(57)【要約】【課題】  筐体開閉時のトナー漏れやトナー飛散を防止した画像形成装置を提供する。【解決手段】  クリーニング部と廃トナー収容部とを別筐体配置としても同じ筐体である本体側に配置しているので、筐体開閉によるトナー漏れやトナー飛散の問題を解消することができ、また搬送経路の簡素化、装置のコンパクト化が図れる。さらに、潜像担持体(感光体)の廃トナー量及び中間転写体の廃トナー量を比較し、廃トナー量の多い方のクリーニング部を回動支点に対して重力方向上側に配置することで、多い方の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成したので、トナー漏れやトナー飛散を抑制することができる。これと共に、廃トナー量の多い方のクリーニング部および回動支点の位置を画像形成装置の上部にする(廃トナー量の多い方の像担持体のクリーニング部は回動支点より上部に位置する)ので、廃トナー量の多い方の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーによる可視像を担持する像担持体と、前記像担持体の可視像を媒体に転写する転写部と、転写後に前記像担持体に残留するトナーを回収するクリーニング部と、前記クリーニング部により回収されたトナーを収容する廃トナー収容部とを少なくとも具備した画像形成装置において、
画像形成装置の構造体である筐体を、少なくとも本体筐体と該本体筐体に対して回動支点を中心に回動可能なサブ筐体とで構成すると共に、前記クリーニング部を前記本体筐体または前記サブ筐体のいずれか一方の筐体に配置し、前記廃トナー収容部を他方の筐体に配置し、前記クリーニング部から前記廃トナー収容部に至る廃トナー搬送経路が前記筐体の回動支点位置を通る搬送経路部分を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置を少なくとも複数の筐体で構成し、重力方向下側に位置する筐体に廃トナー収容部を配置し、その筐体よりも重力方向上側に位置する筐体または重力方向上側に延在する部分を有する筐体にクリーニング部を配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記筐体の回動支点に対して重力方向下側に前記廃トナー収容部を配置し、重力方向上側に前記クリーニング部を配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２記載の画像形成装置において、
クリーニング部を複数有し、各クリーニング部から廃出される廃トナーの量が多い方のクリーニング部を前記クリーニング部が設置された筐体側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３記載の画像形成装置において、
クリーニング部を複数有し、各クリーニング部から廃出される廃トナーの量が多い方のクリーニング部を前記クリーニング部が設置された筐体側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記クリーニング部が配置される筐体を回動側、廃トナー収容部が配置される筐体を不動側としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の画像形成装置において、
静電潜像が形成される潜像担持体と、該静電潜像をトナーを用いて可視像に現像する現像部を有し、前記像担持体は、前記潜像担持体上の可視像を転写される中間転写体であり、前記像担持体に転写された可視像は記録媒体に転写されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記筐体の回動支点を中空のスリーブ軸で構成し、廃トナーがそのスリーブ軸内を通ってクリーニング部から廃トナー収容部に至ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記筐体の回動支点を中空のスリーブ軸で構成すると共に、そのスリーブ軸内にトナー搬送用のパイプを設け、廃トナーがパイプを通ってクリーニング部から廃トナー収容部に至ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記廃トナー収容部が画像形成装置から着脱自在としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項記載の画像形成装置において、
それぞれにクリーニング部を有する潜像担持体及び中間転写体の２つの像担持体を具備し、前記潜像担持体の廃トナー量及び前記中間転写体の廃トナー量のいずれか多い方の像担持体のクリーニング部を前記筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、前記廃トナー量の少ない方の像担持体のクリーニング部を前記廃トナー量の多い方の像担持体のクリーニング部よりも重力方向下側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像形成装置において、
廃トナー量の多い方の像担持体が前記中間転写体であり、該中間転写体のクリーニング部を前記筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、前記中間転写体の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成し、前記潜像担持体のクリーニング部を前記中間転写体のクリーニング部の重力方向下側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１１記載の画像形成装置において、
廃トナー量の多い方が前記潜像担持体であり、前記潜像担持体 のクリーニング部を前記筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、前記潜像担持体の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成し、前記中間転写体のクリーニング部を前記潜像担持体のクリーニング部の重力方向下側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１１記載の画像形成装置において、
前記潜像担持体及び前記中間転写体の２つの像担持体のいずれか一方がクリーニングレス手段を有するとき、クリーニング部を設けた方の像担持体のクリーニング部を前記筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、前記クリーニングレス手段を設けた方の像担持体を前記クリーニング部を設けた方の像担持体よりも重力方向下側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の画像形成装置において、
前記中間転写体がクリーニング部を有し、前記潜像担持体がクリーニングレス手段であるとき、前記中間転写体のクリーニング部を前記筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、前記中間転写体の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成し、前記潜像担持体を前記中間転写体の重力方向下側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１４記載の画像形成装置において、
前記潜像担持体がクリーニング部を有し、前記中間転写体がクリーニングレス手段であるとき、前記潜像担持体のクリーニング部を前記筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、前記潜像担持体の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成し、前記中間転写体を前記潜像担持体の重力方向下側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項記載の画像形成装置において、
複数の潜像担持体を備え、複数の潜像担持体はそれぞれにクリーニング部を有し、各潜像担持体のクリーニング部から排出された廃トナーが共通の廃トナー搬送経路を通って廃トナー収容部に至るように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置における廃トナーを廃トナー収容部へ搬送する機構を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置について、作像手段である現像装置、帯電装置、クリーニング装置等の少なくとも１つと感光体ドラムとを一体に形成し、画像形成装置から着脱自在とした所謂プロセスカートリッジが知られている（例えば、特許文献１参照）。
かかるプロセスカートリッジでは、専門家であるサービスマンに頼らなくてもユーザが簡単に交換、メンテナンス可能であるという長所を有する。
さらに詳説すると、プロセスカートリッジは感光体ドラムと該感光体ドラムとを回転自在に支持するクリーニング装置の容器とが一体的に構成されている。クリーニング容器には感光体ドラムに作用して画像形成するプロセス手段が取り付けられている。このプロセス手段は、感光体ドラムを一様に帯電させる帯電ローラや、トナー像をシート状媒体（用紙）に転写後もなお感光体ドラム上に残留するトナーを掻き落とすクリーニングブレード及びクリーニングローラ等であり、これらが感光体ドラムの周囲に位置するように取り付けられている。
【０００３】
またプロセスカートリッジは画像形成装置に対して着脱自在であり、感光体寿命や廃トナー満杯時にユーザ自身によって交換できるようになっている。プロセスカートリッジの交換時期は基本的に感光体ドラムの寿命を基準に考えられているので、プロセスカートリッジを構成する感光体ドラム以外の作像手段の寿命は感光体ドラムよりも長く（最低限同時期）設定している。それは作像手段だけでなく廃トナーを収容する収容器についても同様で、感光体ドラムとクリーニング容器とを一体構成としたプロセスカートリッジでは、感光体ドラムの寿命が尽きる前に廃トナーでクリーニング容器が満杯とならないようにしている。
【０００４】
しかし、近年における部品や材料／材質の技術革新、画像形成装置の小型化に伴う作像手段の小型化（例えば感光体ドラムの小径化やクリーニング容器の小型化など）、出力画像の変化（モノクロテキスト画像よりもカラー写真／グラフィック画像を多く出力）などを要因として、感光体ドラム、他の作像手段、クリーニング容器などに寿命／交換時期のズレが生じ、当初設定していたバランス関係が崩れてきている。感光体ドラムの寿命が尽きる前に他の作像手段やクリーニング容器の交換が必要となったり、感光体ドラムの寿命が尽きた時点でも他の作像手段やクリーニング容器はまだ十分に使える状態である、などの不具合が発生している。
従って、感光体ドラムと他の作像手段やクリーニング容器とを一体に形成するプロセスカートリッジ構成では、何か一つのみの交換が必要な状態になった場合、プロセスカートリッジ全体を交換しなければならないのである。よって、ユーザへのコスト負担、環境への悪影響などの原因となっている。
【０００５】
そこで本出願人により、上記プロセスカートリッジの不具合を解決した画像ステーションについての発明（例えば、特許文献２参照）が出願された。特許文献２における実施例として２ステーション記録方式の画像形成装置を用いて画像ステーションを説明しているが、その画像ステーションは中間部材（サブ側板）に感光体（又は感光体ユニット）、現像装置、クリーニング装置が組み込まれ、それら互いの位置を高精度に保つ構成となっている。かかる構成により中間部材（サブ側板）が装置本体に対して位置決めされるので、この中間部材（サブ側板）が作像プロセス要素全体における位置基準（組付け基準）となっている。
【０００６】
詳説すると、現像装置は中間部材（サブ側板）に一体的に支持されていて、中間部材（サブ側板）を介して装置本体に支持されている。その中間部材（サブ側板）は装置本体に対して位置決めされるが着脱自在でもある。廃トナー容器を含むクリーニング装置（クリーニングカセット）も、中間部材（サブ側板）に対して組み込まれている。ただし中間部材（サブ側板）に対して単体で着脱自在である。クリーニング装置（クリーニングカセット）は中間部材（サブ側板）に対してのみ位置決めされ、現像装置との位置を高精度に保つようになっている。また感光体（又は感光体ユニット）もクリーニング装置（クリーニングカセット）と同様に装置本体ではなく、中間部材（サブ側板）に対して組み込まれ、中間部材（サブ側板）に対しては着脱自在である。感光体（又は感光体ユニット）は中間部材（サブ側板）に対してのみ位置決めされ、現像装置およびクリーニング装置（クリーニングカセット）との位置を高精度に保つようになっている。以上のように中間部材（サブ側板）により、少なくとも感光体（又は感光体ユニット）、現像装置、クリーニング装置を画像ステーションとして互いの位置関係が高精度に成立するように、かつ何か交換が必要となった時に、その対象物のみを交換できるように構成して、寿命／交換時期の違いに対応できるようにしている。
【０００７】
ここで、先に簡単に記したが、なぜ寿命／交換時期にズレが生じるようになってきたかについての原因を詳説する。特に最近は、感光体の短寿命化が問題となっているので、感光体について言及する。
近年、プリンタや複写機等の画像形成装置に対する市場の要求は高度化しており、それに伴い、画像形成における作像装置の負荷は上昇している。市場の要求は、作像手段のうちでも特に感光体に対する負荷を増加させる方向性を有している。このことを３つの要因から以下に説明する。
【０００８】
画像形成装置の小型化に伴う感光体の小径化
近年、インクジェットプリンタの普及から電子写真方式のプリンタも小型化が市場から要求され、それに伴い作像装置の小型化が要求されている。しかし、像担持体としてのドラム状をした感光体を小型化、すなわち小径化すると、同一条件で画像を形成する場合に１枚あたりの感光体の消耗度合いが上昇する。例えば感光体の径を１２０ｍｍから４０ｍｍに小径化した場合、同じサイズの画像を形成するためには感光体は3倍回転する必要が生じ、画像形成の際に感光体が受ける種々の消耗、例えば帯電部での放電等による電気的消耗や、クリーニング部でのブレードによる機械的消耗が３倍になる。  従来から現像装置等についてはある程度の小型化が進められているが、感光体については上記のような消耗を避けるために、小径化は他の作像装置ほど進められてはいなかった。しかし、小型化の要求の高まりにつれて感光体の小型化は避けられないものとなっている。このように、小型化の要求は感光体の負荷を増加させ、その寿命を短縮させている。
【０００９】
高画質化に伴う感光体の薄膜化
近年、ユーザが出力する文書には写真画像やグラフィック文書が増加し、それに伴い銀塩写真を目標に掲げる高画質化が進められている。その代表的な手法が高解像度化である。しかし、電子写真方式で高解像度化を実現する際には感光体の薄膜化が要求されることになる。
例えば負帯電感光体の場合、露光によってＣＧＬ（Charge Carrier Generation Layer：電荷発生層）で形成されたキャリアがＣＴＬ（Charge Carrier Transport Layer：電荷輸送層）を通り感光体表面に到達することで感光体上に潜像が形成されるが、この時ＣＴＬが厚いとキャリアが移動する距離が長くなり、この結果、移動の際にキャリア同士に働く電気的反発力によりキャリアは互いに離れていくことになる。
かかる事態が生じれば、書き込み信号通りの潜像は形成されず、その結果、ドット位置が微妙にずれた画像が形成され画質を損なう。このような問題は、電子写真を６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉへと高解像度化させていく場合に限らず、近年の高画質化の要求に応えるべく解像度を例えば６００ｄｐｉに保ったままで画質を高めようとする場合にも同様に生じる。
このような画質の劣化を防止するためには感光体を薄膜化し、キャリアの移動距離を短くしなければならない。このため近年の感光体は薄膜化の方向に進んでいるが、感光体は画像形成のたびにクリーニングブレードによる削り等の消耗を受けているため、薄膜化が進むとより少ない画像形成回数で感光体の寿命は尽きることになり、感光体寿命の短縮につながる。
【００１０】
カラー化に伴う感光体の負担の増加
近年、情報の理解のしやすさ等の理由で市場におけるカラー画像の出力が増加している。ところでカラー画像は、文字画像の多い白黒画像とは異なり、画像を記録するシート状媒体（以下、用紙という。）上の広い領域を占有する写真画像やグラフィック画像が出力の対象となることが多く、また背景部分にベタ部が存在することも多い。このため、１回の画像形成における作像面積は増加し、それに伴い感光体を含む作像装置の消耗は増加していく。
【００１１】
一方、１つの感光体に対して複数の現像器が対応するリボルバータイプなどの画像形成装置が知られている。かかる画像形成装置は、部品点数が少なく比較的安価にカラー画像を形成できるために市場において広く用いられているが、１枚のカラー画像を形成する際に感光体は複数の現像器によって潜像を現像されるため、感光体の消耗は現像器の消耗に比べて数倍になる。このため、かかる画像形成装置においてはカラー化に伴う感光体の消耗は特に激しくなる。このように、カラー化も感光体の寿命を短くする要因の一つである。
【００１２】
以上に示した小型化、高画質化、カラー化の３つの要因により、感光体の消耗は他の作像装置に比較して相対的に短くなっていく事が益々、予測される。もちろん感光体についての耐久性向上、長寿命化の研究は進められているが、他の作像装置についても同様に耐久性向上、長寿命化の研究は進められており、感光体の寿命は相対的に短くなっていく傾向にある。
【００１３】
この傾向が、プロセスカートリッジ内における感光体と他の作像手段との寿命の不均衡をもたらしている。すなわち、従来よりプロセスカートリッジにおいては、最も寿命の短い作像手段に合わせてプロセスカートリッジを交換しなければならないという問題が指摘されていたが、感光体の短命化によってこの問題がより顕著になり、最も短寿命の感光体に合わせて他の作像手段を交換する弊害が生じる事になる。
そのような事態が生じれば、寿命に至らない作像装置を廃棄あるいはリサイクルすることによるユーザの経済的負担、メーカの回収労力の浪費、環境への悪影響が生じることになる。
【００１４】
特に、近年においては現像剤の高寿命化の研究が進んでおり、トナーによるフィルミングやキャリアの疲弊が抑制されてきている。これにより現像装置の寿命が長寿命化の方向にあるため、現像装置と感光体との寿命は不均衡になってきている。また、トナーのムダをなくすために、トナー像の中間転写体または用紙への転写技術の開発も進められており、転写効率が一段と向上している。これによりクリーニングブレードにより掻き落とされる感光体ドラムや中間転写体上の残留トナーが極僅かとなる。転写効率だけで考えれば廃トナー量は減っていく傾向にあるが、それ以上に増える要因がある。最近の画像形成装置は、高画質化に対応するため高精度なプロセスコントロールや駆動系制御を必要とし、その手段として感光体ドラムまたは中間転写体上に出力画像とは別にトナーパッチやトナーマークを作像し、センサで検知して、制御するという方法を採用している。高精度なプロセスコントロールや駆動系制御をするにはトナーパッチやトナーマークを頻繁に作像する必要があり、センサで検知／制御後、必要がなくなれば即、クリーニングされるが、トナーパッチやトナーマークはベタ画像なので、そのクリーニング量は転写残量よりも多くなる。
【００１５】
従来、廃トナー容器の容量を決めるファクタは感光体寿命（画像形成回数、ドラム径）と転写効率であったが、高画質化と最近のカラー化傾向を考え合わせると単純計算では、感光体寿命と廃トナー容量を合わせるのは困難となってきている。従って各メーカとも廃トナー容器の容量を最悪の場合を考えて大容量化している。よって廃トナー容器は大きめとなり、廃トナー容器の満杯時期と感光体の寿命とは不均衡になってきている。
【００１６】
そこで、何度も述べるがプロセスカートリッジのように各作像手段を一体に構成するのではなく、各作像手段をそれぞれの寿命に合わせて個別に交換することでユーザ、メーカ、環境への負担が少ない方式が求められることになり、本出願人より画像ステーションの発明（例えば、特許文献３参照）が出願された。この特許文献３には画像ステーションでは上述したように感光体（又は感光体ユニット）、クリーニングカセット、現像装置を単独で着脱できるようにし、特に短寿命の感光体（又は感光体ユニット）を優先的に交換するようにしたことが開示されている。さらに特許文献３の実施例の画像形成装置ではワニ口に開閉する筐体構成とし、下筐体に２つの画像ステーションを横に並列配置することで感光体（又は感光体ユニット）やクリーニングカセットなどの交換作業性をよくしていることが開示されている。この構成では必然的に、上筐体に中間転写ベルトユニットを配置することになるので、中間転写ベルトユニットの個別交換もでき、その交換作業性も容易にする結果となっている。
【００１７】
しかしながら、現在画像ステーションにも問題が生じてきているので、その幾つかを挙げる。
まずユニットの個別交換可能したことで、容易ではあるがユーザの交換作業回数が増えてしまったこと。またクリーニングカセットを感光体（又は感光体ユニット）と分離したが、クリーニング部（クリーニングブレードなど）と廃トナー容器とが一体となっており、厳密に言えば、それらの寿命／交換時期は異なる、などである。クリーニング部と廃トナー容器の一体化は、中間転写ベルトユニット（例えば、特許文献３に記載の実施例では廃トナー容器とクリーニング部および中間転写ベルトを一体化している。）についても同じことが言える。コストや環境を考慮すれば、感光体（又は感光体ユニット）および中間転写ベルトユニットでは、少なくとも廃トナー容器は一体化せず、分割して個別交換できるようにすべきである。
【００１８】
廃トナー容器を分割し、廃トナー容器を交換可能とした従来例として、特許文献４、５などがある。特許文献４では、画像形成部下部のカセットバンク部の開閉可能な側板に廃トナータンクを配置し、クリーニング手段からの廃トナーが廃トナー搬送路を通して回収することが開示されている。特許文献５では、開閉可能な上部本体にクリーニング手段、下部本体に廃トナー回収容器を設け、回収パイプを通して廃トナーを搬送することが開示されている。両従来例ともクリーニング部と廃トナー容器とを分割している。
【００１９】
しかしながら、それらを開閉自在な別々の筺体／側板に配置しているので、筺体／側板が閉まっている時はクリーニング部から延びた廃トナー搬送用パイプ（ノズル）と廃トナー容器は接合しているが、開放時には廃トナー搬送用パイプ（ノズル）と廃トナー容器のどちらかが離脱する構成である。つまり、筺体/側板開放時にパイプ（ノズル）の先端部（廃トナー排出口）と廃トナー容器の開口部（廃トナー入口）が離間するので、両者からのトナー漏れやトナー飛散が発生する危険があり、実際に商品で問題となっている。
【００２０】
本出願人による画像ステーションのような交換作業回数の多い装置の場合は、その作業回数が問題をさらに大きくする。つまり交換作業回数の多いということは筺体／側板の開閉頻度が多くなるということなので、トナー漏れやトナー飛散の危険度は増大する。特許文献６記載の発明では、解決手段として上部半体２３の開閉に伴ってノズルの廃出口が開閉するキャップを設けるようにしている。
【特許文献１】特開２０００−７５７３３号公報
【特許文献２】特開２００３−２０８０７３号公報
【特許文献３】特開平０５−２８９５８６号公報
【特許文献４】特開平０８−００６３４４号公報
【特許文献５】特許第２５５３０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上述した不具合はキャップにより改善されるが、やはり上部半体２３の開口の度毎にノズルの廃出口とトナー回収容器４０とが離れるので、上部半体２３開口の回数だけトナー漏れやトナー飛散発生の可能性が多くなるという問題は残り、解決には至っていない。
そこで、本発明の目的は、従来の問題を解決するために、筐体開閉時のトナー漏れやトナー飛散を防止した画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１記載の発明は、トナーによる可視像を担持する像担持体と、前記像担持体の可視像を媒体に転写する転写部と、転写後に前記像担持体に残留するトナーを回収するクリーニング部と、前記クリーニング部により回収されたトナーを収容する廃トナー収容部とを少なくとも具備した画像形成装置において、  画像形成装置の構造体である筐体を、少なくとも本体筐体と該本体筐体に対して回動支点を中心に回動可能なサブ筐体とで構成すると共に、前記クリーニング部を前記本体筐体または前記サブ筐体のいずれか一方の筐体に配置し、前記廃トナー収容部を他方の筐体に配置し、前記クリーニング部から前記廃トナー収容部に至る廃トナー搬送経路が前記筐体の回動支点位置を通る搬送経路部分を有することを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記画像形成装置を少なくとも複数の筐体で構成し、重力方向下側に位置する筐体に廃トナー収容部を配置し、その筐体よりも重力方向上側に位置する筐体または重力方向上側に延在する部分を有する筐体にクリーニング部を配置したことを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記筐体の回動支点に対して重力方向下側に前記廃トナー収容部を配置し、重力方向上側に前記クリーニング部を配置したことを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、クリーニング部を複数有し、各クリーニング部から廃出される廃トナーの量が多い方のクリーニング部を前記クリーニング部が設置された筐体側に配置したことを特徴とする。
【００２６】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、クリーニング部を複数有し、各クリーニング部から廃出される廃トナーの量が多い方のクリーニング部を前記クリーニング部が設置された筐体側に配置したことを特徴とする。
【００２７】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記クリーニング部が配置される筐体を回動側、廃トナー収容部が配置される筐体を不動側としたことを特徴とする。
【００２８】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項記載の発明において、静電潜像が形成される潜像担持体と、該静電潜像をトナーを用いて可視像に現像する現像部を有し、前記像担持体は、前記潜像担持体上の可視像を転写される中間転写体であり、前記像担持体に転写された可視像は記録媒体に転写されることを特徴とする。
【００２９】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項記載の発明において、前記筐体の回動支点を中空のスリーブ軸で構成し、廃トナーがそのスリーブ軸内を通ってクリーニング部から廃トナー収容部に至ることを特徴とする。
【００３０】
請求項９記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項記載の発明において、前記筐体の回動支点を中空のスリーブ軸で構成すると共に、そのスリーブ軸内にトナー搬送用のパイプを設け、廃トナーがパイプを通ってクリーニング部から廃トナー収容部に至ることを特徴とする。
【００３１】
請求項１０記載の発明は、請求項１から９のいずれか１項記載の発明において、前記廃トナー収容部が画像形成装置から着脱自在としたことを特徴とする。
【００３２】
請求項１１記載の発明は、請求項１から１０のいずれか１項記載の発明において、それぞれにクリーニング部を有する潜像担持体及び中間転写体の２つの像担持体を具備し、前記潜像担持体の廃トナー量及び前記中間転写体の廃トナー量のいずれか多い方の像担持体のクリーニング部を前記筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、前記廃トナー量の少ない方の像担持体のクリーニング部を前記廃トナー量の多い方の像担持体のクリーニング部よりも重力方向下側に配置したことを特徴とする。
【００３３】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の画像形成装置において、廃トナー量の多い方の像担持体が前記中間転写体であり、該中間転写体のクリーニング部を前記筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、前記中間転写体の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成し、前記潜像担持体のクリーニング部を前記中間転写体のクリーニング部の重力方向下側に配置したことを特徴とする。
【００３４】
請求項１３記載の発明は、請求項１１記載の画像形成装置において、廃トナー量の多い方が前記潜像担持体であり、前記潜像担持体 のクリーニング部を前記筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、前記潜像担持体の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成し、前記中間転写体のクリーニング部を前記潜像担持体のクリーニング部の重力方向下側に配置したことを特徴とする。
【００３５】
請求項１４記載の発明は、請求項１１記載の画像形成装置において、前記潜像担持体及び前記中間転写体の２つの像担持体のいずれか一方がクリーニングレス手段を有するとき、クリーニング部を設けた方の像担持体のクリーニング部を前記筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、前記クリーニングレス手段を設けた方の像担持体を前記クリーニング部を設けた方の像担持体よりも重力方向下側に配置したことを特徴とする。
【００３６】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の画像形成装置において、前記中間転写体がクリーニング部を有し、前記潜像担持体がクリーニングレス手段であるとき、前記中間転写体のクリーニング部を前記筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、前記中間転写体の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成し、前記潜像担持体を前記中間転写体の重力方向下側に配置したことを特徴とする。
【００３７】
請求項１６記載の発明は、請求項１４記載の画像形成装置において、前記潜像担持体がクリーニング部を有し、前記中間転写体がクリーニングレス手段であるとき、前記潜像担持体のクリーニング部を前記筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、前記潜像担持体の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成し、前記中間転写体を前記潜像担持体の重力方向下側に配置したことを特徴とする。
【００３８】
請求項１７記載の発明は、請求項１から１６のいずれか１項記載の画像形成装置において、複数の潜像担持体を備え、複数の潜像担持体はそれぞれにクリーニング部を有し、各潜像担持体のクリーニング部から排出された廃トナーが共通の廃トナー搬送経路を通って廃トナー収容部に至るように構成したことを特徴とする。
【００３９】
請求項１記載の発明によれば、クリーニング部と廃トナー収容部とを別筐体配置としても筐体開閉によるトナー漏れやトナー飛散の問題を解消することができ、また搬送経路の簡素化、装置のコンパクト化が図れる。
【００４０】
請求項２記載の発明によれば、トナー漏れやトナー飛散の問題を解消すると共に、円滑な廃トナー搬送と廃トナー収納容量を増やすことができる。
【００４１】
請求項３記載の発明によれば、トナー漏れやトナー飛散の問題を解消すると共に、円滑な廃トナー搬送と廃トナー収納容量を増やすことができる。
【００４２】
請求項４、５記載の発明によれば、トナー漏れやトナー飛散の問題を解消すると共に、廃トナー満杯時期を遅らせ、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
【００４３】
請求項６記載の発明によれば、筐体の開閉時のトナー漏れやトナー飛散の問題を解消することができる。
【００４４】
請求項７記載の発明によれば、像担持体および/または転写体からの廃トナーをトナー漏れやトナー飛散の問題なく廃トナー収納部に搬送することができる。
【００４５】
請求項８記載の発明によれば、筐体開閉動作の信頼性、耐久性が向上と共に、トナー漏れやトナー飛散の発生の問題が解消する。
【００４６】
請求項９記載の発明によれば、請求項６に記載の発明よりも低コストで、筐体開閉動作の信頼性、耐久性が向上と共に、トナー漏れやトナー飛散の発生の問題が解消する。
【００４７】
請求項１０記載の発明によれば、交換時期のきた廃トナー収納部のみの交換ができる。
【００４８】
請求項１１記載の発明によれば、潜像担持体(感光体)の廃トナー量及び中間転写体の廃トナー量を比較し、廃トナー量の多い方のクリーニング部を回動支点に対して重力方向上側に配置することで、多い方の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成したので、トナー漏れやトナー飛散を抑制することができる。これと共に、廃トナー量の多い方のクリーニング部および回動支点の位置を画像形成装置の上部にする(廃トナー量の多い方の像担持体のクリーニング部は回動支点より上部に位置する)ので、廃トナー量の多い方の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
【００４９】
請求項１２記載の発明によれば、廃トナー量の多い方が中間転写体であるとき、廃トナー量の多い中間転写体のクリーニング部からのトナー漏れやトナー飛散を抑制することができる。これと共に、廃トナー量の多い中間転写体のクリーニング部および回動支点の位置を画像形成装置の上部にする(中間転写体のクリーニング部は回動支点より上部に位置する)ので、中間転写体の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
【００５０】
請求項１３記載の発明によれば、廃トナー量の多い方が潜像担持体(感光体)であるとき、廃トナー量の多い潜像担持体(感光体) のクリーニング部からのトナー漏れやトナー飛散を抑制することができる。これと共に、廃トナー量の多い潜像担持体(感光体) のクリーニング部および回動支点の位置を画像形成装置の上部にする(潜像担持体(感光体) のクリーニング部は回動支点より上部に位置する)ので、潜像担持体(感光体)の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
【００５１】
請求項１４記載の発明によれば、潜像担持体(感光体)及び中間転写体のいずれか一方がクリーニングレス手段を有するとき、クリーニング部を設けた方のクリーニング部を回動支点に対して重力方向上側に配置することで、クリーニング部を設けた方の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るようにしたので、トナー漏れやトナー飛散を抑制することができる。これと共に、クリーニング部を設けた方のクリーニング部および回動支点の位置を画像形成装置の上部にする(廃トナー量の多い方の像担持体のクリーニング部は回動支点より上部に位置する)ので、クリーニング部を設けた方の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
【００５２】
請求項１５記載の発明によれば、中間転写体にクリーニング部が設けられ、潜像担持体(感光体)がクリーニングレス手段であるとき、中間転写体のクリーニング部からのトナー漏れやトナー飛散を抑制することができる。これと共に、中間転写体のクリーニング部および回動支点の位置を画像形成装置の上部にする(中間転写体のクリーニング部は回動支点より上部に位置する)ので、中間転写体の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
【００５３】
請求項１６記載の発明によれば、潜像担持体(感光体)がクリーニング部が設けられ、中間転写体がクリーニングレス手段であるとき、潜像担持体(感光体) のクリーニング部からのトナー漏れやトナー飛散を抑制することができる。これと共に、潜像担持体(感光体) のクリーニング部および回動支点の位置を画像形成装置の上部にする(潜像担持体(感光体) のクリーニング部は回動支点より上部に位置する)ので、潜像担持体(感光体)の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
【００５４】
請求項１７記載の発明によれば、複数の潜像担持体(感光体) の各クリーニング部からの廃トナーがまとめて回動支点を通り、廃トナー収納部へ搬送するよう廃トナー搬送経路用のパイプを共通化したので、トナー漏れやトナー飛散を抑制することができる。これと共に、画像形成装置の省スペース化、部品点数削減、構成の簡素化などにも貢献することができる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明によれば、クリーニング部と廃トナー収容部とを別筐体配置としても筐体の回動支点位置を廃トナー搬送経路としているので、筐体開閉によるトナー漏れやトナー飛散の問題を解消することができ、また搬送経路の簡素化、装置のコンパクト化が図れる。さらに、潜像担持体(感光体)の廃トナー量及び中間転写体の廃トナー量を比較し、廃トナー量の多い方のクリーニング部を回動支点に対して重力方向上側に配置することで、多い方の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成したので、トナー漏れやトナー飛散を抑制することができる。これと共に、廃トナー量の多い方のクリーニング部および回動支点の位置を画像形成装置の上部にする(廃トナー量の多い方の像担持体のクリーニング部は回動支点より上部に位置する)ので、廃トナー量の多い方の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
本実施形態の画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、静電潜像をトナーを用いて可視像に現像する現像部と、現像された可視像をシート状媒体に転写する転写部と、像担持体上の余分なトナーを除去するクリーニング部と、クリーニング部によりクリーニングされた後の廃トナーを収容する廃トナー収容部とを少なくとも具備した画像形成装置において、画像形成装置の構造体である筐体を、少なくとも本体筐体と本体筐体に対して回動支点を中心に回動可能なサブ筐体とで構成すると共に、クリーニング部を本体筐体またはサブ筐体のいずれか一方の筐体に配置し、廃トナー収容部を他方の筐体に配置し、クリーニング部から廃トナー収容部に至る廃トナー搬送経路が筐体の回動支点位置を通る搬送経路部分を有することを特徴とする。
【００５７】
本実施形態の画像形成装置は、上記構成に加え、画像形成装置を少なくとも複数の筐体で構成し、重力方向下側に位置する筐体に廃トナー収容部を配置し、その筐体よりも重力方向上側に位置する筐体または重力方向上側に延在する部分を有する筐体にクリーニング部を配置してもよく、筐体の回動支点に対して重力方向下側に廃トナー収容部を配置し、重力方向上側に前記クリーニング部を配置してもよく、クリーニング部を複数有し、各クリーニング部から廃出される廃トナーの量が多い方のクリーニング部をクリーニング部が設置された筐体側に配置してもよく、クリーニング部を複数有し、各クリーニング部から廃出される廃トナーの量が多い方のクリーニング部をクリーニング部が設置された筐体側に配置してもよい。
【００５８】
本実施形態の画像形成装置は、上記構成に加え、クリーニング部が配置される筐体を回動側、廃トナー収容部が配置される筐体を不動側としてもよく、クリーニング部は、像担持体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置および転写部もしくは何れか一方の転写体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置であってもよく、筐体の回動支点を中空のスリーブ軸で構成し、廃トナーがそのスリーブ軸内を通ってクリーニング部から廃トナー収容部に至るようにしてもよく、筐体の回動支点を中空のスリーブ軸で構成すると共に、そのスリーブ軸内にトナー搬送用のパイプを設け、廃トナーがパイプを通ってクリーニング部から廃トナー収容部に至るようにしてもよく、廃トナー収容部が画像形成装置から着脱自在としてもよい。
【００５９】
本実施形態の画像装置は、上記構成に加え、それぞれにクリーニング部を有する潜像担持体及び中間転写体の２つの像担持体を具備し、潜像担持体の廃トナー量及び中間転写体の廃トナー量のいずれか多い方の像担持体のクリーニング部を筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、廃トナー量の少ない方の像担持体のクリーニング部を廃トナー量の多い方の像担持体のクリーニング部よりも重力方向下側に配置してもよく、廃トナー量の多い方の像担持体が中間転写体であり、中間転写体のクリーニング部を筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、中間転写体の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成し、潜像担持体のクリーニング部を中間転写体のクリーニング部の重力方向下側に配置してもよい。
【００６０】
本実施形態の画像装置は、上記構成に加え、廃トナー量の多い方が潜像担持体であり、潜像担持体のクリーニング部を筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、潜像担持体の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成し、中間転写体のクリーニング部を潜像担持体のクリーニング部の重力方向下側に配置してもよく、潜像担持体及び中間転写体の２つの像担持体のいずれか一方がクリーニングレス手段を有するとき、クリーニング部を設けた方の像担持体のクリーニング部を筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、クリーニングレス手段を設けた方の像担持体をクリーニング部を設けた方の像担持体よりも重力方向下側に配置してもよい。
【００６１】
本実施形態の画像装置は、上記構成に加え、中間転写体がクリーニング部を有し、潜像担持体がクリーニングレス手段であるとき、中間転写体のクリーニング部を筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、中間転写体の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成し、潜像担持体を中間転写体の重力方向下側に配置してもよく、潜像担持体がクリーニング部を有し、中間転写体がクリーニングレス手段であるとき、潜像担持体のクリーニング部を筐体の回動支点に対して重力方向上側に配置し、潜像担持体の廃トナーが回動支点を通って廃トナー収容部に至るように構成し、中間転写体を潜像担持体の重力方向下側に配置してもよい。
【００６２】
本実施形態の画像装置は、上記構成に加え、複数の潜像担持体を備え、複数の潜像担持体はそれぞれにクリーニング部を有し、各潜像担持体のクリーニング部から排出された廃トナーが共通の廃トナー搬送経路を通って廃トナー収容部に至るように構成してもよい。
【実施例】
【００６３】
（請求項１、２、３、４、５、６、７、１０関係）
本実施例にかかる２ステーション記録方式の中間転写型カラー画像形成装置についてはその一例が特許文献３に開示されている。本発明をその２ステーション画像形成装置を用いて説明する。
先ずは、２ステーション画像形成装置の概要を図１により説明する。
図１は本発明の前提となった画像形成装置の概念図である。
図１において、中間転写ベルトユニット１０００は、対向離間して設けられた２つのローラ１２０、１３０間に中間転写媒体としてのベルト１００を展張し、ベルト１００はこれらのローラ１２０、１３０により回転するように構成すると共に、ベルト１００のまわりに画像形成用のプロセス手段を配置している。
ベルト１００の回転方向を矢視ａとするとき、ローラ１２０とローラ１３０との間であってベルト１００の下側には、ベルト１００の回転方向の上流側から順に画像形成用のプロセス手段として、第１画像ステーション１４０、第２画像ステーション２４０、さらに、ローラ１３０に対して接離可能に設けられた転写手段としての転写ローラ９８、ローラ１２０に対して接離可能に設けられたクリーニングブレード６１ａなどが配置されていている。
【００６４】
画像の形成プロセスは、第１画像ステーション１４０に着目すれば、一般の静電記録方式に準じていて、暗中にて帯電手段により一様に帯電された感光体１６０上に光書き込みユニット１８０によりある色の静電潜像を書き込み、この静電潜像を現像装置６０により可視像化してトナー像をベルト１００に転写する。転写後の感光体１６０はクリーニングブレード２１０ａによりクリーニングされる。
第１画像ステーション１４０における現像装置６０、第２画像ステーション２４０における現像装置８０について、それぞれ２つの異なる色のトナーによる可視像化機能を有している。
【００６５】
一方、３原色にブラックを加えて４色となるので、これら４つの色を各現像器、マゼンタ現像器１９０、シアン現像器２００、イエロー現像器２９０、及びブラック現像器３００に分担すれば、フルカラー画像を形成することができる。
よって、ベルト１００の同一画像形成領域が２つの画像ステーション１４０、２４０を順次通過する間に、ベルト１００を間にしてドラム形状の各感光体１６０、２６０にそれぞれ対向して設けられた中間の転写手段としての転写ブラシ４１０、４２０などにより与えられる転写バイアスによって、それぞれ１色ずつトナー像をベルト１００上に重ね転写されるようにし、このベルト１００上に２色重ね転写された画像領域がもう一度上記２つの画像ステーション１４０、２４０を順次通過する間に、各画像ステーションによりそれぞれ前回とは異なる色のトナー像を重ね転写されるようにすれば、上記同一画像形成領域が各画像ステーション１４０、２４０を２回通過した時点で、この同一画像領域に、重ね転写によってフルカラートナー画像を得ることができる。
【００６６】
フルカラートナー画像を、シート状媒体としての用紙Ｐに転写する。この転写は転写時においてローラ１３０上でベルトを介してローラ１３０に圧接される状態となる最終転写用の転写ローラ９８に転写バイアスを印加し、転写ローラ９８とベルト１００とのニップ部に用紙Ｐを通過させることにより行なわれる。最終転写後、転写紙Ｐ上に担持されたフルカラートナー像を定着手段９０で定着することにより、用紙Ｐ上にフルカラーの最終画像を得る。
【００６７】
本発明の画像形成装置を適用した一実施例の断面を図２に示す。
図２の画像形成装置の構成を大別すると、重力方向下部から順に転写用紙収納部７０Ａおよび給紙コロ７０Ｂ、書込み装置１８０、現像装置６０、８０、中間転写ベルトユニット１０００、定着手段９０および電装系９５と積み重なるように構成され、また右端には手差し用の送りローラ９７、レジストローラ９６ａ、９６ｂ、転写ローラ９８などにより構成される略垂直な用紙搬送路があり、転写紙収納部７０Ａから給紙コロ７０Ｂを経て上方向に転写ローラ９８とローラ１３０との接触部である紙転写部→定着装置９０による定着部→廃紙部９９まで延びている。
書込ユニット１８０は、発光ダイオードＬＥＤを光源とする光学系で構成することもできるが、半導体レーザを光源とするレーザ光学系で構成することもでき、後で詳述する像担持体としてのドラム状をした感光体１６０、２６０に対して画像情報に応じた露光をそれぞれ行う。詳細には、図示しない２つの半導体レーザによって画像情報に応じたレーザ光が上下に重ねられたポリゴンミラー１８０ａに向けて照射される。そして、ポリゴンミラー１８０ａで反射された光は、走査レンズ１８０ｂおよび１８０ｃ、反射ミラー１８０ｄを介し、上カバー１８０ｆに設けられた走査方向と平行な開口窓(図示せず)を通って回転する感光体１６０、２６０の露光位置に到達し結像する。
各光学部品は、装置本体筐体（下筐体１０５０）ベースを兼ねるハウジング１８０ｅに位置決め固定されている。本例では２ビームのレーザ走査系を用いているが、書き込みの方法や構成などはこれに限定されるものではない。本実施例では書込み装置１８０が感光体１６０、２６０の下方にあるために、書き込み装置１８０を下方から支持するハウジング１８０ｅには書き込み光を通過させるための開口を設ける必要がなく、ハウジング１８０ｅの強度を向上させることが可能である。潜像形成および現像の手段は、感光体カセット、クリーニング装置の一例であるクリーニングカセット、現像装置の主に３つのカセットや装置から成っており、これらは現像装置を支持している中間部材としてのサブ側板によってユニット化され画像ステーションが構成されている。そして同じ部材により同じに構成した２つの画像ステーションを左右に並列配置し、図２の左側を第１画像ステーション１４０、右側を第２画像ステーション２４０としている。
２つの画像ステーションは使用するトナーの色が異なるだけで同一の構成をしているので、ここでは画像ステーションの構成について第１画像ステーション１４０を用いて説明する。
【００６８】
先ずその前に画像ステーションの概略イメージを図３に示し説明する。
図３は図２の第１画像ステーション１４０を上方から見た概略図である。
下筐体１０５０を構成する本体側板３０００、４０００の内側に位置するサブ側板Ａ、Ｂは図示しないステーや軸などによって、決められた寸法間隔と平行度が高精度に保たれるように連結構成されている。現像装置６０はそのサブ側板Ａ、Ｂの内側に回転軸６０Ｐなどによって両側が支持され、現像装置の色切替えができるように回転可能に位置決めされている。よってサブ側板Ａ、Ｂと現像装置６０とは一体化している。なおサブ側板Ａ、Ｂの大きさや形状は、サブ側板Ａ、Ｂによって現像装置６０の両側６０Ｃ、６０Ｄに具備されるギヤや軸等の現像駆動部品およびトナー補給口などの現像構成部が覆い隠され保護されるような大きさと形状を有している。またサブ側板Ａ、Ｂは感光体カセット１４００とクリーニングカセット２２０とがそれぞれ個別に回転自在かつ着脱できるように支持している。そしてそのようなサブ側板Ａ、Ｂによって現像装置６０、感光体カセット１４００、クリーニングカセット２２０を一体とすることで第１画像ステーション１４０を形成する。形成された第１画像ステーション１４０はサブ側板Ａ、Ｂによって本体側板３０００、４０００の位置決め部に設置固定されている。サブ側板Ａ、Ｂ(少なくとも現像装置６０と共に)は本体側板３０００、４０００（下筐体１０５０）に対して着脱できるようになっている。
【００６９】
また本体側板３０００の外側にはクリーニングカセット２２０からの廃トナーを収容する廃トナーカセット１を設け、装置本体から着脱できるようにしている。クリーニングカセット２２０と廃トナーカセット１とは中空のパイプ２で連結しており、両者の接合部においてトナー漏れやトナー飛散を防いでいる。また廃トナーカセット１は図３の紙面左右方向に移動可能とし、パイプ２は図３の矢印ｂ方向（紙面左右方向）にスライド可能とし、パイプ２からクリーニングカセット２２０および廃トナーカセット１がそれぞれ個別に簡単に着脱できるようになっている。またパイプ２はクリーニングカセット２２０がサブ側板Ａ、Ｂに対して自在に回転できるようにフレキシブル性を有しており、パイプ２内にはクリーニングカセット２２０からの廃トナーカセット１へ廃トナーを搬送するコイルバネ２ａ（図の破線）を具備している構成となっている。
図２に戻って第１画像ステーション１４０構成の説明を続ける(図を見やすくするためサブ側板Ａ、Ｂおよび廃トナーカセット１は図示していない)。
【００７０】
図４に図２の第１画像ステーション１４０の拡大図を示す。
感光体カセット１４００は、感光体１６０および感光体１６０を保護し回転自在に支持するホルダー１４１０で構成されている。つまり、従来のプロセスカートリッジのように感光体ドラムと他のプロセス手段を一体化させた構成とはなっていない。
そして感光体１６０は、感光体１６０と同軸上のギヤなど駆動伝達系（図３の１６０ｇ）を介して画像形成装置本体に設けた駆動用のモータと連結されていて時計回りに回転するようになっている。また感光体１６０と現像ローラ３２０及び３３０との相対位置を高精度化するため、感光体カセット１４００は現像ローラ３２０及び３３０を具備する現像装置６０を高精度に位置決め支持しているサブ側板Ａ、Ｂに対して位置決めされる構成となっている。感光体１６０と後述するクリーニング手段２１０及びローラ状をした帯電器１７０との相対位置を高精度化するため、サブ側板Ａ、Ｂに高精度に位置決めされる感光体カセット１４００に対して、帯電器１７０を軸支したカセットケース６０ｆにクリーニング手段２１０を支持しているクリーニングカセット２２０が位置決めされる構成となっている。感光体カセット１４００に対してサブ側板Ａ、Ｂによってクリーニングカセット２２０側が動作する接離の関係にもなっている（図４の矢印ｃ方向に回動）。
感光体カセット１４００の構成、並びに感光体カセット１４００に対する現像装置６０、クリーニングカセット２２０の関係をサブ側板Ａ、Ｂを介して以上のような構成にすることで、感光体１６０だけの交換が可能となる。つまり感光体１６０の寿命だけで感光体カセット１４００の交換時期を決定することができる。この考え方が画像ステーションのポイントであり、従来のプロセスカートリッジとの大きな違いである。従来のようなムダを出さないようにするため、交換すべき物だけを交換し、使える物は交換しない、としたことである。またサブ側板Ａ、Ｂが着脱可能である、すなわち現像装置６０が交換できるようになっているので、現像装置６０の故障交換などにも対応することができ、しかもそのときサブ側板Ａ、Ｂから感光体カセット１４００とクリーニングカセット２２０をそれぞれ取り外すことができるので、現像装置６０の単独交換となりムダを無くしている。さらにはユーザが現像装置を取り出す時、現像装置に具備されるギヤや軸等の現像駆動部品およびトナー補給口などの現像構成部に触れ、手や衣服を汚したり怪我を負わせる危険性が高かったり、取り外した現像装置を画像形成装置外部に置く時に、むき出しの部品や部分が床面等と直接衝突したり、その部品や部分が損傷、破損するおそれがあった。
【００７１】
そこでユーザと現像装置の両方を保護するため、サブ側板Ａ、Ｂによりむき出し部品や部分を覆い隠すようにもした。
また感光体カセット１４００だけを、現像装置６０やクリーニングカセット２２０よりも先に画像形成装置本体から取り外すことができれば、交換頻度の多い感光体カセット１４００の交換作業性を向上させることができる。交換頻度の最も多いプロセス要素は感光体１６０、すなわち感光体カセット１４００であり、その頻繁に行われる感光体カセット１４００の交換時に、交換する必要のない現像装置６０やクリーニングカセット２２０をサブ側板Ａ、Ｂと共に同時に取り外すというは、面倒でありアプライアンス性が低く、手や周囲を汚すなどの余計な問題も発生する。
そこで、そのような不具合を解決するため、交換すべき物だけを取り外し、必要のない物は外さない、さらに交換頻度の多い物が優先的に取り外せる、ようにした。この考え方も画像ステーションのポイントの一つであり、従来のプロセスカートリッジとの大きな違いである。
【００７２】
本実施例では、画像形成装置本体および画像ステーションを構成する他のカセットや装置に対しても上記の考え方に基づいて構成している。なお、本実施例では感光体１６０、２６０をドラム状のものとして説明するが、ベルト状に構成することも可能である。  ここで感光体カセット１４００の交換時期を決定する感光体１６０の寿命について述べると、近年の感光体材料の技術進歩は著しく、感光体寿命が４００Ｋ〜５００Ｋ枚程度にまで延びてきている(従来の４〜５倍)。
しかしその反面、装置の小型化／軽量化などによる感光体の小径化、図２の例のように１個の感光体に対して複数の現像器がある場合など、画像形成装置に対する要求仕様や構成条件は厳しくなる方向に進んでいる。
そのため感光体は、酷使され疲労劣化を早めさせる使い方をする一方であり、この傾向は益々強くなっている。つまり感光体材料の寿命や耐久性を幾ら向上させても、酷使されれば交換頻度は低減されないのは当然であり、将来的にも低減は余り期待できないと推測できる。従来と同じように感光体の交換頻度は、他のプロセス要素に比べて最も多いことに変わりはない(他のプロセス要素も長寿命化が進んでいる)。
【００７３】
次にクリーニングカセット２２０を説明する。
クリーニングカセット２２０は、感光体１６０の表面上の残トナーやゴミなどを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレード２１０ａおよびクリーニング時のトナー飛散を防止するシールローラ２１０ｂから成るクリーニング手段２１０と、除去した残トナーやゴミなどを廃トナーカセット１に搬送するスクリュー２１０ｃをクリーニング容器２７０で一体化している。
シールローラ２１０ｂとスクリュー２１０ｃはクリーニング容器２７０に回転自在に支持され、ギヤ列によって感光体１６０と連結されている(図示せず)。そしてクリーニングカセット２２０は、サブ側板Ａ、Ｂと一体的で回転可能なカセットケース６０ｆに収容固定されることで、感光体カセット１４００および感光体１６０に対する相対位置が高精度になるように位置決めされる。単独交換ができるようにクリーニングカセット２２０はカセットケース６０ｆから着脱自在でもある。つまりクリーニングカセット２２０は、感光体カセット１４００と同様にサブ側板Ａ、Ｂ上で位置決め固定され、かつ単独に着脱自在であり、また感光体カセット１４００とは接離可能である。クリーニング容器２７０から廃トナーカセット１への廃トナーの搬送は、スクリュー２１０ｃの延長線上の（図４紙面手前側にある）クリーニング容器２７０の廃トナー排出口２２０ａと、廃トナーカセット１の廃トナー入口１ａとをパイプ２で連結することで行われる（図３参照）。
【００７４】
クリーニングカセット２２０と廃トナーカセット１の位置関係が理解しやすいように図５に廃トナーカセット１の正面図を示す。
２箇所横並びの長穴形状の１ｃ部は着脱用の握り部である。
以上の様に、クリーニング容器２７０は廃トナー収容部を具備しないタイプである。また本実施例の場合、従来例と異なり、分割したクリーニングカセット２２０と廃トナーカセット１を別々の筺体に配置するのではなく、同じ筺体である本体側板に配置しているので、筺体開閉による不具合（筺体開放時に廃トナー排出口２２０ａと廃トナー入口１ａが離間することによるトナー漏れやトナー飛散の発生）は生じない。帯電器１７０は、感光体１６０の表面を一様に帯電するローラ状の帯電手段であり、カセットケース６０ｆに軸支され、ギヤ列によって感光体１６０と連結されている(図示せず)。そしてクリーニングカセット２２０と同様に、感光体カセット１４００および感光体１６０に対する相対位置が高精度になるように位置決めされ、単独に交換ができるように帯電器１７０はカセットケース６０ｆから着脱自在でもある。つまり帯電器１７０も、感光体カセット１４００やクリーニングカセット２２０と同様にサブ側板Ａ、Ｂ上で位置決め固定され、かつ寿命／交換時期の問題も考慮して単独に着脱できるようにし、感光体カセット１４００とも接離可能である。
これ以上の具体的な画像ステーション構成機能、着脱作業手順などの説明は、クリーニングカセット２２０と廃トナーカセット１を分割した以外は特許文献３と同様なので省略する。
【００７５】
以上のように画像ステーションを構成することで、プロセルカートリッジの問題、従来の画像ステーションの問題（クリーニング部と廃トナー容器の寿命/交換時期の違い）、筺体開閉による感光体クリーニング周辺で発生するトナー漏れやトナー飛散問題が解消される。
しかしながら本実施例の画像形成装置では、画像ステーション１４０、２４０およびそのカセットや装置、中間転写ベルトユニット１０００の交換作業性を容易にするため、ワニ口開閉する筐体構成としているので、クリーニングカセット２２０を含む画像ステーションと廃トナーカセット１を上記のように同じ筐体（下筐体１０５０）内に設置すると、中間転写ベルトユニット１０００は別筐体である上筐体１０６０に具備することになる（図６参照）。
【００７６】
図６は本体筐体を開放したときのイメージである。中間転写ベルトユニット１０００はクリーニング手段を有しているが、画像ステーションと同じように寿命／交換時期の違いを考慮して廃トナー収容部を具備していない。
しかしながら、中間転写ベルトユニット１０００と廃トナーカセット１とが別筐体配置になるということは、筺体開閉時に中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング部と廃トナーカセット１との接合部周辺でトナー漏れやトナー飛散が発生してしまうことが心配される。つまり、特許文献４、５における不具合と同じ問題が同じ理由により発生してしまうことになる。本願ではその問題、つまりクリーニング部と廃トナーカ収容部の別筐体配置による不具合、に対して解決したので説明する。
【００７７】
先ずは上筐体１０６０に配置した本実施例の中間転写ベルトユニット１０００について図２を用いて説明する。
図１でも説明したが本画像形成装置は、中間転写ベルト１００を有し、ローラ１３０とローラ１２０との間に掛け渡らされ、第１次転写用の転写ブラシ４１０、４２０と、クリーニング装置６１などで中間転写ベルトユニット１０００を構成している。中間転写ベルトユニット１０００は装置本体の上筐体１０６０に着脱自在に設けられている。中間転写ベルト１００の下側走行面には、中間転写ベルト１００の走行方向に沿って、第１画像ステーション１４０と第２画像ステーション２４０とが一定に間隔を置いて配置されている。ローラ１３０、１２０のどちらを駆動ローラとしても構わないが、中間転写ベルト１００は駆動ローラとしたローラの周長の整数倍であり、少なくとも使用される最大サイズの転写紙の移動方向の長さより非画像領域分だけ長い。中間転写ベルト１００の走行は感光体１６０、２６０の回転と同期しており、線速も高精度に一致するように設定されている。
また感光体１６０、２６０には第１次転写用として転写ブラシ４１０、４２０が中間転写ベルト１００を挟んで設けられている。
【００７８】
第１画像ステーション１４０で説明すると、転写ブラシ４１０と絶縁性のホルダ３７０はブラケットＢＣに固定されている。ホルダ３７０には転写ブラシ４１０から少し離れた位置に転写コロ３９０が回転自在に設けられている。転写ブラシ４１０と転写コロ３９０との間隔をおく理由は、中間転写ベルト１００を所定のニップ幅で感光体１６０に接触させるためと、この状態で転写ブラシ４１０と転写コロ３９０に電位差をつけてバイアス電圧を印加すると、転写性能を高めることができるからである。また本実施例では、転写ブラシ４１０と転写コロ３９０は中間転写ベルト１００に常時接触させておくようにしているが、折れ曲りや磨耗、トナー付着を避けるため、感光体１６０上のトナー像を中間転写ベルト１００に転写する第１次転写工程の時のみ、中間転写ベルト１００に接触させるように転写ブラシ４１０と転写コロ３９０揺動制御してもよい。転写器は転写ブラシ４１０の代わりにローラ型でも良い。
ローラ１３０に対向して、中間転写ベルト１００上のトナー像を転写紙Ｐに転写する第２次転写用の転写ローラ９８が中間転写ベルト１００を挟んで接離自在に設けられており、第２次転写部を構成している。
【００７９】
またローラ１２０に対向して、中間転写ベルト１００の表面の残トナーを除去し搬送するクリーニング装置６１が設けられている。クリーニング装置６１は、中間転写ベルト１００に接離自在なクリーニングブレード６１ａと、クリーニングブレード６１ａを固定しているブラケット６１ｃと、クリーニングブレード６１ａが中間転写ベルト１００に押し付けられる方向にブラケット６１ｃを付勢するバネ等の弾性手段６１ｂと、クリーニングブレード６１ａの下部に設けられた廃トナー搬送用のスクリュー６１ｇなどとから成っている。
ブラケット６１ｃは中間転写ベルトユニット１０００の側板(図示せず)に回転自在に支持されており、図示しない接離手段に連結されている。この接離手段を制御することにより、ブラケット６１ｃを弾性手段６１ｂの付勢力に抗してクリーニングブレード６１ａが中間転写ベルト１００から離間する状態に回動させ、その状態を保持させたり、或いは図２に示す様に上記接離手段の回動力を解除して弾性手段６１ｂの付勢力によりクリーニングブレード６１ａを中間転写ベルト１００に当接した状態にすることもできるようになっている。クリーニングブレード６１ａによって除去された残トナーは廃トナーとして、スクリュー６１ｇにより送り出され、パイプ４（後述）を通って廃トナーカセット１に送り込まれる（図５参照）。本実施例の廃トナーカセット１は、画像ステーション１４０、２４０の廃トナーと中間転写ベルトユニット１０００の廃トナーを共に収容する共通の廃トナーカセットを用いている。
【００８０】
図２の構成で、既に述べた様にユニット化された画像ステーション１４０、２４０と、中間転写ベルトユニット１０００は個々に装置本体に着脱自在に設けられており、装置全体としては、図６に示す様に画像ステーション１４０、２４０、書込みユニット１８０、などとその他の画像形成構成部位とが本体側板３０００、４０００を含む下筐体１０５０に収納され、中間転写ベルトユニット１０００、定着装置９０、などとその他の画像形成構成部位とが上筐体１０６０に収納されている。また片方のレジストローラ９６ｂ、第２次転写用の転写ローラ９８、などとその他の画像形成構成部位とが前筐体１０７０に収納されている。これら下筐体１０５０や上筐体１０６０に収納された感光体１６０、２６０や中間転写ベルト１００等の画像形成部位、及び各画像形成構成部位のメンテナンス、交換などの作業のとき、そしてジャム処理作業などのときは、回動支点７５および７６を中心に下筐体１０５０に対してワニ口状に開く上筐体１０６０と前筐体１０７０を開け、各ユニット、装置を着脱したり、ジャム紙を除去したりする。
【００８１】
以上が本体構成および上筐体１０６０に配置した中間転写ベルトユニット１０００の概略説明であるが、次に中間転写ベルトユニット１０００と廃トナーカセット１との関係を説明する。
図７は図２の中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング装置６１周辺の一部を上方から見た概略イメージ図である。
側板５０００は上筐体１０６０を構成する部材である。下筐体１０５０の本体側板３０００にはプレス加工で形成した内側方向への突き出し部７５ａがあり、それに対応するよう側板５０００に穴７５ｂを設けている。それらを嵌合させることで回動支点７５を形成している。そして反対側の本体側板４０００側も同様にすれば、上筐体１０６０は下筐体１０５０に対して回動自在となる。中間転写ベルトユニット１０００は、中間転写ベルトユニット１０００の側板から突き出たローラ１２０の軸受け１２０ａが側板５０００の内側に設けた受け部材Ｃに嵌入することで上筐体１０６０に支持され、高精度に位置決めされる。
【００８２】
なお、中間転写ベルトユニット１０００は交換できるように図７の紙面下方向（図６の矢印ｘ方向）に移動可能である。本体側板３０００の外側であり側板５０００の外側でもある位置に設置されている廃トナーカセット１と中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング装置６１とは中空のパイプ４で連結しており、両者の接合部においてトナー漏れやトナー飛散を防いでいる。パイプ４は、回動支点７５である本体側板３０００の突き出し部７５ａの内側を通り、クリーニング装置６１からの廃トナーカセット１へ廃トナーを搬送するコイルバネ４ａ（図の破線）を内蔵している。具体的には、スクリュー６１ｇの延長線上の（図２紙面手前側にある）中間転写ベルトユニット１０００の廃トナー排出口１０００ａと、廃トナーカセット１の廃トナー入口１ｂとをパイプ４で連結し、コイルバネ４ａによりクリーニング装置６１から廃トナーカセット１へ廃トナーが搬送される。ただし、パイプ４は上筐体１０６０側に取り付けられていて、上筐体１０６０の開閉と共に回動するので、パイプ４は突き出し部７５ａの内側と廃トナー入口１ｂ内部で回転可能となっている。図５にクリーニング装置６１と廃トナーカセット１の位置および廃トナー入口１ｂの位置関係を示す。図より回動支点７５と廃トナー入口１ｂが同一位置にあることが解る。その回動支点７５にパイプ４を位置させている。また、廃トナーカセット１は図７の紙面左方向に移動可能であり、中間転写ベルトユニット１０００は図７の紙面下方向に移動可能であるので、パイプ４からクリーニングカセット２２０および廃トナーカセット１がそれぞれ個別に簡単に着脱できる。
【００８３】
以上の様に、中間転写ベルトユニット１０００は廃トナー収容部を具備しないタイプであり、従来例と同様に、分割したクリーニング装置６１と廃トナーカセット１を別々の筺体に配置しているので、筺体開閉による不具合（筺体開放時に廃トナー排出口１０００ａと廃トナー入口１ｂが離間することによるトナー漏れやトナー飛散の発生）が心配されるが、上記のように回動支点７５に通るようにパイプ４を位置させているので、上筐体１０６０の開閉に伴うパイプ４の移動がない。従って上筐体１０６０開閉時には、パイプ４が廃トナー排出口１０００ａおよび廃トナー入口１ｂから離脱しないので、トナー漏れやトナー飛散の発生の問題は解消される。
【００８４】
図５に示すように、廃トナー収容部を具備しない中間転写ベルトユニット１０００において、重力方向下側に位置する下筐体１０５０に廃トナーカセット１を配置し、下筐体１０５０よりも上側に位置する上筐体１０６０に中間転写ベルトユニット１０００（クリーニング装置６１）を配置している。また本実施例では、廃トナーカセット１を配置し重力方向下側となる下筐体１０５０に設けた回動支点７５の位置を下筐体１０５０のできるだけ上方にし、そして中間転写ベルトユニット１０００（クリーニング装置６１）をその回動支点７５よりもさらに上方に配置している。パイプ４は回動支点７５を通って中間転写ベルトユニット１０００（クリーニング装置６１）と廃トナーカセット１を連結しているので、トナー漏れやトナー飛散の問題を解消すると共に、円滑な廃トナー搬送と廃トナーカセット１の容量を増やすことができる。
また最近の中間転写体を用いた画像形成装置では、転写効率の向上により感光体や中間転写体上の残留トナーよりも、プロセスコントロール／駆動系制御用として中間転写体に作像するトナーパッチやトナーマークのクリーニング量の方が多くなってきている。
【００８５】
そこで本実施例では、中間転写ベルトユニット１０００を上筐体１０６０に、感光体１６０、２６０を有する画像ステーション１４０、２４０および廃トナーカセット１を下筐体１０５０に配置し、またの回動支点７５を下筐体１０５０のできるだけ上方とすることで、中間転写ベルトユニット１０００を画像ステーション１４０、２４０および廃トナーカセット１より上方に位置させている。この構成によれば、廃トナーカセット１を大きくすることができ、クリーニング量の多い中間転写ベルトユニット１０００からの廃トナーが入る廃トナー入口１ｂの位置を上方にすることができるので、廃トナーカセット１の満杯時期を遅らせ、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
中間転写ベルトユニット１０００（クリーニング装置６１）を上筐体１０６０、廃トナーカセット１を下筐体１０５０に配置し、下筐体１０５０に対して上筐体１０６０がワニ口開閉し、回動支点７５にパイプ４を通す構成なので、筐体の開閉に伴い廃トナーカセット１およびパイプ４が移動することはない。従って、筐体の開閉時のトナー漏れやトナー飛散の問題を解消することができる。
【００８６】
（請求項８関係）
図８は図７の回動支点７５周辺の他の実施例を示す図である。
本体側板３０００の回動支点７５位置に中空のスリーブ軸７５ｆを固設し、スリーブ軸７５ｆの外周に嵌合する穴７５ｈを上筐体１０６０の側板５０００に設けている。それらを嵌合させることで回動支点７５を形成している。そして反対側の本体側板４０００側も同様にすれば、上筐体１０６０は下筐体１０５０に対して回動自在となる。スリーブ軸７５ｆは、廃トナーカセット１の廃トナー入口１ｂとパイプ４を連結し、パイプ４はスリーブ軸７５ｆと中間転写ベルトユニット１０００を連結している。なお、廃トナーカセット１はスリーブ軸７５ｆから着脱できるようになっているが、パイプ４はスリーブ軸７５ｆから外れないようになっている。ただし、パイプ４は上筐体１０６０側に取り付けられていて、上筐体１０６０の開閉と共に回動するので、パイプ４はスリーブ軸７５ｆの内側で回転可能となっている。中間転写ベルトユニット１０００からの廃トナーは、コイルバネ４ａによりパイプ４を通り、スリーブ軸７５ｆ内を通り、廃トナーカセット１へ搬送される。回動支点７５にスリーブ軸７５ｆを用いることにより、上筐体１０６０開閉動作の信頼性、耐久性が向上と共に、トナー漏れやトナー飛散の発生の問題が解消する。
【００８７】
（請求項９関係）
図９は回動支点７５周辺のさらに他の実施例である。
本体側板３０００の回動支点７５位置に中空のスリーブ軸７５ｃを固設し、スリーブ軸７５ｃの外周に嵌合する穴７５eを側板５０００に設けている。それらを嵌合させることで回動支点７５を形成している。そして反対側の本体側板４０００側も同様にすれば、上筐体１０６０は下筐体１０５０に対して回動自在となる。パイプ４は、回動支点７５であるスリーブ軸７５ｃの内側を通り、トナーカセット１の廃トナー入口１ｂと中間転写ベルトユニット１０００を連結している、廃トナーカセット１はパイプ４から着脱できるようになっている。ただし、パイプ４は上筐体１０６０側に取り付けられていて、上筐体１０６０の開閉と共に回動するので、パイプ４はスリーブ軸７５ｃの内側と廃トナー入口１ｂ内部で回転可能となっている。中間転写ベルトユニット１０００からの廃トナーは、コイルバネ４ａによりパイプ４を通り、廃トナーカセット１へ搬送される。回動支点７５にスリーブ軸７５ｃを用いることにより、図８よりも低コストで、上筐体１０６０開閉動作の信頼性、耐久性が向上と共に、トナー漏れやトナー飛散の発生の問題が解消する。
以上、本実施例では中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング装置６１と廃トナーカセット１が別筐体配置の場合で説明したが、廃トナーカセット１と中間転写ベルトユニット１０００が同一筐体で、画像ステーション１４０、２４０のクリーニングカセット２２０が別筐体配置とする構成の画像形成装置（例えば本実施例の中間転写ベルトユニット１０００と画像ステーション１４０、２４０を上下逆配置とする画像形成装置）などの場合でも本発明は適応可能である。つまり本発明はクリーニングする対象は何であれ、そのクリーニング部と廃トナー収容部が別筐体配置とする構成の画像形成装置であれば、すべてに適応される。
また本実施例では、２つの感光体の２ステーション記録方式のカラー画像形成装置を用いて説明したが、本発明はそれに限定されず、感光体１つの画像形成装置や感光体４つの画像形成装置においても適応可能である。
【００８８】
（請求項１１、１２、１３、１７関係）
図２および図５に示した実施例では、中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング部を回動支点７５よりも上方に配置し、画像ステーション１４０、２４０のクリーニング部を中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング部より下方に配置している。このようにクリーニング部を配置したことにより、中間転写ベルトユニット１０００の廃トナー排出口１０００ａが回動支点７５より上側となり、画像ステーション１４０、２４０の廃トナー排出口２２０ａが回動支点７５より下側となる。
【００８９】
このような構成にした理由の一つとして、前述したように、中間転写ベルト上に形成するプロセスコントロール／駆動系制御用トナーパッチ、トナーマークによる中間転写ベルトの廃トナー量増大対策が挙げられる。つまり、中間転写ベルトの廃トナー量が画像ステーションより多くなるので、中間転写ベルトユニット１０００の廃トナー収容量を画像ステーション１４０、２４０よりも増やす必要がある。
そのためには中間転写ベルトユニット１０００を画像形成装置の上部に位置させ、かつ廃トナーカセット１の廃トナー入口１ｂの位置をできるだけ上方にする必要があるからである。
【００９０】
さらに最近の画像形成装置では、より高画質な画質要求に応えるために、上記のような中間転写ベルト上だけでなく、感光体上にもトナーパッチ、トナーマークを形成し、中間転写ベルトと同時に感光体でもプロセスコントロール／駆動系制御する機種がみられるようになってきた。そのような画像形成装置の場合、中間転写ベルトおよび感光体に形成するトナーパッチやトナーマークの形状／大きさ、作像頻度などは、画像形成装置の仕様やコンセプトなどによって大きく違うため、中間転写ベルト及び感光体の廃トナー量は機種ごとに異なるので、一概にどちらが多いと断言することはできない。
【００９１】
従来は、実機を作製し実際に計測しなければ廃トナー量を比較検討することができなかったが、近年、特に進歩の著しい計算／シミュレーショ技術を用いれば、目標画質や出力スピードなどを基に、ある程度の精度で廃トナー量を算出することができ、実際に計測しなくとも机上で比較検討することができる。
【００９２】
そこで、画像形成装置を設計する場合の手順としては、構想検討段階で、先ず中間転写ベルトと感光体の廃トナー量とを計算／シミュレートし、いずれの廃トナー量が多いかを初期判断する。そしてその結果が正しいか否かを確認するための簡易的検証実験を行った後、最終判断しレイアウトに反映させる。
【００９３】
つまり廃トナー量の多い方のクリーニング部を回動支点に対して重力方向上側に配置し、廃トナー量の少ない方のクリーニング部を廃トナー量の多い方のクリーニング部より重力方向下側に配置するよう設計レイアウトする。その結果、廃トナーカセットの交換頻度の少ない画像形成装置の最適レイアウトをすることができる。
【００９４】
次に中間転写ベルトの廃トナー量の方が多い場合と、感光体の廃トナー量の方が多い場合とについて説明する。
中間転写ベルトの廃トナー量の方が多い場合の構成は、前述した図２および図５と同様なので省略する。
感光体の廃トナー量の方が多い場合の構成の一例を図１０に示す。
図１０を簡単に説明すると、前述した図２の中間転写ベルトユニット１０００の下部に位置していた書込み装置１８０及び後述する画像ステーション１４０、２４０を上部に配置した構成としたものである。
図２において、２ステーション画像形成装置の機能構成および動作を詳しく説明したため、図１０では同じ２ステーション方式なので図を簡略化している。また、画像形成装置に搭載している装置や部品も、形状が多少異なっていても名称および機能が同じであれば図２の記号と共通化している。
【００９５】
図１０に示した画像形成装置は、重力方向下部から順に転写用紙収納部７０Ａおよび給紙コロ７０Ｂ、中間転写ベルトユニット１０００、後述する画像ステーション１４０、２４０、定着手段９０および書込み装置１８０と積み重なるように構成されている。また同図に示した画像形成装置の右端にはレジストローラ９６ａ、９６ｂ、転写ローラ９８などにより構成される略垂直な用紙搬送路があり、転写紙収納部７０Ａから給紙コロ７０Ｂを経て上方向に転写ローラ９８とローラ１３０との接触部である紙転写部→定着装置９０による定着部→廃紙部９９まで延びている。
【００９６】
書込ユニット１８０は、半導体レーザーにより感光体１６０、２６０に対して上方から画像情報に応じた露光をそれぞれ行う。
潜像形成および現像の手段は、感光体カセット、クリーニング装置の一例であるクリーニングカセット、現像装置の主に３つのカセットや装置から成っており、これらは現像装置を支持している部材によってユニット化され画像ステーションが構成されている。そして同様の部材により同様に構成した２つの画像ステーションを左右に並列配置し、図１０に示した画像形成装置の左側を第１画像ステーション１４０とし、右側を第２画像ステーション２４０としている。
【００９７】
また図２と同様に、ユニット化された画像ステーション１４０、２４０と、中間転写ベルトユニット１０００とは個々に装置本体に着脱自在に設けられており、画像ステーション１４０、２４０、書込みユニット１８０、定着装置９０などが本体側板を含む上筐体１０６０に収納され、中間転写ベルトユニット１０００、転写紙収納部７０Ａなどが下筐体１０５０に収納されている。
上筐体１０６０は回動支点７５を中心に下筐体１０５０に対してワニ口状に開く。
【００９８】
図１１を参照して中間転写ベルトユニット１０００と廃トナーカセット１との関係を簡単に説明する。
図１１は図１０に示した中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング装置６１周辺の一部を上方から見た概略図である。
中間転写ベルトユニット１０００は、中間転写ベルトユニット１０００の側面から突き出たベルト１００を駆動するローラ１２０の軸受け１２０ａが本体側板３０００の内側に設けた受け部材Ｃに嵌入することで下筐体１０５０に支持され、高精度に位置決めされる。
また本体側板３０００(下筐体１０５０)の外側には中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング装置６１からの廃トナーを収容する着脱自在な廃トナーカセット１が有る。中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング装置６１と廃トナーカセット１とは中空のパイプ４で連結しており、両者の接合部においてトナー漏れやトナー飛散を防いでいる。
またパイプ４内には中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング装置６１から廃トナーカセット１へ廃トナーを搬送するコイルバネ４ａ（図の破線）を具備している。パイプ４は紙面左右方向にスライド可能であり、パイプ４から間転写ベルトユニット１０００および廃トナーカセット１が個別に着脱できるようになっている。
【００９９】
次に画像ステーション１４０、２４０の各クリーニングカセット２２０と廃トナーカセット１との関係を説明する。
図１２は図１０に示した画像ステーション１４０、２４０の各クリーニングカセット２２０の一部を上方から見た概略図である。なお図を見やすくするためにクリーニングカセット２２０以外の現像装置６０、８０や感光体１６０、２６０、など画像ステーション１４０、２４０を構成するカセット、装置、部品は省略している。
【０１００】
側板５０００は上筐体１０６０を構成する部材である。下筐体１０５０の本体側板３０００と側板５０００はスリーブ軸７５ｃを用いて回動支点７５を形成している。本体側板３０００の外側であり側板５０００の外側でもある位置に設置されている廃トナーカセット１と画像ステーション１４０、２４０の２つのクリーニングカセット２２０とは中空のパイプ２で連結しており、両者の接合部においてトナー漏れやトナー飛散を防いでいる。
【０１０１】
パイプ２は、回動支点７５であるスリーブ軸７５ｃの内側を通り、また各クリーニングカセット２２０から廃トナーカセット１へ廃トナーを搬送するコイルバネ２ａ（図の破線）を内蔵している。
具体的には、各クリーニングカセット２２０に内蔵しているスクリュー２１０ｃ（図２参照）の延長線上にある（図１０紙面手前側にある）各クリーニングカセット２２０の廃トナー排出口２２０ａ（図２０も参照）と、廃トナーカセット１の廃トナー入口１ａ（図５０も参照）とをパイプ２で連結し、コイルバネ２ａにより各クリーニングカセット２２０から廃トナーカセット１へ廃トナーを搬送する。
なお、パイプ２を上筐体１０６０側に取り付け、さらにスリーブ軸７５ｃの内側および廃トナー入口１ａ内部でパイプ２が回転できるようにしているので、上筐体１０６０の開閉と共にパイプ２も連動して回動するようになっている。
このように構成することで上筐体１０６０の開閉時に廃トナー排出口２２０ａおよび廃トナー入口１ａからパイプ２が離間することがなくなるのである。よって、上筐体１０６０開閉時の廃トナーカセット１およびクリーニングカセット２２０からのトナー漏れやトナー飛散の問題が解消される。
また本実施例では、図１０、図１２のパイプ２に示すように、各クリーニングカセット２２０からの廃トナーをまとめて廃トナーカセット１へ搬送するようパイプの共通化を施している。各クリーニングカセット２２０毎に別々のパイプを設けても構わないが、共通化した方が省スペース化、部品点数削減、構成の簡素化などで有利である。
【０１０２】
図１３に中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング装置６１および画像ステーション１４０、２４０のクリーニングカセット２２０と、廃トナーカセット１の位置および廃トナー入口１ｂ、１ａの位置関係を示す。
【０１０３】
廃トナーカセット１の中央上部の長穴１ｃは着脱用の握り部である。図１３より回動支点７５と廃トナー入口１ａとが同一位置にあることが解る。その回動支点７５にパイプ２が通るように構成している。パイプ２からクリーニングカセット２２０および廃トナーカセット１がそれぞれ個別に簡単に着脱できる。
【０１０４】
以上のように本実施例では、感光体の廃トナー量と中間転写体の廃トナー量とを比較して、廃トナー量の多い方の像担持体のクリーニング部を回動支点に対して重力方向上側に配置し、廃トナー量の少ない方の像担持体のクリーニング部を廃トナー量の多い方のクリーニング部よりも重力方向下側に配置した。また、複数の感光体を有する場合において、感光体の方が中間転写体より廃トナー量が多いとき、感光体の各クリーニング部から廃トナー収容部(廃トナーカセット)に至る廃トナー搬送用のパイプを共通化した。
【０１０５】
（請求項１４、１５、１６関係）
最近のトレンドとして、低コスト化、小型化、環境対策などの要求から像担持体にクリーニング部を持たないクリーニングレス手段を採用している画像形成装置がみられる。
図１４は４つの感光体を用いたタンデム型の画像形成装置であり、各感光体１６０Ａはクリーニングレス手段を採用している。中間転写体のベルト１００にはクリーニング部１６６Ａが設けられている。
感光体のクリーニングレス手段では感光体上の残留トナーを除去する方法として、例えば、感光体１６０Ａの周辺に配置した帯電装置１６２Ａにより、転写後に感光体上に残留した少量のトナーを一旦取り込んでその静電的特性を変化させ、再び感光体１６０Ａ上に戻し、その後現像装置１６３Ａがこのトナーを回収して再利用するという方法がある。感光体１６０Ａにクリーニングレス手段を採用している場合、実質的に廃トナーはゼロであるため、廃トナーが発生し、廃トナーカセット１に入るのはクリーニング部を設けたベルト１００の廃トナーだけとなる。ベルト１００の廃トナー収容量をできるだけ増やすには、ベルト１００のクリーニング部の位置を下筐体１０５０設置された廃トナーカセット１の廃トナー入口１ｂ、即ち回動支点７５より上方に位置させることが望ましい。
これは、ベルト１００のクリーニング部の位置を回動支点７５よりも上方に位置すれば廃トナーカセット１を大きくでき、廃トナーカセット１の廃トナー入口１ｂの位置を上方にすることができるからである。
クリーニングレスの感光体１６０Ａは当然、中間転写ベルト１００よりも下側に配置される構成となる。
【０１０６】
図１５は、中間転写体のベルト１００にクリーニングレス手段を施したタンデム型の画像形成装置である。各感光体１６０Ａにはクリーニング部１６４Ａが設けられている。ベルト１００のクリーニングレス手段ではベルト１００上の残留トナーを除去する方法として、例えば、中間転写ベルト１００の周辺に配置した帯電装置１６５Ａにより、転写後にベルト１００上に残留した少量のトナーを静電的特性に変化させ、感光体１６０Ａ上に逆転写し、その後感光体１６０Ａのクリーニング部１６４Ａでそのトナーをクリーニングし廃トナーカセット１に収容するという方法がある。
【０１０７】
ベルト１００にクリーニングレス手段を施している場合、ベルト１００の廃トナーは感光体１６０Ａのクリーニング部１６４Ａを利用して、感光体１６０Ａの廃トナーと共に、感光体１６０Ａのクリーニング部１６４Ａから廃トナーカセット１に入る。
つまり廃トナーカセット１に入る廃トナーはクリーニング部を設けた感光体１６０Ａからだけとなる。
従って廃トナーカセット１の交換時期を遅らせ、交換頻度を減らすには、感光体１６０Ａの廃トナー収容量をできるだけ増やす必要がある。感光体１６０Ａの廃トナー収容量をできるだけ増やすには、感光体１６０Ａのクリーニング部の位置を下筐体１０５０に設置された廃トナーカセット１の廃トナー入口１ａ、即ち回動支点７５より上方に位置させることが望ましい。
これは、感光体１６０Ａのクリーニング部の位置を回動支点７５よりも上方に位置すれば廃トナーカセット１を大きくすることができ、廃トナーカセット１の廃トナー入口１ａの位置を上方にすることができるからである。クリーニングレスのベルト１００は当然、感光体１６０Ａよりも下側に配置される構成となる。
【０１０８】
以上のように本実施例では、感光体及び中間転写体のいずれか一方がクリーニングレス手段を採用している場合、クリーニング部を設けた方の像担持体のクリーニング部を回動支点に対して重力方向上側に配置し、クリーニングレス手段を採用した方の像担持体をクリーニング部を設けた方よりも重力方向下側に配置した。
【０１０９】
以上までの実施例では、本発明を分り易くするために中間転写ベルトと感光体との関係を完全に上下にした構成としているが、クリーニング部と筺体の回動支点との関係さえ合っていれば、像担持体である潜像担持体(感光体)や中間転写体の位置関係は限定されない。例えば、RICOH IPSiO Color 8000（登録商標）のような中間転写ベルトや感光体が斜め配置の構成などでも本発明は適応可能である。
【０１１０】
〔効  果〕
＜請求項１＞
クリーニング部と廃トナー収容部とを別筐体配置としても筐体開閉によるトナー漏れやトナー飛散の問題を解消することができ、また搬送経路の簡素化、装置のコンパクト化が図れる。
＜請求項２＞
トナー漏れやトナー飛散の問題を解消すると共に、円滑な廃トナー搬送と廃トナー収納容量を増やすことができる。
＜請求項３＞
トナー漏れやトナー飛散の問題を解消すると共に、円滑な廃トナー搬送と廃トナー収納容量を増やすことができる。
＜請求項４、５＞
トナー漏れやトナー飛散の問題を解消すると共に、廃トナー満杯時期を遅らせ、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
＜請求項６＞
筐体の開閉時のトナー漏れやトナー飛散の問題を解消することができる。
＜請求項７＞
像担持体および転写体もしくはいずれか一方からの廃トナーをトナー漏れやトナー飛散の問題なく廃トナー収納部に搬送することができる。
＜請求項８＞
筐体開閉動作の信頼性、耐久性が向上と共に、トナー漏れやトナー飛散の発生の問題が解消する。
＜請求項９＞
請求項６に記載の画像形成装置よりも低コストで、筐体開閉動作の信頼性、耐久性が向上と共に、トナー漏れやトナー飛散の発生の問題が解消する。
＜請求項１０＞
交換時期のきた廃トナー収納部のみの交換ができる。
【０１１１】
＜請求項１１＞
トナー漏れやトナー飛散を抑制することができ、廃トナー量の多い方の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
＜請求項１２＞
廃トナー量の多い中間転写体のクリーニング部からのトナー漏れやトナー飛散を抑制することができ、中間転写体の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
＜請求項１３＞
廃トナー量の多い潜像担持体(感光体) のクリーニング部からのトナー漏れやトナー飛散を抑制することができ、潜像担持体(感光体)の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
＜請求項１４＞
トナー漏れやトナー飛散を抑制することができ、クリーニング部を設けた方の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
＜請求項１５＞
中間転写体のクリーニング部からのトナー漏れやトナー飛散を抑制することができ、中間転写体の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
＜請求項１６＞
潜像担持体(感光体) のクリーニング部からのトナー漏れやトナー飛散を抑制することができ、潜像担持体(感光体)の廃トナー収納容量を増やし、廃トナー収納部の交換頻度を低減することができる。
＜請求項１７＞
トナー漏れやトナー飛散を抑制することができ、画像形成装置の省スペース化、部品点数削減、構成の簡素化などにも貢献することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の前提となった画像形成装置の概念図である。
【図２】本発明の画像形成装置を適用した一実施例の断面を示す図である。
【図３】図２の第１画像ステーション１４０を上方から見た概略図である。
【図４】図２の第１画像ステーション１４０の拡大図を示す。
【図５】廃トナーカセット１の正面図を示す図である。
【図６】本体筐体を開放したときのイメージである。
【図７】図２の中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング装置６１周辺の一部を上方から見た概略イメージ図である。
【図８】図７の回動支点７５周辺の他の実施例を示す図である。
【図９】回動支点７５周辺のさらに他の実施例である。
【図１０】感光体の廃トナー量の方が多い場合の構成の一例を示す図である。
【図１１】図１０に示した中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング装置６１周辺の一部を上方から見た概略図である。
【図１２】図１０に示した画像ステーション１４０、２４０の各クリーニングカセット２２０の一部を上方から見た概略図である。
【図１３】中間転写ベルトユニット１０００のクリーニング装置６１および画像ステーション１４０、２４０のクリーニングカセット２２０と、廃トナーカセット１の位置および廃トナー入口１ｂ、１ａの位置関係を示す図である。
【図１４】４つの感光体を用いたタンデム型の画像形成装置を示す図である。
【図１５】中間転写体のベルト１００にクリーニングレス手段を施したタンデム型の画像形成装置を示す図である。
【符号の説明】
【０１１４】
６０、８０    現像装置
６１ａ、２１０ａ    クリーニングブレード
９８    転写ローラ
１００    ベルト
１２０、１３０    ローラ
１４０    第１画像ステーション
１６０、２６０    感光体（像担持体）
１８０    光書き込みユニット
１９０    マゼンタ現像器
２００    シアン現像器
２４０    第２画像ステーション
２９０    イエロー現像器
３００    ブラック現像器
４１０、４２０    転写ブラシ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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