JPH04212176A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機・プリンタ等転
写材へ画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置であ
って、さらに詳しくは像担持体を含む画像形成の各プロ
セス資材をユニットの状態で着脱出来る画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を用いてカラー画像を得るに
は多くの方法・装置が提案されている。例えば特開昭６
１−１００７７０号公報に開示されているように、像形
成体たる感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜
像形成と現像を行い、現像の都度転写ドラム上に転写し
て転写ドラム上に多色像を形成したのち、転写材上に転
写してカラーコピーを得る方法がある。この方法による
装置は、感光体ドラムの他に１枚分の画像をその周面上
に転写できる大きさの転写ドラムを設ける必要があり、
装置は大型でかつ複雑な構造となることは避けられない
。

【０００３】また、例えば特開昭６１−１４９９７２号
公報に開示されているように、感光体ドラム上に原稿像
の分解色数に応じた潜像形成と現像を行い、現像の都度
転写材上に転写して多色のカラーコピーを得る方法があ
る。この方法にあっては多色の画像を精度よく重ねるこ
とは困難で、良質のカラーコピーを得ることはできない
。

【０００４】また、感光体ドラム上に原稿像の分解色数
に応じた潜像形成と、カラートナーによる現像を繰り返
し、感光体ドラム上でカラートナー像を重ねたのち転写
してカラー画像を得る方法がある。この多色画像形成の
基本プロセスは、本出願人による特開昭６０−７５８５
０号、同６０−７６７６６号、同６０−９５４５６号、
同６０−９５４５８号、同６０−１５８４７５号公報等
によって開示されている。

【０００５】このような重ね合わせによってカラー画像
を得るようにした多色画像形成装置にあっては、感光体
ドラムの周縁に色の異なったカラートナーを収納した複
数の現像器が配置してあり、一般には感光体ドラムを複
数回回転させ、感光体ドラム上の潜像を現像してカラー
画像を得るようにしている。

【０００６】かかる画像形成装置は、特にカラー画像形
成装置である場合、複数の現像器とそれに対応する複数
のトナー補給装置を備えてることもあって画像形成部の
構造が複雑化し、プロセス用の各資材を個々に点検、交
換あるいは補給する作業が極めて困難である。

【０００７】そのため少くとも感光体及びクリーニング
部材を一体的に或は、感光体、現像器、クリーニング部
材等を一体のカートリッジに収めてユニットの状態で装
置本体に装着し、メンテナンスの必要に応じて前記のカ
ートリッジを簡易な操作によって装置本体より取り外せ
るようにした構造がとられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらカートリ
ッジを装置本体に装着する場合、収容するプロセス用の
各資材を所定の設定位置に安定させると共に装置本体の
駆動系との接続状態を確保する必要がある。

【０００９】またトナー補給部を装置本体側に設ける装
置では、カートリッジの着脱に応じて補給用の配管部を
自動的に接続および分離出来るようにした上、さらにそ
の際にこぼれるトナーの装置内への飛散を防止する措置
も必要となる。

【００１０】本発明はこの点を解決して改良した結果、
ジャム処理或は消耗資材やオートリッジ自体のメンテ・
交換・操作等の際のカートリッジの装着により、プロセ
ス用の各資材を画像形成を可能とする位置に正しく設定
し、確実に駆動出来る状態とすると共に、カートリッジ
の着脱に伴うトナー補給部からのトナーの飛散、落下を
効果的に防止した画像形成装置の提供を目的としたもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、２つのロー
ラ間に張架したベルト状像担持体に対して潜像書込みを
行う像露光手段を固設した画像形成装置本体に対して、
少なくとも像担持体を含むプロセスカートリッジが着脱
可能とした画像形成装置において、前記プロセスカート
リッジの装着方向は装置本体に対して下方に２°以上４
５°以下の傾斜角を有していて、装着状態においても当
該傾斜角を維持していることを特徴とする画像形成装置
によって達成される。

【００１２】

【実施例】本発明の画像形成装置の第一の実施例を図１
ないし図１３に示す。

【００１３】図１（ａ）において、１はベルト状像担持
体たる可撓性の感光体ベルトで、該感光体ベルト１は回
動ローラ２および３の間に架設されていて回動ローラ２
の駆動により時計方向に搬送される。

【００１４】４は前記感光体ベルト１に内接するよう固
定した支持体すなわちガイド部材であって、前記感光体
ベルト１は回動ローラ３の外側への付勢作用によって緊
張状態とされることによりその内周面を前記ガイド部材
４に摺擦させる。

【００１５】従って前記感光体ベルト１の外周面の感光
体は搬送中にも常に前記ガイド部材４の表面に対し一定
の関係位置に保たれ、安定した画像形成面を構成するこ
とを可能としている。

【００１６】６は帯電手段たるスコロトロン帯電器、７
は像露光手段たるレーザ書込み系ユニット、８ないし１
１はそれぞれ特定色の現像剤を収容した複数の現像手段
すなわち現像器であって、これ等の各像形成手段はガイ
ド部材４を背面にした前記感光体ベルト１の外周面に対
向して配設される。

【００１７】前記レーザ書込み系ユニット７には図示の
光学系のものの他に、発光部と収束性光伝送体を一体と
した光学系等も使用される。

【００１８】前記各現像器８，９，１０，１１は例えば
イエロー，マゼンタ，シアン，黒色の各現像剤をそれぞ
れ収容するもので前記感光体ベルト１と所定の間隙を保
つ各現像スリーブを備え、感光体ベルト１上の潜像を非
接触現像法により顕像化する機能を有している。この非
接触現像は接触現像と異なり、感光体ベルトの移動を妨
げない長所を有する。

【００１９】１２は転写器、１２Ａは除電バー、１３は
クリーニング部すなわちクリーニング装置で該クリーニ
ング装置１３のブレード１３Ａとトナー搬送ローラ１３
Ｂは画像形成中には感光体ベルト１の表面より離間した
位置に保たれ画像転写後のクリーニング時のみ図示の如
く感光体ベルト１の表面に圧接される。

【００２０】前記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。

【００２１】まず本実施例による多色像の形成は、次の
像形成システムに従って遂行される。即ちオリジナル画
像を撮像素子が走査するカラー画像データ入力部で得ら
れたデータを、画像データ処理部で演算処理して画像デ
ータを作成し、これは一旦画像メモリに格納される。次
いで該画像メモリは、記録時とり出されて記録部である
例えば図１（ａ）の実施例で示したカラー画像形成装置
へと入力される。

【００２２】すなわち前記プリンタとは別体の画像読取
装置から出力される色信号が前記レーザ書込み系ユニッ
ト７に入力されると、レーザ書込み系ユニット７におい
ては半導体レーザ（図示せず）で発生されたレーザビー
ムは駆動モータ７Ａにより回転されるポリゴンミラー７
Ｂにより回転走査され、ｆθレンズ７Ｃを経てミラー７
Ｄおよび７Ｅ，７Ｆにより光路を曲げられて、予め帯電
手段たる帯電器６によって電荷を付与された感光体ベル
ト１の周面上に投射され輝線を形成する。

【００２３】一方では走査が開始されるとビームがイン
デックスセンサによって検知され、第１の色信号による
ビームの変調が開始され、変調されたビームが前記感光
体ベルト１の周面上を走査する。従ってレーザビームに
よる主走査と感光体ベルト１の搬送による副走査により
感光体ベルト１の周面上に第１の色に対応する潜像が形
成されて行く。この潜像は現像手段の内イエロー（Ｙ）
のトナー（顕像媒体）の装填された現像器８により現像
されて、ベルト表面にトナー像が形成される。得られた
トナー像はベルト面に保持されたまま感光体ベルト１の
周面より引き離されている清掃手段たるクリーニング装
置１３の下を通過し、つぎのコピーサイクルに入る。

【００２４】すなわち、前記感光体ベルト１は前記帯電
器６により再び帯電され、次いで信号処理部から出力さ
れた第２の色信号が前記書込み系ユニット７に入力され
、前述した第１の色信号の場合と同様にしてベルト表面
への書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（Ｍ）のトナーを装填した現像器９によ
って現像される。

【００２５】このマゼンタ（Ｍ）のトナー像はすでに形
成されている前述のイエロー（Ｙ）のトナー像の存在下
に形成される。

【００２６】１０はシアン（Ｃ）のトナーを有する現像
器で、信号処理部で発生される制御信号に基づいてベル
ト表面にシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。

【００２７】さらに１１は黒色のトナーを有する現像器
であって、同様の処理によりベルト表面に黒色のトナー
像を重ね合わせて形成する。これ等各現像器８，９，１
０および１１の各スリーブには直流あるいはさらに交流
のバイアスが印加され、顕像手段である２成分現像剤に
よるジャンピング現像が行われ、基体が接地された感光
体ベルト１には非接触で現像が行われるようになってい
る。なお現像としては、一成分現像剤を用いた非接触現
像を用いることもできる。

【００２８】かくして感光体ベルト１の周面上に形成さ
れたカラーのトナー画像は、転写部において給紙カセッ
ト１４より給紙ガイド１５を経て送られてきた転写材に
転写される。

【００２９】すなわち、給紙カセット１４に収容された
転写材は給紙ローラ１６の回転によって最上層の一枚が
搬出されてタイミングローラ１７を介し感光体ベルト１
上の像形成とタイミングを合わせて転写器１２へと供給
される。

【００３０】画像の転写・除電を受けた転写材は、前記
回動ローラ２に沿って急に方向転換をする感光体ベルト
１より確実に分離して吸着式の搬送ベルト１７Ａを介し
て上方に向かい、定着ローラ１８によって画像を溶着し
たのち排紙ローラ１９を経て上蓋２０に形成したトレイ
上に排出される。

【００３１】一方、転写材への転写を終えた感光体ベル
ト１はさらに搬送を続けてブレード１３Ａとトナー搬送
ローラ１３Ｂを圧接状態とした前記クリーニング装置１
３において残留したトナーの除去を行いその終了をまっ
て再び前記ブレード１３Ａを引き離し、それより少し後
にトナー供給ローラ１３Ｂがブレード１３Ａの先端部に
堆積したトナーをならした後に、トナー供給ローラ１３
Ｂを引き離し新たな画像形成のプロセスに入る。

【００３２】前記の感光体ベルト１は下側周縁に対向配
置した帯電器６・各現像器と、横方向端部に配設したク
リーニング装置１３と共に画像形成のプロセス資材とし
て図１（ｂ）に示すような独立したカラープロセスカー
トリッジ３０に組込まれ一体化して装置本体に対し着脱
される。カラープロセスカートリッジとしては必ずしも
上記すべての部材を内蔵したものに限らず、少くとも感
光体ベルト１、クリーニング装置１３及び廃トナーカー
トリッジ３０Ｂを一体としたものでも良い。図１（ｃ）
は之を示したもので、図１（ｃ）に示すプロセスカート
リッジ１３０はラック・ピニオン等の手段によって装置
本体に対して着脱される。

【００３３】前記カラープロセスカートリッジ３０はさ
らにクリーニング装置１３の側部に現像剤補給部３０Ａ
（後術する如くＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各トナー補給ホッパー
より成る）を、また前記ガイド部材４と一体に廃トナー
カートリッジ３０Ｂを内蔵していて、前記現像剤補給部
３０Ａからは各現像器に対するトナーの補給を、一方前
記廃トナーカートリッジ３０Ｂにはクリーニングによっ
て除去した廃トナーの回収をそれぞれ行う機能を備えて
いる。

【００３４】前記のカラープロセスカートリッジ３０は
次のようにして装置本体に対して挿脱される。

【００３５】すなわち装置内部には、ＡＡ断面を示した
図５にあるように、固定した一対のガイドレール４０に
底面の脚部５０Ａを係合しスライド可能に支持される架
台５０が設けられていて、前記カラープロセスカートリ
ッジ３０は前記架台５０に載置して装置内に収納される
。

【００３６】前記架台５０は装置本体側のモータＭ１の
ピニオンＰ１に噛合するラック板５１を一体としていて
、前記モータＭ１の回転により第２あるいは第３図に示
す方向からみて伏角となるよう傾斜しスライドして装着
される。

【００３７】プロセスカートリッジ３０を傾斜する伏角
は実際に使用した結果、数度から４５°迄が利用され得
る範囲であり、数度以下で殆ど傾斜のない状態では傾斜
を有する事によって得られる後術の各メリットが損われ
、又４５°以上の勾配を持つと廃トナーの給送、各現像
器へのトナー又は現像剤の給送等が過度になりすぎるば
かりでなく、駆動系の結合時も安定して結合せずに衝突
に近い現像が現れて来る。上記トナー給送・駆動結合の
安定化がスムースに得られる範囲として特に５°〜２５
°の範囲が確定された。従って好ましくは５°以上２５
°を越えない範囲が適当していて、カートリッジ３０の
自重やモータＭ１の出力等を勘案して決定されるのが望
ましい。

【００３８】従ってプロセスカートリッジ３０は、装着
位置において自重により内蔵する各プロセス資材をそれ
ぞれの設定位置に強く付勢し、さらに各プロセス資材に
接続する後述の歯車類を装置本体側の駆動歯車に対しよ
り確実に噛合させて、動力ロスのない円滑な回転伝達に
よる画像形成が行われる。

【００３９】プロセスカートリッジ３０の内蔵するプロ
セス資材に接続する各歯車類は次のようにして装置本体
側の駆動歯車に対し係脱される。

【００４０】前記の各歯車群の装置背面より見た配置を
図１２に、また、その矢視Ａによる要部を図１３に示す
。

【００４１】図において８ＧＡ，９ＧＡ，１０ＧＡおよ
び１１ＧＡは前記各現像器の内蔵する各現像スリーブの
同軸上の等径の各歯車、また、８ＧＢと８ＧＣ，９ＧＢ
と９ＧＣ，１０ＧＢと１０ＧＣおよび１１ＧＢと１１Ｇ
Ｃは各現像器の内蔵する一対の撹拌スクリユの同軸上に
設けた何れも等径の各歯車である。

【００４２】前記各歯車８ＧＡないし１１ＧＡと各歯車
８ＧＣないし１１ＧＣとは軸方向の位置を異にしていて
互に噛合せず共に前記各歯車８ＧＢないし１１ＧＢに対
してのみ噛合されている。

【００４３】一方、Ｇ１Ａ，Ｇ２Ａ，Ｇ３ＡおよびＧ４
ＡさらにＧ５は装置本体側に設けられる駆動系の出力用
の各歯車であってプロセスカートリッジ３０の本体装着
により前記の各歯車８ＧＡないし１１ＧＡならびに前記
感光体ベルト１を回動させる回動ローラ２が一体とする
歯車２Ｇを噛合させて動力を伝達出来る状態とする。

【００４４】前記各歯車Ｇ１ＡないしＧ４Ａは図１３に
示すように同軸上にそれぞれ電磁クラッチＣを介して等
径の各歯車Ｇ１Ｂ，Ｇ２Ｂ，Ｇ３ＢおよびＧ４Ｂを一体
としている。

【００４５】前記の各歯車Ｇ１ＢないしＧ４Ｂは等径の
中間歯車Ｉ１、Ｉ２およびＩ３を介して直列状に接続さ
れていて中間歯車Ｉ２と同軸一作の駆動歯車ＤＧに接続
するモータＭのピニオンＰの回転によって同方向に一斉
に回転駆動される。

【００４６】従って前記の電磁クラッチＣをＯＦＦの状
態からＯＮの状態に切替えることにより当該の歯車Ｇ１
Ａ，Ｇ２Ａ，Ｇ３Ａ，Ｇ４Ａの何れかが回転し、之と歯
合関係にある特定した現像器を順次作動して前述したカ
ラー画像の現像処理を行うことが出来る。

【００４７】ここで、前記の各現像器は感光体ベルトの
周面に沿って配置され、従って前記の各歯車８ＧＢない
し１１ＧＢが円弧状に位置するよう配列されることから
、プロセスカートリッジ３０挿入のスライド面を基準と
した場合に、例えば歯車９ＧＢを最も低い位置として順
次適当な段差Ｓｔ１ないしＳｔ３を設けて歯車１１ＧＢ
が最も高い位置を占めるよう配設することが可能である
。

【００４８】この場合、前記の各歯車９ＧＢないし１１
ＧＢを図１３に示す如く一直線上に配列し歯車８ＧＢを
平行にして同一垂直面内に２列平行に収めたとしても、
プロセスカートリッジ３０の装着に際しても前記の各歯
車Ｇ１ＡないしＧ４Ａに対して全く千渉することなく、
かつ装着位置にあっては歯車８ＧＢと歯車Ｇ１Ａ，歯車
Ｇ９Ｂと歯車Ｇ２Ａ，歯車１０ＧＢと歯車Ｇ３Ａ，歯車
１１ＧＢと歯車Ｇ４Ａの噛合あるいは離脱を円滑かつ適
確に行うことが出来る。

【００４９】従って図１３に示す如くプロセスカートリ
ッジ３０の前記各歯車８ＧＢないし１１ＧＢのうち歯車
８ＧＢのみを軸方向の異なる位置に配置し、歯車８ＧＢ
と噛合する歯車Ｇ１Ａを軸方向の異なる位置とし、他の
歯車９ＧＢ，１０ＧＢ，１１ＧＢは一列上に配置し、同
じく装置本体側の歯車Ｇ２Ａ，Ｇ３Ａ，Ｇ４Ａを一列上
に配置して、プロセスカートリッジ３０側の歯車列を本
体側の駆動系の歯車列に対応させるようにすれば前記の
本体側の各歯車Ｇ１ＡないしＧ４Ａに対してプロセスカ
ートリッジ３０側の歯車８ＧＢないし１１ＧＢは全く干
渉することなくその噛合あるいは離脱を円滑かつ適確に
行うことが出来る。

【００５０】上記の実施例では歯車９ＧＢを最も低い位
置として歯車列を２列とした実施例であるが、歯車１０
ＧＢを最も低い位置としたときは本体側の３列に平行に
配設した歯車と歯合するようにすることにより円滑な噛
合あるいは離脱がなされる。

【００５１】さらにプロセスカートリッジ３０が傾斜し
て装着されることによって、現像剤補給部３０Ａからの
図から明らかな如くトナー補給ホッパー３０Ａより低い
位置に配置し得る。各現像器８，９，１０，１１等に対
するトナーの搬送が容易となり、一方廃トナーカートリ
ッジ３０Ｂにおいては、前記傾斜のみならず（容器自体
の傾斜）、又装着時の振動により、廃トナーが容器の隅
の方から効率良く収容、集積される。前記プロセスカー
トリッジ３０はモータＭ１の逆回転により、その装着位
置から図２あるいは図３に示した如く斜め上方に平行移
動して装置本体の側面より突出してそれぞれ所定の位置
に保持することも出来る。

【００５２】一方、前記上蓋２０は軸２０Ａを介して装
置本体に回動可能に支持されていて、反時計方向に回動
することにより開蓋して装置本体上部の開口部が開放さ
れる。

【００５３】すなわち、前記上蓋２０はその回転基部に
装置本体側のモータＭ２のピニオンＰ２に噛合する扇形
歯車２１を一体としていて、前記モータＭ２の回転によ
り図３に示す如く反時計方向に回転して所定の角度に保
持される。

【００５４】前記の架台５０の移動および上蓋２０の開
蓋すなわち前記モータＭ１およびＭ２の回転は、前述し
たプロセス資材の交換、点検あるいは補給の周期と転写
材の搬送トラブル発生のタイミングに自動的に開始され
る。

【００５５】前記プロセスカートリッジ３０は、収容す
るプロセス資材の使用頻度を積算するカウンタ機能を備
えていて、新たに装置本体に装着される際、図５に示す
カートリッジ側面の突起部材３１が装置本体側に設置し
たカウンタＣのリセットレバー３５を押圧してカウンタ
Ｃの表示を０に戻し、以後の使用度数を記録し例えばク
リーニング装置１３のブレード１３Ａの耐久使用回数、
ベルト使用寿命回数等の各々の所定の度数（基準値）に
達した時点でカウンタＣから信号Ｓが出力される。

【００５６】 〔例〕 クリーニング耐久交換…２万Ｃ ベルト寿命交換　　　　　　…６万Ｃ クリーニング交換信号…２万Ｃ，４万Ｃ，６万Ｃ　信号
Ｓが出力 ベルト交換信号　　　　　　…６万Ｃ ６万Ｃ時点で新プロセスユニットの挿入によりカウンタ
Ｃがリセットされる。

【００５７】この信号により感光体ベルト１、帯電器６
、各現像器およびクリーニング装置１３の交換、点検の
周期が検知される。

【００５８】なお前記突起部材３１には本発明者の実公
平２−８２９５号公報による提案が適用され、それによ
って同一のカートリッジ３０によるカウンタＣの再リセ
ットが防止される。

【００５９】また前記プロセスカートリッジ３０は内部
に、前述したように前記の各現像器にトナーを補給する
４個のトナー補給ホッパによって構成される前述の現像
剤補給部３０Ａと前記クリーニング装置１３によって回
収されたトナーを収容する廃トナーカートリッジ３０Ｂ
を内蔵している。

【００６０】前記の現像剤補給部３０Ａにはそれぞれイ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒
（ＢＫ）の各トナーを充填した４個のトナーカートリッ
ジが取付けられ、対応する各トナー補給ホッパに対し常
時トナーを落下して補給出来る状態で内蔵されている。

【００６１】また前記の現像剤補給部３０Ａには現像剤
すなわちトナーの消耗を検知する検知手段としてセンサ
Ｐが取付られていて、収容するトナーの残量が規定以下
に減少すると電気信号Ｓ’が出力して図５に示すコネク
タ３２を介して装置本体に伝達される。

【００６２】また前記廃トナーカートリッジ３０Ｂに関
してはトナー回収量を検知するセンサが内蔵されていて
トナーの収容量が規定以上になると前記の電気信号Ｓが
出力され装置本体に伝達される。

【００６３】一方転写材の搬送路の要所には、転写材の
通過を検出するフォトセンサＳ１，Ｓ２およびＳ３等が
配設されていて各搬送上流側に位置するセンサが転写材
の通過を検出した後、所定の秒時を経ても下流側に位置
するセンサが転写材を検出出来ない場合にはジャム検知
信号Ｓ”（図示せず）が出力されて転写材のジャム発生
が検知される。

【００６４】前述の検知される各信号は装置本体の制御
部に入力され、前記モータＭ１およびＭ２の回転を制御
する信号として出力される。

【００６５】また前記の装置は、その正面すなわち図１
（ａ）における矢印Ｂの側面に設けた装置の操作・表示
部６０に、図８に示すような転写材のジャム発生を表示
するランプＬ１とプロセス資材の交換を表示するランプ
Ｌ２および現像剤の補給を表示するランプＬ３と、さら
に前記モータＭ１およびＭ２の逆転方向への駆動をスタ
ートさせるリセット釦６１と正転方向への駆動をスター
トさせるエゼクト釦６２を備えている。

【００６６】前記のジャム検知信号（Ｓ”）、プロセス
資材の交換および現像剤補給の検知信号（ＳおよびＳ’
）が装置本体の制御部に入力されると、前記ランプＬ１
、ランプＬ２、ランプＬ３がそれぞれ点灯して表示され
る。

【００６７】以下、前記の各信号の入力によるモータＭ
１およびＭ２の回転制御のプロセスを、図９の制御部回
路と図１０に示す各フローチャートによって説明する。

【００６８】先ず前記現像剤補給部３０Ａ内のトナーが
減少してセンサＰによりトナー補給の時期が検知された
場合について説明する。

【００６９】図６は図１（ｂ）における矢印Ｃ方向から
のプロセスカートリッジ３０の平面図を示すもので、前
記現像剤補給部３０Ａはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ
）、シアン（Ｃ）とさらに黒（ＢＫ）の各色のトナーを
それぞれ収容するトナー補給ホッパ３０８、３０９、３
１０とさらに３１１から構成されている。

【００７０】前記各トナー補給ホッパは可撓性の搬送ス
クリュを内蔵した補給管を介してそれぞれ対応する各現
像器に接続されていて、画像濃度の検知信号に応じたそ
れぞれのモータｍの回転によりトナーを現像器内に補給
するようになっている。

【００７１】トナー補給ホッパーへのトナー補給信号Ｓ
’が出力されると図１０（ａ）に示すように先ずランプ
Ｌ３（好ましくは各色トナーＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫに対応し
たランプ）が点灯してトナー補給ホッパに対するトナー
カートリッジの交換が警告され、同時に前記モータＭ１
に正回転の電力を供給する信号が出力される。

【００７２】モータＭ１の正転により前記架台５０は図
１（ａ）に示す位置から図２に示す位置に移動し、その
上面の遮光板５２が装置本体のフォトセンサＳ５をＯＮ
からＯＦＦに切換える位置で前記モータＭ１の回転を停
止する。

【００７３】その結果プロセスカートリッジ３０は装置
内の画像形成を可能とする第１位置から現像剤補給用容
器すなわちトナーカートリッジの交換を可能とする第２
位置へと移動され前記の各トナー補給ホッパとトナーカ
ートリッジを装置外部に突出させる。

【００７４】前記の各トナー補給ホッパ３０８、３０９
、３１０および３１１に対するトナーの補給は、図６に
示すようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（
Ｃ）および黒（ＢＫ）の各色のトナーを充填する各トナ
ーカートリッジ３０８Ｃ、３０９Ｃ、３１０Ｃおよび３
１１Ｃをそれぞれ交換する操作によって自動的に行われ
る。

【００７５】図７によりトナー補給ホッパ３０８に対す
るトナーカートリッジ３０８Ｃを例として交換の操作に
ついて説明する。

【００７６】トナ補給ホッパ３０８は上面にトナーカー
トリッジ３０８Ｃを係合する案内板３０８１を固定し、
トナー受入口３０８２を開口している。

【００７７】前記トナー受入口３０８２はガイドレール
３０８３と３０８４によって摺動可能に保持されたシャ
ッタ板３０８５によって覆われていて、該シャッタ板３
０８５に取付けた引張バネ３０８６による矢印の反対方
向への付勢作用によって常時遮蔽された状態とされてい
る。

【００７８】一方トナーカートリッジ３０８Ｃは底面に
トナー補給ホッパ３０８の前記案内板３０８１に内接し
て係合する段部３０８１Ｃを形成し、さらにその中央部
にトナー落下口３０８２Ｃを開口している。

【００７９】前記トナー落下口３０８２Ｃはガイドレー
ル３０８３Ｃと３０８４Ｃによって摺動可能に保持され
たシャッタ板３０８５Ｃによって覆われていて、該シャ
ッタ板３０８５Ｃに取付けた引張バネ３０８６Ｃによる
矢印方向への付勢作用によって常時遮蔽された状態を保
っている。

【００８０】トナー補給ホッパ３０８に対し前記トナー
カートリッジ３０８Ｃを段部３０８１Ｃが案内板３０８
１に係合するよう矢印方向からスライドして挿入すると
、カートリッジ側のバネ掛けピン３０８７Ｃがホッパ側
のシャッタ板３０８５の立上り部３０８８を押圧して該
シャッタ板３０８５を矢印方向に移動し、若干遅れてカ
ートリッジ側のシャッタ板３０８５Ｃの立上り部３０８
８Ｃがホッパ側のバネ掛けピン３０８７に当接してカー
トリッジの挿入と共に前記シャッタ板３０８５Ｃが矢印
の反対方向に移動される。

【００８１】従って前記の段部３０８１Ｃが案内部材３
０８１の奥壁に当接して係止する迄挿入されると、前記
のトナー受入口３０８２とトナー落下口３０８２Ｃは互
に合致した位置において全開状態となり、トナーカート
リッジで３０８Ｃ内のトナーがトナー補給ホッパ３０８
内に自動的に流出落下して補給される状態となる。

【００８２】トナーカートリッジ３０８Ｃを交換したあ
と手動によってリセット釦を押圧することにより前記モ
ータＭ１に逆回転の電力が供給されて、プロセスカート
リッジ３０は第２位置から第１位置に向けて移動を開始
し遮光板５２がフォトセンサＳ４をＯＦＦからＯＮに切
換えた位置でモータＭ１の回転が停止して再び画像形成
を可能とする状態に置かれランプＬ３が消灯される。

【００８３】またプロセスカートリッジ３０あるいは前
記のユニットの第２位置への移動をエゼクト釦の手動に
よる押圧によって作動させることも可能である。

【００８４】さらに前記の各トナーカートリッジをプロ
セスカートリッジ３０内に内蔵させることなく、図４に
示す如くプロセスカートリッジ３０が前記の第２位置に
移動した際にトナーカートリッジを装着してトナーを一
時的に各トナー補給ホッパに補給するようにしても良い
。

【００８５】次に前記カウンタＣによりプロセス資材の
交換の時期が検知され、また前記フォトセンサＳ１〜Ｓ
３により転写材のジャム発生がそれぞれ検知された場合
について説明する。

【００８６】カウンタＣによる電気信号Ｓあるいはフォ
トセンサＳ１〜Ｓ３による電気信号Ｓ”が制御部に入力
されると図１０（ｂ）あるいは図１０（ｃ）に示すよう
に先ずランプＬ２あるいはランプＬ１が点灯してプロセ
ス資材の交換もしくは転写材のジャム発生が表示され、
同時に前記モータＭ１およびＭ２にそれぞれ正回転の電
力を供給する信号が出力される。

【００８７】前記モータＭ１の正回転により前記架台５
０は図１（ａ）に示す位置から図３に示す位置に移動し
、その上面の遮光板５２が装置本体のフォトセンサＳ６
をＯＮからＯＦＦに切換える位置で前記モータＭ１の回
転が停止される。

【００８８】その結果プロセスカートリッジ３０は前述
した装置内の画像形成を可能とする第１位置から転写材
のジャム処理および装置からの脱着を可能とする第３位
置へと移動されて、架台５０より容易に取外せる状態と
なり、プロセス資材の交換、点検が能率的に行われる。

【００８９】一方これに継続もしくは並行して前記モー
タＭ２が正回転し、前記上蓋２０が図１（ａ）に示す角
度から図３に示す角度に回転して装置本体の開口部を開
放し、扇形歯車２１が装置本体のスイッチＭＳ２を押圧
してＯＦＦからＯＮに切換える角度でモータＭ２の回転
が停止される。

【００９０】従って前述したプロセスカートリッジ３０
の移動と相俟って転写材のジャム処理もまた容易に行う
ことが出来ることとなる。

【００９１】プロセス資材の交換、補給のためプロセス
カートリッジ３０が架台５０より取外された場合には、
図１０（ｂ）にあるように再び架台５０上に載置すると
、カートリッジ３０底面がスイッチＭＳ３を押圧してＯ
ＦＦからＯＮに切換えることによりプロセスカートリッ
ジ３０の格納検知信号が入力され、前記モータＭ１およ
びＭ２にそれぞれ逆回転の電力を供給する信号が出力さ
れる。

【００９２】その結果プロセスカートリッジ３０は前記
の第３位置から再び当初の第１位置に向けて移動し、遮
光板５２が装置本体のフォトセンサＳ４をＯＦＦからＯ
Ｎに切換える位置でモータＭ１が停止して、各プロセス
資材が画像形成を可能とする状態に保持される。

【００９３】一方、前記モータＭ２の逆回転により上蓋
２０が時計方向に回転して扇形歯車２１をもってスイッ
チＭＳ１をＯＦＦからＯＮに切換える角度で停止し、装
置本体上部の開口部を閉蓋してコピー可能の状態とする
。

【００９４】また、転写材のジャム処理のみを行う場合
であってプロセスカートリッジ３０が架台５０に載置さ
れたままである場合には、図１０（ｃ）にあるように前
記操作・表示部６０の備えるリセット釦６１を押圧する
ことにより前記スイッチＭＳ３による作用に替わってモ
ータＭ１およびＭ２に逆回転の電力を供給する信号が出
力される。前記のジャム表示のランプＬ１および交換表
示のランプＬ２の各点灯はプロセスカートリッジ３０の
第１位置への復帰と上蓋２０の閉鎖終了をまって自動的
に消灯される。

【００９５】なお、前述したように消耗・交換操作の際
にも操作・表示部６０にエジェクト釦６２を特に設けて
その押圧によって前記モータＭ１およびＭ２をそれぞれ
正転させるようにすることも可能であり、さらに自動開
閉に伴う作業者の安全性を考慮してプロセスカートリッ
ジ３０の取付前後リセット釦６１を押圧することによっ
てモータＭ１およびＭ２の逆転を任意のタイミングをも
って開始させることもできる。従って、前記ランプＬ１
あるいはＬ２の点灯を確認したあとプロセスカートリッ
ジ３０の移動と上蓋２０の開閉をボタン操作により行う
こととなるので、機構が簡単になりかつ作業も安全に実
施出来ることとなる。

【００９６】図１１には、本発明の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。感光体ベル
ト１０１とその周縁部に配設されたプロセスカートリッ
ジ部分については、先の実施例と大略同じであるが、そ
の転写部分に転写ドラム２００を当接するようにしたも
ので、その転写ドラム２００は感光体ベルト１０１と同
期を保って矢示（反時計）方向に回転する。転写ドラム
２００の外周には転写材を巻付けた状態とし、巻付けた
転写材上にトナー画像を転写し、転写したトナー画像を
重ね合わせたのち、転写ドラム２００より分離し、定着
後装置上に排出したものである。

【００９７】転写ドラム２００周縁部には転写材を静電
的に吸着するよう設けた帯電器２０１、転写材を転写ド
ラム２００に機械的に巻付けるための巻付部材２０２が
設けられていて、巻付部材２０２は先端部にローラを有
していて、最初に転写ドラム２００に巻付くときのみ当
接する。また転写ドラム２００周面にはグリッパ２０３
が設けられていて、同期して搬送された転写材の先端部
分を保持するよう作用する。２０４は転写器で、感光体
ベルト１０１上のトナー画像を転写材上に静電的に転写
する。２０５は分離除電極で、２０６は分離爪である。 また２０７は接離可能としたクリーナで、転写材分離後
の転写ドラム２００上の付着トナーを除去するものであ
る。

【００９８】給紙カセット１１４から排出した転写材は
、同期を保ちながら帯電器２０１によって帯電した転写
ドラム２００へと進入し、巻付部材２０２で巻付き、転
写材先端がグリッパ２０３で保持されて、転写部へと回
転し、転写部において転写器２０４によって感光体ベル
ト１０１上に形成されたイエロー（Ｙ）トナー像を転写
材上に転写する。最初の転写を終えた転写ドラム２００
は回転を継続し、２回転目にはマゼンタ（Ｍ）トナー像
を、３回転目にはシアン（Ｃ）トナー像を、４回転目に
は黒（ＢＫ）トナー像を順次重ね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２０５で除電がなされ、分離爪２０６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１１８へ
と搬送される。

【００９９】この実施例の画像形成装置では、転写ドラ
ム２００は装置本体側にあって、移動および取出し可能
としたプロセスカートリッジ１３０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１３０の挿
脱やジャム処理およびトナ補給等については前記実施例
と同様に行われる。

【０１００】なお、現像剤補給部を装置本体側に固定し
て設置し、プロセスカートリッジの着脱に応じて自動的
に各現像器と接続したりあるいは接続を解除するように
構成することも出来る。

【０１０１】かかる装置の構成例を図１４ないし図１６
に示す第２の実施例によって説明する。装置本体にはイ
エロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各トナーを収容す
る各トナー補給ホッパ１４０８、１４０９、１４１０お
よび１４１１がプロセスカートリッジ３０の着脱方向に
沿って水平に並設されていて、それぞれに垂設した各補
給パイプ１４０８Ａ、１４０９Ａ、１４１０Ａおよび１
４１１Ａをもって前記の連結部を介して対応する各現像
器に接続されている。

【０１０２】前記連結部は図１６に示すように前記の各
補給パイプ１４０８Ａ、１４０９Ａ、１４１０Ａおよび
１４１１Ａを固定した上部連結板ＰＡと、現像器側の各
補給パイプ４０８Ａ、４０９Ａ、４１０Ａおよび４１１
Ａを固定した下部連結板ＰＢとから構成されていて、プ
ロセスカートリッジ４３０の着脱に伴う下部連結板ＰＢ
の移動によって下部連結板ＰＢ側の各トナー受入口４０
８Ｂ、４０９Ｂ、４１０Ｂおよび４１１Ｂが上部連結板
ＰＡ側の各トナー落下口１４０８Ｂ、１４０９Ｂ、１４
１０Ｂおよび１４１１Ｂにそれぞれ合致してトナーを補
給したりあるいは退避して補給を中断させる。

【０１０３】前記の各トナー落下口はガイドレール１０
０１と１００２Ａ，１００２Ｂにより摺動可能に支持さ
れたシャッタ板１０００によって覆われている。

【０１０４】前記シャッタ板１０００には前記の各トナ
ー落下口に対応する等しい間隔をもって４個のシャッタ
穴１０００Ａが開口されているが、引張バネ１００３に
よる矢印の反対方向への付勢により前記各トナー落下口
と合致することなく常時各トナー落下口を閉口した状態
としている。

【０１０５】一方前記の各トナー受入口はガイドレール
２００１と２００２Ａ、２００２Ｂにより摺動可能に支
持されたシャッタ板２０００によって覆われている。

【０１０６】前記シャッタ板２０００には各トナー受入
口に対応する等しい間隔をもって４個のシャッタ穴２０
００Ａが開口されているが、引張バネ２００３による矢
印方向への付勢により前記各トナー受入口と合致するこ
となく常時各トナー受入口を閉口した状態としている。

【０１０７】プロセスカートリッジ３０が装置本体内の
定位置に装着された場合には、前記連結板ＰＢが矢印方
向にスライドされていて連結板ＰＡの直下に位置し、そ
れによって連結板ＰＢ側のバネ掛けピン２００４が連結
板ＰＡ側のシャッタ板１０００の立上がり部１００４を
押圧してシャッタ板１０００をスライドし前記のシャッ
タ穴１０００Ａを各トナー落下口に合致させて開口状態
とし、続いて一方では、連結板ＰＢ側のシャッタ板２０
００の立上がり部２００５が連結板ＰＡ側のバネ掛けピ
ン１００５に押圧されてシャッタ板２０００がスライド
し、前記のシャッタ穴２０００を各トナー受入口に合致
させて開口状態としてトナーの補給を可能とする。

【０１０８】さらに前記連結板ＰＡの下方にはトナー受
け容器１２００が配設されていて、前記の各トナー落下
口および各トナー受入口の開閉作動に伴って飛散・落下
するトナーを受け入れ収容し、装置内をトナーによる汚
染、損傷から防止する。

【０１０９】前記トナー受け容器１２００は前述したプ
ロセスカートリッジ４３０の傾斜角に沿ってその底面を
傾斜して取付られるので、収容したトナーを容器の隅か
ら容積を効率良く利用して集積することが可能であり、
従って頻繁に廃棄処理を行う必要がなく、長期にわたっ
てトナーの回収を行うことが出来る。

【０１１０】

【発明の効果】本発明により、装置本体に対する着脱操
作が容易な上、内蔵するプロセス資材を所定の位置に適
確に設定して駆動することの出来るプロセスカートリッ
ジが実現され、その結果、画像形成のプロセスが常に最
良の状態で行われ、かつトナーの補給や回収も簡易にで
きる高性能で実用性に富む画像形成装置が提供されるこ
ととなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例による画像形成装置の断面構成図
とその要部側面図である。

【図２】前記装置におけるプロセスカートリッジの移動
位置を示す説明図。

【図３】前記装置におけるプロセスカートリッジの移動
位置を示す説明図。

【図４】前記装置におけるプロセスカートリッジの移動
位置を示す説明図。

【図５】前記プロセスカートリッジの断面図。

【図６】現像剤の補給系統を示す説明図。

【図７】現像剤の補給機構を示す斜視図。

【図８】操作盤の平面図。

【図９】制御系のブロック回路図。

【図１０】制御系のフローチャート。

【図１１】転写ドラム式の装置の断面構成図。

【図１２】駆動系の側面図。

【図１３】駆動系の平面図。

【図１４】第２の実施例による画像形成装置の断面構成
図である。

【図１５】前記装置におけるプロセスカートリッジの移
動位置を示す説明図。

【図１６】現像剤の補給機構を示す斜視図。

【符号の説明】

１…感光体ベルト　　　　　　　　　　　　　　６…帯
電器７…レーザ書込み系ユニット　　　　８，９，１０
，１１…現像器 １２…転写器　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１３…クリーニング装置１４…給紙カセット　　　　
　　　　　　　　　　１７…タイミングローラ１８…定
着ローラ　　　　　　　　　　　　　　　　１９…排紙
ローラ２０…上蓋　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　３０…プロセスカートリッジ ３０Ａ…現像剤補給部　　　　　　　　　　　　　３０
Ｂ…廃トナーカートリッジ ４０…ガイドレール　　　　　　　　　　　　　　５０
…架台５２…遮光板　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　Ｓ１〜Ｓ６…フォトセンサ Ｍ１，Ｍ２…モータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２つのローラ間に張架したベルト状像担持
   体に対して潜像書込みを行う像露光手段を固設した画像
   形成装置本体に対して、少なくとも像担持体を含むプロ
   セスカートリッジが着脱可能とした画像形成装置におい
   て、前記プロセスカートリッジの装着方向は装置本体に
   対して下方に２°以上４５°以下の傾斜角を有していて
   、装着状態においても当該傾斜角を維持していることを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記傾斜角は好ましくは５°以上２５°以
   下とすることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】前記プロセスカートリッジは少くとも前記
   ２つのローラ間に張架したベルト状像担持体と、該ベル
   ト状像担持体の外周部に配設したクリーニング装置およ
   び／又は内周部に配設した廃トナーカートリッジとを備
   えていることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
4. 【請求項４】前記プロセスカートリッジは、前記ベルト
   状像形成体の下部に複数の現像器と、該現像器に対する
   複数のトナー補給ホッパとを備えていることを特徴とす
   る請求項１の画像形成装置。