カラー画像形成装置

トップ :: B 処理操作運輸 :: B41 印刷;線画機;タイプライタ－;スタンプ

【発明の名称】	カラー画像形成装置
【発明者】	【氏名】山口智責【氏名】渡邉剛彰【氏名】岩村卓哉【氏名】吉井朋幸【氏名】草柳智哉
【要約】	【課題】走査光学系を簡略な構成とし、低コストで小型化が可能な、メンテナンス性が優れたカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】両端をローラ３ａ及び３ｂにより張架された無端ベルトからなる中間ベルト４を水平面から４５°傾斜するように設け、中間ベルト４の上面に転接するように感光体ドラム５を４個設ける。各感光体ドラム５の上に折返しミラー１０を各１個設け、折返しミラー１０とほぼ同一水平面上にポリゴンミラー８を１個設ける。ポリゴンミラー８は折返しミラー１０とこれに対応する感光体ドラム５との間の光路長が最も長い折返しミラー１０の側に設け、ポリゴンミラー８から感光体ドラム５までの光路長が、各感光体ドラム５について相互に等しくなるようにする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】複数種類の色からなるカラー画像を記録媒体上に形成するカラー画像形成装置において、画像情報に基づいて複数のレーザ光を発振するレーザ光源と、現像剤画像からなる中間画像を担持する無端ベルトからなる中間画像担持体と、この中間画像担持体の往路又は復路に沿って前記中間画像担持体に転接するように配置された複数個の感光体ドラムと、回転しつつ前記レーザ光源からの各レーザ光を反射して各レーザ光を走査する１個のポリゴンミラーと、前記各感光体ドラム毎に設けられ前記ポリゴンミラーと前記各感光体ドラムとの間の光路に介在して前記ポリゴンミラーからのレーザ光を前記各感光体ドラムに向けて反射し前記感光体ドラム上でその幅方向にレーザ光を走査する複数個の折返しミラーと、前記レーザ光により前記感光体ドラムの周面に形成された静電潜像を現像して現像剤画像を得る現像装置と、前記感光体ドラムから前記中間画像担持体に転写された現像剤画像を前記記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された現像剤画像を定着する定着手段と、を有し、前記ポリゴンミラーは、前記折返しミラーからそれに対応する感光体ドラムまでの光路長が最も長い折返しミラー側に配置され、前記ポリゴンミラーから前記折返しミラーを介して前記感光体ドラムまでのレーザ光の光路長が、各感光体ドラムについて相互に等しいことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】複数種類の色からなるカラー画像を記録媒体上に形成するカラー画像形成装置において、画像情報に基づいて複数のレーザ光を発振するレーザ光源と、前記記録媒体を搬送する無端ベルトからなる記録媒体搬送手段と、この記録媒体搬送手段の往路又は復路に沿って前記記録媒体搬送手段により搬送される記録媒体に転接するように配置された複数個の感光体ドラムと、回転しつつ前記レーザ光源からの各レーザ光を反射して各レーザ光を走査する１個のポリゴンミラーと、前記各感光体ドラム毎に設けられ前記ポリゴンミラーと前記各感光体ドラムとの間の光路に介在して前記ポリゴンミラーからのレーザ光を前記各感光体ドラムに向けて反射し前記感光体ドラム上でその幅方向にレーザ光を走査する複数個の折返しミラーと、前記レーザ光により前記感光体ドラムの周面に形成された静電潜像を現像して現像剤画像を得る現像装置と、前記感光体ドラムの周面に形成された現像剤画像を前記記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された現像剤画像を定着する定着手段と、を有し、前記ポリゴンミラーは、前記折返しミラーからそれに対応する感光体ドラムまでの光路長が最も長い折返しミラー側に配置され、前記ポリゴンミラーから前記折返しミラーを介して前記感光体ドラムまでのレーザ光の光路長が、各感光体ドラムについて相互に等しいことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】前記複数個の感光体ドラムの外接面と前記ポリゴンミラーにより反射されたレーザ光が形成する走査面とのなす角度が、０°より大きく１８０°未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】前記角度が０°より大きく９０°未満である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】前記角度が１５乃至７５°であることを特徴とする請求項４に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】前記複数個の感光体ドラムの外接面が、水平面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１乃至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】複数種類の色からなるカラー画像を記録媒体上に形成するカラー画像形成装置において、画像情報に基づいて複数のレーザ光を発振するレーザ光源と、無端ベルトからなる感光体ベルトと、前記感光体ベルトの往路又は復路に沿って配置され前記各レーザ光毎にその露光位置を挟んで設けられた複数組の帯電器及び現像ローラと、回転しつつ前記レーザ光源からの各レーザ光を反射して各レーザ光を走査する１個のポリゴンミラーと、前記感光体ベルトの露光位置毎に設けられ前記ポリゴンミラーと前記各走査位置との間の光路に介在して前記ポリゴンミラーからのレーザ光を前記感光体ベルトに向けて反射し前記感光体ベルト上の複数の前記露光位置で前記感光体ベルトの幅方向にレーザ光を走査する複数個の折返しミラーと、前記現像ローラにより前記感光体ベルト上に形成された現像剤画像を前記記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された現像剤画像を定着する定着手段と、を有し、前記ポリゴンミラーは、前記折返しミラーからそれに対応する前記感光体ベルト上の露光位置までの光路長が最も長い折返しミラー側に配置され、前記ポリゴンミラーから前記折返しミラーを介して前記感光体ベルトの露光位置までのレーザ光の光路長が、各露光位置について相互に等しいことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項８】前記複数個の現像ローラの外接面と前記ポリゴンミラーにより反射されたレーザ光が形成する走査面とのなす角度が、０°より大きく１８０°未満であることを特徴とする請求項７に記載のカラー画像形成装置。
【請求項９】前記角度が０°より大きく９０°未満であることを特徴とする請求項８に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１０】前記角度が１５乃至７５°であることを特徴とする請求項９に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１１】前記複数個の現像ローラの外接面が、水平面に対して傾斜していることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１２】前記定着手段が、前記中間画像担持体、前記記録媒体搬送手段又は前記感光体ベルトから見て前記ポリゴンミラーが配置されていない側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１３】前記ポリゴンミラーから前記各折返しミラーまでの光路が、実質的に相互に平行であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１４】前記各折返しミラーにより反射された各レーザ光の光路が、実質的に相互に平行であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１５】前記折返しミラーが同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１６】前記平面が実質的に水平であることを特徴とする請求項１５に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１７】前記平面が実質的に垂直であることを特徴とする請求項１５に記載のカラー画像形成装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はカラーレーザープリンタ等のカラー画像形成装置に関し、特に、光学系の簡略化を図ったカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】タンデム型カラーレーザプリンタにおいては、印刷する色の数だけ感光体ドラムが必要であり、これらの複数の感光体ドラムに夫々レーザ露光を行う必要がある。このため、従来のカラーレーザプリンタにおいては、各感光体ドラムを専用に露光する走査光学系が感光体ドラムの数だけ設けられている。なお、走査光学系にはレーザ光を反射して走査面を形成するポリゴンミラー、ポリゴンミラーを回転させる回転モータ、ポリゴンミラーにより反射されたレーザ光を感光体ドラムに向かって反射する折返しミラー等が含まれる。
【０００３】しかしながら、複数のポリゴンミラー及び複数の回転モータを設けることにより、カラーレーザープリンタのコストが高くなっている。また、装置内に複数の同様な走査光学系が設けられていることにより、装置内占有容積が多くなり、装置の小型化を阻害すると共に装置のメンテナンス性を阻害している。この問題点を解決するために、従来から多くの提案がなされている。
【０００４】図１１は、特開平１０－２０７１７１号公報に開示されているカラー画像形成装置の構成を示す模式図である。図１１に示すように、このカラー画像形成装置においては、露光ユニット１０２を１ヶ所にまとめて配設することにより、装置のメンテナンス性を向上させることを目的として、ポリゴンミラーを含む露光ユニット１０２を、感光体ドラムを含む各画像形成ユニット１０３上ではなく、装置内のある特定の部分１０４にまとめて配設している。また、装置内には、各露光ユニット１０２から出力されたレーザ光１０１を反射させ各画像形成ユニット１０３に導く折返しミラー１０５が複数個設けられている。画像形成ユニット１０３は記録媒体１０６上に画像を形成するものであり、記録媒体１０６が画像形成ユニット１０３を順に通過するように配設されている。また、記録媒体１０６の通過経路における画像形成ユニット１０３の下流側には記録媒体１０６上に形成された画像を定着させる定着器１０７が設けられている。図１１に示す装置においては、複数の露光ユニット１０２がレーザ光１０１を出力し、複数の折返しミラー１０５が出力されたレーザ光１０１を反射し、各画像形成ユニット１０３に入力する。各画像形成ユニット１０３は記録媒体１０６上に画像を形成し、定着器１０７がこの画像を記録媒体１０６上に定着する。
【０００５】図１２は、特開平７－７６１３７号公報に開示されているカラー画像形成装置の構成を示す模式図である。図１２に示すように、このカラー画像形成装置においては、ポリゴンミラー１０８の数を従来よりも減らし、装置の構成を簡略化することを目的として、配列させた複数の画像形成ユニット１０３ａ乃至１０３ｄのほぼ中央の上方に、１個の露光ユニット１０２を設けている。露光ユニット１０２には１個の回転モータ（図示せず）を設け、この回転モータにより回転する１組（２個）のポリゴンミラー１０８を設け、ポリゴンミラー１０８によって各感光体ドラムを露光している。即ち、１組のポリゴンミラー１０８が４本のレーザ光１０１を出力し、複数の折返しミラー１０５が出力されたレーザ光１０１を反射して複数の画像形成ユニット１０３ａ乃至１０３ｄに入力することにより画像を形成する。
【０００６】図１３は、特公平６－５４０９号公報に開示されているカラー画像形成装置の構成を示す模式図である。図１３に示すように、このカラー画像形成装置においては、ポリゴンミラー１０８の数を１個にするために、複数配列された感光体ドラム１０９からなる群の一方の側に１個のポリゴンミラー１０８を設け、折返しミラー１０５を多用してレーザ光１０１を各感光体ドラム１０９に導き、各感光体ドラム１０９を露光するようにしている。特許第２６５９３６０号公報に開示されているカラー画像形成装置も同様である。
【０００７】図１４は、特開２０００－１６２５２３号公報に開示されているカラー画像形成装置の構成を示す模式図である。図１４に示すように、このカラー画像形成装置においては、ポリゴンミラー１０８の数を１個とし、この１個のポリゴンミラー１０８からの複数の反射レーザ光１０１を実に多くの折返しミラー１０５を使用して感光体ドラム１０９へと導いている。
【０００８】図１５は、特開平８－３０５１１５号公報に開示されているカラー画像形成装置の構成を示す模式図である。図１５に示すように、このカラー画像形成装置においては、ポリゴンミラー１０８を１個とし、折返しミラーを省略するために、１個のポリゴンミラー１０８を設け、ポリゴンミラー１０８を中心にして円弧状に複数の感光体ドラム１０９を設け、ポリゴンミラー１０８からの複数のレーザ光１０１を、折返しミラーを使用せずに直接各感光体ドラム１０９に入力させ、各感光体ドラム１０９に露光するようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の技術には以下に示すような問題点がある。特開平１０－２０７１７１号公報に開示されているカラー画像形成装置では、単に露光ユニット１０２をまとめて配設しただけであり、折返しミラー１０５も数多く配設されており、コスト面ではかえって高くなってしまう。なお、このカラー画像形成装置において、露光ユニット１０２を１個にして、ポリゴンミラー１０８も１個にしても、折返しミラー１０５の数に変化は無く、コスト面の課題は解決されない。
【００１０】また、特開平７－７６１３７号公報に開示されているカラー画像形成装置では、ポリゴンミラー１０８からの反射レーザ光１０１の走査方向が、図１２における画像形成ユニット１０３ａ及び１０３ｂと画像形成ユニット１０３ｃ及び１０３ｄとでは異なってしまうため、カラー画像の形成において重要な左右の位置合せ精度が低下するという問題点がある。また、この従来例においては、折返しミラー１０５が多用されており、折返しミラー１０５の組み立て調整も必要であるため、コストが高くメンテナンス性が低いという問題点がある。
【００１１】特公平６－５４０９号公報及び特許第２６５９３６０号公報に開示されているカラー画像形成装置においても、特開平７－７６１３７号公報に開示されているカラー画像形成装置と同様に、折返しミラー１０５が多く使用されており、コストが増大すると共に装置のメンテナンス性を阻害している。
【００１２】特開２０００－１６２５２３号公報に開示されているカラー画像形成装置においては、特開平７－７６１３７号公報及び特公平６－５４０９号公報に開示されているカラー画像形成装置と同様に、折返しミラー１０５の数が多く、コストが増大すると共に装置の小型化及びメンテナンス性を阻害するという問題点がある。
【００１３】また、特開平８－３０５１１５号公報に開示されているカラー画像形成装置は、光学ユニット部が大きな空間を必要とするため、装置が大型化し実用的でないという問題点がある。
【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、走査光学系を簡略な構成とし、低コストで小型化が可能でメンテナンス性が優れたカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るカラー画像形成装置は、複数種類の色からなるカラー画像を記録媒体上に形成するカラー画像形成装置において、画像情報に基づいて複数のレーザ光を発振するレーザ光源と、現像剤画像からなる中間画像を担持する無端ベルトからなる中間画像担持体と、この中間画像担持体の往路又は復路に沿って前記中間画像担持体に転接するように配置された複数個の感光体ドラムと、回転しつつ前記レーザ光源からの各レーザ光を反射して各レーザ光を走査する１個のポリゴンミラーと、前記各感光体ドラム毎に設けられ前記ポリゴンミラーと前記各感光体ドラムとの間の光路に介在して前記ポリゴンミラーからのレーザ光を前記各感光体ドラムに向けて反射し前記感光体ドラム上でその幅方向にレーザ光を走査する複数個の折返しミラーと、前記レーザ光により前記感光体ドラムの周面に形成された静電潜像を現像して現像剤画像を得る現像装置と、前記感光体ドラムから前記中間画像担持体に転写された現像剤画像を前記記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された現像剤画像を定着する定着手段と、を有し、前記ポリゴンミラーは、前記折返しミラーからそれに対応する感光体ドラムまでの光路長が最も長い折返しミラー側に配置され、前記ポリゴンミラーから前記折返しミラーを介して前記感光体ドラムまでのレーザ光の光路長が、各感光体ドラムについて相互に等しいことを特徴とする。
【００１６】本発明においては、ポリゴンミラーを折返しミラーからそれに対応する感光体ドラムまでの光路長が最も長い折返しミラー側に配置することにより、ポリゴンミラーから折返しミラーを介して感光体ドラムまでのレーザ光の光路長を各感光体ドラムについて相互に等しくしつつ、ポリゴンミラーの数を１個とし、折返しミラーの数を感光体ドラムの数、即ち、画像の色の数と同数とすることができる。これにより、光学系を簡略化することができる。
【００１７】本発明に係る他のカラー画像形成装置は、複数種類の色からなるカラー画像を記録媒体上に形成するカラー画像形成装置において、画像情報に基づいて複数のレーザ光を発振するレーザ光源と、前記記録媒体を搬送する無端ベルトからなる記録媒体搬送手段と、この記録媒体搬送手段の往路又は復路に沿って前記記録媒体搬送手段により搬送される記録媒体に転接するように配置された複数個の感光体ドラムと、回転しつつ前記レーザ光源からの各レーザ光を反射して各レーザ光を走査する１個のポリゴンミラーと、前記各感光体ドラム毎に設けられ前記ポリゴンミラーと前記各感光体ドラムとの間の光路に介在して前記ポリゴンミラーからのレーザ光を前記各感光体ドラムに向けて反射し前記感光体ドラム上でその幅方向にレーザ光を走査する複数個の折返しミラーと、前記レーザ光により前記感光体ドラムの周面に形成された静電潜像を現像して現像剤画像を得る現像装置と、前記感光体ドラムの周面に形成された現像剤画像を前記記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された現像剤画像を定着する定着手段と、を有し、前記ポリゴンミラーは、前記折返しミラーからそれに対応する感光体ドラムまでの光路長が最も長い折返しミラー側に配置され、前記ポリゴンミラーから前記折返しミラーを介して前記感光体ドラムまでのレーザ光の光路長が、各感光体ドラムについて相互に等しいことを特徴とする。
【００１８】本発明においては、ポリゴンミラーを折返しミラーからそれに対応する感光体ドラムまでの光路長が最も長い折返しミラー側に配置することにより、ポリゴンミラーから折返しミラーを介して感光体ドラムまでのレーザ光の光路長を各感光体ドラムについて相互に等しくしつつ、ポリゴンミラーの数を１個とし、折返しミラーの数を感光体ドラムの数、即ち、画像の色の数と同数とすることができる。これにより、光学系を簡略化することができる。また、現像剤画像を感光体ドラムから記録媒体上へ直接転写することにより、装置の構成をより簡略化することができる。
【００１９】本発明に係る更に他のカラー画像形成装置は、複数種類の色からなるカラー画像を記録媒体上に形成するカラー画像形成装置において、画像情報に基づいて複数のレーザ光を発振するレーザ光源と、無端ベルトからなる感光体ベルトと、前記感光体ベルトの往路又は復路に沿って配置され前記各レーザ光毎にその露光位置を挟んで設けられた複数組の帯電器及び現像ローラと、回転しつつ前記レーザ光源からの各レーザ光を反射して各レーザ光を走査する１個のポリゴンミラーと、前記感光体ベルトの露光位置毎に設けられ前記ポリゴンミラーと前記各走査位置との間の光路に介在して前記ポリゴンミラーからのレーザ光を前記感光体ベルトに向けて反射し前記感光体ベルト上の複数の前記露光位置で前記感光体ベルトの幅方向にレーザ光を走査する複数個の折返しミラーと、前記現像ローラにより前記感光体ベルト上に形成された現像剤画像を前記記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された現像剤画像を定着する定着手段と、を有し、前記ポリゴンミラーは、前記折返しミラーからそれに対応する前記感光体ベルト上の露光位置までの光路長が最も長い折返しミラー側に配置され、前記ポリゴンミラーから前記折返しミラーを介して前記感光体ベルトの露光位置までのレーザ光の光路長が、各露光位置について相互に等しいことを特徴とする。
【００２０】本発明においては、ポリゴンミラーを折返しミラーからそれに対応する感光体ベルト上の露光位置までの光路長が最も長い折返しミラー側に配置することにより、ポリゴンミラーから折返しミラーを介して感光体ベルトの露光位置までのレーザ光の光路長を各露光位置について相互に等しくしつつ、ポリゴンミラーの数を１個とし、折返しミラーの数を露光位置の数、即ち、画像の色の数と同数とすることができる。これにより、光学系を簡略化することができる。また、無端ベルトからなる感光体ベルトを設けることにより、感光体の数を１個とすることができ、装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００２１】また、定着手段は、無端ベルト、即ち中間画像担持体、記録媒体搬送手段又は感光体ベルトから見てポリゴンミラーが配置されていない側に配置されていることが好ましい。これにより、定着手段から発生する熱がポリゴンミラーに及ぼす影響を低減することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施例について説明する。図１は本実施例に係るカラー画像形成装置１ａの構成を示す模式図である。図１に示すように、カラー画像形成装置１ａには、装置の外側を覆う筐体２ａが設けられ、筐体２ａの内部に、中間ベルト４として両端をローラ３ａ及び３ｂにより張架された無端ベルトが傾斜するように配設されている。本実施例においては、中間ベルト４の傾斜角は、水平方向に対して約４５°である。また、ローラ３ａはローラ３ｂよりも上方に配置されている。中間ベルト４は、その表面に感光体ドラム５により現像剤画像が形成され、その画像を搬送し、記録媒体に転写するものである。
【００２３】中間ベルト４の上側表面の傾斜面には、レーザ光９により中間ベルト４上に各色の画像を形成する円筒形の回転可能な感光体ドラム５が４個配設されている。各感光体ドラム５に隣接するように、夫々異なる色の現像剤が充填された現像器（図示せず）が配設され、現像器内には現像ローラ６が設けられている。また、各感光体ドラム５の近傍には、感光体ドラム５を帯電させる帯電器１８及び感光体ドラム５の表面を洗浄するクリーナ１９が設けられている。更に、中間ベルト４を介して各感光体ドラム５に対向するように、４個の転写ローラ（図示せず）が配置されている。転写ローラは転写バイアスが印加され、感光体ドラム５の表面に形成された画像を中間ベルト４に静電転写するものである。更にまた、中間ベルト４の下側表面の傾斜面には中間ベルト４の表面を洗浄する中間ベルトクリーナ７が中間ベルト４に接するように設けられている。
【００２４】また、図１において、筐体２ａの内部における中間ベルト４から見て上方、即ち感光体ドラム５が配設されている側において、最も左上側に配設された感光体ドラム５よりも上方で、且つ、最も右下側に配設された感光体ドラム５よりも右側の位置に、ポリゴンミラー８が設けられている。また、ポリゴンミラー８と同一水平面上における各感光体ドラム５の直上には各１個の折返しミラー１０が合計４個設けられている。ポリゴンミラー８はレーザ光源（図示せず）から出力されたレーザ光９を、折返しミラー１０に向けて水平方向に反射するものである。また、ポリゴンミラー８が回転することにより、レーザ光９を水平方向に所定の角度で走査する。
【００２５】ローラ３ｂの下には、ローラ３ｂに転接するように、２次転写ローラ１１が設けられている。２次転写ローラ１１は中間ベルト４の表面上に形成された画像を記録媒体に転写するものである。筐体２ａ内の下部には、記録媒体である用紙１２を収納する用紙カセット１３が設けられている。また、中間ベルト４と用紙カセット１３との間には、用紙１２上に転写された画像を定着させる定着器１４が設けられている。更に、筐体２ａ内には、定着器１４により画像が定着された用紙１２を搬送する排出ローラ１５が設けられ、筐体２ａの上部には用紙１２を排出する排出口１６が設けられている。
【００２６】また、カラー画像形成装置１ａにおける用紙１２の搬送経路２１ａは、用紙カセット１３から、ローラ３ｂと２次転写ローラ１１との間を通過し定着器１４に達するまではほぼ水平に設けられ、定着器１４を通過した後上方に方向転換し、複数の排出ローラ１５を経て排出口１６に達するように設けられている。
【００２７】図２は、カラー画像形成装置１ａにおける走査光学系の構成を示す模式図である。図２に示すように、カラー画像形成装置１ａの走査光学系には１個のポリゴンミラー８及び少なくとも感光体ドラム５の数と同数のレーザ光源１７が設けられている。本実施例においては、４個の感光体ドラム５に対して４個のレーザ光源１７が設けられている。これは、各レーザ光源１７から１本のレーザ光９が出力され、これがポリゴンミラー８に反射し、その後、夫々１個の折返しミラー１０に反射して各感光体ドラム５に入力し、各感光体ドラム５の表面に各色の画像を形成するためである。また、ポリゴンミラー８の下には、ポリゴンミラー８に連結され、ポリゴンミラー８を回転させるポリゴンミラー回転用モータ２０が設けられている。
【００２８】レーザ光源１７及びポリゴンミラー８は、各レーザ光源１７がレーザ光９をポリゴンミラー８の反射面に向けて照射したとき、ポリゴンミラー８の反射面上において各レーザ光９により照射される領域が、ポリゴンミラー８の厚み方向に整列し且つ相互に重なり合わないような位置関係で配設されている。
【００２９】４個のレーザ光源１７はポリゴンミラー８の反射面に対して、平行に４本のレーザ光９をポリゴンミラー反射面厚み方向に傾斜させて入射させる。４本のレーザ光９はポリゴンミラー８の反射面で相互に平行に反射され、このとき、ポリゴンミラー８の回転により水平方向に光走査される。図２は、ポリゴンミラー８の反射面付近のレーザ光９の反射挙動を拡大して図示している。
【００３０】カラー画像形成装置１ａにおける走査光学系は、ポリゴンミラー８の回転により各レーザ光９が走査されることにより形成される走査面と、複数の感光体ドラム５の外接面とのなす角θが、レーザ光９の経路が配置されている側から見て、０°より大きく１８０°以下になるよう構成されている。なお、好ましくは、θは０°より大きく９０°未満、より好ましくは、１５乃至７５°である。本実施例においては、走査面は水平であり中間ベルト４の傾斜面、即ち、感光体ドラム５の外接面は水平方向に対して約４５°傾斜しているため、θは約４５°である。更に、カラー画像形成装置１ａにおける走査光学系は、ポリゴンミラー８の反射面から各感光体ドラム５の表面までの各反射レーザ光９の光路長がほぼ等しくなるよう構成されている。１個のポリゴンミラー８の反射面から反射走査された各レーザ光９は、感光体ドラム５と同数、即ち、カラー画像形成装置１ａにおいては４個の折返しミラー１０によって反射され、各感光体ドラム５の表面へ導かれ、各感光体ドラム５の表面を走査露光する。
【００３１】なお、ポリゴンミラー８の反射面から各感光体ドラム５の表面への各レーザ光９の光路途中には、ポリゴンミラー８の反射面からのレーザ光９を感光体ドラム５の表面に焦点結像させ、また、感光体ドラム５の表面の主走査方向において等速走査露光させるためのＦθレンズ（図示せず）が配設されている。本実施例のカラー画像形成装置１ａにおいては、ポリゴンミラー８の反射面から各感光体ドラム５の表面までの光路長が等しいので、各反射レーザ光９に対して同一仕様のＦθレンズが使用できる。Ｆθレンズを、ポリゴンミラー８の最も近くに配設されている折返しミラー１０と２番目に近く配設されている折り返しミラー１０との間に配設する場合には、同一仕様のＦθレンズで、３レーザ光用レンズ及び１レーザ光用レンズの２組で対応可能である。Ｆθレンズを、ポリゴンミラー８とポリゴンミラー８の最も近くに配設されている折返しミラー１０との間に配設可能な場合には、１組のＦθレンズのみで対応可能である。
【００３２】次に、本実施例に係るカラー画像形成装置１ａの動作について説明する。カラー画像形成装置１ａの動作開始と共に、定着器１４が所定の温度に昇温される。また、４個のレーザ光源１７が夫々画像情報に従って、レーザ光９を出力する。各感光体ドラム５の表面は露光に先立って帯電器１８により帯電される。
【００３３】レーザ光源１７により出力されたレーザ光９は、ポリゴンミラー回転用モータ２０により所定回転数にて回転するポリゴンミラー８の反射面へ照射される。ポリゴンミラー８の反射面へ照射された各レーザ光９は、ポリゴンミラー８の回転により反射走査される。反射走査された各レーザ光９は互いのレーザ走査を阻害することがないように配設された折返しミラー１０にて反射し、対応する感光体ドラム５の表面へと導かれる。
【００３４】この走査露光においては、４本のレーザ光９が同一のポリゴンミラー８の同一の反射面で同時に反射走査されることから、各感光体ドラム５は、感光体ドラム回転軸方向、即ち主走査方向に同時に走査露光される。
【００３５】各感光体ドラム５はレーザ光９により露光され、感光体ドラム５の表面における露光された部分に静電潜像が形成され、この静電潜像は感光体ドラム５が回転することにより現像器（図示せず）に収納されている現像剤により現像され、各色の現像剤画像が各感光体ドラム５の表面上に形成される。各感光体ドラム５の表面における現像剤画像が形成された部分は、感光体ドラム５の回転に伴って感光体ドラム５の回転と同期して回転する中間ベルト４と接触する。そして、転写バイアスが印加されている転写ローラ（図示せず）により、各感光体ドラム５上の現像剤画像は中間ベルト４の表面上に静電転写される。即ち、第１の感光体ドラム５が中間ベルト４上に第１の色の現像剤画像を転写した後、中間ベルト４における第１の色の現像剤画像が転写された部分は、第１の感光体ドラム５に隣接する第２の感光体ドラム５が転接している位置まで移動する。次に、第２の感光体ドラム５が中間ベルト４における第１の色の現像剤画像が転写された部分に第２の色の現像剤画像を転写する。このようにして、各感光体ドラム５が各色の現像剤画像を中間ベルト４上に転写する。このとき、中間ベルト４上にはこれらの色が異なる現像剤画像が重ね合わされるように転写されていき、全ての感光体ドラム５により現像剤画像が転写されたとき、中間ベルト４上にカラーの現像剤画像が形成される。
【００３６】このようにして中間ベルト４上に形成されたカラー現像剤画像は、中間ベルト４の回転に伴いローラ３ｂ方向へ搬送される。一方、このカラー現像剤画像の移動と同期して、用紙カセット１３から記録媒体である用紙１２がローラ３ｂと２次転写ローラ１１との間に搬送される。そして、ローラ３ｂと２次転写ローラ１１との間においてカラー現像剤画像が形成された中間ベルト４と用紙１２とが重ね合わせられ、２次転写ローラ１１の作用により、カラー現像画像が中間ベルト４から用紙１２に静電転写される。
【００３７】次に、表面にカラーの現像剤画像が形成された用紙１２は、ほぼ水平方向に搬送され定着器１４へ挿入され、定着器１４において加熱及び加圧されることにより現像剤画像が用紙１２に定着される。その後、用紙１２は排出ローラ１５により上方に搬送され、排出口１６を介して装置外へと出力される。
【００３８】一方、中間ベルト４に現像剤画像を転写し終えた各感光体ドラム５は、クリーナ１９によりその表面から残った現像剤が除去され、また、中間ベルト４も用紙１２へ現像剤画像を転写した後、転写残現像剤が中間ベルトクリーナ７によりその表面から除去され、夫々次の画像形成に使用される。
【００３９】本実施例のカラー画像形成装置１ａにおいては、複数の感光体ドラム５に対して１個のポリゴンミラー８で対応できるため、装置のコストを減少させることができる。また、折返しミラー１０の数が感光体ドラム５の数と同数であるため、従来の画像形成装置と比較して折返しミラーの数を減少でき、より小型化及び低コスト化が図れ、また、メンテナンス性が向上する。更に、複数のレーザ光９において、ポリゴンミラー８の反射面から各感光体ドラム５の表面までの光路長がほぼ等しいため、光学設計が容易となり、各感光体ドラム５について共通仕様の光学系構成が可能となり、より一層の低コスト化を実現できる。更にまた、Ｆθレンズの共用化も可能であるため、更に低コスト化することが可能である。
【００４０】また、上述したような光学系と傾斜張架された無端ベルトとの組合せにより、無端ベルトの水平面占有面積とほぼ同等の面積内に光学系が収まるため、装置設置面積を低減できる。更に、各レーザ光９が同一のポリゴンミラー８の同一反射面で同時に反射走査されるため、各感光体ドラム５に対して、感光体ドラム回転軸方向、即ち主走査方向を同時走査露光することができ、各レーザ光９の各感光体ドラム５への走査タイミングのズレに起因するバンディングを解消でき、高画質化が図れる。更にまた、定着器１４とポリゴンミラー８との間に一定の距離を確保でき、この間に中間ベルト４が配設されるため、定着器１４から発生する熱がポリゴンミラー８に及ぼす影響を低減できる。
【００４１】なお、本実施例においては、中間ベルト４の両端のみをローラ３ａ及び３ｂにより支持する構成を示したが、中間ベルト４はその両端以外の位置においても、１個又は２個以上の他のローラにより支持されることができる。
【００４２】次に、本発明の第２の実施例について説明する。図３は本実施例に係るカラー画像形成装置１ｂの構成を示す模式図である。図３に示すように、本実施例に係るカラー画像形成装置１ｂは、本発明の特徴である光学系、即ち、ポリゴンミラー８、折返しミラー１０及び感光体ドラム５等が用紙カセット１３の上方且つ中間ベルト４の下方に配置されている。カラー画像形成装置１ｂにおいては、装置の外側を覆う筐体２ｂが設けられ、筐体２ｂ内に、中間ベルト４として少なくとも両端をローラ３ａ及び３ｂにより張架した無端ベルトが水平方向と４５°の角度をなす方向に傾斜配設され、この中間ベルト４の下側表面の傾斜面に転接するように４個の感光体ドラム５が配設されている。また、感光体ドラム５の直下には夫々１個の折返しミラー１０が設けられ、合計４個の折返しミラー１０と同一水平面上にポリゴンミラー８が１個設けられている。
【００４３】カラー画像形成装置１ｂにおいては、カラー画像形成装置１ａと比較して、用紙カセット１３、ローラ３ａ及び３ｂは同じ位置に配置されている。しかしながら、ポリゴンミラー８、折返しミラー１０、感光体ドラム５及び中間ベルト４は、前記第１の実施例に係るカラー画像形成装置１ａにおけるこれらの構成を１８０°回転させた構成となっていて、中間ベルト４の回転方向はカラー画像形成装置１ａにおける中間ベルト４に対して逆方向になっている。また、２次転写ローラ１１はローラ３ｂの横にローラ３ｂに転接するように配設され、定着器１４はローラ３ｂ及び２次転写ローラ１１の上方に配置されている。定着器１４の上方には排出ローラ１５及び排出口１６が設けられている。カラー画像形成装置１ｂにおける用紙１２の搬送経路２１ｂは、用紙カセット１３からローラ３ｂと２次転写ローラ１１との間を通過し、定着器１４を通り排出口１６に達するように設けられ、搬送経路２１ｂは用紙カセット１３から排出口１６の手前までほぼ垂直に設けられている。なお、ポリゴンミラー８により反射されるレーザ光９が形成する走査面は水平であるため、この走査面と感光体ドラム５が転接する中間ベルト４の下面とのなす角は約４５°である。
【００４４】次に、本実施例に係るカラー画像形成装置１ｂの動作について説明する。カラー画像形成装置１ｂの動作は、前記第１の実施例に係るカラー画像形成装置１ａの動作と比較して、各構成部材の位置関係の相違に起因する動作の違いがある。カラー画像形成装置１ｂにおいては、前記第１の実施例と同じ動作により、ポリゴンミラー８により反射されたレーザ光９が折返しミラー１０により反射され、感光体ドラム５に入射する。感光体ドラム５は中間ベルト４の表面上に現像剤画像を形成する。中間ベルト４における現像剤画像が形成された部分はローラ３ｂと２次転写ローラ１１との間に移動する。一方、この中間ベルト４の動作と同期して、記録媒体である用紙１２が用紙カセット１３から上方へ搬送され、ローラ３ｂと２次転写ローラ１１との間に挿入される。ローラ３ｂと２次転写ローラ１１との間において、中間ベルト４上の現像剤画像は用紙１２に転写され、その後、用紙１２は続けて上方に搬送され、定着器１４へと挿入される。次に、用紙１２は、定着器１４において加熱及び加圧されることにより現像剤画像が定着され、排出ローラ１５により用紙排出口１６を介して装置外へと出力される。
【００４５】本実施例のカラー画像形成装置１ｂは、前記第１の実施例に係るカラー画像形成装置１ａと比較して、用紙１２の搬送経路２１ｂを短くすることができ、装置の小型化及び低コスト化を更に推進できる。
【００４６】次に、本発明の第３の実施例について説明する。図４は本実施例に係るカラー画像形成装置１ｃの構成を示す模式図である。カラー画像形成装置１ｃの構成は、前記第２の実施例に係るカラー画像形成装置１ｂの構成と比較して、各感光体ドラム５と同一水平面上に折返しミラー１０が配置され、折返しミラー１０の下方にポリゴンミラー８が配置されている点が異なっている。これにより、ポリゴンミラー８により反射されたレーザ光９の走査面がほぼ垂直になり、また、レーザ光９が折返しミラー１０により反射されてから感光体ドラム５に入射するまでの光路の方向がほぼ水平方向になる。カラー画像形成装置１ｃの動作は、前記第２の実施例に係るカラー画像形成装置１ｂの動作と同じである。
【００４７】これにより、レーザ光９の光路を妨げないように配置される各感光体ドラム５に付属する現像器（図示せず）の形状を横長とすることができ、前記第１及び第２の実施例における縦長の形状を有する現像器と比較して、現像器内での現像剤の攪拌搬送がより容易となる。
【００４８】次に、本発明の第４の実施例について説明する。図５は本実施例に係るカラー画像形成装置１ｄの構成を示す模式図である。カラー画像形成装置１ｄの特徴は、中間ベルト４上に形成された現像剤画像を記録媒体（用紙１２）に２次転写する２次転写ローラ１１が、傾斜張架された中間ベルト４の上方のローラ３ａに当接するように設けられている点である。カラー画像形成装置１ｄにおいては、装置全体を覆う筐体２ｄが設けられ、筐体２ｄ内の下部に用紙カセット１３が設けられている。また、ローラ３ａ及び３ｂ、中間ベルト４、感光体ドラム５、現像器（図示せず）、ポリゴンミラー８並びに折返しミラー１０の配置は、前記第２の実施例と比較して、左右対称になっている。
【００４９】２次転写ローラ１１は、ローラ３ａに当接するように設けられ、２次転写ローラ１１とほぼ同じ水平面上における中間ベルト４の上方には、定着器１４が設けられている。また、筐体２ｄにおける定着器１４の近傍には用紙１２を排出する排出口１６が設けられている。
【００５０】また、カラー画像形成装置１ｄにおいて、用紙１２の搬送経路２１ｄは、用紙カセット１３から上方に延び、ローラ３ａと２次転写ローラ１１との間とほぼ同じ高さに達したところで水平方向に方向転換し、ローラ３ａと２次転写ローラ１１との間及び定着器１４を通過し、定着器１４の後方において上面を内側にして反転し、排出口１６へと到達するように設けられている。
【００５１】次に、カラー画像形成装置１ｄの動作について説明する。前記第１乃至第３の実施例と同様な方法により、ポリゴンミラー８、折返しミラー１０及び感光体ドラム５により中間ベルト４上に現像剤画像が形成される。その後、中間ベルト４の回転により、中間ベルト４の現像剤画像が形成された部分がローラ３ａと２次転写ローラ１１との間に移動する。一方、この中間ベルト４の回転と同期して、用紙１２が用紙カセット１３からほぼ垂直方向へ搬送され、ローラ３ａと２次転写ローラ１１との間に挿入される。ローラ３ａと２次転写ローラ１１との間において、中間ベルト４上の現像剤画像は用紙１２に転写される。
【００５２】次に、用紙１２は続けてほぼ水平方向に搬送され、定着器１４へと挿入され、定着器１４により加熱及び加圧されることにより現像剤画像が用紙１２上に定着する。次に、用紙１２は排出ローラ１５により反転され、搬送方向が逆転し裏返しにされた後、用紙排出口１６を介して装置外へと出力される。
【００５３】本実施例においては、図５に示すような用紙１２の搬送経路２１ｄ、特に定着器１４から排出口１６までの間の搬送経路をとることにより、用紙１２を定着画像面を上方向きにして出力できるという効果がある。
【００５４】次に、本発明の第５の実施例について説明する。図６は本実施例に係るカラー画像形成装置１ｅの構成を示す模式図である。本実施例に係るカラー画像形成装置１ｅの構成は、前記第４の実施例に係るカラー画像形成装置１ｄの構成と比較して、光学系の配設方向が異なっている。カラー画像形成装置１ｅにおいては、ポリゴンミラー８及び折返しミラー１０の配置が前記第３の実施例に係るカラー画像形成装置１ｃと同じ配置になっている。即ち、ポリゴンミラー８により反射されるレーザ光９の走査面がポリゴンミラー８上にほぼ垂直に形成され、ポリゴンミラー８の直上に４個の折返しミラー１０が配置されている。また、中間ベルト４の下側表面の傾斜面における各折返しミラー１０と同じ水平面上に相当する位置に各感光体ドラム５が配置され、折り返しミラー１０により反射されたレーザ光９はほぼ水平方向に進み、感光体ドラム５に入射するようになっている。ポリゴンミラー８及び折返しミラー１０以外の構成は、前記第４の実施例に係るカラー画像形成装置１ｄの構成と同一である。
【００５５】本実施例に係るカラー画像形成装置１ｅの動作は、ポリゴンミラー８により反射されたレーザ光９が折返しミラー１０を介して感光体ドラム５に入射するまでは前記第３の実施例と同一であり、感光体ドラム５が中間ベルト４上に現像剤画像を形成してから用紙１２が装置外へ出力されるまでは前記第４の実施例と同一である。
【００５６】本実施例においては、前記第３の実施例と同様に、各感光体ドラムに付随する現像器（図示せず）の形状を横長とすることができ、縦長の形状を有する現像器と比較して現像器内での現像剤の攪拌搬送がより容易となる。また、前記第４の実施例と同様に、用紙１２を画像形成面を上にして出力することができる。
【００５７】次に、本発明の第６の実施例について説明する。図７は本実施例に係るカラー画像形成装置１ｆの構成を示す模式図である。本実施例においては、上述の第１乃至第５の実施例と異なり、図７に示すように、中間ベルト４として無端ベルトを逆三角形に張架させ、中間ベルト４の上側水平面に転接するように複数の感光体ドラム５を配列させている。これらの水平面上に配列させた各感光体ドラム５に対して、前記第１の実施例において示した光学系が各感光体ドラム５に対して適性露光されるよう傾斜配設されている。
【００５８】本実施例に係るカラー画像形成装置１ｆにおいては、装置全体を覆う筐体２ｆが設けられ、筐体２ｆ内の下部に記録媒体である用紙１２を収納する用紙カセット１３が設けられている。用紙カセット１３上には、３個のローラ３ａ、３ｂ及び３ｃが設けられ、中間ベルト４が逆三角形状に張架されている。ローラ３ａ及び３ｂは同一水平面上にあり、ローラ３ｃはローラ３ａ及び３よりも低い位置、即ち、より用紙カセット１３に近い位置に配置されている。ローラ３ｃの下方には２次転写ローラ１１がローラ３ｃに転接するように設けられ、２次転写ローラ１１と同一水平面上におけるローラ３ａの近傍には定着器１４が設けられている。定着器１４の上方には排出ローラ１５及び排出口１６が設けられている。また、ローラ３ｃとローラ３ａとの間には、中間ベルトクリーナ７が中間ベルト４に接触するように設けられている。カラー画像形成装置１ｆにおける用紙１２の搬送経路２１ｆは、用紙カセット１３から２次転写ローラ１１とローラ３ｃとの間を通過するように延び、その後ほぼ水平方向に延びて定着器１４を通過し、定着器１４を通過した後にほぼ垂直方向に方向転換し、排出ローラ１５を介して排出口１６に到達している。
【００５９】中間ベルト４の表面におけるローラ３ａとローラ３ｂとの間、即ち、逆三角形状に張架された中間ベルト４の上面には、４個の感光体ドラム５が配設されている。中間ベルト４の上方には１個のポリゴンミラー８及び４個の折返しミラー１０が設けられている。ポリゴンミラー８はレーザ光９を反射して水平方向に対して４５°の傾斜を持つ走査面を形成する。この走査面上に折返しミラー１０が配置され、折返しミラー１０はポリゴンミラー８からのレーザ光９を反射して感光体ドラム５に入射するようになっている。前記走査面と中間ベルト４における感光体ドラム５が配置されている面とのなす角度は約４５°である。
【００６０】本実施例の動作について説明する。中間ベルト４はローラ３ａ→３ｂ→３ｃの方向に回転する。前記第１乃至第５の実施例と同様の方法により、ポリゴンミラー８、折返しミラー１０及び感光体ドラム５により中間ベルト４上に現像剤画像が形成される。その後、中間ベルト４の回転により、中間ベルト４における現像剤画像が形成された部分はローラ３ｂを通過してローラ３ｃと２次転写ローラ１１との間に移動する。一方、この中間ベルト４の回転と同期して、用紙１２が用紙カセット１３から供給され、ほぼ水平方向へ搬送され、ローラ３ｃと２次転写ローラ１１との間に挿入される。ローラ３ｃと２次転写ローラ１１との間において、中間ベルト４上の現像剤画像は用紙１２に転写される。
【００６１】次に、用紙１２はほぼ水平方向に搬送され、定着器１４へと挿入され、定着器１４により加熱及び加圧されることにより現像剤画像が用紙１２上に定着する。その後、用紙１２はほぼ垂直方向上方へ搬送され、排出口１６を介して装置外へ出力される。
【００６２】本実施例においては、中間ベルト４を支持するローラを３個設けることにより、２次転写ローラ１１の位置が中間ベルト４の位置に制約されなくなり、設計自由度が増大する。
【００６３】なお、光学系として、ポリゴンミラー８及び折返しミラー１０の配置を、図７に示す配置を左右対称にした配置としてもよい。即ち、各感光体ドラム５とこの感光体ドラム５に対する各折返しミラー１０との間の距離に関して、定着器１４から一番遠い感光体ドラム５とこの感光体ドラム５に対する折り返しミラー１０との間の距離が最も短くなるように配置してもよい。
【００６４】次に、本発明の第７の実施例について説明する。図８は、本実施例に係るカラー画像形成装置１ｇの構成を示す模式図である。カラー画像形成装置１ｇの構成は、前記第６の実施例に係るカラー画像形成装置１ｆの構成と比較して、ポリゴンミラー８及び折返しミラー１０の配置が異なっている。前記第１乃至第６の実施例においては、ポリゴンミラー８の回転によって形成される４本のレーザ光９の走査面は、表面に４個の感光体ドラム５を配列配設した中間ベルト４の上面とは非平行であるものの、各走査面は相互にほぼ平行になるように反射されている。しかしながら、本実施例においては、４本のレーザ光９において、ポリゴンミラー８の反射面からの各感光体ドラム５までの光路長は等しいものの、ポリゴンミラー８の反射面からのレーザ光９の反射方向は相互に異なるようになっている。カラー画像形成装置１ｇにおけるポリゴンミラー８及び折返しミラー１０以外の構成は、前記第６の実施例におけるカラー画像形成装置１ｆの構成と同じである。
【００６５】本実施例においては、ポリゴンミラー８により４本のレーザ光９が互いに非平行に反射され、夫々走査面を形成する。各走査面と水平面とのなす角は走査面毎に異なっている。ポリゴンミラー８により反射された各レーザ光９は夫々折返しミラー１０により反射され、各感光体ドラム５に入射する。本実施例におけるこの後の動作は、前記第６の実施例と同じである。
【００６６】本実施例においては、前記第６の実施例と比較して、ポリゴンミラー８及び折返しミラー１０の配置位置を低くすることができ、装置の高さを低くでき、装置の容積を小型化することができる。
【００６７】次に、本発明の第８の実施例について説明する。図９は本実施例に係るカラー画像形成装置１ｈの構成を示す模式図である。本実施例においては、前記第１乃至第７の実施例と異なり、感光体ドラム５上に形成された現像剤画像を記録媒体に直接連続して転写していく画像形成プロセスを実現している。そのため、少なくとも両端をローラで張架した無端ベルトは中間ベルトでなく、用紙搬送ベルト２２として機能する。
【００６８】本実施例に係るカラー画像形成装置１ｈにおいては、図９に示すように、装置の外側を覆う筐体２ｈが設けられ、筐体２ｈ内の下部に記録媒体である用紙１２を収納する用紙カセット１３が設けられている。用紙カセット１３上には２個のローラ３ａ及び３ｂが同一水平面上に相互に平行に設けられ、無端ベルトからなる用紙搬送ベルト２２がその両端をローラ３ａ及び３ｂにより張架され配置されている。また、用紙搬送ベルト２２のローラ３ａ側に隣接するように、定着器１４が設けられ、定着器１４の上方には排出口１６が設けられている。カラー画像形成装置１ｈにおける用紙１２の搬送経路２１ｈは、用紙カセット１３から上方に延び用紙搬送ベルト２２の上面におけるローラ３ｂにより支持されている部分に達し、その後、用紙搬送ベルト２２上をローラ３ａ向かって水平方向に延び、用紙搬送ベルト２２におけるローラ３ａに支持されている部分において用紙搬送ベルト２２から離れ、定着器１４を通過し、斜め上方に方向転換して排出口１６に到達している。
【００６９】用紙搬送ベルト２２の上側表面上には４個の感光体ドラム５が設けられ、各感光体ドラム５の近傍には現像ローラ６を具備する現像器（図示せず）が設けられている。また、用紙搬送ベルト２２における各感光体ドラム５の反対側には、転写ローラ２３が用紙搬送ベルト２２に接触するように設けられている。更に、感光体ドラム５の上方には４個の折返しミラー１０及び１個のポリゴンミラー８が設けられている。ポリゴンミラー８はレーザ光９を反射して水平方向に対して約４５°の傾斜を持つ走査面を形成する。この走査面上に折返しミラー１０が配置され、折返しミラー１０はポリゴンミラー８からのレーザ光９を反射して感光体ドラム５に入射するようになっている。折返しミラー１０及びポリゴンミラー８は、ポリゴンミラー８から各感光体ドラム５まで到達する各レーザ光９の光路長が相互に等しくなるように配置されている。前記走査面と用紙搬送ベルト２２における感光体ドラム５が転接している面とのなす角度は約４５°である。
【００７０】本実施例の動作について説明する。先ず、前記第６の実施例と同様な方法により、感光体ドラム５の表面上に現像液画像を形成する。次に、感光体ドラム５の回転と同期して用紙カセット１３から用紙１２が給紙され、用紙搬送ベルト２２により各感光体ドラム５に接するように搬送される。次に、用紙１２の表面上に各感光体ドラム５から現像剤画像が転写される。即ち、第１の感光体ドラム５が転写ローラ２３の作用により用紙１２上に第１の色の現像剤画像を転写した後、用紙１２における第１の色の現像剤画像が転写された部分は、第１の感光体ドラム５に隣接する第２の感光体ドラム５が転接している位置まで移動する。次に、第２の感光体ドラム５が用紙１２における第１の色の現像剤画像が転写された部分に第２の色の現像剤画像を転写する。このようにして、各感光体ドラム５が各色の現像剤画像を用紙１２上に転写する。このとき、用紙１２上にはこれらの色が異なる現像剤画像が重ね合わされるように転写されていき、全ての感光体ドラム５により現像剤画像が転写されたとき、用紙１２上にカラーの現像剤画像が形成される。このとき、各感光体ドラム５の現像剤画像は、各感光体ドラム５から用紙１２上へ位置合わせされながら重ねられる。その後、用紙１２は定着器１４へと搬送され、定着器１４にて加熱及び加圧され現像剤画像が用紙１２上に定着された後、排出口１６を介して装置外へ出力される。
【００７１】本実施例においては、現像剤画像を感光体ドラム５から用紙１２上へ直接転写することにより、２次転写ローラを省略することができる。これにより、画像形成装置の構成をより簡略化することができ、装置をより小型化し低コスト化することができる。
【００７２】なお、光学系として、ポリゴンミラー８及び折返しミラー１０の配置を、図９に示す配置を左右対称にした配置としてもよい。即ち、各感光体ドラム５とこの感光体ドラム５に対する各折返しミラー１０との間の距離に関して、定着器１４から一番遠い感光体ドラム５とこの感光体ドラム５に対する折り返しミラー１０との間の距離が最も短くなるように配置してもよい。
【００７３】また、用紙搬送ベルト２２を前記第１乃至第５の実施例における中間ベルト４のように傾斜させて張架し、定着器１４を用紙搬送ベルト２２の上方に配設するようにしても構わない。
【００７４】次に、本発明の第９の実施例について説明する。図１０は本実施例に係るカラー画像形成装置１ｉの構成を示す模式図である。カラー画像形成装置１ｉの特徴は、感光体ドラムとして無端ベルトにより構成される感光体ベルト５ａが設けられ、感光体ベルト５ａ上に順次色の異なる現像剤画像が現像されて重ねられ、このようにして感光体ベルト５ａ上に形成されたカラー画像を一括して記録媒体に転写していく画像形成プロセスを実現している点である。カラー画像形成装置１ｉにおいては、感光体ベルト５ａとして両端をローラ３ａ及び３ｂにより張架された無端ベルトが傾斜するように配設されている。本実施例においては、感光体ベルト５ａの傾斜角は、水平方向に対して約４５°である。また、ローラ３ａはローラ３ｂよりも上方に配置されている。
【００７５】感光体ベルト５ａの上側表面の傾斜面には、感光体ベルト５ａの表面が各レーザ光９により露光される前に感光体ベルト５ａを帯電させる帯電器１８ａ乃至１８ｄが設けられ、また、露光後に感光体ベルト５ａ上に形成された静電潜像を現像するそれぞれ異なる色の現像剤が充填された現像器（図示せず）が配設され、現像器内には現像ローラ６が設けられている。また、感光体ベルト５ａの下側表面には感光体ベルト５ａの表面を洗浄する感光体ベルトクリーナ２４が感光体ベルト５ａに接するように設けられている。ローラ３ｂの下には、ローラ３ｂに転接するように、２次転写ローラ１１が設けられている。２次転写ローラ１１は感光体ベルト５ａの表面上に形成された画像を記録媒体である用紙１２に転写するものである。本実施例のカラー画像形成装置１ｉにおける感光体ベルト５ａ、現像器（図示せず）及び帯電器１８ａ乃至１８ｄ以外の構成は、前記第１の実施例におけるカラー画像形成装置１ａの構成と同一である。
【００７６】次に、本実施例の動作について説明する。先ず、前記第１の実施例と同じ動作により、ポリゴンミラー８の反射面から反射走査された各レーザ光９が、同時に露光され形成される画像の数と同数の折返しミラー１０により傾斜張架された感光体ベルト５ａに向けて反射される。一方、感光体ベルト５ａの上側表面における画像が形成される予定の領域が、感光体ドラム５ａの回転によりローラ３ａからローラ３ｂへ向かう方向に移動し、帯電器１８ａにより帯電される。次に、感光体ベルト５ａの表面までの距離が最も短い折返しミラー１０、即ち、図１０において最も左側に配置された折返しミラー１０により反射されたレーザ光９が感光体ベルト５ａ上における第１の露光位置を露光する。感光体ベルト５ａの前記領域がこの第１の露光位置を通過することにより露光され、この領域に第１の静電潜像が形成される。次に、この静電潜像が現像ローラ６を有する第１の現像器６により現像され、感光体ベルト５ａ上に第１の色の現像剤画像が形成される。第１の色の現像剤画像が形成された後、前記領域は第１の露光位置に隣接する第２の露光位置まで移動する。このようにして、第２、第３及び第４の帯電、露光及び現像が繰り返し行われ、感光体ベルト５ａ上に第２、第３及び第４の色の画像が形成される。このとき、感光体ベルト５ａ上にはこれらの色が異なる現像剤画像が重ね合わされるように形成されていき、全ての露光位置において現像剤画像が形成されたとき、中間ベルト４上にカラーの現像剤画像が形成される。なお、本実施例においては、少なくとも第２乃至第４の現像器において先に形成された現像剤画像を乱すことがないように、現像ローラ６上の現像剤が感光体ベルト５ａに非接触のまま現像するようになっている。
【００７７】このようにして感光体ベルト５ａ上に形成されたカラー現像剤画像は、感光体ベルト５ａの回転によりローラ３ｂと２次転写ローラ１１との間に搬送される。一方、記録媒体である用紙１２が感光体ベルト５ａの回転と同期して用紙カセット１３からローラ３ｂと２次転写ローラ１１との間に搬送され、感光体ベルト５ａに接するように給紙される。この後、ローラ３ｂと２次転写ローラ１１との間において、感光体ベルト５ａ上に形成されたカラー現像剤画像は用紙１２上に転写される。その後、用紙１２は定着器１４へと搬送挿入され、定着器１４にて加熱及び加圧されることにより画像が定着されて装置外へ出力される。
【００７８】本実施例においては、感光体ベルト５ａを使用することにより、感光体の数を１個とすることができ、装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００７９】なお、前記第１乃至第７の実施例においても、本実施例と同様に、中間ベルト４の替わりに感光体ベルト５ａを使用し、各色の現像器を感光体ベルト５ａ上に配設する構成としてもよい。
【００８０】また、前記第１乃至第８の実施例において、中間ベルト４又は用紙搬送ベルト２２として使用される無端ベルトの材料には、半導電性で全周にわたって電気特性が均一で環境安定性に優れ、品質上のバラツキ及び変動が少ないものが適している。また、機械的要件としては、クラック発生及び磨耗が少なく、トナーフィルミング発生が無い材質が好ましい。例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）にカーボンを分散したものが挙げられる。ＰＣ以外にもフッ素系材料も使用可能である。また、熱硬化ポリイミド、変性熱硬化ポリイミド、熱可塑ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ化ビニリデン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体及びナイロンアロイ等の樹脂も好適であり、これらの樹脂に熱伝導性フィラー又は高剛性フィラー等を分散させることにより、機械的要件を満たすことができる。無端ベルト材の電気抵抗は、１０³乃至１０¹⁵Ωの範囲内であることが好ましく、無端ベルト材の表面にシリコンコート又はフッ素樹脂コートを施すことにより、離型性を付与することも可能である。
【００８１】転写及び２次転写には、ローラ、ブレード及びブラシ等の接触型転写デバイスばかりでなく、コロトロン等の非接触型デバイスを使用してもよい。転写ローラには、１０⁶乃至１０¹⁰Ω程度の半導電性の多孔質弾性部材又は軟質部材が好適に使用される。
【００８２】現像器は１成分現像法によるもの及び２成分現像法によるもののいずれでもよい。また、感光体ドラムは有機感光体ドラム及び無機感光体ドラムのいずれでもよく、積層感光体ドラム及び単層型感光体ドラムのいずれでもよい。
【００８３】ポリゴンミラー８には、金属切削研磨鏡面仕上げミラー又は表面に金属蒸着を施した樹脂性のものを使用してもよい。また、Ｆθレンズには、ガラス製又は樹脂成型により作製したものを使用することができる。光源であるレーザ光源１７は、感光体ドラム５又は感光体ベルト５ａが感度を有する波長の光を発振するものであれば特に制限されるものではなく、波長が比較的短い青紫光レーザでも構わない。
【００８４】前記第１乃至第９の実施例は、現像剤として粉体現像剤を使用する場合を前提として記述したが、より高画質現像再現が可能な液体現像剤を使用する現像器を配設して使用してもよい。
【００８５】また、前記第１乃至第９の実施例においては、折返しミラー１０、感光体ドラム５及び現像器を４個ずつ設け、４色の画像を形成しこれらを重ね合わせる例を示したが、本発明における画像形成装置の色数は４色に限定されず、３色以下又は５色以上であってもよい。
【００８６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、走査光学系が簡略な構成であるため、低コストで小型化が可能な、メンテナンス性が優れたカラー画像形成装置を得ることができる。本発明は、中間ベルトを使用するカラー画像形成装置においても、記録媒体に直接順次ダイレクト転写を行うカラー画像形成装置においても、どちらにも適用可能である。

【出願人】	【識別番号】０００００５４９６【氏名又は名称】富士ゼロックス株式会社
【出願日】	平成１２年１１月１０日（２０００．１１．１０）
【代理人】	【識別番号】１０００７５２５８【弁理士】【氏名又は名称】吉田研二（外２名）
【公開番号】	特開２００２－１４４６３３（Ｐ２００２－１４４６３３Ａ）
【公開日】	平成１４年５月２２日（２００２．５．２２）
【出願番号】	特願２０００－３４３４０７（Ｐ２０００－３４３４０７）