JP2010072308A - 画像形成装置、及びカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】潜像が形成される画像担持体１又は画像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段３の少なくとも１つを有するカートリッジＰを装置本体１００Ａに取り外し可能に装着して、記録媒体Ｓに画像を形成する画像形成装置において、カートリッジの交換性の向上と装置本体の小型化を両立させることを目的とる。
【解決手段】カートリッジを装置本体の外側に移動させるための引き出し位置と、カートリッジを装置本体の内側に移動させるための内側位置と、を取り得る移動部材３５と、カートリッジに外装ケース４からの突出量が変化可能に取り付けられたハンドル部５３と、移動部材が引き出し位置から内側位置へ移動される動作で突出量を減少させる方向にハンドル部を移動させる、及び、移動部材が内側位置から引き出し位置へ移動される動作で突出量を増加させる方向にハンドル部を移動させるための揺動部材５５・８１と、を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、カートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置に関する。また、画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着されるカートリッジに関する。

画像形成形装置には、例えば、電子写真方式・静電記録方式・磁気記録方式等の複写機、プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ等が含まれる。

また、カートリッジは、潜像が形成される画像担持体（像担持体）又は画像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段の少なくとも１つを有し、記録媒体に画像を形成するための画像形成形装置の装置本体に着脱可能なものである。カートリッジは、ユーザー（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。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。

画像担持体は、現像剤で現像される潜像（静電荷潜像・電位潜像・抵抗潜像・磁気潜像等）が形成される部材である。電子写真プロセスにおける電子写真感光体、静電記録プロセスにおける静電記録誘電体、磁気記録プロセスにおける磁気記録磁性体等が挙げられる。

画像形成装置には、装置本体に対して移動可能な移動部材に複数個のカートリッジを支持させる構成がある（特許文献１）。この構成によれば、前記移動部材を装置本体に挿入することにより、複数のカートリッジを装置本体内に同時に挿入することができる。また、前記移動部材を装置本体から引き出すことで、必要なカートリッジについて移動部材に対する新旧交換を容易に行うことができる。カートリッジの交換性に関して、特許文献１の図２のように、カートリッジのケース上にユーザーに掴ませる固定のハンドル部を設けることで、ユーザーがカートリッジを交換し易くしている。
特開２００７−１７８４８２号公報

しかしながら、カートリッジのケース上に固定のハンドル部を設ける構成では、カートリッジの交換性の向上と装置本体の小型の両立が難しかった。

つまり、ユーザーがカートリッジを交換し易くするには、ハンドル部を大きくすることが望ましいが、これは装置本体の高さが高くなり、小型化が成り立たない。また、最近、画像形成装置の上部にイメージスキャナを搭載した複合機の需要が高い。すなわち、ベースとなる画像形成装置本体の高さは低くすることが要求されている。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、カートリッジの交換性の向上と画像形成装置本体の小型化を両立させることを目的とする。

上記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、潜像が形成される画像担持体又は画像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段の少なくとも１つを有するカートリッジを画像形成装置の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おいて、前記カートリッジを支持して、前記装置本体の外側に引き出されて前記カートリッジを前記装置本体の外側に移動させるための引き出し位置と、前記カートリッジを前記装置本体の内側に移動させるための内側位置と、を取り得る移動部材と、前記カートリッジにカートリッジの外装ケースからの突出量が変化可能に取り付けられたハンドル部と、前記カートリッジを支持した前記移動部材が前記引き出し位置から前記内側位置へ移動される動作で前記突出量を減少させる方向に前記ハンドル部を移動させる、及び、前記カートリッジを支持した前記移動部材が前記内側位置から前記引き出し位置へ移動される動作で前記突出量を増加させる方向に前記ハンドル部を移動させるためのハンドル部揺動部材と、を有することを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明に係るカートリッジの代表的な構成は、カートリッジを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であって、前記カートリッジを支持して、画像形成装置の装置本体の外側に引き出されて前記カートリッジを前記装置本体の外側に移動させるための引き出し位置と、前記カートリッジを前記装置本体の内側に移動させるための内側位置と、を取り得る移動部材を有する画像形成装置の前記移動部材に着脱するカートリッジであって、１）潜像が形成される画像担持体又は画像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段の少なくとも１つと、２）カートリッジの外装ケースからの突出量が変化可能にカートリッジに取り付けられたハンドル部と、を有し、ハンドル部揺動部材により、前記カートリッジを支持した前記移動部材が前記引き出し位置から前記内側位置へ移動される動作で前記突出量を減少させる方向に前記ハンドル部が移動され、及び、前記カートリッジを支持した前記移動部材が前記内側位置から前記引き出し位置へ移動される動作で前記突出量を増加させる方向に前記ハンドル部が移動されることを特徴とするカートリッジ。

本発明によれば、カートリッジの交換性の向上と画像形成装置本体の小型化を両立させることができる。

［実施例１］
（画像形成装置例の全体的な概略構成）
本実施例の画像形成装置は、カートリッジが着脱可能な電子写真画像形成装置である。この画像形成装置の全体的な概略構成について図１・図２を用いて説明する。

図１は本実施例の画像形成装置１００の外観斜視図、図２は縦断右側面図である。この画像形成装置は、電子写真プロセスを用いた、４色フルカラーのレーザープリンタである。即ち、パソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置３００から画像形成装置の制御回路部２００に入力する電気的な画像信号に基づいて記録媒体（例えば、用紙、ＯＨＰシート、ラベル等）Ｓに対する画像形成を実行する。制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）２００はホスト装置３００や操作部（不図示）との間で各種の電気的情報の授受をすると共に、画像形成装置の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。

以下の説明において、画像形成装置１００に関して、前側（正面側）とは、開閉部材としてのドア３１を配設した側である。後側とは、それとは反対側である。前後方向とは、画像形成装置１００の後側から前側に向かう方向（前方向）と、その逆の方向（後方向）である。左右とは、画像形成装置１００を前側から見て左または右である。左右方向とは、右から左に向かう方向（左方向）と、その逆の方向（右方向）である。装置本体１００Ａとは、カートリッジ以外の画像形成装置構成部分である。

装置本体１００Ａ内には、後側から前側にかけて、第１から第４の４つのカートリッジＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫが水平方向に並べられて配設（インライン構成、タンデム型）されている。各カートリッジは、収容させたトナーの色が異なるだけで、互いに同様の構成のものである。本実施例の各カートリッジは、現像剤で現像される潜像が形成される画像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）１を有する。また、このドラム１に作用するプロセス手段としての帯電器（帯電手段）２及び現像器（現像手段）３を有する。そして、上記のドラム１、帯電器２、現像器３をカートリッジの外装ケース（カートリッジ枠体）４内に一体的に組み付けたプロセスカートリッジである。帯電器２は接触帯電ローラである。現像器３は、ドラム１に形成された潜像を現像するために現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体(現像剤供給部材)としての現像ローラ３ａと、現像剤を収容する収納部と、を有する。

第１のカートリッジＰＹは、現像器３にイエロー（Ｙ）のトナーを収容しており、ドラム１の表面にＹ色トナー像（現像剤像）を形成する。第２のカートリッジＰＭは、現像器３にマゼンタ（Ｍ）のトナーを収容しており、ドラム１の表面にＭ色トナー像を形成する。第３のカートリッジＰＣは、現像器３にシアン（Ｃ）のトナーを収容しており、ドラム１の表面にＣ色トナー像を形成する。第４のカートリッジＰＫは、現像器３にブラック（Ｋ）のトナーを収容しており、ドラム１の表面にＫ色トナー像を形成する。

カートリッジＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫの上方部には、露光装置としてのレーザースキャナユニット１１が配設されている。このスキャナユニット１１は、外部ホスト装置３００から制御回路部２００に入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザー光Ｌを出力する。そのレーザー光ＬがカートリッジＰの外装ケース４の上面に設けた露光窓５を通って各カートリッジ内に進入する。これにより、ドラム１の表面にレーザー走査露光がなされる。

装置本体１００Ａは、中間転写ベルトユニット１２を有する。このユニット１２は、カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の下方に配置されている。このユニット１２はエンドレスベルト１３を有する。このベルト１３は、記録媒体（以下、用紙と記す）Ｓに画像を形成するために、各カートリッジＰのドラム１と接触する中間転写体（中間転写ベルト）である。このベルト１３は、誘電体製で可撓性を有する。そして、ベルト１３の内側には、ベルト１３を張設して循環移動させる駆動ローラ１４・ターンローラ１５・テンションローラ１６が設けられている。駆動ローラ１４とテンションローラ１６は装置本体１００Ａ内の後側に配設されている。ターンローラ１５は装置本体１００Ａ内の前側に配設されている。各カートリッジＰのドラム１の下面はベルト１３の上行側ベルト部分の上面に接している。ベルト１３の内側には、４個の１次転写ローラ１７が配設されている。この１次転写ローラ１７は、ベルト１３の上行側ベルト部分を介して各カートリッジのドラム１に対向している。駆動ローラ１４は、ベルト１３を介して２次転写ローラ２２と対向している。

ユニット１２の下方には、給紙ユニット１８が配設されている。この給紙ユニット１８は、給紙カセット１９、給紙ローラ２０、分離ローラ（リタードローラ）２１を有する。給紙カセット１９は装置本体１００Ａの前側から出し入れ自由である（フロントローデング）。

装置本体１００Ａ内の後側の上部には、定着装置２３と、排紙ローラ対２４が配設されている。装置本体１００Ａの上面に排紙部２５が設けられている。定着装置２３は、定着フィルムアセンブリ２３ａと加圧ローラ２３ｂを有する。排紙ローラ対２４は排紙ローラ２４ａと排紙コロ２４ｂを有する。

装置本体１００Ａ内の転写接触位置（潜像形成位置）に位置している各カートリッジＰは、押圧部材（不図示）により押圧されて所定の位置決め部に固定されている。ここで、転写接触位置とは、ドラム１とベルト１３が接触している位置であり、ドラム１に潜像形成が可能な位置のことを指す。この転写接触位置では、そのカートリッジＰの駆動入力部６（図６の（ｂ））に対して装置本体１００Ａの駆動出力部（不図示）が結合している。駆動出力部から駆動入力部６への駆動力によりドラム１と現像ローラ３ａが回転駆動される。更に、そのカートリッジＰの電気接点７・８（図６の（ｂ））に対して装置本体１００Ａの給電系統（不図示）が導通化している。電気接点７は帯電バイアス印加用の電気接点である。電気接点８は現像バイアス印加用の電気接点である。

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。第１〜第４の各カートリッジＰのドラム１が矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。ベルト１３も矢印の時計方向（ドラム回転に順方向）にドラム１の速度に対応した速度で回転駆動される。スキャナユニット１１も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジＰにおいてそれぞれ所定のタイミングで帯電ローラ２がドラム１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。スキャナユニット１１は各ドラム１の表面を各色の画像信号に応じて変調されたレーザー光Ｌで走査露光する。これにより、各ドラム１の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像が現像器３により現像剤像（トナー像）として現像される。各１次転写ローラ１７には所定の制御タイミングにて所定の１次転写バイアスが印加される。

上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第１のカートリッジＰＹのドラム１にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するＹ色トナー像が形成され、そのトナー像がベルト１３上に１次転写バイアスと１次転写圧により１次転写される。

第２のカートリッジＰＭのドラム１にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するＭ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色トナー像に重畳されて１次転写バイアスと１次転写圧により１次転写される。

第３のカートリッジＰＣのドラム１にはフルカラー画像のシアン成分に対応するＣ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色トナー像に重畳されて１次転写バイアスと１次転写圧により１次転写される。

第４のカートリッジＰＣのドラム１にはフルカラー画像のブラック成分に対応するＫ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色トナー像に重畳されて１次転写バイアスと１次転写圧により１次転写される。

かくして、ベルト１３上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色フルカラーの未定着の合成トナー画像が形成される。

本実施例においては、各カートリッジＰにおいて、ベルト１３に対する１次転写後のドラム１の表面に残留した転写残りトナーは現像器３により現像同時クリーニングされる。

一方、所定のタイミングで給紙ローラ２０が駆動される。そして、給紙ローラ２０と分離ローラ２１との協働で、給紙カセット１９上に積載されている用紙Ｓが１枚ずつ分離して給送される。これによって、用紙Ｓが２次転写ローラ２２とベルト１３とのニップ部（２次転写ニップ部）に導入される。２次転写ローラ２２には所定の制御タイミングにて所定の２次転写バイアスが印加される。これにより、用紙Ｓが該ニップ部を挟持搬送されていく過程でベルト１３上の４色重畳のトナー像が用紙Ｓの面に順次に２次転写バイアスと２次転写圧により一括２次転写される。

用紙Ｓはベルト１３の面から分離されて定着装置２３へ導入され、定着ニップ部で加熱・加圧される。これにより、各色トナー像の混色及び用紙への定着がなされる。そして用紙Ｓは、定着装置２３を出て、フルカラー画像形成物として排紙ローラ対２４で排紙部２５上に排出される。

用紙分離後のベルト１３の表面に残留した２次転写残トナーはクリーニング手段（不図示）にて除去される。

（カートリッジ交換方式）
第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）は、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、現像器３に収容されている現像剤（トナー）が消費される。そして、カートリッジを購入したユーザーにとって満足できる品質の画像を形成することが出来なくなる程度まで現像剤が消費された際に、新しいカートリッジと交換される。

そこで、例えば、個々のカートリッジＰの現像剤残量を検知する手段（不図示）を具備させて、制御回路部２００において、検知残量値を、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、検知残量値が閾値よりも少ない残量値となったカートリッジについては、表示部（不図示）に、そのカートリッジについての寿命予告あるいは寿命警告を表示させる。これによりユーザーに、交換用のカートリッジの準備を促す、ある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するようにしている。

本実施例におけるカートリッジＰの交換は、カートリッジＰを引き出し式の移動部材としてのカートリッジトレイ３５に乗せ、フロントアクセスにより交換する方式である。これにより、ユーザビリティが向上する。

装置本体１００Ａの前側には、装置本体１００Ａの内側へカートリッジを押し込む、又は、装置本体１００Ａからカートリッジを引き出す際に、トレイ３５（カートリッジＰ）が通過する開口部３０が設けられている。装置本体１００Ａの前側には、回動可能なドア３１が配設されている。このドア３１は、開口部３０を閉鎖する位置と開放する位置とを取り得る開閉部材である。

本実施例においては、ドア３１の下辺側の左右部に、ヒンジとしての横軸３２が設けられている。このドア３１は、この横軸３２を中心として、装置本体１００Ａに対して回動可能である。すなわち、ドア３１は、横軸３２を中心に立て起こすように回動して、図１・図２のように、装置本体１００Ａの開口部３０を閉じることができる。また、横軸３２を中心に装置本体１００Ａの前側に倒すように回動して、図３のように、開口部３０を開くことができる。３１ａはドア３１を開閉するためにドアに設けられた把持部（指掛け部）である。

装置本体１００Ａの骨格となるメインフレーム８０（図５）の左フレーム８０Ｌの内側と右フレーム８０Ｒの内側に左右一対のレール部材３４（３４Ｌ・３４Ｒ：３４Ｌは不図示）が配設されている。左右のレール部材３４はそれぞれが対向して設けられている。このレール部材３４は、装置本体１００Ａの前後方向を長手方向としている。そして、このレール部材３４の間には、枠型部材である移動部材としてのカートリッジトレイ（以下、トレイと記す）３５が設けられている。このトレイ３５は、前後方向に水平にスライド可能にレール部材３４に保持されている。このトレイ３５はカートリッジＰを支持している。即ち、トレイ３５は、複数のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）がそれぞれ取り外し可能に装着される装着部を有する。

そして、ドア３１が開くのに連動して、連動機構（不図示）を介してレール部材３４が前方及び上方に所定量移動する。即ち、レール部材３４が、第一の位置から第二の位置へ移動する。ここで、第一の位置とは、トレイ３５（カートリッジＰ）を図２の転写接触位置に位置させるためのレール部材３４の位置であり、第二の位置とは、トレイ３５を押し込み位置（図３）と引き出し位置（図４）との間で移動させるためのレール部材３４の位置である。この押し込み位置とは、トレイ３５がレール部材３４に設けられたストッパ部３４Ｓに突き当って受け止められるまで装置本体１００Ａの内側に押し込まれた位置（内側位置）である（図３）。また、引き出し位置とは、トレイ３５が装置本体１００Ａの外側に引き出された位置であり、カートリッジＰを前記装着部に取り外し可能に装着出来る位置である（図４・図５）。ここで、トレイ３５の移動方向は、カートリッジが有するドラム１の軸線方向（カートリッジの長手方向）に対して直交している。そして、レール部材３４が第一の位置（図２）から第二の位置（図３）に移動することにより、レール部材３４の前部が、開口部３０から前方へ所定量突出する。

また、レール部材３４が第一の位置から第二の位置へ移動するのに連動して、各カートリッジＰの駆動入力部６に対する装置本体１００Ａ側の駆動出力部の結合が解除される（駆動解除）。更に、各カートリッジを位置決め固定している押圧部材の押圧が解除される（押圧解除）。更に、各カートリッジの電気接点７・８に対する装置本体側の給電系統の導通が解除される（給電解除）。更に、トレイ３５の位置決め固定手段（不図示）による位置決め固定が解除される。

上記のように、レール部材３４が第一の位置から第二の位置に移動した際には、レール部材３４と一緒にトレイ３５及び各カートリッジＰも上方へ移動して、ドラム１がベルト１３から離隔する（図３）。即ち、トレイ３５が、ドラム１とベルト１３とを接触させる転写接触位置（図２）から、ドラム１とベルト１３とを離隔させる転写離隔位置（＝押し込み位置）（図３）へ移動する。

次に、トレイ３５の前面側に具備させてある把持部（指掛け部）３５ａを掴んでトレイ３５をレール部材３４に沿って移動させて装置本体１００Ａの内側から外側に十分に引き出す。これにより、トレイ３５に保持されている４つのカートリッジＰの全体が、開口部３０を通過して装置本体１００Ａの外側に引き出される（図４・図５）。即ち、トレイ３５が押し込み位置（図３）から引き出し位置（図４・図５）へ移動する。そして、全カートリッジＰの上面が開放される。トレイ３５は、所定量引き出されると、ストッパ部（不図示）によりそれ以上の引き出し移動が阻止される。また、トレイ３５は、引き出し位置まで水平に引き出されている状態がレール部材３４により保たれる。このトレイ３５の引き出し移動においては、各カートリッジのドラム１とベルト１３と離隔しているので両者間での擦れは生じない。

ここで、図５は、便宜上、画像形成装置の装置本体１００Ａの骨格となるメインフレーム８０と、カートリッジが収納されていて、引き出し位置に移動されている状態のトレイ３５と、の斜視図であり、画像形成装置の他の構成部品は省略してある。

トレイ３５は、個々のカートリッジＰを真上に取り出し可能に支持している。そこで、図４の２点鎖線示のように、交換すべき使用済みのカートリッジＰを、トレイ３５から上方に持ち上げて外す。この場合、後述するように、カートリッジＰの外装ケース４の上面には、カートリッジを交換する際にユーザーが掴むハンドル部５３（図５）が外装ケース４の内側から外側に突出した状態で露出している。そこで、ユーザーはそのハンドル部５３を掴んでカートリッジＰを持ち上げることにより、カートリッジＰをトレイ３５の装着部から真上に取り出す。そして、新しいカートリッジＰを同じくハンドル部５３を掴んで持ち、トレイ３５の上方からトレイ３５の装着部に載せて装着する。そして、トレイ３５を引き出し位置（図４・図５）から押し込み位置（図３）に移動させる。その後に、ドア３１を閉じる。ドア３１を閉じるのに連動して、連動機構を介してレール部材３４は第二の位置（図３）から第一の位置（図２）に移動して、トレイ３５は押し込み位置から転写接触位置に移動する。このレール部材３４の移動に連動して、各カートリッジＰは押圧部材により押圧されて所定の位置決め部に固定される。その結果、各カートリッジＰのドラム１の下面がベルト１３の所定の位置に接触する。更に、そのカートリッジＰの駆動入力部６に対して装置本体側の駆動出力部が結合する。更に、そのカートリッジＰの電気接点７・８に対して装置本体１００Ａ側の給電系統が導通化する。更に、トレイ３５の位置決め固定手段による位置決め固定がなされる。

まとめると、トレイ３５は、カートリッジＰを装置本体１００Ａの外側において着脱出来るように引き出された引き出し位置を取り得る。また、トレイ３５は、カートリッジＰを装置本体１００Ａの内側に押し込んだ押し込み位置を取り得る。また、トレイ３５は、ドラム１をベルト１３に接触させる転写接触位置を取り得る。

また、左右のレール部材３４（３４Ｌ・３４Ｒ）は、トレイ３５を支持する支持部材（トレイ保持部材）である。レール部材３４は、トレイ３５を転写接触位置に位置させるための第一の位置と、トレイ３５を引き出し位置と押し込み位置との間で移動させるための第二の位置と、を取り得る。

（カートリッジ）
図６はカートリッジＰの外観斜視図であり、（ａ）は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Ｐは、ドラム１の軸線方向を左右方向とし、この左右方向を長手とする横長箱型のアセンブリである。ドラム１はカートリッジの外装ケース４の右側面部と左側面部に配設した軸受部５１・５２に回転可能に支持されている。右軸受部５１には駆動入力部６としてのカップリング嵌合部が設けられている。また、外装ケース４の右側面部には電気接点７・８が設けられている。外装ケース４の上面には左右方向を長手とする露光窓５が設けられている。カートリッジＰにおいて、駆動入力部６が設けられた右側面部が駆動側であり、その反対側の左側面部が非駆動側である。

次に、ハンドル部５３について説明する。図７の（ａ）は図６の（ａ）の（ａ）−（ａ）矢視断面図、図７の（ｂ）は同じく図６の（ａ）の（ｂ）−（ｂ）矢視断面図である。

５４は外装ケース４の長手方向を長手とする角棒材である。ハンドル部５３はこの角棒材５４の長手方向中央部に上向きに設けられている。また、角棒材５４の左右両端部には、それぞれ、ハンドル部５３と同じく上向きで対称形状を有する被押圧部材（収納部材：カートリッジ側のハンドル部揺動部材）としての突起部５５（５５Ｌ・５５Ｒ）が設けられている。突起部５５の高さはハンドル部５３の高さよりも高くされている。上記の角棒材５４、ハンドル部５３、突起部５５は例えば樹脂製の一体成形品にすることができる。

また、外装ケース４の上面には、長手方向中央部にハンドル部対応穴部５６が設けられている。また、外装ケース４の上面の長手方向左右端部にはそれぞれ突起部対応穴部５７（５７Ｌ・５７Ｒ）が設けられている。

上記の角棒材５４は外装ケース４の内側において、ハンドル部５３と突起部５５をそれぞれ穴部５６と穴部５７に対応位置させて、上下方向にスライド移動可能に組み込まれている。そして、角棒材５４の左右両端部の下面と外装ケース４に設けられた固定のばね受け座５８（５８Ｌ・５８Ｒ）との間にはそれぞれ付勢部材（カートリッジ側のハンドル部揺動部材）としてのコイルばね５９（５９Ｌ・５９Ｒ）が縮設されている。付勢部材５９は角棒材５４を介してハンドル部５３と突起部５５を外装ケース４から突出させる方向に弾性的に移動付勢する。

この構成において、角棒材５４は、自由状態において、左右両端部側のストッパ部６０（６０Ｌ・６０Ｒ）が外装ケース上面の裏側に突き当って受け止められるまで付勢部材５９の突っ張り力で持ち上げ移動される。この状態において、ハンドル部５３が穴部５６から外装ケース４の外側に十分に突出している。即ち、カートリッジを交換する際にユーザーが掴むハンドル部５３が外装ケース４の上面に内側から外側に十分に突出して露出している。また、左右の突起部５５が穴部５７から外装ケース４の上面に内側から外側に十分に突出して露出している。

そして、左右の突起部５５が付勢部材５９の付勢力（弾性）に抗して押し下げられると、角棒材５４が外装ケース内を下方に移動する。これに伴って、ハンドル部５３が下降移動して、外装ケース４の上面からケース内に沈み込む。図８の（ａ）は、左右の突起部５５が付勢部材５９の付勢力に抗して押し下げられて、ハンドル部５３が外装ケース４の上面からケース内に沈み込んだ状態を示している。（ｂ）は（ａ）の（ｂ）−（ｂ）矢視断面図、（ｃ）は同じく（ａ）の（ｃ）−（ｃ）矢視断面図である。

即ち、ハンドル部５３はカートリッジＰにカートリッジの外装ケース４からの突出量が変化可能に取り付けられている。

次に、本実施例のカートリッジＰを収納したトレイ３５を図４・図５の引き出し位置から図３の押し込み位置（内側位置）に移動させて装置本体１００Ａに挿入する際のカートリッジＰのハンドル２３の動作について説明する。

トレイ３５が引き出し位置に位置している状態においては、各カートリッジＰの左右の突起部５５は自由状態にある。そのため、各カートリッジＰのハンドル２３は、図５のように、外装ケース４の内側から外側に突出した状態で露出している。即ち、ハンドル部５３は外装ケース４からの突出量を増加させる方向に付勢部材５９により移動されている。これにより、ユーザーはそのハンドル２３を掴んでカートリッジＰを持ち上げることにより、カートリッジＰをトレイ３５の装着部から真上に取り出すことができる。また、新しいカートリッジＰを同じくハンドル部５３を掴んで持ち、トレイ３５の上方からトレイ３５の装着部に載せて装着することができる。

一方、装置本体１００Ａのメインフレーム８０の左フレーム８０Ｌの内側と右フレーム８０Ｒの内側には、左右一対の移動手段（装置本体側のハンドル部揺動部材）としての押圧部材８１（８１Ｌ・８１Ｒ）がそれぞれ対向して固定して設けられている。この押圧部材８１は、装置本体１００Ａの前後方向を長手方向としている。即ち、カートリッジＰを支持したトレイ３５が装置本体１００Ａの開口部３０から押し込み位置へ至る移動経路に沿って前後方向に長い部材である。そして、この押圧部材８１（８１Ｌ・８１Ｒ）はその下面がその下を通るカートリッジＰの左右の突起部５５と接触して突起部５５を付勢部材５９の付勢力に抗して押し下げる押し下げカムである。

カートリッジＰを収納したトレイ３５を図４・図５の引き出し位置から図３の押し込み位置に移動させていく過程において、まず、最初に第１のカートリッジＰＹの左右の突起部５５が押圧部材８１に接触して押圧され、押圧部材８１の下面側に潜り込む（図９）。これにより、左右の突起部５５が付勢部材５９の付勢力に抗して押し下げられる。そして、このカートリッジＰＹのハンドル部５３が、図８のように、突起部５５の押し下げに連動して、外装ケース４の上面からケース内に沈み込む。即ち、ハンドル部５３の外装ケース４からの突出量が減少する。引き続くトレイ３５の押し込み位置への移動に伴い、第２のカートリッジＰＭ、第３のカートリッジＰＣ、第４のカートリッジＰＫの順番で順次にそれらのカートリッジの左右の突起部５５が押圧部材８１によって付勢部材５９の付勢力に抗して押し下げられる。即ち、各カートリッジのハンドル部５３が外装ケース４の上面からケース内に沈み込む。そして、トレイ３５が押し込み位置へ移動した状態（図３）においては、全てのカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）のハンドル部５３が外装ケース４の上面からケース内に沈み込んでいる状態になっている。即ち、カートリッジＰを支持したトレイ３５が引き出し位置から押し込み位置へ移動される動作で、ハンドル部５３がハンドル部揺動部材である突起部５５・付勢部材５９・押圧部材８１により外装ケース４からの突出量を減少する方向に移動する。

図１０は、トレイ３５を挿入完了した後の、メインフレーム８０、押圧部材８１、露光装置１１、カートリッジＰＫを前方から見た図である。ｄはカートリッジＰＫとその直上の露光装置１１との距離であり、ハンドル部５３がカートリッジの外装ケース４の上面からケース内に沈み込むことで、直上の露光装置７と干渉しないことを達成している。

また、逆に、トレイ３５が装置本体１００Ａの押し込み位置（図３）から引き出し位置（図４・図５）に移動される過程においては、まず、最初に第４のカートリッジＰＫの左右の突起部５５が押圧部材８１の下面を通り抜ける。これにより、左右の突起部５５の押圧が解除されて自由状態になる。そして、角棒材５４が左右両端部側のストッパ部６０が外装ケース上面の裏側に突き当って受け止められるまで付勢部材５９の突っ張り力で持ち上げ移動される。この角棒材５４の持ち上げ移動に連動して、左右の突起部５５と、ハンドル部５３が外装ケース４の上面から外側に十分に突出する。即ち、ハンドル部５３の突出量が増える。引き続くトレイ３５の引き出し位置への移動に伴い、第３のカートリッジＰＣ、第２のカートリッジＰＭ、第１のカートリッジＰＹの順番で順次にそれらのカートリッジの左右の突起部５５が押圧部材８１の下面を通り抜ける。そして、トレイ３５が引き出し位置へ移動した状態（図４・図５）においては、全てのカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）のハンドル部５３が外装ケース４の上面から外側に十分に突出した状態になる。即ち、カートリッジＰを支持したトレイ３５が押し込み位置から引き出し位置へ移動される動作で、ハンドル部５３がハンドル部揺動部材である突起部５５・付勢部材５９・押圧部材８１により外装ケース４からの突出量を増加する方向に移動する。

以上説明したように本実施例では、カートリッジＰのハンドル部５３を連動させる被押圧部である左右の突起部５５が押圧部材８１によって押し下げられることで、トレイ３５の挿入完了後にハンドル部５３がカートリッジ内へ沈み込み。つまり、図１０で示す距離ｄを最小に設定することが可能であり、画像形成装置の高さを低くすることが可能となる。また、トレイ３５を引き出す場合、押圧部材８１による左右の突起部５５の押圧が解除されるので、ハンドル部５３が上方へ持ち上がる。つまり、ユーザーがカートリッジを交換するのに十分なハンドル部を提供することが可能となる。

即ち、トレイ３５を装置本体１００Ａから引き出した時は、ハンドル部５３がカートリッジの外装ケース４の外へ飛び出す。そして、トレイ３５を装置本体１００Ａへ挿入する時は、ハンドル部３５がカートリッジ内へ収納することが可能となる。これにより、カートリッジＰの交換性の向上と画像形成装置本体の小型化に対応可能となる。装置本体１００Ａの高さを低くすることが可能であるので、最近、需要の高い画像形成装置の上方に原稿読み取り部を設けた複合機への展開も容易になる。

［実施例２］
次に第２の実施例を図１１を用いて説明する。画像形成装置の構成に関しては、実施例１のそれと共通なので、ここではその説明は省略する。

本実施例のポイントは、カートリッジＰにおいて、被押圧部材である左右の突起部５５と、付勢部材５９と、ばね受け座５８と、をドラム１の回転軸線を通る鉛直線Ｈ上（ドラム１の略直上（直上も含む）に位置させてあることである。この構成により、付勢部材５９で発生する力Ｆの向きが、ドラム１と１次転写ローラ１７で形成する１次転写ニップ部Ｔ（ＴＹ・ＴＭ・ＴＣ・ＴＫ）にほぼ向かうことになる。つまり、この力Ｆが、ドラム１が１次転写ローラ１７から受ける１次転写圧によるカートリッジＰの浮きを押さえる働きをする。

本実施例では、実施例１と同様に、図１０で示す距離ｄを最小に設定することが可能であり、画像形成装置の高さを低くすることが可能である。

また、実施例１と同様、ユーザーがカートリッジを交換するのに十分なハンドル部を提供することが可能となる。

また、付勢部材５９で発生する力Ｆを、１次転写圧によるカートリッジの浮きを押さえる働きに利用することが可能となる。つまり、所定の１次転写圧を維持することが可能となり、安定した画像形成が可能となる。即ち、被押圧部材５５と付勢部材５９で発生する力の方向が、ドラム１の略直上に位置するので、安定した転写圧を維持することが可能となり、安定した画像形成が可能となる。

［実施例３］
次に第３の実施例を図１２・図１３を用いて説明する。本実施例の画像形成装置とカートリッジの構成は基本的には実施例２と同様であるので、ここではその説明は省略する。

本実施例のポイントは、被押圧部材である左右の突起部５５の先端部を回転体５５ａとしたことである。本実施例の回転体５５ａの材質は摺動性と耐久性に優れたＰＯＭを使用している。回転体５５ａは、下方に位置する付勢部材５９からカートリッジの外側へ向かう力を受けているので、トレイ３５を装置本体１００Ａに出し入れする際、回転体５５ａは押圧部材８１に接触することになる。また、回転体５５ａは、回転自在であるため、トレイ３５を装置本体１００Ａに出し入れする際、トレイ３５の移動方向に沿って押圧部材８１の下面を滑らかに回転移動することが可能となり、その結果、トレイ３５の操作性が向上する。

本実施例では、実施例１・２と同様に、図１０で示す距離ｄを最小に設定することが可能であり、画像形成装置の高さを低くすることが可能である。

また、実施例１・２と同様に、ユーザーがカートリッジを交換するのに十分なハンドル部を提供することが可能となる。

また、施例１・２と同様に、付勢部材５９で発生する力を、１次転写圧によるカートリッジの浮きを押さえる働きに利用することが可能となる。つまり、所定の１次転写圧を維持することが可能となり、安定した画像形成が可能となる。

また、被押圧部材である左右の突起部５５の先端部が回転体５５ａであるため、トレイ３５を出し入れする際、押圧部材８１の下面を滑らかに回転移動できる。つまり、トレイ３５は、複数のカートリッジに設けてある複数の回転体５５ａを介して、出し入れする際の操作性が向上する。即ち、また、突起部５５の先端が回転体５５ａであるので、この回転体が押圧部材上を転がることが可能となり、トレイ３６の出し入れる際の操作性が向上する。

ここで、各実施例においては、カートリッジＰは、画像担持体１と、これに作用するプロセス手段としての帯電手段２と現像手段３とを一体的にカートリッジ化したプロセストリッジであるが、このカートリッジに限られるものではない。即ち、カートリッジＰは、潜像が形成される画像担持体又は画像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段の少なくとも１つを有し、記録媒体に画像を形成するための画像形成形装置の装置本体に着脱可能なものであればよい。従って、カートリッジは、少なくとも現像手段を有し画像形成形装置の装置本体に着脱可能としたものであってもよい。また、カートリッジは、少なくとも画像担持体、若しくは画像担持体と該画像担持体に作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジ化して、画像形成形装置の装置本体に着脱可能なものである。前記プロセス手段は、例えば、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つである画像担持体は、現像剤で現像される潜像が形成される部材である。実施例のように、電子写真プロセスにおける電子写真感光体の他、静電記録プロセスにおける静電記録誘電体、磁気記録プロセスにおける磁気記録磁性体等が挙げられる。

移動部材としてのトレイ３５は、実施例においては、その移動方向において、４つのカートリッジ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）を並べて支持するものを示したけれども、トレイ３５に支持させるカートリッジは１つにした画像形成装置構成であってもよい。また、トレイ３５に、２つ或いは３つ、若しくは５つ以上の複数のカートリッジを並べて支持可能である画像形成装置構成であってもよい。

実施例１における画像形成装置の外観斜視図 図１の画像形成装置の縦断右側面図 前面ドアを開いた状態の画像形成装置の縦断右側面図 カートリッジトレイを引き出し位置に移動させた状態の画像形成装置の部分図 カートリッジトレイを引き出し位置に移動させた状態の画像形成装置メインフレームの外観斜視図 （ａ）はプロセスカートリッジを非駆動側から見た外観斜視図、（ｂ）は駆動側から見た外観斜視 （ａ）は図６の（ａ）の（ａ）−（ａ）矢視断面図、（ｂ）は同じく図６の（ａ）の（ｂ）−（ｂ）矢視断面図 （ａ）はハンドル部がカートリッジ内へ沈み込んでいる状態のカートリッジの外観斜視図、（ｂ）は（ａ）の（ｂ）−（ｂ）矢視断面図、（ｃ）は同じく（ａ）の（ｃ）−（ｃ）矢視断面図 カートリッジトレイの挿入移動時におけるカートリッジハンドルの動作説明図 カートリッジと露光装置の位置を示す図 実施例２のカートリッジ構成の説明図 実施例３のカートリッジを支持させたカートリッジトレイを引き出し位置に移動させた状態の画像形成装置メインフレームの外観斜視図 カートリッジトレイの挿入途中或いは引き出し途中の状態図

符号の説明

１００・・画像形成装置、１００Ａ・・装置本体、Ｐ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）・・カートリッジ、１・・画像担持体、３・・現像手段、４・・カートリッジの外装ケース、３５・・移動部材（カートリッジトレイ）、５３・・ハンドル部、５５・・被押圧部材（ハンドル部揺動部材）、５５ａ・・回転体、５９・・付勢部材、８１・・押圧部材（ハンドル部揺動部材）

Claims (9)

1. 潜像が形成される画像担持体又は画像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段の少なくとも１つを有するカートリッジを画像形成装置の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おいて、
   前記カートリッジを支持して、前記装置本体の外側に引き出されて前記カートリッジを前記装置本体の外側に移動させるための引き出し位置と、前記カートリッジを前記装置本体の内側に移動させるための内側位置と、を取り得る移動部材と、
   前記カートリッジにカートリッジの外装ケースからの突出量が変化可能に取り付けられたハンドル部と、
   前記カートリッジを支持した前記移動部材が前記引き出し位置から前記内側位置へ移動される動作で前記突出量を減少させる方向に前記ハンドル部を移動させる、及び、前記カートリッジを支持した前記移動部材が前記内側位置から前記引き出し位置へ移動される動作で前記突出量を増加させる方向に前記ハンドル部を移動させるためのハンドル部揺動部材と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ハンドル部揺動部材は、前記カートリッジに設けられていて、前記ハンドル部を前記外装ケースから突出させる方向に弾性的に移動付勢する付勢部材と、前記装置本体に設けられていて、前記ハンドル部と一体の被押圧部材を前記付勢部材の付勢力に抗して押圧する押圧部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記カートリッジはドラム型の画像担持体を有し、前記被押圧部材と前記付勢部材は前記画像担持体の略直上に位置することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記被押圧部材の前記押圧部材から押圧を受ける先端は回転体であることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記移動部材は、その移動方向において、複数の前記カートリッジを並べて支持可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. カートリッジを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であって、前記カートリッジを支持して、画像形成装置の装置本体の外側に引き出されて前記カートリッジを前記装置本体の外側に移動させるための引き出し位置と、前記カートリッジを前記装置本体の内側に移動させるための内側位置と、を取り得る移動部材を有する画像形成装置の前記移動部材に着脱するカートリッジであって、
   １）潜像が形成される画像担持体又は画像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段の少なくとも１つと、
   ２）カートリッジの外装ケースからの突出量が変化可能にカートリッジに取り付けられたハンドル部と、
   を有し、ハンドル部揺動部材により、前記カートリッジを支持した前記移動部材が前記引き出し位置から前記内側位置へ移動される動作で前記突出量を減少させる方向に前記ハンドル部が移動され、及び、前記カートリッジを支持した前記移動部材が前記内側位置から前記引き出し位置へ移動される動作で前記突出量を増加させる方向に前記ハンドル部が移動されることを特徴とするカートリッジ。
7. 前記ハンドル部揺動部材は、前記カートリッジに設けられていて、前記ハンドル部を前記外装ケースから突出させる方向に弾性的に移動付勢する付勢部材と、前記装置本体に設けられていて、前記ハンドル部と一体の被押圧部材を前記付勢部材の付勢力に抗して押圧する押圧部材であることを特徴とする請求項６に記載のカートリッジ。
8. 前記カートリッジはドラム型の画像担持体を有し、前記被押圧部材と前記付勢部材は前記画像担持体の略直上に位置することを特徴とする請求項７に記載のカートリッジ。
9. 前記被押圧部材の前記押圧部材から押圧を受ける先端は回転体であることを特徴とする請求項７又は８に記載のカートリッジ。