JP2010008472A

JP2010008472A - 画像形成装置

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Publication number: JP2010008472A
Application number: JP2008164340A
Authority: JP
Inventors: Yuji Hayakawa; 裕二早川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2028-06-24
Also published as: JP5125801B2

Abstract

【課題】像形成ユニットとベルトユニットとが着脱可能に配置された画像形成装置において、廃トナー収容箱の回収・交換等の取り扱いを容易にする。
【解決手段】像形成ユニット３０とベルトユニット５０とは互いに位置決めして装置内に装着されており、ベルトユニット５０は像形成ユニット３０の下方に配置されている。装置の開閉部２が開放された状態で、像形成ユニット３０、ベルトユニット５０の順で装置から取り出しが可能となっている。廃トナー収容箱２０は、像形成ユニット３０の開閉部２から引き出される方向の先端部に保持されており、開閉部２を開放して廃トナー収容箱２０のみを装置外に取り出すことができるととに、像形成ユニット３０と一体としても取り出すことが可能である。また、ベルトユニットに設けられたベルトクリーニング装置１８から廃トナー収容箱までのベルト廃トナー搬送管２５は連結部２２，２３で切り離しが可能となっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、トナー像によって像を形成する像形成ユニット及びトナー像が転写されるベルト又はトナー像が転写される記録媒体を搬送するためのベルト等を支持するベルトユニットが装置本体に着脱可能に収容された画像形成装置に関するものである。

静電電位の差による潜像にトナーを付着させて形成したトナー像を記録シート上に転写し、加熱して定着する画像形成装置が広く普及している。このような画像形成装置では、像保持体上で形成されたトナー像を記録シートに転写した後、像保持体の周面上に一部のトナーが残留する。一般に、残留したトナーはクリーニング装置で除去し、廃トナーを収容する領域に回収するようになっている。また、像保持体上のトナー像が一旦転写される中間転写ベルトの周面上、又はトナー像が転写される記録シートを搬送するシート搬送ベルトの周面上にも付着したトナーが残留することがあり、クリーニングによって回収している。このような廃トナーを収容する領域は、画像形成装置内の所定の位置に廃トナー収容箱を設け、これを画像形成装置本体から着脱可能としているものが多い。例えば、像保持体や現像装置等が一体として支持された像形成ユニット及び中間転写ベルトやベルト張架部材等を一体として支持したベルトユニット等を取りはずした後に、別途廃トナー収容箱を取り出すようにしたものがある。又、像形成ユニット又はベルトユニットのいずれかのユニットに支持させ、これらのユニットが装置本体に引き出されるときに一緒に引き出すようにしたものが提案されている。

特許文献１に記載の画像形成装置は、感光体、感光体クリーナ部、中間転写ベルト、ベルトクリーナ部等が一体として形成された感光体・ベルトユニットを備えており、装置本体に開閉可能に設けられた前扉を開けて、この感光体・ベルトユニットを装置本体に着脱可能としている。そして、ベルトクリーナ部から排出された廃トナーは感光体クリーナ部へ搬送され、感光体から除去された廃トナーとともに一括して感光体クリーナ部に収容されるものとなっている。収容された廃トナーは上記ユニットのメンテナンス時又は交換時に上記ユニットとともに装置外に引き出されるものである。

また、特許文献２に記載の画像形成装置は、中間転写ベルト、転写ローラ、中間転写クリーニングブレード及びこの中間転写クリーニングブレードで除去された廃トナーを収容する廃トナー容器を交換ユニットとして一体に支持し、この交換ユニットを装置本体に着脱可能とするものである。交換ユニットに支持された部材は、使用による劣化のために定期的に交換が必要となっており、交換ユニットが交換されるときに、廃トナー容器も交換ユニットとともに装置外に引き出されて交換されるものとなっている。
特許第３０６１８０５号公報特開２００６−３８９８９号公報

本願発明は、像形成ユニットとベルトユニットとが着脱可能に収納された画像形成装置において、廃トナー収容箱の回収・交換等の取り扱いを容易にすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、静電電位の差による潜像が無端状の周面に形成される像保持体と、該像保持体にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置とをそれぞれ複数備える像形成ユニットと、前記像保持体に接触して前記トナー像が一旦転写される無端状のベルト又は前記トナー像が転写される記録シートを付着して搬送する無端状のベルトと、これを張架する複数のロール状部材とを備えたベルトユニットと、前記ベルトに一旦転写されたトナー像をさらに記録シートに転写する転写装置又は前記ベルト上で搬送される記録シートにトナー像を転写する転写装置と、前記トナー像を加熱して前記記録シート上に定着する定着装置と、を有し、前記像形成ユニットと前記ベルトユニットとは、ハウジング内に、それぞれ前記ベルトの周回移動方向に沿って引き出して取り外しが可能に収容されており、前記像形成ユニットは、前記ベルトの周面から回収された廃トナーを収容する廃トナー収容箱を、該像形成ユニットを前記ハウジングから引き出す方向の先端部に有し、該像形成ユニットは、前記廃トナー収容箱を保持したまま前記ハウジングから引き出しが可能であるとともに、該像形成ユニットを前記ハウジング内の所定の位置に収納した状態で前記廃トナー収容箱のみの取り出しが可能に該廃トナー収容箱を保持するものであることを特徴とする画像形成装置を提供する。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記廃トナー収容箱は、前記像形成ユニットを前記ハウジング内の所定の位置に収容したとき及び該像形成ユニットを引き出し、該画像形成装置本体から取りはずす前の状態で、前記ベルトユニットを前記ハウジングから引き出すときに把持する部分を覆うように設けられるものとする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、前記ハウジング内には、前記ベルトの周面から回収された廃トナーを前記廃トナー収容箱に搬送する廃トナー搬送管が位置を固定して設けられ、前記像形成ユニットを前記ハウジング内に収容するとき又は該ハウジング内から引き出すときに、前記廃トナー収容箱と前記廃トナー搬送管とを連結又は切り離す第１の連結部と、前記ベルトユニットを前記ハウジング内に収容するとき又は該ハウジング内から引き出すときに、前記ベルトから回収した廃トナーを該ベルトユニット内から排出する排出部と前記廃トナー搬送管とを連結又は切り離す第２の連結部と、を有し、前記第１の連結部は、前記廃トナー収容箱を前記像形成ユニットと分離して取り出すとき又は該廃トナー収容箱を前記ハウジング内に装着された像形成ユニットに取り付けるときに、前記廃トナー収容箱と前記廃トナー搬送管とを切り離し又は連結するものとする。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の画像形成装置において、前記像形成ユニットには、前記像保持体の周面から回収された廃トナーを前記廃トナー収容箱に搬送する感光体廃トナー搬送管が設けられているものとする。

請求項１に係る発明の画像形成装置では、像形成ユニットの先端部に取り付けられた廃トナー収容箱のみを装置外に取り出すことができるとともに、像形成ユニットと一体として取り出すこともでき、廃トナー収容箱の回収・交換等の取り扱いが容易となる。

請求項２に係る発明の画像形成装置は、像形成ユニットがハウジングから引き出され、画像形成装置本体から取り外される前の状態では、ベルトユニットの把持部分が廃トナー収容箱によって覆われ、ベルトユニットが誤って引き出されることがなく、像保持体とベルトユニットとの接触による像保持体の損傷を防止することができる。

請求項３に係る発明の画像形成装置では、廃トナー収容箱を備えた像形成ユニットとベルトユニットとが所定の位置に装着された状態で、ベルトから回収した廃トナーを廃トナー収容箱に搬送することができ、この状態から像形成ユニット及びベルトユニットを別個に取り出すこと、さらに廃トナー収容箱のみを単独で取り出すことが、本請求項の構成を備えていないもの比べて容易に可能となる。

請求項４に係る発明の画像形成装置では、像保持体から回収された廃トナーをベルトユニットから排出される廃トナーと一括して処理することができる。

以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
この画像形成装置１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する４つのプロセスカートリッジ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えており、これらのプロセスカートリッジ１０と対向してシート搬送ベルト１１が支持されている。このシート搬送ベルト１１は、記録シートを周面上に付着して周回移動するものであり、このシート搬送ベルト１１を介してそれぞれのプロセスカートリッジ１０と対向する位置に転写ロール１２が配置されている。シートトレイ１３から送り出された記録シートを搬送する搬送路１４は、記録シートをシート搬送ベルト１１上に供給するものとなっており、シート搬送ベルト１１上に付着された記録シートがプロセスカートリッジ１０と転写ロール１２とが対向する転写部に送り込まれる。そして、各色のトナー像が記録シート上に順次転写され、記録シート上に複数色のトナー像が重ね合わされたフルカラーのトナー像が形成される。なお、符号１５は手差し搬送路を示すものである。

シート搬送ベルト１１の周回移動方向における下流側には定着装置１９が配置されており、トナー像が転写されてシート搬送ベルト１１から剥離された記録シートを加熱及び加圧して、記録シート上にトナー像を定着するものとなっている。定着装置１９の下流側には排紙ロール対１６及び排紙トレイ１７が設けられ、トナー像が定着された記録シートが排紙トレイ１７に収容される。一方、記録シートがシート搬送ベルト１１から剥離される位置の下流側でシート搬送ベルト１１と対向する位置には、シート搬送ベルト１１に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置１８が設けられている。
また、この画像形成装置本体のハウジングは、一方の側部に開閉部２が設けられており、ハウジング下部に設けられた支持軸１ｂを中心にして回転し、側部を開放できるようになっている。これにより、画像形成装置１の維持・管理等に容易に対応できるものとしている。

上記４つのプロセスカートリッジ１０は、図２に示すように、これらを一体に支持するフレーム３１に収容されており、像形成ユニット３０として画像形成装置本体に対して着脱が可能となっている。つまり、上記開閉部２を開放した状態で、記録シートが搬送される方向の上流側に向かって引き出すことができるものである。また、この像形成ユニット３０の引き出される方向の先端部には、廃トナー収容箱２０が支持されている。この廃トナー収容箱２０は、プロセスカートリッジ１０内で生じる廃トナー及びシート搬送ベルト１１上からベルトクリーニング装置１８によって除去された廃トナーを一括して収容するものとなっている。

上記シート搬送ベルト１１は、これを張架する複数のロールとともにベルトフレーム５１に一体に支持され、ベルトユニット５０として画像形成装置本体に対して着脱が可能となっている。このベルトユニット５０は、ベルトフレーム５１によって、平行に配置された駆動ロール５２及び複数の張架ロール５３ａ，５３ｂ，５３ｃを軸線回りの回転が可能に支持し、これらのロールにシート搬送ベルト１１を張架したものである。そして、張架されたシート搬送ベルト１１の内周面と接触するように４つの転写ロール１２が軸線回りの回転が可能に支持されている。また、シート搬送ベルト１１の外周面に付着した廃トナーを回収するベルトクリーニング装置１８も該ベルトユニット５０に組み込まれている。

上記ベルトユニット５０は、画像形成装置本体のハウジング内で像形成ユニット３０の下方に配置されている。そして、像形成ユニット３０及びベルトユニット５０には、開閉部２と対応する部分に、それぞれ取っ手３１ａ，５１ａが設けられており、操作者は開閉部２が開放された状態で取っ手３１ａ，５１ａを把持し、像形成ユニット３０、ベルトユニット５０の順で、画像形成装置本体から取り外すことが可能となっている。
なお、上記プロセスカートリッジ１０から廃トナー収容箱２０まで廃トナーを搬送するための感光体廃トナー搬送管２４、及びベルトクリーニング装置１８から廃トナー収容箱２０まで廃トナーを搬送するベルト廃トナー搬送管２５は、上記のように像形成ユニット３０とベルトユニット５０とが分離して取り出されるときに切り離すことができる構成を備えており、その詳細については後述する。

上記プロセスカートリッジ１０のそれぞれは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像のいずれかを形成することができるものであり、像形成ユニット３０のフレーム３１内で水平方向に所定の間隔をおいて配列され、それぞれがフレーム３１に対して着脱が可能に支持されている

上記プロセスカートリッジ１０には、図１に示すように、無端状の周面上に感光体層を有する感光体ドラム３と、この感光体ドラム３に対向して、この感光体ドラム３の周面を一様に帯電する帯電装置４と、感光体ドラム上にトナーを転移させる現像装置５と、感光体ドラム上の残留トナーを除去する感光体クリーニング装置６とが設けられている。
そして、これらのプロセスカートリッジ１０の上方に、感光体ドラム上に像光を照射する露光装置７が設けられている。

上記感光体ドラム３は、金属からなる円筒状部材の周面に有機感光体層を形成したものであり、金属部分は電気的に接地されている。この感光体ドラム３は、上記帯電装置４によって周面がほぼ一様に帯電された後、上記露光装置７から像光が照射されることにより静電電位の差による潜像が周面上に形成されるものである。
上記帯電装置４は、ステンレス製の円筒状芯金に中抵抗のゴムを被覆したロール状の部材を備えており、直流成分に交流成分を重畳した電圧を印加して感光体ドラム３の表面を所望の電圧に帯電するものである。

上記現像装置５は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を使用するものである。そして、感光体ドラム３と近接する位置に現像ロール５ａを備え、この現像ロール５ａは周面上に二成分現像剤の薄層を形成して回転するものとなっている。これにより感光体ドラム３との対向位置でトナーが感光体ドラム３上の静電潜像に転移し、トナー像を形成するものである。画像形成にともない消費されたトナーは、消費量に応じて補充される。
上記感光体クリーニング装置６は、先端部のエッジを感光体ドラム３の周面に当接して感光体ドラム上に付着しているトナーを除去するブレード６ａを備えている。そして、感光体ドラム３上から剥離した廃トナーは、感光体廃トナー搬送管２４へ送り出すようになっている。

シート搬送ベルト１１は、例えば、可撓性を有するＰＥＴやポリイミドフィルム等の合成樹脂から形成されている。
上記駆動ロール５２には画像形成装置本体に支持された駆動モータ（図示しない）から駆動力が伝達されるものとなっている。これによりシート搬送ベルト１１は駆動ロール５２と複数の張架ロール５３ａ，５３ｃ，５３ｃに張架された状態で図１中に示す矢印Ａの方向に周回駆動される。

上記転写ロール１２は、各プロセスカートリッジ１０に備えられた感光体ドラム３と対向する位置に配置されており、感光体ドラム３との間に転写バイアス電圧が印加されている。これにより、転写ロール１２と感光体ドラム３とが対向する位置を通過する記録シートに感光体ドラム３上のトナー像を静電的に転写するものである。

上記ベルトクリーニング装置１８は、先端部のエッジをシート搬送ベルト１１の外周面に当接してベルト上に付着しているトナーを除去するブレードと、除去された廃トナーを回収する廃トナー収容部とを備えている。この廃トナー収容部には回収した廃トナーを排出する排出部８１が設けられており、排出部８１に設けられたスクリュー部材８３（図１０及び図１１に示す）によって上記排出部８１からベルト廃トナー搬送管２５に廃トナーを排出するものとなっている。

上記定着装置１９は、加熱源を内蔵した加熱ロール１９ａと、この加熱ロール１９ａと平行に配置される加圧ロール１９ｂとを備えており、これらが互いに圧接されるニップ部を形成している。トナー像が転写された記録シートは、上記ニップ部に送り込まれ、回転駆動される加熱ロール１９ａと加圧ロール１９ｂとの間で加熱されるとともに加圧され、軟化したトナーが記録シート上に圧着されるものとなっている。

上記廃トナー収容箱２０は、図２に示すように、像形成ユニット３０が装置外に引き出される方向の最先端部でフレーム３１に支持されている。フレーム３１は、廃トナー収容箱２０の下方と両側方とを囲うように支持し、像形成ユニット３０が引き出される方向の前方側と上方が開放されている。したがって、開閉部２を開放すると廃トナー収容箱２０のみを装置外に抜き出すことができるものとなっている。また、廃トナー収容箱２０を装着したまま像形成ユニット３０を引き出すこともできるようになっている。
廃トナー収容箱２０及びこの廃トナー収容箱２０を支持するフレーム３１は、ハウジングから引き出される方向の前方部がベルトユニット５０の前方を覆うように下方まで伸長された形状となっている。これにより、廃トナー収容箱２０を備えた像形成ユニット３０とベルトユニット５０との双方が画像形成装置本体に装着された状態及び像形成ユニット３０を引き出して画像形成装置本体から取り外す前の状態では、ベルトユニット５０の取っ手５１ａが廃トナー収容箱２０の前方部２０ａによって覆われ、ベルトユニット５０の取っ手５１ａを操作者が把持するのが困難となるようにしている。

次に、上記像形成ユニット３０及びベルトユニット５０を画像形成装置本体に対して着脱が可能に収容する構成について説明する。
図３は、像形成ユニット３０及びベルトユニット５０が画像形成装置本体のハウジング内に収容された状態を示す概略断面図である。
プロセスカートリッジ１０を支持するフレーム３１には、像形成ユニット３０を支持するとともに位置決めをするための２つの突起３２，３３が設けられている。この突起３２，３３は、フレーム３１の引き出し方向における前部と後部とにそれぞれ側方へ張り出すように設けられた円形断面の部材となっている。一方、画像形成装置本体のハウジングの内側における上記突起３２，３３と対応する位置に、これらの突起を案内する第１のガイド４１及び第２のガイド４２が設けられており、上記突起３２，３３がこれらのガイド４１，４２上を摺動してフレーム３１をハウジング内の所定の位置に収容するものとなっている。

上記第１のガイド４１は、フレーム３１を引き出す方向における前方側の突起３２を案内するものであり、第２のガイド４２は後方側の突起３３を案内するものである。これらのガイドは、いずれも前方側に水平部４１ａ，４２ａを有し、後端付近には後方に向かって下降する傾斜部４１ｂ，４２ｂを有している。そして、後端には突起３２，３３の位置決めをするストッパー４１ｃ，４２ｃが設けられている。したがって、これらのガイドに案内される突起３２，３３は、水平部４１ａ，４２ａ上を摺動して後方へ移動した後、傾斜部４１ｂ，４２ｂに沿って下降し、傾斜部４１ｂ，４２ｂの底部すなわち後端部で位置決めして支持される。

また、第１のガイド４１及び第２のガイド４２の後端部付近には、これらのガイド４１，４２の後端部に到達した突起３２，３３が前方側へ移動するのに抵抗を付与する第１のレバー４３及び第２のレバー４４が設けられている。これらのレバー４３，４４は、画像形成装置本体に支持されるものであり、前記突起３２，３３の張り出し方向と平行な支持軸４３ａ，４４ａ回りに回転が可能に設けられている。そして、バネ（図示しない）によって支持軸回りに付勢され、ガイド４１，４２の後端部に支持された突起３２，３３をガイド４１，４２に押さえ付けるものとなっている。また、像形成ユニット３０を画像形成装置本体に装着するときには、突起３２，３３がそれぞれ第１のガイド４１及び第２のガイド４２に沿って移動し、後端部に到達するときに第１のレバー４３及び第２のレバー４４を押し上げるようにして所定の位置に嵌り込み、位置決めされる。像形成ユニット３０を引き出すときには、突起３２，３３がガイド４１，４２の後端部で位置決めされた状態から、レバー４３，４４を押し上げるように後退させて斜め前方に移動することになり、付勢されたレバー４３，４４がこの移動に抵抗を付与するものとなっている。

一方、上記ベルトユニット５０のベルトフレーム５１にも、上記像形成ユニット３０と同様にベルトフレーム５１を支持するとともに位置決めをするための２つの突起５４，５５が設けられている。そして、これらの突起５４，５５は、ベルトフレーム５１の引き出し方向における前部と後部とにそれぞれ側方へ張り出すように設けられており、画像形成装置本体に設けられた第３のガイド６１及び第４のガイド６２によってそれぞれ案内され、ベルトフレーム５１をハウジング内の所定の位置に装着できるようになっている。

上記第３のガイド６１及び第４のガイド６２は、いずれも前方側の水平部６１ａ，６２ａと、後端付近で後方に向かって下降する傾斜部６１ｂ，６２ｂと、後端で突起の位置決めをするストッパー６１ｃ，６２ｃとを有するものである。したがって、これらのガイド６１，６２に突起５４，５５が案内されて、ベルトフレーム５１は像形成ユニット３０のフレーム３１と同様に水平部６１ａ，６２ａ上を摺動した後、傾斜部６１ｂ，６２ｂに沿って下降し、後端部６１ｃ，６２ｃに嵌り込んで位置決めされた状態で支持される。

また、第３のガイド６１及び第４のガイド６２の後端部付近には、これらのガイド６１，６２の後端部で位置決めされている突起５４，５５が前方側へ移動するのに抵抗を付与する第３のレバー６３及び第４のレバー６４が、画像形成装置本体に設けられている。これらレバー６３，６４は、像形成ユニット３０の突起３２，３３を押さえ付けるレバー４３，４４と同様に回転が可能に設けられ、バネによって支持軸６３ａ，６４ａ回りに付勢されて、ベルトフレーム５１の突起５４，５５をガイド６１，６２の後端部に押さえ付けるものとなっている。したがって、ベルトユニット５０を画像形成装置本体の所定の位置に維持するとともに、ベルトユニット５０を引き出すときには抵抗を付与するものとなっている。

上記像形成ユニット３０とベルトユニット５０とを画像形成装置本体に装着するときには、まず先にベルトユニット５０を第３のガイド６１及び第４のガイド６２に案内させて所定の位置に装着し、その後に像形成ユニット３０を装着する。像形成ユニット３０の装着時には、像形成ユニット３０の突起３２，３３が第１のガイド４１及び第２のガイド４２の水平部４１ａ，４２ａに沿って案内された後、傾斜部４１ｂ，４２ｂに沿って斜め下方へ移動して像形成ユニット３０が下降する。これにより、像形成ユニットの底部で下方に露出している感光体ドラム３が、既に下方に収容されているベルトユニット５０のシート搬送ベルト１１上に当接され、該シート搬送ベルト１１を介して転写ロール１２と対向する。

また、このように像形成ユニット３０がベルトユニット５０上に下降したときには、像形成ユニット３０のフレーム３１の前後において下面から下方に突き出した脚部３１ｂが、第３のレバー６３及び第４のレバー６４の頂部に当接又は近接し、第３のレバー６３及び第４のレバー６４の回転を拘束するものとなっている。これにより、ベルトフレーム５１の突起５４，５５が第３のガイド６１及び第４のガイド６２に押さえ付けられる。したがって、像形成ユニット３０とベルトユニット５０とが装着された状態では、ベルトユニット５０の取っ手５１ａを操作者が把持して引き出そうとしても、ベルトユニット５０は第３のレバー６３及び第４のレバー６４に拘束されて、引き出せない状態となっている。

次に、上記のように画像形成装置１に対して着脱が可能となった像形成ユニット３０上の廃トナー収容箱２０に、廃トナーを搬送する感光体廃トナー搬送管２４及びベルト廃トナー搬送管２５の構成について説明する。
感光体廃トナー搬送管２４及びベルト廃トナー搬送管２５は、図４及び図５に示すように、画像形成装置本体内における像形成ユニット３０の後方側に設けられている。
上記ベルト廃トナー搬送管２５は、画像形成装置本体のハウジングに固定支持されており、一端は廃トナー収容箱２０に連結され、他端はシート搬送ベルト１１と対向するベルトクリーニング装置１８の廃トナーの排出部８１（図１０に示す）に連結されている。そして、オーガ２５ａの回転によりベルトクリーニング装置１８から排出された廃トナーを廃トナー収容箱２０へ搬送するものである。このベルト廃トナー搬送管２５が像形成ユニット３０に搭載された廃トナー収容箱２０と連結される第１の連結部２１及びこのベルト廃トナー搬送管２５とベルトユニット５０に搭載されたベルトクリーニング装置１８とが連結される第２の連結部２２との双方が、切り離し可能となっている。したがって、廃トナー収容箱２０が像形成ユニット３０とともに装置外に引き出されるときには、図６に示すように、ベルト廃トナー搬送管２５と廃トナー収容箱２０とを連結する第１の連結部２１が切り離される。像形成ユニット３０が引き出された後に、ベルトユニット５０が装置から引き出されるときには、図７に示すように、ベルト廃トナー搬送管２５とベルトクリーニング装置１８とを連結する第２の連結部２２が切り離され、ベルト廃トナー搬送管２５は画像形成装置本体に支持されたまま維持される。

一方、上記感光体廃トナー搬送管２４は、像形成ユニット３０に支持されており、各プロセスカートリッジ１０内に設けられたそれぞれの感光体クリーニング装置６に連結されるとともに、廃トナー収容箱２０に第３の連結部２３によって連結されている。そして、内部で回転するオーガ２４ａにより、各感光体クリーニング装置６から排出された廃トナーを廃トナー収容箱２０に搬送するものである。この感光体廃トナー搬送管２４と廃トナー収容箱２０とを連結する第３の連結部２３は切り離しが可能になっており、廃トナー収容箱２０のみを画像形成装置内から取り出すときには、この第３の連結部２３が切り離されるとともに、ベルト廃トナー搬送管２５と廃トナー収容箱２０とを連結する第１の連結部２１が切り離される。これにより、像形成ユニット３０を画像形成装置内から取り出すことなく廃トナー収容箱２０のみを取り出すことができる。また、廃トナー収容箱２０とともに像形成ユニット３０を画像形成装置１から取り出すときには、第３の連結部２３は連結されたままで、感光体廃トナー搬送管２４は像形成ユニット３０に支持されたまま、ともに引き出されるものとなっている。

次に、ベルト廃トナー搬送管２５と廃トナー収容箱２０とを切り離しが可能に連結する第１の連結部２１の構造について説明する。
図８は、ベルト廃トナー搬送管２５と廃トナー収容箱２０とを連結する第１の連結部２１が切り離された状態を示す概略断面図であり、図９は、連結された状態を示す概略断面図である。
この第１の連結部２１は、ベルト廃トナー搬送管２５がコネクタ７１を介して廃トナー収容箱２０に着脱可能に連結されるものであり、コネクタ７１が廃トナー収容箱２０に設けられた嵌合凹部７５に嵌め合わされるものとなっている。コネクタ７１は、図８に示すようにベルト廃トナー搬送管２５の端部に取り付けられた円筒状の部材であり、先端７１ａが閉塞されるとともに、周面に廃トナーの排出口７１ｂが設けられている。また、円筒状の部材の外周部にはこのコネクタ７１の外径より大きな内径を有する円筒状の第１のシャッター７２が外挿されており、軸線方向に移動が可能となっている。この第１のシャッター７２は、コネクタ７１が嵌合凹部７５から抜き取られている状態では、第１のばね７３によってコネクタ７１の先端方向に付勢され、コネクタ７１の排出口７１ｂを閉鎖するものとなっている。

一方、廃トナー収容箱に設けられた嵌合凹部７５は、コネクタ７１を収容することができる円筒形の凹部となっており、後方部７５ａが閉塞されたものである。そして、円筒状の周面に廃トナーの受け入れ口７５ｂが設けられ、廃トナー収容箱２０内に廃トナーを導入するようになっている。また、円筒形の空間の内周面に沿って、円筒状の第２のシャッター７６が軸線方向に移動可能に装着されており、第２のばね７７で嵌合凹部７５の開口側に付勢されている。これにより、コネクタ７１が装着されていない状態では廃トナーの受け入れ口７５ｂを第２のシャッター７６が閉鎖するものとなっている。

上記嵌合凹部７５にコネクタ７１が挿入されると、図９に示すように、コネクタ７１に外挿された第１のシャッター７２が嵌合凹部７５の開口縁７５ｃに当接され、第１のばね７３の付勢力に抗して後退する。これにより、排出口７１ｂが開放される。また、コネクタ７１の先端部が嵌合凹部７５に装着された第２のシャッター７６に当接されて、この第２のシャッター７６が嵌合凹部７５の奥側に押し入れられる。これにより嵌合凹部７５に設けられた廃トナーの受け入れ口７５ｂが開放され、この受け入れ口７５ｂにコネクタの排出口７１ｂが対応する。このように排出口７１ｂと受け入れ口７５ｂとの位置が一致した状態でオーガ２５ａが駆動されることにより、廃トナーはベルト廃トナー搬送管２５よりコネクタ７１を介して廃トナー収容箱２０に投入される。
なお、感光体廃トナー搬送管２４と廃トナー収容箱２０とを連結する第３の連結部２３も、ベルト廃トナー搬送管２５と廃トナー収容箱２０とを連結する上記構成と同じ構成を採用することができる。

次に、ベルト廃トナー搬送管２５とベルトクリーニング装置１８とを切り離しが可能に
連結する第２の連結部２２を、図１０及び図１１に基づいて説明する。
図１０は、ベルト廃トナー搬送管２５とベルトクリーニング装置１８との連結が切り離されている状態を示す概略斜視図であり、図１１は、連結された状態を示す概略斜視図である。
ベルト廃トナー搬送管２５のベルトクリーニング装置１８と連結される端部は、上部に開口８６ａが設けられた連結部材８６に接合されており、この連結部材８６は画像形成装置本体に固定されている。そして、ベルトフレーム５１の外側へ突き出すように設けられたベルトクリーニング装置１８の排出部８１が上記連結部材８６と連結されるようになっている。この連結部材８６には、ベルト廃トナー搬送管２５の内部に配置されたオーガ２５ａを回転させるためのギア８７が支持され、画像形成装置本体に固定されたモータ（図示せず）の回転駆動力がウォームギア８８を介してギア８７に伝達されるものとなっている。これにより、オーガ２５ａが軸線周りに回転してベルト廃トナー搬送管２５内で廃トナーが廃トナー収容箱２０に向かって搬送される。

一方、ベルトクリーニング装置１８の排出部８１は、ベルトクリーニング装置１８の廃トナー収容部からベルトフレームの外側に突き出した円筒状の管部材８２を備えており、この周面に下方に向かって開口（図示しない）が設けられている。この管部材８２内には螺旋状の翼体を有するスクリュー部材８３が設けられており、ベルトクリーニング装置１８の廃トナー収容部から廃トナーを送り出すようになっている。また、この管部材８２には、先端部を閉鎖し、開口が設けられた部分を覆うように円筒状のキャップ８４が装着され、周方向に回転が可能になっている。このキャップには、管部材８２に設けられた開口と対応する部分に開放口８４ａが設けられているが、この排出部８１がベルト廃トナー搬送管２５と接続されない状態では、キャップ８４がねじりばね８５によって周方向に付勢され、管部材８２の開口とキャップの開放口８４ａとが一致しない位置に保持される。これにより、ベルトユニットが、画像形成装置本体から取り出され、ベルトクリーニング装置１８とベルト廃トナー搬送管２５とが連結されていない状態では、管部材８２の開口を閉鎖するものとなっている。

また、このキャップ８４の外周面には板状張り出し部８４ｂが設けられている。この板状張り出し部８４ｂは、排出部８１を画像形成装置本体に固定された連結部材８６に接近させ、管部材８２の開口を連結部材８６の開口８６ａと対応するように押し付けたときに、連結部材８６に当接され、ねじりばね８５の付勢力に抗してキャップ８４を周方向に回転させるものとなっている。これによって管部材８２の開口とキャップ８４の開放口８４ａとの周方向の位置が一致して管部材８２の開口が開放され、ベルトクリーニング装置１８から廃トナーがベルト廃トナー搬送管２５に放出されるものである。

なお、以上に説明した画像形成装置において、ベルトユニットに張架されたベルトは、記録シートを付着して搬送するシート搬送ベルトであったが、図１２に示すようにベルトユニット５０に張架されるベルトは、トナー像が形成される像保持体３から直接にトナー像が転写される中間転写ベルト９１であってもよい。この中間転写ベルト９１は、プロセスカートリッジ１０の像保持体３から順次転写されるトナー像をこの中間転写ベルト９１上で重ね合わせ、その後に記録シートに二次転写するものである。二次転写は、シートトレイ１３から送り出された記録シートを駆動ロール５２と二次転写ロール９２とが対向する位置に送り込み、中間転写ベルト９１と接触させる。駆動ロール５２と二次転写ロール９２との間には、二次転写用のバイアス電圧が印加されており、中間転写ベルト９１上のトナー像が一括して記録シートに転写されるものである。トナー像が転写れた記録シートは、図１から図１１までに示される画像形成装置と同様に定着装置１９に送り込まれ、トナー像を定着して排紙トレイ１７に排出される。

また、以上に説明した実施形態の画像形成装置には感光体クリーニング装置６が装備されており、感光体クリーニング装置６から排出される廃トナーも廃トナー収容箱２０に収容しているが、感光体クリーニング装置を備えていない画像形成装置にも採用することができる。このような画像形成装置では、感光体廃トナー搬送管は不要となる。
さらに、像保持体を含むプロセスカートリッジは、以上に説明した構成に限定されるものではなく、トナー像を形成する構成で一般に知られている様々なタイプのものを採用することができる。

本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置の像形成ユニット、ベルトユニット、感光体廃トナー搬送管及びベルト廃トナー搬送管を示す概略構成図である。図２に示す画像形成装置の像形成ユニット及びベルトユニットを着脱が可能に支持する機構を示す概略構成図である。図２に示す画像形成装置の像形成ユニットの概略斜視図である。図２に示す画像形成装置の像形成ユニットの概略平面図である。図２に示す画像形成装置の像形成ユニット及びベルトユニットを示す概略構成図であって、像形成ユニットを画像形成装置本体から引き出す過程を示す図である。図２に示す画像形成装置の像形成ユニット及びベルトユニットを示す概略構成図であって、ベルトユニットを画像形成装置本体から引き出す過程を示す図である。図２に示す画像形成装置のベルト廃トナー搬送管と廃トナー収容箱とを連結する第１の連結部の概略断面図であって、この連結部が切り離された状態を示す図である。図２に示す画像形成装置のベルト廃トナー搬送管と廃トナー収容箱とを連結する第１の連結部の概略断面図であって、この連結部が連結された状態を示す図である。図２に示す画像形成装置のベルト廃トナー搬送管とベルトクリーニング装置とを連結する第２の連結部の概略斜視図であって、この連結部が切り離された状態を示す図である。図２に示す画像形成装置のベルト廃トナー搬送管とベルトクリーニング装置とを連結する第２の連結部の概略斜視図であって、この連結部が連結された状態を示す図である。本願に係る発明の他の実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１：画像形成装置、２：開閉部、３：感光体ドラム、４：帯電装置、５：現像装置、６：感光体クリーニング装置、７：露光装置、
1０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ：プロセスカートリッジ、１１：シート搬送ベルト、１２：転写ロール、１３：シートトレイ、１４：搬送路、１５：手差し搬送路、１６：搬送ロール対、１７：排紙トレイ、１８：ベルトクリーニング装置、１９：定着装置、
２０：廃トナー収容箱、２１：廃トナー収容箱とベルト廃トナー搬送管とを連結する第１の連結部、２２：ベルトクリーニング装置とベルト廃トナー搬送管とを連結する第２の連結部、２３：廃トナー収容箱と感光体廃トナー搬送管とを連結する第３の連結部、２４：感光体廃トナー搬送管、２５：ベルト廃トナー搬送管、
３０：像形成ユニット、３１：像形成ユニットのフレーム、３１ａ：取っ手、３１ｂ：フレームの脚部、３２，３３：突起、
４１：第１のガイド、４２：第２のガイド、４３：第１のレバー、４４：第２のレバー、
５０：ベルトユニット、５１：ベルトフレーム、５１ａ：取っ手、５２：駆動ロール、５３：張架ロール、５４，５５：突起、
６１：第３のガイド、６２：第４のガイド、６３：第３のレバー、６４：第４のレバー、
７１：コネクタ、７１ａ：コネクタの排出口、７２：第１のシャッター、７３：第１のばね、７５：嵌合凹部、７６：第２のシャッター、７７：第２のばね、
８１：ベルトクリーニング装置に設けられた廃トナーの排出部、８２：管部材、８３：スクリュー部材、８４：キャップ、８５：ねじりばね、８６：連結部材、８７：ギア、８８：ウォームギア
９１：中間転写ベルト、９２：二次転写ロール

Claims

静電電位の差による潜像が無端状の周面に形成される像保持体と、該像保持体にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置とをそれぞれ複数備える像形成ユニットと、
前記像保持体に接触して前記トナー像が一旦転写される無端状のベルト又は前記トナー像が転写される記録シートを付着して搬送する無端状のベルトと、これを張架する複数のロール状部材とを備えたベルトユニットと、
前記ベルトに一旦転写されたトナー像をさらに記録シートに転写する転写装置又は前記ベルト上で搬送される記録シートにトナー像を転写する転写装置と、
前記トナー像を加熱して前記記録シート上に定着する定着装置と、を有し、
前記像形成ユニットと前記ベルトユニットとは、ハウジング内に、それぞれ前記ベルトの周回移動方向に沿って引き出して取り外しが可能に収容されており、
前記像形成ユニットは、前記ベルトの周面から回収された廃トナーを収容する廃トナー収容箱を、該像形成ユニットを前記ハウジングから引き出す方向の先端部に有し、
該像形成ユニットは、前記廃トナー収容箱を保持したまま前記ハウジングから引き出しが可能であるとともに、
該像形成ユニットを前記ハウジング内の所定の位置に収納した状態で前記廃トナー収容箱のみの取り出しが可能に該廃トナー収容箱を保持するものであることを特徴とする画像形成装置。
前記廃トナー収容箱は、前記像形成ユニットを前記ハウジング内の所定の位置に収容したとき及び該像形成ユニットを引き出し、該画像形成装置本体から取りはずす前の状態で、前記ベルトユニットを前記ハウジングから引き出すときに把持する部分を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ハウジング内には、前記ベルトの周面から回収された廃トナーを前記廃トナー収容箱に搬送する廃トナー搬送管が位置を固定して設けられ、
前記像形成ユニットを前記ハウジング内に収容するとき又は該ハウジング内から引き出すときに、前記廃トナー収容箱と前記廃トナー搬送管とを連結又は切り離す第１の連結部と、
前記ベルトユニットを前記ハウジング内に収容するとき又は該ハウジング内から引き出すときに、前記ベルトから回収した廃トナーを該ベルトユニット内から排出する排出部と前記廃トナー搬送管とを連結又は切り離す第２の連結部と、を有し、
前記第１の連結部は、前記廃トナー収容箱を前記像形成ユニットと分離して取り出すとき又は該廃トナー収容箱を前記ハウジング内に装着された像形成ユニットに取り付けるときに、前記廃トナー収容箱と前記廃トナー搬送管とを切り離し又は連結するものであ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。
前記像形成ユニットには、前記像保持体の周面から回収された廃トナーを前記廃トナー収容箱に搬送する感光体廃トナー搬送管が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の画像形成装置。