JPH04147273A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、像担
持体と現像手段、クリ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に沿って挿入するだ
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ｈｔ＋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。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ヲ交換する
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子が触れること
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、そのような取外し作業や
装填作業は周辺をいためないように慎重な取扱いが要求
されこれら作業は煩わしく細かい神経を使わねばいけな
いものとなり、従って熟練者でなければジャム処理を安
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、搬送不良等の故障ト
ラブルがおきても初心者で充分対処できるようなメイン
テナンス性Ｉこ優れ故障時処置操作が簡単確実に行える
ようにした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〕

この目的は、下記（ａ）又は（ｂ）の技術手段によって
達成される。

（ａ）一体構造の画像形成装置本体フレームに設けられ
水平位置から特定角度回動可能にしたガイド部材のレー
ル上をスライド可能に設けられた像担持体を含むプロセ
スカートリッジが、転写体の搬送トラブル発生時または
該カートリッジの保全点検時に発生させる信号に連動し
て前記ガイドレールと共に回動して水平になり更に該水
平方向に一定量のリリースを行い、該リリースと該リリ
ース方向に設けた外装カバーの開放きが連動するように
したことを特徴とする画像形成装置。

（ｂ）前記開放された外装カバーは前記プロセスカート
リッジの案内手段とさせることを特徴とする請求項ｌ記
載の画像形成装置。

〔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（ａ）及び第１図（ｂ）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等によってがこまれ、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が収納されてい
る。そして第１図（ａ）はプロセスカートリッジが画像
形成可能な第１の位置にある場合を示し、Ｊ１図（ｂ）
はプロセスカートリッジが１２の位置にリリースするた
めに先ずガイドレール３７ごと水平に回動した状態を示
す図である。

第１図（ａ）において、像担持体である感光体ベルト１
７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ＩＯ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く後述する）、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
２２、現像手段２３ａ〜２３ｄ１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オリ、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、異なる色の現像剤、例えばイエロマゼンタ
、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）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）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）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〜２３ｄ１　クリーニング手段２
５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ＩＯに対して一括して着脱することがで
きる。しかし、プロセスカドリッジ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図（ａ）に示す
ように第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！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２３＆により現像されて、感光体ベル）
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ミ系ユニット２
２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２３ｂＪ二よって現像される。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、＠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）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
。なお、この非接触現像には、■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ｊこは、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（転写紙）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２
９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１２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、本体フレー
ムに設けられた、除電ランプ又は除電極からなる除電装
置或は露光手段を配設した作用部材のブロック１０２を
すぎ、そこで感光体ベルト１７の面の除電等を行った上
で、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２５
１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
Ｉ５の駆動系およびプロセスカートリッジ移動の駆動系
は、２個のモータＭｌ、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かも
の駆動力が用いられる。ギヤＧ１２はモータＭ１の軸の
ギヤＧｌｌ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Ｍ
１の回転は、ギヤＧＩＬ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Ｉ８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２３８〜２３ｄ、廃トナースクリュー２６
１、　　）ナーホッパ−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
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Ｇ２
２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Ｇ
２４ｂおよびギヤＧ２４ｃに伝達され、また、ギヤＧ２
５ａおよびギヤＧ２５ｂを介して、ギヤＧ２４ａおよび
ギヤＧ２４ｄｉ：伝達される。さらに、１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Ｃ２１
ａ−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Ｇ　２６ａ　−Ｇ　２６ｄが配設されている。そして
、現像器駆動ギヤＧ２７ａ〜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の回転は、ギヤＧ２ＬギヤＧ２２
、ギヤＧ２３を介してギヤＧ２４ｂおよびギヤＧ２４ｅ
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Ｇ　２７
ａ　−Ｇ　２７ｄ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Ｊこするとよ
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の回転力は、ギヤＧ
２２と一体となって回動するプーリＰ２１とタイミング
ベルトＴＢＩ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の駆動系に関して、プー
リ２２に伝達された回転力は、プーリＰ２２と一体とな
って回転するギヤ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、その回転力は、必要に応じて！磁
りラッチＣ２２を介して、ギヤＧ３０と同軸に設けられ
たピニオンＰに回転力を伝達する（第４図参照）。この
ビニオンＰは、プロセスカートリッジ１５が水平位置に
なるように回動することにより、該カートリッジ１５の
側面に設けられたラックＲと噛合することができ、ピニ
オンＰの回動とラックＲ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、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の回転力は、必要
に応じて、オープンタイプのバネクラッチＣ２２Ａを介
してプーリＰ２３に伝達され、廃トナースクリュー２６
１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
Ｐ２３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とが噛合して、プーリＰ２３に伝達され
た回転力が廃トナースクリ、−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
るコイルバ洋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、
必要に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Ｇ　３７ａ　−Ｇ　３７ｄと噛合しているギヤ
Ｇ　３８ａ　−Ｇ　３８ｄ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〜３５
ｄ内の供給用トナーを撹拌するとともに、ギヤＧ　３８
ａ　＋ｊ　Ｇ　３８ｄと噛合しているギヤＧ３９ａ−Ｇ
３９ｄと同軸に設けられた供給トナースクリュー３５２
ａ〜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２
３ａ〜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
テップモル夕とカム（いずれも図示せず）を用いて行う
ことかでざる。

なお、本寅施例において感光体ベルト１７の駆動系と現
像器２３ａ〜２３ｄ１廃トナースクリユー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
駆動系とは、２つのモータＭｌ、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、プロセスカドリッジ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Ｉ５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
だめの駆動ギヤＧ１４、現像器駆動ギヤＧ　２７ａ　＝
　Ｇ　２７ｄ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Ｇ　
２７ａ　−Ｇ　２７ｄ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〜Ｇ２６
ｄおよびギヤＧ３３が配設されている。また、ビニオン
Ｐは、プロセスカートリッジＩ５が前述のように水平位
置にあるときには、該カートリッジ１５に設けられたラ
ックＲがＲ１の位置に来ていて該ラックＲと噛合可能に
設けられている。このようにして、プロセスカートリッ
ジ１５が第１位置である斜めの位置から第２位置ヘリリ
ースするときは、該カートリッジが−Ｈガイド部材３７
と共に回動支軸３７Ａのまわりに図示はしてないがステ
ッピングモータの一定角度の回転により水平位置になる
ように回動してその位置から更に、該カートリっジが該
ガイド部材３７上をラックＲとビニオンＰの噛合により
水平方向に移動して第２位置にリリースする。このよう
な移動方向は該プロセスカートリッジ１５を着脱するに
あたって極めて安全で操作性がよく、また、後述するよ
うに移動時トナーホ・ンパー３５と現像器２３間のジヨ
イントを離したときにもプロセスカートリッジの現像器
からトナーがこぼれて飛散したりしないという利点が生
ずる。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ＭＳＩ、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ＭＳ１１ＭＳ２
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Ｇ　２７ａ
　−Ｇ　２７ｄ、廃トナースクリュー駆動ギヤＧ３４と
装置本体ｌＯ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１
５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ｔは、プロセスカートリッジ１５０重心が
装置ＩＯ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とビニオン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ＭＳＩ、ＭＳ
２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１
図（、）に示すようにプロセスカートリッジ１５がｔ＄
１の位置から回動支軸３７Ａのまわりに回動して第１図
（ｂ）及び第６図（ａ）に示す水平位置になる。第１の
位置にあっては、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ＧＩ４、現像器駆動ギヤＧ　２７ａ　−Ｇ　２
７ｄ　、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Ｇ　２６ａ　−Ｇ　２６ｄ１ギヤＧ３３とは噛合
しており、画像形成を最適に行うことが可能な状態であ
る。しかし、それが水平位置に回動されると、第６図（
ａ）に示すように、プロセスカートリッジ１５に設けら
れた前記各駆動伝達ギヤの噛合は外れ、代りに今まで噛
合されなかったラックＲとビニオンＰの噛合がなされる
。

転写体のトラブル発生時には自動的に警報ランプが点灯
するとともにオペレータがそれを受けて、装置本体ｌＯ
の前面に設けられた操作パネル１１のプロセスカートリ
ッジ取り出しボタンを押すと制御部に取り出し信号が入
力される。また、プロセスカートリッジ１５を保全点検
のために取出したいときも、前記取り出しボタンを押し
て同様の信号が入力される。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、制御部は先ず、
前面の外装カバー１４の開放信号を発してそれを開放し
、更に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！磁りラッチＣ２２へ信号を発し、プロ
セスヵートリッジ１５を第１の位置から第２の位置に移
動さすためにまず第１の位置からガイド部材３７ごと回
動支軸３７Ａのまわりに回動させて一旦水平位置にして
ラックＲにピニオンＰを噛合させた上でピニオン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）。この際プロセスカートリッジ１５は前述のように
精密な径路にガイドされながら移動するので周辺をいた
めたりすることなく移動する。また、前面の外装カバー
１４の開放はプロセスカートリッジ１５の移動開始の信
号によって自動的に行わせてもよい。

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が
ＯＦＦになること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、この位置でジャム処理などの作業空間を大きく
確保でき、また、この状態で各相互部材間の距離も大き
く隔離され、開放された前面の外装カバー１４も第２の
位置から手動で外に取り外すための案内ガイドを形成す
ることになり、プロセスカートリッジ１５を全く熟練を
要することなく安心して、第２の位置から僅かに引き出
し、更にそのまま大きく移動することによって装置本体
１０より容易に取り出すことが可能になる。

逆ニ、プロセスカートリッジ１５を装置本体ｌＯ内に挿
入する場合、プロセスカートリッジ１５を開かれた前面
の外装カバー１４の内面を案内としてプロセスカートリ
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に沿わして挿入載置し、ラックＲとピ
ニオンＰを噛合させ、プロセスカートリッジ１５が第６
図（Ｃ）に示す第２の位置にきて、更に、そこを僅か過
ぎて第６図（ｂ）に示すように前記第２のマイクロスイ
ッチＭＳ２をＯＮさせる位置までもたらすことは、極め
て簡単な操作で、周辺への障害を気にすることなく作業
でき、しかも安全確実に短時間に完了させることが可能
になる。

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１こより
制御部にセント信号を入力する。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、グロセスノノートリッジ１５を第２の位
置から第１の位置に移動させるだめの第１階段として水
平方向移ａを行わ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
沿ってそのまま水平移動をし、第１の位置に接近する位
置へプロセスカートリッジ１５を極めて精巧安全に自動
的に移動させて行く（第５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の位置に接近する
水平位置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、プロセスカート
リッジＩ５を回動支軸３７Ａを中心にガイド部材３７と
ともにやや傾斜した正規の位置、即ち第１の位置にセッ
トされた状態になる。尚、ストッパー３７Ｂはガイド部
材３７が正しいセット位置になるためのものでありスト
ッパー３７ｃはガイド部材が水平にセットされるための
もの°である。そして、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、プロヤス
カートリッジ１５に設けられた駆動ギヤＧＩ４、現像器
駆動ギヤＧ　２７ａ　−Ｇ　２７ｄ　Ｓ廃トナースクリ
ュー駆動ギヤＧ３４と装置本体ＩＯに設けられｔ；ギヤ
Ｇ１３、ギヤＧ　２６ａ　−Ｇ　２６ｄ　、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〜３８ｄｉ：対し、対応するトナー
ホッパ３５ａ−３５ｄの各トナー搬送管３５３　ａ　−
３５３ｄの先端ジヨイント部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。なお、図示はしないが移
動中はジヨイント部が自動的にはずされシャクが閉めら
れる。しかし現像器側の口は、カートリッジが水平状態
にあるので、上方に開口したままにしておいてもトナー
がこぼれ落ちることがないという利点が生まれる。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、上部カバー開放手段を第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に他方が上部カバーに
取り付けられたビン４１によって上部カバー１２は開放
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１
２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開放手段により、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器を兼用している（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Ｊ：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ング
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、上部カバー開放手段であ
るソレノイド４２に開放信号を発する。開放信号を受け
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開放される（第７図
（ｂ））。このようにして開放された上部カバー１２の
開放口からジャムの原因となった転写材を簡単に見付は
出し、そして容易に取り除くことができる。なお、上部
カバー開放手段は、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、制御部からの開放信号
が出力されると該モータが回転して上部カバー】２を開
放するようにしてもよい。この場合、制御部にセント信
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。

前面の外装カバー１４の開閉機構も前述の上部カバー１
２のものと全く同じに構成しであるので、更に詳しい説
明は、繰返しになるので省略する。

以上、説明したプロセスカートリッジ１５の移動制御と
上部カバー１２および前面の外装カバー１４との開放制
御は、第８図Ｉこ示すようになる。すなわち、制御部に
取り出し信号が入力され操作パネル１１に表示される。

この時、その表示に連動して操作部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１２の開放手段および前面の外装カバー１４の
開放手段にも開放信号を発し上部カバー１２および外装
力ｔ＜　−１４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、先ず
トラブルが検知されると画像形成動作が停止する。そし
て、操作パネル１１上にその内容がメツセージとして表
示点滅されるとともにそれに連動して第９図に示すよう
に前面の外装カバー１４が開放し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
開放し、ジャム発生箇所のユニット部材の状況が装置本
体１０の上方より詳細に観察され、ジャムとなった転写
材を容易に確認して取り除くことができ、また、感光体
ベルトの耐用回数満了や中間時の保全点検が必要なとき
の場合はそのサインが操作パネル１１に表示されると共
に保全点検交換作業のため第２の位置にアルフロセスカ
ートリッジ１５はオペレータによって、更に、わずかに
引き出され、開放された前面の外装カバー１４の内側の
案内面１４Ａを滑らせて取り外すことができるため、プ
ロセスカートリッジ１５の保全点検や部品の交換が容易
になる。

尚、転写材のジャムトラブルやプロセスカートリッジ１
５の保全点検修理交換等のために第１位置から第２位置
への解放移動、即ちＩＪ　ＩＪ−ス指令が出されると、
それによって前面の外装カバー１４の開放や、上部カバ
ー１２の開放やプロセスカートリッジ１５のリリースが
同時に行われるようにしてもよいし、先ずリリースが始
動し、その始動を検出して前記各カバー１２．１４が開
放されるようにしてもよい。

また、前面の外装をプロセスカートリッジ１５の部で兼
ねさせ、スマートに画像形成装置を構成させることが可
能である。しかしこの場合にはプロセスカートリッジ１
５の取り外し作業に当たって案内の役目をさせる外装カ
バーの機能をもたせることが不可能になり、当然ながら
やや取り外しに難点がでてくる。

その他、トナー補給サイン、廃トナー満杯サインや供給
カセット内紙無しサインが操作パネル１１に表示される
ので、実に処理操作が直感的でやり易くなる。ここでプ
ロセスカートリッジ１５の後部に位置する廃トナー回収
ボックス２６は、プロセスカートリッジが第２の位置に
後退しているときは装置本体１０の外部に出ているので
該ボックス２６内の袋に集められた廃トナーを袋ごと簡
単に取り除ける。

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−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、はんの−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１θ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
と大略間じだが、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ｈ１７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５
０に機械的に巻き付けるための巻き付は部材５０２が設
けられていて、巻き付は部材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、接離可能なりリー
チ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、巻き付は部材５０２で巻き付き、転写材先端がグ
リッパ５０３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５
０７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５０
５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１
５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。

ここでプロセスカートリッジ１５を第１の装填位置から
第２の装填位置に移動させると上部カバ１２が開放され
て、転写器２４、搬送路２９、定着器３０のまわりが広
いスペースをもって開放されるので故障処理がやり易く
なるが、このままだと感光体ベルトの露光部は光疲労を
起してしまうので、本体ｌＯに設けたプロセスカートリ
ッジ１５のガイド部材３７に沿った先端部に本体に固定
した支軸３７１のまわりに回動する感光体カバー３７２
を設け、該カバーは常に反時計方向にまわるようにトル
クばねで付勢されており、プロセスカートリッジ１５が
第１の装填位置にあるときは該カートリッジの先端外部
の上面で押し上げられ第１図及び第１０図に示すように
感光体ベルトは転写器２４又は転写ドラム５０に対向し
て開かれている。

しかし、第９図に示すように第２の装填位置に後退する
ときには、該カートリッジ１５の先端部の感光体露出部
は該感光体カバー３７２によって囲まれ光密にされてい
る。

方、除電ランプ又は除電極からなる除電装置或は露光手
段を配設した作用部材ブロック１０２に対し第１の装填
位置ではプロセスカートリッジ１５の対応する位置に窓
１５４．１５５があけられている。

そして転写材に転写完了後感光体ベルト１７の除電がで
きるようにしである。

しかし、プロセスカートリッジ１５が第２位置に後退し
て上部カバー１２が開放されると外光が前記窓１５４．
１５５から入って感光体を光疲労させてしまうことにな
る。それを防止するためにプロセスカートリッジ１５が
第２の装填位置に後退したときは前記窓１５４．１５５
はガイド部材３７に沿って本体１０に配設されたトナー
ホッパー３５の架台１０３又は、第１θ図に示すような
特設の遮蔽板１０３Ａの裏面に入ってかくれてしまい光
密か保たれるようにした。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、トラブル発生や耐用回数満了や廃
トナー満杯等の信号により本発明は前記検知信号と連動
して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および前面の外装カバーを開
放し、簡単確実にトラブル処理を行うことを可能にした
画像形成装置を提供することができた。

更に、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、上部カバーが開
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、上部カバーの開放口から装
置本体の内部を目視することかでき、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水平な状態で
移動させかつ、該カートリッジの第２位置からの取外し
、第２位置への装填作業も開放状態の外装カバーで案内
することも可能にできるので、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しることな
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。なお、本画像形成装置がカラープリンタの場合、プ
ロセスカートリッジの出し入れ力セントの出し入れジャ
ム処理、トナー補給等を本体前面からすべて操作できる
構成としたのでモノクロプリンタの一方向操作性と同様
の使い勝手メンテナンス性が実現できた。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び嬉１図（ｂ）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区。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
面から示した図。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　　　１４・・・前面の外装カバー１
４Ａ・・・内側案内面 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３７
Ａ・・・回動支軸　　　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・
・・巻きハ２４２・・・ソレノイド５０・・・転写ドラ
ム　　　３５・・・トナーホッパー１０２・・・作用部
材ブロック １０３・・・架台　　　　　１５４，１５５・・・窓３
７１・・支軸　　　　　３７２・・・感光体カバＭＩ　
　Ｍ２・・モータ　　Ｇ１４・・・駆動ギヤＧ　２７ａ
　−Ｇ　２７ｄ・・・現像器駆動ギヤＧ　１３．Ｇ　２
６ａ　−Ｇ　２６ｄ・　ギヤＰ・・・ビニオン　　　　
Ｒ・・ラックＭＳＩ・・１１のマイクロスインチ ＭＳ２・・第２のマイクロスイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一体構造の画像形成装置本体フレームに設けられ
   水平位置から特定角度回動可能にしたガイド部材のレー
   ル上をスライド可能に設けられた像担持体を含むプロセ
   スカートリッジが、転写体の搬送トラブル発生時または
   該カートリッジの保全点検時に発生させる信号に連動し
   て前記ガイドレールと共に回動して水平になり更に該水
   平方向に一定量のリリースを行い、該リリースと該リリ
   ース方向に設けた外装カバーの開放とが連動するように
   したことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記開放された外装カバーは前記プロセスカート
   リッジの案内手段とさせることを特徴とする請求項１記
   載の画像形成装置。