(57)【要約】【課題】同一の画像形成装置に脱着可能で寿命の異なる多種のプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】同一の画像形成装置に脱着可能なクリーニング装置またはプロセスカートリッジにおいて、クリーニング枠体の開口部に廃トナーを搬送する搬送部材を備えること第１クリーニング枠体とクリーニング枠体の開口部に搬送部材を設けることなく封止部材で封止した第２クリーニング枠体とで構成する。【選択図】        図２
2004205950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに設けられるクリーニング装置であって、クリーニング手段により回収した像担持体上のトナーを収容するクリーニング枠体を備え、前記クリーニング枠体に開口部を有するクリーニング装置において、
前記クリーニング枠体のトナーを搬送する廃トナー搬送手段を前記開口部に備えた第１クリーニング装置、または前記開口部に前記廃トナー搬送手段を設けることなく密閉する封止部材を設けた第２クリーニング装置を構成し、前記第１クリーニング装置または前記第２クリーニング装置が設けられるプロセスカートリッジは同一の画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記第１クリーニング装置と前記第２クリーニング装置に用いられる前記クリーニング枠体は同形の枠体で構成されることを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記廃トナー搬送手段は、前記クリーニング枠体に廃トナーを送り込む廃トナー送り部材と、トナー漏れを防止するシール部材と、前記廃トナー送り部材に対し前記しクリーニング枠体外部からの駆動を受ける駆動受け手段により構成されることを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記第１クリーニング装置には前記クリーニング手段を保持する支持部材を有しており、前記支持部材に支持され前記廃トナー送り部材の上方に位置して前記クリーニング枠体の一部を仕切る仕切り部材を有することを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
【請求項５】
画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、像担持体と、前記像担持体に供給するトナーを収容するトナー枠体と、クリーニング手段により回収した像担持体上のトナーを収容するクリーニング枠体を備え、前記クリーニング枠体に開口部を有するプロセスカートリッジにおいて、
前記クリーニング枠体のトナーを搬送する廃トナー搬送手段を前記開口部に備えた第１プロセスカートリッジ、または前記開口部に前記廃トナー搬送手段を設けることなく密閉する封止部材を設けた第２プロセスカートリッジを構成し、前記第１プロセスカートリッジに収容するトナーの量が前記第２プロセスカートリッジに収容するトナーの量よりも多く、前記第１プロセスカートリッジまたは前記第２プロセスカートリッジは同一の画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記第１プロセスカートリッジまたは前記第２プロセスカートリッジに用いられる前記トナー枠体は同形の枠体で構成されていることを特徴とする請求項５記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
前記第１プロセスカートリッジと前記第２プロセスカートリッジに用いられる前記クリーニング枠体は同形の枠体で構成されることを特徴とする請求項５記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記廃トナー搬送手段は、前記クリーニング枠体に廃トナーを送り込む廃トナー送り部材と、トナー漏れを防止するシール部材と、前記廃トナー送り部材に対し前記クリーニング枠体外部からの駆動を受ける駆動受け手段により構成されることを特徴とする請求項５記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記第１プロセスカートリッジに用いられている前記クリーニング枠体には前記クリーニング手段を保持する支持部材を有しており、前記支持部材に支持され前記廃トナー送り部材の上方に位置して前記クリーニング枠体の一部を仕切る仕切り部材を有することを特徴とする請求項５記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１から請求項４記載の前記第１クリーニング装置または前記第２クリーニング装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項５から請求項９記載の前記第１プロセスカートリッジまたは前記第２プロセスカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いたクリーニング装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置には、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずに使用者自身で行なうことができるので、格段に操作性を向上させることができる。このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【０００３】
また、画像形成装置に対して単一のプロセスカートリッジを選択する場合が多く、また、複数種類のプロセスカートリッジが選択できる場合においてもトナー量を増加させるに伴いクリーニング枠体を大型化させている。さらに、トナー量が少ない場合においても前記大型化したクリーニング枠体を採用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、トナー容量の増加を図ると、大容量プロセスカートリッジのトナー枠体を大きくするだけでなくクリーニング枠体も大きくしなければならない。それに伴いカートリッジが大型化してしまい、さらには画像形成装置本体のサイズも大型化したプロセスカートリッジを収容するために大型化してしまう。
【０００５】
また、大型化したカートリッジにトナー量の少ない小容量タイプのカートリッジを設定した場合、クリーニング枠体に収容する容量に余裕がある場合であってもトナー枠体に収容しているトナーがなくなれば交換する必要があり、大量の画像形成を行う使用者にとって、カートリッジ交換に関わる回数が増加してしまう。一方で少量の画像形成を行う使用者にとって大容量プロセスカートリッジは価格が高く、長い期間１つのプロセスカートリッジを使用しつづけるため画像劣化等が生じる可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、クリーニング枠体にトナーを搬送する搬送手段を設けた第１クリーニング装置と搬送手段を有さない第２クリーニング装置という２種類のクリーニング装置を同一の装置に着脱可能なクリーニング装置を提供することにより、長寿命または低価格のクリーニング装置を使用者が選択して用いることを目的とする。
【０００７】
または、クリーニング枠体にトナーを搬送する搬送手段を設けた第１クリーニング枠体を用いた第１プロセスカートリッジと搬送手段を有さない第２クリーニング枠体を用いたプロセスカートリッジを同一の装置に着脱可能なプロセスカートリッジにより長寿命または低価格のプロセスカートリッジを使用者が選択して用いることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１においては、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに設けられるクリーニング装置であって、クリーニング手段により回収した像担持体上のトナーを収容するクリーニング枠体を備え、前記クリーニング枠体に開口部を有するクリーニング装置において、
前記クリーニング枠体のトナーを搬送する廃トナー搬送手段を前記開口部に備えた第１クリーニング装置、または前記開口部に前記廃トナー搬送手段を設けることなく密閉する封止部材を設けた第２クリーニング装置を構成し、前記第１クリーニング装置または前記第２クリーニング装置が設けられるプロセスカートリッジは同一の画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする。
【０００９】
請求項５においては、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、像担持体と、前記像担持体に供給するトナーを収容するトナー枠体と、クリーニング手段により回収した像担持体上のトナーを収容するクリーニング枠体を備え、前記クリーニング枠体に開口部を有するプロセスカートリッジにおいて、
前記クリーニング枠体のトナーを搬送する廃トナー搬送手段を前記開口部に備えた第１プロセスカートリッジ、または前記開口部に前記廃トナー搬送手段を設けることなく密閉する封止部材を設けた第２プロセスカートリッジを構成し、前記第１プロセスカートリッジに収容するトナーの量が前記第２プロセスカートリッジに収容するトナーの量よりも多く、前記第１プロセスカートリッジまたは前記第２プロセスカートリッジは同一の画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、本発明を適用した画像形成装置（レーザービームプリンタ）の一実施例について図１により説明する。
【００１１】
画像形成装置Ａは、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体（例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布等）に画像を形成するものである。
【００１２】
ドラム形状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という）７に感光ドラムに接触している帯電ローラ８に所定の電圧を印加して感光ドラムに対して一様に電荷を付与し、レーザー光源等を利用した露光装置１を用いて感光ドラム７に露光を行い潜像形成を行う。感光ドラム７上の潜像形成部分にトナー枠体１１に収容されているトナーを現像手段９により感光ドラム７に付着させトナー像の形成を行う。
【００１３】
一方、トナー像の形成と同期して、給紙カセット３ａにセットした記録媒体２をピックアップローラ３ｂと搬送ガイド３ｃで搬送する。レジストローラ３ｅによって感光ドラム上のトナー像が適切に転写媒体２に転写されるタイミングを計られ適当なタイミングで転写手段４に搬送される。記録媒体２にプロセスカートリッジＢの有する感光体ドラム７に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ４に電圧を印加することによって記録媒体２に転写する。
【００１４】
その後トナー像の転写を受けた記録媒体２を搬送ガイド３ｆで定着手段５へと搬送する。この定着手段５は駆動ローラ５ｃ及びヒータ５ａを内蔵する定着ローラ５ｂを有する。そして通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を定着する。そしてこの記録媒体２を排出ローラ対３ｉで搬送し、排出トレイ６へと排出する。
【００１５】
（実施例１）
次に、プロセスカートリッジＢについて説明する。
【００１６】
図２から図５にクリーニングブレード１０ａにて感光ドラム７上から除去した廃トナーをクリーニング枠体１３の内部に強制的に搬送する廃トナー搬送手段を備えたプロセスカートリッジに示す。
【００１７】
光学系１からの画像情報に応じたレーザー光は露光開口部１ｅを介して感光体ドラム７へ照射して潜像を形成する。
【００１８】
現像ローラ９ａは、トナー容器１１内のトナーをトナー送り部材９ｃの回転によって現像ローラ９ａへ送り出す。そして、固定磁石を内蔵した現像ローラ９ａを回転させると共に、現像ローラ９ａの周面のトナー量を規定すると共に摩擦帯電電荷を付与する現像ブレード９ｂによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ９ａの表面に形成し、そのトナーを感光体ドラム７の現像領域へ供給する。そして、そのトナーを潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化する。
【００１９】
次いで、転写ローラ４にトナー像と逆極性の電圧を印加して、感光体ドラム７に形成されたトナー像を記録媒体２に転写した後に、支持部材に取り付けられたクリーニングブレード１０ａによって感光体ドラム７上に残留している廃トナーを除去する。そして除去された廃トナーをクリーニング枠体１３の内部へ集める。
【００２０】
また図４にはプロセスカートリッジのクリーニングユニットＣの斜視図を示す。クリーニングユニットＣは、感光体ドラム７、クリーニングブレード１０ａを含むクリーニング手段１０と、クリーニング手段１０及び帯電ローラ８を取り付けたクリーニング枠体１３とで構成され、トナーを収納するトナー収納部を有するトナー枠体１１と現像ローラ９ａ等の現像手段を保持する現像ユニットＤと結合部材２２を用いて回動可能に結合することによってプロセスカートリッジＢを構成する。そして、このプロセスカートリッジＢは、画像形成装置本体に設けたカートリッジ装着手段に対して取り外し可能に装着される。
【００２１】
尚、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体から取り外したときに感光体ドラム７を覆い、これを長時間光に晒される、あるいは異物との接触等から保護するドラムシャッタ部材１８が取り付けられている。
【００２２】
次に、本実施例の第１のクリーニングユニットＣの詳細な構成を説明する。
【００２３】
図４にはプロセスカートリッジＢのクリーニング枠体１３に備えられている廃トナー搬送手段１６の詳細図、図５には廃トナー搬送手段１６の駆動部分の拡大図を示している。クリーニング枠体１３には長手方向に渡って廃トナー搬送手段１６を設置するための開口部としての貫通穴２４を有しており、廃トナー搬送手段１６は、廃トナー送り部材１６ｂ、および廃トナー送り部材１６ｂを駆動する駆動受け部材としての駆動部材１６ａにて構成される。この廃トナー送り部材１６ｂは回転し、強制的に廃トナーをクリーニング枠体１３に送る。また、廃トナー送り部材１６ｂの駆動は、感光体ドラム７にかしめられているドラムギアからアイドラギア１６ｃ、１６ｄ、および１６ｅを介して減速されて、伝達されており、駆動部材１６ａはプロセスカートリッジＢの長手方向の端面に、クリーニング枠体１３の側面に設けられた貫通穴２４に外側より内側に貫通して取り付けられている。また、貫通穴２４にはオイルシール等のシール部材２５が設けられている。
【００２４】
なお、廃トナー送り部材１６ｂによって送られた廃トナーが、廃トナー送り部材１６ｂに降りかかりトナー固着による駆動不良を起こすことのないようにするために、ひさしの役目をする仕切り板１７が、送り部材１６ｂの上方向に取り付けられている。
【００２５】
次に、廃トナー搬送手段１６によってクリーニング枠体１３内に搬送する動作について詳細に説明する。画像形成後、感光体ドラム７に残留した廃トナーを感光ドラム７に当接しているクリーニングブレード１０ａによって除去する。除去された廃トナーはクリーニング枠体１３に蓄積されていくがクリーニングブレード１０ａの下部付近に溜まりやすい。そこで、廃トナー送り部材１６ｂの回動によって、クリーニングブレード１０ａの下部付近に溜まった廃トナーをクリーニング枠体１３の下流方向に強制的に送り込む。送り込まれた廃トナーはクリーニング枠体１３内の鉛直下部方向に堆積されるが、強制的に送り込まれた廃トナーはかさ密度が大きくなっている状態であるために同容積のクリーニング枠体の収容量より多くすることができる。
【００２６】
クリーニング枠体１３内に強制的は搬送された廃トナーの一部は搬送動作によりクリーニング枠体１３内で生じる回流により再び廃トナー搬送手段１６方向に運ばれてしまう。廃トナー搬送部材１６ｂに回流した廃トナーが堆積されると、廃トナー送り部材１６ｂの駆動力を増加させ、不図示の駆動源に対して負荷増大をもたらす。そこで、回流した廃トナーが廃トナー送り部材１６ｂ上に堆積しないために、廃トナー送り部材１６ｂの上方向に仕切り部材１７を設けて、回流した廃トナーを搬送方向下流側に堆積するようにする。
【００２７】
これらの構成により、廃トナー送り部材１６を用いるとクリーニング枠体１３内の廃トナーのかさ密度を大きくすることやクリーニング枠体の下流側に強制的に送り込むことが可能であり、同じ容積の枠体よりさらに多くの廃トナーを収容することができる。さらには仕切り板１７を用いることによりクリーニング枠体１３内に収容した廃トナーが廃トナー送り部材の駆動を妨げることがない。
【００２８】
なお、実施例で用いているクリーニングユニットＣに用いられる廃トナー送り部材の回動は画像形成動作中に作動することによりクリーニング枠体下流側に廃トナーを搬送しているが、画像形成前、画像形成間欠動作中、画像形成終了後、またはユーザーからの指示によって搬送を実施しても同様の効果を得られる。
【００２９】
（第２実施例）
図６および図７には上記実施例１記載のクリーニングユニットＣに用いられている廃トナー送り部材１６を採用しない第２のクリーニングユニットＣ’を用いた低価格・少量型のプロセスカートリッジ’について示す。なお、実施例１と共通な構成については同じ符号を付している。
【００３０】
クリーニングユニットＣ’は感光体ドラム７と、クリーニング枠体１３、クリーニングブレード１０ａを含むクリーニング手段１０とで構成されており、現像ユニットＤと結合部材２２を用いて回動可能に結合することによってプロセスカートリッジＢを構成する。
【００３１】
クリーニングユニットＣ’には廃トナー送り部材を取り付けるための開口部である貫通穴２４は不要である。そこでクリーニング枠体１３に設けられている貫通穴２４に樹脂などのトナー封止部材２３を圧入して、廃トナーが貫通穴２４から漏れないように塞ぐ。
【００３２】
ただし、本実施例で記載しているトナー枠体１１は実施例１で示したトナー枠体１１と同じである。しかし、低価格・少量型のプロセスカートリッジのためトナー枠体１１に収容しているトナーの収容量は実施例１よりも少ない。
【００３３】
よって、クリーニングユニットＣの廃トナー送り部材を封止したクリーニングユニットＣ’を用いたプロセスカートリッジは、クリーニングユニット構成が簡素化されているため、低価格のプロセスカートリッジを提供することが可能である。
【００３４】
また、クリーニングユニットＣおよびＣ’に用いられているクリーニング枠体は共通であるために、ユニットＣが設けられたプロセスカートリッジとユニットＣ’が設けられたプロセスカートリッジの大きさはトナーが大容量および小容量の場合であっても同じ大きさであるために、同一の画像形成装置本体に対しても脱着が可能である。用途に応じてどちらかのプロセスカートリッジを選択して用いればよい。
【００３５】
【発明の効果】
すなわち、本発明のクリーニング装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置によれば、クリーニング枠体開口部に廃トナー搬送部材を採用することにより廃トナー容器の外寸を変化させることなく廃トナー容器内に収容する廃トナーのかさ密度を高めることによって、クリーニング装置の長寿命化を図りコンパクトかつ長寿命を兼ね備えた大容量プロセスカートリッジを提供することが可能となる。また、廃トナー送り部材によってクリーニング枠体に搬送された廃トナーが枠体内を滞留して廃トナー送り部材に再び戻ることないように廃トナー送り部材上に仕切り版を設けることにより、廃トナー送り部材にクリーニング枠体内の廃トナーが堆積することがなくなり駆動負荷を廃トナー量に関わらず一定に保つことができる。
【００３６】
また、廃トナー搬送手段を設けないクリーニングユニットにおいては、開口部を封止部材で封止することにより、クリーニングユニットの収納能力に応じて複数種類のクリーニング枠体を設定する必要がなく共通のクリーニング枠体において収容能力の異なるクリーニング装置を提供することが可能であり、少量印刷を主たる目的としているユーザーに対して、低価格のプロセスカートリッジを提供することができる。
【００３７】
さらに、クリーニング枠体およびトナー枠体の大きさを同じにしているために、画像処理およびクリーニングの能力が異なる同形のプロセスカートリッジが同種の画像形成装置に容易に装着することが可能であり、ユーザーに対して利便性が高く多種多様なプロセスカートリッジを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子写真画像形成装置の実施例を示す側面構成図である。
【図２】本発明によるプロセスカートリッジの実施例を示す側断面図である。
【図３】本発明によるクリーニングユニットの実施例を示す斜視図である。
【図４】本発明による廃トナー搬送手段と駆動手段および仕切り部材の位置関係を示す斜視図である。
【図５】本発明による廃トナー送り部材と駆動部材との係合について示す断面図である。
【図６】本発明によるプロセスカートリッジの他の実施例を示す側断面図である。
【図７】本発明によるプロセスカートリッジの他の実施例に用いられる貫通穴封止を示す長手断面図。
【符号の説明】
Ａ  画像形成装置
Ｂ  プロセスカートリッジ
Ｃ  クリーニングユニット
Ｃ’  クリーニングユニット
Ｄ  現像ユニット
７  感光体ドラム（電子写真感光体）
９ｃ  現像ローラ
１０  クリーニングブレード支持部
１０ａ  クリーニングブレード
１１  トナー枠体
１３  クリーニング枠体
１６ａ  駆動部材
１６ｂ  廃トナー送り部材
１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ  アイドラギア
１６ｆ  貫通穴
１７  仕切り板
２２  結合部材
２３  トナー封止部材
２４  貫通穴
２５  シール部材
【図１】
2004205950.tif 000003
【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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