JP3025895B2

JP3025895B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3025895B2
Application number: JP02200782A
Authority: JP
Inventors: 真和福地; 静雄森田; 哲羽根田; 久夫佐藤; 忠義池田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 2000-03-27
Anticipated expiration: 2015-03-27
Also published as: JPH0484163A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電子写真方式により像担持体上にトナー像
を形成し、転写材上に転写して画像を得るようにした画
像形成装置に関する。特に、像担持体と現像手段、クリ
ーニング手段の少なくとも一方とを一体化したプロセス
カートリッジを着脱自在に設けたプリンタ、複写機、フ
ァクシミリ等の画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

プリンタや複写機などの画像形成装置の小型化、軽量
化あるいは高機能化などにともない、画像形成装置の高
密度化、複雑化が進んでいる。

一方、画像形成装置において、転写材がその搬送経路
上で引っ掛かったり、詰まったりするジャムが発生した
場合、そのジャムの原因となった転写材（以下、ジャム
紙と呼称する）を取り除かなければならない。そのため
に、画像形成装置の外装扉を開け、必要に応じて、転写
材の搬送経路の一部または全部の可動部分を動かして、
ジャムの原因となった転写材の部分に手が入るように作
業空間を確保しなければならなかった。そして、このジ
ャム処理作業は一般ユーザーであるオペレータが行うた
め、専門的知識を必要とせず簡単に、しかも、わかり易
く行えるようにメーカーは配慮しなければならない。

このメーカーの配慮として、シャトレックス型、クラ
ムシェル型（例えば、特開昭61−279870号公報）などに
代表されるように外装を開けること自体が搬送経路を分
割する、または、オペレータが転写材の搬送経路の可動
部を確認しやすいようにその可動部の取っ手に色をつけ
る、あるいは、ジャムの発生した位置を表示部に表示す
る、さらには、転写手段、搬送手段など画像形成手段の
一部をユニット化して搬送経路を一括して解放できるよ
うにするなど作業空間を大きく取るために多種多様な工
夫を行っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、いずれもオペレータ自身が転写材の搬送経路
を解放するように可動部を動かすことにより、搬送経路
上にジャム処理の作業空間を確保しているため、その作
業は煩しいものであった。しかも、ジャム処理の作業空
間は以外と狭く、ジャム紙を取り除くために手を自由に
入れる空間が十分ではない。また、一般に画像形成装置
はオペレータの腰の位置あたりの高さに設置されている
ので、オペレータは中腰になる、あるいは、屈みこむな
ど無理な体勢でジャム紙を確認しなければならない。い
ずれにしても、オペレータ自身が可動部を動かして搬送
経路を解放するので、作業性がよいとは言えないばかり
でなく、力を入れるあるいは狭い場所に手を入れる場合
など怪我をする危険性や像担持体を気付ける恐れがあっ
た。一方、プロセスカートリッジやカセットの交換の際
には、従来はそれらを装置本体から大きく引き出す必要
があり、その作業は非常に面倒であるばかりでなく、プ
ロセスカートリッジが重かったりあるいはカセットが給
紙ローラと接しているので、オペレータはかなりの力を
必要とし、さらには誤って落とすこともあった。すなわ
ち、これらジャム処理あるいは交換の作業は煩わしいも
のとなり、その作業を簡単に、かつ、安全に行うことが
できないという欠点を有している。

本発明は上記欠点を解決するために、本発明の目的
は、ジャム処理のための作業空間を大きく確保し、ジャ
ム処理やプロセスカートリッジの交換が簡単な操作で行
うことができ、かつ、メインテナンス性に優れた画像形
成装置を提供することにある。また、カラー画像形成装
置用のプロセスカートリッジなどの比較的重いプロセス
カートリッジの場合でも、安全に、しかも簡単にジャム
処理や交換できるような画像形成装置を提供することを
目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、像担持体、該像担持体上に潜像を形成す
るため像露光手段、該潜像を現像する現像手段、現像さ
れたトナー像を転写材上に転写する転写手段とを有する
画像形成装置において、少なくとも前記像担持体を有す
るプロセスカートリッジを前記画像形成装置本体に対し
着脱自在に設けるとともに、該プロセスカートリッジを
画像形成が可能な第１の位置から、プロセスカートリッ
ジ交換及びジャム処理が可能となる第２の位置へ移動さ
すプロセスカートリッジ移動手段と、該プロセスカート
リッジ移動手段にジャム信号を出力する制御手段とを有
しており、前記第１の位置から第２の位置までのプロセ
スカートリッジの移動方向は、転写部における転写材の
搬送方向に対して略鉛直方向、かつ、該プロセスカート
リッジを第２の位置から装置外へ取り出す際の取り出し
方向に対して同一方向であり、前記制御手段からのジャ
ム信号出力に伴って前記プロセスカートリッジが第１の
位置から第２の位置へ移動することを特徴とする画像形
成装置によって達成される。

〔実施例〕

次に、本発明を添付図面に示す一実施例に基づいて説
明する。

第１図は、本発明を適用したカラープリンタの主要断
面を左側面から示したものである。装置本体10は、その
前面に操作パネル11と開閉自在の上部カバー12、トナー
供給カバー13、前面カバー14等によって包囲され、内部
には着脱自在のプロセスカートリッジ15と給紙カセット
16が設けられている。

第１図において、像担持体である感光体ベルト17は、
可撓性のベルト表面に感光層を塗設したもので、駆動ロ
ーラ18と従動ローラ19の間に張設されている。駆動ロー
ラ18は、装置本体10に設けられたギヤと噛合している駆
動ギヤを介して回転し（後述する）、感光体ベルト17を
時計廻り方向に搬送する。また、間隔保持部材20によ
り、現像器23a〜23dと感光体ベルト17との距離を一定に
保ち、安定して良好な画像を形成することを可能として
いる。本実施例では、像担持体として感光体ベルト17を
用いているが、本発明はこれに限られるものではなく、
感光体ドラム等感光層を有する既存の像鍛造体にも適用
できる。

感光体ベルト17の周囲には、帯電手段21、露光手段2
2、現像手段23a〜23d、転写手段24およびクリーニング
手段25が配設されている。

帯電手段は、感光体ベルト17の表面上の感光層を所定
極性で均一に帯電させるために設けられており、コロナ
放電器、スコロトロン帯電器など既存の帯電器21であ
り、OPC感光体に対してはスコロトロン帯電器が好まし
く用いられる。

露光手段は、半導体レーザ書き込み系ユニット22であ
り、帯電器21により帯電した感光体ベルト17の表面を露
光して静電潜像を形成する。

現像手段は、異なる色の現像剤、例えばイエロー、マ
ゼンタ、シアンおよびブラックの各色トナー（現像剤）
をそれぞれ収容した複数個の現像器23a〜23dである。こ
れら各現像器23a〜23dは、感光体ベルト17と所定の間隙
を保つ現像スリーブ231a〜231dと各色トナーを撹拌する
撹拌スクリュー232a〜232dを備え、感光体ベルト17上の
静電潜像のトナー像に非接触現像法により顕像化する機
能を有している。この非接触現像法は、接触現像法と異
なり、感光体ベルト17上に形成された先のトナー像を損
なわないことと、感光体ベルト17の移動を妨げないの
で、良好なカラー画像を得ることができる。現像手段
は、本実施例のように異なる４色のトナーを用いるカラ
ー現像に限らず、単色、２色あるいは３色のトナーを用
いてもよく、この場合の現像手段はトナーの色の数だけ
の現像器を感光体ベルト17の周囲に配設すればよい。

転写手段は、転写コロナ放電器などの転写器24によ
り、感光体ベルト17上に形成されたトナー像を転写材上
に転写する。この転写手段として、転写器24のかわりに
転写ドラムなど既存の転写部材を用いてもよい。

クリーニング手段25は、クリーニングブレード251を
有しており、画像形成プロセス中は感光体ベルト17の表
面より離間した位置に保たれ、転写材にトナー像を転写
後のクリーニング時にのみ感光体ベルト17表面に圧接し
て感光体ベルト17をクリーニングするように設けられて
いる。

回収ボックス26は、クリーニング手段25により除去さ
れた感光体ベルト17上の残留トナーを廃トナースクリュ
ー261によってトナー回収管262を経て回収し、収容する
ためのものである。

本実施例においては、上述したプリンタの画像形成部
を構成する感光体ベルト17、帯電器21、各色トナーを収
容した現像器23a〜23d、クリーニング手段25およびトナ
ー回収ボックス26の各プロセス部が一体のプロセスカー
トリッジ15内に収められてユニット化されて、装置本体
10に対して一括して着脱することができる。しかし、プ
ロセスカートリッジ15内にユニット化されるプロセス部
はこれに限られるものではなく、少なくとも感光体ベル
ト17と現像器23a〜23d若しくは感光体ベルト17とクリー
ニング手段25がユニット化されていればよく、その他プ
ロセス部が一緒にユニット化されてもよい。

上述の構成を有するカラー画像形成装置によるカラー
画像形成のプロセスは次のようにして行われる。

まず、プロセスカートリッジ15は第１の位置に装填さ
れており、画像形成が可能な状態である。そして、装置
本体10とは別体の画像読み取り装置から出力される第１
の色の画像信号が前記レーザ書き込み系ユニット22に入
力されると、レーザ書き込み系ユニット22における半導
体レーザー（図示せず）でレーザービームが発生され
る。そのレーザービームが駆動モータ（図示せず）によ
り回転されるポリゴンミラー221により回転走査され、
ｆθレンズ222、シリンドリカルレンズ224および３枚の
ミラー223を経て、予め帯電器21によって所定の電荷に
一様帯電させられた感光体ベルト17の周面上に投射され
輝線を形成する。

一方、副走査方向に関しては、感光体ベルト17の特定
位置に対応したベルトインデックス（図示せず）を検出
して、あるいは、プリント指令信号を受け、この検出あ
るいは指令信号を基準にして画像信号による半導体レー
ザの変調が開始される主走査線が決定される。走査が開
始されると主走査方向に関しては、レーザビームがイン
デックスセンサ（図示せず）によって検知されこの検知
された信号を基準にして、第１の色の画像信号による半
導体レーザの変調が開始され、変調されたレーザービー
ムが感光体ベルト17の表面上を走査する。従って、レー
ザービームによる主走査と感光体ベルト17の搬送による
副走査により一様帯電された感光体ベルト17の表面上に
第１の色に対応する潜像が形成される。この潜像は、現
像手段のうち第１の色に対応するイエロートナーを収容
した現像器23aにより現像されて、感光体ベルト17の表
面上にイエロートナー像が形成される。その後感光体ベ
ルト17は、その表面上にイエロートナー像を保持したま
ま、感光体ベルト17の表面より離間しているクリーニン
グブレード251の下を通過した後、第２の色の画像形成
に入る。

すなわち、イエロートナー像が形成された感光体ベル
ト17は、帯電器21により再び帯電され、ついで第２の色
の画像信号が前記レーザー書き込み系ユニット22に入力
され、前述した第１の色の画像信号の場合と同様に、感
光体ベルト17の表面上への書き込みが行われ潜像が形成
される。潜像は第２の色としてマゼンタトナーを収容し
た現像器23bによって現像される。マゼンタトナー像
は、すでに形成されているイエロートナー像の存在下に
形成される。

同様にして、第３の色の画像信号により形成された潜
像をシアントナーを収容する現像器23cで現像しシアン
トナー像が形成され、さらに、第４の色の画像信号によ
り形成された潜像をブラックトナーを収容する現像器23
dで現像し感光体ベルト17の表面上にブラックトナー像
を重ね合わせて、カラートナー画像が感光体ベルト17の
表面上に形成される。

これら各現像器23a〜23dの現像スリーブ231a〜231dに
は直流あるいはさらに交流のバイアスが印加され、基体
が接地された感光体ベルト17には非接触で反転現像（ジ
ャンピング現像）が行われるようになっている。なお、
この非接触現像には、１成分現像剤あるいは２成分現像
剤いずれの現像剤でも用いることができる。１成分現像
剤を用いる場合には、現像部と別体にトナーホッパーを
設ける必要がなく小型化が図れるが、現像の安定性の点
で２成分現像剤を用いる現像法の方が優れているので色
再現上好ましい。

上述の如く感光体ベルト17の表面上に形成されたカラ
ートナー画像は、給紙カセット16から給紙ローラ27によ
り供給されたタイミングローラ28により前記カラートナ
ー画像とタイミングを合わせた転写材に転写される。転
写器24は、トナーと逆極性の高圧電源出力を印加して転
写を行う。

かくしてカラートナー画像を転写された転写材は、駆
動ローラ18に沿って急激（小径曲率）に方向変換をする
感光体ベルト17により確実に分離されて、搬送ベルト29
により上方に搬送される。なお、この搬送ベルト29に
は、吸引手段291が備えてあり吸引しながら確実に上方
へ搬送する。そして、転写材は定着ローラ30によってト
ナーを溶融固着された後、排紙ローラ31により排紙皿を
兼用した上部カバー11の上面に排出される。

一方、転写材へカラートナー画像の転写を終えた感光
体ベルト17はさらに時計方向に搬送されて、クリーニン
グブレード251を圧接状態としたクリーニング手段25に
よって残留したトナーの除去、清掃が行われる。クリー
ニング終了後は、再びクリーニングブレード251が感光
体ベルト17から離間して、新たな画像形成のプロセスに
入る。

次に、ジャム検出センサについて説明する。

第１図において、ジャム検出センサS₁、S₂、S₃、S
₄は、転写材の搬送経路上に設けられており、転写材の
有無、あるいは、通過を検出するフォトセンサであっ
て、これらのジャム検出センサS₁〜S₄により検出された
転写材の有無などより、ジャム判断部においてジャムを
検出する。このジャム判断部は、所定時間内に転写材を
検出できない、あるいは、所定時間以上転写材を検出し
ているなどによりジャムであると判断する既存の方法に
よってジャムを検出する。ジャム検出センサS₁〜S₄はそ
れぞれ、カセット16から転写材が給紙されているかどう
か、タイミングローラ28により確実に転写材が送られて
いるかどうか、トナー像を転写後確実に分離しているか
どうか、および、排紙ローラ31により確実に排紙されて
いるかどうかを検出している。なお、ジャム検出センサ
の配置は本実施例だけに限られるものではなく、この他
にも定着ローラに転写材が巻き付いていないかどうかを
検出するジャム検出センサなどを設けてもよい。また、
紙無しセンサS₀は、カセット16が装置本体10に装填され
ているときに、カセット16内の転写材の有無を検出する
センサである。これらジャム検出センサS₁〜S₄および紙
成しセンサS₀には、本実施例で例示したように反射タイ
プのフォトカプラだけではなく、透過タイプのフォトカ
プラでもよく、さらに、非接触式のリードスイッチある
いは接触式のマイクロスイッチなど既存のセンサを用い
てもよい。

次に、プロセスカートリッジ15の駆動系、プロセスカ
ートリッジ移動の駆動系およびカセット移動の駆動系に
ついて第２図乃至第６図を参照にして説明する。

第２図は、プロセスカートリッジ15の駆動系、プロセ
スカートリッジ移動の駆動系およびカセット移動の駆動
系を右側面から示した図である。なお、本実施例で示し
たプロセスカートリッジ15の駆動系、プロセスカートリ
ッジ移動の駆動系およびカセット移動の駆動系は、２個
のモータM1、M2を用いて駆動するようにしたものであ
る。

まず、感光体ベルト17の駆動系には、モータM1からの
駆動力が用いられる。ギヤG12はモータM1の軸のギヤG11
に噛合するように配設されている。また、プロセスカー
トリッジ15が画像形成可能な位置にある時、感光体ベル
ト17を搬送する駆動ローラ18と同軸に設けられた駆動ギ
ヤG14は、ギヤG12と一体となって回転するギヤG13と噛
合する。すなわち、モータM1の回転は、ギヤG11、ギヤG
12、ギヤG13を介して、駆動ギヤG14に伝達されて適当な
回転速度に調整され、さらに、駆動ローラ18を同図にお
いて反時計廻り方向に駆動ギヤG14と一体となって回転
させて感光体ベルト17を搬送する。

次に、現像器23a〜23d、廃トナースクリュー261、ト
ナーホッパー35、プロセスカートリッジ移動手段および
カセット移動手段の駆動系について第２図、第３図を参
照にして説明する。

本駆動系にはモータM2が用いられる。モータM2の回動
力は、モータM2の軸のギヤG21を介してギヤG22に伝達さ
れる。さらに、ギヤG22と同軸に、かつ、一体に設けら
れたギヤG23に伝達され、現像器23a〜23dの駆動系を駆
動する。

まず、現像器23a〜23dの駆動系について説明する。

ギヤG23に伝達されたモータM2の回動力は、ギヤG24b
およびギヤG24cに伝達され、また、ギヤG25aおよびギヤ
G25bを介して、ギヤG24aおよびG24dに伝達される。さら
に、一方向の回転のみを伝達するためオープンタイプの
バネクラッチC21a〜C21dを介して、ギヤG24a〜G24dと同
軸に、かつ、プロセスカートリッジ15が画像形成可能な
位置にあってはプロセスカートリッジ15に設けられた現
像器駆動ギヤG27a〜G27dと噛合するようにギヤG26a〜G2
6dが配設されている。そして、現像器駆動ギヤG27a〜G2
7dに伝達された回転力は、プロセスカートリッジ15に設
けられたギヤを介して現像スリーブ231a〜231dと撹拌ス
クリュー232a〜232dに伝達して、現像器を駆動する。す
なわち、モータM2の回動は、ギヤG21、ギヤG22、ギヤG2
3を介してギヤG24bおよびギヤG24cに伝達し、さらにギ
ヤG25a、ギヤG25bを介してギヤG24aおよびギヤG24bに伝
達し、そして、必要に応じてクラッチを接続して現像器
駆動ギヤG27a〜G27dに伝達して現像器23a〜23dを駆動す
る。なお、画像形成中の現像器23a〜23dの駆動は、画像
形成の各色に対応する現像器のみを駆動し、かつ、後述
するプロセスカートリッジ15の移動の際には現像器23a
〜23dを駆動しないようにするとよい。このために、ク
ラッチC21a〜C21dのラチェット（図示せず）に当接する
爪を有するそれぞれのカム（図示せず）を位相差をつ
け、さらに、どのクラッチも接触されないような位置を
含めた５つの選択位置を設けてステップモータ（図示せ
ず）によって制御するとよい。例えば、各クラッチに対
応する４つのカムの爪の72度の位相差を同軸上に設け、
ステップモータを72度ずつ回転させることにより、現像
器23a〜23dのうち１つのみが駆動するかあるいはいずれ
も駆動しないように制御することができる。

次に、プロセスカートリッジ移動手段について説明す
る。

ギヤG22に伝達されたモータM2の回動力は、ギヤG22と
一体となって回動するプーリP21とタイミングベルトTB1
を介してプーリP22に伝達され、また、プーリP22と一体
となって回動するギヤG28と噛合しているギヤG29に伝達
する。さらに、ギヤG29に伝達されたモータM2の回動力
は、さらに該ギヤG29と噛合しているギヤG30に伝達され
る。そして、その回動力は、必要に応じて電磁クラッチ
C22を介してギヤG31に伝達される。ギヤG31とギヤG32は
交差軸歯車であって、ギヤG31に伝達された回動力をピ
ニオンP1に伝達する（第４図参照）。このピニオンP1
は、プロセスカートリッジ15の側面に設けられたラック
R1と噛合することが可能であり、ピニオンP1の回動とラ
ックR2のスライドとによってプロセスカートリッジ15を
左右方向に移動させる。このプロセスカートリッジ15の
移動に関しては、後段において詳説する。

次に、カセット移動手段について説明する。

ギヤG29に伝達されたモータM2の回動力は、ギヤG29と
噛合しているギヤG33に伝達される。そして、その回動
力は、必要に応じて電磁クラッチC23を介してプーリP22
に伝達され、タイミングベルトTB2を介してプーリP24
に、さらにプーリP24と一体になって回動するギヤG34に
伝達される。ギヤG34とギヤG35は交差軸歯車であって、
ギヤG34に伝達された回動力をピニオンP2に伝達する
（第５図参照）。このピニオンP2は、カセット16の側面
に設けられたラックR2と噛合することが可能であり、ピ
ニオンP2の回動とラックR2のスライドとによってカセッ
ト16を左右方向に移動させる。このカセット16の移動に
関しては、後段において詳説する。

次に、廃トナーの回収の駆動系について説明する。

プーリP22に伝達されたモータM2の回動力は、必要に
応じて、オープンタイプのバネクラッチC24を介してプ
ーリP25に伝達され、廃トナースクリュー261の駆動系を
駆動する。

廃トナースクリュー261の駆動系に関して、該プーリP
25と一体になって回転するギヤG36とプロセスカートリ
ッジ15の側面に設けられた廃トナースクリュー駆動ギヤ
G37とが噛合して、プーリP25に伝達された回転力が廃ト
ナースクリュー261を駆動する。廃トナースクリュー261
は、クリーニング手段25によって除去された感光体ベル
ト17上の残留トナーを回収するコイルバネを内蔵したト
ナー回収管262を通してトナー回収ボックス26へ搬送す
る。

次に、トナーホッパー35a〜35dの駆動系について説明
する。

プーリP25に伝達されたモータM2の回転力は、タイミ
ングベルトTB3を介してプーリP26に伝達され、必要に応
じてバネクラッチC25を介してギヤG38に、さらに該ギヤ
G38と噛合しているギヤG39に伝達される。そして、必要
に応じて、バネクラッチC26a〜C26dを接続してギヤG39
と一体となって回転するギヤG40a〜G40dと噛合している
ギヤG41a〜G41dが回転する。そして、トナーホッパー撹
拌部材351a〜351dがギヤG41a〜G41dと一緒に回転してト
ナーホッパー35a〜35d内の供給用トナーを撹拌するとと
もに、ギヤG41a〜G41dと噛合しているギヤG42a〜G42dと
同軸に設けられた供給トナースクリュー352a〜352dが回
転して供給用トナーをプロセスカートリッジ15内の現像
器23a〜23dに搬送する。なお、トナーホッパー35a〜35d
は、前記現像器23a〜23dの駆動と対応して駆動させる。
すなわち、画像形成中の色に対応する現像器が駆動して
いれば、同色の供給用トナーを収容しているトナーホッ
パーだけを駆動する。この駆動の制御には、バネクラッ
チC26a〜C26dが用いられ、現像器駆動の制御と同様にス
テップモータとカム（いずれも図示せず）を用いて行う
ことができる。

なお、本実施例において感光体ベルト17の駆動系と現
像器23a〜23d、廃トナースクリュー261、トナーホッパ
ー35、プロセスカートリッジ移動手段およびカセット移
動手段の駆動系とは、２つのモータM1,M2を用いて駆動
しているが、これらの駆動を１つのモータで行ってもよ
い、あるいは、プロセスカートリッジ移動手段とカセッ
ト移動手段用に専用モータを設けてもよいことはいうま
でもない。

次に、プロセスカートリッジ15の移動を第１図のAA断
面の矢視図である第６図と、プロセスカートリッジ15の
移動を模式的に示した第７図を用いて説明する。

プロセスカートリッジ15にはその側面に移動のための
突出部材36とラックR1が設けられ、また、画像形成のた
めの駆動ギヤG14、現像器駆動ギヤG27a〜G27dおよび廃
トナースクリュー駆動ギヤG37が設けられている。

一方、装置本体10のプロセスカートリッジ収納室内に
は、プロセスカートリッジ15の突出部材36を嵌入させる
ことによりプロセスカートリッジ15を懸吊するガイド部
材37と、プロセスカートリッジ15の駆動ギヤG14、現像
器駆動ギヤG27a〜G27dおよび廃トナースクリュー駆動ギ
ヤG34に対応するギヤG13、ギヤG26a〜G26dおよびギヤG3
6が配設されている。また、ピニオンP1がプロセスカー
トリッジ15に設けられたラックR1と噛合可能に設けられ
ている。さらに、このガイド部材37には第１および第２
のマイクロスイッチMS1、MS2が設けられている。この第
１および第２のマイクロスイッチMS1、MS2は、プロセス
カートリッジ15の位置を検出するための検出手段であ
る。ここで、第１および第２のマイクロスイッチMS1,MS
2は、プロセスカートリッジ15に設けられた駆動ギヤG1
4、現像器駆動ギヤG27a〜G27d、廃トナースクリュー駆
動ギヤG37と装置本体10に設けられたギヤG13、ギヤG26a
〜G26d、ギヤG36とが噛合して画像形成が可能となる第
１の位置、および、第１の位置と比べさらに転写器24か
ら離間した位置すなわちプロセスカートリッジ15の挿入
方向と逆方向に第１の位置から退避した第２の位置を検
出し、その位置信号を制御部へ出力する。ただし、第２
の位置は、プロセスカートリッジ15の重心が装置10外に
ならないようにするとよい。これは、プロセスカートリ
ッジ15の重心が装置外にあると、ラックR1とピニオンP1
の噛み合いが悪くなり、プロセスカートリッジ15の取り
出し、挿入が困難になるためである。これら第１および
第２の位置を検出する位置検出センサは、マイクロスイ
ッチだけに限られるものではなく、光電スイッチ、磁気
スイッチ等を用いた既存の各種センサを用いてもよい。
また、第１および第２のマイクロスイッチMS1、MS2はガ
イド部材37に設ける必要はなく、第１および第２の位置
が検出できればよいので、装置本体10に設けてもよい。

まず、プロセスカートリッジ15を取り出す場合、第７
図（ａ）に示すようにプロセスカートリッジ15が第１の
位置あり、駆動ローラ18と転写器24とは所望の距離を保
ち（転写部材が転写ドラムの場合は適当な圧着力を有
し）、プロセスカートリッジ15に設けられた駆動ギヤG1
4、現像器駆動ギヤG27a〜G27d、廃トナースクリュー駆
動ギヤG37と装置本体10に設けられたそれぞれを駆動す
るためのギヤG13、ギヤG26a〜G26d、ギヤG36とは噛合し
ており、画像像形成が最適に行うことが可能な状態であ
る。また、ラックR1とピニオンP1とは噛合している。

前述のジャム検出センサS₁〜S₄からの転写材の有無の
信号をジャム判断部においてジャムかどうかを判断し、
もしジャムであると判断するとジャム判断部は制御部に
ジャム信号を発する。すると、制御部は感光体ベルト駆
動部、現像器駆動部、定着駆動部などの画像形成に関す
る駆動部を停止させるとともに、プロセスカートリッジ
移動手段を制御する。すなわち、制御部は、プロセスカ
ートリッジ移動手段の駆動部であるモータM2および電磁
クラッチC22へ信号を発し、プロセスカートリッジ15を
第１の位置から第２の位置に移動さすためにピニオンP1
を回転させ、ガイド部材37に沿って第２の位置の方向へ
プロセスカートリッジ15を移動させる（第７図（ｂ）参
照）。

そして、第７図（ｃ）に示すようにプロセスカートリ
ッジ15が移動すると、第２のマイクロスイッチMS2によ
りプロセスカートリッジ15が第２の位置にまで移動した
ことを検知して制御部にその信号を送る。制御部はその
信号を受けると、電磁クラッチC22を解除するとともに
モータM2の回転を止める。すなわち、プロセスカートリ
ッジ15は、ラックR1とピニオンP1が噛合した状態で第２
の位置で停止し、第１の位置から第２の位置にまで退避
する。なお、前面カバー14は、プロセスカートリッジ15
の移動を阻害しないように構成されている（後述す
る）。

逆に、プロセスカートリッジ15を装置本体10内に挿入
する場合、プロセスカートリッジ15の突出部36をプロセ
スカートリッジ収納室内のガイド部材37に沿わして挿入
し、ラックR1とピニオンP1を噛合し、プロセスカートリ
ッジ15が第２の位置にくるまで挿入する（第６図
（ｃ））。

この状態からプロセスカートリッジ15を画像形成が可
能な第１の位置に移動させるために、第２の位置にある
プロセスカートリッジ15をさらに挿入するか、あるい
は、操作パネル11のセットボタンを押すことにより制御
部にセット信号を入力する。制御部は、このセット信号
が入力されると、モータM2と電磁クラッチC22に信号を
送り、プロセスカートリッジ15を第２の位置から第１の
位置に移動させるためにピニオンP1を回転（取り出す場
合の回転方向とは逆回転）させ、ガイド部材37に沿って
第１の位置の方向へプロセスカートリッジ15を移動させ
る（第６図（ｂ））。

さらに、プロセスカートリッジ15が移動すると、第６
図（ａ）に示すように第１のマイクロスイッチMS1によ
りプロセスカートリッジ15が第１の位置にまで移動した
ことを検知して制御部にその信号を送る。制御部はその
信号を受けると、電磁クラッチC22を解放するとともに
モータM2の回転を止める。すなわち、プロセスカートリ
ッジ15は、第１の位置で停止し、プロセスカートリッジ
15に設けられた駆動ギヤG14、現像器駆動ギヤG27a〜G27
d、廃トナースクリュー駆動ギヤG37と装置本体10に設け
られたギヤG13、ギヤG26a〜G26d、ギヤG36と噛合して、
画像形成が可能な状態となる。この時、プロセスカート
リッジ15内の各現像器23a〜23dのトナー補給口38a〜38d
に対し、対応するトナーホッパ35a〜35dの各トナー搬送
管353a〜353dが自動的に接続してトナーの補給が行われ
る状態となる。

このプロセスカートリッジ15の移動に際し、前面カバ
ー14は閉じる方向にバネ付勢されているため、プロセス
カートリッジ15の移動を阻害しない。すなわち、プロセ
スカートリッジ15の移動により前面カバー14が押されて
解放するようになる。なお、バネ付勢された前面カバー
14をソレノイドにより掛止して、制御部からプロセスカ
ートリッジ15を移動させる信号が発するのと同時にソレ
ノイドに信号を発して掛止を止めてそのバネの復元力に
より前面カバーを解放するようにしてもよい。また、モ
ータとギヤによって解放するようにした場合は、プロセ
スカートリッジ15が第１の位置から第２の位置へ移動す
る時に前面カバー14が解放するだけではなく、第２の位
置から第１の位置へ移動する際には第１のマイクロスイ
ッチMS1によりプロセスカートリッジ15が第１の位置に
移動したことを検出すると前面カバー14を自動的に閉じ
るようにもできる。

次に、カセット16の移動を模式的に示した第８図を用
いて説明する。

カセット16にはその側面に移動のためのラックR2と挿
入方向前方には突起161が設けられ、内部には転写材を
積載する回動自在の底板162と摺動可能な分離爪163が設
けられている。

一方、装置本体10のカセット収納室内には、給紙ロー
ラ27、カセット16を移動させるためのピニオンP2、底板
162を押し上げる押し上げレバー32、フォトカプラから
成る光電スイッチMS3とマイクロスイッチMS4が設けられ
ている。

押し上げレバー32は装置本体10に設けられた押し上げ
機構321に軸支されており、また、その先端にはコロ322
が設けられている。押し上げ機構は、テコの原理を用い
たものあるいはモータを用いたものでもよい。

光電スイッチSM3およびマイクロスイッチMS4は、カセ
ット16の位置を検出するための検出手段である。ここ
で、光電スイッチMS3およびマイクロスイッチMS4はそれ
ぞれ、前記押し上げレバー32によりカセット16内の転写
材の最上面を分離爪163に押し当て給紙が可能となる第
１の位置、および、カセット16の挿入方向と逆方向に第
１の位置から退避した第２の位置を検出し、その位置信
号を制御部へ出力する。ただし、第２の位置は、プロセ
スカートリッジ15の場合と同様にカセット16の重心が装
置10外にならないようにするとよい。また、これら第１
および第２の位置を検出する位置検出センサは、本実施
例に限られるものではなく、マイクロスイッチ、光電ス
イッチ、磁気スイッチ等を用いた既存の各種センサを用
いてもよい。

まず、カセット16を取り出す場合、第８図（ａ）に示
すようにカセット16が第１の位置にあり、給紙ロラー27
により転写材の給紙が最適に行うことが可能な状態であ
る。また、ラックR2とピニオンP2とは噛合されている。

前述のプロセスカートリッジ15の移動と同様にジャム
が検知されると、制御部はカセット制御手段の駆動部で
あるモータM2および電磁クラッチC23へ信号を発し、カ
セット16を第１の位置から第２の位置に移動さすために
ピンニオンP2を回転させる。このとき、押し上げレバー
32はカセット16の移動を阻害しないようにカセット16の
移動経路の下方に退避する（第８図（ｂ）参照）。

そして、第８図（ｃ）に示すようにカセット16が移動
すると、マイクロスイッチMS4によりカセット16が第２
の位置にまで移動したことを検知して制御部にその信号
を送る。制御部はその信号を受けると、電磁クラッチC2
3を解除するとともにモータM2の回転を止める。すなわ
ち、カセット16は、ラックR2とピニオンP2が噛合した状
態で第２の位置で停止し、第１の位置から第２の位置に
まで退避する。

逆に、カセット16を装置本体10内に挿入する場合、カ
セット16をカセット収納室内に沿わして、あるいは、ガ
イド部材（図示せず）に沿わして挿入し、ラックR2とピ
ニオンP2を噛合し、カセット16が第２の位置にくるまで
挿入する（第８図（ｃ））。

この状態からカセット16を給紙が可能な第１の位置に
移動させるために、第２の位置にあるカセット16をさら
に挿入するか、あるいは、操作パネル11のセットボタン
を押すことにより制御部にセット信号を入力する。制御
部は、このセット信号が入力されると、モータM2と電磁
クラッチC23に信号を送り、カセット16を第２の位置か
ら第１の位置に移動させるためにピニオンP2を回転（取
り出す場合の回転方向とは逆回転）させ、ガイド部材37
に沿って第１の位置の方向へカセット16を移動させる
（第８図（ｂ））。

さらに、カセット16が移動すると、第８図（ａ）に示
すように光電スイッチMS3が突起161により、カセット16
が第１の位置にまで移動したことを検知して制御部にそ
の信号を送る。制御部はその信号を受けると、電磁クラ
ッチC23を解放するとともにモータM2の回転を止める。
すなわち、カセット16は、第１の位置で停止し、押し上
げ機構321により、押し上げレバー32を時計方向に回動
させてコロ322をもってカセット16内部の底板162を上方
に押し上げ、底板162に積載されている転写材の最上面
を分離爪163に押し当て、半月ローラである給紙ローラ2
7によって給紙が可能な状態となる。

一方、上部カバー解放手段を第９図を用いて説明す
る。上部カバー12は、上部カバー軸39により軸支されて
いる。また、上部カバー軸39の周りに巻かれている巻き
バネ40と一方が装置本体10に他方が上部カバーに取り付
けられたピン41によって上部カバー12は解放するよう
に、すなわち同図において反時計方向にバネ付勢されて
いる。また、ソレノイド42は、上部カバー12が閉じてい
るときその上部カバー12を掛止することができるように
配設されている。

上述の構成を有する上部カバー解放手段により、画像
形成プロセス中の上部カバー12は、閉じた状態にあり、
また上部カバー12は排出ローラ31により排出される転写
済みの転写材の排出皿を兼用している（第９図
（ａ））。そして、ジャム処理時などの場合、装置本体
10の前面に設けられた操作パネル11の取り出しボタンが
押され、かつ、画像形成プロセス信号が出力されていな
ければ、制御部は前述のようにプロセスカートリッジ移
動手段にプロセスカートリッジ15を移動させるように移
動信号を発するとともに、上部カバー解放手段であるソ
レノイド42に解放信号を発する。解放信号を受けたソレ
ノイド42は、その軸を後退、すなわち、上部カバー12の
掛止を止める。すると、バネ付勢されていた上部カバー
12はその付勢力により解放される（第９図（ｂ））。こ
のようにして解放された上部カバー12の解放口からジャ
ムの原因となった転写材を簡単に見付け出し、そして容
易に取り除くことができる。なお、上部カバー解放手段
は、本実施例だけに限られるものではなく、上部カバー
軸39と反対側に掛止することのできる部材を設けてもよ
い。また、上部カバー軸39にギヤと該ギヤと噛合するモ
ータを設け、制御部からの解放信号が出力されると該モ
ータが回転して上部カバー12を解放するようにしてもよ
い。この場合、制御部にセット信号が入力されると該モ
ータが逆方向に回転して上部カバー12を閉じるようにす
ることもできる。さらに、本実施例では上部カバー12を
設けている画像形成装置を用いて説明しているがこれに
限られるものではなく、いわゆる、クラムシェル型の画
像形成装置においては本実施例の上部カバー12の解放手
段かわりに上部筐体に解放手段を設けることもできる。

以上、説明したプロセスカートリッジ15およびカセッ
ト16の移動制御と上部カバー12の開放制御は、第10図に
示すようになる。すなわち、ジャム検出センサS₁〜S₄か
らの転写材の有無の信号をジャム判断部においてジャム
かどうかを判断し、もしジャムであると判断するとジャ
ム判断部は制御部にジャム信号を発する。すると、制御
部は感光体ベルト駆動部、現像器駆動部、定着駆動部な
どの画像形成に関する駆動部を停止させるとともに、プ
ロセスカートリッジ移動手段取とカセット移動手段に移
動信号を、さらに、上部カバー解放手段に解放信号を発
する。プロセスカートリッジ移動手段は、プロセスカー
トリッジ15を第１の位置から第２の位置に移動さすため
にプロセスカートリッジ移動駆動系を制御し、プロセス
カートリッジ15が第２の位置に移動したことを検知する
位置検出信号が得られるとプロセスカートリッジ移動駆
動系を停止させる。また、カセット移動手段も同様に、
カセット16を第１の位置から第２の位置に移動させる。
一方、上部カバー解放手段は上部カバーを開放する。換
言すれば、ジャムが発生した際、オペレータは何もしな
くても第11図に示すようにプロセスカートリッジ15およ
びカセット16が第２の位置に退避するとともに上部カバ
ー12が解放するため、装置本体10の上方よりジャムの原
因となった転写材を容易に確認でき取り除くことができ
る。さらに、ジャム処理後、簡単な操作をするだけでプ
ロセスカートリッジ15およびカセット16が自動的に挿入
されるので、オペレータの煩わしさが大幅に軽減される
ばかりでなく、最適な位置にプロセスカートリッジ15お
よびカセット16をセットできる。

上述の制御部は、ジャム発生時以外に、紙無しセンサ
S₀によってカセット16内の転写材が無くなったことを検
出した時にカセット16だけを移動させることができる。
さらに、プロセスカートリッジ15の交換時や転写材の補
給時などの時には、操作パネル11に設けられた取り出し
ボタンを押すことにより、制御部に取り出し信号が入力
され、この時操作部のプリントボタンからのプリント信
号および感光体ベルト駆動部、定着・排紙部、給紙部か
らそれぞれが駆動しているという感光体ベルト駆動信
号、定着・排紙駆動信号、給紙駆動信号が出ていない状
態であればプロセスカートリッジ15および／またはカセ
ット16が第１の位置から第２の位置に移動させることも
できる。。

また、本実施例では、画像形成プロセスとして、感光
体ベルト上にカラートナー像を形成した後１回て転写材
に転写する作像法について述べたが、転写ドラム上の転
写材上に重ねてトナー像を転写するカラー作像法であっ
てもよい。また、モノクロプロセスを利用して通常のモ
ノクロプリンタにも適用可能である。また、現像方法と
して非接触現像法の場合にについて述べたが、本発明は
この非接触現像に限られるものではなく、接触現像にも
適用できる。さらに、本実施例で示した駆動系は、ほん
の一例にしか過ぎず、これらギヤ、クラッチ、ベルト等
の組み合わせに限られるものでもないことはいうまでも
ない。

第12図には、本発明の適用した他の実施例として転写
ドラム形式の画像形成装置を示している。プロセスカー
トリッジ15部分については、先の実施例と大略同じだ
が、トナーホッパー35aをプロセスカートリッジ15内に
ユニット化したものである。転写ドラム形式の画像形成
装置は、感光体ベルト17の転写部分に転写ドラム50を当
接するようにしたもので、その転写ドラム50は感光体ベ
ルト17と同期を保って反時計方向に回転する。転写ドラ
ム50の外周には転写材を巻き付けた状態として、巻き付
けた転写材上に感光体ドラム17上に形成した各色毎のト
ナー像を転写し、転写材上で各色のトナー像を重ね合わ
せた後、転写ドラム50より分離し、定着後装置本体10の
上部に排出したものである。

転写ドラム50の周縁部には、転写材を静電的に吸着す
るよう設けられた帯電器501、転写材を転写ドラム50に
機械的に巻き付けるための巻き付け部材502が設けられ
ていて、巻き付け部材502は先端部にローラを有してい
て、最初に転写材が転写ドラム50に巻き付く時のみ当接
する。また、転写ドラム50の周面には、グリッパ503が
設けられていて、同期して搬送された転写材の先端部を
保持するよう作用する。転写部504は、感光体ベルト17
上のトナー像を転写材上に静電的に転写する。分離除電
極505と分離爪506は転写後の転写材を転写ドラム50より
分離させる。また、接離可能なクリーナ507は、転写材
分離後の転写ドラム50上に残留した付着トナーを除去す
るものである。

カセット16から給紙された転写材は、同期を保ちなが
ら帯電器501によって帯電した転写ドラム50へと進入
し、巻き付け部材502で巻き付け、転写材先端がグリッ
パ503で保持されて、転写部と回転し、転写部において
転写器504によって感光体ベルト17上に形成されたイエ
ロートナー像を転写材上に転写する。最初の転写を終え
た転写ドラム50は回転を継続しクリーナ507によりクリ
ーニングされて次のトナー像を転写する。すなわち、２
回転目にはマゼンタトナー像を、３回転目にはシアント
ナー像を、４回転目にはブラックトナー像を順次重ね合
わせるようにして転写する。４色のトナー像の転写が終
えたところで、転写材は分離除電極505で除電がなさ
れ、分離爪506で転写材先端の保持を解除したうえ分離
して定着ローラ30へと搬送される。

この実施例の画像形成装置では、転写ドラム50は装置
本体10側にあって、移動可能なプロセスカートリッジ15
には含まれない構造となっている。従って、プロセスカ
ートリッジ15の移動については前記実施例と同様に行わ
れる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明はジャムが発生すると自
動的にプロセスカートリッジが画像形成可能な位置から
退避する画像形成装置を提供するものである。

その結果本発明の画像形成装置は、ジャムを検知する
と自動的にプロセスカートリッジをジャム処理可能な位
置まで移動するので、オペレータは迷うことなく楽に、
かつ、大きな力を必要とせずにジャム処理ができる。さ
らに、機械的にプロセスカートリッジを移動させるの
で、プロセスカートリッジに余計な振動を与えず、現像
剤の飛散を殆ど生じることなくプロセスカートリッジを
交換あるいはジャム処理でき、メインテナンス性の向上
という効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用したカラープリンタの主要断面
を左側面から示す図。第２図は、本発明が係る駆動系を
右側面から示した図。第３図は、プロセスカートリッジ
移動およびカセット移動の駆動系を上方から示す図。第
４図は、プロセスカートリッジ移動の駆動系の要部を示
す図。第５図は、カセット移動の駆動系の要部を示す
図。第６図は、第１図におけるAA断面の矢視図。第７図
は、プロセスカートリッジの移動を模式的に示す模式
図。第８図は、カセットの移動を模式的に示す模式図。
第９図は、上部カバーの解放機構を示す図。第10図は、
制御系を示す図。第11図は、プロセスカートリッジが第
２の位置にあるときのカラープリンタを左側面から示し
た図。第12図は、本発明を適用した転写ドラム形式の画
像形成装置の主要断面図。 10……装置本体、11……操作パネル 12……上部カバー 15……プロセスカートリッジ 16……カセット、17……感光体ベルト 18……駆動ローラ、21……帯電器 22……レーザー書き込み系ユニット 23……現像器、24……転写器 25……クリーニング手段 26……トナー回収ボックス 36……突出部材、37……ガイド部材 27……給紙ローラ、28……タイミングローラ 29……搬送手段、30……定着ローラ 31……排紙ローラ、39……上部カバー軸 40……巻きバネ、42……ソレノイド 50……転写ドラム、S₀……紙無しセンサ S₁,S₂,S₃,S₄……ジャム検出センサ M1,M2……モータ、G14……駆動ギヤ G27a〜G27d……現像器駆動ギヤ G13,G26a〜G26d……ギヤ P1,P2……ピニオン R1,R2……ラック MS1,MS2,MS3,MS4……位置検出センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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審査官東治企 (56)参考文献特開昭61−226757（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−205563（ＪＰ，Ａ) 特開平２−117526（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−64638（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−117353（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 G03G 21/00 B65H 1/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体、該像担持体上に潜像を形成する
ため像露光手段、該潜像を現像する現像手段、現像され
たトナー像を転写材上に転写する転写手段とを有する画
像形成装置において、少なくとも前記像担持体を有するプロセスカートリッジ
を前記画像形成装置本体に対し着脱自在に設けるととも
に、該プロセスカートリッジを画像形成が可能な第１の位置
から、プロセスカートリッジ交換及びジャム処理が可能
となる第２の位置へ移動さすプロセスカートリッジ移動
手段と、該プロセスカートリッジ移動手段にジャム信号を出力す
る制御手段とを有しており、前記第１の位置から第２の位置までのプロセスカートリ
ッジの移動方向は、転写部における転写材の搬送方向に
対して略鉛直方向、かつ、該プロセスカートリッジを第
２の位置から装置外へ取り出す際の取り出し方向に対し
て同一方向であり、前記制御手段からのジャム信号出力に伴って前記プロセ
スカートリッジが第１の位置から第２の位置へ移動する
ことを特徴とする画像形成装置。