JP2004125955A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体と中間転写体を一体に構成したコンパクトなプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】静電潜像が形成される感光ドラム１と、静電潜像を可視化したトナー像が転写される中間転写ベルト５ａと、中間転写ベルト５ａに転写されずに感光ドラム１上に残留したトナーを除去するクリーニングブレード６と、中間転写ベルト５ａを挟んでクリーニングブレード６と反対側に設けられ、残留トナーを収容するトナー収容部２１６と、が一体的に構成されている。これにより、感光ドラム１の周囲に配置する中間転写ベルト５ａのレイアウトの自由度が増し、コンパクトなプロセスカートリッジを提供することができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプロセスカートリッジおよびプロセスカートリッジを脱着可能な電子写真方式の画像形成装置に関するものである。ここで、電子写真方式の画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。具体的には、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置およびワードプロセッサなどが含まれる。また、プロセスカートリッジとは、帯電手段、クリーニング手段や電子写真感光体等の複数の部材を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、感光ドラム及び感光ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。
【０００３】
このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身でおこなうことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そのため、プロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。
【０００４】
例えば、感光体ユニットと中間転写体ユニットがそれぞれ独立したユニットとして構成され、大きな可動側フレームを装置前面へ回動して開き、感光体ユニットと中間転写体ユニットをそれぞれ上方より挿入するように構成された装置（以下「従来装置Ａ」という）が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
従来装置Ａは、中間転写ベルトの投影上方面に、感光ドラムと残留現像剤収容ボックスが一体となった感光体ユニットが設けられ、感光ドラム上の残留現像剤はクリーニングブレードにより掻き取られ、背面の残留現像剤ボックスへ収容される。また、中間転写ベルト上の残留現像剤も、もう一つのクリーニングブレードで掻き取られ、搬送コイルにより第１搬送パイプの下部に搬送され、更に、第１搬送パイプ内のスクリューにより、残留現像剤収容ボックスのある上方まで搬送される。
【０００６】
その後、第２搬送パイプ内を搬送コイルで搬送され、ようやく残留現像剤収容ボックスに収容される。そして、第２搬送パイプと残留現像剤収容ボックスの連結部は別ユニットでそれぞれ、着脱する構成になっているので、着脱時にシャッターが開閉して、残留現像剤がこぼれないようになっている。
【０００７】
また、中間転写体を用いた他のカラー画像形成装置として、感光体ベルトと中間転写ベルト、残留現像剤収容ボックスが一体構成となった装置（以下「従来装置Ｂ」という）が提案されている（特許文献２、特許文献３参照。）。
【０００８】
従来装置Ｂは、中間転写ベルトの投影下方面に感光体ベルトと残留現像剤回収ボックスを配置した構成となっている。また、従来装置Ａと同様に、大きな可動側フレームを装置前面へ回動して開き、中間転写体と感光体、残留現像剤収容ボックスが一体となった画像形成ユニットを上方より挿入する構成となっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−１３７１８１号公報
【特許文献２】
特開平１１−３０９４４号公報
【特許文献３】
特開平１０−１７７３２９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【００１１】
従来装置Ａは、中間転写体と感光体がそれぞれ別ユニットであり、二種類のユニットが存在するために、使用者が交換する際に手数がかかると共に、装置全体も大きくなり、部品点数も増加してコストアップの要因となる。また、ユニット間の残留現像剤連結部からの残留現像剤漏れる場合があり、ユニット着脱時の抜き差しの手間がユーザビリティーを悪化させる要因ともなる。
【００１２】
更に、二種類の画像形成ユニットを着脱するための大きな開口部が設けられ、装置前面全体が回動して開く構成となっているため、ダンパー機構が備わっているとはいえ、使用者にとっては作業性がよくない。また、回動機構に大きなスペースとフレーム剛性が必要なため、よりコストアップの要因となるといった課題がある。
【００１３】
一方、従来装置Ｂでは、プロセスカートリッジユニットが感光体ベルトと中間転写ベルトを一体とした構成となっているため、上記のユーザビリティーの観点では改善されている。しかし、感光体ベルトと中間転写ベルトとのあいだに残留現像剤収容ボックスを配置した構成になっているため、残留現像剤収容ボックスのスペースが限られてしまい、残留現像剤を収容するスペースが十分に確保できない。逆に、残留現像剤を収容するスペースを十分に確保しようとすると、感光体ベルトに対する中間転写ベルトの配置の自由度が失われ、装置全体の省スペース化を困難なものとしてしまう。
【００１４】
より詳細に述べると、従来装置Ａ、従来装置Ｂのいずれにおいても、中間転写ベルトを用いた構成上、感光体の周囲に現像装置及び中間転写ベルトが配置されており、更に、クリーニング手段により除去された感光体上の残留現像剤を収容する廃棄トナー回収容器等も感光体の周囲に配置されている。そのため、感光体の周囲に配置される中間転写ベルトの位置及び向きの自由度が著しく制限されることとなっている。
【００１５】
本発明は上記の従来技術の課題を鑑みなされたもので、その目的とするところは、コンパクトなプロセスカートリッジ及びこれを備えた省スペースな画像形成装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係るプロセスカートリッジにあっては、
静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像を可視化したトナー像が転写される中間転写体と、
該中間転写体に転写されずに前記像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニング手段と、
前記中間転写体を挟んで前記クリーニング手段と反対側に設けられ、前記クリーニング手段により除去された除去トナーを収容するトナー収容部と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、像担持体と中間転写体を簡便かつ同時に交換することができ、また、像担持体の周囲にトナー収容部を配置しないため、像担持体の周囲に配置する中間転写体のレイアウトの自由度が増し、コンパクトなプロセスカートリッジを提供することができる。
【００１８】
前記像担持体と前記クリーニング手段とを有する第一ユニットに設けられた除去トナー排出口と、
前記中間転写体と前記トナー収容部とを有する第二ユニットに設けられた除去トナー受入口と、
が対向するように組み付けられていることが好適である。
【００１９】
この構成によれば、あらかじめ第一ユニットと第二ユニットとを別々に組み立てておき、最後に両者を結合するだけで除去トナーの搬送経路が確保でき、部品点数の少ない低コストなプロセスカートリッジを提供することができる。
【００２０】
前記除去トナーを前記クリーニング手段から前記トナー収容部まで搬送する除去トナー搬送手段を有することが好適である。
【００２１】
この構成によれば、クリーニング手段とトナー収容部との位置関係（例えば、自由落下を利用して搬送する場合は上下方向に配置しなければならない）を考慮しなくても除去トナーを搬送することができる。
【００２２】
前記除去トナー搬送手段は、
前記第一ユニットに設けられ、前記クリーニング手段から前記除去トナー排出口まで前記除去トナーを搬送する第一搬送部と、
前記第二ユニットに設けられ、前記受入口から前記トナー収容部まで前記除去トナーを搬送する第二搬送部と、
を有することが好適である。
【００２３】
この構成によれば、あらかじめ第一搬送部を有する第一ユニットと第二搬送部を有する第二ユニットとを別々に組み立てておき、最後に両者を結合するだけで除去トナー搬送手段が構成されるため、部品点数の少ない低コストなプロセスカートリッジを提供することができる。
【００２４】
外部から前記第二ユニットに入力された駆動力を前記第一搬送部に伝達する駆動伝達機構を前記第二ユニットに設けたことが好適である。
【００２５】
この構成によれば、第一ユニットの第一搬送部の駆動力は第二ユニットに設けられた駆動伝達機構を経由して伝達されるため、画像形成装置本体から直接第一ユニットに付与される駆動力は像担持体を回転することだけに用いられる。そのため、像担持体の回転ムラを極力抑えることが可能で、その結果ムラのない良質な画像を出力することができる。
【００２６】
前記トナー収容部は、前記中間転写体を支持する枠体に組み付けられていることが好適である。
【００２７】
この構成によれば、プロセスカートリッジの着脱時に中間転写体に手を触れたり傷を付けたりしないための保護カバーの役割をトナー収容部が果たすことができ、部品点数を少なくすることができる。
【００２８】
前記駆動伝達機構は、前記枠体の片側の側面に設けられていることが好適である。
【００２９】
この構成によれば、駆動伝達機構が、片側の側面のみにまとめられるため、反対側の側面に十分なスペースが確保され、その中に、感光体、中間転写体の駆動入力部を設けるほかに、転写補助部材の離間動作の駆動伝達部などを設けることが可能で、その結果コンパクトで、部品点数の少ない、安価なプロセスカートリッジにすることができる。特に、前記中間転写体の移動方向に対して垂直な該中間転写体の幅より外側に駆動伝達機構を配置することで、組み立てが容易となる。
【００３０】
装置本体から駆動力が入力される前記第二ユニットの側面と反対の側面に前記第二搬送部を設けたことが好適である。
【００３１】
この構成によれば、像担持体および中間転写体が画像形成装置本体から駆動力が入力される側面とは反対の側面に、第二搬送部を設けたので、駆動力が入力される側にあるモータ等の昇温によって第二搬送部内のトナーが凝固し搬送不良が発生することを回避できる。
【００３２】
前記第二搬送部は、
前記トナー受入口を有し、かつ前記枠体に取り付けたときに密閉状態になる容器と、
該容器の内部に設けた回転部材と、
から構成されていることが好適である。
【００３３】
この構成によれば、感光体および中間転写体の回転軸と回転部材の回転軸とが平行になるために、たとえばギアを並列に配置するだけで駆動伝達がなされ、駆動伝達機構の構成を簡単にすることができる。また、コンパクトで部品点数の少ない、安価なプロセスカートリッジを提供することができる。
【００３４】
また、本発明に係る画像形成装置にあっては、
前記プロセスカートリッジを画像形成装置に取り付けた位置で、画像形成装置の上部から中間転写体をみた投影面内に像担持体、クリーニング手段及びトナー収容部が配置されていることを特徴とする。
【００３５】
この構成によれば、より省スペースの画像形成装置を提供することができる。
【００３６】
前記プロセスカートリッジが着脱可能であることが好適である。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
【００３８】
なお、以下の説明において、「装置前面」とは、転写プロセスから定着プロセスへの記録媒体の搬送上流側の面を指し（図１において右側）、「装置本体およびプロセスカートリッジに関して左右」とは、装置前面から見て左または右である。また「長手方向」とは、記録媒体の表面と平行であり、かつ、記録媒体の搬送方向と交差（略直交）する方向である。
【００３９】
（第１の実施の形態）
先ず、カラー画像形成装置の全体構成と画像形成動作について、図１を参照して概略説明する。図１は本発明を実施した画像形成装置の一形態で、４色フルカラーの電子写真式レーザービームプリンターの概略構成を示す縦断面図である。
【００４０】
図１に示すように、本実施の形態におけるカラー画像形成装置Ａは、像担持体である感光ドラム１と、感光ドラム１表面を一様に帯電する帯電装置２と、帯電された感光ドラム１上に画像情報に基づいた光像を照射する露光手段３と、感光ドラム１上に形成された各色毎の静電潜像を現像するように構成された各色の現像器を備えた現像装置４と、感光ドラム１上に形成された各色のトナー像を一旦転写する中間転写体（中間転写ベルト）５ａと中間転写体５ａ上のトナー像を記録紙、ＯＨＰシート、布等の記録媒体（転写材）に転写する転写手段である二次転写ローラ１１とを備える中間転写装置５と、加圧ローラおよび加熱ローラからなる定着装置８、および記録媒体を中間転写装置５や定着装置８へ順次搬送しそして排出する搬送手段等を具備する。
【００４１】
次に、カラー画像形成装置Ａによる画像形成工程の詳細について説明する。中間転写ベルト５ａの回転と同期して感光ドラム１を図１の矢印方向（反時計回り）に回転させる。帯電装置２は、感光ドラム１の表面を均一に帯電する。露光手段３は、帯電された感光ドラム１表面を各色画像情報に基づいた画像光、例えばイエロー画像情報に基づいた画像光、により照射し、感光ドラム１上にイエロー画像に対応した静電潜像を形成する。
【００４２】
露光手段３は、外部装置等から読み込んだ画像情報に基づいて感光ドラム１を光照射するものであり、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、スキャナーモーター、結像レンズおよび反射ミラーから概略構成されている。
【００４３】
露光手段３に外部機器等からの画像情報に応じた信号が与えられると、レーザーダイオードが前記信号に応じて発光し、ポリゴンミラーに前記画像光として照射される。このポリゴンミラーはスキャナーモーターによって高速回転する。前記ポリゴンミラーで反射した画像光は、結像レンズおよび反射ミラーを介して感光ドラム１の表面を選択的に露光し、その結果、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。
【００４４】
現像装置４は、静電潜像が形成されると同時に駆動し、イエローの現像器４Ｙを現像位置に回転移動する。感光ドラム１の帯電極性と同極性で、帯電電位と電位差を有する電圧が印加された現像ローラ４ａは、感光ドラム１上に形成された静電潜像にイエロートナーを付着させて現像する。なお、本実施の形態では、少なくともトナーを含む一成分現像剤を適用した場合について説明するが、トナーとキャリアを含む二成分現像剤であっても本願発明を適用できる。
【００４５】
その後、中間転写ベルト５ａの押えローラ（１次転写ローラ）５ｊにトナーと逆極性の電圧を印加することで、感光ドラム１上のイエローのトナー像が中間転写ベルト５ａ上に１次転写される。
【００４６】
上述のようにイエロートナー像の１次転写が終了すると、現像装置４の次の現像器（４Ｍ）が回転移動し、感光ドラム１に対向する位置に位置決めされる。以上のような静電潜像の形成、現像および１次転写の各工程を、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色についても順次繰り返して行うことによって、中間転写ベルト５ａ上に４色のトナー像を重ね合わせる。
【００４７】
この間、二次転写ローラ１１は、中間転写ベルト５ａとは非接触状態の位置にあり、クリーニングユニットとしてのクリーニング帯電ローラ５ｆも中間転写ベルト５ａとは非接触状態の位置にある。
【００４８】
二次転写ローラ１１は、中間転写ベルト５ａ上に４色のトナー像が形成された後に、図１に示すように、中間転写ベルト５ａに圧接される。さらに、前記二次転写ローラ１１の圧接と同期して、給送手段であるレジストローラ対７近辺の所定の位置で待機していた記録媒体が中間転写ベルト５ａと二次転写ローラ１１のニップ部に送り出される。なお、レジストローラ対７の直前には、記録媒体の先端を検知してレジストローラ対７の回転駆動力を遮断し、記録媒体を所定の位置で待機させるレジ前センサが設けられている。
【００４９】
二次転写ローラ１１にはトナーと逆極性のバイアス電圧が印加されており、中間転写ベルト５ａ上のトナー像は、搬送されてきた記録媒体の表面に一括して２次転写される。
【００５０】
このようにしてトナー像が２次転写された記録媒体は、搬送ベルトユニット１２を経由して定着手段８に搬送され、ここで、定着手段８の加圧ローラと加熱ローラにより、複数色のトナー像の定着が行わる。
【００５１】
トナー像が定着された記録媒体は、排紙ローラ対１３によって排紙ガイド１５に沿って搬送され、排出ローラ対９によってカラー画像形成装置Ａ上部の排紙トレー１０に排出され、画像形成を完了する。
【００５２】
一方、クリーニング帯電ローラ５ｆは、２次転写後に中間転写ベルト５ａに圧接され、中間転写ベルト５ａ上に残った２次転写残の残留トナーに所定のバイアス電圧を印加し残留電荷を除電する。
【００５３】
除電された残留トナーは、１次転写ニップ部を介して中間転写ベルト５ａから感光ドラム１へ静電気的に再転写され、中間転写ベルト５ａの表面がクリーニングされる。なお、感光ドラム１に再転写された２次転写残の残留トナーは、感光ドラム１用のクリーニングブレード６を備えるクリーニング手段によって除去し回収される。回収された残留トナーは、除去トナーとして搬送経路をたどり、トナー収容部２１６に回収され蓄積される。
【００５４】
また、現像装置４は、ブラック（Ｂｋ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーを収納した現像カートリッジが、現像ロータリー内の所定位置に着脱可能に固定されている。
【００５５】
現像ロータリーは、中心軸を中心に回動し、その中心軸の両サイドには円体状のロータリーフランジ（不図示）があって、このフランジに各色の現像カートリッジが固定される。この固定によって現像ロータリーが回転しても、現像カートリッジは現像ロータリーから離脱することはない。また、現像カートリッジを画像形成装置本体外に離脱させる場合は、把手（不図示）をもって引き出す。現像カートリッジは現像ロータリーの両フランジに例えばねじりコイルばねによって係止されており、ユーザーの操作によって離脱および装着が可能である。
【００５６】
現像カートリッジは、現像剤収納部と現像部に大別され、現像剤収納部には所定色のトナーを含む現像剤が充填されており攪拌手段が回転することによって現像剤を現像部に必要量搬送する。
【００５７】
搬送された現像剤は現像部においてスポンジ状の現像剤供給ローラの回転によって現像ローラ表面に供給され、さらに、薄板状の現像ブレードと現像ローラとの摩擦により電荷を付与され薄層化される。
【００５８】
薄層化された現像ローラ上の現像剤は、回転により現像部に搬送され、所定の現像バイアスを印加することにより感光ドラム１上に形成された静電潜像をトナー像として可視化する。そして、現像ローラ表面の現像剤で感光ドラム１上の静電潜像の可視化に寄与しなかった残現像剤は、再度現像剤供給ローラ部で剥ぎ取られ、またこれと同時に新しい現像剤が現像ローラ上に供給されて新たな現像動作が連続的に行われる。
【００５９】
次に、感光体ユニットと中間転写体ユニットを一体構成とする一体型プロセスカートリッジについて図２乃至図４を参照して説明する。
【００６０】
図２は本発明に係るプロセスカートリッジを装置前面に対して左側面から見た縦断面図であり、図３は本発明に係るプロセスカートリッジを左側方から見た斜視図であり、図４は本発明に係るプロセスカートリッジを右側方から見た斜視図である。
【００６１】
図２に示すように、プロセスカートリッジ２０は、感光ドラム１と感光ドラム１を回転可能に支持する感光体フレーム１２９等からなる感光体ユニット２１と、中間転写ベルト５ａおよびトナー収容部２１６を含む中間転写体ユニット２２の２つのユニットで構成されている。
【００６２】
感光体ユニット２１は、プロセスカートリッジ２０を画像形成装置に取り付けた位置で、画像形成装置の上部から中間転写体ユニット２２をみた投影面内であって中間転写体ユニット２２の上方向に配置されている。左右のサイドカバー２６０、２６１（図３及び図４参照）が、中間転写体ユニット２２の両側面に固定されるとともに感光体ユニット２１の両側面まで延びて、感光体ユニット２１を側面から保持する構成になっている。
【００６３】
感光体ユニット２１には、感光ドラム１が両端の左側軸受け１０２（図３参照）と右側軸受け１０６（図４参照）により感光体フレーム１２９に回転自在に保持されており、その右側端部のカップリング１２４（図４参照）を介して装置本体から所定の回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００６４】
また、感光ドラム１には、図２に示すように、帯電ローラ２が両端の軸受け１２５を介して圧縮ばね１２６により所定の力で圧接され、従動回転するようになっている。軸受け１２５の少なくとも片方は導電性の材料で構成され、帯電ローラ２に所定の帯電バイアス電圧を印加することにより、感光ドラム１の表面を一様に帯電させるようになっている。なお、このような接触帯電方式の帯電装置に関しては、特開昭６３−１４９６６９号公報に示されている。
【００６５】
また、感光体ユニット２１には画像形成装置本体に着脱する動作に連動して開閉するドラムシャッター１１９が設けられている。
【００６６】
さらに、感光ドラム１にはクリーニングブレード６が所定の位置に設けられ、前述の逆電荷を付与された中間転写ベルト５ａ上の残留トナーを感光ドラム１上に回収し、感光ドラム１上の残留トナーとともに掻き取るように構成されている。クリーニングブレード６により掻き取られたトナーは、中間転写体ユニット２２のトナー収容部２１６に収容されるが、その搬送手段については後述する。
【００６７】
次に、中間転写体ユニット２２を構成する中間転写装置５について以下に説明する。
【００６８】
中間転写装置５における中間転写ベルト５ａは、把手部２８０を含む中間転写体フレーム２４５に保持される駆動ローラ２４０と従動ローラ２４１の２本のローラに懸回張設されている。
【００６９】
駆動ローラ２４０は両端を左側軸受け２０１（図３）と右側軸受け２０２（図４）により回転自在に保持され、右側端部のカップリング２４２（図４）を介して装置本体から所定の回転駆動力が伝達されるようになっている。また、従動ローラ２４１の両端の軸受け２４３には圧縮ばね２４４が設けられ、中間転写ベルト５ａに所定の張力を与えるようになっている。
【００７０】
感光ドラム１と対向する位置には、中間転写ベルト５ａを挟んで、１次転写ローラ５ｊが設けられ、この１次転写ローラ５ｊは、両端の軸受け２４６を介して、圧縮ばね２４７により所定の力で中間転写ベルト５ａを介して感光ドラム１に圧接され、従動回転するようになっている。軸受け２４６の少なくとも片方は導電性の材料で構成され、１次転写ローラ５ｊに所定の転写バイアス電圧を印加することにより、感光ドラム１表面上のトナーは中間転写ベルト５ａ上に１次転写される。
【００７１】
また、中間転写ベルト５ａの駆動ローラ２４０に対向する位置には、中間転写ベルト５ａ上の残留トナーに所定のバイアス電圧を印加して残留電荷を除電するためのクリーニング帯電ローラ部２２３が設けられている。クリーニング帯電ローラ部２２３のクリーニング帯電ローラ５ｆは、両端の軸受け２１１を介して、圧縮ばね２１２により所定の力で中間転写ベルト５ａを介して駆動ローラ２４０に圧接され、従動回転するようになっている。また、軸受２１１の少なくとも片方は導電性の材料で構成され、クリーニング帯電ローラ５ｆに所定のバイアス電圧を印加して中間転写ベルト５ａ上の残留電荷を除電している。
【００７２】
そして、１次転写ニップ部において残留トナーは感光ドラム１上に静電気的に再転写され、クリーニングブレード６で除去し回収され、前述したようにトナー収容部２１６に収納される。
【００７３】
次に本実施の形態に係る除去トナー搬送手段について具体的に説明する。ここで、除去トナー搬送手段は、第一ユニットである感光体ユニット２１に設けられた第一搬送部と第二ユニットである中間転写体ユニット２２に設けられた第二搬送部とから構成されている。
【００７４】
また、第一搬送部は、クリーニングブレード６により感光ドラム１上から除去された除去トナーを第一ユニットに設けられた排出口まで搬送する。第二搬送部は、排出口まで搬送された除去トナーを第二ユニットに設けられた受入口からトナー収容部まで搬送する。
【００７５】
中間転写体ユニット２２は、中間転写ベルト５ａを挟んで感光体ユニット２１の反対側に、クリーニングブレード６により感光ドラム１上から除去された残留トナーを収容するトナー収容部２１６が設けられている。
【００７６】
トナー収容部２１６は、中間転写体フレーム２４５の一部に仕切り板２５０を溶着して形成されており、感光ドラム１上の残留トナーを最終的に収容する。
【００７７】
クリーニングブレード６により感光ドラム１から掻き取られたトナーは、スクイシート１２７により中間転写ベルト５ａ上への落下が阻止される。感光体フレーム１２９により形成される区画内でスクイシート１２７上に溜まったトナーは、送り羽根１５１が回転することにより、前記区画の奥へ、つまり感光ドラム１から離れる方向へと掃き出される。そして、送り羽根１５１よりもさらに奥側に設けられた第一スクリュー１２８が回転することにより、除去トナーは装置前面から見て左側（図２において手前方向）へ搬送されていく。本実施の形態における第一の搬送部は、主として送り羽根１５１と第一スクリュー１２８とにより構成されている。
【００７８】
第一スクリュー１２８が配置されている溝部の左端には、第一搬送部により搬送されてきた除去トナーを第一ユニットの外へ排出するために、下方向へ開いた開口１５２が設けられている。除去トナーは、第一スクリュー１２８によって左端に搬送され、開口１５２から落下する。
【００７９】
落下した除去トナーは、中間転写体ユニット２２のトナー収容部２１６に連通する羽根車カバー２５３の受け口２５３ａへと送り出される。開口１５２の下面にはシール部材２５４が設けられており、受け口２５３ａとの接合部でのトナーの漏れを防止している。
【００８０】
羽根車カバー２５３は、図５に示されるように、中間転写体フレーム２４５の左側面にシール部材２５６を挟んで結合している。羽根車カバー２５３の内部では、羽根車２５５が左側面から見て反時計回りに回転し内部の除去トナーを受け口２５３ａからトナー収容部２１６の方へ搬送する。本実施の形態における第二の搬送部は、主として受け口２５３ａを有する羽根車カバー２５３の内部に設けられた羽根車２５５により構成されている。
【００８１】
羽根車カバー２５３は、トナー収容部２１６の左側面にオーバーラップしており、オーバーラップした部分に、羽根車カバー２５３内部に通じている穴が設けられている。さらに、前記穴から長手方向に伸びた位置に、第二スクリュー２５８が設けられており、羽根車２５５によって搬送された除去トナーが、第二スクリュー２５８を回転することでトナー収容部２１６の左側から右側奥へと搬送されていく。
【００８２】
トナー収容部２１６には、第二スクリュー２５８の軸方向と垂直な複数の隔壁によって、いくつかの小部屋に仕切られており、左端の小部屋から右隣の小部屋へと除去トナーにより順次満たされていく。
【００８３】
そして、一番右側の小部屋にはトナー収容部２１６の満タンを検知する検知部２６９が設けられている。検知部２６９は発光部と受光部からなり、除去トナーがない場合の受光量と、除去トナーにより遮蔽された場合の受光量とを比較して満タンかどうかを判断する。
【００８４】
しかし、トナー収容部２１６の容量に余裕がある状態でも、プロセスカートリッジ２０の着脱時に、プロセスカートリッジ２０が傾けられたり振られたりして、発光面２６９ａと受光面２６９ｂに除去トナーが付着する場合がある。このような場合、満タンでないにもかかわらず、受光量が減少し、満タンであると誤検知してしまうことがある。
【００８５】
そのため、発光面２６９ａと受光面２６９ｂを拭き取る拭き取り部材２７０を設けている。拭き取り部材２７０は発光面２６９ａと受光面２６９ｂとの中間位置に回転軸２７０ｂを設け、回転軸２７０ｂに可撓性を有するシート部材２７０ａを取り付けて構成されている。回転軸２７０ｂが回転することにより、シート部材２７０ａが発光面２６９ａと受光面２６９ｂに付着している除去トナーを拭き取る。
【００８６】
次に、除去トナー搬送手段の駆動伝達構成について図６を参照して説明する。
【００８７】
前述のように、プロセスカートリッジ２０は、右側の側面に設けられたカップリング１２４、２４２を介して、装置本体から感光ドラム１及び駆動ローラ２４０に所定の回転駆動力が伝達される。
【００８８】
駆動ローラ２４０の左端部にはギア２６２が設けられている。装置本体からの回転駆動力は、このギア２６２から２つのギアを介して、拭き取り部材２７０の回転軸２７０ｂ端部に設けられたギア２７１へ伝達される。ギア２７１へ回転駆動力を伝達する直前のギアは段ギアになっており、拭き取り部材２７０他除去トナー搬送に関わる駆動部の回転速度を駆動ローラ２４０の回転速度より減速する。
【００８９】
さらにギア２７１からギア２７２を介して、第二スクリュー２５８と結合しているギア２６４と、羽根車２５５と結合しているギア２６３と、に回転駆動が伝達される。そして、ギア２６３から感光体ユニット２１に隣接する位置に設けられたギア２６５に回転駆動が伝達される。
【００９０】
上記に説明したギア２６２からギア２６５は、中間転写体ユニット２２の左側面に配列されている。一方感光体ユニット２１の左側面には、第一スクリュー１２８と結合しているギア１３０が中間転写体ユニット２２に隣接する位置に設けられており、前記ギア２６５から駆動伝達を受ける。そしてギア１３０から、ひとつのギアを介して、送り羽根１５１と結合しているギア１３１へと回転駆動が伝達される。
【００９１】
以上のように、プロセスカートリッジ２０の左側面に除去トナー搬送に関わる駆動伝達機構のすべてのギアを配置する構成により、除去トナー搬送手段の駆動伝達が行われている。
【００９２】
この構成によれば、駆動伝達機構が設けられた側面と反対側の側面に十分なスペースが確保され、その中に、感光体、中間転写体の駆動入力部を設けるほかに、転写補助部材の離間動作の駆動伝達部などを設けることが可能で、その結果コンパクトで、部品点数の少ない、安価なプロセスカートリッジにすることができる。
【００９３】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態においては、中間転写体ユニット２２の受け入れ口からトナー収容部２１６への第二搬送部として、羽根車２５５を回転させて行っているが、本実施の形態においては、搬送板をピストン運動させて搬送を行う構成について説明する。
【００９４】
図７は第２の実施の形態に係るプロセスカートリッジの除去トナー搬送手段を左側面から見た断面図、図８は第２の実施の形態に係るプロセスカートリッジの除去トナー搬送手段の第二搬送部を上面から見た断面図である。
【００９５】
本実施の形態も第１の実施の形態と同様、感光体ユニット２１内に第一スクリュー１１２８、中間転写体ユニット２２内に第二スクリュー１２５８が設けられている。
【００９６】
第一スクリュー１１２８が回転することにより、感光体ユニット２１内の残留トナーが図７の紙面手前側へ搬送され、また、第二スクリュー１２５８が回転することにより、中間転写体ユニット２２内の除去トナーが図７の紙面奥側へ搬送され、トナー収容部２１６に蓄えられる。
【００９７】
両スクリューを中継する搬送手段として、中間転写体ユニット２２側面に、筒状の搬送路１２５３を設け、さらに内部に搬送部材１２５５を設けて構成される。
【００９８】
搬送路１２５３は両端が除去トナーの入り口と出口になっていて、それぞれのスクリュー先端部に位置している。搬送部材１２５５は複数の搬送部を搬送方向垂直に形成している。
【００９９】
一方、第一スクリュー１１２８、第二スクリュー１２５８は、図８に示すように、端部にてそれぞれ第一クランク部材１１２９、第二クランク部材１２５９と結合している。第一クランク部材１１２９及び第二クランク部材１２５９の両クランク部は、搬送部材１２５５側面に形成された２つの長穴とそれぞれ係合している。
【０１００】
第一クランク部材１１２９は、第一スクリュー１１２８と反対側の端部側に設けたスクリューとの同軸部が、搬送路１２５３に設けた軸受部によって支持されており、さらにその外側には第一クランク部材１１２９と位相が９０°異なる第三クランク部材１１３１が結合している。同様に第二クランク部材１２５９も搬送路１２５３の外側に第四クランク部材１２６４が結合している。
【０１０１】
第三クランク部材１１３１、第四クランク部材１２６４は、リンク１２６３で連結している。第四クランク部材１２６４は、第１の実施の形態のように、中間転写体ユニット２２側面に設けた不図示のいくつかのギアによって、駆動ローラから駆動が伝達され反時計回りに回転する。
【０１０２】
そして、上述の構成によって、第一スクリュー１１２８は、リンク１２６３と搬送部材１２５５によって第二スクリュー１２５８と同期して回転する。同時に搬送部材１２５５は、ピストン運動を行い、除去トナー進行方向へ動く際は、搬送路１２５３底面を搬送部が摺動し、進行方向逆側へ動く際は半円を描きながら上流側へ退避する。
【０１０３】
以上のような構成にすると、除去トナー中継部で除去トナーを平行か、もしくは若干上昇させて搬送させることが可能であるので、トナー収容部２１６の受入口の位置を高くすることが可能である。これによりトナー収容部２１６の容量をよりたくさん確保することが出来、ユニットの長寿命化を期待できる。また、搬送経路をよりコンパクトにすることができる。さらにリンク１２６３によって感光体ユニット２１の第一スクリュー１１２８を回転する構成のため、ギア連結と比較すると駆動伝達部においてもコンパクトに設計することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニング手段と、前記クリーニング手段により除去されたトナーを収容するトナー収容部と、を中間転写体を挟んで対向するように設けることで、像担持体の周囲に配置する中間転写体のレイアウトの自由度が増し、コンパクトなプロセスカートリッジ及びこれを備えた省スペースな画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置であって、４色フルカラーの電子写真式レーザービームプリンターの概略構成を示す縦断面図である。
【図２】本実施の形態に係るプロセスカートリッジを装置前面から見て左側面から見た縦断面図である。
【図３】本実施の形態に係るプロセスカートリッジを左側方から見た斜視図である。
【図４】本実施の形態に係るプロセスカートリッジを右側方から見た斜視図である。
【図５】本実施の形態に係るプロセスカートリッジのトナー収容部を上から見た水平断面図である。
【図６】本実施の形態に係るプロセスカートリッジにおいて、左側カバーを外した状態の左側面図である。
【図７】第２の実施の形態に係るプロセスカートリッジを装置前面から見て左側面から見た縦断面図である。
【図８】第２の実施形態の除去トナー搬送手段の第二搬送部を上から見た断面図である。
【符号の説明】
１　感光ドラム（像担持体）
２　帯電ローラ（帯電装置）
３　露光手段
４　現像装置
５　中間転写装置
５ａ　中間転写ベルト（中間転写体）
６　クリーニングブレード
１１　二次転写ローラ
２０　プロセスカートリッジ
２１　感光体ユニット
２２　中間転写体ユニット
１２８　第一スクリュー
１５１　送り羽根
１５２　開口（トナー排出口）
２１６　トナー収容部
２４５　中間転写体フレーム
２５３　羽根車カバー
２５３ａ　受け口
２５５　羽根車
２５８　第二スクリュー
１１２８　第一スクリュー
１２５８　第二スクリュー

Claims (11)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記静電潜像を可視化したトナー像が転写される中間転写体と、
   該中間転写体に転写されずに前記像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニング手段と、
   前記中間転写体を挟んで前記クリーニング手段と反対側に設けられ、前記クリーニング手段により除去された除去トナーを収容するトナー収容部と、
   を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 前記像担持体と前記クリーニング手段とを有する第一ユニットに設けられた除去トナー排出口と、
   前記中間転写体と前記トナー収容部とを有する第二ユニットに設けられた除去トナー受入口と、
   が対向するように組み付けられていることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
3. 前記除去トナーを前記クリーニング手段から前記トナー収容部まで搬送する除去トナー搬送手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載のプロセスカートリッジ。
4. 前記除去トナー搬送手段は、
   前記第一ユニットに設けられ、前記クリーニング手段から前記除去トナー排出口まで前記除去トナーを搬送する第一搬送部と、
   前記第二ユニットに設けられ、前記受入口から前記トナー収容部まで前記除去トナーを搬送する第二搬送部と、
   を有することを特徴とする請求項３に記載のプロセスカートリッジ。
5. 外部から前記第二ユニットに入力された駆動力を前記第一搬送部に伝達する駆動伝達機構を前記第二ユニットに設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
6. 前記トナー収容部は、前記中間転写体を支持する枠体に組み付けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
7. 前記駆動伝達機構は、前記枠体の片側の側面に設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載のプロセスカートリッジ。
8. 装置本体から駆動力が入力される前記第二ユニットの側面と反対の側面に前記第二搬送部を設けたことを特徴とする請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
9. 前記第二搬送部は、
   前記トナー受入口を有し、かつ前記枠体に取り付けたときに密閉状態になる容器と、
   該容器の内部に設けた回転部材と、
   から構成されていることを特徴とする請求項８に記載のプロセスカートリッジ。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジを画像形成装置に取り付けた位置で、画像形成装置の上部から中間転写体をみた投影面内に像担持体、クリーニング手段及びトナー収容部が配置されていることを特徴とする画像形成装置。
11. 前記プロセスカートリッジが着脱可能であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。

Images