JP2010164993A

JP2010164993A - 画像形成装置

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Publication number: JP2010164993A
Application number: JP2010067781A
Authority: JP
Inventors: Hideki Takatsuka; 英樹高塚; Kazufumi Muto; 一文武藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2010-07-29
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Abstract

【課題】ユーザー操作性の良く、省スペース、低コストな画像形成装置を提供すること。【解決手段】カートリッジをフレームの所定箇所に付勢された第１の位置と、フレームの所定位置から離れて本体より取り出し可能になる第２の位置にする移動部材を備え、移動部材は、前記第１の位置においてプロセスカートリッジを付勢する付勢部材４３Ｋ・４４Ｋと、移動部材に移動可能に取付けられたガイド部材１１０Ｋとを備え、ガイド部材は第１の位置ではカートリッジから離間する離間位置をとり、第２の位置ではカートリッジをガイドするガイド位置をとる。
【選択図】図６

Description

本発明は、カートリッジを画像形成装置の装置本体に対して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関する。

ここで、画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体（例えば、記録紙、ＯＨＰシート等）に画像を形成するものである。そして、画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

カートリッジは、ユーザー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ものである。したがって、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらずに、ユーザー自身で行うことができる。

また、プロセスカートリッジとは、電子写真方式の場合は、像担持体としての電子写真感光体と、この電子写真感光体に作用する画像形成プロセス手段とを一体的にカートリッジ化して、電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能にしたものである。画像形成プロセス手段は、例えば、感光体を一様に帯電する帯電手段、感光体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手段、トナー像転写後の感光体に残留したトナーを除去するクリーニング手段等の少なくとも１つである。装置本体とは、プロセスカートリッジを除いた画像形成装置部分である。

上記のような画像形成装置としては、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色成分画像形成用の複数のカートリッジを用いたタンデム型のカラー電子写真装置が挙げられる。カラー電子写真装置は、カラー電子写真複写機、カラー電子写真プリンタ（カラーレーザープリンタ、カラーＬＥＤプリンタ等）等である。

特許文献１には、４つのカートリッジ（感光体ユニット）の装置本体に対する着脱構成として次のような構成が記載されている。

即ち、各プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する際は、像担持体が中間転写ベルトと接触しないように、ガイドが位置決めされている。そして、各プロセスカートリッジがガイドに装着された後、ガイドが上方に向かって移動することで、像担持体を中間転写体に当接させている記載がある。

特開２００４−２１２９８６号公報

しかし、各支え面の奥側の部位にその各支え面よりも上方に突出した膨隆部が設けられている。そして、プロセスカートリッジを画像形成装置本体内に押し込んで行き、その係合部が上下案内部を抜け出た後、各プロセスカートリッジが各膨隆部に乗り上げる。そして、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。即ち、各プロセスカートリッジは各膨隆部に乗り上げる為に、上下案内部に各支え面よりも所定量持ち上げられて、かつ、像担持体が中間転写ベルトと接触しないように隙間をもってガイドされる。したがって、前記所定量及び隙間が画像形成装置本体の高さに影響を与えることになる。

そこで、本発明の目的は、カートリッジの着脱機構の省スペース化と、着脱操作に必要なユーザーの操作力を低減し、ユーザーの操作性を改善した、カートリッジ着脱式の画像形成装置を提供することである。

上記の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、カートリッジを着脱可能な、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位置決めする位置決め部と、前記カートリッジが前記画像形成装置の装置本体に装着された際に前記カートリッジを前記位置決め部に位置決めする第１の位置と、前記第１の位置から退避して前記装置本体に対して前記カートリッジの長手方向から前記カートリッジを着脱可能にする第２の位置との間を移動可能な移動部材であって、前記第１の位置において前記カートリッジを前記位置決め部へ付勢して位置決めする付勢部材が設けられた移動部材と、前記移動部材に対して移動可能に設けられたガイド部材であって、前記移動部材が前記第２の位置の位置する際は、前記カートリッジをガイドするガイド位置をとり、前記移動部材が前記第１の位置の位置する際は、前記ガイド位置から退避して前記カートリッジから離間する離間位置をとるガイド部材と、を有することを特徴とする。

上記の構成により、カートリッジの着脱機構の省スペース化を実現し、カートリッジの着脱操作に必要なユーザーの操作力を低減し、ユーザーの操作性を改善した画像形成装置を提供することができる。

第一の実施例における画像形成装置の縦断正面模式図画像形成装置の外観斜視図開閉扉を開いてカートリッジの１つを挿入又は抜き出している途中状態を示した画像形成装置の外観斜視図（ａ）はカートリッジを非駆動側から見た外観斜視図、（ｂ）はカートリッジを駆動側から見た外観斜視図カートリッジ側とトレイ側に設けた、レーザー光入射開口部としてのスリット開口の説明図装置本体の骨格をなす本体フレームの手前側フレームと奥側フレームの斜視図カートリッツジ位置決め部の説明図トレイを第１の位置に上昇移動させてカートリッジを画像形成可能部位に位置付けた状態のトレイ昇降機構の断面図図６の状態時のカートリッジと昇降機構の斜視図トレイを第２の位置に下降移動させ状態の昇降機構の斜視図カートリッジ交換を説明する断面図（その１）カートリッジ交換を説明する断面図（その２）カートリッジ交換を説明する断面図（その３）カートリッジ交換を説明する断面図（その４）カートリッジ交換を説明する断面図（その５）カートリッジ交換を説明する断面図（その６）第二の実施例のカートリッジ保持構成の説明図第三の実施例のカートリッジ保持構成の説明図（その１）第三の実施例のカートリッジ保持構成の説明図（その２）第一の実施例のカートリッジの一部断面図第四の実施例のトレイを第２の位置に下降移動させ状態の昇降機構の斜視図

［第一の実施例］
《画像形成装置例の全体的な概略構成》
図１は本実施例の画像形成装置の縦断正面模式図である。この画像形成装置は、像担持体としての電子写真感光体ドラムと、これに作用する画像形成プロセス手段とを有するプロセス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電子写真画像形成装置である。本実施例では４つのプロセスカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋを画像形成装置の装置本体３に対して取り外し可能に装着して、記録媒体Ｐに画像を形成する画像形成装置の一例の縦断正面模式図である。

図２はこの画像形成装置の外観斜視図である。図３は開閉扉２を開いて４つあるプロセスカートリッジの内の１つ１１Ｙを挿入又は抜き出している途中状態を示した画像形成装置の外観斜視図である。

本実施例における画像形成装置１は、中間転写ベルト８を用いた、４連ドラム式（タンデム方式）の電子写真フルカラープリンタである。この画像形成装置１は、該装置の制御手段である制御回路部（ＣＰＵ）Ａと通信可能に接続した外部のホスト装置Ｂから入力する電気的画像情報に対応したフルカラー画像又はモノクロ画像を記録媒体としての記録材Ｐに形成して出力することができる。ホスト装置Ｂはコンピュータやイメージリーダー等である。制御回路部Ａは、ホスト装置Ｂとの電気的信号の授受、画像形成プロセス機器との電気的信号の授受をして、作像シーケンス制御を実行する。

ここで、本実施例の画像形成装置１に関して、正面又は手前側（前側）とは開閉扉２を配設した側である。奥側（後側）とはそれとは反対側である。左右とは装置を正面から見て左又は右である。装置本体とは、プロセスカートリッジを除いた画像形成装置部分である。

４は中間転写ベルトユニットである。このユニット４は、装置内の右側に配設した２次転写内ローラ５と、装置内の左側に配設した従動ローラ６と、従動ローラ寄りに配設したテンションローラ７と、この３本のローラ間に掛け回した中間転写ベルト８と、を有する。中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）８は、誘電体で、フレキシブルなエンドレスベルトである。上記３本のローラ５・６・７は回転軸線方向を前後方向にして並行に配設されている。テンションローラ７は上方へ移動付勢されていてベルト８に張りを与えている。ベルト８は２次転写内ローラ５が回転駆動されることで、矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。従動ローラ６と２次転写内ローラ５との間の下行側のベルト部分の内側にはベルト移動方向に沿って左側から右側に順に所定の間隔をあけて第１から第４の４本の１次転写ローラ９が回転軸線方向を前後方向にして並行に配設されている。従動ローラ６のベルト懸回部の外側にはベルト８の外面を清掃するベルトクリーニング器１０が配設されている。

ベルト８の下側には、複数のプロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）が左右並列に配設されている。本実施例の装置では、従動ローラ６と２次転写内ローラ５との間の下行側のベルト部分の移動方向に沿って左側から右側に順に第１から第４の４つのカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋが配設されている。即ち、中間転写ベルトユニット４は第１から第４の４つのカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋに渡って配置されている。そして、各カートリッジは装置本体３に取り外し可能に装着される。その着脱構成については後述する。

各カートリッジ１１は何れも同様の構成を有する電子写真プロセス機構であり、可転写画像が形成される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）１２を有する。また、ドラム１２に作用する画像形成プロセス手段である、１次帯電器１３、現像器１４、ドラムクリーニング器１５を有する。１次帯電器１３は、ドラム１２の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する帯電手段であり、帯電ローラを用いている。現像器１４はドラム１２に現像剤を供給してのドラム面に形成された静電潜像をトナー像（現像像）として顕像化する現像手段である。ドラムクリーニング器１５はドラム１２の表面を清掃するクリーニング手段であり、クリーニングブレードを用いている。

第１のカートリッジ１１Ｙは、ドラム１２にイエロー（Ｙ）色のトナー像を形成するものであり、現像器１４には現像剤としてＹ色のトナーを収容してある。第２のカートリッジ１１Ｍは、ドラム１２にマゼンタ（Ｍ）色のトナー像を形成するものであり、現像器１４には現像剤としてＭ色のトナーを収容してある。第３のカートリッジ１１Ｃは、ドラム１２にシアン（Ｃ）色のトナー像を形成するものであり、現像器１４には現像剤としてＣ色のトナーを収容してある。第４のカートリッジ１１Ｋは、ドラム１２にブラック（Ｋ）色のトナー像を形成するものであり、現像器１４には現像剤としてＫ色のトナーを収容してある。

各カートリッジ１１はドラム１２の回転軸線方向を前後方向にして並行に配設されており、それぞれ、ドラム１２の上面が、ベルト８の、従動ローラ６と２次転写内ローラ５との間の下行側のベルト部分の下面に対して接触している。前記の第１から第４の１次転写ローラ９は、それぞれ、対応するカートリッジのドラム１２の上面に対してベルト８の下行側のベルト部分を挟んで対向する。各カートリッジにおいて、ドラム１２とベルト８との接触部が１次転写部位Ｔ１である。

第１から第４のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋの下側には、各カートリッジ１１のドラム１２に対する露光手段であるレーザースキャナユニット１６が配設されている。このユニット１６は、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調発光を行うレーザー発光手段、ポリゴンミラー、結像光学系、反射ミラー等で構成されている。

ユニット１６の下側には、記録媒体としての記録材Ｐを積載して収容した用紙カセット１７が配設されている。この用紙カセット１７は画像形成装置の正面側から挿脱操作される（フロントローデング）。１７ａ（図２）は用紙カセット１７の正面板に設けたカセット挿脱操作用の取手部である。

２次転写内ローラ５のベルト懸回部の外側には、２次転写外ローラ２２が配設されている。ベルト８と２次転写外ローラ２２との接触部が２次転写部位Ｔ２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。ホスト装置Ｂから制御回路部Ａにフルカラー画像に関する電気的な記録画像信号が入力する。制御回路部Ａは、入力した記録画像信号を所要に画像処理するとともに、第１から第４のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋを所定の制御タイミングで駆動する。その駆動により各ドラム１２が矢印の時計方向に所定の同じ速度で回転駆動される。帯電ローラ１３はドラム１２の回転に従動して回転する。ベルト８は駆動ローラである２次転写内ローラ５の回転駆動により矢印の反時計方向にドラム１２の回転速度と同じ速度で回転される。回転するドラム１２の表面が帯電ローラ１３により所定の極性・電位に一様に帯電される。そのドラム１２の帯電面がレーザースキャナユニット１６により画像露光される。ユニット１６は、制御回路部Ａから入力する画像処理された記録画像信号に対応して変調したレーザー光Ｌを出力して、ドラム１２の帯電面を走査露光する。これにより、ドラム面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器１４の現像ローラ１４ａ（図５Ａ）によりトナー像として現像される。

上記のような電子写真プロセスにより、第１のカートリッジ１１Ｙでは、ドラム１２の面にフルカラー画像のＹ色成分像に対応したＹ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。第２のカートリッジ１１Ｍでは、ドラム１２の面にフルカラー画像のＭ色成分像に対応のＭ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。第３のカートリッジ１１Ｃではドラム１２の面にフルカラー画像のＣ色成分像に対応のＣ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。また、第４のカートリッジＫでは、ドラム１２の面にフルカラー画像のＫ色成分像に対応のＫ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。

そして、第１のカートリッジ１１Ｙの１次転写部位Ｔ１において、該カートリッジ１１Ｙのドラム１２に形成されたＹ色トナー像が回転駆動されているベルト８上に１次転写されていく。次いで、第２のカートリッジ１１Ｍの１次転写部位Ｔ１において、該カートリッジ１１Ｍのドラム１２に形成されたＭ色トナー像が、ベルト８上の上記Ｙ色トナー像に重ねられて１次転写される。更に、同様にして、第３のカートリッジ１１Ｃと第４のカートリッジ１１Ｋの各１次転写部位Ｔ１において、ベルト８上にＣ色トナー像とＫ色トナー像が順次に１次転写される。すなわち、ベルト８上に、Ｙ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色のトナー像が順次に所定に重ね合わされて転写（重畳転写・多重転写）されて、フルカラーの未定着トナー像が合成形成される。なお、ベルト８上に重畳転写する色トナー像の形成順序は上記の色順に限定されるものではない。

各１次転写部位Ｔ１において、ドラム１２からベルト８へのトナー像の１次転写は、各１次転写ローラ９に対して電源部（不図示）から所定の１次転写バイアスが印加されて、ドラム１２からベルト８へトナー像が静電転写されることでなされる。

また、各カートリッジにおいて、１次転写部位通過後のドラム１２の面はドラムクリーング器１５により１次転写残トナーの除去を受けて清掃され、繰り返して作像に供される。

上記のようにしてベルト８上に合成形成されたフルカラー画像の未定着トナー像は、ベルト８の引き続く回転により搬送されて２次転写部位Ｔ２に至る。

一方、所定の制御タイミングにてピックアップローラ１８が駆動されて、分離パッド１９との協働で、カセット１７から記録材Ｐが一枚分離給紙される。給紙された記録材Ｐは縦方向の搬送路２０により上方に案内されてレジストローラ２１に至る。そして、レジストローラ２１で、ベルト８上のトナー像とタイミング合わせされた後、２次転写部位Ｔ２へと搬送される。記録材Ｐが２次転写部位Ｔ２を挟持搬送されていく過程において、２次転写外ローラ２２に対して電源部（不図示）から所定の２次転写バイアスが印加されて、ベルト８上のフルカラーの未定着トナー像が記録材Ｐに対して一括して２次転写される。

２次転写部位Ｔ２を出た記録材Ｐは、ベルト８から分離されて搬送ガイド２３に案内されて定着ユニット２４に導入される。本実施例における定着ユニット２４は、ヒートローラ２４ａと加圧ローラ２４ｂのローラ対を基本構成部材とする熱圧定着装置であり、記録材Ｐは上記ローラ対２４ａ・２４ｂの圧接部である定着ニップ部に導入されて挟持搬送されることで、熱と圧力を受ける。これにより、各色トナー像のトナーが溶融混色してフルカラープリント画像として記録材の表面に定着（固着画像化）される。

定着ユニット２４を出た記録材Ｐは、第１排紙ローラ対２５、搬送路２６、第２排紙ローラ対２７の経路を通って、排紙口２８から、装置上面の排紙トレイ２９に排出される。

また、記録材分離後のベルト８の面は、引き続くベルト８の回転過程でベルトクリーニング器１０によって２次転写残トナーの除去を受けてクリーニングされ、次の作像工程に備える。

モノクロプリントモードの場合は、Ｋ色のトナー像を形成する第４のカートリッジ１１Ｋだけが作像動作制御される。第１から第３のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃはそれぞれドラム１２の回転駆動はなされるが、作像動作されない。

本実施例の画像形成装置は、中間転写ベルトユニット４の下方に第１から第４のカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋを配置することで、上方に配置する場合と比較して、Ｋ色トナー像の１次転写部位Ｔ１と２次転写部位Ｔ２との距離を短縮している。これにより、記録材Ｐをピックアッツプしてから排紙するまでの時間を短縮している。

装置本体３に装着されている第１から第４の各カートリッジ１１（１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋ）は、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、現像器１４に収容されている現像剤（トナー）が消費される。そこで、例えば、個々のカートリッジの現像剤残量を検知する検知手段（不図示）をカートリッジに設ける。そして、制御回路部Ａにおいて、前記検知手段で検知した残量値を、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、前記残量値が前記閾値よりも少ない残量値まで現像剤が減少したカートリッジについては、操作盤３０に配設されている表示部に、そのカートリッジについての寿命予告或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、或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している。

《カートリッジ》
各カートリッジ１１は、何れも同様の構成・形状をとっている。図４の（ａ）はカートリッジを被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。カートリッジは、ドラム１２の回転軸線方向Ｏ−Ｏを長手とするアセンブリであり、カートリッジ枠体３１内に、図１・図５Ａのように、ドラム１２、一次帯電器としての帯電ローラ１３、現像器１４、ドラムクリーニング器１５が所定に組み込まれている。ドラム１２は、カートリッジ枠体３１の一方端側と他方端側に配設した軸受け部３２と３３との間に回転可能に支持させて配設されている。カートリッジ枠体３１の他方端側の端面には、ドラム駆動カップリング３４と、現像駆動カップリング３５と、第１と第２の電気接点部３６・３７を有する。ドラム駆動カップリング３４は、装置本体３側からドラム１２を回転するための駆動力を受けるドラム駆動力受け部である。現像駆動カップリング３５は、装置本体３側から現像器１４の現像ローラ１４ａ（図５Ａ）を回転するための駆動力を受ける現像ローラ駆動力受け部である。第１の電気接点部３６は装置本体３側から帯電ローラ１３へ供給する帯電バイアスを受ける電気接点である。第２の電気接点部３７は装置本体３側から現像ローラ１４ａへ供給する現像バイアスを受ける電気接点である。

カートリッジ１１において、ドラム駆動カップリング３４と現像駆動カップリング３５を配設した側が駆動側であり、その反対側が非駆動側である。カートリッジ枠体３１の底面には、底面短手方向のほぼ中央部に底面長手方向に沿ってレーザー光入射開口部としてのスリット開口３８（図５Ａ）が形成されている。

《カートリッジの交換方式》
図５Ｂにおいて、６１と６２は、装置本体３の骨格をなす本体フレームの手前側フレームと奥側フレームである。図１に示すように、中間転写ベルトユニット４とレーザースキャナユニット１６は、対向している手前側フレーム６１と奥側フレーム６２の両フレーム間の上部と下部に、位置決め部と、被位置決め部と、固定部材とにより、位置決めされている。

また、手前側フレーム６１と奥側フレーム６２の両フレーム間であって、中間転写ベルトユニット４とレーザースキャナユニット１６との間の空間部がカートリッジ収納部３Ａである。

この収納部３Ａには、移動部材であるトレイ４１（４１Ｙ・４１Ｍ・４１Ｃ・４１Ｋ）が移動可能に設けられている。トレイ４１は、カートリッジ１１を保持して、カートリッジ１１を装置本体３に位置決めする第１の位置（図７参照）と、前記第１の位置から退避させて装置本体３に対してカートリッジ１１を着脱可能にする第２の位置（図８参照）とを、とり得る。
以下に説明するように、図６に示すように、トレイ４１は、第１の位置でカートリッジ１１を装置本体へ付勢して保持する付勢部材４３Ｋ、４４Ｋを具備している。

トレイ４１は、左右方向に並列に配設されている。各トレイ４１は、カートリッジ１１の底面形状に略対応した形状・大きさを有する部材であり、長手方向を前後方向にして、水平に、そして左側から右側に平行に、配列されている。そして、各トレイは、後述するように、開閉扉２の開閉動作に連動する昇降機構により同期して一緒に昇降する。

本実施例においては、各トレイ４１は、開閉扉２の閉じ動作に連動して上昇移動されて、カートリッジ１１を装置本体３に対して位置決めする第１の位置に保持される。また、各トレイ４１は、開閉扉２の開き動作に連動して下方に移動する。そして、各トレイ４１は、カートリッジ１１を装置本体３に対して着脱可能にする第２の位置に保持される。

本実施例の画像形成装置１において、カートリッジ１１の交換は、図２のように画像形成装置１の前面側に配設した開閉扉２を図３のように開いてフロントアクセスにより交換する方式である。２ａは開閉扉２に配設した開閉操作用の取手部である。開閉扉２を開くと、本体フレームの手前側フレーム６１に設けた開口部６１ａが露出する。

この開口部６１ａは、装置本体３内に各カートリッジ１１を挿入する、及び、装置本体３内から各カートリッジ１１を取り出すために、カートリッジ１１を通過させる開口部、即ち、カートリッジ１１の着脱を行うための開口部である。

各カートリッジ１１の装置本体３に対する着脱方向はドラム１２の軸線方向（カートリッジの長手方向）である。カートリッジ１１の挿入は、開閉扉２が開かれ、トレイ４１が第２の位置（図８参照）に保持されている状態において、カートリッジ１１を、その駆動側を先にして開口部６１ａから装置本体３内に挿入して、カートリッジ１１の駆動側をトレイ４１上に載せる。そのカートリッジ１１を、トレイ４１上をスライド移動させて装置本体３内に十分に押し込む。そうすると、後述するように、スラストバー（スラスト付勢部材）１４５Ｋ（図８参照）により、カートリッジ１１が奥側フレーム６２の方向に付勢される。これにより、カートリッジ１１の奥側端面部が奥側フレーム６２に突き当って、カートリッジ１１の装着方向の位置が規制される（図９〜図１０参照）。

また、カートリッジ１１の取り出しは、トレイ４１が第２の位置に保持されている状態において、カートリッジ１１を、装着方向とは逆方向にトレイ４１上をスライド移動させて引き出すことでなされる（図１１〜図１２参照）。

前述したように、各トレイ４１は、開閉扉２の開閉動作に連動する昇降機構により同期して一緒に昇降する。

トレイ４１が第１の位置（図７参照）に保持された状態において、カートリッジ１１は、手前側と奥側の軸受け部３２・３３の上側部が、本体フレームの手前側と奥側フレーム６１・６２に設けた突き当て部６３・６４に突き当る。図５Ｃの（ａ）はこの突き当て状態を示している。位置決め部としての突き当て部（プロセスカートリッジ突き当て部）６３・６４は山形の切り欠き凹部である。被位置決め部としての軸受け部３２・３３の上側部は円弧面の凸部である。そして上記の凸部は上記の凹部に嵌り込むことで突き当て面の２点ａ・ｂで相互接触する。そして、後述するように、トレイ４１に配設されていて、カートリッジ１１を弾性的に受け止めて支持する付勢部材（付勢手段）４３Ｋ・４４Ｋによる付勢力Ｆで、軸受け部３２・３３が突き当て部６３・６４に弾性的に押し付けられる。これにより、カートリッジ１１は、本体フレームの手前側と奥側フレーム６１・６２に対して位置決め固定される。即ち、カートリッジ１１は、同じく手前側と奥側フレーム６１・６２に対して位置決めされて配設されている中間転写ベルトユニット４とレーザースキャナユニット１６に対して所定に位置決めされた状態になる。中間転写ベルトユニット４に対しては、ドラム１２がベルト８に接触した状態位置に位置決め固定される。

また、トレイ４１が第２の位置（図８参照）に保持された状態において、カートリッジ１１は、図５Ｃの（ｂ）のように、手前側と奥側の軸受け部３２・３３が、手前側と奥側フレーム６１・６２の突き当て部６３・６４から離間する。これにより、カートリッジ１１は、装置本体３に対する位置決め固定が解除されて、装置本体３内からの取り出しが可能となる。

《トレイ昇降機構》
本実施例においては、このトレイ４１は、カートリッジ１１の底面と側面を支持して第１の位置と第２の位置とに移動可能である。そして、第１の位置は第２の位置に対して上方の位置にある。また、本実施例の画像形成装置１に示すようにカートリッジ１１を複数備える装置では、このトレイ４１をその複数のカートリッジ１１に対応して複数備える。

第１から第４のトレイ４１を昇降させるトレイ昇降機構（保持手段）の構成及び動作は同じなので、図６乃至図１４を用いて、第４のカートリッジ１１Ｋのトレイ昇降機構５０Ｋの構成と動作を代表して説明する。

図６と図７は、トレイ４１Ｋを第１の位置に上昇移動させた際のトレイ昇降機構５０Ｋの断面図と斜視図である。図８はトレイ４１Ｋを第２の位置に下降移動させた状態のトレイ昇降機構５０Ｋの斜視図であり、カートリッジ１１Ｋは取り除いてある。

トレイ４１Ｋの手前側端部は、リンク軸１２０と一体に回転する手前側のトレイアーム部材１０１Ｋの先端部に対して連結軸１０３Ｋを介して回動自由に支持されている。また、トレイ４１Ｋの奥側端部は、固定の支持部材１０４Ｋに連結軸１０５Ｋを介して回動自由に支持させた奥側のトレイアーム部材１０２Ｋの先端部に対して連結軸１０６Ｋを介して回動自由に支持されている。

トレイ４１Ｋは、上記のリンク軸１２０と、手前側のトレイアーム部材１０１Ｋと、連結軸１０３Ｋと、連結軸１０５Ｋと、奥側のトレイアーム部材１０２Ｋと、連結軸１０６Ｋとで平行４辺形リンク機構を構成している。

リンク軸１２０は、他のトレイ４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの方向に延長されており、その延長部に対して他のトレイに対応したトレイアーム部材（１０１Ｙ・１０１Ｍ・１０１Ｃ：不図示）が固定されて配設されている。そして、他のトレイ４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙについても、上記のトレイ４１Ｋと同様に平行４辺形リンク機構が構成されている。

リンク軸１２０にはリンクレバー１２１が固定されて取付けられている。このリンクレバー１２１が回動されることで、リンクレバー１２１と一体にリンク軸１２０が回動される。そして、リンク軸１２０が回動されることにより、各トレイ４１が上記の平行４辺形ンク機構により、同期して、一緒に斜めに上下平行移動する。

リンクレバー１２１が起立方向である矢印１２４の方向に回動されると、トレイ４１Ｋが弧を描きつつ上昇移動する。これにより、トレイ４１Ｋが、第１の位置に移動する（図６・図７）。

逆に、リンクレバー１２１が手前側への倒し方向である矢印１２３の方向に回動されると、トレイ４１Ｋが弧を描きつつ下降移動する。これにより、トレイ４１Ｋが、第２の位置に移動する（図８・図１１）。

リンクレバー１２１は、画像形成装置の開閉扉２の開閉動作に連動して回動動作する。開閉扉２とリンクレバー１２１の連動機構は図に省略した。

即ち、リンクレバー１２１は、開閉扉２の装置本体３に対する閉じ回動に連動して矢印１２４の方向に回動する。これにより、トレイ４１Ｋが上昇移動して、第１の位置に移動する。そして、リンクレバー１２１は、開閉扉２が十分に閉じられると、トレイ４１Ｋの第１の位置状態において手前側フレーム６１側の受け部（不図示）に当接して回転止めされる。

また、リンクレバー１２１は、開閉扉２の装置本体３に対する開き回動に連動して矢印１２３の方向に回動する。これにより、トレイ４１Ｋが下方に移動して、第２の位置に移動する。

４２Ｋ（図８）は、トレイ面の短手方向のほぼ中央部にトレイ長手方向に沿って形成したレーザー光入射開口部としてのスリット開口である。

各トレイ４１に、それぞれ対応するカートリッジ１１が載置された状態において、カートリッジ枠体３１の底面側のスリット開口３８（図５Ａ）が、トレイ４１側のスリット開口４２に対応して位置する。そして、トレイ４１よりも下側のレーザースキャナユニット１６から上向きに出射されるレーザー光Ｌが上記のスリット開口４２・３８を通ってカートリッジ１１内に下から上に入射する。

また、図６に示すように、４３Ｋと４４Ｋは、トレイ上面１１５Ｋの手前側と奥側とにそれぞれ配設した、カートリッジ１１Ｋを弾性的に受け止めて支持する付勢部材（付勢手段）である。この付勢部材４３Ｋ・４４Ｋは、トレイ４１Ｋの前記第１の位置でカートリッジ１１Ｋを装置本体の所定位置（突き当て部６３・６４）へ付勢して保持する。

この手前側と奥側の付勢部材４３Ｋ・４４Ｋは、それぞれ、トレイ４１に形成した付勢部材収納部４６Ｋ内に収容されている。そして、付勢部材４３Ｋ・４４Ｋは、コイルバネ４８Ｋと押圧部４７Ｋとで構成されている。押圧部４７Ｋの上部は、トレイ４１の上面１１５Ｋに設けられた穴（第２の開口）４５Ｋから突出している。トレイ４１が第２の位置に位置する際（図１２、図１３参照）は、押圧部４７Ｋのフランジ部４７Ｋ１が、上面１１５Ｋの裏面である突き当て部１３０Ｋに突き当たり、押圧部４７Ｋは上面１１５ＫからＨ１だけ突出している。そして、トレイ４１が第１の位置に位置する際（図６参照）は、上面１１５Ｋの裏面である突き当て部１３０とフランジ部４７Ｋ１との間には、所定量の隙間Ｇ１が生じる。そして、押圧部４７Ｋは上面１１５ＫからＨ２だけ突出している状態になる。即ち、コイルバネ４８Ｋは、圧縮されてカートリッジ１１Ｋを突き当て部６３・６４に押圧する。

また、トレイ４１Ｋが第１の位置にある時、手前側と奥側のトレイアーム１０１Ｋ、１０２Ｋは、図６のように、リンク軸１２０の回動中心に対してトレイ４１Ｋの回動中心の位置が垂直方向に対してフレーム側にα°傾いた状態に保持されている。こうする事で、第１の位置でトレイ４１Ｋは矢印１２４の方向へ回動しようとする力が働きつづける。リンクレバー１２１を手前側フレーム６１側の受け部（不図示）に当接させて回転止めして位置決めする構成にすることで、リンクレバー１２１に常に手前側フレーム６１に突き当る方向へ力が働いている状態にしている。このため、部品のバラツキや振動、落下などでトレイ４１Ｋが第２の位置（図８参照）へ移動する事を防止でき、トレイ４１Ｋの第１の位置に対する保持状態が安定する。

また、図６に示すように、トレイ４１Ｋに形成した保持部１１１Ｋに、カートリッジ１１の挿脱時にカートリッジ１１をガイドするガイド部材（補助レール）１１０Ｋが、上下方向にスライド可能（移動可能）に取付けられている。そして図８に示すように、トレイ４１Ｋの上面１１５Ｋには、ガイド部材１１０Ｋが上面１１５Ｋから突出するための第１の開口１１１Ｋ１が設けられている。開口１１１Ｋ１は手前側と奥側の付勢部材４３Ｋと４４Ｋの間においてトレイ１１の長手方向に沿って形成されている。ガイド部材１１０Ｋは、この開口１１１Ｋの長さに対応した長さを有する。そして、ガイド部材１１０Ｋは、図６のように、トレイ４１Ｋが第１の位置に移動されている状態おいては、カートリッジ１１Ｋに接触しないように、隙間Ｇ２をあけた状態で、凹部１１１に保持される。即ち、ガイド部材１１０Ｋは、トレイ４１Ｋの第２の位置では、カートリッジ１１Ｋを支持した状態（ガイド位置）となり、第１の位置ではカートリッジ１１から離間した状態（離間位置）となるように構成されている。ガイド部材１１０Ｋは離間位置においては、ガイド面１１０ｂがトレイ４１Ｋの上面１１５Ｋと同一の高さになるか、上面１１５Ｋよりも凹んだ位置に退避する。詳細な構成については後で述べる。

図８に示すように、１４５Ｋはスラスト付勢部材としてのスラストレバーであり、図９に示すようにトレイ４１Ｋに回動自在に保持されている。トレイ４１Ｋ上のカートリッジ１１Ｋは、スラストバネ１４６Ｋにより付勢されたスラストレバー１４５Ｋにより奥側フレーム６２の方向に付勢されて、奥側端面部が奥側フレーム６２の内面に常時突き当てられている。このとき、スラストレバー１４５Ｋは図１８に示すように、カートリッジ１１Ｋに設けられた係合穴１１Ｋ１に係合することで付勢される。これにより、カートリッジ１１Ｋは、装置本体３に対する装着方向の位置が規制されて、奥側フレーム６２へ付勢されつつ第１の位置と第２の位置とに移動する構成にしてある。

また、カートリッジ１１Ｋの駆動側の第１と第２の電気接点部３６・３７に対して、装置本体側の第１と第２の本体電気接点部（不図示）が電気的に結合される。この場合、スラストレバー１４５Ｋの突き当て力は、カートリッジ１１Ｋを奥側フレーム６２に突き当てることを保証するために、電気接点の接点圧に対して十分に大きな力になるように設計している。

また、トレイ４１Ｋの側面１１７Ｋには、図８に示すように規制部である係合部１１６
Ｋが設けられている。係合部１１６Ｋは、トレイ４１Ｋが第２の位置に位置し、カートリ
ッジ１１Ｋを着脱する際に、カートリッジ１１Ｋに設けられた溝３１ａと係合する。そし
てカートリッジ１１Ｋが、上方に移動するのを規制する。即ち、カートリッジ１１Ｋを着
脱する際に、ベルト８と感光体１２とが接触して、ベルト８と感光体１２が傷つくのを防
ぐようにしている。

以下に、プロセスカートリッジ１１交換時における各部の動作を説明する。

（ｉ）図６は画像形成装置の開閉扉２が閉じられている状態時である。この状態時においては、開閉扉２の閉じ込みに連動してリンクレバー１２１が矢印１２４に回動している。これにより、トレイ４１Ｋが上昇移動して、カートリッジ１１Ｋを第１の位置に移動している。リンクレバー１２１は、手前側フレーム６１側の受け部に当接して回転止めされている。カートリッジ１１Ｋは、奥側の端面部が奥側フレーム６２の内面に突き当って受け止められていて、装置本体３に対する装着方向の位置が規制されている。また、カートリッジ１１Ｋは、手前側と奥側の手前側と奥側の軸受け部３２・３３が、手前側と奥側フレーム６１・６２の突き当て部６３・６４に対して付勢部材４３Ｋ・４４ｋの付勢力Ｆで突き当てられて位置決め固定されている（図５Ｃの（ａ））。また、カートリッジ１１Ｋの駆動側のドラム駆動カップリング３４と現像駆動カップリング３５に対してそれぞれ装置本体側の駆動ユニット（不図示）が結合している状態になっている。また、カートリッジ１１Ｋの第１と第２の電気接点部３６・３７に対して、装置本体３側の第１と第２の本体電気接点部（不図示）が電気的に結合している状態になっている。即ち、画像形成装置１は、画像形成動作可能状態になっている。

（ii）カートリッジ１１の新旧交換等のために、上記の図６の状態から、画像形成装置の開閉扉２が開かれると、この開閉扉２の開き回動に連動して、リンクレバー１２１が矢印１２３の方向に回動する。

これにより、トレイアーム部材１０１Ｋ、１０２Ｋの回動軌跡に合わせて、図９に示すように、トレイ４１Ｋが弧を描くように手前側に移動する。トレイアーム部材１０１Ｋ、１０２Ｋが角度α°回動した後、押圧部４７Ｋが突き当て部１３０に当接するまでの角度β°回動するまでの間、カートリッジ１１Ｋは、押圧部４７Ｋによりフレーム６１・６２に対して付勢され続けている。そのため、カートリッジ１１Ｋは、突き当て部５３、６４に位置決めされた状態で静止している。また、カートリッジ１１Ｋドラム駆動カップリング３４と現像駆動カップリング３５から、装置本体側の駆動ユニット（不図示）が離れ移動する。また、カートリッジ１１Ｋの第１と第２の電気接点部３６・３７から、装置本体側の第１と第２の本体電気接点部が離れ移動する。

（iii）更にリンクレバー１２１が回動すると、押圧部４７Ｋに乗った状態で、カートリッジ１１Ｋが下降し始める。この時も、スラストレバー１４５Ｋによりカートリッジ１１Ｋは奥側フレーム６２へ当接するように付勢されているため、トレイ４１Ｋは弧を描きながら下降するが、カートリッジ１１Ｋは奥側フレーム６２へ当接しつつ下降する。

（iv）カートリッジ１１Ｋが下降しつづけると、図１０に示すように、ガイド部材１１０のガイド支持部１１０ａが連結フレーム１６３に接触する。これにより、トレイ４１Ｋが下降しても、ガイド部材１１０は下降しないため、ガイド面１１０ｂがトレイ上面１１５Ｋより相対的に高くなる。

（ｖ）図１１に示すように、開閉扉２が十分に開かれて、リンクレバー１２１の回動が所定の角度で停止すると、トレイ４１Ｋは第２の位置の状態で静止する。この際に、トレイ４１Ｋを第２の位置に保持するのは、トレイアーム１０１Ｋ、１０２Ｋ、又はフレーム６１・６２、又は連結フレーム１６８のいずれでも構わない。

ガイド部材１１０は、トレイ４１Ｋが第２の位置に位置する際に、連結フレーム１６８と当接して保持されて、トレイ上面１１５Ｋに設けられた開口１１１Ｋから突出する。本実施例において、ガイド部材１１０のトレイ上面１１５Ｋから突出量は、第２の位置における付勢部材４３Ｋ・４４ｋのトレイ上面１１５Ｋから突出量Ｈ１と同じになっている。即ち、ガイド面１１０ｂと、押圧部４７Ｋは、トレイ上面１１５Ｋから同じ高さになっている。

また、カートリッジ１１Ｋはスラストレバー１４５Ｋにより奥側フレーム６２に当接するように付勢されている。このとき、スラストレバー１４５Ｋは、トレイ４１Ｋの第１の位置でカートリッジ１１Ｋを奥側フレーム６２の方向に付勢していた位置に対してγ°動いた状態となっている。

そして、トレイ４１Ｋは第１の位置（図６）に対して距離Ｌ１だけ手前側へも移動した状態になっている。カートリッジ１１Ｋは奥側の押圧部４７Ｋとガイド部材１１０に乗った状態で支持されている。即ち、ガイド部材１１０は、トレイ４１Ｋの第２の位置では装置本体側である連結フレーム１６８上に支持されて、カートリッジ１１Ｋを支持した状態になる。トレイ４１Ｋの第２の位置では、ガイド部材１１０Ｋと付勢部材４３Ｋ、４４Ｋがカートリッジ１１Ｋを支持している。

（vi）カートリッジ１１Ｋの交換のため、ユーザーがカートリッジ１１Ｋを取り出そうとすると、図１２に示すように、カートリッジ１１Ｋによりスラストレバー１４５Ｋが押し戻される。そして、スラストレバー１４５Ｋが所定角度η°まで戻されると、スラストバネ（不図示）がスラストレバー１４５Ｋの回動中心を越えることで、スラストレバー１４５Ｋを反時計方向へ回動させる動作をする。

カートリッジ１１Ｋを取り出す時に、手前側の押圧部４７Ｋとガイド部材１１０のガイド面１１０ｂが同じ高さのため、カートリッジ１１Ｋが手前側の押圧部４７Ｋに引っかかることはなく、カートリッジ１１Ｋをスムーズに取り出すことができる。

そして、新品のカートリッジ１１Ｋを挿入する時も、手前側の押圧部４７Ｋとガイド部材１１０Ｋのガイド面１１０ｂが同じ高さのため、カートリッジ１１Ｋが手前側の押圧部４７Ｋに引っかかることはない。また、奥側の押圧部４７Ｋとガイド部材１１０Ｋのガイド面１１０ｂが同じ高さのため、カートリッジ１１Ｋが奥側の押圧部４７Ｋに引っかかることはない。これにより、カートリッジ１１Ｋをスムーズに挿入する事ができる。

尚、本実施例においては、押圧部４７Ｋとガイド部材１１０Ｋのガイド面１１０ｂが同じ高さである構成を記載した。しかし、カートリッジ１１Ｋを着脱する際に支障が無ければ、押圧部４７Ｋとガイド面１１０ｂとの間に段差があっても問題ない。即ち、本発明においては、押圧部４７Ｋとガイド部材１１０Ｋのガイド面１１０ｂが同じ高さに限られるものではない。

しかし、もしガイド部材１１０がなかった場合は、カートリッジ１１Ｋを着脱するときに、手前側や奥側の押圧部４７Ｋに引っかかる。そのため、カートリッジ１１が押圧部４７Ｋに乗り上げるために余計な力が必要となり装着性が良くない。特に新品のカートリッジ１１Ｋは２〜３ｋｇと非常に重く、引っかかり、乗り越えのための操作力は非常に大きい。カートリッジ１１が奥側の押圧部４７Ｋに引っかかっている状況はユーザーから見えにくい。

（vii）カートリッジ１１Ｋを挿入していくと、図１３に示すように、スラストレバー１４５Ｋの突起部１４５ａにカートリッジ１１Ｋが突き当る。その状態からさらに押し込むとスラストレバー１４５Ｋがカートリッジ１１Ｋにより回動する。そして、所定角度η°まで回動すると、スラストバネ１４６Ｋの作用でスラストレバー１４５Ｋが回動する。そして、突起部１４５ｂがカートリッジ１１Ｋを奥側フレーム６２の方向に押し出す事で、図１４のように、カートリッジ１１Ｋの奥側端面部が奥側フレーム６２の内面に突き当てられる。

スラストレバー１４５Ｋを所定角度η°まで回動させるのは、ユーザーであるため操作力の変動は極力小さくする必要がある。本発明者らの設計によれば、例えば、２００〜３００ｇｆ程度の変動値であれば、問題なく挿入可能である事を確認している。

このスラストレバー１４５Ｋの作用でカートリッジ１１Ｋを奥側フレーム６２に突き当てる事で、ユーザーはカートリッジ１１Ｋが装置本体３内に引き込まれてセットされた事を音と視覚の両方で感じ取る事ができる。

更に、カートリッジ１１Ｋを中途半端な状態でセット位置であると誤解されにくいため、カートリッジ交換作業のミスを大幅に減らす事が可能となる。

また前述したように、カートリッジ１１Ｋの取り出し、又は挿入の際に、カートリッジ１１Ｋ側に設けた溝３１ａがトレイ４１Ｋ側に設けた係合部１１６Ｋに入る構成にする。これにより、ユーザーの操作によりベルト８にカートリッジ１１Ｋが接触し、ベルト８やドラム１２に接触傷が発生することを防止している。

（ｖｉｉｉ）図１４の状態から、開閉扉２を閉じ回動する。この開閉扉２の閉じ回動に連動
してリンクレバー１２１が矢印１２４の方向に回動し、トレイ４１Ｋが弧を描くように上昇する。これにより、図１４に示すように、ガイド部材１１０Ｋの受け面１１０ｃにトレイ４１Ｋが当接し、トレイ４１Ｋの上昇と共にガイド部材１１０Ｋも上昇するようになり、ガイド支持部１１０ａは連結フレーム１６３から離れる。

そして、カートリッジ１１Ｋの手前側と奥側の軸受け部（被位置決め部）３２・３３が、それぞれ、手前側と奥側のフレーム６１・６２の突き当て部（位置決め部）６３・６４に当接する。更に、カートリッジ１１Ｋを付勢するために、手前側と奥側の押圧部４７Ｋが押し込まれる時には、ガイド部材１１０Ｋはカートリッジ１１Ｋに対して退避している。即ち、ガイド部材１１０Ｋは、トレイ４１Ｋの第１の位置ではカートリッジ１１Ｋを支持しない状態となっている。そのため、ガイド部材１１０Ｋは、カートリッジ１１Ｋがコイルバネ４８Ｋを押し縮めながら相対的にトレイ４１Ｋに近づいてきた時にも、カートリッジ１１Ｋに干渉することなく邪魔にはならない。尚、ガイド部材１１０Ｋは、トレイ４１Ｋが第１の位置に移動することによって、支持部１１０ａが連結フレーム１６３から離間する。即ち、ガイド部材１１０Ｋは押し上げられる力を受けない為、ガイド部材１１０Ｋは自重で保持部１１１Ｋに落下して保持される。

手前側と奥側の押圧部４７Ｋは、コイルバネ４８Ｋを押し縮めながらカートリッジ１１Ｋにより押し込まれるときに、弧を描きながら上昇するトレイ４１Ｋに合わせて収納部４６Ｋの奥側へスライドしながら徐々に押し込まれる。手前側と奥側の押圧部４７Ｋがコイルバネ４８Ｋを押し縮めながら押し込まれることにより、トレイ４１Ｋにかかる負荷がユーザーの操作力の変化になるが、変化が徐々に行われる構成であるため、操作力の変動が抑えられる効果がある。

（ix）そこから更に開閉扉２が十分に閉められることで、図６に示すように、トレイ４１Ｋが第１の位置に保持する。また、カートリッジ１１Ｋの駆動側のドラム駆動カップリング３４と現像駆動カップリング３５に対してそれぞれ装置本体側の駆動ユニット（不図示）が結合動作する。また、カートリッジ１１Ｋの第１と第２の電気接点部３６・３７に対して、装置本体側の第１と第２の本体電気接点部が結合動作する。

トレイ４１Ｋに載置されたカートリッジ１１Ｋは、トレイ４１Ｋに備えたスラスト付勢部材１４５Ｋにより本体フレームの奥側フレーム６２へ付勢されつつ第１の位置と第２の位置とに移動する。

以上、便宜上、第４のカートリッジ１１Ｋとそのトレイ昇降機構５０Ｋを代表して説明したが、他のカートリッジ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと、そのトレイ昇降機構（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ）についても、同様である。

以上の説明により、ユーザーがカートリッジ１１Ｋを交換する際に、開閉扉２の開閉動作と、アートリッジ１１Ｋの着脱動作が連携する事によりスムーズな交換が可能である事を示した。

特に、トレイ４１の第２の位置においてカートリッジ１１Ｋの取り出し、挿入の際にガイド部材１１０Ｋと押圧部４７Ｋの高さが同じである事で、カートリッジ１１Ｋの装着性を向上させている。

更に、トレイ４１の第１の位置では、カートリッジ１１に対して所定隙間Ｇ２がある状態まで退避することで、カートリッジ形状に制約を与えることなく、容量を最大限確保する事が可能となる。

本実施例の画像形成装置は、小型化のために、図１のような構成にしている。即ち、第１から第４の各カートリッジを、各カートリッジ１１のドラム間の間隔Ｐｄｒｍを狭くしつつ、隣り合うカートリッジ１１を積み重なるようにオーバーラップさせた配置にしている。

画像形成装置１において、小型化と、中間転写ベルト８へのトナー像形成に必要な時間短縮（高い生産性）を両立するには、各カートリッジ１１のドラム間の間隔Ｐｄｒｍをなるべく短くする事が望ましい。しかし、カートリッジ１１は１次転写部位Ｔ１を挟んで、ドラム回転方向の上流側に現像手段・帯電手段、下流側にクリーニング手段を配置する必要があるので、ドラムに対してカートリッジ１１の左右に所定の配置空間が必要になる。左右の配置空間を確保しつつ、間隔Ｐｄｒｍを短くするために、本実施例に於いては、前述のように、隣り合うプロセスカートリッジ１１が積み重なるようにオーバーラップさせて配置している。

本実施例においては、カートリッジ１１の装置本体３に対する位置決めは、カートリッジ１１側の軸受け部３２・３３を、装置本体側の位置決め部としての手前側と奥側の突き当て部６３・６４に当接させる突き当て方式としている。この突き当てによるカートリッジ１１の位置決め位置決めは、穴による嵌合での位置決めと比較して、カートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋを装置本体３側のフレーム６１・６２に対してガタの少ない高精度な位置決めが可能となる。

各カートリッジ１１の相対的な位置ズレは１次転写される画像のズレに直結するためカラー画質に多大な影響を与える。そのため、カートリッジ１１の、突き当てによるガタの少ない位置決めはカラー画質の向上に大変有効な手段と言える。

また、図５Ｃのように、被位置決め部である軸受け部３２・３３と位置決め部である突き当て部６３・６４の突き当て面の２点ａ・ｂと付勢部材４３・４４の付勢力Ｆによる位置決めである。そのため、付勢部材４３・４４を設けたトレイ４１を退避させることで、カートリッジ１１を位置決め部から離間させる事ができる。本実施例のように、付勢部材４３・４４をカートリッジ４１の下に配置することで、カートリッジ１１を交換する際の装置本体の開口部６１ａを広く確保する事ができ、挿抜時に障害物のないユーザビリティに優れた配置が可能となる。

本実施例は、隣り合うカートリッジ１１が重なり合うオーバーラップ配置である構成で説明を行ったが、カートリッジ１１が重なり合わない配置である場合も適用可能である。

以上説明したように、各カートリッジ１１を付勢する付勢部材４３、４４を備えたトレイ４１が装置本体３内でベルト８に対して略平行に昇降可能に本体フレーム６１、６２に取付けられている。そして、トレイ４１は、各カートリッジ１１をフレーム６１・６２の突き当て部６３・６４に突き当てて保持した第１の位置と、突き当て部６３・６４から離れた第２の位置と、をとり得る。さらに、トレイ４１に備えた付勢部材４３、４４は、第２の位置ではトレイ４１のカートリッジ１１に対向する面に対して所定量飛び出した状態でトレイ４１に支持され、カートリッジ１１に当接し支持している。トレイ４１と相対的に独立して移動可能に保持されたガイド部材１１０は、第１の位置ではカートリッジ１１に対して所定の隙間を空けた状態で退避する。第２の位置では付勢部材４３、４４のカートリッジ１１の当接面とガイド部材１１０の少なくとも一部の面が同じ高さになる。これにより、ユーザーがカートリッジ１１を取り出し、または、挿入する際に、カートリッジ１１が引っかかる事や付勢部材４３、４４の凸部を乗り上げる事による操作力の変動を防止することができる。そのため、操作性が良く、省スペース、低コストの画像形成装置１を提供することができる。即ち、ガイド部材１１０があれば、カートリッジ１１を挿入する際に、従来技術のように、付勢部材４３、４４とカートリッジ１１とが接触しないように上方に少し持ち上げてガイドする必要がない。その分、画像形成装置１の高さＷお抑えることができ、また、装着性も良くすることができる。

本実施例は、複数のカートリッジ１１を用いる画像形成装置の構成で説明を行ったが、本発明はカートリッジ１１が１つの画像形成装置に於いても適用可能である。

［第二の実施例］
以下に第二の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。

図１５は第二の実施例である画像形成装置のカートリッジ１１保持構成の要部説明図である。トレイ４１Ｋが、カートリッジ１１Ｋを画像形成可能部位から退避させて装置本体に対して着脱可能部位に位置付けた第２の位置に移動されているときの断面図である。

この第二の実施例は、第一の実施例の画像形成装置に対して、ガイド部材の構成が大きく異なる。第一の実施例と異なる点を中心に説明を行う。

第一の実施例と比較して、ガイド部材１６０を手前側と奥側の２つ用意して、それぞれ回動中心１６０ｄで揺動する構成としている。そのため、ガイドする面は傾斜面１６０ｅと押圧部４７Ｋと同じ高さのガイド面１６０ｂで形成されている。

カートリッジ１１Ｋを、取り出し、または、挿入する際には、トレイ面１１５Ｋから傾斜面１６０ｅを緩やかに乗り上げていき、ガイド面１６０ｂまで昇った後に、押圧部４７Ｋに受け渡される。

傾斜面１６０ｅは緩やかな角度で設計している。例えば５°程度である。

このような構成でも、従来と比較して、操作力の変動は非常に小さな範囲に収める事ができる。また、第一の実施例と比較して、ガイド部材１６０が長手を占有しない構成であるため、トレイ４１Ｋの長手中央部に他の機能を実装する事も可能になる。

ただし、傾斜面１６０ｅを乗り上げる時にユーザーは操作力が変動を受ける事になる。

［第三の実施例］
以下に第三の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。

図１６は第三の実施例である画像形成装置のカートリッジ保持構成の要部説明図である。第一及び第二の実施例と異なる点を中心に説明する。

この第三の実施例における特徴は、各カートリッジ１１を水平ではなく、斜めに配置している事である。カートリッジ１１を斜めに配置することで、カートリッジ１１の自重が矢印１２８にかかるため、トレイ４１はカートリッジ１１の底面と側面に荷重を分散させて支えるように構成している。

そのため、第一の実施例と比較して底面に接する面が少なく、側面に接する面が増加している。

また、カートリッジ１１に突出部であるリブ１３８ｂ、トレイに溝部１３９ｂを設けてカートリッジ１１の転倒を防止している。リンク軸１２０はカートリッジ１１の傾斜角に合わせて斜めに配置し、リンクレバー１２１も同様に斜めに配置される。

図１７は、カートリッジ１１を取外した状態のカートリッジ保持構成の要部説明図である。第一の実施例と比較して、底面に対応した面が少なくなったため、４１にスリット開口を設けることなく、レーザーをドラムに照射可能になっている。

また、付勢部材４３・４４の押圧部４７とコイルバネ、ガイド部材１１０をカートリッジ１１の斜め配置に合わせて配置を変更している。

以上説明したように、本発明は、カートリッジの配置が水平、斜めに関わらず適用可能であり、カートリッジの配置の自由度が高く、より多くの画像形成装置に適用可能である。

［第四の実施例］
以下に第四の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。尚、第一の実施例と異なる部分だけ説明する。

図１９は第四の実施例である移動部材であるトレイ２４１Ｋの斜視図である。第一の実施例では、ガイド部材は、カートリッジを装置本体に着脱する方向において付勢部材の間に配置した。しかし、本実施例においては、ガイド部材２１５Ｋは、付勢部材２４４Ｋ、２４７Ｋと並んで配置され、ガイド部材２１５Ｋの長さは、付勢部材２４４Ｋと付勢部材２４７Ｋとの間の距離よりも長い構成になっている。この構成でも、前述した実施例１と同じ効果を得ることができる。

［その他の事項］
（ｉ）実施例は、複数のカートリッジを用いる画像形成装置の構成で説明を行ったが、本発明はカートリッジが１つの画像形成装置に於いても適用可能である。

（ii）画像形成装置の画像形成方式は、電子写真画像形成方式に限られず、像担持体として静電記録誘電体を用いた静電記録画像形成方式、磁気記録磁性体を用いる磁気記録画像形成方式などであってもよい。

（iii）実施例は、プロセスカートリッジを用いて説明を行ったが、装置本体に着脱可能なものであれば、プロセスカートリッジに限られるものではない。例えば、プロセスカートリッジに現像剤を供給するための補給カートリッジであっても良い。

１・・画像形成装置、３・・装置本体、１１（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ）・・プロセスカートリジ、１２・・像担持体（電子写真感光体ドラム）、Ｐ・・記録媒体、４１（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ）・・トレイ、４４・４５・・付勢手段、５０・・保持手段、１１０・・ガイド部材

Claims

カートリッジを着脱可能な、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位置決めする位置決め部と、
前記カートリッジが前記画像形成装置の装置本体に装着された際に前記カートリッジを前記位置決め部に位置決めする第１の位置と、前記第１の位置から退避して前記装置本体に対して前記カートリッジの長手方向から前記カートリッジを着脱可能にする第２の位置との間を移動可能な移動部材であって、前記第１の位置において前記カートリッジを前記位置決め部へ付勢して位置決めする付勢部材が設けられた移動部材と、
前記移動部材に対して移動可能に設けられたガイド部材であって、前記移動部材が前記第２の位置の位置する際は、前記カートリッジをガイドするガイド位置をとり、前記移動部材が前記第１の位置の位置する際は、前記ガイド位置から退避して前記カートリッジから離間する離間位置をとるガイド部材と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
前記移動部材には、複数の前記付勢部材が設けられており、前記ガイド部材は、前記カートリッジが前記装置本体に装着する装着方向において、前記複数の前記付勢部材の間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ガイド部材は、前記ガイド位置において前記移動部材に設けられた開口から突出していることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記ガイド部材は、前記離間位置において前記開口が設けられた面と同一または前記面よりもへこんだ位置に退避し、前記付勢部材は、前記移動部材が前記第１の位置の位置し、前記カートリッジを前記位置決め部へ付勢する際に、前記面に設けられた第２の開口から突出していることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記ガイド位置における前記ガイド部材の前記面からの突出量は、前記移動部材が前記第２の位置の位置する際に前記付勢部材が前記面から突出する突出量と同じであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記付勢部材は、バネと、前記バネの先端に設けられた押圧部であって、前記移動部材に設けられた第２の開口から突出して、前記カートリッジが前記画像形成装置の装置本体に装着された際に、前記カートリッジと接触する押圧部と、を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
前記カートリッジは、感光体と、前記感光体に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像する現像手段と、を有するプロセスカートリッジであり、前記画像形成装置は、前記現像手段によって現像され前記感光体に形成された現像像を、記録媒体に転写するためのベルトであって、前記移動部材よりも上方に設けられたベルトを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されて、前記移動部材が前記第１の位置に位置する際は、前記感光体と前記ベルトとは接触し、前記移動部材が前記第２の位置に位置する際は、前記感光体と前記ベルトとは離間した状態で、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に着脱可能であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記ガイド部材は、前記移動部材が前記第２の位置に位置し前記プロセスカートリッジを着脱する際に、前記ベルトに前記プロセスカートリッジが接触するのを防止するために、前記プロセスカートリッジと係合して前記プロセスカートリッジが前記ベルトに向かう方向に移動するのを規制する規制部を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
前記規制部は、前記プロセスカートリッジに設けられた溝と係合する係合部であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
前記規制部は、前記プロセスカートリッジに設けられた突出部と係合する溝であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
前記ガイド部材は、前記移動部材が前記第２の位置の位置する際に、前記ガイド部材を前記ガイド位置に位置させる為の、前記装置本体と当接する支持部を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記ガイド部材は、前記移動部材が前記第１の位置の位置する際に、前記支持部は前記装置本体から離間して、前記移動部材に保持されることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、複数の前記移動部材を有し、複数の前記カートリッジを着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記移動部材は、前記カートリッジを前記装置本体に対して前記長手方向で位置決めするためのスラスト付勢部材であって、前記カートリッジを前記装置本体に着脱する着脱方向に回転可能に設けられたスラスト付勢部材を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。