JPH0484171A

JPH0484171A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0484171A
Application number: JP2200791A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Fukuchi; 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
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1992-03-17

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。

〔従来の技術〕

高度情報社会化、パーソナル化など時代の流れに応じて
画像形成装置は広く一般に普及してきた。

以前は、画像形成装置の設置台数がさほど多くなかっだ
ので、画像形成装置を使用するにあたり像担持体の劣化
、現像剤の補給や廃棄等の各種部材の消耗、劣化、調整
、定期点検など保守・管理はサービスマンが行っていた
。しかし、上述のように画像形成装置が広く一般に普及
すると、ユーザにより画像形成装置の使用状況、使用形
態など多種多様になり、しかも、設置台数が膨大な数で
あるのでサービスマンが保守・管理をすべてのユーザに
対して行うことは事実上困難なものとなっていｔ；。

そこで開発されたのが、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である。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、現像剤その
他機材が消耗、劣化などプロセスカートリッジの寿命が
きた時、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一般ユーザであるオペレータ自
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。このプロセスカートリッジを有す
る画像形成装置は、例えば特開昭６１−２７９８７０号
公報に開示されているように、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、プロセスカートリッジを交換する
際には、オペレータが装置前面に立ち、上部筐体を開放
してプロセスカートリッジを上部筐体から取り出すこと
ができるので、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。

ところで、プロセスカートリッジを有する画像形成装置
において、そのプロセスカートリッジを交換する時、す
なわちプロセスカートリッジ内の機材の消耗、劣化など
により寿命（耐久寿命、使用寿命等）がきた時は、オペ
レータ自身が交換しなければならないので、その交換時
期をオペレータに知らさなければならない。このプロセ
スカドリッジの交換時期を知らせる方法として、例えば
特開昭５７−１６３２７６号公報、特開昭５８−１５２
２６３号公報等が提案された。すなわち、これら公報に
はプロセスカートリッジ内の感光体ドラムの回転数をカ
ウントする機構を設け、所定のカウント数に達するとプ
ロセスカートリッジの交換時期がきたことを表示するこ
とのできる画像形成装置が開示されている。

〔発明の目的〕

しかし、特開昭５７−１６３２７６号公報、特開昭５８
−１５２２６３号公報に開示されている画像形成装置に
よって、プロセスカートリッジの寿命を検出して表示し
たとしても、その表示を見たオペレータが画像形成装置
の外装を開け、内部からプロセスカートリッジを引き出
し、さらに、取り出し交換しなければならない。すなわ
ち、プロセスカートリッジの寿命を検出して表示するの
はよいが、その後のプロセスカートリッジを交換する際
にはオペレータの手だけによって交換作業がなされる。

このような作業は非常に面倒で煩わしい作業であるばか
りでなく、画像形成装置の高機能化、カラー化によりプ
ロセスカートリッジが重く、大きい場合、オペレータは
かなりの力を必要する。しかも、プロセスカートリッジ
を引き出して取り出す際には、どうしても手を持ち変え
ねばならないので、プロセスカートリッジを誤って落と
して現像剤を飛散させるだけではなく、けがをする恐れ
が大いにある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寿命を自動的に
検出して、オペレータが簡単な操作で寿命のきたプロセ
スカートリッジの移動や交換が行うことができ、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場合でも、プロセスカートリッ
ジの寿命がくると、安全に、しかも簡単に交換できるよ
うな画像形成装置を提供することを目的としたものであ
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−方とを一体化
したプロセスカートリ・クジを着脱自在に設けるととも
に、該プロセスカートリ・クジを画像形成が可能な第１
の位置から該プロセスカートリッジの挿入方向とは逆方
向にある第２の位置へ移動すせるプロセスカートリッジ
移動手段と、該プロセスカートリッジを使用した像形成
回数をカウントするカウント手段と、該像形成回数が所
定回数に達すると該プロセスカートリッジ移動手段を制
御する制御手段と、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ｌＯ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１（Ｌ！：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図示せず）、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２３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２１１露光手段
２２、現像手段２３、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〜２３１ｄ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１−１
７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をクリー三ングするように設
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１−１７、帯電器２１１各色トナー
を収容した現像器２３ａ〜２３ｄ１クリ一ニング手段２
５およびトナー回収ボックス２６の各ブロセス手段部が
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（後述す
る）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、ｆ
θ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）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２３
ｂ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
〜２３１　ｄ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、■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。また、１成分現像剤を用いる場合には、後述する
トナーホッパー３５が不要となり、小型化が図れるが、
現像剤の安定性の点で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１−１７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ーング手段２
５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、寿命検出する手段について説明する。

本寅流側において、プロセスカートリッジ１５の寿命検
出する手段は、画像形成回数をカウントするカウント手
段で以てプロセスカートリッジ１５の寿命を検出する。

すなわち、カウント手段によってカウントされた画像形
成回数は、制御部において積算され、プロセスカートリ
ッジ１５（感光体ベルト１７）の寿命である予め設定さ
れた所定回数に達すると、プロセスカートリッジ１５の
寿命であるとする。なお、カウント手段は、転写手段よ
り後段側の転写材の搬送経路上において設けられた紙セ
ンサ（図示せず、ジャム検出センサを兼用してもよい）
によって感光体ベルト１７上に形成されｔごトナー像が
転写された転写材の通過をカウントする。この紙センサ
は、透過あるいは反射タイプのフォトカプラでもよく、
また、非接触式のリードスイッチ、さらに、接触式のマ
イクロスイッチなど既存のセンサを用いることができる
。また、画像形成回数をカウントする手段は、特開昭５
７−１６３２７６号公報や特開昭５８−１５２２６３号
公報に開示されているように感光体ベルト１７の回転数
からはじき出してもよく、さらには、感光体ベルト１７
を駆動する駆動ローラ１８の回転数からはじき出しても
よい。

すなわち、如何なる方法で以てしても、最終的に画像形
成回数、つまり、プリント回数をカウントできれば本発
明に適用することができる。

次に、プロセスカートリッジ１５を装填してから制御部
がプロセスカートリッジ移動信号を出力するまでのプロ
セスを第２図の７０−チャートと第３図の制御ブロック
図によって説明する。

まず、新しいプロセスカートリッジ１５が挿入されると
、プロセスカートリッジ１５が第１の位置（後段におい
て詳述する）にあるかどうかを確認する。

すなわち、プロセスカートリッジ１５が第１の位置にな
ければ、操作パネル１１に設けられた表示部に（例えば
、「プロセスカートリッジをセットしてください」を）
表示する。また、プロセスカートリッジ１５が第１の位
置にあれば後段に進む。

一方、プロセスカートリッジ１５の挿入過程でプロセス
カートリッジ１５が新しいかどうかを新旧検出センサで
検出されている（後述する）。プロセスカートリッジ１
５が新しければ、制御部のカウントメモリをリセットし
て、操作パネル１１に設けられたプリントボタンからの
プリント信号を受は付けることができる、すなわち、画
像形成が可能となる。もし、プロセスカートリッジ１５
が新しくなければ、制御部内のカウントメモリに記憶さ
れているカウント数が第１の所定回数（もしくは、第２
の所定回数、これらは後述する）以上かどうかを判断す
る。そして所定回数以下であれば、制御部のカウントメ
モリはそのままにして、画像形成を可能とする。逆に、
所定回数以上であれば後述する禁止信号を出力する。

画像形成がなされると上述のカウント手段により画像形
成回数がカウントされ、制御部においてカウントメモリ
内のカウント数に積算される。そして、積算されたカウ
ント数が予め設定した第１の所定回数（例えば、画像形
成回数が２９８００回）以上になるまで画像形成を繰り
返すことができる。

逆に、積算されたカウント数が第１の所定回数以上にな
ると、制御部はプロセスカートリッジ１５の寿命が近い
ことを知らせる警告信号を出力する。

この警告信号に基づき、表示部は警告（例えば、［プロ
セスカートリッジを交換して下さい」）を表示して、オ
ペレータに注意と、早めの交換を促す。

この警告は、表示ランプ（図示せず）を点滅させる、あ
るいは、黄色の表示ランプを点灯させてもよい。

また、警告信号を受けた制御部は、積算されたカウント
数がプロセスカートリッジ１５の寿命として予め設定し
た第２の所定回数（例えば、画像形成回数が３万回）ま
で画像形成を継続させることができる。この場合、画像
形成がなされると第２の所定回数と積算されたカウント
数との差を表示部に表示するとよい。すなわち、プロセ
スカートリッジ１５の寿命に達するまでの残りの画像形
成回数カウントダウンすることにより、オペレータはプ
ロセスカートリッジ１５交換の準備や多数回画像形成す
る場合の寿命に達する前の交換を行うことができる。そ
して、積算されたカウント数が第２の所定回数に達する
と制御部は寿命信号を出力する。こ□の寿命信号に基づ
き、表示部はプリント禁止（例えば、「プリントできま
せん。プロセスカートリッジを交換」）を表示して、オ
ペレータにプロセスカートリッジ１５の寿命がきたこと
を知らせるとともに、画像形成信号の受は入れをしなく
なる、すなわち、画像形成の作動を不可能にする。この
禁止は、表示ランプ（図示せず）を点灯させる、あるい
は、赤色の表示ランプを点灯させてもよい。

プロセスカートリッジ１５の寿命を知らされたオペレー
タは、装置本体１０に設けられた確認ボタン（図示せず
）を押すことによりそのことをを確認する。制御部は確
認ボタンからの確認信号を入力されると、プロセスカー
トリッジ移動手段に移動信号を出力する。なお、とうし
てもプロセスカートリッジ１５を交換する前にプリント
を続行したい場合は、装置本体ｌＯに設けられた強制プ
リントボタン（図示せず）により、プリント可能状態に
強制的にできることか望ましい。なお、本実施例では、
制御部が寿命信号を出力した後オペレータが確認ボタン
を押すことによりプロセスカートリッジ１５の移動信号
を出力したが、この確認ボタンは設けなくてもよく、制
御部が寿命信号を出力するのと同時に移動信号を出力し
てもよい。

ここで、プロセスカートリッジ１５を装置本体１０に装
填する際に、該プロセスカートリッジ１５の新旧を区別
する新旧検出センサについて簡単に説明する。

プロセスカートリッジ１５の新旧検出センサは、プロセ
スカートリッジ１５に突起を設け、装置本体１０に装填
すると該突起が検出され、その後プリントスタートとと
もに折れることにより新旧を区別するとよい。また、本
発明者の実公平２−８２９５号公報により提案されたカ
ウンタ零復帰起動手段を新旧センサとして用いるとさら
によい。また、特開昭６２−１９８８７９号公報のよう
に化学的変化を光学的検出手段により区別してもよい。

なお、カウント手段をプロセスカートリッジ１５内に設
けると、新旧センサは特別に設ける必要はない。

次に、上述した制御部が出力したプロセスカートリッジ
１５の移動信号に基づくプロセスカートリッジ移動につ
いて、第１図のＡＡ断面の矢視図である第４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５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Ｇ３７
が設けられている。

方、装置本体１０のプロセスカートリッジ１５内には、
プロセスカートリッジ１５を懸吊することのできるガイ
ド部材３７と、ギヤＧ１３、ギヤＧ２６ａ＝Ｇ２６ｄお
よびギヤＧ３６が配設されている。また、プロセスカー
トリッジ移動用のモータＭと、前記ラックＲに噛合可能
なピニオンＰが配設されている。

まず、画像形成中のプロセスカートリッジ１５は、第５
図（ａ）に示すようにプロセスカートリッジ１５は第１
の位置（後述する）にあり、画像像形成が最適に行うこ
とが可能な状態である。

そして、上述のように積算されたカウント数が第２の所
定数以上になると、制御部は、寿命信号を出力した後、
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の移動信号を出力する。

すなわち、制御部は、装置本体１０に設けられたプロセ
スカートリッジ移動手段の駆動部であるモータＭを回転
させ、その軸に設けられたピ≠ニオンＰを回転させて、
装置本体に配設されたガイド部材３７に沿って、第５図
（ｂ）に示すように左方向、すなわち、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。

さらに、第５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の位置を検出する第２のマイ
クロスイッチＳ２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出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、モータＭの回
転を止めて移動しているプロセスカートリッジ１５を停
止させる。

従って、プロセスカートリッジが寿命に達した場合、制
御部からプロセスカートリッジ移動信号を受けたプロセ
スカートリッジ移動手段により、自動的にプロセスカー
トリッジ１５は第１の位置から第２の位置まで移動した
ことになる（第６図参照）。この第２の位置ではプロセ
スカートリッジ１５は着脱可、能となっているので、第
２の位置からプロセスカートリッジ１５をわずかに引き
出すだけで装置本体１０から取り出すことができプロセ
スカートリッジ１５を交換することができる。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を交換後、装置本体１
０内に挿入する場合、プロセスカートリッジ１５の両側
面に設けられた突出部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Ｒとビ
ニオンＰ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５図（Ｃ））。

そして、プロセスカートリッジ１５が第２の位置にある
状態から画像形成が可能な第１の位置に移動させるため
に、プロセスカートリッジ１５をさらに挿入すると、制
御部は移動信号をモータＭ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
ためにモータＭを逆回転させ、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５図（ｂ乃。

さらに、プロセスカートリッジ１５が移動すると、第５
図（ａ）に示すように第１の位置を検出する第１のマイ
クロスイッチＳｌ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確認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、モータＭを止
めてプロセスカートリッジ１５を第１の位置に停止させ
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３８ａ〜３８ｄに対し、対応するトナー搬送
管３５ａ〜３５ｄのイエロー　マゼンタ、シアン、ブラ
ックの各色の、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。

従って、簡単な操作をするだけで画像形成が可能な状態
、すなわち、プロセスカートリッジ１５を第■の位置へ
セットできるので、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を自動的にセットできる。

なお、第１および第２のマイクロスイッチＳ１、Ｓ２は
、プロセスカートリッジ１５の位置を検出するための検
出手段であり、それぞれ、プロセスカートリッジ１５に
設けられた駆動ローラ１８を駆動する駆動ギヤＧ１４、
現像器２３を駆動する現像器駆動ギヤＧ　２７ａ　−Ｇ
　２７ｄ　、廃トナースクリ、−２６１を駆動する廃ト
ナースクリュー駆動ギヤＧ３７と装置本体ｌＯに設けら
れそれぞれに駆動力を伝達するギヤＧ１３、ギヤＧ　２
６ａ　−Ｇ　２６ｄ　、ギヤＧ３６とが噛合し、また、
駆動ローラ１８と転写器２４とは所望の距離を保ってお
り、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、ラックＲと
ビニすンＰの噛み合いが悪くならないように、プロセス
カートリッジ１５の重心が装置ＩＯ内になるようにする
とよい（第１の位置からプロセスカートリッジ１５の長
さの約３分の１〜２分の１程度移動するように設定する
）。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、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。さらに、第１および第２の
マイクロスイッチ３１．Ｓ２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。さらに、本実施
例で示したプロセスカートリッジ移動の駆動用のモータ
Ｍは、専用のものを用いたが、画像形成プロセスの駆動
モータを兼用してもよいことはいうまでもない。また、
プロセス１５の移動のための突出部材３６、ガイド部材
３７、ラックＲおよびピニオンＰ等は本実施例に限られ
るものではなく、例えば、トレイ上にプロセス１５を載
せ、トレイを第１の位置と第２の位置との間を移動させ
てもよい。

また、プロセスカートリッジ１５の寿命がきた時以外に
、オペレータの意志でプロセスカートリッジ１５を移動
させるために操作パネル１１に設けられた取り出しボタ
ンを押すことによりそれぞれを移動させることができる
。すなわち、操作パネル１１の取り出しボタンを押すこ
とにより取り出し信号が制御部に入力され、この時に操
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・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、寿命信号が制御部に
入力されていなくても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移動信号を発し、前述したように
プロセスカートリッジ１５を第１の位置から第２の位置
に移動させることができる。逆に、プロセスカートリッ
ジ１５を第２の位置から第１の位置へ移動させる場合も
、上述以外に操作パネル１１に設けられたセットボタン
が押されると、制御部はプロセスカートリッジ移動手段
に第２の位置にあるプロセスカートリッジＩ５を第１の
位置移動させる移動信号を発し、プロセスカートリッジ
１５を第１の位置まで移動させ、画像形成が可能な状態
に画像形成装置をセットできる。

ところで、このプロセスカートリッジ１５の移動に際し
、バネ付勢された上部カバー１２および前面カバー１４
をソレノイドによりそれぞれ掛止して、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
時にそれぞれのソレノイドに信号を発して掛止を解除し
てそのバネの復元力により上部カバー１２および前面カ
バー１４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ｖｇｌの位置から第２の位置へ移動を關
始する時に上部カバー１２および前面カバー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ｓ１によりプロセスカ
ートリッジ１５が第１の位置に移動したことを検出する
と上部カバー１２および前面カバー１４を自動的に閉じ
るようにもできる。

なお、本実施例では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。また、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。

第７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ｌＯ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、転写部はと回転し、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
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、本発明はプロセスカートリッジの
寿命を検出することにより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。

方、挿入に際しては最適な位置にプロセスカートリッジ
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、プロセスカートリッ
ジの寿命を検出するとオペレータは確認ボタンを押すだ
けで自動的にプロセスカートリッジが移動するので、＠
２の位置にあるプロセスカートリッジをわずかに引き出
すだけで、交換できる。すなわち、オペレータは寿命検
出手段がプロセスカートリッジの寿命を検出し、第２の
位置まで移動させてくれるので、迷うことなく、楽に、
操作ミスがなく、大きな力を必要とせずに、簡単にプロ
セスカートリッジを交換できる。また、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。また、プロ
セスカートリッジの寿命に先だってオペレータに注意を
促すので、多数枚画像形成する場合、濃度の低下したプ
リントやカラーバランスの悪いプリントをする前にプロ
セスカートリッジの交換が確実に行える。さらに、画像
形成回数によってプロセスカートリッジの寿命を判断す
るので、プロセスカートリッジの寿命を的確に判断でき
るという効果も奏する。

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突現できた。

【図面の簡単な説明】

第１［！ｌＪ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、寿命検出のプロ
セスを示すフローチャート。第３図は、プロセスカート
リッジ移動の制御系を示す制御ブロック図。第４図は、
第１図におけるＡＡ断面の矢視図。第５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６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主要断面図。第７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　　　５０・・・転写ドラムＧ１４・・
・駆動ギヤＧ　２７ａ　−Ｇ　２７ｄ・・・現像器駆動ギヤＧ　１
３．　Ｇ　２６ａ　−Ｇ　２６ｄ−ギヤＰ・・・ピニオ
ン　　　　Ｒ・・・ラックＭ・・・モータＳｌ、Ｓ２・・・プロセスカートリッジの位置検出セン
サ

Claims

【特許請求の範囲】

（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プ
ロセスカートリッジを着脱自在に設けるとともに、該プロセスカートリッジを画像形成が可能な第１の位置
から該プロセスカートリッジの挿入方向とは逆方向にあ
る第２の位置へ移動させるプロセスカートリッジ移動手
段と、該プロセスカートリッジを使用した像形成回数をカウン
トするカウント手段と、該像形成回数が所定回数に達すると該プロセスカートリ
ッジ移動手段を制御する制御手段と、を有することを特
徴とする画像形成装置。
（２）前記所定回数の画像形成回数に先だつ所定の画像
形成回数に達したことを表示する表示手段を有すること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
（３）前記プロセスカートリッジの移動が該プロセスカ
ートリッジの移動方向と略同方向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）前記第２の位置において前記プロセスカートリッ
ジが着脱可能となることを特徴とする請求項１記載の画
像形成装置。