JPH04159564A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH04159564A
JPH04159564A JP2286557A JP28655790A JPH04159564A JP H04159564 A JPH04159564 A JP H04159564A JP 2286557 A JP2286557 A JP 2286557A JP 28655790 A JP28655790 A JP 28655790A JP H04159564 A JPH04159564 A JP H04159564A
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JP
Japan
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process cartridge
toner
image
gear
photoreceptor belt
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Pending
Application number
JP2286557A
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English (en)
Inventor
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
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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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
さなければならい。そのため、その作業は非常に面倒で
あるはかりでなく、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、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。
また、電子写真式の画像形成装置にはトナーコンバッチ
センサーがついていて、これが装置内にただようトナー
粒子等の塵埃によってよごされてくる。このような状態
を放置しておくと正しいトナー濃度のコントロールがて
きなくなる。従って得られる画像の画質が劣悪なものに
なってしまう欠点もでてくる。
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、がっ、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
材が本体上に設けたトナーコンバッチセンサー露光窓の
表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11と開部自在の上部カバー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、トナーコンバッチセンサ
ーユニット60、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。
そして、トナーコンバッチセンサーユニット60の露光
窓の表面や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は本体側に固接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〜23clは、感光体ベルト1
7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〜23
2d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。
次にこの転写極の右方でプロセスカートリッジ15の上
方外方にトナーコンバッチセンサーユニット60、除電
装置等を配した作用部材のブロック102が感光体ベル
ト17の外周に沿って、配設されている。該ブロックの
更に右方に配設されている。
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)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lO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1−17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
導体レーザの変調か開始され、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o −トナー
像を保持したまま、感光体ベル1−17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j;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Iこして、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エフ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へルト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、トナーコンバッチセンサーのユニット
60や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2
51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)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GI2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
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〜G27cl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・ソジ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〜23cl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、ブー
922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
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とか噛合して、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26]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351 a〜351dかギヤG38a
−G38dと一緒に回転してトナーホッパー35a〜3
5d内の供給用トナーを撹拌するとともに、ギヤG 3
8a −G 38dと噛合しているギヤG3(la−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
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、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37
には第1および第2のマイクロスイッチMSl、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のマイクロスインチ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G
 13、ギヤG26a−G25d、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MSI、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 、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だめのギヤG13、
ギヤG 26a −G 26d 1 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
前面カバー14を開け、装置本体lO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、排紙部゛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1
5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10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I5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t: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GI4、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、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J5内の各現像器23a〜23dのトナー補給口3
8a〜38dに対し、対応するトナーホッパ35a〜3
5d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I5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福に軽減
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lO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皿を兼用しティる(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II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ll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。
ここでトナーコンバッチセンサーのユニット60の構造
及び作用について第11図の断面図及び第1図で説明す
る。トナーコンバッチセンサーのユニット60は、LE
Dを用いた光源61からの発光光を前記感光体ベルト1
7上に形成されたトナーコンバッチのパターンに照射さ
せてその反射光を7オトセンサ62で受光するようにし
である。また、該ユニット60において、投受光部には
ガラス窓63がはめられユニット内部はトナー等の粉塵
から保護されている。
そして前記感光体ベルト17上のトナーコンバッチのパ
ターンは、レーザ書き込み系ユニット22で感光体ベル
ト17の特定箇所に標準露光され、対応する現像器23
で標準現像され、この部分は転写極による転写を受ける
ことなく前記トナーコンバッチセンサーのユニット60
のところでそのトナー現像濃度が標準値であるかどうか
、即ち適性値を保持しているかどうかを比較測定するわ
けである。
測定が終わると、次に帯電器21で感光体ベルトは再び
帯電され、レーザ書き込み系ユニット22において前記
特定箇所から幅方向にずれた他の特定箇所に標準露光さ
れて、トナーコンバッチパターンの標準露光がなされ前
記トナーとは別の色のトナーの標準現像が他の現像器2
3によってなされ、この部分は前述のものと同様転写を
受けることなくトナーコンバッチセンサーユニット6o
において標準濃度に仕上がっているかどうかが測定され
る。
このようにして、Y(イエロー)1M(マゼンタ)の2
色についてトナー濃度が適性であるかどうかが測定され
、同様な工程を更に繰り返しC(シアン)、BK(ブラ
ック)の2色についても幅方向別位置のそれぞれの特定
位置でパターンが作られ濃度の適性値が判別できるよう
にしである。そして最終の測定が終わったら、画像の残
留トナーと共に除電装置で除電後クリーニング装置25
のブレード251等によって感光体ベルトはかき落し清
掃され次の画像形成工程が開始されるようにしである。
以上は多色カラー、フルカラーのトナーコンバッチセン
サーについて述べたが勿論、単色のものにも通用できる
このようなトナーコンバッチセンサーのユニット60及
び除電装置は作用部材のブロック102に組みこまれて
いる。しかし、このようなトナーコンバッチセンサーユ
ニット60を用いてもトナーコンバッチセンサー61の
表面に浮遊飛散トナーが付着すると正しい比較測定がで
きなくなる。従って適性な画像濃度が得られるようにコ
ントロールすることができなくなる。このような現象を
回避するためプロセスカートリッジ15か第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の上面に設けられた清掃部材65か直
接トナーパンチセンサーのユニット60のカラス窓63
の表面を摺動してトナー粉体など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65としてはフ
ェルト等の織布が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。そして各色
のパターンに対応して清掃部材65はそれぞれ感光体幅
方向に第5図に示すように65A、65B、65C,6
5Dのように配列されている。
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か第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15i分については、先の実施例
と大略向じだが、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IO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5゜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の上面に対応してト
ナーコンバッチセンサーユニット60の露光用カラス窓
63が設けられ、更に、プロセスカートリッジ15の上
面には清掃部材65が第1の実施例と同様に設けられ、
該カートリッジの第1位置と第2位置間の移動時に前記
第1の実施例と同様の作用が発揮されている。
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プロ7り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かも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か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がトナーコ
ンバッチセンサーを汚染して正しい画像濃度が得られな
くな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
メンテナンス性が実現でさた。
【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、本発明か係る駆動系を
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1O
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。第11図はトナーコンバッチセンサーユ
ニットの断面図。 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・・・l・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60・・・ト
ナーコンバッチセンサー 63・・・ガラス窓    65・・・清掃部材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G13
.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
    材が本体上に設けたトナーコンバッチセンサーユニット
    露光窓の表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。
JP2286557A 1990-10-24 1990-10-24 画像形成装置 Pending JPH04159564A (ja)

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Cited By (3)

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