JPH0484163A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH0484163A
JPH0484163A JP2200782A JP20078290A JPH0484163A JP H0484163 A JPH0484163 A JP H0484163A JP 2200782 A JP2200782 A JP 2200782A JP 20078290 A JP20078290 A JP 20078290A JP H0484163 A JPH0484163 A JP H0484163A
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cassette
jam
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真和 福地
Shizuo Morita
森田 静雄
Satoru Haneda
羽根田 哲
Hisao Sato
久夫 佐藤
Tadayoshi Ikeda
忠義 池田
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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−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。
〔発明の背景〕
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、画像形成装置において、転写材がその搬送経路上
で引っ掛かったり、詰まったりするジャムが発生した場
合、そのジャムの原因となった転写材(以下、ジャム紙
と呼称する)を取り除かなければならない。そのために
、画像形成装置の外装層を開け、必要に応じて、転写材
の搬送経路の一部または全部の可動部分を動かして、ジ
ャムの原因となった転写材の部分に手が入るように作業
空間を確保しなければならなかった。そして、このジャ
ム処理作業は一部ユーザーであるオペレータが行うため
、専門的知識を必要とせず簡単に、しかも、わかり易く
行えるようにメーカーは配慮しなければならない。
このメーカーの配慮として、ンヤトレソクス型、タラム
ンエル型(例えば、特開昭61−279870号公報)
などに代表されるように外装を開けること自体か搬送経
路を分割する、または、オペレータか転写材の搬送経路
の可動部を認識しやすいようにその可動部の取っ手に色
をつける、あるいは、ジャムの発生した位置を表示部に
表示する、さらには、転写手段、搬送手段など画像形成
手段の一部をユニット化して搬送経路を一括して解放で
きるようにするなど作業空間を大きく取るために多種多
様な工夫を行っている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、いずれもオペレータ自身が転写材の搬送経路を
解放するように可動部を動かすことにより、搬送経路上
にジャム処理の作業空間を確保しているため、その作業
は煩しいものであった。しかも、ジャム処理の作業空間
は意外と狭く、ジャム紙を取り除くために手を自由に入
れる空間が十分ではない。また、一般に画像形成装置は
オペレータの腰の位置あたりの高さに設置されているの
で、オペレータは中腰になる、あるいは、屈みこむなど
無理な体勢でジャム紙を確認しなければならない。いず
れにしても、オペレータ自身が可動部を動かして搬送経
路を解放するので、作業性がよいとは言えないばかりで
なく、力を入れるあるいは狭い場所に手を入れる場合な
ど怪我をする危険性や像担持体を傷付ける恐れがあった
。一方、プロセスカートリッジやカセットの交換の際に
は、従来はそれらを装置本体から大きく引き出す必要が
あり、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かったりあるいはカセットが給紙
ローラと接しているので、オペレータはかなりの力を必
要とし、さらには誤って落とすこともあった。すなわち
、これらジャム処理あるいは交換の作業は煩わしいもの
となり、その作業を簡単に、かつ、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、本発明の目的は、
ジャム処理のための作業空間を大きく確保し、ジャム処
理やプロセスカートリッジの交換が簡単な操作で行うこ
とかでき、かつ、メインテナンス性に優れた画像形成装
置を提供することにある。また、カラー画像形成装置用
のプロセスカートリッジなどの比較的重いプロセスカー
トリッジの場合でも、安全に、しかも簡単にジャム処理
や交換できるような画像形成装置を提供することを目的
としjこものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、静電潜像が形成される像担持体と、現像手
段、クリーニング手段のうち少なくとも一方とを一体化
した着脱自在のプロセスカートリッジと、該プロセスカ
ートリッジを画像形成が可能な位置から移動させるプロ
セスカートリッジ移動手段と、転写材を収納する着脱自
在のカセットと、該カセットを給紙可能な位置から移動
させるカセット移動手段と、該転写材の搬送経路上にお
いて該転写材のジャムを検出してジャム信号を出力する
ジャム検出手段と、該ジャム信号に基づいて該プロセス
カートリッジ移動手段および該カセット移動手段に移動
信号を出力する制御手段と、を有することを特徴とする
画像形成装置によって達成される。
〔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等によって包囲さ
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が設けられている。
第1図において、像担持体である感光体ベルトI7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1−17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1−17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2I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11!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 232 a〜
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器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、転写器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h17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1−17、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lo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
ニット化されでもよい。
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1
7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22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り形成された潜像
をシアントナーを収容する現像器23cで現像しシアン
トナー像が形成され、さらに、第4の色の画像信号によ
り形成された潜像をブラックトナーを収容する現像器2
3dで現像し感光体ベルト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1
−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
で反転現像(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、現像部と別体にト
ナーホッパーを設ける必要がなく小型化が図れるが、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h17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、クリーニン
グブレード251を圧接状態としたクリニング手段25
によって残留しt;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251
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、ジャム検出センサについて説明する。
第1図において、ジャム検出センサSl、S2、Sl、
S4は、転写材の搬送経路上に設けられており、転写材
の有無、あるいは、通過を検出するフォトセンサであっ
て、これらのジャム検出センサS1〜S、により検出さ
れた転写材の有無などより、ジャム判断部においてジャ
ムを検出する。このジャム判断部は、所定時間内に転写
材を検出できない、あるいは、所定時間以上転写材を検
出しているなとによりジャムであると判断する既存の方
法によってジャムを検出する。ジャム検出センサS 、
 −S 。
はそれぞれ、カセット16から転写材か給紙されている
かどうか、タイミングローラ28により確実に転写材が
送られているかどうか、トナー像を転写後確実に分離し
ているかとうか、および、排紙ローラ31により確実に
排紙されているかどうかを検出している。なお、ジャム
検出センサの配置は本実施例だけに限られるものではな
く、この他にも定着ローラに転写材が巻き付いていない
かどうかを検出するジャム検出センサなどを設けてもよ
い。
また、紙無しセンサS。は、カセット16が装置本体I
Oに装填されているときに、カセット16内の転写材の
有無を検出するセンサである。これらジャム検出センサ
S1〜S、および紙無しセンサS。には、本実施例で例
示したように反射タイプのフォトカブラだけではなく、
透過タイプのフォトカプラでもよく、さらに、非接触式
のリードスイッチあるいは接触式のマイクロスイッチな
ど既存のセンサを用いてもよい。
次に、プロセスカートリッジ15の駆動系、プロセスカ
ートリッジ移動の駆動系およびカセット移動の駆動系に
ついて第2図乃至第6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、プロセ
スカートリッジ移動の駆動系およびカセット移動の駆動
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、プロセスカート
リッジ移動の駆動系およびカセット移動の駆動系は、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GI2はモータM1の軸の
ギヤGllに噛合するようlこ配設されている。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
Mlの回転は、ギヤG 11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、プロセスカートリッジ
移動手段およびカセット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、一方向の回転のみ
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。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23
2a−232dに伝達して、現像器を駆動する。すなわ
ち、モータM2の回動は、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G
24a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〜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の回動力は、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、まt;
、プーリP22と一体となって回動するギヤG28と噛
合しているギヤG29に伝達する。さらに、ギヤG29
に伝達されたモータM2の回動力は、さらに該ギヤG2
9と噛合しているギヤG30に伝達される。そして、そ
の回動力は、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に伝達された回動力をピ
ニオンP1に伝達する(第4図参照)。このピニオンP
1は、プロセスカートリッジ15の側面に設けられたラ
ックR1と噛合することが可能であり、ピニオンPIの
回動とラックR2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、カセット移動手段について説明する。
ギヤG29に伝達されたモータM2の回動力は、ギヤG
29と噛合しているギヤG33に伝達される。
そして、その回動力は、必要に応じて電磁クラッチC2
3を介してプーリP22に伝達され、タイミングベルト
TB2を介してプーリP24に、さらにプーリP24と
一体になって回動するギヤG34に伝達される。ギヤG
34とギヤG35は交差軸歯車であって、ギヤG34に
伝達された回動力をビニオンP2カセット16の側面に
設けられたラックR2と噛合することが可能であり、ピ
ニオンP2の回動とラックR2のスライドとによってカ
セット16を左右方向に移動させる。このカセット16
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の回動力は、必要
に応じて、オープンタイプのバネクラッチC24を介し
てプーリP25に伝達され、廃トナースクリュー261
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
P25と一体になって回転するギヤG36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G37とが噛合して、プーリP25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収す
るコイルバネを内蔵したへ搬送する。
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P25に伝達されたモータM2の回転力は、タイ
ミングベルトTB3を介してプーリP26に伝達され、
必要に応じてバネクラッチC25を介してギヤG38に
、さらに該ギヤG38と噛合しているギヤG39に伝達
される。そして、必要に応じて、バネクラッチC26a
 −C26dを接続してギヤG39と一体となって回転
するギヤG 40a = G 40dと噛合しているギ
ヤG41a−G41dが回転する。そして、トナーホッ
パー撹拌部材351 a〜351dがギヤG41a−G
41dと一緒に回転してトナーホッパー35a〜35d
内の供給用トナーを撹拌するとともに、ギヤG41a−
G41dと噛合しているギヤG42a−G42d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C26a
 −C26cl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、プロセスカートリッジ移動手段および
カセット移動手段の駆動系とは、2つのモータMl、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
動手段とカセット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1rXJの
AA断面の矢視図である第6図と、プロセスカートリッ
ジ15の移動を模式的に示した第7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R1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G37
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15を懸吊するガ
イド部材37と、プロセスカートリッジ15の駆動ギヤ
G14、現像器駆動ギヤG27a−G27d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G 28a −G 26d iiよびギヤG36が
配設されている。また、ビニオンPLがプロセスカート
リッジ15に設けられたラックR1と噛合可能に設けら
れている。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lsl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 1廃トナースクリユー駆動ギヤ
G37と装置本体lOに設けられたギヤG13、ギヤG
26a−G26d、ギヤG36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かも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R1とピニオンPi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lお
よび第2の位置が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7
図(a)に示すようにプロセスカートリッジ15が第1
の位置あり、駆動ローラ18と転写器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 27d
、廃トナースクリュー駆動ギヤG37と装置本体10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G36とは噛合して
おり、画像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R1とピニオンPIとは噛合されている
前述のジャム検出センサ5l−34からの転写材の有無
の信号をジャム判断部においてジャムかどうかを判断し
、もしジャムであると判断するとジャム判断部は制御部
にジャム信号を発する。すると、制御部は感光体ベルト
駆動部、現像器駆動部、定着駆動部などの画像形成に関
する駆動部を停止させるとともに、プロセスカートリッ
ジ移動手段を制御する。すなわち、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ーモータ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←ニオンPiを回転させ、ガイド部材37ニ沿って第
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7図(b)参照)。
そして、第7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のマイクロスインチMS2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R1とピニオンPi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。なお、前面カバー14は、プロセ
スカートリッジ15の移動を阻害しないように構成され
ている(後述する)。
逆に、プロセスカートリッジ15を装置本体IO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
して挿入し、ラックR1とビニオンPlを噛合し、プロ
セスカートリッジ15が第2の位置にくるまで挿入する
(第6図(C))。
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ビニオンP1を回転(
取す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G37と装置本体lOに設けられたギヤG13
、ギヤG26a〜G26d、ギヤG36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3
8a〜38dに対し、対応するトナーホッパ35a〜3
5clの各トナー搬送管353a〜353d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。
このプロセスカートリッジ15の移動に際し、前面カバ
ー14は閉じる方向にバネ付勢されているため、プロセ
スカートリッジ15の移動を阻害しない。
すなわち、プロセスカートリッジ15の移動により前面
カバー14が押されて解放するようになる。なお、バネ
付勢された前面カバー14をソレノイドにより掛止して
、制御部からプロセスカートリッジ15を移動させる信
号が発するのと同時にソレノイドに信号を発して掛止を
止めてそのバネの復元力によ・り前面カバーを解放する
ようにしてもよい。
また、モータとギヤによって解放するようにした場合は
、プロセスカートリッジ15が第1の位置から第2の位
置へ移動する時に前面カバー14が解放するだけではな
く、第2の位置から第1の位置へ移動する際には第1の
マイクロスイッチMSIによりプロセスカートリッジ1
5が第1の位置に移動したことを検出すると前面カバー
14を自動的に閉じるようにもできる。
次に、カセット16の移動を模式的に示した第8図を用
いて説明する。
カセット16にはその側面に移動のためのラックR2と
挿入方向前方には突起161が設けられ、内部には転写
材を積載する回動自在の底板162と摺動可能な分離爪
163が設けられている。
一方、装置本体lOのカセット収納室内には、給紙ロー
ラ27、カセット16を移動させるためのピニオンP2
、底板162を押し上げる押し上げレバー32、フォト
カプラから成る光電スイッチMS3とマイクロスイッチ
MS4が設けられている。
押し上げレバー32は装置本体lOに設けられた押し上
げ機構321に軸支されており、また、その先端にはコ
ロ322が設けられている。押し上げ機構は、テコの原
理を用いたものあるいはモータを用いたものでもよい。
光電スイッチMS3およびマイクロスイッチMS4は、
カセット16の位置を検出するための検出手段である。
ここで、光電スイッチMS3およびマイクロスイッチM
S4はそれぞれ、前記押し上げレバー32によりカセッ
ト16内の転写材の最上面を分離爪163に押し当て給
紙が可能となる第1の位置、および、カセット16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の場合と同様に
カセット16の重心が装置lO外にならないようにする
とよい。また、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、本実施例に限られるものではなく、
マイクロスイッチ、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。
まず、カセット16を取り出す場合、第8図(a)に示
すようにカセット16が第1の位置あり、給紙ロラー2
7により転写材の給紙が最適に行うことが可能な状態で
ある。まt;、ラックR2とピニオンP2とは噛合され
ている。
前述のプロセスカートリッジ15の移動と同様にジャム
が検知されると、制御部はカセット移動手段の駆動部で
あるモータM2′8よび電磁クラッチC23へ信号を発
し、カセット16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P2を回転させる。このとき、押し
上げレバー32はカセット16の移動を阻害しないよう
にカセット16の移動経路の下方に退避する(第8図(
b)参照)。
そして、第8図(c)に示すようにカセット16が移動
すると、マイクロスイッチMS4によりカセット16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C23を解除するとともにモータM2の回転を止める
。すなわち、カセット16は、ラックR2とピニオンP
2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。
逆に、カセット16を装置本体lO内に挿入する場合、
カセット16をカセット収納室内に沿わして、あるいは
、ガイド部材(図示せず)に沿わして挿入し、ラックR
2とピニオンP2を噛合し、カセット16が第2の位置
にくるまで挿入する(第8図(C))。
この状態からカセット16を給紙が可能な第1の位置に
移動させるために、第2の位置にあるカセット16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C23に信号を送り、カセット16を!
2の位置からgJlの位置に移動させるためにピニオン
P2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の位置の方向へカセット
16を移動させる(第8図(b))。
さらに、カセット16が移動すると、第8図(a)に示
すように光電スイッチMS3が突起161により、カセ
ット16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C23を解放するとともにモータM2の回
転を止める。すなわち、カセット16は、第1の位置で
停止し、押し上げ機構321により、押し上げレバー3
2を時計方向に回動させてコロ322をもってカセット
16内部の底板162を上方に押し上げ、底板162に
積載されている転写材の最上面を分離爪163に押し当
て、半月ローラである給紙ローラ27によって給紙が可
能な状態となる。
一方、上部カバー解放手段を第9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t;、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は解
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
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解放手段により、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9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、上部カバー解放手段である
ソレノイド42に解放信号を発する。解放信号を受けた
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解放される(第9図(
b))。このようにして解放された上部カバー12の解
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
バー解放手段は、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、制御部からの解放信号が
出力されると該モータが回転して上部カバー12を解放
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。さらに、本実施
例では上部カバー12を設けている画像形成装置を用い
て説明しているがこれに限られるものではなく、いわゆ
る、クラムシェル型の画像形成装置においては本実施例
の上部カバー12の解放手段かわりに上部筐体に解放手
段を設けることもできる。
以上、説明したプロセスカートリッジ15およびカセッ
1−16の移動制御と上部カバー12の開放制御は、第
10図に示すようになる。すなわち、ジャム検出センサ
S1〜S4からの転写材の有無の信号をジャム判断部に
おいてジャムかどうかを判断し、もしジャムであると判
断するとジャム判断部は制御部にジャム信号を発する。
すると、制御部は感光体ベルト駆動部、現像器駆動部、
定着駆動部などの画像形成に関する駆動部を停止させる
とともに、プロセスカートリッジ移動子段取とカセット
移動手段に移動信号を、さらに、上部カバー解放手段に
解放信号を発する。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。また、カセット
移動手段も同様に、カセット16を第1の位置から第2
の位置に移動させる。一方、上部カバー解放手段は上部
カバー12を開放する。換言すれば、ジャムが発生した
際、オペレータは何もしなくても第11図に示すように
プロセスカートリッジ15およびカセツ1−16が第2
の位置に退避するとともに上部カッ<−12が解放する
ため、装置本体10の上方よりジャムの原因となった転
写材を容易に確認でき取り除くことができる。さらに、
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およびカセット16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、最適な位置にプロセスカートリッジ15およびカ
セット16をセットできる。
上述の制御部は、ジャム発生時以外に、紙無しセンサS
。によってカセット16内の転写材が無くなったことを
検出した時にカセ・ソト16だけを移動させることがで
きる。さらに、プロセスカートリ・ソジ15の交換時や
転写材の補給時などの時には、操作パネル11に設けら
れた取り出しボタンを押すことにより、制御部に取り出
し信号が入力され、この時操作部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・排紙
部、給紙部からそれぞれか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、給紙駆動信号か出
ていない状態であればプロセスカートリッジ15および
/またはカセット16が第1の位置から第2の位置に移
動させることもできる。。
また、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1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
材上に重ねてトナー像を転写するカラー作像法であって
もよい。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、フランチ、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12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へ
シト1フ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、定薯後装置本体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
、感光体へシト1フ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、接離可能なりロー
ラ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
15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。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明はジャムが発生すると自動
的にプロセスカートリッジが画像形成可能な位置から退
避し、カセットが給紙可能な位置から退避するとともに
上部カバーを解放する。
方、挿入に際しては最適な位置にプロセスカートリ7ジ
およびカセットを設定できる画像形成装置を提供するも
のである。
その結果本発明の画像形成装置は、ジャムを検知すると
自動的にプロセスカートリッジおよびカセットが移動し
、かつ、上部カバーが解放するので、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ジャム処
理ができる。また、ジャム処理に際してはプロセスカー
トリッジおよびカセットを第2の位置まで退避させ、上
部カバーの解放口から装置本体の内部を一瞥するだけで
ジャム紙の位置を確認することができるので、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、ジャム紙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
構成としたもので、モノクロプリンタの一方向操作性と
同様の使い勝手、メイ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。82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
移動およびカセット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、カセット移動の駆動系の要部を示す図
。第6図は、第1図におけるAA断面の矢視図。第7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8図は、カセットの移動を模式的に示す模式図。第
9図は、上部カバーの解放機構を示す図。第10図は、
制御系を示す図。第11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12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 16・・・カセット    I7・・・感光体ベルト1
8・・・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・・・転写器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
写トラム   so・・・低熱しセンサs 、、s 2
.s 、、s 、・・・ジャム検出センサM1.M2・
・・モータ  G14・・・駆動ギヤG 27a −G
 27d・・・現像器駆動ギヤG 13.G26a −
G26d−−−ギヤPl、P2・・・ビニオン Rl 、R2・・・ラック MSI、MS2.MS 3.MS ・・・位置検出センサ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)静電潜像が形成される像担持体と、現像手段、ク
    リーニング手段のうち少なくとも一方とを一体化した着
    脱自在のプロセスカートリッジと、該プロセスカートリ
    ッジを画像形成が可能な位置から移動させるプロセスカ
    ートリッジ移動手段と、 転写材を収納する着脱自在のカセットと、 該カセットを給紙可能な位置から移動させるカセット移
    動手段と、 該転写材の搬送経路上において該転写材のジャムを検出
    してジャム信号を出力するジャム検出手段と、 該ジャム信号に基づいて該プロセスカートリッジ移動手
    段および該カセット移動手段に移動信号を出力する制御
    手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. (2)前記プロセスカートリッジの移動方向と前記カセ
    ットの移動方向が同じであることを特徴とする請求項1
    記載の画像形成装置。
  3. (3)前記プロセスカートリッジの移動方向と該プロセ
    スカートリッジの着脱方向が同じであることを特徴とす
    る請求項1記載の画像形成装置。
  4. (4)前記カセット内に転写材が無いことを検出する転
    写材検出手段を有し、前記制御手段が該転写材検出手段
    の検出信号に基づいて前記カセット移動手段を制御する
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  5. (5)前記カセットの移動方向と該カセットの着脱方向
    が同じであることを特徴とする請求項1記載の画像形成
    装置。
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