JP6400167B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）などの画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、現像剤を収容する現像剤収容部と現像ローラ等の現像部材をユニット化した現像カートリッジを装置本体に対して着脱する構成が知られている。また感光体とこれに作用するプロセス部材とを一体にユニット化したプロセスカートリッジを装置本体に対して着脱する構成が知られている。このようなカートリッジ方式によれば、現像剤、現像ローラ、感光体などが寿命に到達したとき、カートリッジを交換することで部材の交換を簡単にすることができる。

また特許文献１では、画像形成装置の装置本体の内外を移動可能な引出部材（支持部材）に対して現像カートリッジを着脱する構成が開示されている。

特開２００７−１２１９８３号公報

近年、画像形成装置を卓上に設置して使用するケースが増加しており、装置本体の小型化が望まれている。また特許文献１に記載の構成のように、カートリッジを着脱する引出部材を有する構成では、装置本体の小型化を図るに当たり、引出部材が移動するためのスペースを縮小させることが望ましい。

そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、装置本体の内外を移動可能な支持部材に対してカートリッジを着脱する画像形成装置において、装置本体の小型化に対応することができる画像形成装置を提供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、装置本体に支持され、感光体を備える感光体ユニットと、駆動力が伝達されるカップリングと、前記感光体に供給する現像剤を収容する収容部と、を備えるカートリッジと、前記カートリッジが支持される支持部材であって、装置本体の内側に位置し、前記カートリッジが装置本体に装着される内側位置と、装置本体の外側の外側位置との間を移動可能な支持部材と、を備え、前記支持部材が前記内側位置にあるとき、前記感光体ユニットと前記カートリッジは、前記支持部材の移動方向から見て重なる位置に配置され、前記支持部材が前記内側位置から前記外側位置へ移動する間に、前記カートリッジは、前記支持部材に対して前記カップリングの回転中心を中心として回転することにより、前記内側位置にあるときの第１の位置から、前記支持部材が前記内側位置から前記外側位置へ移動する際に前記カートリッジが前記感光体ユニットと干渉しない第２の位置へ変位することを特徴とする。

本発明によれば、装置本体の内外を移動可能な支持部材に対してカートリッジを着脱する画像形成装置において、装置本体の小型化に対応することができる。

画像形成装置の断面概略図である。 引出部材を引き出した状態の画像形成装置の断面概略図である。 現像カートリッジの断面概略図である。 現像カートリッジの分解斜視図である。 現像カートリッジの外観斜視図である。 現像カートリッジの外観斜視図である。 引出部材の斜視概略図である。 現像カートリッジを装置本体から取り外すときの現像カートリッジの側面拡大図である。 現像カートリッジを装置本体から取り外すときの現像カートリッジの側面拡大図である。 現像カートリッジを装置本体から取り外すときの現像カートリッジの側面拡大図である。 現像カートリッジが直立姿勢の時と傾斜姿勢の時の現像カートリッジの側面拡大図である。 現像カートリッジを装置本体に装着するときの現像カートリッジの側面拡大図である。

（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

画像形成装置Ａは、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色のトナー（現像剤）により記録媒体に画像を形成する電子写真方式のカラー画像形成装置であり、外部ホスト装置３００から制御部１００に入力された画像情報に基づいて画像形成を行う。なお、本実施形態では記録媒体としてシートＳを使用し、シートＳとしては普通紙やＯＨＰシートなどが想定される。また外部ホスト装置３００としてはパソコン、イメージリーダ、ファクシミリ、ネットワーク等が想定される。

図１に示す様に、画像形成装置ＡはシートＳにトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートＳを供給するシート給送部と、シートＳにトナー像を定着させる定着部と、を備える。

画像形成部は、感光体ユニット８（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ）、現像カートリッジＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）、中間転写ユニット１１、レーザスキャナユニット９１などを備える。

中間転写ユニット１１は、一次転写ローラ１６（１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ）、中間転写ベルト１２、二次転写ローラ１７、二次転写対向ローラ１４、駆動ローラ１３、テンションローラ１５などを備える。また中間転写ベルト１２は、可撓性を有する無端状のベルトであり、二次転写対向ローラ１４、テンションローラ１５、駆動ローラ１３に張架されている。そして駆動ローラ１３が不図示の駆動源から駆動力を受けて回転することで、中間転写ベルト１２が矢印Ｃ方向に回転する。

感光体ユニット８は、ドラム型の電子写真感光体である感光体ドラム４（像担持体）、帯電ローラ５、クリーニングブレード７、クリーニング容器２９などを備える。なお、４つの感光体ユニット８は全て同じ構成である。

感光体ドラム４は、軸受部材８０（図８参照）によって回転可能に支持されており、不図示のモータの駆動力を得て矢印Ｄ方向に回転駆動する。帯電ローラ５は、クリーニング容器２９に回転可能に支持され、感光体ドラム４の表面に接触して従動回転し、帯電電圧（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。クリーニングブレード７は、クリーニング容器２９に固定されており、先端の弾性ゴム部を感光体ドラム４の回転方向に対してカウンター方向に所定の圧をもって感光体ドラム４表面に当接して設けられている。

現像カートリッジＰは、トナーとして一成分非磁性現像剤を用いた接触現像装置であり、回転可能に支持された現像ローラ６（現像剤担持体）を備える。現像カートリッジＰは、不図示の押圧部材の弾性力により感光体ユニット８に対して押圧されており、これにより現像ローラ６は感光体ドラム４と当接する。また現像カートリッジＰは、トナーを収容するトナー収容部２６ｃ（図３参照）を備える。なお、各々の現像カートリッジＰは、トナー収容部２６ｃに収容するトナーの色が異なる以外は同様の構成である。現像カートリッジＰの詳しい構成については後述する。

また、画像形成により現像カートリッジＰ内のトナーが消費された場合、ユーザは現像カートリッジＰを交換することで再度画像形成を行うことができる。現像カートリッジＰの交換は、引出部材５１に対して現像カートリッジＰを着脱してフロントアクセスすることにより行う。

図２は引出部材５１を引き出した状態の画像形成装置Ａの断面概略図である。図２に示す様に、引出部材５１は、装置本体２に対して開閉可能に設けられたドア３（開閉部材）を開くことで形成される開口から、レール部材４５に沿って矢印Ｇ１、Ｇ２方向に直線移動（押し込み／引き出し）可能に構成されている。そして、装置本体２の内側の現像カートリッジＰが装置本体２に装着される内側位置から、装置本体２の外側の外側位置の間を移動する。各々の現像カートリッジＰは、引出部材５１に対して矢印Ｊ１、Ｊ２方向に着脱され、装着時には感光体ドラム４の軸線方向が引出部材５１の移動方向と直交する方向になるように移動方向に並べて配列される。

なお、以下の説明では、引出部材５１の引き出し移動方向（矢印Ｇ２方向）を引出方向といい、押し込み移動方向（矢印Ｇ１方向）を押込方向という。引出方向と押込方向は実質的に水平の方向である。

次に、画像形成動作について説明する。図１に示す様に、まず制御部１００が画像形成信号を発することにより、ピックアップローラ２０によってシート積載部１９に積載収納されたシートＳが画像形成部に送り出される。

一方、画像形成部においては、感光体ドラム４が帯電ローラ５によって表面を帯電させられる。そしてレーザスキャナユニット９１が、内部に備える不図示の光源からレーザ光Ｚを出射し、各色の画像情報に応じてレーザ光Ｚを各色に対応する感光体ドラム４上に照射する。これにより感光体ドラム４の表面上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。その後、現像ローラ６に現像電圧（現像バイアス）が印加されることにより、現像ローラ６から感光体ドラム４表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像が形成される。

各々の感光体ドラム４上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ１６にトナーの帯電極性と逆極性の電圧（転写バイアス）が印加されることで中間転写ベルト１２にそれぞれ一次転写される。これにより、中間転写ベルト１２上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色フルカラーのトナー像が合成されて形成される。

次に、中間転写ベルト１２が矢印Ｃ方向に回転することで、一次転写されたトナー像が中間転写ベルト１２の回転により回転方向下流にある二次転写ローラ１７と二次転写対向ローラ１４とで形成される二次転写部に到達する。そして、シートＳがレジストローラ９２により所定の制御タイミングで二次転写部に導入され、トナー像がシートＳに転写される。

その後、トナー像が転写されたシートＳは、定着装置２１へ導入され、定着ニップ部において加熱・加圧されてトナーがシートＳに定着される。その後、シートＳは定着装置２１を出て、フルカラー画像形成物として排出ローラ２２により排出トレイ２３に排出される。このような画像形成動作によってシートＳ上に画像形成を行う。

なお、トナー像を中間転写ベルト１２に転写後、感光体ドラム４表面に残ったトナーはクリーニングブレード７によって除去され、クリーニング容器２９内の不図示の回収トナー収容部に収容される。

＜現像カートリッジ＞
次に、現像カートリッジＰの構成について説明する。前述した通り、各々の現像カートリッジＰの構成は収容するトナーの色が異なる以外は同様の構成である。なお、以下の説明において、装置本体２のドア３が配置された側を正面、正面と反対側の面を背面とし、正面から装置本体２を見て右側を駆動側、左側を非駆動側と称す。

図３は現像カートリッジＰの断面概略図、図４は分解斜視図である。図３、４に示す様に、現像カートリッジＰは、現像ローラ６の回転軸線方向を長手方向とする横長の形状である。また現像ローラ６の他に、トナー収容部２６ｃ（収容部）、現像枠体２６、現像ブレード３１、現像剤供給ローラ３３、現像端部シール部材３４（３４Ｒ、３４Ｌ）、可撓性シート部材３５、供給ローラ軸シール３７（３７Ｒ、３７Ｌ）などを備える。

現像ローラ６は、現像枠体２６の開口部２６ａに配置され、回転軸である芯金６ａの両端部が現像枠体２６の両側面に取り付けられた駆動側軸受３８、非駆動側軸受３９によって回転自在に支持されている。また、芯金６ａの駆動側端部には現像ローラギア４０が配置され、現像駆動入力ギア４２と噛み合っている。

現像剤供給ローラ３３は、現像枠体２６の開口部２６ａに配置され、回転軸である芯金３３ａの両端部は現像枠体２６の両側面に取り付けられた駆動側軸受３８、非駆動側軸受３９によって回転自在に支持されている。また、芯金３３ａの駆動側端部には供給ローラギア４１が配置され、現像駆動入力ギア４２と噛み合っている。

現像駆動入力ギア４２は、現像駆動カップリング４２ａを備える。この現像駆動カップリング４２ａに対して装置本体２側の駆動出力カップリング（不図示）が係合して装置本体２の駆動モータ（不図示）の駆動力の伝達がなされる（駆動力が入力される）。これにより、現像ローラ６と現像剤供給ローラ３３が図３に示す矢印Ｅ方向、矢印Ｆ方向に所定の速度で回転駆動される。

これらの現像ローラギア４０、供給ローラギア４１、現像駆動入力ギア４２は、駆動側端部において、サイドカバー部材４３に覆われている。またサイドカバー部材４３は、現像駆動入力ギア４２ギアを回転自在に支持する。

現像ブレード３１は、弾性を有する厚み０．１ｍｍ程度の金属薄板であり、現像ローラ６の回転軸線方向に長い部材である。また現像枠体２６に支持板金３２が取り付けられることで現像枠体２６に支持されている。また現像ブレード３１の短手方向の自由端は、現像ローラ６の回転方向（図３の矢印Ｅ方向）に対してカウンター方向に当接している。また現像ブレード３１と支持板金３２との間にはトナー漏れを防止するための現像ブレード下シール３６が設けられている。

画像形成時においては、駆動により現像剤供給ローラ３３と現像ローラ６とが回転して摺擦することでトナー収容部２６ｃ内の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ともに、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の接触部において、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て潜像を現像させる。

また、現像枠体２６の開口部２６ａの両端には、現像端部シール部材３４Ｒ・３４Ｌが配置されている。そして、現像ブレード３１及び現像ローラ６と現像枠体２６との隙間からトナーが漏れることを防止する。

また、現像枠体２６の開口部２６ａにおける現像ブレード３１と対向する側には、可撓性シート部材３５が現像ブレード３１の長手方向に沿って現像ローラ６と当接して設けられている。可撓性シート部材３５は、現像枠体２６と現像ローラ６との隙間からトナーが漏れることを防止する。

また、現像剤供給ローラ３３の芯金３３ａにおける現像枠体２６の外側に露出した部分には、供給ローラ軸シール３７Ｒ・３７Ｌが装着されている。供給ローラ軸シール３７Ｒ・３７Ｌは、現像枠体２６に設けられた芯材通し穴２６ｂと芯金３３ａとの隙間からトナーが漏れることを防止する。

図５は現像カートリッジＰを駆動側から見た外観斜視図であり、図６は非駆動側から見た外観斜視図である。図５、図６に示す様に、現像カートリッジＰは、引出部材５１と係合する中心軸４７（４７ａ、４７ｂ）と、回転止め４８（４８ａ、４８ｂ）を長手方向の両側面に備える。また現像カートリッジＰを把持するための把手２６ｄが現像枠体２６と一体的に設けられている。

具体的には、駆動側側面においては、サイドカバー部材４３と一体的に中心軸４７ａが形成されている。また回転止め４８ａは、矢印Ｈ１、Ｈ２方向に移動可能に支持され、付勢バネ４４により矢印Ｈ１方向に付勢されている。また現像駆動カップリング４２ａが中心軸４７ａと同軸上に配設されている。図４に示すように、中心軸４７ａは円環形状のリブ（円環形状部）であり、図５に示すように中心軸４７ａの円環形状は、現像駆動カップリング４２ａと同軸で、現像駆動カップリング４２ａの周囲を囲んで配置される。

また非駆動側側面においては、非駆動側軸受３９と一体的に中心軸４７ｂが形成されている。また回転止め４８ｂは、矢印Ｈ１、Ｈ２方向に移動可能に支持され、付勢バネ４４により矢印Ｈ１方向に付勢されている。

＜支持部材＞
次に、支持部材としての引出部材５１の構成について説明する。

図７は、引出部材５１の斜視概略図である。図７に示す様に、引出部材５１には、現像カートリッジＰを装着するための４つのカートリッジ装着部５４（５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ）が一列に並んで設けられている。なお、４つのカートリッジ装着部５４の構成は全て同じであり、また駆動側と非駆動側も同じ構成である。このため、図７においてはカートリッジ装着部５４Ｃ、５４Ｋのみ図示する。また以下の説明では、カートリッジ装着部５４Ｋの駆動側の構成を説明し、非駆動側の構成の説明は省略する。

カートリッジ装着部５４Ｋの長手方向両端部には、現像カートリッジＰＫが有する中心軸４７ａと係合する第一係合溝５２と、回転止め４８ａと係合する第二係合溝５３が設けられている。

第一係合溝５２は、中心軸４７ａと係合した際に、現像カートリッジＰＫが鉛直上下方向（矢印Ｊ１、Ｊ２方向）にのみ移動可能となるように鉛直方向に開放された鉛直溝部５２ａを有する。また鉛直溝部５２ａよりも現像カートリッジＰＫの装着方向（矢印Ｊ１方向）の上流側に、引出部材５１の引出方向（矢印Ｇ２方向）に傾斜し、且つ、鉛直溝部５２ａの溝幅ｍ１よりも広い溝幅ｍ２に形成された傾斜溝部５２ｂを有する。さらに傾斜溝部５２ｂの傾斜面の途中には垂直面５２ｃを有する。

第二係合溝５３は、回転止め４８ａと係合した際に、現像カートリッジＰＫが鉛直上下方向（矢印Ｊ１、Ｊ２方向）にのみ移動可能となるように鉛直方向に開放された鉛直溝部５３ａを有する。また鉛直溝部５２ａよりも現像カートリッジＰＫの装着方向（矢印Ｊ１方向）の上流側に、引出部材５１の引出方向（矢印Ｇ２方向）に傾斜し、且つ、鉛直溝部３２ａの溝幅ｎ１よりも広い溝幅ｎ２に形成された傾斜溝部５３ｂを有する。さらに傾斜溝部５３ｂの傾斜面の途中には垂直面５３ｃを有する。

引出部材５１が内側位置に位置し、現像カートリッジＰＫが装置本体２に装着されている時、装置本体２に設けられた不図示の押圧部材の押圧力により中心軸４７ａが鉛直溝部５２ａと係合した状態になる。また回転止め４８ａと鉛直溝部５３ａとが係合した状態になる。このように現像カートリッジＰは、中心軸４７と回転止め４８により引出部材５１に対する位置が決められ、上下方向にのみ移動可能な状態で装置本体２の所定の装着位置に装着される。つまり、中心軸４７は、現像カートリッジＰの引出部材５１に対する位置を決める位置決め部である。

＜カートリッジの装置本体への着脱＞
次に、現像カートリッジＰの装置本体２への着脱について説明する。

まず、現像カートリッジＰを装置本体２から取り出す時の動作について説明する。なお、現像カートリッジＰを装置本体２に着脱する動作は駆動側と非駆動側で同じであるため、ここでは駆動側側面から見た動作のみ説明する。また、各々の現像カートリッジＰは同じ動作で着脱されるため、ここでは１つの現像カートリッジＰの動作を説明する。

まず現像カートリッジＰが装置本体２に装着された状態（図１の状態）から現像カートリッジＰを取り出すとき、ドア３（図１、２参照）をヒンジ軸３ａ中心に回動させて開いた状態にする。このとき、ドア３を開く動作に連動して、現像カートリッジＰの現像駆動カップリング４２ａに対する装置本体２側の駆動出力部の接続と、現像カートリッジＰに対する装置本体２側の電圧（各種バイアス）出力部の接続が解除される。また現像カートリッジＰに対する押圧部材の当接が解除される。またレール部材４５が鉛直方向の上方（矢印Ｊ２方向）に移動し、感光体ドラム４と現像ローラ６とが離間する。

図８は、ドア３を開いた状態の現像カートリッジＰの側面拡大図である。図８に示す様に、ドア３を開いた状態では、現像カートリッジＰの中心軸４７ａと回転止め４８ａは、引出部材５１の鉛直溝部５２ａ、５３ａとそれぞれ係合した状態となっている。従って、現像カートリッジＰは矢印Ｊ１、Ｊ２方向にのみ移動可能な状態となっている。また引出部材５１が内側位置に位置する状態、並びに、この状態では、引出部材５１の移動方向から見て、現像カートリッジＰと感光体ユニット８は、重なる位置に配置されている。このようにレイアウトすることで装置本体２をコンパクト化することができる。

図９は、図８の状態から引出部材５１を引出方向（矢印Ｇ２方向）に移動させたときの現像カートリッジＰの側面拡大図である。図９に示す様に、引出部材５１を引出方向に移動させていくと、現像カートリッジＰの被ガイド部４３ａが、感光体ユニット８の軸受部材８０に設けられたガイド面８０ａに当接する。

その後、引出部材５１をさらに引出方向に移動させると、現像カートリッジＰの被ガイド部４３ａがガイド面８０ａに沿って上方向に移動し、現像カートリッジＰは鉛直溝部５２ａ、５３ａに沿って上昇する。この上昇により中心軸４７ａと鉛直溝部５２ａとの係合が外れ、また回転止め４８ａと鉛直溝部５３ａとの係合が外れる。従って、現像カートリッジＰは傾斜溝部５２ｂ、５３ｂに沿った方向への移動が許容されるようになる。

次に、引出部材５１をさらに引出方向に移動させると、被ガイド部４３ａがガイド面８０ａに沿ってさらに上方に移動する。これにより、現像カートリッジＰは、傾斜溝部５２ｂ、５３ｂに沿って斜め上方に移動を始める。

図１０は、図９の状態から引出部材５１を引出方向（矢印Ｇ２方向）に移動させたときの現像カートリッジＰの側面拡大図である。図１０に示す様に、引出部材５１をさらに引出方向に移動させると、中心軸４７ａが傾斜溝部５２ｂの途中に設けられた垂直面５２ｃに当接する。

この状態で引出部材５１を引出方向に移動させると、現像カートリッジＰは中心軸４７ａを中心に矢印Ｗ１方向に回転する。現像カートリッジＰが回転中、中心軸４７は傾斜溝部５２ｂと垂直面５２ｃとに接触し、中心軸４７の回転中心の位置は変わらない状態である。このように傾斜溝部５２ｂと垂直面５２ｃは中心軸４７と接触して現像カートリッジＰの回転中心を決める回転時位置決め部である。なお、上述したように現像駆動カップリング４２ａは中心軸４７と同軸に配置される。このため、現像カートリッジＰが、中心軸４７ａを中心に矢印Ｗ１方向に回転するということは、現像カートリッジＰが、現像駆動カップリング４２ａの回転中心を中心に矢印Ｗ１方向に回転することと同義である。この回転により、現像カートリッジＰの引出部材５１に対する位置は、内側位置で装置本体２に装着されたときの直立姿勢（第１の位置）から、引出部材５１が移動する際に現像カートリッジＰと感光体ユニット８とが干渉しない姿勢（第２の位置）に変位する。具体的には、直立姿勢と比べて、現像カートリッジＰの鉛直方向の上端部の位置が引出部材５１の引出方向（移動方向）にシフトするように傾斜した傾斜姿勢になり、これにより引出方向において現像カートリッジＰと感光体ユニット８とが重ならなくなる。つまり、ガイド面８０ａは、装置本体２に配置され、現像カートリッジＰと当接して現像カートリッジＰを直立姿勢から傾斜姿勢に変位させるガイド部材である。

またガイド面８０ａに沿って被ガイド部４３ａが上方に移動する過程で、現像カートリッジＰの自重により回転止め４８ａが矢印Ｈ１方向に移動して付勢バネ４４が圧縮され、回転止め４８ａは付勢バネ４４により矢印Ｈ２方向に付勢された状態となる。

そして被ガイド部４３ａとガイド面８０ａとの当接が外れる位置まで引出部材５１が移動すると、回転止め４８ａは傾斜溝部５３ｂとの係合が外れ、垂直面５３ｃと当接する。このとき、付勢バネ４４が回転止め４８ａを矢印Ｈ２方向に付勢する付勢力は、現像カートリッジＰを垂直面５２ｃと垂直面５３ｃとの間で突っ張る方向にかかった状態となる。これにより、現像カートリッジＰの傾斜姿勢が保持される。なお、付勢バネ４４の付勢力やバネ長さについては、垂直面５２ｃと垂直面５３ｃとの間に作用する矢印Ｈ２方向の付勢力が現像カートリッジＰの傾斜姿勢を保持できるよう設定される。

このように、現像カートリッジＰが、引出部材５１に対して、現像駆動カップリング４２ａの回転中心を中心に矢印Ｗ１方向に回転することで、現像カートリッジＰを回転させるのに必要なモーメントが大きくなることを抑制している。一般的に現像駆動カップリング４２ａの回転中心は、現像カートリッジＰの重心の近くに配置される。このため、現像カートリッジＰの回転中心を現像駆動カップリング４２ａの回転中心と一致させることで、現像カートリッジＰの回転中心を現像カートリッジＰの重心の近くに配置できる。その結果、現像カートリッジＰを回転させるのに必要なモーメントが大きくなることを抑制することができる。

また、引出部材５１の鉛直溝部５２ａ位置決めされる被位置決め部として機能する中心軸４７ａに、現像カートリッジＰの回転中心としての機能を持たせている。このため、現像カートリッジＰに中心軸４７ａとは別に現像カートリッジＰの回転中心として機能する部分を設ける場合と比べ、現像カートリッジＰを小型化することができる。

その後、引出部材５１が装置本体２の外側の外側位置まで引き出され、現像カートリッジＰは引出部材５１に対して着脱交換される。なお、引出部材５１は現像カートリッジＰの傾斜姿勢が保持されたまま外側位置まで移動するため、現像カートリッジＰは感光体ユニット８と干渉することはない。

このように、引出部材５１を内側位置から外側位置に移動させるとき、現像カートリッジＰの引出部材５１に対する姿勢を直立姿勢から傾斜姿勢に変位させる。これにより、引出部材５１が内側位置にあるとき、引出方向において現像カートリッジＰと感光体ユニット８が重なる位置に配置される構成であっても、重ならない位置まで引出部材５１を持ち上げることなく、引出部材５１を外側位置まで移動させることができる。同様に、現像カートリッジＰを感光体ユニット８と重ならない位置まで持ち上げることなく、引出部材５１を外側位置まで移動させることができる。つまり、図１１に示す様に、現像カートリッジＰの姿勢が直立姿勢から傾斜姿勢に変位することで、現像カートリッジＰの鉛直方向の下端部がｗの長さだけ上方に移動する。従って、引出部材５１の移動方向から見て現像カートリッジＰと感光体ユニット８が重なるように配置して装置本体２をコンパクト化した構成であっても、引出部材５１を外側位置まで移動することができ、装置本体２の小型化に対応することができる。

また直立姿勢と比べて現像カートリッジＰの鉛直方向上端部の位置が引出方向にシフトする姿勢に変位させることで、直立姿勢に比べて、現像カートリッジＰの鉛直方向の上端部から下端部までの距離Ｌ（図１１）を短くすることができる。従って、この構成により、現像カートリッジＰが装着された引出部材５１が移動するために必要なスペースを縮小することができ、画像形成装置Ａの装置本体２の更なる小型化が可能になる。

また、現像カートリッジＰの姿勢の変位が引出部材５１の移動動作に連動して行なわれるため、現像カートリッジＰの姿勢を変位させるための別途の操作が要求されず、ユーザの操作性が向上する。

次に、現像カートリッジＰを装置本体２に装着するときの動作について説明する。

図１２は、現像カートリッジＰが引出部材５１に新たに装着され、引出部材５１が装置本体２の内側に移動した時の現像カートリッジＰの側面拡大図である。図１１に示す様に、まず外側位置において、現像カートリッジＰが矢印Ｊ１方向から引出部材５１に装着され、現像カートリッジＰが交換される。

このとき、現像カートリッジＰの自重により回転止め４８ａが矢印Ｈ１方向に移動して付勢バネ４４が圧縮され、回転止め４８ａは付勢バネ４４により矢印Ｈ２方向に付勢された状態となる。この付勢バネ４４の付勢力により、現像カートリッジＰは垂直面５２ｃと垂直面５３ｃとの間で突っ張られた状態となり、現像カートリッジＰは傾斜姿勢で保持される。

次に、引出部材５１を押込方向（矢印Ｇ２方向）に移動させる。このとき、現像カートリッジＰは傾斜姿勢が維持されたまま、感光体ユニット８に干渉することなく装置本体２の内側まで移動する。

次に、引出部材５１を装置本体２の内側に移動させた後、ドア３（図１、２参照）をヒンジ軸３ａ中心に回動させて閉じた状態にする。

このとき、図１２に示す様に、ドア３を閉じる動作に連動して、現像カートリッジＰの中心軸４７ａよりも回転止め４８ａ側の位置で、現像カートリッジＰの上面部を不図示の装置本体２に設けられた押圧部材が下方（矢印Ｑ方向）に押圧する。この押圧力により、現像カートリッジＰは中心軸４７ａを中心に矢印Ｗ２方向に回転し、中心軸４７ａと鉛直溝部５２ａとが係合する。また回転止め４８ａと鉛直溝部５３ａとが係合する。このようにして現像カートリッジＰは傾斜姿勢から直立姿勢に変位し、上下方向にのみ移動可能な状態となる。

またドア３を閉じる動作に連動して、レール部材４５が鉛直下方（矢印Ｊ１方向）に移動し、引出部材５１も下方に移動する。これにより、押圧部材の押圧力によって現像ローラ６と感光体ドラム４とが当接する。また現像カートリッジＰの現像駆動カップリング４２ａに対する装置本体２側の駆動出力部の接続と、現像カートリッジＰに対する装置本体２側の電圧（各種バイアス）出力部の接続がなされる。

このようにして現像カートリッジＰが装置本体２に対して所定の装着位置に装着された状態となり、画像形成装置Ａは画像形成動作が可能な状態となる。

なお、本実施形態では、現像カートリッジＰと当接して現像カートリッジＰを傾斜姿勢に変位させるガイド部材８０ａを感光体ユニット８に配置した。しかし本発明はこれに限らず、例えば装置本体２の両側面などにガイド部材を設ける構成や、中間転写ユニット１１の一部にガイド部材を設ける構成としてもよい。また、現像カートリッジＰが傾斜する方向に関しては、現像カートリッジＰの姿勢が変位して高さが低くなる構成であれば、引出部材５１の移動方向に限らず、移動方向と逆方向や移動方向と直交する方向に傾斜する構成にしてもよい。

また本実施形態では、引出部材５１に着脱するカートリッジとして複数の現像カートリッジＰを例示して説明したものの、本発明はこれに限定されない。すなわち、カートリッジは単数でもよく、また現像剤を収容する収容部を備えた現像剤カートリッジや、感光体ドラムを備えた感光体カートリッジでもよい。なお、感光体ドラムを備えた感光体カートリッジに本発明を適用する場合、感光体カートリッジは、引出部材５１の引出方向において、装置本体に支持され、現像スリーブを備える現像ユニットと重ならないように姿勢を変位させる。

また本実施形態では、現像カートリッジＰが装置本体２に装着された状態のとき、現像ローラ６は不図示の押圧部材により感光体ドラム４に常時当接する構成である。しかし、不図示の押圧部材により現像カートリッジＰが押圧されることで、現像ローラ６が感光体ドラム４から所定の距離を保って位置決めされる構成でもよい。更に、非画像形成時に押圧部材の押圧力を解除する機構を設け、非画像形成時には現像ローラ６を感光体ドラム４から離間させるなどして、画像形成時よりも現像ローラ６を感光体ドラム４から離す構成としてもよい。

また本実施形態では像担持体として電子写真感光体を用いる構成について説明した。しかし本発明はこれに限られず、例えば像担持体として静電記録誘電体を用いる構成や磁気記録磁性体を用いる構成としてもよい。

また画像形成装置は、中間転写方式のものに限られず、像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に直接転写する方式の画像形成装置であってもよい。またモノカラーの画像形成装置であってもよい。

２…装置本体
３…ドア（開閉部材）
４…感光体ドラム（像担持体）
６…現像ローラ（現像剤担持体）
２６ｃ…トナー収容部（収容部）
４２ａ…現像駆動カップリング（カップリング）
４４…付勢バネ（付勢手段）
４７…中心軸（位置決め部、円環形状部）
５１…引出部材（支持部材）
８０ａ…ガイド面（ガイド部材）
Ａ…画像形成装置
Ｐ…現像カートリッジ（カートリッジ）

Claims (10)

1. 装置本体に支持され、感光体を備える感光体ユニットと、
   駆動力が伝達されるカップリングと、前記感光体に供給する現像剤を収容する収容部と、を備えるカートリッジと、
   前記カートリッジが支持される支持部材であって、装置本体の内側に位置し、前記カートリッジが装置本体に装着される内側位置と、装置本体の外側の外側位置との間を移動可能な支持部材と、
   を備え、
   前記支持部材が前記内側位置にあるとき、前記感光体ユニットと前記カートリッジは、前記支持部材の移動方向から見て重なる位置に配置され、
   前記支持部材が前記内側位置から前記外側位置へ移動する間に、前記カートリッジは、前記支持部材に対して前記カップリングの回転中心を中心として回転することにより、前記内側位置にあるときの第１の位置から、前記支持部材が前記内側位置から前記外側位置へ移動する際に前記カートリッジが前記感光体ユニットと干渉しない第２の位置へ変位することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記カートリッジと当接して前記カートリッジを前記第２の位置に変位させるガイド部材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. 前記カートリッジは前記カップリングの周囲を囲んで配置される円環形状部を備え、
   前記カートリッジは、前記円環形状部が回転時位置決め部に接触した状態で回転することで前記第１の位置から前記第２の位置へ変位す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。
4. 前記回転時位置決め部は前記支持部材に設けら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。
5. 前記円環形状部は、前記支持部材と係合し、前記カートリッジの前記支持部材に対する位置を決める位置決め部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。
6. 前記第２の位置にある前記カートリッジは、前記第１の位置にある前記カートリッジと比べて、前記カートリッジの鉛直方向の上端部から下端部までの距離が短い姿勢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. 前記第２の位置にある前記カートリッジは、前記第１の位置にある前記カートリッジと比べて、前記カートリッジの鉛直方向の上端部の位置が前記支持部材の前記移動方向にシフトするように傾斜していることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記カートリッジが前記第２の位置にあるとき、前記支持部材に対して前記カートリッジを付勢して前記カートリッジを前記第２の位置で保持する付勢手段を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記カートリッジは、前記収容部に収容された前記現像剤を前記感光体に供給する現像剤担持体を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 装置本体に対して開閉可能な開閉部材を備え、
    前記開閉部材が閉じられる動作と連動して前記感光体と前記現像剤担持体とが当接し、前記開閉部材が開かれる動作と連動して前記感光体と前記現像剤担持体とが離間することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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