JP2016122204A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化した画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、カートリッジを着脱可能とする装置本体と、カートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄとは別に前記装置本体に対して着脱可能な転写ユニットと、を有する。カートリッジの現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは現像剤を担持する現像剤担持体６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを有し、現像剤担持体を像担持体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに当接させる当接位置と現像剤担持体を像担持体から離間させる離間位置とを取り得るものである。転写ユニットは、現像装置を前記当接位置と離間位置とに移動させる現像当接離間機構１８９を備える。【選択図】図９

Description

本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた、例えば、複写機、複合機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、特許文献１で示したように、画像を形成していないとき（非画像形成時）に、現像ローラ（現像剤担持体）を感光体ドラム（像担持体）から離す構成がある。非画像形成時に現像ローラから感光体ドラムに現像剤（トナー）が移動したり、現像ローラと感光体ドラムが長時間接触することで現像ローラが変形したりすることを避けるためである。

上述の構成では、現像ローラと感光体ドラムが近づいた状態と、現像ローラと感光体ドラムが離間した状態を切り替える現像離間機構を画像形成装置に設ける。

特開２０１２−０２７４４９号公報

現像離間機構を設けた画像形成装置においては、当該機構を設けるために画像形成装置が大型化する可能性がある。

そこで、本発明においては従来技術を発展させ、現像離間機構を設けた画像形成装置を小型化す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、記録材に画像を形成する画像形成装置において、潜像が形成される像担持体と前記像担持体に対して現像を行う現像装置とを備えたカートリッジを着脱可能とする装置本体と、前記カートリッジとは別に前記装置本体に対して着脱可能な、前記像担持体に形成された現像剤像を転写する転写ユニットと、を有し、前記現像装置は現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体を前記像担持体に当接させる当接位置と前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを取り得るものであって、前記転写ユニットは、前記現像装置を前記当接位置と前記離間位置とに移動させる現像当接離間機構を備えることを特徴とする。

本発明によれば、現像離間機構を有する画像形成装置を小型化できる。

実施例１の画像形成装置について、カートリッジトレイが装置本体の外側に引き出されている状態時の概略構成を示す縦断右側面図である。 同じく、カートリッジトレイと転写ユニットがそれぞれ装置本体の外側に引き出されている状態時の概略構成を示す縦断右側面図である。 同じく、画像形成動作可能状態時の概略構成を示す縦断右側面図である。 同じく、前ドアが開かれた状態時の概略構成を示す縦断右側面図である。 要部構成を示す概略の右側面図である。 要部構成を示す概略の背面図である。 要部構成を示す概略の底面図である。 中間転写ユニットの挿入方向と、各部品の関連を示す概略の縦断右側面図である。 現像離間機構の構成説明図である。 複数のカートリッジと転写ユニットの配置を示す概略の上面図である。 比較例の画像形成装置の要部構成を示す概略の右側面図である。 同じく、要部構成を示す概略の背面図である。

［実施例１］
図３は、本実施例の画像形成装置１００の概略構成を示す縦断右側面図である。この画像形成装置１００は、電子写真方式のタンデム型４色カラーのレーザービームプリンタであり、中間転写体１０を利用している。

ここで、この画像形成装置１００について、正面側或いは手前側とは前ドア８１を配設した側である。背面側或いは奥側とはそれとは反対側である。左右とは画像形成装置１００を正面側から見て左または右である。上下とは重力方向において上または下である。

（画像形成機構部）
画像形成装置１００は画像形成装置本体（以下、装置本体と記す）１０１の内部に、搬送される記録材（被転写材：シート）Ｐに未定着のトナー像（未定着像）を形成する画像形成部１０２を有する。なお、装置本体１０１とは後述するプロセスカートリッジ７（ａ〜ｄ）を除いた画像形成装置部分である。装置本体１０１にはプロセスカートリッジ７が複数装着される。

画像形成部１０２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色ごとの、第１の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（ａ〜ｄ）を備えている。各ドラム１は回転自在に支持されており、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。各ドラム１の周囲には、それぞれ、ドラム回転方向に沿ってほぼ順に、ドラム１に作用するプロセス機器としての、帯電ローラ２（ａ〜ｄ）、現像装置４（ａ〜ｄ）、クリーニング装置５（ａ〜ｄ）を有する。

ドラム１は、アルミニウムシリンダの外周面にＯＰＣ（有機光半導体）等の光導電層を設けて構成したものである。帯電ローラ２はドラム表面を均一に帯電する接触方式の帯電装置であり、芯金とその周囲を囲繞する導電性の弾性部材によって構成されている。帯電ローラ２はドラム１の表面に接触配置されてドラム１の回転に従動して回転するとともに、電源（不図示）によって帯電バイアスが印加される。

現像装置４はドラム１に供給するためのトナーを担持する現像剤担持体としての現像ローラ６（ａ〜ｄ）を有している。現像装置４は、ドラム１に現像ローラ６を当接させて、ドラム１に形成された静電潜像に、トナー（現像剤）を付着させてトナー像（現像剤像）として現像する装置である。クリーニング装置５はドラム表面の一次転写残トナーを除去する装置である。ドラム１はその表面に像（潜像、トナー像）を担持する像担持体である。

また、画像形成部１０２は、露光装置３０、第２の像担持体としての中間転写ベルト（中間転写体）１０を有する転写ユニット９０、二次転写ローラ１２等を有する。露光装置３０は、画像情報に応じてレーザー光を発光するレーザー発振器（不図示）と、ポリゴンミラー３１と、ミラー３２（ａ・ｂ・ｃ・ｄ）等を有する。そして、画像情報に応じて帯電済みの各ドラム１の表面にレーザー光Ｌ（ａ・ｂ・ｃ・ｄ）を照射（露光）して静電潜像を形成する。

転写ユニット９０において、中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）１０は、可撓性を有する無端ベルトであり、相互に平行に配置された３本の支持ローラである、駆動ローラ１３、テンションローラ１４、補助ローラ１５に掛け渡されている。駆動ローラ１３と補助ローラ１５は装置本体１０１内において奥側に、テンションローラ１４は装置本体１０１内において手前側に配設されている。

ベルト１０は駆動ローラ１３が駆動手段（不図示）によって回転することにより矢印Ｒ１０の時計方向に各ドラム１の回転周速度に対応した周速度で駆動（走行）される。テンションローラ１４はベルト１０の走行に従動して回転し、ベルト１０に張りを与えている。ベルト１０の内側には各ドラム１に対応する一次転写ローラ１１（ａ・ｂ・ｃ・ｄ）が配置されており、ベルト１０をドラム１の表面に押圧してドラム１とベルト１０との間に一次転写ニップ部Ｎ１（ａ・ｂ・ｃ・ｄ）を形成している。

一次転写ローラ１１には電源（不図示）によって一次転写バイアスが印加される。これにより転写ユニット９０は、トナー像をドラム１からベルト１０に転写させるものである。

二次転写ローラ１２は駆動ローラ１３のベルト掛け回し部においてベルト１０を挟んで駆動ローラ１３に圧接して配置されている。ベルト１０と二次転写ローラ１２とのニップ部が二次転写ニップ部Ｎ２である。二次転写ローラ１２には電源（不図示）によって二次転写バイアスが印加される。また、駆動ローラ１３のベルト掛け回し部であって、二次転写ニップ部Ｎ２よりもベルト移動方向の下流側において、ベルト１０の外周面に対向するようにして、クリーニングローラ（ローラ帯電器）５１を有するベルトクリーニング装置５０が配設されている。

転写ユニット９０の下方には二次転写ニップ部Ｎ２へ記録材Ｐを給送する記録材供給装置４０が配置されている。この装置４０は複数枚の記録材Ｐを収納したカセット４１、供給ローラ４２、レジストローラ４３等を備えて構成されている。供給ローラ４２、レジストローラ４３は装置本体１０２内において奥側に配設されている。

カセット４１に収納されている記録材Ｐは所定の制御タイミングで供給ローラ４２により装置本体１０１内を矢印Ｋの奥側に１枚分離給送され、装置本体１０２内の奥側の垂直搬送路１０３を下から上に搬送される。垂直搬送路１０３には下から上に順次に、供給ローラ４２、レジストローラ４３、二次転写ニップ部Ｎ２、定着器２０、排出ローラ６１が配設されている。

画像形成部１０２が画像形成動作して、走行しているベルト１０の表面に各ドラム１（ａ〜ｄ）にそれぞれ形成されたＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｂｋ色のトナー像が各ドラム１の一次転写ニップ部Ｎ１（ａ〜ｄ）にて順次に重畳されて転写される。これにより、ベルト１０上に４色フルカラーの未定着トナー像が形成される。そして、そのトナー像が二次転写ニップ部Ｎ２において当該ニップ部Ｎ２に給送された記録材Ｐに対して一括して二次転写されていく。上記の画像形成部１０２の画像形成原理・動作は周知であるから詳細な説明は割愛する。

二次転写ニップ部Ｎ２を出た記録材Ｐは定着器２０に導入されて加熱・加圧によりトナー像の定着処理を受けて、フルカラー画像形成物として排出ローラ６１により装置本体１０１の上面側の積載トレイ１０４上に排出される。

一方、記録材Ｐに対するトナー像転写後のベルト１０上には、記録材Ｐに転写されない二次転写残トナーが存在する。この残存トナーは中間転写ベルトクリーニング装置５０によって帯電されてドラム１（ａ〜ｄ）を介してドラムクリーニング装置５（ａ〜ｄ）に回収される。つまり、残存トナーは装置５０よって逆極性即ちプラスの電荷が付与されるこ
とにより、一次転写ニップ部Ｎ１（ａ〜ｄ）を介してドラム１（ａ〜ｄ）上に逆転写される。逆転写された二次転写残トナーはドラム１（ａ〜ｄ）上の一次転写残トナーとともにクリーニング装置５（ａ〜ｄ）によって除去される。

本実施例の画像形成装置１００においては、Ｙ色トナー像形成部におけるドラム１ａ・帯電ローラ２ａ・現像装置４ａ・クリーニング装置５ａを装置本体１０１に対して着脱可能なプロセスカートリッジ７ａとしてある。同じく、Ｍ色トナー像形成部における同部材１ｂ・２ｂ・４ｂ・５ｂ、Ｃ色トナー像形成部における同部材１ｃ・２ｃ・４ｃ・５ｃ、Ｂｋ色トナー像形成部における同部材１ｄ・２ｄ・４ｄ・５ｄもプロセスカートリッジ７ｂ、７ｃ、７ｄとしてある。

プロセスカートリッジ７は、第１の像担持体であるドラム１と、これに作用するプロセス手段の少なくとも現像装置４とを有し、これらを一括して装置本体１０１の所定の装着部に対して取り外し可能に装着されるカートリッジ構成のことである。

（プロセスカートリッジの交換方式）
各プロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）７（ａ〜ｂ）は画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、現像装置４に収容されている現像剤が消費されて残量が少なくなっていく。そこで、個々のカートリッジ７の現像剤残量を検知する手段（不図示）を具備させて、制御部（不図示）により検知残量値に応じてカートリッジの寿命予告或いは寿命警告を表示させる。これにより使用者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す。

本実施例の画像形成装置１００において、カートリッジ７（ａ〜ｂ）の交換は、ユーザビリティ向上のために、カートリッジ７をカートリッジトレイ（移動部材：以下、トレイと記す）８２に乗せ、フロントアクセスにより交換する引き出し方式である。

トレイ８２は前後方向に長い枠部材であり、４つのカートリッジ７（ａ〜ｂ）を前後方向に並べて支持している。画像形成装置１００が画像形成動作可能な状態時（図３）においてトレイ８２は装置本体１０１の内側（内部）の所定の押し込み位置（内部位置）Ｉに位置している。

そして、トレイ８２に支持されている各カートリッジ７（ａ〜ｂ）は、後述するように、被位置決め部１Ａ（ａ〜ｂ）（図５）が装置本体１０１側の位置決め部９１Ｂ（ａ〜ｄ）に対して押圧機構（不図示）で押圧されて位置決め固定されている。これにより、各カートリッジ７（ａ〜ｂ）は装置本体１０１に対して画像形成動作可能な所定の装着位置に位置決めされて装着された状態に保持されている。

また、カートリッジ７が位置決め部９１Ｂによって位置決めされることで、カートリッジ７のドラム１も画像形成動作可能な位置に位置決めされることになる。詳細は後述するが、位置決め部９１Ｂは転写ユニット９０に設けられている。

カートリッジ７の装置本体１０１からの取り出しは次のようにしてなされる。画像形成装置１００の前ドア８１を下辺側の左右向きヒンジ軸８１ａを中心に図３の２点鎖線示のように装置本体１０１の手前側に倒して開く。前ドア８１が開かれることで、装置本体１０１の前面側の開口部１０５が図４のように大きく開放される。

また、前ドア８１の開き動作に連動する連動機構（不図示）によって各カートリッジ７（ａ〜ｂ）の被位置決め部１Ａ（ａ〜ｂ）（図５）を位置決め部９１Ｂ（ａ〜ｂ）に対して押圧している押圧機構の押圧動作が解除される。

また、前ドア８１の開き動作に連動するリンク機構（不図示）がトレイ８２を図３の押し込み位置Ｉから図４のように上方の移動可能位置ＩＩへ押し上げる。このトレイ８２の押し上げ（上昇）により、トレイ８２に支持されている各カートリッジ７（ａ〜ｂ）もトレイ８２とともに上方に持ち上げられて、被位置決め部１Ａ（ａ〜ｂ）が位置決め部９１Ｂ（ａ〜ｂ）から離間する。これによりカートリッジ７は位置決め部９１Ｂとの係合が解除され、位置決め状態が解消される。またトレイ８２の上昇によりカートリッジ７のドラム１が転写ユニット９０のベルト１０から離間する。

移動可能位置ＩＩへ移動したトレイ８２はこの位置ＩＩから前後方向に長いガイド部材１０６に沿って開口部１０５から装置本体１０１の外部に水平にスライド移動させて引き出せるようになる。よって、トレイ６２を図１のように開口部１０５から装置本体１０１の外部（外側）の所定の引き出し位置（外部位置）、即ちトレイ８２から各カートリッジ７（ａ〜ｂ）を所定に着脱することができる着脱位置ＩＩＩに十分に引き出した状態にすることができる。

トレイ８２は、着脱位置ＩＩＩにおいて、個々のカートリッジ７を上方に取り出し可能に支持している。また、個々のカートリッジ７を下方に向かう移動を規制することによって支持する。そこで、交換すべき使用済みのカートリッジ７をトレイ８２から上方に持ち上げて抜き外す。そして、新しいカートリッジ７をトレイ８２に対して上から嵌め入れて載せる。つまり、トレイ８２が装置本体１０１から外側に引き出されたとき、カートリッジ７は装置本体１０１に対して着脱が可能である。

トレイ８２に対する新旧カートリッジ７の交換作業をしたら、トレイ８２を着脱位置ＩＩＩから開口部１０５を通して装置本体１０１内の移動可能位置ＩＩに十分に押し戻し移動する（図１→図４）。そして、前ドア８１を閉じて開口部１０５を閉鎖する（図４→図３）。前ドア８１の閉じ動作に連動するリンク機構がトレイ８２を移動可能位置ＩＩから押し込み位置Ｉへ持ち下げ移動（下降）する。これにより、トレイ８２に支持されている各カートリッジ７（ａ〜ｂ）の被位置決め部１Ａ（ａ〜ｂ）がそれぞれ装置本体１０１側の位置決め部９１Ｂ（ａ〜ｂ）に対応して位置する（図５）。

そして、前ドア８１の閉め動作に連動する連動機構によって押圧機構が押圧動作して、各カートリッジ７（ａ〜ｂ）の被位置決め部１Ａ（ａ〜ｂ）が位置決め部９１Ｂ（ａ〜ｂ）に押圧される。これにより、各カートリッジ７（ａ〜ｂ）は装置本体１０１に対して画像形成動作可能な所定の装着位置に装着された状態に保持され、画像形成装置１００は画像形成動作可能状態となる。つまりトレイ８２が下降する際に、カートリッジ７は位置決め部９１Ｂと係合し位置決めされる。またトレイ８２の下降によってカートリッジ７のドラム１が転写ユニット９０のベルト１０に接触する。

このようにトレイ８２が装置本体１０１の内部で昇降することに伴って、位置決め部９１Ｂに対するカートリッジ７の位置決め状態や、ベルト１０に対するドラム１の当接状態が変化する。

（カートリッジの位置決め構成）
転写ユニット９０は、図５、図６のように、ベルト１０の両端側（左右側）にそれぞれ、カートリッジ７（ａ〜ｄ）の位置決め部材９１を備える。そして、位置決め部材９１は上記４つのカートリッジ７ａ〜ｄの被位置決め部１Ａ（ａ〜ｂ）にそれぞれ対応する位置決め部９１Ｂ（ａ〜ｄ）を備える。本実施例において位置決め部９１Ｂ（ａ〜ｄ）は凹溝形状部（凹部）である。

位置決め部材９１は更にベルト１０の駆動ローラ１３と、テンションローラ１４、補助ローラ１５を位置決めするための位置決め部１３ａ、１４ａ、１５ａをそれぞれ備える。つまり位置決め部材９１は、軸受け（不図示）を介して、複数のローラ（駆動ローラ１３と、テンションローラ１４、補助ローラ１５）を支持するローラ支持部材である。

両端側の位置決め部材９１は同形状であり、同金型を用いる。複数の金型で位置決め部材９１を製造する場合は、各本体における位置決め部材９１は同金型にする。カートリッジ７側の被位置きめ部１Ａ（ａ〜ｄ）はドラム１を回転可能に支持するカートリッジ両端側（左右側）の軸受け部である。この被位置きめ部１Ａとしての軸受け部１Ａが位置決め部９１Ｂに対応位置し押圧機構で押圧されることでカートリッジ７の装着部に対する位置決め固定がなされる。

（現像当接離間機構）
装置本体１０１の装着部に所定に装着されている各カートリッジ７（ａ〜ｄ）において、現像装置４は転写ユニット９０に備えられた現像当接離間機構１８９（図９）により現像ローラ６がドラム１に対して接離されるように揺動される。つまり現像装置４は、ドラム１に対して移動可能な構成であって、現像ローラ６をドラム１に当接させる当接位置（図９（ａ））と、現像ローラ６をドラム１から離間させる離間位置（図９（ｂ））とに移動可能である。

即ち、画像形成装置１００の画像形成動作における現像開始直前に現像装置４（ａ〜ｄ）がドラム１（ａ〜ｄ）に対し接方向に揺動されることで、現像ローラ６（ａ〜ｄ）が図８の実線示のようにドラム１（ａ〜ｄ）に対して当接する。そして、現像完了後に現像装置４（ａ〜ｄ）がドラム１（ａ〜ｄ）に対し離方向に揺動されることで、現像ローラ６（ａ〜ｄ）が図８の破線示のようにドラム１から離間される。プリントジョブが無い待機時にはこの離間状態に保持される。

この現像当接離間動作によって、現像装置４の長寿命化が図られる。すなわちドラム１から現像ローラ６が離間することで、現像ローラ６に加わる負荷が減り、現像ローラ６を長く使えるようになる。また画像が形成されていないときに、現像ローラ６からドラム１にトナーが移動するのを抑制することもできる。

本実施例における現像当接離間機構１８９を図９と図１０を参照して説明する。各カートリッジ７（ａ〜ｄ）において、ドラム１はクリーニング装置５の枠体に回転可能に軸受け保持されている。現像装置４はクリーニング装置５の枠体に対して現像回転支点４Ａ（ａ〜ｄ）を中心に回動可能に支持されている。即ち、現像装置４はドラム１に対して当離可能に支持されている。

そして、カートリッジ７が装置本体１０１の装着部に所定に装着されている状態において、クリーニング装置５の枠体のドラム軸受け部１Ａ（ａ〜ｄ）が被位置決め部として装置本体１０１側の位置決め部９１Ｂ（ａ〜ｄ）に対応位置している（図５、図６）。そして、ドラム軸受け部１Ａが位置決め部９１Ｂに押圧機構で押圧されてカートリッジ７が位置決め固定されている。

この位置決め固定されているクリーニング装置５の枠体に対して現像装置４が支点４Ａを中心に現像当接離間機構１８９によって揺動されて、現像ローラ６がドラム１に対して当接した状態とドラム１から離間した状態とに状態転換される。現像当接離間機構１８９は転写ユニット９０において、図１０のように、各カートリッジ７（ａ〜ｄ）の位置決め部材９１とベルト１０との間に配置されており、各カートリッジ７（ａ〜ｄ）の現像装置４をドラム１に対して当離するように駆動する機構である。

図１０に示されるように、現像離間機構１８９はベルト１０と位置決め部材９１に挟まれる位置（ベルト１０と位置決め部材９１の間）に位置している。

現像装置４と現像当接離間機構１８９は、図９のように、現像装置４に備えられた離間レバー４Ｂ（ａ〜ｄ）と現像当接離間機構１８９に備えられた離間フック１８１（ａ〜ｄ）とが係合し、現像当接離間動作が行われる。離間フック１８１（ａ〜ｄ）はそれぞれ、対応するカートリッジ７（ａ〜ｄ）の現像装置４と係合する係合部材である。

具体的な現像当接離間動作について説明する。現像当接離間機構１８９は装置本体１０１側の駆動源から駆動力が入力されて駆動される。即ち、制御部（不図示）により駆動制御される駆動源（不図示）により現像カム１８２が回転駆動される。現像カム１８２は、図９の（ａ）のように、現像装置４の現像ローラ６がドラム１に当接する第１位置と、図９の（ｂ）のように、現像装置４の現像ローラ６がドラム１から離間する第２位置とを持つ。現像カム１８２が回転駆動されることで、上記の第１位置と第２位置とを切り替える。

現像カム１８２よって当接離間ロッド１８０が直線方向に駆動される。現像当接離間機構１８９の第１位置（図９（ａ））とは、現像装置４が当接位置にあるのを許容する位置のことである。第２位置（図９（ｂ））とは、現像当接離間機構１８９が現像装置４を離間位置に保持する位置である。

当接離間ロッド１８０に設けた離間フック１８１（ａ〜ｄ）が現像装置４に備えられた離間レバー４Ｂ（ａ〜ｄ）から逃げる方向に当接離間ロッド１８０が駆動される。この場合には、図９の（ａ）のように、各カートリッジ７（ａ〜ｄ）においてそれぞれ現像ローラ６がドラム１に対して当接した状態に転換される。

また、離間フック１８１（ａ〜ｄ）が現像装置４に備えられた離間レバー４Ｂ（ａ〜ｄ）に当接する方向に当接離間ロッド１８０が駆動される。この場合には、図９の（ｂ）のように、各カートリッジ７（ａ〜ｄ）においてそれぞれ現像ローラ６がドラム１から離間した状態に転換される。

現像当接離間機構１８９と現像装置４との係合部（離間カム１８１と離間レバー４Ｂの接触部）は、図９のように、ベルト１０とドラム１との接触部Ｎ１よりベルト１０の内周側に配置されている。つまり図９において、現像当接離間機構１８９と現像装置４の係合部は、ベルト１０で囲われる領域の内部に位置している。

（中間転写ユニットの着脱構成）
次に、ベルト１０を備えた転写ユニット９０の装置本体１０１に対する着脱や組み付けについて説明する。装置本体１０１に対する転写ユニット９０の着脱や組み付けは、装置本体１０１の背面側に配設した後ドアとしての二次転写ユニット７０を図２のように開いて装置本体背面側の開口部１０７を大きく開放することでなされる。即ち、カートリッジ７（ａ〜ｄ）と転写ユニット９０は別々に装置本体１０１から着脱可能に構成されている。

なお本実施例においては、転写ユニット９０が装置本体１０１に対して取り外しできるのは、装置本体１０１にカートリッジ７（ａ〜ｄ）が装着されていない状態に限られる。装置本体１０１にカートリッジが装着されている状態では、上述した現像当接離間機構１８９の離間フック１８１（図９参照）がカートリッジ７と係合しているので、転写ユニット９０の取り外しが阻止される。

後ドアとしての二次転写ユニット７０は二次転写ローラ１２及び垂直搬送路１０４を構成している記録材ガイドリブを有しており、下辺側の左右向きのヒンジ軸７０ａを中心に装置本体１０１の外側に倒して開く。これにより、装置本体１０１の背面側の開口部１０１０７が大きく開放される。この開口部１０７を通して、転写ユニット９０の装置本体１０１に対する着脱や組み付けがなされる。

その際、各カートリッジ７（ａ〜ｄ）を支持したトレイ８２は前ドア８１を開き着脱位置ＩＩＩに引き出しておく。もしくは、トレイ８２からカートリッジ７（ａ〜ｄ）を全て取り出していれば、トレイ８２を装置本体１０１の内部へ収納し、前ドア８１を閉じていても良い。

転写ユニット９０の装置本体１０１への組み付けは装置本体１０１の背面側の開口部１０７から転写ユニット９０を装置本体１０１の内部にＢ方向（図２）へ挿入して組み付ける。開かれている後ドアとしての二次転写ユニット７０は装置本体１０１に対して閉じこんで開口部１０７を閉鎖する。この転写ユニット９０の組み付け後に着脱位置ＩＩＩにおいてトレイ６２にカートリッジ７を支持させて装置本体１０１の内部に押し込み移動させて、前ドア８１を閉じ込む。

開口部１０７から装置本体１０１の内部に挿入した転写ユニット９０の装置本体１０１への組み付けは次の要領でなされる。図５〜図７に示すように、装置本体１０１の右側板８３、左側板８４に精度良く組み付けられたステー８５の複数の位置決め穴に転写ユニット９０に設けられた位置決め部材９１の凸部９１ａを差し込み、突き当てて位置決めする。転写ユニット９０の固定は、左右２つのカートリッジ位置決め部材９１とステー８５をビス締めすることで固定する。また、転写ユニット９０が固定できる方向（例えば、図５のＢ方向）に、加圧部材（不図示）で転写ユニット９０を加圧し固定しても良い。

一次転写ニップ部Ｎ１（ａ〜ｄ）におけるベルト１０の回転方向（Ｒ１０）と転写ユニット９０の挿入方向（Ｂ方向）は略順方向である。つまり、画像形成部１０２が動作する際、付き当て方向に圧がかかる構成である。これにより、転写ユニット９０を加圧固定する場合は、その圧を下げることができる。

また、前述した現像当接離間機構１８９（図９、図１０）の当接動作による現像ローラ６のドラム加圧方向（図８）は、転写ユニット９０の挿入方向（Ｂ方向）と略順方向である。つまり、画像形成部１０２が動作する際、転写ユニット９０の付き当て方向に圧（分圧）がかかる構成である。これにより、転写ユニット９０を加圧固定する場合は、その圧を下げることができる。

（比較例）
比較例のカートリッジ７と転写ユニット９５の位置決め構成について、図１１、図１２を用いて簡単に説明する。装置本体１０１の右側板８３、左側板８４に精度良く組み付けられたステー８７に、同形状の２つのカートリッジ位置決め板９２がビス等により固定されている。

転写ユニット９５は、ベルト１０の両端側に中間転写フレームＬ９３、中間転写フレームＲ９４を備えている。ベルト１０を張架する（支持する）駆動ローラ９６と、テンションローラ９７、補助ローラ９８は、中間転写フレームＬ９３及び中間転写フレームＲ９４に、それぞれ軸受け部を介して備えられている。

尚、各色のカートリッジ７（ａ〜ｄ）の交換方法は上記の実施例１と同様である。また、転写ユニット９５の着脱や挿入の方向やその方法も上記の実施例１と概ね同じである。

転写ユニット９５の位置決め方法は、中間転写フレームＬ９３及び中間転写フレームＲ９４の位置決め部を、各々に対応するカートリッジ位置決め板９２に付き当てて位置決めする。転写ユニット９５の固定は、中間転写フレームＬ９３及び中間転写フレームＲ９４を各々に対応するカートリッジ位置決め板９２にビス（不図示）締めする。もしくは、転写ユニット９５が固定できる方向（例えば、挿入方向）に、加圧部材（不図示）で転写ユニット９５を加圧し固定しても良い。

この構成では、中間転写フレームＬ９３及び中間転写フレームＲ９４が必要となる為、位置決め精度が低下する。また、装置本体の幅方向（図１２の左右方向）に２部品必要となる為、装置本体の小型化、省スペース化を阻害する。

（実施例の効果）
以上、述べたように、２つのカートリッジ位置決め部材９１を転写ユニット９０に備える。比較例のような中間転写フレームＬ９３及び中間転写フレームＲ９４を設けない。そして、カートリッジ位置決め部材９１の１部品に、各カートリッジ７（ａ〜ｄ）の位置決め部９１Ｂ（ａ〜ｄ）、ベルト１０を張架する（支持する）駆動ローラ１３とテンションローラ１４、補助ローラ１５の位置決め部１３ａ、１４ａ、１５ａを備える。更に、２つのカートリッジ位置決め部材９１を同形状にする。

上記の構成により、各カートリッジ７（ａ〜ｄ）と転写ユニット９０との位置決め精度が高精度になり、装置本体の低コスト化、小型化、省スペース化が可能となる。

また、現像当接離間機構１８９を転写ユニット９０に備えることで、現像離間機構１８９を転写ユニット９０の外部に設けるよりも装置本体１０１の省スペース化（画像形成装置１００の小型化）が可能となる。

特に本実施例では、現像離間機構１８９だけでなくカートリッジ７の位置決め部材９１も転写ユニット９０に設けているので、位置決め部材９１を転写ユニット外に設けるよりも更に画像形成装置１００の小型化を図ることができる。

加えて言うと、転写ユニット９０に位置決め部９１Ｂおよび現像離間機構１８９の両方を設けることで、現像離間の際に作用する力を転写ユニット９０内で完結できるため、ユニット９０の動きを抑制できる。この効果について以下、詳しく説明する。

まず、仮に本実施例と異なり現像離間機構１８９を転写ユニット９０の外部に配置した構成を考える。このとき、転写ユニット９０の位置決め部材９１Ｂにカートリッジ７を位置決めさせた状態で、現像離間機構１８９を作動させ現像ローラ６をドラム１から離そうとする。そうすると、カートリッジ７を介して現像離間機構１８９から転写ユニット９０に力が加わってしまう。その結果、転写ユニット９０が画像形成装置１００の内部で移動してしまい、ドラム１も装置本体１０１の内部で動いてしまう恐れがある。

これを避けるためには、転写ユニット９０に外部（現像離間機構）から力が加わったとしても転写ユニット９０が動かないように、転写ユニット９０を支持、固定する固定部を大型化するなどの対策が必要となる。

これに対して、本実施例では現像離間機構１８９は、転写ユニット９０に設けられているので、現像離間機構１８９が動作してカートリッジ７に力を加えたとしても、転写ユニット９０には外部から力が加わらない。そのため、現像離間機構１８９が現像ローラ６をドラム１に近づけた状態（図９の（ａ）参照）と、ドラム１から離した状態（図９の（ｂ）参照）を切り替えたとしても、転写ユニット９０は移動しにくい。

より詳細に説明すると、現像離間機構１８９の離間フック１８１（図９の（ｂ）参照）がカートリッジ７に力を加えて現像ローラ６をドラム１から離間させようとした場合、その反作用力が離間フック１８１を介して転写ユニット９０に加わる。一方、離間フック１８１から力を受けたカートリッジ７はその力を位置決め部材９１を介して転写ユニット９０に伝える。転写ユニット９０が離間フック１８１を介して受ける力と、位置決め部材９１を介して受ける力はそれぞれ打消し合うように働く。

そのため、転写ユニット９０には全体として力が加わりにくく、結果、画像形成装置の内部で動きにくい。また、転写ユニット９０によって位置決めされたカートリッジ７が有するドラム１も、画像形成装置１００の内部で移動しにくくなり、これによって画像品質を高くたもつことができる。

特に本実施例では転写ユニット９０は複数のカートリッジ７を支持（位置決め）しており、画像形成装置１００は異なる色の現像剤像（トナー像）を重ね合わせてカラー画像を形成するものである。そのため、各色の現像剤像を重ねる際にそれらの位置がずれてしまわないよう、各ドラム１の位置や転写ユニット９０（ベルト１０）の位置を精度よく保つ必要がある。本実施例の構成をとることで転写ユニット９０やドラム１の移動を抑制することは有効である。

更にいうと本実施例では転写ユニット９０は画像形成装置１００の装置本体１０１から取り外し可能となっているので画像形成装置１００に対して移動しやすい構成である。そのため本実施例の構成をとることでその移動を抑えることは有効である。

また、２つのカートリッジ位置決め部材９１を同じ金型を用いて加工することにより、各位置決め部の相対差を低減できる。部品単体や組み付け状態での精度管理もやり易くなる。

更に、ベルト１０を張架する駆動ローラ１３と、テンションローラ１４、補助ローラ１５のアライメント誤差を低減できる為、ベルト１０の寄り力を低減し、ベルト１０のより安定した走行が可能となる。

その上、転写ユニット９０が大型化することもなく、さほど重くなることもない為、転写ユニット９０の着脱時や挿入時のユーザビリティの低下もない。

尚、本実施例では、カートリッジ位置決め部材９１は、板金を前提としているが、２部品が同形状であれば樹脂（モールド）部品でも良い。

また、中間転写ベルト１０を用いているが、一次転写ニップ部Ｎ１（ａ〜ｄ）に記録材Ｐを搬送し、画像形成を行う静電吸着ベルト（記録材を像担持体１へ搬送する記録材搬送体）を用いた構成でも同様の構成が可能である。その場合、例えば定着器２０の位置は、露光装置３０の装置本体前側（図３の右側）に配置され、記録材Ｐは、装置本体１０１の前側から後側へ排出される構成となる。

画像形成装置の画像形成部は像担持体として電子写真感光体を用いる電子写真方式に限られない。像担持体として静電記録誘電体を用いる静電記録方式や磁気記録磁性体を用いる磁気記録方式、その他の画像形成方式の画像形成部構成であってもよい。画像形成装置はカラー画像形成装置に限られない。モノカラー画像形成装置であってもよい。

１００・・画像形成装置、１０１・・装置本体、７・・カートリッジ、１・・像担持体、４・・現像装置、９０・・転写ユニット、Ｐ・・記録材、１８９・・現像当接離間機構

Claims (14)

1. 記録材に画像を形成する画像形成装置において、
   潜像が形成される像担持体と前記像担持体に対して現像を行う現像装置とを備えたカートリッジを着脱可能とする装置本体と、
   前記カートリッジとは別に前記装置本体に対して着脱可能な、前記像担持体に形成された現像剤像を転写する転写ユニットと、
   を有し、
   前記現像装置は現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体を前記像担持体に当接させる当接位置と前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させる離間位置とを取り得るものであって、
   前記転写ユニットは、前記現像装置を前記当接位置と前記離間位置とに移動させる現像当接離間機構を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写ユニットは、前記装置本体に装着された前記カートリッジを支持することで、前記像担持体を画像形成動作可能な位置へ位置決めする位置決め部を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記転写ユニットは、無端ベルトと、前記無端ベルトを支持するローラと、前記ローラを支持するローラ支持部材と、を備え、
   前記位置決め部は、前記ローラ支持部材に設けられることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記位置決め部は前記カートリッジと係合する凹部であることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記転写ユニットは無端ベルトと、前記無端ベルトを支持するローラと、前記ローラを支持するローラ支持部材と、を備え、
   前記現像当接離間機構は前記ローラ支持部材と前記無端ベルトとの間に備えられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記転写ユニットは無端ベルトを備え、
   前記現像当接離間機構と前記現像装置との係合部は前記無端ベルトと前記像担持体との接触部より無端ベルトの内周側に配置され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。
7. 前記転写ユニットは、前記像担持体から画像の転写を受ける中間転写体を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記転写ユニットは、は前記記録材を前記像担持体へ搬送する記録材搬送体を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記現像当接離間機構は、前記装置本体の側から駆動力が入力されて駆動されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記装置本体は、前記カートリッジを複数装着することができ、
    前記現像当接離間機構は、それぞれ対応するカートリッジの現像装置と係合してその現像装置を前記当接位置と前記離間位置とに移動させる複数の係合部材を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記装置本体は前記カートリッジを複数装着することができ、
    前記画像形成装置は更に、
    複数のカートリッジを支持することのできるカートリッジトレイを有し、
    前記カートリッジトレイは前記装置本体の内部に位置する内部位置と、前記装置本体の外部に位置する外部位置とに移動可能であり、
    前記複数のカートリッジは、前記カートリッジトレイが前記外部位置に位置する状態で、前記カートリッジトレイに対して着脱されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記転写ユニットは、前記装置本体に装着された前記カートリッジを支持することで、前記像担持体を画像形成動作可能な位置へ位置決めする位置決め部を有し、
    前記装置本体の内部で前記カートリッジトレイは昇降するものであり、
    前記カートリッジトレイが前記装置本体の内部で下降することで、前記像担持体は前記転写ユニットに接触し、かつ、前記カートリッジは前記位置決め部に位置決めされるものであって、
    前記カートリッジトレイが前記装置本体の内部で上昇することで、前記像担持体は前記転写ユニットから離れ、かつ、前記カートリッジは前記位置決め部による位置決めが解消されるものであることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記装置本体に前記カートリッジが装着された状態では、前記当接離間機構が前記カートリッジと係合することで、前記転写ユニットが前記装置本体から取り外しされるのが阻止されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記現像当接離間機構は、前記現像装置が前記当接位置に位置するのを許容する第１位置と、前記現像装置を前記離間位置に保持する第２位置と、を取り得ることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。