JP5196841B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、像担持体と前記像担持体に作用する画像形成プロセス手段とを有する複数のプロセスカートリッジ（画像形成ユニット）を装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。   The present invention provides an image for forming an image on a recording medium by detachably mounting a plurality of process cartridges (image forming units) having an image carrier and image forming process means acting on the image carrier on an apparatus main body. The present invention relates to a forming apparatus.

上記のような画像形成装置としては、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色成分画像形成用の複数のプロセスカートリッジを用いたタンデム型のカラー電子写真装置が挙げられる。カラー電子写真装置は、カラー電子写真複写機、カラー電子写真プリンタ（カラーレーザープリンタ、カラーＬＥＤプリンタ等）等である。   Examples of the image forming apparatus as described above include a tandem type color electrophotographic apparatus using a plurality of process cartridges for forming respective color component images such as yellow, magenta, cyan, and black. The color electrophotographic apparatus is a color electrophotographic copying machine, a color electrophotographic printer (color laser printer, color LED printer, etc.) and the like.

プロセスカートリッジとは、電子写真方式の場合は、像担持体としての電子写真感光体と、この電子写真感光体に作用する画像形成プロセス手段とを一体的にカートリッジ化して、電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なものである。前記画像形成プロセス手段は、例えば、感光体を一様に帯電する帯電手段、感光体に形成された静電像をトナー像として現像する現像手段、トナー像転写後の感光体に残留したトナーを除去するクリーニング手段、の少なくとも１つである。装置本体とは、プロセスカートリッジを除いた画像形成装置部分である。   In the case of an electrophotographic system, the process cartridge is an electrophotographic photosensitive member as an image carrier and an image forming process means that acts on the electrophotographic photosensitive member, and is integrally formed into a cartridge. It can be attached to and detached from the apparatus main body. The image forming process means includes, for example, a charging means for uniformly charging the photoconductor, a developing means for developing an electrostatic image formed on the photoconductor as a toner image, and a toner remaining on the photoconductor after the toner image is transferred. At least one of the cleaning means to be removed. The apparatus main body is an image forming apparatus portion excluding the process cartridge.

プロセスカートリッジは、使用者自身によって装置本体に対する着脱を行うことができる。したがって、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらずに、使用者自身で行うことができる。   The process cartridge can be attached to and detached from the apparatus main body by the user himself. Therefore, the maintenance of the image forming apparatus can be performed by the user himself / herself without depending on the service person.

特許文献１には、４つのプロセスカートリッジ（感光体ユニット）の装置本体に対する着脱構成として次のような構成が記載されている。即ち、４つ全てのプロセスカートリッジを、操作レバーの回動操作に連動して上下動可能とした共通の保持部材に支持させる。そして、操作レバーの一方向への回動操作に連動する保持部材の下降移動により、４つ全てのプロセスカートリッジを装置本体内における画像形成位置に移動させて位置決め状態に保持させる。また、操作レバーの逆方向への回動操作に連動する保持部材の上昇移動により４つ全てのプロセスカートリッジを画像形成位置から装置本体に対して装着位置へ移動させる。
特開２００２−６２７８２号公報 Patent Document 1 describes the following configuration as a configuration in which four process cartridges (photosensitive unit) are attached to and detached from the apparatus main body. That is, all four process cartridges are supported by a common holding member that can move up and down in conjunction with the turning operation of the operation lever. Then, all four process cartridges are moved to the image forming position in the apparatus main body and held in the positioning state by the downward movement of the holding member interlocked with the rotation operation of the operation lever in one direction. Further, all four process cartridges are moved from the image forming position to the mounting position with respect to the apparatus main body by the upward movement of the holding member interlocked with the rotation operation of the operation lever in the reverse direction.
JP 2002-62782 A

しかし、プロセスカートリッジは、例えばＡ３サイズに対応したものだと、１つだけでも２〜３ｋｇの重さがある。そのため、上記構成のように４つ全てのプロセスカートリッジを支持させた共通の保持部材を移動させるには大きな力が必要になる。したがって、特許文献１のように、手動の操作レバーにより移動する構成では、大きな操作力が必要で、ユーザ（使用者）の負担が大きくなってしまうという課題がある。また、モータ等の駆動源で移動する構成にする場合であっても、駆動力の高いモータを用いるか、高い減速比の駆動ギア列を用いて駆動手段を構成する必要があり、スペースが大きく、コストアップになってしまうという課題があった。   However, if the process cartridge is, for example, compatible with A3 size, only one process cartridge weighs 2-3 kg. Therefore, a large force is required to move the common holding member that supports all four process cartridges as in the above configuration. Therefore, as in Patent Document 1, the configuration of moving by a manual operation lever requires a large operation force, and there is a problem that the burden on the user (user) increases. Even in the case of a configuration that moves with a driving source such as a motor, it is necessary to use a motor with a high driving force or to configure a driving means using a driving gear train with a high reduction ratio. There was a problem that the cost would be increased.

そこで、本発明の目的は、プロセスカートリッジの移動を行う際の負荷を低減すること可能にした画像形成装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing a load when a process cartridge is moved.

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、像担持体を有し画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な第一の画像形成ユニットと、像担持体を有し前記装置本体に対して着脱可能な第二の画像形成ユニットと、前記第一の画像形成ユニットと前記第二の画像形成ユニットとを前記装置本体に対して着脱可能部位であって前記装置本体に装着されたときの装着位置から画像形成が行われるときの画像形成位置へ、逆に前記画像形成位置から前記装着位置へ移動させる移動手段と、を有する画像形成装置であって、前記第一の画像形成ユニットと前記第二の画像形成ユニットは、前記画像形成位置に移動したとき前記装置本体のフレームの突き当て部に当接して位置決めされ、前記装着位置にあるときは突き当て部から離間しており、前記移動手段は１つの駆動源により駆動され、前記第一の画像形成ユニットと前記第二の画像形成ユニットの前記装着位置から前記画像形成位置への移動の開始タイミングを異ならせ、また前記画像形成位置から前記装着位置への移動の開始タイミングを異ならせることを特徴とする。 Typical configuration of an image forming apparatus according to the present invention for achieving the above object, a first image forming unit detachably mountable to the apparatus main body of a chromatic image forming apparatus an image bearing member, an image bearing a second image forming units have a body detachably attached to the apparatus main body, comprising the said first image forming unit and said second image forming unit is removable portion to the device body to the image forming position when the image is formed from the mounting position when mounted in the apparatus main body, an image forming apparatus having a moving means for moving from the image forming position in the opposite to the mounting position, and the first image forming unit and the second image forming unit, wherein is positioned in contact with the abutting portion of the frame of the apparatus main body when moved into the image forming position, the abutment when in the mounting position Spaced apart from, the moving means is driven by one driving source, the start timing of the movement from the mounting position of the second image forming unit and the first image forming unit to the image forming position Further , the start timing of the movement from the image forming position to the mounting position is made different .

本発明によれば、複数の画像形成ユニットを移動させる構成において、画像形成ユニットの移動を行う際の負荷を低減することができる。   According to the present invention, in a configuration in which a plurality of image forming units are moved, it is possible to reduce a load when moving the image forming units.

《画像形成装置の全体的な概略構成》
本実施例における画像形成装置は、複数の画像形成ユニット、ここでは４つの画像形成ユニットを有する電子写真フルカラープリンタである。図１はその画像形成装置の縦断正面模式図である。図２は画像形成装置の外観斜視図である。図３は開閉扉を開いて、１つの画像形成ユニットを挿入又は抜き出している途中状態を示した画像形成装置の外観斜視図である。 << Overall Configuration of Image Forming Apparatus >>
The image forming apparatus in this embodiment is an electrophotographic full-color printer having a plurality of image forming units, here, four image forming units. FIG. 1 is a schematic front sectional view of the image forming apparatus. FIG. 2 is an external perspective view of the image forming apparatus. FIG. 3 is an external perspective view of the image forming apparatus showing a state where the open / close door is opened and one image forming unit is being inserted or removed.

この画像形成装置１は、該装置の制御手段である制御回路部（ＣＰＵ）Ａと通信可能に接続した外部のホスト装置Ｂから入力する電気的画像情報に対応したフルカラー画像又はモノクロ画像を記録媒体としての記録材Ｐに形成して出力することができる。ホスト装置Ｂはコンピュータ・イメージリーダー等である。制御回路部Ａは、ホスト装置Ｂとの電気的信号の授受、画像形成プロセス機器との電気的信号の授受をして、作像シーケンス制御を実行する。   The image forming apparatus 1 records a full-color image or a monochrome image corresponding to electrical image information input from an external host apparatus B that is communicably connected to a control circuit unit (CPU) A that is a control unit of the apparatus. Can be formed and output on a recording material P. The host device B is a computer image reader or the like. The control circuit unit A performs image forming sequence control by exchanging electrical signals with the host apparatus B and exchanging electrical signals with the image forming process equipment.

ここで、画像形成装置１に関して、正面又は手前側（前側）とは開閉扉２を配設した側である。奥側（後側）とはそれとは反対側である。左右とは装置を正面から見て左又は右である。装置本体とは、画像形成ユニットを除いた画像形成装置部分である。   Here, with respect to the image forming apparatus 1, the front side or the front side (front side) is the side on which the open / close door 2 is provided. The back side (rear side) is the opposite side. Left and right are left or right when the device is viewed from the front. The apparatus main body is an image forming apparatus part excluding the image forming unit.

図１において、４は中間転写ベルトユニット（ベルト状の転写手段、転写搬送手段）である。このユニット４は、装置内の右側に配設した２次転写内ローラ５と、装置内の左側に配設した従動ローラ６と、従動ローラ寄りに配設したテンションローラ７と、この３本のローラ間に掛け回した中間転写ベルト８と、を有する。中間転写ベルト（以下、ベルトと略記する）８は、誘電体製で、フレキシブルなエンドレスベルトである。上記３本のローラ５・６・７は回転軸線方向を前後方向にして並行に配設されている。テンションローラ７は上方へ移動付勢されていてベルト８に張りを与えている。ベルト８は２次転写内ローラ５が回転駆動されることで、矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。従動ローラ６と２次転写内ローラ５との間の下行側のベルト部分の内側にはベルト移動方向に沿って左側から右側に順に所定の間隔をあけて第１から第４の４本の１次転写ローラ（１次転写手段）９が回転軸線方向を前後方向にして並行に配設されている。従動ローラ６のベルト懸回部の外側にはベルト８の外面を清掃するベルトクリーニング器１０が配設されている。   In FIG. 1, reference numeral 4 denotes an intermediate transfer belt unit (belt-shaped transfer means, transfer conveying means). The unit 4 includes a secondary transfer inner roller 5 disposed on the right side of the apparatus, a driven roller 6 disposed on the left side of the apparatus, a tension roller 7 disposed near the driven roller, and the three rollers. And an intermediate transfer belt 8 wound between rollers. An intermediate transfer belt (hereinafter abbreviated as a belt) 8 is a flexible endless belt made of a dielectric material. The three rollers 5, 6, 7 are arranged in parallel with the rotational axis direction being the front-rear direction. The tension roller 7 is urged to move upward to give tension to the belt 8. The belt 8 is driven to rotate at a predetermined speed in the counterclockwise direction indicated by the arrow as the secondary transfer inner roller 5 is driven to rotate. On the inner side of the belt portion on the descending side between the driven roller 6 and the secondary transfer inner roller 5, four first to fourth ones are sequentially spaced from the left side to the right side in the belt moving direction. A next transfer roller (primary transfer means) 9 is disposed in parallel with the rotational axis direction being the front-rear direction. A belt cleaner 10 for cleaning the outer surface of the belt 8 is disposed outside the belt suspension portion of the driven roller 6.

ベルト８の下側には、複数の画像形成ユニットが並列に配設されている。本実施例の装置では、従動ローラ６と２次転写内ローラ５との間の下行側のベルト部分の移動方向に沿って左側から右側に順に４つの画像形成ユニット１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋが配設されている。   A plurality of image forming units are arranged in parallel below the belt 8. In the apparatus of this embodiment, four image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K are arranged in order from the left side to the right side along the moving direction of the belt portion on the lower side between the driven roller 6 and the secondary transfer inner roller 5. It is arranged.

画像形成ユニット１１Ｙを第一の画像形成ユニット、画像形成ユニット１１Ｍを第二の画像形成ユニット、画像形成ユニット１１Ｃを第三の画像形成ユニット、画像形成ユニット１１Ｋを第四の画像形成ユニットとする。各画像形成ユニットは、それぞれ、トナー像が形成される像担持体を有しており、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジである。以下、カートリッジと略記する。各カートリッジの装置本体３に対する着脱構成については後述する。   The image forming unit 11Y is a first image forming unit, the image forming unit 11M is a second image forming unit, the image forming unit 11C is a third image forming unit, and the image forming unit 11K is a fourth image forming unit. Each image forming unit has an image carrier on which a toner image is formed, and is a process cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. Hereinafter, it is abbreviated as a cartridge. A configuration for attaching and detaching each cartridge to the apparatus main body 3 will be described later.

中間転写ベルトユニット４は、第一、第二、第三、第四のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋに渡って配置されていて、各カートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋの像担持体と接触して画像を転写するベルト状の転写手段である。各カートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋは画像形成装置の鉛直方向において、上記の中間転写ベルトユニット４の下方に配置されている。   The intermediate transfer belt unit 4 is arranged across the first, second, third, and fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K, and is in contact with the image carriers of the cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K. The belt-like transfer means for transferring the image. Each of the cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K is disposed below the intermediate transfer belt unit 4 in the vertical direction of the image forming apparatus.

各カートリッジは何れも同様の構成を有する電子写真プロセス機構であり、像担持体（画像形成媒体）としてのドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと略記する）１２を有する。また、ドラム１２に作用する画像形成プロセス手段である、１次帯電器１３、現像器１４、ドラムクリーニング器１５を有する。１次帯電器１３は、ドラム１２の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する帯電手段であり、帯電ローラを用いている。現像器１４はドラム１２に現像剤を供給してのドラム面に形成された静電像をトナー像として顕像化する現像手段である。ドラムクリーニング器１５はドラム１２の表面を清掃するクリーニング手段であり、クリーニングブレードを用いている。   Each cartridge is an electrophotographic process mechanism having the same configuration, and has a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter abbreviated as a drum) 12 as an image carrier (image forming medium). The image forming apparatus also includes a primary charger 13, a developing device 14, and a drum cleaning device 15, which are image forming process units that act on the drum 12. The primary charger 13 is a charging unit that uniformly charges the surface of the drum 12 to a predetermined polarity and potential, and uses a charging roller. The developing device 14 is a developing unit that visualizes an electrostatic image formed on the drum surface by supplying a developer to the drum 12 as a toner image. The drum cleaner 15 is a cleaning unit that cleans the surface of the drum 12 and uses a cleaning blade.

第一のカートリッジ１１Ｙは、ドラム１２にイエロー（Ｙ）色のトナー像を形成するものであり、現像器１４には現像剤としてＹ色のトナーを収容してある。第二のカートリッジ１１Ｍは、ドラム１２にマゼンタ（Ｍ）色のトナー像を形成するものであり、現像器１４には現像剤としてＭ色のトナーを収容してある。第三のカートリッジ１１Ｃは、ドラム１２にシアン（Ｃ）色のトナー像を形成するものであり、現像器１４には現像剤としてＣ色のトナーを収容してある。第四のカートリッジ１１Ｋは、ドラム１２にブラック（Ｋ）色のトナー像を形成するものであり、現像器１４には現像剤としてＫ色のトナーを収容してある。   The first cartridge 11Y forms a yellow (Y) toner image on the drum 12, and the developer 14 stores Y toner as a developer. The second cartridge 11M forms a magenta (M) toner image on the drum 12, and the developing device 14 contains M toner as a developer. The third cartridge 11 </ b> C forms a cyan (C) toner image on the drum 12, and the developer 14 contains C toner as a developer. The fourth cartridge 11K forms a black (K) toner image on the drum 12, and the developer 14 contains K toner as a developer.

各カートリッジはドラム１２の回転軸線方向を前後方向にして並行に配設されており、それぞれ、ドラム１２の上面が、ベルト８の、従動ローラ６と２次転写内ローラ５との間の下行側のベルト部分の下面に対して接触している。前記の第１から第４の１次転写ローラ９は、それぞれ、対応するカートリッジのドラム１２の上面に対してベルト８の下行側のベルト部分を挟んで対向する。各カートリッジにおいて、ドラム１２とベルト８との接触部が１次転写部位Ｔ１である。   Each cartridge is arranged in parallel with the rotation axis direction of the drum 12 in the front-rear direction, and the upper surface of the drum 12 is the descending side of the belt 8 between the driven roller 6 and the secondary transfer inner roller 5. In contact with the lower surface of the belt portion. Each of the first to fourth primary transfer rollers 9 is opposed to the upper surface of the drum 12 of the corresponding cartridge with the belt portion on the downstream side of the belt 8 interposed therebetween. In each cartridge, a contact portion between the drum 12 and the belt 8 is a primary transfer portion T1.

第一から第四のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋの下側には、各カートリッジのドラム１２に対する露光手段であるレーザスキャナユニット１６が配設されている。このユニット１６は、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調発光を行うレーザ発光手段、ポリゴンミラー、結像光学系、反射ミラー等で構成されている。   Below the first to fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K, a laser scanner unit 16 that is an exposure unit for the drum 12 of each cartridge is disposed. This unit 16 includes laser light emitting means for performing modulated light emission corresponding to time-series electric digital pixel signals of image information, a polygon mirror, an imaging optical system, a reflection mirror, and the like.

レーザスキャナユニット１６の下側には、記録材Ｐを積載して収容した用紙カセット１７が配設されている。この用紙カセット１７は画像形成装置の正面側から挿脱操作される（フロントローデング）。１７ａ（図２）は用紙カセット１７の正面板に設けたカセット挿脱操作用の取手部である。   Below the laser scanner unit 16, a paper cassette 17 in which recording materials P are stacked and stored is disposed. The paper cassette 17 is inserted and removed from the front side of the image forming apparatus (front loading). Reference numeral 17 a (FIG. 2) denotes a handle for cassette insertion / removal operation provided on the front plate of the paper cassette 17.

２次転写内ローラ５のベルト懸回部の外側には、２次転写外ローラ（２次転写手段）２２が配設されている。ベルト８と２次転写外ローラ２２との接触部が２次転写部位Ｔ２である。   A secondary transfer outer roller (secondary transfer means) 22 is disposed outside the belt suspension portion of the secondary transfer inner roller 5. A contact portion between the belt 8 and the secondary transfer outer roller 22 is a secondary transfer portion T2.

フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。ホスト装置Ｂから制御回路部Ａにフルカラー画像に関する電気的な記録画像信号が入力する。制御回路部Ａは、入力した記録画像信号を所要に画像処理するとともに、第一から第四のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋを所定の制御タイミングで駆動する。その駆動により各ドラム１２が矢印の時計方向に所定の同じ速度で回転駆動される。１次帯電器としての帯電ローラ１３はドラム１２の回転に従動して回転する。ベルト８は駆動ローラである２次転写内ローラ５の回転駆動により矢印の反時計方向にドラム１２の回転速度と同じ速度で回転される。回転するドラム１２の表面が帯電ローラ１３により所定の極性・電位に一様に帯電される。そのドラム１２の帯電面がレーザスキャナユニット１６により画像露光される。ユニット１６は、制御回路部Ａから入力する画像処理された記録画像信号に対応して変調したレーザ光Ｌを出力して、ドラム１２の帯電面を走査露光する。これにより、ドラム面に走査露光パターンに対応した静電像が形成される。形成された静電像は現像器１４の現像ローラ１４ａ（図５）によりトナー像として現像される。   The operation for forming a full-color image is as follows. An electrical recording image signal relating to a full-color image is input from the host device B to the control circuit unit A. The control circuit unit A performs necessary image processing on the input recording image signal, and drives the first to fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K at a predetermined control timing. As a result, each drum 12 is driven to rotate at the same predetermined speed in the clockwise direction indicated by the arrow. A charging roller 13 as a primary charger rotates following the rotation of the drum 12. The belt 8 is rotated at the same speed as the rotation speed of the drum 12 in the counterclockwise direction of the arrow by the rotational drive of the secondary transfer inner roller 5 as a driving roller. The surface of the rotating drum 12 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the charging roller 13. The charged surface of the drum 12 is image-exposed by the laser scanner unit 16. The unit 16 outputs a laser beam L modulated in response to the image-processed recording image signal input from the control circuit unit A, and scans and exposes the charged surface of the drum 12. As a result, an electrostatic image corresponding to the scanning exposure pattern is formed on the drum surface. The formed electrostatic image is developed as a toner image by the developing roller 14a (FIG. 5) of the developing device 14.

上記のような電子写真プロセスにより、第一のカートリッジ１１Ｙでは、ドラム１２の面にフルカラー画像のＹ色成分像に対応したＹ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。第二のカートリッジ１１Ｍでは、ドラム１２の面にフルカラー画像のＭ色成分像に対応のＭ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。第三のカートリッジ１１Ｃではドラム１２の面にフルカラー画像のＣ色成分像に対応のＣ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。また、第四のカートリッジＫでは、ドラム１２の面にフルカラー画像のＫ色成分像に対応のＫ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。   By the electrophotographic process as described above, in the first cartridge 11Y, a Y color toner image corresponding to the Y color component image of the full color image is formed on the surface of the drum 12 at a predetermined control timing. In the second cartridge 11M, an M color toner image corresponding to the M color component image of the full color image is formed on the surface of the drum 12 at a predetermined control timing. In the third cartridge 11C, a C toner image corresponding to the C color component image of the full color image is formed on the surface of the drum 12 at a predetermined control timing. In the fourth cartridge K, a K toner image corresponding to the K color component image of the full color image is formed on the surface of the drum 12 at a predetermined control timing.

そして、第一のカートリッジ１１Ｙの１次転写部位Ｔ１において、該カートリッジ１１Ｙのドラム１２に形成されたＹ色トナー像が回転駆動されているベルト８上に１次転写されていく。次いで、第二のカートリッジ１１Ｍの１次転写部位Ｔ１において、該カートリッジ１１Ｍのドラム１２に形成されたＭ色トナー像が、ベルト８上の上記Ｙ色トナー像に重ねられて１次転写される。更に、同様にして、第三のカートリッジ１１Ｃと第四のカートリッジ１１Ｋの各１次転写部位Ｔ１において、ベルト８上にＭ色トナー像とＫ色トナー像が順次に１次転写される。すなわち、ベルト８上に、Ｙ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色のトナー像が順次に所定に重ね合わされて転写（重畳転写・多重転写）されて、フルカラーの未定着トナー像が合成形成される。なお、ベルト８上に重畳転写する色トナー像の形成順序は上記の色順に限定されるものではない。   Then, at the primary transfer portion T1 of the first cartridge 11Y, the Y color toner image formed on the drum 12 of the cartridge 11Y is primarily transferred onto the belt 8 being rotationally driven. Next, at the primary transfer site T1 of the second cartridge 11M, the M color toner image formed on the drum 12 of the cartridge 11M is superimposed and superimposed on the Y color toner image on the belt 8. In the same manner, the M toner image and the K toner image are sequentially primary transferred onto the belt 8 at the primary transfer portions T1 of the third cartridge 11C and the fourth cartridge 11K. That is, four color toner images of Y color + M color + C color + K color are sequentially superimposed and transferred (superimposed transfer / multiple transfer) on the belt 8 to form a full-color unfixed toner image. The The order of forming the color toner images to be superimposed and transferred on the belt 8 is not limited to the above color order.

各１次転写部位Ｔ１において、ドラム１２からベルト８へのトナー像の１次転写は、各１次転写ローラ９に対して電源部から所定の１次転写バイアスが印加されて、ドラム１２からベルト８へトナー像が静電転写されることでなされる。   In each primary transfer portion T1, the primary transfer of the toner image from the drum 12 to the belt 8 is performed by applying a predetermined primary transfer bias from the power supply unit to each primary transfer roller 9 and from the drum 12 to the belt. The toner image is electrostatically transferred to 8.

また、各カートリッジにおいて、１次転写部位通過後のドラム１２の面はドラムクリーニング器１５により１次転写残トナーの除去を受けて清掃され、繰り返して作像に供される。   Further, in each cartridge, the surface of the drum 12 after passing through the primary transfer portion is cleaned by the removal of the primary transfer residual toner by the drum cleaner 15 and repeatedly used for image formation.

上記のようにしてベルト８上に合成形成されたフルカラー画像の未定着トナー像は、ベルト８の引き続く回転により搬送されて２次転写部位Ｔ２に至る。   The unfixed toner image of the full-color image synthesized and formed on the belt 8 as described above is conveyed by the subsequent rotation of the belt 8 and reaches the secondary transfer portion T2.

一方、所定の制御タイミングにてピックアップローラ１８が駆動されて、分離パッド１９との協働で、カセット１７から記録材Ｐが一枚分離給紙される。給紙された記録材Ｐは縦方向の搬送路２０により上方に案内されてレジストローラ２１に至る。そして、レジストローラ２１で、ベルト８上のトナー像とタイミング合わせされた後、２次転写部位Ｔ２へと搬送される。記録材Ｐが２次転写部位Ｔ２を挟持搬送されていく過程において、２次転写外ローラ２２に対して電源部から所定の２次転写バイアスが印加されて、ベルト８上のフルカラーの未定着トナー像が記録材Ｐに対して一括して２次転写される。   On the other hand, the pickup roller 18 is driven at a predetermined control timing, and the recording material P is separated and fed from the cassette 17 in cooperation with the separation pad 19. The fed recording material P is guided upward by the conveying path 20 in the vertical direction and reaches the registration roller 21. Then, after being aligned with the toner image on the belt 8 by the registration roller 21, it is conveyed to the secondary transfer portion T2. In the process in which the recording material P is nipped and conveyed through the secondary transfer portion T2, a predetermined secondary transfer bias is applied from the power supply unit to the secondary transfer outer roller 22, and the full color unfixed toner on the belt 8 is applied. The image is secondarily transferred to the recording material P at once.

２次転写部位Ｔ２を出た記録材Ｐは、ベルト８から分離されて搬送ガイド２３に案内されて定着ユニット２４に導入される。本実施例における定着ユニット２４は、ヒートローラ２４ａと加圧ローラ２４ｂのローラ対を基本構成部材とする熱圧定着装置であり、記録材Ｐは上記ローラ対の圧接部である定着ニップ部に導入されて挟持搬送されることで、熱と圧力を受ける。これにより、各色トナー像のトナーが溶融混色してフルカラープリント画像として記録材の表面に定着（固着画像化）される。   The recording material P that has exited the secondary transfer portion T2 is separated from the belt 8, guided by the conveyance guide 23, and introduced into the fixing unit 24. The fixing unit 24 in this embodiment is a heat and pressure fixing device having a roller pair of a heat roller 24a and a pressure roller 24b as basic constituent members, and the recording material P is introduced into a fixing nip portion which is a pressure contact portion of the roller pair. By being sandwiched and conveyed, it receives heat and pressure. As a result, the toner of each color toner image is melted and mixed to be fixed on the surface of the recording material as a full-color print image (fixed image formation).

定着ユニット２４を出た記録材Ｐは、第１排紙ローラ対２５、搬送路２６、第２排紙ローラ対２７の経路を通って、排紙口２８から、装置上面の排紙トレイ２９に排出される。   The recording material P that has exited the fixing unit 24 passes through the first discharge roller pair 25, the conveyance path 26, and the second discharge roller pair 27, and then passes from the discharge port 28 to the discharge tray 29 on the upper surface of the apparatus. Discharged.

また、記録材分離後のベルト８の面は、引き続くベルト８の回転過程でベルトクリーニング器１０によって２次転写残トナーの除去を受けてクリーニングされ、次の作像工程に備える。   Further, the surface of the belt 8 after separation of the recording material is cleaned by removing the secondary transfer residual toner by the belt cleaner 10 in the subsequent rotation process of the belt 8 to prepare for the next image forming process.

モノクロプリントモードの場合は、Ｋ色のトナー像を形成する第四のカートリッジ１１Ｋだけが作像動作制御される。第一から第三のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃはそれぞれドラム１２の回転駆動はなされるが、作像動作されない。   In the monochrome print mode, only the fourth cartridge 11K that forms a K-color toner image is controlled for image formation. In the first to third cartridges 11Y, 11M, and 11C, the drum 12 is driven to rotate, but the image forming operation is not performed.

本実施例の画像形成装置は、中間転写ベルトユニット４の下方に第一から第四のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋを配置することで、上方に配置する場合と比較して、Ｋ色トナー像の１次転写部位Ｔ１と２次転写部位Ｔ２との距離を短縮している。これにより、記録材Ｐをピックアッツプしてから排紙するまでの時間を短縮している。   In the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment, the first to fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K are disposed below the intermediate transfer belt unit 4, so that the K color toner is compared with the case where the cartridges are disposed above. The distance between the primary transfer site T1 and the secondary transfer site T2 of the image is shortened. This shortens the time from picking up the recording material P to discharging it.

《カートリッジとカートリッジ保持構成》
装置本体に装着されている第一から第四の各カートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋは、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、現像器１４に収容されている現像剤（トナー）が消費される。そこで、例えば、個々のカートリッジの現像剤の残量を検知する検知手段（不図示）をカートリッジに設ける。そして、制御回路部Ａにおいて、前記検知手段で検知した残量値を、予め設定したカートリッジ寿命予告や寿命警告のための閾値と比較させる。そして、前記残量値が前記閾値よりも少ない残量値まで現像剤が減少したカートリッジについては、表示部３０に、そのカートリッジについての寿命予告或いは寿命警告を表示させる。これにより使用者に、交換用のカートリッジの準備を促す、或いはカートリッジの交換を促して、出力画像の品質を維持している。 《Cartridge and cartridge holding configuration》
As each of the first to fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K mounted on the apparatus main body is used for image formation, the developer (toner) contained in the developing device 14 is consumed. The Therefore, for example, a detection unit (not shown) for detecting the remaining amount of developer in each cartridge is provided in the cartridge. In the control circuit unit A, the remaining amount value detected by the detecting means is compared with a preset threshold value for cartridge life warning or life warning. Then, for a cartridge whose developer has decreased to a remaining amount value that is less than the threshold value, the display unit 30 displays a life warning or a life warning for the cartridge. As a result, the user is urged to prepare a cartridge for replacement or to replace the cartridge, thereby maintaining the quality of the output image.

本実施例の画像形成装置において、カートリッジの交換は、図２のように画像形成装置の前面側に配設した開閉扉２を図３のように開いてフロントアクセスにより交換する方式である。２ａは開閉扉２に配設した開閉操作用の取手部である。   In the image forming apparatus according to the present embodiment, the cartridge is replaced by a method in which the opening / closing door 2 provided on the front side of the image forming apparatus is opened as shown in FIG. Reference numeral 2 a denotes a handle for opening / closing operation provided on the opening / closing door 2.

第一から第四の各カートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋは、何れも同様の構成・形状をとっている。図４の（ａ）はカートリッジを非駆動側から見た斜視図、（ｂ）は駆動側から見た斜視図である。カートリッジは、ドラム１２の回転軸線方向Ｏ−Ｏを長手とするアセンブリであり、カートリッジ枠体３１内に、図１・図５のように、ドラム１２、一次帯電器としての帯電ローラ１３、現像器１４、ドラムクリーニング器１５が所定の組み込まれている。ドラム１２はその長手方向の一端側と他端側をカートリッジ枠体３１の一端側（非駆動側）と他端側（駆動側）に配設した軸受け部３２と３３との間に回転可能に支持させて配設されている。カートリッジ枠体３１の駆動側の端面には、ドラム駆動カップリング３４と、現像駆動カップリング３５と、第１と第２の電気接点部３６・３７を有する。ドラム駆動カップリング３４は、装置本体側からドラム１２を回転するための駆動力を受けるドラム駆動力受け部である。現像駆動カップリング３５は、装置本体側から現像器１４の現像ローラ１４ａ（図５）を回転するための駆動力を受ける現像ローラ駆動力受け部である。第１の電気接点部３６は装置本体側から帯電ローラ１３へ供給する帯電バイアスを受ける電気接点である。第２の電気接点部３７は装置本体側から現像ローラ１４ａへ供給する現像バイアスを受ける電気接点である。カートリッジ枠体３１の底面には、底面短手方向のほぼ中央部に底面長手方向に沿ってレーザ光入射開口部としてのスリット開口３８（図５）が形成されている。   Each of the first to fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K has the same configuration and shape. 4A is a perspective view of the cartridge as viewed from the non-driving side, and FIG. 4B is a perspective view of the cartridge as viewed from the driving side. The cartridge is an assembly having the longitudinal direction O-O of the drum 12 as a longitudinal axis, and in the cartridge frame 31, as shown in FIGS. 1 and 5, the drum 12, a charging roller 13 as a primary charger, and a developing device. 14. A predetermined drum cleaner 15 is incorporated. The drum 12 is rotatable between one end side and the other end side in the longitudinal direction between bearing portions 32 and 33 disposed on one end side (non-driving side) and the other end side (driving side) of the cartridge frame 31. It is arranged to be supported. A drum drive coupling 34, a development drive coupling 35, and first and second electrical contact portions 36 and 37 are provided on the drive side end face of the cartridge frame 31. The drum drive coupling 34 is a drum drive force receiving portion that receives a drive force for rotating the drum 12 from the apparatus main body side. The developing drive coupling 35 is a developing roller driving force receiving portion that receives a driving force for rotating the developing roller 14a (FIG. 5) of the developing device 14 from the apparatus main body side. The first electrical contact portion 36 is an electrical contact that receives a charging bias supplied from the apparatus main body side to the charging roller 13. The second electrical contact portion 37 is an electrical contact that receives a developing bias supplied from the apparatus main body side to the developing roller 14a. On the bottom surface of the cartridge frame 31, a slit opening 38 (FIG. 5) is formed as a laser light incident opening portion along the longitudinal direction of the bottom surface at a substantially central portion in the short side direction of the bottom surface.

第一から第四のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋは、それぞれ、装置本体内において、各カートリッジを個々に保持する保持部材（保持フレーム）としての第１から第４のトレイ４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋの上に載置されている。   The first to fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K are first to fourth trays 41Y, 41M, and 41C as holding members (holding frames) that individually hold the cartridges in the apparatus main body, respectively. -It is mounted on 41K.

そして、各トレイは、それぞれ、次に説明する移動手段であるトレイ昇降機構（駆動手段）５０により、カートリッジを装置本体に対して画像形成可能部位（画像形成位置）に位置付けた第１の位置に上昇移動される。また、カートリッジを画像形成可能部位から退避（離間）させて装置本体に対して着脱可能部位（装着位置）に位置付けた第２の位置に下降移動される。即ち、トレイは、カートリッジを装置本体に装着されるときの装着位置から画像形成が行われるときの画像形成位置へ、また逆に画像形成位置から装着位置へ移動させる。   Each tray is moved to a first position where the cartridge is positioned at an image formable portion (image forming position) with respect to the apparatus main body by a tray lifting mechanism (drive means) 50 which is a moving means described below. Moved up. In addition, the cartridge is retracted (separated) from the image formable portion and moved downward to a second position positioned at the detachable portion (mounting position) with respect to the apparatus main body. That is, the tray moves from the mounting position when the cartridge is mounted to the apparatus main body to the image forming position when image formation is performed, and conversely from the image forming position to the mounting position.

図７は第１から第４のトレイ４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋとトレイ昇降機構５０の斜視図、図８は図７からトレイを省いたトレイ昇降機構５０だけの斜視図である。   7 is a perspective view of the first to fourth trays 41Y, 41M, 41C, and 41K and the tray lifting mechanism 50, and FIG. 8 is a perspective view of only the tray lifting mechanism 50 with the tray omitted from FIG.

各トレイ４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋは、それぞれ、カートリッジの底面形状に略対応した形状・大きさを有する板状部材であり、中間転写ベルトユニット４の下方において、長手方向を前後方向にして並行に水平に配列されている。各トレイ４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋは、それぞれ、縦方向ガイド部材（不図示）に沿って上下方向に水平を保って並行移動可能に配設されている。   Each of the trays 41Y, 41M, 41C, and 41K is a plate-like member having a shape and size substantially corresponding to the shape of the bottom surface of the cartridge, and is parallel to the lower side of the intermediate transfer belt unit 4 with the longitudinal direction being the front-rear direction. Are arranged horizontally. Each of the trays 41Y, 41M, 41C, and 41K is disposed so as to be movable in parallel in a vertical direction along a vertical guide member (not shown).

各トレイにおいて、４２はトレイ面の短手方向のほぼ中央部にトレイ長手方向に沿って形成したレーザ光入射開口部としてのスリット開口である。トレイ上にカートリッジが所定に載置された状態において、カートリッジ枠体３１の底面側のスリット開口３８が、図５のように、トレイ側のスリット開口４２に対応して位置する。そして、トレイよりも下側のレーザスキャナユニット１６から上向きに出射されるレーザ光Ｌが上記のスリット開口４２・３８を通ってカートリッジ内に下から上に入射する。   In each tray, reference numeral 42 denotes a slit opening as a laser beam incident opening formed along the tray longitudinal direction at a substantially central portion in the short side direction of the tray surface. In a state where the cartridge is placed on the tray in a predetermined manner, the slit opening 38 on the bottom surface side of the cartridge frame 31 is positioned corresponding to the slit opening 42 on the tray side as shown in FIG. Then, the laser beam L emitted upward from the laser scanner unit 16 below the tray enters the cartridge through the slit openings 42 and 38 from the bottom to the top.

また、各トレイにおいて、４３と４４はトレイ上面の手前側と奥側とにそれぞれ配設した、カートリッジを弾性的に受け止めて支持する付勢部材（付勢手段）である。この手前側と奥側の付勢部材４３・４４は、それぞれ、図６のように、トレイに形成した縦穴４５内にコイルバネ４６と押子４７をこの順に嵌入したものである。押子４７の上部はトレイの上面から突出させてある。トレイ上に載置されたカートリッジはその底面の手前側と奥側がそれぞれ手前側と奥側の付勢部材４３・４４のコイルバネ４６の弾性力と押子４７によりトレイの上面から弾性的に持ち上げられた状態に支持される。   In each tray, reference numerals 43 and 44 denote urging members (urging means) which are disposed on the front side and the back side of the upper surface of the tray and elastically receive and support the cartridge. As shown in FIG. 6, the urging members 43 and 44 on the front side and the rear side are obtained by inserting a coil spring 46 and a pusher 47 in this order into a vertical hole 45 formed in the tray. The upper part of the pusher 47 protrudes from the upper surface of the tray. The cartridge placed on the tray is lifted elastically from the upper surface of the tray by the elastic force of the coil spring 46 of the biasing members 43 and 44 on the front side and the back side and the pusher 47 on the front side and the back side of the bottom surface, respectively. It is supported by the state.

各トレイ４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋの下側にはそれぞれ軸線方向を前後方向にして第１から第４の４本の回転軸（リンク軸）５１Ｙ・５１Ｍ・５１Ｃ・５１Ｋが並行に配列されている。各回転軸はそれぞれ装置本体３の骨格を成す本体フレームの手前側フレーム６１（図１３）と奥側フレーム６２との間に軸受け部材（不図示）を介して回転可能に支持されている。また、各回転軸の手前側と奥側にはそれぞれトレイ昇降カム（偏心カム）５２と５３が固定されて配設されている。各昇降カムは同形・同大であり、手前側の昇降カム５２と奥側の昇降カム５３は同じ位相で回転軸に固着されている。   Below the trays 41Y, 41M, 41C, and 41K, the first to fourth rotating shafts (link shafts) 51Y, 51M, 51C, and 51K are arranged in parallel with the axial direction being the front-rear direction. Yes. Each rotating shaft is rotatably supported via a bearing member (not shown) between a front frame 61 (FIG. 13) and a back frame 62 of the main body frame forming the skeleton of the apparatus main body 3. Further, tray raising / lowering cams (eccentric cams) 52 and 53 are fixedly disposed on the front side and the rear side of each rotating shaft, respectively. Each elevating cam has the same shape and size, and the elevating cam 52 on the front side and the elevating cam 53 on the back side are fixed to the rotating shaft in the same phase.

そして、各回転軸の手前側の昇降カム５２と奥側の昇降カム５３の上に、それぞれ、対応するトレイの下面側に下方に突出させて設けた、手前側と奥側のカムフォロワー部４７・４８（図９）が当接している。したがって、各トレイは、それぞれ、対応する回転軸が回転駆動されることで、昇降カム５２・５３の大***部（大径部）で上昇移動され、小***部（小径部）で下降移動される。   The front and back cam follower portions 47 are provided on the front side elevating cam 52 and the rear side elevating cam 53 of each rotating shaft so as to protrude downward on the lower surface side of the corresponding tray. 48 (Fig. 9) is in contact. Therefore, each tray is moved up by the large bulge portion (large diameter portion) of the elevating cams 52 and 53 and is moved down by the small bulge portion (small diameter portion) by rotating the corresponding rotation shaft. The

なお、本実施例においては、上記の手前側と奥側のカムフォロワー部４７・４８の内部に、トレイ上面側の、前述した手前側と奥側の付勢部材４３・４４を配設してある（図９）。   In the present embodiment, the aforementioned front side and back side biasing members 43 and 44 on the upper surface side of the tray are disposed inside the front and back cam follower portions 47 and 48 described above. Yes (Figure 9).

第１から第４の各回転軸５１Ｙ・５１Ｍ・５１Ｃ・５１Ｋの手前側の端部には、それぞれ、第１から第４の電磁クラッチ５４Ｙ・５４Ｍ・５４Ｃ・５４Ｋが配設されている。これらの電磁クラッチは、それぞれ、通電されることでクラッチ−オンとなり、回転軸と同軸のクラッチギア５５を回転軸に対して一体に連結させる。また、通電が断たれるとクラッチ−オフとなり、クラッチギア５５の回転軸に対する連結を解除する。これにより、クラッチギア５５は回転軸に対して空転可能（回転フリー）になる。   First to fourth electromagnetic clutches 54Y, 54M, 54C, and 54K are disposed at the front ends of the first to fourth rotating shafts 51Y, 51M, 51C, and 51K, respectively. Each of these electromagnetic clutches is turned on when energized, and a clutch gear 55 coaxial with the rotating shaft is integrally connected to the rotating shaft. Further, when the power is cut off, the clutch is turned off, and the connection of the clutch gear 55 to the rotating shaft is released. As a result, the clutch gear 55 can idle (rotate free) with respect to the rotation shaft.

第１の電磁クラッチ５４Ｙのクラッチギア５５には、アイドラギア５７ａを介して、駆動源（１つの駆動源）である駆動モータＭの出力ギア５６を噛合させてある。第１の電磁クラッチ５４Ｙのクラッチギア５５と第２の電磁クラッチ５４Ｍのクラッチギア５５はアイドラギア５７ｂを介して噛合させてある。第２の電磁クラッチ５４Ｍのクラッチギア５５と第３の電磁クラッチ５４Ｃのクラッチギア５５はアイドラギア５７ｃを介して噛合させてある。第３の電磁クラッチ５４Ｃのクラッチギア５５と第４の電磁クラッチ５４Ｋの各クラッチギア５５はアイドラギア５７ｄを介して噛合させてある。
したがって、駆動モータＭの出力ギア５６の回転力が第１から第４の各電磁クラッチ５４Ｙ・５４Ｍ・５４Ｃ・５４Ｋのクラッチギア５５に対してアイドラギア５７ａ〜５７ｄを介して伝達される。そして、駆動モータＭがオンされている状態において、第１から第４の電磁クラッチ５４Ｙ・５４Ｍ・５４Ｃ・５４Ｋのどれかに通電がなされると、通電によりクラッチ−オンとなった電磁クラッチに対応する回転軸即ち昇降カム５２・５３が回転する。また、その電磁クラッチに対する通電が断たれると、駆動モータＭがオンされても、クラッチギア５５が回転フリーになり、この電磁クラッチに対応する回転軸即ち昇降カム５２・５３が回転を停止する。このようにして、回転軸即ち昇降カム５２・５３は電磁クラッチを介して駆動モータＭから回転力が伝達されて回転制御される。各クラッチギア５５は互いに同径・同歯数である。また、アイドラギア５７ａ〜５７ｄは互いに同径・同歯数である。 The clutch gear 55 of the first electromagnetic clutch 54Y is engaged with the output gear 56 of the drive motor M, which is a drive source (one drive source), via an idler gear 57a. The clutch gear 55 of the first electromagnetic clutch 54Y and the clutch gear 55 of the second electromagnetic clutch 54M are engaged via an idler gear 57b. The clutch gear 55 of the second electromagnetic clutch 54M and the clutch gear 55 of the third electromagnetic clutch 54C are engaged via an idler gear 57c. The clutch gear 55 of the third electromagnetic clutch 54C and the clutch gears 55 of the fourth electromagnetic clutch 54K are meshed via idler gears 57d.
Thus, the rotational force of the output gear 56 of the drive motor M is transmitted through the idler gear 57a~57d from the first to the clutch gear 55 of the fourth respective electromagnetic clutches 54Y · 54M · 54C · 54 K . When the drive motor M is turned on, if any of the first to fourth electromagnetic clutches 54Y, 54M, 54C, and 54K is energized, it corresponds to the electromagnetic clutch that is clutch-on by energization. The rotating shaft, that is, the lifting cams 52 and 53 rotate. When the electromagnetic clutch is de-energized, the clutch gear 55 is free to rotate even when the drive motor M is turned on, and the rotary shafts corresponding to the electromagnetic clutch, that is, the lifting cams 52 and 53 stop rotating. . In this way, the rotation shaft, that is, the lifting cams 52 and 53 is controlled to rotate by the rotational force transmitted from the drive motor M via the electromagnetic clutch. Each clutch gear 55 has the same diameter and the same number of teeth. The idler gears 57a to 57d have the same diameter and the same number of teeth.

第１から第４の各トレイ４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋは、それぞれ、図１１のように、昇降カム５２・５３の大***部が上向きとなって回転軸５１Ｙ・５１Ｍ・５１Ｃ・５１Ｋが停止している状態時の最大上昇移動位置が第１の位置である。この第１の位置に上昇移動したトレイによって、トレイ上に載置されているカートリッジが装置本体に対して画像形成位置に位置付けられた装着状態に保持される。   As shown in FIG. 11, the first to fourth trays 41Y, 41M, 41C, and 41K stop the rotary shafts 51Y, 51M, 51C, and 51K with the large raised portions of the elevating cams 52 and 53 facing upward. The maximum ascending movement position in the state of being in operation is the first position. With the tray moved upward to the first position, the cartridge placed on the tray is held in the mounted state positioned at the image forming position with respect to the apparatus main body.

即ち、カートリッジの非駆動側と駆動側の軸受け部３２・３３の上側部が、それぞれ、装置本体の骨格を成す本体フレームの手前側と奥側のフレーム６１・６２（図１３）の突き当て部６３・６４に突き当って受け止められる。位置決め部としての突き当て部６３・６４は山形の切り欠き凹部であり、被位置決め部としての軸受け部３２・３３の上側部は円弧面の凸部である。上記の凸部が上記凹部に嵌り込むことで突き当て面の２点で相互接触する。そして、トレイに設けた前記の付勢部材４３・４４の付勢力Ｆ（図６）により軸受け部３２・３３がそれぞれ突き当て部６３・６４に弾性的に押し付けられる。これにより、カートリッジがフレーム６１・６２に対して位置決め固定されて、ドラム１２の上面がベルト８に接触した画像形成位置に位置付けられる。また、この装着状態のカートリッジの駆動側においては、ドラム駆動カップリング３４（図４）に対して装置本体側の第１駆動出力部（不図示）が機械的に結合される。また、現像駆動カップリング３５に対して装置本体側の第２駆動出力部（不図示）が機械的に結合される。また、第１と第２の電気接点部３６・３７に対して装置本体側の第１と第２の本体電気接点部が電気的に結合される。   That is, the upper portions of the non-drive side and drive side bearings 32 and 33 of the cartridge are the abutting portions of the frames 61 and 62 (FIG. 13) on the front side and the back side of the main body frame forming the skeleton of the apparatus main body, respectively. It hits 63 and 64 and is received. The abutting parts 63 and 64 as positioning parts are angled cutout concave parts, and the upper parts of the bearing parts 32 and 33 as positioning parts are arcuate convex parts. When the above-mentioned convex part fits into the above-mentioned concave part, it contacts mutually at two points of the abutting surface. Then, the bearing portions 32 and 33 are elastically pressed against the abutting portions 63 and 64 by the urging force F (FIG. 6) of the urging members 43 and 44 provided on the tray. As a result, the cartridge is positioned and fixed with respect to the frames 61 and 62, and the upper surface of the drum 12 is positioned at the image forming position in contact with the belt 8. Further, on the drive side of the cartridge in this mounted state, a first drive output unit (not shown) on the apparatus main body side is mechanically coupled to the drum drive coupling 34 (FIG. 4). A second drive output unit (not shown) on the apparatus main body side is mechanically coupled to the development drive coupling 35. Further, the first and second main body electric contact portions on the apparatus main body side are electrically coupled to the first and second electric contact portions 36 and 37.

中間転写ベルトユニット４は、フレーム６１・６２に対して位置決めされて配置されている。即ちベルト８は、装置本体のフレーム６１・６２に対して位置決めされて配置されている。したがって、各カートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋは、上記のようにフレーム６１・６２の突き当て部６３・６４に対して突き当てられて位置決め固定されることで、ベルト８に対してドラム１１が所定に接触した状態位置に位置決め固定される。即ち、各カートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋは、それぞれ、画像形成位置に移動したとき上記フレーム６１・６２の突き当て部６３・６４に当接して位置決めされた状態になっている。   The intermediate transfer belt unit 4 is positioned and arranged with respect to the frames 61 and 62. That is, the belt 8 is positioned and arranged with respect to the frames 61 and 62 of the apparatus main body. Therefore, the cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K are abutted against the abutting portions 63 and 64 of the frames 61 and 62 as described above, so that the drum 11 is fixed to the belt 8. It is positioned and fixed at a predetermined position in contact. That is, each of the cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K is positioned in contact with the abutting portions 63 and 64 of the frames 61 and 62 when moved to the image forming position.

また、図１１の状態時から回転軸５１Ｙ・５１Ｍ・５１Ｃ・５１Ｋが半回転駆動されて、図１２のように、昇降カム５２・５３の小***部が上向きとなって回転軸が停止している状態時の各トレイの最下降移動位置が第２の位置である。この第２の位置に下降移動したトレイによって、トレイ上に載置されているカートリッジが、画像形成位置から退避（離間）させて装置本体に対して装着位置に位置付けられた状態に保持される。即ち、トレイの下降とともにカートリッジが下降して、軸受け部３２・３３の突き当て部６３・６４に対する押し付けによる位置決めが解除されるとともに、ドラム１２の上面がベルト８から離間した状態の装着位置に位置付けられる。このように、各カートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋは、装着位置に移動したとき、上記の突き当て部６３・６４から離間している。   In addition, the rotary shafts 51Y, 51M, 51C and 51K are driven half-turn from the state shown in FIG. 11, and as shown in FIG. 12, the small raised portions of the elevating cams 52 and 53 are directed upward to stop the rotary shaft. The lowermost movement position of each tray in the state of being in the state is the second position. With the tray moved down to the second position, the cartridge placed on the tray is retreated (separated) from the image forming position and held in a state of being positioned at the mounting position with respect to the apparatus main body. That is, the cartridge is lowered with the lowering of the tray, the positioning by pressing the bearing portions 32, 33 against the abutting portions 63, 64 is released, and the drum 12 is positioned at the mounting position where the upper surface of the drum 12 is separated from the belt 8. It is done. Thus, the cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K are separated from the abutting portions 63 and 64 when moved to the mounting position.

ここで、本実施例の画像形成装置は、小型化のために、第一から第四のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋを各カートリッジのドラム間の間隔Ｐｄｒｍを狭くしつつ、隣り合うカートリッジに積み重なるようにオーバーラップさせた配置にしている。即ち、第一から第四のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋは、その配列の一方側から他方側に順に画像形成位置（図１１）から装着位置（図１２）に移動する方向に対してオーバーラップしている配置になっている。本実施例においては、第一のカートリッジ１１Ｙの一部は、画像形成装置の鉛直方向において、第二のカートリッジ１１Ｍの一部に対して上方に位置するようにオーバーラップしている。第二のカートリッジ１１Ｍの一部は、画像形成装置の鉛直方向において、第三のカートリッジ１１Ｃの一部に対して上方に位置するようにオーバーラップしている。第三のカートリッジ１１Ｃの一部は、画像形成装置の鉛直方向において、第四のカートリッジ１１Ｋの一部に対して上方に位置するようにオーバーラップしている。   Here, in order to reduce the size, the image forming apparatus according to the present embodiment uses the first to fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K as adjacent cartridges while narrowing the interval Pdrm between the drums of each cartridge. The arrangement is overlapped so as to be stacked. That is, the first to fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K are overloaded with respect to the direction of moving from the image forming position (FIG. 11) to the mounting position (FIG. 12) in order from one side to the other side of the arrangement. It is arranged to wrap. In the present embodiment, a part of the first cartridge 11Y overlaps with a part of the second cartridge 11M in the vertical direction of the image forming apparatus. A part of the second cartridge 11M overlaps with a part of the third cartridge 11C so as to be positioned upward in the vertical direction of the image forming apparatus. A part of the third cartridge 11C overlaps with a part of the fourth cartridge 11K in the vertical direction of the image forming apparatus so as to be positioned above.

《トレイの昇降移動制御》
本実施例においては、画像形成装置の正面側に設けた開閉扉２が開かれたこと、及び閉じられたことを検知する扉開閉手段としてドアスイッチＤ−ＳＷ（図３・図１０）を配設してある。ドアスイッチＤ−ＳＷは開閉扉２が閉じられるとオンして、制御回路Ａに閉信号が入力する。また、ドアスイッチＤ−ＳＷは開閉扉２が閉じられるとオフして、制御回路Ａに開信号が入力する。 << Tray lifting control >>
In this embodiment, a door switch D-SW (FIGS. 3 and 10) is provided as a door opening / closing means for detecting that the opening / closing door 2 provided on the front side of the image forming apparatus is opened and closed. It is set up. The door switch D-SW is turned on when the door 2 is closed, and a close signal is input to the control circuit A. Further, the door switch D-SW is turned off when the door 2 is closed, and an open signal is input to the control circuit A.

そして、制御回路Ａは、開信号の入力に基づいて、図１１のように、全て第１の位置に保持されている４つのトレイを各トレイ間（各保持部材間）において時間差をつけて順に第１の位置から第２の位置へ移動開始させるようにトレイ昇降機構を制御する。また、制御回路Ａは、閉信号の入力に基づいて、図１２のように、全て第２の位置に保持されている４つのトレイを各トレイ間（各保持部材間）において時間差をつけて順に第２の位置から第１の位置へ移動開始させるようにトレイ昇降機構を制御する。即ち、制御回路部Ａは、第１から第４のトレイ４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋが上記のように昇降動作するように、トレイ昇降機構５０の第１から第４の電磁クラッチＹ・５４Ｍ・５４Ｃ・５４Ｋをそれぞれ異なるタイミングで連係的に連結・解除制御する。つまり、各カートリッジ間で移動（昇降動作）の開始タイミングを異ならせるのである。   Then, based on the input of the open signal, the control circuit A sequentially sets the four trays that are all held at the first position as shown in FIG. 11 with a time difference between the trays (between the holding members). The tray elevating mechanism is controlled so as to start moving from the first position to the second position. Further, the control circuit A sequentially sets the four trays, which are all held at the second position, with a time difference between the trays (between the holding members) based on the input of the close signal, as shown in FIG. The tray elevating mechanism is controlled to start moving from the second position to the first position. That is, the control circuit unit A controls the first to fourth electromagnetic clutches Y, 54M, and the tray elevating mechanism 50 so that the first to fourth trays 41Y, 41M, 41C, and 41K move up and down as described above. 54C and 54K are linked and released in a coordinated manner at different timings. That is, the start timing of movement (lifting / lowering operation) is made different between the cartridges.

以下、これについて詳述する。開閉扉２が閉じられている状態時には、第１から第４のトレイ４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋの全てが、図１１のように、第１の位置に上昇移動されて停止状態に保持されている。即ち、第一から第四のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋの全てが装置本体に対して画像形成位置に位置付けられた状態に保持されている。また、トレイ昇降機構のモータＭはオフ状態に保持されており、第１から第４の電磁クラッチ５４Ｙ・５４Ｍ・５４Ｃ・５４Ｋは全てクラッチ−オフの状態に保持されている。この状態において、画像形成装置は画像形成を実行可能である。   This will be described in detail below. When the open / close door 2 is closed, the first to fourth trays 41Y, 41M, 41C, and 41K are all moved up to the first position and held in the stopped state as shown in FIG. Yes. That is, all of the first to fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K are held at the image forming position with respect to the apparatus main body. The motor M of the tray lifting mechanism is held in the off state, and the first to fourth electromagnetic clutches 54Y, 54M, 54C, and 54K are all held in the clutch-off state. In this state, the image forming apparatus can execute image formation.

制御回路Ａは、上記の状態から開閉扉２が開かれて開信号が入力すると、各カートリッジの駆動側のドラム駆動カップリング３４と現像駆動カップリング３５に対する装置本体側の第１駆動出力部と第２駆動出力部の結合を解除する動作を実行する。また、制御回路Ａは、各カートリッジの駆動側の第１と第２の電気接点部３６・３７に対する装置本体側の第１と第２の本体電気接点部の結合を解除する動作を実行する。   When the open / close door 2 is opened from the above state and an open signal is input, the control circuit A includes a drum drive coupling 34 on the drive side of each cartridge and a first drive output unit on the apparatus main body side for the development drive coupling 35. An operation of releasing the coupling of the second drive output unit is executed. Further, the control circuit A executes an operation of releasing the coupling of the first and second main body electrical contact portions on the apparatus main body side to the first and second electrical contact portions 36 and 37 on the driving side of each cartridge.

また、制御回路Ａは、トレイ昇降機構のモータＭをオンにする。モータＭがオンされても、第１から第４の電磁クラッチ５４Ｙ・５４Ｍ・５４Ｃ・５４Ｋが全てクラッチ−オフの状態に保持されている限りは、各電磁クラッチのクラッチギア５５は空転するだけである。したがって、第１から第４の各回転軸５１Ｙ・５１Ｍ・５１Ｃ・５１Ｋは回転駆動されない。   Further, the control circuit A turns on the motor M of the tray lifting mechanism. Even if the motor M is turned on, as long as the first to fourth electromagnetic clutches 54Y, 54M, 54C, and 54K are all kept in the clutch-off state, the clutch gear 55 of each electromagnetic clutch only idles. is there. Accordingly, the first to fourth rotary shafts 51Y, 51M, 51C, and 51K are not rotationally driven.

次に、制御回路Ａは前記のように順次にオーバーラップさせて配列してある第一から第四のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋの最も下側のカートリッジである第四のカートリッジ１１Ｋに対応する第４の電磁クラッチ５４Ｋに０．５秒間通電する。ここで、本実施例のトレイ昇降機構は、各電磁クラッチに１秒間通電したとき、即ち、１秒間だけクラッチ−オンしたとき、対応の回転軸即ちカム５２・５３が１回転（３６０度回転）する設計構成にしてある。したがって、第４の電磁クラッチ５４Ｋに０．５秒間通電がなされることで、第４の回転軸５１Ｋが半回転（１８０度回転）して停止する。これにより、第４のトレイ４１Ｋが、図１４のように、第１の位置から第２の位置に移動される。即ち、第四のカートリッジ１１Ｋが画像形成位置から退避されて装置本体に対して着脱可能な装着位置に位置付けられた状態にされて保持される。   Next, the control circuit A corresponds to the fourth cartridge 11K which is the lowermost cartridge of the first to fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K that are sequentially overlapped as described above. The fourth electromagnetic clutch 54K is energized for 0.5 seconds. Here, in the tray elevating mechanism of this embodiment, when each electromagnetic clutch is energized for 1 second, that is, when the clutch is turned on for only 1 second, the corresponding rotating shaft, that is, the cams 52 and 53 make one rotation (360 degree rotation). The design configuration is as follows. Therefore, when the fourth electromagnetic clutch 54K is energized for 0.5 seconds, the fourth rotating shaft 51K is rotated half a turn (180 degrees) and stopped. As a result, the fourth tray 41K is moved from the first position to the second position as shown in FIG. That is, the fourth cartridge 11K is retracted from the image forming position and is held in a state of being positioned at a mounting position where it can be attached to and detached from the apparatus main body.

次に、制御回路Ａは、第三のカートリッジ１１Ｃに対応する第３の電磁クラッチ５４Ｃに０．５秒間通電する。したがって、第３の回転軸５１Ｃが半回転して停止する。これにより、第３のトレイ４１Ｃが、図１５のように、第１の位置から第２の位置に移動される。即ち、第三のカートリッジ１１Ｃが画像形成位置から退避されて装置本体に対して装着位置に位置付けられた状態にされて保持される。   Next, the control circuit A energizes the third electromagnetic clutch 54C corresponding to the third cartridge 11C for 0.5 seconds. Therefore, the third rotating shaft 51C is rotated halfway and stopped. As a result, the third tray 41C is moved from the first position to the second position as shown in FIG. That is, the third cartridge 11C is retracted from the image forming position and is held in a state of being positioned at the mounting position with respect to the apparatus main body.

次に、制御回路Ａは、第二のカートリッジ１１Ｍに対応する第２の電磁クラッチ５４Ｍに０．５秒間通電する。したがって、第２の回転軸５１Ｍが半回転して停止する。これにより、第２のトレイ４１Ｍが、図１６のように、第１の位置から第２の位置に移動される。即ち、第二のカートリッジ１１Ｍが画像形成位置から退避されて装置本体に対して装着位置に位置付けられた状態にされて保持される。   Next, the control circuit A energizes the second electromagnetic clutch 54M corresponding to the second cartridge 11M for 0.5 seconds. Therefore, the second rotation shaft 51M stops half a turn. Thereby, the second tray 41M is moved from the first position to the second position as shown in FIG. That is, the second cartridge 11M is retracted from the image forming position and is held in a state of being positioned at the mounting position with respect to the apparatus main body.

次に、制御回路Ａは、第一のカートリッジ１１Ｙに対応する第１の電磁クラッチ５４Ｙに０．５秒間通電する。したがって、第１の回転軸５１Ｙが半回転して停止する。これにより、第１のトレイ４１Ｙが、第１の位置から第２の位置に移動される。即ち、第一のカートリッジ１１Ｙが画像形成位置から退避されて装置本体に対して装着位置に位置付けられた状態にされて保持される。その後に、モータＭはオフにされる。   Next, the control circuit A energizes the first electromagnetic clutch 54Y corresponding to the first cartridge 11Y for 0.5 seconds. Therefore, the first rotating shaft 51Y is rotated halfway and stopped. As a result, the first tray 41Y is moved from the first position to the second position. That is, the first cartridge 11Y is retracted from the image forming position and is held in a state of being positioned at the mounting position with respect to the apparatus main body. Thereafter, the motor M is turned off.

このように、第４の電磁クラッチ５１Ｋ→第３の電磁クラッチ５１Ｃ→第２の電磁クラッチ５１Ｍ→第１の電磁クラッチ５１Ｙの順番に０．５秒間ずつ通電する。つまり、各カートリッジが下降する移動開始タイミングが、カートリッジ１１Ｋ→１１Ｃ→１１Ｍ→１１Ｙの順番に遅い。これにより、約２秒間で、カートリッジを１つずつ順次に下降移動させて、最終的に、全てのカートリッジを図１１の画像形成位置から図１２の装着位置への移動させる動作が完了する。   Thus, the energization is performed for 0.5 seconds in the order of the fourth electromagnetic clutch 51K → the third electromagnetic clutch 51C → the second electromagnetic clutch 51M → the first electromagnetic clutch 51Y. That is, the movement start timing at which each cartridge descends is delayed in the order of cartridges 11K → 11C → 11M → 11Y. As a result, in about 2 seconds, the cartridges are sequentially moved downward one by one, and finally, the operation of moving all the cartridges from the image forming position in FIG. 11 to the mounting position in FIG. 12 is completed.

図１７は上記のように制御回路部Ａが開信号の入力に基いて実行する制御フロー図である。   FIG. 17 is a control flowchart executed by the control circuit unit A based on the input of the open signal as described above.

図１２のように、装着位置に位置付けられた状態に保持されている第一から第四のカートリッジは、その非駆動側（手前側）が、開閉扉２が開かれて露呈している手前側フレーム６１の開口部６１ａ（図３・図１３）から外部に臨んでいる。そこで、交換すべき旧カートリッジをそれを載置しているトレイ上から手前側に引き出して機外に取り出す。このカートリッジの取り出しは、カートリッジの装置本体に対する位置決め（押え込み）が解除されているので、容易に行うことができる。そして、旧カートリッジを取り出した後のトレイ上に新カートリッジを載置する。このカートリッジの載置は、カートリッジの駆動側を先にしてトレイ上に載せ、トレイに設けた前後方向のガイドリブ（側壁）４１ａに沿わせてトレイ上を滑らせて、装置内の奥側に押し込むことでなされる。カートリッジ押し込みは、その奥側がトレイの奥側ストッパリブ（奥壁）４１ｂに受け止められて、それ以上の押し込みが阻止されるまで十分に行う。   As shown in FIG. 12, the first to fourth cartridges held in the mounted position are on the non-driving side (near side) on the near side exposed when the open / close door 2 is opened. It faces the outside from the opening 61a (FIGS. 3 and 13) of the frame 61. FIG. Therefore, the old cartridge to be replaced is pulled out from the tray on which the old cartridge is placed to the outside. The cartridge can be easily taken out because the positioning (pressing) of the cartridge with respect to the apparatus main body is released. Then, the new cartridge is placed on the tray after the old cartridge is taken out. The cartridge is placed on the tray with the cartridge driving side first, and is slid along the front and rear guide ribs (side walls) 41a provided on the tray and pushed into the back of the apparatus. That is done. The cartridge is sufficiently pushed in until the back side is received by the back side stopper rib (back wall) 41b of the tray and further pushing is prevented.

上記のようにして、交換すべきカートリッジの新旧交換した後、開閉扉２を閉じ込む。制御回路Ａは、閉信号が入力すると、トレイ昇降機構のモータＭをオンにする。モータＭがオンされても、第１から第４の電磁クラッチ５４Ｙ・５４Ｍ・５４Ｃ・５４Ｋが全てクラッチ−オフの状態に保持されている限りは、各電磁クラッチのクラッチギア５５は空転するだけである。したがって、第１から第４の各回転軸５１Ｙ・５１Ｍ・５１Ｃ・５１Ｋは回転駆動されない。   After the replacement of the cartridge to be replaced as described above, the door 2 is closed. When the close signal is input, the control circuit A turns on the motor M of the tray lifting mechanism. Even if the motor M is turned on, as long as the first to fourth electromagnetic clutches 54Y, 54M, 54C, and 54K are all kept in the clutch-off state, the clutch gear 55 of each electromagnetic clutch only idles. is there. Accordingly, the first to fourth rotary shafts 51Y, 51M, 51C, and 51K are not rotationally driven.

次に、制御回路Ａは前記のように順次にオーバーラップさせて配列してある第一から第四のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋの最も上側のカートリッジであるカートリッジ１１Ｙへの第１の電磁クラッチ５４Ｙに０．５秒間の通電を開始する。したがって、第１の回転軸５１Ｙが半回転して停止する。これにより、第１のトレイ４１Ｙが、図１８のように、第２の位置から第１の位置に移動される。即ち、第一のカートリッジ１１Ｙが、装置本体に対して装着位置から画像形成位置に位置付けられた状態にされて保持される。   Next, the control circuit A performs the first electromagnetic to the cartridge 11Y which is the uppermost cartridge of the first to fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K that are sequentially overlapped as described above. Energization of the clutch 54Y is started for 0.5 seconds. Therefore, the first rotating shaft 51Y is rotated halfway and stopped. Thereby, the first tray 41Y is moved from the second position to the first position as shown in FIG. That is, the first cartridge 11Y is held in a state where it is positioned from the mounting position to the image forming position with respect to the apparatus main body.

次に、制御回路Ａは、第二のカートリッジ１１Ｍに対応する第２の電磁クラッチ５４Ｍに０．５秒間の通電を他のカートリッジよりも早く開始する。したがって、第２の回転軸５１Ｍが半回転して停止する。これにより、第２のトレイ４１Ｍが、図１９のように、第２の位置から第１の位置に移動される。即ち、第二のカートリッジ１１Ｍが、装置本体に対して装着位置から画像形成位置に位置付けられた状態にされて保持される。   Next, the control circuit A starts energizing the second electromagnetic clutch 54M corresponding to the second cartridge 11M for 0.5 seconds earlier than the other cartridges. Therefore, the second rotation shaft 51M stops half a turn. Accordingly, the second tray 41M is moved from the second position to the first position as shown in FIG. That is, the second cartridge 11M is held in a state of being positioned from the mounting position to the image forming position with respect to the apparatus main body.

次に、制御回路Ａは、第三のカートリッジ１１Ｃに対応する第３の電磁クラッチ５４Ｃに０．５秒間の通電を開始する。したがって、第３の回転軸５１Ｃが半回転して停止する。これにより、第３のトレイ４１Ｃが、図２０のように、第２の位置から第１の位置に移動される。即ち、第三のカートリッジ１１Ｃが、装置本体に対して装着位置から画像形成位置に位置付けられた状態にされて保持される。   Next, the control circuit A starts energization for 0.5 second to the third electromagnetic clutch 54C corresponding to the third cartridge 11C. Therefore, the third rotating shaft 51C is rotated halfway and stopped. As a result, the third tray 41C is moved from the second position to the first position as shown in FIG. That is, the third cartridge 11C is held in a state of being positioned from the mounting position to the image forming position with respect to the apparatus main body.

次に、制御回路Ａは、第四のカートリッジ１１Ｋに対応する第４の電磁クラッチ５４Ｋに０．５秒間の通電を開始する。したがって、第４の回転軸５１Ｋが半回転して停止する。これにより、第４のトレイ４１Ｋが第２の位置から第１の位置に移動される。即ち、第四のカートリッジ１１Ｋが、装置本体に対して装着位置から画像形成位置に位置付けられた状態にされて保持される。その後に、モータＭはオフにされる。   Next, the control circuit A starts energization for 0.5 second to the fourth electromagnetic clutch 54K corresponding to the fourth cartridge 11K. Therefore, the fourth rotation shaft 51K is rotated halfway and stopped. As a result, the fourth tray 41K is moved from the second position to the first position. That is, the fourth cartridge 11K is held in a state of being positioned from the mounting position to the image forming position with respect to the apparatus main body. Thereafter, the motor M is turned off.

このように、第１の電磁クラッチ５１Ｙ→第２の電磁クラッチ５１Ｍ→第３の電磁クラッチ５１Ｃ→第４の電磁クラッチ５１Ｋの順番に通電開始タイミングをずらして０．５秒間ずつ通電する。つまり、各カートリッジが上昇する移動開始タイミングが、カートリッジ１１Ｙ→１１Ｍ→１１Ｃ→１１Ｋの順番に速い。これにより、約２秒間で、カートリッジを１つずつ順次に上昇移動させて、最終的に、全てのカートリッジを図１２の装着位置から図１１の画像形成位置へ移動させる動作が完了する。   In this way, the energization is performed for 0.5 seconds by shifting the energization start timing in the order of the first electromagnetic clutch 51Y → the second electromagnetic clutch 51M → the third electromagnetic clutch 51C → the fourth electromagnetic clutch 51K. That is, the movement start timing at which each cartridge rises is faster in the order of cartridges 11Y → 11M → 11C → 11K. Thus, in about 2 seconds, the cartridges are sequentially raised and moved one by one, and finally, the operation of moving all the cartridges from the mounting position in FIG. 12 to the image forming position in FIG. 11 is completed.

次に、制御回路Ａは、各カートリッジの駆動側のドラム駆動カップリング３４と現像駆動カップリング３５に対する装置本体側の第１駆動出力部と第２駆動出力部を結合させる動作を実行する。また、制御回路Ａは、各カートリッジの駆動側の第１と第２の電気接点部３６・３７に対する装置本体側の第１と第２の本体電気接点部を結合させる動作を実行する。これにより、画像形成装置は画像形成実行可能な状態になっている。   Next, the control circuit A executes an operation of coupling the first drive output unit and the second drive output unit on the apparatus main body side with respect to the drum drive coupling 34 and the development drive coupling 35 on the drive side of each cartridge. Further, the control circuit A executes an operation of coupling the first and second main body electrical contact portions on the apparatus main body side to the first and second electrical contact portions 36 and 37 on the driving side of each cartridge. As a result, the image forming apparatus is ready to execute image formation.

図２１は上記のように制御回路部Ａが閉信号の入力に基いて実行する制御フロー図である。   FIG. 21 is a control flow diagram executed by the control circuit unit A based on the input of the closing signal as described above.

ここで、第１から第４の電磁クラッチ５４Ｙ・５４Ｍ・５４Ｃ・５４Ｋは、クラッチの連結時間に数ミリ秒の微小な連結誤差があるため累積で、第１から第４の回転軸５１Ｙ・５１Ｍ・５１Ｃ・５１Ｋ間で昇降カムの位相がずれてしまう可能性がある。また装置に衝撃を受ける事で第１から第４の回転軸５１Ｙ・５１Ｍ・５１Ｃ・５１Ｋ間で昇降カムの位相がずれてしまう可能性もある。そこで、第１から第４の回転軸５１Ｙ・５１Ｍ・５１Ｃ・５１Ｋ又は昇降カムにフラグ（不図示）を設けてセンサ（不図示）によりフラグ位置を検知することで、第１から第４の回転軸５１Ｙ・５１Ｍ・５１Ｃ・５１Ｋ間での昇降カムの位相がずれを防止しても良い。また、第１から第４の電磁クラッチ５４Ｙ・５４Ｍ・５４Ｃ・５４Ｋに間欠半回転クラッチを用いることもできる。   Here, the first to fourth electromagnetic clutches 54Y, 54M, 54C, and 54K are cumulative because there is a minute connection error of several milliseconds in the clutch connection time, and the first to fourth rotating shafts 51Y, 51M are cumulative. -There is a possibility that the phase of the lifting cam is shifted between 51C and 51K. Further, the impact of the device may cause the lift cam phase to shift between the first to fourth rotating shafts 51Y, 51M, 51C, and 51K. Therefore, by providing a flag (not shown) on the first to fourth rotating shafts 51Y, 51M, 51C, 51K or the lift cam and detecting the flag position by a sensor (not shown), the first to fourth rotations are performed. The phase of the lifting cam among the shafts 51Y, 51M, 51C, and 51K may be prevented from shifting. Also, intermittent half-rotation clutches can be used for the first to fourth electromagnetic clutches 54Y, 54M, 54C, and 54K.

画像形成装置を小型化と中間転写ベルト８へのトナー像形成に必要な時間の短縮（高い生産性）を両立するには、各カートリッジのドラム間の間隔Ｐｄｒｍをなるべく短くする事が望ましい。しかし、カートリッジは１次転写部位を挟んで、ドラム回転方向の上流側に現像手段・帯電手段、下流側にクリーニング手段を配置する必要があるので、ドラムに対してカートリッジの左右に所定の配置空間が必要になる。左右の配置空間を確保しつつ、間隔Ｐｄｒｍを短くするために、本実施例に於いては、前述のように、隣り合うプロセスカートリッジが積み重なるようにオーバーラップさせて配置している。   In order to achieve both a reduction in the size of the image forming apparatus and a reduction in time required for forming a toner image on the intermediate transfer belt 8 (high productivity), it is desirable to shorten the interval Pdrm between the drums of each cartridge as much as possible. However, since it is necessary to arrange the developing means / charging means on the upstream side in the drum rotation direction and the cleaning means on the downstream side of the cartridge with the primary transfer portion interposed therebetween, a predetermined arrangement space is provided on the left and right sides of the cartridge with respect to the drum. Is required. In order to shorten the interval Pdrm while securing the left and right arrangement spaces, in the present embodiment, as described above, the adjacent process cartridges are overlapped so as to be stacked.

そのため、オーバーラップ配列のカートリッジのトレイを第２の位置から第１の位置に移動させる場合にはオーバーラップの上側のカートリッジ１１Ｙを保持するトレイ４１Ｙから時間差をつけてトレイ４１Ｙ→４１Ｍ→４１Ｃ→４１Ｋの順に移動させている。即ち、移動開始タイミングを異ならせている。逆に、オーバーラップ配列のカートリッジのトレイを第１の位置から第２の位置に移動させる場合にはオーバーラップの下側のカートリッジ１１Ｋを保持するトレイ４１Ｋから移動開始の時間差をつけてトレイ４１Ｋ→４１Ｃ→４１Ｍ→４１Ｙの順に移動させている。即ち、トレイ４１Ｙは逆に遅く移動開始する。   Therefore, when moving the tray of the cartridge in the overlap arrangement from the second position to the first position, the tray 41Y → 41M → 41C → 41K with a time difference from the tray 41Y holding the cartridge 11Y on the upper side of the overlap. It is moved in the order. That is, the movement start timing is varied. On the contrary, when the tray of the overlapped cartridge is moved from the first position to the second position, the tray 41K is changed by adding a time difference of the movement start from the tray 41K holding the cartridge 11K on the lower side of the overlap. It is moved in the order of 41C → 41M → 41Y. That is, the tray 41Y starts to move late.

また、各カートリッジの装着位置から画像形成位置に移動させる際に、カートリッジ１１Ｙ→１１Ｍ→１１Ｃ→１１Ｋの順序で行うと、初めに第一のカートリッジ１１Ｙのドラム１２とベルト８とが接触する。そして、ベルト８はドラム１２と第１の１次転写ローラ９で挟持される。続いて、ベルト８に所定のテンションをかけた状態で第二のカートリッジ１１Ｍのドラム１２が接触する。そして、ベルト８はドラム１２と第２の１次転写ローラ９で挟持される。そのため、隣り合うドラム間のベルト８の状態が安定し、ベルト８の弛みが抑えられる。これにより、ベルト８のシワや、ベルト８の弛みが解消される際にドラムと擦れる事を防止する効果がある。第二と第三のカートリッジ１１Ｍと１１Ｃのドラム間、第三と第四のカートリッジ１１Ｃと１１Ｋのドラム間においても同様の効果を発揮する。   When the cartridges are moved from the mounting position to the image forming position in the order of cartridges 11Y → 11M → 11C → 11K, the drum 12 and the belt 8 of the first cartridge 11Y first come into contact with each other. The belt 8 is sandwiched between the drum 12 and the first primary transfer roller 9. Subsequently, the drum 12 of the second cartridge 11M comes into contact with the belt 8 in a state where a predetermined tension is applied. The belt 8 is sandwiched between the drum 12 and the second primary transfer roller 9. Therefore, the state of the belt 8 between adjacent drums is stabilized, and the slack of the belt 8 is suppressed. This has the effect of preventing rubbing with the drum when the wrinkles of the belt 8 and the slack of the belt 8 are eliminated. The same effect is exhibited between the drums of the second and third cartridges 11M and 11C and between the drums of the third and fourth cartridges 11C and 11K.

本発明の第一の実施例では、カートリッジがオーバーラップしているため、カートリッジの移動はカートリッジ１１Ｙ→１１Ｍ→１１Ｃ→１１Ｋの順序で行っている。しかし、オーバーラップしていない構成であれば、１１Ｍ→１１Ｃ→１１Ｋ→１１Ｙや１１Ｃ→１１Ｍ→１１Ｙ→１１Ｋや１１Ｃ→１１Ｋ→１１Ｍ→１１Ｙ等の順序でも構わない。   In the first embodiment of the present invention, since the cartridges overlap, the cartridges are moved in the order of cartridges 11Y → 11M → 11C → 11K. However, as long as the configurations do not overlap, the order may be 11M → 11C → 11K → 11Y, 11C → 11M → 11Y → 11K, 11C → 11K → 11M → 11Y, or the like.

４つのカートリッジを一度に昇降させる場合と比べて大幅に駆動力を軽減できる。   Compared with the case where four cartridges are moved up and down at once, the driving force can be greatly reduced.

図２２は、第一から第四のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋを、装置本体に対する装着位置から画像形成位置に移動させて位置決め固定するために必要な駆動モータＭのトルクを時間差の有無で比較したものである。４つのカートリッジを一度に移動させる場合と比べて、最大トルクがΔＴ１（Ｎ・ｍ）だけ軽減できている事が分かる。   FIG. 22 shows the torque of the drive motor M necessary to move and fix the first to fourth cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K from the mounting positions with respect to the apparatus main body to the image forming positions with or without time difference. It is a comparison. It can be seen that the maximum torque can be reduced by ΔT1 (N · m) as compared to the case where four cartridges are moved at a time.

本実施例にて採用した突き当てによるカートリッジの位置決めは、穴による嵌合での位置決めと比較して、カートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋをフレーム６１・６２に対してガタの少ない高精度な位置決めが可能となる。カートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋの相対的な位置ズレは１次転写される画像のズレに直結するためカラー画質に多大な影響を与える。そのため、突き当てによるガタの少ない位置決めはカラー画質の向上に大変有効な手段と言える。   The positioning of the cartridge by the abutment adopted in this embodiment is a highly accurate positioning with less play of the cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K with respect to the frames 61 and 62 as compared with the positioning by fitting with holes. Is possible. The relative positional deviations of the cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K are directly connected to the deviation of the image that is primarily transferred, so that the color image quality is greatly affected. Therefore, it can be said that positioning with little play by abutment is a very effective means for improving color image quality.

また、突き当て面の２点と付勢部材４３・４４の付勢力Ｆによる位置決めであるため、付勢部材４３・４４を設けたトレイを退避させることでカートリッジを位置決め部から離間させる事ができる。本実施例のように、付勢部材４３・４４をカートリッジの下に配置することで、カートリッジを交換する際の装置本体の開口部を広く確保する事ができ、挿抜時に障害物のないユーザビリティに優れた配置が可能となる。   Further, since the positioning is based on the two points of the abutting surface and the urging force F of the urging members 43 and 44, the cartridge can be separated from the positioning portion by retracting the tray provided with the urging members 43 and 44. . By arranging the biasing members 43 and 44 under the cartridge as in this embodiment, a wide opening of the apparatus main body when the cartridge is replaced can be secured, and the usability without an obstacle at the time of insertion / extraction can be achieved. An excellent arrangement is possible.

本実施例は、カートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋをベルト８の下方に配置し、カートリッジを上へ移動してフレーム６１・６２に突き当てて位置決めする構成について説明した。本発明は、この構成に限られるものではなく、フレームの所定位置にカートリッジを移動させて突き当てる構成であれば広く応用が可能である。例えば、プカートリッジをベルト８の上方に配置してカートリッジを下へ移動しフレームに突き当てる構成でも良い。   In the present embodiment, the configuration in which the cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K are arranged below the belt 8, and the cartridges are moved upward to abut against the frames 61 and 62 for positioning is described. The present invention is not limited to this configuration, and can be widely applied as long as it is a configuration in which the cartridge is moved to a predetermined position of the frame and abutted. For example, a configuration in which the cartridge is disposed above the belt 8 and the cartridge is moved downward and abuts against the frame may be employed.

本実施例は、隣り合うカートリッジが重なり合うオーバーラップ配置である構成で説明を行ったが、カートリッジが重なり合わない配置である場合も、フレーム６１・６２に突き当てる順番をどちらか一方から順にする事で適用可能である。また、カートリッジが重なり合わない配置である場合は、各カートリッジの上昇移動又は下降移動の順番は任意に設定できる。   Although the present embodiment has been described with the configuration in which the adjacent cartridges overlap each other, the order in which the cartridges abut against the frames 61 and 62 may be arranged in order from either one even when the cartridges are not overlapped. Is applicable. Further, when the cartridges are arranged so as not to overlap, the order of the upward movement or the downward movement of each cartridge can be arbitrarily set.

本実施例は、トレイ昇降機構（駆動機構）の他の例を示すものである。図２３は、本実施例におけるトレイ昇降機構７０の要部の斜視図である。７１と７２は長手方向を左右方向にして手前側と奥側に並行に水平に配置した、往復移動される往復動作部材としての一対のスライドレールである。このスライドレール７１・７２は、それぞれ、ガイド部材（不図示）に保持されて左右方向にスライド移動可能である。各スライドレール７１・７２の右端部側には、それぞれ、ラックギア部７３・７３を具備させてある。そして、その各ラックギア部７３・７３に、それぞれ、駆動モータＭの出力軸に固着させたレール駆動ギア７４・７４を噛合させてある。したがって、駆動モータＭが正転駆動されると、手前側と奥側のスライドレール７１・７２が一緒に左方（一方向）に移動する。本実施例においては、この左方へのレールの移動を往動移動とする。また、駆動モータＭが逆転駆動されると、手前側と奥側のスライドレール７１・７２が一緒に右方（逆方向）に移動する。本実施例においては、この右方へのレールの移動を復動移動とする。   This embodiment shows another example of the tray lifting mechanism (drive mechanism). FIG. 23 is a perspective view of a main part of the tray lifting mechanism 70 in the present embodiment. Reference numerals 71 and 72 denote a pair of slide rails as reciprocating members that are reciprocated and disposed horizontally in parallel on the front side and the back side with the longitudinal direction being the left-right direction. Each of the slide rails 71 and 72 is held by a guide member (not shown) and is slidable in the left-right direction. Rack gears 73 and 73 are provided on the right end side of the slide rails 71 and 72, respectively. The rack gears 73 and 73 are engaged with rail drive gears 74 and 74 fixed to the output shaft of the drive motor M, respectively. Therefore, when the drive motor M is driven to rotate forward, the slide rails 71 and 72 on the near side and the far side move together to the left (one direction). In this embodiment, the leftward movement of the rail is referred to as forward movement. In addition, when the drive motor M is driven in reverse, the front and back slide rails 71 and 72 move together to the right (reverse direction). In this embodiment, the rightward movement of the rail is referred to as a backward movement.

手前側と奥側のスライドレール７１・７２の上面には、それぞれ、長手に沿って、鏡面対称に、第１から第４のトレイ４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋに対応する第１から第４のカム形状部７５Ｙ・７５Ｍ・７５Ｃ・７５Ｋが設けられている。各カム形状部は、それぞれ、トレイを前記の第１の位置に保持する第１の保持面ａと、前記の第２の位置に保持する第２の保持面ｃと、第１の保持面ａと第２の保持面ｃを繋いだ斜面ｂとを有する。即ち、各カム形状部はトレイを昇降動させる昇降部である。   On the upper surfaces of the slide rails 71 and 72 on the front side and the rear side, the first to fourth trays corresponding to the first to fourth trays 41Y, 41M, 41C, and 41K are mirror-symmetrical along the length, respectively. Cam-shaped portions 75Y, 75M, 75C, and 75K are provided. Each of the cam-shaped portions includes a first holding surface a that holds the tray at the first position, a second holding surface c that holds the tray at the second position, and a first holding surface a. And a slope b connecting the second holding surface c. That is, each cam-shaped part is an elevating part that moves the tray up and down.

また、第１から第４のトレイ４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋの下面側には、手前側と奥側に、それぞれ、回転自在のコロ７６（図２４）が配設されている。この手前側と奥側のコロ７６は、それぞれ、手前側と奥側のスライドレール７１・７２の上に乗っている。   Further, on the lower surface side of the first to fourth trays 41Y, 41M, 41C, and 41K, rotatable rollers 76 (FIG. 24) are disposed on the front side and the back side, respectively. The front and back rollers 76 are on the front and back slide rails 71 and 72, respectively.

コロ７６は、スライドレール７１・７２の往動移動過程では、カム形状部の第２の保持面ｃから斜面ｂを上って第１の保持面ａに移行する。したがって、トレイは第２の位置から第１の位置に移動する。また、コロ７６は、スライドレール７１・７２の復動移動過程では、カム形状部の第１の保持面ａから斜面ｂを下って第２の保持面ｃに移行する。したがって、トレイは第１の位置から第２の位置に移動する。   In the course of the forward movement of the slide rails 71 and 72, the roller 76 moves up the slope b from the second holding surface c of the cam-shaped portion to the first holding surface a. Accordingly, the tray moves from the second position to the first position. Further, in the backward movement process of the slide rails 71 and 72, the roller 76 moves from the first holding surface a of the cam-shaped portion down the inclined surface b to the second holding surface c. Accordingly, the tray moves from the first position to the second position.

この場合、レールの往動移動過程では、各トレイが時間差をつけて順に第２の位置から第１の位置に移動するように、復動移動過程では、各トレイが時間差をつけて順に第１の位置から第２の位置へ移動するように、各カム形状部が構成されている。   In this case, in the forward movement process of the rail, each tray moves sequentially from the second position to the first position with a time difference, and in the backward movement process, each tray sequentially adds the time difference to the first position. Each cam shape portion is configured to move from the first position to the second position.

以下、これについて詳述する。開閉扉２が閉じられている状態時には、スライドレール７１・７２は往動移動終点位置で停止していて、トレイ４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋの全てが、図２４のように、第１の位置に上昇移動されて停止状態に保持されている。即ち、全てのトレイのコロ７６が対応するカム形状部の第１の保持面ａの上にあり、全てのカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋが装置本体に対して画像形成位置に位置付けられた装着状態に保持されている。   This will be described in detail below. When the open / close door 2 is closed, the slide rails 71 and 72 are stopped at the forward movement end positions, and the trays 41Y, 41M, 41C, and 41K are all in the first position as shown in FIG. It is moved up and held in a stopped state. That is, the rollers 76 of all trays are on the first holding surface a of the corresponding cam-shaped portion, and all the cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K are mounted at the image forming positions with respect to the apparatus main body. Held in a state.

また、開閉扉２が開かれている状態時には、スライドレール７１・７２は復動移動終点位置で停止していて、トレイ４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋの全てが、図２５のように、第２の位置に下降移動されて停止状態に保持されている。即ち、全てのトレイのコロ７６が対応するカム形状部の第２の保持面ｃの上にあり、全てのカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋが装置本体に対して装着位置に位置付けられた状態に保持されている。   When the open / close door 2 is opened, the slide rails 71 and 72 are stopped at the backward movement end positions, and all of the trays 41Y, 41M, 41C, and 41K are in the second position as shown in FIG. Is moved down to the position and held in a stopped state. That is, the rollers 76 of all trays are on the second holding surface c of the corresponding cam-shaped portion, and all the cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K are positioned at the mounting positions with respect to the apparatus main body. Is retained.

制御回路部Ａは、図２４の状態から開閉扉２が開かれて開信号が入力すると、各カートリッジの駆動側のドラム駆動カップリング３４と現像駆動カップリング３５に対する装置本体側の第１駆動出力部と第２駆動出力部の結合を解除する動作を実行する。また、制御回路Ａは、各カートリッジの駆動側の第１と第２の電気接点部３６・３７に対する装置本体側の第１と第２の本体電気接点部の結合を解除する動作を実行する。   When the open / close door 2 is opened from the state of FIG. 24 and an open signal is input, the control circuit portion A receives the first drive output on the apparatus main body side with respect to the drum drive coupling 34 and the development drive coupling 35 on the drive side of each cartridge. The operation of releasing the coupling between the unit and the second drive output unit is executed. Further, the control circuit A executes an operation of releasing the coupling of the first and second main body electrical contact portions on the apparatus main body side to the first and second electrical contact portions 36 and 37 on the driving side of each cartridge.

次に、制御回路部Ａは、モータＭを所定の回転角度だけ所定の回転速度で逆転駆動する。これにより、スライドレール７１・７２が往動移動終点位置から所定のストローク分だけ復動移動して所定の復動移動終点位置に停止する。   Next, the control circuit unit A drives the motor M in the reverse direction at a predetermined rotation speed by a predetermined rotation angle. As a result, the slide rails 71 and 72 move backward by a predetermined stroke from the forward movement end point position and stop at the predetermined backward movement end point position.

上記のスライドレール７１・７２の復動移動過程において、最初に、第４のトレイ４１Ｋのコロ７６が対応するカム形状部７５Ｋの第１の保持面ａから斜面ｂを下って第２の保持面ｃに移行する。これにより、第４のトレイ４１Ｋが、図２６のように、第１の位置から第２の位置に移動される。即ち、第四のカートリッジ１１Ｋが、画像形成位置から退避されて装置本体に対して装着位置に位置付けられた状態にされて保持される。次に、第３のトレイ４１Ｃのコロ７６が対応するカム形状部７５Ｃの第１の保持面ａから斜面ｂを下って第２の保持面ｃに移行する。これにより、第３のトレイ４１Ｃが、図２７のように、第１の位置から第２の位置に移動される。即ち、第三のカートリッジ１１Ｃが、画像形成位置から退避されて装置本体に対して装着位置に位置付けられた状態にされて保持される。次に、第２のトレイ４１Ｍのコロ７６が対応するカム形状部７５Ｍの第１の保持面ａから斜面ｂを下って第２の保持面ｃに移行する。これにより、第２のトレイ４１Ｍが、図２８のように、第１の位置から第２の位置に移動される。即ち、第二のカートリッジ１１Ｍが、画像形成位置から退避されて装置本体に対して装着位置に位置付けられた状態にされて保持される。そして、最後に、第１のトレイ４１Ｙのコロ７６が対応するカム形状部７５Ｙの第１の保持面ａから斜面ｂを下って第２の保持面ｃに移行する。これにより、第１のトレイ４１Ｙが第１の位置から第２の位置に移動される。即ち、第一のカートリッジ１１Ｙが、画像形成位置から退避されて装置本体に対して装着位置に位置付けられた状態にされて保持される。   In the backward movement process of the slide rails 71 and 72, first, the rollers 76 of the fourth tray 41K first descend the slope b from the first holding surface a of the corresponding cam-shaped portion 75K, and the second holding surface. Move to c. As a result, the fourth tray 41K is moved from the first position to the second position as shown in FIG. That is, the fourth cartridge 11K is retracted from the image forming position and is held in a state of being positioned at the mounting position with respect to the apparatus main body. Next, the roller 76 of the third tray 41C moves from the first holding surface a of the corresponding cam-shaped portion 75C down the slope b to the second holding surface c. As a result, the third tray 41C is moved from the first position to the second position as shown in FIG. That is, the third cartridge 11 </ b> C is retracted from the image forming position and is held in the mounting position with respect to the apparatus main body. Next, the roller 76 of the second tray 41M moves from the first holding surface a of the corresponding cam-shaped portion 75M down the slope b to the second holding surface c. As a result, the second tray 41M is moved from the first position to the second position as shown in FIG. That is, the second cartridge 11M is retracted from the image forming position and is held in the mounting position with respect to the apparatus main body. Finally, the roller 76 of the first tray 41Y moves from the first holding surface a of the corresponding cam-shaped portion 75Y down the slope b to the second holding surface c. As a result, the first tray 41Y is moved from the first position to the second position. That is, the first cartridge 11Y is retracted from the image forming position and is held in the mounting position with respect to the apparatus main body.

このようにして、スライドレール７１・７２の復動移動過程において、カートリッジを１つずつ移動開始タイミングを異ならせて順次に下降移動させている。そして、最終的に、全てのカートリッジを図２４の画像形成位置から図２５の装着位置に移動させる動作が完了する。   In this way, in the backward movement process of the slide rails 71 and 72, the cartridges are sequentially moved downward at different movement start timings one by one. Finally, the operation of moving all the cartridges from the image forming position in FIG. 24 to the mounting position in FIG. 25 is completed.

また、制御回路部Ａは、図２５の状態から開閉扉２が閉じられて閉信号が入力すると、モータＭを所定の回転角度だけ所定の回転速度で正転駆動する。これにより、スライドレール７１・７２が復動移動終点位置から所定のストローク分だけ往動移動して所定の往動移動終点位置に停止する。   When the open / close door 2 is closed and a close signal is input from the state of FIG. 25, the control circuit unit A drives the motor M to rotate forward at a predetermined rotational speed by a predetermined rotational angle. As a result, the slide rails 71 and 72 move forward by a predetermined stroke from the backward movement end point position and stop at the predetermined forward movement end point position.

上記のスライドレール７１・７２の往動移動過程において、最初に、第１のトレイ４１Ｙのコロ７６が対応するカム形状部７５Ｙの第２の保持面ｃから斜面ｂを上って第１の保持面ａに移行する。これにより、第１のトレイ４１Ｙが、図２９のように、第２の位置から第１の位置に移動される。即ち、第一のカートリッジ１１Ｙが、装着位置から画像形成位置に位置付けられた状態にされて保持される。次に、第２のトレイ４１Ｍのコロ７６が対応するカム形状部７５Ｍの第２の保持面ｃから斜面ｂを上って第１の保持面ａに移行する。これにより、第２のトレイ４１Ｍが、図３０のように、第２の位置から第１の位置に移動される。即ち、第二のカートリッジ１１Ｍが、装着位置から画像形成位置に位置付けられた状態にされて保持される。次に、第３のトレイ４１Ｃのコロ７６が対応するカム形状部７５Ｃの第２の保持面ｃから斜面ｂを上って第１の保持面ａに移行する。これにより、第３のトレイ４１Ｃが、図３１のように、第２の位置から第１の位置に移動される。即ち、第三のカートリッジ１１Ｃが、装着位置から画像形成位置に位置付けられた状態にされて保持される。そして、最後に、第４のトレイ４１Ｋのコロ７６が対応するカム形状部７５Ｋの第２の保持面ｃから斜面ｂを上って第１の保持面ａに移行する。これにより、第４のトレイ４１Ｋが第２の位置から第１の位置に移動される。即ち、第四のカートリッジ１１Ｋが、装着位置から画像形成位置に位置付けられた状態にされて保持される。   In the forward movement process of the slide rails 71 and 72 described above, first, the rollers 76 of the first tray 41Y first move upward from the second holding surface c of the corresponding cam-shaped portion 75Y up the inclined surface b to perform the first holding. Transition to plane a. Thereby, the first tray 41Y is moved from the second position to the first position as shown in FIG. That is, the first cartridge 11Y is held in a state of being positioned from the mounting position to the image forming position. Next, the roller 76 of the second tray 41M moves up the slope b from the second holding surface c of the corresponding cam-shaped portion 75M to the first holding surface a. Accordingly, the second tray 41M is moved from the second position to the first position as shown in FIG. That is, the second cartridge 11M is held in a state of being positioned from the mounting position to the image forming position. Next, the roller 76 of the third tray 41C moves up the slope b from the second holding surface c of the corresponding cam-shaped portion 75C to the first holding surface a. As a result, the third tray 41C is moved from the second position to the first position as shown in FIG. That is, the third cartridge 11C is held in a state of being positioned from the mounting position to the image forming position. Finally, the roller 76 of the fourth tray 41K moves up the slope b from the second holding surface c of the corresponding cam-shaped portion 75K to the first holding surface a. As a result, the fourth tray 41K is moved from the second position to the first position. That is, the fourth cartridge 11K is held in a state of being positioned from the mounting position to the image forming position.

このようにして、スライドレール７１・７２の往動移動過程において、カートリッジが１つずつ移動開始タイミングを異ならせて順次に上昇移動させている。そして、最終的に、全てのカートリッジを図２５の装着位置から図２４の画像形成可能部に移動させる動作が完了する。   In this way, in the forward movement process of the slide rails 71 and 72, the cartridges are sequentially moved upward with different movement start timings one by one. Finally, the operation of moving all the cartridges from the mounting position in FIG. 25 to the image formable portion in FIG. 24 is completed.

この動作の完了後に、制御回路部Ａは、各カートリッジの駆動側のドラム駆動カップリング３４と現像駆動カップリング３５に対する装置本体側の第１駆動出力部と第２駆動出力部を結合させる動作を実行する。また、制御回路Ａは、各カートリッジの駆動側の第１と第２の電気接点部３６・３７に対する装置本体側の第１と第２の本体電気接点部を結合させる動作を実行する。これにより、画像形成装置は画像形成実行可能な状態になっている。   After the completion of this operation, the control circuit unit A performs an operation of coupling the first drive output unit and the second drive output unit on the apparatus main body side with respect to the drum drive coupling 34 and the development drive coupling 35 on the drive side of each cartridge. Run. Further, the control circuit A executes an operation of coupling the first and second main body electrical contact portions on the apparatus main body side to the first and second electrical contact portions 36 and 37 on the driving side of each cartridge. As a result, the image forming apparatus is ready to execute image formation.

コロ７６はスライドレール７１・７２が往動動作する際に回転して摩擦負荷を軽減している。   The roller 76 rotates when the slide rails 71 and 72 move forward to reduce the friction load.

各トレイに対応させてスライドレール７１・７２に具備させた第１から第４のカム形状部（昇降部）７５Ｙ・７５Ｍ・７５Ｃ・７５Ｋは、互いに、斜面ｂの開始タイミングと終了タイミングが所定に異なるように設計されている。また、第１の保持面ａの長さ、第２の保持面ｃの長さが、互いに、所定に異なるように設計されている。これにより、スライドレール７１・７２の復動移動過程で、４つのトレイを１１Ｋ→１１Ｃ→１１Ｍ→１１Ｙの順に時間差をつけて第１の位置から第２の位置に移動させることができる。また、スライドレール７１・７２の往動移動過程で、４つのトレイを１１Ｙ→１１Ｍ→１１Ｃ→１１Ｋの順に時間差をつけて第２の位置から第１の位置に移動させることができる。   The first to fourth cam-shaped portions (elevating portions) 75Y, 75M, 75C, and 75K provided on the slide rails 71 and 72 in correspondence with the respective trays have predetermined start and end timings of the slope b. Designed to be different. Moreover, the length of the 1st holding surface a and the length of the 2nd holding surface c are designed so that it may mutually differ predetermined. Thus, in the backward movement process of the slide rails 71 and 72, the four trays can be moved from the first position to the second position with a time difference in the order of 11K → 11C → 11M → 11Y. In the forward movement process of the slide rails 71 and 72, the four trays can be moved from the second position to the first position with a time difference in the order of 11Y → 11M → 11C → 11K.

図３２は、スライドレール７１・７２の往動移動過程で上記４つのカートリッジを順次に装置本体に対する装着位置から画像形成位置に移動させて位置決め固定するために必要なレール駆動ギア７４の駆動トルクを時間差の有無で比較したものである。４つのカートリッジを一度に移動させる場合と比べて、最大トルクがΔＴ２（Ｎ・ｍ）だけ軽減できている事が分かる。   FIG. 32 shows the driving torque of the rail driving gear 74 necessary for sequentially moving the four cartridges from the mounting position relative to the apparatus main body to the image forming position in the forward movement process of the slide rails 71 and 72. The comparison is based on the presence or absence of a time difference. It can be seen that the maximum torque can be reduced by ΔT2 (N · m) compared to the case where four cartridges are moved at a time.

本実施例は、スライドレール７１・７２を用いて、開始時間差をつけたトレイの順次昇降を行う。このトレイ昇降機構は、実施例１のトレイ昇降機構と比較して、電磁クラッチを廃止し、制御をレール駆動ギア７４の正逆回動制御のみのシンプルな構成にして、更なる低コストを達成している。ただし、省スペースで十分な時間差を設けることができないため、実施例１と比較してトルクの軽減率は低くなっている。   In this embodiment, the slide rails 71 and 72 are used to sequentially raise and lower the trays with a difference in start time. Compared with the tray lifting mechanism of the first embodiment, this tray lifting mechanism eliminates the electromagnetic clutch and makes the control simple by only forward / reverse rotation control of the rail drive gear 74, thereby further reducing the cost. doing. However, since a sufficient time difference cannot be provided in a space-saving manner, the torque reduction rate is lower than that in the first embodiment.

レール駆動ギア７４は駆動モータＭにより回動を制御しているが、これはモータを用いた正逆転制御や、クランクによる制御などレール駆動ギア７４を正逆回動する機構であれば特に限定しない。レバーを用いて手動によりレール駆動ギア７４を正逆回動する機構でも構わない。手動にて行う場合にはトルクの軽減はユーザの操作力軽減になるためユーザ操作性の向上にも寄与する。 The rail drive gear 74 is controlled to rotate by the drive motor M, but this is not particularly limited as long as it is a mechanism that rotates the rail drive gear 74 forward and backward such as forward / reverse rotation control using a motor or control by a crank. . A mechanism for manually rotating the rail drive gear 74 forward and reverse using a lever may be used. In the case of manual operation, torque reduction contributes to improvement in user operability because it reduces user operation force.

上記の実施例では、画像形成ユニットは画像形成装置の鉛直方向において一部がオーバーラップする構成であったが、オーバーラップしない構成であっても同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the image forming unit partially overlaps in the vertical direction of the image forming apparatus. However, the same effect can be obtained even if the image forming unit has a structure that does not overlap.

画像形成装置の画像形成プロセスは、電子写真プロセスに限られない。像担持体として誘電体を用いる静電記録プロセスや、像担持体として磁性体を用いる磁気記録プロセスなどであってもよい。   The image forming process of the image forming apparatus is not limited to the electrophotographic process. An electrostatic recording process using a dielectric as an image carrier, a magnetic recording process using a magnetic as an image carrier, or the like may be used.

また、画像形成ユニットとしてのカートリッジの数は実施例の４つに限られるものではない。本発明は、少なくとも第一と第二の２つ以上複数個のカートリッジを装着して使用する画像形成装置に対して適用して効果を得ることができる。   Further, the number of cartridges as the image forming unit is not limited to four in the embodiment. The present invention can be applied to an image forming apparatus in which at least a first cartridge and a second cartridge are installed and used.

実施例１における画像形成装置の縦断正面模式図1 is a schematic front view of an image forming apparatus according to a first embodiment. 画像形成装置の外観斜視図External perspective view of image forming apparatus 開閉扉を開いてカートリッジの１つを挿入又は抜き出している途中状態を示した画像形成装置の外観斜視図External perspective view of the image forming apparatus showing a state in the middle of opening / closing the door and inserting or removing one of the cartridges （ａ）はカートリッジを非駆動側から見た外観斜視図、（ｂ）はカートリッジを駆動側から見た外観斜視図(A) is the external appearance perspective view which looked at the cartridge from the non-drive side, (b) is the external appearance perspective view which looked at the cartridge from the drive side カートリッジ側とトレイ側に設けた、レーザ光入射開口部としてのスリット開口の説明図Explanatory drawing of a slit opening as a laser beam incident opening provided on the cartridge side and tray side トレイ側に具備させた付勢部材の説明図Explanatory drawing of the urging member provided on the tray side 第１から第４のトレイとトレイ昇降機構の斜視図A perspective view of the first to fourth trays and the tray lifting mechanism 図７からトレイを省いたトレイ昇降機構だけの斜視図7 is a perspective view of only the tray lifting mechanism without the tray from FIG. トレイの下面側（裏面側）を見た斜視図Perspective view of the bottom side (back side) of the tray 制御系統のブロック図Block diagram of control system 全てのトレイが第１の位置に移動されて保持されている状態の図Diagram of a state where all trays are moved to the first position and held 全てのトレイが第２の位置に移動されて保持されている状態の図Diagram of a state where all trays are moved to the second position and held 本体フレームの手前側のフレームと奥側のフレームの斜視図Perspective view of the front frame and back frame of the main body frame 最初に、第４のトレイが第１の位置から第２の位置に移動された状態の図First, the fourth tray is moved from the first position to the second position. 次に、第３のトレイが第１の位置から第２の位置に移動された状態の図Next, a diagram showing a state in which the third tray is moved from the first position to the second position. 次に、第２のトレイが第１の位置から第２の位置に移動された状態の図Next, the second tray is moved from the first position to the second position. 開閉扉が開かれたときの開信号に基いて制御回路部が実行する制御のフロー図Flow chart of control executed by the control circuit unit based on the opening signal when the door is opened 最初に、第１のトレイが第２の位置から第１の位置に移動された状態の図First, the first tray is moved from the second position to the first position. 次に、第２のトレイが第２の位置から第１の位置に移動された状態の図Next, the second tray is moved from the second position to the first position. 次に、第３のトレイが第２の位置から第１の位置に移動された状態の図Next, a diagram showing a state in which the third tray is moved from the second position to the first position. 開閉扉が閉じられたときの閉信号に基いて制御回路部が実行する制御のフロー図Flow chart of control executed by the control circuit unit based on the closing signal when the door is closed 必要トルク図Required torque diagram 実施例２におけるトレイ昇降機構のスライドレール部分の斜視図The perspective view of the slide rail part of the tray raising / lowering mechanism in Example 2. 全てのトレイが第１の位置に移動されて保持されている状態の図Diagram of a state where all trays are moved to the first position and held 全てのトレイが第２の位置に移動されて保持されている状態の図Diagram of a state where all trays are moved to the second position and held 最初に、第４のトレイが第１の位置から第２の位置に移動された状態の図First, the fourth tray is moved from the first position to the second position. 次に、第３のトレイが第１の位置から第２の位置に移動された状態の図Next, a diagram showing a state in which the third tray is moved from the first position to the second position. 次に、第２のトレイが第１の位置から第２の位置に移動された状態の図Next, the second tray is moved from the first position to the second position. 最初に、第１のトレイが第２の位置から第１の位置に移動された状態の図First, the first tray is moved from the second position to the first position. 次に、第２のトレイが第２の位置から第１の位置に移動された状態の図Next, the second tray is moved from the second position to the first position. 次に、第３のトレイが第２の位置から第１の位置に移動された状態の図Next, a diagram showing a state in which the third tray is moved from the second position to the first position. 必要トルク図Required torque diagram

符号の説明Explanation of symbols

４・・中間転写ベルトユニット（ベルト状の転写手段）、１１（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ）・・プロセスカートリッジ、１２・・電子写真感光体ドラム（像担持体）、１３〜１５・・画像形成プロセス手段、４１（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ）・・プロセスカートリッジトレイ（保持部材）、５０・７０・・駆動機構、５２・５３・・昇降カム、５４（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ）・・電磁クラッチ、７１・７２・・スライドレール（往復動作部材）、７５（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ）・・カム形状部、ａ・・第１の保持面、ｂ・・斜面、ｃ・・第２の保持面、６１・６２・・本体フレーム、６３・６４・・カートリッジ突き当て部   4. Intermediate transfer belt unit (belt-shaped transfer means), 11 (Y, M, C, K), Process cartridge, 12. Electrophotographic photosensitive drum (image carrier), 13-15. Forming process means, 41 (Y, M, C, K), Process cartridge tray (holding member), 50, 70, Drive mechanism, 52, 53, Elevating cam, 54 (Y, M, C, K) ..Electromagnetic clutch, 71.72..Slide rail (reciprocating member), 75 (Y.M.C.K) .. Cam-shaped portion, a..first holding surface, b..slope, c. .Second holding surface, 61.62..Main body frame, 63.64..Cartridge abutting portion

Claims (6)

像担持体を有し画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な第一の画像形成ユニットと、像担持体を有し前記装置本体に対して着脱可能な第二の画像形成ユニットと、前記第一の画像形成ユニットと前記第二の画像形成ユニットとを前記装置本体に対して着脱可能部位であって前記装置本体に装着されたときの装着位置から画像形成が行われるときの画像形成位置へ、逆に前記画像形成位置から前記装着位置へ移動させる移動手段と、を有する画像形成装置であって、
前記第一の画像形成ユニットと前記第二の画像形成ユニットは、前記画像形成位置に移動したとき前記装置本体のフレームの突き当て部に当接して位置決めされ、前記装着位置にあるときは突き当て部から離間しており、
前記移動手段は１つの駆動源により駆動され、前記第一の画像形成ユニットと前記第二の画像形成ユニットの前記装着位置から前記画像形成位置への移動の開始タイミングを異ならせ、また前記画像形成位置から前記装着位置への移動の開始タイミングを異ならせることを特徴とする画像形成装置。 A first image forming unit detachably mountable to the apparatus main body of a chromatic image forming apparatus an image bearing member, a second image forming unit detachably mountable to the apparatus main body have a image bearing member, wherein image forming position at which the image is formed from the mounting position when mounted in the apparatus main body a removable portion and said second image forming unit and the first image forming unit relative to the apparatus main body to, an image forming apparatus having moving means from said image forming position in the reverse is moved to the mounting position, and
The first image forming unit and the second image forming unit are positioned in contact with the abutting portion of the frame of the apparatus main body when moved to the image forming position, and abutted when in the mounting position. Apart from the part,
Said moving means is driven by a single drive source, said at different start timing of the movement to the image forming position from the mounting position of the the first image forming unit a second image forming unit and the image An image forming apparatus, wherein a start timing of movement from a forming position to the mounting position is varied . 前記第一の画像形成ユニットの一部は、画像形成装置の鉛直方向において前記第二の画像形成ユニットの一部に対して上方に位置するようにオーバーラップしていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。   The part of the first image forming unit overlaps with the part of the second image forming unit in the vertical direction of the image forming apparatus so as to be positioned above. The image forming apparatus according to 1. 前記第一の画像形成ユニットの前記装着位置から前記画像形成位置への移動の開始タイミングは前記第二の画像形成ユニットの前記装着位置から前記画像形成位置への移動の開始タイミングよりも早く、前記第一の画像形成ユニットの前記画像形成位置から前記装着位置への移動の開始タイミングは前記第二の画像形成ユニットの前記装着位置から前記画像形成位置への移動の開始タイミングよりも遅いことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。 Start timing of the movement to the image forming position from the mounting position of the first image forming unit earlier than the start timing of the movement to the image forming position from the mounting position of the second image forming unit, wherein The start timing of the movement of the first image forming unit from the image forming position to the mounting position is later than the start timing of the movement of the second image forming unit from the mounting position to the image forming position. The image forming apparatus according to claim 2. 前記駆動源がモータであることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the driving source is a motor. 前記駆動源が手動の操作部材であるであることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the driving source is a manual operation member. 前記突き当て部は山形の切り欠き凹部であり、前記画像形成ユニットの被位置決め部は円弧面の凸部であり、前記画像形成ユニットが前記画像形成位置に移動したとき前記凸部が前記凹部に嵌り込むことで突き当て面の２点で相互接触して前記画像形成ユニットが位置決めされることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の画像形成装置。The abutting portion is a notch-shaped concave portion, the positioned portion of the image forming unit is a convex portion of a circular arc surface, and the convex portion becomes the concave portion when the image forming unit moves to the image forming position. 6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming unit is positioned by being fitted to each other at two points on the abutting surface.
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