JP5471390B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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請求項1記載の画像形成装置によれば、転写体の部分を移動させる場合に比べて、転写体と現像剤回収手段とを離間させることなく、移動が可能となる。
請求項1記載の画像形成装置によれば、除去部で除去した現像剤を回収部で回収することができる。
請求項2記載の画像形成装置によれば、二次転写後に転写体に残った残留現像剤を除去すると共に、定着装置からの熱で回収した残留現像剤が溶解するのを抑えることができる。
請求項3記載の画像形成装置によれば、蓋部を介しての現像剤回収手段の着脱が可能となる。
例えばプリンタやコピー機などの画像形成装置においては、構成部品のメンテナンスや交換、或いは記録用紙の詰まりなどの不具合を解消する作業を行うために、その筐体の上面や側面などに開閉カバーが設けられている。本実施形態では、このような画像形成装置を例に挙げて説明する。図1は本実施形態に係る画像形成装置の構造を模式的に示す図である。以下、利用者が画像形成装置1を正面から見たときの左右の右方向をX(+)・左方向をX(−)、前後の奥方向をY(+)・手前方向をY(−)、重力方向の上方をZ(+)・下方をZ(−)として説明する。
画像形成装置1は、画像形成ユニットが中間転写ベルトに沿って並列に配置されたタンデム型のフルカラープリンターである。この画像形成装置1の内部には、図示しないスキャナーやパーソナルコンピュータ、或いは電話回線等から送られてくる画像データに対して画像処理を行う画像処理装置(図示せず)が設けられているほか、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),黒(K)の4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kが設けられる。画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kは、中間転写ベルトに最初に転写されるイエロー(Y)の画像形成ユニット2Yが相対的に高く、中間転写ベルトに最後に転写される黒(K)の画像形成ユニット2Kが相対的に低くなるように、水平方向に対してある角度(例えば、20度)だけ傾斜した状態で、ある間隔を隔てて並列に配置されている。このように、4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kを、ある角度だけ傾斜した状態で配置することにより、これら4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kを水平に配置した場合に比較して、画像形成装置1の幅方向(X軸方向)の距離が短くなる。
画像形成ユニット2は、像保持体となる感光体ドラム4や帯電装置などを備えた感光体ユニット3と、現像器5とを具備している、感光体ユニット3は装置本体40に対して着脱可能であり、現像器5はフレーム(図示せず)を介して装置本体40側に固定されている。
これらの中間転写ベルト10、各一次転写ロール11、ドライブロール12、テンションロール13およびアイドラーロール14等は、中間転写ユニット9を構成する。
図2に示されるように、感光体ユニット3の外形をなす感光体ユニット本体301には、感光体ドラム4と、その感光体ドラム4の表面を均一に帯電する帯電ロール303を有する帯電装置302と、感光体ドラム4表面のトナーを掻き落とすクリーニング部材304とが収容されている。(図3(b)参照)
つまり、蓋部45が開いた状態にあっては、図3(a)に示すように、先端側部材306Bが露出部4Aを覆う位置となる。一方、蓋部45が閉まった状態にあっては、起端側部材306Aが矢印a方向に回転し、先端側部材306Bが矢印b方向に回転して、図3(b)に示すように、起端側部材306Aおよび先端側部材306Bが折り畳まれた状態となり、感光体ユニット本体301が開かれて感光体ドラム4の露出部4Aが外部に露出することになる。蓋部45が開いた状態にあっては、シャッター機構306によって回収室305が遮蔽されるから、回収室305内のトナーが外部に飛散することはない。
次に、画像形成装置1の構造について、図1、図4および図5を参照しつつ説明する。図4は画像形成装置1の外観を示す斜視図、図5は蓋部を開いたときの画像形成装置1の内部の状態を示す図である。
画像形成装置1の装置本体40には、支持軸42を中心にして開閉可能な側面側開閉部41が取り付けられる。この側面側開閉部41には、さらに供給用開閉部43が開閉自在に設けられる。この供給用開閉部43は、通常は側面側開閉部41に対して閉じられているが、用紙収容部24に収納されたシートとは異なる種類のシートを用いる際に、側面側開閉部41に対して開かれて、ここからそのシートが搬送路21に供給される。
中間転写ベルトユニット9およびトナー回収ユニット50は、蓋部45に取り付けられており、二次転写ロール17は装置本体40に取り付けられている。前述したように、中間転写ベルト10は、テンションロール13側がドライブロール12よりも重力方向の上方(Z(+)側)となるように、傾斜して配置されているから、トナー回収ユニット50は、クリーニング部材51よりも回収室53が重力方向に下方の位置となるように配置される。
図6は、トナー回収ユニット50を示す断面図である。トナー回収ユニット50は、図6に示すように、中間転写ベルト10の重力方向の上方(Z(+))の成分を有する方向が法線となる、中間転写ベルト10の外周面から現像剤(トナー)を除去して回収する現像剤回収手段となる。このトナー回収ユニット50は、フレーム(図示せず)を介して蓋部45に固定された回収ユニット本体501と、この回収ユニット本体501に着脱可能なトナー回収容器510と、を具備する。回収ユニット本体501には、通過部52と繋がる一次収容室502と排出口503とが形成されている。排出口503は、中間転写ベルト10の表面から除去された現像剤を回収ユニット本体501外に排出するために用いられる。この排出口503は、中間転写ベルト10の幅方向(中間転写ベルト10が移動する方向と交わる方向)において中間転写ベルト10の略全域に渡って形成されている。また、回収ユニット本体501には、被係合部となる凹部504が形成されている。
画像形成装置1は、軸61を回転中心として、中間転写ユニット9およびトナー回収ユニット50の位置または姿勢を変更する変更手段となるリフト機構60を備えている。このリフト機構60は、蓋部45側に設けられ、軸61を回転中心として回転可能なフレーム(図示せず)と、このフレームを回転移動させるためのカムと、このカム64を回転させる駆動モータ63と、を備える。フレームには、中間転写ユニット9とトナー回収ユニット50とが固定される。つまり、リフト機構60は、黒(K)色の画像形成ユニット2Kから最も遠い位置に配置されたイエロー(Y)色の画像形成ユニット2Yよりも、前記画像形成ユニット2Kに近い位置の軸61が回転中心となり、中間転写ベルト10(中間転写ユニット9)およびトナー回収ユニット50の位置または姿勢を変更する。そして、このリフト機構60により、カラー画像形成時と、白黒画像形成時とで、中間転写ユニット9の傾斜角度が変更される。
このリフト機構60の制御系は、図7に示すブロック図のように、画像形成装置1に備えられたマイクロコンピュータからなるコントローラ62によって動作制御される。、このコントローラ62は、画像データを解析して、その画像データを用いた画像形成処理がカラー画像形成であるか特定色の黒色のトナーのみを使用した白黒画像形成であるかを判断する。
このリフト機構60のいずれの動作状態であっても、フレームを介して互いに固定された中間転写ユニット9とトナー回収ユニット50とは、一体となって回転するため、中間転写ユニット9とトナー回収ユニット50との位置関係は変化しない。
一方、トナー回収ユニットを上記のような位置に配置していない画像形成装置について検討すると、トナー回収ユニットを例えば中間転写ベルトの下辺に相当する領域において二次転写位置よりも走行方向下流側(例えばテンションロール13の直下周辺など)に配置する場合には、画像形成装置1の幅方向(X軸方向)又は画像形成装置1の高さ方向(Z軸方向)の寸法が大きくなってしまう。特に、中間転写ベルト10の下方は、感光体ユニット3、画像露光装置6、電気基板ユニット、電源ユニット7などの各部品が密集している領域であるから、トナー回収ユニットを配置し得るようなスペースを確保しようとすると、画像形成装置1の幅方向(X軸方向)又は画像形成装置1の高さ方向(Z軸方向)の寸法を大きくせざるを得ない。
電源ユニット7を避けてトナー回収ユニット50を配置する場合の例を、図1および図9を参照して説明する。図1に示すように、装置本体40の右側(X(+)側)の空間には、電源ユニット7が設けられている。なお、この空間には、電源ユニット7のみでなく、当該画像形成装置1を動作制御するための電子回路が実装された電気基板を収容する電気基板ユニット等も配置されているが、ここでは、電源ユニット7として説明する。この配置において、図1に示すように、テンションロール13の下側(Z(−)側)に二点鎖線で示すトナー回収ユニット50Aを配置しようとすると、トナー回収ユニット50Aが重なる電源ユニット7,現像器5Yを避けるために、画像形成装置1の幅方向(X軸方向)に大きくせざるを得ない。しかも、図8に示すように、テンションロール13の下側(Z(−)側)に位置したトナー回収ユニット50Aも中間転写ユニット9の移動に追従させなくてはならないため、画像形成装置1の高さ方向(Z軸方向)も大きくせざるを得ない。
また、トナー回収ユニットを、例えば中間転写ベルトの上辺に相当する領域においてその走行方向上流側(例えばドライブロール12の通過直後など)に配置する場合には、定着装置に近い位置にトナー回収ユニットが位置することになる。このような場合には、トナー回収ユニット内の回収トナーが定着装置から伝わる熱で溶解してしまうなどの虞がある。特に、近年トナーの融点がこれまでのトナーと比べて低い低融点トナーを用いる場合には、定着装置に近い位置にトナー回収ユニットを設けることは難しい。断熱壁などを用いて且つ冷却ファンなどを併用することも考えられるが、断熱壁や通風路を確保するためのスペースが必要となり、画像形成装置1の幅方向(X軸方向)又は画像形成装置1の高さ方向(Z軸方向)の寸法を大きくせざるを得ない。また、定着装置の近辺は定着装置の熱を遮断する為の定着装置の筐体が設けられ、用紙受部23の用紙収容性のために必要な(Z(−)方向に)最も下がった底部が存在するので、トナー回収ユニットを配置し得るようなスペースを確保しようとすると、画像形成装置1の幅方向(X軸方向)又は画像形成装置1の高さ方向(Z軸方向)の寸法を大きくせざるを得ない。
さらに、感光体ユニット3Y,3M,3C,3K、および中間転写ユニット9等を斜めに配置することにより、水平に配置した場合に比較して、幅方向(X軸方向)の寸法をより短くして、さらに小型化が図られる。
また、トナー回収ユニット50においては、クリーニング部材51よりも除去したトナーを受け入れる一次収容部502が重力方向の下方の位置となるため、この位置関係にないトナー回収ユニットに比べて、クリーニング部材51で除去したトナーが自重の作用によって回収ユニット本体501の一次収容部502に移動し易くなる。また、リフト機構60によって、図8に示すように、中間転写ユニット9およびトナー回収ユニット50が傾斜するように移動されるため、この移動の際に発生する振動によって、トナー回収ユニット50内に回収されて堆積したトナーが崩される。
さらに、装置本体40の上側に位置した蓋部45に開閉自在に設けられたサブ蓋部47を開くことにより、トナー回収ユニット50の着脱、或いはトナー回収容器510の着脱が自在となる。
上記実施形態を次のように変形してもよい。
<2−1>
実施形態においては、トナー回収ユニット50を、回収ユニット本体501にトナー回収容器510を着脱自在とする構成としたが、トナー回収ユニット50内にトナー回収室を備える構成であってもよい。
前記実施形態では、特定色を黒色とした場合を例示したが、本発明はこれに限らず、他の色でもよく、この場合であっても、特定色の画像形成ユニットを画像形成ユニット列の端に位置させればよい。
また、前記実施形態では、プリンターを例示したが、上記した如く、感光体ユニット3Y,3M,3C,3K、および中間転写ユニット9等を斜めに配置した他の画像形成装置となる複写機、ファクシミリ等に適用してもよいことは勿論である。
Claims (3)
- 複数の色の現像剤を用いて画像を形成する複数の像形成手段と、
前記像形成手段によって形成された画像が下方の外周面で転写されるベルト状の転写体であって、ベルトの表面が水平方向に対して傾斜した転写体と、
前記転写体において重力方向の上方向の成分を有する方向が法線となる当該転写体の外周面から現像剤を除去し、除去した前記現像剤を通過させる通過部が重力方向の下方を向いて前記外周面と対向して設けられ、前記通過部を通過した現像剤を回収する現像剤回収手段であって、前記転写体のベルト表面に付着した現像剤を除去する除去部と、除去された現像剤を収容する収容部とを備える現像剤回収手段と、
複数の色の現像剤を用いて画像を形成するときには、当該複数の色の画像を形成するそれぞれの前記像形成手段と前記転写体とを接触させ、特定色の現像剤のみを用いて画像を形成するときには、前記特定色の画像を形成する前記像形成手段と前記転写体とを接触させ、且つ前記特定色以外の色の画像を形成するそれぞれの前記像形成手段と前記転写体とを離間させるように、前記特定色の画像を形成する像形成手段から最も遠い位置に配置された像形成手段よりも、前記特定色の画像を形成する像形成手段に近い位置を回転中心として、前記転写体および前記現像剤回収手段の位置または姿勢を変更する変更手段と、
支持軸を中心に開閉し、前記像形成手段の一部を自装置に着脱する際に開かれる第1の蓋部と
を備え、
前記特定色以外の色の画像を形成するそれぞれの前記像形成手段に対して、前記転写体を挟んだ上方に前記現像剤回収手段が設けられ、
前記第1の蓋部には、前記転写体および前記現像剤回収手段が取り付けられており、
前記第1の蓋部が閉じた状態では前記収容部が前記除去部よりも重力方向の下方に位置し、前記第1の蓋部が開いた状態では前記収容部が前記除去部よりも重力方向の上方に位置し得る
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記転写体に転写された画像を記録媒体に転写する二次転写手段と、
前記二次転写手段により記録媒体に転写された画像を定着させる定着手段と、を有し、
前記現像剤回収手段が設けられている位置は、前記二次転写手段により転写が行われる位置よりも、前記二次転写手段による転写を経た前記転写体の搬送方向が反転する位置に近い
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2に記載の画像形成装置において、
前記現像剤回収手段の重力方向上方に設けられた開口部を開放または遮蔽する第2の蓋部を有し、
前記現像剤回収手段の全部または一部が、前記第2の蓋部によって開放された開口部を介して着脱可能である
ことを特徴とする画像形成装置。
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