JP3837003B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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関し、特に、装置本体に対して着脱自在に設けたプロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、中間転写体（像担持体）を用いたカラー画像形成装置や、感光体上に複数色のトナーを重ねて転写材に一括転写するカラー画像形成装置においては、中間転写体や、中間転写体に残留した廃トナーを除去するクリーニング装置等を一体化してプロセスカートリッジとして構成し、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能に設けているものがある。
【０００３】
このようなカラー画像形成装置においては、中間転写体上に複数色のトナー像を順次転写するため、画像形成中にクリーニング部材を像担持体に当接させることができないので、クリーニング装置のクリーニング部材を中間転写体に対して接離可能にしている。また、廃トナー回収部においても同様に、画像形成中に廃トナー回収部を中間転写体に接触させることができないので、中間転写体に対して離間させる必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、廃トナー回収部を、中間転写体に対して接離可能に設けていない場合には、廃トナー回収部と中間転写体との間には、常に隙間が形成されている。従って、プロセスカートリッジを装置本体から取り外し、取り外したプロセスカートリッジを逆さまにしたとき等、プロセスカートリッジの向きによっては、廃トナー回収部に回収された廃トナーが、廃トナー回収部と中間転写体との隙間から漏れてしまうという課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、廃トナーの漏れを防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備え、プロセスカートリッジが、トナー像を担持する像担持体と、像担持体に接離可能に設けられ像担持体に接して像担持体の廃トナーを除去するクリーニング部材と、クリーニング部材が除去した廃トナーを回収する廃トナー回収部とを少なくとも備える画像形成装置において、プロセスカートリッジは、廃トナー回収部と像担持体との隙間を塞ぐ閉位置と、廃トナー回収部と像担持体との隙間を開ける開位置とに移動可能な遮蔽部材を備え、遮蔽部材は、プロセスカートリッジを装置本体に装着したとき、プロセスカートリッジの装着に連動して閉位置から開位置に移動し、プロセスカートリッジを装置本体から離脱したとき、プロセスカートリッジの離脱に連動して開位置から閉位置に移動することを特徴とする。
本発明では、プロセスカートリッジを装置本体に装着すると、遮蔽部材が閉位置から開位置に移動し、廃トナー回収部と像担持体との間に隙間を形成する。プロセスカートリッジを装置本体に装着後、像担持体がトナー像を担持しているときには、クリーニング部材は像担持体から離間しており、像担持体のトナー像が転写された後、クリーニング部材は、像担持体に当接して像担持体の廃トナーを除去する。このクリーニング部材により除去された廃トナーは、廃トナー回収部に回収される。
一方、プロセスカートリッジを装置本体から取り出すと、遮蔽部材が開位置から閉位置に移動し、廃トナー回収部と像担持体との隙間を塞ぐ。従って、プロセスカートリッジを逆さまに持つ等、プロセスカートリッジをどのような向きにしても廃トナー回収部と像担持体との隙間から廃トナーが漏れるのを防止でき、周囲の汚れを防止できる。
また、本発明は、遮蔽部材と対向部材とで像担持体を挟持していることにより、像担持体が対向部材に沿って平らになるので、遮蔽部材と像担持体とのシール性をより高めることができる。
また、本発明では、プロセスカートリッジが装置本体に装着されると、遮蔽部材が閉位置から開位置に移動するが、この移動により、遮蔽部材により対向部材に押されていた像担持体が対向部材から離れる。従って、画像形成中において、対向部材が像担持体に接触しないので、像担持体を傷つけるのを防止でき、像担持体の寿命の低下を防止できる。
また、本発明は、遮蔽部材の像担持体との当接部には、弾性部材が設けられていることを特徴とする。
弾性部材は、像担持体との当接時の衝撃を緩和するので、像担持体を傷つけることを防止できる。また、当接時に、弾性部材が像担持体に密着するので、像担持体とのシール性を高めることができ、廃トナーの漏れをより防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。先ず、図１乃至図６に基づいて第１実施の形態を説明する。図１に示すように、画像形成装置５０は、中間転写体としての中間転写ベルト１０を備えるカラー用の画像形成装置５０であり、原稿画像を色分解して読み取って電気的な信号であるカラー画像データ（画像情報）に変換するカラースキャナと、露光手段としてのレーザ書き込み装置５とを有している。
【００１６】
書き込み装置５は、カラースキャナからのカラー画像データを光信号に変換して、原稿画像に対応した光書き込みを行い、像担持体である可撓性の感光体ベルト１の表面上に静電潜像を成形する。即ち、画像データにより、半導体レーザ（図示せず）で発生されたレーザービームＬは、ｆ／θレンズ、反射ミラー等の光学装置により、光路、走査を調整されて感光体ベルト１に至り、帯電手段である帯電チャージャー４により帯電された感光体ベルト１に、画像情報に基づいた走査露光を行って静電潜像を形成する。
【００１７】
感光体ベルト１は、回転ローラ２、３により回転可能に支持されており、例えば、図中矢印Ａで示すように時計回りに回転する。感光体ベルト１の周囲には、クリーニングブレード１５Ａと、廃トナー回収容器１５ｃとを有する感光体クリーニング装置１５と、帯電チャージャー４と、現像手段としてのカラー現像装置６と、中間転写ベルト１０が配置されている。
【００１８】
カラー現像装置６は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤（トナー）を有する４つの現像器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを一体的に形成している。なお、各現像器６ａ乃至６ｄは、感光体ベルト１上の静電潜像を可視化するために各色の現像剤を感光体ベルト１に供給する現像スリーブ７ａ乃至７ｄと、現像剤を汲み上げて攪拌するために回転する現像パドル９ａ乃至９ｄとから主に構成されている。また、本実施形態では、現像器６ａ乃至６ｄのいずれか一つが、対応する色のタイミングに同期して、現像可能な位置に移動する。
【００１９】
中間転写ベルト１０は、回転ローラ１１、１２によって回転可能に支持されており、図中矢印Ｂで示すように反時計方向に回転する。中間転写ベルト１０と感光体ベルト１とは当接部Ｔで当接している。当接部Ｔにおいて中間転写ベルト１０の裏面には、導電性を有するバイアスローラ１３が所定の条件で接触しており、このバイアスローラ１３によって感光体ベルト１上のトナー像が、中間転写ベルト１０の表面に転写される。
【００２０】
中間転写ベルト１０を支持する回転ローラ１１の近傍部位には、中間転写ベルト１０の表面をクリーニングするための中間転写体クリーニング装置１６が設けられている。この中間転写体クリーニング装置１６のクリーニングブレード（クリーニング部材）１６Ａは、図示しない接離用アームを介して、中間転写ベルト１０に対して接離自在となっている。
【００２１】
なお、クリーニングブレード１６Ａは、感光体ベルト１から中間転写ベルト１０にトナー像が転写される際には（画像形成中には）、中間転写ベルト１０から離れ、中間転写ベルト１０から転写紙１７Ａにトナー像が転写された後に中間転写ベルト１０に接触して中間転写ベルト１０上の廃トナーを掻き取る。
【００２２】
トナー像が転写される転写紙１７Ａは、給紙カセット１７から給紙ローラ１８と搬送ローラ対１９Ａ、１９Ｂとを介して送り出され、レジストローラ対２０Ａ、２０Ｂによって所定のタイミングで中間転写ベルト１０と転写ローラ１４との間のニップ部（転写部）Ｎに送り込まれる。
【００２３】
一方、このような転写紙１７Ａの搬送前の段階では、感光体ベルト１上に所定の色のトナー象が順次に形成され、その都度、各色のトナー象が中間転写ベルト１０の同一位置に順次転写される（中間転写ベルト１０が１回転する毎に１色ずつ転写されていく）。この場合、感光体ベルト１は、感光体ベルト１は１色毎にクリーニングされて次の色の形成に備える。
【００２４】
中間転写ベルト１０に順次転写されて重ね合わされた複数色のトナー像は、転写ローラ１４との間のニップ部Ｎに送り込まれた転写紙１７Ａに一括転写される。複数色のトナー象が一括転写された転写紙１７Ａは、定着装置８０に送られ、定着ローラ８０Ａと加圧ローラ８０Ｂによってトナー像が転写紙２７Ａに定着されるとともに、排紙ローラ対８１Ａ、８１Ｂによって排紙スタック部８２にプリント画像として排出される。
【００２５】
また、クリーニングブレード１５Ａ、１６Ａによって感光体ベルト１および中間転写ベルト１０から掻き取られた廃トナーは、回収容器１５ｃに収納されるようになっている。この場合、クリーニングブレード１６Ａにより掻き取られた廃トナーは、中間転写体クリーニング装置１６の廃トナー回収部１６ｃに設けられたオーガ１６ｂにより、図中手前方向に搬送され、更に後述するプロセスカートリッジ３１手前側面に設けられた搬送部（図示せず）により回収容器１５ｃに搬送されるようになっている。また、回収容器１５ｃは、収納される廃トナーの量に応じて適宜交換される。即ち、回収容器１５ｃに所定量以上の廃トナーが収納された時点で、プロセスカートリッジ３１に対し交換することにより、プロセスカートリッジ３１の長寿命化を図れる。
【００２６】
一方、装置本体４５の構造としては、本体フレーム２１と、転写紙１７Ａの搬送経路４０が開放可能な前フレーム８とによって構成され、本体フレーム２１の下部には、給紙カセット１７を配置し、本体内部にカラー現像装置６、プロセスカートリッジ３１を交換可能に配置し、更にその上方に、定着装置８０を配置しており、本体上部には、排紙スタック部８２が形成されている。
【００２７】
前フレーム８は、本体フレーム２１に設けられた回動支持軸２１Ａを中心に開閉回動可能に支持され、通常は、図１に示すように、閉じた状態で保持される。転写紙１７Ａの搬送経路４０内にジャムが発生した場合には、図２に示すように、前フレーム８のロック機構（図示せず）を解除して前フレーム８を開放する。前フレーム８には、転写紙の搬送経路４０の一部を構成する搬送ローラ対１９Ａ、レジストローラ２０Ａ、転写ローラ１４等が保持されており、前フレーム８を開放することにより、転写紙１７Ａの搬送経路４０が露出し、容易にジャム処理が行えるようになっている。なお、この際、他の作像系装置は不動であり、トナーの飛散や、漏洩等を防止するようになっている。
【００２８】
プロセスカートリッジ３１は、感光体ベルト１、帯電チャージャー４、中間転写ベルト１０、各クリーニング装置１５、１６等を一体に組み込み、回収容器１５ｃは、プロセスカートリッジ３１に対して交換可能に組み込まれており、寿命到来時に交換可能な構成となっている。このプロセスカートリッジ３１には、装置本体４５からプロセスカートリッジ３１が取り外されたときに、廃トナー回収部１６ｃと中間転写体１０との隙間Ｍ（図３参照）を塞ぐ遮蔽部材３３が配置されている。尚、プロセスカートリッジ３１のレジストローラ２０Ｂ側のケース外装部分３１Ａは、転写紙搬送ガイドとしての機能も備えている。
【００２９】
また、プロセスカートリッジ３１は、前フレーム８と同様に、本体フレーム２１に設けられた回動支持軸２１Ａを中心に回動可能なプロセスカートリッジ保持部４１によって保持されている。プロセスカートリッジ３１を装置本体４５から取り出すときは、図３に示すように、プロセスカートリッジ３１を開放状態の前フレーム８側に起こし、上方に引き出すようになっている。尚、プロセスカートリッジ３１は、保持部材４１の両内側側面に設けられた溝に挿入される案内部３１Ｂを有しており、案内部３１Ｂが保持部材の溝に沿って挿脱されるようになっている。
【００３０】
図４は、装置本体からプロセスカートリッジを取り出したときにおけるクリーニング装置の近傍を示す断面図であり、図５は、装置本体にプロセスカートリッジを装着したときにおけるクリーニング装置の近傍を示す断面図であり、図６は、装置本体から取り出されたプロセスカートリッジが、正規の状態で置かれている状態を示す断面図である。尚、図４及び図５においては、簡略のためクリーニング装置１６のクリーニング部材１６Ａの近傍は省略している。
【００３１】
図４乃至図６に示すように、遮蔽部材３３は、クリーニング装置１６の廃トナー回収部１６ｃの外壁に沿って設けられている。遮蔽部材３３はレバー５２により、装置本体４５に対するプロセスカートリッジ３１の着脱に連動して、廃トナー回収部１６ｃと中間転写体１０との隙間Ｍを塞ぐ閉位置（図４の位置）と、隙間Ｍを開ける開位置（図５の位置）とに移動可能になっている。
【００３２】
遮蔽部材３３は、プロセスカートリッジ３１のハウジング側面に形成された長孔３１ｃに挿通されているピン３３ａ、３３ｂを有しており、長孔３１ｃの長手方向にスライド可能に設けられている。また、遮蔽部材３３の中間転写体１０との当接部には、弾性部材３５が取り付けられており、遮蔽部材３３が閉位置にあるときに、弾性部材３５が中間転写体１０に密着するようになっている。従って、中間転写体１０に対するシール性を高めることができる。また、弾性部材３５は、中間転写体１０との当接時の衝撃を緩和するので、像担持体を傷つけることを防止できる。
【００３３】
レバー５２は、回動軸５２ａを中心に回動可能となっており、レバー５２の一端部５２ｃには、例えば、スプリング等の付勢部材５３が取り付けられ、レバー５２の他端部５２ｄには、遮蔽部材３３の一方のピン５２ｂが挿通された長孔５２ｂが形成されている。
【００３４】
図４に示すように、付勢部材５３の一端は、レバー５２の一端部５２ｃに取り付けられ、付勢部材の他端は、プロセスカートリッジ３１のハウジングの側面に取り付けられており、付勢部材５３は、レバー５２の一端部５２ｃを矢印Ｃ方向に付勢するようになっている。この付勢部材５３の付勢力により、レバー５２は、回動軸５２ａを中心に図中反時計方向に回動し、遮蔽部材３３が閉位置に向けて移動するようになっている。
【００３５】
また、図５に示すように、レバー５２の一端部５２ｃは、本体フレーム２１に設けられた固定軸２１Ｂとの当接により、付勢部材５３の付勢力に抗して矢印Ｄ方向に移動するようになっている。これにより、レバー５２は、回動軸５２ａを中心に図中時計方向に回動し、遮蔽部材３３が開位置に向けて移動するようになっている。
【００３６】
次に、上述した構成に基づき、本実施の形態の作用を説明する。プロセスカートリッジ３３を装置本体４５にセットするときは、図３に示すように、装置本体４５の前フレーム８を解放状態にし、プロセスカートリッジ３１を上方より保持部材４１に向けて挿入し、本体フレーム２１に設けられた回動支持軸２１Ａを中心に図中反時計方向に回動して正規の位置（作像位置）にセットすることにより行う。
【００３７】
このとき、図５に示すように、本体フレーム２１に設けられた固定軸２１Ｂにレバー５２の一端部５２ｃが当接することにより、レバー５２は、回動軸５２ａを中心に矢印Ｄ方向に回動する。このレバー５２の回動で、遮蔽部材３３が中間転写体１０から離れ、遮蔽部材３３が開位置に位置する。
【００３８】
一方、プロセスカートリッジ３１を装置本体４５から取り出す（離脱する）と、図４に示すように、固定軸２１Ｂとの当接状態が解除されたレバー５２は付勢部材５３の付勢力により矢印Ｃ方向に回動する。このレバー５２の回動で、遮蔽部材３３は、中間転写体１０に向けて移動し、中間転写体１０に当接して（遮蔽部材３３が閉位置に位置して）、廃トナー回収部１６ｃと中間転写体１０との隙間Ｍを塞ぐ。
【００３９】
この装置本体４５から取り出されたプロセスカートリッジ３１は、通常、図６に示すように、クリーニング装置１６が中間転写体１０の下にある正規の状態で置かれる。しかし、プロセスカートリッジ３１が逆さまに置かれた（クリーニング装置１６が中間転写体１０の上にある状態）場合には、廃トナー回収部１６ｃに溜まっている廃トナーが、中間転写体１０に落下する。この状態で、プロセスカートリッジ３１を正規の状態に置いた場合、遮蔽部材３３がない従来の構成にあっては、中間転写体１０に落下した廃トナーが、廃トナー回収部１６ｃと中間転写体１０との隙間Ｍから漏れてしまうが、本実施の形態では、遮蔽部材３３により隙間Ｍが塞がれているので、廃トナーの漏れを防止できる。
【００４０】
このように遮蔽部材３３を設けることにより、プロセスカートリッジ３１をどのような向きに持っても、廃トナー回収部１６ｃからの廃トナーが隙間Ｍからプロセスカートリッジ３１の外部にこぼれてしまうことを防止でき、これによる周囲の汚れを防止することができる。
【００４１】
次に、他の実施の形態を説明するが、その説明にあたり上述と同様な部分には、同一の部分を付することによりその説明を省略する。
【００４２】
図７は、第２実施の形態にかかるクリーニング装置の近傍を示す斜視図であり、図８は、プロセス装置が装置本体に装着されたときのクリーニング装置の近傍を示す断面図である。図７及び図８に示すように、第２実施の形態では、中間転写体１０の内側に対向部材５５を設けていることが第１実施の形態と異なる。
【００４３】
対向部材５５は、中間転写体１０を介して遮蔽部材３３と対向する位置に設けられており、図７に示すように、プロセスカートリッジ３１が装置本体に装着されているときにおいて（遮蔽部材３３が開位置にあるときにおいて）、中間転写体１０から離間して設けられている。
【００４４】
即ち、プロセスカートリッジ３１が装置本体４５に装着されると、遮蔽部材３３が閉位置から開位置に移動するが、この移動により、遮蔽部材３３により対向部材５５に向けて押されていた中間転写体１０が対向部材５５から離れる。従って、画像形成中において、対向部材５５が中間転写体１０に接触しないので、中間転写体１０の内側において対向部材５５との摺動による磨耗を防止でき、中間転写体１０の寿命の低下を防止できる。
【００４５】
一方、プロセスカートリッジ３１が、装置本体４５から引き出されたときには、遮蔽部材３３が開位置から閉位置に移動するとともに、中間転写体１０を対向部材５５に向けて押圧することにより、図８に示すように、遮蔽部材３３と対向部材５５とで中間転写体１０を挟持する。従って、中間転写体１０が対向部材５５に沿って平らになるので、遮蔽部材３３と中間転写体１０との密着性をより高めることができ、隙間Ｍからの廃トナーの漏出をより防止することができる。
【００４６】
本発明は、上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、像担持体として中間転写体を用いたが、感光体ベルト１に適用しても良い。また、無端ベルト状の像担持体のみならず、ドラム状の像担持体に適用しても良い。
【００４７】
本実施の形態では、クリーニング部材としてクリーニングブレード１６Ａを用いたが、例えば、クリーニングブラシ等を用いたり、或いは、クリーニングブレードとクリーニングブラシの両方を用いるものであっても良い。
【００４８】
【発明の効果】
本発明では、遮蔽部材が廃トナー回収部と像担持体との隙間を塞ぐので、プロセスカートリッジをどのような向きにしても廃トナー回収部と像担持体との隙間から廃トナーが漏れるのを防止でき、周囲の汚れを防止できる。
また、遮蔽部材と対向部材とで像担持体を挟持していることにより、遮蔽部材と像担持体とのシール性をより高めることができる。
また、画像形成中において、対向部材が像担持体に接触しないので、像担持体を傷つけるのを防止でき、像担持体の寿命の低下を防止できる。
また、本発明では、弾性部材は、像担持体との当接時の衝撃を緩和するので、像担持体を傷つけることを防止できる。また、当接時に、弾性部材が像担持体に密着するので、像担持体とのシール性を高めることができ、廃トナーの漏れをより防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる画像形成装置を概略的に示す構成図である。
【図２】図１の画像形成装置の前フレームが開けられている状態を示す図である。
【図３】装置本体に対するプロセスカートリッジの着脱を説明する図である。
【図４】装置本体からプロセスカートリッジを取り出したときにおけるクリーニング装置の近傍を示す断面図である。
【図５】装置本体にプロセスカートリッジを装着したときにおけるクリーニング装置の近傍を示す断面図である。
【図６】装置本体から取り出されたプロセスカートリッジが、正規の状態で置かれている状態を示す断面図である。
【図７】第２実施の形態にかかるクリーニング装置の近傍を示す斜視図である。
【図８】プロセス装置が装置本体に装着されたときのクリーニング装置の近傍を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 中間転写体（像担持体）
１６Ａ クリーニングブレード（クリーニング部材）
１６ｃ 廃トナー回収容器
３１ プロセスカートリッジ
３３ 遮蔽部材
３５ 弾性部材
４５ 装置本体
５０ 画像形成装置
５５ 対向部材

Claims (2)

1. 装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備え、該プロセスカートリッジが、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体に接離可能に設けられ該像担持体に接して該像担持体の廃トナーを除去するクリーニング部材と、該クリーニング部材が除去した廃トナーを回収する廃トナー回収部と、を少なくとも備える画像形成装置において、前記プロセスカートリッジは、前記廃トナー回収部と前記像担持体との隙間を塞ぐ閉位置と、前記廃トナー回収部と前記像担持体との隙間を開ける開位置との間を移動可能な遮蔽部材を備え、該遮蔽部材は、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着したとき、該プロセスカートリッジの装着に連動して閉位置から開位置に移動し、該プロセスカートリッジを該装置本体から離脱したとき、プロセスカートリッジの離脱に連動して開位置から閉位置に移動し、
   前記像担持体は無端ベルト状をなしており、前記像担持体の内側で且つ前記遮蔽部材と対向する位置に対向部材を備え、該遮蔽部材が閉位置にあるとき、該遮蔽部材と該対向部材とで前記像担持体を挟持し、
   前記対向部材は、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されているとき、前記像担持体に対して非接触であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記遮蔽部材の前記像担持体との当接部には、弾性部材が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。

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