JP2007072330A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、感光体ドラムと中間転写ベルトとの位置精度を保証しつつ、感光体ドラムなどの画像形成に関わる部材を交換する際の使用者にとって操作性を向上させることである。
【解決手段】感光体ドラム１０を含むプロセスカートリッジ１５と、このカートリッジ１５の上方に配置され、感光体ドラム１０に形成した像を転写する中間転写ベルト１７と、を有する画像形成装置において、プロセスカートリッジ１５と中間転写ベルト１７を支持する作像筐体５０を有し、作像筐体５０は、プロセスカートリッジ１５と中間転写ベルト１７を支持した状態で画像形成装置本体に対して引き出し収納可能であり、作像筐体５０の引き出し後に、中間転写ベルト１７とプロセスカートリッジ１５との間の相対的な位置変動させることで、プロセスカートリッジ１５の着脱部が開放され、プロセスカートリッジ１５の着脱が可能となることを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、電子写真方式を利用して記録材に画像形成を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。

近年、電子写真方式を採用した画像形成装置では、感光体ドラムとこれに作用するプロセス手段を有する画像形成部を複数並設し、記録材にカラー画像を形成することが可能なカラー画像形成装置が実用化されている。なかでも、装置の小型化、記録材の種類による画像不良防止のために、複数の画像形成部において感光体ドラム上に作像した像を中間転写ベルトに重ね合わせて一次転写し、中間転写ベルト上の像を記録材に一括して二次転写する構成が多く用いられている。

このようなカラー画像形成装置において、一次転写によって中間転写ベルト上に作成された像が二次転写位置に至るまでの距離を短くするために、並設された複数の画像形成部の上側に中間転写ベルトが配置されたものがある。このようなカラー画像形成装置において、感光体ドラムやその周辺の構成部品を交換するための技術としては、例えば特開２００３−２８７９３９号公報に開示された技術がある（以下、特許文献１という）。この特許文献１に記載の技術によれば、複数の像担持体、中間転写ベルト、及びこれらの周辺に設けられた構成部品を本体筐体の手前側に引き出す構成となっている。或いは、前記複数の像担持体、中間転写ベルト、及びこれらの周辺に設けられた構成部品を支持台に一体的に支持し、この支持台を本体筐体の手前側に引き出す構成となっている。

特開２００３−２８７９３９号公報（第２１頁、図１０）

前記したように、特許文献１では、感光体ドラムや中間転写ベルトなどの多数の部材（以下、画像形成に関わる部材という）を支持台で一体に支持し、この支持台を引き出すことは可能である。ここで、前記画像形成に関わる部材のうちの消耗品の交換を使用者が行うことを考えた場合、その交換時の使用者による操作性を考慮して、前記支持体に対して前記画像形成に関わる部材をどのように支持するのか等を考える必要がある。しかしながら、上記特許文献１には、前述したように、前記画像形成に関わる部材を、本体筐体に対して引き出し可能な支持台で一体に支持することが開示されているだけであり、具体的にどのように支持するのかは不明である。そのため、プロセスユニットの交換容易性が要求される。

そこで、本発明の目的は、感光体ドラムと中間転写ベルトとの位置精度を保証しつつ、感光体ドラムなどの画像形成に関わるプロセスユニットを交換する際の使用者にとって操作性を向上させることである。

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、像担持体と前記像担持体に作用するプロセス手段とを有するプロセスユニットと、前記プロセスユニットの上方に配置され、前記像担持体に形成した像が転写される中間転写体と、を有する画像形成装置において、 前記プロセスユニットと前記中間転写体を支持する第一の筐体を有し、前記第一の筐体は、前記プロセスユニットと前記中間転写体を支持した状態で画像形成装置本体に対して引き出し収納可能であり、前記第一の筐体の引き出し後に、前記中間転写体とプロセスユニットとの間の相対的な位置変動させることで、プロセスユニットの着脱部が開放され、プロセスユニットの着脱が可能となることを特徴とする。

上記本発明によれば、像担持体と中間転写体との位置精度を保証しつつ、中間転写体が筐体に設けられていてもプロセスユニットを交換する際の使用者にとって操作性を向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。

先ず図１を用いて画像形成装置の基本構成を説明する。図１に例示している画像形成装置は、複数の感光体ドラム１０を水平に一列に並設し、各感光体ドラム１０上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１７に順次重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆるインライン型の画像形成装置となっている。

画像形成装置１は、一定の間隔をおいて略水平な一直線上に配置されたプロセスユニットであるプロセスカートリッジ１５を４つ備えている。各カートリッジ１５は、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の画像を形成する。

各プロセスカートリッジ１５には、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体１０（以下、感光体ドラムという）が設置されている。感光体ドラム１０の周囲には、感光体ドラムに作用するプロセス手段としての一次帯電器１１、現像装置１２、トナー収納部１３、ドラムクリーナ装置１４がそれぞれ配置されている。一次帯電器１１と現像装置１２との間の下方には、感光体ドラム１０を露光する露光装置１６が設置されている。また、感光体ドラム１０の対向位置には、中間転写ベルトを介して転写手段としての一次転写ローラ１８がそれぞれ配置されている。

４つの各現像装置１２には、各トナー収納部１３からそれぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが供給されている。

感光体ドラム１０は、負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置（不図示）によって所定のプロセススピードで回転駆動される。

一次帯電手段としての一次帯電器１１は、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって感光体ドラム１０の表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。

現像装置１２は、現像剤としてのトナーを内蔵し、それぞれ各感光体ドラム１０上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。

一次転写手段としての一次転写ローラ１８は、中間転写ベルトユニット２０内に配設され、感光体ドラム１０に対向付勢されるよう配置されている。

ドラムクリーナ装置１４は、感光体ドラム１０上で一次転写時の残留した転写残トナーを感光体ドラム１０から除去するためのクリーニングブレード等を有しており、回収された廃トナーは廃トナー収納部１９に回収される。なお、感光体ドラム１０上の廃トナーをドラムクリーナ装置ではなく、中間転写ベルト１７に転写させ、プロセスカートリッジ１５内に廃トナーを回収しないものもある。

中間転写ベルトユニット２０は、中間転写体としての中間転写ベルト１７を張架する駆動ローラ２１、従動ローラ２２、テンションローラ２３を備えている。駆動ローラ２１の軸上にはギア（不図示）が設けられ、このギアが装置本体側の駆動ギアから駆動力の伝達を受けて駆動ローラ２１が回転駆動され、中間転写ベルト１７が回転移動する。駆動ローラ２１は、二次転写ローラ５と対向するよう配置され、二次転写対向ローラとしての役目も兼ねている。

なお、中間転写ベルトユニット２０は、転写フレーム３０で保持されている。この転写フレーム３０内には、感光体ドラム１０で作成された像を中間転写ベルト１７に転写するために高圧を供給するための転写高圧電源（転写高圧手段）３１が内蔵されている。

また、二次転写ローラ５の記録材の搬送方向下流側には、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂを有する定着装置６が縦パス構成で設置されている。

露光装置１６は、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザー発光手段で構成されている。露光装置１６は、各感光体ドラム１０に露光を行うことによって、各一次帯電器１１で帯電された各感光体ドラム１０の表面に画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。露光装置１６は、プロセスカートリッジ１５の下方に配置され、且つ画像形成装置１内に固定されている。

次に、上記画像形成装置による画像形成動作について説明する。

原稿読取装置４０で原稿を読み取り、画像形成開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各プロセスカートリッジ１５の各感光体ドラム１０は、それぞれ一次帯電器１１によって一様に負極性に帯電される。そして、露光装置１６は、外部から入力されるカラー色分解された画像信号をレーザー発光素子から照射し、各感光体ドラム１０上に各色の静電潜像を形成する。

そして、まず感光体ドラム１０上に形成された静電潜像に、感光体ドラム１０の帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置１２により、各色のトナーを付着させてトナー像として可視像化する。このトナー像は、感光体ドラム１０と一次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された一次転写ローラ１８により、駆動されている中間転写ベルト１７に一次転写される。

以下同様にして、中間転写ベルトユニット２０でイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー像を順次重ね合わせ、フルカラーのトナー像を中間転写ベルトユニット２０に形成する。

なお、各感光体ドラム１０上に残留した転写残トナーは、ドラムクリーナ装置１４に設けられたクリーナブレード等により掻き落とされ、回収される。

そして、中間転写ベルトユニット２０上のフルカラートナー像先端は、駆動ローラ（二次転写対向ローラ）２１と二次転写ローラ５間の二次転写部に移動される。一方、給送カセット２又は手差しトレイ３から給送される記録材は、略垂直に形成された搬送パスを通り、前記トナー像先端が二次転写部に移動されるタイミングに合わせて、レジストローラ４により二次転写部に搬送される。二次転写部に搬送された記録材に、二次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された二次転写ローラ５により、フルカラーのトナー像が一括して二次転写される。

この際、中間転写ベルト１７上の二次転写の残留トナーは、転写クリーニング装置２４で掻き落とされ、廃トナー収納容器２５へと搬送される。

フルカラーのトナー像が形成された記録材は、下流に位置する定着装置６に搬送され、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像が加熱、加圧されて記録材の表面に熱定着される。その後、記録材は、第一の排出ローラ７によって本体上面の排出トレイ８上に排出されて、一連の画像形成動作を終了する。

なお画像形成装置にはオプションとして、第一の排出ローラ７の上方に追加の増設排出装置９が内蔵できる構成となっている。

〔第１実施形態〕
次に図２及び図３を用いて第１実施形態に係る画像形成装置の筐体構成を説明する。図２は画像形成装置の筐体構成を示す模式斜視図、図３は画像形成装置の作像筐体とプロセスカートリッジの配置を示す斜視図である。

先ず、図２に示すように、画像形成装置１は、プロセスカートリッジ１５と中間転写ベルトユニット２０を一体に支持する作像筐体（第一の筐体）５０と、画像形成装置本体全体を支持している本体筐体（第二の筐体）４１とにより構成されている。本体筐体４１には作像筐体５０が画像形成装置１外に引き出される際に支持する伸縮可能な支持レール（レール部材）４２を左右二本配置している。すなわち、作像筐体５０は、本体筐体４１に設けた支持レール４２に支持された状態で画像形成装置外に引き出され、又は画像形成装置内に収納される。

作像筐体５０は、前述したように、プロセスカートリッジ１５と中間転写ベルトユニット２０を一体に支持した状態で画像形成装置本体１に対して引き出し収納可能に構成されている。更に、作像筐体５０は、プロセスカートリッジ１５を交換するために、プロセスカートリッジ１５に対し中間転写ベルトユニット２０が開放するように、中間転写ベルトユニット２０（又はプロセスカートリッジ）を移動可能に支持している。即ち、中間転写ベルトユニット２０の開放によりプロセスカートリッジ１５の着脱部が開放される。以下、詳しく説明する。

プロセスカートリッジ１５は、図３に示す矢印方向へ挿入することで作像筐体５０に対して着脱可能に装着される。作像筐体５０に挿入されたプロセスカートリッジ１５は、感光体ドラム１０の軸両端に支持されたベアリング１０ａが、作像筐体５０内の対向する壁面に設けたドラム支持部５０ａに支持されて、作像筐体５０内に装着される構成となっている。

また、作像筐体５０は、中間転写ベルト１７上のトナー像を検知して、画像形成装置の画像濃度変動や４つの感光体ドラムからの転写位置ズレを検知するレジスト・濃度検知装置５３も一体に支持している。この構成により、感光体ドラム１０との位置精度が非常に高精度となり、検出誤差がなくなり、画像の安定が実現する。

ここで、図４を用いて中間転写ベルトユニット２０周りの構成を説明する。図４は中間転写ベルトユニットの構成を示す斜視図である。

図４（ａ）は中間転写ベルトユニット２０と転写フレーム３０とをユニット毎に示している。中間転写ベルトユニット２０の第一の保持軸２０ａ（２ヵ所）が転写フレーム３０の第一の保持部３０ａ（２ヵ所）に係合される構成となっている。また、二次転写を行う駆動ローラ２１付近においても、中間転写ベルトユニット２０の第二の保持軸２０ｂ（２ヵ所）が転写フレーム３０の第二の保持部３０ｂ（２ヵ所）に係合される構成となっている。そして、図４（ｂ）に示すように、各保持軸２０ａ，２０ｂが保持部３０ａ，３０ｂに挿入され、中間転写ベルトユニット２０と転写フレーム３０が合体される。

この合体の際、転写フレーム３０内の第一、二の加圧バネ３０ｃ，３０ｄ（各２個）が、それぞれ中間転写ベルトユニット２０の第一の支持部２０ｃ（２ヵ所）と駆動ローラ２１付近の第二の支持部２０ｄ（２ヵ所）に加圧した状態でセットされている。

次に図５を用いて転写フレーム３０が一体に設けられた中間転写ベルトユニット２０と作像筐体５０との関係について説明する。図５（ａ）に示すように、合体された中間転写ベルトユニット２０と転写フレーム３０は、プロセスカートリッジ１５が装着された作像筐体５０に対し、転写フレーム３０内の回動軸（支持部）３０ｅを中心に回動可能に支持（両端２ヵ所）されている。ここで、回動軸３０ｅは、プロセスカートリッジ１５に対し中間転写ベルトユニット２０が開放するように、前記中間転写ベルトユニット２０を移動するための移動手段である。

また前記回動軸３０ｅは、その回動中心が感光体ドラム１０の回転中心線と略平行な方向になるように配置されている。

更に前記回動軸３０ｅは、作像筐体５０におけるプロセスカートリッジ１５の並び方向の一方の端部のプロセスカートリッジ側に配置されている。ここでは、回動軸３０ｅを、二次転写部から最も離れたプロセスカートリッジ側に配置した構成を例示しているが、二次転写部に最も近いプロセスカートリッジ側に配置した構成としても良い。

そして、前記回動軸３０ｅを中心に回動する中間転写ベルトユニット２０は、その自由端側において、中間転写ベルトユニット２０内で駆動ローラ２１の軸両端に支持されたベアリング２０ｅ（２ヵ所）が、作像筐体５０の支持穴５０ｂ（２ヵ所）に挿入される。更に、転写フレーム３０の位置決め部材３０ｆ（図４参照）が作像筐体５０に設けた支持軸５０ｃ（図３（ｂ）参照）に係合される。これにより、プロセスカートリッジ１５が位置決めされた作像筐体５０に対して、中間転写ベルトユニット２０が位置決めされ、作像ユニット６０（図５参照）を形成している。

このように、プロセスカートリッジ１５と中間転写ベルトユニット２０を作像筐体５０で一体に支持する構成により、感光体ドラム１０に対する中間転写ベルトユニット２０の位置精度が非常に高くなり、位置ズレがない良好な画像が得られる。

更に、前記作像筐体５０は、該作像筐体５０に装着されたプロセスカートリッジ１５に対して中間転写ベルトユニット２０が開放するように、中間転写ベルトユニット２０を回動可能に支持している。これにより、前述の感光体ドラム１０と中間転写ベルトユニット２０との位置精度を保証しつつ、且つプロセスカートリッジ１５を交換する際の使用者にとって操作性を向上させることができる。

更に前記作像筐体５０を装置外に引き出してから、プロセスカートリッジ１５に対して中間転写ベルトユニット２０を開放し、プロセスカートリッジ１５の交換を行う。このため、プロセスカートリッジ交換時に装置内にトナーが飛散することがない。よって、プロセスカートリッジ交換に伴う装置内のトナー飛散による汚れや画像不良を防止できる。特にプロセスカートリッジ１５下に配置された露光装置１６は装置本体内に固定されているため、カートリッジ交換に伴うトナーの落下による画像不良を防止できる。

そして、プロセスカートリッジ１５と中間転写ベルトユニット２０とを一体に支持した状態の作像筐体５０（作像ユニット６０）は、支持レール４２によって案内支持され、画像形成装置１内に収納される。この際、作像筐体５０が支持するプロセスカートリッジ１５と中間転写ベルトユニット２０の駆動伝達部と、この駆動伝達部に駆動を伝達する本体筐体４１に配置された本体駆動部４３とが結合する。すなわち、図５（ａ）に示すプロセスカートリッジ１５の感光体ドラム駆動用の第一のドラムカップリング１０ｂが、図５（ｂ）に示す画像形成装置本体１の本体筐体４１に配置された感光体ドラム駆動用の第二のドラムカップリング４３ａと結合する。更にプロセスカートリッジ１５の現像装置駆動用の第一の現像カップリング１２ａが、本体筐体４１に配置された現像装置駆動用の第二の現像カップリング４３ｂと結合する。更に中間転写ベルトユニット２０の第一の駆動ローラカップリング２１ａが、本体筐体に配置された第二の駆動ローラカップリング４３ｃと結合する。本体駆動部４３が動作すると、それぞれのカップリングを介して、作像筐体５０に支持されたプロセスカートリッジ１５及び中間転写ベルトユニット２０に駆動伝達できる。

なお、図５（ａ）に示す作像筐体５０に設けた位置決めピン５０ｅ（４箇所）が、本体筐体４１に設けた位置決め穴４１ａに嵌合する構成となっている。

次に図６及び図７を用いてプロセスカートリッジ１５の交換方法を説明する。図６及び図７はプロセスカートリッジを交換する動作の流れを示す斜視図である。

まず、図６（ａ）に示すように、画像形成装置１の前カバー９ａを矢印Ｑ１方向に開く。次に、二次転写ローラ５の中間転写ベルト１７への加圧解除を行う。この圧解除は、電気的或いは機械的に二次転写ローラ５を図１の矢印Ｖ１方向に移動する。ここで、電気的に二次転写ローラ５の加圧を解除する構成としては、例えば二次転写ローラ５の加圧／解除を行うソレノイドのＯＮ／ＯＦＦにより加圧を解除する構成がある。また、機械的に二次転写ローラ５の加圧を解除する構成としては、二次転写ローラ５を離間可能に加圧支持するレバーの回動により加圧を解除する構成がある。

なお、二次転写ローラ５の中間転写ベルト１７への加圧解除構成は、前述した構成に限定されるものではない。例えば、図８に示すように、装置本体１に対して開閉可能な搬送扉９ｂに二次転写ローラ５を保持し、この搬送扉９ｂを矢印Ｑ３方向に開放することで、二次転写ローラ５の加圧解除を行うようにしても良い。

次に、図６（ｂ）に示すように、作像ユニット６０（転写フレーム３０が一体となった中間転写ベルトユニット２０とプロセスカートリッジ１５を一体に支持した状態の作像筐体５０）を本体前方の矢印Ｐ２方向に引き出す。

次に、図７に示すように、合体した中間転写ベルトユニット２０と転写フレーム３０を回動軸３０ｅを中心に矢印Ｑ２方向に回動させ、ダンパー等の保持手段で自立保持させる。この操作により、作像筐体５０に装着されたプロセスカートリッジ１５に対して、中間転写ベルトユニット２０が開放され、プロセスカートリッジ１５の交換が可能な状態となる。その結果、プロセスカートリッジ１５を着脱するための着脱空間（着脱部）が開放される。そして、プロセスカートリッジ１５を上方（矢印Ｔ１方向）に抜き出して、プロセスカートリッジ１５を交換することができる。

このように作像ユニット６０を画像形成装置外に引き出した後、中間転写ベルトユニット２０を開閉することで、この開閉によるトナー飛散が画像形成装置内に漏れることはない。且つプロセスカートリッジ１５と中間転写ベルトユニット２０が作像筐体５０で一体に支持されているので、位置精度が非常に高精度であり、トナー飛散も非常に少ない。

ここで、図６〜図８に例示した構成は、転写フレーム３０の回動軸３０ｅがプロセスカートリッジ１５のドラム軸線と平行な場合において、前記回動軸３０ｅを二次転写部から離れた一端に配置した構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、前記回動軸３０ｅを、二次転写部近傍となる他端側（図７の点線位置３０ｆ）に配置し、該回動軸３０ｅを中心に中間転写ベルトユニット２０が矢印Ｑ４方向に回動するように構成しても良い。

また、転写フレーム３０の回動軸３０ｅがプロセスカートリッジ１５のドラム軸線と平行な場合を例示したが、これに限定されるものではない。支持部としての回動軸３０ｇを、その回動中心が感光体ドラムの回転中心線と略直交する方向になるように配置しても良い。例えば、図９に示すように、回動軸３０ｇを、作像筐体５０の引き出し方向奥側に配置し、該回動軸３０ｇを中心に中間転写ベルトユニット２０が矢印Ｑ５方向に回動するように構成しても良い。或いは前記回動軸を作像筐体の引き出し方向手前側に配置し、該回動軸を中心に中間転写ベルトユニットを手前側に回動するように構成しても良い。なお、この場合、作像ユニット６０の画像形成装置外への移動量を、図６〜図８に示す形態に対して、Ｓ１だけ長く移動する必要がある。

また上述した形態では、プロセスユニットは感光体ドラムと現像装置とが一体の形態を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、感光体ドラム１０に作用するプロセス手段としての現像装置１２を、感光体ドラム１０を含むプロセスカートリッジ（プロセスユニット）１５とは別体のプロセスユニットとして設け、作像筐体５０に対して着脱可能に設けても良い。この場合、作像筐体５０から各プロセスユニット（プロセスカートリッジ１５と現像装置１２）を取り外すにあたって、まず各ユニット１５，１２を各々加圧している加圧バネ５１，５２による加圧を解除することで、各々独立して交換できる。この構成によれば、プロセスカートリッジ１５と現像装置１２の寿命に応じて各々交換でき、ランニングコスト低減に非常に効果がある。

なお、上述した形態は中間転写ベルトユニット２０を転写フレーム３０で支持する構成を例示していたが、この構成に限定されるものではない。例えば、転写フレームがなくても、中間転写ベルトユニット２０に回動軸（支持部）を設けて、作像筐体５０に対して中間転写ベルトユニット２０を回動可能に設けても同様の効果が得られる。

また、上述した形態では、中間転写ベルトユニットが回動することでプロセスユニットの交換を行う構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、プロセスユニットが交換できるように、作像筐体に対して中間転写ベルトユニットをスライド移動させるための移動手段を設けた構成としても良い。更に、中間転写ベルトユニットではなく、プロセスユニットが移動することで、プロセスユニットに対して中間転写ベルトユニットが開放するようにし、この移動によりプロセスユニットを交換しても良い。即ち、作像筐体の引き出し後に、中間転写ベルトユニットとプロセスユニットとの間の相対的な位置変動させることで、プロセスユニットの着脱部が開放され、プロセスユニットの着脱が可能となる構成であれば良い。

〔第２実施形態〕
続いて、図１１及び図１２を用いて第２実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態では感光体ドラム１０が水平ではなく、二次転写部Ｊに向かって斜め下方に傾斜している形態を例示している。

先ず、図１１は第２実施形態に係る画像形成装置の断面図である。並設した複数のプロセスカートリッジ１５は、本体鉛直（高さ）方向において、二次転写部Ｊに近い側のプロセスカートリッジ１５よりも、二次転写部Ｔから遠い側のプロセスカートリッジ１５が上になるように傾斜して配置されている。従って、二次転写部Ｊに最も近い感光体ドラム１０を有するプロセスカートリッジ１５が鉛直方向において一番低く、二次転写部Ｊに最も遠い感光体ドラム１０を有するプロセスカートリッジ１５が鉛直方向において一番高くなっている。そして、この両端の感光体ドラム１０を結ぶように、感光体ドラム１０、プロセスカートリッジ１５、中間転写ベルト１７が二次転写部Ｊに向けて傾斜している配置となっている。

次に図１２を用いてプロセスカートリッジ１５の交換方法を説明する。図１２はプロセスカートリッジの交換方法を示している。

図１２（ａ）に示すように、第１実施形態と同様に、作像ユニット６０を本体前方（矢印Ｐ２方向）に引き出した後、合体した中間転写ベルトユニット２０と転写フレーム３０を回動軸３０ｅを中心に矢印Ｑ６方向に回転移動させる。これにより、プロセスカートリッジ１５に対し中間転写ベルトユニット２０が開放され、プロセスカートリッジ１５の交換が可能な状態となる。そして、作像筐体５０からプロセスカートリッジ１５を矢印Ｔ２方向に取り出し、プロセスカートリッジ１５を交換することができる。

なお、図１２（ｂ）に示すように、装置本体の矢印Ｘ方向の大きさを小さくするには、隣り合うプロセスカートリッジを近付ける必要がある。この際、装置本体の鉛直方向（矢印Ｔ１方向）にプロセスカートリッジ１５を取り出そうとすると、その上流側にあるプロセスカートリッジ１５にぶつかってしまう（図１２中Ｋ部）。このため、４つの感光体ドラム１０を結ぶ線Ｌに対して垂直に近い矢印Ｔ２方向にプロセスカートリッジ１５を取り出す構成をとっている。

この場合、図１２（ｂ）のように、回動軸３０ｅは二次転写部Ｊ近傍ではなく、二次転写部Ｊから一番遠いプロセスカートリッジ１５側に配置することが好ましい。この構成により、プロセスカートリッジ１５を矢印Ｔ２方向に取り出す際に、中間転写ベルトユニット２０が邪魔に成ることがなく、プロセスカートリッジの交換性が非常によくなる。

なお、並設した複数のプロセスカートリッジが前述の如く傾斜して配置された構成において、回転軸の配置は、図１２に示す二次転写部Ｊから最も遠いプロセスカートリッジ側に限定されるものではない。傾斜して配置されたプロセスカートリッジのうち、最も上方に配置された端部のプロセスカートリッジ側に配置すれば良い。

例えば、並設した複数のプロセスカートリッジは、鉛直方向において、二次転写部に近い側のプロセスカートリッジよりも、二次転写部から遠い側のプロセスカートリッジが下になるように傾斜して配置される画像形成装置も考えられる。この場合は、前記回転軸を、前記二次転写部に最も近いプロセスカートリッジ側に配置することが好ましい。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、プロセスカートリッジ１５が、トナーを補給するトナー収納部（現像剤補給手段）、及び廃トナーを回収する廃トナー収納部（現像剤回収手段）を一体に有する構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、図１３及び図１４に示すように、現像剤を補給する現像剤補給手段又は現像剤を回収する現像剤回収手段を、プロセスカートリッジとは別体で設けて、作像筐体に着脱自在な構成としても良い。以下、説明する。

先ず、図１３（ａ）は本体右断面図であり、作像ユニット６０が画像形成装置１に装着された状態である。この作像ユニット６０は、現像剤補給手段及び現像剤回収手段が別体となっているプロセスカートリッジ１５が着脱可能に内蔵されている。また、転写フレーム３０が一体となった中間転写ベルトユニット２０が開閉可能に支持されている。更に作像ユニット６０は、現像剤補給手段としての補給トナーカートリッジ６１を着脱可能に装着している。補給トナーカートリッジ６１内のトナーはトナー補給装置６２によってプロセスカートリッジ内の現像装置へ補給される。更に作像ユニット６０は、現像剤回収手段としての廃トナー回収装置６３を着脱可能に装着している。なお、図１３において、６４はプロセスカートリッジへの現像・帯電の高圧を印加する作像高圧装置であり、作像ユニット６０に内臓されている。そして、補給トナーカートリッジ６１と廃トナー回収装置６３は、矢印Ｐ２方向に引き出し可能な作像ユニット６０（作像筐体）の手前側に着脱可能に設けられている。このため、この作像ユニット６０が装置本体に装着された状態で、補給トナーカートリッジ６１と廃トナー回収装置６３を各々の寿命に応じて交換できる。

そして図１３（ｂ）、（ｃ）に示すように、プロセスカートリッジ１５を交換する場合は、まず作像ユニット６０を本体前方（矢印Ｐ２方向）に引き出す。そして図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、合体した中間転写ベルトユニット２０と転写フレーム３０を矢印Ｑ７方向に開放しプロセスカートリッジを矢印Ｔ２方向に引き出し、交換を行う。

このような、プロセスカートリッジ１５、補給トナーカートリッジ６１、廃トナー回収装置６３が各々独立に交換できる形態では、各ユニット間のトナー受渡しを行っている。

上述した形態では、作像筐体５０に補給トナーカートリッジ６１、プロセスカートリッジ１５、廃トナー回収装置６３が着脱可能に支持されており、各ユニット間の位置精度が保証できている。このため、各ユニット交換時及びトナー搬送時のトナー飛散は殆どない構成である。また、補給トナーカートリッジ６１と廃トナー回収装置６３は作像ユニット６０と共に装置本体１外へ移動した後、プロセスカートリッジ１５の交換を行うので、プロセスカートリッジ１５の交換に伴う画像形成装置内へのトナー飛散及びそれに伴う画像不良はない。

なお、上述した形態では、作像筐体に対して、現像剤補給手段と現像剤回収手段の両方を着脱可能に有する構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、現像剤補給手段、現像剤回収手段のいずれか一方を着脱可能に有する構成であっても良い。

その他、以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

画像形成装置の一形態を示す断面図 画像形成装置の筐体構成説明図 作像筐体とプロセスカートリッジの配置説明図 中間転写ベルトユニットの構成説明図 作像ユニットの構成説明図 プロセスカートリッジの交換方法の説明図 プロセスカートリッジの交換方法の説明図 プロセスカートリッジの交換方法の説明図 プロセスカートリッジの交換方法の説明図 プロセスカートリッジと現像装置の交換方法の説明図 画像形成装置の一形態を示す断面図 プロセスカートリッジの交換方法の説明図 トナー補給・廃トナー交換系のプロセスカートリッジの交換方法の説明図 トナー補給・廃トナー交換系のプロセスカートリッジの交換方法の説明図

符号の説明

Ｊ …二次転写部
１ …画像形成装置
９ａ …前カバー
９ｂ …搬送扉
１０ …感光体ドラム（像担持体）
１２ …現像装置（現像手段）
１３ …トナー収納部（現像剤補給手段）
１５ …プロセスカートリッジ（プロセスユニット）
１６ …露光装置（露光手段）
１７ …中間転写ベルト（中間転写体）
１９ …廃トナー収納部（現像剤回収手段）
２０ …中間転写ベルトユニット
３０ …転写フレーム（移動手段）
３０ｅ，３０ｆ …回動軸（支持部）
３１ …転写高圧電源（転写高圧手段）
４１ …本体筐体（第二の筐体）
４２ …支持レール（レール部材）
５０ …作像筐体（第一の筐体）
５３ …検知装置（検知手段）
６０ …作像ユニット
６１ …補給トナーカートリッジ（現像剤補給手段）
６２ …トナー補給装置
６３ …廃トナー回収装置（現像剤回収手段）

Claims (17)

1. 像担持体と前記像担持体に作用するプロセス手段とを有するプロセスユニットと、
   前記プロセスユニットの上方に配置され、前記像担持体に形成した像が転写される中間転写体と、を有する画像形成装置において、
   前記プロセスユニットと前記中間転写体を支持する第一の筐体を有し、
   前記第一の筐体は、前記プロセスユニットと前記中間転写体を支持した状態で画像形成装置本体に対して引き出し収納可能であり、
   前記第一の筐体の引き出し後に、前記中間転写体とプロセスユニットとの間の相対的な位置変動させることで、プロセスユニットの着脱部が開放され、プロセスユニットの着脱が可能となることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記プロセスユニットに対し前記中間転写体が開放するように、前記プロセスユニット又は前記中間転写体を移動するための移動手段が、前記第一の筐体に支持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。
3. 前記移動手段は、前記第一の筐体に対して前記中間転写体を回動可能に支持する支持部を有し、前記第一の筐体に対して前記中間転写体を回動することで、前記プロセスユニットが前記第一の筐体に対して着脱可能となることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記支持部は、その回動中心が前記像担持体の回転中心線と略平行な方向になるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成装置は、複数のプロセスユニットを一列に並設し、前記プロセスユニットの並び方向のいずれか一方の端部のプロセスユニット側に前記支持部を配置したことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記並設した複数のプロセスユニットは、鉛直方向において、前記プロセスユニットの並び方向一方端部側のプロセスユニットよりも、他方端部側のプロセスユニットが上になるように傾斜して配置され、
   前記支持部を、最も上方に配置された他方端部のプロセスユニット側に配置したことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記並設した複数のプロセスユニットは、鉛直方向において、前記中間転写体に転写した像を記録材に転写する二次転写部に近い側のプロセスユニットよりも、前記二次転写部から遠い側のプロセスユニットが上になるように傾斜して配置され、
   前記支持部を、前記二次転写部から最も離れたプロセスユニット側に配置したことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記支持部は、その回動中心が前記像担持体の回転中心線と略直交する方向になるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
9. 前記支持部を、前記第一の筐体の引き出し方向奥側又は手前側に配置したことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記第一の筐体は、画像形成装置本体全体を支持している第二の筐体に対して引き出し収納可能に支持されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記第一の筐体は、前記第二の筐体に設けたレール部材に支持された状態で画像形成装置外に引き出され、又は画像形成装置内に収納されることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記第一の筐体は、前記中間転写体に転写のための高圧を印加する転写高圧手段を一体に支持していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記第一の筐体は、前記中間転写体に転写された像の濃度や複数色の像の位置ズレを検知するための検知手段を一体に支持していることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記プロセスユニットは、現像剤を補給する現像剤補給手段又は現像剤を回収する現像剤回収手段を一体に有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記第一の筐体は、現像剤を補給する現像剤補給手段又は現像剤を回収する現像剤回収手段を着脱可能に有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 前記像担持体に対して露光する露光手段は、前記プロセスユニットの下方に配置され、且つ画像形成装置内に固定されていることを特徴とする請求項１乃至１５に記載の画像形成装置。
17. 像担持体に現像剤を供給する現像手段を前記プロセスユニットとは別体で設け、像担持体を有するプロセスユニットと前記現像手段をぞれぞれ前記第一の筐体に対して着脱可能に設けたことを特徴とする請求項１乃至１６に記載の画像形成装置。

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