(57)【要約】【課題】複数の種類のトナーを使用することができ、使用するトナーの種類に応じて最適な構成のクリーナユニットを確実に選択して画像の品質を維持する。【解決手段】各画像形成ステーションＰ（Ｐａ〜Ｐｄ）において、現像器４（４ａ〜４ｄ）とクリーナユニット７（７ａ〜７ｄ）とを装置本体前面側において連結部材８０（８０ａ〜８０ｄ）を用いて連結し、一体的に構成するとともに装置の前面側から引出自在に且つ着脱自在に構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一又は複数の現像器を着脱自在に備え、該現像器の対となるように配置された像担持体の外周面上のトナー画像を転写担持体の面上を搬送される用紙に転写して画像形成する画像形成装置において、
前記単一又は複数の現像器のうちの少なくとも１つの現像器に、前記転写担持体の用紙の搬送面に接触して該搬送面上に付着したトナーを除去するクリーニング部材を備えたクリーナユニットを一体的に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーナユニットは、装置の前面側にのみにおいて現像器に連結部材を用いて連結した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】
前記クリーナユニットは、前記クリーニング部材を前記転写担持体の用紙の搬送面に対して、画像形成時には接触させ、非画像形成時には離間させる離接手段を備えた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４】
前記現像器は複数配置されるとともに、各現像器のそれぞれにクリーナユニットを一体的に構成し、
前記複数の現像器のそれぞれの使用状態に応じて前記複数のクリーナユニットのいずれかを選択的に使用する制御手段を有す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５】
前記制御手段は、前記複数の現像器のそれぞれにおけるトナーの消費量に応じて前記複数のクリーナユニットのいずれかを選択的に使用することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記複数の現像器のそれぞれにおけるトナーの残量に応じて前記複数のクリーナユニットのいずれかを選択的に使用することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、使用されている前記クリーナユニットが除去したトナーが満杯になった際に他のクリーナユニットを使用するように切り換えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の現像器及び像担持体が転写担持体に沿って且つ対向するように配置され、特定の現像器を用いる単色モードの画像形成時に前記特定の現像器の対となる像担持体以外の像担持体に対して近接又は離間するように転写担持体を揺動自在に支持し、前記特定の現像器のみに前記クリーナユニットを一体的に設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式による画像形成を行う複写機、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り、特に現像器及びクリーナユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式のデジタルカラー複写機等のカラー画像形成装置は、通常４色の色材を用いるため、単一の像担持体のみを使用して４色の色材を用いた画像形成を行うと、白黒画像形成時と比べて画像形成速度が遅くなる。そのため、従来より各色毎に対応する画像形成手段を転写担持体に対して並べて配置したタンデム型の構成を適用して高速化を図っている（例えば、特許文献１、２参照。）。このタンデム型のカラー画像形成装置では、それぞれの画像形成手段に備えられた像担持体に形成されたトナー画像を転写担持体上に搬送される用紙に順次重ね合わせて転写することで、カラー画像形成を行う。また、用紙への転写時に像担持体と転写担持体との接触や、像担持体に形成した画像品質を制御するためのテストパッチ画像の転写担持体への直接転写によって、転写担持体の用紙を担持する面にトナーが付着する。転写担持体に付着したトナーは、転写担持体が担持する用紙の裏面を汚損する原因となるため、転写担持体に用紙が担持される前にクリーナユニットによって除去、回収される。
【０００３】
一方、画像を形成するためのトナーには、大別すると、粉砕型と重合型とがあり、それぞれ特徴を有している。前記粉砕型のトナーは、従来から使用されているもので、粒度分布が広いために帯電を均一にするのが困難であるとともに、一般的に粒径が大きいために解像度の高い画像を得ることが難しいが、クリーニング部材であるブレードを備えたクリーナユニットによって容易にトナーを除去できるという利点がある。
【０００４】
これに対して、高画質化の要望に応えて、近年採用されるようになってきている重合型のトナーは、粒度分布が狭く、また一般的に小粒化が可能であるため、帯電特性に優れ、解像度の高い画像を得やすいという特徴を有している。しかし、重合型のトナーは粉砕トナーに比べ粒径が小さいと共に、トナー粒が真球であり除去が困難であるという問題がある。つまり、一般的に用いられるブレードを備えたクリーナユニットでは、トナーがブレードをすり抜け易く、不要なトナーが完全に除去されずに用紙等が汚損してしまう問題がある。このため、重合型のトナーを用いる場合は、クリーニング部材にブレードではなくブラシを用いたクリーナユニットを適用する必要があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−１０７４７１号公報
【特許文献２】
特開平５−２２４５４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のタンデム型の画像形成装置の構成では、画像形成を行う画像形成部を構成するクリーナユニット等のユニット類が多く、量産性を考慮するためユニット類をできるだけ画像形成装置の各機種の画像形成部で共通使用できるように構成されている。そのために、ユニットの形状は同一であるが、そのユニットにおいて適用されるもの（トナーやクリーニング部材等。）等が異なる場合がある。
【０００７】
例えば、画像形成部を構成しているユニットの１つである現像器では、外形形状は同一であるが、粉砕型や重合型等の異なる種類のトナーが収納されているものがある。また、クリーナユニットでは、外形形状は同一であるが、ブレード式やブラシ式等の異なる種類のクリーニング部材が内部に設けられているものがある。上述のような例の場合は、外見上ほとんど差異がなく、違いを識別するためのラベル等が付けられていても見落としやすい。
【０００８】
したがって、使用による消耗等に伴ってクリーナユニットを新しいものに交換する際、間違った種類のクリーナユニットを取り付けてしまう可能性が高く、間違って取り付けることで上述したようにトナーが完全に除去されず、形成画像の品質が低下してしまう虞がある。
【０００９】
そこで、全てのクリーナユニットを重合型のトナーに適合したブラシを適用したものとすると、ブラシは像担持体や転写担持体と同方向で、且つ１．５倍程度に速い周速で回転させる構成のため、ブレードを接触させるだけの粉砕型のトナーを除去するためのクリーナユニットと比べて構造が遥かに複雑であり、コストが嵩むという問題がある。
【００１０】
また、クリーナユニットや現像器との組み合わせにおいて、種類が異なる場合には構造的に組み合わせできないようにして解決できるが、クリーナユニットや現像器をトナーの種類毎に別々の構造としなければならず、量産性が低下してコストが高くなってしまう。
【００１１】
本発明の目的は、複数の種類のトナーを使用することができ、使用するトナーの種類に応じて最適な構成のクリーナユニットを確実に選択して画像の品質を維持することができる画像形成装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を備えている。
【００１３】
（１）単一又は複数の現像器を着脱自在に備え、該現像器の対となるように配置された像担持体の外周面上のトナー画像を転写担持体の面上を搬送される用紙に転写して画像形成する画像形成装置において、
前記単一又は複数の現像器のうちの少なくとも１つの現像器に、前記転写担持体の用紙の搬送面に接触して該搬送面上に付着したトナーを除去するクリーニング部材を備えたクリーナユニットを一体的に設けたことを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、着脱自在にされた単一又は複数の現像器のうち少なくとも１つの現像器に転写担持体の用紙の搬送面上に付着したトナーを除去するクリーナユニットが一体的に設けられている。したがって、クリーナユニットが一体的に構成された現像器とともに、上記新しいクリーナユニット及び現像器に交換されるので、ユーザが誤って現像器に収納されたトナーの種類に対応していないクリーナユニットを取り付けてしまうことがなく、転写担持体の用紙の搬送面上に付着したトナーが除去されずに残ってしまうことがない。
【００１５】
（２）前記クリーナユニットは、装置の前面側にのみにおいて現像器に連結部材を用いて連結したことを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、装置の前面側にのみにおいて、クリーナユニットと現像器とが連結部材により連結されて一体的に構成されているので、現像器とクリーナユニットとが配置された位置の間に他の部材が配置されても現像器及びクリーナユニットが装置前面側から引き出されて容易に着脱される。
【００１７】
また、クリーナユニットが一体的に構成された現像器とともに、新しいクリーナユニット及び現像器に交換されるので、ユーザが誤って現像器に収納されたトナーの種類に対応していないクリーナユニットを取り付けてしまうことがなく、転写担持体の用紙の搬送面上に付着したトナーが除去されずに残ってしまうことがない。
【００１８】
（３）前記クリーナユニットは、前記クリーニング部材を前記転写担持体の用紙の搬送面に対して、画像形成時には接触させ、非画像形成時には離間させる離接手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、前記クリーナユニットに備えられたクリーニング部材が前記転写担持体の用紙の搬送面に対して、画像形成時には接触し、非画像形成時には離間するように離接手段が設けられている。したがって、非画像形成時に行われるクリーナユニットの着脱の際にクリーニング部材が転写担持体から離間されるので、クリーニング部材が転写担持体に衝突することが防止される。
【００２０】
（４）前記現像器は複数配置されるとともに、各現像器のそれぞれにクリーナユニットを一体的に構成し、
前記複数の現像器のそれぞれの使用状態に応じて前記複数のクリーナユニットのいずれかを選択的に使用する制御手段を有することを特徴とする。
【００２１】
この構成においては、複数の現像器のそれぞれに一体的に構成されたクリーナユニットにおいて、上記複数の現像器それぞれの使用状態に応じて使用されるクリーナユニットが制御手段によって選択される。したがって、収納されているトナーがなくなって現像器が交換される時期と、除去したトナーが満杯になって該現像器の対となるクリーナユニットが交換される時期とが略一致するように使用されるクリーナユニットが制御手段により選択されるので、クリーナユニットがトナーをほとんど除去していない状態で交換されることがない。
【００２２】
また、全ての現像器に対となるようにクリーナユニットが設けられているので、クリーナユニットにより除去されたトナーを収容するための容積が不足することがない。
【００２３】
（５）前記制御手段は、前記複数の現像器のそれぞれにおけるトナーの消費量に応じて前記複数のクリーナユニットのいずれかを選択的に使用することを特徴とする。
【００２４】
この構成においては、使用すべきクリーナユニットの選択は、前記複数の現像器のトナーの消費量により決定されるので、頻繁に使用される現像器のクリーナユニットが優先的に使用されるので、上記頻繁に使用される現像器の交換時期と、除去したトナーが満杯になったクリーナユニットを交換すべき時期とが略一致するので、クリーナユニットがトナーをほとんど除去していない状態で交換されることがない。
【００２５】
（６）前記制御手段は、前記複数の現像器のそれぞれにおけるトナーの残量に応じて前記複数のクリーナユニットのいずれかを選択的に使用することを特徴とする。
【００２６】
この構成においては、使用すべきクリーナユニットの選択は、前記複数の現像器のトナーの残量により決定されるので、トナーの残量が少ない現像器のクリーナユニットが優先的に使用されるので、上記トナー残量の少ない現像器の交換時期と、除去したトナーが満杯になったクリーナユニットを交換すべき時期とが略一致するので、クリーナユニットがトナーをほとんど除去していない状態で交換されることがない。
【００２７】
（７）前記制御手段は、使用されている前記クリーナユニットが除去したトナーが満杯になった際に他のクリーナユニットを使用するように切り換えることを特徴とする。
【００２８】
この構成においては、除去したトナーが満杯になったクリーナユニットの使用が中止され、除去したトナーが満杯になっていない他のクリーナユニットに切り換えて使用される。したがって、除去したトナーが満杯になったクリーナユニットをすぐに交換する必要がなく、現像器の交換時期に合わせて交換される。
【００２９】
（８）前記複数の現像器及び像担持体が転写担持体に沿って且つ対向するように配置され、特定の現像器を用いる単色モードの画像形成時に前記特定の現像器の対となる像担持体以外の像担持体に対して近接又は離間するように転写担持体を揺動自在に支持し、前記特定の現像器のみに前記クリーナユニットを一体的に設けたことを特徴とする。
【００３０】
この構成においては、単色モードの画像形成時に前記特定の現像器に対応する像担持体以外の像担持体に対して近接又は離間するように転写担持体が揺動自在に支持され、上記特定の現像器のみにクリーナユニットが一体的に設けられる。したがって、クリーナユニットが一体的に構成された現像器とともに、上記新しいクリーナユニット及び現像器に交換されるので、ユーザが誤って現像器に収納されたトナーの種類に対応していないクリーナユニットを取り付けてしまうことがなく、且つ単色モードにおける画像形成時に使用されない像担持体は転写担持体に接触せず、消耗しない。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略の構成を示す縦断面図である。この発明の本体装置である画像形成装置１００は、用紙（ＯＨＰ等の記録媒体を含む。）に、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４種類のトナーを用いた多色及びブラック（Ｋ）を用いた単色の画像を形成する。また、画像形成装置１００は、画像形成ステーションＰ（Ｐａ〜Ｐｄ）及び転写搬送ベルトユニット６等から構成される。
【００３２】
各画像ステーションＰａ〜Ｐｄは、全て同じ構造で、順にブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナーに対応している。例えば、画像形成ステーションＰａは、感光体ドラム１ａ、帯電器２ａ、露光ユニット３ａ、現像器４ａ及び感光体クリーナユニット５ａ等から構成されている。
【００３３】
この発明の像担持体である感光体ドラム１は、表面に光導電作用を有する感光層が形成され、帯電器２、露光ユニット３及び現像器４等を用いて外周面上に静電潜像やトナー像を形成し、後述する転写ベルト上を搬送される用紙にトナー像を転写する。
【００３４】
帯電器２は、感光体ドラム１の外周面を所定の電位に均一に帯電させる。また、帯電器２には感光体ドラム１に接触するローラ型やブラシ型の他に感光体ドラム１に接触しないチャージャ型等が用いられるが、本発明の実施形態ではチャージャ型の帯電器を用いる。
【００３５】
露光ユニット３は、スキャナや外部ホスト装置等の外部装置等から画像形成装置１００に伝達された画像データに基づいて帯電された感光体ドラム１を露光することにより、感光体ドラム１の外周面上に静電潜像を形成する。また、露光ユニット３には発光素子をアレイ状に並べたＥＬやＬＥＤ等の書込みヘッドや、レーザ照射部、反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（以下、ＬＳＵと言う。）等が用いられるが、本発明の実施形態ではＬＳＵを用いる。
【００３６】
現像器４ａ〜４ｄは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーをそれぞれ収納し、感光体ドラム１ａ〜１ｄの外周面上に形成されたそれぞれの静電潜像に対応するトナーを塗布することによって顕像する。
【００３７】
感光体クリーナユニット５は、顕像、画像転写後における感光体ドラム１の外周面上に残留したトナーを除去・回収する。
【００３８】
転写搬送ベルトユニット６は、感光体ドラム１の下方に配置され、転写ローラ６１（６１ａ〜６１ｄ）、転写ベルト６２、転写ベルト駆動ローラ６３、転写ベルトテンションローラ６４、転写ベルト従動ローラ６５、６６及びクリーナユニット７（７ａ〜７ｄ）を備えている。
【００３９】
また、転写ローラ６１、転写ベルト駆動ローラ６３、転写ベルトテンションローラ６４及び転写ベルト従動ローラ６５、６６等は、転写ベルト６２を張架し且つ図１の矢印Ｙで示す反時計回りに回転し、転写ベルト６２を矢印Ｙに回転させる。
【００４０】
転写ローラ６１は、転写搬送ベルトユニット６の内側のフレームに（図示せず。）に回転自在に支持され、直径８〜１０ｍｍの金属軸をベースとし、その表面は、ＥＰＤＭや発泡ウレタン等の導電性の弾性材によって覆われている。また、転写ローラ６１は、この導電性の弾性材により転写ベルト６２及び転写ベルト６２上を搬送される用紙に対してトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧を均一に印加し、感光体ドラム１に形成されたトナー像を転写する。
【００４１】
この発明の転写担持体である転写ベルト６２は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のポリカーボネイト、ポリイミド、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン重合体、エチレンテトラルフルオロエチレン重合体等のフィルムを用いて無端状に形成され、感光体ドラム１に近接するように設けられている。また、転写ベルト６２は、矢印Ｙ方向に回転することで用紙を搬送し、それぞれの感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面上に形成された各色のトナー像を用紙又は転写ベルト６２の用紙の搬送面上に順次的に重ねて転写することによってトナー像を形成する。
【００４２】
クリーナユニット７は、図５に示すように筐体７２及び転写ベルト６２の用紙の搬送面に接触させたこの発明のクリーニング部材であるブレード７１（７１ａ〜７１ｄ）を有し、転写ベルト６２の外周面において直接転写した色合わせ調整用のトナー、プロセス制御用のトナー、用紙にトナー像を転写する際に感光体ドラム１との接触によって付着したトナー等をブレード７１によって掻き落として除去・回収する。また、クリーナユニット７ａ〜７ｄは、それぞれの画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄ毎に設けられ、現像器４と一体的に構成されている。
【００４３】
また、図１に示す画像形成装置１００に設けられた現像器４には、粉砕型のトナーが収納され、この粉砕型のトナーに対応してクリーナユニット７は、転写ベルト６２との接触部分にクリーニング部材であるブレード７１を備えた最も単純な構成で且つ安価なブレード式のクリーニング方式が用いられている。
【００４４】
一方、図２に示す画像形成装置１００に設けられた現像器４′（４´ａ〜４´ｄ）には、重合型のトナーが収納され、この重合型のトナーに対応してクリーナユニット７′（７′ａ〜７′ｄ）は、クリーニング部材としてブラシ７１′を備えたブラシ式のクリーニング方式が用いられている。これは，重合型のトナーが粉砕型のトナーに比べて粒径が小さく、真球性が高いことから、ブレード式のクリーナユニット７ではトナーがブレード７１をすり抜け易くトナーの除去が困難なためである。
【００４５】
また、図２に示すように感光体クリーナユニット５（５´ａ〜５´ｄ）も同様に、ブラシ式のクリーニング方式が用いられている。
【００４６】
ブラシ式のクリーナユニット７′に用いられるブラシ７１′は、通常ファーブラシと呼ばれ、図６に示すように転写ベルト６２に接触し、転写ベルト６２よりも少し速い速度（例えば、１．５倍の速度。）で転写ベルト６２との接触部分において転写ベルト６２と同方向となるように図示しないモータによって時計回りに回転駆動され、転写ベルト６２の用紙の搬送面上に付着するトナーを掻き落とす。また、ファーブラシに所定の高電圧を印加してトナーの除去性能を高めても良い。さらに、掻き落とされる時のトナーの飛散を抑えたり除去性能をさらに向上させるため、ファン等を用いて吸引を行う機能を設けてもよい。
【００４７】
なお、本発明では、上述のようにクリーナユニット７、７′が現像器４、４′と一体的に構成されているが、これは現像器に収納されるトナーの種類に対応した最もクリーニング効率の良いクリーニング方式のクリーナユニットを使用するためである。これによって、クリーナユニットと現像器とが一体的な構成ではない別々の構成の場合に発生し易いユーザによるクリーナユニットと現像器との組み合わせ間違いを防止することができ、常にトナーの種類に対応したクリーナユニットを用いて最適なクリーニングを行うことができるので、画像品質を長期間にわたって維持できる。
【００４８】
また、現像器４、４′に収納されたトナーの種類に確実にクリーナユニット７、７′が対応できるので、複数の種類のトナーを１つの画像形成装置１００に適用することができる。
【００４９】
一方、クリーナユニット７，７´には、図５、６で示すような離接手段７５（７５ａ〜７５ｄ）、７５´（７５´ａ〜７５´ｄ）が配置されている。離接手段７５、７５′は、支持部材７６（７６ａ〜７６ｄ）、７６′（７６´ａ〜７６´ｄ）、引張スプリング７７（７７ａ〜７７ｄ）、ソレノイド７８（７８ａ〜７８ｄ）、図示しないソレノイドドライバ及び後述する制御部等から構成される。
【００５０】
支持部材７６、７６′は、図５、６に示すように一端部にブレード７１、ブラシ７１′を支持し、他端部に引張スプリング７７が接続され、略中央部において支軸７９（７９ａ〜７９ｄ）、７９′（７９′ａ〜７９′ｄ）に遊嵌している。引張スプリング７７は、接続されたソレノイド７８の駆動により支持部材７６、７６′の他端部において転写ベルト６２から離間する方向の力を付与し、上記他端部を転写ベルト６２から離間する。支軸７９、７９′は、筐体７２の内部側面に固定されている。
【００５１】
これにより、支持部材７６、７６′が支軸７９、７９′を中心に揺動し、ブレード７１、ブラシ７１′が転写ベルト６２に接触する。つまり、ソレノイド７８の駆動により、図５、６における点線で示された状態から実線に示された状態に揺動する。また、ソレノイド７８は、後述するソレノイドドライバ及び制御部に接続され、制御部によってブレード７１、ブラシ７１′の離接が制御される。
【００５２】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成の一部を拡大した横断面図である。各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄは、露光ユニット３及び帯電器２を除き、感光体ドラム１と、現像器４、４′と、感光体クリーナユニット５、５´とが一体的に構成され、装置内部から装置本体前面側に引出自在に構成されている。
【００５３】
また、現像器４、４′とクリーナユニット７、７′とは、装置の前面側において連結部材８０により連結され、一体的に構成されるとともに装置の前面側から装置本体外に引出自在に且つ着脱自在に構成されている。したがって、現像器４、４´及びクリーナユニット７、７´は、装着時には転写搬送ベルトユニット６を跨ぐように装置内部に押込まれる。上記の構成によって、現像器４、４´とクリーナユニット７、７´とが配置された位置の間に転写搬送ベルトユニット６等の他の部材が配置されても現像器４、４′及びクリーナユニット７、７′を装置の前面側から引き出して容易に着脱することができる。
【００５４】
なお、一体的に構成された感光体ドラム１と、現像器４、４′と、感光体クリーナユニット５、５´及びクリーナユニット７、７´は、装置内部に収納された時には位置決めボス８５Ａ〜８５Ｅが、装置本体の前フレーム１０１及び後フレーム１０２に形成された位置決め穴１０２Ａ〜１０２Ｃ、１０１Ｄ、１０１Ｅにそれぞれ嵌入して適切な位置に固定される。
【００５５】
また、画像形成装置１００は、給紙トレイ１０、用紙搬送路Ｓ、定着ユニット２０及び排紙トレイ３０、３１を備えている。
【００５６】
給紙トレイ１０は、画像形成に使用する用紙を収納しておくためのトレイであり、転写ベルト６２の下方に設けられている。
【００５７】
用紙搬送路Ｓは、図１における一点破線に示される経路であって、給紙トレイ１０に収納された用紙を搬送して転写搬送ベルトユニット６、定着ユニット２０を経由させて排紙トレイ３０又は３１に排出する。また、用紙搬送路Ｓ上には、ピックアップローラ１１、レジストローラ１２、搬送ローラ１３及び搬送切換ガイド３３等が配置されている。
【００５８】
ピックアップローラ１１は、給紙トレイ１０から用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給する。レジストローラ１２は、用紙搬送路Ｓ上を搬送される用紙を一旦保持するものである。そして、感光体ドラム１の外周面上に形成されたトナー像を用紙に良好に多重転写できるように、感光体ドラム１の回転に合わせて、用紙をタイミングよく搬送する。すなわち、レジストローラ１２は、図示しないレジスト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの外周面上に形成されたトナー画像の先端とシートの画像形成範囲の先端とを合致させてシートを搬送する。搬送ローラ１３は、用紙搬送路Ｓ上に複数設けられ、用紙の搬送を促進・補助する。
【００５９】
搬送切換ガイド３３は、排紙トレイ３０側の装置本体の外壁パネル内側に回転自在に支持され、画像形成の完了した用紙を排紙トレイ３０、３１のどちらに排出するかを切り換える。搬送切換ガイド３３が図１の実線で示した状態である場合に用紙は、搬送切換ガイド３３と定着ユニット２０との間の用紙搬送路Ｓを搬送されて排紙トレイ３１に排出される。また、搬送切換ガイド３３が図１の点線で示す状態である場合に用紙は、搬送切換ガイド３３の下方の用紙搬送路Ｓを搬送されて排紙トレイ３０に排出される。
【００６０】
定着ユニット２０は、ヒートローラ２１、加圧ローラ２２等から構成され、用紙に転写されたトナー像を熱定着させる。ヒートローラ２１及び加圧ローラ２２は、回転自在に支持され、ヒートローラ２１と加圧ローラ２２との圧接部に用紙を通過させる。また、ヒートローラ２１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定され、用紙が上記圧接部を通過する際、用紙を熱圧着する。これにより用紙に転写された多色及び単色トナー像を溶融・混合・圧接し、用紙に対してトナーを熱定着させる。
【００６１】
排紙トレイ３０は、用紙搬送路Ｓから搬送されてきた画像形成の完了した用紙をフェイスアップで載置する。排紙トレイ３１は、用紙搬送路Ｓから搬送されてきた画像形成の完了した用紙をフェイスダウンで載置する。多色トナー像の定着後の画像形成が完了した用紙は、フェイスダウンの状態（多色トナー像を下側に向けた状態。）で、排紙トレイ３０上に排出される。
【００６２】
なお、本発明の実施形態では転写ベルト６２上に用紙を担持し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに形成されたトナー像を上記用紙上で重ね合わせる直接転写方式の画像形成装置であるが、転写ベルト６２上に各感光体ドラム１ａ〜１ｄに形成されたトナー像を一旦重ね合わせて転写し、その後用紙に一括して転写して多色画像を形成する中間転写方式の画像形成装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【００６３】
また、上述のようにトナーには、粉砕型及び重合型の種類があり、これは製造方法が粉砕法と重合法との違いによるものである。粉砕法は、バインダ樹脂並びに帯電制御剤及び／又は着色剤から成るトナー材料を溶融混練した後、粉砕、分級すると共に、粒度分布が広いため目的の範囲内の粒度のトナーを選別後、発生したトナー微粉を前記混合工程に戻して再利用しながらトナーを製造する。一方、重合法は、定着用樹脂の元になる水不溶性の重合単量体と、これに可溶な重合開始剤と着色剤等とを含む液状のモノマー相（油相）を作製し、それを水等の水性分散媒中に液滴状に懸濁分散させつつ加熱して、重合性単量体を重合させる、いわゆる懸濁重合法による樹脂粒子の製造を利用してトナーを製造する。
【００６４】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の制御の構成を示すブロック図である。図４に示すように、画像形成装置１００は、画像形成装置１００の動作を制御する制御部１１０を備えている。制御部１１０は、この発明の制御手段に相当する。マイクロコンピュータ等で構成される制御部１１０は、画像データ入力部１１１、画像処理部１１２及びメモリ１１３等を備え、書込部１１４、帯電部１１５、搬送機構部１１６、現像部１１７、検知スイッチ群１１８、定着部１１９及び転写ベルトクリーニング部１２０等に接続される。
【００６５】
画像データ入力部１１１はスキャナや外部ホスト装置等の外部装置等から画像データを取り込み、また画像処理部１１２は取り込まれた画像データに画像処理を施してメモリ１１３格納に格納する。書込部１１４は、制御部１１０によりメモリ１１３に格納された画像データを所定の書込タイミングで読み出し、書込部１１４に備えられる露光ユニット３から画像データに基づいて帯電部１１５に備えられた帯電器２によって帯電された感光体ドラム１に光を照射し、感光体ドラム３の表面上に静電潜像を形成する。転写・搬送機構部１１６は、転写搬送ベルトユニット６や各ローラ１１、１２、１３等から構成され、給紙トレイ１０に収納された用紙を各種の検知スイッチ群１１８によって検知された用紙の搬送情報に基づいた制御部１１０から送られる信号に基づいて搬送し、且つ現像部１１７に備えられた現像器４、４′によって感光体ドラム３に形成されたトナー像を転写する。
【００６６】
定着部１１９は、定着ユニット２０、ヒートローラ２１を加熱するヒータ２１ａ、及びヒートローラ２１の温度を検出する温度検出器２１ｂ等から構成され、温度検出器２１ｂを用いて制御部１００により適切な定着温度に維持され、用紙に転写されたトナー像を熱定着させる。
【００６７】
一方、転写ベルトクリーニング部１２０は、離接手段７５、トナー残量検出部１２１及び満杯検出部１２２等から構成され、各検出部１２１、１２２からの情報を用いて制御部１１０によりブレード７１、ブラシ７１′を転写ベルト６２に対して離接させる。トナー残量検出部１２１は、現像器４、４′に収納されたトナー残量を検出し、また満杯検出部１２２は、各クリーナユニット７、７′に回収されたトナー量を検出する。
【００６８】
制御部１１０は、上述したように各クリーナユニット７ａ〜７ｄ、７′ａ〜７′ｄを選択的に使用するように制御を行う。具体的には、各現像器４ａ〜４ｄ、４′ａ〜４′ｄのトナーの消費量から頻繁に使用される現像器４、４′に対応するクリーナユニット７、７′を優先的に使用するように離接手段７５であるソレノイドドライバ１２４（１２４ａ〜１２４ｄ）を介して対応するソレノイド７８ａ〜７８ｄを駆動して各クリーナユニット７、７′の離接の制御を行う。あるいは、トナー残量検出部１２１によって検出された各現像器４ａ〜４ｄ、４′ａ〜４′ｄに収納されているトナーの残量から、トナーの残量の少ない現像器４、４′に対応するクリーナユニット７、７′を優先的に使用するように上記と同様に離接の制御をしてもよい。これにより、トナーがなくなって現像器４、４′を交換する時期に回収トナーが最も多く回収されている状態でクリーニングユニット７、７′も交換される。
【００６９】
また、満杯検出部１２１によって使用されているクリーナユニット７、７′が満杯と検出された場合は、他の画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄのクリーナユニット７、７′に切り換える。
【００７０】
さらに、非画像形成時においても上述と同様にしてクリーニング部材である全てのブレード７１、ブラシ７１′を転写ベルト６２から離間させ、画像形成時にのみ転写ベルト６２に接触させる。
【００７１】
上述の構成のように、全ての現像器４、４′にクリーナユニット７、７′を一体的に構成し、且つ対応する現像器４、４′でのトナーの消費量及びトナーの残量に応じて、クリーナユニット７、７′を選択的に切り換えて使用することで、収納されているトナーがなくなって現像器４、４′が交換される時期と、除去したトナーが満杯になったクリーナユニットを交換すべき時期とを略一致させることができる。また、回収トナーが満杯になったクリーナユニット７、７′から満杯になっていないクリーナユニット７、７′に切り換えることによって、現像器４、４′の交換時期に合わせてクリーナユニット７、７′を交換できる。これらによって、効率的に現像器４、４′及びクリーナユニット７、７′を使用できる。
【００７２】
さらに、全ての現像器４、４′に対してクリーナユニット７、７′が設けられているので、クリーナユニット７、７′が除去したトナーを収容する部分の容積を十分に確保できる。
【００７３】
しかも、非画像形成時にクリーニング部材であるブレード７１を転写ベルト６２から離間させることによって、現像器４、４′及びクリーナユニット７、７′の着脱を容易に行うことができるとともに、クリーニング部材であるブレード７１の転写ベルト６２との衝突などによる破損や故障を防止できる。
【００７４】
なお、画像データによって各現像器４ａ〜４ｄ、４′ａ〜４′ｄに収納されている各トナーが使用される量を予測し、その予測値から求められた上記各トナーの使用比率に基づいて対応するクリーナユニット７、７′の離接の制御を行ってもよい。
【００７５】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の概略の構成を示す縦断面図である。図８は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の多色モードにおける一部の構成を拡大した図である。図９は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の単色モードにおける一部の構成を拡大した図である。
【００７６】
図７に示すように第２の実施形態に係る画像形成装置は、第１の実施形態に係る画像形成装置１００と略同様の構成であるが、図９に示すように、単色モードにおける画像形成時に転写搬送ベルトユニット６の構成を内部に備えたハウジング部６７を転写ローラ６１ａの回転軸と略同軸上の支点軸６８を中心に回動させることで、使用しない感光体ドラム１ｂ〜１ｄから転写ベルト６２を離間させる。上記構成から現像器２ａと一体的に構成された本発明の第１の実施形態と同様の離接手段７５を有するクリーナユニット７ａのみを配置し、制御部１１０によりクリーナユニット７ａを画像形成時には転写ベルト７ａに接触させ、非画像形成時には転写ベルト６２から離間させる制御を行う。
【００７７】
単色モードにおける転写搬送ベルトユニット６の回動動作は、ハウジング部６７に設けられた転写ローラ６１ａと略同軸上の支点軸６８を中心にして回動させることで、感光体ドラム１ａに対する転写ローラ６ａの押圧状態（感光体ドラム１ａと転写ベルト６２とのニップ部の状態）が変化しないように構成されている。また、支点軸６８は、装置本体側の図示しないフレームに支持され、ハウジング部６７を支持する。したがって、クリーナユニット７ａのクリーニング部材であるブレード７１ａと転写ベルト６２との接触状態も大きな変化が無いように構成することができる。
【００７８】
図９に示すように、転写搬送ベルトユニット６の多色モードと単色モードとの角度差（離接角度範囲）θは、単色モードの場合、使用しない転写ローラ６１ｂに対応する画像形成ステーションＰｂの感光体ドラム１ｂと転写ベルト６２との離間距離が、約２．５〜４ｍｍになるように設定している。この角度θは、感光体ドラム１の間隔と離間距離の設定により異なり、本発明の実施形態では２〜３度になるように設定するが、この値に限定されるものではない。使用する画像形成ステーションＰａに隣接する画像形成ステーションＰｂの感光体ドラム１ｂと転写ベルト６２との離間距離が、用紙に形成される画像を乱さない距離又は搬送される用紙の端部等が感光体ドラム１ｂに接触しない距離であればよい。但し、本発明の実施形態のように転写ベルト６２に用紙を搬送させて転写を行う方式では、角度θが大きすぎると、各モードの切り換えに時間がかかり、また用紙搬送路Ｓから転写ベルト６２の位置が大きくずれてしまうので、転写ベルト６２から用紙が離間する時（転写ベルト６２から定着ユニット２０）あるいは逆に転写ベルト６２に用紙を供給する際（レジストローラ１２から転写ベルト６２）に、用紙の搬送に支障を来たす虞があるので、用紙の搬送に支障のない範囲に角度θを設定するのがよい。
【００７９】
単色モードにおける転写ベルト６２の感光体ドラム１ｂ、１ｃ、１ｄとの離間は、図９に示すようにハウジング部６７に設けられた突起部９５を支持する離接機構９０のカム９１を回転させて行う。カム９１は、制御部１１０によりモータドライバ９２ａを介して駆動されたモータ９２によって回転駆動される。また、カム９１の回転軸には部分ギヤ９３が設けられ、重量の重い転写搬送ベルトユニット６が必要以上の速度で下降しないように制御するため、下降動作時において制動手段９４に部分ギヤ９３が噛み合うように構成されている。
【００８０】
上記の構成によって、単色モードにおける画像形成時に使用しない感光体ドラム１を転写ベルト６２から離間させ、上記使用しない感光体ドラム１の消耗を防止しつつ、上述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
【発明の効果】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００８２】
（１）１つ又は複数の現像器のうち少なくとも１つの現像器とクリーナユニットとを一体的に着脱自在に配置することによって、ユーザによるクリーナユニットと現像器との組み合わせ間違いを防止することができ、常にトナーの種類に対応したクリーナユニットを用いて最適なクリーニングを行うことができるので、画像品質を長期間にわたって維持できる。
【００８３】
また、現像器に収納されたトナーの種類に確実にクリーナユニットが対応できるので、複数の種類のトナーを１つの画像形成装置に適用することができる。
【００８４】
（２）装置の前面側にのみにおいて、クリーナユニットと現像器とを連結部材により連結させて一体的に構成することによって、現像器とクリーナユニットとが配置された位置の間に他の部材が配置されても現像器及びクリーナユニットを装置の前面側から引き出すことができ、容易に着脱することができる。
【００８５】
（３）前記クリーナユニットに備えられたクリーニング部材を画像形成時には接触させ、非画像形成時には離間させる離接手段を設けることによって、現像器及びクリーナユニットの着脱を容易に行うことができ、クリーニング部材と転写ベルトとの衝突による破損や故障を防止できる。
【００８６】
（４）複数の現像器のそれぞれにクリーナユニットを一体化し、上記複数の現像器それぞれの使用状態に応じてクリーナユニットを選択的に使用することによって、収納されているトナーがなくなって現像器が交換される時期と、除去したトナーが満杯になったクリーナユニットを交換すべき時期とを略一致させることができ、効率的に現像器及びクリーナユニットを使用できる。
【００８７】
また、全ての現像器に対となるようにクリーナユニットを設けているので、クリーナユニットが除去したトナーを収容する部分の容積を十分に確保できる。
【００８８】
（７）除去したトナーが満杯になったクリーナユニットの使用を中止し、除去したトナーが満杯になっていない他のクリーナユニットに切り換えることによって、現像器の交換時期に合わせてクリーナユニットを交換できるので、効率的に現像器及びクリーナユニットを使用できる。
【００８９】
（８）単色モードにおける画像形成時に使用しない像担持体を転写担持体から離間させ、上記使用しない像担持体の消耗を防止しつつ、クリーナユニットと現像器との組み合わせ間違いを防止することができ、常にトナーの種類に対応したクリーナユニットを用いて最適なクリーニングを行うことができるので、画像品質を長期間にわたって維持できる。
【００９０】
また、現像器に収納されたトナーの種類に確実にクリーナユニットが対応できるので、複数の種類のトナーを１つの画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略の構成を示す縦断面図である。
【図２】同画像形成装置の概略の構成を示す縦断面図である。
【図３】同画像形成装置の構成の一部を拡大した横断面図である。
【図４】同画像形成装置の制御の構成を示すブロック図である。
【図５】同画像形成装置に適用したクリーナユニットの構成を示す図である。
【図６】同画像形成装置に適用したクリーナユニットの構成を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の概略の構成を示す縦断面図である。
【図８】同画像形成装置の多色モードにおける一部の構成を拡大した図である。
【図９】同画像形成装置の単色モードにおける一部の構成を拡大した図である。
【符号の説明】
１−感光体ドラム
４、４′−現像器
６−  転写搬送ベルトユニット
７、７′−クリーナユニット
６２−転写ベルト
７１−ブレード
７１′−ブラシ
７５、７５′−離接手段
７６、７６′−支持部材
７７−引張スプリング
７８−ソレノイド
７９、７９′−支軸
８０−連結部材
９０−離接機構
９１−カム
９２−モータ
９２ａ−モータドライバ
９３−部分ギヤ
９４−制御手段
９５−突起部
１００−画像形成装置
１１０−制御部
１２１−トナー残量検出部
１２２−満杯検出部
１２３−クリーニング部材離接部
１２４−ソレノイドドライバ
Ｐａ〜Ｐｄ−画像形成ステーション
【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】
2004240137.tif 000009
【図８】
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【図９】
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