JP2013242489A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クリーニング枠体２６内の廃トナーや、現像枠体２９内の現像剤が外部に飛散することを防止するため、プロセスカートリッジＰの剛性を確保すると共に、小型の電子写真画像形成装置１を提供する。
【解決手段】 プロセスカートリッジＰの剛性を確保するために、枠体２６、２９に凹形状８０、及び凸形状９０を設ける。そして、電子写真画像形成装置本体１に複数のプロセスカートリッジＰを配置する際、隣接するプロセスカートリッジＰの凹形状８０に凸形状９０を進入させて配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式を採用する複写機やプリンタ等の電子写真画像形成装置に関するものである。

ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。電子写真画像形成装置の例としては、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）、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。

電子写真プロセスを用いたプリンタ等の電子写真画像形成装置は、像担持体である電子写真感光体（以下、感光体ドラムと称す）を一様に帯電させ、感光体ドラムへの選択的な露光によって潜像を形成する。そして前記潜像は現像剤（以下、トナーと称す）で現像され、トナー像として顕在化される。そして前記トナー像を記録媒体に転写する。

転写されたトナー像に熱や圧力を加えることで前記トナー像を記録媒体に定着させて画像を記録している。従来、このような画像形成装置は各種プロセス手段のメンテナンスを伴っていた。

このメンテナンスを容易にする手段として、感光体ドラム、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等の全て、あるいは一部を一体的にカートリッジ化するプロセスカートリッジ方式が採用されている。この方式ではカートリッジを電子写真画像形成装置に着脱可能としている。

このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをプロセスカートリッジの交換という形でユーザ自身が行える為、格段に操作性を向上でき、このプロセスカートリッジ方式は画像形成装置において広く用いられている。

ここで、カラー画像を形成する画像形成措置などは、複数のカートリッジを備える。ここでこの複数のカートリッジを画像形成装置の装置本体に対して着脱する手段として、装置本体に対して移動可能な移動部材、すなわちカートリッジトレイを用いる方法がある。カートリッジトレイは複数のカートリッジを載せ置いた状態で、装置本体の外部と内部とに移動することが可能である。カートリッジトレイにカートリッジを載せ置き、装置本体内部に移動させることで、カートリッジを装置本体に装着することができる（引用文献１）。

なお、プロセスカートリッジは、感光体ドラム、帯電手段、クリーニング手段を保持するクリーニング枠体と、現像手段を保持する現像枠体などで主に構成される。クリーニング枠体には、画像形成に用いられず、感光体ドラムに付着したままになったトナーを回収してこれを保持する廃トナー収容部を有する。また、現像枠体には、現像手段（現像ローラ）が担持するためのトナーを収容する現像剤収容部を有する。

ここで、カートリッジの交換の際などに、ユーザーがカートリッジを構成しているクリーニング枠体や現像枠体を強く握ると、廃トナー収容部や、現像剤収容部の内圧が上昇することにより、カートリッジ内部からトナーが飛散する恐れがある。

また、カートリッジは、各プロセス手段の品質の安定化や高性能化の為、各プロセス手段を構成する部品の相対位置を高精度に位置決めし、その製品寿命が終わるるまで、それらの相対位置を維持する必要がある。

上述の理由によりクリーニング枠体や、現像枠体は、変形しないよう剛性が高いことが望ましい。

特許文献２には、カートリッジの輸送、保管、使用時の各環境における温度変化による、枠体に作用する応力を低減し、枠体の変形を抑制するため、枠体に凹凸を設けたカートリッジが提案されている。

特開２００７−２１３０２４号公報 特開２００７−１６４０９４号公報

一般にカートリッジの枠体に凹凸形状を設けることで、その剛性を高めることができる。しかし特許文献２に記載されたようなカートリッジを複数、画像形成装置の装置本体内に配置しようとした場合、それぞれのカートリッジに設けられた凹凸形状が干渉してしまう可能性がある。これを避ける為には、カートリッジの装着部として装置本体に設ける空間を大きくし、隣り合うカートリッジの凹凸形状を離し、それらが干渉しないようにすることが考えられる。しかしこのとき画像形成装置が大型化してしまう。

特に、複数のカートリッジをカートリッジトレイ（移動部材）に載せ置き、画像形成装置の装置本体に装着する場合には、カートリッジトレイも大型化してしまう。このときカートリッジトレイを移動させるために、大きな力やスペースが必要になってしまう場合がある。

そこで本発明の目的は、上記課題を鑑み、カートリッジに凹凸を設けることでカートリッジの剛性を向上させることを目的とする。さらに、複数のカートリッジを装着して移動する移動部材を備えた電子写真画像形成装置において、カートリッジの剛性を高めつつ、移動部材および画像形成装置本体を小型化することを目的とする。

上記課題を解決する為に、本発明に係わる電子写真画像形成装置の代表的な構成は、
感光体ドラムに作用するプロセス手段を、複数のカートリッジとして備える電子写真画像形成装置において、
前記複数のカートリッジを取り外し可能に装着し、前記電子写真画像形成装置の内部と外部とを移動可能な移動部材を備え、
前記移動部材に装着されて隣り合った一対のカートリッジのうち、何れか一方のカートリッジは、その枠体から窪み、前記カートリッジの装着方向に沿って延びる第１の凹部を有し、いずれか他方のカートリッジは、その枠体から突出し、前記装着方向に沿って延びる第１の凸部を有し、
前記一対のカートリッジを前記移動部材に装着する際に、前記第１の凸部は、前記第１の凹部に進入し、前記感光体ドラムの軸線方向に沿って見て、前記第１の凹部と位置を重ねることを特徴とする。

カートリッジの剛性を向上させることができる。さらに、複数のカートリッジを載せて移動する移動部材を備えた電子写真画像形成装置において、移動部材および画像形成装置本体を小型化することができる。

第１の実施例における電子写真画像形成装置に装着されたカートリッジの配置関係を示す断面図である。 第１の実施例における電子写真画像形成装置の断面概略図である。 第１の実施例におけるカートリッジの断面図である。 第１の実施例におけるカートリッジの斜視図である。 第１の実施例におけるカートリッジの斜視図である。 第１の実施例におけるカートリッジの着脱方法を示す概略断面図である。 第１の実施例におけるカートリッジの着脱方法を示す概略断面図である。 第１の実施例における電子写真画像形成装置に装着されたカートリッジの配置関係を示す上面図である。 第２の実施例におけるカートリッジの着脱方法を示す概略断面図である。

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１について図１〜８を用いて説明する。

なお、以下の実施形態では画像形成装置として、像担持体と現像装置を含むプロセスカートリッジを４個装着しているフルカラー画像形成装置を例示している。

しかしながら、画像形成装置に装着するプロセスカートリッジの個数はこれに限定されるものではない。必要に応じて適宜設定されるものである。

また、以下説明する実施形態によれば、画像形成装置の一態様としてプリンタを例示している。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、あるいはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置にも適用することができる。

《画像形成装置の概略構成》
まず、本実施例の画像形成装置の断面概略図を図２に示す。

この画像形成装置（電子写真画像形成装置）１は、電子写真プロセスを用いた４色フルカラーレーザプリンタであり、記録媒体Ｓにカラー画像形成を行う。画像形成装置１はプロセスカートリッジ方式であり、プロセスカートリッジＰ（以下、カートリッジと称す）を装置本体２に取り外し可能に装着して、記録媒体Ｓにカラー画像を形成するものである。ここで装置本体２とは、画像形成装置１の本体部であって、画像形成装置１からカートリッジＰを除いた部分である。またカートリッジＰは、感光体ドラム４とこれに作用するプロセス手段を有し、一体的に装置本体２に着脱可能であって、画像形成装置１における画像形成部を構成する。

ここで、画像形成装置１に関して、装置開閉ドア３を設けた側を正面（前面）、正面と反対側の面を背面（後面）とする。また、画像形成装置１を正面から見て右側を駆動側、左側を非駆動側と称す。また、図中上部を上面、下部を下面と称す。

装置本体２には第１のカートリッジＰＹ、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４つのカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）が水平方向に配置されている。

第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）は、それぞれ同様の電子写真プロセス機構を有しており、トナーの色が各々異なるものである。第１〜第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）には装置本体２の駆動出力部（不図示）から回転駆動力が伝達される。

また、第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）には装置本体２からバイアス電圧（帯電バイアス、現像バイアス等）が供給される（不図示）。

図３に示すように、本実施例の第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）は、像担持体としての感光体ドラム４と、この感光体ドラム４に作用するプロセス手段としての帯電手段を有する。またカートリッジＰはクリーニング装置８を有する。クリーニング装置８は、感光体ドラム４に作用するプロセス手段（クリーニング手段）としてクリーニングブレード７（後述）を有する装置である。

また、第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）は、感光体ドラム４上の静電潜像を現像する現像手段を備えた現像装置９を有する。現像装置９は、感光体ドラム４に作用するプロセス手段として現像ローラ６を有する。

クリーニング装置８と現像装置９は互いに結合されている。また、帯電手段としては帯電ローラ５、クリーニング手段としてはクリーニングブレード７、現像手段としては現像剤担持体としての現像ローラ６を用いている。カートリッジのより具体的な構成については後述する。

第１のカートリッジＰＹは、現像枠体２９内にイエロー（Ｙ）のトナーを収容しており、感光体ドラム４の表面にイエロー色のトナー像を形成する。

第２のカートリッジＰＭは、現像枠体２９内にマゼンタ（Ｍ）のトナーを収容してあり、感光体ドラム４の表面にマゼンタ色のトナー像を形成する。

第３のカートリッジＰＣは、現像枠体２９内にシアン（Ｃ）のトナーを収容してあり、感光体ドラム４の表面にシアン色のトナー像を形成する。

第４のカートリッジＰＫは、現像枠体２９内にブラック（Ｋ）のトナーを収容しており、感光体ドラム４の表面にブラック色のトナー像を形成する。
なお以下、カートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫを説明する際、収容するトナーの色を表す添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ、Ｋを省略し、カートリッジＰとして総括的に説明する場合がある。

図２に示すように、第１〜第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の上方には、露光手段としてのレーザスキャナユニットＬＢが設けられている。このレーザスキャナユニットＬＢは、画像情報に対応してレーザ光Ｚを出力する。そして、レーザ光Ｚは、カートリッジＰの露光窓部１０を通過して感光体ドラム４の表面を走査露光する。

第１〜第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の下方には、転写部材としての中間転写ベルトユニット１１を設けている。この中間転写ベルトユニット１１は、駆動ローラ１３・ターンローラ１４・テンションローラ１５を有し、可撓性を有する転写ベルト１２を掛け渡している。

第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の感光体ドラム４は、その下面が転写ベルト１２の上面に接している。その接触部が一次転写部である。転写ベルト１２の内側には、感光体ドラム４に対向させて一次転写ローラ１６を設けている。

ターンローラ１４には転写ベルト１２を介して二次転写ローラ１７を当接させている。転写ベルト１２と二次転写ローラ１７の接触部が二次転写部である。

中間転写ベルトユニット１１の下方には、給送ユニット１８を設けている。この給送ユニット１８は、記録媒体Ｓを積載して収容した給紙トレイ１９、給紙ローラ２０を有する。

図２における装置本体２内の左上方には、定着ユニット２１と、排出ユニット２２を設けている。装置本体２の上面は排出トレイ２３としている。
記録媒体Ｓは定着ユニット２１に設けられた定着手段によりトナー像が定着され、前記排出トレイ２３へ排出される。

《画像形成動作》
画像形成装置は、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。

図２に示すように、第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の感光体ドラム４が所定の速度で回転駆動される（図２において反時計回り、図３矢印Ｄ方向）。

転写ベルト１２も感光体ドラム４の回転に順方向（図２矢印Ｃ方向）に感光体ドラム４の速度に対応した速度で回転駆動される。

レーザスキャナユニットＬＢも駆動される。レーザスキャナユニットＬＢの駆動に同期して、各カートリッジにおいて帯電ローラ５が感光体ドラム４の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。レーザスキャナユニットＬＢは各感光体ドラム４の表面を各色の画像信号に応じてレーザ光Ｚで走査露光する。

これにより、各感光体ドラム４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。形成された静電潜像は、所定の速度で回転駆動（図２において時計回り、図３矢印Ｅ方向）される現像ローラ６により現像される。

前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の感光体ドラム４にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するイエロー色のトナー像が形成される。そして、そのトナー像が転写ベルト１２上に一次転写される。

同様に第２のカートリッジＰＭの感光体ドラム４にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するマゼンタ色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト１２上にすでに転写されているイエロー色のトナー像に重畳されて一次転写される。

同様に第３のカートリッジＰＣの感光体ドラム４にはフルカラー画像のシアン成分に対応するシアン色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト１２上にすでに転写されているイエロー色、マゼンタ色のトナー像に重畳されて一次転写される。

同様に第４のカートリッジＰＫの感光体ドラム４にはフルカラー画像のブラック成分に対応するブラック色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト１２上にすでに転写されているイエロー色、マゼンタ色、シアン色のトナー像に重畳されて一次転写される。

このようにして、転写ベルト１２上にイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の４色フルカラーの未定着トナー像が形成される。

一方、所定の制御タイミングで記録媒体Ｓが１枚ずつ分離されて給送される。その記録媒体Ｓは、所定の制御タイミングで二次転写ローラ１７と転写ベルト１２との当接部である二次転写部に導入される。

これにより、記録媒体Ｓが前記二次転写部へ搬送されていく過程で、転写ベルト１２上の４色重畳のトナー像が記録媒体Ｓの面に順次に一括転写される。

《カートリッジの構成》
図４に示すように、カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）は、感光体ドラム４の回転軸線ａの方向（軸線方向）を長手方向とする横長の形状である。そして、クリーニング装置８と、現像装置９と、駆動側カバー部材２４、非駆動側カバー部材２５を有する。

《クリーニング装置の構成》
図３に示すように、クリーニング装置８は、感光体ドラム４と、帯電ローラ５と、クリーニングブレード７、および、これらを支持するクリーニング枠体（第１の枠体）２６により構成される。

図４に示すように、感光体ドラム４は、駆動側カバー部材２４、非駆動側カバー部材２５によって回転可能に支持されている。そして、ドラム駆動カップリング４ａから装置本体２のモータ（不図示）の駆動力を得て回転駆動する（図３矢印Ｄ方向）。

図３に示すように、帯電ローラ５は、クリーニング枠体２６の帯電ローラ軸受２７によって両端部を回転可能に支持されており、感光体ドラム４の表面に接触して従動回転し、帯電バイアスの供給を受けて感光体ドラム４の表面を帯電させる。このとき、表面を均一に帯電させるため、帯電ローラ５の両端部は帯電ローラ加圧バネ２８によって感光体ドラム４の表面に加圧されている。

クリーニングブレード７は、クリーニング枠体２６の支持面２６ｂに固定され、先端を感光体ドラム４の回転方向（図３矢印Ｄ方向）に対してカウンター方向に当接させて設けている。画像形成時には、感光体ドラム４上に残留した転写残トナーを掻きとって感光体ドラム４の表面をクリーニングする。このとき、転写残トナーを完全に掻き取るためにクリーニングブレード７の先端は感光体ドラム４の表面に対して所定の圧をもって当接している。

クリーニングブレード７によって感光体ドラム４の表面から掻き取られた転写残トナーは、廃トナーとしてクリーニング枠体２６の廃トナー収容部２６ａに収容される。その為、クリーニング枠体２６には、感光体ドラム４やクリーニングブレード７との隙間からの廃トナーの漏れ出しを防止する為の廃トナー回収シート部材４４を感光体ドラム４の長手方向に固定している。

《現像装置の構成》
現像装置９は、現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ６を有し、この現像ローラ６の軸線方向を長手方向とした横長の形状である。図３に示すように、現像装置９は、現像ローラ６、現像ブレード３１、現像剤供給ローラ３３、可撓性シート部材３５、および、これらを支持する現像枠体（第２の枠体）２９によって構成されたユニット（現像ユニット）である。

現像枠体２９は、トナーを収容するトナー収容部２９ａを有し、トナー収容部２９ａから外部へトナーを排出するための開口部を有している。

現像ローラ６および現像剤供給ローラ３３は現像枠体２９の開口部近傍に配置され、現像ローラ６および現像剤供給ローラ３３の軸両端部は現像枠体２９の両側面に取り付けられた軸受部材（不図示）によって回転自在に支持されている。

現像ブレードユニット３０は、現像ブレード３１と、現像ブレード３１を支持する支持板金３２からなるユニットであって、支持板金３２が現像枠体２９にビスで固定される。現像ブレード３１は、厚み０．１ｍｍ程度の弾性を有する金属薄板であり、現像ブレード３１の短手方向の自由端は現像ローラ６の回転方向（図３矢印Ｅ方向）に対してカウンター方向に当接している。つまり現像ブレード３１の先端が、現像ローラ６の回転方向の上流側を向くように配置される。

また、可撓性シート部材３５は、現像枠体２９の開口部における現像ブレード３１と対向する側の長手方向側面に現像ローラ６と当接するように配置され、現像枠体２９と現像ローラ６との隙間からのトナー漏れを防止している。

現像装置９は、図４に示した揺動軸線ｂを中心に現像ローラ６が感光体ドラム４に接触する方向（図３矢印Ｗ１方向）に加圧バネ（不図示）によって常に付勢されており、現像ローラ６が感光体ドラム４に当接している。

画像形成時には、駆動により現像剤供給ローラ３３と現像ローラ６が回転して摺擦することでトナー収容部２９ａから排出されたトナーが現像ローラ６上に担持される。現像ブレード３１は、現像ローラ６の周面に形成されるトナー層の厚みを規制すると共に、当接圧により現像ローラ６との間で摩擦帯電による電荷をトナーに付与する。

そして、現像ローラ６と感光体ドラム４の接触部で現像ローラ６上の電荷を帯びたトナーが感光体ドラム４上の静電潜像に付着し、静電潜像が現像されている。

《カートリッジの着脱構成》
次に、カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の装置本体２への着脱動作について説明する。

図６はカートリッジトレイ４３が装置本体２から引き出され、カートリッジＰが着脱可能な状態を示した概略断面図である。

図７はカートリッジＰのカートリッジトレイ４３への着脱動作を示した概略断面図である。

図６に示すように、装置本体２内にはカートリッジＰを装着するための装着部を形成するカートリッジトレイ４３が設けられている。

カートリッジトレイ４３は、装置本体２に対して実質的に水平方向であるＧ２、Ｇ３方向に直線移動可能（押し込み可能／引き出し可能）に構成された移動部材である。そして、カートリッジトレイ４３は、装置本体２内部の装着位置（図２）と、装着位置２の内部から外部に引き出された引き出し位置（図７）とをとり得る。カートリッジトレイ４３は複数のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）を載せた状態で装置本体２に対して移動することで、カートリッジＰを装置本体２に対して着脱可能にさせる。以下、詳しく説明する。

まず、カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の装置本体２への装着動作について説明する。装置開閉ドア３を開き、カートリッジトレイ４３を図６中矢印Ｇ３方向に移動させることで、カートリッジトレイ４３は引き出し位置に移動する。この状態において、カートリッジＰは図７中、矢印Ｈ１方向からカートリッジトレイ４３に装着され、保持される。ここで矢印Ｈ１方向とは、鉛直方向であって、カートリッジＰに設けられた感光体ドラム４の軸線方向（図７において紙面に垂直な方向）と交差する方向（本実例においては軸線方向と実質的に直交する方向）である。

カートリッジＰを保持したカートリッジトレイ４３を図６中矢印Ｇ２方向に移動させ、カートリッジトレイ４３は装置本体２内の装着位置に移動する。そして、装置開閉ドア３を閉めることで、カートリッジＰの装置本体２への装着動作が完了する。

一方で、カートリッジＰの装置本体２からの取り出しについて説明する。前述したカートリッジＰの装置本体２への装着動作と同様にして、カートリッジトレイ４３を引き出し位置（図７）に移動させる。この状態において、カートリッジＰが図７中矢印Ｈ２方向に取り出され、カートリッジＰの装置本体２からの取り出し動作が完了する。

以上の動作により、カートリッジＰは装置本体２に着脱可能となっている。

《装置本体における互いに隣接するカートリッジの配置関係》
図１は、第１の実施例における、装置本体２のカートリッジトレイ４３に装着された状態のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の配置を示している。また、図４、図５は、第１の実施例における、カートリッジの斜視図を示している。

図１における、隣接するカートリッジＰの感光体ドラム４の中心を結んだ線の方向を水平方向Ｆとする。すなわち図１において左右方向が水平方向Ｆとなる。

図１に示すように、カートリッジＰの枠体（カートリッジ枠体）の一部であって、クリーニング装置８を形成するクリーニング枠体２６には、隣接するカートリッジＰに対向する面２６ｆ（図４参照）を有する。面２６ｆには、面２６ｆから窪み、カートリッジＰの略着脱方向（図７矢印Ｈ１、Ｈ２方向）に沿って延びた凹形状（第１の凹部）８０（８０ｙ・８０ｍ・８０ｃ・８０ｋ）が設けられている。凹形状８０は、感光体ドラムの軸線方向と交差（本実施例においては実質的に直交）する方向に延びる溝部である。

また、カートリッジＰの枠体（カートリッジ枠体）の一部であって、現像装置９を形成する現像枠体２９には、隣接するカートリッジＰに対向する面２９ｆ（図５参照）を有する。面２９ｆには、面２９ｆから突出し、カートリッジＰの略着脱方向（図７矢印Ｈ１、Ｈ２方向）に沿って延びた凸形状（第１の凸部）９０（９０ｙ・９０ｍ・９０ｃ・９０ｋ）が設けられている。凸形状９０は、感光体ドラムの軸線方向と交差（本実施例では実質的に直交）する方向に延びるリブである。

凹形状８０及び凸形状９０は、これらをカートリッジＰの着脱方向に沿って見たとき（凹形状８０と凸形状９０を、視線がカートリッジＰの着脱方向と平行になるようにしてみたときに）、重ならない（干渉しない）ように配置されている。つまり、長手方向の４箇所に設けられた凹形状８０の幅をＬ１（図４参照）、長手方向の４箇所に設けられた凸形状９０の幅をＬ２（図５参照）とすると、その関係はＬ１＞Ｌ２と設定している。

そしてカートリッジＰがカートリッジトレイ４３に装着された際、凹形状８０及び凸形状９０は、感光体ドラムの回転軸線ａ（図４、図５参照）が延びる方向（軸線方向）から見て、位置が重なるように配置される。この凹形状８０と凸形状９０の位置関係について以下、更に詳細に説明する。

図１に示すように、カートリッジＰは水平方向左側から第１のカートリッジＰＹ、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の順で配置されている。特に本実施例では、それぞれのカートリッジＰが有する感光体ドラム４の軸線方向が平行となるように並べられる。

ここで、第１のカートリッジＰＹのクリーニング枠体２６に設けられた凹形状８０ｙに、第２のカートリッジＰＭの現像枠体２９に設けられた凸形状９０ｍが、水平方向Ｆ（図１参照）において進入している。これは、隣接するカートリッジＰＹと、カートリッジＰＭにそれぞれ設けられた感光体ドラム４の距離を縮めるように、カートリッジＰＹとカートリッジＰＭを近づける方向である。

また、第２のカートリッジＰＭのクリーニング枠体２６に設けられた凹形状８０ｍに第３のカートリッジＰＣの現像枠体２９に設けられた凸形状９０ｃが、水平方向Ｆにおいて進入している。また、第３のカートリッジＰＣのクリーニング枠体２６に設けられた凹形状８０ｃに第４のカートリッジＰＫの現像枠体２９に設けられた凸形状９０ｋが、カートリッジ水平方向Ｆにおいて進入している。

図８は、図１をカートリッジＰの装着方向上流側（図１矢印Ｒ方向）から見た状態を示した図（上面図）である。図８に示すように、装置本体２にカートリッジＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＡ）が装着された状態では、隣合った一対のプロセスカートリッジの内、一方のカートリッジに設けられた凹形状８０に、他方のカートリッジに設けられた凸形状９０が進入する。

一例をあげると、カートリッジＰＭのクリーニング枠体２６には、４つの凹形状８０ｍが感光体ドラム４の軸線方向に並んで配置される。またカートリッジＰＭの隣に位置するカートリッジＰＣの現像枠体２９には、前記凹形状８０ｍと対応するように４つの凸形状９０ｃが設けられる。

ここで、カートリッジＰＭとカートリッジＰＣがカートリッジトレイ４３に装着される方向からみて凹形状８０ｍと凸形状９０ｃは干渉しない位置にある。そして、カートリッジＰＭとカートリッジＰＣがカートリッジトレイ４３に装着されると、カートリッジＰＣの４つの凸形状９０ｃが、カートリッジＰＭに設けられた４つの凹形状８０ｍのうち、対応する凹形状８０ｍに進入する。

なおカートリッジＰＹとカートリッジＰＭの間、およびカートリッジＰＣとカートリッジＰＫの間にもカートリッジＰＭとカートリッジＰＣの間に設けられた凹形状８０ｍおよび凸形状９０ｃと同様の凹形状８０と凸形状９０が設けられている。

ここで図１に示すように、互いに隣接するカートリッジＰの対向し合う凹形状８０と凸形状９０は、感光体ドラム４の軸線方向（図１の紙面に垂直な方向）に沿って見た時、オーバーラップされて（重なる位置に設けられて）いる。

すなわち凸形状９０が水平方向Ｆにおいて、凹形状８０に進入し、隣合うカートリッジＰを近づけている。これによってカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの各感光体ドラム４の軸間距離Ｌｙｍ，Ｌｍｃ，Ｌｃｋを縮めることができる。その結果、カートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを装置本体内に配置した時の全幅Ｌ３が小さくなるため、装置本体２を小型化することができる。

ここで上述したようにカートリッジＰの枠体（カートリッジ枠体）は、現像枠体２９とクリーニング枠体２６によって構成される。この内、クリーニング枠体２６に凹形状８０を設け、また現像枠体２９に凸形状９０を設けることにより、凹部形状８０、凸部形状９０を追加した部分において、断面二次モーメントが向上し、クリーニング枠体２６と現像枠体２９の剛性アップを図ることができる。

その結果、クリーニング装置８と現像装置９の剛性アップと、装置本体２の小型化を両立することができる。

クリーニング枠体２６と現像枠体２９の剛性アップを図ることで以下の効果を奏する。すなわち、ユーザがクリーニング枠体２６の面２６ｆ（図４参照）と、現像枠体２９の面２９ｆ（図５参照）を強く握った際に各枠体の変形を抑えることができる。つまりはクリーニング枠体２６の内部に設けられた、廃トナー収容部２６ａの内容積（図３参照）と、現像枠体２９の内部に設けられたトナー収容部２９ａの内容積（図３参照）の急激な変化を抑える。この結果、カートリッジＰ内部の空気圧（内圧）の急激な変動を抑ることができる。なお廃トナー収容部２６ａはクリーニングブレード７、廃トナー回収シート部材４４、感光体ドラム４で囲まれた空間である。またトナー収容部２９ａは現像枠体２９、現像ブレードユニット３０、現像ローラ６、可撓性シート部材３５で囲まれた空間である。

カートリッジＰの内圧の変化を抑えることで、感光体ドラム４と廃トナー回収シート部材４４の当接部から、クリーニング枠体２６内の廃トナーが飛散することを抑制することができる。また現像ローラ６と可撓性シート部材３５の当接部から、現像枠体２９内のトナーが外部に飛散することを防止することができる。

また、クリーニング枠体２６や現像枠体２９の剛性が高まることで、感光体ドラム４やクリーニングブレード７、現像ローラ６、現像ブレード３１などの位置関係を精度よく保つことが可能になる。

また、本実施例によれば、クリーニング枠体２６に凹形状８０を設け、現像枠体２９に凸形状９０を設けている。しかし、クリーニング枠体２６に凸形状、現像枠体２９に凹形状を設けても同様の効果を得ることができる。

また、本実施例によれば、凹形状と凸形状の数を４対の構成として説明したが、その数は限定されるものではなく必要に応じて設定できる。

また、本実施例によれば、凹形状８０と凸形状９０をカートリッジＰに複数設けたが、この際、クリーニング枠体２６に凹形状８０のみを設け、現像枠体２９に凸形状９０のみ設けた。しかしながら、１つの枠体に凹形状８０と凸形状９０を混在させて形成しても良い。この場合、対向し合う形状が凹形状８０と凸形状９０で対を成して形成されていれば、同様の効果を得ることができる。

すなわち本実施例では隣合う一対のカートリッジのうち、一方のカートリッジに凹形状（第１の凹部）を設け、他方のカートリッジに凸形状（第１の凸部）を設けたが、この他方のカートリッジに、更に凹形状（第２の凹部）を設けてもよい。このとき前記一方のカートリッジには凹形状（第１の凹部）だけでなく凸形状（第２の凸部）も設けることで、この凸形状（第２の凸部）を他方のカートリッジに設けた凹形状（第２の凹部）に進入させるとよい。

また、複数ある凸形状９０と、複数ある凹形状８０の形状を、それぞれ統一させているが、異なる形状であっても良い。

また、本実施例によれば、感光体ドラム４、クリーニング手段と帯電手段を有したクリーニング装置８はクリーニング枠体２６で構成され、現像手段を有した現像装置９は現像枠体２９で構成されている。しかし、感光体ドラム４、クリーニング手段、帯電手段、現像手段を１つの枠体に支持して、隣接するカートリッジと対向する面にそれぞれ凸形状と凹形状を設けても同様の効果を得ることができる。

以上説明した様に、隣接する一対のカートリッジＰのうち、一方のカートリッジＰの枠体には、カートリッジ着脱方向に沿って凹形状８０を設け、他方のカートリッジＰの枠体には、カートリッジ着脱方向に沿って凸形状９０を設ける。そして、凹形状８０と凸形状９０は感光体ドラム４の軸線方向に沿って見て重なっている。

また、凹形状８０と凸形状９０は、カートリッジＰの着脱方向に沿って見たとき、重ならないように配置されている。これにより、カートリッジＰ（ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫ）を装着する際に、凹形状８０に凸形状９０が進入することができ、各感光体ドラムの距離が短くなるように、隣り合う２つのカートリッジをより近づけて配置することができる。

その結果、カートリッジの剛性を向上させると共に、画像形成装置の小型化を図ることができる。

＜実施例２＞
図９は第２の実施例におけるカートリッジの着脱方法を示す概略断面図である。実施例１（図７）と異なる点は、感光体ドラム４とプロセス手段を備える画像形成ユニットＱ（ＱＹ・ＱＭ・ＱＣ・ＱＫ）が、各色それぞれ、分離可能なクリーニングユニットＵ１と現像ユニットＵ２とで構成されている点である。すなわち本実施例においてはクリーニングユニットＵ１と現像ユニットＵ２は個別にカートリッジ化され、それぞれドラムカートリッジと現像カートリッジとして個別に着脱される。

まず、画像形成ユニットＱ（ＱＹ・ＱＭ・ＱＣ・ＱＫ）の内、一例として画像形成部ＱＭ（Ｕ１、Ｕ２）を装置本体２へ装着する動作について説明する。

図９に示すように、装置開閉ドア３を開き、カートリッジトレイ４３を図９中矢印Ｇ３方向に移動させることで、カートリッジトレイ４３は引き出し位置に移動する。この状態において、ドラムカートリッジとしてのクリーニングユニットＵ１は図９中矢印Ｈ１方向からカートリッジトレイ４３に装着され、保持される。また現像カートリッジとしての現像ユニットＵ２も図９中矢印Ｈ１方向からカートリッジトレイ４３に装着され、保持される。クリーニングユニットＵ１と現像ユニットＵ２を保持したカートリッジトレイ４３を図９中矢印Ｇ２方向に移動させ、カートリッジトレイ４３は装置本体２内の装着位置に移動する。そして、装置開閉ドア３を閉めることで、画像形成ユニットＱＭの装置本体２への装着動作が完了する。

一方で、画像形成ユニットＱＭを装置本体２からの取り出す動作について説明する。前述した画像形成部ＱＭの装置本体２への装着動作と同様にして、カートリッジトレイ４３を引き出し位置に移動させる。この状態において、現像ユニットＵ２が図９中矢印Ｈ２方向に取り出され、続いてクリーニングユニットＵ１が図９中矢印Ｈ２方向に取り出され、画像形成ユニットＱＭの装置本体２からの取り出し動作が完了する。

以上の動作により、画像形成部ＱＭは装置本体２に着脱可能となっておいる。画像形成ユニットＱＹ、ＱＣ、ＱＫに関しても同様の構成であり、同様の動作を行う。

実施例１に示した凹形状８０（図４参照）と同様、本実施例のクリーニングユニットＵ１にも、着脱方向Ｈ１、Ｈ２に沿って延びる凹形状が複数形成される。

また実施例１に示した凸形状（図５参照）と同様、本実施例における現像ユニットＵ２にも、着脱方向Ｈ１、Ｈ２方向に沿って延びる凸形状が複数形成される。本実施例でも、前述の実施例同様、凹形状と凸形状がそれぞれ感光体ユニットＵ１と、現像ユニットＵ２の着脱方向と平行に延びるように形成した。

ここで複数（４つ）の画像形成ユニットＱにおいて隣接する一対の画像形成ユニットのうち、一方の画像形成ユニットの現像ユニットＵ２が備える凸形状が、他方の画像形成ユニットの感光体ユニットＵ１が備える凹形状に進入する。

その他の構成に関しては、実施例１と同一である。

以上説明した様に、隣接する一対のクリーニングユニットＵ１と前現像ユニットＵ２のうち、一方のユニットの枠体は、その着脱方向に平行に凹形状８０を有している。また他方のユニットの枠体は、その着脱方向に平行に凸形状９０を有している。

凹形状８０と凸形状９０は、クリーニングユニットＵ１と現像ユニットＵ２の着脱方向に沿って見たとき、重ならない（干渉しない）ように配置されている。これにより、クリーニングユニットＵ１と現像ユニットＵ２をカートリッジトレイ４３に装着した際に、凸形状は凹形状に進入する。

そして、この状態のクリーニングユニットＵ１と現像ユニットＵ２を感光体ドラム４の軸線方向に沿って見ると、凹形状８０と凸形状９０は重なっている。

その結果、凹形状と凸形状によって、クリーニングユニットＵ１（ドラムカートリッジ）と現像ユニットＵ２（現像カートリッジ）の剛性を向上させると共に、画像形成装置の小型化を図ることができる。

１ 電子写真画像形成装置（画像形成装置）
２ 装置本体
４ 感光体ドラム（像担持体）
６ 現像ローラ（現像剤担持体）
９ 現像装置
４３ カートリッジトレイ（装着部、移動部材）
８０ 凹形状（第１の凹部）
９０ 凸形状（第１の凸部）
Ｕ１ クリーニングユニット
Ｕ２ 現像ユニット

Claims (8)

1. 感光体ドラムに作用するプロセス手段を、複数のカートリッジとして備える電子写真画像形成装置において、
   前記複数のカートリッジを取り外し可能に装着し、前記電子写真画像形成装置の内部と外部とを移動可能な移動部材を備え、
   前記移動部材に装着されて隣り合った一対のカートリッジのうち、何れか一方のカートリッジは、その枠体から窪み、前記カートリッジの装着方向に沿って延びる第１の凹部を有し、いずれか他方のカートリッジは、その枠体から突出し、前記装着方向に沿って延びる第１の凸部を有し、
   前記一対のカートリッジを前記移動部材に装着する際に、前記第１の凸部は、前記第１の凹部に進入し、前記感光体ドラムの軸線方向に沿って見て、前記第１の凹部と位置を重ねることを特徴とする電子写真画像形成装置。
2. 前記電子写真画像形成装置は、前記感光体ドラムを複数備え、
   前記一対のカートリッジは、それぞれ異なる色の画像を形成するためのカートリッジであることを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
3. 前記カートリッジは、前記移動部材に対して、前記感光体ドラムの軸線方向と交差する方向に移動して、前記移動部材に装着されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子写真画像形成装置。
4. 前記一対のカートリッジのうち、前記一方のカートリッジは、前記第１の凹部を複数有し、前記他方のカートリッジは、前記第１の凸部を複数有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。
5. 前記一対のカートリッジがともに、前記感光体ドラムおよび、前記プロセス手段としての現像ローラを有するプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。
6. 前記プロセスカートリッジは前記枠体として、前記感光体ドラムを支持する第１の枠体と、前記現像ローラを支持する第２の枠体を有し、
   前記一方のリッジが有する第１の枠体に前記第１の凹部が形成され、かつ、前記他方のカートリッジが有する第２の枠体に前記第１の凸部が形成されるか、
   前記一方のカートリッジが有する第２の枠体に前記第１の凹部が形成され、かつ、前記他方のカートリッジが有する第１の枠体に前記第１の凸部が形成されることを特徴とする請求項５に記載の電子写真画像形成装置。
7. 前記一対のカートリッジが、前記感光体ドラムを有するドラムカートリッジおよび、前記プロセス手段としての現像ローラを有する現像カートリッジから成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。
8. 前記一対のカートリッジのうち、前記一方のカートリッジは、その枠体から突出し、前記カートリッジの装着方向に沿って延びる第２の凸部をさらに有し、前記他方のカートリッジは、その枠体から窪み、前記カートリッジに装着方向に沿って延びる第２の凹部をさらに有し、
   前記一対のカートリッジを前記移動部材に装着する際に、前記第２の凸部は、前記第２の凹部に進入し、前記感光体ドラムの軸線方向に沿って見て、前記第２の凹部と位置を重ねることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。

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