JP5125801B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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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 (4)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。



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