JP4618306B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置、特に、中間転写ベルトを備える画像形成装置に関する。

一般に、レーザプリンタなどの画像形成装置として、異なる色のトナーをそれぞれ収容する複数の現像器と、複数の現像器のそれぞれから現像ローラを介してトナーが供給される複数の感光体ドラムと、複数の感光体ドラムに対向して配置される搬送ベルトと、複数の感光体ドラムで保持したトナーを搬送ベルト側に引き寄せる複数の転写器とを備えたものが知られている。この画像形成装置では、複数の感光体ドラムが並列に配置されており、搬送ベルトによって搬送される用紙が各感光体ドラムと各転写器との間を通過するときに、トナーの帯電極性に対応した転写バイアスが各転写器に印加されることで、各感光体ドラム上で保持された異色のトナーが各転写器で引き寄せられて順次用紙に転写され、用紙へのカラー印刷が行われる。
また、各感光体ドラム上のトナーを用紙に直接転写するのではなく、各感光体ドラム上のトナーを中間転写ベルトに転写し、中間転写ベルト上に形成したトナー像を用紙に転写する中間転写型の画像形成装置も知られている。

このような画像形成装置としては、感光体ドラムのメンテナンスを容易にするために、各色の感光体ドラムを感光体ドラムユニットに一体的に保持し、その感光体ドラムユニットを装置本体に対して着脱可能に装着したものが知られている。また、紙詰まり（ジャム）などに起因して搬送ベルトや中間転写ベルト（以下、両者を合わせて「ベルト」という場合がある。）に付着したトナーや紙粉などの付着物を除去するために、ベルトに当接して付着物を除去・回収するクリーニングユニットを装備した画像形成装置が知られている。
例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、搬送ベルトの上方に感光体ドラムユニットが配置されており、用紙が通過しない搬送ベルトの下方にクリーニングユニットが配置されている。

特開２００６−９８７７２号公報

ところで、クリーニングユニットを備える画像形成装置では、ベルトから除去・回収した付着物を廃棄するために、クリーニングユニットをメンテナンスする必要がある。
しかしながら、従来の画像形成装置では、ベルトの下方にクリーニングユニットが配置されているため、クリーニングユニットのメンテナンス時にベルトを取り外さなければならず、メンテナンス作業が煩雑であるという問題があった。
また、ベルトの上方に感光体ドラムユニットを配置し、ベルトの下方にクリーニングユニットを配置すると、装置の高さ寸法が大きくなり、装置が大型化するという問題があった。

本発明は、かかる問題に鑑みて創案されたものであり、クリーニングユニットのメンテナンス作業の容易化と装置の小型化を図ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、並列配置された複数の感光体ドラムを有する画像形成ユニットと、複数の前記感光体ドラムと対面して配置され、前記各感光体上の現像剤像が転写され、当該転写された現像剤像を記録シートに転写する中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに接触して前記中間転写ベルトに付着した付着物を回収するクリーニング部材と、回収した前記付着物を収容する付着物収容器とを有し、前記中間転写ベルトに対し前記画像形成ユニットと同じ側に配置されたクリーニングユニットと、前記画像形成ユニットと前記クリーニングユニットとを保持し、装置本体から一体的に引き出し可能に構成された保持部材とを備え、前記付着物収容器は、前記保持部材に対し着脱可能であり、前記保持部材は、前記中間転写ベルトを装置本体に残した状態で、装置本体から引き出し可能であり、引き出し開始時に前記中間転写ベルトから離れる方向に移動するように構成されたことを特徴とする。

かかる構成によれば、中間転写ベルトのクリーニングユニットが中間転写ベルトに対し、画像形成ユニットと同じ側に配置されているので、装置の高さ寸法を小さくすることができる。また、装置本体から一体的に引き出し可能に構成された保持部材に、画像形成ユニットとクリーニング部材とが保持されているので、画像形成ユニットと一緒にクリーニング部材を着脱することができる。そのため、中間転写ベルトを取り外す必要がなく、画像形成ユニットを装置本体から着脱するのと同様の容易さで、クリーニングユニットのメンテナンスを行うことができる。

本発明によれば、クリーニングユニットのメンテナンス作業の容易化と装置の小型化を図ることができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、画像形成装置の一例としてのカラープリンタの全体構成を示す断面図である。図２は、プロセスカートリッジとクリーニングユニットの構造を示す要部拡大断面図である。図３（ａ）はクリーニングユニットの側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｅ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。図４は、保持部材を引き出した状態を示す図であり、図５は、クリーニングユニット及び現像カートリッジを保持部材から取り外した状態を示す図である。

以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって右側を「前側」、紙面に向かって左側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「右側」、紙面に向かって手前側を「左側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

図１に示すように、カラープリンタ１は、装置本体１０内に、記録シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部２０と、給紙された用紙Ｐに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｐを排出する排紙部９０とを備えている。また、カラープリンタ１は、装置本体１０の上方にフラットベッドスキャナ３を備えている。

装置本体１０の上部にはアッパーカバー１２が設けられている。また装置本体１０の前部には、開閉自在なフロントカバー１４が、下側に設けられたヒンジ１４Ａを支点として前後に回動自在に設けられている。アッパーカバー１２の上面は、装置本体１０から排出された用紙Ｐを蓄積する排紙トレイ１３となっており、アッパーカバー１２の下方には後記するスキャナ部４０が設けられている。

給紙部２０は、装置本体１０内の下部に設けられ、装置本体１０に着脱自在に装着される給紙トレイ２１と、この給紙トレイ２１から用紙Ｐを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２を主に備えている。用紙供給機構２２は、給紙トレイ２１の手前側に設けられ、給紙ローラ２３、分離ローラ２４および分離パッド２５を主に備えている。

このように構成される給紙部２０では、給紙トレイ２１内の用紙Ｐが、一枚ずつ分離されて上方へ送られ、紙粉取りローラ２６と分離ローラ２４の間を通過する過程で紙粉が除去された後、後ろ向きに方向転換され、搬送ローラ２８を通って画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、スキャナ部４０と、画像形成ユニットの一例としての４つのプロセスカートリッジ５０，５０，…と、クリーニングユニット１００と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とから主に構成されている。
なお、４つのプロセスカートリッジ５０，５０，…、及び、クリーニングユニット１００は、装置本体１０に対して着脱自在に構成された保持部材１５０に搭載されている。保持部材１５０は、例えば、底のない枠状に形成されている。保持部材１５０は、フロントカバー１４を開放することで、装置本体１０から引き出すことができるようになっている。

スキャナ部４０は、装置本体１０内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず）、回転駆動されるポリゴンミラー４１、レンズ（図示せず）、反射鏡４４などを備えている。レーザ発光部から発光される画像データに基づく各色に対応したレーザビームは、図１に示すように、ポリゴンミラー４１、各色に対応した反射鏡４４、各色に対応したレンズの順に反射あるいは通過して、各色に対応したプロセスカートリッジ５０の感光体ドラム５３の表面上に高速走査にて照射される。

プロセスカートリッジ５０は、スキャナ部４０と転写ユニット７０との間で前後方向に並んで配置され、図２に示すように、感光体カートリッジ５１と、感光体カートリッジ５１に対して着脱自在に装着される現像カートリッジ６１と、を備えている。プロセスカートリッジ５０は、保持部材１５０に着脱可能に搭載されている。

感光体カートリッジ５１は、ドラムフレーム５２と、このドラムフレーム５２に回転可能に支持される感光体ドラム５３と、帯電器５４と、クリーニングローラ５６とを主に備えている。

ドラムフレーム５２は、現像カートリッジ６１が装着されることで、現像カートリッジ６１との間に上部から感光体ドラム５３を臨む露光穴５５が形成されるようになっている。この露光穴５５には、感光体ドラム５３の上方の面に向かって、スキャナ部４０からのレーザビームが入射される。クリーニングローラ５６は、感光体ドラム５３と摺接するように回転可能に設けられており、所定の電圧が印加されることによって、感光体ドラム５３上に付着する転写残のトナーＴを一時的に回収している。

現像カートリッジ６１は、現像フレーム６２と、現像フレーム６２に回転可能に支持される現像ローラ６３および供給ローラ６４と、層厚規制ブレード６５とを備え、トナーＴを収容するトナー収容室６６を有している。

なお、上記の各現像カートリッジ６１は、トナー収容室６６に収容される現像剤の一例としてのトナーＴの色が相違するのみであり、構成は同一である。

転写ユニット７０は、図１に示すように、給紙部２０と各プロセスカートリッジ５０との間に設けられている。転写ユニット７０は、駆動ローラ７１と、第１従動ローラ７２と、第２従動ローラ７６と、中間転写ベルト７３と、中間転写ローラ７４と、２次転写ローラ７７と、を主に備えている。

駆動ローラ７１および第１従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、第２従動ローラ７６は駆動ローラ７１の斜め下方に配置されている。そして、これらの間にエンドレスベルトからなる中間転写ベルト７３が張設されている。中間転写ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム５３に接している。また、中間転写ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５３との間で中間転写ベルト７３を挟持する中間転写ローラ７４が、各感光体ドラム５３に対向して計４つ配置されている。この中間転写ローラ７４には、転写時に定電流制御によって転写バイアスが印加される。
さらに、中間転写ベルト７３の外側であって駆動ローラ７１に対向する位置には、２次転写ローラ７７が配置されている。用紙Ｐは、駆動ローラ７１と２次転写ローラ７７との間で中間転写ベルト７３に接触する。２次転写ローラ７７に転写バイアスが印加されることによって、中間転写ベルト７３に担持されたトナー像が用紙Ｐに転写されるようになっている。
なお、中間転写ベルト７３の内側には、後記するクリーニングユニット１００のクリーニングローラ１１１（図２参照）に対向するバックアップローラ７５が配置されている。

定着ユニット８０は、各プロセスカートリッジ５０、転写ユニット７０およびクリーニングユニット１００の後側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。

クリーニングユニット１００は、中間転写ベルト７３に付着（残留）した付着物の一例としてのトナーＴを除去する装置であり、複数のプロセスカートリッジ５０に対して、中間転写ベルト７３の移動方向上流側にこれらと並列に配置されている。別の言い方をすると、クリーニングユニット１００は、中間転写ベルト７３のうち駆動ローラ７１と第１従動ローラ７２とで張られた同じ張設面（図１の上側の面）上に配置されている。クリーニングユニット１００は、中間転写ベルト７３に付着したトナーＴを回収するクリーニング部１１０と、回収したトナーＴを貯留する付着物収容器の一例としての廃トナーボックス１２０と、クリーニング部１１０から廃トナーボックス１２０までトナーＴを搬送する廃トナー搬送部１３０と、を備えている。クリーニングユニット１００のうち後記するクリーニングローラ１１１（図２参照）を除いた部分は、保持部材１５０に対して着脱可能に構成されている。
なお、ここで除去されるトナーＴは、２次転写ローラ７７による用紙Ｐへの転写の後に、中間転写ベルト７３に残留した転写残トナーである。また、トナーＴは、紙詰まりの他、印刷の濃度、色調および色ずれをテストする、いわゆるパッチテストを行う場合にも中間転写ベルト７３に付着する。

クリーニング部１１０は、図２に示すように、クリーニング部材の一例としてのクリーニングローラ１１１と、回収ローラ１１２と、ブレード１１３と、を備えている。
クリーニングローラ１１１は、中間転写ベルト７３に接触してトナーＴを取り除く部材であり、金属製のローラ軸を導電性の発泡材料からなるローラ体で被覆することにより構成されたシリコンやウレタンなどの発泡ローラである。クリーニングローラ１１１は、バックアップローラ７５との間に中間転写ベルト７３を挟むことにより、中間転写ベルト７３を常に押圧している。クリーニングローラ１１１は、保持部材１５０の左右の側壁に、図中時計回りに回転可能に保持されている。

回収ローラ１１２は、当該クリーニングローラ１１１に圧接する金属等の硬質材料からなる、例えばメタルローラであり、クリーニングローラ１１１の後側斜め上方に回転可能に設けられている。ブレード１１３は、回収ローラ１１２に圧接してトナーＴを掻き落とす部材であり、回収ローラ１１２の後側に設けられている。

廃トナー搬送部１３０は、図２及び図３（ａ）に示すように、左右方向に延設された第１搬送路１３１乃至第６搬送路１３６と、これらの搬送路の内部に回転自在に設けられた第１オーガ１４１乃至第６オーガ１４６と、を備えている。

第１搬送路１３１は、回収ローラ１１２に沿って開口する開口部を有しており、この開口部にブレード１１３が設置されている。ブレード１１３によって第１搬送路１３１内に掻き落とされた廃トナーＴは、第１オーガ１４１によって左側に搬送されるようになっている。

図３（ｂ）に示すように、第１搬送路１３１の左端は、第２搬送路１３２に連通している。図３（ｃ）に示すように、第２搬送路１３２の右端は、第３搬送路１３３に連通している。図３（ｄ）に示すように、第３搬送路１３３の左端は、第４搬送路１３４に連通している。図３（ｅ）に示すように、第４搬送路１３４の右端は、第５搬送路１３５に連通しており、第５搬送路１３５の左端は、第６搬送路１３６に連通している。

また、図３（ｂ）に示すように、第１オーガ１４１の左端には、第１オーガ１４１によって左端に集められた廃トナーＴを第２搬送路１３２に送り込む羽根１４１ａが設けられている。同様に、第２オーガ１４２乃至第５オーガ１４５には、左右いずれかの端部に羽根１４２ａ，１４３ａ，１４４ａ，１４５ａが設けられている。また、第１オーガ１４１乃至第６オーガ１４６の右側の端部には、各オーガを所定方向に回転させるためのギアが設けられている。

図２及び図３（ａ）に示すように、第６搬送路１３６は、廃トナーボックス１２０の上方に形成されている。第６搬送路１３６は、左右方向に沿って廃トナーボックス１２０に開口する開口部を有している。

廃トナーボックス１２０は、回収した廃トナーＴを貯留する部屋である。廃トナーボックス１２０は、クリーニングユニット１００の骨格を形成するフレーム１０１を所定形状に区切ることによって形成されている。
なお、第１搬送路１３１乃至第６搬送路１３６も、廃トナーボックス１２０と同様に、フレーム１０１を所定形状に区切ることによって形成されている。第１実施形態では、フレーム１０１は、中間転写ベルト７３の移動方向の最も上流側に配置された現像カートリッジ６１と一体化されている（図５参照）。

次に、画像形成時の動作について、図１、図２を参照して説明する。
図１、図２に示すように、画像形成部３０では、まず、各感光体ドラム５３の表面が、帯電器５４により一様にプラスに帯電された後、スキャナ部４０から照射される各色に対応したレーザ光により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５３上に画像データに基づく静電潜像が形成される。

また、トナー収容室６６内のトナーＴが、供給ローラ６４の回転により現像ローラ６３に供給され、現像ローラ６３の回転により現像ローラ６３と層厚規制ブレード６５との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ６３上に担持される。ここで、現像ローラ６３上に担持されるトナーＴは、供給ローラ６４と現像ローラ６３との間や、現像ローラ６３と層厚規制ブレード６５との間で、プラスに摩擦帯電される。

現像ローラ６３上に担持されたトナーＴは、現像ローラ６３が感光体ドラム５３に対向して接触するときに、感光体ドラム５３上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム５３上でトナーＴが選択的に担持されて静電潜像が可視像化され、反転現像によりトナー像が形成される。

そして、中間転写ベルト７３が、各感光体ドラム５３と各中間転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５３上に形成されたトナー像が中間転写ベルト７３上に転写される。中間転写ベルト７３上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト７３の回転に伴って、用紙Ｐとの接触地点である駆動ローラ７１と２次転写ローラ７７の間に到達する。
このとき、用紙供給機構２２によって、駆動ローラ７１と２次転写ローラ７７の間に用紙Ｐが搬送されることにより、中間転写ベルト７３上に転写されたトナー像が、用紙Ｐに転写される。
そして、用紙Ｐが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過すると、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が熱定着される。

排紙部９０は、図１に示すように用紙Ｐの排紙側搬送経路と用紙Ｐの排出口に複数対の搬送ローラを備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Ｐは、搬送ローラによって排紙側搬送経路を搬送され、装置本体１０の外部に排出されて排紙トレイ１３に蓄積される。

次に、クリーニングユニット１００の動作について、図１、図２を参照して説明する。
クリーニングローラ１１１は、中間転写ベルト７３の移動方向を基準として、駆動ローラ７１の下流側であって、感光体ドラム５３の上流側に配置されている。クリーニングローラ１１１は、この位置において中間転写ベルト７３に常に接触している。クリーニングローラ１１１は、図中時計回りに回転することで、中間転写ベルト７３との接触部において、中間転写ベルト７３と逆方向に移動している

このとき、バックアップローラ７５のローラ軸は電気的に接地されており、クリーニングローラ１１１には例えば負極性のバイアスが印加され、回収ローラ１１２にはそれよりも更に低い負極性のバイアスが印加される。これにより、中間転写ベルト７３に付着したトナーＴが、クリーニングローラ１１１とバックアップローラ７５との対向位置付近でバイアス吸引力とクリーニングローラ１１１の接触力によってクリーニングローラ１１１に移動する。そして、クリーニングローラ１１１に担持されたトナーＴは、バイアス吸引力で回収ローラ１１２に移動し、その回収ローラ１１２に担持されたトナーＴがブレード１１３によって掻き取られ、最終的に第１搬送路１３１内に投入される。第１搬送路１３１に投入されたトナーＴは、第１オーガ１４１によって第２搬送路１３２に搬送される。このようにして、回収されたトナーＴは、順次、第１搬送路１３１乃至第６搬送路１３６を通って、廃トナーボックス１２０に投入されて貯留される。

このとき、感光体カートリッジ５１に設けられたクリーニングローラ５６にトナーＴを感光体ドラム５３に戻す所定の電圧（正帯電のトナーＴを感光体ドラム５３へ移動させる正極性のバイアス）を所定時間印加する。感光体ドラム５３に戻されたトナーＴは、中間転写ローラ７４にトナーＴを中間転写ベルト７３に移動させる負極性の転写バイアスを印加することで、中間転写ベルト７３に排出される。その後、トナーＴは中間転写ベルト７３の移動とともにクリーニングローラ１１１に到達してクリーニングローラ１１１で回収される。回収されたトナーＴは、廃トナーボックス１２０に貯留される。こうして、感光体カートリッジ５１に設けられたクリーニングローラ５６に一時的に保持されたトナーＴの清掃が終了する。この一連の処理をクリーニングモードと呼ぶ。

次に、スキャナ部４０により感光体ドラム５３上に所定のパッチパターンの静電潜像を形成する。この静電潜像を現像ローラ６３に担持されたトナーＴで現像する。次に、トナーＴで形成したパッチパターンを中間転写ローラ７４に印加した負極性の転写バイアスにより中間転写ベルト７３上に形成する。
形成されたパッチパターンは、中間転写ベルト７３の移動とともに、パッチパターンセンサに到達し、パッチパターンセンサにより各種の測定が行われる。図示は省略するが、パッチパターンセンサは、第１従動ローラ７２の下方に、中間転写ベルト７３を介して第１従動ローラ７２に対向する位置に配置され、発光素子と受光素子とから構成されており、例えば画像濃度や各色間の色ずれを計測するものである。

こうして、パッチパターンを形成するトナーＴは、中間転写ベルト７３上を一周した後、クリーニングローラ１１１で回収され、廃トナーボックス１２０に貯留される。この一連の処理を、パッチパターン計測モードと呼ぶ。

こうして、クリーニングモード、パッチパターン計測モードの２つの工程をもって、主電源投入時や、フロントカバー１４を開閉した後に実施する一連の装置立ち上げ処理とする。

次に、クリーニングユニット１００のメンテナンスについて、図４、図５を参照して説明する。

図４、図５に示すように、保持部材１５０は、４つのプロセスカートリッジ５０と、クリーニングユニット１００とを並列に保持する部材であり、装置本体１０に対して引き出し可能に構成されている。保持部材１５０は、底の無い枠状の部材であり、その前壁１５７には把持部１５２が揺動可能に設けられている。
保持部材１５０の左右の側壁１５１（右側のみ図示）の間には、感光体カートリッジ５１が例えばネジ止めにより固定されるとともに、現像カートリッジ６１が着脱自在に保持されている。各側壁１５１の内面には、現像カートリッジ６１の着脱をガイドするガイド溝１５３が設けられている。
また、保持部材１５０の左右の側壁１５１の間には、クリーニングローラ１１１が回転自在に取り付けられるとともに、クリーニングユニット１００のうちクリーニングローラ１１１以外の部分が着脱自在に保持されている。各側壁１５１の内面には、クリーニングユニット１００の着脱をガイドするガイド溝１５４が設けられている。
ガイド溝１５３，１５４は、上方から下方に向かうにつれて後方に近づくように傾斜しており、また、その下端部は、下方に向かうにつれて前方に（感光体カートリッジ５１に）近づくように傾斜している。ガイド溝１５３，１５４の下端部付近には、現像カートリッジ６１を感光体カートリッジ５１に向かって付勢するばね部材１５５およびクリーニングユニット１００の可動部をクリーニングローラ１１１に向かって付勢するばね部材１５５が設置されている。

左右の側壁１５１の後端部の外側には、装置本体１０に対して保持部材１５０の挿脱をガイドするガイドローラ１５６が設けられている。一方、装置本体１０の側壁の内面には、ガイドローラ１５６と係合するガイドレール１６が設けられている。ガイドレール１６の後端部１６ａは、その他の部分よりも一段下がっている。ガイドローラ１５６がこのガイドレール１６に沿って走行することにより、保持部材１５０が装置本体１０からスムーズに挿脱される。

クリーニングユニット１００のメンテナンスを行う場合は、図４に示すように、フロントカバー１４を開放した後、保持部材１５０を引き出す。これにより、保持部材１５０に搭載された４つのプロセスカートリッジ５０とクリーニングユニット１００とが、装置本体１０から取り出される。このとき、ガイドローラ１５６がガイドレール１６の後端部１６ａから一段上がった部分に移動することにより、保持部材１５０全体が上方に移動する。そのため、感光体カートリッジ５１が中間転写ベルト７３と擦れ合うことがない。

そして、図５に示すように、保持部材１５０からクリーニングユニット１００を離脱させ、新しいクリーニングユニット１００に交換したり、廃トナーボックス１２０に溜まったトナーＴを廃棄したりする。
第１実施形態においては、クリーニングユニット１００のうちクリーニングローラ１１１以外の部分が最も上流側の現像カートリッジ６１と一体に形成されているため、保持部材１５０に対して両者が一体的に着脱されることとなる。

なお、現像カートリッジ６１のメンテナンスを行う場合は、クリーニングユニット１００の場合と同様に、フロントカバー１４を開放した後、保持部材１５０を引き出し、現像カートリッジ６１の把持部６１ａを掴んで保持部材１５０から現像カートリッジ６１を離脱させ、新しい現像カートリッジ６１に交換する。

以上のように構成したカラープリンタ１によれば、プロセスカートリッジ５０のメンテナンスと同様の手順により、クリーニングユニット１００のメンテナンスを行うことができる。すなわち、保持部材１５０を中間転写ベルト７３の上面と平行に引き出して、そのままメンテナンスを行うという容易さで、クリーニングユニット１００のメンテナンスを行うことができる。
また、クリーニングユニット１００は、中間転写ベルト７３に対して４つのプロセスカートリッジ５０と同じ側に配置されているので、従来の画像形成装置に比較して、クリーニングユニット１００の分だけ、高さ寸法を小さくすることができる。

そして、第１実施形態のカラープリンタ１では、クリーニングユニット１００が、プロセスカートリッジ５０に対して、中間転写ベルト７３の移動方向上流側に配置されているので、常に、クリーニングユニット１００によって付着物が除去された中間転写ベルト７３の上にプロセスカートリッジ５０によってトナー像が形成されることとなる。そのため、トナー像の品質を向上させることができる。
さらに、クリーニングユニット１００は、プロセスカートリッジ５０の上流側であって、かつ、用紙Ｐへのトナー像の転写位置である駆動ローラ７１の下流側に配置されているので、クリーニングローラ１１１を中間転写ベルト７３に常に接触させることができる。

また、第１実施形態においては、クリーニングユニット１００のうちクリーニングローラ１１１を除く部分（廃トナーボックス１２０を含む部分）が、最も上流側の現像カートリッジ６１と一体に構成されているので、最も上流側の現像カートリッジ６１を交換するタイミングでクリーニングユニット１００の廃トナーボックス１２０が交換されることとなる。そのため、廃トナーＴを捨てる手間を省くことができる。また、このようにすれば、廃トナーボックス１２０のメンテナンス周期は、通常、現像カートリッジ６１の交換周期よりも長いので、廃トナーボックス１２０のメンテナンスについて注意を払う必要がなくなり、実質的にメンテナンスフリーにすることができる。

また、第１実施形態では、保持部材１５０にクリーニングローラ１１１を残した状態でクリーニングユニット１００を交換することができるので経済的である。また、プロセスカートリッジ５０についても、保持部材１５０に感光体カートリッジ５１を残した状態で現像カートリッジ６１を交換することができるので経済的である。

また、第１実施形態では、保持部材１５０に対して現像カートリッジ６１及びクリーニングユニット１００を着脱する方向が、保持部材１５０の引き出し方向（前後方向）と異なる方向（上下方向）になっているので、保持部材１５０を引き出した反動で現像カートリッジ６１又はクリーニングユニット１００が飛び出してしまうことがない。

次に、第２実施形態について説明する。なお、以下の実施形態の説明においては、主に、第１実施形態と異なる部分について説明し、共通する要素については第１実施形態と同一の名称及び符号を付し、その説明は省略、あるいは簡略にする。
図６は、第２実施形態にかかるカラープリンタの断面図である。図７は、保持部材を引き出した状態を示す図である。
以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図６において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

第２実施形態に係るカラープリンタ１Ａは、図６に示すように、４つのプロセスカートリッジ２５０とクリーニングユニット２００とを並列に搭載した保持部材２７０が、中間転写ベルト７３の下方に配置されている点が、第１実施形態と主に異なっている。
また、第２実施形態に係るカラープリンタ１Ａは、プロセスカートリッジ２５０の構造及びクリーニングユニット２００の構造が、第１実施形態と異なっている。
また、第２実施形態に係るカラープリンタ１Ａは、感光体ドラム５３に静電潜像を形成するための４つのＬＥＤユニット２４０が保持部材２７０に搭載されている点が、第１実施形態と異なっている。

図６に示すように、カラープリンタ１Ａは、装置本体１０内に、記録シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部２０と、給紙された用紙Ｐに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｐを排出する排紙部９０とを備えている。また、カラープリンタ１は、装置本体１０の上方にフラットベッドスキャナ３を備えている。
画像形成部３０は、４つのＬＥＤユニット２４０と、画像形成ユニットの一例としての４つのプロセスカートリッジ２５０と、クリーニングユニット２００と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とから主に構成されている。
このうち、４つのＬＥＤユニット２４０と４つのプロセスカートリッジ２５０とクリーニングユニット２００は、装置本体１０に対して引き出し可能に構成された保持部材２７０に搭載されている。そして、この保持部材２７０は、前記したように転写ユニット７０の下方に配置されている。

保持部材２７０は、上部が開口した有底箱状の部材であり、装置本体１０の手前側に形成された開閉自在なフロントカバー１４を開放することで、装置本体１０から引き出すことができるようになっている。

図６，７に示すように、プロセスカートリッジ２５０は、感光体ドラム５３を中間転写ベルト７３に（上側に）向けた状態で、前後方向に並列に配置されている。プロセスカートリッジ２５０は、保持部材２７０に着脱可能に搭載されている。プロセスカートリッジ２５０の感光体ドラム５３は、保持部材２７０が装置本体１０に収納された状態で、中間転写ベルト７３に接触するようになっている。

プロセスカートリッジ２５０は、図７に示すように、感光体ドラム５３と、帯電器５４と、クリーニングローラ５６と、現像ローラ６３と、供給ローラ６４と、層厚規制ブレード６５と、トナー収容室６６と、を一体的に有している。プロセスカートリッジ２５０の各要素の機能は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
プロセスカートリッジ２５０は、後記するＬＥＤユニット２４０を装着するための露光穴５５を有している。各プロセスカートリッジ２５０は、収容されるトナーＴの色が異なるだけで、同一の構造を有している。

クリーニングユニット２００は、クリーニングローラ１１１を中間転写ベルト７３に（上側に）向けた状態で、プロセスカートリッジ２５０と並列に配置されている。クリーニングユニット２００は、プロセスカートリッジ２５０に対して、中間転写ベルト７３の移動方向上流側に配置されている。クリーニングユニット２００は、保持部材２７０に着脱可能に搭載されている。

クリーニングユニット２００は、上端が開口した中空部材からなるフレーム２１０（図７参照）を有しており、このフレーム２１０の上端にクリーニングローラ１１１が回転自在に設置されている。また、このクリーニングローラ１１１の下方に回収ローラ１１２が回転可能に設置されている。回収ローラ１１２の下方の空間は回収した廃トナーＴを収容する廃トナーボックス１２０になっている。また、回収ローラ１１２の下方にはブレード１１３が設置されており、ブレード１１３によって掻き落とされた廃トナーＴが廃トナーボックス１２０内に落ちるようになっている。

ＬＥＤユニット２４０は、図７に示すように、露光部材の一例としてのＬＥＤヘッド２４１を備えている。ＬＥＤヘッド２４１は、筒状のフレーム部２４２の上端に取り付けられている。フレーム部２４２には、その下方から棒状のアーム部材２４３が挿入されている。フレーム部２４２の内部にはコイルバネ２４４が設置されており、ＬＥＤヘッド２４１を上方に向かって付勢している。アーム部材２４３の下端は保持部材２７０の底面に突設された支持部２４５に回動可能に取り付けられている。アーム部材２４３の回動軸には、トルクバネ２４６が設けられている。アーム部材２４３は、トルクバネ２４６によって起立方向に付勢されている。

ＬＥＤユニット２４０は、プロセスカートリッジ２５０を保持部材２７０に装着する際に、ＬＥＤユニット２４０の上部がプロセスカートリッジ２５０の露光部２５５に挿入されながら、支持部２４５に対してアーム部材２４３が折れ曲がるようになっている。また、ＬＥＤユニット２４０は、プロセスカートリッジ２５０を保持部材２７０から離脱させる際に、露光穴５５から抜け出しながら、支持部２４５に対してアーム部材２４３が起立するようになっている。

保持部材２７０は、左右の側壁２７２（図７参照）の内面に、プロセスカートリッジ２５０及びクリーニングユニット２００の挿脱をそれぞれガイドするガイド溝２７３、２７４を有している。また、左右の側壁２７２の後端部の外側には、装置本体１０に対して保持部材２７０の挿脱をガイドするガイドローラ２７５が設けられている。一方、装置本体１０の側壁の内面には、ガイドローラ２７５と係合するガイドレール１８が設けられている。ガイドレール１８の後端部１８ａは、その他の部分よりも一段上がっている。ガイドローラ２７５がこのガイドレール１８に沿って走行することにより、保持部材２７０が装置本体１０からスムーズに挿脱される。

クリーニングユニット２００のメンテナンスを行う場合は、図７に示すように、フロントカバー１４を開放した後、保持部材２７０を引き出す。これにより、保持部材２７０に搭載された４つのプロセスカートリッジ２５０とクリーニングユニット２００とが、装置本体１０から取り出される。このとき、ガイドローラ２７５がガイドレール１８の後端部１８ａから一段下がった部分に移動することにより、保持部材２７０全体が下方に移動する。そのため、感光体ドラム５３が中間転写ベルト７３と擦れ合うことがない。

そして、図７に示すように、保持部材２７０からクリーニングユニット２００を離脱させ、新しいクリーニングユニット２００に交換したり、廃トナーボックス１２０に溜まったトナーＴを廃棄したりする。

なお、プロセスカートリッジ２５０のメンテナンスを行う場合は、クリーニングユニット２００の場合と同様に、フロントカバー１４を開放した後、保持部材２７０を引き出し、保持部材１５０からプロセスカートリッジ２５０を離脱させ、新しいプロセスカートリッジ２５０に交換する。

以上のように構成した第２実施形態に係るカラープリンタ１Ａによれば、第１実施形態に係るカラープリンタ１と同様の効果を得ることができる。

つづいて、第３実施形態に係るカラープリンタ１Ｂについて図８を参照して説明する。
図８は、第３実施形態に係るカラープリンタの断面図である。
第３実施形態に係るカラープリンタ１Ｂは、クリーニングユニット３００の構造が第２実施形態と異なっている。

具体的には、クリーニングユニット３００は、中間転写ベルト７３に接触するクリーニングブレード３０１を備えている。クリーニングブレード３０１は、例えばウレタンゴムで形成された薄板状の長尺部材であり、クリーニングユニット３００の上端部に左右方向に延設されている。なお、クリーニングユニット３００は、クリーニングローラ１１１及び回収ローラ１１２（図２参照）を備えていない。

かかるクリーニングブレード３０１が中間転写ベルト７３に接触することにより、中間転写ベルト７３に付着した廃トナーＴが掻き落とされ、廃トナーボックス３０２内に貯留されることとなる。

このカラープリンタ１Ｂによれば、第１実施形態と同様の効果に加えて、クリーニングユニット３００の簡素化、軽量化を図ることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、前記した各実施形態では、クリーニング部材として、ローラ状のクリーニングローラ１１１及びブレード状のクリーニングブレード３０１を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばブラシ状のクリーニング部材を用いてもよい。

また、実施形態で例示したようなカラープリンタに限らず、コピー機や複合機に本発明を適用することもできる。

画像形成装置の一例としてのカラープリンタの全体構成を示す断面図である。 プロセスカートリッジとクリーニングユニットの構造を示す要部拡大断面図である。 （ａ）はクリーニングユニットの側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｅ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 保持部材を引き出した状態を示す図である。 クリーニングユニット及び現像カートリッジを保持部材から取り外した状態を示す図である。 第２実施形態にかかるカラープリンタの断面図である。 保持部材を引き出した状態を示す図である。 第３実施形態に係るカラープリンタの断面図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ カラープリンタ
１０ 装置本体
２０ 給紙部
３０ 画像形成部
４０ スキャナ部
５０，２５０ プロセスカートリッジ（画像形成ユニット）
５１ 感光体カートリッジ
５３ 感光体ドラム
６１ 現像カートリッジ
７０ 転写ユニット
７３ 中間転写ベルト
８０ 定着ユニット
９０ 排紙部
１００，２００，３００ クリーニングユニット
１１１ クリーニングローラ（クリーニング部材）
３０１ クリーニングブレード（クリーニング部材）
１２０ 廃トナーボックス（付着物収納容器）

Claims (5)

1. 並列配置された複数の感光体ドラムを有する画像形成ユニットと、
   複数の前記感光体ドラムと対面して配置され、前記各感光体上の現像剤像が転写され、当該転写された現像剤像を記録シートに転写する中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトに接触して前記中間転写ベルトに付着した付着物を回収するクリーニング部材と、回収した前記付着物を収容する付着物収容器とを有し、前記中間転写ベルトに対し前記画像形成ユニットと同じ側に配置されたクリーニングユニットと、
   前記画像形成ユニットと前記クリーニングユニットとを保持し、装置本体から一体的に引き出し可能に構成された保持部材とを備え、
   前記付着物収容器は、前記保持部材に対し着脱可能であり、
   前記保持部材は、前記中間転写ベルトを装置本体に残した状態で、装置本体から引き出し可能であり、引き出し開始時に前記中間転写ベルトから離れる方向に移動するように構成されたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニング部材は、前記画像形成ユニットに対し、前記中間転写ベルトの移動方向上流側に配置さ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。
3. 前記画像形成ユニットは、各色の現像剤に対応した複数のカートリッジを有し、
   前記付着物収容器は、前記保持部材に対し、隣接するカートリッジと一体的に着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記複数のカートリッジは、それぞれ前記感光体ドラムに対向して配置され、前記感光体ドラムに現像剤を供給する現像ローラを有する現像カートリッジであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成ユニットは、各色の現像剤に対応した前記感光体ドラムを有するプロセスカートリッジを複数含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

Images