(57)【要約】【課題】本発明は、画像形成装置が大型化することなく、簡単な構成で、ユーザーが廃トナー容器を交換する頻度を少なくすることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト５と、中間転写ベルト５上の廃トナーを除去するクリーニング部材６と、中間転写ベルト５の中間転写ベルト幅方向全域にわたって設けられ、除去された廃トナーが中間転写ベルト幅方向に搬送される廃トナー搬送路３６と、廃トナー搬送路３６の廃トナー搬送方向下流側端部に設けられた第一の開口部３８と、第一の開口部３８に接続し、第一の開口部３８から廃トナーを回収する、画像形成装置本体に着脱可能な第一の廃トナー容器４２と、を有する画像形成装置において、廃トナー搬送路３６の第一の開口部３８より廃トナー搬送方向上流側に設けられた第二の開口部３７と、第二の開口部３７に接続する第二の廃トナー容器４１とを有することを特徴とする。【選択図】図５
2011128552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写材にトナー像を転写するための中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルト上に転写材に転写されず残留した廃トナーを除去するクリーニング部材と、
前記中間転写ベルトの中間転写ベルト幅方向全域にわたって設けられ、前記クリーニング部材によって除去された廃トナーが中間転写ベルト幅方向に搬送される廃トナー搬送路と、
前記廃トナー搬送路の廃トナー搬送方向下流側端部に設けられた第一の開口部と、
前記第一の開口部に接続し、前記第一の開口部から廃トナーを回収する、画像形成装置本体に着脱可能な第一の廃トナー容器と、を有する画像形成装置において、
前記廃トナー搬送路の前記第一の開口部より廃トナー搬送方向上流側に設けられた第二の開口部と、
前記第二の開口部に接続する第二の廃トナー容器とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第二の廃トナー容器は、前記中間転写ベルトと前記画像形成装置本体の側面と底面で囲まれたスペース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】
前記中間転写ベルト及び前記クリーニング部材は、画像形成装置本体に対して、着脱可能であり、
前記中間転写ベルト及び前記クリーニング部材を装着した際に前記第一の開口部を開き、前記中間転写ベルト及び前記クリーニング部材を装着した際に前記第一の開口部を閉じる第一のシャッターと、
前記中間転写ベルト及び前記クリーニング部材を装着した際に前記第二の開口部を開き、前記中間転写ベルト及び前記クリーニング部材を装着した際に前記第二の開口部を閉じる第二のシャッターと、を有することを特徴とする請求項１又は２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、電子写真方式で画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置において、画像形成時に発生する廃トナーの回収のために、廃トナー容器を交換可能に備えているものがある（特許文献１）。図８は従来のカラー画像形成装置の斜視図である。図８に示すように、従来のカラー画像形成装置は、複数のプロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を有している。複数のプロセスカートリッジ７の感光体ドラム上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５に一次転写される。一次転写されたトナー像は、二次転写部１５において、転写材に二次転写される。
【０００３】
このような画像形成装置において、二次転写後に中間転写ベルト５上に残ったトナーは、クリーニング装置２３内のクリーニングブレード３１で掻き取られ、中間転写ベルト５から除去される。そして掻き取られた廃トナーは、クリーニング装置２３内のスクリュー３５によって、本体正面側（矢印Ｘ方向）に搬送され、廃トナー回収ダクト４３を介して廃トナー容器４６に回収される。本体正面側に、廃トナー容器４６は、ユーザーが交換可能に設置されている。
【０００４】
廃トナー容器４６内の廃トナーが満杯に近づくと、検知センサが作動し、表示部に、廃トナー容器の交換が必要であることを表示し、画像形成動作を停止する。ユーザーが廃トナー容器４６を新品に交換し、検知センサ（不図示）が廃トナーの満杯を検知しなくなると、画像形成動作は再開する。
【０００５】
この構成によれば、ユーザーは本体正面側から、簡単に廃トナー容器４６を交換できる。また、ユーザーが廃トナー容器４６を交換することで、本体寿命分の廃トナーを本体内に保管するためのスペース設ける必要がなく、画像形成装置の小型化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５６９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の画像形成装置においては、本体正面側からユーザーがアクセス可能な限られたスペースに、廃トナー容器４６を設置している。このため、廃トナー容器４６の大きさは限定され、ユーザーが廃トナー容器４６を交換する頻度が多く、煩わしさがあった。
【０００８】
そこで本発明は、画像形成装置が大型化することなく、簡単な構成で、ユーザーが廃トナー容器を交換する頻度を少なくす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】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、転写材にトナー像を転写するための中間転写ベルトと、前記中間転写ベルト上に転写材に転写されず残留した廃トナーを除去するクリーニング部材と、前記中間転写ベルトの中間転写ベルト幅方向全域にわたって設けられ、前記クリーニング部材によって除去された廃トナーが中間転写ベルト幅方向に搬送される廃トナー搬送路と、前記廃トナー搬送路の廃トナー搬送方向下流側端部に設けられた第一の開口部と、前記第一の開口部に接続し、前記第一の開口部から廃トナーを回収する、画像形成装置本体に着脱可能な第一の廃トナー容器と、を有する画像形成装置において、前記廃トナー搬送路の前記第一の開口部より廃トナー搬送方向上流側に設けられた第二の開口部と、前記第二の開口部に接続する第二の廃トナー容器とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像形成装置が大型化することなく、簡単な構成で、ユーザーが廃トナー容器を交換する頻度を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】本実施形態に係る中間転写ユニットの断面図である。
【図３】本実施形態に係る中間転写ユニットの斜視図である。
【図４】（ａ）本実施形態に係る廃トナー容器の装着状態を示す斜視図である。（ｂ）本実施形態に係る廃トナー容器の装着状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）本実施形態に係る廃トナー容器の交換状態を示す斜視図である。（ｂ）本実施形態に係る廃トナー容器の交換状態を示す断面図である。
【図６】本実施形態に係るクリーナー装置と廃トナー容器の連結部の詳細図である。
【図７】本実施形態に係る廃トナー回収の流れを示す概略図である。
【図８】従来の画像形成装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る画像形成装置の本実施形態について、図を用いて説明する。
【００１３】
（画像形成装置１００の全体構成）
図１に示すように、画像形成装置１００は、水平方向に対して角度βで傾斜して並設した４個のプロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）を有している。プロセスカートリッジ７は、夫々１個の電子写真感光体ドラム１（１ａ〜１ｄ）を備えている。
【００１４】
感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、クリーニング部材６（６ａ〜６ｄ）、帯電ローラ２（２ａ〜２ｄ）、現像ユニット４（４ａ〜４ｄ）が配置されている。感光体ドラム１とクリーニング部材６、帯電ローラ２、現像ユニット４は一体的にプロセスカートリッジ化されプロセスカートリッジ７を構成している。
【００１５】
画像形成装置１００は、スキャナユニット３、中間転写ベルト５を有している。中間転写ベルト５は、駆動ローラ１０、テンションローラ１１、二次転写対向ローラ３３に張架されている。中間転写ベルト５の内側に、各感光体ドラム１（１ａ〜１ｄ）に対向して、一次転写ローラ１２（１２ａ〜１２ｄ）が配設されている。
【００１６】
感光体ドラム１表面は、帯電ローラ２により、均一に帯電される。帯電された感光体ドラム１は、スキャナユニット３により画像情報に基づいてレーザビームを照射され、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ユニット４により、現像剤であるトナーを用いて現像され、トナー像となる。このトナー像は、各感光体ドラム１が矢印Ｑ方向に回転し、中間転写ベルト５が矢印Ｒ方向に回転し、さらに一次転写ローラ１２に正極性のバイアスを印加することにより、順次、中間転写ベルト５上に一次転写される。そして、中間転写ベルト５に４色のトナー像が重なった状態で二次転写部１５まで搬送される。一次転写後に、感光体ドラム１表面に残ったトナーは、クリーニング部材６によって除去される。除去されたトナーは、感光体ユニット２６（２６ａ〜２６ｄ）内の除去トナー室に回収される。
【００１７】
上記画像形成動作と同期して、給送装置１３やレジストローラ対１７等からなる搬送手段によって転写材Ｓが二次転写部１５へ搬送される。給送装置１３は、給送カセット２４、給送ローラ８、搬送ローラ対１６を有している。
【００１８】
給送カセット２４は、本体正面方向（図１中、紙面に垂直方向手前側）へ引き抜き可能となっている。ユーザが、給送カセット２４を引き抜いて画像形成装置本体から取り外した後、給送カセット２４に転写材Ｓをセットして装置本体へ挿入することで、転写材補給が完了する。給送カセット２４に収納された転写材Ｓは、給送ローラ８、分離パッド９によって一枚ずつ分離給送される（摩擦片分離方式）。
【００１９】
給送装置１３から搬送された転写材Ｓは、搬送ローラ対１６、レジストローラ対１７によって二次転写部１５に搬送される。二次転写部１５において、二次転写ローラ１８に正極性のバイアスを印加することにより、搬送された転写材Ｓに、中間転写ベルト５上の４色のトナー像が二次転写される。
【００２０】
二次転写された転写材Ｓは、定着部（定着手段）１４により、加熱、加圧され、トナー像を定着される。定着部１４は、定着ベルト１４ａと加圧ローラ１４ｂを有している。トナー像を定着された転写材Ｓは、排出ローラ対１９によって排出トレイ２０に排出される。
【００２１】
（クリーニング装置２３）
次に、中間転写ベルト５のクリーニング装置２３について説明する。図２に示すように、中間転写ユニット１０１は、中間転写ベルトユニット２５、クリーニング装置２３とによって構成される。ユニット２５は、中間転写ベルト５、駆動ローラ１０、テンションローラ１１、４本の一次転写ローラ１２（１２ａ〜１２ｄ）、二次転写対向ローラ３３を有している。
【００２２】
クリーニング装置２３は、クリーニングブレード（クリーニング部材）３１、クリーニングブレード支持板３２、ブレード加圧バネ３４、スクリュー（トナー搬送部材）３５を有している。クリーニングブレード支持板３２は、クリーニングブレード３１の姿勢を保持する。ブレード加圧バネ３４は、クリーニングブレード３１を転写材幅方向全域（中間転写ベルト幅方向全域）にわたって中間転写ベルト５に押し付ける。ここで、転写材幅方向（中間転写ベルト幅方向）とは、中間転写ベルト５の回転方向と直交する方向である。
【００２３】
二次転写後に中間転写ベルト上に残留した転写残トナー（廃トナー）は、クリーニングブレード３１によって掻き取られる。掻き取られた廃トナーは、クリーニングブレード３１及びクリーニングブレード支持板３２の上側斜面を滑り落ち、廃トナー搬送路３６に達する。廃トナー搬送路３６に達した廃トナーは、スクリュー３５によって、図３（ａ）に示すように本体奥側から本体正面側（図３（ａ）中、矢印Ｙ方向）に搬送される。廃トナー搬送路３６は、中間転写ベルト５のを転写材幅方向（中間転写ベルト幅方向）全域にわたって設けられている。
【００２４】
図３（ｂ）に示すように、廃トナー搬送路３６は、第二の開口部３７、第一の開口部３８を有している。開口部３８は中間転写ベルト幅方向下流側端部（廃トナー搬送方向下流側端部）に設けられている。開口部３７は開口部３８より中間転写ベルト幅方向上流側（廃トナー搬送方向上流側）に設けられている。
【００２５】
図４（ａ）に示すように、画像形成装置１００は、第二の廃トナー容器４１、第一の廃トナー容器４２を有している。廃トナー容器４１は、画像形成装置本体に固定されている。廃トナー容器４１は、開口部３７に接続し、廃トナー搬送路３６を搬送される廃トナーを開口部３７を介して回収する。図４（ｂ）に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト５（画像形成部）が斜め配置されている。廃トナー容器４１は、画像形成本体外装（画像形成装置側面）と中間転写ベルト５と画像形成装置本体底面とで囲まれたデットスペースに設置されている。このため、画像形成装置１００が大型化することがない。
【００２６】
図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、廃トナー容器４２は、画像形成装置本体に着脱可能であり、本体正面側からユーザーによる交換が可能なように設置されている。廃トナー容器４２は、ダクト４３を介して開口部３８に接続し、廃トナー搬送路３６を搬送される廃トナーを開口部３８、ダクト４３を介して回収する。廃トナー容器４２内の廃トナーが満杯になると、センサ（不図示）が検知し、画像形成動作が停止し、不図示の表示部により廃トナー容器４２の交換が必要であるメッセージをユーザーに伝える。
【００２７】
図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、クリーニング装置２３は、開口部３７を開閉する第二のシャッター３９を有している。中間転写ユニット１０１を装置本体に装着するとシャッター３９が開き（図６（ａ）の状態）、中間転写ユニット１０１を矢印Ｚ方向に移動して装置本体から取り外すと、シャッター３９は閉じる（図６（ｂ）の状態）。なお、開口部３８にも同様に第一のシャッター（不図示）が設けられている。
【００２８】
（廃トナーの回収）
次に、二次転写後の転写残トナー（廃トナー）の動きを説明する。図３（ａ）に示すように、廃トナー搬送路３６に達した廃トナーは、スクリュー３５によって、矢印Ｙ方向に本体奥側から本体正面側に搬送される。図７（ａ）に示すように、廃トナー搬送路３６の開口部３７より上流側にいる廃トナーは、スクリュー３５によって搬送され、開口部３７に到達すると、開口部３７より落下し、廃トナー容器４１に堆積する。矢印Ａは、廃トナー容器４１に回収される廃トナーの流れを示している。
【００２９】
また、開口部３７より下流側の廃トナー搬送路３６に滑り落ちた廃トナーは、スクリュー３５によって廃トナー搬送路３６の本体正面側の端部まで搬送され、開口部３８から、ダクト４３を通って、廃トナー容器４２に堆積する。矢印Ｂは、廃トナー容器４２に回収される廃トナーの流れを示している。
【００３０】
次に、開口部３７の位置と廃トナー容器４１の容積の関係について説明する。本実施形態では、ユーザーが通常の使い方をしている場合、廃トナー容器４１は製品寿命で満杯になるように設定する。
【００３１】
Ｌ１：開口部３７から開口部３８までの距離、
Ｌ２：中間転写ベルト５の長手方向（転写材幅方向）の長さ、
Ｖ１：廃トナー容器４１の容積、
Ｖ３：通常の画像形成時に発生する転写材一枚あたりの廃トナーの量、
Ｐ：画像形成装置が寿命に至るまでに画像形成される転写材の枚数、とする。
【００３２】
一枚あたりの廃トナー量Ｖ３のうち、廃トナー容器４１に回収される廃トナー量は、Ｖ３×（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ２・・・（式１）となる。このため、本体寿命Ｐ枚分の廃トナーを回収するための廃トナー容器４１の容積Ｖ１は、Ｖ１≒Ｖ３×（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ２×Ｐ・・・（式２）となる。この場合の廃トナー容器４２の容積Ｖ２と、製品寿命における交換回数Ｎは、Ｎ≒Ｌ１／Ｌ２×Ｖ３×Ｐ／Ｖ２・・・（式３）となる。
【００３３】
上記（式２）が成り立つように、開口部３７の位置Ｌ１を設定すると、ユーザーが通常の使い方をしている場合、廃トナー容器４１の容積Ｖ１の分だけ、廃トナー容器４２の交換頻度を低減することができる。
【００３４】
また、通常よりも、廃トナーの発生量が多い使い方をユーザーがした場合には、廃トナー容器４１が本体寿命が来る前に満杯になってしまう。この場合、廃トナー容器４１とクリーニング装置２３の開口部３７の接合部のところまで、廃トナーは到達する。そして、開口部３７から落下することができなくなった廃トナーは、スクリュー３５によって、開口部３８まで搬送され、廃トナー容器４２に堆積する。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、廃トナー容器４１と開口部３７の間にあるシール材４４、４５のシール力が、スクリュー３５によるトナー搬送力より遥かに大きい。このため、廃トナー容器４１が廃トナーで満杯になった場合には、廃トナーは、廃トナー容器４１と開口部３７の間に入り込むことなく、抵抗の少ない転写材幅方向下流側へ搬送される。したがって、廃トナー容器４１には搬送路切替機構や、満杯を検知するためのセンサ等は不要である。
【００３６】
このように、通常よりも廃トナーの発生量が多いような特殊な場合は、廃トナー容器４２を交換することで対応することが可能になる。場合によっては、廃トナー容器４２の交換回数は増え、廃トナー容器４１が満杯になった時点から、交換寿命が短くなる可能性がある。しかし、交換寿命が減るのは、耐久後半であり、初期は一定の交換頻度を保つことができる。さらに、このような状態は、廃トナーの発生量が通常よりも多いという特殊な場合であるので、通常使用している大半のユーザーにとっては違和感を感じることなく使用することができる。
【００３７】
なお、クリーニングブレード３１は、中間転写ベルト５上の転写残トナーを転写材幅全域で回収できる機能がある部材であればよく、材質、形状等が限定されるものではない。また、図７（ｂ）に示すように、廃トナー容器４１に送られる廃トナーの量を調整するために、開口部３７の開口面積を増減させることも可能である。開口部３７の面積を小さくすれば、廃トナー搬送路３６の上流からスクリュー３５で運ばれてきた廃トナーのうち、一部が開口部３７から落下し（矢印Ｃ）、残りは端部の開口部３８まで搬送され、廃トナー容器４２に回収されることとなる（矢印Ｄ）。
【００３８】
このように、廃トナー容器４１の廃トナー回収量は、調節が可能であり、それによって、廃トナー容器４２の交換寿命を調整することが可能となる。そして、廃トナー容器４２の交換寿命を、ほかの交換ユニット、例えばトナーカートリッジと同等に設定すると、交換用の廃トナー容器４２をトナーカートリッジと同梱し、ユーザーに届けることが可能となり、ユーザーが装置のメンテナンスをする回数を減らすことが可能となる。そして、梱包および、輸送の点でコスト効果を得ることも可能となる。
【００３９】
以上説明したように、上記構成では、画像形成装置本体の空きスペースを有効に利用して第一の廃トナー容器４１を設けている。これにより、画像形成装置が大型化することなく、簡単な構成で、ユーザーが第二の廃トナー容器４２を交換する頻度を少なくすることができる。
【符号の説明】
【００４０】
５…中間転写ベルト、６…クリーニング部材、３１…クリーニングブレード（クリーニング部材）、３２…クリーニングブレード支持板、３３…二次転写対向ローラ、３４…ブレード加圧バネ、３５…トナー搬送スクリュー、３６…廃トナー搬送路、３７…第二の開口部、３８…第一の開口部、３９…シャッター、４１…第二の廃トナー容器、４２…第一の廃トナー容器、４３…ダクト、４４…シール材、４５…シール材、４６…廃トナー容器
【図１】
2011128552.tif 000003
【図２】
2011128552.tif 000004
【図３】
2011128552.tif 000005
【図４】
2011128552.tif 000006
【図５】
2011128552.tif 000007
【図６】
2011128552.tif 000008
【図７】
2011128552.tif 000009
【図８】
2011128552.tif 000010