(57)【要約】【課題】転写部位近傍からのこぼれトナー、飛散トナーをプロセスカートリッジ内に捕集し、これが画像形成装置本体内に拡散することを抑制すること、及びユーザーがプロセスカートリッジを画像形成装置本体外に取り出した際に、プロセスカートリッジ内に捕集されたこぼれトナー、飛散トナーがプロセスカートリッジ外に流出することを抑制することである。【解決手段】転写ベルト及び像担持体は、各々転写部位において、下方から上方に向かう方向に回転移動し、現像剤担持ローラは、前記像担持体の周囲であって、帯電手段、クリーニング手段、転写部位よりも下方に位置し、プロセスカートリッジの開口部下面が、該開口部から露出する前記像担持体の水平方向最外部を通る接線よりも転写ベルト方向に突出していることを特徴とする。【選択図】図１
2006154420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２本の懸架ローラに張架された回転可能な転写ベルトが鉛直方向斜めに配置され、該転写ベルトの下面側に、少なくとも、その開口部に、転写部位にて前記転写ベルトに当接する像担持体を有し、且つ、該像担持体の周囲に配設された帯電手段、少なくとも現像剤と現像剤担持ローラを有する現像手段、クリーニング手段を有する一体型プロセスカートリッジを複数、列状に配置した画像形成装置において、
前記転写ベルト及び像担持体は、各々前記転写部位において、下方から上方に向かう方向に回転移動し、前記現像剤担持ローラは、前記像担持体の周囲であって、前記帯電手段、前記クリーニング手段、前記転写部位よりも下方に位置し、前記プロセスカートリッジの開口部下面が、該開口部から露出する前記像担持体の水平方向最外部を通る接線よりも転写ベルト方向に突出していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
少なくとも２本の懸架ローラに張架された回転可能な転写ベルトが鉛直方向斜めに配置され、該転写ベルトの下面側に、少なくとも、その開口部に、転写部位にて前記転写ベルトに当接する像担持体を有し、且つ、該像担持体の周囲に配設された帯電手段、少なくとも現像剤と現像剤担持ローラを有する現像手段、クリーニング手段を有する一体型プロセスカートリッジを複数、列状に配置した画像形成装置において、
前記転写ベルト及び像担持体は、各々前記転写部位において、下方から上方に向かう方向に回転移動し、前記現像剤担持ローラは、前記像担持体の周囲であって前記帯電手段、前記クリーニング手段、前記転写部位よりも下方に位置し、前記プロセスカートリッジの開口部下面が、該開口部から露出する前記像担持体の水平方向最外部を通る接線よりも転写ベルト方向に突出しており、該プロセスカートリッジは、移動することにより前記開口部から露出している前記像担持体表面を覆うことが可能な遮蔽部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記転写ベルトは、転写材搬送ベルトであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写ベルトは、中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記プロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対し着脱可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式等を用いた画像形成装置、更に詳しくは、転写ベルトの周囲に、複数のプロセスカートリッジを配置した、フルカラー印刷可能な画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、列状に配置された複数のプロセスカートリッジを転写ベルトに対向させ、フルカラー印刷可能なインライン型画像形成装置としては、転写ベルト表面に転写材を静電吸着させ、プロセスカートリッジに具備された像担持体に形成されたトナー像を直接転写材表面に転写させる形態、即ち、転写ベルトが転写材搬送ベルトとして機能するタイプと、プロセスカートリッジに具備された像担持体に形成されたトナー像を転写ベルト表面に一旦転写させた後、このトナー像を転写材表面に２次転写させる形態、即ち、転写ベルトが中間転写ベルトとして機能するタイプとが採用されている。
【０００３】
又、このようなインライン型画像形成装置の設置面積を小さく抑え、且つ、装置高さをも低く抑えることを目的とし、転写ベルトを鉛直方向斜めに配置し、これに沿ってプロセスカートリッジを配列させた構成が知られているが、プロセスカートリッジを転写ベルトの上面側に配列させた場合には、各プロセスカートリッジに具備された現像手段からトナーがこぼれ落ちて転写ベルト、しいては印刷画像を汚染してしまう懸念があるため、プロセスカートリッジを転写ベルトの下面側に配列する構成が提案されている（特許文献１〜３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８２４５１号公報（図１）
【特許文献２】特開２００３−１４０４３５号公報（図１、図３）
【特許文献３】特開２００３−１５６８９６号公報（図１、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような構成にあっては、現像手段からのトナーこぼれを低減することは可能であるものの、近年にあっては、画像形成装置本体内のトナー汚染の更なる低減がユーザーからの強い要望として挙げられている。
【０００６】
これに関する本発明者らの検討によれば、転写部位近傍からのトナーこぼれ、トナー飛散への対応を図る必要があることが分かった。
【０００７】
即ち、感光ドラム表面に形成されたトナー像が、感光ドラムと転写ベルトとで形成される転写部位に突入する際に、その転写圧力によりトナー塊が押し潰される瞬間にトナーが飛散する場合があることや、例えば画像形成工程途中において、転写材のジャム等により画像形成装置本体が緊急停止した際、又は、この状態から復帰する際に、一時的に転写部位からトナー塊が下方へ落下する場合があることが分かった。落下したトナーは、その下方に位置する他の部材やプロセスカートリッジの上部を汚染したり、画像形成装置内に拡散し、例えば、露光手段を汚染し、その後の画像形成工程に支障を来たす可能性がある。
本出願に係る第１の発明の目的は、上記転写部位近傍からのこぼれトナー、飛散トナーをプロセスカートリッジ内に捕集し、これが画像形成装置本体内に拡散することを抑制することにある。
又、本出願に係る第２の発明の目的は、例えば、ユーザーがプロセスカートリッジを画像形成装置本体外に取り出した際に、プロセスカートリッジ内に捕集されたこぼれトナー、飛散トナーがプロセスカートリッジ外に流出することを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、本出願に係る第１の発明は、少なくとも２本の懸架ローラに張架された回転可能な転写ベルトが鉛直方向斜めに配置され、該転写ベルトの下面側に、少なくとも、その開口部に、転写部位にて前記転写ベルトに当接する像担持体を有し、且つ、該像担持体の周囲に配設された帯電手段、少なくとも現像剤と現像剤担持ローラを有する現像手段、クリーニング手段を有する一体型プロセスカートリッジを複数、列状に配置した画像形成装置において、前記転写ベルト及び像担持体は、各々前記転写部位において、下方から上方に向かう方向に回転移動し、前記現像剤担持ローラは、前記像担持体の周囲であって前記帯電手段、前記クリーニング手段、前記転写部位よりも下方に位置し、前記プロセスカートリッジの開口部下面が、該開口部から露出する前記像担持体の水平方向最外部を通る接線よりも転写ベルト方向に突出していることを特徴とする。
【０００９】
又、本出願に係る第２の発明は、少なくとも２本の懸架ローラに張架された回転可能な転写ベルトが鉛直方向斜めに配置され、該転写ベルトの下面側に、少なくとも、その開口部に、転写部位にて前記転写ベルトに当接する像担持体を有し、且つ、該像担持体の周囲に配設された帯電手段、少なくとも現像剤と現像剤担持ローラを有する現像手段、クリーニング手段を有する一体型プロセスカートリッジを複数、列状に配置した画像形成装置において、前記転写ベルト及び像担持体は、各々前記転写部位において、下方から上方に向かう方向に回転移動し、前記現像剤担持ローラは、前記像担持体の周囲であって前記帯電手段、前記クリーニング手段、前記転写部位よりも下方に位置し、前記プロセスカートリッジの開口部下面が、該開口部から露出する前記像担持体の水平方向最外部を通る接線よりも転写ベルト方向に突出しており、該プロセスカートリッジは、移動することにより前記開口部から露出している前記像担持体表面を覆うことが可能な遮蔽部材を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本出願に係る第１の発明によれば、新たな部材を追加配設することなく、転写部位から近い位置で転写部位近傍からのこぼれトナー、飛散トナーをプロセスカートリッジ内に捕集することが可能となり、これが画像形成装置本体内に拡散することを抑制できる。
【００１１】
又、本出願に係る第２の発明によれば、例えば、ユーザーがプロセスカートリッジを画像形成装置本体外に取り出した際に、プロセスカートリッジ内に捕集されたこぼれトナー、飛散トナーがプロセスカートリッジ外に流出することを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜実施の形態１＞
以下に、図１を参照しつつ本発明に係る実施の形態１を示す。
【００１３】
画像形成装置本体１は、その下部には転写材Ｐを収納する用紙カセット２、上部には印刷された用紙を積載する排紙トレー部３、プロセスカートリッジ６の着脱口を兼ねる開閉可能なドア４を有する。このドア４には、転写ベルトユニット５が搭載されており、この転写ベルトユニット５は、上方に配設された駆動ローラ５ａと、駆動ローラ５ａよりも斜め下方に配設されたテンションローラ５ｂとに懸架された、回転移動可能な紙搬送ベルトとしての転写ベルト５ｃから成る。
【００１４】
更には、転写ベルト５ｃの下面側に列状に配置されたプロセスカートリッジ６に具備された像担持体としての感光ドラム８と転写部位７を形成するバックアップローラ５ｄをも具備する。転写ベルト５ｃの回転方向は、転写部位７において、下方から上方に向かう方向（矢印Ａ）である。
【００１５】
個々のプロセスカートリッジ６は、その開口部６ａに感光ドラム８が、更にその周囲には帯電手段９、現像手段１０、クリーニング手段１１が配設されている。
【００１６】
感光ドラム８は、アルミニウム等の基体の周囲に有機感光層が形成され、転写部位７において、下方から上方に向かう方向（矢印Ｂ）の方向に、所定のプロセススピードで回転駆動される。
【００１７】
帯電手段９は、ＳＵＳ等の芯金の周囲に、抵抗を調整された弾性層が形成された所謂帯電ローラであって、所定の押圧力をもって感光ドラム８表面に当接、従動回転されるとともに、不図示の高圧電源から供給された電圧により、感光ドラム８表面を所定の電位に帯電させる。
【００１８】
尚、本実施の形態においては、上記のような接触型帯電ローラを用いたが、これに限定されるものではなく、所謂コロナ帯電手段等を用いることも可能である。
【００１９】
現像手段１０は、１成分非磁性のトナーを収容するトナー収容部１０ａ、ＳＵＳ等の芯金の周囲に、抵抗を調整された弾性層が形成され、所定の押圧力をもって感光ドラム８表面に当接、矢印Ｃの方向に駆動回転される現像ローラ１０ｂ、この現像ローラ１０ｂに当接し、現像ローラ１０ｂ表面にトナーを供給するための、ＳＵＳ等の芯金の周囲に弾性層が形成されたトナー供給ローラ１０ｃ、現像ローラ１０ｂ表面のトナー層厚を規制するための、金属薄板等から成るトナー規制ブレード１０ｄとから成る。
【００２０】
現像ローラ１０ｂは、感光ドラム８の周囲であって、帯電ローラ９、クリーニング手段１１、転写部位７よりも下方の位置において感光ドラム８に対向している。又、現像ローラ１０ｂ、トナー供給ローラ１０ｃ、トナー規制ブレード１０ｄには、不図示の高圧電源から電圧が供給され、画像信号に応じたレーザー照射を行う露光手段１２により感光ドラム８表面に形成された静電潜像をトナーにより可視化する。
【００２１】
尚、本実施の形態においては、上記のような接触型現像ローラを用いたが、これに限定されるものではなく、所謂ジャンピング現像手段、磁気ブラシ現像手段等を用いることも可能である。
【００２２】
クリーニング手段１１は、ウレタンゴム等の弾性ブレード１１ａを有し、この先端部を感光ドラム８表面に当接させることにより、転写部位７における転写工程後に感光ドラム８表面に残存するトナーを除去する。
【００２３】
このような構成から成るプロセスカートリッジ６が転写ベルト５ｃの下面側に４個、列状に装着され、各々、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの何れかの有色トナーが内包されている。
【００２４】
次に、画像形成工程を説明すると、画像形成装置がパーソナルコンピュータ等のホスト機器（不図示）からの印刷指令を受信すると、各プロセスカートリッジ６の回転駆動する感光ドラム８表面が帯電ローラ９により帯電された後、露光手段１２により画像情報に応じたレーザー照射が行われ、感光ドラム８表面に静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ１０ｂにより、この静電潜像がトナーを介して可視化されるとともに、所定のタイミングをもって用紙カセット２から給紙手段１３により給紙された後、転写ベルト５ｃ表面に静電吸着せしめられた転写材Ｐが最下方に位置する第１のプロセスカートリッジの転写部位７を通過し、この際、感光ドラム８表面のトナー像が転写材Ｐ表面に転写される。
【００２５】
その後、この転写材Ｐが、第２のプロセスカートリッジ以降の転写部位７を通過し、その都度感光ドラム８表面のトナー像が転写材Ｐ表面に転写され、第４のプロセスカートリッジの転写部位を通過した時点で、転写材Ｐ表面にフルカラー画像が形成される。次いで、この未定着画像は、定着手段１４へと搬送され、永久画像として定着された後、排紙トレー部３へと排出される。
【００２６】
ここで、本発明に係るプロセスカートリッジ６の開口部６ａの構成について、図２を用いて説明する。
【００２７】
本発明においては、プロセスカートリッジ６の開口部６ａの下面先端部Ｔが、この開口部６ａから露出する感光ドラム８表面の水平方向の最外部Ｑを通る接線（鉛直線）Ｖ−Ｖ’よりも、転写ベルト５ｃ方向に突出するように構成されている。即ち、開口部６ａの下面が、感光ドラム８の下方において感光ドラム８に対向している現像ローラ１０ｂを含め、プロセスカートリッジ６の開口部６ａから最も突出している感光ドラム８の下方をも包括的に覆う構成となっている。
【００２８】
プロセスカートリッジ６の開口部６ａの下面先端部Ｔの位置としては、可能な限り転写ベルト５ｃに近く、且つ、転写部位にも近いことが好ましい。これにより、画像形成装置本体内の気流の影響を受けにくくでき、効率的にトナーを捕集することが可能となる。しかしながら、転写ベルト５ｃに吸着、搬送される転写材Ｐ、特に、その先端部が衝突しジャムが生じることは避けねばならないため、下面先端部Ｔと転写ベルト５ｃ表面との距離Ｇとして、２ｍｍ程度の間隙を設けることが望ましい。
【００２９】
これにより、現像ローラ１０ｂ近傍からこぼれたトナーのみならず、感光ドラム８表面に形成されたトナー像が、転写部位７に突入する際に、その転写圧力によりトナー塊が押し潰される瞬間に飛散するトナーや、例えば、画像形成工程途中において、転写材Ｐのジャム等により画像形成装置１本体が緊急停止した際、又は、この状態から復帰する際に、一時的に転写部位７近傍から感光ドラム８表面を伝って下方へ落下するトナー塊を、プロセスカートリッジ６外に散在する前に、効率的に捕集でき、画像形成装置1本体内への拡散と汚染を抑制することが可能となる。
【００３０】
尚、転写部位７近傍からの落下トナーが、現像ローラ１０ｂ表面に付着し、混色してしまうことを抑制するためには、現像ローラ１０ｂの側面近傍に、リブ１５を設けても良い。これにより、開口部６ａの下面先端部Ｔ近傍に堆積した落下トナーが、現像ローラ１０ｂ方向に移動することを防止可能となる。
【００３１】
＜実施の形態２＞
以下に、図３を参照しつつ、本発明の実施の形態２を示すが、前記実施の形態１と同一の部材には同一符号を付し、説明は省略する。
【００３２】
本実施の形態においては、プロセスカートリッジ６の開口部６ａの下面先端部Ｔ近傍を覆うことが可能な、遮蔽部材としてのシャッター１６を設けたことを特徴とする。このシャッター１６は、画像形成装置１のドア４の開閉に連動し、プロセスカートリッジ６を画像形成装置１に装着し、ドア４を閉じた際には、開口部６ａの下面先端部Ｔ近傍を露出させるべく開き、ドア４を開けた際には、開口部６ａの下面先端部Ｔ近傍を覆うべく閉じる構成となっている。
【００３３】
具体的には、シャッター１６には、例えば、発泡ウレタン等から成るシール部材１７が付随しているとともに、バネ等の付勢部材（不図示）を有し、且つ、回転中心をＯとするアーム１８が連結されており、不図示の連動機構により、ドア４を閉じるに連れ、アーム１８が矢印Ｄの方向に回転移動し、シャッター１６が図中Ｅの位置に退避し、開口部６ａの下面先端部Ｔ近傍が露出する。又、ドア４を開くに連れ、前記付勢部材によりアーム１８が矢印Fの方向に回転移動し、シャッター１６が図中Ｈの位置に復帰し、開口部６ａの下面先端部Ｔ近傍が覆われる。この際、開口部６ａの下面先端部Ｔとシャッター１６との間隙部は、前記シール部材１７により埋められる。
【００３４】
これにより、例えば、ユーザーが画像形成装置１からプロセスカートリッジ６を取り出す際にあっても、開口部６ａの下面先端部Ｔ近傍に捕集した落下トナーがプロセスカートリッジ６外に流出することを抑制でき、ユーザビリティーの向上を図ることが可能となる。
【００３５】
＜実施の形態３＞
以下に、図４を参照しつつ、本発明の実施の形態３を示すが、前記実施の形態１と同一の部材には同一符号を付し、説明は省略する。
【００３６】
本実施の形態においては、実施の形態１に示した紙搬送ベルト５ｃの代わりに、中間転写ベルト５ｅを用いたことを特徴とする。本実施の形態にあっては、各プロセスカートリッジ及び第１の転写部位７ａにより、中間転写ベルト５ｅ表面に形成されたフルカラー画像は、駆動ローラ５ａとバックアップローラ５ｆとから形成される第２の転写部位７ｂにおいて、所定のタイミングをもって用紙カセット２から給紙手段１２により給紙された転写材Ｐ表面に一括転写され、転写材Ｐ表面にフルカラー画像が形成される。次いで、この未定着画像は、定着手段１４へと搬送され、永久画像として定着された後、排紙トレー部３へと排出される。
【００３７】
そして、プロセスカートリッジ６の開口部６ａの下面先端部Ｔは、この開口部６ａから露出する感光ドラム８表面の水平方向の最外部Ｑを通る接線（鉛直線）Ｖ−Ｖ’よりも、中間転写ベルト５ｅ方向に突出するように構成されている。即ち、開口部６ａの下面が、感光ドラム８の下方において、感光ドラム８に対向している現像ローラ１０ｂを含め、プロセスカートリッジ６の開口部６ａから最も突出している感光ドラム８の下方をも包括的に覆う構成となっている。
【００３８】
プロセスカートリッジ６の開口部６ａの下面先端部Ｔの位置としては、可能な限り中間転写ベルト５ｅに近く、且つ、転写部位にも近いことが好ましい。これにより、画像形成装置本体内の気流の影響を受けにくくでき、効率的にトナーを捕集することが可能となる。中間転写ベルト５ｅを採用する場合にあっては、紙搬送ベルト５ｃの場合と異なり、吸着、搬送される転写材Ｐが存在しないため、下面先端部Ｔと中間転写ベルト５ｅ表面との距離をより近づけることが可能となる。
【００３９】
尚、本実施形態においても、実施の形態２に示したように、プロセスカートリッジ６にシャッター１６を具備しても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係プロセスカートリッジの開口部を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るプロセスカートリッジの開口部を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１      画像形成装置本体
４      ドア
５      転写ベルトユニット
５ａ    駆動ローラ
５ｂ    テンションローラ
５ｃ    紙搬送ベルト
５ｅ    中間転写ベルト
６      プロセスカートリッジ
６ａ    開口部
７      転写部位
７ａ    第１の転写部位
７ｂ    第２の転写部位
８      感光ドラム
９      帯電ローラ
１０ｂ  現像ローラ
１６    シャッター
【図１】
2006154420.tif 000003
【図２】
2006154420.tif 000004
【図３】
2006154420.tif 000005
【図４】
2006154420.tif 000006