JPH04147272A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真方式により像担持体上にトナー像を
形成し、転写材上に転写して画像を得るようにした画像
形成装置に関する。特に、像担持体と現像手段、クリー
ニング手段の少なくとも一方とを一体化したプロセスカ
ートリッジを着脱自在に設けたプリンタ、複写機、７ア
クンミリ等の画像形成装置に関する。

〔従来技術〕

プリンタや複写機などの画像形成装置の小型化、軽量化
あるいは高機能化などにともない、画像形成装置の高密
度化、複雑化が進んでいる。一方、般ユーザーであるオ
ペレータでも簡単に保守・管理が行えるように、像担持
体と現像手段、クリニング手段の少なくとも一方とを一
体化したプロセスカートリッジを有する画像形成装置が
開発された。

このプロセスカートリッジを有するプリンタや複写機な
どの画像形成装置は、プロセスカートリッジ内の像担持
体などが消耗、劣化した場合、そのプロセスカートリッ
ジ自体を交換することにより、専門知識を有しないオペ
レータ自身が画像形成装置の保守・管理を容易に行うこ
とかでさるといそものである。そのＩ：めに、装置本体
にプロセスカートリンジの案内部材が設けられており、
プロセスカートリッジをこの案内部材に沿って挿入する
だけで最適な画像が得られるように装填できる。

このような場合従来の装置においては、プロセスカート
リッジの挿入方向と転写材の装填方向とｌｊ直交してい
たため、プロセスカートリッジの取り扱い方向と転写材
の取り扱い方向が異なり、これら作業が面倒であったば
かりでなく、画像形成装置を設置するだめの空間的制約
が大きくならざるを得なかった。さらに、メインテナン
スの場合も作業空間を大きくとる必要があった。

これら欠点を解決すべく特開昭６１−２７９８７０号公
報が提案された。すなわち、転写材の装填方向と上部筐
体に設けられたプロセスカートリ・／ジの着脱方向を一
致させることにより、消耗品の取り扱いや操作を容易に
すると共に、作業空間の制約を小さくすることのできる
画像形成装置が提案されてしする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、特開昭６１−２７９８７０号公報に開示されて
いる画像形成装置は、プロセスカートリッジヲ交換する
際には、上部筐体を開放してオペレータ自身がプロセス
カートリッジを上部筐体から引き出し、さらに、取り出
さなければならい。そのため、その作業は非常ノ二面倒
であるばかりでなく、プロセスカートリッジか重い、あ
るいは大きいとオペレータはかなりの力を必要とする。

さらに、ジャムが発生した場合には、狭い場所に手を入
れて転写材を取り除く必要があり、いくら上部筐体を開
放したとしても、十分な作業スペースを確保することが
できず、そのジャム処理作業は困難なものとなり、しか
も、トナーで汚れた部分や像担持体に直接子が触れるこ
とがあった。また、その作業スペースを確保するために
、プロセスカートリッジを移動若しくは取り外すにして
も、オペレータ自身が上部筐体からプロセスカートリッ
ジを大きく引き出す必要があり、そのような取外し作業
や装填作業は周辺をいためないように慎重な取扱いが要
求されこれら作業は煩わしく細かい神経を使わねばいけ
ないものとなり、従って熟練者でなければジャム処理を
安全に行うことができないという欠点を有している。

本発明は上記欠点を解決するためになされたもので、本
発明の目的は、プロセスカートリッジの移動や交換が簡
単な操作で行うことができ、がっ、搬送不良等の故障ト
ラブルがおきても初心者で充分対処できるようなメイン
テナンス性に優れ故障時処置操作が簡単確実に行えるよ
うにした画像形成装置を提供することにある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この目的は、下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれか１
項の技術手段によって達成される。

（ａ）一体構造の画像杉皮装置本体フレームにスライド
可能に設けられた像担持体を含むプロセスカートリッジ
が、転写体の搬送トラブル発生時または該カートリッジ
の保全点検時に発生させる信号に連動して一定量のリリ
ースと、該リリース方向に設けた外装カバーの開放が連
動するようにしたことを特徴とする画像形成装置。

（ｂ）前記外装カバーは前記プロセスカートリッジの一
部が構成していることを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。

（ｃ）前記開放された外装カバーは前記プロセスカート
リッジの案内手段とさせることを特徴とする請求項ｌ記
載の画像形成装置。

〔実施例〕

次に、本発明を添付図面に示す一実施例に基づいて説明
する。

第１図は、本発明を適用したカラープリンタの主要断面
を左側面から示したものである。装置本体ｌＯは、その
前面に操作パネル１１と開閉自在の上部カバー１２、ト
ナー供給カバー１３、前面カバー１４等によってかこま
れ、内部には着脱自在のプロセスカートリッジ１５と給
紙カセットＩ６が収納されている。

第１図において、像担持体である感光体ベルト１７は、
可接性のベルト表面に感光層を塗設したもので、駆動ロ
ーラ１８と従動ローラ１９の間に張設されている。駆動
ローラ１８は、装置本体１０に設けられたギヤと噛合し
ている駆動ギヤを介して回転しく後述する）、感光体ベ
ルト１７を時計廻り方向に搬送する。また、間隔保持部
材２０により、現像器２３ａ〜２３ｄと感光体ベルト１
７との距離を一定に保ち、安定して良好な画像を形成す
ることを可能としている。本実施例では、像担持体とし
て感光体ベル１−１７を用いているが、本発明はこれに
眠られるものではなく、感光体ドラム等感光層を有する
既存の像担持体にも適用できる。

感光体ベルト１７の周囲には、帯電手段２Ｌ　Ｈ先手段
２２、現像手段２３ａ〜２３ｄ、転写手段２４およびク
リーニング手段２５が配設されている。

帯電手段は、感光体ベルト１７の表面上の感光層を所定
極性で均一に帯電させるためＪこ設けられており、コロ
ナ帯電器、スコロトロン帯電器など既存の帯！＠２１で
あり、ＯＰＣ感光体に対してはスコロトロン帯電器が好
ましく用いられる。

露光手段は、半導体レーザ書き込み系ユニット２２であ
り、帯電器２１により帯電した感光体ベルト１７の表面
を露光して静電潜像を形成する。

現像手段は、異なる色の現像剤、例えばイエロマゼンタ
、シアンおよびブラックの各色トナー（現像剤）をそれ
ぞれ収容した複数個の現像器２３ａ〜２３ｄである。こ
れら各現像器２３ａ〜２３ｄは、感光体ベルト１７と所
定の間隙を保つ現像スリーブ２３１ａ〜２３１ｄと各色
トナーを撹拌する撹拌スクリュ２３２　ａ〜２３２ｄを
備え、感光体ベル）１７上の静電潜像をトナー像に非接
触現像法により顕像化する機能を有している。この非接
触現像法は、接触現像法と異なり、感光体ベルト１７上
に形成された先のトナー像を損なわないことと、感光体
ベルト１７の移動を妨げないので、良好なカラー画像を
得ることができる。現像手段は、本実施例のように異な
る４色のトナーを用いるカラー現像に照らず、単色、２
色あるいは３色のトナーを用いてもよく、この場合の現
像手段はトナーの色の数だけの現像器を感光体ベル）１
７の周囲に配設すればよい。

転写手段は、転写コロナ放電器などの転写極２４により
、感光体ベルト１７上に形成されたトナー像を転写材上
に転写する。この転写手段として、転写極２４のかわり
に転写ドラムなど既存の転写部材を用いてもよい。

クリーニング手段２５は、クリーニングブレード２５１
を有しており、画像形成プロセス中は感光体ベルト１７
の表面より離間した位置に保たれ、転写材にトナー像を
転写後のクリーニング時にのみ感光体ベルト１７表面に
圧接して感光体ベルト１７をクリーニングするように設
けられている。

回収ボックス２６は、クリーニング手段２５により除去
された感光体ベルト１７上の残留トナーを廃トナースク
リュー２６１によってトナー回収管２６２を経て回収し
、収容するだめのものである。

本実施例においては、上述したプリンタの画像形成部を
構成する感光体ベル）１７、帯電器２１各色トナーを収
容した現像器２３ａ〜２３ｄ１　クリーニング手段２５
およびトナー回収ボックス２６の各プロセス部が一体の
プロセスカートリッジ１５内に収められてユニット化さ
れ、装置本体１０に対して一括して着脱することができ
る。しかし、プロセスカートリッジ１５内にユニット化
されるプロセス部はこれに限られるものではなく、少な
くとも感光体ベルト１７と現像器２３ａ〜２３ｄ若しく
は感光体ベルト１７とクリーニング手段２５がユニット
化されていればよく、その他プロセス部が一緒にユニッ
ト化されてもよい。

上述の構成を有するカラー画像形成装置によるカラー居
像形成のプロヤスは次のようにして行われる。

まず、プロセスカートリッジ１５は第１の位置に装填さ
れており、画像形成が可能な状態である。

そして、装置本体ｌＯとは別体の画像読み取り装置から
出力される第１の色の画像信号が前記レーザ書き込み系
ユニット２２に入力されると、レーザ書き込み系ユニッ
ト２２における半導体レーザー（図示せず）でレーザー
ビームが発生される。そのし〜ザービームが駆動モータ
（図示せず）ノニより回転されるポリゴンミラー２２１
により回転走査され、ｆθレンズ２２２、シリンドリカ
ルレンズ２２４および３枚のミラー２２３を経て、予め
帯電器２１によって所定の電荷に一様帯電させられた感
光体ベルト１７の周面上に投射され輝線を形成する。

一方、副走査方向に関しては、感光体ベルト１７の特定
位置に対応したベルトインデックス（図示せず）を検出
して、あるいは、プリント指令信号を受け、この検出あ
るいは指令信号を基準にして画像信号による半導体レー
ザの変調が開始される主走査線が決定される。走査が開
始されると主走査方向に関しては、レーザビームがイン
デックスセンサ（図示せず）によって検知されこの検知
された信号を基準にして、第１の色の画像信号による半
導体レーザの変調が開始され、変調されたレーザービー
ムが感光体ベルト１７の表面上を走査する。従って、レ
ーザービームによる主走査と感光体ベルト１７の搬送に
よる副走査により一様帯電された感光体ベルト１７の表
面上に第１の色に対応する潜像が形成される。この潜像
は、現像手段のうち第１の色に対応するイエロートナー
を収容した現像器２３ａにより現像されて、感光体ベル
ト１７の表面上にイエロートナー像が形成される。その
後感光体ベルト１７は、その表面上にイエロートナー像
を保持したまま、感光体ベルト１７の表面より離間して
いるクリーニングブレード２５１の下を通過した後、第
２の色の画像形成に入る。

すなわち、イエロートナー像が形成された感光体ベル）
１７は、帯電器２１により再び一様帯電され、ついで第
２の色の画像信号が前記レーザー書き込み系ユニット２
２に入力され、前述した第１の色の画像信号の場合と同
様に、感光体ベルト１７の表面上への書き込みが行われ
潜像が形成される。潜像は第２の色としてマゼンタトナ
ーを収容した現像器２３ｂによって現像される。マゼン
タトナー像は、すでに形成されているイエロートナー像
の存在下に形成される。

同様にして、第３の色の画像信号による潜像形成後シア
ントナーを収容する現像器２３Ｃでシアントナー像が形
成され、さらに、第４の色の画像信号による潜像形成後
ブラックトナーを収容する現１ｉ１２３ｄで感光体ベル
ト１７の表面上にブラックトナー像を重ね合わせて、カ
ラートナー画像が感光体ベルト１７の表面上に形成され
る。

これら各現像器２３ａ〜２３ｄの現像スリーブ２３１ａ
〜２３１ｄには直流あるいはさらに交流のバイアスが印
加され、基体が接地された感光体ベル）１７には非接触
現像（ジャンピング現像）が行われるようになっている
。なお、この非接触現像には、ｌ成分現像剤あるいは２
成分現像剤いずれの現像剤でも用いることができる。ｌ
成分現像剤を用いる場合には、小型化が図れるが、現像
の安定性の点で２成分現像剤を用いる現像法の方が優れ
ているので色再現上好ましい。

上述の如く感光体ベルト１７の表面上に形成されたカラ
ートナー画像は、給紙カセット１６から給紙ローラ２７
により供給されタイミングローラ２８により前記カラー
トナー画像とタイミングを合わせた転写材（転写紙）に
転写される。転写器２４は、トナーと逆極性の高圧電源
出力を印加して転写を行う。

かくしてカラートナー画像を転写されｔ；転写材は、駆
動ローラ１８に沿って急激（小径曲率）に方向変換をす
る感光体ベルト１７により確実に分離されて、搬送ベル
ト２９により上方に搬送される。なお、この搬送ベルト
２９には、吸引手段２９１が備えてあり吸引しながら確
実に上方へ搬送する。そして、転写材は定着ローラ３０
によってトナーを溶融固着された後、排紙ローラ３１に
より排紙皿を兼用した上部カバー１２の上面に排出され
る。

一方、転写材へカラートナー画像の転写を終えた感光体
ベルト１７はさらに時計方向に搬送されて、本体フレー
ムに設けられた、除電ランプ又は除電極からなる除電装
置或は露光手段を配設した作用部材のブロック＋０２を
すぎ、そこで感光体ベルト１７の面の除電等を行った上
で、クリーニングブレード２５１を圧接状態としたクリ
ーニング手段２５によって残留したトナーの除去、清掃
が行われる。

クリーニング終了後は、再びクリーニングブレード２５
１が感光体ベルト１７から離間して、新たな画像形成の
プロセスに入る。

次に、プロセスカートリッジ１５の駆動系およびプロセ
スカートリッジ移動の駆動系について第２図〜第５図を
参照にして説明する。

第２図は、プロセスカートリッジ１５の駆動系およびプ
ロセスカートリッジ移動の駆動系を右側面から示した図
である。なお、本実施例で示したプロセスカートリッジ
１５の駆動系およびプロセスカーリッジ移動の駆動系は
、２個のモータＭｌ。

Ｍ２を用いて駆動するようにしたものである。

まず、感光体ベル）１７の駆動系には、モータＭｌから
の駆動力が用いられる。ギヤＧ１２はモータＭ１の軸の
ギヤＧｌｌに噛合するように配設されている。また、プ
ロセスカートリッジ１５が画像形成可能な位置にある時
、感光体ベルト１７を搬送する駆動ローラ１８と同軸に
設けられた駆動ギヤＧ１４は、ギヤＧ１２と一体となっ
て回転するギヤＧＩ３と噛合する。すなわち、モータＭ
１の回転は、ギヤＧＩＬギヤＧＩ２、ギヤＧ１３を介し
て、駆動ギヤＧ１４に伝達されて適当な回転速度に調整
され、さらに、駆動ローラ１８を同図において反時計廻
り方向に駆動ギヤＧ１４と一体となって回転させて感光
体ベルト１７を搬送する。

次に、現像器２３ａ〜２３ｄ、廃トナースクリュー２６
１、　　）ナーホッパ−３５およびプロセスカートリッ
ジ移動手段の駆動系について第２図、第３図を参照にし
て説明する。

本駆動系にはモータＭ２が用いられる。モータＭ２の回
動力は、モータＭ２の軸のギヤＧ２１を介してギヤＧ２
２に伝達される。さらに、ギヤＧ２２と同軸に、かつ、
一体に設けられたギヤＧ２３に伝達され、現像器２３ａ
〜２３ｄの駆動系を駆動する。

まず、現像器２３ａ〜２３ｃｌの駆動系について説明す
る。

ギヤＧ２３に伝達されたモータＭ２の回動力は、ギヤｃ
２４ｂおよびギヤＧ２４ｃに伝達され、また、ギヤＧ２
５ａおよびギヤＧ２５ｂを介して、ギヤＧ２４ａおよび
ギヤＧ２４ｄに伝達される。さらに、１方向の回転のみ
を伝達するためオープンタイプのバネクラッチＣ２１ａ
”Ｃ２１ｄを介して、ギヤＧ２４ａ〜Ｇ２４ｄと同軸に
、かつ、プロセスカートリッジ１５が画像形成可能な位
置にあってはプロセスカートリッジ１５に設けられた現
像器駆動ギヤＧ２７ａ〜Ｇ２７ｄと噛合するようにギヤ
Ｇ　２６ａ　−Ｇ　２６ｄが配設されている。そして、
現像器駆動ギヤＧ２７ａ〜Ｇ２７ｄに伝達された回転力
は、プロセスカートリッジ１５に設けられたギヤを介し
て現像スリーブ２３１ａ〜２３１ｄと撹拌スクリュー２
３２ａ〜２３２ｄに伝達して、現像器を駆動する。すな
わち、モータＭ２の回転は、ギヤＧ２１、ギヤＧ２２、
ギヤＧ２３を介してギヤＧ２４ｂおよびギヤＧ２４ｃに
伝達し、さらにギヤＧ２５ａ、ギヤＧ２５ｂを介してギ
ヤＧ２４ａおよびギヤＧ２４ｂに伝達し、そして、必要
に応じてクラッチを接続して現像器駆動ギヤＧ　２７ａ
　−Ｇ　２７ｄに伝達して現像器２３ａ〜２３ｄを駆動
する。なお、画像形成中の現像器２３ａ〜２３ｄの駆動
は、画像形成の各色に対応する現像器のみを駆動し、か
つ、後述するプロセスカートリッジ１５の移動の際には
現像器２３ａ〜２３ｄを駆動しないようにするとよい。

このために、クラッチＣ２１ａ−Ｃ２１ｄのラチェット
（図示せず）に当接する爪を有するそれぞれのカム（図
示せず）を位相差をつけ、さらに、どのクラッチも接続
されないような位置を含めた５つの選択位置を設けてス
テップモータ（図示せず）によって制御するとよい。例
えば、各クラッチに対応する４つのカムの爪を７２度の
位相差を同軸上に設け、ステップモータを７２度ずつ回
転させることにより、現像器２３ａ〜２３ｄのうち１つ
のみが駆動するかあるいはいずれも駆動しないように制
御することができる。

次に、プロセスカートリッジ１５の移動手段について説
明する。

ギヤＧ２２に伝達されたモータＭ２の回転力は、ギヤＧ
２２と一体となって回動するプーリＰ２１とタイミング
ベルトＴＢＩを介してプーリＰ２２に伝達され、プロセ
スカートリッジ移動手段の駆動系を駆動する。

プロセスカートリッジ移動手段の駆動系に関して、プー
リ２２に伝達された回転力は、プーリＰ２２と一体とな
って回転するギヤＧ２８と噛合しているギヤＧ２９に伝
達し、さらに該ギヤＧ２９と噛合しているギヤＧ３０に
伝達される。そして、その回転力は、必要に応じて電磁
クラッチＣ２２を介してギヤＧ３１に伝達される。ギヤ
Ｇ３１とギヤＧ３２は交差軸歯稟であって、ギヤＧ３１
に伝達された回転力をビニオンＰに伝達する（第４図参
照）。このビニオンＰは、プロセスカートリッジ１５の
側面に設けらレタラックＲと噛合することが可能であり
、ピニオンＰの回動とラックＲのスライドとによってプ
ロセスカートリッジ１５を左右方向に移動させる。

このプロセスカートリッジ１５の移動に関しては、後段
において詳説する。

次に、廃トナーの回収の駆動系について説明する。

プーリＰ２２に伝達されたモータＭ２の回転力は、必要
に応じて、オープンタイプのバネクラッチＣ２２Ａを介
してプーリＰ２３に伝達され、廃トナースクリュー２６
１の駆動系を駆動する。

廃トナースクリュー２６１の駆動系に関して、該プーリ
Ｐ２３と一体になって回転するギヤＧ３３とプロセスカ
ートリッジ１５の側面に設けられた廃トナースクリュー
駆動ギヤＧ３４とが噛合して、プーリＰ２３に伝達され
た回転力が廃トナースクリュー２６１を駆動する。廃ト
ナースクリュー２６１は、クリーニング手段２５によっ
て除去された感光体ベルト】７上の残留トナーを回転す
るコイルバネを内蔵するトナー回収管２６２を通してト
ナー回収ボ、クス２６へ搬送する。

次に、トナーホッパー３５ａ〜３５ｄの駆動系について
説明する。

プーリＰ２３に伝達されたモータＭ２の回転力は、タイ
ミングベルトＴＢ２を介してプーリＰ２４に伝達され、
必要に応じてバネクラッチＣ２４を介してギヤＧ３５に
、さらに該ギヤＧ３５と噛合しているギヤＧ３６に伝達
される。そして、必要に応じて、バネクラッチＣ２５ａ
　−Ｃ２５ａを接続してギヤＣ，３６と一体となって回
転するギヤＧ　３７ａ　−Ｇ　３７ｄと噛合しているギ
ヤＧ　３８ａ　−Ｇ　３８ｄが回転する。そして、トナ
ーホッパー撹拌部材３５１ａ〜３５１　ｄがギヤＧ３８
ａ−Ｇ３８ｄと一緒に回転してトナーホッパー３５ａ〜
３５ｄ内の供給用トナーを撹拌するとともに、ギヤＧ、
３８ａ　−Ｇ　３８ｄと噛合しているギヤＧ３９ａ−Ｇ
３９ｄと同軸に設けられた供給トナースクリュー３５２
ａ〜３５２ｄが回転して供給用トナーをプロセスカート
リッジＩ５内の現像器２３ａ〜２３ｄに搬送する。

なお、トナーホッパー３５ａ〜３５ｄは、前記現像器２
３ａ〜２３ｄの駆動と対応して駆動させる。すなわち、
画像形成中の色に対応する現像器が駆動していれば、同
色の供給用トナーを収容しているトナーホッパーだけを
駆動する。この駆動の制御には、バネクラッチＣ２５ａ
　−Ｃ２５ｄが用いられ、現像器駆動の制御と同様にス
テップモータとカム（いずれも図示せず）を用いて行う
ことができる。

なお、本実施例において感光体ベルト１７の駆動系と現
像器２３ａ〜２３ｄ１廃トナースクリユー２６１、トナ
ーホッパー３５およびプロセスカートリング移動手段の
駆動系とは、２つのモータＭｌ、Ｍ２を用いて駆動して
いるが、これらの駆動を１つのモータで行ってもよい、
あるいは、プロセスカートリッジ移動手段用に専用モー
タを設けてもよいことはいうまでもない。

次に、プロセスカートリッジ１５の移動を第１図のＡＡ
断面の矢視図である第５図と、プロセスカートリッジ１
５の移動を模式的に示した第６図を用いて説明する。

プロセスカートリッジ１５にはその側面に移動のだめの
突出部材３６とう／りＲが設けられ、また、画像形成の
だめの駆動ギヤＣＩ４、現像器駆動ギヤＧ　２７ａ　−
Ｇ　２７ｄおよび廃トナースクリュー駆動ギヤＧ３４が
設けられている。

一方、装置本体ｌＯのプロセスカートリッジ収納室内に
は、プロセスカートリッジ１５の突出部材３６を嵌入さ
れることによりプロセスカートリッジ１５を懸吊するガ
イド部材３７と、駆動ギヤＧ１４、現像器駆動ギヤＧ　
２７ａ　−Ｇ　２７ｄおよび廃トナースクリュ駆動ギヤ
Ｇ３４に対応するギヤＧ１３、ギヤＧ２６ａ〜Ｇ２６ｄ
およびギヤＧ３３が配設されている。また、ピニオンＰ
がプロセスカートリッジ１５に設けられたランクＲと噛
合可能に設けられている。このようにして、プロセスカ
ートリッジ１５は水平またはそれに近い斜め方向に移動
可能になる。このような移動方向は該プロセスカートリ
ッジ１５を着脱するにあｌユって極めて安全で操作性が
よく、また、後述するように移動時トナーホッパー３５
と現像器２３間のジヨイントを離したときにもプロセス
カートリッジの現像器からトナーがこぼれて飛散したり
しないという利点が生ずる。さらに、このガイド部材３
７には第１および第２のマイクロスイッチＭＳＩ、ＭＳ
２が設けられている。この第１および第２のマイクロス
イッチＭＳＩ、ＭＳ２は、プロセスカートリッジ１５の
位置を検出するための検出手段である。ここで、第１お
よび第２のマイクロスイッチＭＳＩ、ＭＳ２は、プロセ
スカートリッジ１５に設けられた駆動ギヤＧ１４、現像
器駆動ギヤＧ　２７ａ　−Ｇ　２７ｄ　、廃トナースク
リュー駆動ギヤＧ３４と装置本体１０に設けられたギヤ
Ｇ１３、ギヤＧ２６ａ−Ｃ；２６ｄ、ギヤＧ３３とが噛
合して画像形成が可能となる第１の位置、および、第１
の位置と比べさらに転写器２４から離間した位置すなわ
ちプロセスカートリッジ１５の挿入方向と逆方向に第１
の位置から退避した第２の位置を検出し、その位置信号
を制御部へ出力する。ただし、第２の位置は、プロセス
カートリッジ１５の重心が装置１０外にならないように
するとよい。これは、プロセスカートリッジ１５の重心
が装置外にあると、ラックＲとピニオンＰの噛み合いが
悪くなり、プロセスカートリッジ１５の取り出し、挿入
が困難になるためである。これら第１および第２の位置
を検出する位置検出センサは、マイクロスイッチだけに
限られるものではなく、光電スイッチ、磁気スイッチ等
を用いた既存の各種センサを用いてもよい。また、第１
および第２のマイクロスイッチＭＳＩ％ＭＳ２はガイド
部材３７に設ける必要性はなく、算ｌおよび第２の位置
が検出できればよいので、装置本体１０に設けてもよい
。

まず、プロセスカートリッジ１５を取り出す場合、第６
図（ａ）に示すようにプロセスカートリッジ１５が第１
の位置にあり、駆動ローラ１８と転写極２４とは所望の
距離を保ち（転写部材が転写ドラムの場合は適当な圧着
力を有し）、プロセスカートリッジ１５に設けられた駆
動ギヤＧ１４、現像器駆動ギヤＧ　２７ａ　−Ｇ　２７
ｄ　、廃トナースクリュー駆動ギヤＧ３４と装置本体１
０に設けられたそれぞれを駆動するためのギヤＧ１３、
ギヤＧ　２６ａ　−Ｇ　２６ｄ　、ギヤＧ３３とは噛合
しており、画像形成が最適に行うことが可能な状態であ
る。また、ランクＲとピニオンＰとは噛合されている。

転写体のトラブル発生時には自動的に警報ランプが点灯
するとともにオペレータがそれを受けて、装置本体１０
の前面に設けられた操作パネル１１のプロセスカートリ
ッジ取り出しボタンを押すと制御部に取り出し信号が入
力される。また、プロセスカートリッジ１５を保全点検
のために取出したいときも、前記取り出しボタンを押し
て同様の信号が入力される。この時、操作パネル１１の
プリントボタンからのプリント信号および感光体ベルト
駆動部、定着部、排紙部、給紙部などの画像形成プロセ
スが作動しているという感光体ベルト駆動信号、定着駆
動信号、排紙駆動信号、給紙駆動信号などの画像形成プ
ロセス信号が出ていない状態であれば、制御部は先ず、
前面の外装カバー１４の開放信号を発してそれを開放し
、更にプロセスカートリッジ移動手段の駆動部であるモ
ータＭ２８よび電磁クラッチＣ２２へ信号を発し、プロ
セスカートリッジ１５をｗｃｌの位置から１ｇ２の位置
に移動さすためにピニオンＰを回転させ、ガイド部材３
７に沿って第２の位置の方向へプロセスカートリッジ１
５ヲ移動させる（第６図（ｂ）参照）。この際プロセス
カートリッジ１５は前述のように精密な径路にガイドさ
れながら移動するので周辺をいためたりすることなく移
動する。また、前面の外装カバー１４の開放はプロセス
カートリッジ１５の移動開始の信号によって自動的に行
わせてもよい。

そして、第６図（ｃ）に示すようにプロセスカートリッ
ジ１５が移動すると、第２のマイクロスイッチＭＳ２が
ＯＦＦになることによりプロセスカートリッジ１５が第
２の位置にまで移動したことを検知して制御部にその信
号を送る。制御部はその信号を受けると、電磁クラッチ
Ｃ２２を解除するとともにモータＭ２の回転を止める。

すなわち、プロセスカートリッジ１５は、ラックＲとピ
ニオンＰが噛合した状態で第２の位置で停止し、第１の
位置から第２の位置にまで退避する。

従って、この位置でジャム処理などの作業空間を大きく
確保でき、また、この状態で各相互部材間の距離も大き
く隔離され、開放された前面の外装カバー１４も第２の
位置から手動で外に取り外すための案内ガイドを形成す
ることになり、プロセスカートリッジ１５を全く熟練を
要することなく安心して、第２の位置から僅かに引き出
し、更にそのまま大きく移動することによって装置本体
ｌＯより容易に取り出すことが可能になる。

逆に、プロセスカートリッジ１５を装置本体１０内に挿
入する場合、プロセスカートリッジ１５を開かれた前面
の外装カバー１４の内面を案内としてプロセスカートリ
ッジ１５の突出部３６をプロセスカートリッジ収納室内
のガイド部材３７に沿わして挿入載置し、ラックＲとピ
ニオンＰを噛合させ、プロセスカートリッジ１５が第６
図（Ｃ）に示す第２の位置にきて、更に、そこを僅か過
ぎて第６図（ｂ）に示すように前記第２のマイクロスイ
ッチＭＳ２をＯＮさせる位置までもたらすことは、極め
て簡単な操作で、周辺への障害を気にすることなく作業
でき、しかも安全確実に短時間に完了させることが可能
になる。

この状態からプロセスカートリッジ１５を画像形成が可
能な第１の位置に移動させるために、第２の位置にある
プロセスカートリッジ１５をさらに挿入するか、あるい
は、操作パネル１１のセットボタンを押すことにより制
御部にセット信号を入力する。制御部は、このセット信
号が入力されると、モータＭ２と電磁クラッチＣ２２に
信号を送り、プロセスカートリッジ１５を第２の位置か
ら第１の位置に移動させるためにビニオンＰを回転（取
り出す場合の回転方向とは逆回転）させ、ガイド部材３
７に沿って第１の位置の方向へプロセスカートリッジ１
５を極めて精巧安全に自動的に移動させる（第６図（ｂ
））。

さらに、プロセスカートリッジ１５が移動すると、第６
図（ａ）に示すように第１のマイクロスインチＭＳＩに
よりプロセスカートリッジ１５が第１の位置にまで移動
したことを検知して制御部にその信号を送る。制御部は
その信号を受けると、電磁クラッチＣ２２を解放すると
ともにモータＭ２の回転を止める。すなわち、プロセス
カートリッジ１５は、第１の位置で停止し、プロセスカ
ートリッジ１５に設けられた駆動ギヤＧ１４、現像器駆
動ギヤＧ２７ａ−Ｇ２７ｄ、廃トナースクリュー駆動ギ
ヤＧ３４と装置本体ｌＯに設けられたギヤＧ１３、ギヤ
Ｇ２６ａ〜Ｇ２６ｄ、ギヤＧ３３と噛合して、画像形成
が可能な状態となる。この時、プロセスカートリッジ１
５内の各現像器２３ａ〜２３ｄのトナー補給口３８ａ〜
３８ｄに対し、対応するトナーホッパ３５ａ〜３５ｄの
各トナー搬送管３５３ａ〜３５３ｄの先端ジヨイント部
が自動的に接続してトナーの補給が行われる状態となる
。なお、図示はしないが移動中はジヨイント部が自動的
にはずされシャッタが閉められる。しかし現像器側の口
は、カートリッジが水平または水平に近い状態にあるの
で、上方に開口したままにしておいてもトナーがこぼれ
落ちることがないという利点が生まれる。従って、プロ
セスカートリッジ１５の交換やジャム処理後、簡単な操
作をするだけでプロセスカートリッジ１５が自動的に挿
入されるので、オペレータの煩わしさが大幅に軽減され
るばかりでなく、確実な画像形成の位置にプロセスカー
トリッジ１５をセットできる。

一方、上部カバー開放手段を第７図を用いて説明する。

上部カバー１２は、上部カバー軸３９により軸支されて
いる。また、上部カバー軸３９の周りに巻かれている巻
きバネ４０と一方が装置本体ｌＯに他方が上部カバーに
取り付けられたピン４１によって上部カバー１２は開放
するように、すなわち同図において反時計方向にバネ付
勢されている。また、ソレノイド４２は、上部カバ〜１
２が閉じているときその上部カバー１２を掛止すること
ができるように配設されている。

上述の構成を有する上部カバー開放手段により、画像形
成プロセス中の上部カバー１２は、閉じた状態にあり、
また上部カバー１２は排出ローラ３１により排出される
転写済みの転写材の排出器を兼用している（第７図（ａ
））。そして、ジャム処理時などの場合、装置本体１０
の前面に設けられた操作パネル１１の取り出しボタンが
押され、がっ、画像形成プロセス信号が出力されていな
ければ、制御部は前述のようにプロセスカートリッジ移
動手段にプロセスカートリッジ１５を移動させるように
移動信号を発するとともに、上部カバー開放手段である
ソレノイド４２に開放信号を発する。開放信号を受けた
ソレノイド４２は、その軸を後退、すなわち、上部カバ
ー１２の掛止を止める。すると、バネ付勢されていた上
部カバー１２はその付勢力により開放される（ｔＪｇ７
図（ｂ））。このようにして開放された上部カバー１２
の開放口からジャムの原因となった転写材を簡単に見付
は出し、そして容易に取り除くことができる。なお、上
部カバー開放手段は、本実施例だけに限られるものでは
なく、上部カバー軸３９と反対側に掛止することのでき
る部材を設けてもよい。また、上部カバー軸３９にギヤ
と該ギヤと噛合するモータを設け、制御部からの開放信
号が出力されると該モータが回転して上部カバー１２を
開放するようにしてもよい。この場合、制御部にセット
信号が入力されると該モータが逆方向に回転して上部カ
バー１２を閉じるようにすることもできる。

前面の外装カバー１４の開閉機構も前述の上部カバー１
２のものと全く同じに構成しであるので、更に詳しい説
明は、繰返しになるので省略する。

以上、説明したプロセスカートリッジ１５の移動制御と
上部カバー１２および前面の外装カバー１４との開放制
御は、第８図に示すようになる。すなわち、制御部に取
り出し信号が入力され操作パネル１１に表示される。こ
の時、その表示に連動して操作部からのプリント信号お
よび感光体ベルト駆動部、定着・排紙部、給紙部からそ
れぞれが駆動しているという感光体ベルト駆動信号、定
着・排紙駆動信号、給紙駆動信号が出ていない状態であ
れば制御部はプロセスカートリッジ移動手段に移動信号
を発する。プロセスカートリッジ移動手段部は、プロセ
スカートリッジ１５を第１の位置から第２の位置に移動
さすためにプロセスカートリッジ移動駆動系を制御し、
プロセスカートリッジ１５が第２の位置に移動したこと
を検知する位置検出信号が得られるとプロセスカートリ
ッジ移動駆動系を停止させる。一方、制御部はプロセス
カートリッジ移動手段に移動信号を発するとともに上部
カバー１２の開放手段および前面の外装カバー１４の開
放手段にも開放信号を発し上部カバー１２および外装カ
バー１４を開放する。換言すれば、ジャムが発生したり
、プロセスカートリッジ１５を交換する際、先ずトラブ
ルが検知されると画像形成動作が停止する。そして、操
作パネル１１上にその内容がメツセージとして表示点滅
されるとともにそれに連動して第９図に示すように前面
の外装カバー１４が開放しプロセスカートリッジ１５が
＄２の位置に退避するとともに上部カバー１２が開放し
、ジャム発生箇所のユニット部材の状況が装置本体１０
の上方より詳細に観察され、ジャムとなった転写材を容
易に確認して取り除くことができ、また、感光体ベルト
の耐用回数満了や中間時の保全点検が必要なときの場合
はそのサインが操作パネル１１に表示されると共に保全
点検交換作業のため第２の位置にあるプロセスカートリ
ッジ１５はオペレータによって、更に、わずかに引き出
され、開放された前面の外装カバー１４の内側の案内面
１４Ａを滑らせて取り外すことができるため、プロセス
カートリッジ１５の保全点検や部品の交換が容易になる
。

尚、転写材のジャムトラブルやプロセスカートリッジ１
５の保全点検修理交換等のために第１位置から第２位置
への解放移動、即ちリリース指令が出されると、それに
よって前面の外装カバー１４の開放や、上部カバー１２
の開放やプロセスカートリッジ１５のリリースが同時に
行われるようにしてもよいし、先ずリリースが始動し、
その始動を検出して前記各カバー１２．１４が開放され
るようにしてもよい。

また、前面の外装をプロセスカートリッジ１５の一部で
兼ねさせ、スマートに画像形成装置を構成させることが
可能である。しかしこの場合にはプロセスカートリッジ
１５の取り外し作業に当たって案内の役目をさせる外装
カバーの機能をもたせることが不可能になり、当然なが
らやや取り外しに難点がでてくる。

その他、トナー補給サイン、廃トナー満杯サインや供給
カセット内紙無しサインが操作パネル１１に表示される
ので、実に処理操作が直感的でやり易くなる。ここでプ
ロセスカートリッジ１５の後部に位置する廃トナー回収
ボックス２６は、プロセスカートリッジが第２の位置に
後退しているときは装置本体ｌＯの外部に出ているので
該ボックス２６内の袋に集められた廃トナーを袋ごと簡
単に取り除ける。

本実施例では画像形成プロセスとして、感光体ベルト上
にカラートナー像を形成した後−回で転写材に転写する
作像法について述べたが、転写ドラム上の転写紙上に重
ねてトナー像を転写するカラー作像法であっても良い。

またモノクロプロセスを利用した通常のモノクロプリン
タにも適用可能である。また、現像方法として非接触現
像法の場合にについて述べたが、本発明はこの非接触現
像に限られるものではなく、接触現像にも適用できる。

さらに、本実施例で示した駆動系は、はんの−例にしか
過ぎず、これらギヤ、クラッチ、ベルト等の組み合わせ
に限られるものでもないことはいうまでもない。

第１Ｏ図には、本発明を適用した他の実施例として転写
ドラム形式の画像形成装置を示している。

プロセスカートリッジ１５部分については、先の実施例
と大略向じだが、トナーホッパー３５ａ　ヲプロセスカ
ートリッジ１５内にユニット化したものである。転写ド
ラム形式の画像形成装置は、感光体ベルト１７の転写部
分に転写ドラム５０を当接するようにしたもので、その
転写ドラム５０は感光体ベルト１７と同期を保って反時
計方向に回転する。転写ドラム５０の外周には転写材を
巻き付けた状態として、巻き付けた転写材上に感光体ベ
ルト１７上に形成した各色毎のトナー像を転写し、転写
材上で各色のトナー像を重ね合わせた後、転写ドラム５
０より分離し、定着後装置本体１０の上部に排出したも
のである。

転写ドラム５０の周縁部には、転写材を静電的に吸着す
るよう設けられた帯電器５０１１転写材を転写ドラム５
０に機械的に巻き付けるための巻き付は部材５０２が設
けられていて、巻き付は部材５０２は先端部にローラを
有していて、最初に転写材が転写ドラム５０に巻き付く
時のみ当接する。また、転写ドラム５００局面には、グ
リッパ５０３が設けられていて、同期して搬送された転
写材の先端部を保持するよう作用する。転写器５０４は
、感光体ベルト１７上のトナー像を転写材上に静電的に
転写する。

分離除電極５０５と分離爪５０６は転写後の転写材を転
写ドラム５０より分離させる。また、接離可能なりリー
チ５０７は、転写材分離後の転写ドラム５０上に残留し
た付着トナーを除去するものである。

カセットＩ６から給紙された転写材は、同期を保ちなが
ら帯電器５０１によって帯電した転写ドラム５０へと進
入し、巻き付は部材５０２で巻き付き、転写材先端がグ
リッパ５０３で保持されて、転写部へと回転し、転写部
において転写器５０４によって感光体ベル１−１７上に
形成されたイエロートナ像を転写材上に転写する。最初
の転写を終えた転写ドラム５０は回転を継続しクリーナ
５０７によりクリーニングされて次のトナー像を転写す
る。すなわち、２回転目にはマゼンタトナー像を、３回
転目にはシアントナー像を、４回転目にはブラックトナ
ー像を順次重ね合わせるようにして転写する。４色のト
ナー像の転写が終えたところで、転写材は分離除電極５
０５で除電がなされ、分離爪５０６で転写材先端の保持
を解除したうえ分離して定着ローラ３０へと搬送される
。

この実施例の画像形成装置では、転写ドラム５０は装置
本体１０側にあって移動可能なプロセスカートリッジ１
５には含まれない構造となっている。従って、プロセス
カートリッジ１５の移動については前記実施例と同様に
行われる。

ここでプロセスカートリッジ１５を第１の装填位置から
第２の装填位置に移動させると上部カバ１２が開放され
て、転写器２４、搬送路２９、定着器３０のまわりが広
いスペースをもって開放されるので故障処理がやり易く
なるが、このままだと感光体ベルトの露光部は光疲労を
起してしまうので、本体１０に設けたプロセスカートリ
ッジ１５のガイド部材３７に沿った先端部に本体に固定
した支軸３７１のまわりに回動する感光体カバー３７２
を設け、該カバーは常に反時計方向にまわるようにトル
クばねで付勢されており、プロセスカートリッジ１５が
第１の装填位置にあるときは該カートリッジの先端外部
の上面で押し上げられ第１図及び第１０図に示すように
感光体ベルトは転写器２４又は転写ドラム５０に対向し
て開かれている。

しかし、第９図に示すように第２の装填位置に後退する
ときには、該カートリッジ１５の先端部の感光体露出部
は該感光体カバー３７２によって囲まれ光密にされてい
る。

一方、除電ランプ又は除電極からなる除電装置或は露光
手段を配設した作用部材ブロック１０２に対し第１の装
填位置ではプロセスカートリッジ１５の対応する位置に
窓１５４．１５５があけられている。

そして転写材に転写完了後感光体ベルト１７の除電がで
きるようにしである。

しかし、プロセスカートリッジ１５が第２位置に後退し
て上部カバー１２が開放されると外光が前記窓１５４．
１５５から入って感光体を光疲労させてしまうことにな
る。それを防止するためにプロセスカートリッジ１５が
第２の装填位置に後退したときは前記窓１５４．１５５
はガイド部材３７に沿って本体ＩＯに配設されたトナー
ホッパー３５の架台１０３又は、第１０図に示すような
特設の遮蔽板１０３Ａの裏面に入ってかくれてしまい光
密か保たれるようにした。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、トラブル発生や耐用回数満了や廃
トナー満杯等の信号により本発明は前記検知信号と連動
してプロセスカートリッジが画像形成可能な位置から退
避するとともに上部カバーおよび前面の外装カバーを開
放し、簡単確実にトラブル処理を行うことを可能にした
画像形成装置を提供することができた。

更に、本発明の画像形成装置は、簡単な操作で自動的に
プロセスカートリッジが移動し、かつ、上部カバーが開
放するので、オペレータは迷うことなく楽に、かつ、大
きな力を必要とせずにプロセスカートリッジを交換でき
る。また、ジャム処理に際してはプロセスカートリッジ
を第２の位置まで退避させ、上部カバーの開放口から装
置本体の内部を目視することができ、作業空間が大きく
確保できジャム処理の作業性を大幅に向上することがで
きるとともに、ジャムとなった転写材を取り出すときに
像担持体を傷付けるおそれがなくなるだけではなく、像
担持体に直接オペレータの手が触れることがなくなる。

さらに、機械的にプロセスカートリッジを水平または水
平に近い傾斜角で移動させかつ、該カートリッジの第２
位置からの取外し、第２位置への装填作業も開放状態の
外装カバーで案内することも可能にできるので、プロセ
スカートリッジに余計な振動を与えず、現像剤の飛散を
殆ど生じることなくプロセスカートリッジを交換あるい
はジャム処理でき、メインテナンス性の向上という効果
を奏するものである。なお、本画像形成装置がカラープ
リンタの場合、プロセスカートリッジの出し入れカセッ
トの出し入れジャム処理、トナー補給等を本体前面から
すべて操作できる構成としｔ：のでモノクロプリンタの
一方向操作性と同様の使い勝手メンテナンス性が実現で
き　ｔこ　。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用したカラープリンタの主要断面
を左側面から示す図。第２図は、本発明が係る駆動系を
右側面から示した図。第３図は、プロセスカートリッジ
移動の駆動系を上方から示ス図。第４図は、プロセスカ
ートリッジ移動の駆動系の要部を示す図。第５図は、第
１図におけるＡＡ断面の矢視図。第６図は、プロセスカ
ートリッジの移動を模式的に示す模式図。第７図は、上
部カバーの解放機構を示す図。第８図は、制御系を示す
図。第９図は、プロセスカートリッジが第２の位置にあ
るときのカラープリンタを左側面から示した図。第１Ｏ
図は、本発明を適用した転写ドラム形式の画像形成装置
の主要断面図。 １０・・・装置本体　　　　１１・・・操作パネル１２
・・・上部カバー　　　１４・・・前面の外装カバ１４
Ａ・・・内側案内面 １５・・・プロセスカートリッジ １７・・・感光体ベルト１８・・・駆動ローラ２１・・
・帯電器 ２２・・・レーザー書き込み系ユニット２３・・・現像
器　　　　　２４・・・転写極２５・・・クリーニング
手段 ２６・・・トナー回収ポック ３６・・・突出部材 ２７・・・給紙ローラ ２９・・・搬送手段 ３１・・・排紙ローラ ４０・・・巻きバネ ５０・・・転写ドラム １０２・・・作用部材ブロック １０３・・・架台　　　　　１５４，１５５・・・窓３
７１・・・支軸　　　　　３７２・・・感光体カバーＭ
　ｌ　、Ｍ　２・・・モータ　　Ｇ１４・・・駆動ギヤ
Ｇ　２７ａ　”　Ｇ　２７ｄ・・・現像器駆動ギヤＧＩ
３．Ｇ２６ａ−Ｇ２６ｄ−−−ギヤＰ・・・ピニオン　
　　　Ｒ・・・ラックＭＳＩ・・・第１のマイクロスイ
ッチ ＭＳ２・・・第２のマイクロスイッチ ス ３７・・・ガイド部材 ２８・・・タイミングローラ ３０・・・定着ローラ ３９・・・上部カバー軸 ４２・・・ソレノイド ３５・・・トナーホッパー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一体構造の画像形成装置本体フレームにスライド
   可能に設けられた像担持体を含むプロセスカートリッジ
   が、転写体の搬送トラブル発生時または該カートリッジ
   の保全点検時に発生させる信号に連動して一定量のリリ
   ースと、該リリース方向に設けた外装カバーの開放が連
   動するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記外装カバーは前記プロセスカートリッジの一
   部が構成していることを特徴とする請求項１記載の画像
   形成装置。
3. （３）前記開放された外装カバーは前記プロセスカート
   リッジの案内手段とさせることを特徴とする請求項１記
   載の画像形成装置。