(57)【要約】【課題】小型のカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】横方向の一方からトナー貯留ブロック、走査光学系ブロック、画像形成ブロック、中間転写ブロックの順にこれらブロックを配置する。【選択図】図２
2007226102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体、帯電装置、現像装置及びクリーニング装置を有する画像形成ユニットが複数縦に配置された画像形成ブロック、
複数の前記画像形成ユニットそれぞれの露光装置における走査光学系の走査光路の一部が鉛直に伸びた１平面に沿うように形成される走査光学系ブロック、
前記画像形成ブロックに対向し、中間転写体が縦長に配置された中間転写ブロック及び、前記現像装置に供給されるトナーを貯留する複数のトナー貯留部を有するトナー貯留ブロックを備え、
横方向の一方から前記トナー貯留ブロック、前記走査光学系ブロック、前記画像形成ブロック、前記中間転写ブロックの順に、これらブロックが配置されたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記諸ブロックの上方に画像読取ブロックが配置されたことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記走査光学系ブロックは、複数の前記露光装置に共通のポリゴンミラーを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記ポリゴンミラーは、前記走査光学系ブロックの上部に配置されたことを特徴とする請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記ポリゴンミラー及び該ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータを含むポリゴンユニットは、前記画像読取ブロックの直下に配置されたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記走査光学系において、前記ポリゴンミラーに光ビームが斜入反射することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記走査光学系における複数の光ビーム間の前記ポリゴンミラーへの入反射角度差は２／３°以下であることを特徴とする請求項６に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の画像形成ユニットを有するカラー画像形成装置に関し、特に、各画像形成ユニットがレーザ光源及び光ビーム偏向手段を有する露光装置を備えたカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の画像形成ユニットを有するカラー画像形成装置は装置が大型になるために、小型化するための努力が払われてきた。特に、装置の設置面積を小さくするための改良が行われてきた。
【０００３】
特許文献１では、図１に示すように、イエロー画像を形成する画像形成ユニットＹ、マゼンタ画像を形成する像形成ユニットＭ、シアン画像を形成する像形成ユニットＣ及び黒画像を形成する像形成ユニットＫを縦に配置したカラー画像形成装置が開示されている。像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋはそれぞれ感光体１、帯電装置、現像装置４、露光装置３、一次転写装置及びクリーニング装置を有する。図には、占有容積の大きな感光体１、現像装置４及び露光装置のみが示されている。感光体１からトナー像が転写される中間転写体７は、感光体１を挟んで現像装置４と反対側に配置され、縦に長いベルト状に形成される。
【０００４】
記録材を収納し搬送する記録材収納ロック５００は下方に配置され、記録材収納ブロック５００から供給された記録材Ｐには、中間転写体７の下端において、トナー像が転写される。装置上部には画像読取ブロック７００が配置される。
【０００５】
定着装置９は中間転写体７の下端の転写位置の記録材搬送路の下流に配置される。
【０００６】
カラー画像形成装置の上部には、原稿画像を読み取る画像読取部ブロック７００が配置される。
【０００７】
図示しないが、画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋそれぞれの現像装置にトナーを補給するトナー補給部は、図において、像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの前側（紙面表側）に配置される。
【０００８】
特許文献２では、中間転写ベルトを傾斜して配置し、感光体を含むプロセスカートリッジを中間転写ベルの傾斜配置に対応して階段状に配置し、露光装置の光学系を縦に配置したカラー画像形成装置が開示されている。
【０００９】
特許文献３では、感光体、露光装置、現像装置等で構成された像形成ユニットの複数が縦に配置され、露光装置おける複数の光偏向手段と複数の折り返しミラーとが略同一の鉛直面に配置されたカラー画像形成装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３４５１０６号公報
【特許文献２】特開２００２−２１４８６８号公報
【特許文献３】特開２００４−８６０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
レーザ光源及び光偏向手段を有する走査光学系を備えた露光装置では、走査光学系を配置する為の空間を確保することが装置を小型化する際の鍵となる。
【００１１】
特許文献１のカラー画像形成装置では、像形成ユニットを縦に配置することによりＸ方向の長さを圧縮できたが、露光装置の走査光学系が横長に配置されるためにＸ方向に長くなるという点でなお不十分である。また、幅方向であるＸ方向に長くなるのを避けるためにトナー補給部を像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの背後に配置する構成となっているが、このために、奥行き方向であるＹ方向に長くなるという問題がある。
【００１２】
高速のカラー画像形成装置においては、トナー貯留部が容量の大きなトナーホッパーを持っているために、トナー貯留部の容積が大きくなる。従って、トナー補給部の配置のためにＹ方向の長さが長くなることが装置を小型化する際の問題となる。
【００１３】
特許文献２のカラー画像形成装置では、中間転写ベルトを傾斜して配置しているために、幅方向（図１におけるＸ方向）の長さが長くなるという点で十分に小型化されていない。また、特許文献２ではトナー補給部の配置が記載されていないが、トナー補給部の配置の問題が未解決であるために、特許文献２では小型化の目的が達成されているとは言えない。
【００１４】
特許文献３も同様であり、トナー補給部の配置がないために、小型化の目的が達成されているとは言えない。また、特許文献３では、走査光のための光路長が短くなることが避けられないために、主走査方向の長さを確保することが困難であるという問題がある。
【００１５】
本発明は、従来技術における前記の問題を解決し、小型化されたカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記目的は下記の発明により達成される。
１．
感光体、帯電装置、現像装置及びクリーニング装置を有する画像形成ユニットが複数縦に配置された画像形成ブロック、
複数の前記画像形成ユニットそれぞれの露光装置における走査光学系の走査光路の一部が鉛直に伸びた１平面に沿うように形成される走査光学系ブロック、
前記画像形成ブロックに対向し、中間転写体が縦長に配置された中間転写ブロック及び、前記現像装置に供給されるトナーを貯留する複数のトナー貯留部を有するトナー貯留ブロックを備え、
横方向の一方から前記トナー貯留ブロック、前記走査光学系ブロック、前記画像形成ブロック、前記中間転写ブロックの順に、これらブロックが配置されたことを特徴とするカラー画像形成装置。
２．
前記諸ブロックの上方に画像読取ブロックが配置されたことを特徴とする前記１に記載のカラー画像形成装置。
３．
前記走査光学系ブロックは、複数の前記露光装置に共通のポリゴンミラーを有することを特徴とする前記１又は前記２に記載のカラー画像形成装置。
４．
前記ポリゴンミラーは、前記走査光学系ブロックの上部に配置されたことを特徴とする前記３に記載のカラー画像形成装置。
５．
前記ポリゴンミラー及び該ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータを含むポリゴンユニットは、前記画像読取ブロックの直下に配置されたことを特徴とする前記３又は前記４に記載のカラー画像形成装置。
６．
前記走査光学系において、前記ポリゴンミラーに光ビームが斜入反射することを特徴とする前記３〜５のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
７．
前記走査光学系における複数の光ビーム間の前記ポリゴンミラーへの入反射角度差は２／３°以下であることを特徴とする前記６に記載のカラー画像形成装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、トナー貯留ブロックを、画像形成ブロック及び走査光学系ブロックを挟んで中間転写ブロックと反対側に配置しているので、大容量のトナー貯留ブロックを装備してもなお、装置全体を小型にすることができる。特に、ポリゴンミラーを各画像形成ユニットに共通にした実施の形態においては、光路長を十分に確保することが可能となる。更に、ポリゴンユニットを上部に配置した実施の形態においては、ポリゴンユニットで発生する熱の光学系に対する影響を最小限にすることができて、高画質の画像形成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図２は本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置を示す図である。
【００１９】
イエロートナー像を形成する像形成ユニットＹは感光体１Ｙ、帯電装置２Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写装置５Ｙ及びクリーニング装置６Ｙを有し、マゼンタトナー像を形成する像形成ユニットＭは感光体１Ｍ、帯電装置２Ｍ、現像装置４Ｍ、一次転写装置５Ｍ及びクリーニング装置６Ｍを有し、シアントナー像を形成する像形成ユニットＣは感光体１Ｃ、帯電装置２Ｃ、現像装置４Ｃ、一次転写装置５Ｃ及びクリーニング装置６Ｃを有し、黒トナー像を形成する像形成ユニットＫは感光体１Ｋ、帯電装置２Ｋ、現像装置４Ｋ、一次転写装置５Ｋ及びクリーニング装置６Ｋを有する。
【００２０】
画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは上からこの順に縦に配置され、画像形成ブロック１００を形成する。
【００２１】
感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して、その左側に中間転写ブロック２００が配置される。
【００２２】
中間転写ブロック２００は複数のローラ７１〜７４及びこれらに張架された無端ベルト状の中間転写体７０で構成され、縦長のベルトユニットに形成される。
【００２３】
５Ａは二次転写ローラ、６Ａは中間転写体クリーニング装置、９は定着装置である。
【００２４】
走査光学系ブロック３００の右側にトナー貯留ブロック４００が配置される。トナー貯留ブロック４００には、イエロートナーを貯留する円筒形のトナーボトル８Ｙ、マゼンタトナーを貯留する円筒形のトナーボトル８Ｍ、シアントナーを貯留する円筒形のトナーボトル８Ｃ及び黒トナーを貯留する円筒形のトナーボトル８Ｋが配置される。図示のように、円筒形のトナーボトル８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは装置手前側から奥側に向う向きに水平に収納される。
【００２５】
記録材を収納する記録材収納ブロック５００は装置の下方に配置され、記録材収納ブロック５００と像形成ユニットＫとの間に記録材を搬送する搬送ブロック６００が配置される。
【００２６】
記録材収納ブロック５００は、複数段の給紙トレイ１１Ａ、１１Ｂを有する。
搬送ブロック６００は、記録材Ｐを複数の中間搬送ローラ１２、レジストローラ１３等を有する。１４は両面用の反転搬送部である。
【００２７】
画像形成装置の上部、即ち、画像形成ユニットＹ、走査光学系ブロック４００及びトナー貯留ブロック４００の上方には、原稿画像を読み取る画像読取ブロック７００が配置される。
【００２８】
画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ，Ｋは図示のように垂直に縦配置され、画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ，Ｋの右側に、露光装置を構成する走査光学系ブロック３００が配置される。露光装置の走査光学系の構成を図２〜４を参照して説明する。図３は走査光学系を展開して示した図、図４は走査光学系を示す図である。
【００２９】
半導体レーザからなるレーザ光源３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋから出射した光ビームは、コリメータレンズ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋにより平行光とされる。３３、３４、３５は合成用ミラーである。
【００３０】
合成用ミラー３３、３４、３５で反射した光ビームはシリンドリカルレンズ３６を経てポリゴンミラー３７に入射し、ポリゴンミラー３７により偏向され、ＬＡ、ＬＢの範囲で走査を行う。３８はｆθレンズ、３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｋは倒れ角補正用のシリンドリカルレンズである。
【００３１】
４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは下向きに進行する光ビームを上向きに折り返す折り返しミラー、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは上向きに進行する光ビームを水平方向に指向させる水平指向ミラーである。
【００３２】
水平指向ミラー４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋにより水平に方向転換した光ビームがそれぞれ、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに入射する。
【００３３】
折り返しミラー４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃにより遮られないように４本の光ビームＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫは図２に示すように、ポリゴンミラー３７に傾斜角度をもって入反射する。
【００３４】
走査光学系ブロック３００の幅方向である図２におけるＸ方向の長さを短くするために、ポリゴンミラー３７から出射する光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫ間の角度差を２／３°以下にすることが好ましい。
【００３５】
図２に示すように、ポリゴンミラー３７で反射した光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫは１鉛直面Ｓに沿って下方に指向し、折り返しミラー４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに入射する。
【００３６】
１個のポリゴンミラー３７を各画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの露光装置に共通に使用する図示の構成により、走査光学系ブロック３００のＸ方向の長さが圧縮される。
【００３７】
図５では、光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫはポリゴンミラー３７の回転軸方向の異なる位置で平行に（好ましくは入射角０°）で入反射する。
【００３８】
ポリゴンミラー３７は走査光学系ブロック３００の上部に配置され、偏向された光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫは図２に示すように、ポリゴンミラー３７から下方に反射される。
【００３９】
この構成では、ｆθレンズ３８、シリンドリカルレンズ３９、折り返しミラー４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ、水平指向ミラー４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ等の走査光学系構成部材がポリゴンミラー３７の下方に配置される。
【００４０】
図２のポリゴンユニット３７Ｕはポリゴンミラー３７及びこれを駆動するポリゴンモータを有しており、多量の熱を発生し、ポリゴンミラーを偏向手段として用いる走査光学系ではポリゴンユニット３７Ｕで発生する熱による走査光学系の変形に対する対策が必要であるが、本実施の形態のように、ポリゴンユニット３７Ｕを走査光学系ブロック３００の上部に配置することにより、容易に熱を上方に放出することが可能となり、ポリゴンユニット３７で発生する熱に対する対策が容易になる。
【００４１】
また、１個のポリゴンミラー３７が画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋに共通に用いられるので、発生熱量が少なく、熱による影響が抑制することができる。
【００４２】
さらに、ポリゴンユニット３７Ｕを画像読取ブロック７００の直下に出来る空間に臨ませることが可能となるので、ダクト、排風ファン等の熱放出手段を画画像形成ブロック７００の下方の空間に配置することが可能となって、ポリゴンユニット３７Ｕの冷却を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来のカラー画像形成装置の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置を示す図である。
【図３】図２に示すカラー画像形成装置における走査光学系を展開して示した図である。
【図４】走査光学系を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置の光偏向手段の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００  画像形成ブロック
２００  中間転写ブロック
３００  走査光学系ブロック
４００  トナー貯留ブロック
５００  記録材収納ブロック
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  画像形成ユニット
３７  ポリゴンミラー
【図１】
2007226102.tif 000003
【図２】
2007226102.tif 000004
【図３】
2007226102.tif 000005
【図４】
2007226102.tif 000006
【図５】
2007226102.tif 000007