JP2004272015A - 画像形成装置 - Google Patents

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JP2004272015A JP2003064137A JP2003064137A JP2004272015A JP 2004272015 A JP2004272015 A JP 2004272015A JP 2003064137 A JP2003064137 A JP 2003064137A JP 2003064137 A JP2003064137 A JP 2003064137A JP 2004272015 A JP2004272015 A JP 2004272015A
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Shogo Sato
正吾 佐藤
Katsuyuki Yokoi
勝行 横井
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Abstract

【課題】装置の小型化を図りつつ、転写媒体の安定した搬送を確保して高画質の画像を形成することのできる、タンデム方式の画像形成装置を提供すること。
【解決手段】各色毎に設けられる感光ドラム18と、各感光ドラム18に担持されるトナー像が順次転写されることにより形成されるカラートナー像が担持される1次転写ベルト33とを備える中間転写タイプのタンデム方式のカラーレーザプリンタ1において、1次転写ベルト33を略鉛直方向に配置し、2次転写ローラ15を1次転写ベルト33における各感光ドラム18と反対側に配置し、定着部16を2次転写ローラ15の上方に配置する。これにより、定着部16から生じる排熱や水蒸気が1次転写ベルト33や各感光ドラム18に影響を与えることを低減できながら、設置面積の省スペース化を図ることができ、2次転写ローラ15と定着部16とを近接配置して、用紙3の安定した搬送を確保できる。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式のカラーレーザプリンタとして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎のトナーに対応する感光体ドラムを備える、いわゆるタンデム方式のカラーレーザプリンタが知られている。このようなタンデム方式のカラーレーザプリンタでは、各色毎のトナー像が各感光体ドラムにほぼ同時に形成されるので、モノクロレーザプリンタとほぼ同じ速度でカラー画像を形成することができる。
【0003】
しかるに、このようなタンデム方式のカラーレーザプリンタにおいて、装置の小型化を図るには、用紙に転写されたカラートナー像を定着させるための定着器の配置を検討する必要がある。
【0004】
すなわち、たとえば、各感光体ドラムに形成された各色毎のトナー像を、用紙に直接転写する直接転写方式では、定着器は、通常、並列状に配置される各感光体ドラムと対向する用紙搬送ベルトの下流側側方に設けられている。しかし、これでは、並列状に配置される各感光体ドラムの長さに加えて、さらにその並列方向に定着器が設けられるので、画像形成装置がその並列方向に非常に長くなるという不具合がある。
【0005】
一方、各感光体ドラムに形成された各色毎のトナー像を、一旦中間転写体ベルトに転写してカラートナー像を形成し、その中間転写体ベルトに転写されたカラートナー像を、2次転写ローラによって用紙に転写する中間転写方式では、たとえば、特開2001−272833号公報(特許文献1)に記載されるように、中間転写体ベルトを挟んで、その上方に各感光体ドラムを略水平方向に並列状に配置し、その下方に定着器を配置することにより、画像形成装置が各感光体ドラムの並列方向に長くなることを防止することができる。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−272833号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献1に記載されるように、定着器を中間転写体ベルトの下方に配置すると、定着器から生じる排熱や水蒸気が、中間転写体ベルトや各感光ドラムに影響を与えて、画像の形成不良を生じるおそれがある。
【0007】
また、中間転写方式では、2次転写後に、用紙と中間転写体ベルトとが近接していたり、あるいは、2次転写ローラから定着器までの距離が長過ぎると、特に用紙の紙厚が薄い場合には、2次転写後に用紙が中間転写体ベルトにくっついて剥がれずジャムを生じたり、用紙の搬送が不安定となったり、さらには、画像の乱れを生じるという不具合がある。
【0008】
本発明の目的は、装置の小型化を図りつつ、転写媒体の安定した搬送を確保して、高画質の画像を形成することのできる、タンデム方式の画像形成装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、現像剤によって静電潜像が現像されることにより形成される現像剤像が担持され、各色毎に設けられる像担持体と、各前記像担持体に対向配置され、各前記像担持体に担持される各色毎の現像剤像が転写されることにより形成される多色現像剤像が担持される1次転写ベルトと、前記1次転写ベルトに対向配置され、前記1次転写ベルトに担持される多色現像剤像を、転写媒体に転写するための2次転写手段と、前記2次転写手段によって転写された多色現像剤像を転写媒体に定着させるための定着手段とを備える画像形成装置において、前記1次転写ベルトが、略鉛直方向に沿って設けられ、前記2次転写手段が、前記1次転写ベルトにおける各前記像担持体と反対側に設けられ、前記定着手段が、前記2次転写手段の上方に設けられていることを特徴としている。
【0010】
このような構成によると、略鉛直方向に沿って設けられる1次転写ベルトにおける各像担持体と反対側に2次転写手段が配置され、その2次転写手段の上方に定着手段が設けられているので、装置の小型化および設置面積の省スペース化を図りつつ、定着手段から生じる排熱や水蒸気が1次転写ベルトや各像担持体に影響を与えることを低減することができる。また、2次転写手段と定着手段とを近接して配置することができるので、転写媒体の安定した搬送を確保して、高画質の画像を形成することができる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記2次転写手段および前記定着手段は、略鉛直方向において互いに重なるように設けられていることを特徴としている。
【0012】
このような構成によると、2次転写手段および定着手段が、略鉛直方向において互いに重なるように配置されるので、略水平方向における装置の小型化を図ることができ、設置面積の省スペース化をより一層図ることができる。
【0013】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記1次転写ベルトおよび前記定着手段は、略鉛直方向において互いに重なるように設けられていることを特徴としている。
【0014】
このような構成によると、1次転写ベルトおよび定着手段が、略鉛直方向において互いに重なるように配置されるので、略水平方向における装置の小型化を図ることができ、設置面積の省スペース化をより一層図ることができる。
【0015】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の発明において、前記2次転写手段と前記1次転写ベルトとの間を通過する転写媒体が向かう方向と、前記1次転写ベルトの前記2次転写手段との対向部分から前記1次転写ベルトの移動方向下流側部分が向かう方向とのなす角度が、45°以上であることを特徴としている。
【0016】
このような構成によると、2次転写後に転写媒体が向かう方向と、1次転写ベルトにおける2次転写位置から下流側部分が向かう方向とのなす角度が、45°以上であるので、2次転写後において、転写媒体が1次転写ベルトに巻き付きにくくすることができる。その結果、2次転写後における転写媒体の1次転写ベルトへの付着によるジャムの発生を防止して、転写媒体の安定した搬送を確保して、高画質の画像を形成することができる。
【0017】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の発明において、前記2次転写手段は、略鉛直方向において、前記1次転写ベルトの中央部より上方に設けられていることを特徴としている。
【0018】
このような構成によると、2次転写手段が略鉛直方向において1次転写ベルトの中央部よりも上方に配置されるので、2次転写手段と定着手段とを近接して配置することができ、また、2次転写後に転写媒体が向かう方向と、1次転写ベルトにおける2次転写位置から下流側部分が向かう方向とのなす角度を大きくとることができる。そのため、2次転写後における転写媒体の1次転写ベルトへの付着によるジャムの発生をより一層防止でき、転写媒体のより一層安定した搬送を確保して、より一層高画質の画像を形成することができる。
【0019】
また、請求項6に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の発明において、前記1次転写ベルトの経路は、前記2次転写手段との対向部分から前記1次転写ベルトの移動方向下流側部分に凹部を有していることを特徴としている。
【0020】
このような構成によると、凹部によって、2次転写後に転写媒体が向かう方向と、1次転写ベルトにおける2次転写位置から下流側部分が向かう方向との角度を確実にとることができる。そのため、ジャムの発生を防止しつつ、転写媒体の安定した搬送をより一層確保することができる。また、凹部によって凹んだ上方部分に定着手段を配置することができるので、略水平方向における装置の小型化を図ることができ、設置面積の省スペース化をより一層図ることができる。
【0021】
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記定着手段は、鉛直方向において、前記1次転写ベルトの最上位と最下位との間に設けられていることを特徴としている。
【0022】
このような構成によると、定着手段が、1次転写ベルトの最上位と最下位との間に配置されるので、略鉛直方向における装置の小型化を図ることができる。
【0023】
また、請求項8に記載の発明は、請求項6または7に記載の発明において、前記1次転写ベルトの経路の前記凹部には、前記1次転写ベルトをクリーニングするためのクリーニング部材が設けられていることを特徴としている。
【0024】
このような構成によると、凹部にクリーニング部材が配置されるので、クリーニング部材によって、1次転写ベルトのクリーニング部材と、1次転写ベルトの経路を凹部に形成する部材とを兼ねることができる。そのため、部品点数の低減化、構成の簡略化を図りつつ、1次転写ベルトに確実に凹部を形成することができる。
【0025】
また、請求項9に記載の発明は、請求項1ないし8のいずれかに記載の発明において、転写媒体を積層して収容する収容部と、前記収容部から転写媒体を1枚ずつ分離する分離手段とを備え、前記分離手段は、前記2次転写手段が配置されている側に配置されていることを特徴としている。
【0026】
このような構成によると、収容部から2次転写手段までの距離を短くすることができる。そのため、ジャムの発生を低減することができる。
【0027】
また、請求項10に記載の発明は、現像剤によって静電潜像が現像されることにより形成される現像剤像が担持され、各色毎に設けられる像担持体と、各前記像担持体に対向配置され、各前記像担持体に担持される各色毎の現像剤像が転写されることにより形成される多色現像剤像が担持される1次転写ベルトと、前記1次転写ベルトに対向配置され、前記1次転写ベルトに担持される多色現像剤像を、転写媒体に転写するための2次転写手段とを備える画像形成装置において、前記1次転写ベルトの経路は、前記2次転写手段との対向部分から前記1次転写ベルトの移動方向下流側部分に凹部を有しており、前記凹部には、前記1次転写ベルトをクリーニングするためのクリーニング部材が設けられていることを特徴としている。
【0028】
このような構成によると、凹部によって、2次転写後に転写媒体が向かう方向と、1次転写ベルトにおける2次転写位置から下流側部分が向かう方向との角度を大きくとることができる。そのため、2次転写後において、転写媒体が1次転写ベルトに巻き付きにくくすることができる。その結果、2次転写後における転写媒体の1次転写ベルトへの付着によるジャムの発生を防止して、転写媒体の安定した搬送を確保して、高画質の画像を形成することができる。また、凹部にクリーニング部材が配置されるので、クリーニング部材によって、1次転写ベルトのクリーニング部材と、1次転写ベルトの経路を凹部に形成する部材とを兼ねることができる。そのため、部品点数の低減化、構成の簡略化を図りつつ、1次転写ベルトに確実に凹部を形成することができる。
【0029】
また、請求項11に記載の発明は、請求項1ないし10のいずれかに記載の発明において、各色毎の前記像担持体に対応する各色毎の現像装置が設けられており、各色毎の前記像担持体と前記現像装置とが略鉛直方向において重なるように設けられていることを特徴としている。
【0030】
このような構成によると、像担持体と、それに対応する現像装置が、それぞれ、略鉛直方向において重なるように設けられるので、略水平方向における装置の小型化を図ることができ、設置面積の省スペース化を図ることができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図1において、このカラーレーザプリンタ1は、中間転写方式が採用されているタンデム方式のカラーレーザプリンタであって、本体ケーシング2内に、転写媒体としての用紙3を給紙するためのフィーダ部4、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5を備えている。
【0032】
本体ケーシング2には、その一方側の側方上部に、このカラーレーザプリンタ1を操作するための操作パネル6が設けられており、その操作パネル6の下方には、フロントカバー7が設けられている。このフロントカバー7は、その下端部がヒンジ8を介して本体ケーシング2に回動可能に支持されており、このヒンジ8を支点とする回動により本体ケーシング2に対して開閉される。
【0033】
なお、以下の説明において、操作パネル6が設けられている側を、このカラーレーザプリンタ1の前側とし、その反対側を後側とする。
【0034】
また、本体ケーシング2の上部には、後述する排紙トレイ46が設けられている。
【0035】
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に、着脱可能に装着される収容部としての給紙トレイ9と、その給紙トレイ9の一端部(後述する2次転写ローラ15が配置される側)上方に配置される分離手段としての給紙ローラ10と、その給紙ローラ10の上方に配置されるレジストローラ11とを備えている。
【0036】
給紙トレイ9内には、給紙ローラ10に対向する端部が上下方向に移動可能な用紙押圧板12が設けられており、その用紙押圧板12上に、用紙3が積層状にスタックされている。用紙押圧板12は、図示しないばねによって裏面から付勢されており、用紙押圧板12上の最上位にある用紙3は、そのばねによって給紙ローラ10に向かって押圧され、その給紙ローラ10の回転によって1枚毎に給紙される。
【0037】
給紙ローラ10によって給紙された用紙3は、レジストローラ11に送られ、このレジストローラ11によって、レジスト後に、画像形成部5の2次転写位置(1次転写ベルト33と2次転写ローラ15との接触部分)に送られる。
【0038】
画像形成部5は、プロセス部13、中間転写機構部14、2次転写手段としての2次転写ローラ15、定着手段としての定着部16などを備えている。
【0039】
プロセス部13は、各色毎(4色)に設けられており、現像装置としての現像カートリッジ17、像担持体としての感光ドラム18、スコロトロン型帯電器19、スキャナユニット20、1次転写ローラ21、および、ドラムクリーニングローラ22などを備えている。また、各プロセス部13は、本体ケーシング2内の前側において、それぞれ所定間隔を隔てて略鉛直方向に沿って並列状に配置されている。
【0040】
現像カートリッジ17は、フロントカバー7の開閉により、各プロセス部13に対して着脱自在に装着される、イエロー現像カートリッジ17Y、マゼンタ現像カートリッジ17M、シアン現像カートリッジ17Cおよびブラック現像カートリッジ17Kの4つの現像カートリッジ17からなり、それぞれ、トナー収容部23、供給ローラ24、現像ローラ25、層厚規制ブレード26などを備えている。また、各現像カートリッジ17は、本体ケーシング2内における前後方向前側において、それぞれ所定間隔を隔てて略鉛直方向において重なるように並列状に配置されている。
【0041】
トナー収容部23内には、各現像カートリッジ17毎に、イエロー現像カートリッジ17Yにはイエロー、マゼンタ現像カートリッジ17Mにはマゼンタ、シアン現像カートリッジ17Cにはシアンおよびブラック現像カートリッジ17Kにはブラックの色を有する正帯電性の非磁性1成分の現像剤としてのトナーがそれぞれ充填されている。
【0042】
より具体的には、各色毎のトナーは、重合法により得られた略球形の重合トナーが用いられている。重合トナーは、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる結着樹脂を主成分とし、これに、着色剤、荷電制御剤、ワックスなどが配合されることによりトナー母粒子が形成され、さらにこれに、流動性の向上を図るべく外添剤が添加されてなるものである。
【0043】
着色剤としては、上記した、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各着色剤が用いられている。また、荷電制御剤としては、たとえば、アンモニウム塩などのイオン性官能基を有するイオン性単量体と、スチレン系単量体やアクリル系単量体などのイオン性単量体と共重合可能な単量体との共重合によって得られる荷電制御樹脂が用いられている。また、外添剤としては、たとえば、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物の粉末や、炭化物の粉末、金属塩の粉末などの無機粉末が用いられている。
【0044】
このような重合トナーは、重合法によって得られているため、粒子径が均一な球状をなし、流動性が極めて良好である。また、このような重合トナーは、その平均粒径が8〜10μmで、そのガラス転移点(Tg)が60〜65℃であり、荷電制御剤によって帯電量および極性が制御されている。
【0045】
そして、トナー収容部23内のトナーは、トナー収容部23内に設けられるアジテータ27の撹拌によって、トナー収容部23の側方に開口されたトナー供給口から供給ローラ24に向けて放出される。
【0046】
トナー供給口の側方には、供給ローラ24が回転可能に設けられており、また、この供給ローラ24に対向して、現像ローラ25が回転可能に設けられている。そして、これら供給ローラ24と現像ローラ25とは、供給ローラ24がある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
【0047】
供給ローラ24は、金属製のローラ軸に、導電性のスポンジ部材からなるローラが被覆されている。
【0048】
現像ローラ25は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料である弾性部材からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ25のローラは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴム、シリコーンゴムまたはEPDMゴムなどからなる弾性体のローラ部分と、そのローラ部分の表面に被覆される、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などが主成分とされる、コート層との2層構造によって形成されている。
【0049】
また、この現像ローラ25には、現像時において、図示しない電源から現像バイアスが印加される。
【0050】
また、現像ローラ25の近傍には、層厚規制ブレード26が設けられている。この層厚規制ブレード26は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部を備えており、ブレード本体の一端部が、現像ローラ25の近くにおいて現像カートリッジ17に支持され、押圧部がブレード本体の弾性力によって現像ローラ25上に圧接されるように設けられている。
【0051】
そして、トナー供給口から放出されるトナーは、供給ローラ24の回転により、現像ローラ25に供給され、この時、供給ローラ24と現像ローラ25との間で正極性に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ25上に供給されたトナーは、現像ローラ25の回転に伴って、層厚規制ブレード26の押圧部と現像ローラ25との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ25上に担持される。
【0052】
感光ドラム18は、現像ローラ25の後側斜め下方において、その現像ローラ25と接触する状態で回転可能に設けられている。この感光ドラム18は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面が、ポリカーボネートを主成分とする有機感光体の感光層によって形成されている。また、各感光ドラム18は、本体ケーシング2内における前後方向略中央部において、それぞれ所定間隔を隔てて略鉛直方向において重なるように配置されている。
【0053】
スコロトロン型帯電器19は、各感光ドラム18の下方において、各感光ドラム18と接触しないように、所定間隔を隔ててそれぞれ設けられている。このスコロトロン型帯電器19は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム18の表面を一様に正極性に帯電させるように設けられている。
【0054】
スキャナユニット20は、各現像カートリッジ17の下方において、各現像カートリッジ17の長手方向に沿ってそれぞれ設けられている。これによって、各現像カートリッジ17と各スキャナユニット20とが、略鉛直方向において交互に配置される。このスキャナユニット20は、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー28、反射ミラー28aおよび28b、および、レンズ28cおよび28dを備えている。レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザビームは、矢印で示すように、ポリゴンミラー28、レンズ28cおよび28d、反射ミラー28aおよび28bの順に透過あるいは反射して、感光ドラム18の表面上に高速走査にて照射される。
【0055】
そして、各色毎のトナーは、次のように露光および現像される。すなわち、まず、感光ドラム18の回転によって、その感光ドラム18の表面が、スコロトロン型帯電器19により一様に正帯電された後、スキャナユニット20からの発光により露光され、画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ25の回転により、現像ローラ25上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム18に対向して接触する時に、感光ドラム18の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム18の表面のうち、スキャナユニット20によって露光され電位が下がっている部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像が達成される。
【0056】
1次転写ローラ21は、各感光ドラム18の回転方向において、各現像ローラ25の下流側であって、後述する1次転写ベルト33を挟んで、各感光ドラム18と略対向するようにそれぞれ設けられている。この1次転写ローラ21は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、感光ドラム18の駆動に従動して回転し、1次転写時には、図示しない電源から転写バイアスが印加される。
【0057】
そして、各感光ドラム18上に担持された単色のトナー像は、後述する1次転写ベルト33が感光ドラム18と1次転写ローラ21との間を通る間に1次転写ベルト33に転写される。
【0058】
ドラムクリーナ22は、感光ドラム18の回転方向における1次転写ローラ21とスコロトロン型帯電器19との間に配置され、転写後に残存するトナーを回収するようにしている。
【0059】
中間転写機構部14は、本体ケーシング2内において、各感光ドラム18における各現像カートリッジ17の反対側、つまり、各感光ドラム18の後側に配置されており、第1ローラ29、第2ローラ30、第3ローラ31、クリーニング部材としてのクリーナ32および1次転写ベルト33を備えている。
【0060】
第1ローラ29は、最上位の感光ドラム18(イエロー現像カートリッジ17Yに対応する感光ドラム18)より上方であって、1次転写ベルト33を挟んでその最上位の感光ドラム18と斜めに対向するように配置されている。また、第2ローラ30は、第1ローラ29に対して略鉛直方向下方に設けられ、最下位の感光ドラム18(ブラック現像カートリッジ17Kに対応する感光ドラム18)より下方であって、1次転写ベルト33を挟んでその最下位の感光ドラム18と斜めに対向するように配置されている。第3ローラ31は、第1ローラ29に対して後側斜め下方、第2ローラ30に対して後側斜め上方に設けられ、略水平方向において、最下位の感光ドラム18とそれに隣り合う上方(最下位から2番目)の感光ドラム18(シアン現像カートリッジ17Cに対応する感光ドラム18)との間に対向配置されている。
【0061】
これによって、これら第1ローラ29、第2ローラ30および第3ローラ31は、第3ローラ31が、略鉛直方向において第1ローラ29と第2ローラ30とを結ぶ線分の中央部よりも下方に配置された状態で、後側に突出する略三角形状に配置される。
【0062】
クリーナ32は、第1ローラ29に対して後側斜め下方、第3ローラ31に対して前側斜め上方であって、これら第1ローラ29と第3ローラ31とを結ぶ線分上に設けられ、略水平方向において、最下位から2番目の感光ドラム18(シアン現像カートリッジ17Cに対応する感光ドラム18)とそれに隣り合う上方(最下位から3番目)の感光ドラム18(マゼンタ現像カートリッジ17Mに対応する感光ドラム18)との間に対向配置されている。
【0063】
このクリーナ32は、クリーナケーシング34内に、クリーニングローラ35、回収ローラ36、回収ボックス37およびスクレーパ38を備えている。
【0064】
クリーナケーシング34は、一方側が開口される断面略矩形ボックス状をなし、このクリーナ32が配置される位置において、その開口部が下方に向く状態で、長手方向が略鉛直方向に沿うように配置されている。これによって、クリーナケーシング34における次に述べるクリーニングローラ35が支持される開口部が、上記した第1ローラ29、第2ローラ30および第3ローラ31によって形成される略三角形の内側に配置される。
【0065】
クリーニングローラ35は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料である弾性部材からなるローラが被覆されており、クリーナケーシング34の開口部からその一部が下方に露出する状態で、1次転写ベルト33の経路に臨むように配置されている。このクリーニングローラ35は、クリーナケーシング34に回転可能に設けられており、クリーニング時に、図示しない電源から1次転写ベルト33との間に電位差が与えられるようなクリーニングバイアスが印加される。
【0066】
回収ローラ36は、金属製のローラからなり、クリーナケーシング34内におけるクリーニングローラ35の上方において、クリーニングローラ35と接触状に対向するような状態で、クリーナケーシング34に回転可能に設けられている。また、この回収ローラ36は、クリーニング時に、図示しない電源からクリーニングローラ35との間に電位差が与えられるような回収バイアスが印加される。
【0067】
回収ボックス37は、クリーナケーシング34内における回収ローラ36の上方に設けられており、その回収ローラ36に対向する部分が開口されている。
【0068】
スクレーパ48は、回収ローラ36上に圧接される状態で、回収ボックス37の開口部に設けられている。
【0069】
1次転写ベルト33は、導電性のエンドレスベルトからなり、その内側面が第1ローラ29、第2ローラ30および第3ローラ31と接触し、その外側面がクリーニングローラ35と接触するような状態で、第1ローラ29、第2ローラ30および第3ローラ31の外周に巻回されている。
【0070】
これによって、1次転写ベルト33の経路は、第1ローラ29と第2ローラ30との間においては、各感光ドラム18と対向状に接触する略鉛直方向に延び、第2ローラ30と第3ローラ31との間においては、第2ローラ30から第3ローラ31に向かって後側斜め上方に延び、第3ローラ31と第1ローラ29との間においては、クリーニングローラ35が、第1ローラ29、第2ローラ30および第3ローラ31によって形成される略三角形状の内側に配置されているために、第3ローラ31から第1ローラ29に向かって、そのクリーニングローラ35の外周を通るように、内側に凹む凹部39が形成される略V字状態で、上方に延びるように、形成されている。
【0071】
そして、この中間転写機構部14では、第2ローラ30が駆動されることにより、第1ローラ29、第3ローラ31およびクリーニングローラ35が従動して、1次転写ベルト33が矢印方向(時計方向)に周回移動され、各感光ドラム18と対向する第1ローラ29と第2ローラ30との間においては、1次転写ベルト33が上方から下方に向かって移動される。
【0072】
そして、このように、第1ローラ29と第2ローラ30との間における1次転写ベルト33の移動により、その1次転写ベルト33の外側面を各感光ドラム18と順次対向させることによって、各感光ドラム18上に形成された各色毎のトナー像を、順次1次転写ベルト33上に1次転写して重ねていくことによって、1次転写ベルト33上にカラートナー像が形成される。
【0073】
すなわち、たとえば、イエロー現像カートリッジ17Yに充填されているイエロートナーによって感光ドラム18上に形成されたイエローのトナー像が、1次転写ベルト33上に1次転写されると、次いで、マゼンタ現像カートリッジ17Mに充填されているマゼンタトナーによって感光ドラム18上に形成されたマゼンタのトナー像が、既にイエローのトナー像が転写されている1次転写ベルト33上に重ねて1次転写され、同様の操作により、シアントナーによって形成されたシアンのトナー像、ブラックトナーによって形成されたブラックのトナー像が重ねて1次転写され、これによって、1次転写ベルト33上にカラートナー像が形成される。
【0074】
2次転写ローラ15は、中間転写機構部14の第3ローラ31と、略水平方向において、1次転写ベルト33における各感光ドラム18と反対側(つまり、後側)において、用紙3を挟んで対向する位置に、回転可能に設けられている。鉛直方向において、2次転写ローラ15は、給紙ローラ10およびレジストローラ11と重なるように配置されている。このため、給紙トレイ9に積層された用紙3の2次転写ローラ15までの搬送距離が短く、かつ、略直線状であるので、ジャムが発生しにくい。また、2次転写ローラ15は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、転写時に、図示しない電源から転写バイアスが印加される。
【0075】
そして、1次転写ベルト33上に形成されたカラートナー像は、2次転写位置において、用紙3が1次転写ベルト33と2次転写ローラ15との間を通る間に、2次転写ローラ15の転写バイアスによって、用紙3に2次転写される。
【0076】
また、用紙3に2次転写された後に、1次転写ベルト33上に残存する残存トナーは、クリーニングローラ35と対向した時に、クリーニングローラ35に印加されるクリーニングバイアスによってクリーニングローラ35に付着される。その後、クリーニングローラ35に付着された残存トナーは、回収ローラ36と対向した時に、回収ローラ36に印加される回収バイアスによって回収ローラ36に付着され、次いで、スクレーパ38によって掻き取られて回収ボックス37に回収される。
【0077】
なお、このカラーレーザプリンタ1では、1次転写ベルト33の経路に、クリーナ32を配置して、1次転写ベルト33における2次転写ローラ15との接触部分から1次転写ベルト33の移動方向下流側部分Dにおいて、上記した凹部39を形成することにより、2次転写ローラ15と1次転写ベルト33との間を通過した用紙3が向かう方向X1と、1次転写ベルト33における2次転写ローラ15との接触部分から1次転写ベルト33の移動方向下流側部分Dが向かう方向X2とのなす角度が、45°以上(図1に示す実施形態では、75°)となるように設定されている。なお、1次転写ベルト33における2次転写ローラ15との接触部分から1次転写ベルト33の移動方向下流側部分Dが向かう方向X2とは、第3ローラ31とクリーニングローラ35との間の1次転写ベルト33が移動する方向を示している。
【0078】
定着部16は、2次転写ローラ15の上方であって、略鉛直方向において、2次転写ローラ15と、1次転写ベルト33における2次転写ローラ15との接触部分から1次転写ベルト33の移動方向下流側部分Dとに重なるように、また、略鉛直方向において、1次転写ベルト33の最上位(すなわち、第1ローラ29の最上部)と最下位(すなわち、第2ローラ30の最下部)との間であって、クリーナ32と重なるように配置されている。
【0079】
この定着部16は、第1加熱ローラ40と、第1加熱ローラ40と略水平方向に用紙3を挟んで対向配置される第2加熱ローラ41と、これら第1加熱ローラ40および第2加熱ローラ41に対して上方に設けられる1対の搬送ローラ42とを備えている。
【0080】
第1加熱ローラ40は、アルミニウムなどの金属からなる円筒状の素管内に、加熱のためのハロゲンランプを備え、素管の外周面には弾性層が設けられている。第2加熱ローラ41も、第1加熱ローラ40と同じく、アルミニウムなどの金属からなる円筒状の素管内に、加熱のためのハロゲンランプを備え、素管の外周面には弾性層が設けられており、第1加熱ローラ40を押圧するように設けられている。
【0081】
そして、2次転写位置から定着部16に送られてきた用紙3は、第1加熱ローラ40および第2加熱ローラ41によって、それらの間を通過する間にカラートナー像が熱定着され、その後、その用紙3は、搬送ローラ42によって、排紙パス43に搬送される。
【0082】
排紙パス43は、本体ケーシング2において略鉛直方向に沿って設けられており、1対の搬送ローラ44が排紙パス43に臨むように設けられ、排紙パス43の排紙口には、1対の排紙ローラ45が設けられている。
【0083】
なお、この排紙パス43と、給紙ローラ10から2次転写位置を通過して定着部16に至る用紙3の搬送パスとは、略鉛直方向に沿う略ストレートパスとして形成されている。
【0084】
そして、定着部16の搬送ローラ42によって排紙パス43に送られた用紙3は、搬送ローラ44によって排紙ローラ45に搬送され、その後、排紙ローラ45によって排紙トレイ46上に排紙される。
【0085】
なお、このレーザプリンタ1には、本体ケーシング2の上部において、排紙パス43と対向するようにファン47が設けられている。定着部16で生じた熱と水蒸気は、このファン47によって外部に排出されるため、装置内の温度が極端に上昇したり、水蒸気による結露などの不具合が生じることを防止することができる。
【0086】
このようなカラーレーザプリンタ1は、各色毎に感光ドラム18を備える、いわゆるタンデム方式のカラーレーザプリンタであるため、各色毎に形成されたトナー像を、その色毎に、順次転写して、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度でカラー画像を形成することができる。
【0087】
そして、このカラーレーザプリンタ1では、略水平方向において、1次転写ベルト33における各感光ドラム18の反対側において、第3ローラ31と用紙3を挟んで2次転写ローラ15が対向配置され、その2次転写ローラ15の上方であって、略鉛直方向において、2次転写ローラ15と、1次転写ベルト33における2次転写ローラ15との接触部分から1次転写ベルト33の移動方向下流側部分Dとに重なるように、定着部16が配置されている。そのため、定着部16から生じる排熱や水蒸気が1次転写ベルト33や各感光ドラム18に影響を与えることを低減することができながら、これら各部の略鉛直方向での重なりにより、略水平方向における装置の小型化および設置面積の省スペース化を図ることができる。また、2次転写ローラ15と定着部16とを近接して配置することができるので、用紙3の安定した搬送を確保して、高画質の画像を形成することができる。
【0088】
また、このカラーレーザプリンタ1では、略鉛直方向において、定着部16が、1次転写ベルト33の最上位と最下位との間であって、クリーナ32と重なるように配置されているので、略鉛直方向における装置の小型化を図ることができる。
【0089】
また、このカラーレーザプリンタ1では、1次転写ベルト33の経路に、クリーナ32を配置して、1次転写ベルト33における2次転写ローラ15との接触部分から1次転写ベルト33の移動方向下流側部分Dにおいて、凹部39を形成することにより、2次転写ローラ15と1次転写ベルト33との間を通過した用紙3が向かう方向X1と、1次転写ベルト33における2次転写ローラ15との接触部分から1次転写ベルト33の移動方向下流側部分Dが向かう方向X2とのなす角度を、45°以上に設定している。そのため、2次転写後において、用紙3が1次転写ベルト33に巻き付きにくくなり、2次転写後における用紙3の1次転写ベルト33への付着によるジャムの発生を防止して、用紙3の安定した搬送を確保して、高画質の画像を形成することができる。
【0090】
なお、このような配置においては、第3ローラ31のローラ直径を、たとえば、20mmφ以上30mmφ未満に設定することが好適である。このような範囲のローラ直径であれば、用紙3の1次転写ベルト33に対する巻き付きを有効に防止することができる。
【0091】
また、このように、1次転写ベルト33の経路における2次転写ローラ15との接触部分から1次転写ベルト33の移動方向下流側部分Dにクリーナ32を配置して凹部39を形成すれば、この凹部39によって、2次転写後に用紙3が向かう方向X1と、1次転写ベルト33における2次転写位置から下流側部分Dが向かう方向X2との角度を確実にとることができる。そのため、ジャムの発生を防止しつつ、用紙3の安定した搬送をより一層確保することができる。また、この凹部39によって凹んだ上方部分にクリーナ32が配置されるので、略水平方向における装置の小型化を図ることができ、設置面積の省スペース化をより一層図ることができる。
【0092】
しかも、クリーナ32のクリーニングローラ35によって、1次転写ベルト33のクリーニング部材と、1次転写ベルト33の経路を凹部39に形成する部材とを兼ねることができる。そのため、部品点数の低減化、構成の簡略化を図りつつ、1次転写ベルト33に確実に凹部39を形成することができる。
【0093】
また、このカラーレーザプリンタ1では、感光ドラム18と、それに対応する現像カートリッジ17が、それぞれ略鉛直方向において重なるように設けられているので、略水平方向における装置の小型化を図ることができ、設置面積の省スペース化を図ることができる。
【0094】
また、図1に示す実施形態では、上記したように、1次転写ベルト33の経路における2次転写ローラ15との接触部分から1次転写ベルト33の移動方向下流側部分Dに、クリーナ32を配置して凹部39を形成することにより、2次転写後に用紙3が向かう方向X1と、1次転写ベルト33における2次転写位置から下流側部分Dが向かう方向X2との角度が、45°以上となるように設定しているが、たとえば、図2に示す実施形態のように、2次転写ローラ15を、略鉛直方向において、1次転写ベルト33の中央部より上方に設けることにより、2次転写後に用紙3が向かう方向X1と、1次転写ベルト33における2次転写位置から下流側部分Dが向かう方向X2との角度が、45°以上となるように設定してもよい。
【0095】
すなわち、図2においては、中間転写機構部14の第3ローラ31およびクリーナ32、2次転写ローラ15、定着部16が、次のように配置されている。なお、図2において、以下に説明する以外の装置構成は、図1に示す実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【0096】
図2において、第3ローラ31は、第1ローラ29に対して後側斜め下方、第2ローラ30に対して後側斜め上方であって、略水平方向において、最上位の感光ドラム18(イエロー現像カートリッジ17Yに対応する感光ドラム18)とそれに隣り合う下方(最上位から2番目)の感光ドラム18(マゼンタ現像カートリッジ17Mに対応する感光ドラム18)との間に対向配置されている。これによって、第1ローラ29、第2ローラ30および第3ローラ31は、第3ローラ31が、略鉛直方向において第1ローラ29と第2ローラ30とを結ぶ線分の中央部よりも上方に配置された状態で、後側に突出する略三角形状に配置される。
【0097】
クリーナ32は、第1ローラ29と第3ローラ31との間の上方に設けられ、略水平方向において、最上位の感光ドラム18と対向配置されている。また、クリーナケーシング34は、このクリーナ32が配置される位置において、その開口部が、第1ローラ29、第2ローラ30および第3ローラ31によって形成される略三角形の外側において、第1ローラ29と対向する状態で、長手方向が第1ローラ29と第3ローラ31との間を結ぶ線分に沿うように配置されている。また、このクリーナ32には、クリーナケーシング34内に、クリーニングローラ35に代えてクリーニングブラシ48が設けられている。
【0098】
クリーニングブラシ48は、円筒状の本体に導電性のブラシが放射状に形成されており、クリーナケーシング34の開口部において、その一部が下方に露出する状態で回転可能に支持されており、1次転写ベルト33を挟んで第1ローラ29と対向配置されている。また、このクリーニングブラシ48には、上記と同様に、クリーニング時に、図示しない電源から1次転写ベルト33との間に電位差が与えられるようなクリーニングバイアスが印加される。
【0099】
そして、図2に示す実施形態では、クリーナ32が、第1ローラ29、第2ローラ30および第3ローラ31によって形成される略三角形の外側に配置されるので、1次転写ベルト33は、その内側面が第1ローラ29、第2ローラ30および第3ローラ31と接触し、凹部39が形成されることなく、略三角形状に巻回される。
【0100】
また、2次転写ローラ15は、中間転写機構部14の第3ローラ31と、略水平方向において用紙3を挟んで対向位置されているので、略鉛直方向において第1ローラ29と第2ローラ30とを結ぶ線分の中央部よりも上方に配置される。
【0101】
また、定着部16は、2次転写ローラ15およびクリーナ32の上方であって、略鉛直方向において、2次転写ローラ15と、1次転写ベルト33における2次転写ローラ15との接触部分から1次転写ベルト33の移動方向下流側部分Dと、クリーナ32とに重なるように、また、略水平方向において、1次転写ベルト33の最上位よりも上方に配置されている。
【0102】
なお、この図2に示す実施形態では、2次転写ローラ15が、鉛直方向において、本体ケーシング2の中央部よりも上方に配置されるので、給紙ローラ10からレジストローラ11に至る間の搬送パスに、給紙ローラ10から給紙される用紙3をレジストローラ11に送るための搬送ローラ49が設けられる一方、排紙パス43には、搬送ローラ44が設けられていない。
【0103】
そして、このような図2に示す実施形態のカラーレーザプリンタ1においても、略水平方向において、1次転写ベルト33における各感光ドラム18の反対側に、第3ローラ31と用紙3を挟んで2次転写ローラ15が対向配置され、その2次転写ローラ15の上方であって、略鉛直方向において、2次転写ローラ15と、1次転写ベルト33における2次転写ローラ15との接触部分から1次転写ベルト33の移動方向下流側部分Dとに重なるように、定着部16が配置されている。そのため、定着部16から生じる排熱や水蒸気が1次転写ベルト33や各感光ドラム18に影響を与えることを低減することができながら、これら各部の略鉛直方向での重なりにより、略水平方向における装置の小型化および設置面積の省スペース化を図ることができる。また、2次転写ローラ15と定着部16とを近接して配置することができるので、用紙3の安定した搬送を確保して、高画質の画像を形成することができる。
【0104】
また、この図2に示す実施形態のカラーレーザプリンタ1では、2次転写ローラ15が、略鉛直方向において第1ローラ29と第2ローラ30とを結ぶ線分の中央部よりも上方、すなわち、略鉛直方向において1次転写ベルト33の中央部よりも上方に配置されるので、より一層、2次転写ローラ15と定着部16とを近接して配置することができる。また、2次転写後に用紙3が向かう方向X1と、1次転写ベルト33における2次転写位置から下流側部分Dが向かう方向X2とのなす角度を大きくとることができる(この実施形態では、この角度が45°以上大きい60°とされている。)。そのため、2次転写後における用紙3の1次転写ベルト33への付着によるジャムの発生をより一層防止でき、用紙3のより一層安定した搬送を確保して、より一層高画質の画像を形成することができる。
【0105】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1に記載の発明によれば、装置の小型化および設置面積の省スペース化を図りつつ、定着手段から生じる排熱や水蒸気が1次転写ベルトや各像担持体に影響を与えることを低減することができる。また、2次転写手段と定着手段とを近接して配置することができるので、転写媒体の安定した搬送を確保して、高画質の画像を形成することができる。
【0106】
請求項2に記載の発明によれば、2次転写手段および定着手段の略鉛直方向における重なりにより、設置面積の省スペース化をより一層図ることができる。
【0107】
請求項3に記載の発明によれば、1次転写ベルトおよび定着手段の略鉛直方向における重なりにより、設置面積の省スペース化をより一層図ることができる。
【0108】
請求項4に記載の発明によれば、2次転写後における転写媒体の1次転写ベルトへの付着によるジャムの発生を防止して、転写媒体の安定した搬送を確保して、高画質の画像を形成することができる。
【0109】
請求項5に記載の発明によれば、2次転写後における転写媒体の1次転写ベルトへの付着によるジャムの発生をより一層防止でき、転写媒体のより一層安定した搬送を確保して、より一層高画質の画像を形成することができる。
【0110】
請求項6に記載の発明によれば、ジャムの発生を防止しつつ、転写媒体の安定した搬送をより一層確保することができ、また、略水平方向における装置の小型化を図ることができ、設置面積の省スペース化をより一層図ることができる。
【0111】
請求項7に記載の発明によれば、略鉛直方向における装置の小型化を図ることができる。
【0112】
請求項8に記載の発明によれば、部品点数の低減化、構成の簡略化を図りつつ、1次転写ベルトに確実に凹部を形成することができる。
【0113】
請求項9に記載の発明によれば、ジャムの発生を低減することができる。
【0114】
請求項10に記載の発明によれば、2次転写後における転写媒体の1次転写ベルトへの付着によるジャムの発生を防止して、転写媒体の安定した搬送を確保して、高画質の画像を形成することができる。また、部品点数の低減化、構成の簡略化を図りつつ、1次転写ベルトに確実に凹部を形成することができる。
【0115】
請求項11に記載の発明によれば、略水平方向における装置の小型化を図ることができ、設置面積の省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置としての、カラーレーザプリンタの一実施形態(1次転写ベルトに凹部が形成されている態様)を示す要部側断面図である。
【図2】本発明の画像形成装置としての、カラーレーザプリンタの他の実施形態(2次転写ローラが略鉛直方向において1次転写ベルトの中央部よりも上方に配置されている態様)を示す要部側断面図である。
【符号の説明】
1 カラーレーザプリンタ
3 用紙
9 給紙トレイ
10 給紙ローラ
15 2次転写ローラ
16 定着部
17 現像カートリッジ
18 感光ドラム
32 クリーナ
33 1次転写ベルト
39 凹部

Claims (11)

  1. 現像剤によって静電潜像が現像されることにより形成される現像剤像が担持され、各色毎に設けられる像担持体と、
    各前記像担持体に対向配置され、各前記像担持体に担持される各色毎の現像剤像が転写されることにより形成される多色現像剤像が担持される1次転写ベルトと、
    前記1次転写ベルトに対向配置され、前記1次転写ベルトに担持される多色現像剤像を、転写媒体に転写するための2次転写手段と、
    前記2次転写手段によって転写された多色現像剤像を転写媒体に定着させるための定着手段とを備える画像形成装置において、
    前記1次転写ベルトが、略鉛直方向に沿って設けられ、
    前記2次転写手段が、前記1次転写ベルトにおける各前記像担持体と反対側に設けられ、
    前記定着手段が、前記2次転写手段の上方に設けられていることを特徴とする、画像形成装置。
  2. 前記2次転写手段および前記定着手段は、略鉛直方向において互いに重なるように設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記1次転写ベルトおよび前記定着手段は、略鉛直方向において互いに重なるように設けられていることを特徴とする、請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 前記2次転写手段と前記1次転写ベルトとの間を通過する転写媒体が向かう方向と、前記1次転写ベルトの前記2次転写手段との対向部分から前記1次転写ベルトの移動方向下流側部分が向かう方向とのなす角度が、45°以上であることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記2次転写手段は、略鉛直方向において、前記1次転写ベルトの中央部より上方に設けられていることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記1次転写ベルトの経路は、前記2次転写手段との対向部分から前記1次転写ベルトの移動方向下流側部分に凹部を有していることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 前記定着手段は、鉛直方向において、前記1次転写ベルトの最上位と最下位との間に設けられていることを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記1次転写ベルトの経路の前記凹部には、前記1次転写ベルトをクリーニングするためのクリーニング部材が設けられていることを特徴とする、請求項6または7に記載の画像形成装置。
  9. 転写媒体を積層して収容する収容部と、前記収容部から転写媒体を1枚ずつ分離する分離手段とを備え、
    前記分離手段は、前記2次転写手段が配置されている側に配置されていることを特徴とする、請求項1ないし8のいずれかに記載の画像形成装置。
  10. 現像剤によって静電潜像が現像されることにより形成される現像剤像が担持され、各色毎に設けられる像担持体と、
    各前記像担持体に対向配置され、各前記像担持体に担持される各色毎の現像剤像が転写されることにより形成される多色現像剤像が担持される1次転写ベルトと、
    前記1次転写ベルトに対向配置され、前記1次転写ベルトに担持される多色現像剤像を、転写媒体に転写するための2次転写手段とを備える画像形成装置において、
    前記1次転写ベルトの経路は、前記2次転写手段との対向部分から前記1次転写ベルトの移動方向下流側部分に凹部を有しており、
    前記凹部には、前記1次転写ベルトをクリーニングするためのクリーニング部材が設けられていることを特徴とする、画像形成装置。
  11. 各色毎の前記像担持体に対応する各色毎の現像装置が設けられており、
    各色毎の前記像担持体と前記現像装置とが略鉛直方向において重なるように設けられていることを特徴とする、請求項1ないし10のいずれかに記載の画像形成装置。
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JP2013003402A (ja) * 2011-06-17 2013-01-07 Canon Inc 画像形成装置

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