JPH04159533A - 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
クン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、これら作業か面倒であったばか
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
さなけれはなら（７１゜そのため、その作業は非常（こ
面倒であるはかりでなく、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・ノ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。

また、レーザ書き込みユニットにはレーザ光の照射口が
ありそこを通って感光体面に照射書き込みが行われるが
、前記照射口にはユニ７ト内へ飛散トナー等の微粉が入
らないように防塵ガラスか施されている。これによって
レーザ書き込みユニット内の汚染は防がれるが、防塵ガ
ラスの表面はトナー等の塵埃によってかなり汚されるこ
とになる。

このような防塵ガラス面を通って感光体面に書き込み照
射が行われると高画質の画像形成がさまたげられるとい
う欠点もでてくる。

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か、転
写体の搬送トラブル発生時及び／又は保全点検の必要時
に水平方向又は斜め上方に一定量のリリースを行うこと
に連動して、該プロセスカートリッジ上に設けた清掃部
材が本体に配設されたレーザ書き込み系ユニットの防塵
ガラス面を摺動す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１０は、その
前面に操作パネル１■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ｌ７は、
可視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ど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２１１露光手段
２２、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。

そして、露光手段としてのレーザ書き込み系ユニット２
２の露光窓２２９は本体側に固設されているが浮遊飛散
トナーによって汚されがちである。

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と既存の帯電器２１であ
り、ＯＰＣ感光体に対してはスコロトロン帯電器か好ま
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、例えはイエロー、マセ
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２３２　ａ〜２３２
ｄを備え、感光体ベル１−１７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１−１７の周囲に配設すれはよい。

転写手段は、転写コロナ放電器なとの転写極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２５
およびトナー回収ボックス２６の各プロセス部か一体の
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１ｏに対して一括して着脱することかでき
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］・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ＩＯ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に久方されると、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。そのレーサービームか駆動モータ
（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、ンリンドリカル
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１−１７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、変調されたレーサービ
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か形成される。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Ｉ７の表面上にイエロートナー像か形成される。そ
の後感光体ベルトＩ７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の色としてマセンタトナ
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７ア
ントナーを収容する現像器２３ｃでンアントナー像が形
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１
−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、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。■
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１−１７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か備えてあり吸引しなから確
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３１１
：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１−１７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Ｇｌｌに噛合するように配設されている。まｔ：
、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、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ｌ；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Ｇ２４ａおよび
ギヤＧ２４ｄに伝達される。さらに、■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か画像形成可能な位
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　−２３２６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
Ｇ２２、ギヤＧ２３を介してギヤＧ２４ｂおよびギヤＧ
２４ｃ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
　２７ａ　−Ｇ　２７ｄに伝達して現像器２３ａ〜２３
ｄを駆動する。なお、画像形成中の現像器２３ａ〜２３
ｄ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２３１〜２３ｄを駆動しないようにする
とよい。このｊこめに、クラ・ンチＣ２１ａ−Ｃ２１ｄ
のラチェ・ント（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７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〜２
３ｄ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。

このプロヤスカートリッジ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とか噛合して、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〜３５ｃｌ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　３７ｃｌ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〜３５１（ｌかギヤＧ３
８ａ”Ｇ３８ｄと一緒に回転してトナーホッパー３５ａ
〜３５ｃ！内の供給用トナーを撹拌するとともに、ギヤ
Ｇ　３８ａ　−Ｇ　３８ｄ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３
５２ａ〜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２３８〜２３ｄ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か駆動していれば、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２６１１トナ
ーホツパー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Ｉ５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Ｉ５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
ｃｌ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。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３
７には第１および第２のマイクロスイッチＭＳｌ、ＭＳ
２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
位置を検出するだ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ｌＯ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　ｌ、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Ｇ１４、現像器駆動ギヤＧ　２７ａ　−Ｇ　２７
ｄ　１廃トナースクリユー駆動ギヤＧ３４と装置本体ｌ
Ｏに設けられたそれぞれを駆動するためのギヤＧ１３、
ギヤＧ　２６ａ　−Ｇ　２６ｄ　、ギヤＧ３３とは噛合
しており、画像形成か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３
７に沿って第１の位置の方向へプロセスカートリッジ１
５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〜２３ｃｉ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か閉められる。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、確実な画像形成の位置にプロセ
スカートリッジＩ５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Ｉ５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ッ＜−１２の開放口か
らジャムの原因となった転写材を間単に見付は出し、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。

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。換言すれは、ジャ
ム力発生したり、プロセスカートリ・ンジ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か停止
する。そして、操作パネル１１上にその内容かメツセー
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・ン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か
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。

そして、本発明に用いたプロセスカートリッジ１５の下
面には清掃部材６６が設けられている。

更に、本体側の対応箇所には露光手段としてのレーザ書
き込み系ユニット２２の露光窓２２９が設けられており
、前記レーザ書き込み系ユニット２２は完全に密封され
内部にはトナーの浮遊飛散物が侵入しないようになって
いる。しかし、前記露光窓表面は除々に浮遊トナーで汚
染されてきて、感光体表面への書き込みがだんだん不鮮
明になって来る。このような現象を解消するためプロセ
スカートリッジ１５が第１位置から第２位置へ移動した
りその逆の動きをするとき、プロセスカートリッジ１５
の下面に設けた清掃部材６６が直接露光窓２２９の表面
を摺動してトナー粉体などによりなる汚染物をぬぐい去
るようにしである。なお、清掃部材６６としては、フェ
ルト等の織布か簡単で安価で大きな効果を得ているが、
必ずしもこれに限定されるものではない。

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、プロセスカートリングが第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へたが、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
と大略向じだか、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、最初に転写材か転写ドラム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か設けられていて、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
テ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１−１６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
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５
０５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。

そして、プロセスカートリッジ１５の下面には、清掃部
材６６が第１の実施例と同様に設けられ、レーザ書き込
み系ユニット２２の露光窓２２９の表面を第１位置から
第２位置の移動時又はその逆移動時に清掃し常に良質の
画像か得られるようにしである。

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ッジの先端外
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
はカイト部材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と連動
してプロセスカートリッジか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
ことかできた。

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、上部カバーか開
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１・りンジを交換で
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。更に、本発明により浮遊飛散トナーか、レー
ザ書き込み系ユニットの露光窓表面を汚染して良質画像
形成を阻害するような現象を回避することに成功した。

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さる構成
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か第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 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６６・・・清
掃部材　　　　１０２・・・作用部材プロ・ツク１０３
・・架台　　　　　１５４，１５５・・・窓２２９・・
・露光窓　　　　３７１・・・支軸３７２・・・感光体
カバー　　Ｍｌ、Ｍ２・・・モータＧ１４・・・駆動ギ
ヤ Ｇ２７ａ−Ｇ２７ｄ・・・現像器駆動ギヤＧ１３．Ｇ２
６ａ−Ｇ２６ｄ−−−ギヤＰ・・・ビニオン　　　　Ｒ
・・・う・ツクＭＳＩ・・・第１のマイクロスイ・ノチ
ＭＳ２・・第２のマイクロスイ・ノチ

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及び／又は保全点検の必要時
   に水平方向又は斜め上方に一定量のリリースを行うこと
   に連動して、該プロセスカートリッジ上に設けた清掃部
   材が本体に配設されたレーザ書き込み系ユニットの防塵
   ガラス面を摺動するようにしたことを特徴とする画像形
   成装置。