JPH0484157A - 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トヲ一体化したプロセスカ
ートリッジを着脱自在に設けたプリンタ、複写機、ファ
クシミリ等の画像形成装置に関する。

〔従来技術〕

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、一般ユーザーである
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・ンジ内の像担
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
うことができるというものである。そのために、装置本
体にプロセスカ−トリッ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は直交していた
ため、プロセスカートリッジの取す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
大きくならざるヲ得なかった。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ッジノ着脱方向を一致
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いる。

〔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を交換する
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、その作業は非常に面倒で
あるばかりでなく、プロセスカートリッジが重い、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、これら作業は煩わしいも
のとなり、ジャム処理を簡単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、又、そのようなときに像担
持体の一部に光疲労がおきて画像形成性能を落してしま
うことがなくかつ、メインテナンス性に優れた画像形成
装置を提供することにある。また、カラー画像形成装置
用のプロセスカートリッジなどの比較的重いプロセスカ
ートリッジの場合でも、安全に、しかも簡単に交換でき
るような画像形成装置を提供することを目的としたもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的は下記技術手段（ａ）、（ｂ）のいずれかによ
って達成される。

（ａ）画像形成装置本体に対し、移動可能に設けられた
プロセスカートリッジの像担持体に対向して該本体に作
用部材を設け、該画像形成装置の開閉部材の開放動作に
対応して該プロセスカートリッジが移動するとき、該プ
ロセスカートリッジにあけられた前記作用部材に対応す
る窓は、該本体に設けられた遮蔽物でカバーされる位置
になるようにしたことを特徴とする画像形成装置。

（ｂ）前記作用部材は除電手段、及び／又は帯電手段及
び／又は露光手段であることを特徴とするａ項記載の画
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１０は、その
前面に操作パネル１１と開閉自在の上部カバー１２、ト
ナー供給カバー１３、前面カバー１４等によってかこま
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１６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、
可撓性のベルト表面に感光層を塗設したもので、駆動ロ
ーラ１８と従動ローラ１９の間に張設されている。駆動
ローラ１８は、装置本体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
て感光体ベルト１７を用いているが、本発明はこれに限
られるものではなく、感光体ドラム等感光層を有する既
存の像担持体にも適用できる。

感光体ベル１−１７の周囲には、帯電手段２１、露光手
段２２、現像手段２３ａ〜２３ｄ１転写手段２４８よび
クリーニング手段２５が配設されている。

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

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

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

転写手段は、転写コロナ放電器などの転写極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
、収容するためのものである。

本実施例においては、上述したプリンタの画像形成部を
構成する感光体ベルト１７、帯電器２１、各色トナーを
収容した現像器２３ａ〜２３ｄ１クリ一ニング手段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画
像形成のプロセスは次のようにして行われる。

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

そして、装置本体１０とは別体の画像読み取り装置から
出力される第１の色の画像信号が前記レーザ書き込み系
ユニット２２に入力されると、レーザ書き込み系ユニッ
ト２２における半導体レーザー（図示せず）でレーザー
ビームが発生される。そのレーザービームが駆動モータ
（図示せず）により回転されるポリゴンミラー２２１に
より回転走査され、ｆθレンズ２２２、シリンドリカル
レンズ２２４および３枚のミラー２２３を経て、予め帯
電器２１によって所定の電荷に一様帯電させられた感光
体ベルト１７の周面上に投射され輝線を形成する。

一方、副走査方向に関しては、感光体ベルト１７の特定
位置に対応したベルトインデックス（図示せず）を検出
して、あるいは、プリント指令信号を受け、この検出あ
るいは指令信号を基準にして画像信号による半導体レー
ザの変調が開始される主走査線が決定される。走査が開
始されると主走査方向に関しては、レーザビームがイン
デックスセンサ（図示せず）によって検知されこの検知
された信号を基準番こして、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Ｉ７は、その表面上にイエロートナー
像を保持したまま、感光体ベルト１７の表面より離間し
ているクリーニングブレード２５１の下を通過した後、
第２の色の画像形成に入る。

すなわち、イエロートナー像が形成された感光体ベルト
Ｉ７は、帯電器２１１こより再び一様帯電され、ついで
第２の色の画像信号か前記レーザー書き込み系ユニット
２２に入力され、前述した第１の色の画像信号の場合と
同様に、感光体ベルト１７の表面上への書き込みが行わ
れ潜像が形成される。潜像は第２の色としてマゼンタト
ナーを収容した現像器２３ｂによって現像される。マゼ
ンタトナー像は、すでに形成されているイエロートナー
像の存在下に形成される。

同様にして、第３の色の画像信号による潜像形成後シア
ントナーを収容する現像器２３ｃでシアントナー像が形
成され、さらに、第４の色の画像信号による潜像形成後
ブラックトナーを収容する現像器２３ｄで感光体ベルト
１７の表面上にブラックトナー像を重ね合わせて、カラ
ートナー画像か感光体ベルト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ト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がら給紙ローラ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た転写材は、駆動
ローラ１８に沿って急激（小径曲率）に方向変換をする
感光体ベルト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２
９には、吸引手段２９１が備えてあり吸引しながら確実
に上方へ搬送する。そして１、転写材は定着ローラ３０
によってトナーを溶融固着された後、排紙ローラ３１に
より排紙皿を兼用した上部カバー１１の上面に排出され
る。

一方、転写材へカラートナー画像の転写を終えた感光体
ベルト１７はさらに時計方向に搬送されて、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１０２をす
ぎ、そこで感光体ベル１−１７の面の除電等を行った上
で、クリーニング手段ド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。クリニング終了後は、再びクリーニングブレ
ード２５１が感光体ベルト１７から離間して、新たな画
像形成のプロセスに入る。

次に、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ト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、感光体ベルト１７の駆動系には、モータＭｌから
の駆動力が用いられる。ギヤＧ１２はモータＭｌ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Ｇ１３と噛合する。すなわち、モータＭ
ｌの回転は、ギヤＧｌｌ、ギヤＧ１２、ギヤＧ１３を介
して、駆動ギヤＧ１４に伝達されて適当な回転速度に調
整され、さらに、駆動ローラ１８を同図において反時計
廻り方向に駆動ギヤＧ１４と一体となって回転させて感
光体ベルト１７を搬送する。

次に、現像器２３ａ〜２３ｄ１廃トナースクリユー２６
Ｌ　　トナーホッパー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Ｇ
２４ｂおよびギヤＧ２４ｃに伝達され、また、ギヤＧ２
５ａおよびギヤＧ２５ｂを介して、ギヤＧ２４ａおよび
ギ□ヤＧ２４ｄに伝達される。さらに、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Ｃ２１
ａ−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
２３２ａ　〜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Ｇ２１ＬギヤＧ２
２、ギヤＧ２３を介してギヤＧ２４ｂおよびギヤＧ２４
Ｃ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　２
７ａ　−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は交差軸歯車であって、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）。このピニオンＰは、プロセスカートリッジ１５の
側面に設けられたラック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１７上の残留トナーを回転す
るコイルバ坏を内蔵するトナー回収管２６２を通してト
ナー回収ボックス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Ｐ　２］こ伝達されたモータ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Ｃ２５
ａ　”　Ｃ２５ｄを接続してギヤＧ３６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Ｇ３８ａ−Ｇ３８ｄが回転する。そして、トナーホ
ッパー撹拌部材３５１ａ〜３５１ｄがギヤＧ３８ａ−Ｇ
３８ｄと一緒に回転してトナーホッパー３５ａ〜３５ｃ
ｌ内の供給用トナーを撹拌するとともに、ギヤＧ　３８
ａ　−Ｇ　３８ｄと噛合しているギヤＧ３９ａ−Ｇ３９
ｄと同軸に設けられた供給トナースクリュー３５２ａ〜
３５２ｄが回転して供給用トナーをプロセスカートリッ
ジ１５内の現像器２３ａ〜２３ｄに搬送する。

なお、トナーホッパー３５ａ〜３５ｃｌは、前記現像器
２３ａ〜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Ｃ２５
ａ　−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〜２３ｄ、廃トナースクリュー２６１１トナ
ーホツパー３５およびプロセスカートリッジ移動手段の
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とラックＲが設けられ、また、画像形成の
ための駆動ギヤＧ１４、現像器駆動ギヤＧ　２７ａ　−
Ｇ　２７ｄおよび廃トナースクリュー駆動ギヤＧ３４が
設けられている。

一方、装置本体１０のプロセスカートリッジ収納室内に
は、プロセスカートリッジ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　２７ｃｌおよび廃トナースクリュー駆動
ギヤＧ３４に対応するギヤＧ１３、ギヤＧ２６ａ〜Ｇ２
６ｄ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に設けられたラックＲ
と噛合可能に設けられている。さらに、このガイド部材
３７には第１および第２のマイクロスイッチＭＳ１、Ｍ
Ｓ２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　−Ｇ２６ｄ　１　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ｌＯ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のマイクロスインチＭＳＩ、ＭＳ
２はガイド部材３７に設ける必要性はなく、第１および
第２の位置が検出できればよいので、装置本体ＩＯに設
けてもよい。

まず、プロセスカートリッジ１５を取り出す場合、第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エ５に設けられた駆
動ギヤＧ１４、現像器駆動ギヤＧ　２７ａ　−Ｇ　２７
ｃｌ　１廃トナースクリユー駆動ギヤＧ３４と装置本体
ｌＯ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、ラックＲとピニオンＰとは噛合されている
。

前面カバー１４を開け、装置本体１０の前面に設けられ
た操作パネル１１の取り出しボタンを押すと制御部に取
り出し信号が入力される。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、給紙駆動信号なとの画像形成プロ
セス信号が出ていない状態であれば、制御部はプロセス
カートリッジ移動手段の駆動部であるモータＭ２および
電磁クラッチＣ２２へ信号を発し、プロセスカートリッ
ジＩ５を第１の位置から第２の位置に移動さすためにピ
ンニオンＰを回転させ、ガイド部材３７に沿って第２の
位置の方向へプロセスカートリッジ１５を移動させる（
第６図（ｂ）参照）。

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、ジャム処理などの作業空間を大きく確保でき、
プロセスカートリッジ１５を僅かに引き出すことによっ
て装置本体ｌＯより容易に取り出すことができる。

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の突出部３６を
プロセスカートリッジ収納室内のガイド部材３７に沿わ
して挿入し、ラックＲとピニオンＰを噛合し、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、そこを僅が過ぎて第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
で挿入する。

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ヲさらに挿入するか、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ピニオンＰを回転（取
す出す場合の回転方向とは逆回転）させ、ガイド部材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を移動させる（第６図（ｂ））。

さらに、プロセスカートリッジ１５が移動すると、第６
図（ａ）に示すように第１のマイクロスイッチＭＳｌに
よりプロセスカートリッジ１５が第１の位置にまで移動
したことを検知して制御部にその信号を送る。制御部は
その信号を受けると、電磁クラッチＣ２２を解放すると
ともにモータＭ２の回転を止める。すなわち、プロセス
カートリッジ１５は、第１の位置で停止し、プロセスカ
ートリッジ１５に設けられた駆動ギヤＧ１４、現像器駆
動ギヤＧ２７ａ　−Ｇ　２７ｄ　、廃トナースクリュー
駆動ギヤＧ３４と装置本体１０に設けられたギヤＧ１３
、ギヤＧ２６ａ〜Ｇ２６ｃｌ、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１５内の各現像器２３ａ〜２３ｄのトナー補給口
３８ａ〜３８ｄに対し、対応するトナーホッパ３５ａ〜
３５ｄの各トナー搬送管３５３ａ〜３５３ｄが自動的に
接続してトナーの補給が行われる状態となる。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、上部カバー解放手段を第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１、上部カバー軸３９の周りに巻かれている
巻きバネ４０と一方か装置本体１０に他方が上部カバー
に取り付けられたピン４１によって上部カバー１２は解
放するように、すなわち同図において反時計方向にバネ
付勢されている。また、ソレノイド４２は、上部カバー
１２が閉じているときその上部カバー１２を掛止するこ
とができるように配設されている。

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

以上、説明したプロセスカートリッジ１５の移動制御お
よび上部カバー１２の開放制御は、第８図に示すように
なる。すなわち、操作パネル１１の取り出しボタンが押
されると制御部に取り出し信号が入力される。この時、
操作部のプリントボタンからのプリント信号および感光
体ベルト駆動部、定着・排紙部、給紙部からそれぞれが
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開
放手段にも開放信号を発し上部カバー１２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、操作パネル１１の取り出しボタン
を押すだけで、第９図に示すようにプロセスカートリッ
ジ１５が第２の位置に退避するとともに上部カバー１２
が開放するため、装置本体ｌＯの上方よりジャムとなっ
た転写材を容易に確認でき取り除くことができ、また、
第２の位置にあるプロセスカートリッジ１５をわずかに
引き出し取り外すことができるため、プロセスカートリ
ッジ１５の交換が容易になる。さらに、画像形成プロセ
スの動作中に取り出しボタンが押されたとしても、制御
部においてその信号をキャンセルし、プロセスカートリ
ッジ１５は移動せず上部カバー１２も開放しないことに
なる。

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

転写ドラム５０の周縁部には、転写材を静電的に吸着す
るよう設けられた帯電器５０１、転写材を転写ドラム５
０に機械的に巻き付けるための巻き付は部材５０２が設
けられていて、巻き付は部材５０２は先端部にローラを
有していて、最初に転写材が転写ドラム５０に巻き付く
時のみ当接する。また、転写ドラム５０の周面には、グ
リッパ５０３が設けられていて、同期して搬送された転
写材の先端部を保持するよう作用する。転写器５０４は
、感光体ベルト１７上のトナー像を転写材上に静電的に
転写する。

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

カセット１６から給紙された転写材は、同期を保ちなが
ら帯電器５０１によって帯電した転写ドラム５０へと進
入し、巻き付は部材５０２で巻き付き、転写材先端がグ
リッパ５０３で保持されて、転写部へと回転し、転写部
において転写器５０４によって感光体ベルト１７上に形
成されたイエロートナ像を転写材上に転写する。最初の
転写を終えた転写ドラム５０は回転を継続しクリーナ５
０７によりクリーニングされて次のトナー像を転写する
。すなわち、２回転目にはマゼンタトナー像を、３回転
目にはシアントナー像を、４回転目にはブラックトナー
像を順次重ね合わせるようにして転写する。４色のトナ
ー像の転写が終えたところで、転写材は分離除電極５０
５で除電がなされ、分離爪５０６で転写材先端の保持を
解除したうえ分離して定着ローラ３０へと搬送される。

この実施例の画像形成装置では、転写ドラム５０は装置
本体１０側にあって移動可能なプロセスカートリッジ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ー１２が開放さ
れて、転写器２４、搬送路２９、定着器３゜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かやり易
くなるが、このままだと感光体ベルトの露出部は光疲労
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３７
２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ｔこ後退す
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の除電かで
きるようにしである。

しかし、プロセスカートリッジＪ５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１０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。

また、作用部材１０２は装置本体１０に設けず前記感光
体カバー３７２に設けても同様の効果を得る。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明は操作部のボタンを押すこ
とによりプロセスカートリッジが画像形成可能な位置か
ら退避するとともに上部カバーを開放しても感光体を保
護し、又感光体に光疲労を起させることがなく、高品質
の画像形成性能を維持させ、−刃挿入に際しては画像形
成に最適な位置にプロセスカートリッジを設定できる画
像形成装置を提供するものである。

その結果本発明の画像形成装置は、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るので、作業空間
が大きく確保できジャム処理の作業性を大幅に向上する
ことができるとともに、ジャム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タの手が触れることがなく
なる。さらに、機械的にプロセスカートリッジを移動さ
せるので、プロセスカートリッジに余計な振動を与えず
、現像剤の飛散を殆ど生じることなくプロセスカートリ
ッジを交換あるいはジャム処理でき、メインテナンス性
の向上という効果を奏するものである。なお、本画像形
成装置がカラープリンタの場合、プロセスカートリッジ
の出し入れカセットの出し入れジャム処理、トナー補給
等を本体前面からすべて操作できる構成としたのでモノ
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す図。第４図は、プロセスカ
ートリッジ移動の駆動系の要部を示す図。第５図は、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、本発明を器用した転写ドラム形式の画像形成装置
の主要断面図。 ＩＯ・・・装置本体　　　　１１・・・操作パネル１２
・・・上部カバー １５・・・プロセスカートリッジ 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・・・トナー回収ボックス ３６・・・突出部材　　　　３７・・・ガイド部材２７
・・・給紙ローラ　　　２８・・・タイミング口２９・
・・搬送手段　　　　３０・・・定着ローラ３１・・・
排紙ローラ　　　３９・・・上部カバー軸４０・・・巻
きバネ　　　　４２・・・ソレノイド５０・・・転写ド
ラム　　　３５・・・トナーホッパー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
Ｉ　　Ｍ２・・・モータ　　Ｇ１４・・・駆動ギャラ Ｇ　２７ａ　−Ｇ　２７ｄ・・・現像器駆動ギヤＧ　１
３．　Ｇ　２６ａ　−Ｇ　２６ｄ−・・ギヤＰ・・・ピ
ニオン　　　　Ｒ・・・ラックＭＳＩ・・・第１のマイ
クロスイッチ ＭＳ２・・・第２のマイクロスイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像形成装置本体に対し、移動可能に設けられた
   プロセスカートリッジの像担持体に対向して該本体に作
   用部材を設け、該画像形成装置の開閉部材の開放動作に
   対応して該プロセスカートリッジが移動するとき、該プ
   ロセスカートリッジにあけられた前記作用部材に対応す
   る窓は該本体に設けられた遮蔽物でカバーされる位置に
   なるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記作用部材は除電手段、及び／又は帯電手段及
   び／又は露光手段であることを特徴とする請求項１記載
   の画像形成装置。