JPH04149454A - 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番こトナー像
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トヲ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を化、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。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さる画
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・Ｚジを上部筐体から引き出し、ざらｌこ、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ｔ：めず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
テナンス性に優れ故陣時処獣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、下記の技術手段によって達成される。

一体構造の画像形成装置本体フレームにスライド可能に
設けられＩ；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に連動して水平方向又は斜
め上方に一定量のリリースを行い、着脱可能になるよう
にしたことを特徴とする画像形成装置。

〔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１１！Ｉ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ｔ；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１
２、トナー供給カバー１３、前面カバー１４等によって
かこまれ、内部Ｉこは１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。

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ｌＯ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１
７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。本寅施例では、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１
７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〜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＠ｌ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ＷＦ２３ｄ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
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、ｌ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。ｌ
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
７こ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。そしテ、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
１５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Ｍｌから
の駆動力が用いられる。ギヤＧ１２はモータＭｌ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ＧＩ４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
ｌの回転は、ギヤＧ　１１゜ギヤＧＩ２、ギヤＧ１３を
介して、駆動ギヤＧＩ４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〜２３ｄ１廃トナースクリユー２６
１、　　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
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Ｇ２］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ｔ：ギヤＧ２３に伝達され、現像器２３
ａ〜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ｃ
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Ｇ２４ｄに伝達される。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
Ｇ　２６ａ　−Ｇ　２６ｄが配設されている。モし〜で
、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Ｇ２１、ギヤＧ２
２、ギヤＧ２３を介してギヤＧ２４ｂおよびギヤＧ２４
Ｃ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ｃ２４ｂ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　２
７ａ　−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
に伝達された回転力をビニオンＰに伝達する（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
、ビニオン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
ｊ二応じて、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２
６１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
るコイルバネを内雇するトナー回収管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　−Ｇ　３８ｄと噛合しているギヤＧ３９ａ−Ｇ３９
ｄ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＠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〜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Ｍ　ｌ　、Ｍ　２　ヲ用いて
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１
５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だめの
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】０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　−Ｇ２７ｄおよび廃トナースクリュー駆動ギヤ
０３４に対応するギヤＧ１３、ギヤＧ２６ａ〜Ｇ２６ｄ
およびギヤＧ３３が配設されている。また、ビニオン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。このようにして、プロセスカ
ートリッジ１５は水平又はそれに近い斜め方向に移動可
能になる。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ッパー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飛散したりしない
という利点が生まれる。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ＭＳ１１ＭＳ２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ＭＳＩ、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ｌＯに設けられたギヤＧＩ３、
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ＭＳ　１、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Ｉ５に設けられた駆
動ギヤＧ１４、現像器駆動ギヤＧ　２７ａ　−Ｇ　２７
ｄ　、廃トナースクリュー駆動ギヤＧ３４と装置本体ｌ
Ｏに設けられたそれぞれを駆動するだめのギヤＧＩ３、
ギヤＧ　２６ａ　−Ｇ　２６ｄ　、ギヤＧ３３とは噛合
しており、画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とビニオン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の取り出しボタンを押すと制御部に取
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ビ
ンニオン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。

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とビ
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
く隔離されているため、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
に引き出すことによって装置本体ｌＯより容易に取り出
すことが可能になる。

逆に、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とビニオンＰを噛合させ、プ
ロセスカートリッジ１５が第６１！！（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、極めて筒車な操作で、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ｔ：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５ジ
１５を極めて精巧安全に自動的に移動させる（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ＭＳＩ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１５７二設けられた駆動ギヤＧ１４、現像器
駆動ギヤＧ２７ａ　−Ｇ　２７ｄ　１廃トナースクリユ
ー駆動ギヤＧ　３．４と装置本体ｌＯ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３５
ａ〜３５ｄの各トナー搬送管３５３ａ〜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ッタが閉められる。しかし
現像器側の口は、カートリッジが水平又は水平に近い状
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、確寅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
取り付けられたピン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ＩＯ
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ｊ；
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１２を開
放するようにしてもよい。この場合、制御部ｊ＝上セツ
ト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。

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の開放制御は、第８図に示すように
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開放手段にも開放信
号を発し上部カバー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、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
所のユニット部材を矢印等の表示点滅サインによって直
接操作するため、装置本体１０の上方よりジャムとなっ
た転写材を容易に確認でき取り除くことができ、また、
感光体ベルトの耐用回数満了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プロセスカートリッジに
も取り外しの点滅サインが直接働くようにしであるので
、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。

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
と、それに連動して、同時にそれぞれ、トナーホッパー
３５、廃トナー回収ボックス２６、給紙カセット１６に
直接そのサインが点滅す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１
０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ｌ；後−回で転写材に転写す
る作像法ｌ二ついて述べたが、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ｌＯ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）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ｌＯ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ー１２が開放さ
れて、転写器２４、搬送＃＆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１０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３
７２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１
５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。

一方、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ｌＯに配設されたトナー
ホッパー３５の架台１０３又は、第１０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Ｉ；、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ができ、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または水
平に近い傾斜角で移動させるので、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。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カセットの出し入れ
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】

ｗｃ１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ス図。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、
上部間 カバーの靜放機構を示す図。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。 ｌＯ・・・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 Ｊ７・・・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２
９・・・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　　　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・・・感光体カバー
Ｍ　ｌ　、Ｍ　２・・・モータ　　Ｇ１４・・・駆動ギ
ヤＧ　２７ａ　−Ｇ　２７ｄ・・・現像器駆動ギヤＧ１
３．Ｇ２６ａ−Ｇ２６ｄ−−−ギヤＰ・・・ビニオン　
　　　Ｒ・・・ラックＭＳＩ・・・第１のマイクロスイ
ッチ ＭＳ２・・・＠２のマイクロスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一体構造の画像形成装置本体フレームにスライド可能に
   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に連動して水平方向又は斜め
   上方に一定量のリリースを行い、着脱可能になるように
   したことを特徴とする画像形成装置。