JP3664771B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、トナー像が形成される像担持体と、そのトナー像を転写材に転写した後、像担持体表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置とを具備し、少なくとも前記像担持体とクリーニング装置とを一体的に組付けて作像ユニットを構成し、該作像ユニットを画像形成装置本体に着脱可能に装着して成る画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはその複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より周知である。従来のこの種の画像形成装置においては、像担持体がユニットケースに着脱可能に組付けられ、そのユニットケースにクリーニング装置のクリーニングケースが一体に固定され、これらによって作像ユニットが構成されていた。かかる画像形成装置によれば、像担持体が劣化したようなとき、作像ユニットを画像形成装置本体から取り出し、そのユニットケースから像担持体を離脱してこれを交換することができる。
【0003】
一方、クリーニング装置は像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部材を有しているが、かかるクリーニング部材が劣化したようなときも、これを新たなものと交換する必要がある。ところが、従来の作像ユニットは、上述のようにそのユニットケースにクリーニングケースが一体化されていたため、クリーニング部材をクリーニングケースから外すには、一旦ユニットケースから像担持体を離脱してクリーニング部材を外部に対して露出させ、しかる後、クリーニング部材をクリーニングケースから外さなければならず、その作業が大変煩雑なものとなっていた。しかも、クリーニング部材の着脱のために像担持体をユニットケースに対して着脱するとき、像担持体に手を触れてその性能を低下させたり、像担持体表面に傷を付けてしまうおそれもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来の欠点を除去した冒頭に記載した形式の画像形成装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記像担持体が着脱可能に組付けられるユニットケースに前記クリーニング装置を着脱可能に連結して作像ユニットを構成し、前記像担持体をユニットケースに組付けたまま、前記クリーニング装置をユニットケースから離脱し、かつ前記クリーニング装置をユニットケースに組付けたまま、前記像担持体をユニットケースから離脱可能に構成し、該ユニットケースに連結されたクリーニング装置のクリーニングケースには、同じくユニットケースに組付けられた像担持体の表面に対向する開口が形成され、作像ユニットのユニットケースには、当該作像ユニットを画像形成装置本体外に取り出してこれを水平な載置面に載置したとき、前記クリーニング装置がその開口を上方に向けた姿勢をとるように、前記載置面に接する当接面が形成され、前記クリーニング装置のクリーニングケースには、該クリーニング装置をユニットケースから外してこれを水平な載置面に載置したとき、当該クリーニング装置がその開口を上方に向けた姿勢をとるように、前記載置面に接する当接面が形成されていて、前記ユニットケースは、ケース本体と該ケース本体に回動開閉可能に枢着されたカバーとを有し、作像ユニットを画像形成装置本体外に取り出してこれを載置面に載置し、前記カバーを開くことにより、前記像担持体をケース本体から取り出せるように構成されていることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【0008】
【実施例】
以下、カラー画像を形成する画像形成装置に本発明を適用した実施例を説明する。
【0009】
図1に示した画像形成装置1は、原稿読み取り部4と、システム制御部3と、プリンタ部2とを有し、システム制御部3は原稿読み取り部4及びプリンタ部2を統括制御する。
【0010】
先ずプリンタ部2の概略構成を説明する。プリンタ部2の主要構成要素であるドラム状の感光体5は像担持体の一例をなすものであり、かかる感光体5は、図示していない駆動モータによって図における反時計方向に回転駆動される。この回転時に、感光体5の表面が帯電装置の一例である帯電チャージャ6の作用により均一に帯電される。次いで、露光部7で、レーザ光書き込み系8から出射するレーザ光9により、光書き込み走査が行われることにより、感光体5上には所定の静電潜像が形成される。原稿からの光像を直に感光体に結像して静電潜像を形成するように構成することもできる。
【0011】
上記静電潜像は、黒現像器B、イエロー現像器Y、マゼンタ現像器M及びシアン現像器Cを有する回転型現像装置13の黒現像器Bによって、先ず黒のトナー像として可視像化される。転写材の一構成例である中間転写ベルト14は、図における時計方向に回転駆動されるようになっていて、上記黒のトナー像は、1次転写領域11において、中間転写ベルト14に、転写チャージャ15の作用により1次転写される。中間転写ベルト14は、ローラ35,36,37,38,39に巻き掛けられて回転駆動される。
【0012】
回転を続ける感光体5上には、前述の静電潜像の形成のあとに、別の、色分解された静電潜像がそれぞれ順次形成されるようになっており、その各静電潜像の形成毎に、回転型現像装置13の他の現像器Y,M,Cによって、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像がそれぞれ順次形成される。そして、初めに転写された黒のトナー像の上に、それらの各色のトナー像が順次重ねて2次転写されることにより、中間転写ベルト14上にはフルカラーのトナー像が形成される。感光体5上の各色のトナー像が中間転写ベルト14に転写された後に、感光体5上に残留するトナーはクリーニング装置31によって感光体5から清掃除去される。
【0013】
一方、給紙トレイ16からは、転写紙17が、給紙ローラ19の回転により、搬送ローラ対20を経由して、レジストローラ対18に向けて送られる。先端部がレジストローラ対18に達した転写紙17は、レジストローラ対18の回転によって、中間転写ベルト14上のフルカラーのトナー像の先端部と、転写紙17の先端部とが、2次転写領域12に好機に会合するように、その転写領域12に向けて送られる。2次転写領域12に向けて送られた転写紙17には、中間転写ベルト14上のフルカラーのトナー像が、転写チャージャ21の作用により2次転写される。この転写のあと、転写紙17は、分離チャージャ22の作用により、中間転写ベルト14から分離される。
【0014】
搬送ベルト23は、一対のローラ23A,23B間に掛け渡されていて、図における反時計方向に回転駆動される。中間転写ベルト14から分離された転写紙17は、かかる搬送ベルト23の回転によって定着装置の定着ローラ対24に向けて送られる。
【0015】
定着ローラ対24は、熱定着ローラ24Aと、これに圧接する加圧ローラ24Bより成り、このうちの熱定着ローラ24Aが、図における矢印方向に回転駆動され、加圧ローラ24Bも矢印方向に回転駆動される。回転するこれらのローラの間を転写紙17が通る間で、転写紙上の転写トナー像が定着される。この定着後、転写紙は、搬送ローラ対25及び排出搬送ローラ対26の回転によって排紙トレイ27に向けて搬送され、フルカラーコピー紙としてそのトレイ27に収容される。
【0016】
単色コピーの場合は、複数の色のトナー像の重ね転写は行われず、単色のトナー像が感光体5から中間転写ベルト14に転写され、更に中間転写ベルト14上の転写トナー像が転写紙に転写され、単色のコピー紙が排紙トレイ27に排出される。
【0017】
なお、この例の画像形成装置にあっては、手差し給紙用テーブル28からの手差し給紙も可能となっている。手差し給紙するときは、手差し給紙用テーブル28を横倒しにし、テーブル面に沿って転写紙の先端部側を給送ローラ29の下位に差し込む。すると、給送ローラ29が回転し、搬送ローラ対30を経由して、転写紙がレジストローラ対18に向けて送られる。
【0018】
この他、中間転写ベルト14には中間転写ベルト用のクリーニング装置32が対向配備され、中間転写ベルト14から転写紙17にトナー像を2次転写した後に中間転写ベルト14上に残留するトナーがこのクリーニング装置32のクリーニング部材32aによってクリーニングされる。回収されたトナーは、クリーニング装置32のトナー搬送クスクリュー33より成るトナー搬送部材によってクリーニング装置のケース外に搬送排出される。クリーニング部材32aは、中間転写ベルト14の清掃時以外の時期には、そのベルト14から離間し、中間転写ベルト14上のトナー像を乱さないように構成されている。
【0019】
次に、原稿読み取り部4について説明すると、その筐体の上部に設置されたコンタクトガラス140には原稿(不図示)が載置セットされ、原稿照明ランプ141と第1ミラー142から成る光学系と、第2及第3ミラー143及び144から成る光学系とが、それぞれ2:1の速度比で図1における右方向に走行駆動されると、コンタクトガラス140に載置された原稿は、それらの光学系によって読み取り走査される。そして、この際の走査光像は、結像レンズ150を通して、例えばCCDから成る読み取り素子145に投射され、原稿の画像情報が読み取られる。かかる画像情報が、前述のようにして、プリンタ部2において転写紙17上に記録画像として再現されるのである。
【0020】
上述のように、図示した画像形成装置1は、トナー像が形成される像担持体の一例であるドラム状の感光体5と、そのトナー像を、転写材の一例である中間転写ベルト14に転写した後、その感光体5の表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置31とを有しており、かかる画像形成装置1を構成する作像要素のうち、少なくとも感光体5とクリーニング装置31とが一体的に組付けられ、図2に示す如く作像ユニット40が構成されている。
【0021】
図1及び図2に示すように、クリーニング装置31は、クリーニングケース41と、このケース41に対して後述するように取付けられたクリーニングブレード42と、同じくクリーニングケース41に回転自在に支持されたトナー搬送ブラシ43と、基端部をクリーニングケース41に固定されたシール部材44と、クリーニングケース41内に配置されたトナー搬送スクリュー45とを有している。かかるクリーニング装置31が図1に示すように画像形成装置本体100内にセットされた状態で、クリーニングブレード42はその先端エッジ部が感光体5の表面に圧接し、その表面に付着している残留トナーを掻き取り除去する。このように、クリーニングブレード42は、像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング部材の一例を構成するものである。クリーニングブレード42によって感光体5から除去されたトナーは、感光体表面に当接しながら回転するトナー搬送ブラシ43によって、回転するトナー搬送スクリュー45へ運ばれ、次いでこのスクリュー45によってクリーニングケース41の外部へと搬送される。トナー搬送ブラシ43に付着したトナーは、図示していないフリッカによって除去される。シール部材44は、例えば薄い樹脂シートより成り、その先端部が感光体表面に当接してクリーニングケース外にトナーが飛散することを防止している。
【0022】
クリーニングケース41、クリーニングブレード42、トナー搬送ブラシ43、シール部材44及びトナー搬送スクリュー45は、感光体5に対して平行に長く延びており、クリーニングケース41の感光体5の表面に対向する側には、クリーニングブレード42とシール部材44とが感光体5の表面に圧接できるように、またクリーニングブレード42によって感光体表面の残留トナーを除去できるように、開口46が形成されている(図6、図8及び図9も参照)。
【0023】
図2は、作像ユニット40が画像形成装置本体100(図1)内の所定の位置に装填セットされたときの様子を示しており、このときドラム状の感光体5は、基端部を画像形成装置本体100の奥側のフレーム側板(図示せず)に片持ち梁状に回転自在に支持された軸47に支持され、図示していない駆動装置により軸47と共に回転駆動される。軸47の手前端の端部、すなわち自由端は、図示していない位置決め部材(所謂面板)に回転自在に支持され、その位置決め部材は、画像形成装置本体100の手前側のフレーム側板(図示せず)に着脱自在に固定されている。
【0024】
作像ユニット40は、画像形成装置本体100に対して着脱自在に装着されており、図示した例では、その作像ユニット40を画像形成装置本体100の手前側、すなわち図1及び図2の紙面に対して垂直な手前方向に引き出して、その作像ユニット40を画像形成装置本体100から抜き出し、またその逆方向に押し込んでセットすることができる。より具体的に示すと、図2に示した作像ユニット40を画像形成装置本体100から取り出すときは、前述の位置決め部材を画像形成装置本体100の手前側のフレーム側板から外し、感光体5をフリーな状態にしてから、作像ユニット40を画像形成装置本体100のガイド(図示せず)によって案内しながら、図2の紙面に垂直な手前側に引き、感光体5を軸47から抜き出すことによって作像ユニット40を画像形成装置本体外に取り出すことができる。逆の操作によって、作像ユニット40を画像形成装置本体100に装填セットすることができる。
【0025】
ここで、図2に示すように、作像ユニット40は感光体5が着脱可能に組付けられて収納されるユニットケース48を有しており、本例では、そのユニットケース48に、前述の帯電チャージャ6の収容部49が形成されている。前述のように作像ユニット40を画像形成装置本体100から引き出すときは、予め帯電チャージャ6をその収容部49から抜き出しておく。また作像ユニット40を画像形成装置本体100にセットしてから帯電チャージャ6を収容部49に挿入する。
【0026】
図3は、作像ユニット40を前述のように画像形成装置本体100から取り出し、これをテーブル面や床面などの水平な載置面50上に載置したときの様子を示している。このとき、作像ユニット40は、これが図2に示すように画像形成装置本体100にセットされているときの状態から上下を逆にした180°回転した状態となっている。
【0027】
図4に示すように、ユニットケース48は、ケース本体51と、これにピン52を介して回動開閉自在に枢着されたカバー53とを有し、通常、カバー53は図3に示すようにユニットケース48の前後に設けられたねじ57によってケース本体51に固定されている。ケース本体51は、前後の側壁(図2乃至図6には手前側の側壁だけを示す)54を有し、図3及び図4に示した状態で、その各側壁54の円弧状の感光体支持面55に感光体5の各端部(所謂フランジ部)が載置されている。カバー53も前後の側壁(これも図1乃至図6では手前側だけを図示してある)56を有し、図3に示した状態で、その円弧部65は、感光体支持面55と共に、感光体5の端部を挟むように位置する。なお、作像ユニット40が画像形成装置本体100にセットされているときは、前述のように感光体5は軸47に支持されるので、感光体5の手前側の端部は、手前側の感光体支持面55からわずかに離れた浮いた状態となる。
【0028】
ここで、感光体5をユニットケース48から取り出すには、作像ユニット40を図3に示すように画像形成装置本体100から取り出してこれを載置面50に載置し、次いでカバー53をケース本体51に対して固定しているねじ57を外す。引き続き、図4に示すようにカバー53をピン52のまわりに回動させて該カバー53を開くことにより、ケース本体51の上部を開放し、次いで、図5に示すように感光体5を上方に持ち上げれば、その感光体5をケース本体51から取り出すことができる。逆の操作によって感光体5をユニットケース48内に収容することができる。このようにして簡単に感光体5の交換やその補修作業を行うことができる。
【0029】
クリーニング装置31のクリーニングケース41には、前述のようにクリーニングブレード42などの要素が組付けられているが、かかるクリーニングブレード42も経時的に劣化するので、その場合にはこれを新たなものと交換する必要がある。クリーニング装置31に対するメインテナンス作業が必要となるのである。その際、従来の作像ユニットにおいては、先にも説明したように、クリーニング装置のクリーニングケースがユニットケースと一体化されていた。このため、クリーニングブレードを交換するときは、図5に示したように、感光体をユニットケースから外し、その内部のクリーニングブレードを露出させた状態にした上、そのクリーニングブレードをクリーニングケースから離脱する必要があった。ところが、このようにクリーニングブレードの交換のために、本来外す必要のない感光体までユニットケースから外さなければならないため、作業が煩雑となり、またこのとき感光体を劣化させるおそれもある。
【0030】
そこで、本例の画像形成装置においては、感光体5が着脱可能に組付けられるユニットケース48に、クリーニング装置31が着脱自在に連結されている。ユニットケース48にクリーニング装置31を着脱可能に連結して作像ユニット40を構成しているのである。図示した例では、図3に示すように、クリーニング装置31のクリーニングケース41と、ユニットケース48との着脱手段の一例であるねじ58が、ユニットケース48の前後に設けられ(図7も参照)、通常はそのねじ58によってクリーニングケース41がユニットケース48のケース本体51に対して固定されている。クリーニングブレード42を交換するなどのメインテナンス作業を行うときは、ねじ58を緩めてこれを取り外す。これにより、図6及び図7に示すようにクリーニング装置31をユニットケース48から離脱することができる。
【0031】
図8は、上述のようにユニットケース48から離脱したクリーニング装置31を90°回転させた状態で載置面50上に載置したときの様子を示している。このとき、クリーニングブレード42は、その基端部が支持部材59に固着され、この支持部材59が、クリーニングケース41に固着されたブレードホルダ60に、着脱手段の一例である適数のねじ61によって固定されている(図10も参照)。そこで、作業者はそのねじ61を緩めてこれを取り外すことにより、クリーニングブレード42をその支持部材59と共に、図9及び図10に示す如く、ブレードホルダ60から離脱することができる。逆の操作によって、新たなクリーニングブレード42をクリーニングケース41に対して取付け、次いでそのクリーニング装置31をユニットケース48に固定することができる。
【0032】
上述のように、クリーニング装置31は、そのクリーニングケース41がユニットケース48に着脱自在に連結されているので、かかるクリーニング装置31をユニットケース48から離脱することによって、クリーニングブレード42などのクリーニング要素を交換し、ないしは補修することができる。かかるメインテナンス作業時に、図6からも判るように、感光体5をユニットケース48に組付けたままとしておくことができ、クリーニングブレード42の交換などの作業のために感光体5までも着脱する必要はない。このため、クリーニングブレード42の交換ないしはその補修作業などのメインテナンス作業を至って簡単に行うことができるだけでなく、感光体5に手を触れたり、これに傷を付ける不具合を回避することができる。このように、感光体5をユニットケース48に組付けたまま、クリーニング装置31をユニットケース48から離脱することができ、しかも前述したとこらから明らかなように、クリーニング装置31をユニットケース48に組付けたまま、感光体5をユニットケース48から離脱することができる。
【0033】
ところで、先にも説明したように、ユニットケース48に連結されたクリーニング装置31のクリーニングケース41には、同じくユニットケース48に組付けられた感光体5の表面に対向する開口46が形成されている。従って、作像ユニット40を画像形成装置本体100から取り出してこれを載置面50上に置き、そのユニットケース48から感光体5を外したとき、或いはクリーニング装置31をユニットケース48から外してそのクリーニング装置31を載置面50に置いたとき、開口46が外部に露出し、ここからユニットケース41内のトナーが外部に漏れ出るおそれがある。
【0034】
そこで、本例の作像ユニット40のユニットケース48には、これを画像形成装置本体外に取り出し、図3乃至図5に示すように、これを水平な載置面50上に載置したとき、クリーニング装置31がその開口46を上方に向けた姿勢をとるように、載置面50に接する当接面62が形成されている。すなわち、作像ユニット40を画像形成装置本体100から引き出し、そのユニットケース48の当接面62が載置面50に接するように作像ユニット40を載置したとき、クリーニング装置31の開口46が必ず上方(本例では斜め上方)を向くようにするのである。かかる構成により、感光体5を図5に示す如くユニットケース48から外し、これによって開口46が露出しても、ここからクリーニングケース41内のトナーがこぼれることを阻止できる。
【0035】
また、図8に示すように、クリーニング装置31のクリーニングケース41には、そのクリーニング装置31をユニットケース48から外してこれを水平な載置面50に載置したとき、クリーニング装置31がその開口46を上方に向けた姿勢をとるように、載置面50に接する当接面63が形成されている。クリーニング装置31を単独で載置面50上に置いたときも、その開口46が上方(この場合も本例では斜め上方)を向くようにするのである。これにより、その開口46からクリーニングケース41内のトナーがこぼれ出る不具合を阻止できる。
【0036】
上述のように、クリーニング装置31からのトナーのこぼれ出しを防止できるので、画像形成装置の周辺や、作像ユニット40の各要素がトナーで汚される不具合を防止することができる。
【0037】
以上、像担持体がドラム状の感光体5として構成された実施例を説明したが、その像担持体がベルトより成るときも本発明を適用できる。また像担持体が感光体以外のものから成るときも同様であり、例えば図1に示した中間転写ベルト14より成る像担持体と、その表面を清掃するクリーニング装置32とが、前述の感光体5とクリーニング装置31と同様な組付状態となるように構成することもできる。この例の場合は、像担持体上のトナー像を転写される転写材は転写紙17となる。また本発明は、感光体上のトナー像を直接転写紙などの最終転写材に転写する形式の画像形成装置などにも広く適用できるものである。
【0038】
【発明の効果】
請求項1に記載の画像形成装置によれば、クリーニング装置がユニットケースに着脱可能に連結されているので、像担持体をユニットケースから外すことなくクリーニング装置に対するメインテナンス作業を遂行でき、その作業を簡素化できると共に、像担持体を傷める不具合を防止できる。しかも、作像ユニットを画像形成装置本体から外してこれを載置面に載置し、ユニットケースから像担持体を外したときも、クリーニング装置の開口からトナーがこぼれることを防止できる。さらに、ユニットケースからクリーニング装置を外してこれを載置面に載置したときも、そのクリーニング装置の開口からトナーがこぼれ出ることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明一実施例の画像形成装置の内部構造を示す概略構成図である。
【図2】画像形成装置本体に装着された状態の作像ユニットを示す正面図である。
【図3】作像ユニットを画像形成装置本体から外し、これを載置面上に置いたときの様子を示す正面図である。
【図4】図3に示した状態から、ユニットケースのカバーを開放したときの様子を示す正面図である。
【図5】カバーを開放した後、ケース本体から感光体を外した状態を示す正面図である。
【図6】ユニットケースと、このケースから離脱したクリーニング装置とを示す正面図である。
【図7】図6と同じ状態を示す斜視図である。
【図8】ユニットケースから外したクリーニング装置を載置面上に載置した様子示す正面図である。
【図9】クリーニングケースに対してクリーニングブレードを取り外したときの様子を示す正面図である。
【図10】図9と同様にクリーニングブレードを取り外したときの様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置
31 クリーニング装置
40 作像ユニット
41 クリーニングケース
46 開口
48 ユニットケース
50 載置面
62 当接面
63 当接面
100 画像形成装置本体
Claims (1)
- トナー像が形成される像担持体と、そのトナー像を転写材に転写した後、像担持体表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置とを具備し、少なくとも前記像担持体とクリーニング装置とを一体的に組付けて作像ユニットを構成し、該作像ユニットを画像形成装置本体に着脱可能に装着して成る画像形成装置において、前記像担持体が着脱可能に組付けられるユニットケースに前記クリーニング装置を着脱可能に連結して作像ユニットを構成し、前記像担持体をユニットケースに組付けたまま、前記クリーニング装置をユニットケースから離脱し、かつ前記クリーニング装置をユニットケースに組付けたまま、前記像担持体をユニットケースから離脱可能に構成し、該ユニットケースに連結されたクリーニング装置のクリーニングケースには、同じくユニットケースに組付けられた像担持体の表面に対向する開口が形成され、作像ユニットのユニットケースには、当該作像ユニットを画像形成装置本体外に取り出してこれを水平な載置面に載置したとき、前記クリーニング装置がその開口を上方に向けた姿勢をとるように、前記載置面に接する当接面が形成され、前記クリーニング装置のクリーニングケースには、該クリーニング装置をユニットケースから外してこれを水平な載置面に載置したとき、当該クリーニング装置がその開口を上方に向けた姿勢をとるように、前記載置面に接する当接面が形成されていて、前記ユニットケースは、ケース本体と該ケース本体に回動開閉可能に枢着されたカバーとを有し、作像ユニットを画像形成装置本体外に取り出してこれを載置面に載置し、前記カバーを開くことにより、前記像担持体をケース本体から取り出せるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
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