JP4490195B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式のカラーの画像形成装置に関する。

従来、作像手段が、中間転写ベルトの下部側走行辺に沿って並列配置され、中間転写ベルトの下部側走行辺が、走行方向下流側へ向う程、作像手段の高さレベルが下方となる方向に傾斜されているカラー画像形成装置が知られている。
特開２００３−２０２７２８号公報 特開２００３−３１６１０７号公報 特開２００４−５３８１８号公報 特開２００４−２９０５７号公報

中間転写ベルトが傾斜しているカラー画像形成装置においては、その傾斜の高さ分だけ上下方向に空間が形成されるようになり、装置本体内の限られた空間を効率よく利用するためにも、このような上下方向の空間を利用することが望まれる。

本発明は、装置本体に着脱可能な複数のユニットを備えた画像形成装置において、装置内のスペースを有効利用することを実現した画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、水平方向に対して傾斜するように架設されたベルトと、装置本体に着脱可能で、かつ電子写真方式の画像形成プロセスの一部を行う像担持体を有する複数のユニットとを備えた画像形成装置において、前記像担持体を向いた側に開口を有するクリーニングケースと、前記像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、前記除去されたトナーを搬送する廃トナースクリューと、前記クリーニングブレードと前記像担持体との当接位置よりも回転方向上流側で前記像担持体に当接するブラシローラと、このブラシローラに当接する滑剤と、この滑剤をブラシローラ側に押圧させるばねとを備えたクリーニング装置をさらに備え、前記複数のユニットを前記ベルトに対向しかつ前記ベルトの傾斜と同方向に傾斜させて配置し、前記複数のユニットにおける、前記ベルトの傾斜に対向する側の反対側に、水平方向に対して前記傾斜と同方向に傾斜する傾斜面を有し、前記複数のユニットを装置本体に装着した場合に、隣り合う前記ユニットの一部が上下に重なるように位置するとともに、前記ユニットを装置本体から取り外した場合に、前記傾斜面を下にして据置可能であって、前記ユニットの装置本体装着時及び水平面据置時も、前記クリーニングケースの開口が水平方向に対して前記廃トナースクリューを収納した廃トナー収容部に向かって傾斜することを特徴とする。このような構成により、各ユニットにおいて、傾斜するベルトに対向する側の反対側が傾斜面であるため、この反対側が水平面である場合に比べて、隣り合う２つのユニット間におけるデッドスペースが低減し、このデッドスペースを各ユニットの収納スペースとして活用することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記傾斜面は、前記ベルトの傾斜と略同じ角度だけ傾斜することを特徴とする。このような構成により、デッドスペースを可及的に小さくすることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記複数のユニットは、複数の前記傾斜面が同一平面内に位置するように配置されることを特徴とする。このような構成により、デッドスペースを可及的に小さくすることができる。

請求項４に係る発明は、請求項１，２または３に係る発明において、前記複数のユニットを、前記ベルトの下方に配置したことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に係る発明において、前記複数のユニットに対向しかつ前記複数のユニットを前記ベルトとの間に挟むように対向部材を備え、この対向部材における前記複数のユニットに対向する面を、水平方向に対して前記傾斜面と同方向に傾斜させたことを特徴とする。このような構成により、複数のユニットの傾斜面に対向する空間を、傾斜面と同方向に傾斜する対向部材により有効活用することができる。

請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において、前記対向部材は、像担持体に対して光書き込みを行う光書き込み部であることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に係る発明において、前記ベルトは、像担持体から画像が転写される転写ベルトであることを特徴とする。

請求項８〜１０に係る発明は、請求項１〜７のいずれか１項に係る発明において、前記複数のユニットは、像担持体に現像剤を供給する現像装置を各々有すること、さらに、隣り合うユニットの現像装置とクリーニング装置との位置がオーバーラップすること、または、隣り合うユニットの現像装置とクリーニング装置に有する滑剤との位置がオーバーラップすることを特徴とする。

請求項１１に係る発明は、請求項８〜１０のいずれか１項に係る発明において、前記現像装置は、像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、回転しながら前記現像ローラに現像剤を供給する第１の回転搬送体と、回転しながら前記第１の搬送回転体に現像剤を供給する第２の回転搬送体を含むことを特徴とする。

請求項１２に係る発明は、請求項１１に係る発明において、前記複数のユニットは、前記ベルトの下方に配置され、前記第１の回転搬送体および前記第２の回転搬送体は、略水平に配置され、前記現像ローラは、前記第１の回転搬送体に対して、上方かつ前記第２の回転搬送体と反対側に配置され、前記傾斜面は、前記第２の回転搬送体側よりも前記現像ローラ側が下になるように傾斜することを特徴とする。このような構成により、ユニットを据え置いた場合、現像剤が現像ローラ側に偏ることに起因して、現像ローラ側からユニット外に漏れるおそれを低減することが可能になる。

請求項１３に係る発明は、請求項１２に係る発明において、前記ユニット内における、前記第１の回転搬送体および前記第２の回転搬送体よりも下方であって、前記傾斜面より上部の内部空間に、前記現像剤の量を検知するセンサを収納したことを特徴とする。このような構成により、第１の回転搬送体および第２の回転搬送体よりも下方の空間を、現像剤の量を検知するセンサを収納するスペースとして有効活用することができる。

請求項１４に係る発明は、請求項１２または１３に係る発明において、前記ユニットは、前記像担持体を均一に帯電する帯電部を有し、この帯電部は、前記像担持体の下方に配置される帯電ローラと、この帯電ローラをクリーニングするクリーニング部材とを有するものとし、前記クリーニング部材を、前記第１の回転搬送体および前記第２の回転搬送体の下端を結ぶ線よりも下方であって、前記傾斜面より上部の内部空間に配置されたことを特徴とする。

本発明によれば、装置内の限られたスペースを有効に利用することが可能となる。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。

図１はフルカラー画像を形成する画像形成装置の一例を示す垂直断面図であり、１００Ｙはイエローのトナー像を形成するプロセスカートリッジ、１００Ｃはシアンのトナー像を形成するプロセスカートリッジ、１００Ｍはマゼンダのトナー像を形成するプロセスカートリッジ、１００Ｋはブラックのトナー像を形成するプロセスカートリッジを示し、各プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋは、ドラム状の感光体よりなる像担持体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと、像担持体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを均一に帯電させる帯電装置３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋと、帯電した像担持体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ表面にトナーを供給し、光書き込み装置４による光書き込みによって形成された潜像を現像する現像装置５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋと、各像担持体に潤滑剤を塗布するとともに廃トナーを回収するクリーニング装置６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋとを一体化し、画像形成装置本体２に対して着脱可能に構成したものである。

なお、各プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋは、像担持体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト１０に転写するものであり、そのトナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一である。したがって、以下の説明においてトナー色を区別する必要がない場合には、プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋについては、プロセスカートリッジ１００と称し、プロセスカートリッジ１００の内部構成または支持構成においても、例えば、像担持体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは像担持体１、現像装置５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋは現像装置５と称することにして、必要に応じて、符号にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋを付加することにする。

１０は像担持体１において現像されたトナー像を一時的に担持する無端状の中間転写ベルトを示し、この中間転写ベルト１０は支持ローラ１２，１３，１５に巻き掛けられて矢印Ａ方向に回転駆動される。プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋは画像形成装置本体内において並列配置されており、中間転写ベルト１０は、プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋの上方に位置し、中間転写ベルト１０の下側の走行辺には、中間転写ベルト１０の移動方向に、像担持体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの順に周面が当接する。また、支持ローラ１２，１３は像担持体１Ｋ側の近傍に設けられており、支持ローラ１５は像担持体１Ｙ側近傍に配置されている。さらに、支持ローラ１５は支持ローラ１２，１３よりも高い位置に設けられているため、中間転写ベルト１０は傾斜している。したがって、本実施形態においては、中間転写ベルト１０における支持ローラ１５から支持ローラ１２の間に、高い方からプロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋが順に配置されている。

さらに、中間転写ベルト１０における支持ローラ１５から支持ローラ１２の間でかつ中間転写ベルト１０内側に、中間転写ベルト１０を介して像担持体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに当接する一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋが設けられている。また、プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋの下方には、光書き込み装置４が設けられている。

画像形成装置本体２内の下部には、例えば転写紙よりなる記録媒体を収容した給紙カセット２０と、給紙ローラ２１とを有する給紙装置が配置され、給紙ローラ２１による給紙方向下流側には、レジストローラ２２が設けられており、さらに、中間転写ベルト１０を介して支持ローラ１３に当接する二次転写ローラ１６が設けられており、さらに下流側には定着装置２３が設けられている。また、画像形成装置本体２内の上部には、トナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋが交換可能に配置されている。これらトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋには新規のトナーが収納されており、トナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋの各色のトナーが図示していない搬送路を通して、各プロセスカートリッジの現像装置５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋにそれぞれ供給される。

トナー切れの際には、トナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋのみの交換でトナーを補給する。また、プロセスカートリッジ１００は交換時期にプロセスカートリッジのみを交換する。図１ではトナーボトル３１が各色で装置本体２上側に配置され下側にある各色のプロセスカートリッジ１００までトナーを搬送しトナーを補給する構成となっている。このような構成にすることにより、通常は、トナーボトルの交換のみですむためユーザの出費を低減できるようになる。また装置の他の部分を開け閉めや出し入れの回数が減るためにシャッタ部等でのトナー飛散が防止できるようになり、メンテナンス性の向上が図られるようになる。各プロセスカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋにおいて作成された各色のトナー像は中間転写ベルト１０上に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト１０上に合成トナー像が形成される。

一方、給紙カセット２０から給紙ローラ２１の回転によって最上位の記録媒体が矢印Ｂ方向に送り出される。送り出された記録媒体は、レジストローラ２２によって、所定のタイミングで支持ローラ１３に巻き掛けられた中間転写ベルト１０の部分と、これに対向配置された二次転写ローラ１６との間に給送される。このとき、二次転写ローラ１６には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト１０上の合成トナー像が記録媒体に二次転写される。

合成トナー像が二次転写された記録媒体はさらに上方に搬送されて定着装置２３を通り、このとき記録媒体上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置２３を通過した記録媒体は、排出ローラ対２４によって、画像形成装置本体２の上部の排紙部に排出される。また、トナー像転写後の中間転写ベルト１０上に付着する転写残トナーはベルトクリーニング装置１７によって除去される。

図２は、図１における像担持体と、その像担持体の表面にトナー像を形成するための各作像装置を示す拡大図である。像担持体１は図２における時計方向に回転駆動され、このとき帯電電圧を印加された帯電ローラ３ａを有する帯電装置３によって像担持体１が所定の極性に帯電される。帯電後の像担持体１には、図１に示した光書き込み装置４から出射する光変調された書き込み光が図中に示す光路に沿って照射され、これによって像担持体１に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５によってトナー像として可視像化される。

次に、現像装置５、クリーニング装置６の構成について、図２を参照しながら説明する。

図２において、５ａは現像ローラを示し、この現像ローラ５ａは、着磁されて固定された内部のマグネットローラと、外側のアルミニウム製のスリーブから構成される。像担持体１上の潜像の現像時は、像担持体１と順方向に像担持体１に対して線速比２．５の速度で図示しない本体ギアから回転駆動される。また、現像装置５には２軸の搬送スクリューからなる撹拌部材５ｂ，５ｃが設けられている。図中に示すドーム状の突部５ｄには撹拌部材５ｃに通じるトナー補給口５ｅが形成されており、トナーボトル３１から、搬送コイル・搬送パイプさらに突部５ｄを介してトナー補給口５ｅに本体奥側からトナーが補給される。そして、撹拌部材５ｃを介して撹拌部材５ｂによって紙面奥から手前側に現像キャリアとトナーを撹拌しながら搬送する。なお、各色の現像キャリアはもともと現像装置５内に入っている。トナーは搬送されながら現像キャリアと混合し帯電する。そして撹拌部材５ｃによって紙面手前から奥に向けて搬送されつつ、現像ローラ５ａの磁力によってスリーブ上に汲み上げられ、現像ブレード５ｇによって薄層化されて像担持体１との現像ニップに達し潜像を現像する。

この時、像担持体１および現像ローラ５ａのスリーブの回転方向は図２の矢印に示す通りであり、この回転方向によって、ローラニップでのトナーの流れは鉛直方向下から上に汲み上げられることになり、トナーが下方に積極的に落下することはない。

現像された潜像は、像担持体１と中間転写ベルト１０のニップに達して中間転写ベルト１０に転写され、中間転写ベルト１０に転写されなかった転写残トナーはクリーニング装置６によって回収される。

クリーニング装置６は、像担持体１を向いた側に開口を有するクリーニングケース６ａと、基端部がクリーニングケース６ａに固定支持され、先端部が像担持体１の表面に圧接されて、像担持体１上の転写残トナーを除去するクリーニングブレード６ｂと、除去されたトナーを図示していない廃トナーボトルに搬送する廃トナースクリュー６ｃと、クリーニングブレード６ｂと像担持体１との当接位置よりも回転方向上流側で像担持体１に当接するブラシローラ６ｄと、ブラシローラ６ｄに当接する滑剤６ｆと、滑剤６ｆをブラシローラ６ｄ側に押圧させるばね６ｅとを有している。

このように構成されたクリーニング装置６は、現像装置５，像担持体１に対して傾斜の下側に配置されている。この配置は、廃トナーを常に像担持体１や帯電ローラ３ａから遠ざけるようにクリーニング装置６内で廃トナースクリュー６ｃによって搬送するためであり、廃トナーがたとえユニット外に落下しても、画像形成装置本体２のレール５４（図８参照）の隅に溜まるだけで、光学書き込み系の穴に移動して落下することがなく、トナー落下による画像欠陥を未然に防止できる。

ところで、従来、像担持体は、帯電ローラに印加するＡＣ放電によるハザードが大きいと、トナー中のワックスや添加剤成分が像担持体表面にフィルミングしたり、放電によって生成する放電生成物が像担持体上に付着して画像流れという現象が発生し易かった。さらに環境条件によって感光体の摩擦係数が不安定になるとブレードクリーニング不良などが発生した。このため、クリーニング性能の安定化、感光体長寿命化を図るために、像担持体の表面に滑剤（例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、等）を積極的に塗布することが行われている。しかし、従来、小型タンデム機では、カートリッジの寿命に匹敵するだけの滑剤塗布量や塗布機構を内包するだけのスペースはなく、プロセスカートリッジの長寿命化を図ることは困難であった。

本実施形態によれば、像担持体１の軸を含む平面を水平面に対して１５°に傾斜させ（図６参照）、プロセスカートリッジ１００の下面および中間転写ベルト１０の傾斜角もそれと平行に設定することにより、隣り合うプロセスカートリッジの現像装置５とクリーニング装置６、例えば現像装置５Ｃとクリーニング装置６Ｙをオーバーラップさせることが可能になり、カートリッジ寿命に匹敵するだけの滑剤６ｆの必要容量を確保することが可能となる。例えばＡ４機において、滑剤６ｆとして８×８×２３６ｍｍ形状のステアリン酸亜鉛バーを搭載した場合、カートリッジ寿命を１０万枚以上とすることができる。さらに、本実施形態におけるブラシローラ６ｄによれば、ブラシ芯金がＧＮＤで、材質はアクリル性導電性樹脂（東レ製ＳＡ−７ ６．２５Ｄ／Ｆ）、密度５万本／in²とし、そのブラシに５００〜２０００ｍＮの加圧力で滑剤６ｆを当接させ、像担持体１とブラシローラ６ｄの線速比は１〜１．３倍とした。なお、像担持体１はφ３０のＯＰＣ，ブラシローラ６ｄはφ１２で１ｍｍの食い込み量をもって像担持体１に当接させており、像担持体１に対する回転方向は順方向とした。

参考のために、図３に従来のタンデム画像形成装置におけるプロセスカートリッジの断面構成を示す。なお、図２に示すプロセスカートリッジにおける部材と同一機能の部材については、同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。従来の水平レイアウトの場合、と廃トナーが落下したり飛散した場合、帯電ローラ３ａに付着し易かったり、下方に落下して光学系の光路を遮る場合が多い。また、像担持体１に滑剤を塗布しようとしても、その塗布機構を含め十分な滑剤の量を確保することができなかった。

図４は本実施形態におけるプロセスカートリッジを水平面に載置した状態を示す内部構成図、図５はプロセスカートリッジを画像形成装置本体に載置した状態を示す内部構成図であり、６ｇは中央部の支軸６ｈを中心として回動可能に設置されたクリーニングブラケットを示し、このクリーニングブラケット６ｇの一端部にはウレタンゴムからなるブレードシート（ｔ＝２）が接着されたクリーニングブレード６ｂが固定され、他端部には加圧スプリング６ｉが設けられている。そして、加圧スプリング６ｉの付勢力によってクリーニングブラケット６ｇが所定の圧力で像担持体１に当接するように構成されている。

図４，図５に示すように、滑剤６ｆをばね６ｅによってブラシローラ６ｄに対して加圧させながら可動可能に収納したケース６ｊは、プロセスカートリッジ１００の画像形成装置本体セット時およびプロセスカートリッジ１００の水平面据え置き時も、水平方向に対し開口が廃トナー収容部に向かって傾斜している。そのため、ケース６ｊ内に蓄積した廃トナーおよび現像キャリアは、自重よって落下し図示する廃トナースクリュー６ｃによってカートリッジ外に排出される。

また、プロセスカートリッジ１００を水平面に載置した時には、現像ローラ５ａに近い撹拌部材５ｃの方が撹拌部材５ｂよりも高い位置に配置されるようになり、プロセスカートリッジ１００の画像形成装置本体セット時には、図５に示すように、２つの撹拌部材５ｂ，５ｃは略同じ高さとなり、２つの撹拌部材５ｂ，５ｃの下端を結ぶ線より下方に空間を形成することができる。本実施形態としては、その空間を利用して、帯電ローラ３ａをクリーニングする帯電クリーナ３ｂ、あるいは図２に示すように現像剤の量を検知するセンサ５ｆが設けられている。

また、プロセスカートリッジ１００の画像形成装置本体セット時には、図５に示すように、クリーニングブレード６ｂが、回動支点となる支軸６ｈを中心として略垂直方向に配設されており、加圧スプリング６ｉによってクリーニングブレード６ｂは所定の圧力で像担持体１に当接している。そのため、プロセスカートリッジ１００の画像形成装置本体セット時には、加圧スプリング６ｉの加圧方向が略水平になるので、クリーニングブラケット６ｇの自重の影響を全く受けないようになる。したがって、プロセスカートリッジ１００の画像形成装置本体セット時には、図５に示すような配置にすることにより、像担持体１へのクリーニングブレード６ｂの初期当接圧を、ブラケット重量の影響を受けずに、スプリング加圧のみによって精度良く設定、維持することができる。

なお、このような加圧機構を設けるために必要なスペースが確保できているのは、図５に示すように撹拌部材５ｂ，５ｃよりも下方のスペースを有効利用できているためである。

図６は、中間転写ベルトがケースに収容された状態を正面側から示すと共に、各プロセスカートリッジを正面側から示した図であり、図７はプロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋを取り出した後の画像形成装置本体を示す図、図８は図７の要部の拡大図である。

図６に示すように、画像形成装置本体２内には、その画像形成装置本体２にガイド５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｋが固定されており、各ガイド５０Ｙ乃至５０Ｋは、画像形成装置本体２に対する各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの脱着時に、該プロセスカートリッジを下から支えて案内する支え板５１Ｙ，５１Ｃ，５１Ｍ，５１Ｋと、各支え板５１Ｙ乃至５１Ｋに対して上方に向けてほぼ直角に立ち上がった規制板５２Ｙ，５２Ｃ，５２Ｍ，５２Ｋとを有しており、各支え板５１Ｙ乃至５１Ｋは、各像担持体１Ｙ乃至１Ｋが対向した中間転写ベルト１０の辺にほぼ平行に傾斜している。なお、本実施形態の支え板５１Ｙ乃至５１Ｋは、水平面に対して１５°の角度をもって配置されている。ここで、支え板５１Ｙ乃至５１Ｋのガイド面は同一平面内に存在するため、プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋにおける、中間転写ローラ１０に対向する側の反対側の各面は、同一平面内に存在する。さらに、プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの上方には中間転写ベルトおよびその支持ローラ等を収納した中間転写ベルトユニット９が配置されている。

また、支え板５１Ｙ乃至５１Ｋにおける、プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋを載置する側の反対側に光書き込み装置４が配置されており、この光書き込み装置４もまた支え板５１Ｙ乃至５１Ｋに沿って傾斜させて配置されている。なお、光書き込み装置４は、図１に示したように複数の光源を一体化したユニットでも良いが、個別の光源毎に別々の部材を含んでも良い。後者の場合、個別に光源を含む複数の部材の各々において、プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋに対向する面が傾斜することになる。

図７において、５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｋは、プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの脱着時に、各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの上方への動きを規制するレールを示す。このレール５４Ｙ乃至５４Ｋは、板金などの板材よりなる規制板５２Ｙ乃至５２Ｋの一部を切り起こすことによって形成されている。また、５５Ｙ，５５Ｃ，５５Ｍ，５５Ｋはプロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの底部のガイド面となる支え板５１Ｙ乃至５１Ｋ表面に形成した凸部、５６Ｙ，５６Ｃ，５６Ｍ，５６Ｋは規制板５２Ｙ乃至５２Ｋの一部に形成した基準穴を示す。

また、図１および図２から判るように、各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋにおけるユニットケースのケース底壁が、各支え板５１Ｙ乃至５１Ｋと平行に傾斜し、これにより各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋが前述のように傾斜して画像形成装置本体２内にセットされる。各支え板５１Ｙ乃至５１Ｋと、プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋのケース底壁には、光書き込み装置４から出射して、各像担持体１Ｙ乃至１Ｋに向かう書き込み光が通過する光通過孔５３Ｙ，５３Ｃ，５３Ｍ，５３Ｋがそれぞれ形成されており、プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋのケース底壁における光通過孔５３Ｙ乃至５３Ｋとの対向部位にも光通過孔が形成されている。

各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋは、画像形成装置本体２から図４に矢印Ｆで示す方向に引き出され、また矢印Ｅで示す方向に押し込まれて画像形成装置本体２内にセットされる。このとき、各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋのケース底壁が各支え板５１Ｙ乃至５１Ｋによって案内されると共に、各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋのケースの側部が、各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの自重によって各規制板５２Ｙ乃至５２Ｋに当接する（図１０参照）。このようにして、各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋは、各ガイド５０Ｙ乃至５０Ｋによって、幅方向にずれ動くことなく、スムーズに画像形成装置本体２に対して脱着される。なお、プロセスカートリッジの幅方向とは、各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの長手方向に対して直交する方向の幅である。

ところで、各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋを画像形成装置本体２に対して着脱する際、そのプロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの像担持体１Ｙ乃至１Ｋが中間転写ベルト１０に当って摺擦すると、その像担持体１Ｙ乃至１Ｋや中間転写ベルト１０の表面に傷が付けられるおそれがある。

そこで、本実施形態の画像形成装置は、図７および図８に示すように、プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの各々に個別に対応し、プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの脱着時に、各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの上方への動きを規制するレール５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｋ（図１および図２には、図示せず）を有しており、各レール５４Ｙ乃至５４Ｋは、各支え板５１Ｙ乃至５１Ｋから上方に離間して位置している。なお、５６Ｙ，５６Ｃは規制板５２Ｙ，５２Ｃに形成した基準穴であり、図８には図示しないが、規制板５２Ｍ，５２Ｋにも同様に基準穴が形成されている。

図９はプロセスカートリッジの外観図であり、各プロセスカートリッジ１００のユニットケース１０１には、その側部の先端側に、凸片よりなる係合部１０２が突設されており、側部の手前側には基準穴５６に係合するための基準凸部１０３が形成されている。ここで、プロセスカートリッジ１００の先端側とは、そのプロセスカートリッジ１００を画像形成装置本体２内に装着したとき、奥側となる側である。また、ユニットケース１０１の正面部にはレバー１０４が設けられている。

各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋを各ガイド５０Ｙ乃至５０Ｋによって案内しながら画像形成装置本体２の内部へ押し込んで装着するとき、各プロセスカートリッジの係合部１０２が、図８に示した各レール５４Ｙ乃至５４Ｋの下側面にそれぞれ係合する。各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋを画像形成装置本体２から引き出すときも同様である。これにより、プロセスカートリッジの着脱時に、そのプロセスカートリッジが上方へ移動して、像担持体が中間転写ベルトに当接することを阻止でき、像担持体が中間転写ベルトの表面に摺擦してこれらの表面に傷が付けられることはない。

また、図７に示すように、各レール５４Ｙ乃至５４Ｋの画像形成装置本体前後方向の長さが支え板５１Ｙ乃至５１Ｋの長さよりも短く設定され、各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋを画像形成装置本体２内に挿入し、該プロセスカートリッジ１００が途中まで画像形成装置本体２内に挿入されたとき、プロセスカートリッジ１００の突片状の係合部１０２が、板状のレール５４Ｙ乃至５４Ｋを抜け出るように構成されている。このようにすれば、プロセスカートリッジ１００を画像形成装置本体２内の所定の位置まで挿入し終えたとき、プロセスカートリッジ１００は上方に向けて移動することができるので、そのプロセスカートリッジ１００の像担持体１を中間転写ベルト１０に当接させることができる。プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋを画像形成装置本体２内に装着するとき、その途中まで、レール５４Ｙ乃至５４Ｋによってプロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの上方への動きが規制される。

また、プロセスカートリッジと中間転写ベルトの接触を防ぐためプロセスカートリッジは着脱時にできるだけ中間転写ベルトから退避することが望ましいが最終的には所定の位置に位置決めするため中間転写ベルト側に移動する必要がある。そこで、本実施形態においては、図７に示すように、各ガイド５０Ｙ乃至５０Ｋのガイド面における奥側の部位に、各ガイド面よりも上方に突出した凸部５５Ｙ，５５Ｃ，５５Ｍ，５５Ｋが設けられており、プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋを画像形成装置本体２内に押し込んでいき、その係合部１０２がレール５４Ｙ乃至５４Ｋを抜け出た後、図１０に示すように、各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋが各凸部５５Ｙ乃至５５Ｋに乗り上げ、そのプロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋが上方に持ち上げられて各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋの各像担持体１Ｙ乃至１Ｋが中間転写ベルト１０の表面に当接するように構成されている。

図１１はプロセスカートリッジを画像形成装置本体内に押し込んで装着した状態の要部を示す斜視図である。各プロセスカートリッジ１００Ｙ乃至１００Ｋを画像形成装置本体２内に押し込んで装着したとき、その各プロセスカートリッジを所定の正しい位置に位置決めする必要がある。そこで、本実施形態においては、図１１に示すように、規制板５２を構成する、板金などの板材における手前側の領域に基準穴５６が形成されている。また、図９および図１１に示すように、各プロセスカートリッジ１００のユニットケース１０１の手前側領域には、基準凸部１０３よりなる基準部が設けられている。

各プロセスカートリッジ１００を画像形成装置本体２内の一番奥の位置まで挿入すると、各プロセスカートリッジに形成された基準凸部１０３が、図１１に示すように、基準穴５６に、各プロセスカートリッジ１００の自重によって落ち込み、当該基準穴５６に係合する。これにより、各プロセスカートリッジ１００は、画像形成装置本体２内で、その各プロセスカートリッジ１００の長手方向に位置決めされる。このとき、プロセスカートリッジ１００は、画像形成装置本体２の奥側から、図示していない付勢手段、例えば圧縮ばねによって付勢されるので、各プロセスカートリッジ１００が長手方向に位置決めされると共に、その位置決めされた位置にロックされる。

上述した構成により、プロセスカートリッジを完全に位置決めすることもできるが、画像形成装置本体に着脱される図示していない面板を閉位置にもたらすことによって、各プロセスカートリッジ１００を最終的に完全に位置決めするように構成することもできる。また、各プロセスカートリッジ１００の奥側のピンを画像形成装置本体の奥側の側板に形成された基準穴５６に嵌合させることもできる。

プロセスカートリッジ１００を画像形成装置本体２から取り出すときは、各プロセスカートリッジ１００の基準凸部１０３を各基準穴５６から外して、該プロセスカートリッジに対する長手方向の位置決めを解除し、次いでそのプロセスカートリッジを手前側に引き出せば良い。その際、この位置決めの解除を次のように行えるように構成すると有利である。

図１０乃至図１２に示すように、各プロセスカートリッジ１００のユニットケース１０１手前側の部位には、レバー１０４が取り付けられており、このレバー１０４は、図１２に符号Ｘを付して示した使用位置と、符号Ｙを付して示した格納位置の間を矢印Ｚ方向に回動可能にユニットケース１０１に連結されている。図１０および図１１には、レバー１０４が格納位置に収められたときの様子が示されている。

プロセスカートリッジ１００が画像形成装置本体２内に装着されて使用されているとき、レバー１０４は格納位置を占めている。プロセスカートリッジを画像形成装置本体２から取り出すときは、レバー１０４を図１２に示した使用位置Ｘに回動させる。すると、このレバー１０４の基端側に設けられたカム部１０５が、規制板５２の壁面に当接してこれを加圧する。このため、プロセスカートリッジ１００は、規制板５２から受ける反力によって、その規制板５２から離間する方向にわずかに動かされる。これによって、プロセスカートリッジ１００の基準凸部１０３が基準穴５６から外れる。そこで、そのレバー１０４を掴んで、これを手前側に引けば、プロセスカートリッジ１００を手前側に引き出すことができる。

以上説明した画像形成装置においては、各像担持体に形成されたトナー像が中間転写ベルトよりなる転写材に転写されるように構成されているが、各像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に直接的に重ねて転写する画像形成装置にも本発明を適用できる。この場合には、その記録媒体が、各像担持体にそれぞれ形成された互いに異なる色のトナー像を転写される転写材を構成する。さらに、本発明は、プロセスカートリッジが１つだけ設けられる画像形成装置などにも広く適用できるものである。

また、前述した実施形態においては、プロセスカートリッジに像担持体が含まれたものであるが、それに限るものではなく、像担持体を含まずに現像装置のみ含むものでも良い。この場合、像担持体は、別のユニットに収納されて装置本体から着脱可能でも良い。

本発明は、電子写真方式のカラー画像形成装置の分野に利用可能である。

フルカラー画像を形成する画像形成装置の一例を示す垂直断面図 図１における像担持体と、その像担持体の表面にトナー像を形成するための各作像装置を示す拡大図 従来のタンデム画像形成装置におけるプロセスカートリッジの断面構成を示す図 本実施形態におけるプロセスカートリッジを水平面に載置した状態を示す内部構成図 プロセスカートリッジを画像形成装置本体に載置した状態を示す内部構成図 中間転写ベルトがケースに収容された状態を正面側から示すと共に、各プロセスカートリッジを正面側から示した図 プロセスカートリッジを取り出した後の画像形成装置本体を示す図 図７の要部の拡大図 プロセスカートリッジの斜視図 プロセスカートリッジを画像形成装置本体内に押し込んで装着した状態の要部を示す正面図 プロセスカートリッジを画像形成装置本体内に押し込んで装着した状態の要部を示す斜視図 プロセスカートリッジのレバーを使用する際の状態の要部を示す斜視図

符号の説明

１，１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ 像担持体
２ 画像形成装置本体
３，３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ 帯電装置
３ａ 帯電ローラ
３ｂ 帯電クリーナ
４ 光書き込み装置
５，５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋ 現像装置
５ａ 現像ローラ
５ｂ，５ｃ 撹拌部材
５ｄ 突部
５ｅ トナー補給口
６，６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋ クリーニング装置
６ａ クリーニングケース
６ｂ クリーニングブレード
６ｃ 廃トナースクリュー
６ｄ ブラシローラ
６ｅ ばね
６ｆ 滑剤
６ｇ クリーニングブラケット
６ｈ 支軸
６ｉ 加圧スプリング
６ｊ ケース
９ 中間転写ベルトユニット
１０ 中間転写ベルト
１２，１３，１５ 支持ローラ
１６ 二次転写ローラ
１７ ベルトクリーニング装置
２０ 給紙カセット
２１ 給紙ローラ
２２ レジストローラ
２３ 定着装置
２４ 排紙ローラ対
３１，３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋ トナーボトル
５０，５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｋ ガイド
５１，５１Ｙ，５１Ｃ，５１Ｍ，５１Ｋ 支え板
５２，５２Ｙ，５２Ｃ，５２Ｍ，５２Ｋ 規制板
５３Ｙ，５３Ｃ，５３Ｍ，５３Ｋ 光通過孔
５４，５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｋ レール
５５，５５Ｙ，５５Ｃ，５５Ｍ，５５Ｋ 凸部
５６，５６Ｙ，５６Ｃ，５６Ｍ，５６Ｋ 基準穴
１００，１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋ プロセスカートリッジ
１０１ ユニットケース
１０２ 係合部
１０３ 基準凸部
１０４ レバー
１０５ カム部

Claims (14)

1. 水平方向に対して傾斜するように架設されたベルトと、
   装置本体に着脱可能で、かつ電子写真方式の画像形成プロセスの一部を行う像担持体を有する複数のユニットとを備えた画像形成装置において、
   前記像担持体を向いた側に開口を有するクリーニングケースと、前記像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニングブレードと、前記除去されたトナーを搬送する廃トナースクリューと、前記クリーニングブレードと前記像担持体との当接位置よりも回転方向上流側で前記像担持体に当接するブラシローラと、このブラシローラに当接する滑剤と、この滑剤をブラシローラ側に押圧させるばねとを備えたクリーニング装置をさらに備え、
   前記複数のユニットを前記ベルトに対向しかつ前記ベルトの傾斜と同方向に傾斜させて配置し、前記複数のユニットにおける、前記ベルトの傾斜に対向する側の反対側に、水平方向に対して前記傾斜と同方向に傾斜する傾斜面を有し、前記複数のユニットを装置本体に装着した場合に、隣り合う前記ユニットの一部が上下に重なるように位置するとともに、前記ユニットを装置本体から取り外した場合に、前記傾斜面を下にして据置可能であって、前記ユニットの装置本体装着時及び水平面据置時も、前記クリーニングケースの開口が水平方向に対して前記廃トナースクリューを収納した廃トナー収容部に向かって傾斜することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記傾斜面は、前記ベルトの傾斜と略同じ角度だけ傾斜することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記複数のユニットは、複数の前記傾斜面が同一平面内に位置するように配置されることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記複数のユニットを、前記ベルトの下方に配置したことを特徴とする請求項１，２または３記載の画像形成装置。
5. 前記複数のユニットに対向しかつ前記複数のユニットを前記ベルトとの間に挟むように対向部材を備え、この対向部材における前記複数のユニットに対向する面を、水平方向に対して前記傾斜面と同方向に傾斜させたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記対向部材は、像担持体に対して光書き込みを行う光書き込み部であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記ベルトは、像担持体から画像が転写される転写ベルトであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の画像形成装置。
8. 前記複数のユニットは、像担持体に現像剤を供給する現像装置を各々有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の画像形成装置。
9. 前記複数のユニットは、隣り合うユニットの現像装置とクリーニング装置との位置がオーバーラップすることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記複数のユニットは、隣り合うユニットの現像装置とクリーニング装置に有する滑剤との位置がオーバーラップすることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
11. 前記現像装置は、像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、回転しながら前記現像ローラに現像剤を供給する第１の回転搬送体と、回転しながら前記第１の搬送回転体に現像剤を供給する第２の回転搬送体を含むことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項記載の画像形成装置。
12. 前記複数のユニットは、前記ベルトの下方に配置され、前記第１の回転搬送体および前記第２の回転搬送体は、略水平に配置され、前記現像ローラは、前記第１の回転搬送体に対して、上方かつ前記第２の回転搬送体と反対側に配置され、前記傾斜面は、前記第２の回転搬送体側よりも前記現像ローラ側が下になるように傾斜することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
13. 前記ユニット内における、前記第１の回転搬送体および前記第２の回転搬送体よりも下方であって、前記傾斜面より上部の内部空間に、前記現像剤の量を検知するセンサを収納したことを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
14. 前記ユニットは前記像担持体を均一に帯電する帯電部を有し、この帯電部は、前記像担持体の下方に配置される帯電ローラと、この帯電ローラをクリーニングするクリーニング部材とを有するものとし、前記クリーニング部材を、前記第１の回転搬送体および前記第２の回転搬送体の下端を結ぶ線よりも下方であって、前記傾斜面より上部の内部空間に配置されたことを特徴とする請求項１２または１３記載の画像形成装置。

Images