説明

画像形成装置

【課題】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。
【解決手段】カラープリンタ1は、並列配置された複数の感光体ドラム53を有するプロセスカートリッジ50と、複数の感光体ドラム53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73と、中間転写ベルト73に接触して中間転写ベルト73に付着した付着物を回収するクリーニングローラ111と回収した付着物を収容する廃トナーボックス120とを有し、中間転写ベルト73に対しプロセスカートリッジ50と同じ側に配置されたクリーニングユニット100と、プロセスカートリッジ50とクリーニングユニット100とを保持し、装置本体10から一体的に引き出し可能に構成された保持部材150と、を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
【特許文献1】特開2006−98772号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【0006】
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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
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、を備えることを特徴とする。
【0008】
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。
【発明の効果】
【0009】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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)。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【図面の簡単な説明】
【0079】
【図1】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】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】保持部材を引き出した状態を示す図である。
【図5】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。
【図6】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】保持部材を引き出した状態を示す図である。
【図8】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】
【0080】
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)

【特許請求の範囲】
【請求項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、を備えた画像形成装置。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2009−210937(P2009−210937A)
【公開日】平成21年9月17日(2009.9.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−55542(P2008−55542)
【出願日】平成20年3月5日(2008.3.5)
【出願人】(000005267)ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Fターム(参考)】