JP6598472B2 - カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体、及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、画像形成装置の装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。
プロセスカートリッジ方式によれば、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザ自身で行うことができるので、格段に利便性を向上させることができる。
このため、このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。しかし、このようなカートリッジ方式の電子写真画像形成装置においては、機能の一致するカートリッジ（以下、適合するカートリッジ）のみでなく機能の一致しないカートリッジ（以下、適合しないカートリッジ）も装着されてしまう場合がある。

そこで、上記問題を解決するための構成として、特許文献１には、次のような構成で、適合しないカートリッジの誤挿入を阻止できる画像形成装置が開示されている。この画像形成装置には、カートリッジの装着方向に延びる外側面に第１のボスと第２のボスが設けられ、画像形成装置本体には第１のボスと係合可能な第１の挿入ガイド部と、第２のボスと係合可能な第２の挿入ガイド部とで構成される可動台が設けられている。そして、適合しないカートリッジが挿入される場合には、第１のボスによって移動した可動台に対して、第２のボスと第２の挿入ガイド部とが係合できないことで、誤挿入が阻止される。

特開２０１４−６６７９４号公報

従来の構成では、カートリッジ（感光体を有するクリーニング装置）の装着方向に延びた外側面に誤挿入防止構成を配置している。このため、画像形成装置本体に対して複数のカートリッジを装着する構成においては、隣接するカートリッジ間に誤挿入防止構成を配置する為のスペースを確保する必要がある。一方、装置の設置スペースの省スペース化や、安価な画像形成装置の提供が求められており、装置の小型化が求められている。

本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、クリーニング装置が画像形成装置本体に装着される際に、互いに適合しない場合には、クリーニング装置の挿入を防止するとともに、画像形成装置の小型化を可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
画像形成装置の装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
感光ドラムと、
前記感光ドラムが回転可能になるように前記感光ドラムを支持するドラム枠体と、
を有し、
前記ドラム枠体は、前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態において前記感光ドラムに形成された静電像を現像するための現像剤を担持する現像ローラを支持する現像枠体に対向する対向面を有し、
前記対向面の前記カートリッジの装着方向の下流側の端部にある端部領域には、適合する前記装置本体に対する装着を許容し、適合しない画像形成装置の装置本体に対する装着を許容しないように構成され且つ前記対向面から突出した突出部が設けられていることを特徴とする。

また、装置本体と、
感光ドラムと、前記感光ドラムが回転可能になるように前記感光ドラムを支持するドラム枠体と、を有し、前記装置本体に着脱可能なカートリッジと、
前記感光ドラムに形成された静電像を現像するための現像剤を担持する現像ローラと、前記現像ローラを支持する現像枠体と、を有する現像装置と、
を備える画像形成装置において、
前記ドラム枠体は、前記現像枠体と対向する対向面を有し、
前記対向面の前記カートリッジの装着方向の下流側の端部にある端部領域には、適合する前記装置本体に対する装着を許容し、適合しない画像形成装置の装置本体に対する装着を許容しないように構成され且つ前記対向面から前記現像枠体に向けて突出した突出部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、クリーニング装置が画像形成装置本体に装着される際に、互いに適合しない場合には、クリーニング装置の挿入を防止するとともに、画像形成装置を小型化することが可能となる。

実施例のプロセスカートリッジの要部を示す概略図 実施例の画像形成装置の全体構成について説明するための概略断面図 実施例におけるトナーを収納したプロセスカートリッジの概略断面図 プロセスカートリッジにおける除去トナーの搬送路について説明する図 装置本体における除去トナーの搬送路について説明する図 プロセスカートリッジを装置本体に挿入する構成について説明する図 プロセスカートリッジの要部を示す概略図 プロセスカートリッジの要部、及び装置本体の可動台について示す概略図 装置本体に適合するプロセスカートリッジを挿入したときの動作説明図 装置本体に適合するプロセスカートリッジを取り出すときの動作説明図 プロセスカートリッジの要部、及び装置本体の可動台について示す概略図 プロセスカートリッジの要部を示す概略図 装置本体に適合しないプロセスカートリッジを挿入する際の動作説明図 装置本体に適合しないプロセスカートリッジを挿入する際の動作説明図 装置本体に設けられたストッパ部材について説明するための図 感光体と現像ローラが当接又は離間した状態を示す概略断面図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
ここで、本発明において、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体（以下、感光体）と、この感光体に作用するプロセス手段として少なくとも現像手段と、を一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能なものである。ここで電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置）とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録材（記録媒体）に画像を形成するものである。画像形成装置の例としてはプリンタ（レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、複写機、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、およびこれらの複合機（マルチファンクションプリンタ）などが含まれる。また、本発明において画像形成装置は、画像形成装置本体に対して、感光体を有するクリーニング装置、または、プロセスカートリッジ、のいずれかが複数着脱可能に構成されたものである。

（実施例）
以下、本発明の実施例について説明する。
[画像形成装置の全体的な概略構成]
（画像形成装置の全体構成）
図２は、本実施例の画像形成装置の全体構成について説明するための概略断面図である。
図２に示すように、着脱可能な４個のプロセスカートリッジ７０（７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋ）が装着部材（不図示）によって画像形成装置の装置本体１００に装着されている。プロセスカートリッジ７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するためのものである。ここで、本実施例では、プロセスカートリッジ７０を装置本体１００に装着する際の装着方向の上流側を手前側、装着方向の下流側を奥側と定義する。また、本実施例では、画像形成装置が設置された状態（図２に示す状態）において、上下方向、及び水平方向を定義する。
図２において、各プロセスカートリッジ７０は、装置本体１００内に水平方向に対して傾斜して併設されている。

各プロセスカートリッジ７０には、感光体１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）と、各感光体１に作用するプロセス手段がそれぞれ一体的に配置されカートリッジ化されている。具体的には、プロセスカートリッジ７０は、現像ユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）とクリーニングユニット２６（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ）とを有するように構成されている。プロセス手段としては、帯電部材としての帯電ローラ２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、現像剤担持体としての現像ローラ２５（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ）、クリーニング部材６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）等が感光体１の周囲に配置されている。
ここで、帯電ローラ２は、感光体１の表面を一様に帯電させるものであり、現像ローラ２５は、トナーを担持し、感光体１に形成された潜像（静電像）を、担持したトナーによって現像して可視像化するものである。そして、クリーニング部材６は、感光体１に形成されたトナー像を記録媒体に転写した後に、感光体１に残留したトナーを除去するものである。
また、プロセスカートリッジ７０の下方には、画像情報に基づいて感光体１に選択的な露光を行い、感光体１に潜像を形成するためのスキャナユニット３が設けられている。

装置本体１００の下部には記録材Ｓを収納したカセット１７が装着されている。そして、記録材Ｓが２次転写ローラ６９、定着部７４を通過して装置本体１００の上方へ搬送されるように記録材搬送手段が設けられている。記録材搬送手段として、本実施例では、カセット１７内の記録材Ｓを１枚ずつ分離給送する給送ローラ５４、給送された記録材Ｓを搬送する搬送ローラ対７６、感光体１に形成される潜像と記録材Ｓとの同期を取るためのレジストローラ対５５が設けられている。

また、プロセスカートリッジ７０（７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋ）の上方には各感光体１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）上に形成されたトナー像が転写（１次転写）される中間転写手段としての中間転写ユニット５が設けられている。
中間転写ユニット５は、駆動ローラ５６、従動ローラ５７、１次転写ローラ５８（５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ）、対向ローラ５９、及び、これらのローラにより掛け渡されている転写ベルト９を有する。そして、転写ベルト９はすべての感光体１に対向し、且つ接するように循環移動可能に設けられている。ここで、１次転写ローラ５８（５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ）は、各色の感光体１に対向する位置にそれぞれ配置されている。対向ローラ５９は、２次転写ローラ６９に対向する位置に配置されている。
そして、１次転写ローラ５８（５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ）に電圧が印加される
ことにより、感光体１に形成されたトナー像が転写ベルト９上に転写される１次転写が行われる。
そして、転写ベルト９内に配置された対向ローラ５９と、２次転写ローラ６９への電圧印加により、転写ベルト９上のトナーは、記録材Ｓに転写（２次転写）される。

画像形成に際しては、各感光体１を回転させ、帯電ローラ２によって一様に帯電させた感光体１に、スキャナユニット３から発された画像情報に応じたレーザ光３ａ（図３）によって、感光体１上に画像情報に従った潜像が形成される。感光体１に形成された潜像は、現像ローラ２５により現像されることによって、各感光体１に各色のトナー像が形成される。
この画像形成と同期して、記録材Ｓが、対向ローラ５９と２次転写ローラ６９とが転写ベルト９を介して当接している２次転写位置に、レジストローラ対５５によって搬送される。そして、２次転写ローラ６９に転写バイアス電圧が印加されることで、転写ベルト９上の各色トナー像が記録材Ｓに転写（２次転写）される。
これによって、記録材Ｓにカラー画像が形成される。カラー画像が形成された記録材Ｓは、定着部７４によって加熱、加圧されてトナー像が定着される。その後、記録材Ｓは、排出ローラ７２によって排出部７５に排出される。尚、定着部７４は、装置本体１００の上部に配置されている。

一次転写工程後に各感光体１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング部材６によって除去される。また、二次転写工程後に転写ベルト９上に残留した二次転写残トナーは、転写ベルトクリーニング装置７１によって除去される。除去された転写残トナー（除去トナー）は、画像形成装置１００の除去トナーボックス８６に排出される。除去トナーの搬送方法については、後述する。

（プロセスカートリッジ）
次に、本実施例のプロセスカートリッジ７０について、図３〜図５を用いて説明する。図３は、トナーを収納したプロセスカートリッジ７０の概略断面図である。ここで、各プロセスカートリッジの構成及び動作は、用いるトナーの色が異なることを除いては実質的に同じである。したがって、以下の説明において特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために、図２においてプロセスカートリッジの各構成要素の符号に与えた添字ａ，ｂ，ｃ，ｄを省略して、総括的に説明する。
プロセスカートリッジ７０は、クリーニング装置としてのクリーニングユニット２６と、現像カートリッジ（現像手段）としての現像ユニット４とを有する。クリーニングユニット２６と現像ユニット４は、図３に示すように、隣接して配置されている。クリーニングユニット２６は、感光体１と、帯電ローラ２、クリーニング部材６、及び、これらの部材を支持するクリーニング枠体１４を備えている。そして、現像ユニット４は、現像ローラ２５、及びこれを支持する現像枠体３１を備えている。

感光体１の周上には、前述した通り帯電ローラ２、クリーニング部材６が配置されている。クリーニング部材６はゴムブレードで形成された弾性部材７とクリーニング支持部材８から構成されている。
弾性部材７は、その先端部が、感光体１の表面に、感光体１の回転方向に対してカウンタ方向に当接するように配設されている。そして、クリーニング部材６によって感光体１表面から除去された残留トナー等の除去物は、収容部としての除去トナー室１４ａに落下し収容される。また、除去トナー室１４ａの除去トナーが漏れることを防止するスクイシート２１が感光体１に当接している。そして、クリーニングユニット２６に駆動源である本体駆動モータ（不図示）の駆動力が伝達されることにより、感光体１が画像形成動作に応じて回転駆動される。帯電ローラ２は、帯電ローラ軸受２８を介し、クリーニングユニット２６に回転可能に取り付けられており、帯電ローラ加圧部材４６により感光体１に向
かって加圧され、感光体１に従動回転する。

現像ユニット４の現像ローラ２５の周上には、現像ローラ２５に接触して図３において矢印Ｃ方向に回転するトナー供給ローラ３４と、現像ローラ２５上に担持されるトナーの層厚を規制するための現像ブレード３５がそれぞれ配置されている。また、現像ローラ２５に当接した現像枠体３１からトナーが漏れることを防止するための吹き出し防止シート２０が配置されている。さらに、現像枠体３１のトナー収納室３１ａには、収容されたトナーを撹拌するとともにトナー供給ローラ３４へトナーを搬送するためのトナー搬送部材３６が設けられている。

現像ユニット４は、クリーニングユニット２６のクリーニング枠体１４に固定支持された嵌合軸２４を中心にして、クリーニングユニット２６に対して回転自在に結合されている。また、現像ユニット４は、引張りバネ５３により付勢されている。その為、プロセスカートリッジ７０の画像形成時においては、現像ユニット４は嵌合軸２４を中心に回転し感光体１と現像ローラ２５は当接状態にある。
また、現像ユニット４の現像枠体３１には押圧部３１ｂが設けられ、装置本体１００には、離間レバー５２が設けられている。非画像形成時においては、離間レバー５２が押圧部３１ｂを押しながら図３中Ｌ方向へ移動することで、現像ユニット４は嵌合軸２４を中心に回転し、感光体１と現像ローラ２５が離間する。

次に、除去トナーの搬送形態について説明する。図４は、プロセスカートリッジにおける除去トナーの搬送路について説明するための概略断面図である。図５は、装置本体１００における除去トナーの搬送路について説明するための概略断面図である。
前述した除去トナー室１４ａには、内部に収容された除去トナーを搬送するための搬送路１４ｂが設けられ、搬送路１４ｂ内には搬送スクリュ２７が配置されている。搬送スクリュ２７は、回転軸線方向が、感光体１の回転軸線方向と平行に配設される。
図４のように、搬送路１４ｂの除去トナー搬送方向の下流側端部には、搬送路１４ｂの搬送方向に対して垂直、かつ重力方向に延伸した、除去トナーが通過するための第２搬送路４０（４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ）が配置されている。
除去トナーは、除去トナー室１４ａから搬送スクリュ２７にて回転軸線方向に搬送され、第２搬送路４０から、本体メイン搬送路４３の流入口４１へと排出される。そして、図５のように、除去トナーは本体メイン搬送路４３内に設けられた本体搬送スクリュ４２にて除去トナーボックス８６へと搬送され、収容される。

（装置本体にプロセスカートリッジを挿入する構成）
次に、プロセスカートリッジ７０を装置本体１００に挿入する構成について説明する。図６は、プロセスカートリッジ７０を装置本体１００に挿入する構成について説明するための図である。
装置本体１００には、プロセスカートリッジ７０（７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋ）を着脱するための開口である装置開口部１０１（１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ）が設けられている。各プロセスカートリッジ７０が各装置開口部１０１へ挿入される方向は、各感光体１の回転軸線方向と平行な方向で、図６において手前側から奥側に向かう方向（矢印Ｆ方向）となっている。以下、プロセスカートリッジ７０が装置開口部１０１へ挿入される方向（挿入方向、装着方向）を挿入方向Ｆという。

装置本体１００において、各装置開口部１０１内の上側には、装着上ガイド部１０３（１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ）が設けられ、下側には装着下ガイド部１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ）が設けられている。この装着上ガイド部１０３と装着下ガイド部１０２は、それぞれプロセスカートリッジ７０の挿入方向Ｆに沿って伸びたガイド形状となっている。図３に示すように装着下ガイド部１０２には、クリー
ニング枠体１４の第１被ガイド部１４ｄがガイドされ、装着上ガイド部１０３には、クリーニング枠体１４の第２被ガイド部１４ｅがガイドされる。
ユーザは、装着下ガイド部１０２の挿入方向Ｆ手前側にプロセスカートリッジ７０を載せて、挿入方向Ｆの向きにプロセスカートリッジ７０を、装着上ガイド部１０３と装着下ガイド部１０２とに沿って移動させることによって、装置本体１００への挿入を行う。

[本実施例の特徴的な構成について]
本実施例の特徴は、特定の装置本体１００に適合するプロセスカートリッジ７０のみが、装置本体１００に装着可能であり、装置本体１００に適合しないプロセスカートリッジが間違って装置本体１００に挿入されるのを未然に防止する構成にある。
以下、特定の装置本体１００ａにプロセスカートリッジ７０ａが適合し、特定の装置本体１００Ａにプロセスカートリッジ７０Ａが適合するものとして、本実施例の特徴的な構成について図１、３、７〜１６を用いて説明する。

まず、装置本体１００ａと、装置本体１００ａに対して適合するプロセスカートリッジ７０ａを用いて基本的な構成を説明する。
図１は、プロセスカートリッジ７０の要部を示す概略図であり、プロセスカートリッジ７０と、装置本体１００の可動台１１０ａとの関係について説明するための図である。図７は、プロセスカートリッジ７０ａの要部を示す概略図であり、プロセスカートリッジ７０を図３の矢印Ｐ方向から見た図に相当する。図７においては、説明を分かり易くする為に現像ユニット４を不図示としている。なお、図１，９，１０，１３，１４においては、装置本体１００の可動台１１０ａの位置の変化を分かりやすくするための仮想基準線（２点鎖線）を図示している。

図７に示すように、プロセスカートリッジ７０ａにおいて、クリーニング枠体１４には、挿入方向Ｆ下流側の位置に、係合部として、第１のボス８０と第２のボス８１が設けられている。このとき、第２のボス８１は、第１のボス８０に対して挿入方向Ｆ上流側に配置されている。また、第１のボス８０と第２のボス８１は、レーザ光３ａの光路に対し、現像ユニット４と同じ側に位置している。また、第１のボス８０と第２のボス８１は、隣接するプロセスカートリッジ７０の現像ユニット４（さらに別の現像カートリッジ）に対し、レーザ光３ａの光路を挟んで反対側に位置する。
そして、第１のボス８０と第２のボス８１は、クリーニング枠体１４のうち現像ユニット４に対向する側面に、現像ユニット４の方向に突出して配設されている。

第１のボス８０と第２のボス８１は、図３、図７に示すようにクリーニングユニット２６と現像ユニット４の間に配置されている。また、第１のボス８０と第２のボス８１は、クリーニング枠体１４のうち、レーザ光３ａが通過可能な開口１４ｃ（図３の破線部で示す部分）より挿入方向Ｆ下流側の部分（第１枠体部分）に配設されている。更に、挿入方向Ｆに直交する方向において、クリーニング枠体１４のうち開口１４ｃが存在しない部分に、第１のボス８０と第２のボス８１が配置されている。
このように、クリーニング枠体１４のうち剛性が高い領域に、第１のボス８０と第２のボス８１が配置することで、後述する装置本体１００ａの可動台１１０ａと確実な係合を可能にすることができる。

ここで、図１、図３を用いて、クリーニング枠体１４の開口１４ｃ、及び第１のボス８０と第２のボス８１について説明する。
開口１４ｃは、クリーニングユニット２６において、感光体１中心と、クリーニング枠体１４の第１被ガイド部１４ｄとの間におけるクリーニング枠体１４に配設されている。開口１４ｃは、クリーニングユニット２６と現像ユニット４とが対向する方向（図３において矢印Ｋ方向）に設けられている。画像形成時においては、スキャナユニット３から発
せられたレーザ光３ａは開口１４ｃを通過し、感光体１上に照射される。
クリーニング枠体１４においては、開口１４ｃを挟んで、感光体１から遠い側の第１枠体部分と、感光体１に近い側の第２枠体部分とであって、レーザ光３ａの光路を挟んで位置する第１枠体部分及び第２枠体部分を有する。そして、第１のボス８０と第２のボス８１は、第１枠体部分に設けられている。また、第１枠体部分は、図３に示すように、レーザ光３ａの光路に対し、現像ユニット４と同じ側に位置している。また、第１枠体部分は、隣接するプロセスカートリッジ７０の現像ユニット４（さらに別の現像カートリッジ）に対し、レーザ光３ａの光路を挟んで反対側に位置する。

このように、開口１４ｃを設け、クリーニング枠体１４がレーザ光３ａの光路を挟む形状を有するように構成することで、プロセスカートリッジ７０が隣接する方向における枠体寸法を小さくすることができる。すなわち、プロセスカートリッジ７０の、クリーニングユニット２６と現像ユニット４の対向方向（図３の矢印Ｋ方向）の幅を、開口１４ｃ及び開口１４ｃの感光体１中心から離れる領域において小さくすることができる。
したがって、プロセスカートリッジ７０を小型化し、隣接するプロセスカートリッジ７０の隣接間隔を短くすることが可能となる。

図８は、プロセスカートリッジ７０ａの要部、及び装置本体１００ａの可動台１１０ａについて示す概略図であり、プロセスカートリッジ７０を図３の矢印Ｑ方向から見た図に相当する。
図８に示すように、装置本体１００ａには、プロセスカートリッジ７０ａの挿入をガイドする装着下ガイド部１０２、移動可能に設けられた可動台１１０ａ、可動台１１０ａを所定の位置へと付勢する付勢バネ１１１が設けられている。
ここで、可動台１１０ａは、プロセスカートリッジ７０ａに設けられた第１のボス８０、第２のボス８１とカートリッジ挿入時に係合する被係合部が設けられた可動部材に相当するものである。
また、可動台１１０ａはガイド上部１２０、ガイド中部１２１、ガイド下部１２２から構成されている。そして、ガイド上部１２０とガイド中部１２１により被係合部としての第１の挿入ガイド部１２３が形成され、ガイド中部１２１とガイド下部１２２により被係合部としての第２の挿入ガイド部１２４が形成されている。

第１の挿入ガイド部１２３は、ガイド上部１２０に形成された、斜面１２３ａや第１の平面部１２３ｂ、凹平面部１２３ｃなどからなるラビリンス形状をしており、第１のボス８０と係合可能な大きさで形成されている。第２の挿入ガイド部１２４は、ガイド中部１２１に形成された、第１の平面部１２４ａや斜面１２４ｂ、第２の平面部１２４ｃなどからなるラビリンス形状をしており、第２のボス８１と係合可能な大きさで形成されている。
さらに、図８に示すように、装置本体１００ａには、可動台１１０ａに連動するストッパ部材１１２が設けられている。可動台１１０ａとストッパ部材１１２は連結されている。
そして、本実施例では、プロセスカートリッジ７０ａを装置本体１００ａに装着した状態では、可動台１１０ａがクリーニングユニット２６と現像ユニット４の間に配置されるように構成されている。

従来構成の様に、プロセスカートリッジの装着方向に延びた外側面に誤挿入防止用のボスを配置すると、装置本体に対して複数のプロセスカートリッジが装着される構成においては、隣接するプロセスカートリッジ間に可動台を配置する為のスペースが必要だった。
これに対して、本実施例では、クリーニングユニット２６と現像ユニット４の間に可動台１１０ａが位置するように構成することで、隣接するプロセスカートリッジ７０ａ間をより小さく設定できる。これにより、装置本体１００における複数のプロセスカートリッ
ジ７０の装着スペースの省スペース化が可能となり、画像形成装置の小型化を実現することが可能となる。

次に、装置本体１００ａに対して適合するプロセスカートリッジ７０ａを挿入したときの、プロセスカートリッジ７０ａの第１のボス８０及び第２のボス８１と装置本体１００ａに設けられた可動台１１０ａとの関係について図９（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。ここで、図９においては、右側が装置本体１００ａの手前側を示し、左側が装置本体１００ａの奥側を示している。
図９（ａ）に示すように、まず挿入方向Ｆにプロセスカートリッジ７０ａが移動すると、プロセスカートリッジ７０ａの第１のボス８０と可動台１１０ａに設けられた第１の挿入ガイド部１２３とが係合する。

そして、さらにプロセスカートリッジ７０ａが挿入方向Ｆに移動すると、図９（ｂ）に示すように、第１の挿入ガイド部１２３の入口に設けられた斜面１２３ａに第１のボス８０が当接する。このことで、付勢バネ１１１によって下方に付勢されていた可動台１１０ａは、プロセスカートリッジ７０ａから力を受け、付勢バネ１１１の付勢力に抗して上方（矢印Ｇ方向）へと移動する。
さらにプロセスカートリッジ７０ａが挿入方向Ｆに移動すると、図９（ｃ）に示すように、第１のボス８０が、第１の挿入ガイド部１２３の第１の平面部１２３ｂへ到達する。このとき、上方へ移動した可動台１１０ａの第２の挿入ガイド部１２４と、プロセスカートリッジ７０ａの第２のボス８１とが係合可能な位置関係となる。

第２の挿入ガイド部１２４と係合した第２のボス８１は、さらにプロセスカートリッジ７０ａが挿入方向Ｆに移動することで、図９（ｄ）に示すように、第２の挿入ガイド部１２４の第１の平面部１２４ａと当接することになる。このことで、可動台１１０ａは上方に保持された状態のまま、プロセスカートリッジ７０ａの挿入方向Ｆへの移動が可能となる。
さらにプロセスカートリッジ７０ａが挿入方向Ｆに移動し、図９（ｅ）に示すように第２のボス８１が第２の挿入ガイド部１２４の斜面１２４ｂの位置まで移動すると、プロセスカートリッジ７０ａの挿入に伴って可動台１１０ａは下方（矢印Ｈ方向）へと移動する。図９（ｆ）は、プロセスカートリッジ７０ａが装置本体１００ａに挿入された状態を示している。
以上により、装置本体１００ａに適合するプロセスカートリッジ７０ａを、装置本体１００ａに挿入することができる。

次に、装置本体１００ａからプロセスカートリッジ７０ａを取り出す際の、プロセスカートリッジ７０ａの第１のボス８０及び第２のボス８１と可動台１１０ａとの関係について図１０（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。ここで、装置本体１００ａからプロセスカートリッジ７０ａを取り出す際には、プロセスカートリッジ７０ａが装置開口部１０１の奥側から手前側に向かって移動することとなる。
図１０（ａ）は、図９（ｆ）と同様にプロセスカートリッジ７０ａが装置本体１００ａに挿入された状態を示している。まず、プロセスカートリッジ７０ａが取り出し方向Ｒに移動すると、図１０（ｂ）に示すように第２のボス８１は、第２の挿入ガイド部１２４と係合し、斜面１２４ｂに当接する。

さらにプロセスカートリッジ７０ａが取り出し方向Ｒに移動すると、図１０（ｃ）に示すように、第２のボス８１が可動台１１０ａの斜面１２４ｂに当接したことで、可動台１１０ａはプロセスカートリッジ７０ａから力を受ける。このことで、付勢バネ１１１によって下方へと付勢されていた可動台１１０ａは、付勢バネ１１１の付勢力に抗して上方（矢印Ｇ方向）へと移動し、第１のボス８０も可動台１１０ａの挿入ガイド部１２３と係合
するようになる。
そして、可動台１１０ａが上方に移動すると、第２のボス８１と、第２の挿入ガイド部１２４の第１の平面部１２４ａとが当接するようになる。この状態で、さらにプロセスカートリッジ７０ａが取り出し方向Ｒに移動すると、図１０（ｃ）（ｄ）に示すように、可動台１１０ａが上方に保持された状態で、プロセスカートリッジ７０ａは取り出されていく。

さらにプロセスカートリッジ７０ａが取り出し方向Ｒに移動した状態を図１０（ｅ）に示している。図１０（ｅ）に示すように、第１のボス８０が可動台１１０ａの第１の挿入ガイド部１２３の斜面１２３ａの位置まで移動すると、プロセスカートリッジ７０ａの取り出しに伴って可動台１１０ａは下方（矢印Ｈ方向）へと移動する。
図１０（ｆ）は、プロセスカートリッジ７０ａの第１のボス８０、第２のボス８１と、可動台１１０ａの第１の挿入ガイド部１２３、第２の挿入ガイド部１２４との各係合状態が解除された状態を示している。
以上により、装置本体１００ａに適合するプロセスカートリッジ７０ａを、装置本体１００ａから取り出すことができる。

次に、装置本体１００ａに対して、適合しないプロセスカートリッジ７０Ａが挿入された場合のプロセスカートリッジ７０Ａの第１のボス及び第２のボスと、可動台１１０との関係について説明する。
まず、装置本体１００ａとは異なる装置本体１００Ａと、装置本体１００Ａに対して適合するプロセスカートリッジ７０Ａについて説明する。図１１は、プロセスカートリッジ７０Ａの要部、及び装置本体１００Ａの可動台１１０Ａについて示す概略図であり、プロセスカートリッジ７０を図３の矢印Ｑ方向から見た図に相当する。
図１１に示すように、装置本体１００Ａは、ガイド上部１２５、ガイド中部１２６、ガイド下部１２７から構成された可動台１１０Ａを有している。そして、ガイド上部１２５とガイド中部１２６により被係合部としての第１の挿入ガイド部１２８が形成され、ガイド中部１２６とガイド下部１２７により被係合部としての第２の挿入ガイド部１２９が形成されている。可動台１１０Ａに設けられた第１の挿入ガイド部１２８の斜面１２８ａ、第１の平面部１２８ｂの位置が、可動台１１０ａに対してシフトされている。ここで、可動台１１０ａの第１の挿入ガイド部１２３における、斜面１２３ａ、第１の平面部１２３ｂの位置を、図１１に破線で示している。

図１２は、プロセスカートリッジ７０Ａの要部を示す概略図であり、プロセスカートリッジ７０を図３の矢印Ｐ方向から見た図に相当する。図１２においては、説明を分かり易くする為に現像ユニット４を不図示としている。
図１２に示すように、プロセスカートリッジ７０Ａは、第２のボス８２の位置が、プロセスカートリッジ７０ａの第２のボス８１に対してシフトされている。ここで、プロセスカートリッジ７０ａの第２のボス８１の位置を、図１２に破線で示している。なお、第１のボス８０は、プロセスカートリッジ７０ａとプロセスカートリッジ７０Ａとで、同じものとしている。
本実施例では、第２のボス８２の位置は、図１２に示すように、挿入方向Ｆに関して、第１のボス８０と第２のボス８１の間隔ａよりも、第１のボス８０と第２のボス８２の間隔ｂの方が大きくなるように設定されている。

次に、装置本体１００ａに対して適合しないプロセスカートリッジ７０Ａを、装置本体１００ａに挿入する際の、プロセスカートリッジ７０Ａの第１のボス８０及び第２のボス８２と可動台１１０ａとの関係について図１３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。ここで、プロセスカートリッジ７０Ａを装置本体１００ａに挿入する際には、プロセスカートリッジ７０Ａが装置開口部１０１の手前側から奥側に向かって移動することとなる。
図１３（ａ）に示すように、まず挿入方向Ｆにプロセスカートリッジ７０Ａが移動すると、プロセスカートリッジ７０Ａの第１のボス８０と可動台１１０ａの第１の挿入ガイド部１２３とが係合する。

そして、さらにプロセスカートリッジ７０Ａが挿入方向Ｆに移動すると、図１３（ｂ）に示すように、第１の挿入ガイド部１２３の入口に設けられた斜面１２３ａに第１のボス８０が当接する。このことで、付勢バネ１１１によって下方に付勢されていた可動台１１０ａは、プロセスカートリッジ７０Ａから力を受け、付勢バネ１１１の付勢力に抗して上方（矢印Ｇ方向）へと移動する。
さらにプロセスカートリッジ７０Ａが挿入方向Ｆに移動すると、図１３（ｃ）に示すように、第１のボス８０が第１の挿入ガイド部１２３の凹平面部１２３ｃへ移動することで、可動台１１０ａは下方（矢印Ｈ方向）へと移動する。
このことで、可動台１１０ａの挿入ガイド部１２４に、プロセスカートリッジ７０Ａの第２のボス８２の移動が規制され、挿入ガイド部１２４に対して、第２のボス８２が係合することができない状態となる。

さらに、装置本体１００Ａに対して適合しないプロセスカートリッジ７０ａを、装置本体１００Ａに挿入する際の、プロセスカートリッジ７０ａの第１のボス８０及び第２のボス８１と可動台１１０Ａとの関係について図１４（ａ）（ｂ）を用いて説明する。ここで、プロセスカートリッジ７０ａを装置本体１００Ａに挿入する際には、プロセスカートリッジ７０ａが装置本体１００Ａの装置開口部の手前側から奥側に向かって移動することとなる。

図１４（ａ）に示すように、まず挿入方向Ｆにプロセスカートリッジ７０ａが移動すると、プロセスカートリッジ７０ａの第１のボス８０と可動台１１０Ａに設けられた第１の挿入ガイド部１２８とが係合する。
そして、さらにプロセスカートリッジ７０ａが挿入方向Ｆに移動すると、図１４（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ７０ａの第２のボス８１が可動台１１０Ａのガイド中部１２６の平面部１２６ａに当接する。このことで、可動台１１０Ａの挿入ガイド部１２９に対して、プロセスカートリッジ７０ａの第２のボス８１が係合することができない状態となる。

以上説明したように、本実施例によれば、装置本体１００ａ（１００Ａ）に適合しないプロセスカートリッジ７０Ａ（７０ａ）を装置本体１００ａ（１００Ａ）に挿入することはできない。このため、適合しないプロセスカートリッジ７０Ａ（７０ａ）が間違って装置本体１００ａ（１００Ａ）に挿入されるのを未然に防止することが可能となる。
本実施例においては、クリーニングユニット２６と現像ユニット４の間に、第１のボス８０及び第２のボス８１と、可動台１１０ａが位置するので、隣接するプロセスカートリッジ７０ａ間をより小さく設定できる。これにより、装置本体１００における複数のプロセスカートリッジ７０の装着スペースの省スペース化が可能となり、画像形成装置の小型化を実現することが可能となる。
したがって、プロセスカートリッジ７０が装置本体１００に装着される際に、互いに適合しない場合には、プロセスカートリッジ７０の挿入を防止するとともに、画像形成装置を小型化することが可能となる。
なお、本実施例では、係合部としてボス（８０，８１）を適用し、被係合部として、ラビリンス形状の挿入ガイド部（１２３，１２４）を適用しているが、これに限るものではない。係合部が複数設けられ、被係合部として、複数の係合部に対応する、多種類の誤挿入を防止する形状パターンが設けられるものでもよい。すなわち、装置本体１００に着脱される際に装置本体１００に設けられた被係合部と係合する係合部が、現像ユニット４が配置される側に向かって突出するように、クリーニング枠体１４に設けられているもので
あればよい。
また、本実施例では、プロセスカートリッジ７０ａの挿入方向Ｆの移動を許容するように各ボスに係合する可動台１１０ａと、許容しないように各ボスに係合する可動台１１０Ａについて説明したが、可動部材としてはこれに限るものではない。すなわち、被係合部が設けられた可動部材の種類に応じて、クリーニングユニット２６の装置本体１００における装着位置への移動を許容するように係合する場合と、許容しないように係合する場合とがあるように構成されるものであればよい。

ここで、図１５を用いて、装置本体１００ａに設けられたストッパ部材１１２の機能について説明する。図１５は、ストッパ部材１１２について説明するための概略図である。
図１５（ａ）に示すように、装置本体１００ａにおいて、プロセスカートリッジ７０ａが挿入されていない状態では、ストッパ部材１１２は装着下ガイド部１０２において、プロセスカートリッジ７０ａと突き当たる位置に突出している。
そして、図１５（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ７０ａが挿入されると、第１のボス８０、第２のボス８１と係合することにより可動台１１０ａが上方（矢印Ｇ方向）に移動する。このことで、可動台１１０ａとカム・リンク等の連結機構によって連結されているストッパ部材１１２は矢印Ｓ方向に移動し、装着下ガイド部１０２から退避し、プロセスカートリッジ７０ａが装置本体１００ａ内に挿入可能となる。

このような、可動台１１０ａに連動するストッパ部材１１２が配設されることにより、可動台１１０ａが何らかの理由により正常に動作しない場合には、プロセスカートリッジの挿入を防止することができる。
例えばプロセスカートリッジ７０ａ（７０Ａ）に設けられた第１のボス８０又は第２のボス８１（８２）の少なくとも一方が破損等により失われ、可動台１１０ａを移動させることができない場合を考える。このようなプロセスカートリッジ７０ａ（７０Ａ）が装置本体１００ａに挿入される場合においては、装置本体１００ａに対して、適合するプロセスカートリッジ７０ａであるかどうか認識できない。しかし、プロセスカートリッジ７０ａ（７０Ａ）を挿入しても、可動台１１０ａを移動させることができないため、可動台１１０ａに連動するストッパ部材１１２も移動することはない。
そのため、プロセスカートリッジ７０ａ（７０Ａ）はストッパ部材１１２に突き当たることで、プロセスカートリッジ７０ａ（７０Ａ）の挿入が防止される。したがって、適合しないプロセスカートリッジ７０Ａが間違って挿入されるのを未然に防止することが可能となる。

次に、図１６を用いて、プロセスカートリッジ７０の物流時における第１のボス８０と第２のボス８１の破損を防ぐ構成について説明する。図１６は、プロセスカートリッジ７０において、感光体１と現像ローラ２５が当接、又は離間した状態を示す概略断面図である。
前述したように、現像ユニット４はクリーニングユニット２６のクリーニング枠体１４に固定支持された嵌合軸２４を中心にして、クリーニングユニット２６に対して回転自在に結合されている。

図１６（ａ）は、現像ユニット４が嵌合軸２４を中心に回転し、感光体１と現像ローラ２５が当接した状態を示している。このとき、クリーニング枠体１４の規制部１４ｆと現像ユニット４は離れている。
図１６（ｂ）は、現像ユニット４が嵌合軸２４を中心に回転し、感光体１と現像ローラ２５が離間した状態を示している。図１６（ｂ）の状態は、プロセスカートリッジ７０が物流時の振動や衝撃によって離間した時の状態である。
このときに、クリーニング枠体１４の規制部１４ｆと現像ユニット４が当接することで、第１のボス８０が現像ユニット４に接触することで破損してしまうことを防止すること
ができる。

１…感光体、４…現像ユニット、１４…クリーニング枠体、２５…現像ローラ、２６…クリーニングユニット、８０…第１のボス、８１…第２のボス、１００…装置本体、１２３…第１の挿入ガイド部、１２４…第２の挿入ガイド部

Claims (20)

1. 画像形成装置の装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
   感光ドラムと、
   前記感光ドラムが回転可能になるように前記感光ドラムを支持するドラム枠体と、
   を有し、
   前記ドラム枠体は、前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態において前記感光ドラムに形成された静電像を現像するための現像剤を担持する現像ローラを支持する現像枠体に対向する対向面を有し、
   前記対向面の前記カートリッジの装着方向の下流側の端部にある端部領域には、適合する前記装置本体に対する装着を許容し、適合しない画像形成装置の装置本体に対する装着を許容しないように構成され且つ前記対向面から突出した突出部が設けられていることを特徴とするカートリッジ。
2. 前記装置本体はレーザ光を前記感光ドラムに向けて照射して前記感光ドラムを露光するための露光部を有し、
   前記感光ドラムの回転軸線方向において前記対向面の前記端部領域よりも中央に近い領域である中央領域は、前記端部領域よりも凹み且つ前記感光ドラムに向かって延びており、
   前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態において、前記中央領域が前記レーザ光の光路になるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
3. 画像形成装置の装置本体に装着可能なカートリッジであって、
   感光ドラムと、
   前記感光ドラムが回転可能になるように前記感光ドラムを支持し、前記感光ドラムの回転軸線方向に沿って延びる側面を有するドラム枠体と、
   を有し、前記回転軸線方向が前記装置本体に対する装着方向になるように構成され、
   前記側面は、前記カートリッジの装着方向における下流側の端部にある端部領域と、前記装着方向において前記端部領域よりも中央に近く、前記端部領域よりも凹み、前記感光ドラムまで延びる中央領域と、を有し、
   前記端部領域に、適合する前記装置本体に対する装着を許容し、適合しない画像形成装置の装置本体に対する装着を許容しないように構成され且つ前記側面から突出した突出部が設けられていることを特徴とするカートリッジ。
4. 画像形成装置の装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
   感光ドラムと、前記感光ドラムが回転可能になるように前記感光ドラムを支持するドラム枠体と、を有するドラムユニットと、
   現像ローラと、前記現像ローラを回転可能に支持する現像枠体と、を有し、前記ドラムユニットに接続された現像ユニットと、
   を有し、
   前記ドラム枠体は前記現像枠体に対向する対向面を有し、
   前記対向面の前記カートリッジの装着方向の下流側の端部にある端部領域には、適合する前記装置本体に対する装着を許容し、適合しない画像形成装置の装置本体に対する装着を許容しないように構成され且つ前記現像ユニットに向かって前記対向面から突出した突出部が設けられていることを特徴とするカートリッジ。
5. 前記現像ユニットは、前記現像ローラが前記感光ドラムと当接する当接位置と、前記現像ローラが前記感光ドラムから離れている離間位置と、の間を揺動中心周りに揺動できるように前記ドラムユニットに接続され、
   前記感光ドラムの回転軸線方向に見た時に、前記揺動中心に対して前記感光ドラムと反対側にある前記対向面の領域に、前記現像ユニットの前記当接位置から前記離間位置に向かう方向の揺動を規制するための規制部が設けられ、前記突出部は、前記規制部よりも前記揺動中心から遠い位置に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のカートリッジ。
6. 前記規制部は前記対向面の前記端部領域に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ。
7. 前記回転軸線方向において、前記突出部は前記規制部とオーバラップしていることを特徴とする請求項６に記載のカートリッジ。
8. 前記突出部は、前記回転軸線方向に見た時に、前記感光ドラムの回転中心と前記揺動中心とを通る仮想線に対して前記現像ローラと同じ側にあることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載のカートリッジ。
9. 前記装置本体は前記ドラム枠体をガイドするガイド部を有し、
   前記回転軸線方向に交差する方向において、前記ドラム枠体の一端に前記感光ドラムが支持され、前記ドラム枠体の他端の前記対向面に前記ガイド部にガイドされる被ガイド部が設けられ、
   前記突出部は、前記交差する方向において、前記規制部と前記被ガイド部との間に設けられていることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載のカートリッジ。
10. 前記装着方向において、前記突出部は、前記被ガイド部の下流側の先端部よりも上流側に設けられていることを特徴とする請求項９に記載のカートリッジ。
11. 前記突出部は、第１のボスと、第２のボスを含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項であることを特徴とするカートリッジ。
12. 装置本体と、
    感光ドラムと、前記感光ドラムが回転可能になるように前記感光ドラムを支持するドラ
    ム枠体と、を有し、前記装置本体に着脱可能なカートリッジと、
    前記感光ドラムに形成された静電像を現像するための現像剤を担持する現像ローラと、前記現像ローラを支持する現像枠体と、を有する現像装置と、
    を備える画像形成装置において、
    前記ドラム枠体は、前記現像枠体と対向する対向面を有し、
    前記対向面の前記カートリッジの装着方向の下流側の端部にある端部領域には、適合する前記装置本体に対する装着を許容し、適合しない画像形成装置の装置本体に対する装着を許容しないように構成され且つ前記対向面から前記現像枠体に向けて突出した突出部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
13. 前記現像装置は、前記現像ローラが前記感光ドラムと当接する当接位置と、前記現像ローラが前記感光ドラムから離れている離間位置と、の間を揺動中心周りに揺動できるように前記カートリッジに接続され、
    前記感光ドラムの回転軸線方向に見た時に、前記揺動中心に対して前記感光ドラムと反対側にある前記対向面の領域に、前記現像装置の前記当接位置から前記離間位置に向かう方向の揺動を規制するための規制部が設けられ、前記突出部は、前記規制部よりも前記揺動中心から遠い位置に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記規制部は前記対向面の前記端部領域に設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記回転軸線方向において、前記突出部は前記規制部とオーバラップしていることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記突出部は、前記回転軸線方向に見た時に、前記感光ドラムの回転中心と前記揺動中心とを通る仮想線に対して前記現像ローラと同じ側にあることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
17. 前記装置本体は前記ドラム枠体をガイドするガイド部を有し、
    前記回転軸線方向に交差する方向において、前記ドラム枠体の一端に前記感光ドラムが支持され、前記ドラム枠体の他端の前記対向面に前記ガイド部にガイドされる被ガイド部が設けられ、
    前記突出部は、前記交差する方向において、前記規制部と前記被ガイド部との間に設けられていることを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
18. 前記装着方向において、前記突出部は、前記被ガイド部の下流側の先端部よりも上流側に設けられていることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
19. 前記突出部は、第１のボスと、第２のボスを含むことを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
20. 前記装置本体は、前記第１のボスと前記第２のボスにそれぞれ係合可能な第１の挿入ガイド部と第２の挿入ガイド部を備え、第１の位置と、前記第１の位置とは位置が異なる第２の位置と、の間を移動可能な可動部材を有し、
    前記カートリッジが前記装置本体に挿入された際に、前記第１のボスは、前記第１の挿入ガイド部と係合して前記可動部材を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させ、前記可動部材を前記第２の位置に位置させることで前記第２のボスと前記第２の挿入ガイド部とが係合可能となることを特徴とする請求項１９に記載の画像形成装置。

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