JPH04157476A

JPH04157476A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH04157476A
Application number: JP2282591A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Ikeda; 忠義池田; Satoru Haneda; 羽根田　哲; Hisao Sato; 久夫佐藤; Shizuo Morita; 森田　静雄; Masakazu Fukuchi; 真和福地
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1990-10-20
Filing date: 1990-10-20
Publication date: 1992-05-29

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
リフ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、これら作業か面倒であったはか
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
報か提案された。すなわち、転写材の装填方向と上部筐
体に設けられｔ；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。

〔発明か解決しようとする課題〕

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か重い、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、ジャムか発生した場合には、狭い場所に手を入れ
て転写材を取り除く必要かあり、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か触れること
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ｈ　ＩＪッジを移動若しくは取り外すにし
ても、オペレータ自身か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かあり、そのような取外し作
業や装填作業は周辺をいた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か簡
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障時処置操作か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。

〔課題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及び／又は定期点検保全の必
要時に装置本体前面に設けた外装カバーの開放操作に連
動して水平方向又は斜め上方に一定量のＩＪ　ＩＪ−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ｌＯは、その
前面に操作パ矛ル１１と開閉自在の上部カバー１２、ト
ナー供給カバー１３、前面外装カバー１４等によってか
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。

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■０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〜２３ｃｌ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〜２３ｃｌ、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、スフ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フ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〜２３１　ｄ
と各色トナーを撹拌する撹拌スクリュー２３２ａ〜２３
２ｄを備え、感光体ベル！−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
１−１７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
ラー画像を得る二とかできる。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１−１７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１−１
７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
、収容するだめのものである。

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、変調されたし−ザービー
ムか感光体ベルト１７の表面上を走査する。従って、レ
ーザーヒ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１７０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ンア
ントナーを収容する現像器２３．ｃでンアントナー像か
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
）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〜２３ｃｌの現像スリーブ２３１
ａ〜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
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、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
か行われる。

クリーニング終了後は、再びクリーニングブレード２５
１か感光体ベルト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
ｌの回転は、ギヤＧｌｌ、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〜２３ｄ１廃トナースクリユー２６
１、ｌ−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Ｇ２４ａ８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ブンタイプのバ洋クラッチ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　２６６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　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　−Ｃ２’ｌｄ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と一体となって回転するプーリ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Ｇ２Ｑ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、転写体の搬送トラ
ブル発生時や定期点検保全の必要に応じてオペレータが
全面外装カバー１４を開くことによりその開きの検出信
号に応じて作動する電磁クラッチＣ２２を介してギヤＧ
３１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ピニオン
Ｐに伝達する（第４図参照）。尚、前面外装カバー１４
はオペレータが直接間いてもよいし、開きボタンを押し
て自動的に行ってもよい。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の回動とそれによるラ
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
におし・で詳説する。

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、オーブ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
た回転力か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、
必要に応じてハネクラッチ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か回転する。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
６内の供給用トナーを撹拌するとともに、ギヤＧ　３８
ａ　−Ｇ　３８ｃｌと噛合しているギヤＧ３９ａ−Ｇ３
９ｃｌと同軸に設けられた供給トナースクリュー３５２
ａ〜３５２ｄか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〜２３ｃｌ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は、同
色の供給用トナーを収容しているトナーホンパーだけを
駆動する。この駆動の制御には、ハネクラッチ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
うことかできる。

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
いるか、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ための
突出部材３６とラックＲが設けらｌｘ　、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　２７ｃｌおよび廃トナースクリュー駆動ギヤＧ
３４が設けられている。

一方、装置本体１０のプロセスカートリ・ンジ収納室内
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
カイト部材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〜Ｇ２
６ｃｌおよびギヤＧ３３か配設されている。また、ビニ
オンＰかプロセスカートリッジ１５に設けられたランク
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３
５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ＭＳｌ、Ｍ
Ｓ２か設けられている。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ＭＳＩ、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ＭＳｌ、ＭＳ２はカイト
部材３７に設ける必要性はなく、第１および第２の位置
か検出できればよいので、装置本体ＩＯ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か第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１
０に設けられたそれぞれを駆動するためのギヤＧ１３、
ギヤ（，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とピニオンＰとは噛合されている。

前面外装カバー１４をオペレータか手で開けるか装置本
体ＩＯの前面に設けられた操作パネル１１の取り出しボ
タンを押して、前記前面外装カバー１４が開けられると
制御部に取り出し信号が入力される。

この時、更に操作パネル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ＩＯ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二とか可能になる。

この状態からプロセスカートリン；１５を画像形成が可
能な第１の位置１こ移動させるために、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・ン
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・ンチ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、電磁タラノチＣＱＱ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
カートリン・７゛１５に設けられた駆動ギヤＧ１４、現
像器駆動ギヤＧ２７ａ　−Ｇ　２７ｄ　、廃トナースク
リュー駆動ギヤＧ３４と装置本体ＩＯに設けられたギヤ
Ｇ１３、ギヤＧ２６ａ〜Ｇ２６ｄ、ギヤＧ３３と噛合し
て、更に前面外装カバー１４か閉じて画像形成か可能な
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ノトナ一補給口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／ヤッタが閉められる。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川５か自動的に挿入されるの
で、オペレータの煩わしさか大幅に軽減されるはかりで
なく、確実な画像形成の位置にプロセスカートリッジ１
５をセットできる。

一方、上部カバー前面外装力／Ｘ−等カノく−の開放手
段の１例として上部力／＼−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と一方か装置本体１０に他方が上
部カバーに取り付けられたピン４Ｉ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
部カッ＜−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、ジャム処理時なとの場合、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か出力されていな
ければ、制御部ハ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１２を開放
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を閉しるようにすることもできる。

以上は上部カバー１２についての開閉機構についての説
明であるが前面外装カバー１４の開閉機構についても前
述の上部カバー１２と全く同様のものにすることが可能
である。

即ち、プロセスカートリッジ１５をリリースさせ４　　
たいときは図示はしないが操作パネル１１上の前面外装
カバーの開ボタンを押すことにより、掛止めが外れて該
前面外装カバー１４が開きその開きが検出されるように
してありその検出信号によって更にプロセスカートリッ
ジのリリースの工程が進行するようにしである。勿論、
前面外装カバー１４の關動作は手動で行っても差支えな
い。その開きの検出信号が得られればよいわけであり、
このような検出は極めて容易に得られるものである。

以上、説明した前面外装カバー１４の開放によるプロセ
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か入力され操作パネル
１１に表示される。それを受けてオペレータか前面外装
カバー１４を開放する。この時、その開放か検知される
こと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は制御部
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が自動的に開放し、装置本体
ＩＯ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前面外装カバー１４の裏側
の案内面１４Ａ上をスライドさせながら取り外すことが
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
ので処理操作がやり易くなる。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−口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、感光体べル１−１７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５
０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５０１１転写材を転写ドラム５
０に機械的に巻き付けるだめの巻き付は部材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の局面には、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、同期を保ちなか
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、転写材先端かグ
ＩＪ　ツバ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／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か開放さ
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３７
２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・ソジの先端
外部の上面で押し上げられ第１図及び第１Ｏ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ｔ；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１Ｏ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を受け
て前面外装カバーを開放する操作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、プロセスカートリン
グに余計な振動を与えず、現像剤の飛散を殆と生しるこ
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、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とメンテナンス性とか実現できた。

【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。ｌＯ・・・装置本体　　　　１１・・・操作パネル１２
・・・上部カバー　　　１４・・・前面外装カバー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
３７１・・・支軸　　　　　３７２・・・感光体カバー
Ｍｌ、Ｍ２・・・モータ　　Ｇ１４・・・駆動ギヤＧ　
２７ａ　−Ｇ　２７ｄ・・・現像器駆動ギヤＧ　１３．
Ｇ　２６ａ　−Ｇ　２６ｄ−ギヤＰ・・・ピニオン　　
　　Ｒ・・・ラックＭＳＩ・・・第１のマイクロスイッ
チＭＳ２・・・第２のマイクロスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

　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及び／又は定期点検保全の
必要時に、装置本体前面に設けた外装カバーの開放操作
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。