JP5084596B2 - 画像形成装置及びカートリッジ保持部材 - Google Patents

Description

本発明は、カートリッジを取り外し可能に装着する画像形成装置及び前記カートリッジを移動させるためのカートリッジ保持部材に関する。

今日、カラーレーザプリンタ等の電子写真画像形成装置が広く用いられている。前記画像形成装置には、複数の現像カートリッジを回転可能なロータリに装着する。そして、前記ロータリを回転させて各色の現像カートリッジを電子写真感光体ドラムに対向させてカラー画像を形成するロータリ現像方式の電子写真画像形成装置が知られている。

前記画像形成装置において、現像カートリッジを交換する際、装置本体内部に設けられた現像カートリッジ装着部に対する現像カートリッジの着脱操作を容易にする構成が求められる。特に、ロータリ現像方式の画像形成装置においては、現像カートリッジを装着したときに回転するロータリから脱落しないように装置本体にロックし、取り外すときには前記ロックを解除する必要がある。

上記要望に応えるために、カートリッジの長手方向中央部に把手部を設ける。そして、前記把手部を摘んでカートリッジを装置本体に対して着脱可能にする。そして、前記把手部の操作によって、現像カートリッジを装置本体にロックする、及び、ロックを解除させるようにしたものがある（特許文献１）。

特開２００３−２０２７９３号公報

しかしながら、近時、現像カートリッジが小型化されるとともに、装置本体が小型化されると、操作に要する空間を充分に確保することが難しくなってきた。そのため、現像カートリッジが小型化されても、着脱操作性の良い構成が望まれている。

本発明は上記点に鑑みてなされたものである。

本発明の目的は、カートリッジを小型化しても着脱操作性の良い画像形成装置、及び、カートリッジ保持部材を提供するものである。

本発明の他の目的は、装置本体に対して着脱操作性の良い画像形成装置、及び、カートリッジ保持部材を提供するものである。

本発明の他の目的は、小型化したカートリッジを装置本体の奥側に着脱するにあたって、着脱操作性の良い画像形成装置、及び、カートリッジ保持部材を提供するものである。

本発明の他の目的は、装置本体に対して装着操作性の良い画像形成装置、及び、カートリッジ保持部材を提供するものである。

本発明の他の目的は、装置本体に対して取り外し操作性の良い画像形成装置、及び、カートリッジ保持部材を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
カートリッジを取り外し可能に装着する装着部と、
前記カートリッジを保持して、前記カートリッジを前記装着部まで移動させるカートリッジ保持部材と、
前記カートリッジを前記カートリッジ保持部材に解除可能に係止する、前記カートリッジ保持部材に設けられた係止部材と、
前記カートリッジ保持部材が前記カートリッジを前記装着部まで移動させた後に、前記係止部材によって前記カートリッジ保持部材に係止されている前記カートリッジの係止を解除する係止解除部材と、
前記係止部材による前記カートリッジとの係止状態を解除するために、前記係止解除部材が前記係止部材と接触するように前記カートリッジ保持部材に設けられた空間部と、
を有することを特徴とする。

また、上記課題を解決するための他の本発明における代表的な手段は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置の本体に設けられた装着部にカートリッジを移動させるためのカートリッジ保持部材であって、
前記カートリッジを前記装着部に装着する際に、前記カートリッジを前記本体の外側から前記装着部まで移動させるために、前記カートリッジの有する第一被係止部と解除可能に係止する係止部材と、
前記係止部材による前記カートリッジとの係止状態を解除するために、前記本体に設けられた係止解除部材が前記係止部材と接触するように設けられた空間部と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、カートリッジを小型化しても着脱操作性の良い画像形成装置、及び、カートリッジ保持部材を提供することができる。

本発明によれば、装置本体に対して着脱操作性の良い画像形成装置、及び、カートリッジ保持部材を提供することができる。

本発明によれば、小型化したカートリッジを装置本体の奥側に着脱するにあたって、着脱操作性の良い画像形成装置、及び、カートリッジ保持部材を提供することができる。

本発明によれば、装置本体に対して装着操作性の良い画像形成装置、及び、カートリッジ保持部材を提供することができる。

本発明によれば、装置本体に対して取り外し操作性の良い画像形成装置、及び、カートリッジ保持部材を提供することができる。

次に本発明の一実施形態に係る現像カートリッジを装着して画像形成を行う電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という）について、図面を参照して説明する。

〔第１実施形態〕
図１は第１実施形態に係る画像形成装置である４色フルカラーのレーザービームプリンタの全体模式説明図である。まず、図１を参照して本実施形態の画像形成装置の全体構成について、画像形成動作とともに説明する。

［電子写真画像形成装置］
以下説明する実施形態において、電子写真画像形成装置は、カートリッジ（現像カートリッジ５、プロセスカートリッジ３０）を取り外し可能に装着して、シートＳ（記録媒体）に画像を形成するものである。本実施形態の画像形成装置は、図１に示すように、略中央部にドラム形状の電子写真感光体である感光体ドラム２を有する。感光体ドラム２の周囲には、感光体ドラム２を一様に帯電するための帯電ローラ３と、感光体ドラム２に画像情報に応じたレーザー光を照射して静電潜像を形成するための露光手段４と、が配置されている。また、感光体ドラム２の周囲には、感光体ドラム２に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像装置（現像カートリッジ）５、感光体ドラム２上の残留トナーを除去するクリーニング装置６とが配置されている。

尚、本実施形態の現像装置は、複数（４個）の現像手段をカートリッジ化した現像カートリッジ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）を回転可能なロータリ１に着脱可能なロータリ式現像装置である。即ち、現像装置は、現像剤を用いて、感光体ドラム２に形成された静電潜像を現像する。尚、カートリッジ５ａは、イエロー色の現像剤を収納しており、イエロー色の現像剤でもって前記潜像を現像する。また、カートリッジ５ｂは、マゼンタ色の現像剤を収納しており、マゼンタ色の現像剤でもって前記潜像を現像する。また、カートリッジ５ｃは、シアン色の現像剤を収納しており、シアン色の現像剤でもって前記潜像を現像する。また、カートリッジ５ｄは、ブラック色の現像剤を収納しており、ブラック色の現像剤でもって前記潜像を現像する。尚、各カートリッジ５は、収納している現像剤の色が異なるのみで、構成は同じである。また、各カートリッジは、現像ローラ（現像部材）２５を有している。現像ローラ２５は、前記現像剤（以下、トナーと称する）を用いて、前記潜像を現像する。

ここで、感光体ドラム２、各現像装置５ａ〜５ｄは、それぞれ装置本体Ａに対して着脱可能なカートリッジとして構成されている。即ち、感光体ドラム２は、装置本体Ａに対して着脱可能なプロセスカートリッジ３０に設けられている。また、各現像装置５（５ａ〜５ｄ）は、装置本体Ａに対して着脱可能な現像カートリッジ５（５ａ〜５ｄ）である。各カートリッジは、操作者（ユーザ）によって、装置本体Ａに各々独立して取り外し可能に装着されている。本実施形態では、カートリッジ３０は、感光体ドラム２の他に、帯電ローラ（帯電部材）３、クリーニング装置（クリーニング部材）６、及び、クリーニング装置６によって除去した現像剤を収容する残留現像剤収容部３１を有する。また、各カートリッジ５（５ａ〜５ｄ）は、それぞれ装置本体Ａに設けられた回転可能なロータリー（回転支持体）１に対して着脱可能である。

尚、プロセスカートリッジとは、例えば、電子写真感光体と、前記プロセス部材としての、帯電ローラ３、クリーニング装置６の少なくとも一つを一体的にカートリッジ化したものである。したがって、プロセスカートリッジとしては、電子写真感光体と、前記プロセス部材としての、帯電ローラ３、クリーニング装置６を一体的にカートリッジ化したものが挙げられる。また、例えば、電子写真感光体と、前記プロセス部材としての帯電ローラ３を一体的にカートリッジ化したものが挙げられる。

画像形成に際しては、感光体ドラム２を、中間転写ベルト７の回転と同期させて、図２の矢印方向（反時計回り）に回転させる。そして、感光体ドラム２表面を帯電ローラ３によって均一に帯電する。また、露光手段４によってイエロー画像に応じた光照射を行い、感光体ドラム２にイエローの静電潜像を形成する。

前記潜像の形成と同時に、ロータリ１を回転してイエローの現像カートリッジ５ａを現像位置１８Ｘに位置させる。そして、感光体ドラム２に形成された潜像にイエロー現像剤が付着するように、現像ローラ２５に、感光体ドラム２の帯電極性と同極性でほぼ同電位の電圧を印加する。これによって、前記潜像にイエロー現像剤を付着させて現像する。即ち、現像ローラ２５が、前記潜像を現像する。

その後、転写ベルト７の内側に配置された一次転写ローラ８に現像剤（以下、トナーと称する）と逆極性の電圧を印加する。これによって、感光体ドラム２に形成されたイエロー色のトナー像（現像剤像）を転写ベルト７上に一次転写する。

同様にして、ロータリ１を回転させてマゼンダ、シアン、そしてブラックの各色のカートリッジ５ｂ，５ｃ，５ｄを順次感光体ドラム２に対向させる。そして、各カートリッジによって、前記潜像を現像する。そして、現像したトナー像を転写ベルト７上に重ね合わせるように転写する。これにより、転写ベルト７にカラー画像を形成する。

転写ベルト７へトナー像を転写する間、二次転写ローラ１０は転写ベルト７とは接触していない。また、転写ベルト７をクリーニングするクリーニングユニット９も転写ベルト７とは接触していない。

一方、前記画像形成動作と同期して、記録媒体であるシートＳが搬送手段によって画像形成部へと搬送される。本実施形態にあっては、装置下部に設けられたカセット１１にシートＳが積載収納されている。そして、画像形成動作と同期してカセット１１内のシートＳが給送ローラ１２によって一枚ずつ分離給送される。そして、給送されたシートＳは、レジストローラ対１３により転写ベルト７と転写ローラ１０との間の二次転写部に送り出される。尚、記録媒体とは、画像が形成されるものであって、例えば、紙、ＯＨＰシート等である。

転写ローラ１０にはトナーと逆極性の電圧が印加されており、転写ベルト７上に重ね合わせた４色のトナー像は、一括して搬送されてきたシートＳの表面に二次転写される。

そして、トナー像が転写されたシートＳは、定着器１４に送られる。定着器１４においては、シートＳが加熱、加圧され、転写されたトナー像がシートＳ上に定着される。これにより、シートＳ上には画像が形成される。これにより、シートＳは、定着器１４から装置外部の上カバー１５の排出部へ排出される。

［現像カートリッジの着脱構成］
ロータリ１にはカートリッジ５の装着部６０（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ）が複数設けられている。尚、装着部６０は、回転するロータリ１に複数箇所設けられており、各々の装着部６０（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ）に色の異なった現像剤を収納しているカートリッジ５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）が装着される。即ち、各カートリッジ５はロータリ１（装着部６０）に取り外し可能に装着される。本実施形態にあっては、カートリッジ５を係止及び係止解除可能な保持手段によって保持する。即ち、カートリッジ５を解除可能に係止する保持手段によって保持する。そして、この保持手段を用いて、各カートリッジ５をロータリ１（装着部６０）に着脱する。

次にそのための構成及び着脱動作について説明する。ここで、カートリッジ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、ロータリ１に設けられた装着部６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄに、取り外し可能に装着される。

４個のカートリッジ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、それぞれロータリ１に対して取り外し可能に装着されるが、トナーの色が異なるのみで構成は同一である。カートリッジ５は、カートリッジ枠体５ｈ内に、感光体ドラム２に形成された前記潜像をトナーを用いて現像するための現像手段を有する。現像手段は、トナーを収納するトナー収納部、前記収納部内のトナーを供給するトナー供給ローラ２４、供給されたトナーを感光体ドラム２に供給してトナー現像する現像ローラ２５により構成されている。即ち、現像手段は、トナーを用いて、感光体ドラム２に形成された静電潜像を現像する。

カートリッジ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのうち、例えばイエロー色のトナーを収納しているカートリッジ５ａをロータリ１（装着部６０）から取り出す場合について説明する。図２に示すように、ロータリ１の回転により、カートリッジ５ａを現像位置１８Ｘとは異なる着脱ポジション１８Ｙに位置させる。なお、現像位置１８Ｘとは現像ローラ２５が感光体ドラム２と対向する位置（図１）である。そして、着脱ポジション１８Ｙ（図２）は、どのカートリッジ５も現像位置１８Ｘには存在しない位相となっている。この状態で、図３に示すように、操作者が、カートリッジを着脱する際に開閉するカートリッジドア（開閉部材）１６を開く。なお、ドア１６は、支点１６ａを中心にして装置本体Ａに対して回動自在に取り付けられている。

ドア１６の内側にはカートリッジ５を保持する保持手段となるアダプタ部材（カートリッジ保持部材）１７が設けられている。操作者がドア１６を開くとアダプタ部材１７が露出する。

（カートリッジ保持手段）
アダプタ部材１７はアダプタ部１７ｂの長手方向両側に脚部１７ｃが一体的に設けられている。脚部１７ｃの端部が、支点１７ａを中心にして装置本体Ａに対して回動自在に取り付けられている。このアダプタ部材１７は、カートリッジ５ａと係止してカートリッジ５ａを保持可能である。アダプタ部材１７がカートリッジ５ａを保持した状態で、図３に示すように、アダプタ部材１７を開くと、カートリッジ５ａはアダプタ部材１７の回転動作とともに、装置本体Ａの外側に移動される。そして、図４に示すように、アダプタ部材１７からカートリッジ５ａの係止を解除して、矢印Ａ方向に引き抜く。これによって、カートリッジ５ａのみを装置本体Ａから取り出すことができる。尚、操作者が、ドア１６を開く。次いで、操作者が、アダプタ部材１７の上部に設けられた把持部（操作部）１００を掴んで、アダプタ部材１７を装置本体Ａの外側へ回動する。また、操作者が、把持部（操作部）１００を掴んで、アダプタ部材１７を装置本体Ａの内側へ回動する。

次に、アダプタ部材１７がカートリッジ５を係止して保持するための構成及び係止を解除するための構成について説明する。

図５はカートリッジ５ａがアダプタ部材１７に対して係止されている状態を示す断面説明図である。尚、ドア１６は開いた状態を示している。

図５に示すように、アダプタ部材（カートリッジ保持部材）１７のアダプタ部１７ｂの長手方向一端側と他端側には、係止部材１８が支点１８ａを中心に回動自在に設けられている。ここで、係止部材１８はネジリコイルバネで構成した付勢部材（弾性部材）３５によって、それぞれ図５の矢印方向に付勢されている。尚、係止部材１８は、アダプタ部材１７に一体的に設けられたストッパ３６によってその回転が規制されている。

一方、カートリッジ５ａには、係止部材１８が係止するための窪み（第一被係止部）３７が設けられている。そして、係止部材１８に一体的に設けられたロックピン３８が窪み３７に係止している。ピン３８が窪み３７に係止した状態では、付勢部材３５の付勢力（弾性力）によってカートリッジ５ａはアダプタ部材１７に保持された状態となる。即ち、カートリッジ５ａはアダプタ部材１７に係止している。

また、係止部材１８は、カートリッジ５をアダプタ部材（カートリッジ保持部材）１７に解除可能に係止する。

また、アダプタ部材１７は、カートリッジ５を保持して、カートリッジ５を装着部６０まで移動させる。

窪み３７は、カートリッジ５の枠体５ｈの長手方向一端側と他端側とにもうけら得ている。また、同様に、係止部材１８は、アダプタ部材１７の長手方向一端側と他端側とに設けられている。

尚、図３に示すように、アダプタ部材１７がカートリッジ５ａを保持した状態で、アダプタ部材１７を回動するときは、付勢手段３５の付勢力によって、ピン３８と窪み３７との係止状態は維持される。そして、付勢手段３５の付勢力は、アダプタ部材１７からカートリッジ５ａが脱落しない力に設定されている。一方、図４に示すように、操作者が、係止されたアダプタ部材１７からカートリッジ５ａを引き抜くときは（図５の矢印Ｄ方向）、付勢部材３５の付勢力は、前記付勢力（弾性力）に抗して、ピン３８が窪み３７の斜面３９を乗り上げて係止が外れる力に設定されている。これにより、カートリッジ５ａをアダプタ部材１７（装置本体Ａ）から独立した状態で取り出すことができる。また、操作者が、カートリッジ５ａを矢印Ｅ方向（図５）に移動させて、アダプタ部材１７にセットする。これによって、斜面３９によって再びピン３８が案内されて、ピン３８が窪み３７に対して係止する。即ち、ピン３８が窪み３７に嵌る。

尚、他のカートリッジにおいても同様である。

本実施形態によれば、操作者がドア１６を開く。次いで、操作者が、アダプタ部材１７を装置本体Ａの外側に回動させる（図３）。この状態で、操作者が、カートリッジ５を手で持って、矢印Ｂ方向（図４）からアダプタ部材１７の所定の位置に載せる。これによって、アダプタ部材１７の長手方向一端側に設けられたピン３８が、カートリッジ５の長手方向一端側に設けられた窪み３７に嵌る。また、同様に、アダプタ部材１７の長手方向他端側に設けられたピン３８が、カートリッジ５の長手方向他端側に設けられた窪み３７に嵌る。そして、付勢部材３５の付勢力によって、ピン３８が窪み３７に嵌った（係止した）状態が維持される。その状態で、操作者がドア１６を閉じる。次いで、操作者がアダプタ部材１７を装置本体Ａの内側に回動させる（図３）。そして、カートリッジ５がロータリ１に設けられた装着部６０（６０ａ〜６０ｄ）に位置する。

尚、カートリッジ５をアダプタ部材１７から取り外す際には、操作者が、前記一端側と他端側とに設けられている係止部材１８を、矢印Ｆ方向（図５）とは反対側に回転させる。これによって、ピン３８が窪み３７から外れる。その後、操作者が手でもって、カートリッジ５を矢印Ａ方向（図４）に引出せば良い。尚、係止部材１８の前記回転は、付勢部材３５の付勢力に抗して行われる。

前述した通り、アダプタ部材（カートリッジ保持部材）１７は、カートリッジ５を保持して、カトリッジ５を装着部６０まで移動させる。また、アダプタ部材１７は、カートリッジ５を保持させるために開口部８０の外側に位置する外側位置（図３、図４に図示する位置）と、アダプタ部材１７に保持したカートリッジ５を装着部６０まで移動させるために、開口部８０の内側に位置する内側位置（図１、図２に図示する位置）とを取り得る。尚、後述する実施形態では、外側位置は図１０、図１２、図１３に図示する位置、及び、内側位置は図１４、図１５に図示する位置である。

尚、本実施形態のカートリッジ５は、ロータリ１に装着される。即ち、本実施形態はロータリ式の現像装置である。そのため、前述したように、アダプタ部材１７で保持したカートリッジ５をロータリ１に装着した後は、ロータリ１を回転させるためにカートリッジ５ａとアダプタ部材１７との係止状態を解除する必要がある。

そのため、本実施形態では、アダプタ部材１７によるカートリッジ５ａの係止、及び、係止の解除を切り替える切り替え手段が設けられている。その構成を図６を参照して説明する。尚、図６はカートリッジ５ａがアダプタ部材１７に対するロックから解除されている状態を示す断面説明図である。そして、図６はドア１６が装置本体Ａに対して閉じた状態を示している。

図５及び図６に示すように、アダプタ部材１７に設けられた係止部材１８には、略９０度の角度をもってアーム部１８ｂ，１８ｃが突出して設けられている。一方側のアーム部１８ｂにはロックピン３８が設けられている。そして、他方側のアーム部１８ｃに向い合ってアダプタ部材１７にスリット（空間部）４１が設けられている。

また、図６に示すように、ドア１６の内面には切り替え手段を構成する突き当てリブ（係止解除部材）４０が設けられている。リブ４０は、ドア１６を閉じたときに、スリット４１内に入る位置に設けられている。

前述した通り、アダプタ部材１７を閉じることによって、カートリッジ５ａはガイド７０がガイド６１に案内されながら、装着部６０の所定の位置に至る。即ち、カートリッジ５ａは装着部６０に装着される。そして、カートリッジ５ａは、後述するロック部材（係止部材）２８にロック（係止）されることによって、装着部６０の所定の位置に位置決めされる。

また、前述した通り、ドア１６を閉じることによって、係止部材１８がリブ４０によって押されて、矢印ｇ方向（図６）方向に回転する。これによって、ピン３８が窪み３７から外れる。

即ち、アダプタ部材１７に係止された状態で、ロータリ１に設けられた装着部６０に装着されたカートリッジ５は、操作者がドア１６を閉じることによって、アダプタ部材１７との係止状態を解除される。リブ（係止解除部材）４０は、アダプタ部材１７がカートリッジ５を装着部６０まで移動させた後に、係止部材１８によってアダプタ部材１７に係止されているカートリッジ５の係止を解除する。尚、リブ４０は、ドア１６の内側に設けられている。

従って、アダプタ部材１７にカートリッジ５ａを保持した状態で、カートリッジ５ａをロータリ１に設けられた装着部６０ａ装着する。次に、操作者が、ドア１６を閉じると、突き当てリブ４０がスリット４１内に入り込む。これによって、係止部材１８を付勢部材３５の付勢力に抗して、矢印方向（図６）に回転させる。これにより、係止部材１８はカートリッジ５ａに対する係止を解除する。尚、係止部材１８は、ロータリ１の回転軌跡から回避されるように配置されている。尚、カートリッジ５ａを装着部６０ａに装着するために、設けられたカートリッジ側ガイド７０が本体側ガイド６１に嵌る。ここで、ガイド７０は、カートリッジ５ａの枠体５ｈの長手方向一端と他端とに設けられている。また、ガイド６１は、ロータリ１の長手方向一端と他端とに設けられている。尚、ガイド７０は、枠体５ｈから突出している。また、ガイド６１は溝である。

（カートリッジロック手段）
ロータリ式の現像装置にあっては、カートリッジ５を装着したロータリ１が回転するために、ロータリ１に装着したカートリッジ５がロータリ１から外れないようにしなければならない。そのため、本実施形態では、ロータリ１に装着したカートリッジ５をロータリ１に対してロック及びロックの解除を可能とするカートリッジロック手段が設けられている。即ち、前記カートリッジロック手段は、ロータリ１に対してカートリッジ５を解除可能にロック（係止）する。

次に図７及び図８を参照して前記カートリッジロック手段の構成について説明する。なお、図７及び図８においては、便宜上アダプタ部材１７を不図示としている。

図７はドア１６が開いた状態であり、ロータリ１に対するカートリッジ５のロックが解除された状態を示す断面説明図である。

図に示すように、ロータリ１には、ロック部材２８が支点２８ａを中心に回動自在に設けられている。ロック部材２８は、付勢手段（不図示）により図７の時計回り方向に付勢モーメント（弾性力）が作用する。

また、装置本体Ａにはリンク部材２９が支点２９ａを中心に回動自在に設けられている。リンク部材２９も、付勢手段（不図示）により、時計回り方向に付勢モーメント（弾性力）が作用する。ここで、リンク部材２９に作用している付勢モーメントは、ロック部材２８に作用している付勢モーメントよりも確実に大きくなるように設定されている。尚、ロック部材２８及びリンク部材２９は、カートリッジ５を装置本体Ａに進入させる進入方向と直交する方向において、一端側或いは一端側と他端側とに配置されている。

そして、リンク部材２９の一端部２９ｂはロック部材２８の一端部２８ｃを押し上げるようにリンクしている。そのため、図７に示す状態においては、リンク部材２９がロック部材２８の端部２８ｃを押し上げる。そのため、ロック部材２８は反時計回りに回転する。尚、ロータリ１には回転規制部３２が設けられている。そして、前記反時計回りに回転するロック部材２８は、回転規制部３２に接触して回転が止まる。即ち、ロック部材２８は規制部３２によって、回転を規制される。

前述したように、ロック部材（装着部係止部材）２８が規制部３２に接触した状態では、ロック部材２８の一端部２８ｂはカートリッジ５ａに干渉しない位置にある。即ち、カートリッジ５ａの枠体５ｈの下方に設けられたロック係合部３４から一端部２８ｂが抜け出る。このときロック部材２８はロック解除状態にある。したがって、ドア１６が開いた状態では、ロータリ１に対して、カートリッジ５ａは着脱自在となる。

一方、図８はドア１６が本体Ａに対して閉じた状態であり、ロータリ１に対してカートリッジ５ａがロックされた状態を示す断面説明図である。

本実施形態では、ロック部材２８のロック状態とロック解除状態とは切り替え手段（解除部材）によって切り替えるように構成されている。そのために、ドア１６に切り替え手段を構成するリブ（装着部係止解除部材）３３が設けられている。このリブ３３は、図８に示すように、ドア１６を閉じるとリンク部材２９の端部２９ｃを押圧し、リンク部材２９を反時計回り方向に回転させる。

リンク部材２９の回転に伴い、リンク部材２９のロック部材２８に対する接触が外れる。それとともに、ロック部材２８は付勢手段（不図示）によって時計回りに回転する。そして、その端部２８ｂが、装着部６０に装着されているカートリッジ５ａに設けられたロック係合部（第二被係止部）（凹部）３４の空間内に係止される。この状態では、カートリッジ５ａはロータリ１の装着部６０ａにロックされた状態であり、カートリッジ５ａは装着部６０ａから抜け出ることはない。これにより、ドア１６を閉じた状態においては、カートリッジ５ａはロータリ１に対して固定される。

前述した通り、ロック部材（装着部係止部材）２８は、カートリッジ５を装着部６０に解除可能に係止する。また、リブ（装着部係止解除部材）３３は、カートリッジ５を装着部６０から取り出す際に、ロック部材２８による装着部６０に対するカートリッジの係止を解除する。

本実施形態では、リブ３３は、ドア１６の内側に設けられているが、これに限定されるものではない。しかしながら、本実施形態のように、リブ３３がドア１６の内側に設けられていた場合には、ドア１６を閉じると装着部６０に対するカートリッジの係止を解除することができる。従って、操作性が向上する。

リブ（装着部係止解除部材）３３は、ドア１６を開放する際に、ロック部材（装着部係止部材）２８による装着部６０に対するカートリッジ５の係止を解除する。そして、リブ３３は、のドア１６内側に設けられている。

（アダプタ部材の位置決め）
上記のようにアダプタ部材１７によってカートリッジ５ａを保持し他状態で装置本体Ａに対して装着する。すなわち、カートリッジ５ａを、開かれたアダプタ部材１７に対してセットすると、係止部材１８によってカートリッジ５ａがアダプタ部材１７に対して固定保持される（図４→図３参照）。この状態からアダプタ部材１７を装置本体Ａに対して閉じると、カートリッジ５ａはロータリ１内の所定の位置に移動する（図２参照）。この動作の際、アダプタ部材１７は、装置本体Ａに位置決めされる。

ここで、アダプタ部材１７の位置決め構成について説明する。図９はアダプタ部材１７を装置本体Ａに対して位置決めをする構成を示す説明図であり、図２のＣ視図である。ここでは便宜上、ドア１６は図示していない。

装置本体Ａに設けられた、アダプタ位置決め部１９（図２乃至図４）は、装置本体Ａに設けられた突き当て面２０及び位置決めボス２１を有する。アダプタ部材１７を閉じると、アダプタ部材１７が突き当て面２０に接触するとともに、アダプタ部材１７に設けられた穴２２及び横長丸穴２３が対応する位置決めボス２１に係合する。ここで、アダプタ部材１７は突き当て面２０に対して付勢手段（不図示）により付勢力が作用している。

これにより、閉じたアダプタ部材１７は装置本体Ａに位置決めされる。そして、アダプタ部材１７に保持されたカートリッジ５がロータリ１の装着部６０ａに確実に挿入される。

そして、ドア１６を閉じると、前述した如く、この動作に連動してカートリッジ５ａはロータリ１（装着部６０）に対してロックされる。かつ、係止部材１８がカートリッジ５ａに対する係止を解除するとともに、アダプタ部材１７内に退避する。これにより、現像切り替えを伴う画像形成を行なう際、ロータリ１はアダプタ部材１７や係止部材１８に干渉することなく、回転することができる。これによって、ロータリ１は円滑な動作を行なうことができる。

前述したとおり、アダプタ部材１７は、カートリッジ５ａを係止する係止部材１８を有する。そして、係止部材１８は、カートリッジ５ａを装置本体Ａから着脱するときに、カートリッジ５ａをアダプタ部材１７に係止する位置と、カートリッジ５ａが装着部６０に装着されたときに、カートリッジ５ａとの係止を解除する位置と、をとり得る。

尚、画像形成動作時は、レーザー光路２６（図１参照）が感光体ドラム２の表面に到達する空間が必要である。図１０は、アダプタ部材１７がカートリッジ５ａを保持した状態を示す斜視図である。ここで、アダプタ部材１７には孔部２７が設けられている。そして、アダプタ部材１７を装置本体Ａに対して収納した状態においては、レーザー光が前記孔部２７を通過するように構成している。これによって、アダプタ部材１７がレーザー光路２６の邪魔にならないようにしている。

以上のように、本実施形態の構成により、ロータリ現像方式の画像形成装置におけるカートリッジの着脱を容易にすることが可能となる。

なお、本実施形態においては、感光体ドラム２、帯電ローラ３、クリーニング装置６で構成されるプロセスカートリッジ３０も装置本体Ａに対して着脱自在に構成されている。即ち、プロセスカートリッジ３０も装置本体Ａに取り外し可能に装着されている。そして、カートリッジ３０を装置本体Ａに装着した状態でも、カートリッジ５の着脱が可能である。そして、カートリッジ５ａ〜５ｄと、プロセスカートリッジ３０のいずれも、装置本体Ａの前面から着脱操作が可能となる。即ち、両カートリッジ５、３０共に、ドア１６の設けられた側から装置本体Ａに着脱可能である。即ち、ドア１６が外側に回動することによって開放される開口部８０から、両カートリッジ５、３０は共に装置本体Ａに着脱できる。

このように、開口部８０は、装置本体Ａ（装着部６０）にカートリッジ５を装着する際に、及び、本体Ａからカートリッジ５を取り外す際に、カートリッジ５が通過する。また、ドア（開閉部材）１６は、開口部８０を開放可能に閉鎖する。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について、図１１乃至図１４を参照して説明する。尚、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

前述した第１実施形態では、アダプタ部材１７を装置本体Ａに回動可能に取り付けた例を示した。しかし、以下に述べる実施形態のように、前記アダプタ部材は装置本体とは分離し、独立した部材として構成してもよい。

図１１はアダプタ部材の斜視説明図であり、図１２乃至図１４は本実施形態のアダプタ部材により現像カートリッジを保持したカートリッジユニットを装置本体に装着する状態を示す説明図である。

［アダプタ部材］
本実施形態のアダプタ部材（カートリッジ保持部材）５０は、第１実施形態におけるアダプタ部材１７から脚部１７ｃ取り除き、アダプタ部１７ｂのみで構成したものと同様である。

アダプタ部材５０には、図１１及び図１２に示すように、これを用いて現像カートリッジ５を装置本体Ａに着脱する際に、操作者が把持するための把持部（操作部）５１が設けられている。そして、把持部５１の長手方向両側には、第１実施形態のアダプタ部材１７と同様に、カートリッジ５を解除可能に係止する係止部材１８（図５参照）が設けられている。そして、係止部材１８は、付勢手段３５によって付勢されている。尚、図１１及び図１２において、係止部材１８は図示を省略している。尚、本実施形態において、係止部材１８により係止野構成は、図５に図示している構成と同じである。

また、把持部５１の長手方向両側には、係止部材１８を係止状態から係止解除状態に動作させるために、ドア１６に設けられた突き当てリブ４０が入り込むスリット４１が設けられている。

尚、現像カートリッジの構成やロック機構等のその他の構成は前述した第１実施形態と同様である。

本実施形態のアダプタ部材５０は、カートリッジ５ａに対して係止部材１８によって係止され、これらが一体となったカートリッジユニットＵとして取り扱われる。そして、アダプタ部材５０とカートリッジ５ａとが一体となった状態では、図１２に示すように、アダプタ部材５０が現像ローラ２５の表面を覆うように構成されている。このため、操作者がカートリッジ５ａの取り出し操作を行なう際、操作者が現像ローラ２５を不用意に触れてしまうことがない。

カートリッジユニットＵの装置本体Ａに対する装着は、操作者が把持部５１を持つ。そして、操作者が、図１３に示すように、カートリッジ５ａをアダプタ部材５０に保持した状態で、矢印Ｆ方向に装着を行なう。このとき、カートリッジ５ａ及びアダプタ部材５０、ガイド７０が、装置本体Ａ（ロータリ１）に設けられたガイド６１に沿って挿入される。そして、ユニットＵは、装置本体Ａ内に収納可能である。

そして、カートリッジ５ａがロータリ１の装着部６０に挿入され、かつ、アダプタ部材５０が装置本体Ａ内に収納された後、図１４に示すように、操作者がドア１６を閉じる。ドア１６を閉じることにより、ドア１６に設けられたリブ４０、３３により前述した第１実施形態と同様に、カートリッジ５ａは、アダプタ部材５０との係止が解除される。一方、カートリッジ５ａは、前記ロック手段により装置本体Ａ（ロータリ１）にロックされる。

また、カートリッジ５を装置本体Ａ（ロータリ１）から取り出すときは、図１５に示すように、ドア１６を開けた状態で、操作者がアダプタ部材５０を持ちながら、容易に矢印Ｇ方向に引き出すことができる。尚、ドア１６を開けた状態で、カートリッジ５とアダプタ部材５０は係止される。

前述した各実施形態によれば、カートリッジ５は、装着部６０に装着される際に、アダプタ部材（カートリッジ保持部材）１７、５０に係止された状態で移動する。カートリッジ５は、アダプタ部材１７、５０に係止された状態で、本体Ａの外側から装着部６０まで移動させられる。そして、カートリッジ５は、アダプタ部材１７、５０に係止されるために、アダプタ部材１７、５０に設けられた係止部材１８に解除可能に係止される窪み（第一被係止部）３７を枠体５ｈに設けている。

また、前述した各実施形態によれば、カートリッジ５は、装着部６０にカートリッジ５が解除可能に係止されるために、ロック部材（装着部係止部材）２８に解除可能に係止されるロック係合部（第二被係止部）（凹部）３４を有する。ロック係合部３４は、枠体５ｈの長手方向一端側と他端側とに設けられている。

また、窪み（第一被係止部）３７は、カートリッジ５が装着部６０に装着された状態で、係止部材１８との係止状態が解除される。また、ロック係合部（第二被係止部）３４は、カートリッジ５が装着部６０から取り外される際にロック部材（装着部係止部材）２８との係止状態が解除される。

また、前述した各実施形態によれば、アダプタ部材１７、５０は、操作者の操作によって、カートリッジ５を装着部６０に装着する際に、カートリッジ５を本体Ａの外側から装着部６０まで移動させる。そのために、アダプタ部材１７、５０は、カートリッジ５の有する窪み３７に係止する係止部材１８を有する。また、アダプタ部材１７、５０は、
係止部材１８による係止状態を解除するために、本体Ａに設けられたリブ（係止解除部材）４０が係止部材１８と接触するように設けられたスリット（空間部）４１を有する。

更に、アダプタ部材１７は、アダプタ部材１７がカートリッジ５を装着部６０に移動させる際に、操作者がアダプタ部材１７を操作するための把持部（操作部）５１を有する。また、アダプタ部材５０は、アダプタ部材１７、５０がカートリッジ５を装着部６０に移動させる際に、操作者がアダプタ部材５０を操作する（持ち運ぶ）ための把持部（操作部）５１を有する。また、アダプタ部材１７は、アダプタ部材１７がカートリッジ５を装着部６０に移動させる際に、操作者がアダプタ部材１７を操作する（回動する）ための把持部（操作部）１００を有する。ここで、把持部（操作部）５１は、操作者が前アダプタ部材５０を持ち運ぶ際に把持するものである。また、操作者が、前記本体Ａに回転可能に取り付けられているアダプタ部材１７を本体内Ａへ移動する際に把持するものである。前記各実施形態によれば、アダプタ部材１７、５０を用いることによって、操作者は、装置の手前側からカートリッジの着脱操作を行うことができる。したがって、小型化したカートリッジを装置本体の奥側に着脱するにあたって、着脱操作性を向上させることができる。

また、前述実施形態によれば、カートリッジや電子写真画像形成装置装置のより小型化を図ることができる。

また、前述した実施形態によれば、保持手段により現像カートリッジを係止して装着部に装着することができる。また、カートリッジを装着する際は、カートリッジ保持部材にカートリッジを係止した状態で、カートリッジ保持部材を操作してカートリッジを装着することができる。これにより、カートリッジの着脱操作性が向上する。

前述した通り、本発明は、感光体ドラム２と感光体ドラム２に作用するプロセス部材（帯電ローラ３、クリーニング装置６等）とを一体に有して、前記電子写真画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジに適用できる。及び、本発明は、感光体ドラム２に形成された静電潜像を現像するための現像ローラ２５と現像ローラ２５が前記静電潜像の現像に用いる現像剤を収納する現像剤収納部とを一体に有して、本体Ａに着脱可能な現像カートリッジに適用できる。また、本発明は、装着部がロータリに設けられている構成に限定されるものではない。例えば、装着部が本体に固定して設けられていても良い。

第１実施形態に係る画像形成装置である４色フルカラーのレーザービームプリンタの全体模式説明図である。 第１実施形態に係るカラー画像形成装置の現像カートリッジ着脱動作を説明する断面図である。 第１実施形態に係るカラー画像形成装置の現像カートリッジ着脱動作を説明する断面図である。 第１実施形態に係るカラー画像形成装置の現像カートリッジ着脱動作を説明する断面図である。 現像カートリッジがアダプタ部材に対して係止されている状態を示す断面説明図であり、カートリッジドアは開いた状態を示す説明図 現像カートリッジがアダプタ部材に対するロックから解除されている状態を示す断面説明図である。 カートリッジドアが開いた状態であり、ロータリに対する現像カートリッジのロックが解除された状態を示す断面説明図である。 カートリッジドアが本体に対して閉じた状態であり、ロータリに対して現像カートリッジがロックされた状態を示す断面説明図である。 アダプタ部材の装置本体に対する位置決めを示す説明図である。 アダプタ部材が現像カートリッジを保持した状態を示す斜視説明図である。 第２実施形態に係るアダプタ部材の斜視説明図である。 第２実施形態に係る現像カートリッジを保持したアダプタ部材を使用者が持った状態を示す斜視説明図である。 第２実施形態に係るカラー画像形成装置の現像カートリッジ着脱動作を説明する断面図である。 第２実施形態に係るカラー画像形成装置の現像カートリッジ着脱動作を説明する断面図である。 第２実施形態に係るカラー画像形成装置の現像カートリッジ着脱動作を説明する断面図である。

符号の説明

１ …ロータリ
２ …感光体ドラム
５ …現像装置
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ …現像カートリッジ
１６ …カートリッジドア
１７ …アダプタ部材
１７ｂ …アダプタ部
１８ …係止部材
１９ …アダプタ位置決め部
２５ …現像ローラ
２８ …ロック部材
２９ …リンク部材
３０ …プロセスカートリッジ
３３ …リブ
３４ …ロック係合部
３５ …付勢手段
３６ …ストッパ
３７ …窪み
３８ …ロックピン
３９ …斜面
４０ …突き当てリブ
４１ …スリット
５０ …アダプタ部材
５１ …把持部
Ｕ カートリッジユニット

Claims (13)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
   カートリッジを取り外し可能に装着する装着部と、
   前記カートリッジを保持して、前記カートリッジを前記装着部まで移動させるカートリッジ保持部材と、
   前記カートリッジを前記カートリッジ保持部材に解除可能に係止する、前記カートリッジ保持部材に設けられた係止部材と、
   前記カートリッジ保持部材が前記カートリッジを前記装着部まで移動させた後に、前記係止部材によって前記カートリッジ保持部材に係止されている前記カートリッジの係止を解除する係止解除部材と、
   前記係止部材による前記カートリッジとの係止状態を解除するために、前記係止解除部材が前記係止部材と接触するように前記カートリッジ保持部材に設けられた空間部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 更に、前記カートリッジを前記装着部に解除可能に係止する装着部係止部材と、前記カートリッジを前記装着部から取り出す際に、前記装着部係止部材による前記装着部に対する前記カートリッジの係止を解除する装着部係止解除部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 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において、
   前記画像形成装置の本体に前記カートリッジを装着する際に、及び、前記本体から前記カートリッジを取り外す際に、前記カートリッジが通過するための開口部と、
   前記開口部を開放可能に閉鎖する開閉部材と、
   前記カートリッジを取り外し可能に装着する装着部と、
   前記カートリッジを保持して、前記カートリッジを前記装着部まで移動させるカートリッジ保持部材であって、前記カートリッジ保持部材に前記カートリッジを保持させるために前記開口部の外側に位置する外側位置と、前記カートリッジ保持部材に保持した前記カートリッジを前記装着部まで移動させるために前記開口部の内側に位置する内側位置とを取り得るカートリッジ保持部材と、
   前記カートリッジを前記カートリッジ保持部材に解除可能に係止する、前記カートリッジ保持部材に設けられた係止部材と、
   前記カートリッジ保持部材が前記カートリッジを前記装着部まで移動させた後に、前記係止部材によって前記カートリッジ保持部材に係止されている前記カートリッジの係止を解除する係止解除部材であって、前記開閉部材の内側に設けられた係止解除部材と、
   前記係止部材による前記カートリッジとの係止状態を解除するために、前記係止解除部材が前記係止部材と接触するように前記カートリッジ保持部材に設けられた空間部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 更に、前記カートリッジを前記装着部に解除可能に係止する装着部係止部材と、前記カートリッジを前記装着部から取り出す際に、前記装着部係止部材による前記装着部に対する前記カートリッジの係止を解除する装着部係止解除部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 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において、
   前記画像形成装置の本体に前記カートリッジを装着する際に、及び、前記本体から前記カートリッジを取り外す際に、前記カートリッジが通過するための開口部と、
   前記開口部を開放可能に閉鎖する開閉部材と、
   前記カートリッジを取り外し可能に装着する装着部と、
   前記カートリッジを保持して、前記カートリッジを前記装着部まで移動させるカートリッジ保持部材であって、前記カートリッジ保持部材に前記カートリッジを保持させるために前記開口部の外側に位置する外側位置と、前記カートリッジ保持部材に保持した前記カートリッジを前記装着部まで移動させるために前記開口部の内側に位置する内側位置とを取り得るカートリッジ保持部材と、
   前記カートリッジを前記カートリッジ保持部材に解除可能に係止する、前記カートリッジ保持部材に設けられた係止部材と、
   前記カートリッジを前記装着部に解除可能に係止する装着部係止部材と、
   前記カートリッジ保持部材が前記カートリッジを前記装着部まで移動させた後に、前記係止部材によって前記カートリッジ保持部材に係止されている前記カートリッジの係止を解除する係止解除部材であって、前記開閉部材の内側に設けられた係止解除部材と、
   前記開閉部材を開放する際に、前記装着部係止部材による前記装着部に対する前記カートリッジの係止を解除する装着部係止解除部材であって、前記開閉部材の内側に設けられた装着部係止解除部材と、
   前記係止部材による前記カートリッジとの係止状態を解除するために、前記係止解除部材が前記係止部材と接触するように前記カートリッジ保持部材に設けられた空間部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 前記カートリッジは、電子写真感光体ドラムと前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス部材とを一体に有して、前記画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジ、又は、前記カートリッジは、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ローラと前記現像ローラが前記静電潜像の現像に用いる現像剤を収納する現像剤収納部とを一体に有して、前記本体に着脱可能な現像カートリッジであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記装着部は、回転するロータリに複数箇所設けられており、前記各々の装着部に色の異なった現像剤を収納している前記カートリッジである現像カートリッジが装着されるカラー電子写真画像形成装置であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 更に、前記画像形成装置は、
   前記装着部に取り外し可能に装着する前記カートリッジであって、前記カートリッジを前記装着部に装着する際に、前記カートリッジ保持部材に前記カートリッジが係止されるために前記係止部材に解除可能に係止される第一被係止部と、前記装着部に前記カートリッジが解除可能に係止されるために前記装着部係止部材に解除可能に係止される第二被係止部と、を有する前記カートリッジを備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
9. 前記第一被係止部は、前記カートリッジが前記装着部に装着された状態で、前記係止部材との係止状態が解除される、及び、前記第二被係止部は前記カートリッジが前記装着部から取り外される際に前記装着部係止部材との係止状態が解除されることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記カートリッジは、電子写真感光体ドラムと前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス部材とを一体に有して、前記画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジ、又は、前記カートリッジは、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ローラと前記現像ローラが前記静電潜像の現像に用いる現像剤を収納する現像剤収納部とを一体に有して、前記本体に着脱可能な現像カートリッジであることを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。
11. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置の本体に設けられた装着部にカートリッジを移動させるためのカートリッジ保持部材であって、
    前記カートリッジを前記装着部に装着する際に、前記カートリッジを前記本体の外側から前記装着部まで移動させるために、前記カートリッジの有する第一被係止部と解除可能に係止する係止部材と、
    前記係止部材による前記カートリッジとの係止状態を解除するために、前記本体に設けられた係止解除部材が前記係止部材と接触するように設けられた空間部と、
    を有することを特徴とするカートリッジ保持部材。
12. 更に、前記カートリッジ保持部材は、前記カートリッジ保持部材が前記カートリッジを前記装着部に移動させる際に、操作者が前記カートリッジ保持部材を操作するための操作部を有することを特徴とする請求項１１に記載のカートリッジ保持部材。
13. 前記操作部は、操作者が前記カートリッジ保持部材を持ち運ぶ際に把持する把持部である、又は、操作者が、前記本体に回転可能に取り付けられている前記カートリッジ保持部材を前記本体内へ移動する際に把持する把持部であることを特徴とする請求項１２に記載のカートリッジ保持部材。

Images