画像形成装置
【課題】 廃トナー回収部の設置スペースを十分に確保しつつ装置の小型化を図ることができる低コストな画像形成装置を提供する。
【解決手段】 感光体ユニット１０内部に感光体ユニット用廃トナー回収部１７を設けるとともに、中間転写ユニット４０内部に中間転写ユニット用廃トナー回収部４９を設けた。従来デッドスペースであった部分に各廃トナー回収部１７，４９を配設したので、各廃トナー回収部１７，４９を装置内部の他の部分に配設する場合に比べ、各廃トナー回収部１７，４９の設置スペース分だけ装置の小型化を図ることができる。また、上記各廃トナー回収部１７，４９を装置背面等の各クリーニング装置１２，４２から離れたところに配設する場合に比べ、廃トナーを各廃トナー回収部１７，４９へ搬送する搬送経路の長さが短くてすむため、廃トナー搬送のための構成部品のコストダウンを図ることが可能となる。
【解決手段】 感光体ユニット１０内部に感光体ユニット用廃トナー回収部１７を設けるとともに、中間転写ユニット４０内部に中間転写ユニット用廃トナー回収部４９を設けた。従来デッドスペースであった部分に各廃トナー回収部１７，４９を配設したので、各廃トナー回収部１７，４９を装置内部の他の部分に配設する場合に比べ、各廃トナー回収部１７，４９の設置スペース分だけ装置の小型化を図ることができる。また、上記各廃トナー回収部１７，４９を装置背面等の各クリーニング装置１２，４２から離れたところに配設する場合に比べ、廃トナーを各廃トナー回収部１７，４９へ搬送する搬送経路の長さが短くてすむため、廃トナー搬送のための構成部品のコストダウンを図ることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に係り、詳しくは、表面にトナー像を担持する像担持体を備えた像担持体ユニットと、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置と、該クリーニング装置で除去した残留トナーを回収する廃トナー回収部とを有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体として感光体や中間転写体を備えた画像形成装置において、画像形成後にこれらの感光体や中間転写体上に残留した残トナーを除去するため、それぞれにクリーニング装置を設けたものが知られている。図５は従来の画像形成装置の感光体及び中間転写体回りの構成の一例を示す正面図である。図示の例は、感光体２００と、これに当接する中間転写体２０１とがそれぞれユニットとして配置され、その各々に対してクリーニング装置２０２，２０３が設けられている。
【０００３】
また、図６は、図５に示す画像形成装置の感光体２００及び中間転写体２０１回りを背面側から見た斜視図である。上記各クリーニング装置２０２，２０３で除去、回収された残トナーは、内部に搬送スクリュを備えた搬送パイプ２０５によって、装置後方に設けられた廃トナー回収部２０６に搬送されて廃トナー２０７として回収される。回収された廃トナー２０７は、画像形成装置ごとに設定されたメンテナンス時期まで、廃トナー回収部２０６の廃トナー回収容器２０８に保持される。廃トナー回収容器２０８は、メンテナンス時に廃トナー２０７と共に廃トナー回収部２０６から取り外され、新しい廃トナー回収容器２０８と交換される。このため、廃トナー回収容器２０８は、メンテナンス時に交換された後、次のメンテナンスまでの間に除去される廃トナー２０７を保持することが可能な回収容積（回収スペース）を有する必要がある。従って、装置内部のレイアウト上、廃トナー回収容器２０８を設置するための多大な設置スペースを確保する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年の装置小型化の傾向においては、廃トナー回収容器２０８のための多大な設置スペースを確保することが、非常に困難な状況となっている。
また、従来、廃トナー回収容器２０８はレイアウト及び設置スペースの観点から、図６に示すように、装置後方などの限られたスペースにしか設置することができなかったため、廃トナー回収容器２０８の交換時の操作性が悪かった。また、設置スペースが限定されていることから、廃トナー回収容器２０８の位置は、実際に除去される位置、すなわち感光体２００、あるいは中間転写体２０１の各クリーニング装置２０２，２０３から離れた位置に設置されることが多かった。このため、廃トナー回収容器２０８を各クリーニング装置２０２，２０３の近くに設置した場合に比べ、廃トナー２０７を廃トナー回収容器２０８まで搬送するためのより多くの構成部品が必要となり、装置全体のコストＵＰにつながるおそれがあった。
【０００５】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、廃トナー回収部の設置スペースを十分に確保しつつ装置の小型化を図ることができる低コストな画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面にトナー像を担持する像担持体を備えた像担持体ユニットと、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置と、該クリーニング装置で除去した残留トナーを回収する廃トナー回収部とを有する画像形成装置において、上記廃トナー回収部を上記像担持体ユニットの内部に配設したことを特徴とするものである。
【０００７】
この画像形成装置においては、上記像担持体ユニット内部の従来デッドスペースであった部分に上記廃トナー回収部を配設したので、該廃トナー回収部を装置内部の他の部分に配設する場合に比べ、該廃トナー回収部の設置スペースを設ける必要がなく、該廃トナー回収部の設置スペース分だけ装置の小型化を図ることができる。また、上記廃トナー回収部を装置背面等の上記クリーニング装置から離れたところに配設する場合に比べ、該廃トナー回収部をよりクリーニング装置の近くに配設することが可能となり、該クリーニング装置から廃トナー回収部までの搬送経路の長さが短くてすむため、廃トナー搬送のための構成部品のコストダウンを図ることが可能となる。なお、上記像担持体ユニットとしては、感光体ユニットや中間転写ユニットなどがある。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記廃トナー回収部が残留トナーを収容する所定の容積を持った廃トナー回収容器を有し、上記像担持体ユニットに対し該廃トナー回収容器を容易に着脱でき、もしくは、装置本体に対し該廃トナー回収容器を該像担持体ユニットと一体で容易に着脱できるように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
この画像形成装置においては、上記廃トナー回収容器が廃トナーで満杯になったときに、該廃トナー回収容器を上記像担持体ユニットから独立して、もしくは、一体で着脱して交換できるので、着脱時の操作性がよい。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記廃トナー回収容器の容積を、上記像担持体ユニットの寿命と同時間で該像担持体ユニットから回収が予測される廃トナー量と略同一となるように設定したことを特徴とするものである。
【００１１】
この画像形成装置においては、上記像担持体ユニットの寿命がきたときには上記廃トナー回収容器が廃トナーでほぼ満杯になっており、該像担持体ユニットの交換時期と該廃トナー回収容器の交換時期とを略一致させることができる。よって、上記廃トナー回収容器と像担持体ユニットとを同時に交換すればよく、該廃トナー回収容器と像担持体ユニットとの交換を別々に行う場合に比べ、交換に要する作業工数を低減させることができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２又は３の画像形成装置において、上記廃トナー回収容器内部であって廃トナー入口部から離れた位置に廃トナーを搬送することができる搬送部材を、該廃トナー回収容器に設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
廃トナー回収容器の内部、例えば廃トナー入口部付近に廃トナーが滞留すると、該廃トナー回収容器が完全に廃トナーで満たされず、該廃トナー回収容器の容積より少ない量の廃トナーしか収容できなくなってしまう。この画像形成装置においては、上記搬送部材によって上記廃トナー回収容器内部での廃トナーの滞留を防いで、該廃トナーを廃トナー回収容器に均一に保持し、該廃トナー回収容器の容積と略同量の廃トナーを収容することができる。よって、廃トナーの滞留を考慮して廃トナー回収容器の容量を大きめに設定しておく場合に比べ、廃トナー回収容器の容積を必要最小限の大きさにすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１乃至４の発明によれば、上記像担持体ユニット内部の従来デッドスペースであった部分に上記廃トナー回収部を配設したので、該廃トナー回収部の設置スペース分だけ装置の小型化を図ることができるという優れた効果がある。また、該クリーニング装置から廃トナー回収部までの搬送経路の長さが短くてすむため、廃トナー搬送のための構成部品のコストダウンを図ることが可能となるという優れた効果もある。
【００１５】
特に、請求項２の発明によれば、上記廃トナー回収容器の着脱時の操作性がよいという優れた効果がある。
【００１６】
特に、請求項３の発明によれば、上記廃トナー回収容器の交換が、上記像担持体ユニットの交換と同時に実施でき、交換者の作業工数の低減を図ることができるという優れた効果がある。
【００１７】
特に、請求項４の発明によれば、廃トナーの滞留を考慮して廃トナー回収容器の容量を大きめに設定しておく場合に比べ、廃トナー回収容器の容積を必要最小限の大きさにすることができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔実施形態１〕
以下、本発明を画像形成装置である電子写真式カラープリンタ（以下、カラープリンタという）に適用した実施形態の一例について説明する。
まず、図１を用いて、本実施形態に係るカラープリンタの概略構成及び動作について説明する。このカラープリンタ１は、感光体ユニット１０、書き込み光学ユニット２０、現像ユニット３０、中間転写ユニット４０、２次転写ユニット５０、定着ユニット６０、両面印刷用紙反転ユニット７０等で構成されている。そして、Ｂｌａｃｋ：黒（以下、Ｂｋという）、Ｃｙａｎ：シアン（以下、Ｃという）、Ｍａｇｅｎｔａ：マゼンタ（以下、Ｍという）、Ｙｅｌｌｏｗ：イエロー（以下、Ｙという）のカラー画像を感光体ユニット１０の感光体ベルト１１上に順次顕像化し、これらを重ね合わせて最終的な４色フルカラー画像を形成する。
【００１９】
上記感光体ベルト１１は矢印Ａの時計方向に回転し、その周りには、感光体クリーニング装置１２、帯電ローラ１３、現像ユニット３０の選択された現像器、中間転写ユニット４０の中間転写ベルト４１などが配置されている。感光体ベルト１１は、駆動ローラ１４、１次転写対向ローラ１５、張架ローラ１６間に張架され矢印Ａ方向に図示しない駆動モーターによって回転移動を行う。なお、つなぎ目のある感光体ベルト１１を用いる場合には、感光体ベルト１１端部の非画像形成領域につなぎ目マークを設け、図示しないセンサにより検出を行い、つなぎ目を避けて画像形成を行う。
【００２０】
また、上記書き込み光学ユニット２０は、カラー画像データを光信号に変換して、各色画像に対応した光書き込みを行い、感光体ベルト１１に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット２０は、光源としての半導体レーザ２１、レーザー発光駆動制御部（不図示）、ポリゴンミラー２２、３つの反射ミラー２３ａ、ｂ、ｃなどで構成されている。
【００２１】
また、上記現像ユニット３０は、Ｂｋ現像器３１Ｋ、Ｃ現像器３１Ｃ、Ｍ現像器３１Ｍ、Ｙ現像器３１Ｙと、各現像器を図中左右方向に移動させ感光体ベルト１１に対し接離動作を行う図示しない接離機構などで構成されている。各現像器３１Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、感光体ベルト１１表面の静電潜像を現像するために現像剤を表面に担持して回転する現像スリーブ３２Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像剤パドル３３Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙと、現像剤を収容する現像剤収容ケース３４Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙなどで構成されている。これら各現像剤収容ケース３４Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙには、現像剤として各色のトナーからなる一成分現像剤がそれぞれ収容されている。図示の例では装置本体下側から順に黒トナーを収容したＢｋ現像器３１Ｋ、シアントナーを収容したＣ現像器３１Ｃ、マゼンタトナーを収容したＭ現像器３１Ｍ、イエロートナーを収容したＹ現像器３１Ｙになっている。各現像器３１Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ内のトナーは所定の極性に帯電され、また、各現像スリーブ３２Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙには図示しない現像バイアス電源によって現像バイアスが印加され、現像スリーブ３２Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙが感光体ベルト１１に対して所定電位にバイアスされている。また、上記接離機構は、図示しないモータから各現像器３１Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙに駆動を伝達するための図示しない電磁クラッチがオンになるとその駆動力で現像剤収容ケース３４Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙを感光体ベルト１１側（図中右側）に移動させるようになっている。現像時には各現像器３１Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのうち選択されたいずれか一つが移動し、感光体ベルト１１に当接する。一方、電磁クラッチをオフにして駆動伝達を解除すると感光体ベルト１１に当接していた現像器が感光体ベルト１１から離間する方向（図中左側）に移動する。
【００２２】
カラープリンタ本体の待機状態では、現像ユニット３０はいずれの現像器３１Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙも感光体ベルト１１と離間した位置にセットされており、プリント動作が開始されると、カラー画像データに基づきレーザー光による光書き込み、静電潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ静電潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様）。このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Ｂｋ現像スリーブ３２Ｋを回転開始して、Ｂｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ静電潜像領域の現像動作を続けるが、Ｂｋ静電潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、Ｂｋ現像器３１Ｋが感光体ベルト１１から離間し、速やかに次の色の現像器が感光体ベルト１１に当接する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
【００２３】
また、上記中間転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１、ベルトクリーニング装置４２、位置検出用センサ４３などで構成されている。中間転写ベルト４１は駆動ローラ４４、１次転写ローラ４５、２次転写対向ローラ４６、クリーニング対向ローラ４７及びテンションローラ４８に張架されており、図示しない駆動モータにより矢印Ｂ方向に駆動制御される。中間転写ベルト４１端部の非画像形成領域には複数の位置検出用マーク（不図示）が設けられており、これらの位置検出用マークのうちのいずれか一つ（画像形成動作開始時に位置検出用センサ４３を最初に通過した位置検出用マーク）を位置検出用センサ４３で検出し、この検出タイミングで画像形成を開始する。また、ベルトクリーニング装置４２は、クリーニングブラシ４２ａ、接離機構（不図示）等で構成されており、１色目のＢｋ画像を中間転写ベルト４１に転写している間、及び、２、３、４色目の画像を中間転写ベルト４１に転写している間は接離機構によって中間転写ベルト４１面からクリーニングブラシ４２ａを離間させておく。
【００２４】
また、カラープリンタ１の転写紙カセット８０内には、転写紙が収納されており、給紙コロ８１ａ、ｂ、ｃによってレジストローラ対８２方向に給紙、搬送される。また、カラープリンタ１の右側面には、ＯＨＰ用紙や厚紙などの手差し給紙用の手差しトレイ８３が設けられている。
【００２５】
また、上記２次転写ユニット５０は、２次転写ローラ５１、２次転写ローラ５１を中間転写ベルト４１に対して接離するためのクラッチ等を備えた揺動機構（不図示）などで構成されている。転写紙が転写位置に到達するタイミングに合わせて２次転写ローラ５１が揺動機構の回転軸を中心に揺動する。この２次転写ローラ５１と上記２次転写対向ローラ４６とにより転写紙と中間転写ベルト４１とを一定の圧力で接触させる。２次転写ローラ５１は中間転写ユニット４０に設けられた図示しない位置決め部材により２次転写対向ローラ４６との平行度の位置精度が保たれている。また、２次転写ローラ５１に設けた図示しない位置決めコロにより中間転写ベルト４１に対する２次転写ローラ５１の接触圧を一定にしている。２次転写ローラ５１を中間転写ベルト４１に接触させると同時に、２次転写ローラ５１はトナーと逆極性の転写バイアスが印加され、中間転写ベルト４１上の重ねトナー像を転写紙に一括転写する。
【００２６】
上記構成のカラープリンタ１において、画像形成サイクルが開始されると、まず感光体ベルト１１は矢印Ａの時計回りに、中間転写ベルト４１は矢印Ｂの反時計回りに図示しない駆動モータによって回転される。中間転写ベルト４１上に設けられた図示しない位置検出用マークを位置検出用センサ４３で検出し、位置検出用マークの検知タイミングに応じて感光体ベルト１１上にＢｋトナー像形成、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が行われ、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト４１上に重ねてトナー像が形成される。このとき１次転写ローラ４５に印加するバイアスは順次電圧を高くすることが一般的であるが、中間転写ベルト４１の抵抗特性等に応じて異なる。
【００２７】
上記Ｂｋトナー像形成は次のように行なわれる。図示しない電源の印加電圧により帯電ローラ１３は感光体ベルト１１を一様帯電する。そして、書込みのためのレーザ光ＬＤはＢｋカラー画像信号に基づいて露光を行う。この露光が行われたとき、当初一様帯電された感光体ベルト１１の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。そして、このＢｋ静電潜像にＢｋ現像スリーブ３２Ｋ上のＢｋトナーが接触することにより、感光体ベルト１１の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはＢｋトナーが吸着され、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。そして、感光体ベルト１１上に形成されたＢｋトナー像は、１次転写位置において中間転写ベルト４１に接する。この１次転写位置では、１次転写ローラ４５と１次転写対向ローラ１５とにより中間転写ベルト４１と感光体ベルト１１との間にニップが形成されており、１次転写ローラ４５にＢｋトナー像と逆極性のバイアスを印加することによりＢｋトナー像を中間転写ベルト４１に転写する。
【００２８】
感光体ベルト１１上の若干の未転写残留トナーは、感光体ベルト１１の再使用に備えて感光体クリーニング装置１２で清掃される。
【００２９】
感光体ベルト１１側ではＢｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、上記位置検出用センサ４３の検知タイミングに応じてＣ画像データによるレーザー光ＬＤによる書き込みが行われ、Ｃ静電潜像が形成される。そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後で、かつＣ静電潜像の先端部が到達する前にＢｋ現像器３１Ｋが現像位置から退避し、Ｃ現像器３１Ｃが現像位置にセットされてＣ静電潜像がＣトナーで現像される。以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像器３１Ｋの場合と同様にＣ現像器３１Ｃが現像位置から退避し、次のＭ現像器３１Ｍを現像位置に移動させる。これもやはり次のＭ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
なお、Ｍ及びＹの画像形成工程については、それぞれの静電潜像形成、現像の動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。
【００３０】
上記中間転写ベルト４１には、感光体ベルト１１に順次形成するＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を、同一面に順次位置合わせして、４色重ねのトナー像が形成され、次の２次転写工程において、この４色のトナー像が転写紙に一括転写される。
【００３１】
上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙は上記転写紙カセット８０又は手差しトレイ８３のいずれかから給送され、レジストローラ対８２のニップで待機している。そして、２次転写ローラ５１に中間転写ベルト４１上の４色重ねのトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対８２が駆動され、転写紙とトナー像との位置合わせが行われる。そして、転写紙が中間転写ベルト４１上のトナー像と重ねられて２次転写位置を通過する。このとき２次転写ローラ５１による転写バイアスで転写紙が荷電され、トナー画像のほとんどが転写紙上に転写される。
【００３２】
そして、中間転写ベルト４１から４色重ねトナー像を一括転写された転写紙は、定着ユニット６０に搬送され、所定温度に制御された定着ベルト６１と加圧ローラ６２のニップ部でトナー像が溶融定着され、装置本体外に送り出され（矢印Ｃ方向）、排紙トレイ８４に裏向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【００３３】
なお、両面印刷を行う場合には、定着ユニット６０を通過した転写紙は両面切替爪８５により矢印Ｄ方向に案内され、両面印刷用紙反転ユニット７０に送られる。転写紙後端が反転切替爪７１を通過した後、反転ローラ対７２が停止し、転写紙も停止する。そして、反転ローラ対７２が一定のブランク時間ののち逆転を開始し、転写紙はスイッチバックを始める。このとき上記反転切替爪７１が切り替わり、転写紙は矢印Ｅ方向に案内され、レジストローラ対８２に送られる。レジストローラ対８２に送られた転写紙は表裏反転した状態でレジストローラ対８２のニップで待機する。そして、所定のタイミングでレジストローラ対８２が駆動され、転写紙は２次転写位置に送られて中間転写ベルト４１から４色重ねトナー像を一括転写された後、定着ユニット６０でトナー像が溶融定着され、装置本体外に送り出される。
【００３４】
一方、１次転写後の感光体ベルト１１の表面は、感光体クリーニング装置１２でクリーニングされ、除電ランプ（不図示）で均一に除電される。また、転写紙にトナー像を転写した後の中間転写ベルト４１の表面は、ベルトクリーニング装置４２のクリーニングブラシ４２ａを接離機構で押圧することによってクリーニングされる。
【００３５】
次に、本実施形態の特徴部である廃トナー回収部４９について説明する。図２は、中間転写ユニット４０のユニットフレームと、ユニット内部に設けられた廃トナー回収部４９との概略斜視図である。なお、図２においては中間転写ベルト４１や駆動ローラ４４等の図示を省略している。中間転写ベルトと中間転写ベルトを駆動する各ローラとを除いたフレームの内部には、通常、機能上必要な構成部品はないので、フレーム内部のデッドスペースに廃トナー回収部４９を配設したものである。廃トナー回収部４９を中間転写ユニット４０内部のデッドスペースに設置したことにより、装置本体内部の他の部分に廃トナー回収部４９を設置するためのスペースを確保する必要がなく、容易に装置の小型化を図ることができる。
【００３６】
一対のユニットフレーム１００，１０１に形成された各開口部１００ａ，１０１ａを貫通して、角パイプ状のガイドカバー１０２と、このガイドカバー１０２に引出し可能にガイド格納される廃トナー回収容器１０３とが設けられている。ガイドカバー１０２の図中奥側の上面部には、廃トナーを廃トナー回収容器１０３に導入するための廃トナー入口開口部１０２ａが形成されている。ベルトクリーニング装置４２（図１参照）で除去回収された廃トナーが、この廃トナー入口開口部１０２ａを通って廃トナー回収容器１０３に回収保持される。廃トナー回収容器１０３はガイドカバー１０２に対して引出し可能にガイドされているので、廃トナー回収容器１０３が廃トナーで満杯になったときに、廃トナー回収容器１０３をガイドカバー１０２から引出して取外し、空の新たな廃トナー回収容器１０３と交換する。廃トナー回収容器１０３の引出し方向は装置正面側（図中手前側）なので、廃トナー回収容器１０３の交換作業がしやすく、作業性が優れている。
【００３７】
また、上記廃トナー回収部４９を装置本体背面等の上記ベルトクリーニング装置４２から離れたところに配設する場合に比べ、廃トナー回収部４９をよりベルトクリーニング装置４２の近くに配設することができる。これにより、ベルトクリーニング装置４２から廃トナー回収部４９までの搬送経路の長さが短くてすむため、廃トナー搬送のための構成部品のコストダウンを図ることができる。
なお、廃トナー入口開口部１０２ａの位置は、ガイドカバー１０２の上端部に限らず、図中一点鎖線で示すガイドカバー１０２の側面部に設けてもよい。さらに、ガイドカバー１０２の底面部に設けることも可能である。従って、カラープリンタを構成する各部品のレイアウトに合わせて廃トナー入口開口部の位置を自由に設定することができる。
【００３８】
また、中間転写ユニット４０自体も装置本体に対し容易に脱着可能に構成されている。図３は中間転写ユニット４０の脱着機構を説明するための斜視図である。図３において、一対のユニットフレーム１００，１０１（ユニットフレーム１０１は図示せず）の下側両端部には、一対のユニット側スライドレール１０４，１０５が設けられており、この一対のユニット側スライドレール１０４，１０５が装置本体側に設けられた一対の装置本体側スライドレール１０６，１０７と係合している。これらのスライドレールによって中間転写ユニット４０を操作面側である装置正面側（図中手前側）に引出して、着脱できるようになっている。すなわち、中間転写ユニット４０は装置本体に対して着脱可能であり、廃トナー回収容器１０３は中間転写ユニット４０に対して着脱可能である。これにより、廃トナー回収容器１０３が廃トナーで満杯になったときには、廃トナー回収容器１０３を独立して交換し、あるいは、回収した廃トナーを廃棄して再び廃トナー回収容器１０３を装着することができる。また、中間転写ユニット４０の交換時やメンテナンス時において、廃トナー回収容器１０３の交換や回収した廃トナーの廃棄を同時に行うことができる。
なお、図示するように、廃トナー回収容器１０３の上部に廃トナー入口開口部１０８ａが形成された蓋１０８を設けても良い。この蓋１０８を設けることにより、廃トナー回収容器１０３を中間転写ユニット４０から取り外したときに回収された廃トナーの飛散を防止することができる。
【００３９】
また、廃トナー回収容器１０３の容量を、中間転写ユニット４０の寿命と同時間で回収が予測される廃トナー量と略同一の容量としておくことができる。これにより、廃トナー回収容器１０３の交換時期を、中間転写ユニット４０の交換時期に合わせられるため、従来、別々に行っていた交換作業が中間転写ユニット４０の交換だけで済み、廃トナー回収容器１０３の交換を個別に行う必要がないため、メンテナンスコストの低減を図ることができる。具体的には、例えば、通常の使用で中間転写ユニットの交換時間が３５０時間であり、３５０時間の稼動で１３００ｃｃの廃トナーが中間転写ユニット４０から除去回収されると予測できる場合、廃トナー回収容器１０３の容量を１３００ｃｃとしておく。
【００４０】
以上、本実施形態によれば、廃トナー回収部４９を中間転写ユニット４０内部のデッドスペースに設置したことにより、装置本体内の他の部分に廃トナー回収部４９を設置するためのスペースを確保する必要がなく、容易に装置の小型化を図ることができる。また、ベルトクリーニング装置４２から廃トナー回収部４９までの搬送経路の長さが短くてすむため、廃トナー搬送のための構成部品のコストダウンを図ることができる。さらに、廃トナー回収部４９の廃トナー回収容器１０３が中間転写ユニット４０と一体で、あるいは、中間転写ユニット４０から個別に操作面側に着脱可能なので、交換作業性に優れている。
【００４１】
なお、上記実施形態１では中間転写ユニット４０の内部に廃トナー回収部４９を設けた構成について説明したが、図１に示すように感光体ユニット１０の内部にも廃トナー回収部１７が設けられている。感光体ユニット１０の内部に設けられた廃トナー回収部１７も上記中間転写ユニット４０内部に設けられた廃トナー回収部４９と同様の構成なので、説明は省略する。
【００４２】
〔変形例１〕
上記実施形態１の廃トナー回収容器１０３において、回収された廃トナーが蓋１０８の廃トナー入口開口部１０８ａ付近に滞留して容器内に均一に保持されないと、所定の交換時期よりも早く交換しなければならなくなってしまう。そこで、廃トナーを均一に保持させる手段を設ける構成とすることができる。
図４は廃トナー回収容器１０３内に容器の長手方向に沿って搬送スクリュ１０９を設けた構成を示す斜視図である。搬送スクリュ１０９にはギヤ１１０が固設されており、廃トナー回収容器１０３が中間転写ユニット４０内部に格納された状態で、このギヤ１１０が装置本体側に設けられた図示しない駆動ギヤと噛み合って、搬送スクリュ１０９を回転させる。搬送スクリュ１０９によって、回収された廃トナーを、廃トナー入口開口部１０８ａの形成された装置後方（図中奥側）から前方（図中手前側）に搬送し、廃トナー回収容器１０３内で均一に保持することができる。これにより、回収した廃トナーが廃トナー入口開口部１０８ａ付近に滞留することがなく、廃トナー回収容器１０３内に均一に保持され、廃トナー回収容器１０３はその容量と略同量の廃トナーを保持することができる。これにより、廃トナー回収容器１０３のコンパクト化が可能であると共に、交換時期が所定の交換時期よりも早まってしまうことを防止できる。
【００４３】
また、廃トナー回収容器１０３に廃トナーを均一に保持する手段として、上記搬送スクリュ１０９を設ける構成の他に、廃トナー回収容器１０３の底面に廃トナー入口開口部１０８ａのある装置後方から前方に下がる傾斜を有する形状とすることができる。また、廃トナー回収容器１０３を振動させるための駆動部材を設け、廃トナー回収容器１０３に振動を与える構成としてもよい。さらに、廃トナー回収容器１０３の底面に上記傾斜を有すると共に、振動を与える構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図。
【図２】中間転写ユニット４０のユニットフレームとユニット内部に設けられた廃トナー回収部４９の概略斜視図。
【図３】中間転写ユニット４０の脱着機構を説明するための斜視図。
【図４】変形例に係る廃トナー回収容器１０３内に容器の長手方向に沿って搬送スクリュ１０９を設けた構成を示す斜視図。
【図５】従来の画像形成装置の感光体及び中間転写体回りの構成の一例を示す正面図。
【図６】図５に示す画像形成装置の感光体及び中間転写体回りを背面側から見た斜視図。
【符号の説明】
【００４５】
１ カラープリンタ
１０ 感光体ユニット
１２ 感光体クリーニング装置
１７ 感光体ユニットの廃トナー回収部
４０ 中間転写ユニット
４２ ベルトクリーニング装置
４９ 中間転写ユニットの廃トナー回収部
１０３ 廃トナー回収容器
１０９ 搬送スクリュ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に係り、詳しくは、表面にトナー像を担持する像担持体を備えた像担持体ユニットと、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置と、該クリーニング装置で除去した残留トナーを回収する廃トナー回収部とを有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体として感光体や中間転写体を備えた画像形成装置において、画像形成後にこれらの感光体や中間転写体上に残留した残トナーを除去するため、それぞれにクリーニング装置を設けたものが知られている。図５は従来の画像形成装置の感光体及び中間転写体回りの構成の一例を示す正面図である。図示の例は、感光体２００と、これに当接する中間転写体２０１とがそれぞれユニットとして配置され、その各々に対してクリーニング装置２０２，２０３が設けられている。
【０００３】
また、図６は、図５に示す画像形成装置の感光体２００及び中間転写体２０１回りを背面側から見た斜視図である。上記各クリーニング装置２０２，２０３で除去、回収された残トナーは、内部に搬送スクリュを備えた搬送パイプ２０５によって、装置後方に設けられた廃トナー回収部２０６に搬送されて廃トナー２０７として回収される。回収された廃トナー２０７は、画像形成装置ごとに設定されたメンテナンス時期まで、廃トナー回収部２０６の廃トナー回収容器２０８に保持される。廃トナー回収容器２０８は、メンテナンス時に廃トナー２０７と共に廃トナー回収部２０６から取り外され、新しい廃トナー回収容器２０８と交換される。このため、廃トナー回収容器２０８は、メンテナンス時に交換された後、次のメンテナンスまでの間に除去される廃トナー２０７を保持することが可能な回収容積（回収スペース）を有する必要がある。従って、装置内部のレイアウト上、廃トナー回収容器２０８を設置するための多大な設置スペースを確保する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年の装置小型化の傾向においては、廃トナー回収容器２０８のための多大な設置スペースを確保することが、非常に困難な状況となっている。
また、従来、廃トナー回収容器２０８はレイアウト及び設置スペースの観点から、図６に示すように、装置後方などの限られたスペースにしか設置することができなかったため、廃トナー回収容器２０８の交換時の操作性が悪かった。また、設置スペースが限定されていることから、廃トナー回収容器２０８の位置は、実際に除去される位置、すなわち感光体２００、あるいは中間転写体２０１の各クリーニング装置２０２，２０３から離れた位置に設置されることが多かった。このため、廃トナー回収容器２０８を各クリーニング装置２０２，２０３の近くに設置した場合に比べ、廃トナー２０７を廃トナー回収容器２０８まで搬送するためのより多くの構成部品が必要となり、装置全体のコストＵＰにつながるおそれがあった。
【０００５】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、廃トナー回収部の設置スペースを十分に確保しつつ装置の小型化を図ることができる低コストな画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面にトナー像を担持する像担持体を備えた像担持体ユニットと、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置と、該クリーニング装置で除去した残留トナーを回収する廃トナー回収部とを有する画像形成装置において、上記廃トナー回収部を上記像担持体ユニットの内部に配設したことを特徴とするものである。
【０００７】
この画像形成装置においては、上記像担持体ユニット内部の従来デッドスペースであった部分に上記廃トナー回収部を配設したので、該廃トナー回収部を装置内部の他の部分に配設する場合に比べ、該廃トナー回収部の設置スペースを設ける必要がなく、該廃トナー回収部の設置スペース分だけ装置の小型化を図ることができる。また、上記廃トナー回収部を装置背面等の上記クリーニング装置から離れたところに配設する場合に比べ、該廃トナー回収部をよりクリーニング装置の近くに配設することが可能となり、該クリーニング装置から廃トナー回収部までの搬送経路の長さが短くてすむため、廃トナー搬送のための構成部品のコストダウンを図ることが可能となる。なお、上記像担持体ユニットとしては、感光体ユニットや中間転写ユニットなどがある。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記廃トナー回収部が残留トナーを収容する所定の容積を持った廃トナー回収容器を有し、上記像担持体ユニットに対し該廃トナー回収容器を容易に着脱でき、もしくは、装置本体に対し該廃トナー回収容器を該像担持体ユニットと一体で容易に着脱できるように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
この画像形成装置においては、上記廃トナー回収容器が廃トナーで満杯になったときに、該廃トナー回収容器を上記像担持体ユニットから独立して、もしくは、一体で着脱して交換できるので、着脱時の操作性がよい。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記廃トナー回収容器の容積を、上記像担持体ユニットの寿命と同時間で該像担持体ユニットから回収が予測される廃トナー量と略同一となるように設定したことを特徴とするものである。
【００１１】
この画像形成装置においては、上記像担持体ユニットの寿命がきたときには上記廃トナー回収容器が廃トナーでほぼ満杯になっており、該像担持体ユニットの交換時期と該廃トナー回収容器の交換時期とを略一致させることができる。よって、上記廃トナー回収容器と像担持体ユニットとを同時に交換すればよく、該廃トナー回収容器と像担持体ユニットとの交換を別々に行う場合に比べ、交換に要する作業工数を低減させることができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２又は３の画像形成装置において、上記廃トナー回収容器内部であって廃トナー入口部から離れた位置に廃トナーを搬送することができる搬送部材を、該廃トナー回収容器に設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
廃トナー回収容器の内部、例えば廃トナー入口部付近に廃トナーが滞留すると、該廃トナー回収容器が完全に廃トナーで満たされず、該廃トナー回収容器の容積より少ない量の廃トナーしか収容できなくなってしまう。この画像形成装置においては、上記搬送部材によって上記廃トナー回収容器内部での廃トナーの滞留を防いで、該廃トナーを廃トナー回収容器に均一に保持し、該廃トナー回収容器の容積と略同量の廃トナーを収容することができる。よって、廃トナーの滞留を考慮して廃トナー回収容器の容量を大きめに設定しておく場合に比べ、廃トナー回収容器の容積を必要最小限の大きさにすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１乃至４の発明によれば、上記像担持体ユニット内部の従来デッドスペースであった部分に上記廃トナー回収部を配設したので、該廃トナー回収部の設置スペース分だけ装置の小型化を図ることができるという優れた効果がある。また、該クリーニング装置から廃トナー回収部までの搬送経路の長さが短くてすむため、廃トナー搬送のための構成部品のコストダウンを図ることが可能となるという優れた効果もある。
【００１５】
特に、請求項２の発明によれば、上記廃トナー回収容器の着脱時の操作性がよいという優れた効果がある。
【００１６】
特に、請求項３の発明によれば、上記廃トナー回収容器の交換が、上記像担持体ユニットの交換と同時に実施でき、交換者の作業工数の低減を図ることができるという優れた効果がある。
【００１７】
特に、請求項４の発明によれば、廃トナーの滞留を考慮して廃トナー回収容器の容量を大きめに設定しておく場合に比べ、廃トナー回収容器の容積を必要最小限の大きさにすることができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔実施形態１〕
以下、本発明を画像形成装置である電子写真式カラープリンタ（以下、カラープリンタという）に適用した実施形態の一例について説明する。
まず、図１を用いて、本実施形態に係るカラープリンタの概略構成及び動作について説明する。このカラープリンタ１は、感光体ユニット１０、書き込み光学ユニット２０、現像ユニット３０、中間転写ユニット４０、２次転写ユニット５０、定着ユニット６０、両面印刷用紙反転ユニット７０等で構成されている。そして、Ｂｌａｃｋ：黒（以下、Ｂｋという）、Ｃｙａｎ：シアン（以下、Ｃという）、Ｍａｇｅｎｔａ：マゼンタ（以下、Ｍという）、Ｙｅｌｌｏｗ：イエロー（以下、Ｙという）のカラー画像を感光体ユニット１０の感光体ベルト１１上に順次顕像化し、これらを重ね合わせて最終的な４色フルカラー画像を形成する。
【００１９】
上記感光体ベルト１１は矢印Ａの時計方向に回転し、その周りには、感光体クリーニング装置１２、帯電ローラ１３、現像ユニット３０の選択された現像器、中間転写ユニット４０の中間転写ベルト４１などが配置されている。感光体ベルト１１は、駆動ローラ１４、１次転写対向ローラ１５、張架ローラ１６間に張架され矢印Ａ方向に図示しない駆動モーターによって回転移動を行う。なお、つなぎ目のある感光体ベルト１１を用いる場合には、感光体ベルト１１端部の非画像形成領域につなぎ目マークを設け、図示しないセンサにより検出を行い、つなぎ目を避けて画像形成を行う。
【００２０】
また、上記書き込み光学ユニット２０は、カラー画像データを光信号に変換して、各色画像に対応した光書き込みを行い、感光体ベルト１１に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット２０は、光源としての半導体レーザ２１、レーザー発光駆動制御部（不図示）、ポリゴンミラー２２、３つの反射ミラー２３ａ、ｂ、ｃなどで構成されている。
【００２１】
また、上記現像ユニット３０は、Ｂｋ現像器３１Ｋ、Ｃ現像器３１Ｃ、Ｍ現像器３１Ｍ、Ｙ現像器３１Ｙと、各現像器を図中左右方向に移動させ感光体ベルト１１に対し接離動作を行う図示しない接離機構などで構成されている。各現像器３１Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、感光体ベルト１１表面の静電潜像を現像するために現像剤を表面に担持して回転する現像スリーブ３２Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像剤パドル３３Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙと、現像剤を収容する現像剤収容ケース３４Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙなどで構成されている。これら各現像剤収容ケース３４Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙには、現像剤として各色のトナーからなる一成分現像剤がそれぞれ収容されている。図示の例では装置本体下側から順に黒トナーを収容したＢｋ現像器３１Ｋ、シアントナーを収容したＣ現像器３１Ｃ、マゼンタトナーを収容したＭ現像器３１Ｍ、イエロートナーを収容したＹ現像器３１Ｙになっている。各現像器３１Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ内のトナーは所定の極性に帯電され、また、各現像スリーブ３２Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙには図示しない現像バイアス電源によって現像バイアスが印加され、現像スリーブ３２Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙが感光体ベルト１１に対して所定電位にバイアスされている。また、上記接離機構は、図示しないモータから各現像器３１Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙに駆動を伝達するための図示しない電磁クラッチがオンになるとその駆動力で現像剤収容ケース３４Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙを感光体ベルト１１側（図中右側）に移動させるようになっている。現像時には各現像器３１Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのうち選択されたいずれか一つが移動し、感光体ベルト１１に当接する。一方、電磁クラッチをオフにして駆動伝達を解除すると感光体ベルト１１に当接していた現像器が感光体ベルト１１から離間する方向（図中左側）に移動する。
【００２２】
カラープリンタ本体の待機状態では、現像ユニット３０はいずれの現像器３１Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙも感光体ベルト１１と離間した位置にセットされており、プリント動作が開始されると、カラー画像データに基づきレーザー光による光書き込み、静電潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ静電潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様）。このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Ｂｋ現像スリーブ３２Ｋを回転開始して、Ｂｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ静電潜像領域の現像動作を続けるが、Ｂｋ静電潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、Ｂｋ現像器３１Ｋが感光体ベルト１１から離間し、速やかに次の色の現像器が感光体ベルト１１に当接する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
【００２３】
また、上記中間転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１、ベルトクリーニング装置４２、位置検出用センサ４３などで構成されている。中間転写ベルト４１は駆動ローラ４４、１次転写ローラ４５、２次転写対向ローラ４６、クリーニング対向ローラ４７及びテンションローラ４８に張架されており、図示しない駆動モータにより矢印Ｂ方向に駆動制御される。中間転写ベルト４１端部の非画像形成領域には複数の位置検出用マーク（不図示）が設けられており、これらの位置検出用マークのうちのいずれか一つ（画像形成動作開始時に位置検出用センサ４３を最初に通過した位置検出用マーク）を位置検出用センサ４３で検出し、この検出タイミングで画像形成を開始する。また、ベルトクリーニング装置４２は、クリーニングブラシ４２ａ、接離機構（不図示）等で構成されており、１色目のＢｋ画像を中間転写ベルト４１に転写している間、及び、２、３、４色目の画像を中間転写ベルト４１に転写している間は接離機構によって中間転写ベルト４１面からクリーニングブラシ４２ａを離間させておく。
【００２４】
また、カラープリンタ１の転写紙カセット８０内には、転写紙が収納されており、給紙コロ８１ａ、ｂ、ｃによってレジストローラ対８２方向に給紙、搬送される。また、カラープリンタ１の右側面には、ＯＨＰ用紙や厚紙などの手差し給紙用の手差しトレイ８３が設けられている。
【００２５】
また、上記２次転写ユニット５０は、２次転写ローラ５１、２次転写ローラ５１を中間転写ベルト４１に対して接離するためのクラッチ等を備えた揺動機構（不図示）などで構成されている。転写紙が転写位置に到達するタイミングに合わせて２次転写ローラ５１が揺動機構の回転軸を中心に揺動する。この２次転写ローラ５１と上記２次転写対向ローラ４６とにより転写紙と中間転写ベルト４１とを一定の圧力で接触させる。２次転写ローラ５１は中間転写ユニット４０に設けられた図示しない位置決め部材により２次転写対向ローラ４６との平行度の位置精度が保たれている。また、２次転写ローラ５１に設けた図示しない位置決めコロにより中間転写ベルト４１に対する２次転写ローラ５１の接触圧を一定にしている。２次転写ローラ５１を中間転写ベルト４１に接触させると同時に、２次転写ローラ５１はトナーと逆極性の転写バイアスが印加され、中間転写ベルト４１上の重ねトナー像を転写紙に一括転写する。
【００２６】
上記構成のカラープリンタ１において、画像形成サイクルが開始されると、まず感光体ベルト１１は矢印Ａの時計回りに、中間転写ベルト４１は矢印Ｂの反時計回りに図示しない駆動モータによって回転される。中間転写ベルト４１上に設けられた図示しない位置検出用マークを位置検出用センサ４３で検出し、位置検出用マークの検知タイミングに応じて感光体ベルト１１上にＢｋトナー像形成、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が行われ、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト４１上に重ねてトナー像が形成される。このとき１次転写ローラ４５に印加するバイアスは順次電圧を高くすることが一般的であるが、中間転写ベルト４１の抵抗特性等に応じて異なる。
【００２７】
上記Ｂｋトナー像形成は次のように行なわれる。図示しない電源の印加電圧により帯電ローラ１３は感光体ベルト１１を一様帯電する。そして、書込みのためのレーザ光ＬＤはＢｋカラー画像信号に基づいて露光を行う。この露光が行われたとき、当初一様帯電された感光体ベルト１１の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。そして、このＢｋ静電潜像にＢｋ現像スリーブ３２Ｋ上のＢｋトナーが接触することにより、感光体ベルト１１の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはＢｋトナーが吸着され、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。そして、感光体ベルト１１上に形成されたＢｋトナー像は、１次転写位置において中間転写ベルト４１に接する。この１次転写位置では、１次転写ローラ４５と１次転写対向ローラ１５とにより中間転写ベルト４１と感光体ベルト１１との間にニップが形成されており、１次転写ローラ４５にＢｋトナー像と逆極性のバイアスを印加することによりＢｋトナー像を中間転写ベルト４１に転写する。
【００２８】
感光体ベルト１１上の若干の未転写残留トナーは、感光体ベルト１１の再使用に備えて感光体クリーニング装置１２で清掃される。
【００２９】
感光体ベルト１１側ではＢｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、上記位置検出用センサ４３の検知タイミングに応じてＣ画像データによるレーザー光ＬＤによる書き込みが行われ、Ｃ静電潜像が形成される。そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後で、かつＣ静電潜像の先端部が到達する前にＢｋ現像器３１Ｋが現像位置から退避し、Ｃ現像器３１Ｃが現像位置にセットされてＣ静電潜像がＣトナーで現像される。以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像器３１Ｋの場合と同様にＣ現像器３１Ｃが現像位置から退避し、次のＭ現像器３１Ｍを現像位置に移動させる。これもやはり次のＭ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
なお、Ｍ及びＹの画像形成工程については、それぞれの静電潜像形成、現像の動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。
【００３０】
上記中間転写ベルト４１には、感光体ベルト１１に順次形成するＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を、同一面に順次位置合わせして、４色重ねのトナー像が形成され、次の２次転写工程において、この４色のトナー像が転写紙に一括転写される。
【００３１】
上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙は上記転写紙カセット８０又は手差しトレイ８３のいずれかから給送され、レジストローラ対８２のニップで待機している。そして、２次転写ローラ５１に中間転写ベルト４１上の４色重ねのトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対８２が駆動され、転写紙とトナー像との位置合わせが行われる。そして、転写紙が中間転写ベルト４１上のトナー像と重ねられて２次転写位置を通過する。このとき２次転写ローラ５１による転写バイアスで転写紙が荷電され、トナー画像のほとんどが転写紙上に転写される。
【００３２】
そして、中間転写ベルト４１から４色重ねトナー像を一括転写された転写紙は、定着ユニット６０に搬送され、所定温度に制御された定着ベルト６１と加圧ローラ６２のニップ部でトナー像が溶融定着され、装置本体外に送り出され（矢印Ｃ方向）、排紙トレイ８４に裏向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【００３３】
なお、両面印刷を行う場合には、定着ユニット６０を通過した転写紙は両面切替爪８５により矢印Ｄ方向に案内され、両面印刷用紙反転ユニット７０に送られる。転写紙後端が反転切替爪７１を通過した後、反転ローラ対７２が停止し、転写紙も停止する。そして、反転ローラ対７２が一定のブランク時間ののち逆転を開始し、転写紙はスイッチバックを始める。このとき上記反転切替爪７１が切り替わり、転写紙は矢印Ｅ方向に案内され、レジストローラ対８２に送られる。レジストローラ対８２に送られた転写紙は表裏反転した状態でレジストローラ対８２のニップで待機する。そして、所定のタイミングでレジストローラ対８２が駆動され、転写紙は２次転写位置に送られて中間転写ベルト４１から４色重ねトナー像を一括転写された後、定着ユニット６０でトナー像が溶融定着され、装置本体外に送り出される。
【００３４】
一方、１次転写後の感光体ベルト１１の表面は、感光体クリーニング装置１２でクリーニングされ、除電ランプ（不図示）で均一に除電される。また、転写紙にトナー像を転写した後の中間転写ベルト４１の表面は、ベルトクリーニング装置４２のクリーニングブラシ４２ａを接離機構で押圧することによってクリーニングされる。
【００３５】
次に、本実施形態の特徴部である廃トナー回収部４９について説明する。図２は、中間転写ユニット４０のユニットフレームと、ユニット内部に設けられた廃トナー回収部４９との概略斜視図である。なお、図２においては中間転写ベルト４１や駆動ローラ４４等の図示を省略している。中間転写ベルトと中間転写ベルトを駆動する各ローラとを除いたフレームの内部には、通常、機能上必要な構成部品はないので、フレーム内部のデッドスペースに廃トナー回収部４９を配設したものである。廃トナー回収部４９を中間転写ユニット４０内部のデッドスペースに設置したことにより、装置本体内部の他の部分に廃トナー回収部４９を設置するためのスペースを確保する必要がなく、容易に装置の小型化を図ることができる。
【００３６】
一対のユニットフレーム１００，１０１に形成された各開口部１００ａ，１０１ａを貫通して、角パイプ状のガイドカバー１０２と、このガイドカバー１０２に引出し可能にガイド格納される廃トナー回収容器１０３とが設けられている。ガイドカバー１０２の図中奥側の上面部には、廃トナーを廃トナー回収容器１０３に導入するための廃トナー入口開口部１０２ａが形成されている。ベルトクリーニング装置４２（図１参照）で除去回収された廃トナーが、この廃トナー入口開口部１０２ａを通って廃トナー回収容器１０３に回収保持される。廃トナー回収容器１０３はガイドカバー１０２に対して引出し可能にガイドされているので、廃トナー回収容器１０３が廃トナーで満杯になったときに、廃トナー回収容器１０３をガイドカバー１０２から引出して取外し、空の新たな廃トナー回収容器１０３と交換する。廃トナー回収容器１０３の引出し方向は装置正面側（図中手前側）なので、廃トナー回収容器１０３の交換作業がしやすく、作業性が優れている。
【００３７】
また、上記廃トナー回収部４９を装置本体背面等の上記ベルトクリーニング装置４２から離れたところに配設する場合に比べ、廃トナー回収部４９をよりベルトクリーニング装置４２の近くに配設することができる。これにより、ベルトクリーニング装置４２から廃トナー回収部４９までの搬送経路の長さが短くてすむため、廃トナー搬送のための構成部品のコストダウンを図ることができる。
なお、廃トナー入口開口部１０２ａの位置は、ガイドカバー１０２の上端部に限らず、図中一点鎖線で示すガイドカバー１０２の側面部に設けてもよい。さらに、ガイドカバー１０２の底面部に設けることも可能である。従って、カラープリンタを構成する各部品のレイアウトに合わせて廃トナー入口開口部の位置を自由に設定することができる。
【００３８】
また、中間転写ユニット４０自体も装置本体に対し容易に脱着可能に構成されている。図３は中間転写ユニット４０の脱着機構を説明するための斜視図である。図３において、一対のユニットフレーム１００，１０１（ユニットフレーム１０１は図示せず）の下側両端部には、一対のユニット側スライドレール１０４，１０５が設けられており、この一対のユニット側スライドレール１０４，１０５が装置本体側に設けられた一対の装置本体側スライドレール１０６，１０７と係合している。これらのスライドレールによって中間転写ユニット４０を操作面側である装置正面側（図中手前側）に引出して、着脱できるようになっている。すなわち、中間転写ユニット４０は装置本体に対して着脱可能であり、廃トナー回収容器１０３は中間転写ユニット４０に対して着脱可能である。これにより、廃トナー回収容器１０３が廃トナーで満杯になったときには、廃トナー回収容器１０３を独立して交換し、あるいは、回収した廃トナーを廃棄して再び廃トナー回収容器１０３を装着することができる。また、中間転写ユニット４０の交換時やメンテナンス時において、廃トナー回収容器１０３の交換や回収した廃トナーの廃棄を同時に行うことができる。
なお、図示するように、廃トナー回収容器１０３の上部に廃トナー入口開口部１０８ａが形成された蓋１０８を設けても良い。この蓋１０８を設けることにより、廃トナー回収容器１０３を中間転写ユニット４０から取り外したときに回収された廃トナーの飛散を防止することができる。
【００３９】
また、廃トナー回収容器１０３の容量を、中間転写ユニット４０の寿命と同時間で回収が予測される廃トナー量と略同一の容量としておくことができる。これにより、廃トナー回収容器１０３の交換時期を、中間転写ユニット４０の交換時期に合わせられるため、従来、別々に行っていた交換作業が中間転写ユニット４０の交換だけで済み、廃トナー回収容器１０３の交換を個別に行う必要がないため、メンテナンスコストの低減を図ることができる。具体的には、例えば、通常の使用で中間転写ユニットの交換時間が３５０時間であり、３５０時間の稼動で１３００ｃｃの廃トナーが中間転写ユニット４０から除去回収されると予測できる場合、廃トナー回収容器１０３の容量を１３００ｃｃとしておく。
【００４０】
以上、本実施形態によれば、廃トナー回収部４９を中間転写ユニット４０内部のデッドスペースに設置したことにより、装置本体内の他の部分に廃トナー回収部４９を設置するためのスペースを確保する必要がなく、容易に装置の小型化を図ることができる。また、ベルトクリーニング装置４２から廃トナー回収部４９までの搬送経路の長さが短くてすむため、廃トナー搬送のための構成部品のコストダウンを図ることができる。さらに、廃トナー回収部４９の廃トナー回収容器１０３が中間転写ユニット４０と一体で、あるいは、中間転写ユニット４０から個別に操作面側に着脱可能なので、交換作業性に優れている。
【００４１】
なお、上記実施形態１では中間転写ユニット４０の内部に廃トナー回収部４９を設けた構成について説明したが、図１に示すように感光体ユニット１０の内部にも廃トナー回収部１７が設けられている。感光体ユニット１０の内部に設けられた廃トナー回収部１７も上記中間転写ユニット４０内部に設けられた廃トナー回収部４９と同様の構成なので、説明は省略する。
【００４２】
〔変形例１〕
上記実施形態１の廃トナー回収容器１０３において、回収された廃トナーが蓋１０８の廃トナー入口開口部１０８ａ付近に滞留して容器内に均一に保持されないと、所定の交換時期よりも早く交換しなければならなくなってしまう。そこで、廃トナーを均一に保持させる手段を設ける構成とすることができる。
図４は廃トナー回収容器１０３内に容器の長手方向に沿って搬送スクリュ１０９を設けた構成を示す斜視図である。搬送スクリュ１０９にはギヤ１１０が固設されており、廃トナー回収容器１０３が中間転写ユニット４０内部に格納された状態で、このギヤ１１０が装置本体側に設けられた図示しない駆動ギヤと噛み合って、搬送スクリュ１０９を回転させる。搬送スクリュ１０９によって、回収された廃トナーを、廃トナー入口開口部１０８ａの形成された装置後方（図中奥側）から前方（図中手前側）に搬送し、廃トナー回収容器１０３内で均一に保持することができる。これにより、回収した廃トナーが廃トナー入口開口部１０８ａ付近に滞留することがなく、廃トナー回収容器１０３内に均一に保持され、廃トナー回収容器１０３はその容量と略同量の廃トナーを保持することができる。これにより、廃トナー回収容器１０３のコンパクト化が可能であると共に、交換時期が所定の交換時期よりも早まってしまうことを防止できる。
【００４３】
また、廃トナー回収容器１０３に廃トナーを均一に保持する手段として、上記搬送スクリュ１０９を設ける構成の他に、廃トナー回収容器１０３の底面に廃トナー入口開口部１０８ａのある装置後方から前方に下がる傾斜を有する形状とすることができる。また、廃トナー回収容器１０３を振動させるための駆動部材を設け、廃トナー回収容器１０３に振動を与える構成としてもよい。さらに、廃トナー回収容器１０３の底面に上記傾斜を有すると共に、振動を与える構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図。
【図２】中間転写ユニット４０のユニットフレームとユニット内部に設けられた廃トナー回収部４９の概略斜視図。
【図３】中間転写ユニット４０の脱着機構を説明するための斜視図。
【図４】変形例に係る廃トナー回収容器１０３内に容器の長手方向に沿って搬送スクリュ１０９を設けた構成を示す斜視図。
【図５】従来の画像形成装置の感光体及び中間転写体回りの構成の一例を示す正面図。
【図６】図５に示す画像形成装置の感光体及び中間転写体回りを背面側から見た斜視図。
【符号の説明】
【００４５】
１ カラープリンタ
１０ 感光体ユニット
１２ 感光体クリーニング装置
１７ 感光体ユニットの廃トナー回収部
４０ 中間転写ユニット
４２ ベルトクリーニング装置
４９ 中間転写ユニットの廃トナー回収部
１０３ 廃トナー回収容器
１０９ 搬送スクリュ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像を担持する像担持体を備えた像担持体ユニットと、
該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置と、
該クリーニング装置で除去した残留トナーを回収する廃トナー回収部とを有する画像形成装置において、
上記廃トナー回収部を上記像担持体ユニットの内部に配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記廃トナー回収部が残留トナーを収容する所定の容積を持った廃トナー回収容器を有し、
上記像担持体ユニットに対し該廃トナー回収容器を容易に着脱でき、もしくは、装置本体に対し該廃トナー回収容器を該像担持体ユニットと一体で容易に着脱できるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記廃トナー回収容器の容積を、上記像担持体ユニットの寿命と同時間で該像担持体ユニットから回収が予測される廃トナー量と略同一となるように設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３の画像形成装置において、
上記廃トナー回収容器内部であって廃トナー入口部から離れた位置に廃トナーを搬送することができる搬送部材を、該廃トナー回収容器に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
表面にトナー像を担持する像担持体を備えた像担持体ユニットと、
該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置と、
該クリーニング装置で除去した残留トナーを回収する廃トナー回収部とを有する画像形成装置において、
上記廃トナー回収部を上記像担持体ユニットの内部に配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記廃トナー回収部が残留トナーを収容する所定の容積を持った廃トナー回収容器を有し、
上記像担持体ユニットに対し該廃トナー回収容器を容易に着脱でき、もしくは、装置本体に対し該廃トナー回収容器を該像担持体ユニットと一体で容易に着脱できるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記廃トナー回収容器の容積を、上記像担持体ユニットの寿命と同時間で該像担持体ユニットから回収が予測される廃トナー量と略同一となるように設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３の画像形成装置において、
上記廃トナー回収容器内部であって廃トナー入口部から離れた位置に廃トナーを搬送することができる搬送部材を、該廃トナー回収容器に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−６５３４４（Ｐ２００６−６５３４４Ａ）
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９６２０１（Ｐ２００５−２９６２０１）
【出願日】平成１７年１０月１１日（２００５．１０．１１）
【分割の表示】特願２０００−２４７７８８（Ｐ２０００−２４７７８８）の分割
【原出願日】平成１２年８月１７日（２０００．８．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１１日（２００５．１０．１１）
【分割の表示】特願２０００−２４７７８８（Ｐ２０００−２４７７８８）の分割
【原出願日】平成１２年８月１７日（２０００．８．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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