JP3084444B2 - 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、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。

〔従来の技術〕

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、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、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
けで最適な画像が絵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、画像形成装置を配置するための空間制約が大きくな
らざるを得なかった。さらに、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、さらに、取り出さな
ければならない。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、ある
いは大きいとオペレータはかなりの力を必要とする。さ
らに、ジャムが発生した場合には、狭い場所に手を入れ
て転写材を取り除く必要があり、いくら上部筐体を開放
したとしても、十分な作業スペースを確保することがで
きず、そのジャム処理作業は困難なものとなり、しか
も、トナーで汚れた部分や像担持体に直接手が触れるこ
とがあった。また、その作業スペースを確保するため
に、プロセスカートリッジを移動若しくは取り外すにし
ても、オペレータ自身が上部筐体からプロセスカートリ
ッジを大きく引き出す必要があり、これら作業は煩わし
いものとなり、ジャム処理を簡単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なされたもので、
本発明の目的は、プロセスカートリッジの移動や交換が
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の位置から前記画像形成装置本体
から着脱と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
リッジ移動手段に移動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
ッジの脱着方向に対して同一方向であり、前記第２の位
置において、前記プロセスカートリッジの重心が装置外
にならないようにした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、板低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
帯電器、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、異なる色の現像材、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
れた各現像器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極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、転写極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
面より離間しら位置に保たれ、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、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
の画像信号か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、シリンドシカルレンズ224および３枚のミラー22
3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、さらに、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側再
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、プロセスカートリッジ15の駆動系およびプロセ
スカートリッジ移動の駆動系について第２図〜第５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の駆動系およびプ
ロセスカートリッジ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の駆動系およびプロセスカートリッジの移動の駆動系
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なお軸のギヤG
11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G12、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およびプロセスカートリッジ移動手段の
駆動系について第２図、第３図を参照にし説明する。

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に伝達されらモータ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およびギヤG24dに伝達される。
さらに、１方向の回転のみを転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〜G2
4d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G2
6a〜G26dが配設されている。そして、現像器駆動ギヤG2
7a〜G27d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G23を介してギヤG24d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G2
4b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、どのクラッチも接続されないような位
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つのカムの爪を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15の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、プロセスカートリッジ
移動手段の駆動系を駆動する。

プロセスカートリッジ移動手段を駆動系に関して、プ
ーリ22に伝達された回動力は、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に伝達し、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Ｐに伝達する（第４図参照）。このピニオンＰは、プ
ロセスカートリッジ15の側面に設けられたラックＲと噛
合することが可能であり、ピニオンＰの回動とラックＲ
のスライド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、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C22を介してプ
ーリP23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
23と一体になって回転するギヤG33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
G34が噛合して、プーリP23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転するコイルバネを内蔵するト
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P23に伝達されたモータM2の回転力は、タイミ
ングベルトTB2を介してプーリP24に伝達され、必要な応
じてバネクラッチC24を介してギヤG35に、さらに該ギヤ
G35と噛合しているギヤG36に伝達される。そして、必要
に応じて、バネクラッチC25a〜C25dを接続してギヤG36
と一体となって回転するギヤG37a〜G37dと噛合している
ギヤG38a〜G38dが回転する。そして、トナーホッパー撹
拌部材351a〜351dがギヤG38a〜G38d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G38a〜G38dと噛合しているギヤG39a〜G39d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C25a〜C25d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およぶプロセスカートリッジ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５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６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Ｒ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G34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
部材37と、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G1
3、ギヤG26a〜G26dおよびギヤG33が配設されている。ま
た、ピニオンＰがプロセスカートリッジ15に設けられた
ラックＲ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MS
1、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G34と装置本体10
に設けられたギヤG13、ギヤG26a〜G26d、ギヤG33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ＲとピニオンＰ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
性はなく、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６
図（ａ）に示すようにプロセスカートリッジ15が第１の
位置にあり、駆動ローラ18と転写極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G34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G33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ＲとピニオンＰとは噛合されている。

前面カバー14を開け、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すと制御部に取り出
し信号が入力される。この時、操作パネル11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、
定着部、排紙部、給紙部などの画像形成プロセスが作動
しているという感光体ベルト駆動信号、定着駆動信号、
排紙駆動信号、給紙駆動信号などの画像形成プロセス信
号が出ていない状態であれば、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Ｐ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６図（ｂ）参
照）。

そして、第６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Ｒとピ
ニオンＰ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。従って、ジャム処
理などの作業空間を大きく確保でき、プロセスカートリ
ッジ15を僅かに引き出すことによって装置本体10より容
易に取り出すことができる。

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ＲとピニオンＰ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Ｐ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か第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、現像器駆動ギアG27a〜G27
d、廃トナースクリュー駆動ギヤG34と装置本体10に設け
られたギヤG13、ギヤG26a〜G26d、ギヤG33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。従って、プロセスカートリッジ15の交換
やジャム処理後、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、確実な画像形
成の位置にプロセスカートリッジ15をセットできる。

一方、上部カバー解放手段を第７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に他方か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７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７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１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、２分割
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の移動制御お
よび上部カバー12の解放制御は、図８図に示すようにな
る。すなわち、操作パネル11の取り出しボタンが押され
ると制御部に取り出し信号が入力される。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制御部は
プロセスカートリッジ移動手段に移動信号を発する。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。一方、制御部はプロセスカートリッジ移動
手段に移動信号を発するとともに上部カバー解放手段に
も解放信号発し上部カバー12を開放する。換言すれば、
ジャムが発生したり、プロセスカートリッジ15を交換す
る際、操作パネル11の取り出しボタンを押すだけで、第
９図に示すようにプロセスカートリッジ15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、また、第２の位置にある
プロセスカートリッジ15をわずかに引き出し取り外すこ
とができるため、プロセスカートリッジ15の交換が容易
になる。さらに、画像形成プロセスの動作中に取り出し
ボタンが押されたとしても、制御部においてその信号を
キャンセルし、プロセスカートリッジ15は移動せず上部
カバー12も開放しないことになる。

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一回で転写材に転写す
る作像法について述べたが、転写ドラム上の転写紙像に
重ねてトナー像を転写するカラー作像法であっても良
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10図には、本発明を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ベルト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。転写器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で巻き付き、転写材先端がグリッ
パで保持されて、転写部へと回転し、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、本発明は制御手段の移動信号の
出力によりプロセスカートリッジが画像形成可能な位置
から退避するとともに上部カバーを解放し、一方挿入に
際しては画像形成に最適な位置にプロセスカートリッジ
を設定でき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、簡単な操作で自動
的にプロセスカートリッジが移動し、かつ、上部カバー
が解放するので、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プロセスカートリッジを交
換できる。また、ジャム処理に際してはプロセスカート
リッジを第２の位置まで退避させ、上部カバーの解放口
から装置本体の内部を目視することができるので、作業
空間が大きく確保できジャム処理の作業性を大幅に向上
することができるとともに、ジャムの原因となった転写
材を取り出すときに像担持体を傷付けるおそれがなくな
るだけではなく、像担持体に直接オペレータの手が触れ
ることがなくなる。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、第
１図におけるAA断面図の矢視図。第６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７図は、上
部カバーの解放機構を示す図。第８図は、制御系を示す
図。第９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さら示した図。第10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、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……転写極、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……トレノイド、50……転写ドラム、M
1、M2……モータ、G14……駆動ギヤ、G27a〜G27d……現
像器駆動ギヤ、G13、G26a〜G26d……ギヤ、Ｐ……ピニ
オン、Ｒ……ラック、MS1……第１のマイクロスイッ
チ、MS2……第２のマイクロスイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── 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 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) 特開 平３−33872（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−174353（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 303 G03G 15/00 550 G03G 15/36 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/02 - 21/04 G03G 21/14 - 21/20 B65H 1/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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
   から前記画像形成装置本体から着脱とジャム処理が可能
   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移動信号を出力する
   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の脱着方向に対して同一方向であ
   り、 前記第２の位置において、前記プロセスカートリッジの
   重心が装置外にならにようにしたことを特徴とする画像
   形成装置。
2. 【請求項２】前記プロセスカートリッジが前記第１の位
   置から前記第２の位置へ移動することに連動して該画像
   形成装置の上部に設けられた上部カバーを開放すること
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。