JP2005315913A

JP2005315913A - 画像形成装置

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Publication number: JP2005315913A
Application number: JP2004130412A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Sanpei; 敦史三瓶; Hiroyasu Nagashima; 弘恭長島; Yoshiyuki Kimura; 祥之木村; Nobuo Kuwabara; 延雄桑原; Hiroshi Hosokawa; 浩細川; Hideki Yoshinami; 英樹善波; Wakako Murakami; 和歌子村上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2005-11-10
Also published as: US20050238384A1; EP1621941A1; CN100394315C; US7305203B2; CN1690876A

Abstract

【課題】トナー像が形成される像担持体と、該トナー像の転写後に該像担持体に付着している転写残トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とが一体的に組み付けられ、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を有し、該プロセスカートリッジのケース底壁には、光書き込み装置から出射して像担持体に向かう書き込み光の通過する光通過孔が形成されている画像形成装置において、その光通過孔からトナーが落下することを防止する。
【解決手段】プロセスカートリッジ４０Ｙが画像形成装置本体に装着された状態で、光通過孔４４Ｙが、クリーニングブレード３５Ｙの下方のケース底壁部分ＡＲよりも上側に位置するケース底壁部分に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、少なくとも、トナー像が形成される像担持体と、該トナー像の転写後に該像担持体に付着している転写残トナーを除去するクリーニング部材を有するクリーニング装置とが一体的に組み付けられ、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を有し、該プロセスカートリッジのケース底壁には、光書き込み装置から出射して前記像担持体に向かう書き込み光の通過する光通過孔が形成されている画像形成装置に関する。

電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より公知である（例えば、特許文献１参照）。この画像形成装置においては、プロセスカートリッジのケース底壁に形成された光通過孔を通して、光書き込み装置から出射した書き込み光が像担持体に至るように構成されているので、クリーニング部材と像担持体との間から漏れたトナーが、光通過孔を通して光書き込み装置に落下するおそれがある。このようになれば、光書き込み装置がトナーで汚されてしまい、これによって像担持体に形成されたトナー像の画質が劣化する欠点を免れない。

特開２００３−３１６１０７号公報

本発明の目的は、上記従来の欠点を除去できる画像形成装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された状態で、前記光通過孔が、前記クリーニング部材の下方のケース底壁部分よりも上側に位置するケース底壁部分に形成されていることを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。

また、上記請求項１に記載の画像形成装置において、前記クリーニング装置は、前記クリーニング部材によって像担持体から除去されたトナーをクリーニング装置外へ排出させるトナー搬送手段を有し、該トナー搬送手段は像担持体の中心軸線よりも下方に位置していると有利である（請求項２）。

さらに、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記プロセスカートリッジは、前記像担持体にトナー像を形成する現像装置を具備し、該現像装置は、前記像担持体を挟んで、前記クリーニング装置に対向した位置に配置されていると有利である（請求項３）。

また、上記請求項３に記載の画像形成装置において、前記現像装置は、現像剤を担持して搬送する現像ローラを有し、該現像ローラの回転方向は、像担持体との対向領域において、現像剤を上方に搬送する向きに設定されていると有利である（請求項４）。

さらに、上記請求項３又は４に記載の現像装置において、互いに並置され、かつ水平面に対して角度をもって配置された複数のプロセスカートリッジを具備し、互いに隣り合う２つのプロセスカートリッジのうちの下側に位置するプロセスカートリッジの現像装置の上方に、上側に位置するプロセスカートリッジのクリーニング装置の少なくとも一部が位置していると有利である（請求項５）。

また、上記請求項３乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、互いに並置され、かつ水平面に対して角度をもって配置された複数のプロセスカートリッジを具備し、各プロセスカートリッジは像担持体に潤滑剤を塗布する滑剤塗布装置を有し、互いに隣り合う２つのプロセスカートリッジのうちの下側に位置するプロセスカートリッジの現像装置の上方に、上側に位置するプロセスカートリッジの滑剤塗布装置の少なくとも一部が位置していると有利である（請求項６）。

さらに、上記請求項６に記載の画像形成装置において、前記滑剤塗布装置の有している潤滑剤の寿命と、プロセスカートリッジの他の要素の寿命とをほぼ一致させると有利である（請求項７）。

本発明によれば、光通過孔を通してトナーが落下して光書き込み装置をトナーで汚す不具合を防止できる。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。

図１はフルカラー画像を形成する画像形成装置の一例を示す垂直断面図であり、ここに示した画像形成装置は、その本体１内に配置されたドラム状の感光体より成る第１乃至第４の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫと、同じく画像形成装置本体１内に配置された無端状の中間転写ベルト３を有している。中間転写ベルト３は支持ローラ４，５，６に巻き掛けられて矢印Ａ方向に回転駆動される。各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫには、それぞれ互いに異なる色のトナー像が形成される。上記中間転写ベルト３は、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの上方に位置し、該中間転写ベルト３の下側の走行辺が各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの周面に当接している。中間転写ベルト３は、像担持体に形成されたトナー像が転写される転写材の一例を構成するものである。

第１乃至第４の各像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成は、そのトナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一であるため、第１の像担持体２Ｙにトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成だけを説明する。

図２は、この像担持体２Ｙと、その像担持体２Ｙの表面にトナー像を形成するための各作像装置を示す拡大図である。像担持体２Ｙは図２における時計方向に回転駆動され、このとき帯電電圧を印加された帯電ローラ７Ｙより成る帯電装置によって像担持体２Ｙが所定の極性に帯電される。帯電後の像担持体２Ｙには、図１に示した光書き込み装置８から出射する光変調された書き込み光（この例ではレーザビーム）Ｌが照射され、これによって像担持体２Ｙに静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置９Ｙによってイエロートナー像として可視像化される。

現像装置９Ｙは、乾式の現像剤Ｄを収容した現像ケース１０Ｙと、この現像ケース１０Ｙに回転自在に支持され、かつ該現像ケースに形成された開口を通して像担持体２Ｙに近接して対向配置されたアルミニウム製の現像ローラ１１Ｙと、その現像ローラ１１Ｙ内に配置されたマグネットローラ７５Ｙと、現像ローラ１１Ｙ上の現像剤量を規制する現像ブレード３１Ｙと、現像ローラ１１Ｙに対向して配置された搬送スクリュー３２Ｙ，３３Ｙと、シール部材７６Ｙとを有している。現像ケース１０Ｙ内の現像剤Ｄは、搬送スクリュー３２Ｙ，３３Ｙによって搬送されながら撹拌され、図２における反時計方向に回転駆動された現像ローラ１１Ｙ上に、マグネットローラ７５Ｙの磁力の作用により汲み上げられ、その現像ローラ１１Ｙに担持されて搬送される。このとき現像ブレード３１Ｙによって、現像ローラ１１Ｙ上の現像剤の高さが一定に規制され、規制後の現像剤が現像ローラ１１Ｙと像担持体２Ｙとの間の現像領域に運ばれ、ここで現像剤中のトナーが像担持体に形成された静電潜像に静電的に移行して、該潜像がトナー像として可視像化される。現像剤として一成分又は二成分のいずれの現像剤を用いることもできるが、ここではトナーとキャリアを有する二成分系現像剤が用いられている。静電潜像の現像時に、現像ローラ１１Ｙは、像担持体２Ｙに対して、順方向に線速比２．５の速さで図示していない本体ギアによって回転駆動される。また、現像ローラ１１Ｙよりも、像担持体２Ｙの回転方向上流側の部分に設けられたシール部材７６Ｙによって、トナー像が下方に落下することが阻止されている。

中間転写ベルト３を挟んで、像担持体２Ｙと反対側に一次転写ローラ１２Ｙが配置され、この一次転写ローラ１２Ｙに転写電圧が印加されることにより、像担持体２Ｙ上のトナー像が、矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト３上に一次転写される。トナー像転写後の像担持体２Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１３Ｙによって除去される。

本例のクリーニング装置１３Ｙは、像担持体２Ｙを向いた側に開口を有するクリーニングケース３４Ｙと、基端部がそのクリーニングケース３４Ｙに固定支持され、先端部が像担持体２Ｙの表面に圧接して、該像担持体２Ｙ上の転写残トナーを除去するクリーニングブレード３５Ｙと、除去されたトナーを図示していない廃トナーボトルに搬送する廃トナースクリュー３６Ｙとを有している。帯電ローラ７Ｙには、直流に交流成分の重畳された帯電電圧が印加されているので、クリーニング装置１３Ｙを通過した像担持体２Ｙが帯電ローラ７Ｙを通るとき、除電と同時に帯電され、次の作像に備える。

上述したクリーニングブレード３５Ｙは、トナー像の転写後に像担持体に付着している転写残トナーを除去するクリーニング部材の一例を構成するものであり、廃トナースクリュー３６Ｙは、クリーニング部材によって像担持体から除去されたトナーをクリーニング装置外へ排出させるトナー搬送手段の一例を構成するものである。

上述したところと全く同様にして、図１に示した第２乃至第４の像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト３上に合成トナー像が形成される。トナー像転写後の各像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上の転写残トナーがクリーニング装置により除去されることも第１の像担持体２Ｙの場合と変わりはない。

図１に示すように、第２乃至第４の像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫのまわりにも第１の像担持体２Ｙのまわりに設けられた各作像装置と同じく作用する作像装置が配置されているが、図１には、これらの作像装置に対して、第１の像担持体２Ｙのまわりに設けられた作像装置に付した符号のＹの代りにＣ，Ｍ，ＢＫを添えた符号を付してある。

一方、図１に示すように、画像形成装置本体１内の下部には、例えば転写紙より成る記録媒体Ｐを収容した給紙カセット１４と、給紙ローラ１５を有する給紙装置１６が配置され、給紙ローラ１５の回転によって最上位の記録媒体Ｐが矢印Ｂ方向に送り出される。送り出された記録媒体は、レジストローラ対１７によって、所定のタイミングで支持ローラ４に巻き掛けられた中間転写ベルト３の部分と、これに対置された二次転写ローラ１８との間に給送される。このとき、二次転写ローラ１８には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト３上の合成トナー像が記録媒体Ｐに二次転写される。

合成トナー像を二次転写された記録媒体Ｐはさらに上方に搬送されて定着装置１９を通り、このとき記録媒体Ｐ上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置１９を通過した記録媒体Ｐは、排紙ローラ対２０によって、画像形成装置本体１の上部の排紙部２２に排出される。また、トナー像転写後の中間転写ベルト３上に付着する転写残トナーはベルトクリーニング装置２４によって除去される。

画像形成装置本体１内の上部の位置に、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色のトナーを収容したトナーボトル３７Ｙ，３７Ｃ，３７Ｍ，３７ＢＫが、画像形成装置本体１に対して着脱可能に装着され、その各トナーボトル３７Ｙ乃至３７ＢＫから、その各色のトナーが図示していない搬送路を通して、各現像装置９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９ＢＫにそれぞれ補給される。すなわち、図２に示すように、現像ケース１０Ｙの上壁には、ドーム上に形成されたトナー案内部材７７Ｙが固定され、トナーボトル３７Ｙからこのトナー案内部材７７Ｙに、図示していないトナー搬送パイプを介してイエロートナーが供給され、そのトナーが現像ケース１０Ｙの上壁に形成されたトナー補給口６２Ｙを通して現像ケース１０Ｙの奥側の部分に補給される。補給されたトナーは、搬送スクリュー３３Ｙによって紙面奥側から手前側に搬送され、次いで搬送スクリュー３２Ｙによって紙面手前から奥に向けて搬送される。このとき、そのトナーがキャリアと撹拌され、トナーとキャリアが所定の極性にそれぞれ摩擦帯電される。他の現像装置９Ｃ，９Ｍ，９ＢＫにおいても同じく構成されている。

また、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫに対向して、その各像担持体に潤滑剤を塗布する滑剤塗布装置６３Ｙ，６３Ｃ，６３Ｍ，６３ＢＫが設けられている。ここでも、像担持体２Ｙに対向して位置する滑剤塗布装置６３Ｙを説明すると、この滑剤塗布装置は、図２に示すように、剤ケース６４Ｙと、そのケース６４Ｙに支持されて反時計方向に回転駆動されるブラシローラ６５Ｙと、ばね６６Ｙによってブラシローラ６５Ｙに圧接された固形状の滑剤６７Ｙとを有している。ブラシローラ６５Ｙは像担持体２Ｙの表面に当接しながら回転し、このとき滑剤６７Ｙから削り取られた粉末状の潤滑剤がブラシローラ６５Ｙを介して像担持体上に塗布される。滑剤６７Ｙとしては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどが用いられる。より具体的に示すと、ブラシローラ６５Ｙの芯金はアースされていて、ブラシの材質はアクリル製導電性樹脂（東レ製ＳＡ−７６．２５Ｄ／Ｆ）であり、その密度は５万本／ｉｎ^２とし、そのブラシに５００〜２０００ｍＮの加圧力で滑剤６７Ｙを当接させる。像担持体２Ｙに対するブラシローラ６５Ｙの線速比は１〜１．３倍であり、その回転方向は順方向である。像担持体の直径は、例えば３０ｍｍ、ブラシローラ６５Ｙの直径は例えば１２ｍｍであり、像担持体２Ｙに対するブラシの食い込み量は例えば１ｍｍである。他の滑剤塗布装置６３Ｃ，６３Ｍ，６３ＢＫも、滑剤塗布装置６３Ｙと全く同じく構成されている。

像担持体表面の摩擦係数が不安定になると、クリーニングブレードによるクリーニング不良が発生するが、上述のように各像担持体に潤滑剤を塗布することによって、クリーニング性能の安定化を図り、像担持体の寿命を伸ばすことが可能となる。

ところで、図２に示した像担持体２Ｙ、帯電ローラ７Ｙより成る帯電装置、現像装置９Ｙ、滑剤塗布装置６３Ｙ及びクリーニング装置１３Ｙは、一体的に組み付けられたプロセスカートリッジ４０Ｙとして構成されている。すなわち、現像ケース１０Ｙと剤ケース６４Ｙとクリーニングケース３４Ｙが一体化されたユニットケース４１Ｙとして形成され、像担持体２Ｙと帯電ローラ７Ｙがそのユニットケース４１Ｙに回転自在に支持され、当該像担持体２Ｙと、現像装置９Ｙと、クリーニング装置１３Ｙと帯電ローラ７Ｙと滑剤塗布装置６３Ｙとが一体的に組み付けられてプロセスカートリッジ４０Ｙが構成されている。他の各像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫと、そのまわりにそれぞれ設けられた作像装置によっても、全く同様なプロセスカートリッジ４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫがそれぞれ構成され、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫは、画像形成装置本体１に対して、図１及び図２の紙面に対して垂直な方向に着脱できるように構成されている。

図示した例では、像担持体と帯電装置と現像装置と滑剤塗布装置とクリーニング装置の全てを一体的に組み付けてプロセスカートリッジを構成したが、少なくとも像担持体とクリーニング装置とによってプロセスカートリッジを構成すればよい。すなわち、プロセスカートリッジは、少なくとも、トナー像が形成される像担持体と、該トナー像の転写後に該像担持体に付着している転写残トナーを除去するクリーニング部材を有するクリーニング装置とが一体的に組み付けられたものであり、かかるプロセスカートリッジが画像形成装置本体に対して着脱可能に装着される。

図１に示すように、中間転写ベルト３は、同図における右端側が低く、左端側が高くなった傾斜した状態で配置され、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫは、その中間転写ベルト３の下側の走行辺に沿って配置されていて、これに対応して、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫは、上下斜め方向に配列されている。複数のプロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫは、互いに並置され、かつ水平面に対して角度をもって配置されている。図示した例では、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫと、これらが対向した中間転写ベルト走行辺が水平面に対して約１５°の角度をもって配置されている。

図３は、中間転写ベルトがそのケースに収容された状態を正面側から示すと共に、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを正面側から示した図であり、図４はプロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを取り出した後の画像形成装置本体１を示す図である。ここで図４に示すように、画像形成装置本体１内には、その画像形成装置本体１に固定されたガイド４２Ｙ，４２Ｃ，４２Ｍ，４２ＢＫが設けられ、その各ガイド４２Ｙ乃至４２ＢＫは、画像形成装置本体１に対する各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの脱着時に、該プロセスカートリッジを下から支えて案内する支え板４３Ｙ，４３Ｃ，４３Ｍ，４３ＢＫと、その各支え板に対して上方に向けてほぼ直角に立ち上がった規制板５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４ＢＫ（図１には示さず）を有しており、各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫは、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫが対向した中間転写ベルトの辺にほぼ平行に傾斜している。本例の支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫは、水平面に対して１５°の角度をもって配置されているのである。

また、図１及び図２から判るように、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫにおけるユニットケース４１Ｙ乃至４１ＢＫのケース底壁６８Ｙ，６８Ｃ，６８Ｍ，６８ＢＫが、各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫと平行に傾斜し、これにより各プロセスカートリッジが前述のように傾斜して画像形成装置本体１内にセットされる。各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫと、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫのケース底壁６８Ｙ乃至６８ＢＫには、光書き込み装置８から出射して、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫに向かう書き込み光Ｌが通過する光通過孔４４Ｙ，４４Ｃ，４４Ｍ，４４ＢＫ；６９Ｙ，６９Ｃ，６９Ｍ，６９ＢＫがそれぞれ形成されている。

各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫは、画像形成装置本体１から図４に矢印Ｆで示す方向に引き出され、また矢印Ｅで示す方向に押し込まれて画像形成装置本体１内にセットされる。このとき、各プロセスカートリッジのケース底壁６８Ｙ乃至６８ＢＫが各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫによって案内されると共に、各プロセスカートリッジにおけるユニットケース４１Ｙ乃至４１ＢＫの側部が、各プロセスカートリッジの自重によって各規制板５４Ｙ乃至５４ＢＫに当接する（図７参照）。このようにして、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫは、各ガイド４２Ｙ乃至４２ＢＫによって、幅方向にずれ動くことなく、スムーズに画像形成装置本体に対して脱着される。なお、プロセスカートリッジの幅方向とは、図６に符号Ｗを付して示すように、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの長手方向ＬＬに対して直交する方向の幅である。

ところで、図２に示したように、クリーニング装置１３のクリーニングブレード３５Ｙは像担持体２Ｙの表面に当接しているが、このクリーニングブレード３５Ｙと像担持体２Ｙの表面の間から極く少量のトナーが矢印Ｃで示すように漏れることは一般に避けれらない。このようにして漏れたトナーが、仮に、プロセスカートリッジ４０Ｙのケース底壁６８Ｙと、支え板４３Ｙに形成された光通過孔４４Ｙ，６９Ｙを通して下方に落下して光書き込み装置８がそのトナーで汚されてしまうと、像担持体２Ｙに形成されたトナー像の画質が劣化する。

これに対し、本例の画像形成装置においては、図２に示したように、プロセスカートリッジ４０Ｙが画像形成装置本体に装着された状態で、光通過孔４４Ｙ，６９Ｙが、クリーニングブレード３５Ｙより成るクリーニング部材の下方の底壁部分ＡＲよりも上側に位置するケース底壁部分に形成されている。前述のように、本例の画像形成装置においては、プロセスカートリッジ４０Ｙのケース底壁６８Ｙと支え板４３Ｙが水平面に対して傾斜して位置しており、これによって、光通過孔４４Ｙ，６９Ｙがクリーニングブレード３５Ｙの下方のケース底壁部分ＡＲよりも上側に位置するのである。

上記構成によれば、クリーニング部材と像担持体の間からトナーが漏れ出ても、そのトナーは、光通過孔４４Ｙ，６９Ｙよりも低いケース底壁部分ＡＲに溜まり、そのトナーがこの部分ＡＲよりも高さの高い光通過孔４４Ｙ，６９Ｙへ移動することはなく、これらの孔から下方に落下することが阻止される。また、図６に示したように、プロセスカートリッジのユニットケースに貫通孔７０が形成されている場合、ケース底壁部分ＡＲに落下したトナーは、この貫通孔７０を通して外部に出るが、外部に出たトナーはガイド４２Ｙに受け止められ、そのトナーが光書き込み装置上に落下することはない。他のプロセスカートリッジ４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫも上述したところと全く同じく構成されている。

クリーニング装置１３Ｙは、クリーニング部材の一例であるクリーニングブレード３５Ｙによって像担持体２Ｙから除去されたトナーをクリーニング装置１３Ｙ外へ排出させる廃トナースクリュー３６Ｙより成るトナー搬送手段を有し、このトナー搬送手段は、像担持体２Ｙの中心軸線Ｏよりも下方に位置している。このため、廃トナースクリュー３６Ｙによって搬送されるトナーが、像担持体２Ｙや帯電ローラ７Ｙから離れた側を移動することになり、そのトナーが像担持体や帯電ローラ７Ｙに飛散する不具合を防止できる。他のプロセスカートリッジ４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫも同じく構成されている。

また、前述のように、本例のプロセスカートリッジ４０Ｙは、像担持体２Ｙにトナー像を形成する現像装置９Ｙを具備し、その現像装置９Ｙは、像担持体２Ｙを挟んで、クリーニング装置１３Ｙに対向した位置に配置されている。しかも、図２から判るように、現像装置９Ｙは、現像剤Ｄを担持して搬送する現像ローラ１１Ｙを有し、該現像ローラ１１Ｙの回転方向は、像担持体２Ｙとの対向領域において、現像剤Ｄを上方に搬送する向きに設定されている。しかも像担持体２Ｙは、現像ローラ１１Ｙに対して順方向に回転する。これは、他のプロセスカートリッジ４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫにおいても同じである。このように、現像ローラ１１Ｙが現像剤を上方へ向けて搬送するので、現像剤のキャリアやトナーがプロセスカートリッジ内や、その外部に漏出することを防止でき、プロセスカートリッジ内や機内を現像剤で汚す不具合を抑制できる。

また、本例の画像形成装置は、互いに並置され、かつ水平面に対して角度をもって配置された複数のプロセスカートリッジを具備しているが、その際、図１に示すように、互いに隣り合う２つのプロセスカートリッジのうちの下側に位置するプロセスカートリッジの現像装置の上方に、上側に位置するプロセスカートリッジのクリーニング装置の少なくとも一部が位置している。また、同様に、互いに隣り合う２つのプロセスカートリッジのうちの下側に位置するプロセスカートリッジの現像装置の上方に、上側に位置するプロセスカートリッジの滑剤塗布装置の少なくとも一部が位置している。具体的に示すと、図１において、プロセスカートリッジ４０Ｃは、その隣りのプロセスカートリッジ４０Ｙよりも下側に位置しているが、その下側のプロセスカートリッジ４０Ｃの現像装置９Ｃの上方に、上側に位置するプロセスカートリッジ４０Ｙのクリーニング装置１３Ｙと滑剤塗布装置６３Ｙが位置している。各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを水平面に対して角度をもって配置させることにより、各プロセスカートリッジの現像装置の上方に大きなスペースを確保し、ここにクリーニング装置と滑剤塗布装置を配置したのである。これにより、クリーニング装置と滑剤塗布装置を大きく構成することができるので、大きな滑剤６７Ｙを使用でき、プロセスカートリッジの他の要素の寿命と、滑剤６７Ｙが無くなるまでのその寿命をほぼ一致させることができる。例えば、Ａ４機において、８×８×２３６ｍｍのステアリン酸亜鉛バーを搭載し、プロセスカートリッジの寿命を１０万枚以上とすることができる。従来は、大きな滑剤を配置するスペースがなかったため、小型の滑剤を使用せざるを得ず、プロセスカートリッジの他の要素が寿命となる前に滑剤が無くなってしまうおそれがあったが、本例の画像形成装置においては、このような不具合を回避することができる。また、滑剤塗布装置の有している潤滑剤の寿命と、プロセスカートリッジの他の要素の寿命とをほぼ一致させることにより、経済的なロスを生じさせることなく、プロセスカートリッジを交換することができる。

ところで、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを画像形成装置本体１に対して着脱する際、そのプロセスカートリッジの像担持体が中間転写ベルトに当って摺擦すると、その像担持体や中間転写ベルトの表面に傷が付けられるおそれがある。

そこで、本例の画像形成装置は、図４及び図５に示すように、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの脱着時に、該プロセスカートリッジの上方への動きを規制する上下案内部５５Ｙ，５５Ｃ，５５Ｍ，５５ＢＫ（図１及び図２には、図示せず）を有している。ここに示した例では、板金などの板材より成る規制板５４Ｙ乃至５４ＢＫの一部を切り起こすことにより、板状の上下案内部５５Ｙ乃至５５ＢＫが形成されている。各上下案内部５５Ｙ乃至５５ＢＫは、各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫから上方に離間して位置している。

一方、図６に示すように、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫのユニットケース４１Ｙ乃至４１ＢＫには、その先端側に、突片より成る係合部５６が突設されている。プロセスカートリッジの先端側とは、そのプロセスカートリッジを画像形成装置本体内に装着したとき、奥側となる側である。

各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを各ガイド４２Ｙ乃至４２ＢＫによって案内しながら画像形成装置本体１の内部へ押し込んで装着するとき、各プロセスカートリッジの係合部５６が、図４及び図５に示した各上下案内部５５Ｙ乃至５５ＢＫの下側面にそれぞれ係合する。各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを画像形成装置本体１から引き出すときも同様である。これにより、プロセスカートリッジの着脱時に、そのプロセスカートリッジが上方へ移動して、像担持体が中間転写ベルトに当接することを阻止でき、像担持体が中間転写ベルトの表面に摺擦してこれらの表面に傷が付けられることはない。

また、図４に示すように、各上下案内部５５Ｙ乃至５５ＢＫの画像形成装置本体前後方向の長さが支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫの長さよりも短く設定され、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを画像形成装置本体１内に挿入し、該プロセスカートリッジが途中まで画像形成装置本体内に挿入されたとき、プロセスカートリッジの突片状の係合部５６が、板状の上下案内部５５Ｙ乃至５５ＢＫを抜け出るように構成されている。このようにすれば、プロセスカートリッジを画像形成装置本体１内の所定の位置まで挿入し終えたとき、プロセスカートリッジは上方に向けて移動することができるので、そのプロセスカートリッジの像担持体を中間転写ベルトに当接させることができる。上下案内部５５Ｙ乃至５５ＢＫが、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを画像形成装置本体１内に装着するとき、その途中まで、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの上方への動きを規制するように構成されているのである。

しかも、本例の画像形成装置においては、図４に示すように、各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫの奥側の部位にその各支え板よりも上方に突出した膨隆部５７Ｙ，５７Ｃ，５７Ｍ，５７ＢＫが設けられていて、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを画像形成装置本体１内に押し込んで行き、その係合部５６が上下案内部５５Ｙ乃至５５ＢＫを抜け出た後、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫが各膨隆部５７Ｙ乃至５７ＢＫに乗り上げ、そのプロセスカートリッジが上方に持ち上げられて各プロセスカートリッジの各像担持体が中間転写ベルトの表面に当接するように構成されている。

また、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを画像形成装置本体１内に押し込んで装着したとき、その各プロセスカートリッジを所定の正しい位置に位置決めする必要がある。そこで、本例の画像形成装置においては、図４、図５、図８、及び図９に示すように、規制板５４Ｙ乃至５４ＢＫを構成する板金などの板材の手前側の領域に位置決め穴５８Ｙ，５８Ｃ，５８Ｍ，５８ＢＫが形成されている。一方、図６、図８及び図９に示すように、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫのユニットケース４１Ｙ乃至４１ＢＫの手前側領域には、基準突部５９より成る基準部が設けられている。

各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを画像形成装置本体１内の一番奥の位置まで挿入すると、各プロセスカートリッジに形成された基準突部５９が、図８及び図９に示すように、各規制板５４Ｙ乃至５４ＢＫに形成された位置決め穴５８Ｙ乃至５８ＢＫに、各プロセスカートリッジの自重によって落ち込み、当該位置決め穴５８Ｙ乃至５８ＢＫに係合する。これにより、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫは、画像形成装置本体内で、その各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの長手方向ＬＬに位置決めされる。このとき、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫは、画像形成装置本体１の奥側から、図示していない付勢手段、例えば圧縮ばねによって付勢されるので、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫが長手方向ＬＬに位置決めされると共に、その位置決めされた位置にロックされる。

上述した構成により、プロセスカートリッジを完全に位置決めすることもできるが、画像形成装置本体に着脱される図示していない面板を閉位置にもたらすことによって、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを最終的に完全に位置決めするように構成することもできる。また、各プロセスカートリッジの奥側のピンを画像形成装置本体の奥側の側板に形成された位置決め孔に嵌合させることもできる。

プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを画像形成装置本体１から取り出すときは、各プロセスカートリッジの基準突部５９を各位置決め孔５８Ｙ乃至５８ＢＫから外して、該プロセスカートリッジに対する長手方向ＬＬの位置決めを解除し、次いでそのプロセスカートリッジを手前側に引き出せばよい。その際、この位置決めの解除を次のように行えるように構成すると有利である。

図６乃至図９に示すように、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫのユニットケース手前側の部位には、把手６０が取り付けられており、この把手６０は、図９に符号Ｘを付して示した使用位置と、符号Ｙを付して示した格納位置の間を矢印Ｚ方向に回動可能にユニットケース４１Ｙ乃至４１ＢＫに連結されている。図６、図７及び図８は、把手６０が格納位置に収められたときの様子を示している。

プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫが画像形成装置本体１内に装着されて使用されているとき、把手６０は格納位置を占めている。プロセスカートリッジを画像形成装置本体１から取り出すときは、把手６０を図９に示した使用位置Ｘに回動する。すると、この把手６０の基端側に設けられたカム部６１が、規制板５４Ｙ乃至５４ＢＫの壁面に当接してこれを加圧する。このため、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫは、規制板５４Ｙ乃至５４ＢＫから受ける反力によって、その規制板から離間する方向にわずか動かされる。これによって、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの基準突部５９が位置決め孔５８Ｙ乃至５８ＢＫから外れる。そこで、その把手６０を掴んで、これを手前側に引けば、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを手前側に引き出すことができる。

以上説明した画像形成装置においては、各像担持体に形成されたトナー像が中間転写ベルトよりなる転写材に転写されるように構成されているが、各像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に直に重ねて転写する画像形成装置にも本発明を適用できる。この場合には、その記録媒体が、各像担持体にそれぞれ形成された互いに異なる色のトナー像を転写される転写材を構成する。さらに、本発明は、プロセスカートリッジが１つだけ設けられる画像形成装置などにも広く適用できるものである。

画像形成装置の一例を示す断面図である。第１の像担持体と、そのまわりに設けられた作像装置の拡大断面図である。画像形成装置本体にプロセスカートリッジがセットされているときの図である。画像形成装置本体からプロセスカートリッジを取り出したときの画像形成装置本体の様子を示す図である。図４の部分拡大図である。プロセスカートリッジの外観斜視図である。画像形成装置本体に装着された状態のプロセスカートリッジの正面図である。図７と同じ状態の斜視図である。把手を回動させる状態を説明する斜視図である。

符号の説明

１画像形成装置本体
２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ像担持体
９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９ＢＫ現像装置
１１Ｙ現像ローラ
１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３ＢＫクリーニング装置
４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫプロセスカートリッジ
４４Ｙ，４４Ｃ，４４Ｍ，４４ＢＫ光通過孔
６３Ｙ，６３Ｃ，６３Ｍ，６３ＢＫ滑剤塗布装置
６８Ｙ，６８Ｃ，６８Ｍ，６８ＢＫケース底壁
ＡＲ部分
Ｏ中心軸線

Claims

少なくとも、トナー像が形成される像担持体と、該トナー像の転写後に該像担持体に付着している転写残トナーを除去するクリーニング部材を有するクリーニング装置とが一体的に組み付けられ、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を有し、該プロセスカートリッジのケース底壁には、光書き込み装置から出射して前記像担持体に向かう書き込み光の通過する光通過孔が形成されている画像形成装置において、前記プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された状態で、前記光通過孔が、前記クリーニング部材の下方のケース底壁部分よりも上側に位置するケース底壁部分に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
前記クリーニング装置は、前記クリーニング部材によって像担持体から除去されたトナーをクリーニング装置外へ排出させるトナー搬送手段を有し、該トナー搬送手段は像担持体の中心軸線よりも下方に位置している請求項１に記載の画像形成装置。
前記プロセスカートリッジは、前記像担持体にトナー像を形成する現像装置を具備し、該現像装置は、前記像担持体を挟んで、前記クリーニング装置に対向した位置に配置されている請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記現像装置は、現像剤を担持して搬送する現像ローラを有し、該現像ローラの回転方向は、像担持体との対向領域において、現像剤を上方に搬送する向きに設定されている請求項３に記載の現像装置。
互いに並置され、かつ水平面に対して角度をもって配置された複数のプロセスカートリッジを具備し、互いに隣り合う２つのプロセスカートリッジのうちの下側に位置するプロセスカートリッジの現像装置の上方に、上側に位置するプロセスカートリッジのクリーニング装置の少なくとも一部が位置している請求項３又は４に記載の画像形成装置。
互いに並置され、かつ水平面に対して角度をもって配置された複数のプロセスカートリッジを具備し、各プロセスカートリッジは像担持体に潤滑剤を塗布する滑剤塗布装置を有し、互いに隣り合う２つのプロセスカートリッジのうちの下側に位置するプロセスカートリッジの現像装置の上方に、上側に位置するプロセスカートリッジの滑剤塗布装置の少なくとも一部が位置している請求項３乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
前記滑剤塗布装置の有している潤滑剤の寿命と、プロセスカートリッジの他の要素の寿命とをほぼ一致させた請求項６に記載の画像形成装置。