JP2006053395A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高速、小型、高画質で且つ省エネルギー化や操作性にも配慮すると共に、記録材のスループットをも短縮した画像形成装置を提供する。
【解決手段】 トナー像を形成する作像エンジン２と、この作像エンジン２の上方に記録材が供給可能に収容される記録材供給部５を有し、この記録材供給部５から供給される記録材の搬送経路６が作像エンジン２との転写部位を通過した後作像エンジン２と記録材供給部５との間を横切るように配設され、この搬送経路６を通して記録材を記録材収容部７に収容排出する記録材搬送系４と、作像エンジン２と記録材供給部５との間にて画像形成装置１の筐体側壁１ａに比べて中央寄りに位置するように設けられ且つ記録材に転写されたトナー像を定着する定着装置３とを備え、記録材収容部７は、その上流側端部が筐体側壁１ａに比べて定着装置３寄りに位置するように定着装置３の下流直後に配設する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、像担持体上で形成された画像を中間転写体に一旦転写させた後に記録材に一括転写する中間転写方式の画像形成装置の改良に関する。

従来この種の中間転写型の画像形成装置としては、感光体等に形成された各色成分トナー像を中間転写体に順次一次転写し、中間転写体上の多色トナー像を二次転写装置（一括転写装置）にて用紙に一括転写するようにしたものが知られている。また、このようなカラー画像形成装置では、近年、高速化、小型化、省エネルギー化の要求が大きい。
そして、高速化にあっては、各色の画像形成ユニットを搬送ベルト又は中間転写ベルト上に並列配置したタンデム構成が効果的であるが、各画像形成ユニットを並列に配置し、その延長上に定着装置を配設した構成では、画像形成装置全体が大型化するという問題点がある。

例えば、搬送ベルトを使用したタンデム構成としては、例えば図７のように、４個の各色画像形成ユニット２０２（２０２ａ〜２０２ｄ（例えばイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック））を略水平方向に並列に並べ、搬送ベルト２０１に保持された用紙上に各色のトナー像を順次転写した後、そのまま搬送ベルト２０１と水平方向に配置された定着器２０３で定着する構成が知られている。しかしながら、この構成にあっては、転写部位及び定着部位が略直線上に配置されているため、各画像形成ユニット２０２（２０２ａ〜２０２ｄ）間の距離も長く、搬送ベルト２０１の最上流から定着器２０３までの全体構成が大型化するという欠点がある。

そのため、例えば図８に示すように、中間転写ベルト３０１を斜めに配置し、各画像形成ユニット３０２（３０２ａ〜３０２ｄ）間を短くして並列配置すると共に、一括転写部３０３から上方に設けた定着器３０４まで用紙を略垂直方向上方に搬送しようとする構成も知られている。しかしながら、かかる構成にあっては、定着器３０４が上方に配置されていることから定着器３０４自体の熱による画像形成への影響は軽減されるが、装置が大型化し易いという欠点がある。また、この構成では、中間転写ベルト３０１上に転写されたトナー像が用紙に一括転写される一括転写部３０３まで中間転写ベルト３０１上を長く（約半周）移動するため、中間転写ベルト３０１上に転写されたトナーの中間転写ベルト３０１への付着力が低下してトナー飛散を生じる結果、画像ぼけ等の画質劣化を生じる欠点もある。

特許第３４７０６９６号公報（発明の実施の形態、図１） 特開平４−２７４２６４号公報（実施例、図１）

このような問題を解決するために、図９に示すように、中間転写ベルト４０１を斜めに配置し、各画像形成ユニット４０２（４０２ａ〜４０２ｄ）間を短くして並列配置すると共に、一括転写部４０３を最下流の画像形成ユニット４０２ｄの直後（中間転写ベルト４０１の最下方位置）に設け、更に、中間転写ベルト４０１の下方に熱反射板及び排気装置を伴った定着器４０４を配置することで、小型化した装置の構成が提案されている（例えば特許文献１参照）。尚、図９では熱反射板、排気装置は省略している。

このような構成においては、一括転写部４０３や定着器４０４の配置を工夫したことにより、確かに画像ぼけや装置の大型化は解決されるが、各画像形成ユニット４０２（４０２ａ〜４０２ｄ）が中間転写ベルト４０１の上部に配置されているため、現像等によるトナーの浮遊や飛散があると直接中間転写ベルト４０１上に影響し、画像へ影響したり機内汚染を引き起こす懸念がある。またこの構成では、定着器４０４の熱は排気装置によって装置外へ排出されるため、定着器４０４の熱が直ちに画像形成に影響を及ぼす懸念はないが、定着器４０４のエネルギー効率は良好とは言い難い。更に、この構成で装置を長時間使用すると、定着器４０４の熱が上方に配置された画像形成ユニット４０２（４０２ａ〜４０２ｄ）に影響を及ぼすことになり、画像欠陥を引き起こす懸念は残る。
その上、このような構成では、用紙を下方に配置された一括転写部４０３に経由させる必然性から、用紙トレイが画像形成ユニット４０２（４０２ａ〜４０２ｄ）より下方に配置されるのが一般的であり、用紙トレイへの用紙補給に際しては、しゃがみ込んだり、腰を曲げる必要があり、ユーザーにやさしい装置構成とは言い難い。

一方、操作性の観点から、用紙トレイを上方に配置した構成は、例えば特許文献２にて提案されているが、この場合、用紙の搬送パスが所謂「Ｓ字」であり、プリント動作から用紙排出に至るまでの時間が長いという問題がある。更に、用紙排出は通常装置下部で行われるため、排出トレイからの用紙取り出しの操作性は却って悪くなる。
本発明は、上述したような技術的課題を解決するためになされたものであり、高速、小型、高画質で且つ省エネルギー化や操作性にも配慮すると共に、更に、記録材のスループット（本件では所要時間を表す意味として用いる）をも短縮した画像形成装置を提供するものである。

すなわち、本発明は、図１（ａ）に示すように、トナー像を形成し且つ転写部位にて記録材にトナー像を転写する作像エンジン２と、この作像エンジン２の上方に記録材が供給可能に収容される記録材供給部５を有し、この記録材供給部５から供給される記録材の搬送経路６が作像エンジン２との転写部位を通過した後作像エンジン２と記録材供給部５との間を横切るように配設され、この搬送経路６を通して記録材を記録材収容部７に収容排出する記録材搬送系４と、作像エンジン２と記録材供給部５との間にて当該画像形成装置１の筐体側壁１ａに比べて中央寄りに位置するように設けられ且つ作像エンジン２の転写部位にて記録材に転写されたトナー像を定着する定着装置３とを備え、前記記録材収容部７は、その上流側端部が前記筐体側壁１ａに比べて定着装置３寄りに位置するように定着装置３の下流直後に配設されることを特徴とするものである。
ここで、「当該画像形成装置１の筐体側壁１ａに比べて中央寄りに位置するように設けられ……定着する定着装置３」とは、「本発明に係る定着装置３の中心位置が画像形成装置１の中央と筐体側壁１ａとの中間位置よりも装置中央寄りになるように、定着装置３が配設されること」を意味し、また、「前記記録材収容部７は、その上流側端部が前記筐体側壁１ａに比べて定着装置３寄りに位置する」とは、「記録材収容部７の上流側端部が、定着装置３の端部（下流部）と筐体側壁１ａとの中央位置よりも定着装置３寄りになるように、記録材収容部７が配設されること」を意味する。

このような技術的手段において、本願の対象となる作像エンジン２は、画像形成を行う方式は特に限定されず、電子写真方式、静電記録方式等の画像形成方式を適宜選定して差し支えなく、また、カラー、モノクロいずれであってもよい。
ここで、本発明における作像エンジン２としては、トナー像を形成担持する画像形成部と、この画像形成部からのトナー像を一時的に搬送保持する中間転写体とを有し、当該画像形成部が中間転写体の下方に配置されるようにすれば、画像形成部でのトナー浮遊等による機内汚染を防ぐことが可能になる。また、画像形成部から転写部位までの距離を短くすることができ、中間転写体上でのトナー像の保持時間も短縮され、中間転写体からのトナー飛散も抑えられ画質が向上する。更に、中間転写体としては、ベルト状、ドラム状いずれであっても差し支えないが、レイアウトの自由度や小型化する観点からベルト状が好ましい。また、画像形成部には、トナー像を形成する像担持体が含まれ、その数量は特に限定されないが、カラー画像形成装置を構成する場合は、速度等の観点からタンデム型に構成することが好ましい。

更に、記録材供給部５は、少なくとも上方に配設されていればよく、その数量は特に限定されず、例えば作像エンジン２の下方等にも他の記録材供給部が配設されていても差し支えない。このように、本発明では、記録材供給部５を上方に備えていることから、記録材供給部５への記録材の補給に際し楽な姿勢で操作できる、すなわち、ユーザーにやさしい画像形成装置１を提供することが可能になる。尚、作像エンジン２の上方に配設される記録材供給部５の上方に、例えば画像読取装置等を搭載することも差し支えない。

本発明における記録材搬送系４は、記録材供給部５、記録材収容部７及び記録材供給部５から記録材収容部７までの記録材を搬送する記録材の搬送経路６とで構成される。ここで、記録材の搬送経路６は記録材を搬送する経路を意味し、通常搬送案内部材等にて区画され、例えばロール対や搬送ガイド等の搬送案内部材を適宜配設したものである。
そして、本発明における記録材収容部７は、少なくとも定着装置３の下流直後にある記録材収容部７を備えていればよく、特にその数量は限定されないが、記録材収容部７の上流側端部が画像形成装置１の筐体側壁１ａに比べて定着装置３寄りにあればよく、その下流側端部が筐体側壁１ａより装置外にあっても差し支えない。

このように、記録材供給部５を上方に設け、作像エンジン２と記録材供給部５との間に記録材の搬送経路６を設け、更に、定着装置３から記録材収容部７の上流側端部までの距離を短くすることで、記録材が供給されて収容排出されるまでのスループットが短縮される。尚、以降「スループット」とは、所要時間を表す意味として用いる。
更に、定着装置３を作像エンジン２の転写部位寄りに配設するようにすれば、記録材収容部７を一層転写部位に近付けることができ、転写部位から記録材収容部７までの距離がより短くなることで、スループットが一層短縮される。
そして、記録材収容部７は、その半分を超える部分が当該画像形成装置１の筐体内に配置されるようにすれば、画像形成装置１から突出する記録材収容部７の外部突出量を抑えることができ、画像形成装置１を小型化することが可能になる。

また、本発明における定着装置３は、トナー像を定着するための加熱手段を備えており、この加熱手段としては、接触加熱方式、非接触加熱方式等いずれでもよく、例えば電磁誘導方式の加熱方式等であっても差し支えない。更に、本発明にあっては、定着装置３を画像形成装置１の中央近傍に配設することができ、熱効率が向上する。尚、定着装置３の周囲に遮熱部材を配設するようにすれば、定着装置３からの余分な熱エネルギーの排出を防ぐことができ、一層熱効率が向上する。そのため、省エネルギー化が可能になる。

また、本発明に係る画像形成装置１の他の態様としては、以下のようなものが挙げられる。すなわち、本発明は、図１（ｂ）に示すように、トナー像を形成し且つ転写部位にて記録材にトナー像を転写する作像エンジン２と、この作像エンジン２の上方に記録材が供給可能に収容される記録材供給部５を有し、この記録材供給部５から供給される記録材の搬送経路６が作像エンジン２との転写部位を通過した後作像エンジン２と記録材供給部５との間を横切るように配設され、この搬送経路６を通して記録材を記録材収容部７に収容排出する記録材搬送系４と、作像エンジン２と記録材供給部５との間にて当該画像形成装置１の筐体側壁１ａに比べて中央寄りに位置するように設けられ且つ作像エンジン２の転写部位にて記録材に転写されたトナー像を定着する定着装置３とを備え、前記記録材収容部７は、その上流側端部が前記筐体側壁１ａに比べて定着装置３寄りに位置するように定着装置３の下流直後に配設される第一の記録材収容部７ａと、この第一の記録材収容部７ａとは別に設けられ、この第一の記録材収容部７ａに至る搬送経路６の途中にて分岐する搬送経路６に連通され且つ記録材を反転収容可能とする第二の記録材収容部７ｂとを有することを特徴とする。

このように、記録材収容部７として、定着装置３の下流直後に設けられた第一の記録材収容部７ａ以外に、記録材を反転収容可能な第二の記録材収容部７ｂを設けることで、記録材の選択排出が可能になる。また、このとき収容された記録材の画像面を異なった状態（フェイスアップとフェイスダウン）に区分することもできるため、第一及び第二の記録材収容部７ａ，７ｂに収容排出された記録材の識別も容易になり、操作性が一層向上する。

そして、第二の記録材収容部７ｂを定着装置３の上方に配置された記録材供給部５の上方に配設することが好ましく、この場合、定着後の記録材の搬送経路６が簡単化され、第二の記録材収容部７ｂを画像形成装置１内に収めることもでき、画像形成装置１の小型化が可能になると共に、第二の記録材収容部７ｂへ収容排出された記録材を一層取り扱い易くなる。

更に、本発明では、定着装置３より上方に配置される記録材供給部５は、その記録材送出方向反対側端部が画像形成装置１の筐体側壁１ａに比べて定着装置３寄りに配置されるようにすれば、画像形成装置１内の記録材供給部５の後方にスペースを確保でき、記録材の搬送経路６等の配置が容易になる。また、記録材供給部５上に反転排出可能な記録材収容部７を設ける際にもその搬送経路を短くでき、スループットが短縮される。そのため、例えばオプション等により他の記録材供給部を追装するような場合、すなわち、当該画像形成装置１で使用可能な記録材の最大サイズより小さいサイズを主として使用する場合に、特に有効となる。尚、この記録材供給部５に使用頻度の高いサイズの記録材を収容するようにすれば、操作性が一層向上する。

本発明の基本的構成によれば、以下の基本的効果を奏する。
１．作像エンジンの上方に記録材搬送系、定着装置を配設したので、画像形成装置の設置スペースを作像エンジンの配設スペースに依存させることができ、その分、画像形成装置の小型化を容易に実現することができる。
２．作像エンジンの上方に記録材搬送系の記録材供給部及び記録材収容部を配置することができるため、画像形成装置の上側にて記録材供給部に対する記録材の補給操作及び記録材収容部からの記録材の取出操作を行うことができ、その分、記録材の取り扱い操作性（補給操作性、取出操作性）を向上させることができる。
３．画像形成装置の中央寄りに定着装置を配設したので、画像形成装置の筐体側壁寄りに定着装置を配設した態様に比べて、定着時の外気の影響を軽減でき、定着装置の熱を逃がさずに有効に利用することができ、その分、省エネルギー化を図ることができる。
４．作像エンジンの上方に定着装置を配設したので、定着装置の熱による作像エンジンへの影響を軽減でき、作像性能が安定し、画質を向上させることができる。
つまり、本発明によれば、小型化、記録材の取り扱い性、省エネルギー及び作像性能を確保した画像形成装置を提供することが可能になる。

特に、本発明では、記録材収容部の上流側端部が筐体側壁に比べて定着装置寄りに位置するように、定着装置の下流直後に記録材収容部を配設するようにしたので、記録材供給部から記録材収容部までの記録材の搬送経路を短くでき、スループットが短縮される。また、記録材収容部が装置側方から不必要に突出することはなく、装置の小型化への要請を損なう懸念はない。
更に、記録材収容部としては、その上流側端部が筐体側壁に比べて定着装置寄りに位置するように、定着装置の下流直後に配設される第一の記録材収容部と、この第一の記録材収容部とは別に設けられ、この第一の記録材収容部に至る搬送経路の途中にて分岐する搬送経路に連通され且つ記録材を反転収容可能とする第二の記録材収容部とを有するようにしたので、スループットが短縮されると共に、第一及び第二の記録材収容部への選択排出が可能になり、更に、排出された記録材の識別もし易くなり、その分操作性も向上する。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図２は、本発明が適用された画像形成装置１の実施の形態を示す概要図である。
同図において、画像形成装置は、トナー像を形成する作像エンジン等が配設された装置本体（筐体）１５の上方にプラテン１１上の原稿を読み取る原稿読取装置１０を備えたものである。
そして、装置本体１５には、作像エンジンの上方に記録材としての用紙を供給する１段の用紙トレイ５１を備え、この用紙トレイ５１と作像エンジンとの間に後述する定着器４０を配置した構成となっている。

本実施の形態における原稿読取装置１０は、例えばプラテン１１の下方に配置された原稿読取部１２とプラテン１１の上方に配置されたＡＤＦ（Auto Document Feeder）１３にて構成されている。原稿読取部１２は、プラテン１１上にセットされた原稿面に光を照射する光源と、原稿面からの反射光を電気信号に変換するＣＣＤ等の光電変換素子と、原稿面からの反射光を光電変換素子に導く経路を形成する適宜数のミラーと、原稿面からの反射光を光電変換素子の結像面上で結像させる結像レンズ等を備えている。そのため、原稿読取装置１０では、プラテン１１上にマニュアルでセットされた原稿やＡＤＦ１３を介してセットされた原稿を原稿読取部１２で読み取り、対応する画像データに変換するようになっている。

本実施の形態における作像エンジンは、例えば電子写真方式にて四つの各色成分トナー像（本実施の形態ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）を形成する画像形成ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）と、各画像形成ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）にて形成された各色成分トナー像が順次転写（一次転写）されて保持する中間転写ベルト３０とで構成されている。
各画像形成ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）は、夫々感光体ドラム２１を有し、各感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１が帯電される帯電ロール等の帯電器２２、帯電された感光体ドラム２１上に静電潜像（主としては原稿読取装置１０で読み取られた画像データ又は他の記録媒体等から取り込まれた画像データに基づく静電潜像）を書き込むレーザスキャナ等の露光器２３、感光体ドラム２１上に書き込まれた静電潜像を各色成分トナーにて現像する現像器２４、感光体ドラム２１上のトナー像を中間転写ベルト３０上に転写する転写ロール等の一次転写器２５及び感光体ドラム２１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ２６を夫々配設したものである。
尚、符号２７（２７ａ〜２７ｄ）は、現像器２４へトナーを補給するトナー補給装置であり、各色トナーが夫々の色に対応する現像器２４へ補給されるようになっている。

更に、中間転写ベルト３０は、例えばポリイミド樹脂に導電性カーボンブラック等を混練し、体積抵抗率を１０^９〜１０^１２Ω・ｃｍ程度としたフィルム状の無端ベルトからなり、３個の張架ロール３２〜３４に掛け渡されており、例えば張架ロール３３を駆動ロールとし、張架ロール３４をテンションロールとして、図の矢印方向に循環移動するようになっている。
そして、本実施の形態では、張架ロール３３を張架ロール３２より斜め下方に配置することで、中間転写ベルト３０を斜めに配置でき、画像形成装置の小型化に寄与するようになっている。
また、画像形成ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）を中間転写ベルト３０の下方（張架ロール３３と張架ロール３４との間）に配置することで、画像形成ユニット２０の例えば現像器２４からのトナー浮遊等による機内汚染に起因する画質劣化を防ぎ、一層画質の安定した画像形成を可能にしている。

そして、本実施の形態では、中間転写ベルト３０の張架ロール３２と対向する位置に、中間転写ベルト３０上に転写されたトナー像を用紙上に一括転写する二次転写器３１が設けられ、張架ロール３２をバックアップロールとして、図示外の二次転写バイアスが印加されるようになっている。
特に、本実施の形態においては、二次転写器３１が最下流の画像形成ユニット２０ｄの近傍に設置されていることから、中間転写ベルト３０上にトナー像が形成された後、すぐに用紙上に二次転写されることが可能となり、中間転写ベルト３０上でのトナー像の乱れを防ぎ、画質を一層向上することができるようになっている。尚、符号３５は、中間転写ベルト３０上の残留トナー等を清掃するベルトクリーナである。

更に、この二次転写器３１の下流側には、二次転写器３１によって用紙に転写された未定着トナー像を定着する定着器４０が設けられている。
本実施の形態における定着器４０は、二次転写位置（二次転写器３１と張架ロール３２とで構成される）に対し略水平方向の位置で、中間転写ベルト３０の上方且つ画像形成装置の中央寄りに設けられている。
この定着器４０は、図３に示すように、上部ユニット４１と下部ユニット４６とで構成されている。上部ユニット４１は、加圧ロール４２と加圧ロール４２を覆うように設けられた断熱カバー４５ａとで構成され、下部ユニット４６は、内部にヒータ４８が配設された加熱ロール４７とこの加熱ロール４７を覆うように設けられた断熱カバー４５ｂとで構成されている。また、断熱カバー４５ａ，４５ｂは、夫々加圧ロール４２又は加熱ロール４７側に金属の熱輻射板４５１ａ，４５１ｂを備え、その外側を真空断熱材４５２ａ，４５２ｂで覆った形状を採っている。尚、符号４５３ａ，４５３ｂは外装カバーである。

ここで、熱輻射板４５１ａ，４５１ｂとしては、例えば鏡面加工されたアルミ等の金属が用いられ、輻射率０．５以下の表面とすることで、表面での反射率が高くなるようになっている。また、真空断熱材４５２ａ，４５２ｂは、例えば熱伝導率０．０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の部材を厚さ３ｍｍ以上備えたもので構成されている。更に、外装カバー４５３ａ，４５３ｂは、熱伝導率の小さいプラスチックによって構成されている。
また、本実施の形態では、加圧ロール４２及び加熱ロール４７と夫々の断熱カバー４５ａ，４５ｂとは、例えば３〜２０ｍｍの距離を隔てて配置され、断熱カバー４５ａ，４５ｂが加圧ロール４２又は加熱ロール４７を互いに上下方向から挟み込むような形となっている。そのため、加熱ロール４７による熱が定着器４０外へ余分に漏れないようになっている。
そして、本実施の形態では、加圧ロール４２と加熱ロール４７とが略鉛直方向に対向配置されているため、このニップ域を用紙が略水平方向に移動するようになっている。本実施の形態では、上述のような定着器４０を使用することで、画像形成装置の中央寄りに配置しても定着器４０の発熱による機内温度上昇が抑制され、更に、二次転写位置と定着器４０との間隔も近付けることができる。

また、本実施の形態では、二次転写器３１によって、中間転写ベルト３０上のトナー像は用紙の下面側（鉛直下方側）に転写されることから、二次転写器３１から定着器４０の間には、用紙を上方に保持して搬送する搬送装置３６が設けられている。この搬送装置３６としては、静電吸着方式やエアー吸引方式等が利用でき、二次転写器３１によって用紙上に転写された未定着トナー像の画質劣化を防止している。

次に、本実施の形態における用紙搬送系について、図２を基に説明する。
本実施の形態では、用紙トレイ５１〜５３は、画像形成装置１内の定着器４０の上方に１段用紙トレイ５１、画像形成ユニット２０の下方に２段の用紙トレイ５２，５３が設置されている。用紙トレイ５１〜５３は、画像形成装置１の前面側から引き出して、用紙を補給するようになっており、特に、上方にある用紙トレイ５１を使用する際は、楽な姿勢で行うことが可能となる。また、本実施の形態では、手差し用の手差しトレイ５４も設けられ、これらの用紙トレイ５１〜５３と手差しトレイ５４とから用紙が供給されるようになっている。

また、本実施の形態では、用紙トレイ５１は画像形成装置の下方に設けた他の用紙トレイ５２，５３より小さいサイズが適用できるようになっている。更に、この用紙トレイ５１に使用頻度の高い用紙を適用させるようにすれば、用紙トレイ５１への用紙補給を頻繁に行っても、ユーザーが楽な姿勢で対応できるため、使い勝手のよい装置となる。

また、本実施の形態では、未定着トナー像が定着器４０によって定着された後、用紙が収容排出される二つの収容トレイ７１，７２が設けられている。特に、収容トレイ７１は定着器４０の直後に設けられ、この収容トレイ７１には定着器４０を通過した用紙が略そのままの角度で収容排出されるようになっている。また、この収容トレイ７１の上流側端部は、画像形成装置の筐体側壁１５ａに比べて定着器４０寄りに位置するようになっている。そのため、定着器４０にて定着された用紙は、そのまますぐに収容トレイ７１へ収容されるようになる。
更に、本実施の形態では、用紙トレイ５１の上方にもう一つの収容トレイ７２が設けられている。
そして、上述した用紙トレイ５１〜５３及び手差しトレイ５４と収容トレイ７１，７２との間には、各種の用紙搬送路が構成されている。

本実施の形態における用紙搬送路としては、用紙トレイ５１から略鉛直下方に延びる第１搬送路６１と、用紙トレイ５２，５３から略鉛直上方に延びる第２搬送路６２と、手差しトレイ５４から延びる第３搬送路６３と、これらの搬送路６１〜６３が二次転写位置で合流した後、定着器４０を通って収容トレイ７１へ延びる主搬送路６４とが設けられている。更に、本実施の形態では、この主搬送路６４の定着器４０の下流側から、収容トレイ７２に向かって略垂直に立ち上がる垂直搬送路６５と、この垂直搬送路６５の途中から用紙を反転して二次転写位置に戻す反転搬送路６６とが設けられている。そして、これらの搬送路６１〜６６には、多数の搬送ガイドや搬送ロール等の搬送部材が設置され、用紙の搬送が確実になされるようになっている。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な画像形成プロセスについて、図２を基に説明する。今、原稿読取装置１０にて読み取られた各色成分画像（イエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像データが各画像形成ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）の露光器２３に送出されると、各画像形成ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）の感光体ドラム２１上には各色成分の静電潜像が形成されると共に、対応する色トナーが収容された現像器２４にて静電潜像が顕像化され、感光体ドラム２１上に各色未定着トナー像が形成される。
そして、各色未定着トナー像は、夫々の感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０とが接する一次転写部位において、一次転写器２５によって中間転写ベルト３０上に順次一次転写され、色重ねされる。

このようにして中間転写ベルト３０上に一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト３０の移動に伴って、二次転写位置（二次転写器３１と張架ロール３２によって構成される）へと移動する。
ここで、仮に、用紙が用紙トレイ５１から供給された場合を想定して、以降の用紙搬送系について、図２の部分拡大図である図４を用いて詳述する。
用紙トレイ５１からピックアップロール８１によってピックアップされた用紙は、フィードロール８２及びリタードロール８３によって捌かれ１枚のみが第１搬送路６１に搬送される。第１搬送路６１を搬送された用紙は、搬送ロール８４を通った後、位置合わせ調整される図示外のレジストロールを経由して二次転写位置（二次転写器３１と張架ロール３２とで構成される）まで搬送される。二次転写位置では、二次転写器３１と張架ロール３２との間に印加された図示外の二次転写バイアスによって、中間転写ベルト３０上の未定着トナー像がフェイスダウン（トナー像面が下面側）の状態で用紙上に一括転写される。
未定着トナー像が一括転写された用紙は、搬送装置３６によって吸着搬送され、定着器４０に搬送され、未定着トナー像が定着される。
定着器４０を通過した用紙は、搬送ロール８５及び排出ロール８６を経由して、収容トレイ７１にフェイスダウンの状態のまま排出される。

更に、本実施の形態では、定着器４０後の搬送ロール８５から、収容トレイ７２側に排出することも可能である。この場合、用紙は、定着器４０から搬送ロール８５を通った後、垂直搬送路６５を垂直上方に搬送され、搬送ロール８７及び排出ロール８８を通って収容トレイ７２へフェイスアップの状態（収容トレイ７１へ排出した場合と異なる状態）で排出される。尚、搬送ロール８７は、反転搬送路６６へ用紙を導くために正逆駆動可能な反転ロールであり、例えば両面印刷を行う際は、この反転ロール８７によって用紙が反転搬送路６６に向かうようになる。

本実施の形態では、収容トレイ７１の上流側端部にある排出ロール８６は、定着器４０から筐体側壁１５ａ（用紙進行方向側）に比べて定着器４０寄り、すなわち、定着器４０の下流側端部から筐体側壁１５ａまでの中央より定着器４０寄りに設けたので、定着器４０から排出ロール８６までの距離は短く、この間のスループットが大幅に短縮される。
一方、収容トレイ７２への排出にあっても、搬送ロール８５を画像形成装置の中央近傍に設けることができ、垂直搬送路６５を搬送ロール８５の直後から立ち上げることができるため、定着器４０から収容トレイ７２の上流側端部にある排出ロール８８までの距離を短くすることができ、スループットが短縮される。
そして、本実施の形態では、二つの収容トレイ７１，７２を設け、収容トレイ７１ではフェイスダウン、収容トレイ７２ではフェイスアップとする用紙の収容排出が可能となり、選択的な収容排出ができるため、使用勝手のよい画像形成装置の提供が可能になる。

以上のように、本実施の形態では、定着器４０を画像形成装置１の中央近傍に配置したにも拘わらず、収容トレイ７１の上流側端部（排出ロール８６で構成される用紙排出口に相当）を定着器４０の近傍に配置することで、定着器４０以降の用紙搬送路を短くでき、スループットを短縮することができる。したがって、用紙トレイ５１から収容トレイ７１までの用紙搬送距離も短くなり、スループットが短縮される。特にこのような構成は、インスタントオン定着器を標榜する例えば電磁誘導定着器のようにウォームアップ時間が１０秒以内となるような定着器と組み合わせることが好ましく、この場合に、スループットの短縮効果が一層発揮される。

このような本実施の形態に係る画像形成装置の性能を評価するために、以下のような比較の形態と対比する。
図５は、本実施の形態に係る画像形成装置の比較の形態を示す概要図である。本比較の形態における画像形成装置の基本的構成は、実施の形態（図２参照）と略同様に構成されるが、実施の形態のように定着器４０の直後への収容トレイの配設はなく、用紙トレイ５１の上方への収容トレイ１０１の配設があるのみとなっている。尚、同図では、主要な構成要素には実施の形態と同様の符号を付し、説明は省略する。

同図において、本比較の形態における画像形成装置では、収容トレイ１０１への用紙搬送は、二次転写位置（二次転写器３１）から定着器４０、反転ロール８７（図４参照）を経由して排出ロール１０２に至る主搬送路６４が設けられている。しかしながら、この主搬送路６４は、実施の形態より長くなっており、用紙が定着器４０を通過した後すぐに収容排出されるような構成（実施の形態に相当）に比べ、定着器４０から収容トレイ１０１までの距離が長くなるため、この部分のスループットが長くなる。
更に、この比較の形態にあっては、収容トレイ１０１が１箇所のため、収容する用紙を選択的に分類（例えばフェイスアップとフェイスダウンに分類）することも困難となり、使用勝手に劣るものとなる。

以上のように、本実施の形態では、用紙トレイ５１を上方に設けることで、この用紙トレイ５１への用紙補給時に楽な姿勢で行うことができ、「人にやさしい」構成の画像形成装置を提供することが可能となる。
また、上方より、定着器４０、中間転写ベルト３０、画像形成ユニット２０の順に配置したことから、定着器４０からの熱の影響を抑制することができ、安定した画像形成が可能となる。更に、トナー補給装置２７も定着器４０より下方に設置することができ、長期使用に際しても定着器４０の熱の影響を防ぎ、トナーの熱劣化をも抑えることができる。
更にまた、中間転写ベルト３０を斜めに配置し、画像形成ユニット２０をその下方に設け、画像形成ユニット２０から二次転写位置までの距離を短くしたので、小型、高速で画質のよい画像形成装置を提供することが可能になる。
そして、収容トレイ７１の上流側端部を定着器４０の下流直後に配設することで、特に、定着器４０から収容トレイ７１までのスループットを大幅に短縮することができる。
更にまた、用紙トレイ５１〜５３を複数配置した場合には、画像形成ユニット２０や定着器４０を挟んで上下に配置することで、画像形成装置の重量バランスが安定し、装置稼働時の振動等が画像形成に影響することを防いだり、稼働時の遮音効果を高めることができる。

本実施例は、図２の実施の形態で示した本件発明が適用された画像形成装置（本件実施例）と、図５に示す比較の形態としての画像形成装置（比較例）とのスループットの比較を行ったもので、いずれも定着器から収容トレイまでのスループットを測定した内容を示す。尚、いずれの装置共に、定着器での用紙送り速度は２１０ｍｍ／ｓ、使用した用紙は、Ａ４判、富士ゼロックス（株）製Ｐ紙（坪量６５ｇｓｍ）を横送り（ＬＥＦ）にて給紙して画像形成を行った。
このとき、本件実施例と比較例とで、定着器の下流側端部から収容トレイの上流側端部までの距離及びスループットの結果は、図６のようになった。
定着器から収容トレイまでの距離は、本件実施例でフェイスダウンの収容トレイの場合は８０ｍｍ、また、フェイスアップの収容トレイの場合は２７０ｍｍとなったが、比較例では、４６３ｍｍであり、本件実施例での定着器から収容トレイまでの距離が大幅に短くなっていることが分かる。
また、定着器から収容トレイまでのスループットは、本件実施例でフェイスダウンの収容トレイの場合は０．３８ｓｅｃ、また、フェイスアップの収容トレイの場合は１．２９ｓｅｃとなったが、比較例では、２．２０ｓｅｃであり、本件実施例での定着器から収容トレイまでのスループットは、比較例に比べ、フェイスダウンの収容トレイで１．８２ｓｅｃ（８３％の改善効果）、フェイスアップの収容トレイで０．９１ｓｅｃ（４１％の改善効果）の時間短縮が確認された。

（ａ）（ｂ）は本発明に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。 実施の形態に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。 実施の形態の定着器を示す説明図である。 実施の形態の要部拡大図である。 本発明に係る画像形成装置の比較の形態を示す説明図である。 実施例の結果を示す説明図である。 従来例としての画像形成装置を示す説明図である。 他の従来例としての画像形成装置を示す説明図である。 更に他の従来例としての画像形成装置を示す説明図である。

符号の説明

１…画像形成装置，１ａ…筐体側壁，２…作像エンジン，３…定着装置，４…記録材搬送系，５…記録材供給部，６…搬送経路，７…記録材収容部，７ａ…第一の記録材収容部，７ｂ…第二の記録材収容部

Claims (8)

1. トナー像を形成し且つ転写部位にて記録材にトナー像を転写する作像エンジンと、
   この作像エンジンの上方に記録材が供給可能に収容される記録材供給部を有し、この記録材供給部から供給される記録材の搬送経路が作像エンジンとの転写部位を通過した後作像エンジンと記録材供給部との間を横切るように配設され、この搬送経路を通して記録材を記録材収容部に収容排出する記録材搬送系と、
   作像エンジンと記録材供給部との間にて当該画像形成装置の筐体側壁に比べて中央寄りに位置するように設けられ且つ作像エンジンの転写部位にて記録材に転写されたトナー像を定着する定着装置とを備え、
   前記記録材収容部は、その上流側端部が前記筐体側壁に比べて定着装置寄りに位置するように定着装置の下流直後に配設されることを特徴とする画像形成装置。
2. トナー像を形成し且つ転写部位にて記録材にトナー像を転写する作像エンジンと、
   この作像エンジンの上方に記録材が供給可能に収容される記録材供給部を有し、この記録材供給部から供給される記録材の搬送経路が作像エンジンとの転写部位を通過した後作像エンジンと記録材供給部との間を横切るように配設され、この搬送経路を通して記録材を記録材収容部に収容排出する記録材搬送系と、
   作像エンジンと記録材供給部との間にて当該画像形成装置の筐体側壁に比べて中央寄りに位置するように設けられ且つ作像エンジンの転写部位にて記録材に転写されたトナー像を定着する定着装置とを備え、
   前記記録材収容部は、その上流側端部が前記筐体側壁に比べて定着装置寄りに位置するように定着装置の下流直後に配設される第一の記録材収容部と、この第一の記録材収容部とは別に設けられ、この第一の記録材収容部に至る搬送経路の途中にて分岐する搬送経路に連通され且つ記録材を反転収容可能とする第二の記録材収容部とを有することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２記載の画像形成装置において、
   前記第二の記録材収容部は、定着装置の上方に配置された記録材供給部の上方に配置されることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   定着装置より上方に配置される記録材供給部は、その記録材送出方向反対側端部が画像形成装置の筐体側壁に比べて定着装置寄りに配置されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   定着装置は、前記筐体の中央位置より作像エンジンの転写部位寄りに配置されることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   定着装置の下流直後に配設される記録材収容部は、その半分を超える部分が当該画像形成装置の筐体内に配置されることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、
   作像エンジンは、トナー像を形成担持する画像形成部と、この画像形成部からのトナー像を一時的に搬送保持する中間転写体とを有し、当該画像形成部が中間転写体の下方に配置されることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７記載の画像形成装置において、
   前記中間転写体は、ベルト部材であることを特徴とする画像形成装置。

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