(57)【要約】【課題】像担持体上から回収されたクリーニング部の廃トナーを現像側に回収する簡単な構成の画像形成ユニットを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】プリンタ本体側の装着部に対し矢印ａ、ａ´方向に挿抜される画像形成ユニット６の挿入方向端面から外部に、画像形成部４１から感光体ドラム軸４７とクリーナ８の廃トナー排出部４８−１が突設され、エンコーダ４９がエンコーダカバー４１ａに覆われて配置され、トナーカートリッジ４４から廃トナー受入部４８−２が突設されている。プリンタ本体側の装着部に配置される本体側搬送機構５０は、搬送スクリュー５２を内蔵する搬送パイプ５１を備え、その下端部に搬入口５５、上端部に搬出口５４を有し、それぞれ装着部に挿入された画像形成ユニット６の廃トナー排出部４８−１と廃トナー受入部４８−２とに係合部を介して連結する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像の形成される像担持手段と、該像担持手段上の前記静電潜像にトナーを付与して前記静電潜像に対応したトナー像を形成する現像手段と、前記像担持手段上のトナー像が転写手段を介して転写材上に転写された後に前記像担持手段上に残留する廃トナーを除去して一時的に貯留するクリーニング手段と、該クリーニング手段により除去され貯留された前記廃トナーを回収する廃トナー回収手段と、を少なくとも備え、前記各手段のいくつかを一体化した画像形成ユニットを着脱自在に備える画像形成装置において、
前記画像形成ユニットが装置本体の装着部へ装着された際に連結され、前記クリーニング手段から前記廃トナー回収手段へ廃トナーを搬送する搬送手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成ユニットは、分離可能なトナーカートリッジを備え、前記廃トナー回収手段は、前記トナーカートリッジに形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニング手段は、前記搬送手段の搬送始端部に連結される廃トナー排出手段を備え、前記廃トナー回収手段は、前記搬送手段の搬送終端部に連結される廃トナー取込手段を備えている、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記搬送手段の搬送始端部と前記廃トナー排出手段との連結部、及び前記搬送手段の搬送終端部と前記廃トナー取込手段との連結部は、それぞれ前記画像形成ユニットの装置本体の装着部への挿抜動作に連動して開閉される、ことを特徴とする請求項１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、像担持体上から回収されたクリーニング部の廃トナーを現像側のトナーカートリッジに回収する簡単な構成の画像形成ユニットを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トナーを用いて画像を形成する電子写真式の画像形成装置がある。このような画像形成装置においては、像担持体上に現像されたトナー像が、転写部で用紙又は中間転写体に転写された後は、残余のトナーはクリーナで回収されている。この回収されたトナーの取り扱いとしては、第１の方法として、クリーナ内に溜めておく。第２の方法として、廃トナーボトルに回収する。第３の方法として、現像部側に例えばトナーカートリッジに回収するなど種々の提案がなされている。
【０００３】
現像部側に回収するものについては、例えば、現像ユニットとドラムユニットの２つの副ユニットが組み付けらて成る画像形成ユニット内にトナー搬送機構を設け、ドラムユニットのクリーナで回収されたトナーを、現像ユニットのトナー室上方に搬送してトナー室内に収容するものが知られている。（例えば、特許文献１参照。）
また、プロセスユニット（上記の画像形成ユニットに対応する）と一体に廃トナー搬送機構を設けて、この搬送機構によって、現像工程後排出される廃トナーをトナーカートリッジに収納する方式のものも知られている。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献１】特開平０９−２８１８６６号公報（段落［００１９］、［００２０］、図４）
【特許文献２】特開２０００−１８１２２４号公報（段落［００１４］、［００１７］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の、クリーナで回収された廃トナーを、現像側のトナー室上方に収容する画像形成ユニットや、同じく現像側のトナーカートリッジに収容するプロセスユニットは、上述した通り、廃トナー搬送部分を本体ユニットと一体化させているため、本体ユニットとして構造が複雑となり部品点数も多くなって、安価に提供することが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、像担持体上から回収されたクリーニング部の廃トナーを現像側に回収する簡単な構成の画像形成ユニットを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、本発明に係わる画像形成装置の構成を述べる。
本発明の画像形成装置は、静電潜像の形成される像担持手段と、該像担持手段上の上記静電潜像にトナーを付与して上記静電潜像に対応したトナー像を形成する現像手段と、上記像担持手段上のトナー像が転写手段を介して転写材上に転写された後に上記像担持手段上に残留する廃トナーを除去して一時的に貯留するクリーニング手段と、該クリーニング手段により除去され貯留された上記廃トナーを回収する廃トナー回収手段と、を少なくとも備え、上記各手段のいくつかを一体化した画像形成ユニットを着脱自在に備える画像形成装置において、上記画像形成ユニットが装置本体の装着部へ装着された際に連結され、上記クリーニング手段から上記廃トナー回収手段へ廃トナーを搬送する搬送手段を備えて構成される。
【０００７】
この画像形成装置は、例えば、上記画像形成ユニットは、分離可能なトナーカートリッジを備え、上記廃トナー回収手段は、上記トナーカートリッジに形成されて構成される。
また、この画像形成装置は、例えば、上記クリーニング手段は、上記搬送手段の搬送始端部に連結される廃トナー排出手段を備え、上記廃トナー回収手段は、上記搬送手段の搬送終端部に連結される廃トナー取込手段を備えて構成される。
【０００８】
上記搬送手段の搬送始端部と上記廃トナー排出手段との連結部、及び上記搬送手段の搬送終端部と上記廃トナー取込手段との連結部は、それぞれ上記画像形成ユニットの装置本体の装着部への挿抜動作に連動して開閉されるように構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、像担持手段上からクリーニング部に回収された廃トナーを現像部側に収容するための廃トナー搬送部を画像形成装置本体側に形成するので、交換部品であるプロセスユニットの構成が簡略化され、これにより、安価な画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明において、上記の像担持手段は、例えば感光体ドラム７等から成り、上記の現像手段は、例えば現像器１２、現像ローラ１３等から成り、上記の転写手段は、一次転写ローラ１８等から成り、上記の転写材は、例えば転写ベルト１４等から成り、上記のクリーニング手段は、例えばクリーナ８等から成り、上記の廃トナー回収手段は、例えば廃トナー回収装置８０等から成り、上記の搬送手段は、例えば本体側搬送機構５０等から成り、上記の廃トナー排出手段は、例えば廃トナー排出部４８−１、搬入部５５等から成り、そして上記の廃トナー取込手段は、例えば搬出口５４、廃トナー受入部４８−２等から成る。
【００１１】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における画像形成装置（以下、プリンタという）の内部構成を説明する断面図である。同図に示すプリンタ１は、電子写真式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、４つの画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、給紙部４、及び両面印刷用搬送ユニット５で構成されている。
【００１２】
上記４つの画像形成部２は、同図の右から左へ４個の画像形成ユニット６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）を多段式に並設した構成からなる。  上記４個の画像形成ユニット６のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット６Ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。
【００１３】
上記の各画像形成ユニット６は、トナー容器に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット６Ｋを例にしてその構成を説明する。
【００１４】
画像形成ユニット６は、最下部に感光体ドラム７を備えている。この感光体ドラム７は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム７の周面近傍を取り巻いて、クリーナ８、帯電器９、光書込ヘッド１１、及び現像器１２の現像ローラ１３が配置されている。尚、光書込ヘッド１１は画像形成ユニット６とは別体の構成である。また、画像形成ユニット６は、プリンタ１の正面（図面手前）にある不図示の前扉を開けて図面奥行き方向に挿抜可能な構成となっている。
【００１５】
現像器１２は、上部のトナー容器に同図にはＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋで示すようにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備え、下部には側面開口部に上述した現像ローラ１３を備え、内部にトナー撹拌部材、現像ローラ１３にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ１３上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。
【００１６】
中間転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する転写ベルト１４と、この転写ベルト１４を掛け渡されて転写ベルト１４を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ１５と従動ローラ１６を備えている。
【００１７】
上記の転写ベルト１４は、トナー像を直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットといっている。
【００１８】
この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の転写ベルト１４のループ内にベルト位置制御機構１７を備えている。ベルト位置制御機構１７は、転写ベルト１４を介して感光体ドラム７の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１８を備えている。
【００１９】
ベルト位置制御機構１７は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙに対応する３個の一次転写ローラ１８を鉤型の支持軸を中心に同一周期で回転移動させ、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋに対応する１個の一次転写ローラ１８を上記３個の一次転写ローラ１８の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて転写ベルト１４を感光体ドラム７から離接させ、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１４に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット６Ｋに対応する一次転写ローラ１８のみが転写ベルト１４に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１４から離れる）に切換える。
【００２０】
上記の中間転写ベルトユニット３には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット６Ｍの更に上流側に、ベルトクリーナユニット１９が配置され、下面部のほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器２０が着脱自在に配置されている。
【００２１】
給紙部４は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２１を備え、２個の給紙カセット２１の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ２２、給送ローラ２３、捌きローラ２４、搬送ローラ対２５が配置されている。搬送ローラ対２５の用紙搬送方向（図の上鉛直方向）には、転写ベルト１４を介して従動ローラ１６に圧接する二次転写ローラ２６が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。
【００２２】
この二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式熱定着装置２７が配置されて、ベルト式熱定着装置２７の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着装置２７から搬出する搬出ローラ対２８、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー２９に排紙する排紙ローラ対３１が配設されている。
【００２３】
両面印刷用搬送ユニット５は、上記搬出ローラ対２８と排紙ローラ対３１との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路３２ａ、それから下方に曲がる中間返送路３２ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路３２ｃ、及びこれらの返送路の途中に配置された３組の返送ローラ対３３ａ、３３ｂ、３３ｃを備えている。上記終端返送路３２ｃの出口には、本体装置内部側に搬入ローラ対３４が配設されている。
【００２４】
また、本例において中間転写ベルトユニット３の上面部に配置される上記のベルトクリーナユニット１９は、２段に配置した下部のクリーニングローラ３５、上部の取り込みローラ３６、及び搬送スクリュー３７を備えている。下部のクリーニングローラ３５は転写ベルト１４の上面に当接して廃トナーを擦り取って除去し、取り込みローラ３６はクリーニングローラ３５が除去した廃トナーを引き継いでベルトクリーナユニット１９内に溜め込み、搬送スクリュー３７は溜め込まれた廃トナーを落下筒３８の上部まで搬送し、落下筒３８を介して廃トナー回収容器２０に送り込んでいる。
【００２５】
そして、上記のクリーニングローラ３５を適度の圧力で転写ベルト１４に圧接させるために、中間転写ベルトユニット３側には、下方から転写ベルト１４をクリーニングローラ３５に向けて押圧する押圧ローラ３９が設けられている。
【００２６】
図２(a) は、画像形成ユニット６を単体で示す斜視図であり、同図(b) はプリンタ本体側に配置されている本体側搬送機構を示す図であり、同図(c) は本体側搬送機構の搬送パイプ内部の拡大断面図である。図２(a) に示すように、画像形成ユニット６は、下部のハウジング本体４０に駆動部分を収容されている画像形成部４１と、上部の上カバー４２とサイドカバー４３によってほぼ全体を覆われたトナーカートリッジ４４から成る。
【００２７】
ハウジング本体４０の画像形成部４１の上部を覆うドラムカバー４５には、この画像形成ユニット６がプリンタ１の装着部に挿入された後、上方から光書込ヘッド１１のヘッド部が嵌入して感光体ドラム７の上面に対向する長孔４６が形成されている。
【００２８】
この画像形成ユニット６は、プリンタ本体側の装着部に対し、同図(a) の矢印ａ、ａ´で示す方向に挿抜可能に構成されており、そのプリンタ本体側装着部への挿入方向端面（同図(a) の左がわ側面）は、画像形成部４１の側面から感光体ドラム軸４７が外部に突出して配置され、その横にクリーナ８からの廃トナー排出部４８−１が外部に突設され、更に内部のトナー撹拌器の軸に連結されているエンコーダ４９が、下部のみ開口するエンコーダカバー４１ａに覆われて配置されている。尚、同図(a) ではエンコーダ４９が見えるようにエンコーダカバー４１ａの大部分を切り欠いて示している。また、トナーカートリッジ４４側では、上部に廃トナー受入部４８−２が外部に突設されている。
【００２９】
他方、プリンタ１の画像形成ユニット装着部には、同図(b) に示すように、上記の画像形成ユニット６がプリンタ１の装着部に挿入されたとき廃トナー排出部４８−１と廃トナー受入部４８−２とに連結する本体側搬送機構５０が配設されている。
【００３０】
この本体側搬送機構５０は、搬送パイプ５１と、この搬送パイプ５１内に収容されている搬送スクリュー５２とこの搬送スクリュー５２を回転駆動する駆動部５３とを備え、搬送パイプ５１には、上端部にトナーカートリッジ４４の廃トナー受入部４８−２に後述する搬出係合部を介して連通する搬出口５４が形成され、下端部にはクリーナ８の廃トナー排出部４８−１にこれも後述する搬入係合部を介して連通する搬入口５５が形成されている。
【００３１】
この本体側搬送機構５０の搬送パイプ５１の内部は、同図(c) 示すように、内壁に凹凸が形成されており、搬送スクリュー５２は搬送パイプ内壁の凸部５６に接して回転する。これにより、廃トナーが搬送パイプ５１内に無い新品状態では、搬送パイプ５１と搬送スクリュー５２の接触面積を少なくすることができ、初期状態での搬送スクリュー５２の駆動トルクを減少させることができ、電力の節減に効果が得られる。
【００３２】
また、廃トナーが搬送パイプ５１内を搬送されると、搬送パイプ内壁に凹部５７が形成されていることによって、搬送パイプ５１と搬送スクリュー５２の間に廃トナーが多く介在して潤滑の役目を果たし、更なる廃トナー駆動トルクの減少効果が得られる。
【００３３】
図３(a),(b) は、画像形成ユニット６のプリンタ本体側装着部５８への装着前後の状態を示す図である。尚、以下の説明では、図１で示す図面奥行き方向の向う側となる図３(a),(b) の左側を各構成部の外側といい、図１で示す図面奥行き方向の手前側となる図３(a),(b) の右側を各構成部の内側といっている。
【００３４】
図３(a) に示すように、プリンタ本体側装着部５８の外側の面に近接して、図２(b) に示した本体側搬送機構５０が設けられ、その搬送パイプ５１の下端部の搬入口５５の上方には、プリンタ本体側装着部５８と一体な搬入係合部５８ａが形成され、搬送パイプ５１の上端部の搬出口５４の下方には、これもプリンタ本体側装着部５８と一体な搬出係合部５８ｂが形成されている。
【００３５】
そして、本体側搬送機構５０の搬入係合部５８ａのプリンタ本体側装着部５８の内側面には、画像形成ユニット６の廃トナー排出部４８−１が嵌入して係合する下部係合挿入口５９が形成されている。
【００３６】
この下部係合挿入口５９には、画像形成ユニット６が係合していないとき、すなわちプリンタ本体側装着部５８に装着されていないときは、搬入係合部５８ａに外側から嵌入して配置されている搬入部シャッタ６１の係合面６１ａが、搬入係合部５８ａの外側部５８ａ−１との間に介装されている押し付勢バネ６２の押し付勢力によって下部係合挿入口５９方向にほぼプリンタ本体側装着部５８の内側面と一致する位置まで押し出され、フランジ６１ｂが搬入係合部５８ａの外側端部に当接して停止している。この状態で搬入部シャッタ６１の下部が、搬入係合部５８ａの下部に形成されている搬送パイプ５１下部の搬入口５５と連通する下部開口６３を遮蔽している。
【００３７】
また、本体側搬送機構５０の搬出係合部５８ｂのプリンタ本体側装着部５８の内側面には、画像形成ユニット６の廃トナー受入部４８−２が嵌入して係合する上部係合挿入口６４が形成されている。
【００３８】
この上部係合挿入口６４には、画像形成ユニット６が係合していないとき、すなわちプリンタ本体側装着部５８に装着されていないときは、搬出係合部５８ｂに外側から嵌入して配置されている搬出部シャッタ６５の係合面６５ａが、搬出係合部５８ｂの外側部５８ｂ−１との間に介装されている押し付勢バネ６６の押し付勢力によって上部係合挿入口６４方向にほぼプリンタ本体側装着部５８の内側面と一致する位置まで押出され、フランジ６５ｂが搬出係合部５８ｂの外側端部に当接して停止している。この状態で搬出部シャッタ６５の上部が、搬出係合部５８ｂの上部に形成されている搬送パイプ５１上部の搬出口５４と連通する上部開口６７を遮蔽している。
【００３９】
他方、画像形成ユニット６の廃トナー排出部４８−１には、円筒状の先端部の周面下部に排出口６８が形成されている。廃トナー排出部４８−１の円筒状の先端部周面にはフランジの付いた円環状の排出口シャッタ６９が外嵌しており、画像形成ユニット６がプリンタ本体側装着部５８に装着されていないとき、つまり単体で在るときは、排出口シャッタ６９は、排出口シャッタ６９のトナーカートリッジ４４側を向く円環開口部の縁と廃トナー排出部４８−１の付け根部との間に廃トナー排出部４８−１に外嵌して介装された押し付勢バネ７１の押し付勢力によって、廃トナー排出部４８−１の先端部に押し出されて停止している。この状態で、排出口シャッタ６９によって排出口６８は遮蔽されている。
【００４０】
そして、この廃トナー排出部４８−１の円筒状の内部には、クリーナ８の下部に延在して配設されている搬送スクリュー７２の先端部が挿入されている。また、廃トナー排出部４８−１の上方からプリンタ本体側装着部５８に向けてストッパ７３が突設されている。
【００４１】
また、画像形成ユニット６の廃トナー受入部４８−２には、円筒状の先端部の周面上部に受入口７４が形成されている。廃トナー受入部４８−２の円筒状の先端部周面には、これもフランジの付いた円環状の受入口シャッタ７５が外嵌しており、画像形成ユニット６がプリンタ本体側装着部５８に装着されていないとき、つまり単体で在るときは、受入口シャッタ７５は、受入口シャッタ７５のトナーカートリッジ４４側を向く円環開口部の縁と、廃トナー受入部４８−２の内側フランジ４８−２ａとの間に廃トナー受入部４８−２に外嵌して介装された押し付勢バネ７６の押し付勢力によって、廃トナー受入部４８−２の先端部に押し出されて停止している。この状態で、受入口シャッタ７５によって受入口７４は遮蔽されている。
【００４２】
そして、この廃トナー受入部４８−２の円筒状の内部には、トナーカートリッジ４４の上部に延在して配設されている搬送パイプ７７に配設されている搬送スクリュー７８の先端部が挿入されている。
【００４３】
上記の構成で、図３(b) に示すように、画像形成ユニット６がプリンタ本体側装着部５８に装着されると、本体側搬送機構５０の搬入係合部５８ａにおいては、クリーナ８の廃トナー排出部４８−１が同図(a) に示す下部係合挿入口５９に画像形成ユニット６のストッパ７３がプリンタ本体側装着部５８の面に当接して画像形成ユニット６が停止するところまで挿入されることにより、搬入部シャッタ６１の係合面６１ａが廃トナー排出部４８−１により押し込まれ、搬入部シャッタ６１が押し付勢バネ６２の押し付勢力に抗してプリンタ本体側装着部５８の外側方向に移動して、下部開口６３の遮蔽を解除する。
【００４４】
また、これと同時に、排出口シャッタ６９のフランジ６９ａがプリンタ本体側装着部５８の内側面に当接して下部係合挿入口５９への侵入を阻止され、排出口６８の遮蔽を解除する。
【００４５】
これにより、搬送スクリュー７２によって排出口６８まで搬送されるクリーナ８内の廃トナーが、排出口６８、下部開口６３を介して本体側搬送機構５０の搬送パイプ５１の搬入口５５に送り込まれる。
【００４６】
また、他方では、本体側搬送機構５０の搬出係合部５８ｂにおいては、トナーカートリッジ４４の廃トナー受入部４８−２が同図(a) に示す上部係合挿入口６４に上述したように画像形成ユニット６のストッパ７３がプリンタ本体側装着部５８の面に当接して画像形成ユニット６が停止するところまで挿入されることにより、搬出部シャッタ６５の係合面６５ａが廃トナー受入部４８−２により押し込まれ、搬出部シャッタ６５が押し付勢バネ６６の押し付勢力に抗してプリンタ本体側装着部５８の外側方向に移動して、上部開口６７の遮蔽を解除する。
【００４７】
また、これと同時に、受入口シャッタ７５のフランジ７５ａがプリンタ本体側装着部５８の内側面に当接して上部係合挿入口６４への侵入を阻止され、受入口７４の遮蔽を解除する。
【００４８】
これにより、搬送パイプ５１内を図２(b) に示した搬送スクリュー５２によって搬送パイプ５１の搬出部５４まで搬送されてきた上記クリーナ８内からの廃トナーが、搬出部５４、上部開口６７、受入口７４を介して、トナーカートリッジ４４の搬送パイプ７７に送り込まれる。そして、この搬送パイプ７７に連結されている後述する廃トナー回収袋に回収される。
【００４９】
このように、本例によれば、クリーナからトナーカートリッジへ廃トナーを回収する搬送機構が、画像形成ユニットではなくプリンタ本体側に配置されるので、画像形成ユニットの構成を簡略化することができる。また、画像形成ユニットの挿入装着動作に連動してプリンタ本体側の搬送機構と画像形成ユニット側の２つの搬送機構との連結と、それぞれの開口部の遮蔽解除とが行われるので、ユーザーが簡単に操作でき、使い勝手の良い、構成が簡略化されて安価な画像形成ユニットを提供することが可能となる。
【００５０】
尚、画像形成ユニットをプリンタ本体の装着部から図２(a) の矢印ａ´で示した方向に脱抜するときは、その脱抜動作に連動して、各部が図３(b) の状態から同図(a) の状態に自動的に変化する。
【００５１】
（実施形態２）
図４は、実施形態２における廃トナー回収装置の基本的なユニット構成を示す図である。尚、同図には、図３(a),(b) に示した構成と同一構成部分には図３(a),(b) と同一の番号を付与して示している。図４に示すように、本例の廃トナー回収装置は、上述したトナーカートリッジ４４内に配設されている搬送スクリュー７８を内蔵する搬送パイプ７７とその搬送パイプ７７に連結されている廃トナー回収袋から成る。
【００５２】
上記の搬送スクリュー７８は駆動軸７９により回転駆動される。駆動軸７９は、搬送パイプ７７の端部に嵌合する軸受８１に支持されて、突端にギア８２が固着している。軸受８１とギア８２との間にはパッキング８３が介挿される。これにより、搬送パイプ７７のギア８２側の端部が外部から封止される。
【００５３】
上記の駆動軸７９は、搬送パイプ７７のほぼ中央部まで延びて搬送スクリュー７８と連結している。その搬送パイプ７７には、廃トナー回収袋８４が取り付けられている。廃トナー回収袋８４は、搬送パイプ７７の両端部近傍で、筒袖状の取り付け開口部に搬送パイプ７７を挿通され、結束バンド８５で開口部を閉じられると共に上部を搬送パイプ７７に位置固定されている。搬送スクリュー７８で受入口７４から内部に搬送されてくる廃トナー８６は、搬送パイプ７７の略中央から下方に配置される廃トナー回収袋８４内に落下して回収される。
【００５４】
図５は、図１では図示を省略した上記の搬送パイプ７７、廃トナー回収袋８４、及び上述した廃トナー回収機構の一部を追加して示す画像形成ユニット６の断面図である。尚、図１で説明した構成部分には、図１と同一の番号を付与して示し、図１で説明を省略した部分については新たな番号を付与して、以下に説明する。
【００５５】
画像形成部４１のクリーナ８の内部には、感光体ドラム７の周面に当接するクリーニングブレード８７が配設されており、下部には、図３(a),(b) で示した搬送スクリュー７２と廃トナー排出部４８−１の内側開口部が見えている。
【００５６】
また、画像形成部４１のトナー室８８には、上方のトナーカートリッジ４４から補給されるトナー８９が充填されており、そのトナー室８８の上部にはトナー撹拌器９１が配置されている。このトナー撹拌器９１の回転支持軸の図面奥行き向う側の端部に、図２(a) に示したエンコーダ４９が固設されている。
【００５７】
そして、トナー室８８の下部には、側面開口部に図１に示した現像ローラ１３が図の反時計回り方向に回転するように配設されており、この現像ローラ１３の周面には、図の斜め下部にスポンジ９２が当接してトナー漏れを防いでいる。また、現像ローラ１３の斜め上には供給ローラ９３が摺接してトナー８９を現像ローラ１３に供給し、その回転方向下流側近傍にドクターブレード９４が圧接して、現像ローラ１３周面上に形成されるトナー層の厚さを規制している。
【００５８】
画像形成部４１のトナー室８８の上にはトナーカートリッジ４４が着脱自在に装着されている。トナーカートリッジ４４の下部開口にはシール部材９５が摺動自在に配設され、トナーカートリッジ４４がトナー室８８上に装着されているときは、同図に示すように開口部の両側に移動して開口部を開放し、内部のトナー８９をトナー室８８に常に補充できるようにしている。
【００５９】
トナーカートリッジ４４の上部には、図４に示した搬送パイプ７７、搬送スクリュー７８、駆動軸７９、及び廃トナー回収袋８４が配設されている。図４では基本的に搬送パイプ７７への廃トナー回収袋８４の取り付け状態と廃トナー８６の回収方法を示すために、一部の図示を省略して示したが、実際には図５に示すように、廃トナー回収袋８４には粉塵フィルタ９６と、マイラ９７が取り付けられている。
【００６０】
図６は、本例の廃トナー回収装置の上記実際の構成を示す斜視図である。同図において廃トナー回収袋８４には、その下両端部に図５に示したマイラ９７が２つ折りにして取り付けられている。また、廃トナー回収袋８４の上部中央は切り欠かれており、その切り欠き部を被って図５に示した粉塵フィルタ９６が取り付けられている。この粉塵フィルタ９６が取り付けられていることにより、図４では密閉されているように示した廃トナー回収袋８４は、実際には粉塵フィルタ９６を介して通気性を備えている。
【００６１】
通常、新品時の廃トナー回収袋８４は折りたたまれており、したがって内部が密着しやすく、廃トナーの回収量が最大容量になる前に、回収不能となる場合が多い。しかし、本例では、上記のように粉塵フィルタ９６を取り付けて通気性を持たせたことにより、廃トナー回収袋８４の下両端部に取り付けられている２つ折りのマイラ９７によって廃トナー回収袋８４の下両端部が外側に広げられたとき、粉塵フィルタ９６を介して外部の空気が導入されて廃トナー回収袋８４の下両端部が容易に膨らむことができる。
【００６２】
したがって、回収されて廃トナー回収袋８４の中央部に堆積する廃トナー８６の山が容易に廃トナー回収袋８４の下両端部方向に崩れ落ちて平均化され、これにより、廃トナー回収袋８４の回収容量を向上させることができ、より多量の廃トナーを回収することができるようになる。
【００６３】
なお、本例の場合は、廃トナー回収袋８４に単なるマイラを取り付けているが、これに限ることなく、弾性体等の復元力のある部材を取り付けるようにしてもよい。
（実施形態３）
ところで、図１に示したタンデム型のカラープリンタ１における４つの画像形成ユニット６のように、本体装置に複数のユニットを着脱自在に備える構成では、これら複数のユニットの装着の有無や、ユニットの例えば現像器のトナーの残量検知や、その他各ユニット固有の情報を識別することが好ましい。ユニット固有の情報としては、例えばどの色のトナーを収容している画像形成ユニットであるか、などの情報がある。
【００６４】
上記のようなプリンタは、印刷が繰り返されて、一定枚数以上の印刷が行われると、画像形成ユニットの寿命が切れ、新品の画像形成ユニットと交換しなければならない。
また、カラープリンタは、通常モノクロ印刷モードとフルカラー印刷モードの２種類の印刷モードを備えているが、２色印刷のような特殊な印刷モードは備えていない。しかし、ＰＯＰ（Point of purchase advertising：購買時点広告）などでは、顧客の目に目立つように原色印刷を行う場合が多く、マゼンタとシアンのみによる印刷を行うことなどもある。
【００６５】
そのような場合は、プリンタには上記のように２色印刷の切替機能は無いので、一般にはイエローとブラックの画像形成ユニットを取り外して、マゼンタとシアンのみによる印刷を実行する。
【００６６】
このように、画像形成ユニットを新品と交換した場合、あるいは一時的に取り外した２つの画像形成ユニットを装着し直した場合に、誤ってイエローとブラックの画像形成ユニットを入れ替えて装着したりすると、その後の稼動ではイエローの画像形成ユニットにブラックの印字信号が送られ、ブラックの画像形成ユニットにイエローの印字信号が送られることになり、正しいカラー画像を形成できなくなる。
【００６７】
したがって、ユニット固有の情報を識別することは重要なことであり、このようなユニット固有の情報を識別する方法は、上記のユニットの装着の有無やトナーの残量検知などの方法と共に種々の方法が採られている。本例でも例えば図２(a) に示した画像形成ユニット６においてエンコーダ４９が使用されている。前述したようにエンコーダ４９はトナー撹拌器９１の回転支持軸端部に固設されて回転する。本例では、このエンコーダ４９の回転を種々の情報検知に使っている。
【００６８】
図７(a) は、本例における画像形成ユニット６がプリンタ本体側の装着部に装着されたときのエンコーダ４９と、そのエンコーダ情報を検出する検知センサとの配置関係を示す図であり、同図(b) は、そのときのエンコーダと検知センサのみを取り出して示す斜視図である。
【００６９】
図７(a) に示すように、画像形成ユニット６がプリンタ本体側の装着部に装着されるとこの装着動作に連動して、検知センサ９８が、破線で示す下方の位置から実線で示す上方の検知位置に上昇する。
【００７０】
エンコーダ４９は、同図(a) に示すように、トナー撹拌器９１の回転支持軸９９の外端部に固設され、トナー撹拌器９１の回転に伴われて、同図(b) の矢印ｂで示す反時計回り方向に回転する。エンコーダ４９の円周部には、複数の被検知片１０１が形成されている。検知センサ９８は、光透過型のフォトセンサからなり、回転するエンコーダ４９の被検知片１０１により光路を遮断されることにより、被検知片１０１の通過、幅、配置間隔等を検出する。
【００７１】
尚、エンコーダ４９の被検知片１０１を光反射性の面に構成し、検知センサ９８を光反射型のフォトセンサとしても良い。
図８(a) 〜(d) は、図１に示した４個の画像形成ユニット６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）にそれぞれ取り付けられるエンコーダ４９（４９ｍ、４９ｃ、４９ｙ、４９ｋ）の例を示す図である。同図(a) は、本例において１種類のみ大量生産されるエンコーダの例を示している。本例のエンコーダは、中心を通るどの直線（直径としても同じ）に対しても対称形になるように形成されている。同図(a) に示すエンコーダ４９ｍは円周の１／２に１〜８まで番号を有する８個の被検知片１０１が形成され、残る円周の１／２にも１〜８まで番号を有する同形の８個の被検知片１０１が形成されている。
【００７２】
同図(a) の丸Ａ内に示す一部拡大図に示すように、上記の被検知片１０１（拡大図では８番、１番、２番の３個の被検知片１０１を示している）には、その根元両側にＲのついた切り込み１０２が形成されている。この切り込み１０２が形成されていることにより、１〜８番までの被検知片１０１は、いずれも指で容易に折り取ることができる。
【００７３】
これにより、例えば、同図(a) に示す大量生産されたままの折り取りのないエンコーダ４９ｍ、同図(b) に示すように１番の被検知片１０１を折り取ったエンコーダ４９ｃ、同図(c) に示すように２番の被検知片１０１を折り取ったエンコーダ４９ｙ、そして、同図(d) に示すように１番と２番の２個の被検知片１０１を折り取ったエンコーダ４９ｋというように、同図(a) に示す１種類のみのエンコーダから被検知片１０１の形状や配置の異なる４種類のエンコーダを指で任意の被検知片１０１を折り取るだけで作り出すことができる。もちろん、４種離と限るものではなく、被検知片１０１は対称形で８個あるので８の順列・組み合わせの数だけのエンコーダの種類を作り出すことができる。
【００７４】
そして、例えば、同図(a) 示すエンコーダ４９ｍをマゼンタの画像形成ユニット６Ｍに取り付け、同図(b) に示すエンコーダ４９ｃをシアンの画像形成ユニット６Ｃに取り付け、同図(c) に示すエンコーダ４９ｙをイエローの画像形成ユニット６Ｙに取り付け、そして、同図(d) に示すエンコーダ４９ｋをブラックの画像形成ユニット６Ｋに取り付け、その検知センサ９８による検出波形を記録した波形テーブルを予め制御部のメモリに格納しておく。
【００７５】
そうすれば、プリンタ本体側の装着部に画像形成ユニットが装着されているか否かを検出できるだけでなく、そのエンコーダ４９の検出波形とメモリに格納されている波形テーブルの波形とを比較することによって、どの色のトナーを収容した画像形成ユニットが装着されたかを容易に確認することができる。
【００７６】
また、エンコーダ４９の回転周期を監視することによって、トナー撹拌器９１の回転状態を知ることが出来、これからトナーの残量を検知することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態１における画像形成装置（プリンタ）の内部構成を説明する断面図である。
【図２】(a) は実施形態１における画像形成ユニットを単体で示す斜視図、(b) はプリンタ本体側に配置されている廃トナー搬送機構を示す図、(c) は廃トナー搬送機構の搬送パイプ内部の拡大断面図である。
【図３】(a),(b) は実施形態１における画像形成ユニットがプリンタ本体装着部に装着される前後の状態を示す図である。
【図４】実施形態２における廃トナー回収装置の基本的なユニット構成を示す図である。
【図５】実施形態２における搬送パイプ、廃トナー回収袋及び廃トナー回収機構の一部を追加して示す画像形成ユニットの断面図である。
【図６】実施形態２における廃トナー回収装置の実際の構成を示す斜視図である。
【図７】(a) は実施形態３における画像形成ユニットのエンコーダとそのエンコーダ情報を検出するプリンタ本体側の検知センサとの配置関係を示す図、(b) はそのときのエンコーダと検知センサのみを取り出して示す斜視図である。
【図８】(a) 〜(d) は実施形態３における４個の画像形成ユニットにそれぞれ取り付けられるエンコーダの例を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１      画像形成装置（プリンタ）
２      画像形成部
３      中間転写ベルトユニット
４      給紙部
５      両面印刷用搬送ユニット
６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）  画像形成ユニット
７      感光体ドラム
８      クリーナ
９      帯電器
１１    光書込ヘッド
１２    現像器
１３    現像ローラ
１４    転写ベルト
１５    駆動ローラ
１６    従動ローラ
１７    ベルト位置制御機構
１８    一次転写ローラ
１９    ベルトクリーナユニット
２０    廃トナー回収容器
２１    給紙カセット
２２    用紙取出ローラ
２３    給送ローラ
２４    捌きローラ
２５    搬送ローラ対
２６    二次転写ローラ
２７    ベルト式熱定着装置
２８    搬出ローラ対
２９    排紙トレー
３１    排紙ローラ対
３２ａ  開始返送路
３２ｂ  中間返送路
３２ｃ  終端返送路
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ  返送ローラ対
３４    搬入ローラ対
３５    クリーニングローラ
３６    取り込みローラ
３７    搬送スクリュー
３８    落下筒
３９    押圧ローラ
４０    ハウジング本体
４１    画像形成部
４１ａ  エンコーダカバー
４２    上カバー
４３    サイドカバー
４４    トナーカートリッジ
４５    ドラムカバー
４６    長孔
４７    感光体ドラム軸
４８−１    廃トナー排出部
４８−２    廃トナー受入部
４８−２ａ  内側フランジ
４９    エンコーダ
５０    本体側搬送機構
５１    搬送パイプ
５２    搬送スクリュー
５３    駆動部
５４    搬出口
５５    搬入口
５６    凸部
５７    凹部
５８    プリンタ本体側装着部
５８ａ  搬入係合部
５８ｂ  搬出係合部
５９    下部係合挿入口
６１    搬入部シャッタ
６１ａ  係合面
６１ｂ  フランジ
６２    押し付勢バネ
６３    下部開口
６４    上部係合挿入口
６５    搬出部シャッタ
６５ａ  係合面
６５ｂ  フランジ
６６    押し付勢バネ
６７    上部開口
６８    排出口
６９    排出口シャッタ
７１    押し付勢バネ
７２    搬送スクリュー
７３    ストッパ
７４    受入口
７５    受入口シャッタ
７６    押し付勢バネ
７７    搬送パイプ
７８    搬送スクリュー
７９    駆動軸
８０    廃トナー回収装置
８１    軸受
８２    ギア
８３    パッキング
８４    廃トナー回収袋
８５    結束バンド
８６    廃トナー
８７    クリーニングブレード
８８    トナー室
８９    トナー
９１    トナー撹拌器
９２    スポンジ
９３    供給ローラ
９４    ドクターブレード
９５    シール部材
９６    粉塵フィルタ
９７    マイラ
９８    検知センサ
９９    回転支持軸
１０１  被検知片
１０２  切り込み
【図１】
2005266219.tif 000003
【図２】
2005266219.tif 000004
【図３】
2005266219.tif 000005
【図４】
2005266219.tif 000006
【図５】
2005266219.tif 000007
【図６】
2005266219.tif 000008
【図７】
2005266219.tif 000009
【図８】
2005266219.tif 000010