(57)【要約】【課題】本体サイズを大きくすることなく、カートリッジ交換のユーザビリティ向上、および片手操作を実現する。【解決手段】像担持体とトナー容器とを備える複数のカートリッジと、トナーの残量を検出する検出手段と、すべての像担持体に接するよう配置された無端ベルトを有する転写材担持ユニットと、転写材担持ユニットは像担持体上の像が転写材担持体に担持された転写材に転写されるときの閉状態と閉状態より像担持体ユニットから退避する開状態とをとりうる多色画像形成装置において、転写材担持体ユニットが閉状態から開状態となる動作に連動して動作する連動手段と、検知手段の検知結果に基づき連動手段の動作を選択的に伝達する伝達手段と、伝達手段と連結しかつ連動手段の動作により像担持体ユニットを転写材担持体ユニットが開状態となる際に装置本体内に形成される空間に移動させる移動手段とを有する。【選択図】        図１
2005043594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、回転可能に支持された像担持体と現像剤を収容する現像剤容器とを備える複数の像担持体ユニットと、前記像担持体ユニットの寿命を検出する検出手段と、すべての像担持体に接するよう配置された無端ベルトを有する転写材担持ユニットと、前記転写材担持ユニットは前記像担持体上の像が前記転写材担持体に担持された転写材に転写されるときの第１の状態と前記第１の状態より前記像担持体ユニットから退避する第２の状態とをとりうる多色画像形成装置において、
前記転写材担持体ユニットが第１の状態から第２の状態となる動作に連動して動作する連動手段と、前記検出手段の検出結果に基づき前記連動手段の動作を選択的に伝達する伝達手段と、前記伝達手段と連結し、かつ前記連動手段の動作により前記像担持体ユニットを前記転写材担持体ユニットが前記第２の状態となる際に装置本体内に形成される空間に移動させる移動手段とを有することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体ユニットは、前記像担持体の軸方向と直交する方向、かつ転写材が搬送される方向と直交する方向、及び前記転写材担持体ユニットの退避方向と略同方向に移動する移動手段を有し、移動方向と同じ方向に装置本体から脱着可能なことを特徴とする請求項１記載の多色画像形成装置。
【請求項３】
前記移動手段は、少なくとも前記像担持体ユニットに当接し動作する作用部と前記像担持体ユニットが移動するためのガイド部とを有することを特徴とする請求項１、２記載の多色画像形成装置。
【請求項４】
前記転写材担持体ユニットは、揺動軸を中心として前記第１の状態と第２の状態とに揺動可能であることを特徴とする請求項１〜３記載の画像形成装置。
【請求項５】
少なくとも、回転可能に支持された像担持体と現像剤を収容する現像容器とを備える複数の像担持体ユニットと、前記像担持体ユニットの寿命を検出する検出手段と、すべての像担持体に接するよう配置された無端ベルトを有する中間転写体ユニットと、前記中間転写体ユニットは、前記像担持体上の像が前記中間転写体に転写されるときの第１の状態と前記第１の状態より前記像担持体ユニットから退避する第２の状態とをとりうる多色画像形成装置において、
前記中間転写体ユニットが第１の状態から第２の状態となる動作に連動して動作する連動手段と、前記検出手段の検出結果に基づき前記連動手段の動作を選択的に伝達する伝達手段と、前記伝達手段と連結し、かつ前記連動手段の動作により前記像担持体ユニットを前記中間転写体ユニットが前記第２の状態となる際に装置本体内に形成される空間に移動させる移動手段とを有することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体ユニットは、前記像担持体の軸方向と直交する方向、及び前記中間転写体ユニットの退避方向と略同方向に移動する移動手段を有し、移動方向と同じ方向に装置本体から脱着可能なことを特徴とする請求項５記載の多色画像形成装置。
【請求項７】
前記移動手段は、少なくとも前記像担持体ユニットに当接し動作する作用部と前記像担持体ユニットが移動するためのガイド部とを有することを特徴とする請求項５、６記載の多色画像形成装置。
【請求項８】
前記中間転写体ユニットは、揺動軸を中心として前記第１の状態と第２の状態とに揺動可能であることを特徴とする請求項５〜７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記検出手段は、前記現像剤容器内の現像剤の残量を検出し、寿命を判定していることを特徴とする請求項１〜８の多色画像形成装置。
【請求項１０】
前記検出手段は、前記像担持体の回転時間から、寿命を判定していることを特徴とする請求項１〜８の多色画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を採用するフルカラー複写機やフルカラーレーザープリンタ等の多色画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に示すように、従来から、複数の感光ドラムを一列に並べたインライン型の多色画像形成装置がある。このような多色画像形成装置にはそのカートリッジの着脱構成において、大きく分けて図１１に示すように複数の感光ドラムを水平方向に並べた横配置２００Ａと、垂直方向に並べた縦配置２００Ｂの構成がある。横配置構成は、高さが低いが設置面積が大きくなるという特徴があった。一方縦配置構成２００Ｂは高さが高いが設置面積を小さくできるというメリットがあった。
【０００３】
従来、インライン型の多色画像形成装置は、感光ドラム、帯電部、現像部、クリーニング部、トナー容器等を一体的に構成したカートリッジを直線上に並べ、各色のトナーがなくなるとそれぞれ個別に交換可能な構成をしていた。
【０００４】
また、図１３に示すように、カートリッジ３０１はそれぞれトナー容器３０２に透明な窓部材３０３（３０３ａ、３０３ｂ）を設け、この窓部材３０３近傍に発光ＬＥＤ３０４と受光ＬＥＤ３０５を配置し、ＬＥＤ光の透過する時間を用い、トナー容器３０２内のトナー残量を検知する方式がとられていた。この方式で確実にトナー量を検知するためには、窓部材を適宜清掃する必要があり、この清掃手段としてトナー容器３０２内の攪拌翼３０６を利用することが一般的であった。実際には、攪拌翼３０６で清掃した後、光の透過時間が一定値以上になったところで、表示パネル上にトナー無しの警告を表示し、ユーザーにカートリッジ交換を促していた。
【０００５】
図１３では、残量検知の説明をわかりやすくするため、発光ＬＥＤ３０４、受光ＬＥＤ３０５をカートリッジ２０１内に示しているが、ライトガイド用い、カートリッジの外側に配置しているのが一般的である。
【０００６】
インライン方式は、カートリッジを複数配置することで印字速度は速くできるものの、カートリッジが並ぶ方向に配置スペースが必要になり製品全体が大きくなってしまう傾向があった。
【０００７】
カートリッジの着脱方法としては、感光ドラムのドラム軸方向に着脱する構成、ドラム軸と直行する方向に着脱する構成が考えられていた。ドラム軸と直交する方向に着脱する構成は、ベルトユニットを退避させることで、前カートリッジが露出されるため、ユーザーの視認性がよく、装置本体をシンプルに構成できるというメリットがあった。また、カートリッジを鉛直方向に並べた縦配置構成は、ユーザーの操作が装置本体の前面より行えるため、カートリッジ交換性がよい構成とされていた。
【０００８】
上構成におけるカートリッジ着脱構成の例をあげると、図１２に示すようにカートリッジ２０１内の感光ドラム２０２（破線部）両端部近傍に把手２０３（２０３ａ、２０３ｂ）を設け、ユーザーが両手でその把手２０３をつかみ、抜き差しする構成が考えられていた。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−０３４０３１号
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来技術において、近年多色画像形成装置の小型化や低価格化が進み、同時に様々なオフィスに普及するようになり、使い易さが求められるようになった。ユーザーがより簡単な操作でジャム処理、消耗品交換ができるよう、簡単な操作、かつ操作アクションの低減を実現しなければならなかった。その中で、従来技術で述べたカートリッジの交換性はユーザーが定期的に行う作業であり、更なる交換性の向上が必要であった。
【００１１】
従来、ユーザーは表示パネル上のトナー無し警告を見た後、カートリッジ交換作業に入る。インライン方式の多色形成装置には、４色のカートリッジが内蔵されており、交換すべき色が何色であるか迷うことがあった。
【００１２】
また、両手にて着脱をしていた交換方法では、消耗品であるカートリッジ端部に把手となる形状を設ける必要があり、カートリッジそのものの形状がバランスの悪いものになるのと同時に、全体のサイズも大きくなってしまった。
【００１３】
また、近年多色画像形成装置の小型化がすすみ、感光ドラム間の距離をつめて配置する必要があった。つまり、カートリッジ間の隙間を最小にした形で装置小型化を実現しなければならなかった。
【００１４】
従来、実施していたカートリッジの両端部に把手をもうけた構成では、片手の着脱が不可能であり、把手形状をカートリッジ中央部に設けることは、ベルトユニットが感光ドラムと接することを考えると不可能であった。
【００１５】
また、鉛直方向に並んだカートリッジを片手でつかむには、その中央部に手掛かりを設ける必要がある。しかし、感光ドラムの外周部には、帯電部、現像部、クリーニング部が配置しており、中央部のみ部分的に凹形状を設けることは困難であった。
【００１６】
そのため、カートリッジ間に指を入れるスペースを設けるとすると、その全域において空間を空ける必要がある。実際には、カートリッジ間の隙間を２０ｍｍ程度空ける必要があり、４色のカートリッジが存在した際には、計８０ｍｍ程度カートリッジのスペースが余計に必要になり、そのまま、本体サイズ（高さ）を大きくしてしまう。
【００１７】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、カートリッジ間の隙間を最小にした形で、ユーザーが迷うことなく簡単な操作でカートリッジの着脱を片手にて行える多色画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
少なくとも、回転可能に支持された像担持体と現像剤を収容する現像剤容器とを備える複数の像担持体ユニットと、像担持体ユニットの寿命を検出する検出手段と、すべての像担持体に接するよう配置された無端ベルトを有する転写材担持ユニットと、前記転写材担持ユニットは前記像担持体上の像が前記転写材担持体に担持された転写材に転写されるときの第１の状態と前記第１の状態より前記像担持体ユニットから退避する第２の状態とをとりうる多色画像形成装置において、
前記転写材担持体ユニットが第１の状態から第２の状態となる動作に連動して動作する連動手段と、前記検出手段の検出結果に基づき前記連動手段の動作を選択的に伝達する伝達手段と、前記伝達手段と連結し、かつ前記連動手段の動作により前記像担持体ユニットを前記転写材担持体ユニットが前記第２の状態となる際に装置本体内に形成される空間に移動させる移動手段とを有することで、ユーザーが像担持体から転写材担持体ユニットを退避させた際に、交換する必要のある像担持体ユニットが移動しているため、ユーザーは迷うことなく交換すべき像担持体ユニットを認識することができ、片手にてつかむことが可能になる。また、像担持体間の距離を最小限につめた配置が可能になるため、本体サイズを必要以上に大きくすることなく、像担持体ユニットのアクセスを可能にできる。
【００１９】
前記像担持体ユニットは、前記像担持体の軸方向と直交する方向、かつ転写材が搬送される方向と直交する方向、及び前記転写材担持体ユニットの退避方向と略同方向に移動する移動手段を有し、移動方向と同じ方向に装置本体から脱着可能なことで、ユーザーは装置本体の１面からジャム処理、像担持体ユニット交換の両方の操作ができるようになる。
【００２０】
前記移動手段は、少なくとも前記像担持体ユニットに当接し動作する作用部と前記像担持体ユニットが移動するためのガイド部とを有することで像担持体ユニットは、スムーズに移動することができる。
【００２１】
前記転写材担持体ユニットは、揺動軸を中心として前記第１の状態と第２の状態とに揺動可能とすることで簡単なメカ部品で構成されるため、信頼性が高く、低コストで退避手段を設けることができる。また、揺動支点近傍に前記連動手段との係合部を設けることで、
ユーザーが転写材担持体ユニットを開ける操作力を大きく増すことなく、連動手段を動作させることができる。
【００２２】
さらに、前述した解決手段は、転写材担持体ユニットを中間転写体ユニットに置き換えた場合にも同様に有効である。
【００２３】
また、検出手段は、現像剤容器内の現像剤の残量を検出し、寿命を判定することにより、像担持体ユニットの寿命を正確に検出できる。
【００２４】
また、検出手段は、前記像担持体の回転時間から、寿命を判定することにより、印字率が少ない使われ方をした際にも像担持体の寿命を正確に検出できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
【実施例】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明に係る多色画像形成装置の実施形態について図面により詳しく説明する。
【００２６】
［多色画像形成装置の全体構成］
まず、多色画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概要説明する。なお、図１は多色画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタ１００の全体構成を示す縦断面図である。なお、図中右側がプリンタの手前（正面）側である。
【００２７】
同図に示す多色画像形成装置１００は、垂直方向に並設された４個の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。感光体ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）は、駆動手段（不図示）によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成するスキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、感光体ドラム１上のトナー像を転写材Ｓに転写させる静電転写ユニット５、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）等が配設されている。
【００２８】
ここで、感光体ドラム１と帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７を形成している。以下、感光体ドラム１から順に詳述する。
【００２９】
感光体ドラム１は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達されることにより、反時計周りに回転駆動される。
【００３０】
帯電装置２としては、接触帯電方式のものを使用することができる。帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム１の表面に当接させるとともに、このローラに帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させるものである。
【００３１】
スキャナユニット３は、対応する感光体ドラム１と上下方向において略同レベルに配置され、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）に照射される。ポリゴンミラー９に反射した画像光は、結像レンズ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を介して帯電済みの感光体ドラム１表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。
【００３２】
現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを夫々収納した現像器から構成される。現像器内には、トナーを収納するトナー容器があり、トナー容器内にＬＥＤ光を透過することで、透過時間をセンシングし、トナー残量の検出をおこなっている。トナー容器内構成、およびトナー残量検知構成については、従来例図１３で説明したものと同様である。
【００３３】
すべての感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向し、接するように循環移動する静電転写ベルト１１が配設される。静電転写ベルト１１は１０１１〜１０１４Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持たせた厚さ約１５０μｍのフィルム状部材で構成される。この静電転写ベルト１１は、垂直方向に４軸でローラに支持され、図中左側の外周面に転写材Ｓを静電吸着して上記感光体ドラム１に転写材Ｓを接触させるべく循環移動する。これにより、転写材Ｓは静電転写ベルト１１により転写位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー像を転写される。
【００３４】
この静電転写ベルト１１の内側に当接し、４個の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向した位置に転写ローラ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が並設される。これら転写ローラ１２から正極性の電荷が静電転写ベルト１１を介して転写材Ｓに印加され、この電荷による電界により、感光体ドラム１に接触中の用紙に、感光体ドラム１上の負極性のトナー像が転写される。
【００３５】
静電転写ベルト１１は周長約７００ｍｍ、厚み１５０μｍのベルトであり、駆動ローラ１３、従動ローラ１４ａ、１４ｂ、テンションローラ１５の４本のローラにより掛け渡され、図の矢印方向に回転する。これにより、上述した静電転写ベルト１１が循環移動して転写材Ｓが従動ローラ１４ａ側から駆動ローラ１３側へ搬送される間にトナー像を転写される。
【００３６】
給紙部１６は、画像形成部に転写材Ｓを給紙搬送するものであり、複数枚の転写材Ｓが給紙カセット１７に収納されている。画像形成時には給紙ローラ１８（半月ローラ）、レジストローラ対１９が画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット１７内の転写材Ｓを１枚毎分離給送するとともに、転写材Ｓ先端はレジストローラ対１９に突き当たり一旦停止し、ループを形成した後静電転写ベルト１１の回転と画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対１９によって静電転写ベルト１１へと給紙されていく。
【００３７】
定着部２０は、転写材Ｓに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ２１ａと、これに圧接して転写材Ｓに熱及び圧力を与える加圧ローラ２１ｂとからなる。その下流には排紙ローラ対２３があり、転写材Ｓを装置本体外に排出する。
【００３８】
また、定着ローラ対２１と排紙ローラ対２３との間には排紙センサー（不図示）を配置しており、転写材Ｓが確実に本体外に排出できたか、定着ローラ対２１に巻きついていないかをモニターしている。
【００３９】
すなわち、感光体ドラム１上のトナー像を転写した転写材Ｓは定着部２０を通過する際に定着ローラ対２１で搬送されるとともに、定着ローラ対２１によって熱及び圧力を与えられる。これによって複数色のトナー像が転写材Ｓ表面に定着される。
【００４０】
両面パスは、静電転写ベルトユニット５の裏面部に形成されている。両面パスには対をなす搬送ローラ２５、２６が上下に配置され、図中下方向に転写材Ｓを搬送していく。最下点にはシートの搬送方向を変えるべくＵターンパス２７が設けられ、Ｕターンパス２７に導かれた転写材Ｓはレジストローラ対１９に再給紙されていく。
【００４１】
画像形成の動作としては、プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが、印字タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが、反時計回り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ７に対応するスキャナユニット３が順次駆動される。この駆動により、帯電ローラ２は感光体ドラム１の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット３は、その感光体ドラム１周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム１周面上に静電潜像を形成する。現像装置４内の現像ローラは、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体ドラム１周面上にトナー像を形成（現像）する。
【００４２】
最上流にある感光体ドラム１周面上のトナー像の先端が、静電転写ベルト１１との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に転写材Ｓの印字開始位置が一致するように、レジローラ対１９が回転を開始して転写材Ｓを静電転写ベルト１１へ給送する。
【００４３】
転写材Ｓは静電吸着ローラ２２と静電転写ベルト１１とによって挟み込むようにして静電転写ベルト１１の外周に圧接し、かつ静電転写ベルト１１と静電吸着ローラ２２との間に電圧を印加することにより、誘電体である転写材Ｓと静電転写ベルト１１の誘電体層に電荷を誘起し、転写材を静電転写ベルト１１の外周に静電吸着するように構成している。これにより、転写材Ｓは静電転写ベルト１１に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送される。
【００４４】
このように搬送されながら転写材Ｓは、各感光体ドラム１と転写ローラ１２との間に形成される電界によって、各感光体ドラム１のトナー像を順次転写される。
【００４５】
４色のトナー像を転写された転写材Ｓは、ベルト駆動ローラ１３の曲率により静電転写ベルト１１から曲率分離され、定着部２０に搬入される。転写材Ｓは、定着部２０で上記トナー像を熱定着された後、排紙ローラ対２３によって、排紙部２４から画像面を下にした状態で本体外に排出される。
【００４６】
両面印字の動作について説明する。プリンタ本体は、両面印字の信号を受け取ると、転写材Ｓが定着ローラ対２１を抜けたことを排紙センサーにて検知する。その検出信号により、排紙ローラ対２３は逆回転を行い、両面パスに転写材Ｓを導いていく。両面パスに入った転写材Ｓは搬送ローラ２５、２６により、Ｕターンパス２７を通り、レジストローラ対１９まで搬送されていく。その後、表面印字と同様の画像形成プロセスで印字が完了し、転写材Ｓは排紙部２４より装置本体外に排出される。
【００４７】
次に感光ドラムを支持する本体フレームの構成、及び支持構成について図４により説明する。
【００４８】
図４は、本体フレームに対してカートリッジ７が取り外された状態を示している。前述したようにカートリッジ７内には、帯電手段、現像手段、クリーニング手段を一体的に構成している。カートリッジ７内に備えられた感光ドラム１（一点鎖線）の長手方向両端部には、軸受け３１（３１ａ、３１ｂ）（ベアリング）が勘合し、回転自在に取り付けてある。軸受け３１は、カートリッジの容器にはめ込まれ、軸方向をＥリング（不図示）により規制されている。
【００４９】
カートジッリ７が本体に装着される位置には、軸受け３１の外周面に当接するような部位に左側板３２ａ、右側板３２ｂを配置している。前記左右側板３２はその下部において外側に曲げが形成され、上方より底板３３にビスで締結されている。底板３３は、左右側板３２同様、板金で形成され、正面側にはシートが通るよう通紙穴３３ａが開けられている。
【００５０】
左右側板３２は、正面（カートリッジ挿入側）にも曲げ形状を持たせ、部品単体の剛性をもたせている。また、左右側板３２は、曲げ形状部にかかるように開口穴３４がそれぞれのカートリッジの両端部に計８箇所開けてある。開口穴３４はドラムの位置決めに利用しており、軸受け３１（ベアリング）を開口穴３４の端面に押圧し突き当てることで位置決めされる。
【００５１】
左右側板３２には、ガイド部材４９（４９ａ、４９ｂ）がそれぞれのカートリッジ７について左右４個所ずつ計８箇所取り付けられている。このガイド部材４９は、樹脂で成形され、左右側板に不図示のビスにて固定されており、カートリッジ７挿入時、前述した感光ドラム１の軸受け３１が開口穴３４まで導く役目をしている。さらにカートリッジ７を取り外す際には、後述するイジェクト機構にてカートリッジ７が本体手前側に移動する際のガイドの役目をしている。これにより、装置本体正面側からカートリッジ７の着脱をスムーズに行うことができる。
当然のことながら、カートリッジ７着脱の過程では、カートリッジ７は、ガイド部材４９は接触しながらガイドされるが、位置決めされた時点では、ガイド部材４９（４９ａ、４９ｂ）と接触しないような配置をしている。
【００５２】
また左右側板３２には、左右側板３２にまたがるようステー３８が位置決めされビスにより締結されている。ステー３８は、本体フレームの剛性を高め、左右側板のピッチを保証する役目をもつのと同時に、カートリッジを取り外した際、ユーザーがスキャナユニット３に触れぬよう保護している役目がある。ステー３８には、レーザーを通過されるためのレーザー開口穴３９が４箇所開けられているとともに、本発明で特徴的なイジェクト部材３６が動作するための開口穴が開けられている。イジェクト部材３６の構成、動作については、後で詳細に説明する。
【００５３】
次にジャム処理、カートリッジへのアクセスに関わる構成について図９により説明する。
【００５４】
静電転写ベルトユニット５は、その下部に支点軸４１が固定されており、支点軸４１を本体フレームに回転自在に取り付けることで、支点軸４１の軸芯を中心に揺動可能に取り付けることが可能となっている。また、感光体ドラム１に対し精度良く位置決めするために、不図示の付勢手段によりプリンタ本体の突き当て面に対して押圧固定されている。この構成により、前述の付勢手段に抗して静電転写ベルトユニット５を図中時計回り方向に回転させることで感光体ドラム１に対して退避を実現している。
【００５５】
また、静電転写ベルトユニット５はベルト１１を保護するため、感光体ドラム１と当接する面を除いて保護部材４２で覆われている。保護部材４２の図中右側の外表面には通紙リブを設け、両面印字パスの紙ガイドを兼ねている。
【００５６】
プリンタ本体の前面側における外装部材は、上カバー４３と下カバー４４とに分割されている。上下カバー４３、４４とも内面には通紙リブが設けられ、両面印字パスの紙ガイドを兼ねている。上カバ４３はカバー支点４５、下カバー４４はカバー支点４６を中心にそれぞれ揺動可能に取り付けられており、図中矢印方向に回転移動し、プリンタ本体カバーを開ける構成をとっている。
【００５７】
次に本発明で特徴的なカートリッジ着脱のための連動機構について図２、図４を用いて説明する。
【００５８】
前述した転写ベルトユニット５の揺動支点となる支点軸４１の端部には、Ｄカット加工が施されており、端部に連動アーム６１がＤカット部に嵌り込むよう取り付けてある。軸方向はＥリング（不図示）によって規制されている。これにより、連動アームは、支点軸４１と同時に回転することが可能になっている。連動アーム６１はその端部に貫通穴６２が開けられている。
【００５９】
また、底板３３には、連動部材Ａ６３が図２中左右方向にスライド移動可能に取り付けられている。連動部材Ａ６３の上面の一部には、歯車と噛みあうことができるラック部６４が一体的に成形されている。さらにその端部には、貫通穴６５が開けられている。下面は底板３３との摺動面となっている。
【００６０】
貫通穴６２と貫通穴６５には、直径３ｍｍのピアノ線をコの字状に曲げ加工したロッド７２がコの字の先端部を嵌め込むよう取り付けられている。これにより、支点軸４１が回転することによって連動部材Ａ６３が図中左右方向に移動することができるようになる。
【００６１】
また、左右側板３２には、それぞれのカートリッジに対応した４本の回転軸６６（６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ）が左右側板３２に開けられた丸穴を貫通するかたちで、回転自在に取り付けられている。軸方向はＥリング（不図示）で規制されている。
【００６２】
回転軸６６端部は、Ｄカット加工が施されており、端部に欠歯歯車６７（６７ａ、６７ｂ、６７ｃ、６７ｄ）が軸方向をＥリング（不図示）によって規制されたかたちで取り付けられている。これにより、欠歯歯車６７は回転軸６６と同時に回転することが可能になっている。
【００６３】
また、左側板３２ａには、連動部材Ｂ６８が図２中上下方向にスライド移動可能に取り付けてある。連動部材Ｂ６８は、その端面部に歯車と噛みあうことができるラック部６９が一体的に形成されている。ラック部６９は、前述した欠歯歯車６７とかみ合うことができるような位置に配置している。
【００６４】
また、左側板３２ａには、金属軸７０が加締められており、金属軸７０には回転自在にピニオン歯車７１が取り付けられ、軸方向はＥリング（不図示）にて規制されている。ピニオン歯車７１は、前述したラック部６４とラック部６９に同時にかみ合うことができる位置に配置している。
【００６５】
これらの構成により、支点軸４１が回転することによって連動部材Ａ６３、ピニオン歯車７１を介して連動部材Ｂ６８が図中上下方向に移動することができるようになる。図３は、転写ベルトユニット５を開けた際の断面を示しており、前述した部品は、転写ベルトユニット５を開ける動作に連動し、図３中矢印方向に移動することができる。
【００６６】
左側板３２ａには、欠歯歯車６７（６７ａ、６７ｂ、６７ｃ、６７ｄ）の近傍にソレノイド７３（７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ）がビスにて固定されている。ソレノイド７３は、装置本体の制御基板と電気的に接続され、制御基板の制御によってＯＮ、ＯＦＦの動作ができるようになっている。
【００６７】
次に欠歯歯車６７の詳細な形状を、図５を用いて説明する。図５は欠歯歯車６７の斜視図になる。欠歯歯車６７は、前述したように、回転軸６６に嵌り込むためのＤカット穴７４が中央部に開けられている。また、その外周には、約２００度の範囲において、歯車７５が形成されている。その端部の歯の根元部には、スリット７６が開けられていると同時に端部の歯は斜面７７が形成されている。
【００６８】
また、歯車部７５とは別にその外周部が滑らかなソレノイド係合部７８が形成されている。ソレノイド係合部７８の外周面は、一部に段差部７９を設けており、それ以外の外周面は滑らかな面を形成している。
【００６９】
また、端面には、凸形状８０が形成されており、図６に示すようにバネフック８１が回転自在に取り付けられている。凸形状８０は、バネフック８１が抜けないようパッチン形状（不図示）を有している。
【００７０】
次に連動伝達機構として重要な欠歯歯車６７の動作、役割を図６、７を用いて説明する。図６は、連動伝達機構のホームポジション位置であり、図６に示すようにバネフック８１には、引っ張りバネ８２が掛けられ図中左上方に引っ張っている。図６の状態では、欠歯歯車６７は引っ張りバネ８２によって図中反時計回り方向に回るよう力が働いている。また、ソレノイド７３内の係合部材８３は、その先端が鋭角に曲げられ、段差部７９に引っかかっている。これにより、ソレノイドＯＦＦ状態においては、欠歯歯車６７は図６の状態で静止しており、その状態においては、欠歯歯車６７の歯車部７５と連動部材Ｂ６８のラック部６９とは、かみ合わないようになっている。
【００７１】
図７はソレノイド７３がＯＮになった状態を示している。図７のようにソレノイド７３内の係合部材８３は、図中矢印方向に移動し、係合部材８３の先端部は、段差部７９から外れる。それによって、欠歯歯車は、引っ張りバネ８２の力により図中反時計回り方向に回転する。その結果、歯車部７５は連動部材Ｂ６８のラック部６９とかみ合うようになる。前述したスリット７６、斜面７７により歯車部７５とラック部６９は歯先あたりすることなくスムーズにかみ合いはじめることができる。
【００７２】
このようにソレノイド７３がＯＮになることで初めて連動部材Ｂ６８のスライド動作が欠歯歯車６７、及びワンウエィイクラッチ８９を介して、回転軸６６の回転動作に伝達することができるようになる。
【００７３】
連動部材Ｂ６８は、図７中１２歯分下方にスライド移動する。その歯数が１１歯である欠歯歯車６７は、最も下流の歯がラック部６９から抜けると、引っ張りバネ８２の力によって図中反時計周り方向に力が働くようになる。その結果、係合部材８３が段差部７９に再度引っ掛り、欠歯歯車６７、及び回転軸６６は図６の位置のホームポジション位置に戻るようになっている。
【００７４】
次に本体フレーム内にあるイジェクト機構の部品構成について図８を用いて説明する。４本の回転軸６６（６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ）には、ピニオン歯車８５（８５ａ、８５ｂ）、回転方向を平行ピン（不図示）にて、軸方向をＥリング（不図示）にて規制されるかたちで２箇所取り付けられている。ピニオン歯車８５には、約９０度の範囲において歯がない部分があり、その領域においては歯底円直径と同一面の面を形成している。
【００７５】
ピニオン歯車８５（８５ａ、８５ｂ）下部には、イジェクト部材３６（３６ａ、３６ｂ）が配置されている。イジェクト部材３６の上面にはラック部８６が一体的に形成されており、ピニオン歯車８５と噛みあい可能な位置に配置されている。
イジェクト部材３６（３６ａ、３６ｂ）は、その端部をガイド部材８７（８７ａ、８７ｂ）にて嵌合支持されており、回転軸６６の回転により、イジェクト部材３６は図中矢印方向にスムーズにスライド移動することができる。
【００７６】
ガイド部材８７は前述したステー３８に開けられた開口穴を貫通するかたちで取り付けられビスにて固定されている。イジェクト部材３６の端部８８（８８ａ、８８ｂ）は、それぞれのカートリッジの背面部に当接可能な位置に配置している。
図８で示す位置は、前述した連動伝達機構のホームポジション位置であり、ピニオン歯車８５の歯ない部分が下方にむけられており、ピニオン歯車８５とラック部８６は噛みあわない状態でいる。つまり、この状態において、イジェクト部材はスライド動作自在である。
【００７７】
これらの構成により、ソレノイド７３がＯＮとなったステーションのみ連動部材Ｂ６８のスライド動作が回転軸６６に伝達され、ピニオン歯車８５とラック部８６が噛みあうことでイジェクト部材３６を図中矢印方向にスライド移動させるようになる。
【００７８】
装置本体の制御基板は、トナー残量検知によってトナー無しを認識すると、該当するソレノイド７３にＯＮの信号を送る。これによって、図９に示すように、そのカートリッジに対応する回転軸が１回転し、イジェクト部材３６は、転写ベルトユニット５の開ける動作と連動して装置本体手前方向にスライド移動するようになる。
【００７９】
カートリッジは、イジェクト部材３６によって本体手前側（図中右側）に押圧され、前述したガイド部材４９によってガイドされながら本体手前側に約５０ｍｍスライド移動する。それにより、ユーザーは交換すべきカートリッジを迷うことなく認識することが可能になる。
【００８０】
本実施例では、トナー無しにより、カートリッジ交換が必要な場合にソレノイドをＯＮさせているが、その他にもカートリッジの装着ミスや装置本体がカートリッジの再装着が必要と認識した場合についてもソレノイドをＯＮさせてもよい。これは、ユーザーに装着ミスを知らせる有効な手段となりうる。
【００８１】
また、トナー消費の少ない低印字画像を多く出力される場合には、トナー残量でカートリッジの寿命を判定するのではなく、感光ドラムの回転時間を装置本体がカウントし、その回転時間によってカートリッジの寿命を判定してもよい。これにより、様々な使われ方をした際にもカートリッジの寿命を正確に検出することが可能になる。
【００８２】
次にカートリッジへのアクセス方法を図９用いて説明する。図９に示すよう支点４５を中心に回転自在に取り付けられている上カバー４３を矢印方向に回転させ、上カバー４３を開ける。さらに下カバー４４を矢印方向に回転させ開ける。これにより静電転写ベルトユニット５が露出する。そこで、静電転写ベルトユニット５の保護部材４２内に形成された把手部４７をつかみ静電転写ベルトユニット５を矢印方向に開ける。把手部４７は支点軸４１から遠い位置に配置しており、前述した連動アーム６１が作用する位置を支点軸４１と近い位置に配置することで、連動機構を動作させるための操作力を小さく設定することができている。これは転写ベルトユニット５の開閉動作に回転動作を用いているため操作力を大きく向上することなく、連動機構が動作可能になっている。
【００８３】
この操作によって、ベルト上のジャム紙にアクセスできるようになるとともに、トナー無しとなったカートリッジ（図９では上から２番目のステーション）が飛び出した状態でいるため片手にてアクセスできるようになる。
【００８４】
それぞれの感光ドラムには、ドラム保護部材４８が設けられており、静電転写ベルトユニット５の開く動作に連動し、ドラム保護部材は感光ドラムを覆う構成をとっている。
【００８５】
新たなカートリッジを装着する際は、片手でつかんだカートリッジを所定の場所に挿入すれば完了する。挿入の過程で、カートリッジがイジェクト部材３６に当接してからは、イジェクト部材３６を退避させながらの挿入になる。しかし、前述したようにホームポジション位置において、イジェクト部材３６のラック部８６とピニオン歯車８５は噛み合っていないため、負荷なく挿入が可能になっている。
【００８６】
このように、連動機構、連動伝達機構、イジェクタ機構により、カートリッジ交換の際ユーザーは少ないアクション回数でカートリッジにアクセスできるようになるとともに、交換すべきカートリッジが飛び出しているため、迷うことなく認識できるようになる。
【００８７】
また、カートリッジ間の隙間を最小にした配置においても、交換すべきカートリッジが他のカートリッジより飛び出した位置にあるため、カートリッジ中央部をつかむ、つまり片手の着脱を可能にしており、ユーザビリティを向上することができた。
【００８８】
また、従来本体の一方向からのみであった着脱方向が装置の横面からの着脱も可能になり、装置本体を設置する向きの自由度が増すようになった。
【００８９】
（第２の実施の形態）
図９は本発明における多色画像形成装置の第３の実施形態を示す。なお、本多色画像形成装置１５０の構成を説明するにあたり、上記多色画像形成装置１００と同一部材等には同一符号を付すとともに、構成的かつ機能的に変わらないものについては、その説明を省略する。
【００９０】
図９は多色画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタ１５０の全体構成を示す縦断面図である。
【００９１】
垂直方向に並設された４個の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに接するようにプリンタの手前側に中間転写ベルト９１を備えている。また、定着部２０は、給紙カセットの上方で、最下段位置のスキャナユニット３ａの下方で、プリンタ本体の奥部に配置されている。
【００９２】
中間転写ベルト９１は、厚さ約１５０μｍのフィルム状部材で構成される。中間転写ベルトユニット９２は、その基本的部品構成は前述の静電転写ベルト１１と同様であり、時計回り方向に移動し、感光体ドラム１上のトナー像をベルト上に順次一次転写していく。
【００９３】
中間転写ベルト９１上に転写された４色のトナー像は、従動ローラ９３と２次転写ローラ９４が当接する２次転写部において、給紙部より搬送された転写材に一括して２次転写される。
【００９４】
その後、定着部２０で上記トナー像を熱定着された後、不図示の排紙ローラ対によって、プリンタ本体の奥側を上方に向けて搬送され排紙部から画像面を下にした状態でプリンタ本体外に排出される。
【００９５】
中間転写ベルト９１は、中間転写ベルトユニット９２として、プリンタ本体の支点９５を回転中心として取り付けられ位置決めされている。
【００９６】
また、下カバー４４はカバー支点４６を中心に揺動可能に取り付けられており、図中時計回り方向に揺動し開く構成をとっている。下カバー４４を開くと中間転写体ユニット９２が露出する。静電転写ベルトユニット１１と同様に保護部材内に形成された把手部をつかみ矢印方向に開ける。この操作で４つのカートリッジが露出した状態にすることが可能になる。
【００９７】
カートリッジの交換は、第１の実施の形態と同様、連動機構、イジェクト機構よって、交換すべきカートリッジを迷うことなく認識できるとともに、片手での着脱を可能にしている。
【００９８】
このように中間転写体をもちいた多色画像形成装置においても第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも、回転可能に支持された像担持体と現像剤を収容する現像剤容器とを備える複数の像担持体ユニットと、像担持体ユニットの寿命を検出する検出手段と、すべての像担持体に接するよう配置された無端ベルトを有する転写材担持ユニットと、転写材担持ユニットは像担持体上の像が転写材担持体に担持された転写材に転写されるときの第１の状態と第１の状態より像担持体ユニットから退避する第２の状態とをとりうる多色画像形成装置において、
転写材担持体ユニットが第１の状態から第２の状態となる動作に連動して動作する連動手段と、検出手段の検出結果に基づき連動手段の動作を選択的に伝達する伝達手段と、伝達手段と連結し、かつ連動手段の動作により像担持体ユニットを転写材担持体ユニットが第２の状態となる際に装置本体内に形成される空間に移動させる移動手段とを有することで、ユーザーが像担持体から転写材担持体ユニットを退避させた際、交換する必要のある像担持体ユニットが移動しているため、ユーザーは迷うことなく交換すべき像担持体ユニットを認識できるようになった。また、他の像担持体ユニットに対して交換すべき像担持体ユニットが手前に移動することで、ユーザーは像担持体ユニット中央部を片手にてつかむことが可能になった。また像担持体ユニット交換の際、交換者の指が入るスペースを考慮する必要がなく、像担持体間の距離を最小限につめた配置が可能になり、本体サイズの小型化が達成できた。さらに、片手での操作を実現することで像担持体ユニットの着脱する方向が本体正面位置方向に限られていたものを、装置の横方向からの着脱も可能となるため、像担持体ユニットの交換の自由度を向上させることができた。
【０１００】
像担持体ユニットは、像担持体の軸方向と直交する方向、かつ転写材が搬送される方向と直交する方向、及び転写材担持体ユニットの退避方向と略同方向に移動する移動手段を有し、移動方向と同じ方向に装置本体から脱着可能なことで、ジャム処理をする方向と像担持体ユニット交換する方向を同方向に設定することができた。つまり装置本体へのユーザーアクセスはその正面側からのみで構成できるようになった。
【０１０１】
移動手段は、少なくとも像担持体ユニットに当接し動作する作用部と像担持体ユニットが移動するためのガイド部とを有することで、像担持体ユニットは、スムーズに本体正面側へ移動できるようになった。
【０１０２】
転写材担持体ユニットは、揺動軸を中心として第１の状態と第２の状態とに揺動可能とすることで簡単なメカ部品で構成されるため、信頼性が高く、低コストで退避手段を設けることができる。また、揺動支点近傍に前記連動手段との係合部を設けることで、ユーザーが転写材担持体ユニットを開ける操作力を大きく増すことなく、連動手段を動作させることができている。
【０１０３】
さらに、前述した解決手段は、転写材担持体ユニットを中間転写体ユニットに置き換えた場合にも同様に有効である。
【０１０４】
また、検出手段は、現像剤容器内の現像剤の残量を検出し、寿命を判定することにより、像担持体ユニットの寿命を正確に検出できるようになる。
【０１０５】
また、検出手段は、前記像担持体の回転時間から、寿命を判定することにより、印字率が少ない使われ方をした際にも像担持体ユニットの寿命を正確に検出できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多色画像形成装置の実施例を示す断面図
【図２】本発明に係る多色画像形成装置の実施例を示す断面図
【図３】本発明に係る多色画像形成装置の実施例を示す断面図
【図４】本発明に係る多色画像形成装置の実施例を示す斜視図
【図５】本発明に係る欠歯歯車の実施例を示す斜視図
【図６】本発明に係る連動伝達部の実施例を示す側面図
【図７】本発明に係る連動伝達部の実施例を示す側面図
【図８】本発明に係る多色画像形成装置の実施例を示す斜視図
【図９】本発明に係る多色画像形成装置の実施例を示す断面図
【図１０】本発明に係る他色画像形成装置の他の実施例を示すの断面図
【図１１】従来の多色画像形成装置の断面図
【図１２】従来のプロセスカートリッジの斜視図
【図１３】従来のプロセスカートリッジの断面図
【符号の説明】
１  感光ドラム
５  静電転写ベルトユニット
７  カートリッジ
３６  イジェクト部材
４９  ガイド部材
６１  連動アーム
６３  連動部材Ａ
６６  回転軸
６７  欠歯歯車
６８  連動部材Ｂ
７２  ロッド
７３  ソレノイド
７９  段差部
８５  ピニオン歯車
８９  ワンウェイクラッチ
１００  フルカラーレーザープリンタ
【図１】
2005043594.tif 000003
【図２】
2005043594.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005043594.tif 000009
【図８】
2005043594.tif 000010
【図９】
2005043594.tif 000011
【図１０】
2005043594.tif 000012
【図１１】
2005043594.tif 000013
【図１２】
2005043594.tif 000014
【図１３】
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