JP3066759B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、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、静電潜像が形成される像担
持体と、現像器を含む交換可能なプロセスカートリッジ
を挿脱し得るプリンタ、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
化或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、一般ユーザーであるオペレータでも簡単に保守
・管理が行えるように、像担持体と、現像手段やクリー
ニング手段等の画像形成手段の少なくとも一手段とをユ
ニット化したプロセスカートリッジを有する画像形成装
置が開発された。

このプロセスカートリッジを有するプリンタや複写機
などの画像形成装置は、プロセスカートリッジ内の像担
持体などが消耗、劣化した場合、そのプロセスカートリ
ッジ自体を交換することにより、専門知識を有しないオ
ペレータ自身が画像形成装置の保守・管理を容易に行う
ことができるというものである。そのために、装置本体
にプロセスカートリッジの案内部材が設けられており、
プロセスカートリッジをこの案内部材の沿って挿入する
だけで最適な画像が得られるように装填できる。

このような場合、従来の装置においては、プロセスカ
ートリッジの挿入方向と転写材の装填方向とは直交して
いたため、プロセスカートリッジの取り扱い方向と転写
材の取り扱い方向が異なり、これら作業が面倒であった
ばかりでなく、画像形成装置を設置するための空間的制
約が大きくならざるを得なかった。更に、メインテナン
スの場合も作業空間を大きくとる必要があった。

これら欠点を解決すべく特開昭61−279870号公報が提
案された。すなわち、転写材の装填方向と、開放可能な
上部筐体に設けられたプロセスカートリッジの着脱方向
とを一致させることにより、消耗品の取り扱いや操作を
容易にすると共に、作業空間の制約を小さくすることの
できる画像形成装置が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、特開昭61−279870号公報に開示されている画
像形成装置は、プロセスカートリッジを交換する際に
は、上部筐体を開放してオペレータ自身がプロセスカー
トリッジを上部筐体から引き出し、更に、取り出さなけ
ればならい。そのため、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い、或は大きい
とオペレータはかなりの力を必要とする。

また、上記従来例では、上部筐体を開放した状態で、
プロセスカートリッジを着脱する。このためプロセスカ
ートリッジ挿脱操作が面倒であり、かつ操作が不安定と
なる欠点がある。

特に、プロセスカートリッジ内に、像担持体、帯電
器、クリーニング装置および複数個の現像器を収容して
成るカラー画像形成装置においては、一般に複数個の現
像器はプロセスカートリッジの筐体と別体であり、像担
持体に対する各個の現像器をそれぞれ高精度かつ安定し
て組立て設定することは困難であった。また、現像器の
駆動時に強度、精度を維持するには複雑な構造となる。
さらに、各現像器を収容して設置するためのプロセスカ
ートリッジの筐体の形状・構造が複雑で強度維持にも問
題がある。このためこれら精度維持のための部品点数増
によるコストアップとなる。特に、カラー画像形成装置
においては、上記精度不安定のため、カラーバランス調
整等のメインテナンス性が極めて困難となる欠点を有し
ている。

本発明は上記の欠点を解決するためになされたもの
で、本発明の目的は、画像形成装置、特にカラー画像形
成装置における、現像器の組立精度の向上と安定化、画
像形成時のカラーバランスの安定化、現像器および像担
持体のメインテナンス性の向上、部品点数削減によるコ
スト低減を可能にするプロセスカートリッジを有する画
像形成装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、少なくとも２つのローラによって水平に
張架されたベルト状像担持体と、複数の現像手段と、ク
リーニング手段とを有するカラー画像形成装置におい
て、前記複数の現像手段と前記ベルト状像担持体との間
隙を一定に保つための間隙保持部材を有し、前記複数の
現像手段は、前記ベルト状像担持体の下方で、かつ該ベ
ルト状像担持体に対し対向するように水平に並列配置さ
れ、少なくとも前記ベルト状像担持体、複数の現像手
段、クリーニング手段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、前記プロセスカートリッジは、少なくとも前記ベル
ト状像担持体、前記間隙保持部材から構成される上部ユ
ニットと、少なくとも複数の現像手段、クリーニング手
段から構成される下部ユニットとから分離、結合可能に
構成され、前記複数の現像手段のケーシングは前記下部
ユニットと共に一体に成形され、前記下部ユニットは前
記上部ユニットに設けられた２つのローラの軸をガイド
するガイド溝を有し、該ガイド溝に前記上部ユニットの
ローラの軸を貫装することによって、該下部ユニットに
対する上部ユニットの支持、位置決めが行われることを
特徴とするものである。

〔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（上蓋部
材）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有機光導電層等の感光層を塗設し
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。又、間隔保
持部材20a,20b,20c,20dにより、複数の現像器23a,23b,2
3c,23dと感光体ベルト17との距離は一定に保たれ、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
ム等の光導電層を有する他の像担持体にも適用できる。

感光体ベルト17の周囲には、帯電手段、露光手段、現
像手段、転写手段及びクリーニング手段が配設されてい
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
帯電器、スコロトロン帯電器など既存の帯電器21であ
り、有機光導電層（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、シアン及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,23b,23c,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上の静電潜像を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色或は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Ｐ
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。

トナー回収ボックス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及びトナー
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、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内の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は画像形成装置本体10
内の第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及び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、或は、プリント指令信号を受け、この検出或は指
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、レーザービームがインデッ
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
現像期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により再び一様帯電され、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る潜像形成後シ
アントナーを収容する現像器23cでシアントナー像が形
成され、更に、第４の色の画像信号による潜像形成後ブ
ラックトナーを収容する現像器23dで感光体ベルト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
は直流或は更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には非接触現像（ジャンピング現
像）が行われるようになっている。尚、この非接触現像
には、一成分現像剤或は二成分現像剤いずれの現像剤で
も用いることができる。一成分現像剤を用いる場合に
は、小型化が図れるが、現像の安定性の点で二成分現像
剤を用いる現像法の方が優れており、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Ｐ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。尚、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Ｐは定着ローラ30Aと加圧
ローラ30Bの加熱圧接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Ｐへカラートナー画像の転写を終えた感
光体ベルト17は更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、プロセスカートリッジ15の駆動系及びプロセス
カートリッジ移動の駆動系について第２図および第３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内の画像形成装置
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左側面から示した構成図、第３図
はプロセスカートリッジ15と駆動系の正面断面図であ
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及びカセッ
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。又、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G1
2、ギヤG13を介して、駆動ギヤG14に伝達されて適正な
回転速度に制御され、更に、駆動ローラ18を同図におい
て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。

現像器23a〜23d、廃トナースクリュー261、トナーホ
ッパー35の駆動系にはモータ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。更に、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、
プロセスカートリッジ15の移動、給紙カセット16の移
動、トナーの補給装置35、廃トナーの回収装置26の駆動
等を行う。

まず、現像器23a〜23dの駆動系について説明する。

モータM2の回動力は、ギヤG21、ギヤG22、ギヤG23、
中間ギヤやバネクラッチを介してギヤG26a,26b,26c,26d
を駆動回転させる。

これらのギヤG26（ａ〜ｄ）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。現像器駆動ギヤG27a〜G27dに伝達された回転力は、
現像スリーブ231a〜231dと撹拌スクリュー232a〜232dを
伝達して、現像器を駆動する。

前記プーリP22に伝達されたモータM2の回動力は、ク
ラッチ，ギヤ列から成る廃トナーの回収の駆動系を介し
て廃トナースクリュー261を駆動する。

また、前記プーリP22に伝達されたモータM2の回動力
は、クラッチ，ギヤ列，タイミングベルト等から成るト
ナー補給用の駆動系に介して、トナーホッパー35a〜35d
のトナー供給スクリューやトナー撹拌部材を駆動する。

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（ａ〜ｄ）、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つの駆動源モ
ータ等で行って、クラッチ等の切換手段によって選択的
に切り換えてもよい。

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画像形成手段の駆動源
とは別個に駆動してもよい。

次に、プロセスカートリッジ移動手段について説明す
る。第３図は該移動手段の駆動伝達系の正面断面図であ
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
交差する傘型歯車であって、ギヤG31に伝達された回動
力をピニオンギヤPG1に伝達する。このピニオンギヤPG1
は、プロセスカートリッジ15の側面に設けられたラック
ギヤRG1と噛合することが可能であり、ピニオンギヤPG1
の回動とラックギヤRG2のスライドとによってプロセス
カートリッジ15を第２図図示の左右方向に移動させる。

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とラックギヤRG1が設けられ、また、感光体
ベルト17を回動させるための駆動ギヤ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の筐体36のフランジ部361
を嵌入されることによりプロセスカートリッジ15を懸吊
するガイドレール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26a〜G26
dおよびギヤG36が配設されている。また、ピニオンギヤ
PG1がプロセスカートリッジ15に設けられたラックギヤR
G1と噛合可能に設けられている。

さらに、このガイドレール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,MS2は、
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〜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〜G26
d、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。

次に、プロセスカートリッジ15の移動を模式的に示す
第４図を用いてその移動過程を説明する。

まず、プロセスカートリッジ15を取り出す場合、第４
図（Ａ）に示すようにプロセスカートリッジ15が、画像
形成可能な第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G14、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、ラックギヤRG1とピニオン
ギヤPG1とは噛合されている。

ジャム検出センサからの転写材Ｐ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
移動手段の駆動源であるモータM2および電磁クラッチC2
2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ンニオンギヤPG1を
回転させ、ガイド部材37に沿って第２の移動位置の方向
へプロセスカートリッジ15を移動させる（第４図（Ｂ）
参照）。

そして、第４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、ラックギヤRG1とピニオンギヤPG1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。

次に、給紙カセット移動手段について説明する。

第２図において、前記ギヤ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TB
2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（ベベルギヤ）であって、ギヤG34に伝達さ
れた回動力をピニオンギヤPG2に伝達する。このピニオ
ンギヤPG2は、給紙カセット16の側面に設けられたラッ
クギヤRG2と噛合することが可能であり、ピニオンギヤP
G2の回動とラックギヤRG2のスライドとによって給紙カ
セット16を第２図図示の左右方向に移動させる。

前記給紙カセット16から給紙部、転写部、定着部を経
て排紙部に至る転写材搬送路中に設けたジャム検出セン
サ（図示せず）からの転写材Ｐ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
手段に開放信号を発する。プロセスカートリッジ移動手
段部は、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、給紙カセット移動手段も同様に、給紙カセット
16を第１の位置から第２の位置に移動させる。一方、上
部カバー開放手段は上部カバー12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５図に示すようにプロセスカートリッジ15および給紙
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が開放するため、装置本体10の上方よりジャムの原因
となった転写材Ｐを容易に確認でき取り除くことができ
る。このとき転写材Ｐが定着装置の定着ローラ30Aと加
圧ローラ30Bに挟圧されて紙詰まりした場合には、上部
カバー12を全開することにより、自動または手動により
両ローラの圧接を解除するようにすれば、容易に転写材
を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および給紙
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および給紙カセット16をセット
できる。

第６図は本発明によるプロセスカートリッジ15の断面
図、第７図は該カートリッジ15の斜視図、第８図
（Ａ），（Ｂ）は該カートリッジ15の分解断面図、第９
図は該カートリッジ15の上ユニットの斜視図、第10図は
同下ユニットの斜視図である。

プロセスカートリッジ15は、現像器23a,23b,23c,23
d、帯電器21、クリーニング手段25等から成る下部ユニ
ットと、感光体ベルト17と該像担持体を回動させる駆動
ローラ18および従動ローラ等から成る上部ユニットとか
ら構成され、分離・結合可能な構造になっている。

下部ユニットの筐体36底部付近には、複数個の現像器
23a,23b,23c,23dのケーシングが凹状に成形されてい
る。これら各凹状ケーシング内には、撹拌スクリュー23
2a,232b,232c,232dが筐体36の両側面部362,362に駆動回
転可能に軸架されている。これら現像器23a内の撹拌ス
クリュー232a,232a間には、仕切り板232aが固定されて
いる。同様にして現像器23b,23c,23dには、仕切り板233
b,233c,233dがそれぞれ固定されている。

これら仕切り板233a,233b,233c,233dには、スクレー
パ234a,234b,234c,234dがそれぞれ貼着されていて、そ
の先端部は前記現像スリーブ231a,231b,231c,231dの円
筒面に軽圧接している。

上記現像スリーブ231a,231b,231c,231dの近傍には、
磁性の薄層形成棒235a,235b,235c,235dが所定の微小間
隙を保って軸架されている。

また、前記筐体36の帯電器21の近傍には、下方のレー
ザー書き込み系ユニット22からの入射光を通過させるた
めのスリット部236が開口している。

更に、帯電器21の右方には、クリーニング手段25が設
けられ、その内部にクリーニングブレード251、廃トナ
ースクリュー261等が設けてある。

前記筐体150の両側板部151,151には、後述の駆動ロー
ラ軸18A,18Aと、従動ローラ軸19A,19Aの各軸端部がそれ
ぞれ貫装して支持・位置決め可能な水平ガイド溝363
と、Ｌ型ガイド溝364が穿設されている。

前記駆動ローラ軸18A、従動ローラ軸19Aは、フレーム
180の両側板181,181に、平行にかつそれぞれ回転自在に
取り付けられている。なお、駆動ローラ軸18Aの一方の
軸端には前記ギヤG14が軸止されている。

また、上記フレーム180の両側板181,181間には、間隔
保持板20a,20b,20c,20dとバックアッププレート20eが架
設されている。

そして、これら間隔保持板20a〜20dと、バックアップ
プレート20eと、前記駆動ローラ18と、従動ローラ19の
各外周には、感光体ベルト17が巻回して張設状態に支持
されている。

プロセスカートリッジ15の上部ユニットを下部ユニッ
トに一体化させるときには、フレーム180の両側板181,1
81より突出している駆動ローラ軸18A,18Aと従動ローラ
軸19A,19Aを筐体36の前記ガイド溝363,364に落し込んで
摺動させ、ガイド溝最奥部に達した停止位置で、図示し
ない通常のロック手段により係止する。かくして上部ユ
ニットと下部ユニットは一体となり位置決めされてプロ
セスカートリッジ15を構成する。

このようなプロセスカートリッジ15内に異常を生じ、
点検・修理を行うときには、上記ロック手段を解除した
のち、上ユニットを持って水平方向に移動させたのち、
上方に持ち上げれば、容易に下ユニットから分離させる
ことができる。この分離後の開放状態となった下ユニッ
トは、現像器23（ａ）〜23（ｄ）が露呈されるから、異
常個所の発見と、点検修理が容易にできる。

また、上ユニット内の感光体ベルト17は、フレーム18
0によって上方および両側面が覆われていて露出部分が
少ないから、上記取外し装着操作時の取扱いは容易で、
感光体ベルト17に触れて感光体面を汚損させるおそれは
少ない。

なお、上記実施例では、現像器23（ａ）〜23（ｄ）以
外の画像形成部、すなわちクリーニング手段25および／
または帯電器21はプロセスカートリッジ15と別体であっ
てもよい。

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のち、１回で転
写材に転写する作業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た通常
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
にも運用できる。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。

更に、本実施例の転写器24の代わりに、転写材を静電
的に吸着するように設けた帯電器を内蔵する転写ドラム
形式にしてもよい。

これら各種プロセスカートリッジは図示の傾斜配置に
限定されるものではなく、水平配置として移動可能な構
造にしてもよい。

なお、像担持体として感光体ドラムを用いたプロセス
カートリッジを構成し、該プロセスカートリッジを移動
可能にしてもよい。

第11図は感光体ドラムを用いたプロセスカートリッジ
50を移動着脱可能とし、かつ上ユニットと下ユニットに
分割可能にした画像形成装置である。また、該装置の上
部に画像読取り装置（スキャナ）60を装着したカラー複
写機である。なお、前記実施例と同一機能を有する部分
には、同符号を付している。また、前記実施例と異なる
点を説明する。

プロセスカートリッジ50の下ユニットの底部には現像
器53a,53b,53c,53dが設けられ、各現像器のケーシング
は下ユニットの筐体51と一体に成形されている。

一方、上部ユニットのフレーム52には、帯電器21、転
写器24およびファーブラシとサクション開口を内蔵する
クリーニング手段54が設けてある。該上ユニットは下ユ
ニットに対し装脱可能であって、取り外した状態では現
像器53（ａ）〜53（ｄ）が露呈する。なお、上ユニット
のクリーニング手段54は別体であってもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の画像形成装置は、プロ
セスカートリッジを移動・着脱可能にし、該プロセスカ
ートリッジを取り外した状態では、現像器等を含む下ユ
ニットに対して、像担持体を少なくとも含む上ユニット
は着脱自在で、内部を開放可能にするものであるから、
現像器や像担持体の組立、取扱い、メインテナンスが容
易である。また、現像器のケーシングは下ユニットの筐
体と一体成形されているから、複数個の現像器相互の精
度も極めて高く、カラーバランス調整も容易で安定して
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置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側断面図、 第２図は上記画像形成装置の駆動系の構成図、 第３図はプロセスカートリッジ移動の駆動系の要部を示
す正面断面図、 第４図はプロセスカートリッジ移動の移動過程を示す模
式図、 第５図は上部カバーと前面カバーを開放してプロセスカ
ートリッジと給紙カセットを移動退避させた状態の画像
形成装置の側断面図、 第６図は本発明によるプロセスカートリッジの断面図、 第７図は該プロセスカートリッジの斜視図、 第８図（Ａ），（Ｂ）はプロセスカートリッジの分解斜
視図、 第９図は該プロセスカートリッジの上ユニットの斜視
図、 第10図は該カートリッジの下ユニットの斜視図、 第11図は本発明による画像形成装置の他の実施例を示す
構成図である。 10……装置本体、12……上部カバー 14……前面カバー 15……プロセスカートリッジ 16……給紙カセット、17……感光体ベルト 18……駆動ローラ、18A……駆動ローラ軸 19……従動ローラ、19A……従動ローラ軸 20a,20b,20c,20d……間隔保持部材 20e……バックアッププレート 21……帯電器 22……レーザー書き込み系ユニット 23a,23b,23c,23d……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……筐体、37……ガイドレール 361……フランジ部、362……両側面部 363,374……ガイド溝 M1,M2……モータ（駆動源） Ｐ……転写材（転写紙） 231（ａ〜ｄ）……現像スリーブ 232（ａ〜ｄ）……撹拌スクリュー 233（ａ〜ｄ）……仕切り板 234（ａ〜ｄ）……スクレーパ 235（ａ〜ｄ）……薄層形状棒 236……スリット部 251……クリーニングブレード 262……廃トナースクリュー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福地 真和 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 審査官 國田 正久 (56)参考文献 特開 平１−100569（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−151560（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−301070（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−116966（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−39253（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 15/01 G03G 15/08 503 G03G 15/08 506

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも２つのローラによって水平に張
   架されたベルト状像担持体と、複数の現像手段と、クリ
   ーニング手段とを有するカラー画像形成装置において、 前記複数の現像手段と前記ベルト状像担持体との間隙を
   一定に保つための間隙保持部材を有し、 前記複数の現像手段は、前記ベルト状像担持体の下方
   で、かつ該ベルト状像担持体に対し対向するように水平
   に並列配置され、 少なくとも前記ベルト状像担持体、複数の現像手段、ク
   リーニング手段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、 前記プロセスカートリッジは、少なくとも前記ベルト状
   像担持体、前記間隙保持部材から構成される上部ユニッ
   トと、少なくとも複数の現像手段、クリーニング手段か
   ら構成される下部ユニットとから分離、結合可能に構成
   され、 前記複数の現像手段のケーシングは前記下部ユニットと
   共に一体に成形され 前記下部ユニットは前記上部ユニットに設けられた２つ
   のローラの軸をガイドするガイド溝を有し、該ガイド溝
   に前記上部ユニットのローラの軸を貫装することによっ
   て、該下部ユニットに対する上部ユニットの支持、位置
   決めが行われる ことを特徴とするカラー画像形成装置。