JP3025893B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複写機・プリンタ等転写材へ画像形成を行
う電子写真方式の画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

電子写真方式を用いるアナログ複写機や半導体レーザ
・LED走査系による複写機・プリンタ等の画像形成装置
において、耐用寿命を有する各種感光体、現像剤キャリ
ア、クリーニング部材や現像剤トナーの消耗時等での補
給・交換のために画像形成手段の一部もしくはパーソナ
ル複写機・小型プリンタ等にて従来用いられてきている
カートリッジ化してこれら画像形成手段の要部一体化部
材を装置外へ取り出し、メンテナンス或は交換を行うよ
う構成されている。また一方、画像形成手段による像形
成される転写材の搬送路を開放してジャム処理時に転写
材を取り出し易くする様な構成が種々提案されてきてい
る。

これらの代表的な構成として特公昭58−54392号に開
示されている様な感光体ドラム、現像器、クリーナー等
を一体的に支持部材に取付け、装置本体より引抜き可能
とし、各ユニットの交換や補修を容易化するものが提案
されており、次いでこれら画像形成手段の主要部を一体
化して使い捨てとしたものが特開昭57−154255号公報
に、また同様の使い捨てカートリッジを用いるもので半
導体レーザによるドット露光走査書込みによって感光体
ドラム上に潜像形成を行うプリンタ構成が特開昭59−14
7366号公報等にて開示され、更にこれらの公報にて分割
構造の上部筐体を開放して転写材搬送路を開きジャム時
の転写材を取り出す構成が開示され、且つ前記の使い捨
てカートリッジを開示した公報においては２分割の構造
の上部筐体に使い捨てプロセスカートリッジを交換可能
とした構成が採られ、カートリッジ交換の作業性と、ジ
ャム処理の容易性を解決しようとしている。また特に補
給用トナーカートリッジや回収トナー用クリーニングカ
ートリッジを主とするプロセスカートリッジの交換作業
の容易性に重点をおき２分割特に下部筐体にプロセスカ
ートリッジを置いて来てメンテナンスの作業性の向上を
図ったものが特開昭58−1161号公報にて開示されてい
る。

特に、前記構造をタテ型としたもので、特開昭63−24
4058号、同63−244059号、同63−244064号、特開平１−
179168号公報等にて同一方向操作およびジャム処理向上
を計ったものが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然しながら、これら現像器と像担持体等とを装置本体
に対して交換可能となしたプロセスカートリッジに於い
て装置本体への装填・離脱が取扱い易く、且つ装置本体
への挿脱の際に現像器よりのトナー或は現像剤等の洩
れ、コボレ等の心配がなく、また特に転写材のジャム処
理時等においても、これらの問題のないプロセスカート
リッジを有するコンパクトな画像形成装置は提案されて
いない。

また、２分割構造で、上部筐体開口時に上部筐体に設
けたプロセスカートリッジが、廃トナーのコボレ対策と
して常時水平に保たれるべく、特開昭58−190961号公報
にて開示されているが、装填・ジャム処理の容易性は図
られているものの、下向き現像部やクリーナ部よりの装
填・ジャム処理時やその他メンテ交換操作時等でのトナ
ーコボレ・モレ等に対しての問題解決がなされるような
簡単で効果ある構成でなかった。

特に前記ジャム処理を容易とした２分割構造での上部
筐体に使い捨てカートリッジを設けた構造の特開昭58−
72159号公報の第２図等におけるものや、補給や回収ト
ナーの交換の容易化を計り下部筐体にプロセスカートリ
ッジを設け、ジャム処理時に現像、クリーニング、感光
体ドラム等のプロセスカートリッジを上方に持ち上げて
処理する特開昭58−1161号公報における構造のものにお
いてはそれぞれ交換の作業性とジャム処理の容易性とが
相反し、さらにこれらプロセスカートリッジの下部に給
紙・搬送系をもつためのプロセスカートリッジの交換や
機器本体への外部からの振動、衝撃によりカートリッジ
を厳重にシールしてトナーこぼれ等を防止しても現像器
やクリーナ部からのトナーこぼれが生じ、機内や転写紙
の汚損を生ずる原因となっていた。

一方かかる構造上の欠陥を回避し得る構成として実開
昭63−195357号公報に示す如きプリンタが開示されてい
る。前記プリンタは同じく内部にプロセスカートリッジ
を内蔵し、上部に平坦な給送搬送路を形成しているが転
写されたトナー画像面が下向きとなることと同時に感光
体ドラム１の転写材分離部から定着部26に至る間の搬送
路に制限があって搬送部の問題が解消されておらず、さ
らに２分割の際のジャム処理の容易性、アップスタンド
のスタック給紙構成のための全体としてのコンパクト性
に欠け特に軸27を支点として２分割した場合に上部筐体
の開口角が制約される等ユーザにとって必ずしも操作性
に優れた装置を提供するに至っていない。

近年コンパクトなカートリッジを用いた構成で、且つ
同様な搬送性、ジャム処理の問題をおよび同方向操作の
構成をそれぞれ解消すべきものとして、前記特開昭64−
40850号、同63−244059号公報等の開示があるが、通常
の給紙カセットより送られる転写材と感光体ドラムとの
タイミングをとるための、第２給紙ローラ（転写材レジ
ストローラ）をなくし、給紙ローラ（転写材送り出しロ
ーラ）のみにてタイミングを取るべき構造としたが、必
ずしもコンパクト化・構造の簡易化がされず何れも給紙
カセット、スペース等も含めてコンパクト性や使い易さ
に欠け、特にその概要は第５図に示す如く、転写材搬送
路をタテ型としたものでジャム時の処理の容易性が図ら
れたもののカートリッジ106の挿脱時において斜傾引き
出しによる出し入れ、特に引出す際の力がガイド線107
と平行してかかりにくく、平行に力が加わらぬとガイド
部材間でのシゴキ力となり平滑なる引抜き作用がされ得
ない。

この為ユーザの装脱または挿入の操作もしにくく、特
に装脱の際のガイド端でのハズレの振動によるトナーコ
ボレ・モレ等を生じ、必ずしもユーザに満足のゆく操作
性を与えるものでなかった。

本発明は、この点を解決して改良した結果、消耗品の
交換・資材のメンテ・交換およびジャム処理を容易化
し、更には前記各作業のすべてを装置の同一側面より実
施出来るように構成した画像形成装置の提供を目的とし
たものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、交換可能な少なくとも感光体と現像器と
クリーニング装置とを含むプロセスカートリッジを内挿
し得る分割可能な画像形成装置に於いて、前記プロセス
カートリッジを開放可能な筐体側に収納すると共に、該
筐体は少なくとも画像形成装置本体側に転写器を残して
分割開放を可能と成し、前記筐体の閉蓋状態にあっては
前記プロセスカートリッジは画像形成を可能とする第１
位置にあり、前記筐体の開放時には前記筐体の開閉に伴
って作動するスイッチのON−OFFに対応した制御信号に
より所定回転するモータの駆動によって、前記プロセス
カートリッジを前記現像器及び前記クリーニング装置と
前記感光体との隙間部を上側とする第２の位置へと移行
し、該第２の位置にあっては前記プロセスカートリッジ
は上方に挿脱着を可能とした事を特徴とする画像形成装
置によって達成される。

〔実施例〕

本発明による画像形成装置の一実施例を第１図ないし
第４図に示す。

第１図において、１は外周面を感光体とする感光体ド
ラム、２は帯電器、３は感光体に対する原稿画像の書込
み装置でレーザ露光を行う走査光学系である。

４は前記書込み装置３によって形成される感光体上の
潜像を現像する現像器、５は画像転写後の感光体上の残
留トナーを清掃するクリーニング装置である。

一方、11は転写紙を収める給紙カセット、12および13
は転写紙の搬出ならびに給紙用の各ローラ、また14は転
写器、15は分離器さらに16は定着ローラ、17および18は
排紙ローラおよび排紙トレイである。

前記画像形成装置における画像の形成と転写のプロセ
スは次のようにして行われる。

前記感光体ドラム１は軸1Aの駆動により矢示方向へと
回転しつつ帯電器２のコロナ放電により感光体に電位を
印加される。

電位を印加された感光体は前記書込み装置３において
別体の読取り装置からの信号に基づく原稿画像の露光走
査を受けて静電潜像を形成する。

次いで前記の潜像は前記現像器４の現像スリーブ4Aに
より現像されてトナー像とされ感光体ドラム１の回転に
よって前記転写器14の構成する転写部へと搬送される。

一方、前記給紙カセット11からは搬出用ローラ12の作
動により転写紙が一枚宛搬出され、給紙ローラ13を介し
前記のトナー像とタイミングを合わせて下部搬送部601A
を通り転写部に給紙される。

給紙された転写紙は感光体と密着した状態で前記転写
器14の帯電を受けてトナー像を転写され、次に前記分離
器15によって除電されて感光体から分離し、上部搬送部
601Bを通り定着ローラ16に搬送されてトナー像を溶着し
たのち排紙ローラ17を経て排紙トレイ18上に排出され
る。

これに並行して転写紙を分離した感光体ドラム１は前
記クリーニング装置５において感光体上の残留トナーを
除去、清掃して次なる画像形成のプロセスに入る。

前記の感光体ドラム１は帯電器２、現像器４とさらに
クリーニングブレード5Aとクリーニングローラ5B等を有
するクリーニング装置５を含めて一体のカートリッジ内
に収容され、独立したプロセスカートリッジ６として前
記書込み装置３と共に画像形成装置の左側部を構成する
筐体10に収納されている。

一方、前記の給紙カセット11、搬送用および給紙用の
各ローラ12および13、転写器14、分離器15はさらに定着
ローラ16、排紙ローラ17、排紙トレイ18等と共に画像形
成装置の右側部を構成する装置本体20に個々に組込まれ
ている。

前記筐体10は第２図に示すように支軸10Aを介して前
記装置本体20より開放することにより、ほぼ垂直に、好
ましくは転写・分離後、転写材上トナーを摺擦させるた
めに感光体面部と反対方向に数度ないし十数度の傾斜を
設けて構成された転写紙搬送路を筐体10の下部搬送部60
1Aのカートリッジ側面搬送部602Aと上部搬送部601Bのカ
ートリッジ側面搬送部602Bとに各々対応する装置本体20
の上・下搬送板603A,603Bとで左右に分割することが出
来るようになっていて、従って、転写紙のジャム処理が
容易に出来ると同時に現像器４、クリーニング装置５等
と感光体ドラム１とのトナーモレの懸念のある隙間部を
開口時上側に持てくることにより、トナーコボレ・モレ
等を生じることなく、前記のプロセスカートリッジ６を
着脱・交換することも可能となる。カートリッジ側面搬
送部602A,602Bの転写材搬送面は転写材の通りを良好と
なすため搬送方向と平行に複数のリブ条を有する面で形
成されるのが好ましい。

前記プロセスカートリッジ６は第３図に示す機構によ
って装置内の所定の位置に支持されている。

図は筐体10および装置本体20に設けられる前記の機構
の細部を示したもので、前記のプロセスカートリッジ６
は一点鎖線をもって示してある。上・下搬送部601A,601
Bの通路側面板は装置本体20内に設けた例を示したもの
であるが、前記実施例第1,2図の如くカートリッジの側
面を搬送面としたものでも良い。

前記筐体10の両内側面には回転軸30Aにより一体とさ
れた一対の揺動板30が前記回転軸30Aを支点として回動
出来るよう支持されている。前記揺動板30の奥側のもの
には回転軸30Aを中心とする歯車部30Bが形成されてい
る。

前記揺動板30はそれぞれ内側面に一対のＵ字状の軸受
部30Cを対向して備え、また前記歯車部30Bには筐体10に
固定したモータＭのピニオンＰが噛合されている。

一方、前記プロセスカートリッジ６はその両外側面に
それぞれ一対の支持ピン6Aを備えていて、該支持ピン6A
を前記軸受部30Cに係合することにより前記揺動板30に
軸受け支持されている。

さらに前記プロセスカートリッジ６は、装置本体20側
の弾性部材（図示せず）の押圧を受けて強く前記揺動板
30に圧接され、それによって第１の位置たる画像形成を
可能とする位置に正確に設定されている。

第３図に示すように筐体10が閉蓋状態にある場合に
は、筐体10に固定したスイッチＳが装置本体20の形成す
るカム面20Aの円弧部に押圧されてOFFに切り替えられ、
それによって前記モータＭが静止状態に保たれている。

前記モータＭは前記スイッチＳのOFFからONあるいはO
NからOFFへの切替動作毎に制御部からの信号によりそれ
ぞれ正転あるいは逆転して、所定回転数回転したあと自
動的に停止して前記揺動板30を図示の初期位置に復帰す
るように構成されている。

前記筐体10を支軸10Aを介して第４図に示すように反
時計方向に回転して転写紙搬送路を開放すると、スイッ
チＳが前記カム面20Aより外れその押圧より解放されてO
Nに切替り、前記モータＭを先ず正転して時計方向に所
定の回転数だけ回転させる。

その結果、図示のように前記揺動板30が回転軸30Aを
支点として反時計方向に所定の角度回動し、前記軸受部
30Cを直立してプロセスカートリッジ６を挿脱着を可能
とする第２の位置に置く。

また前記揺動板30の回動に伴い感光体ドラム１の軸1A
に固定した従動歯車G1が筐体10側の駆動歯車G2より離間
してその噛合関係を自動的に解除する。

従って前述した第２の位置においては、プロセスカー
トリッジ６は現像器４及びクリーニング装置５と感光体
ドラム１のと隙間部分を上方にした取扱いの安定した状
態位置で真上に引き上げることの出来る姿勢となるの
で、付属の把手6Cを起立させて容易に取外しならびに取
付けすることが出来る。

前記の把手6Cとしては捩りバネ等により反時計方向に
付勢されていて使用後には自動的に折りたたみ状態に戻
るものが使用される。

一方、第４図に示す状態から前記筐体10を閉蓋するべ
く時計方向に回転すると、スイッチＳが前記カム面20A
にに再び押圧されてOFFに戻り、それによってモータＭ
を逆転して反時計方向に所定の回転数だけ回転させる。

その結果、プロセスカートリッジ６は自動的に前述の
第２の位置から第１の位置に復帰し、それに伴って前記
従動歯車G1を駆動歯車G2に噛合させ感光体ドラム１を駆
動出来る状態とする。

なお第４図に示す如くジャム処理等での筐体10の開口
時、上・下搬送側板602′A,602′Ｂが開口に連部或は手
動（図示せず）機構にて図の一点鎖線の状態に支軸604
A,604Bを中心として回動されメンテ操作のし易い位置に
セットなし得ることも可能である。

〔発明の効果〕

本発明により、転写紙のジャムその他のトラブルの処
理等が極めて容易になると同時に、感光体を含むプロセ
スカートリッジの着脱、交換も簡易に実施出来且つ、分
割筐体の開口状態において、トナーコボレ・モレ等のな
い状態にカートリッジが位置されることとなって、その
結果取扱い性に優れかつ行き届いたメンテナンスにより
常に高品質の画像を得ることが出来且つ、第１図或は第
３図手前側を正面とした機器構成での操作も可能である
が、カセット挿入・排紙側を正面としての一方向操作も
容易に可能な画像形成装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の画像形成装置の断面構成
図、第３図および第４図は前記装置の要部構成を示す説
明図、第５図は従来のカートリッジ挿脱の状態を示す説
明図。 １……感光体ドラム、２……帯電器 ３……書込み装置、４……現像器 ５……クリーニング装置 ６……プロセスカートリッジ 6A……支持ピン、6C……把手 10……筐体、10A……支軸 20……装置本体、20A……カム面 30……揺動板、30A……回転軸 30B……歯車部、30C……軸受部 G1（G2）……従動（駆動）歯車 Ｍ……モータ、Ｓ……スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 忠義 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (72)発明者 佐藤 久夫 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 審査官 鈴木 秀幹 (56)参考文献 特開 平１−172849（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−15262（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−144467（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−142564（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−231734（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−162860（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交換可能な少なくとも感光体と現像器とク
   リーニング装置とを含むプロセスカートリッジを内挿し
   得る分割可能な画像形成装置に於いて、 前記プロセスカートリッジを開放可能な筐体側に収納す
   ると共に、該筐体は少なくとも画像形成装置本体側に転
   写器を残して分割開放を可能と成し、前記筐体の閉蓋状
   態にあっては前記プロセスカートリッジは画像形成を可
   能とする第１位置にあり、前記筐体の開放時には前記筐
   体の開閉に伴って作動するスイッチのON−OFFに対応し
   た制御信号により所定回転するモータの駆動によって、
   前記プロセスカートリッジを前記現像器及び前記クリー
   ニング装置と前記感光体との隙間部を上側とする第２の
   位置へと移行し、該第２の位置にあっては前記プロセス
   カートリッジは上方に挿脱着を可能とした事を特徴とす
   る画像形成装置。
2. 【請求項２】前記筐体の側面には、転写紙搬送路の一部
   の搬送面が設けられている事を特徴とする請求項１記載
   の画像形成装置。