画像形成装置
【課題】共用モータで発生する回転駆動力を装置各部の複数箇所に伝達する共通駆動機構を有する画像形成装置において、装置の大型化を抑制する。
【解決手段】各画像形成ステーションの像書込部が複数の発光素子からなるラインヘッドにより構成されているので、画像形成ユニットの直下空間である電装配設空間ＳＰを広く設けることができる。そして、この電装配設空間ＳＰに駆動モータ９１１等のモータ本体部が配置されている。すなわち、電装配設空間ＳＰにおいて主走査方向および副走査方向に直交する鉛直方向からの平面視でモータ本体部が転写ベルト８１と重なり合うように、各駆動モータ９１１等が装置本体の背面側に位置する支持部材３２に取り付けられている。したがって、モータ本体部が上記平面視において画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋや転写ベルト８１から主走査方向に突出するのを防止することができる。
【解決手段】各画像形成ステーションの像書込部が複数の発光素子からなるラインヘッドにより構成されているので、画像形成ユニットの直下空間である電装配設空間ＳＰを広く設けることができる。そして、この電装配設空間ＳＰに駆動モータ９１１等のモータ本体部が配置されている。すなわち、電装配設空間ＳＰにおいて主走査方向および副走査方向に直交する鉛直方向からの平面視でモータ本体部が転写ベルト８１と重なり合うように、各駆動モータ９１１等が装置本体の背面側に位置する支持部材３２に取り付けられている。したがって、モータ本体部が上記平面視において画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋや転写ベルト８１から主走査方向に突出するのを防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像形成ステーションを転写ベルト等の転写媒体の移動方向（副走査方向）に沿って配置するとともに、各画像形成ステーションにより形成したトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置として、例えば下記特許文献１で開示されているように、所定方向に搬送される転写ベルトに沿ってそれぞれ互いに異なる色のトナー像を形成する画像形成ステーションを複数配置した、いわゆるタンデム型の画像形成装置が知られている。各画像形成ステーションでは、各トナー色ごとに、感光体ドラムなどの潜像担持体が設けられるとともに感光体ドラムに対応してレーザービームスキャナユニット（像書込部）が設けられている。各レーザービームスキャナユニットは、画像データに応じて変調されたドット光を発する半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子からの光を主走査方向に偏向させるための偏向装置と、偏向装置により偏向されたレーザ光を感光体表面に結像させるためのｆθレンズなどの結像光学系とを備えている。そして、レーザービームスキャナユニットによって感光体ドラムに潜像を形成するとともに現像ユニットによって感光体ドラムにトナーを付着させて潜像に対応するトナー像を形成する。こうして、各色ごとにトナー像が形成され、さらに転写ベルト表面に重ね合わせてカラー画像が形成される。そして、ベルト表面に形成されたカラー画像は、紙等の転写媒体に転写される。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２４３５６号公報（段落００３８〜００４０，図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の画像形成装置では現像ユニットの現像器本体に収容するトナー量を低減させる一方、トナー補給容器を別途設けて該容器からトナーを現像器本体に補給する技術が数多く提案されている。また、それらの提案例の中には、ユーザでもメンテナンスを容易に行うことができるようにするため、トナー補給容器を現像器の軸端部に配置した装置がある。このような配設構造を採用した装置では、装置の正面側からユーザがトナー補給容器にアクセスすることができ、メンテナンス性に優れている。しかしながら、トナー補給容器を現像器の軸端部に配設するため、該容器の全部または一部が現像器の軸方向（主走査方向）に突出して該方向における装置サイズが増大してしまう。ここで、サイズ増大がトナー補給容器のみに起因するのであれば、トナー補給容器の形状などを工夫することでサイズ増大量を最小限に抑えることができる。しかしながら、上記装置では、駆動ローラや感光体ドラムなどの装置各部を駆動するために、次のような駆動構成を採用しており、その結果、トナー補給容器の形状や大きさ等を工夫したとしても、装置サイズの大型化は避けられなかった。
【０００５】
上記装置では、転写ベルトを駆動させるための駆動ローラや感光体ドラムなどの装置各部を駆動するために２つの駆動モータが設けられている。そして、カラー画像が形成される感光体ドラムは、その中心軸にギアを備え、その各ギアはアイドルギアを介し、タイミングベルトにより第１のモータと連結されている。一方、黒画像が形成されるブラック用感光体ドラムはその中心軸にギアを備え、そのギアはアイドルギアを介して第２のモータと連結されている。さらに、転写ベルト用の駆動ローラは中心軸にギアを備え、そのギアはアイドルギアを介して第２のモータに連結されるとともに、定着装置も定着ローラの中心軸にギアを備え、アイドルギアを介して第２のモータに連結されている。つまり、上記従来装置では、各モータに対して複数のローラがギアなどの駆動伝達部材を介して連結されており、各モータは共用モータとして機能している。このため、共用モータにかかる負荷は比較的大きなものとなり、それに応じて共用モータのモータ本体部（ロータ、ステータおよび両者を収納するケース）が必然的に大きくなってしまう。しかも、従来装置では、半導体レーザ素子からの光を偏向装置および結像光学系を介して主走査方向に走査させる像書込部を採用していたため、大型化した共用モータのモータ本体部が像書込部と干渉するのを防止すべく、共用モータを画像形成ステーションや転写ベルトなどの側方に配置していた。つまり、共用モータのモータ本体部が画像形成ステーションや転写ベルトなどから主走査方向に突き出た状態で共用モータが配置されていた。しかも、トナー補給容器については形状などを工夫することで突出量を抑制することが可能であるが、共用モータではトルクや回転速度などの基本動作特性を満足させるために、大きさや形状などを変更することができず、突出量の低減には一定の限界があった。
【０００６】
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、共用モータで発生する回転駆動力を装置各部の複数箇所に伝達する共通駆動機構を有する画像形成装置において、装置の大型化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、副走査方向に回転する潜像担持体と、潜像担持体に潜像を形成する像書込部と、副走査方向とほぼ直交する主走査方向に延設されたトナー担持体の表面に担持されるトナーを潜像担持体に与えて潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、トナー担持体の軸端部に配置されて現像部にトナーを補給するトナー補給容器とを有する、画像形成ステーションを複数個備え、該複数の画像形成ステーションを転写媒体の移動方向に沿って配置し、駆動手段で複数の潜像担持体を含む装置各部を駆動させることによって、複数の画像形成ステーションの各々によりトナー像を形成するとともに該複数のトナー像を転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であって、上記目的を達成するため、トナー補給容器の各々は、その全体または一部が主走査方向および副走査方向に直交する鉛直方向からの平面視で転写媒体から突出するように、配置され、複数の像書込部の各々は、複数の発光素子を主走査方向に列状に配列したラインヘッドを潜像担持体に近接配置して潜像担持体に潜像を形成するものであり、駆動手段は、１つの共用モータで発生する回転駆動力を装置各部の複数箇所に伝達する共通駆動機構を有し、しかも、該共通駆動機構の共用モータの少なくとも１つは、平面視で該共用モータのモータ本体部が転写媒体もしくは転写媒体を構成部品とする転写ユニットと重なり合うように、配置されたことを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明では、装置の大型化を招く主要因は、トナー補給容器と駆動手段とにある。このうちトナー補給容器について検討すると、次のようなことがわかる。トナー補給容器の各々は、その全体または一部が主走査方向および副走査方向に直交する鉛直方向からの平面視で転写媒体から突出するように、配置されている。そのため、その突出量に応じて装置が大型化する。しかしながら、トナー補給容器の主目的は補給用トナーを一時的に貯留しておくことにあるため、形状やトナーの貯留容量などに関しては設計自由度が大きく、容器の形状や大きさなどを工夫することで突出量を抑えて装置の大型化を抑制することができる。
【０００９】
一方、本発明では、１つの共用モータで発生する回転駆動力を装置各部の複数箇所に伝達する共通駆動機構が駆動手段に設けられており、共用モータのモータ本体部（ロータ、ステータおよび両者を収納するケース）の大型化は避けられず、装置の大型化に関してトナー補給容器に比べて深刻な問題となっていた。そこで、本発明では、上記平面視でモータ本体部が転写媒体と重なり合うように共用モータが配置されており、該平面視において共用モータのモータ本体部が画像形成ステーションや転写媒体から主走査方向に突出するのが防止されている。その結果、共用モータの大型化にもかかわらず、装置の大型化を招く要因とはならず、単にトナー補給容器の形状などを工夫することで装置の大型化を抑制することができる。ただし、このような配置構成を採用した場合には、画像形成ステーションを構成する像書込部との干渉が問題となる。しかしながら、本発明では、像書込部を構成するラインヘッドが潜像担持体に近接配置されて潜像担持体への潜像形成を行う。そのため、発光素子からの光を走査してライン潜像を形成していた従来装置に比べて、像書込部の占有空間が格段に狭くなる。したがって、その占有不要となった空間にモータ本体部を配設することができ、上記モータ配置構成を採用しながらも像書込部とモータ本体部との干渉を回避することができる。
【００１０】
ここで、本発明では、トナー補給容器は平面視で転写媒体から突出するように配置されているため、その突出部の鉛直方向において空間が形成される。そこで、鉛直空間に定着手段を駆動するための定着駆動機構を配置してもよい。これによって、鉛直空間が有効利用されて装置のコンパクト化が可能となる。
【００１１】
また、複数の画像形成ステーションを支持するために、該画像形成ステーションの両端部に一対の支持部材を配置し、これらにより潜像担持体を回転自在に支持する構成を採用した画像形成装置では、次のように構成することでモータ本体部で発生する熱を装置から排熱することができるとともに、共用モータから発生する音が装置外部に漏れるのを抑制することができる。すなわち、一対の支持部材を設けたことによって、複数の画像形成ステーションに対して転写媒体の反対側において一対の支持部材と複数の画像形成ステーションとで囲まれる、空間が形成される。そこで、該空間にモータ本体部が配置されるように共用モータが配置されると、共用モータから発生する音が装置外部に漏れるのが抑制されて低騒音化が可能となる。また、空間を排気する排気手段をさらに設けることによって、共用モータのモータ本体部から発生した熱が装置外部に排熱される。その結果、装置の内部温度が上昇するのを抑えて装置動作の安定化を図ることができる。
【００１２】
なお、上記空間に対して排熱処理が施されることから、装置各部を制御する制御手段を上記空間に配置してもよく、これにより制御手段からの熱が効率的に装置内部から排熱される。その結果、装置各部を安定的に制御することができ、装置の誤動作を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置における装置各部を駆動するための駆動構成を示す図である。また、図３は図１の画像形成装置の部分断面図である。この装置は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピューターなどの外部装置から画像形成指令がメインコントローラに与えられると、このメインコントローラからの指令に応じてエンジンコントローラがエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【００１４】
この画像形成装置が有するハウジング本体３内には、電源回路基板、メインコントローラおよびエンジンコントローラを内蔵し、装置各部を制御する制御ユニット（制御手段）５が後述する電装配設空間ＳＰに設けられている。また、画像形成ユニット７、転写ベルトユニット（転写手段）８および給紙ユニット１１もハウジング本体３内に配設されている。また、図１においてハウジング本体３内右側には、２次転写ユニット１２、定着ユニット（定着手段）１３、シート案内部材１５が配設されている。
【００１５】
画像形成ユニット７は、複数の異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーションＹ（イエロー用）、Ｍ（マゼンダ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備えている。また、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム２１が設けられている。各感光体ドラム２１は、図３に示すように、画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの両端部に配置された一対の支持部材３１，３２により回転自在に軸支されている。そして、各感光体ドラム２１はそれぞれ専用の駆動モータに接続され図中矢印Ｄ２１の方向に所定速度で回転駆動される。なお、駆動モータの構成ならびに各駆動モータで発生した回転駆動力を感光体ドラム２１に与えて駆動する駆動ユニット（駆動手段）の構成については、後で詳述する。
【００１６】
また、感光体ドラム２１の周囲には、回転方向に沿って帯電部２３、像書込部２９、現像部２５および感光体クリーナ２７が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作及びトナー現像動作が実行される。なお、図１において、画像形成ユニット７の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号をつけて、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。
【００１７】
帯電部２３は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム２１の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム２１の回転動作に伴って感光体ドラム２１に対して従動方向に周速で従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部（図示省略）に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電部２３と感光体ドラム２１が当接する帯電位置で感光体ドラム２１の表面を帯電させる。
【００１８】
像書込部２９は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、発光ダイオードやバックライトを備えた液晶シャッタ等の発光素子を感光体ドラム２１の軸方向（図１の紙面に対して垂直な方向）に列状に配列したラインヘッドを用いており、感光体ドラム２１から離間配置されている。そして、このような発光素子から、帯電部２３により帯電された感光体ドラム２１の表面に対して光を照射して該表面に潜像を形成する。また、ラインヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、像書込部２９の占有空間が格段に狭くなる。しかも、感光体ドラム２１に対して近接配置が可能であり、像書込部２９の占有空間は潜像担持体に近接することとなる。したがって、従来のレーザー走査方式の像書込部において必須となっていた空間の大部分が不要となり、図１および図３に示すように、画像形成ユニット７の直下空間を比較的広く設けることができる。このように、この実施形態では、画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して転写ベルトユニット８の反対側（図面の下方側）において、一対の支持部材３１，３２と画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋとで囲まれる空間ＳＰを形成することができる。なお、この明細書では、該空間ＳＰを「電装配設空間」と称する。
【００１９】
また、この実施形態では、装置本体の左側面（図１の左手側面）に電装配設空間ＳＰを臨むように排気ファンＦＮが取り付けられている。このため、排気ファンＦＮによって電装配設空間ＳＰで図１中の１点鎖線で示すような気流が形成され、該気流により装置内部、特に電装配設空間ＳＰに籠もる熱を排熱し、装置内の温度上昇を抑制することが可能となっている。このように、本実施形態では、排気ファンＦＮが本発明の「排気手段」として機能している。
【００２０】
そして、この実施形態においては、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体ドラム２１、帯電部２３、現像部２５および感光体クリーナ２７を感光体カートリッジ（図示省略）としてユニット化している。
【００２１】
現像部２５は、主走査方向に延設された円柱形状で、その表面にトナーを担持する現像ローラ（トナー担持体）２５１を有している。この現像ローラ２５１は感光体カートリッジにおいて回転自在に設けられており、同カートリッジに対応する駆動モータからの回転駆動力を受けて回転する。つまり、この実施形態では、各色において、１つの駆動モータで発生した回転駆動力が駆動機構を介して感光体ドラム２１と現像ローラ２５１とに与えられており、該駆動モータが本発明の「共用モータ」に相当している。なお、この点についても後で詳述する。
【００２２】
このようにトナーを担持しながら回転する現像ローラ２５１に対して現像バイアス発生部（図示省略）が電気的に接続されている。そして、現像ローラ２５１に現像バイアスを印加することによって、現像ローラ２５１と感光体ドラム２１とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラ２５１から感光体ドラム２１に移動して像書込部２９により形成された静電潜像が顕在化される。
【００２３】
また、この実施形態では、図３に示すように、装置の正面側（同図の左手側）でトナー補給容器２６が画像形成ユニットの現像部２５に対して着脱自在に設けられている。すなわち、トナー補給容器２６が現像部２５に装着されると、現像ローラ２５１の回転軸の端部、つまり軸端部に配置されることとなり、容器内に貯留されているトナーが必要に応じて現像部２５の内部に補給される。また、トナー補給容器２６の一部は主走査方向および副走査方向に対してほぼ直交する鉛直方向Ｘ（図１）における平面視で画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋおよび転写ベルトユニット８から正面側に突出している。したがって、ユーザは突出部を持ってトナー補給容器２６を現像部２５から容易に取り外すことができる。また、トナー補給容器２６にトナーを補充した後に再度現像部２５に装着する場合も同様である。このようにトナー補給容器２６は現像器２５１の軸端部に配置されている。したがって、このような配設構造を採用した装置では、装置の正面側からユーザがトナー補給容器にアクセスすることができ、優れたメンテナンス性が得られる。
【００２４】
このように上記現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１に搬送された後、後に詳述する転写ベルト８１と各感光体ドラム２１が当接する１次転写位置ＴＲ１において転写ベルト８１に１次転写される。
【００２５】
また、この実施形態では、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１の１次転写位置ＴＲ1の下流側で且つ帯電部２３の上流側に、感光体ドラム２１の表面に当接して感光体クリーナ２７が設けられている。この感光体クリーナ２７は、感光体ドラムの表面に当接することで１次転写後に感光体ドラム２１の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。
【００２６】
転写ベルトユニット８は一対の転写ユニットフレーム８４，８４を備えており、これら一対のフレーム８４，８４により、駆動ローラ８２と、図１において駆動ローラ８２の左側に配設される従動ローラ（ブレード対向ローラ）８３とが回転自在に軸支されている。これらのローラのうち駆動ローラ８２はブラック用画像形成ステーションＫのために配設された駆動モータからの回転駆動力を受けて回転する。つまり、この実施形態では、ブラック用駆動モータは本発明の「共用モータ」に相当している。そして、これらのローラには転写ベルト８１が張架されており、ブラック用駆動モータからの回転駆動力を受けて駆動ローラ８２が回転すると、それに応じて転写ベルト８１が図示矢印Ｄ８１の方向（搬送方向）へ循環駆動される。
【００２７】
また、転写ベルトユニット８は、転写ベルト８１の内側に、感光体カートリッジ装着時において各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが有する感光体ドラム２１各々に対して一対一で対向配置される、４個の１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋ（転写部材）を備えている。そして、これらの１次転写ローラ８５は、図１に示すように、それぞれが対向する画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ側に位置決めされることで、転写ベルト８１を画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋそれぞれが有する感光体ドラム２１に押し遣り当接させる。その結果、各感光体ドラム２１と転写ベルト８１との間に１次転写位置ＴＲ1が形成される。また、１次転写ローラ８５は、それぞれ１次転写バイアス発生部（図示省略）と電気的に接続されている。そして、これらの１次転写ローラ８５を、それぞれが対向する感光体ドラム２１に転写ベルト８１を挟んで当接させるとともに、適当なタイミングで前記１次転写バイアス発生部から１次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、各感光体ドラム２１と転写ベルト８１とが当接する１次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１上に転写することができる。
【００２８】
さらに、転写ベルトユニット８は、４個の１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋのうち搬送方向Ｄ81の最下流に位置する１次転写ローラ８５Ｋ（最下流転写部材）の下流側で且つ駆動ローラ８２の上流側に配設されたガイドローラ８６（下流ガイドローラ）を備える。また、この下流ガイドローラ８６は、１次転写ローラ８５Ｋが画像形成ステーションＫの感光体ドラム２１に当接して形成する１次転写位置ＴＲ1での１次転写ローラ８５Ｋと感光体ドラム２１との共通内接線上において、転写ベルト８１に当接するように構成されている。
【００２９】
駆動ローラ８２は、転写ベルト８１を図示矢印Ｄ８１の方向に循環駆動するとともに、２次転写ローラ１２１のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ８２の周面には、厚さ３mm程度、体積抵抗率が１０００ｋΩ・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する２次転写バイアス発生部から２次転写ローラ１２１を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ８２に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、駆動ローラ８２と２次転写ローラ１２１との当接部分（２次転写位置ＴＲ２）へのシートが進入する際の衝撃が転写ベルト８１に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。
【００３０】
給紙ユニット１１は、本発明の「記録材」に相当するシートを積層保持可能である給紙カセット７７と、給紙カセット７７からシートを一枚ずつ給紙するピックアップローラ７９とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラ７９により給紙部から給紙されたシートは、レジストローラ対８０において給紙タイミングが調整された後、シート案内部材１５に沿って２次転写位置ＴＲ２に給紙される。
【００３１】
２次転写ローラ１２１は、転写ベルト８１に対して離当接自在に設けられ、２次転写ローラ駆動機構（図示省略）により離当接駆動される。定着ユニット１３は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ１３１と、この加熱ローラ１３１を押圧付勢する加圧部１３２とを有している。そして、その表面に画像が２次転写されたシートは、シート案内部材１５により、加熱ローラ１３１と加圧部１３２の加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部に案内され、該ニップ部において所定の温度で画像が熱定着される。加圧部１３２は、２つのローラ１３２１，１３２２と、これらに張架される加圧ベルト１３２３とで構成されている。そして、加圧ベルト１３２３の表面のうち、２つのローラ１３２１，１３２２により張られたベルト張面を加熱ローラ１３１の周面に押し付けることで、加熱ローラ１３１と加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部が広くとれるように構成されている。また、この実施形態では、ローラ１３２２が一対の支持部材３１，３２に対して回転自在に軸支され、定着ユニット専用の駆動モータ９５１からの回転駆動力をカップリングなどの駆動伝達部９５２（図４）を介して受けて回転し、加圧ベルト１３２３を循環駆動する。なお、こうして定着処理を受けたシートはハウジング本体３の上面部に設けられた排紙トレイ４に搬送される。
【００３２】
また、この装置では、ブレード対向ローラ８３に対向してクリーナ部７１が配設されている。クリーナ部７１は、クリーナブレード７１１と廃トナーボックス７１３とを有する。クリーナブレード７１１は、その先端部を転写ベルト８１を介してブレード対向ローラ８３に当接することで、２次転写後に残留する転写ベルトに残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス７１３に回収される。また、クリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３は、ブレード対向ローラ８３と一体的に構成されている。
【００３３】
図４は装置各部を駆動する駆動ユニットの主要構成を示すブロック図である。以下、図１ないし図４を参照しつつ駆動ユニットの構成および動作について説明する。この駆動ユニット９は、感光体ドラム２１、現像ローラ２５１および駆動ローラ８２を駆動するために４つの共通駆動機構９１〜９４と、定着用ローラ１３２２を駆動するために１つの定着駆動機構９５とを有している。すなわち、第１共通駆動機構９１は第１駆動モータ９１１および第１駆動伝達部９１２を有しており、第１駆動モータ９１１から発生する回転駆動力を第１駆動伝達部９１２を介してブラック用感光体ドラム２１、ブラック用現像ローラ２５１および駆動ローラ８２に伝達して駆動する。この第１駆動伝達部９１２は、図２に示すように、第１駆動モータ９１１の回転軸に固定されたピニオンギアＧaをはじめとして合計１５個のギアＧa〜Ｇoで構成されている。これらのギアのうちギアＧa〜Ｇeにより感光体駆動輪列が形成されている。そして、この感光体駆動輪列により第１駆動モータ９１１で発生した回転駆動力がブラック用感光体ドラム２１の回転軸に固定されたギアＧeに伝達されて該感光体ドラム２１が駆動される。また、ギアＧa，Ｇb，Ｇf〜Ｇjにより現像駆動輪列が形成されている。そして、この現像駆動輪列により第１駆動モータ９１１で発生した回転駆動力がブラック用現像ローラ２５１の回転軸に固定されたギアＧjに伝達されて該現像ローラ２５１が駆動される。さらに、ギアＧa，Ｇk〜Ｇoにより転写駆動輪列が形成されている。そして、この転写駆動輪列により第１駆動モータ９１１で発生した回転駆動力が駆動ローラ８２の回転軸に固定されたギアＧoに伝達されて駆動ローラ８２が駆動されて転写ベルト８１が搬送方向Ｄ81に循環移動する。
【００３４】
また、第２共通駆動機構９２は第２駆動モータ９２１および第２駆動伝達部９２２を有しており、第２駆動モータ９２１から発生する回転駆動力を第２駆動伝達部９２２を介してシアン用感光体ドラム２１およびシアン用現像ローラ２５１に伝達して駆動する。また、第３共通駆動機構９３は第３駆動モータ９３１および第３駆動伝達部９３２を有しており、第３駆動モータ９３１から発生する回転駆動力を第３駆動伝達部９３２を介してマゼンタ用感光体ドラム２１およびマゼンタ用現像ローラ２５１に伝達して駆動する。さらに、第４共通駆動機構９４は第４駆動モータ９４１および第４駆動伝達部９４２を有しており、第４駆動モータ９４１から発生する回転駆動力を第４駆動伝達部９４２を介してイエロー用感光体ドラム２１およびイエロー用現像ローラ２５１に伝達して駆動する。なお、第２〜第４駆動伝達部９２２〜９２４はいずれも第１駆動伝達部９２１の感光体駆動輪列および現像駆動輪列と同一の構成を有している。
【００３５】
さらに、定着駆動機構９５は第５駆動モータ９５１およびカップリングなどの第５駆動伝達部９５２を有しており、第５駆動モータ９５１から発生する回転駆動力を第５駆動伝達部９５２を介して定着用ローラ１３２２に伝達して駆動する。このように、この実施形態では、第５駆動モータ９５１が本発明の「専用モータ」として機能している。
【００３６】
以上のように、本実施形態では、４つの駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１はいずれも駆動輪列を介して複数の被駆動体（ローラや感光体ドラム）と連結されており、本発明の「共用モータ」として機能している。このため、これらの駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１にかかる負荷は比較的大きなものとなり、それに応じて各駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１のモータ本体部（ロータ、ステータおよび両者を収納するケース）が必然的に大きくなってしまう。しかしながら、本実施形態では、像書込部２９が複数の発光素子からなるラインヘッドにより構成されており、それによって画像形成ユニット７の直下空間である電装配設空間ＳＰを広く設け、この電装配設空間ＳＰにモータ本体部を配置している。すなわち、本実施形態では、図３に示すように、一対の支持部材３１，３２と画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋとで囲まれる電装配設空間ＳＰにおいて主走査方向および副走査方向に直交する鉛直方向（同図の上下方向）からの平面視でモータ本体部が転写ベルト８１と重なり合うように、各駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１が装置本体１の背面側（同図の右手側）に位置する支持部材３２に取り付けられている。また、駆動伝達部９１２，９２２，９３２，９４２を構成するギアについては、支持部材３２の背面側で駆動ボックス９７内に配設されている。したがって、モータ本体部が上記平面視において画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋや転写ベルト８１から主走査方向（同図の左右方向）に突出するのを防止することができる。その結果、第１ないし第４駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１の大型化にもかかわらず、共用モータを設けたことが装置の大型化を招く要因とはならず、装置の大型化を抑制することができる。
【００３７】
また、トナー補給容器２６は、図３に示すように、平面視で転写ベルト８１から突出している。そのため、その突出部の鉛直方向において空間ＳＰvが形成されるが、専用モータ９５１が平面視でトナー補給容器２６と重なり合うように配置されている。つまり、この実施形態では、その鉛直空間ＳＰvに定着用ローラ１３２２を駆動するための定着駆動機構９５が配置されている。このため、鉛直空間ＳＰvが有効利用されて装置のコンパクト化が可能となる。
【００３８】
また、上記のようにモータ本体部が電装配設空間ＳＰに配置されていることから、各駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１から発生する音が装置外部に漏れるのを抑制することができ、装置の低騒音化が可能となる。また、排気ファンＦＮによって電装配設空間ＳＰを排気しているため、各駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１のモータ本体部や制御ユニット５から発生した熱が効率的に装置外部に排熱される。その結果、装置の内部温度が上昇するのを抑えて装置動作の安定化を図ることができる。
【００３９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、カラー色の各々について共通駆動機構９２〜９４を設けた画像形成装置に対して本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、１つの共用モータで複数のローラを駆動させて画像を形成する画像形成装置全般に本発明を適用することができる。例えば図５に示すように、イエロー、マゼンタおよびシアン用の感光体ドラム２１および現像ローラ２５１を駆動するために１つの共通駆動機構９６を設けた画像形成装置に対しても本発明を適用することによって、装置のダウンサイズ化を効果的に図ることができる。また本実施形態では駆動モータ、電装部を転写ベルトの下方向に全て配置したが、転写ベルトの上側の空間に配置しても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置における装置各部を駆動するための駆動構成を示す図。
【図３】図１の画像形成装置の部分断面図。
【図４】装置各部を駆動する駆動ユニットの主要構成を示すブロック図。
【図５】本発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
５…制御ユニット（制御手段）、 ７…画像形成ユニット、 ８…転写ベルトユニット（転写手段）、 ９…駆動ユニット（駆動手段）、 １３…定着ユニット、 １５…シート案内部材、 ２１…感光体ドラム（潜像担持体）、 ２９…像書込部、 ３１，３２…支持部材、 ８１…転写ベルト、 ８２…駆動ローラ、 ８３…ブレード対向ローラ、 ９１〜９４，９６…共通駆動機構、 ９５…定着駆動機構、 １３２２…定着用ローラ、 ２５１…現像ローラ、 ９１１，９２１，９３１，９４１…駆動モータ（共用モータ）、 ９５１…第５駆動モータ（専用モータ）、 ９１２，９２２，９３２，９４２、９５２…駆動伝達部、 Ｄ81…（転写ベルトの移動方向）搬送方向、 ＦＮ…排気ファン、 ＳＰ…電装配設空間、 Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ…画像形成ステーション
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像形成ステーションを転写ベルト等の転写媒体の移動方向（副走査方向）に沿って配置するとともに、各画像形成ステーションにより形成したトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置として、例えば下記特許文献１で開示されているように、所定方向に搬送される転写ベルトに沿ってそれぞれ互いに異なる色のトナー像を形成する画像形成ステーションを複数配置した、いわゆるタンデム型の画像形成装置が知られている。各画像形成ステーションでは、各トナー色ごとに、感光体ドラムなどの潜像担持体が設けられるとともに感光体ドラムに対応してレーザービームスキャナユニット（像書込部）が設けられている。各レーザービームスキャナユニットは、画像データに応じて変調されたドット光を発する半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子からの光を主走査方向に偏向させるための偏向装置と、偏向装置により偏向されたレーザ光を感光体表面に結像させるためのｆθレンズなどの結像光学系とを備えている。そして、レーザービームスキャナユニットによって感光体ドラムに潜像を形成するとともに現像ユニットによって感光体ドラムにトナーを付着させて潜像に対応するトナー像を形成する。こうして、各色ごとにトナー像が形成され、さらに転写ベルト表面に重ね合わせてカラー画像が形成される。そして、ベルト表面に形成されたカラー画像は、紙等の転写媒体に転写される。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２４３５６号公報（段落００３８〜００４０，図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の画像形成装置では現像ユニットの現像器本体に収容するトナー量を低減させる一方、トナー補給容器を別途設けて該容器からトナーを現像器本体に補給する技術が数多く提案されている。また、それらの提案例の中には、ユーザでもメンテナンスを容易に行うことができるようにするため、トナー補給容器を現像器の軸端部に配置した装置がある。このような配設構造を採用した装置では、装置の正面側からユーザがトナー補給容器にアクセスすることができ、メンテナンス性に優れている。しかしながら、トナー補給容器を現像器の軸端部に配設するため、該容器の全部または一部が現像器の軸方向（主走査方向）に突出して該方向における装置サイズが増大してしまう。ここで、サイズ増大がトナー補給容器のみに起因するのであれば、トナー補給容器の形状などを工夫することでサイズ増大量を最小限に抑えることができる。しかしながら、上記装置では、駆動ローラや感光体ドラムなどの装置各部を駆動するために、次のような駆動構成を採用しており、その結果、トナー補給容器の形状や大きさ等を工夫したとしても、装置サイズの大型化は避けられなかった。
【０００５】
上記装置では、転写ベルトを駆動させるための駆動ローラや感光体ドラムなどの装置各部を駆動するために２つの駆動モータが設けられている。そして、カラー画像が形成される感光体ドラムは、その中心軸にギアを備え、その各ギアはアイドルギアを介し、タイミングベルトにより第１のモータと連結されている。一方、黒画像が形成されるブラック用感光体ドラムはその中心軸にギアを備え、そのギアはアイドルギアを介して第２のモータと連結されている。さらに、転写ベルト用の駆動ローラは中心軸にギアを備え、そのギアはアイドルギアを介して第２のモータに連結されるとともに、定着装置も定着ローラの中心軸にギアを備え、アイドルギアを介して第２のモータに連結されている。つまり、上記従来装置では、各モータに対して複数のローラがギアなどの駆動伝達部材を介して連結されており、各モータは共用モータとして機能している。このため、共用モータにかかる負荷は比較的大きなものとなり、それに応じて共用モータのモータ本体部（ロータ、ステータおよび両者を収納するケース）が必然的に大きくなってしまう。しかも、従来装置では、半導体レーザ素子からの光を偏向装置および結像光学系を介して主走査方向に走査させる像書込部を採用していたため、大型化した共用モータのモータ本体部が像書込部と干渉するのを防止すべく、共用モータを画像形成ステーションや転写ベルトなどの側方に配置していた。つまり、共用モータのモータ本体部が画像形成ステーションや転写ベルトなどから主走査方向に突き出た状態で共用モータが配置されていた。しかも、トナー補給容器については形状などを工夫することで突出量を抑制することが可能であるが、共用モータではトルクや回転速度などの基本動作特性を満足させるために、大きさや形状などを変更することができず、突出量の低減には一定の限界があった。
【０００６】
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、共用モータで発生する回転駆動力を装置各部の複数箇所に伝達する共通駆動機構を有する画像形成装置において、装置の大型化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、副走査方向に回転する潜像担持体と、潜像担持体に潜像を形成する像書込部と、副走査方向とほぼ直交する主走査方向に延設されたトナー担持体の表面に担持されるトナーを潜像担持体に与えて潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、トナー担持体の軸端部に配置されて現像部にトナーを補給するトナー補給容器とを有する、画像形成ステーションを複数個備え、該複数の画像形成ステーションを転写媒体の移動方向に沿って配置し、駆動手段で複数の潜像担持体を含む装置各部を駆動させることによって、複数の画像形成ステーションの各々によりトナー像を形成するとともに該複数のトナー像を転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であって、上記目的を達成するため、トナー補給容器の各々は、その全体または一部が主走査方向および副走査方向に直交する鉛直方向からの平面視で転写媒体から突出するように、配置され、複数の像書込部の各々は、複数の発光素子を主走査方向に列状に配列したラインヘッドを潜像担持体に近接配置して潜像担持体に潜像を形成するものであり、駆動手段は、１つの共用モータで発生する回転駆動力を装置各部の複数箇所に伝達する共通駆動機構を有し、しかも、該共通駆動機構の共用モータの少なくとも１つは、平面視で該共用モータのモータ本体部が転写媒体もしくは転写媒体を構成部品とする転写ユニットと重なり合うように、配置されたことを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明では、装置の大型化を招く主要因は、トナー補給容器と駆動手段とにある。このうちトナー補給容器について検討すると、次のようなことがわかる。トナー補給容器の各々は、その全体または一部が主走査方向および副走査方向に直交する鉛直方向からの平面視で転写媒体から突出するように、配置されている。そのため、その突出量に応じて装置が大型化する。しかしながら、トナー補給容器の主目的は補給用トナーを一時的に貯留しておくことにあるため、形状やトナーの貯留容量などに関しては設計自由度が大きく、容器の形状や大きさなどを工夫することで突出量を抑えて装置の大型化を抑制することができる。
【０００９】
一方、本発明では、１つの共用モータで発生する回転駆動力を装置各部の複数箇所に伝達する共通駆動機構が駆動手段に設けられており、共用モータのモータ本体部（ロータ、ステータおよび両者を収納するケース）の大型化は避けられず、装置の大型化に関してトナー補給容器に比べて深刻な問題となっていた。そこで、本発明では、上記平面視でモータ本体部が転写媒体と重なり合うように共用モータが配置されており、該平面視において共用モータのモータ本体部が画像形成ステーションや転写媒体から主走査方向に突出するのが防止されている。その結果、共用モータの大型化にもかかわらず、装置の大型化を招く要因とはならず、単にトナー補給容器の形状などを工夫することで装置の大型化を抑制することができる。ただし、このような配置構成を採用した場合には、画像形成ステーションを構成する像書込部との干渉が問題となる。しかしながら、本発明では、像書込部を構成するラインヘッドが潜像担持体に近接配置されて潜像担持体への潜像形成を行う。そのため、発光素子からの光を走査してライン潜像を形成していた従来装置に比べて、像書込部の占有空間が格段に狭くなる。したがって、その占有不要となった空間にモータ本体部を配設することができ、上記モータ配置構成を採用しながらも像書込部とモータ本体部との干渉を回避することができる。
【００１０】
ここで、本発明では、トナー補給容器は平面視で転写媒体から突出するように配置されているため、その突出部の鉛直方向において空間が形成される。そこで、鉛直空間に定着手段を駆動するための定着駆動機構を配置してもよい。これによって、鉛直空間が有効利用されて装置のコンパクト化が可能となる。
【００１１】
また、複数の画像形成ステーションを支持するために、該画像形成ステーションの両端部に一対の支持部材を配置し、これらにより潜像担持体を回転自在に支持する構成を採用した画像形成装置では、次のように構成することでモータ本体部で発生する熱を装置から排熱することができるとともに、共用モータから発生する音が装置外部に漏れるのを抑制することができる。すなわち、一対の支持部材を設けたことによって、複数の画像形成ステーションに対して転写媒体の反対側において一対の支持部材と複数の画像形成ステーションとで囲まれる、空間が形成される。そこで、該空間にモータ本体部が配置されるように共用モータが配置されると、共用モータから発生する音が装置外部に漏れるのが抑制されて低騒音化が可能となる。また、空間を排気する排気手段をさらに設けることによって、共用モータのモータ本体部から発生した熱が装置外部に排熱される。その結果、装置の内部温度が上昇するのを抑えて装置動作の安定化を図ることができる。
【００１２】
なお、上記空間に対して排熱処理が施されることから、装置各部を制御する制御手段を上記空間に配置してもよく、これにより制御手段からの熱が効率的に装置内部から排熱される。その結果、装置各部を安定的に制御することができ、装置の誤動作を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置における装置各部を駆動するための駆動構成を示す図である。また、図３は図１の画像形成装置の部分断面図である。この装置は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピューターなどの外部装置から画像形成指令がメインコントローラに与えられると、このメインコントローラからの指令に応じてエンジンコントローラがエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【００１４】
この画像形成装置が有するハウジング本体３内には、電源回路基板、メインコントローラおよびエンジンコントローラを内蔵し、装置各部を制御する制御ユニット（制御手段）５が後述する電装配設空間ＳＰに設けられている。また、画像形成ユニット７、転写ベルトユニット（転写手段）８および給紙ユニット１１もハウジング本体３内に配設されている。また、図１においてハウジング本体３内右側には、２次転写ユニット１２、定着ユニット（定着手段）１３、シート案内部材１５が配設されている。
【００１５】
画像形成ユニット７は、複数の異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーションＹ（イエロー用）、Ｍ（マゼンダ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備えている。また、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム２１が設けられている。各感光体ドラム２１は、図３に示すように、画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの両端部に配置された一対の支持部材３１，３２により回転自在に軸支されている。そして、各感光体ドラム２１はそれぞれ専用の駆動モータに接続され図中矢印Ｄ２１の方向に所定速度で回転駆動される。なお、駆動モータの構成ならびに各駆動モータで発生した回転駆動力を感光体ドラム２１に与えて駆動する駆動ユニット（駆動手段）の構成については、後で詳述する。
【００１６】
また、感光体ドラム２１の周囲には、回転方向に沿って帯電部２３、像書込部２９、現像部２５および感光体クリーナ２７が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作及びトナー現像動作が実行される。なお、図１において、画像形成ユニット７の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号をつけて、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。
【００１７】
帯電部２３は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム２１の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム２１の回転動作に伴って感光体ドラム２１に対して従動方向に周速で従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部（図示省略）に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電部２３と感光体ドラム２１が当接する帯電位置で感光体ドラム２１の表面を帯電させる。
【００１８】
像書込部２９は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、発光ダイオードやバックライトを備えた液晶シャッタ等の発光素子を感光体ドラム２１の軸方向（図１の紙面に対して垂直な方向）に列状に配列したラインヘッドを用いており、感光体ドラム２１から離間配置されている。そして、このような発光素子から、帯電部２３により帯電された感光体ドラム２１の表面に対して光を照射して該表面に潜像を形成する。また、ラインヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、像書込部２９の占有空間が格段に狭くなる。しかも、感光体ドラム２１に対して近接配置が可能であり、像書込部２９の占有空間は潜像担持体に近接することとなる。したがって、従来のレーザー走査方式の像書込部において必須となっていた空間の大部分が不要となり、図１および図３に示すように、画像形成ユニット７の直下空間を比較的広く設けることができる。このように、この実施形態では、画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して転写ベルトユニット８の反対側（図面の下方側）において、一対の支持部材３１，３２と画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋとで囲まれる空間ＳＰを形成することができる。なお、この明細書では、該空間ＳＰを「電装配設空間」と称する。
【００１９】
また、この実施形態では、装置本体の左側面（図１の左手側面）に電装配設空間ＳＰを臨むように排気ファンＦＮが取り付けられている。このため、排気ファンＦＮによって電装配設空間ＳＰで図１中の１点鎖線で示すような気流が形成され、該気流により装置内部、特に電装配設空間ＳＰに籠もる熱を排熱し、装置内の温度上昇を抑制することが可能となっている。このように、本実施形態では、排気ファンＦＮが本発明の「排気手段」として機能している。
【００２０】
そして、この実施形態においては、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体ドラム２１、帯電部２３、現像部２５および感光体クリーナ２７を感光体カートリッジ（図示省略）としてユニット化している。
【００２１】
現像部２５は、主走査方向に延設された円柱形状で、その表面にトナーを担持する現像ローラ（トナー担持体）２５１を有している。この現像ローラ２５１は感光体カートリッジにおいて回転自在に設けられており、同カートリッジに対応する駆動モータからの回転駆動力を受けて回転する。つまり、この実施形態では、各色において、１つの駆動モータで発生した回転駆動力が駆動機構を介して感光体ドラム２１と現像ローラ２５１とに与えられており、該駆動モータが本発明の「共用モータ」に相当している。なお、この点についても後で詳述する。
【００２２】
このようにトナーを担持しながら回転する現像ローラ２５１に対して現像バイアス発生部（図示省略）が電気的に接続されている。そして、現像ローラ２５１に現像バイアスを印加することによって、現像ローラ２５１と感光体ドラム２１とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラ２５１から感光体ドラム２１に移動して像書込部２９により形成された静電潜像が顕在化される。
【００２３】
また、この実施形態では、図３に示すように、装置の正面側（同図の左手側）でトナー補給容器２６が画像形成ユニットの現像部２５に対して着脱自在に設けられている。すなわち、トナー補給容器２６が現像部２５に装着されると、現像ローラ２５１の回転軸の端部、つまり軸端部に配置されることとなり、容器内に貯留されているトナーが必要に応じて現像部２５の内部に補給される。また、トナー補給容器２６の一部は主走査方向および副走査方向に対してほぼ直交する鉛直方向Ｘ（図１）における平面視で画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋおよび転写ベルトユニット８から正面側に突出している。したがって、ユーザは突出部を持ってトナー補給容器２６を現像部２５から容易に取り外すことができる。また、トナー補給容器２６にトナーを補充した後に再度現像部２５に装着する場合も同様である。このようにトナー補給容器２６は現像器２５１の軸端部に配置されている。したがって、このような配設構造を採用した装置では、装置の正面側からユーザがトナー補給容器にアクセスすることができ、優れたメンテナンス性が得られる。
【００２４】
このように上記現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１に搬送された後、後に詳述する転写ベルト８１と各感光体ドラム２１が当接する１次転写位置ＴＲ１において転写ベルト８１に１次転写される。
【００２５】
また、この実施形態では、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１の１次転写位置ＴＲ1の下流側で且つ帯電部２３の上流側に、感光体ドラム２１の表面に当接して感光体クリーナ２７が設けられている。この感光体クリーナ２７は、感光体ドラムの表面に当接することで１次転写後に感光体ドラム２１の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。
【００２６】
転写ベルトユニット８は一対の転写ユニットフレーム８４，８４を備えており、これら一対のフレーム８４，８４により、駆動ローラ８２と、図１において駆動ローラ８２の左側に配設される従動ローラ（ブレード対向ローラ）８３とが回転自在に軸支されている。これらのローラのうち駆動ローラ８２はブラック用画像形成ステーションＫのために配設された駆動モータからの回転駆動力を受けて回転する。つまり、この実施形態では、ブラック用駆動モータは本発明の「共用モータ」に相当している。そして、これらのローラには転写ベルト８１が張架されており、ブラック用駆動モータからの回転駆動力を受けて駆動ローラ８２が回転すると、それに応じて転写ベルト８１が図示矢印Ｄ８１の方向（搬送方向）へ循環駆動される。
【００２７】
また、転写ベルトユニット８は、転写ベルト８１の内側に、感光体カートリッジ装着時において各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが有する感光体ドラム２１各々に対して一対一で対向配置される、４個の１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋ（転写部材）を備えている。そして、これらの１次転写ローラ８５は、図１に示すように、それぞれが対向する画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ側に位置決めされることで、転写ベルト８１を画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋそれぞれが有する感光体ドラム２１に押し遣り当接させる。その結果、各感光体ドラム２１と転写ベルト８１との間に１次転写位置ＴＲ1が形成される。また、１次転写ローラ８５は、それぞれ１次転写バイアス発生部（図示省略）と電気的に接続されている。そして、これらの１次転写ローラ８５を、それぞれが対向する感光体ドラム２１に転写ベルト８１を挟んで当接させるとともに、適当なタイミングで前記１次転写バイアス発生部から１次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、各感光体ドラム２１と転写ベルト８１とが当接する１次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１上に転写することができる。
【００２８】
さらに、転写ベルトユニット８は、４個の１次転写ローラ８５Ｙ，８５Ｍ，８５Ｃ，８５Ｋのうち搬送方向Ｄ81の最下流に位置する１次転写ローラ８５Ｋ（最下流転写部材）の下流側で且つ駆動ローラ８２の上流側に配設されたガイドローラ８６（下流ガイドローラ）を備える。また、この下流ガイドローラ８６は、１次転写ローラ８５Ｋが画像形成ステーションＫの感光体ドラム２１に当接して形成する１次転写位置ＴＲ1での１次転写ローラ８５Ｋと感光体ドラム２１との共通内接線上において、転写ベルト８１に当接するように構成されている。
【００２９】
駆動ローラ８２は、転写ベルト８１を図示矢印Ｄ８１の方向に循環駆動するとともに、２次転写ローラ１２１のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ８２の周面には、厚さ３mm程度、体積抵抗率が１０００ｋΩ・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する２次転写バイアス発生部から２次転写ローラ１２１を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ８２に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、駆動ローラ８２と２次転写ローラ１２１との当接部分（２次転写位置ＴＲ２）へのシートが進入する際の衝撃が転写ベルト８１に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。
【００３０】
給紙ユニット１１は、本発明の「記録材」に相当するシートを積層保持可能である給紙カセット７７と、給紙カセット７７からシートを一枚ずつ給紙するピックアップローラ７９とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラ７９により給紙部から給紙されたシートは、レジストローラ対８０において給紙タイミングが調整された後、シート案内部材１５に沿って２次転写位置ＴＲ２に給紙される。
【００３１】
２次転写ローラ１２１は、転写ベルト８１に対して離当接自在に設けられ、２次転写ローラ駆動機構（図示省略）により離当接駆動される。定着ユニット１３は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ１３１と、この加熱ローラ１３１を押圧付勢する加圧部１３２とを有している。そして、その表面に画像が２次転写されたシートは、シート案内部材１５により、加熱ローラ１３１と加圧部１３２の加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部に案内され、該ニップ部において所定の温度で画像が熱定着される。加圧部１３２は、２つのローラ１３２１，１３２２と、これらに張架される加圧ベルト１３２３とで構成されている。そして、加圧ベルト１３２３の表面のうち、２つのローラ１３２１，１３２２により張られたベルト張面を加熱ローラ１３１の周面に押し付けることで、加熱ローラ１３１と加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部が広くとれるように構成されている。また、この実施形態では、ローラ１３２２が一対の支持部材３１，３２に対して回転自在に軸支され、定着ユニット専用の駆動モータ９５１からの回転駆動力をカップリングなどの駆動伝達部９５２（図４）を介して受けて回転し、加圧ベルト１３２３を循環駆動する。なお、こうして定着処理を受けたシートはハウジング本体３の上面部に設けられた排紙トレイ４に搬送される。
【００３２】
また、この装置では、ブレード対向ローラ８３に対向してクリーナ部７１が配設されている。クリーナ部７１は、クリーナブレード７１１と廃トナーボックス７１３とを有する。クリーナブレード７１１は、その先端部を転写ベルト８１を介してブレード対向ローラ８３に当接することで、２次転写後に残留する転写ベルトに残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス７１３に回収される。また、クリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３は、ブレード対向ローラ８３と一体的に構成されている。
【００３３】
図４は装置各部を駆動する駆動ユニットの主要構成を示すブロック図である。以下、図１ないし図４を参照しつつ駆動ユニットの構成および動作について説明する。この駆動ユニット９は、感光体ドラム２１、現像ローラ２５１および駆動ローラ８２を駆動するために４つの共通駆動機構９１〜９４と、定着用ローラ１３２２を駆動するために１つの定着駆動機構９５とを有している。すなわち、第１共通駆動機構９１は第１駆動モータ９１１および第１駆動伝達部９１２を有しており、第１駆動モータ９１１から発生する回転駆動力を第１駆動伝達部９１２を介してブラック用感光体ドラム２１、ブラック用現像ローラ２５１および駆動ローラ８２に伝達して駆動する。この第１駆動伝達部９１２は、図２に示すように、第１駆動モータ９１１の回転軸に固定されたピニオンギアＧaをはじめとして合計１５個のギアＧa〜Ｇoで構成されている。これらのギアのうちギアＧa〜Ｇeにより感光体駆動輪列が形成されている。そして、この感光体駆動輪列により第１駆動モータ９１１で発生した回転駆動力がブラック用感光体ドラム２１の回転軸に固定されたギアＧeに伝達されて該感光体ドラム２１が駆動される。また、ギアＧa，Ｇb，Ｇf〜Ｇjにより現像駆動輪列が形成されている。そして、この現像駆動輪列により第１駆動モータ９１１で発生した回転駆動力がブラック用現像ローラ２５１の回転軸に固定されたギアＧjに伝達されて該現像ローラ２５１が駆動される。さらに、ギアＧa，Ｇk〜Ｇoにより転写駆動輪列が形成されている。そして、この転写駆動輪列により第１駆動モータ９１１で発生した回転駆動力が駆動ローラ８２の回転軸に固定されたギアＧoに伝達されて駆動ローラ８２が駆動されて転写ベルト８１が搬送方向Ｄ81に循環移動する。
【００３４】
また、第２共通駆動機構９２は第２駆動モータ９２１および第２駆動伝達部９２２を有しており、第２駆動モータ９２１から発生する回転駆動力を第２駆動伝達部９２２を介してシアン用感光体ドラム２１およびシアン用現像ローラ２５１に伝達して駆動する。また、第３共通駆動機構９３は第３駆動モータ９３１および第３駆動伝達部９３２を有しており、第３駆動モータ９３１から発生する回転駆動力を第３駆動伝達部９３２を介してマゼンタ用感光体ドラム２１およびマゼンタ用現像ローラ２５１に伝達して駆動する。さらに、第４共通駆動機構９４は第４駆動モータ９４１および第４駆動伝達部９４２を有しており、第４駆動モータ９４１から発生する回転駆動力を第４駆動伝達部９４２を介してイエロー用感光体ドラム２１およびイエロー用現像ローラ２５１に伝達して駆動する。なお、第２〜第４駆動伝達部９２２〜９２４はいずれも第１駆動伝達部９２１の感光体駆動輪列および現像駆動輪列と同一の構成を有している。
【００３５】
さらに、定着駆動機構９５は第５駆動モータ９５１およびカップリングなどの第５駆動伝達部９５２を有しており、第５駆動モータ９５１から発生する回転駆動力を第５駆動伝達部９５２を介して定着用ローラ１３２２に伝達して駆動する。このように、この実施形態では、第５駆動モータ９５１が本発明の「専用モータ」として機能している。
【００３６】
以上のように、本実施形態では、４つの駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１はいずれも駆動輪列を介して複数の被駆動体（ローラや感光体ドラム）と連結されており、本発明の「共用モータ」として機能している。このため、これらの駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１にかかる負荷は比較的大きなものとなり、それに応じて各駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１のモータ本体部（ロータ、ステータおよび両者を収納するケース）が必然的に大きくなってしまう。しかしながら、本実施形態では、像書込部２９が複数の発光素子からなるラインヘッドにより構成されており、それによって画像形成ユニット７の直下空間である電装配設空間ＳＰを広く設け、この電装配設空間ＳＰにモータ本体部を配置している。すなわち、本実施形態では、図３に示すように、一対の支持部材３１，３２と画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋとで囲まれる電装配設空間ＳＰにおいて主走査方向および副走査方向に直交する鉛直方向（同図の上下方向）からの平面視でモータ本体部が転写ベルト８１と重なり合うように、各駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１が装置本体１の背面側（同図の右手側）に位置する支持部材３２に取り付けられている。また、駆動伝達部９１２，９２２，９３２，９４２を構成するギアについては、支持部材３２の背面側で駆動ボックス９７内に配設されている。したがって、モータ本体部が上記平面視において画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋや転写ベルト８１から主走査方向（同図の左右方向）に突出するのを防止することができる。その結果、第１ないし第４駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１の大型化にもかかわらず、共用モータを設けたことが装置の大型化を招く要因とはならず、装置の大型化を抑制することができる。
【００３７】
また、トナー補給容器２６は、図３に示すように、平面視で転写ベルト８１から突出している。そのため、その突出部の鉛直方向において空間ＳＰvが形成されるが、専用モータ９５１が平面視でトナー補給容器２６と重なり合うように配置されている。つまり、この実施形態では、その鉛直空間ＳＰvに定着用ローラ１３２２を駆動するための定着駆動機構９５が配置されている。このため、鉛直空間ＳＰvが有効利用されて装置のコンパクト化が可能となる。
【００３８】
また、上記のようにモータ本体部が電装配設空間ＳＰに配置されていることから、各駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１から発生する音が装置外部に漏れるのを抑制することができ、装置の低騒音化が可能となる。また、排気ファンＦＮによって電装配設空間ＳＰを排気しているため、各駆動モータ９１１，９２１，９３１，９４１のモータ本体部や制御ユニット５から発生した熱が効率的に装置外部に排熱される。その結果、装置の内部温度が上昇するのを抑えて装置動作の安定化を図ることができる。
【００３９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、カラー色の各々について共通駆動機構９２〜９４を設けた画像形成装置に対して本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、１つの共用モータで複数のローラを駆動させて画像を形成する画像形成装置全般に本発明を適用することができる。例えば図５に示すように、イエロー、マゼンタおよびシアン用の感光体ドラム２１および現像ローラ２５１を駆動するために１つの共通駆動機構９６を設けた画像形成装置に対しても本発明を適用することによって、装置のダウンサイズ化を効果的に図ることができる。また本実施形態では駆動モータ、電装部を転写ベルトの下方向に全て配置したが、転写ベルトの上側の空間に配置しても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置における装置各部を駆動するための駆動構成を示す図。
【図３】図１の画像形成装置の部分断面図。
【図４】装置各部を駆動する駆動ユニットの主要構成を示すブロック図。
【図５】本発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
５…制御ユニット（制御手段）、 ７…画像形成ユニット、 ８…転写ベルトユニット（転写手段）、 ９…駆動ユニット（駆動手段）、 １３…定着ユニット、 １５…シート案内部材、 ２１…感光体ドラム（潜像担持体）、 ２９…像書込部、 ３１，３２…支持部材、 ８１…転写ベルト、 ８２…駆動ローラ、 ８３…ブレード対向ローラ、 ９１〜９４，９６…共通駆動機構、 ９５…定着駆動機構、 １３２２…定着用ローラ、 ２５１…現像ローラ、 ９１１，９２１，９３１，９４１…駆動モータ（共用モータ）、 ９５１…第５駆動モータ（専用モータ）、 ９１２，９２２，９３２，９４２、９５２…駆動伝達部、 Ｄ81…（転写ベルトの移動方向）搬送方向、 ＦＮ…排気ファン、 ＳＰ…電装配設空間、 Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ…画像形成ステーション
【特許請求の範囲】
【請求項１】
副走査方向に回転する潜像担持体と、前記潜像担持体に潜像を形成する像書込部と、前記副走査方向とほぼ直交する主走査方向に延設されたトナー担持体の表面に担持されるトナーを前記潜像担持体に与えて前記潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、前記トナー担持体の軸端部に配置されて前記現像部にトナーを補給するトナー補給容器とを有する、画像形成ステーションを複数個備え、該複数の画像形成ステーションを転写媒体の移動方向に沿って配置し、駆動手段で前記複数の潜像担持体を含む装置各部を駆動させることによって、前記複数の画像形成ステーションの各々によりトナー像を形成するとともに該複数のトナー像を前記転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、
前記トナー補給容器の各々は、その全体または一部が前記主走査方向および前記副走査方向に直交する鉛直方向からの平面視で前記転写媒体から突出するように、配置され、
前記複数の像書込部の各々は、複数の発光素子を前記主走査方向に列状に配列したラインヘッドを前記潜像担持体に近接配置して前記潜像担持体に潜像を形成するものであり、
前記駆動手段は、１つの共用モータで発生する回転駆動力を装置各部の複数箇所に伝達する共通駆動機構を有し、しかも、
該共通駆動機構の共用モータの少なくとも１つは、前記平面視で該共用モータのモータ本体部が前記転写媒体もしくは転写媒体を構成部品とする転写ユニットと重なり合うように、配置されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写媒体上に形成されたカラー画像を記録材に転写する転写手段と、前記記録材に転写されたカラー画像を前記記録材に定着させる定着手段とをさらに備え、
前記駆動手段は、１つの専用モータで発生する回転駆動力を前記定着手段に伝達する定着駆動機構を有し、
前記専用モータは、前記平面視で前記トナー補給容器と重なり合うように、配置された請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の画像形成ステーションの両端部に配置されて各潜像担持体を回転自在に支持する一対の支持部材と、
前記複数の画像形成ステーションに対して前記転写媒体の反対側において前記一対の支持部材と前記複数の画像形成ステーションとで囲まれる、空間を排気する排気手段とをさらに備え、
前記共用モータのモータ本体部が前記空間に配置される請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記装置各部を制御する制御手段をさらに備え、前記制御手段が前記空間に配置された請求項３記載の画像形成装置。
【請求項１】
副走査方向に回転する潜像担持体と、前記潜像担持体に潜像を形成する像書込部と、前記副走査方向とほぼ直交する主走査方向に延設されたトナー担持体の表面に担持されるトナーを前記潜像担持体に与えて前記潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、前記トナー担持体の軸端部に配置されて前記現像部にトナーを補給するトナー補給容器とを有する、画像形成ステーションを複数個備え、該複数の画像形成ステーションを転写媒体の移動方向に沿って配置し、駆動手段で前記複数の潜像担持体を含む装置各部を駆動させることによって、前記複数の画像形成ステーションの各々によりトナー像を形成するとともに該複数のトナー像を前記転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、
前記トナー補給容器の各々は、その全体または一部が前記主走査方向および前記副走査方向に直交する鉛直方向からの平面視で前記転写媒体から突出するように、配置され、
前記複数の像書込部の各々は、複数の発光素子を前記主走査方向に列状に配列したラインヘッドを前記潜像担持体に近接配置して前記潜像担持体に潜像を形成するものであり、
前記駆動手段は、１つの共用モータで発生する回転駆動力を装置各部の複数箇所に伝達する共通駆動機構を有し、しかも、
該共通駆動機構の共用モータの少なくとも１つは、前記平面視で該共用モータのモータ本体部が前記転写媒体もしくは転写媒体を構成部品とする転写ユニットと重なり合うように、配置されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写媒体上に形成されたカラー画像を記録材に転写する転写手段と、前記記録材に転写されたカラー画像を前記記録材に定着させる定着手段とをさらに備え、
前記駆動手段は、１つの専用モータで発生する回転駆動力を前記定着手段に伝達する定着駆動機構を有し、
前記専用モータは、前記平面視で前記トナー補給容器と重なり合うように、配置された請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の画像形成ステーションの両端部に配置されて各潜像担持体を回転自在に支持する一対の支持部材と、
前記複数の画像形成ステーションに対して前記転写媒体の反対側において前記一対の支持部材と前記複数の画像形成ステーションとで囲まれる、空間を排気する排気手段とをさらに備え、
前記共用モータのモータ本体部が前記空間に配置される請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記装置各部を制御する制御手段をさらに備え、前記制御手段が前記空間に配置された請求項３記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１１４５９８（Ｐ２００７−１１４５９８Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０７５４４（Ｐ２００５−３０７５４４）
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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