JP2006195131A - 画像形成装置及び感光体転写体ユニット - Google Patents

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将明 飯川
Noriaki Nezu
憲暁 根津
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Abstract

【課題】 感光体と中間転写体とを含む感光体転写体ユニットの着脱操作性が良いと共に装置の奥行き寸法を小さくする。
【解決手段】 感光体転写体ユニット62の中間転写ベルト66の少なくとも一部を、ロータリ現像器44の下方であって、感光体転写体ユニット62の抜取り方向Nと反対方向に展張する。これにより、感光体転写体ユニット62の抜取りの際、感光体転写体ユニット62を抜取り方向の一方へ引き抜くのみで引き抜け、着脱操作性が良い。また、装置本体12のフロントF側を広く開放することなく、抜き取りが可能となる。さらに、搬送路22とロータリ現像器44との間で占めるスペースを相対的に小さくできるため、装置の奥行き寸法を小さくできる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、フロントカバーを開け、感光体と中間転写体とを含んだ感光体転写体ユニットを装置前方側から着脱する画像形成装置及びその感光体転写体ユニットに関する。
フロントカバーを開け、感光体と中間転写体とを含んだ感光体転写体ユニットを装置前方側から着脱する画像形成装置においては、定着器をフロントカバー側に設け、装置前方を開放する際に定着器を待避させるものが公知である(例えば、特許文献1)。しかし、定着器がフロントカバー側に設けられていると、カバーを開閉する毎に位置ズレするおそれがある。
また、定着器を装置本体側に設け、装置前方を開放する際に定着器を退避させないものが公知である(例えば、特許文献2、特許文献3、特許文献4)。
特開平8−272229号公報 特開2001−83766号公報 特許第3295416号公報 特開2000−227688号公報
しかしながら、このような装置でも、ロータリ現像器と装置前方側にある搬送路との間に、感光体と中間転写体とを含んだ感光体転写体ユニットが配置されているため、装置の奥行き寸法が大きくなるという問題があった。
本発明は、上記事実を考慮し、感光体と中間転写体とを含む感光体転写体ユニットの着脱操作性が良いと共に装置の奥行き寸法を小さくすることを目的とする。
本発明の請求項1に係る画像形成装置は、装置前方側に設けられ、装置下部に設けられた記録媒体収容部から上方へ記録媒体を搬送する搬送路と、前記搬送路より装置後方側に設けられ、トナーを収容するトナーカートリッジを備えるロータリ現像器と、前記ロータリ現像器により現像された画像を中間転写体へ1次転写する感光体と該感光体から1次転写された画像を前記記録媒体へ2次転写する中間転写体とを有し、前記搬送路と前記ロータリ現像器との間に設けられ、装置本体に着脱可能とされた感光体転写体ユニットと、装置本体に設けられ、前記中間転写体により2次転写された画像を前記記録媒体へ定着させる定着器と、前記定着器の下方側の装置前方を開閉し、開放時に装置前方から前記感光体転写体ユニットを抜取り可能とするフロントカバーと、を備える画像形成装置において、前記中間転写体の少なくとも一部は、前記ロータリ現像器の下方であって、前記感光体転写体ユニットの抜取り方向と反対方向へ展張されていること特徴とする。
上記構成によれば、記録媒体は、装置前方側に設けられた搬送路によって、装置下部に設けられた記録媒体収容部から上方へ搬送される。また、感光体はロータリ現像器により現像された画像を中間転写体へ1次転写し、中間転写体は、その1次転写された画像を搬送される記録媒体へ2次転写する。2次転写された画像は、装置本体に設けられた定着器によって、記録媒体へ定着される。以上のように、一連の画像形成が行われる。
この画像形成装置では、搬送路とロータリ現像器との間にある感光体転写体ユニットの交換等が必要な場合、フロントカバーによって、定着器の下方側にある装置前方を開放し、装置前方から感光体転写体ユニットを抜き取ることができる。
この画像形成装置では、感光体転写体ユニットの中間転写体の少なくとも一部は、抜取り方向と反対方向に展張しているので、感光体転写体ユニットの抜取りの際、感光体転写体ユニットを抜取り方向の一方へ引き抜くのみで引き抜け、着脱操作性が良い。また、装置前方を広く開放することなく、抜き取りが可能となる。
また、搬送路とロータリ現像器との間に設けられた感光体転写体ユニットの中間転写体の少なくとも一部は、ロータリ現像器の下方に展張されているので、搬送路とロータリ現像器との間で占めるスペースを相対的に小さくできる。このため、装置の奥行き寸法を小さくできる。
さらに、定着器が装置本体側に設けられているため、フロントカバー側に設けられている場合に問題となるカバーの開閉毎に定着器が位置ズレするという事態が起こらない。
本発明の請求項2に係る画像形成装置では、請求項1の構成に加えて、ロータリ現像器の上方の装置上部を開閉し、開放時に前記トナーカートリッジの着脱を可能とするトップカバーを備えることを特徴とする。
請求項1の構成により、搬送路とロータリ現像器との間で占める感光体転写体ユニットのスペースを相対的に小さくなっているので、ロータリ現像器と装置前方側(搬送路のある側)の距離を短くなる。従って、請求項2の構成によれば、装置前方側からトップカバーを開放して、ロータリ現像器に備えられたトナーカートリッジを着脱する場合において、トナーカートリッジの着脱操作性が良い。
本発明の請求項3に係る画像形成装置では、請求項1又は請求項2の構成において、感光体が、ロータリ現像器の下方に配置されていることを特徴とする。
感光体転写体ユニットの感光体をロータリ現像器の下方に配置すれば、感光体の水平方向にロータリ現像器がないので、露光装置を感光体の水平方向に配置し、露光装置から感光体へ水平出射ができる。この場合、露光装置の出射面が縦になるので、上方から落ちてくるトナー等の異物が出射面に付着することが無く、画質の不良を防止できる。また、露光装置を水平方向に配置すると、装置高さを低くできる。
本発明の請求項4に係る画像形成装置では、請求項1の構成において、1次転写後に前記感光体上に残留する残トナーをクリーニングする感光体クリーナが、前記ロータリ現像器と前記中間転写体の展張部との間であって、前記感光体を帯電させる帯電ロールの近傍に配置され、前記感光体クリーナでクリーニングした廃トナーを回収する廃トナーボックスが、前記ロータリ現像器と前記中間転写体の展張部との間であって、前記感光体上を露光する露光装置から出射される光ビームの光路、及び/又は前記中間転写体の展張部に沿って延設されていることを特徴する。
上記構成のように、廃トナーボックスは、ロータリ現像器と前記中間転写体の展張部(中間転写体が展張されている部分)との間であって、中間転写体の展張部に沿って延設されているので、ローターリ現像器の下方に中間転写体を展張した場合であっても、装置高さを大きくすることなく、廃トナーボックスを容量が最大になるように配置できる。
本発明の請求項5に係る発明は、請求項1に記載の画像形成装置に用いられる感光体転写体ユニットであって、感光体クリーナでクリーニングした廃トナーを回収する廃トナーボックスが前記中間転写体の展張部に沿って延設されていることを特徴する。
上記構成によれば、着脱可能な感光体転写体ユニットに廃トナーボックスが含まれて構成されていても、廃トナーボックスを中間転写体の展張部に沿って延設することにより、廃トナーボックスの容量を極力大きくしつつ、感光体転写体ユニットをコンパクトにできる。
本発明は、上記構成としたので、感光体と中間転写体とを含む感光体転写体ユニットの着脱操作性が良いと共に装置の奥行き寸法を小さくできる。
(第1実施形態)
本発明の画像形成装置に係る第1実施形態を図1、2に基づき説明する。
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置10は装置本体12を備え、装置本体12の下部には、用紙(記録媒体)Pが束状に積層されて収納される給紙カセット(記録媒体収容部)14が配置されている。
この給紙カセット14の先端側(図1において左端側)の上部には、用紙P上面の先端側に圧接して給紙カセット14内から用紙Pを取り出すフィードロール16が配置されている。
また、給紙カセット14の先端部から延出し、装置本体12のフロント(装置前方)F側(ユーザー等が対面し、装置の操作等を行う側)で上方へ緩やかに湾曲して延びる搬送路22が設けられている。この搬送路22によって、装置本体12の上部に設けられた排出トレイ20へ給紙カセット14から用紙Pが搬送される。
また、この搬送路22は、用紙搬送方向の上流側から順に、複数(例えば、2つ)の搬送ロール対24、2次転写ロール26と後述する中間転写ベルト66が巻き掛けられた2次転写バックアップロール28のロール対、及び搬送路ガイド27で構成されている。搬送路22の用紙搬送方向下流側には、装置本体に定着器30及び排出ロール対32が配置されている。
以上の構成により、給紙カセット14から取り出された用紙Pは、複数の搬送ロール対24によって搬送路22を上方へ搬送され、搬送路ガイド27に案内されて、所定のタイミングで2次転写ロール26と中間転写ベルト66の間(2次転写位置T2)に送り込まれ、中間転写ベルト66からトナー像(画像)が転写される。このトナー像が転写された用紙Pは、加熱ロール92と加圧ロール94を有する定着器30へ搬送され、転写されたトナー像が加熱ロール92と加圧ロール94による熱圧力によって用紙Pに定着されて、排出ロール対32により排出口34から排出トレイ20へ排出される。
なお、2次転写ロール26及び搬送路ガイド27は、定着器30の下方の装置本体12のフロントFを開閉するフロントカバー80に設けられており、フロントカバー80を開放することで、フロントカバー80と一体になってフロントF側に待避する。
また、フロントカバー80には、用紙Pに両面印字を行うために、定着器30を通過し搬送路22の下流側へ排出された画像記録済の用紙Pを反転させて再び2次転写位置T2へ送り込むための反転搬送路36が設けられている。
この反転搬送路36には、複数(例えば、3つ)の搬送ロール対25が配置されており、両面印字を行う際には、片面に画像が記録された用紙Pは、搬送路22の下流側で排出ロール対32によりスイッチバックされて反転搬送路36に導かれ、反転搬送路36を複数の搬送ロール対25によって下方へ搬送され、表裏反転されて搬送路22を通じて2次転写位置T2へ戻される。
また、装置本体12のフロントFには、特定のサイズや特殊な種類の用紙に印字するための開閉式の手差しトレイ40が設けられている。反転搬送路36の下端部からは、フロントF側へ延出されてこの排紙トレイ40に至る搬出路42が分岐している。
装置本体12の搬送路22よりリア(装置後方)R側には、ロータリ現像器44が配置されている。ロータリ現像器44は、現像器本体46内にイエロー(Yellow)、マゼンタ(Magenta)、シアン(Cyan)及び黒(Black)の4色のトナーを収容するトナーカートリッジ48を備え(図1では、1色のみ図示)、回転支軸50を中心として右回り(図1において時計回り)に回転駆動する。トナーカートリッジ48は、回転支軸50を中心に90°間隔で現像器本体46の外周に配置されており、現像器本体46に対して着脱可能とされている(図2参照)。また、4色のトナーカートリッジ48は、それぞれ現像ロール49を備え、図示しないコイルスプリングなどの弾性体により、現像器本体46の法線方向に押圧されている。
搬送路22とロータリ現像器44との間の領域であって、ロータリ現像器44の下方側には、回転支軸52を中心として回転する感光体ドラム54が配置されている。また、感光体ドラム54のリアR側には、感光体ドラム54の表面を一様帯電する帯電ロール56が設けられている。
また、ロータリ現像器44の下方側であって、感光体ドラム54よりリアR側の略水平方向には、帯電ロール56により帯電された感光体ドラム54の表面をレーザービームBにより走査露光することで、感光体ドラム54上に静電潜像を形成する露光装置84が配置されている。この露光装置84によって、感光体ドラム54上に形成された静電潜像は、ロータリ現像器44の現像ロール49によって、それぞれの色のトナーで現像される。
ロータリ現像器44と搬送路22の間には、ロータリ現像器44によって現像されたトナー像が1次転写位置T1で1次転写され、そのトナー像を2次転写位置T2まで搬送する中間転写装置64が配置されている。
中間転写装置64は、弾性を有する中間転写ベルト(中間転写体)66、1次転写ロール68、ラップインロール70、前述した2次転写バックアップロール28、及び複数(例えば、2つ)の張架ロール74を備えている。
中間転写ベルト66は、感光体ドラム54の下方投影領域に配置され、1次転写ロール68のベルト回転方向上流に配置されたラップインロール70から所定の範囲で感光体ドラム54にラップ状に接触し、感光体ドラム54に巻きついて感光体ドラム54の回転に従動する。これにより、中間転写ベルト66は、1次転写ロール68によって感光体ドラム54上のトナー像をイエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に重ねて1次転写位置T1で1次転写され、この1次転写されたトナー像を2次転写ロール26との間の2次転写位置T2へ搬送する。
この中間転写ベルト66は、ロータリ現像器44の下方であって、後述する感光体転写体ユニット62の抜取り方向Nの反対方向に展張されており、中間転写ベルト66の下部は、ロータリ現像器44と給紙カセット14との間(ロータリ現像器44の下方であって、給紙カセット14の上方)の位置まで達している。本実施形態では、特に、中間転写ベルト66の1次転写位置T1から2次転写位置T2までの部分が展張されており、1次転写位置T1から2次転写位置T2まで距離が長くなっている。
また、装置本体12の下方に展張された中間転写ベルト66の展張部66Aは、感光体ドラム54の接線方向Sに展張されているため、本実施形態では、ラップアウトロールを設けずに感光体ドラム54との接触状態が可能となる。
また、1次転写後に感光体ドラム54上に残留する残トナーをクリーニングする感光体クリーナ55が、ロータリ現像器44と中間転写ベルトの展張部66Aとの間であって、帯電ロール56の近傍に配置されている。この感光体クリーナ55でクリーニングした廃トナーを回収する廃トナーボックス58がロータリ現像器44と中間転写ベルトの展張部66Aとの間で、露光装置84から出射されるレーザビームBの光路、及び中間転写ベルトの展張部66Aに沿って延設されている。
また、中間転写ベルト66上の残留トナーを回収する中間転写体クリーナ82が、ロータリ現像器44のフロントF側であって、感光体ドラム54の上部及び中間転写ベルト66の上部側に配置されている。
上記の感光体ドラム54、中間転写装置64、廃トナーボックス58、中間転写体クリーナ82がフレーム63に収容されてユニット化され、感光体転写体ユニット62となる。この感光体転写体ユニット62は、その感光体ドラム54の回転軸52を装置本体12の側板に切られた溝86(図1の点線部分)へ挿入しスライド移動させることにより、装置本体12に対して着脱可能とされている(図2参照)。
この感光体転写体ユニット62は、フロントカバー80を開放することにより、フロントF側から感光体転写体ユニット62を斜め上方向(抜取り方向)Nへ抜き取ることが可能となる(図2参照)。
なお、この感光体転写体ユニット62は、フロントカバー80の閉時には装置本体12にロックされ、装置本体12から抜取りができない状態とされ、フロントカバー80の開放に連動して、装置本体12とのロックが解除され、装置本体から抜取りができる状態とされるように、構成しても良い。
一方、装置本体12の上部には、ヒンジ61を中心に回動し、ロータリ現像器44の上方の装置上面を開閉するトップカバー60が設けられている(図2参照)。このトップカバー60を閉めているときには、このトップカバー60は排出トレイ20の一部として、排出口34から排出される用紙Pが積載される。また、このトップカバー60を開け、装置上面の開放されると、ロータリ現像器44に備えられたトナーカートリッジ48の抜取りが可能となる。
なお、このトナーカートリッジ48は、感光体転写体ユニット62の場合と同様、トップカバー60の閉時には現像器本体46にロックされ、現像器本体46から抜取りができない状態とされ、トップカバー60の開放に連動して、現像器本体46とのロックが解除され、現像器本体から抜取りができる状態とされるように、構成しても良い。
次に、上記の実施の形態について作用を説明する。
図2に示すように、搬送路22とロータリ現像器44との間にある感光体転写体ユニット62の交換等が必要な場合、フロントカバー80をあけて、定着器30の下方にある搬送路22を開放して、フロントFから感光体転写体ユニット62を抜き取ることができる。
本実施形態では、感光体転写体ユニット62の中間転写ベルト66は、抜取り方向と反対方向に展張しているので、感光体転写体ユニット62の抜取りの際、感光体転写体ユニット62を抜取り方向の一方へ引き抜くのみで引き抜け、着脱操作性が良い。また、フロントFを広く開放することなく、抜き取りが可能となる。
また、ロータリ現像器44に備えられたトナーカートリッジ48の交換等が必要な場合には、トップカバー60をあけて、ロータリ現像器44の上方の装置上面を開放して、装置上部からトナーカートリッジ48を抜き取ることができる。
本実施形態では、搬送路22とロータリ現像器44との間に設けられた感光体転写体ユニット62の中間転写ベルト66は、ロータリ現像器44の下方に展張されているので、搬送路22とロータリ現像器44との間で占めるスペースを相対的に小さくできる。このため、ロータリ現像器44とフロントF側(搬送路のある側)の距離が短くなり、トナーカートリッジ48を抜き取りの際、トナーカートリッジ48の着脱操作性が良い。
さらに、搬送路22とロータリ現像器44との間で占めるスペースを相対的に小さくできることにより、装置の奥行き寸法を小さくできる。
また、感光体転写体ユニット62の中間転写ベルト66は、ロータリ現像器44の下方に展張し、1次転写から2次転写まで距離が長くなっているので、2次転写位置T2に厚紙が搬入されたときでも、2次転写の振動が1次転写に伝わり難い。
また、定着器30は、フロントカバー80側でなく、装置本体12側に設けられているため、フロントカバー80の開閉毎に定着器30が位置ズレするという事態が起こらない。また、定着器30は、装置本体12側に設けられているので、装置本体12から定着器30への給電が容易となり、安全性も高い。
また、露光装置84を感光体ドラム54の略水平方向に配置し、露光装置84から感光体ドラム54へ水平出射するので、露光装置84の出射面84Aが縦になり、上方から落ちてくるトナー等の異物が出射面84Aに付着することが無く、画質の不良を防止できる。また、露光装置84を水平方向に配置すると、装置本体12の高さを低くできる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図3、4に基づき説明する。第2実施形態は、第1実施形態の感光体ドラム54、中間転写装置64、廃トナーボックス58、中間転写体クリーナ82、露光装置84についてのレイアウトを変えたものである。
なお、第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
第2実施形態では、図3に示すように、感光体ドラム154は、ロータリ現像器44の下方でなく、ロータリ現像器44よりフロントF側で回転軸50と略同じ高さに配置されている。この感光体ドラム154のさらにフロントF側の水平方向には、1次転写ロール168が配置されている。この1次転写ロール168に巻き掛けられる中間転写ベルト166は、感光体ドラム154にラップせず、中間転写ベルト166の上部の狭い範囲で感光体ドラム154に接触し、この接触部が1次転写位置となる。
すなわち、本実施形態では、感光体ドラム154上に形成された静電潜像は、略水平位置でロータリ現像器44の現像ロール49によって現像が行われ、その現像により形成されたトナー像は水平位置で中間転写ベルト166に1次転写される。このようにすれば、ロータリ現像器44からトナーが感光体ドラム154上に落下することが低減される。
この1次転写されたトナー像を2次転写位置へ搬送する中間転写装置164は、中間転写ベルト166の外側から接触する張架ロール174が、ロータリ現像器44と中間転写ベルト166との間に設けられ、この張架ロール174の接線方向に、中間転写ベルト166の展張部166Aが展張されている。なお、張架ロール174にトナーと逆電荷のバイアスを印加してやれば、中間転写ベルト166の外側から接触していても、トナーが張架ロール174側に転写することを抑制できる。
また、1次転写後に感光体ドラム154に残留する残トナーをクリーニングする感光体クリーナー155が、感光体ドラム154の下方に設けられ、感光体クリーナー155でクリーニングした廃トナーを回収するトナー回収ボトル161が中間転写ベルト166の内側に設けられている。また、本実施形態では、中間転写体クリーナは設けておらず、中間転写ベルト166の残留トナーは感光体ドラム154で回収する。
上記の感光体ドラム154、中間転写装置164、感光体クリーナ155が本実施形態の感光体転写体ユニット162を構成し、この感光体転写体ユニット162が着脱可能とされる。
このように、本実施形態では、中間転写体クリーナを設けておらず、トナー回収ボトル161を中間転写ベルト166の内側に設けているので感光体転写体ユニット162を小型化できるので、さらに、搬送路とロータリ現像器との間で占めるスペースを相対的に小さくできる。
また、露光装置184からのレーザービームBは、ミラー190で反射し、感光体ドラム154上に入射する。この露光装置184は、図4に示すように、LED(発光ダイオード)等を用いて、小型化したものでもよく、これをロータリ現像器44と中間転写装置164の間に配置し、感光体ドラム154へLED光を出射するようにしてもよい。このようにすることにより、更に、装置の奥行き寸法を小さくすることが可能となる。
本発明は、上記の実施の形態に限るものではなく、種々の形態が可能である。
図1は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置を示す図である。 図2は、第1実施形態に係る画像形成装置の動作を示す図である。 図3は、第2実施形態に係る画像形成装置を示す図である。 図4は、第2実施形態に係る画像形成装置の変形例を示す図である。
符号の説明
10 画像形成装置
22 搬送路
30 定着器
44 ロータリ現像器
60 トップカバー
62 感光体転写体ユニット
80 フロントカバー

Claims (5)

  1. 装置前方側に設けられ、装置下部に設けられた記録媒体収容部から上方へ記録媒体を搬送する搬送路と、
    前記搬送路より装置後方側に設けられ、トナーを収容するトナーカートリッジを備えるロータリ現像器と、
    前記ロータリ現像器により現像された画像を中間転写体へ1次転写する感光体と該感光体から1次転写された画像を前記記録媒体へ2次転写する中間転写体とを有し、前記搬送路と前記ロータリ現像器との間に設けられ、装置本体に着脱可能とされた感光体転写体ユニットと、
    装置本体に設けられ、前記中間転写体により2次転写された画像を前記記録媒体へ定着させる定着器と、
    前記定着器の下方側の装置前方を開閉し、開放時に装置前方から前記感光体転写体ユニットを抜取り可能とするフロントカバーと、
    を備える画像形成装置において、
    前記中間転写体の少なくとも一部は、前記ロータリ現像器の下方であって、前記感光体転写体ユニットの抜取り方向と反対方向へ展張されていること特徴とする画像形成装置。
  2. 前記ロータリ現像器の上方の装置上部を開閉し、開放時に前記トナーカートリッジの着脱を可能とするトップカバーを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記感光体は、前記ロータリ現像器の下方に配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 1次転写後に前記感光体上に残留する残トナーをクリーニングする感光体クリーナが、前記ロータリ現像器と前記中間転写体の展張部との間であって、前記感光体を帯電させる帯電ロールの近傍に配置され、
    前記感光体クリーナでクリーニングした廃トナーを回収する廃トナーボックスが、前記ロータリ現像器と前記中間転写体の展張部との間であって、前記感光体上を露光する露光装置から出射される光ビームの光路、及び/又は前記中間転写体の展張部に沿って延設されていることを特徴する請求項1に記載の画像形成装置。
  5. 請求項1に記載の画像形成装置に用いられる感光体転写体ユニットであって、
    感光体クリーナでクリーニングした廃トナーを回収する廃トナーボックスが前記中間転写体の展張部に沿って延設されていることを特徴する感光体転写体ユニット。
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