JP4161953B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真技術を用いた画像形成装置の一方式として、いわゆるタンデム方式のものが知られている。これは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色ごとに感光体と、その周囲の現像カートリッジ、帯電器等の画像形成プロセス部品とを備え、各現像カートリッジより供給される各色のトナーにより各感光体上に形成された各色トナー像を搬送される用紙に転写することにより画像形成を行うものである。このような画像形成装置において、現像カートリッジ等の消耗品の交換を可能とするための構成として、例えば本体ケーシングの上面に開閉可能なカバーを設け、そのカバーの下側に現像カートリッジ等を垂直方向に着脱可能に保持したものがある。他にも、現像カートリッジ等を積載した引き出しを本体ケーシングから水平に引き出し可能に設けたものがあり、このものではカートリッジが引き出しに対して垂直方向に着脱されるようになっている。また、同じく現像カートリッジ等を搭載した引き出しが本体ケーシングに対して垂直に引き出されるようにしたものもあり、このものではカートリッジは水平方向に着脱されるようになっている。

上述のように従来の構成では、カートリッジの着脱方向はごく限定されており、作業者の体と装置との位置関係によっては、必ずしもカートリッジの着脱がやり易いと言えない場合があり、改良の余地があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、部品の交換作業を容易化することの可能な画像形成装置及び画像形成ユニットを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係る画像形成装置は、現像器及び感光体が水平方向に複数組並列して設けられ、前記各現像器から供給される現像剤によって前記各感光体上に可視像が形成され、その可視像が記録媒体に転写されるように構成されたタンデム方式の画像形成装置であって、本体ケーシングと、その本体ケーシングに対して水平方向に引き出し可能に設けられた画像形成ユニットと、前記現像器又は前記感光体の一つを少なくとも含んで構成されかつ前記画像形成ユニットのフレームに着脱可能に保持される複数のカートリッジとを備え、前記カートリッジの前記フレームに対する離脱方向が前記画像形成ユニットの引き出し方向に向けて傾斜しており、前記画像形成ユニットは、前記本体ケーシングに対し着脱可能とされ、前記画像形成ユニットにおける引き出し方向の端部に手掴み用の把持部が設けられ、前記本体ケーシングから取り外した前記画像形成ユニットを、前記把持部が上側で、引き出し方向と反対側の端部が下側となる姿勢で持ち上げ可能としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記複数のカートリッジは、それぞれ前記現像器を備えて構成され、前記本体ケーシング内には、前記各感光体に対してそれぞれに光を照射して静電潜像を形成する露光手段が設けられるとともに、前記露光手段と前記各感光体との間に前記各現像器が並んで配置されたものにおいて、前記露光手段から前記各感光体に至る光の光路が前記各カートリッジの着脱方向と略平行になっているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記本体ケーシング内には、前記記録媒体が積載される供給トレイが引き出し可能に設けられ、前記画像形成ユニットの引き出し方向が前記供給トレイの引き出し方向と同じであるところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記本体ケーシング内における下部に配置され、複数の前記記録媒体を積載する供給トレイと、前記供給トレイの上側に配置され、前記供給トレイから送り出された前記記録媒体を横方向に搬送する転写ベルトと、前記転写ベルトの上側に配置され、前記転写ベルト上に搬送される前記記録媒体に前記各感光体を対向させることで各感光体上のトナー像を前記記録媒体に転写させる画像形成ユニットと、前記本体ケーシングの上面に設けられ、前記転写ベルトから送り出された前記記録媒体が排出される排出トレイとを備えたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記カートリッジは、前記感光体とは別体に構成されているところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記カートリッジは、一組の前記現像器及び前記感光体を含んで構成され、当該現像器及び感光体が互いに一体的に保持されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
カートリッジのフレームに対する離脱方向が引き出し方向に向けて傾斜しているため、引き出し時にカートリッジの交換を容易に行うことができる。

また、画像形成ユニットが本体ケーシングに対して着脱可能であるため、画像形成ユニットを本体ケーシングから取り外すことで、本体ケーシング内のジャム処理や部品交換等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。

また、画像形成ユニットには着脱時における手掴み用の把持部が設けられているため、画像形成ユニット単体での持ち運びが容易である。

また、本体ケーシングから取り外した画像形成ユニットを、把持部が上側、引き出し方向と反対側の端部が下側となる姿勢で持ち上げることができるため、持ち運びが容易である。また、カートリッジの離脱方向が引き出し方向（上側）に向けて傾斜しているため、持ち運び時にカートリッジがフレームから落下しにくい。

＜請求項２の発明＞
露光手段から各感光体に至る光の光路が各カートリッジの着脱方向と略平行になっている。ここで、現像器は光の光路を遮らない形状とする必要があることから、光の光路がカートリッジの着脱方向と交差する場合には、現像器の容量をあまり大きくとることができない。これに対し、本構成のように、光の光路がカートリッジの着脱方向と略平行とすることで、現像器の容量を最大限にまで大きくとることができる。

＜請求項３の発明＞
画像形成ユニットの引き出し方向が供給トレイの引き出し方向と同じであるため、扱いやすい。

＜請求項４の発明＞
供給トレイ、転写ベルト、画像形成ユニット、排出トレイが本体ケーシングの下部から上側へ順に積み重なる構造であるため、装置をコンパクトに構成することができる。

＜請求項５の発明＞
カートリッジが感光体とは別体に構成されているため、現像器が交換時期に達した場合に現像器のみを交換することができる。

＜請求項６の発明＞
カートリッジが一組の現像器と感光体とを含んで構成されているため、現像器及び感光体の両方を一度に交換することができる。

＜第１実施形態＞
次に本発明の第１実施形態を図１から図４を参照して説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置としてのレーザプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。このレーザプリンタ１は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する４つの感光体ドラム３０を備えた、いわゆるダイレクトタンデム型のカラーレーザプリンタである。レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を給紙するための給紙部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成ユニット２０及び画像形成ユニットに対して用紙３を搬送する用紙搬送部３５などを備えている。なお、以下の説明において、図１における右側を前方とする。

本体ケーシング２の前面には、開閉可能なフロントカバー６が設けられている。このフロントカバー６は、ほぼ垂直な姿勢で本体ケーシング２の前面を覆う閉鎖位置（図１参照）から、下端部を中心として上端側を前側へ倒すことで、ぼぼ水平姿勢をなす開放位置（図２参照）まで回動可能となっている。フロントカバー６を開放位置とすることで、本体ケーシング２内に収容される後述の画像形成ユニット２０が前方に引き出し可能となる。また、フロントカバー６を閉鎖位置としたときには、その上端が本体ケーシング２の上端とほぼ一致する。

給紙部４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される供給トレイとしての給紙トレイ７と、給紙トレイ７の前端部の上方に設けられる給紙ローラ８および分離パッド９と、給紙ローラ８の後側に設けられるピックアップローラ１０と、給紙ローラ８の前側上方に配置される一対の紙粉取りローラ１１と、紙粉取りローラ１１の上方に設けられる一対のレジストローラ１２Ａ，１２Ｂとを備えている。

給紙トレイ７は、薄皿状をなし、その内側に画像を形成するための用紙３を積載可能となっている。給紙トレイ７の前端部に設けられた前面壁１３は、本体ケーシング２の前面において、フロントカバー６の下側に配されており、この前面壁１３を前側に引くことで給紙トレイ７を本体ケーシング２の前方へ水平に引き出し可能となっている。給紙トレイ７の底面には、用紙３を積層状に載置可能な用紙押圧板７Ａが設けられており、この用紙押圧板７Ａは、後端部において回動可能に支持されるとともに、図示しないばねによって前端部が上方向に付勢されている。これにより給紙トレイ７内に積層された用紙３は前端側が上方に付勢された状態となる。

給紙トレイ７の最上位にある用紙３は、用紙押圧板７Ａの付勢力によってピックアップローラ１０に向かって押圧され、ピックアップローラ１０の回転によって、給紙ローラ８と分離パッド９との間に向けて搬送開始される。そして、その用紙３は、給紙ローラ８の回転によって、給紙ローラ８と分離パッド９との間に挟まれたときに１枚ごとに捌かれて給紙される。給紙された１枚の用紙は、紙粉取りローラ１１によって紙粉が取り除かれた後、レジストローラ１２Ａ，１２Ｂに搬送される。

レジストローラ１２Ａ，１２Ｂは、駆動ローラ１２Ａ及び従動ローラ１２Ｂから構成され、用紙３をレジスト後に、給紙パス１４を介して後述する用紙搬送部３５の転写ベルト（用紙搬送ベルト）３８上へ搬送する。給紙パス１４は、弧状に湾曲した用紙３の搬送路であって、後述する画像形成ユニット２０のフレーム２１に形成されている。

本体ケーシング２内の最上部には、露光手段としてのスキャナ部１８が設けられている。このスキャナ部１８は、所定の画像データに基づいた各色毎のレーザ光Ｌ（本発明の「光」に相当）を対応する感光体ドラム３０（後述する）の表面上に高速走査にて照射する。各色に対応した４本のレーザ光Ｌは、スキャナ部１８の底面から斜め後下方に向けて射出される。各レーザ光Ｌの光路は、前後に一定間隔を開けて配され、互いに平行をなす。

本体ケーシング２内には、スキャナ部１８の下側にユニット収容部１９が設けられ、ここに前方へ引き出し可能で、かつ着脱可能な画像形成ユニット２０が収容されている。画像形成ユニット２０は、フレーム２１を備えており、このフレーム２１には、像担持体としての感光体ドラム３０、帯電手段としてのスコロトロン型帯電器３１、現像器としての現像カートリッジ２２、およびクリーニングブラシ３３とからなるプロセス手段が前後方向（即ち引き出し方向）に４組並列して保持されている。

４つの各現像カートリッジ２２は、フレーム２１に対して着脱可能に装着されており、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応している。現像カートリッジ２２は、下側が開放される箱形の収容ケース２３を備えており、収容ケース２３内の上部には各色のトナーが充填されるトナー収容室２４が形成されている。トナー収容室２４内にはアジテータ（図示せず）が設けられ、このアジテータが図示しないモータからの動力の入力により回転駆動されることで内部のトナーが撹拌される。トナー収容室２４の下側には、供給ローラ２５、現像ローラ２６および層厚規制ブレード２７が設けられている。

供給ローラ２５は、現像カートリッジ２２の収容ケース２３に回転可能に支持されており、金属製のローラ軸を、導電性の発泡材料からなるローラで被覆することにより構成されている。また、この供給ローラ２５は、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。

現像ローラ２６は、供給ローラ２５の斜め後下方において、供給ローラ２５と互いに圧縮されるように接触した状態で、現像カートリッジ２２の収容ケース２３に回転可能に支持されている。また、現像ローラ２６は、現像カートリッジ２２がフレーム２１に装着された状態で、感光体ドラム３０に対向して接触する。この現像ローラ２６は、金属製のローラ軸２６Ａを、導電性のゴム材料からなるローラ２６Ｂで被覆することにより構成されている。現像ローラ２６のローラ２６Ｂは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。現像ローラ２６には、現像時に現像バイアスが印加される。また、現像ローラ２６は、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。

層厚規制ブレード２７は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部を備えている。この層厚規制ブレード２７は、現像ローラ２６の上方において収容ケース２３に支持されて、押圧部がブレード本体の弾性力によって現像ローラ２６上に圧接されている。

トナー収容室２４から放出されたトナーは、供給ローラ２５の回転により現像ローラ２６に供給され、このとき、供給ローラ２５と現像ローラ２６との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ２６上に供給されたトナーは、現像ローラ２６の回転に伴って、層厚規制ブレード２７の押圧部と現像ローラ２６との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ２６上に担持される。

感光体ドラム３０は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体３０Ａと、このドラム本体３０Ａの軸心において、ドラム本体３０Ａの長手方向に沿って延びる金属製のドラム軸３０Ｂとを備えている。感光体ドラム３０は、ドラム軸３０Ｂがフレーム２１に支持されることでドラム軸３０Ｂを中心に回転自在に設けられている。また、感光体ドラム３０は、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。

スコロトロン型帯電器３１は、感光体ドラム３０の後側斜め上方において、感光体ドラム３０と接触しないように所定間隔を隔てて、感光体ドラム３０と対向配置されている。このスコロトロン型帯電器３１は、タングステン等の帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させることにより、感光体ドラム３０の表面を一様に正極性に帯電させる。
クリーニングブラシ３３は、感光体ドラム３０の後側に感光体ドラム３０と対向して接触するように配置されている。
なお、画像形成ユニット２０の一部の構成については後により詳細に説明する。

用紙搬送部３５は、ユニット収容部１９に装着される画像形成ユニット２０の下方に配置されている。この用紙搬送部３５は、後側と前側とに間隔をおいて互いに平行に設けられた一対のベルト支持ローラ３６，３７と、両ローラ３６，３７間に掛け渡された転写ベルト３８とを備え、後側のベルト支持ローラ３６がモータの動力により回転駆動されることで転写ベルト３８が循環移動する構成になっている。転写ベルト３８の内側には、前述した画像形成ユニット２０の各感光体ドラム３０と対向配置される４つの転写ローラ３９が前後方向に一定間隔で並んで設けられ、各感光体ドラム３０と対応する転写ローラ３９との間に転写ベルト３８が挟んだ状態となっている。また、転写ベルト３８の下側には、転写ベルト３８上に付着した残留トナーを清掃するためのクリーニングローラ４０が設けられている。前述のレジストローラ１２から送り出された用紙３は、給紙パス１４を通過して、転写ベルト３８の上面前端付近に当接し、ここで転写ベルト３８の上面に静電吸着され転写ベルト３８の循環移動に伴って後方（横方向）へ搬送される。

感光体ドラム３０の表面は、その回転に伴って、まず、スコロトロン型帯電器３１により一様に正帯電された後、スキャナ部１８からのレーザ光Ｌの高速走査により露光され、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ２６の回転により、現像ローラ２６上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光体ドラム３０に対向して接触するときに、感光体ドラム３０の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光体ドラム３０の表面のうち、レーザ光Ｌによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光体ドラム３０の静電潜像は、可視像化され、感光体ドラム３０の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。

その後、感光体ドラム３０の表面上に担持されたトナー像は、転写ベルト３８によって搬送される用紙３が、感光体ドラム３０と転写ローラ３９との間の転写位置を通る間に、転写ローラ３９に印加される転写バイアスによって、用紙３に転写される。トナー像が転写された用紙３は、次いで定着器４２に搬送される。

定着器４２は、本体ケーシング２内における用紙搬送部３５の後方に配置されている。この定着器４２は、互いに対向配置された加熱ローラ４３及び加圧ローラ４４等から構成され、用紙３上に転写されたトナー像を紙面に熱定着させる。そして、熱定着された用紙３は、定着器４２の斜め後上方に配置された搬送ローラ４５により本体ケーシング２の上部に設けられた排紙ローラ４６へ搬送される。本体ケーシング２の上面には、前端側がほぼ水平で、後端側が後下がりに傾斜した排出トレイとしての排紙トレイ４７が設けられ、排紙ローラ４６から排出された画像形成後の用紙３がこの排紙トレイ４７上に積層される。

次に画像形成ユニット２０の構成についてより詳細に説明する。フレーム２１は、前後に細長い箱状をなしており、その前端に設けられた前壁４９の後方には、４つの仕切壁５０，５１が前後方向に等間隔で並んで設けられている。各仕切壁５０，５１とその前側に位置する仕切壁５０または前壁４９のとの間には、上方に開放したカートリッジ装着部５４が設けられ、それぞれに前述の現像カートリッジ２２が着脱可能に装着されるようになっている。仕切壁５０，５１のうち後端の仕切壁５１を除いた３つの仕切壁５０は、フレーム２１の略３分の２程度の高さ寸法であり、そのため仕切壁５０の両隣りに設けられた各カートリッジ装着部５４がフレーム２１の上部で互いに連通した形態になっている。また、各仕切壁５０，５１の前面５０Ａ，５１Ａは、上端側に行くにつれて次第に前側に向かうように若干下向きに傾斜しており、その傾斜角度は前述のスキャナ部１８から出射されるレーザ光Ｌの光路とほぼ平行である。

各カートリッジ装着部５４の底部には、それぞれ後側の仕切壁５０，５１寄り位置に前述の感光体ドラム３０が保持されている。各感光体ドラム３０の下端部は、フレーム２１の底面２１Ａよりわずかに下方へ突出しており、前述のように転写ベルト３８を挟んで転写ローラ３９に対向配置される。また、各仕切壁５０，５１の内側下部には、各感光体ドラム３０の周囲に前述したスコロトロン型帯電器３１及びクリーニングブラシ３３が配置されている。

各現像カートリッジ２２の収容ケース２３は、互いに同一の形状をなしており、カートリッジ装着部５４の形状にならって、収容ケース２３の上部が前後方向について下部よりも拡大した形状となっている。また、各収容ケース２３の上端部は、フレーム２１の上端よりも上側に所定高さまで張り出している。さらに、各収容ケース２３の前面２３Ａは、仕切壁５０，５１の前面５０Ａ，５１Ａとほぼ平行であり、後側の３つの収容ケース２３については前面２３Ａが仕切壁５０の前面５０Ａとほぼ同一直線上に並んで配される。また、各収容ケース２３の後面２３Ｂは、収容ケース２３の前面２３Ａと平行（即ちレーザ光Ｌの光路と平行）であり、それぞれ後側に配置された収容ケース２３の前面２３Ａ若しくは仕切壁５１の前面５１Ａに対して互いに所定間隔を空けて対向する。そして、前述のスキャナ部１８から出射されたレーザ光Ｌは、各収容ケース２３の後面２３Ｂとその後側に配置された収容ケース２３の前面若しくは仕切壁５１の前面５１Ａとの間に形成されたスリット状の間隙を通過して感光体ドラム３０上に至る。

また、フレーム２１の左右両側壁２１Ｂには、各現像カートリッジ２２に対応して現像ローラ２６のローラ軸２６Ａの端部が挿通される案内溝５７が設けられている。この案内溝５７は、側壁２１Ｂの下部から斜め前上方に向けて延びており、側壁２１Ｂの上端に開口している。現像カートリッジ２２の着脱時には、ローラ軸２６Ａを案内溝５７に沿って移動させることで、現像カートリッジ２２の着脱動作が案内される。即ち、現像カートリッジ２２の離脱方向は、垂直軸線に対して斜め前側（フレーム２１の引き出し方向）に向けて傾斜している。また、各現像カートリッジ２２の着脱方向は、スキャナ部１８からのレーザ光Ｌの光路とほぼ平行にされている。

さらに、フレーム２１には、各現像カートリッジ２２を正規位置に保持するための係止手段（図示せず）が設けられており、現像カートリッジ２２が外部からカートリッジ装着部５４内の正規位置まで挿入されるとこの係止手段が現像カートリッジ２２に弾性的に係止し、現像カートリッジ２２が正規位置から引き出されるとその係止が解除される。

フレーム２１における前壁４９の下端部前端には、フレーム２１の底面２１Ａよりも下方へ張り出した張出部５２が全幅にわたって形成されている。この張出部５２の後面には前述した一対のレジストローラ１２Ａ，１２Ｂのうちの従動ローラ１２Ｂが保持されている。さらに張出部５２の下部には、上下一対のガイド１４Ａ，１４Ｂが一体に設けられており、これらのガイド１４Ａ，１４Ｂ間に上側に略弧状に湾曲した給紙パス１４が形成されている。レジストローラ１２Ａ，１２Ｂから送り出された用紙３は、ガイド１４Ａ，１４Ｂにより案内されつつ給紙パス１４を通過して転写ベルト３８上へ供給される。また、フレーム２１の左右両側壁２１Ｂの下端部後端には、一対の後側脚部５３がフレーム２１の底面２１Ａよりも下方へ突出して設けられている。画像形成ユニット２０を机等の平坦な載置面Ｔ上（図４参照）に載置したときには、後側脚部５３及び張出部５２がその平面に当接することで、フレーム２１の底面２１Ａが平面から離間した位置に維持され、これにより感光体ドラム３０が平面に干渉しない高さ位置に保持される。

画像形成ユニット２０と本体ケーシング２との間には、レール状の案内手段（図示せず）が設けられており、画像形成ユニット２０はこの案内手段に従って前後方向にスライド可能になっている。フレーム２１の左右両側壁２１Ｂには、それぞれ上縁部後端から抜止突部５５が上方へ突出して設けられている。一方、本体ケーシング２におけるユニット収容部１９の内側壁には、抜止突部５５と係止可能な抜け規制部５６が前端寄り位置に下向きに突出して設けられている。画像形成ユニット２０が図１に示す正規装着位置から図２に示す引き出し停止位置まで引き出されると、抜止突部５５が抜け規制部５６の後面に突き当たって画像形成ユニット２０の抜けが規制される。この引き出し停止位置においては、フレーム２１の前端側が自重によって後端側より僅かに下がった姿勢となり、後端側の抜止突部５５と抜け規制部５６とが係合状態に維持される。また、この引き出し停止位置においては、フレーム２１に装着された各現像カートリッジ２２の離脱方向（上方）が開放され、着脱可能な状態となる。また、フレーム２１の前壁４９には、把持部５８が前方へ張り出して設けられており、この把持部５８は、引き出し時の手掴み用として、また着脱時の手掴み用としても用いることができるようになっている。前述の引き出し停止位置においては、開放位置としたフロントカバー６の前端よりも、フレーム２１の前端部（把持部５８及び張出部５２）が前側に張り出した状態となる。

上記のように構成されたレーザプリンタ１において、図１に示す状態から画像形成ユニット２０を引き出す場合には、まずフロントカバー６を開放し、把持部５８を掴んで画像形成ユニット２０を前側に引き出す。
画像形成ユニット２０が引き出し停止位置に至ると、図２に示すように、抜止突部５５が抜け規制部５６に当接して、画像形成ユニット２０が停止し、本体ケーシング２から抜け出ることが規制される。このように画像形成ユニット２０を引き出し停止位置まで引き出すことで、各現像カートリッジ２２の交換を行うことができる。ここで、現像カートリッジ２２はフレーム２１に対し斜め前上方に引き抜くことで離脱され、また、反対に斜め下側に押し込むことで装着されるため、単に垂直方向に着脱を行うものに比べて、交換作業の作業性が良い。なお、フレーム２１には、給紙パス１４が形成されているため、用紙３が給紙パス１４を通過中に紙詰まりを起こした場合には、フレーム２１を引き出すとともに用紙３が前側に引き出されて、ジャム処理が容易になる。さらに、引き出し停止位置においては、給紙パス１４の略前半部がフロントカバー６の前端よりも前側に張り出すため、給紙パス１４に引っ掛かった状態で引き出された用紙３の除去を容易に行うことができる。

続いて、画像形成ユニット２０を本体ケーシング２から取り外す場合には、図２に実線で示す状態から、把持部５８を掴んだままフレーム２１の前端を少し上にあげ、フレーム２１を前端上がりの姿勢に傾ける（図２の鎖線参照）。すると、抜止突部５５が抜け規制部５６に対して斜め下後方に離間して係止が解除されるため、フレーム２１を傾斜姿勢に保ちつつ前側に移動させることで、フレーム２１を本体ケーシング２から取り外すことができる。なお、引き出し停止位置においては、把持部５８が開放状態のフロントカバー６の前端よりも前側に張り出すため、把持部５８を掴みやすく、画像形成ユニット２０の取り外し作業を行い易い。

こうして、本体ケーシング２から取り外した前記画像形成ユニット２０は、把持部５８を上側とし、を引き出し方向と反対側の端部（後端部）を下側とした縦向きの姿勢で持ち上げることができる（図３参照、なお同図中矢線Ｇは下方向を示す）。このように、把持部５８が引き出し時と持ち上げ時に共通に用いられるため、引き出し操作から持ち上げ操作までの一連の作業を、手をあちこちに持ち替えることなく円滑に行うことができる。また、図３の持ち上げ姿勢においては、現像カートリッジ２２のフレーム２１に対する離脱方向が斜め上方向に傾斜しているため、画像形成ユニット２０に対してちょっとした衝撃が加わったような場合でも、現像カートリッジ２２が誤ってフレーム２１から脱落してしまうことはない。

このようにして、画像形成ユニット２０を本体ケーシング２から離れた場所に運ぶことができる。画像形成ユニット２０を底面２１Ａ側を下にして机等の平坦な載置面Ｔ上に置くと、図４に示すように、後側脚部５３と張出部５２とがその載置面Ｔに当接して、各感光体ドラム３０は載置面Ｔから離間した位置に保持される。これにより、感光体ドラム３０と載置面Ｔとの干渉が回避されるため、他部材との干渉により感光体ドラム３０を傷めることを気にすることなく、部品の交換等の作業を行うことができる。こうして、画像形成ユニット２０を本体ケーシング２から取り外すと、本体ケーシング２の前面が開放されるため、図４に示すように、本体ケーシング２内のジャムを起こした用紙３の処理や部品の交換等のメンテナンス作業を行うことができる。特に本実施形態では感光体ドラム３０を含んだ画像形成ユニット２０と、用紙３を搬送する転写ベルト３８とが分離されるため、ジャム処理や転写ベルト３８の交換作業を容易に行うことができる。なお、画像形成ユニット２０の感光体ドラム３０を交換する場合には、フレーム２１ごと交換すれば良い。

以上のように本実施形態によれば、現像カートリッジ２２のフレーム２１に対する離脱方向が引き出し方向に向けて傾斜しているため、現像カートリッジ２２の交換を容易に行うことができる。

また、画像形成ユニット２０が本体ケーシング２に対して着脱可能であるため、画像形成ユニット２０を本体ケーシング２から取り外すことで、本体ケーシング２内のジャム処理や部品交換等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。

また、画像形成ユニット２０には着脱時における手掴み用の把持部５８Ａが設けられているため、画像形成ユニット２０単体での持ち運びが容易である。

本体ケーシング２から取り外した画像形成ユニット２０を、把持部５８が上側、引き出し方向と反対側の端部が下側となる姿勢で持ち上げることができるため、持ち運びが容易である。また、現像カートリッジ２２の離脱方向が引き出し方向（上側）に向けて傾斜しているため、持ち運び時に現像カートリッジ２２がフレーム２１から落下しにくい。

また、スキャナ部１８から各感光体ドラム３０に至るレーザ光Ｌの光路が現像器としての各現像カートリッジ２２の着脱方向と略平行になっている。ここで、現像カートリッジ２２はレーザ光Ｌの光路を遮らない形状とする必要があることから、レーザ光Ｌの光路がカートリッジの着脱方向と交差する場合には、容量をあまり大きくとることができない。これに対し、本構成のように、レーザ光Ｌの光路を現像カートリッジ２２の着脱方向と略平行とすることで、現像カートリッジ２２の容量を最大限にまで大きくとることができる。

また、画像形成ユニット２０の引き出し時には各感光体ドラム３０が転写ベルト３８から分離するため、ジャム処理や転写ベルト３８の交換等の作業が容易である。

また、画像形成ユニット２０の引き出し方向が給紙トレイ７の引き出し方向と同じであるため、扱いやすい。

また、給紙トレイ７、転写ベルト３８、画像形成ユニット２０、排紙トレイ４７が本体ケーシング２の下部から上側へ順に積み重なる構造であるため、装置をコンパクトに構成することができる。

また、現像器としての現像カートリッジ２２が感光体ドラム３０とは別体に構成されているため、現像器が交換時期に達した場合に現像器のみを交換することができる。

図５は、第１実施形態の変形例を示している。
上記第１実施形態では、現像器としての現像カートリッジ２２がフレーム２１に対して着脱可能なものを示したが、この変形例の画像形成ユニット７０Ａにおいては、フレーム７５に対して着脱可能な４つのカートリッジ７６が、それぞれ現像器としての現像カートリッジ７７と感光体ドラム３０とを一組ずつ備えて構成されている。カートリッジ７６は、感光体ドラム３０を下端部に保持したカートリッジフレーム７８を備えている。さらに、このカートリッジフレーム７８に対して現像カートリッジ７７が着脱可能に支持されており、感光体ドラム３０と現像カートリッジ７７の現像ローラ２６とが互いに圧接した状態で保持されている。また、現像カートリッジ７７における収容ケース７９の後面とカートリッジフレーム７８との間には、カートリッジ７６の上端から感光体ドラム３０の上面に連なるスリット８０が形成されており、このスリット８０内を本体ケーシング２側のスキャナ部１８から出射されるレーザ光Ｌが通過できるようになっている。

フレーム７５には、前壁８２の後方に４つの仕切壁８３が前後方向に等間隔で並んで設けられている。各仕切壁８３とその前側に位置する仕切壁８３または前壁８２のとの間には、上方に開放したカートリッジ装着部８４が設けられ、それぞれに前述のカートリッジ７６が着脱可能に装着される。各仕切壁８３のうち前側の３つの仕切壁８３は、高さがフレーム７５の高さよりも小さく、各カートリッジ装着部８４は上部で互いに連通している。また、各仕切壁８３の下部には、感光体ドラム３０の周囲にスコロトロン型帯電器３１とクリーニングブラシ３３とが配設されている。また、フレーム７５の左右両側壁７５Ａには、感光体ドラム３０のドラム軸３０Ｂが挿通される案内溝８５が設けられている。この案内溝８５は、側壁７５Ａの下部から斜め前上方に向けて延びており、側壁７５Ａの上端に開口している。カートリッジ７６の着脱時には、ドラム軸３０Ｂを案内溝８５に沿って移動させることで、カートリッジ７６の着脱が案内される。即ち、カートリッジ７６の離脱方向は、斜め前側（フレーム７５の引き出し方向）に向けて傾斜している。また、カートリッジ７６の着脱方向は、スリット８０の延長方向及びスキャナ部１８からのレーザ光Ｌの光路とほぼ平行にされている。

この変形例によれば、カートリッジ７６が一組の現像カートリッジ７７及び感光体ドラム３０を備えて構成されているため、現像器としての現像カートリッジ７７と感光体ドラム３０との両方を一度に交換することができる。

図６は、前述の第１実施形態の別の変形例を示している。この変形例の画像形成ユニット７０Ｂにおいては、フレーム８７に対して着脱可能な４つのカートリッジ８８が、それぞれ、プロセス手段を構成する一組の現像カートリッジ８９、感光体ドラム３０、スコロトロン型帯電器３１及びクリーニングブラシ３３を備えて構成されている。また、カートリッジ８８は、感光体ドラム３０を下端部に保持したカートリッジフレーム９０を備えている。カートリッジフレーム９０の下部には、さらに感光体ドラム３０の周囲にスコロトロン型帯電器３１と、クリーニングブラシ３３が保持されている。また、このカートリッジフレーム９０に対して現像カートリッジ８９が着脱可能に支持されており、感光体ドラム３０と現像カートリッジ８９の現像ローラ２６とが互いに圧接した状態で保持されている。また、現像カートリッジ８９における収容ケース９１の後面とカートリッジフレーム９０との間には、カートリッジ８８の上端から感光体ドラム３０の上面に連なるスリット９２が形成されており、このスリット９２内を本体ケーシング２側のスキャナ部１８から出射されるレーザ光Ｌが通過できるようになっている。

フレーム８７には、カートリッジ８８が着脱可能に装着されるカートリッジ装着部９３が前後に４つ並んで互いに連通して設けられている。また、フレーム８７の左右両側壁８７Ａには、感光体ドラム３０のドラム軸３０Ｂが挿通される案内溝９４が設けられている。この案内溝９４は、側壁８７Ａの下部から斜め前上方に向けて延びており、側壁８７Ａの上端に開口している。カートリッジ８８の着脱時には、ドラム軸３０Ｂを案内溝９４に沿って移動させることで、カートリッジ８８の着脱が案内される。即ち、カートリッジ８８の離脱方向は、斜め前側（フレーム８７の引き出し方向）に向けて傾斜している。また、各カートリッジ８８の着脱方向は、スリット９２の延長方向及びスキャナ部１８からのレーザ光Ｌの光路とほぼ平行にされている。

この変形例によれば、プロセス手段を構成する一組の現像カートリッジ８９、感光体ドラム３０、スコロトロン型帯電器３１及びクリーニングブラシ３３を一度に交換することができる。

＜第１参考例＞
次に本発明の第１参考例について図７及び図８を参照して説明する。なお、以下の説明においては、図７及び図８における右側を前方とする。また、本参考例の大部分の構成は第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と同一機能を有する部位については、同一符号を付すことで重複した説明は省略する。

本参考例の画像形成装置１Ａは、本体ケーシング２Ａの内部に取り付けられた（引き出しのできない）画像形成ユニット６０を備えている。この画像形成ユニット６０においては、現像カートリッジ２２のフレーム２１に対する着脱方向が垂直軸に対して斜め前側に傾斜しており、またその着脱方向はスキャナ部１８からのレーザ光Ｌの光路と略平行となっている。また、本体ケーシング２の上面には、画像形成ユニット６０の上方を覆うように開閉可能な上面カバー６１が設けられている。この上面カバー６１は、本体ケーシング２Ａにおける後部側に左右方向に沿って設けられた取付軸６２を中心に回動可能とされ、図７に示すように水平姿勢で本体ケーシング２上面を閉鎖する閉鎖位置から、図８に示すように前端上がりの傾斜姿勢をとる開放位置まで変位可能となっている。上面カバー６１の内側にはスキャナ部１８が保持されており、上面カバー６１を開放位置とすることで画像形成ユニット６０の上方が開放され、こうして形成された開口部６３を通して各現像カートリッジ２２が着脱可能な状態となる。

本参考例においては、現像カートリッジ２２の着脱方向が垂直軸に対して斜めに傾斜しているため、本体ケーシング２Ａの周囲から本体ケーシング２Ａ内の現像カートリッジ２２の交換を容易に行うことができる。特に、現像カートリッジ２２の着脱方向は斜め前側に傾斜しているため、開放位置にある上面カバー６１が邪魔にならず、交換作業をより容易に行うことができる。

＜第２参考例＞
次に本発明の第２参考例について図９及び図１０を参照して説明する。なお、以下の説明においては、図９及び図１０における右側を前方とする。また、画像を形成する手順については、上記第１実施形態のものと同様であるので詳細な説明は省略する。
図１３は、本参考例の画像形成装置としてのレーザプリンタ１００の概略構成を示す側断面図である。このレーザプリンタ１００は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する４つの感光体ドラム１０１を備えた、いわゆるダイレクトタンデム型のカラーレーザプリンタである。

レーザプリンタ１００は、縦長の本体ケーシング１０２を備えており、この、本体ケーシング１０２の内部には画像形成ユニット１０３が装着されるユニット収容部１０４が設けられている。また、本体ケーシング１０２の下部には、記録媒体としての用紙１０５が積載される給紙トレイ１０６が設けられ、ここから用紙１０５が転写ベルト１０７へ供給される。転写ベルト１０７は、ユニット収容部１０４の後側にほぼ垂直方向に延びるように配置されており、その表面に静電吸着した用紙１０５を上方の定着器１０８へと搬送する。また、転写ベルト１０７の内側には画像形成ユニット１０３の各感光体ドラム１０１と対向配置される転写ローラ（図示せず）が設けられている。定着器１０８を通過した用紙１０５は排紙ローラ１０９に搬送される。本体ケーシング１０２の上部には、開閉可能な上面カバー１１０が設けられており、この上面カバー１１０の内側には定着器１０８及び排紙ローラ１０９が一体的に保持されている。また、上面カバー１１０の上面から本体ケーシング１０２の上面にかけて排紙ローラ１０９から排出された用紙１０５を積載する排紙トレイ１１１が形成されている。なお、本体ケーシング１０２内には、ユニット収容部１０４の前側に露光手段としてのスキャナ部１１２が設けられており、その後面から各色に対応した４本のレーザ光Ｌが斜め後下方に向けて射出される。各レーザ光Ｌの光路は、上下に一定間隔を開けて配され、互いに平行をなす。

画像形成ユニット１０３は、本体ケーシング１０２に対して上方へ引き出し可能で、かつ着脱可能とされており、画像形成ユニット１０３と本体ケーシング１０２との間には、引き出し動作を案内する案内手段（図示せず）と、画像形成ユニット１０３を引き出し停止位置に保持するロック手段（図示せず）とが設けられている。画像形成ユニット１０３は、縦長略箱形のフレーム１１３を備えており、そのフレーム１１３の上面には、引き出し時及び単体での着脱時に手掴み可能な把持部１１４が設けられている。フレーム１１３の後部には、４つの感光体ドラム１０１が上下に一定間隔で並んで設けられ、さらに各感光体ドラム１０１の周囲にそれぞれスコロトロン型帯電器１１５及びクリーニングブラシ１１６が設けられている。

感光体ドラム１０１の前側には、前方へ開放したカートリッジ装着部１１７が形成されており、ここには各色に対応した４つの現像カートリッジ１１８が垂直方向に並んでかつ互いに離間した状態で装着される。現像カートリッジ１１８は、収容ケース１１９の後端部に現像ローラ１２０を備えており、この現像ローラ１２０の備えたローラ軸１２０Ａの両端部が収容ケース１１９の左右両側に突出している。また、収容ケース１１９の左右両外側面には、ローラ軸１２０Ａに対し斜め前上方位置に案内ピン１２１が突設されている。一方、フレーム１１３の左右両側壁１１３Ａには、各現像カートリッジ１１８のローラ軸１２０Ａ及び案内ピン１２１が係合される案内溝１２２が形成されている。この案内溝１２２は、側壁１１３Ａの前部から斜め前上方に向けて延びており、側壁１１３Ａの前端に開口している。ローラ軸１２０Ａ及び案内ピン１２１を案内溝１２２に係合させることにより、現像カートリッジ１１８の姿勢が定まり、またローラ軸１２０Ａ及び案内ピン１２１を案内溝１２２に沿って移動させることで、現像カートリッジ１１８の着脱が案内される。即ち、本参考例では、現像カートリッジ１１８の離脱方向は、斜め上側（フレーム１１３の引き出し方向）に向けて傾斜している。また、各現像カートリッジ１１８の着脱方向は、スキャナ部１１２からのレーザ光Ｌの光路とほぼ平行にされている。さらに、各現像カートリッジ１１８における収容ケース１１９の上下両面は、レーザ光Ｌの光路と概ね平行になるように形成されている。

画像形成ユニット１０３を図９に示す正規装着位置から引き出す場合には、まず上面カバー１１０を開放し、ユニット収容部１０４内の把持部１１４を掴んで画像形成ユニット１０３を上方へ引き出す（図１０参照）。画像形成ユニット１０３を引き出し停止位置まで引き出すと前述のロック手段によりフレーム１１３が保持され、各現像カートリッジ１１８の交換作業を行うことができる。ここで、現像カートリッジ１１８は斜め前側上方（画像形成ユニット１０３の引き出し方向）へ引き抜くことで離脱され、また、反対に斜め後側下方に押し込むことで装着されるため、水平方向に着脱を行うものに比べ、交換作業の作業性が良い。

続いて、画像形成ユニット１０３を本体ケーシング１０２から取り外す場合には、前述のロック手段を解除し、把持部１１４を掴んで画像形成ユニット１０３を持ち上げる。このように、画像形成ユニット１０３には着脱時における手掴み用の把持部１１４が設けられているため、画像形成ユニット１０３単体での持ち運びが容易である。また、画像形成ユニット１０３の引き出し時及び持ち上げ時において、各現像カートリッジ１１８の離脱方向が斜め上方を向いているため、例えばフレーム１１３に何らか衝撃が加わったような場合でも現像カートリッジ１１８が誤ってフレーム１１３から脱落してしまうことがない。また、レーザ光Ｌの光路を現像カートリッジ１１８の着脱方向と略平行とすることで、現像カートリッジ１１８の容量を最大限にまで大きくとることができる。さらに、画像形成ユニット１０３が本体ケーシング１０２に対して着脱可能であるため、画像形成ユニット１０３を本体ケーシング１０２から取り外すことで、本体ケーシング１０２内のジャム処理や部品交換等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。

以上のように本参考例によれば、画像形成ユニット１０３は、本体ケーシング１０２に対し上方向に引き出されるように構成されており、現像カートリッジ１１８の離脱方向が引き出し方向（上側）に向けて傾斜しているため、引き出し時に現像カートリッジ１１８がフレーム１１３から落下しない。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記各実施形態では、記録媒体に対し直接転写を行うダイレクトタンデム方式のものを例示したが、本発明は、記録媒体に対して中間転写体（中間転写ベルトあるいは中間転写ドラム）を介して転写を行う中間転写方式のカラーレーザプリンタにも適用することができる。
（２）画像が記録される記録媒体としては、用紙の他にＯＨＰ用のプラスチックシートや布製の媒体等を用いても良い。
（３）上記第１実施形態では、把持部をフレームにおける引き出し方向の端部に設けたが、着脱時の手掴み用としての把持部は、例えばフレームの両側部など別の位置に設けても良い。

（４）上記第１実施形態では、画像形成ユニットを本体ケーシングに対して水平方向及び垂直方向に引き出すものを示したが、本発明によれば、画像形成ユニットを本体ケーシングに対して斜め上方向等に引き出すようにしてもよい。
（５）上記各実施形態では露光手段としてレーザ光によって露光を行うものを例示したが、露光手段としては例えばＬＥＤなど、他の光を用いて露光を行うものを用いても良い。また、露光手段を画像形成ユニットのフレーム上に搭載して、フレームと一体的に引き出されるように構成しても良い。

本発明の第１実施形態における画像形成装置としてのレーザプリンタの概略構成を示す側断面図 画像形成ユニットを本体ケーシングから引き出した状態を示す側断面図 画像形成ユニットを単体で持ち上げた状態を示す側断面図 画像形成ユニットを本体ケーシングから取り外した状態を示す側断面図 第１実施形態の変形例における画像形成ユニットを示す側断面図 第１実施形態の別の変形例における画像形成ユニットを示す側断面図 本発明の第１参考例におけるレーザプリンタの概略構成を示す側断面図 レーザプリンタの上面カバーを開放した状態を示す側断面図 第２参考例における画像形成ユニットの概略構成を示す側面図 画像形成ユニットを本体ケーシングから引き出した状態を示す側断面図

符号の説明

１，１Ａ，１００…レーザプリンタ（画像形成装置）
２，２Ａ，１０２…本体ケーシング
３，１０５…用紙（記録媒体）
７…給紙トレイ（供給トレイ）
１８，１１２…スキャナ部（露光手段）
２０，７０Ａ，７０Ｂ，１０３…画像形成ユニット
２１，７５，８７，１１３…フレーム
２２，１１８…現像カートリッジ（カートリッジ、現像器、プロセス手段）
３０，１０１…感光体ドラム（感光体、プロセス手段）
３８，１０７…転写ベルト
４７…排紙トレイ（排出トレイ）
５８，１１４…把持部
７６，８８…カートリッジ
７７，８９…現像カートリッジ（現像器）
Ｌ…レーザ光（光）

Claims (6)

1. 現像器及び感光体が複数組並列して設けられ、前記各現像器から供給される現像剤によって前記各感光体上に可視像が形成され、その可視像が記録媒体に転写されるように構成されたタンデム方式の画像形成装置であって、
   本体ケーシングと、その本体ケーシングに対して水平方向に引き出し可能に設けられた画像形成ユニットと、前記現像器又は前記感光体の一つを少なくとも含んで構成されかつ前記画像形成ユニットのフレームに着脱可能に保持される複数のカートリッジとを備え、
   前記複数のカートリッジは、水平方向に並列して設けられ、
   前記カートリッジの前記フレームに対する離脱方向が前記画像形成ユニットの引き出し方向に向けて傾斜しており、
   前記画像形成ユニットは、前記本体ケーシングに対し着脱可能とされ、
   前記画像形成ユニットにおける引き出し方向の端部に手掴み用の把持部が設けられ、前記本体ケーシングから取り外した前記画像形成ユニットを、前記把持部が上側で、引き出し方向と反対側の端部が下側となる姿勢で持ち上げ可能としたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数のカートリッジは、それぞれ前記現像器を備えて構成され、前記本体ケーシング内には、前記各感光体に対してそれぞれに光を照射して静電潜像を形成する露光手段が設けられるとともに、前記露光手段と前記各感光体との間に前記各現像器が並んで配置されたものにおいて、
   前記露光手段から前記各感光体に至る光の光路が前記各カートリッジの着脱方向と略平行になっ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。
3. 前記本体ケーシング内には、前記記録媒体が積載される供給トレイが引き出し可能に設けられ、前記画像形成ユニットの引き出し方向が前記供給トレイの引き出し方向と同じであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記本体ケーシング内における下部に配置され、複数の前記記録媒体を積載する供給トレイと、
   前記供給トレイの上側に配置され、前記供給トレイから送り出された前記記録媒体を横方向に搬送する転写ベルトと、
   前記転写ベルトの上側に配置され、前記転写ベルト上に搬送される前記記録媒体に前記各感光体を対向させることで各感光体上のトナー像を前記記録媒体に転写させる前記画像形成ユニットと、
   前記本体ケーシングの上面に設けられ、前記転写ベルトから送り出された前記記録媒体が排出される排出トレイとを備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記カートリッジは、前記感光体とは別体に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記カートリッジは、一組の前記現像器及び前記感光体を含んで構成され、当該現像器及び感光体が互いに一体的に保持されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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