JP2004233478A - 画像形成装置、およびトナーボトル - Google Patents

Abstract

【課題】転写後の残留トナーを回収するための廃トナーボトルを用紙搬送路として有効に利用する。
【解決手段】感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１に形成されたトナー像を転写して一旦保持する中間転写ベルト１５と、この中間転写ベルト１５に一旦保持されるトナー像を用紙に転写する二次転写ロール１６と、感光体ドラム１１から中間転写ベルト１５にトナー像を転写した後にこの感光体ドラム１１から掻き取られた残留トナーを溜めるとともに、外壁に用紙搬送路７０の一面が形成されるトナー回収ボトル１９とを含み、このトナー回収ボトル１９は、本体１から取り出し可能に構成され、取り出された際、用紙搬送路７０における他の一面を形成する搬送ガイド７１を露出可能に構成される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、より詳しくは、装置のコンパクト化を図った画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を採用した、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、静電潜像形成手段によって、一様に帯電された感光体ドラム等の像担持体上に光を照射することにより静電潜像を得た後、現像手段によってこの静電潜像にトナーを付加して可視化し、例えば中間転写体上に複数のトナーを多重転写した後に、記録紙上に転写して定着することによって画像形成が行なわれる。
【０００３】
ここで、従来技術として、感光体ドラムの近傍に、現像手段としてのイエロー、マゼンタ、シアン、黒の４色の現像器を回転体の周方向に沿って保持した回転式現像装置を設け、この回転式現像装置によって順次形成されるトナー像を転写ベルト上に重ねて転写する技術が存在する（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に示されるような方式を採用する画像処理装置では、フルカラーの画像を出力するに際して、転写ベルトの一回転ごとにイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像がこの転写ベルトに一次転写され、４色のトナー像が順次、転写ベルトに重ね合わされる。この４色のトナー像が全て重ね合わされた部分から、二次転写位置にて、例えば、二次転写ロールを用いて用紙上にトナー像が二次転写される。
【０００４】
このとき、転写ベルトへの一次転写を実行した後、感光体ドラムには、転写ベルトに転写されずに残ったトナーである残留トナーが存在してしまう。そこで、これらの画像処理装置では、次のトナー像形成のための画像形成プロセスである露光を開始する前に感光体ドラム上の残留トナーを除去する手段と、除去した残留トナーを回収するトナー回収手段とが設けられている。また、二次転写後の廃トナーを除去して回収する手段も設けられている。これらのトナー回収手段として、例えばトナー回収ボトルを用いた場合に、廃トナーを回収して一定期間、収容させるためには、回収容器に所定量以上の容積を確保する必要がある。その一方で、特に小型の画像形成装置を提供する際に、トナー回収ボトルが占めるスペースの圧縮が強く望まれている。そこで、従来技術として、廃トナー（ここでは、二次転写後の廃トナー）を収容するトナーボトルを、転写後の用紙を搬送する用紙搬送路を挟んで上下に配置し、クリーニング装置の占めるスペースを圧縮する技術が存在している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３２８３４８号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献２】
特開平１１−３１１９３２号公報（第３−５頁、図１、図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に記載の技術では、トナーボトルの間に形成される搬送路を水平から約２０℃程度傾かせて形成しているが、この搬送路を形成するガイド板は、トナーボトルを形成する箱体とは別の部材によって形成され、トナーボトルに支持される部材である。即ち、トナーボトルの箱体がそのまま用紙搬送路を形成するものではない。その結果、用紙搬送路を形成するために、例えばガイド板等の他の部材を設ける必要があり、コストアップとともに、無駄なスペースが必要となる。
【０００７】
また、特許文献２に記載された技術では、転写後の搬送路をトナーボトルの間に形成しているが、未定着トナー像の搬送路を長くとると画質ディフェクトが生じる可能性が高くなり、この搬送路を長くすることができない。その結果、廃トナーボトルの容量を増やすことも難しくなる。更に、廃トナーボトルの性能としては、掻き落としたトナーを効率的に収納することが望まれる。そのためには、廃トナーボトルのレイアウトとして、縦長に配置することが好ましい。しかしながら、特許文献２に記載された技術では、廃トナーボトルを縦長にレイアウトすることが難しく、トナーの収容性を向上させることができない。
【０００８】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、転写後の残留トナーを回収するための廃トナーボトルを用紙搬送路として有効に利用することにある。
また他の目的は、廃トナーの収納性向上と共に、廃トナーボトルを用いた用紙の搬送性能を向上させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明は、廃トナー（残留トナー）を回収するためのトナーボトルの外壁を用いて用紙搬送路を形成することで、比較的大きなスペースを占有する廃トナーボックスをコンパクトに配置することが可能となる。即ち、本発明が適用される画像形成装置は、転写手段により、形成されたトナー像を転写体または用紙に転写し、この転写手段により転写体または用紙に転写した後の残留トナーをトナー回収手段によってこのトナー回収手段が備える容器に回収しており、このトナー回収手段は、容器の外壁にリブを設けて用紙搬送路を形成することを特徴としている。
【００１０】
ここで、このトナー回収手段に形成される用紙搬送路は、転写手段による転写前の用紙をこの転写手段に搬送するものであることを特徴としている。また、この用紙搬送路は、転写手段に対して用紙を位置合わせした状態で提供するためのレジロールの下流側に設けられる。このような位置に配置させれば、転写後の搬送路に配置させる場合と比べて、トナー回収手段の容量を大きくし易く、交換回数の低減にも有利である。
【００１１】
更に、このトナー回収手段は、略鉛直方向の下方から上方に向けて用紙を搬送する用紙搬送路の一面を形成することを特徴とすれば、トナー回収手段の容器として好ましい形態である、縦長形状を有効に活用した画像形成装置を提供できる。また、このトナー回収手段における容器の外壁に設けられるリブは、用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて複数本設けられ、この容器と一体成型して形成されることを特徴とすることができる。
【００１２】
一方、本発明が適用される画像形成装置は、用紙に対して像を転写する転写部と、この転写部よりも用紙搬送の上流側に位置して設けられ、回収された残留トナーを溜めるトナーボトルとを備え、このトナーボトルは、転写部へ用紙を搬送するための用紙搬送面を外壁に形成してなる。より詳しくは、この転写部は、像担持体に担持されたトナー像が中間転写体に転写された後、中間転写体から用紙に対してトナー像を転写し、トナーボトルは、像担持体から中間転写体に転写されたトナー像の残りのトナーである残留トナーを回収して溜めることを特徴としている。
【００１３】
また、このトナーボトルは、縦型の箱体で形成されて、この箱体の上方にて掻き取られた残留トナーをこの箱体に溜めるとともに、縦型を形成する外壁の一面を用紙搬送面としている。更に、このトナーボトルは、転写部の略鉛直下方に設けられ、略鉛直下方から略鉛直上方に向けて用紙を搬送する用紙搬送面を外壁に形成してなる。このように構成することで、トナーボトルの容量をより有効に活用することができ、残留トナーをより多く溜めることができる。
【００１４】
他の観点から把えると、本発明が適用される画像形成装置は、像担持体と、この像担持体上に形成されたトナー像を転写して一旦保持する中間転写体と、この中間転写体に一旦保持されるトナー像を用紙に転写する二次転写部材と、像担持体から中間転写体にトナー像を転写した後にこの像担持体から掻き取られた残留トナーを溜めるとともに、外壁に用紙搬送路の一面が形成されるトナーボトルとを含み、このトナーボトルは、取り出し可能に構成され、取り出された際、用紙搬送路における一面と対向する装置内部の他の一面を露出可能に構成される。
【００１５】
特にこのトナーボトルは、像担持体と一体となってカートリッジ化され、像担持体とともに着脱自在に構成されることを特徴とすることができる。また、このトナーボトルは、用紙搬送路における用紙の搬送方向と略平行な方向に着脱されることを特徴とすれば、ジャム除去等が効率的に行なえる点で好ましい。更に、このトナーボトルの外壁に形成される一面は、用紙搬送路の上流側から下流側に伸びて用紙に当接する複数のリブが形成されてなることを特徴とすれば、用紙搬送機能を高めることができる点で優れている。また、このトナーボトルが形成する用紙搬送路は、略鉛直下方から供給される用紙を、略鉛直上方にある二次転写部材に向けて搬送することを特徴とすることができる。
【００１６】
また、本発明は、画像形成装置に着脱可能に構成されるトナーボトルであって、形成されたトナー像が転写された後に掻き取られた残留トナーを溜め込む容器と、この容器の外壁に形成され、画像形成装置に装着された際、用紙を搬送する用紙搬送路を形成する複数のリブとを含む。ここで、この容器は、縦長に形成され、この縦長の上方で掻き取られた残留トナーを縦長の下方から溜め込み、複数のリブは、容器の一面であってこの縦長の方向に形成されることを特徴とすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図であり、回転式（ロータリ）現像装置を用いたデジタルカラープリンタを示している。図１に示す画像形成装置は、本体１に、静電潜像を形成してトナー像を担持させる像担持体である感光体ドラム１１、帯電ロール等を用いて感光体ドラム１１に電荷を与えて帯電させる帯電器１２、図示しない画像処理装置（ＩＰＳ：Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）からの画像信号に基づいて、帯電された感光体ドラム１１を例えばＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）を用いて露光する露光装置１３、露光装置１３によって感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置１４を備えている。
【００１８】
この現像装置１４は、回転式（ロータリ）現像装置であり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色のトナー像を形成するために、各々の色のトナーを含んだ４つの現像器５０が備えられ、感光体ドラム１１を現像する現像ロール５１が現像装置１４の周上に設けられている。現像装置１４は、現像装置中心１４ａを中心として、９０度ずつ回動することで所望の現像器５０が備える現像ロール５１を感光体ドラム１１に対峙させている。より具体的には、１つのプリント出力に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像器５０を、この順に感光体ドラム１１に対峙させ、フルカラーの出力を可能としている。また、各々の現像器５０は、現像装置中心１４ａに配置されたコイルスプリング５５によって法線上に押圧され、位置決めのためのトラッキングロール（後述）が感光体ドラム１１に確実に当接できるように構成されている。感光体ドラム１１は、図の矢印方向（時計方向）に回動し、現像装置１４は、感光体ドラム１１の回動（時計方向）とは接線方向の動きが同じとなるように、反時計方向に回動する。
【００１９】
また、感光体ドラム１１上における現像装置１４の下流側には、現像器５０によって現像されて感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を一旦保持する中間転写体である中間転写ベルト１５、中間転写ベルト１５上に重畳されて形成されたトナー像を用紙に転写する二次転写部材である二次転写ロール１６、用紙上に形成されたトナー像を加熱および押圧して定着する定着装置１７を備えている。また、感光体ドラム１１の周りには、中間転写ベルト１５への一次転写の後に感光体ドラム１１上に残ったトナー（残留トナー）を掻き取るクリーニングブレード１８、このクリーニングブレード１８より掻き取られたトナーを回収してトナーを溜めるトナー回収ボトル（トナーボトル）１９を備えている。中間転写ベルト１５は、１つのプリント画像を形成する際に４回転する。二次転写ロール１６は、最初の３回転の間、即ち、Ｙ、Ｍ、Ｃのトナー像を保持する際には中間転写ベルト１５から離間しており、最後のＫのトナー像が重畳されるにあたって、中間転写ベルト１５に接触するように構成されている。
【００２０】
中間転写ベルト１５は、感光体ドラム１１に対して所定範囲だけ巻きつくように、ラップ状に接触（当接）し、所謂ラップ転写を可能としている。この中間転写ベルト１５は、例えば、０．５ｍｍ程度の厚さ、および周長４４３ｍｍであり、耐油性および耐候性に優れているクロロプレンや、耐候性に優れているＥＰＤＭ等が用いられている。本実施の形態では、中間転写ベルト１５自身に駆動源を設けず、ラップによる接触を利用して感光体ドラム１１の回転に従動するように構成されており、接触部分の回転方向が同じとなるように、反時計方向に回動している。
【００２１】
この中間転写ベルト１５の内側には、感光体ドラム１１における回動の上流側にて中間転写ベルト１５のラップ位置を特定するラップインロール２１、感光体ドラム１１に形成されたトナー像を中間転写ベルト１５上に転写させる一次転写ロール２２、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト１５のラップ位置を特定するラップアウトロール２３を備えている。一次転写ロール２２には、一次転写を助けるために所定の電界が付与されている。また、ラップインロール２１およびラップアウトロール２３は、ＧＮＤまたはフローティングの状態に置かれている。
【００２２】
更に、中間転写ベルト１５の内側には、二次転写ロール１６による二次転写を助けるバックアップロール２４が設けられている。二次転写ロール１６およびバックアップロール２４によって二次転写が行なわれる二次転写部にて、このバックアップロール２４と二次転写ロール１６との間には、所定の電位差が必要であり、例えば一方の二次転写ロール１６を高圧に接続した場合には、対向する他方のバックアップロール２４はＧＮＤに接続されている。
【００２３】
中間転写ベルト１５上における二次転写部の下流側には、二次転写の後に中間転写ベルト１５上のトナーを取り除く中間転写体清掃手段としての中間転写体クリーナ３０が設けられている。この中間転写体クリーナ３０は、二次転写の後に残ったトナーを掻き取るスクレーパ２５、スクレーパ２５によるクリーニングにて残ったトナーを更に掻き取るためのブラシロール２６、スクレーパ２５およびブラシロール２６により掻き取られたトナーを回収する第２トナー回収ボトル２９を備えている。中間転写ベルト１５の内側には、このスクレーパ２５によるクリーニング作業を助けるクリーニングバックアップロール２７、ブラシロール２６によるクリーニング作業を助けるクリーニングバックアップロール２８を備えている。
【００２４】
スクレーパ２５は、例えばステンレス等の厚さ０．１ｍｍ程度の薄板からなり、所定の電界がかけられている。また、ブラシロール２６は、導電性の処理がなされたナイロン、アクリル等のブラシであり、駆動源からの動力を受けて回転駆動し、掻き落としたトナーは、第２トナー回収ボトル２９に設けられた窓から第２トナー回収ボトル２９内に収容される。スクレーパ２５およびブラシロール２６は、二次転写ロール１６が中間転写ベルト１５に接触して二次転写を行なった後の中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取る。そのために、画像形成の最初では、重畳途中のトナー像が掻き取られることのないように中間転写ベルト１５から離間しており、所定のタイミングで、これらが一体となって中間転写ベルト１５に接触するように構成されている。
【００２５】
図１に示すように、本実施の形態では、中間転写ベルト１５を比較的細長くなるレイアウトとし、ラップインロール２１、ラップアウトロール２３、バックアップロール２４、クリーニングバックアップロール２７、およびクリーニングバックアップロール２８などによって中間転写ベルト１５を扁平支持している。そして、この扁平支持された中間転写ベルト１５の長手方向の一方の端に、二次転写ロール１６が当接する二次転写部を設け、長手方向の他の一方の端に、中間転写体クリーナ３０を配設した。そして、中間転写ベルト１５が感光体ドラム１１に対してラップ状に当接する位置の近くに、二次転写ロール１６が当接する二次転写部を設けている。言い換えると、感光体ドラム１１が、中間転写体クリーナ３０が設けられている位置よりも、二次転写ロール１６が当接する二次転写部により近い位置に配置されている。このように、本実施の形態では、各色ごとに回動する中間転写ベルト１５を用いた装置にて、ラップ状に感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部の直後に（比較的近傍に）二次転写部を設けるといったレイアウトを採用している。
【００２６】
用紙搬送系としては、用紙やＯＨＰシートなどの各種記録媒体を収容する給紙カセット３１、この給紙カセット３１から用紙を繰り出して給紙するフィードロール３２、給紙される用紙を１枚ずつ捌くリタードロール３３、給紙カセット３１からフィードロール３２等を介して搬送された用紙に対して転写のためのタイミングを取り、位置合わせを行なうためのレジロール３４、定着装置１７内に設けられ、用紙上に形成されたトナー像を熱するヒートロール３５、ヒートロール３５に対向して設けられ加熱に際して用紙を押圧するプレッシャロール３６、定着された後に用紙を機外に排出する排出ロール３７、装置上部に設けられ、排出ロール３７により排出された用紙を集積（スタック）する排出トレイ３８を備えている。
【００２７】
また、図１に示すように、本実施の形態が適用される画像形成装置は、縦方向の用紙搬送パスとして、用紙搬送路７０が設けられている。この用紙搬送路７０は、装置内に設けられる搬送ガイド７１と、箱体であるトナー回収ボトル１９の外壁とによって構成されている。即ち、本実施の形態では、レジロール３４と二次転写部との間に設けられ、略鉛直方向の下方から上方に向けて用紙を搬送する用紙搬送路７０を、その一面をトナー回収ボトル１９の外壁によって形成し、他の一面を搬送ガイド７１によって構成している。
【００２８】
更に、本実施の形態が適用される画像形成装置は、画像形成装置の各部材の動きを制御する制御部４０、中間転写ベルト１５に隣接して設けられ中間転写ベルト１５上に形成されたトナーのパッチを検出する反射型フォトセンサである位置センサ４１を備えている。この位置センサ４１は、中間転写ベルト１５の長手方向に形成されたパッチを読み取ることで、中間転写ベルト１５の回転方向における位置を検出することが可能である。より具体的には、位置センサ４１によってパッチが検出されたところから所定のタイミングで露光することで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの位置合わせを可能としている。また、この位置センサ４１の出力に基づいて、中間転写ベルト１５上に形成されたトナーの濃度検知を行ない、この検知結果から制御部４０による濃度制御を実行することも可能である。
【００２９】
次に、図１に示す画像形成装置を用いた画像形成プロセスについて説明する。画像形成装置では、外部接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータ）や画像読取装置等からの出力要求を受け、制御部４０からの指示に基づき、画像形成プロセスが開始される。フルカラーのプリント出力の場合、現像装置１４は、まず、イエロー（Ｙ）の現像器５０を感光体ドラム１１に対峙させるように回動する。最初に、イエローのトナー像を形成する際、時計方向に回動する感光体ドラム１１は、帯電器１２による電荷形成プロセスである帯電部にて帯電された後、露光装置１３からの例えばレーザ光によって、露光部にてイエローに対応する画像情報に基づく露光が行なわれ、静電潜像が形成される。その後、現像ロール５１によって現像が実行された後、ラップ状の接触範囲（ラップ範囲）にて中間転写ベルト１５にイエローのトナー像が転写される。このとき、二次転写ロール１６、スクレーパ２５およびブラシロール２６は中間転写ベルト１５からはリトラクト（離間）しており、これらによって中間転写ベルト１５上のトナー像が掻き取られることはない。
【００３０】
一次転写を終えた感光体ドラム１１の表面は、クリーニングブレード１８によって残ったトナーが掻き取られ、次のトナー像形成のために帯電器１２による帯電部へ移動する。このクリーニングブレード１８によって掻き取られた残留トナーは、トナー回収ボトル１９に溜められる。また、現像のタイミングに間に合うようにして現像装置１４が回動して、マゼンタの現像器５０が感光体ドラム１１に対峙する。露光装置１３によってマゼンタの画像情報に基づく露光が行なわれた潜像から、順に、マゼンタのトナー像が形成されて中間転写ベルト１５に重畳される。同様にして、シアン、黒のトナー像が、順次、中間転写ベルト１５上に重畳されて一次転写が終了する。
【００３１】
二次転写ロール１６は、露光装置１３によるシアンのトナー像に対する一次転写が終了し、シアンまでが重畳されたトナー像が二次転写部（二次転写ロール１６によって二次転写が行なわれる場所）を通過した後のインターイメージにて、黒の静電潜像を形成するための露光（黒の露光）を開始する前に、中間転写ベルト１５に対してアドバンスし（押し出し）、二次転写ロール１６が中間転写ベルト１５に当接（コンタクト）した状態で、二次転写に備える。また、スクレーパ２５およびブラシロール２６は、黒の露光が終了した後、クリーナ部（スクレーパ２５およびブラシロール２６によるクリーナが行なわれる場所）がインターイメージであるときに、中間転写ベルト１５に対してアドバンスする。このインターイメージは、中間転写ベルト１５や感光体ドラム１１上においてトナー像が形成されていない（トナー像の形成が予定されていない）領域部分、露光による書き込みが予定されていない部分と言うことができる。
【００３２】
一方、給紙カセット３１からは、制御部４０による制御に基づいて所定のタイミングでフィードロール３２が駆動され、順次、用紙が取り出されるとともに、リタードロール３３により１枚ずつに捌かれ、レジロール３４へ到達する。レジロール３４は、二次転写部における二次転写のタイミングに合わせて回転し、所定のタイミングで用紙を二次転写部へ送り出すように機能している。本実施の形態では、前述のように、トナー回収ボトル１９の表面（外壁）を用紙搬送路７０として用いており、トナー回収ボトル１９の表面（外壁）と搬送ガイド７１とを用いた用紙搬送路７０を利用して用紙が搬送される。このように、給紙カセット３１に収容された用紙は、搬送装置によって略鉛直方向に搬送され、二次転写ロール１６およびバックアップロール２４による二次転写部に搬送され、トナー像が転写される。このような鉛直方向の搬送経路によって二次転写を可能とし、また、用紙搬送のパスを非常に短くすることによって、部品点数を少なくすることによるコストダウンが可能となり、更に、用紙搬送に対する信頼性を向上させることができる。
【００３３】
二次転写部にてトナー画像が転写された用紙は、定着装置１７に搬送される。定着装置１７にて、用紙上のトナー像は、ヒートロール３５により加熱され、プレッシャロール３６により用紙に押圧されて、定着される。その後、排出ロール３７を経て装置外に出力され、本体１の上部に設けられた排出トレイ３８に収容される。以上のようにして、一枚のカラープリントを出力する際の画像形成プロセスが終了する。このように、本実施の形態では、本体１のサイズを非常に小さくし、比較的細長い、扁平状にされたレイアウトを有する中間転写ベルト１５を用い、縦パスの搬送にて二次転写を行なっている。
【００３４】
次に、感光体ドラム１１、現像装置１４、および中間転写ベルト１５の構成について詳述する。
図２は、感光体ドラム１１、現像装置１４、および中間転写ベルト１５の関係を説明するための図である。感光体ドラム１１は、直径４７ｍｍ程度の管状部材であり、アルミパイプの表面に感光層が形成され、そのアルミパイプの両端に設けられたアルミ製のフランジ（図示せず）を介して、中心部の軸１１ａからモータ（図示せず）の駆動力を受けている。例えば、Ａ４縦方向の長さ（２９７ｍｍ）のカラー画像を１分間に５枚（５ｐｐｍ）の速さでプリントアウトする場合には、感光体ドラム１１上にて４色の画像×５枚の２０画像を１分間に形成する必要がある。感光体ドラム１１は１画像の形成で３回転、即ち、約１５０ｍｍ／ｓｅｃ、毎秒１回転程度で回転するように構成されている。また、感光体ドラム１１の偏芯等による色ずれを軽減するために、感光体ドラム１１上における画像の形成位置を各色で同じ場所に形成することが望ましい。
【００３５】
現像装置１４を構成する各々（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像器５０は、現像剤を担持する現像剤担持体である現像ロール５１、現像ロール５１と感光体ドラム１１との距離を一定に保つための位置決め部材であるトラッキングロール５２、現像ロール５１に供給される現像剤を撹拌するサプライオーガ５３およびアドミックスオーガ５４を各々備えている。現像ロール５１は、例えば直径１６ｍｍの管状部材からなり、内部に配設されるマグネットロール（図示せず）によって、現像剤中に含まれるキャリアを磁力で吸着し、この現像ロール５１の表面に現像剤の磁気ブラシを形成して、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム１１の現像領域へと搬送している。このようにして形成された磁気ブラシは、感光体ドラム１１の表面に穂先が接触して現像するために、感光体ドラム１１と現像ロール５１との距離は、ある一定の間隔に常時、保たれている必要がある。
【００３６】
そこで、現像ロール５１の両端部（装置のＩｎ側とＯｕｔ側、または装置の右側と左側）に、この現像ロール５１よりも若干（０．３ｍｍ程度）半径の大きなトラッキングロール５２が、現像ロール５１と同軸に設けられている。例えば現像ロール５１をφ１６ｍｍとすると、トラッキングロール５２はφ１６．６ｍｍとなる。このトラッキングロール５２としては、ポリアセタールなどの合成樹脂製のものが用いられ、現像装置１４に配置される４つの現像器５０の各々に設けられている。現像装置１４は、現像器５０の切り替えに際して、０．７秒に９０度の回転速度で所望の現像ロール５１を感光体ドラム１１に対峙させている。このとき、トラッキングロール５２は、周上に軌跡を描いて感光体ドラム１１に当接するとともに、図１に示したコイルスプリング５５による所定の弾性力によって、衝撃が低減されて感光体ドラム１１に当接する。
【００３７】
一方、中間転写ベルト１５は、ラップインロール２１およびラップアウトロール２３とによって、図２に示すようなラップ範囲に対して感光体ドラム１１を覆うようにして接触している。ラップインロール２１およびラップアウトロール２３は、感光体ドラム１１とは接触しておらず、感光体ドラム１１のふらつき等による中間転写ベルト１５の挟み込みを防止して、中間転写ベルト１５に対するダメージを抑制している。図２に示すようなラップ範囲（ラップ状の接触範囲）は、感光体ドラム１１の周縁部にて、約９０度程度の角度で形成される弧の範囲である。この中間転写ベルト１５は弾性ベルトであり、比較的強い荷重で感光体ドラム１１を押圧している。特に、本実施の形態では、中間転写ベルト１５自身に駆動力を与えておらず、感光体ドラム１１の駆動を受けて中間転写ベルト１５は従動するように構成されている。
【００３８】
図３は、トナー回収ボトル１９の外観を示した図である。図３に示すように、トナー回収ボトル１９における容器の外壁には、容器の長手方向にリブ７３が複数、設けられている。トナー回収ボトル１９が装置の本体１に取り付けられた際に、この長手方向が略鉛直方向に伸びる用紙搬送路７０を形成しており、トナー回収ボトル１９の容器は縦長の箱体形状となる。縦長の上方に設けられたクリーニングブレード１８によって掻き取られた残留トナーは、縦長の下方から順に溜め込まれる。トナー回収ボトル１９が縦長に配置されることで、掻き取られた廃トナーが自重でボックス内に収容されることから、廃トナーの収容がスムーズに行なわれ、トナー漏れ等の不具合が起こり難い。
【００３９】
このトナー回収ボトル１９が本体１に取り付けられた際、長手方向のリブ７３は、用紙搬送路７０の一面を形成する。即ち、トナー回収手段を構成するトナー回収ボトル１９は、搬送路の上流側である略鉛直方向の下方から、搬送路の下流側である上方に向けて用紙を搬送する用紙搬送路７０の一面を形成し、その一面には、上流側から下流側に向けて、複数本のリブ７３が形成されている。トナー回収ボトル１９の容器は、例えばＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）で形成され、リブ７３は、この容器の外壁と一体成型される。これによって、リブ７３の寸法精度が出し易くなり、また、部品点数を減らすことができる。
【００４０】
更に、本実施の形態では、二次転写ロール１６が中間転写ベルト１５に当接して用紙上にトナー像を二次転写する二次転写部の前に設けられた用紙搬送路７０に、トナー回収ボトル１９の外壁を搬送路の一面として利用している。二次転写部の後では、定着前のトナー像が乗った状態で用紙を搬送することが必要であり、搬送路の機能としては、トナー像を有する用紙面が搬送路の他の部材に触れないように、例えばバキューム機能等を付加する必要がある。このバキューム機能等を、例えば廃トナーボックスに適用することは、一般に困難を伴う。また、二次転写部の後では、未定着トナー像の飛び散り等の画質ディフェクトを防止する観点から、一般に搬送路を長く取ることができない。本実施の形態では、トナー回収ボトル１９の外壁に設けられたガイド部を二次転写部の前に設けることで、比較的大きなスペースを占有するトナー回収ボトル１９を搬送路として利用することができ、結果として、装置全体のコンパクト化を図ることができる。
【００４１】
次に、図１に示した本実施の形態における画像形成装置の保守性について説明する。図４は、本実施の形態における画像形成装置の保守作業を説明するための図である。図４に示す画像形成装置では、本体１の回動支点６１を中心として、本体１における筐体の一部である開閉カバー６２を開閉させることが可能である。開閉カバー６２には、排出トレイ３８が含まれているとともに、この排出トレイ３８の裏側に設けられた位置センサ４１も同時に開閉される。この回動支点６１は、現像装置中心１４ａと同程度の高さに設けられており、この回動支点６１を中心として開閉カバー６２を開放することが可能である。開閉カバー６２による装置の開放部をこのように形成することによって、現像装置１４よりも上方にある部材、例えば、中間転写ベルト１５や中間転写体クリーナ３０の挿脱を容易に行なうことができる。
【００４２】
ユーザやサービス作業者が保守作業を行なう場合には、まず、例えば本体１の装置上面における開閉カバー６２の一部を掴み、図４に示す（ｉ）の方向に対して、本体１における開閉カバー６２を、回動支点６１を中心に回動させる。開閉カバー６２の回動によって、装置内部、即ち、中間転写ベルト１５や中間転写体クリーナ３０などの画像形成部位の配置上方が開放される。本実施の形態の画像形成装置における各部材の配置では、現像装置１４と中間転写手段である中間転写ベルト１５や中間転写体クリーナ３０などが上下方向にレイアウトされている。また、中間転写ベルト１５や中間転写体クリーナ３０などの中間転写手段が本体１における筐体の近傍に設けられ、特に、中間転写ベルト１５と、筐体を形成する排出トレイ３８とが略並行になるように配置されている。そのために、排出トレイ３８を含む開閉カバー６２を回動することによって、現像装置１４の上方にある中間転写手段の上方が開放された状態になる。
【００４３】
次に、図４に示す（ｉｉ）のように、交換部品であるカートリッジ６３が取り出される。本実施の形態にて、交換部品であるカートリッジ６３としては、中間転写ベルト１５およびこの中間転写ベルト１５の内側にある各種ロール（２１〜２４、２７、２８）、中間転写ベルト１５のクリーニング手段である中間転写体クリーナ３０、中間転写ベルト１５に接触する感光体ドラム１１、感光体ドラム１１に接触して帯電する帯電器１２、および感光体ドラム１１をクリーニングするクリーニングブレード１８を含むトナー回収ボトル１９が該当する。これらの交換部品は、カートリッジ化されて一体となっている。
【００４４】
これらの交換部品であるカートリッジ６３は、開閉カバー６２の開放によって上方が開放され、図４に示す（ｉｉ）の矢印方向に一体的に引き上げ可能となり、本体１から離脱させることができる。即ち、開閉カバー６２の開放によって、本体１の他の機構部と干渉することがなく、カートリッジ６３をスムーズに取り出すことができる。本実施の形態では、交換部品でない現像装置１４の鉛直上方に、交換部品である中間転写ベルト１５を配置している。また、用紙の搬送路として、縦方向の用紙パスを採用しており、定着装置１７を図１に示す右上に配置している。そのために、カートリッジ６３の取り出し方向は、図４に示す（ｉｉ）の矢印方向とすることが好ましい。
【００４５】
また、本実施の形態では、中間転写ベルト１５に形成されたトナー濃度の測定等に用いられる位置センサ４１を、排出トレイ３８を形成する筐体部材の裏側に取り付け、開閉カバー６２の開放に伴って位置センサ４１も開放するように構成した。これによって、カートリッジ６３に位置センサ４１を含ませる必要がなくなるのと同時に、位置センサ４１が邪魔となってカートリッジ６３の抜き差しに影響が出ることもなくなる。更に、開閉カバー６２と同時に位置センサ４１も開放することで、カートリッジ６３の抜き差しに際して位置センサ４１が干渉することがなく、位置センサ４１の位置ずれや破損等のトラブルを防ぐことができる。
【００４６】
更に、本実施の形態では、トナー回収ボトル１９を含むカートリッジ６３を図４に示す（ｉｉ）の矢印方向に取り出すことによって、用紙搬送路７０の一方のガイド面が取り除かれることとなり、用紙搬送路７０の他の一面、即ち、搬送ガイド７１の用紙搬送路７０の面が露出する。即ち、感光体ドラム１１および中間転写ベルト１５と一体カートリッジとして、トナー回収ボトル１９を着脱するように構成することで、カートリッジ６３を取り出した後に、更に大きな空間が開放される。その結果、別途、本体１の側面に開放扉を設けなくとも、ジャムクリア等の操作性、および搬送ロール等の保守性を維持することができる。
【００４７】
また更に、カートリッジ６３を図４に示す（ｉｉ）の矢印方向に取り出すことで、搬送ガイド７１を兼ねたトナー回収ボトル１９の着脱方向が、用紙搬送路７０の方向（略鉛直方向）と略並行となる。その結果、ジャム発生時にカートリッジ６３を抜き取る場合、ジャム用紙の除去を行なうことなくトナー回収ボトル１９を抜き取ることができるので、カートリッジ６３の抜き取り動作が煩雑にならない。
【００４８】
カートリッジ６３を取り出した後、（ｉｉｉ）に示すように、トナー回収ボトル１９だけをカートリッジ６３から取り外すことができる。これによって、感光体ドラム１１や中間転写ベルト１５などが寿命に達していない状態にて、トナー回収ボトル１９が廃トナーで満杯になった場合などに、トナー回収ボトル１９だけをカートリッジ６３から取り外して交換することも可能である。
【００４９】
以上詳述したように、本実施の形態によれば、トナー像を転写する転写手段の前に、縦長のトナー回収ボトル１９を配置し、この縦長の外壁部に、搬送ガイド７１としてのリブ７３を形成している。これによって、トナー回収ボトル１９を大きくしたい、という要望に応えるとともに、用紙搬送路７０としての利用によって、大型化したトナー回収ボトル１９をコンパクトに収容することができる。また、図１に示すように、画像形成装置の本体１をコンパクトに設計したい、と欲する場合に、必然的に生じる縦方向の用紙搬送について、トナー回収ボトル１９を有効に利用することができる。また、搬送ガイド７１を兼ねたトナー回収ボトル１９を本体１から着脱自在に構成することで、ジャム発生時の作業性、保守性を向上させることができる。
【００５０】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、転写後の残留トナーを回収するための廃トナーボトルを用紙搬送路として有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】感光体ドラム、現像装置、および中間転写ベルトの関係を説明するための図である。
【図３】トナー回収ボトルの外観を示した図である。
【図４】本実施の形態における画像形成装置の保守作業を説明するための図である。
【符号の説明】
１…本体、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…露光装置、１４…現像装置、１５…中間転写ベルト、１６…二次転写ロール、１７…定着装置、１８…クリーニングブレード、１９…トナー回収ボトル、２２…一次転写ロール、３０…中間転写体クリーナ、７０…用紙搬送路、７１…搬送ガイド、７３…リブ

Claims (16)

1. 形成されたトナー像を転写体または用紙に転写する転写手段と、
   前記転写手段により前記転写体または前記用紙に転写した後の残留トナーを容器に回収するトナー回収手段とを有し、
   前記トナー回収手段は、前記容器の外壁にリブを設けて用紙搬送路を形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー回収手段に形成される前記用紙搬送路は、前記転写手段による転写前の用紙を当該転写手段に搬送するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記トナー回収手段に形成される前記用紙搬送路は、前記転写手段に対して用紙を位置合わせした状態で提供するためのレジロールの下流側に設けられることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記トナー回収手段は、略鉛直方向の下方から上方に向けて用紙を搬送する前記用紙搬送路の一面を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記トナー回収手段における前記容器の外壁に設けられるリブは、前記用紙搬送路の上流側から下流側に向けて複数本設けられ、当該容器と一体成型して形成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 用紙に対して像を転写する転写部と、
   前記転写部よりも用紙搬送の上流側に位置して設けられ、回収された残留トナーを溜めるトナーボトルとを備え、
   前記トナーボトルは、前記転写部へ用紙を搬送するための用紙搬送面を外壁に形成してなることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記転写部は、像担持体に担持されたトナー像が中間転写体に転写された後、当該中間転写体から用紙に対してトナー像を転写し、
   前記トナーボトルは、前記像担持体から前記中間転写体に転写されたトナー像の残りのトナーである前記残留トナーを回収して溜めることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記トナーボトルは、縦型の箱体で形成されて当該箱体の上方にて掻き取られた残留トナーを当該箱体に溜めるとともに、当該縦型を形成する外壁の一面を前記用紙搬送面とすることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
9. 前記トナーボトルは、前記転写部の略鉛直下方に設けられ、略鉛直下方から略鉛直上方に向けて用紙を搬送する用紙搬送面を前記外壁に形成してなることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
10. 像担持体と、
    前記像担持体上に形成されたトナー像を転写して一旦保持する中間転写体と、
    前記中間転写体に一旦保持されるトナー像を用紙に転写する二次転写部材と、
    前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写した後に当該像担持体から掻き取られた残留トナーを溜めるとともに、外壁に用紙搬送路の一面が形成されるトナーボトルとを含み、
    前記トナーボトルは、取り出し可能に構成され、取り出された際、前記用紙搬送路における前記一面と対向する装置内部の他の一面を露出可能に構成されることを特徴とする画像形成装置。
11. 前記トナーボトルは、前記像担持体と一体となってカートリッジ化され、当該像担持体とともに着脱自在に構成されることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
12. 前記トナーボトルは、前記用紙搬送路における用紙の搬送方向と略平行な方向に着脱されることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
13. 前記トナーボトルの前記外壁に形成される前記一面は、前記用紙搬送路の上流側から下流側に伸びて用紙に当接する複数のリブが形成されてなることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
14. 前記トナーボトルが形成する前記用紙搬送路は、略鉛直下方から供給される用紙を、略鉛直上方にある前記二次転写部材に向けて搬送することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
15. 画像形成装置に着脱可能に構成されるトナーボトルであって、
    形成されたトナー像が転写された後に掻き取られた残留トナーを溜め込む容器と、
    前記容器の外壁に形成され、前記画像形成装置に装着された際、用紙を搬送する用紙搬送路を形成する複数のリブと、を含むトナーボトル。
16. 前記容器は、縦長に形成され、当該縦長の上方で掻き取られた残留トナーを当該縦長の下方から溜め込み、
    前記複数のリブは、前記容器の一面であって前記縦長の方向に形成されることを特徴とする請求項１５記載のトナーボトル。

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