JP7009078B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

画像形成装置には、着脱可能なカートリッジが設けられる。カートリッジとしては、画像形成プロセス手段としての帯電手段、現像ローラ、クリーニング手段のうちの少なくとも一つと感光ドラムとを一体的にカートリッジ化したプロセスカートリッジが用いられる。

感光ドラムの表面は、露光手段により露光されて静電潜像が形成される。露光手段の一例として、特許文献１では、ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）素子を感光ドラムの軸方向に複数個配置したＬＥＤユニットを用いて、各ＬＥＤ素子の露光タイミングを制御する。これにより一様に帯電された感光ドラムの表面に静電潜像を形成する。発光素子であるＬＥＤ素子が小さいＬＥＤユニットを用いることで露光装置を小型化することが可能である。また、特許文献２では、カートリッジがドラムユニットに乗った状態で装置本体外に引き出される。このためカートリッジ交換がし易くユーザビリティ（usability；使い易さ）が良い。

特開２０１２－２０８３６２号公報 特開２０１０－２７１７４３号公報

ＬＥＤ素子は、レーザスキャナに比べて光量が低く、ＬＥＤ素子の光を集光させるための屈折率分布型レンズの焦点距離も短い。このためＬＥＤユニットを感光ドラムに近接して配置する必要がある。特許文献１では、ＬＥＤユニットは、ドロワ（トレイ）に設置されている。このためドロワ（トレイ）を引き出す際にはＬＥＤユニットを退避する必要がない。しかし、ドロワ（トレイ）内ではＬＥＤユニットが感光ドラムの上部に近接して配置されている。このためドロワ（トレイ）に対してカートリッジを挿抜するときにＬＥＤユニットに当らない位置までカートリッジを移動する必要がある。このためユーザビリティを損なう結果となっている。

特許文献２では、ＬＥＤユニットが装置本体に設置されている。このためドラムユニット（トレイ）を引き出す際にＬＥＤユニットを装置本体の上方に退避している。ＬＥＤユニットを退避させる分だけ装置本体のサイズが大きくなり、小型化に寄与するＬＥＤユニットを用いているメリットが薄れてしまう。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、トレイに対してカートリッジを挿抜する際にカートリッジの挿抜領域から発光ユニットを退避する操作を不要とした画像形成装置を提供するものである。

前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、少なくとも像担持体を有するカートリッジと、画像形成装置の本体に対して引き出し可能に設けられ、前記カートリッジを収容するトレイと、前記トレイに設けられ、前記像担持体に潜像を形成するために該像担持体の軸方向に配列された複数の発光素子を有する発光ユニットと、を有し、前記トレイは、前記カートリッジが一方向に沿って前記トレイに対して挿入可能、かつ前記一方向の反対方向に沿って取り外し可能なように、前記カートリッジを収容するように構成され、前記トレイを前記画像形成装置の本体から引き出した状態で、前記カートリッジは前記一方向に沿って移動することで前記トレイに挿入され、前記一方向に沿った前記カートリッジの挿入に応じて前記発光ユニットが前記一方向と交差する方向に移動することで前記カートリッジの挿抜領域外に移動可能に構成されたことを特徴とする。

本発明によれば、トレイに対してカートリッジを挿抜する際にカートリッジの挿抜領域から発光ユニットを退避する操作を不要とすることができる。

本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成を示す斜視説明図である。 第１実施形態の画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 （ａ）は、第１実施形態の中間転写ユニットの構成を示す斜視説明図である。（ｂ）は、第１実施形態の画像形成装置本体に装着されたトレイが中間転写ユニットと係合している状態を示す側面説明図である。 （ａ）は、第１実施形態のカートリッジをトレイに装着した様子を示す断面説明図である。（ｂ）は、第１実施形態のカートリッジをトレイに装着した様子を示す斜視説明図である。 （ａ）は、第１実施形態のトレイの構成を示す斜視説明図である。（ｂ）は、第１実施形態のトレイにＬＥＤユニットと帯電ローラとを設置した様子を示す斜視説明図である。 （ａ）は、第１実施形態のＬＥＤユニットの構成を示す斜視説明図である。（ｂ）は、第１実施形態のＬＥＤユニットの構成を示す断面説明図である。 （ａ）は、第１実施形態のカートリッジの構成を示す斜視説明図である。（ｂ）は、第１実施形態のカートリッジの構成を示す断面説明図である。 （ａ）は、第１実施形態の前ドアを閉じた様子を示す斜視説明図である。（ｂ）は、第１実施形態の前ドアを開いた様子を示す斜視説明図である。 （ａ）は、第１実施形態の前ドアを閉じた様子を示す側面説明図である。（ｂ）は、第１実施形態の前ドアを開いた様子を示す側面説明図である。（ｃ）は、第１実施形態の前ドアを閉じた状態で本体内側から本体外側を見た側面説明図である。（ｄ）は、第１実施形態の前ドアを開いた状態で本体内側から本体外側を見た側面説明図である。 （ａ）は、第１実施形態の前ドアを閉じた状態のスライドカムの位置を示す側面説明図である。（ｂ）は、第１実施形態の前ドアを開いた状態のスライドカムの位置を示す側面説明図である。 （ａ）は、第１実施形態の前ドアを閉じた状態の駆動系とリンク部材との構成を示す斜視説明図である。（ｂ）は、第１実施形態の前ドアを開いた状態の駆動系とリンク部材との構成を示す斜視説明図である。 （ａ）は、第１実施形態の駆動系でトレイに設けられた帯電ローラと、感光ドラムと、現像ローラのそれぞれの駆動が連結されている状態を示す側面説明図である。（ｂ）は、第１実施形態の駆動系でトレイに設けられた帯電ローラと、感光ドラムと、現像ローラのそれぞれの駆動が解除されている状態を示す側面説明図である。 （ａ）は、第１実施形態のカートリッジをトレイに挿入する前の様子を示す側面説明図である。（ｂ）は、第１実施形態のカートリッジをトレイに挿入する途中の様子を示す側面説明図である。（ｃ）は、第１実施形態のカートリッジをトレイに挿入した後の様子を示す側面説明図である。（ｄ）は、第１実施形態のカートリッジをトレイに挿入する前の様子を示す側面説明図である。（ｅ）は、第１実施形態のカートリッジをトレイに挿入する途中の様子を示す側面説明図である。（ｆ）は、第１実施形態のカートリッジをトレイに挿入した後の様子を示す側面説明図である。 本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成を示す断面説明図である。 （ａ）は、第２実施形態のカートリッジをトレイに挿入する前の様子を示す側面説明図である。（ｂ）は、第２実施形態のカートリッジをトレイに挿入する途中の様子を示す側面説明図である。（ｃ）は、第２実施形態のカートリッジをトレイに挿入した後の様子を示す側面説明図である。（ｄ）は、第２実施形態のカートリッジをトレイに挿入する前の様子を示す側面説明図である。（ｅ）は、第２実施形態のカートリッジをトレイに挿入する途中の様子を示す側面説明図である。（ｆ）は、第２実施形態のカートリッジをトレイに挿入した後の様子を示す側面説明図である。

図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。

〔第１実施形態〕
先ず、図１～図１３を用いて本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。

＜画像形成装置＞
図１及び図２を用いて本発明に係る画像形成装置１００の第１実施形態の構成について説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置１００の第１実施形態の構成を示す斜視説明図である。図２は、第１実施形態の画像形成装置１００の構成を示す断面説明図である。

図１及び図２に示す画像形成装置１００は、少なくとも像担持体となる感光ドラム１を有する複数のカートリッジとして、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢの四色のカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫを有する。画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを用いたフルカラーのＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）プリンタである。

尚、説明の都合上、カートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫを代表してカートリッジＰを用いて説明する場合もある。他の画像形成プロセス手段についても同様である。カートリッジＰは、記録材Ｓに画像を形成する画像形成手段として構成される。

画像形成装置１００は、外部ホスト装置４００から出力されてインターフェース部３００を介して制御手段となる制御部２００に入力される電気的画像信号に基づいてシート状の記録材Ｓに四色のフルカラー画像、或いは、モノクロ画像を形成することができる。外部ホスト装置４００は、パーソナルコンピュータ、イメージリーダ、相手方のファクシミリ装置等である。

制御部２００は、画像形成装置１００の画像形成プロセスを制御する制御手段であり、外部ホスト装置４００と各種の電気的情報の授受をする。また、各種のプロセス機器やセンサから入力する電気的情報の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の画像形成プロセスのシーケンス制御等を司る。

図１の右側に示す面１０２が画像形成装置１００の前面側（正面側）である。画像形成装置１００の後面側（背面側）は、面１０２の反対側（図１の左側）である。ここで、画像形成装置１００の前後方向とは、画像形成装置１００の後面側（図１の左側）から前面側（図１の右側）に向かう方向（前方向）と、その逆の方向（後方向）である。

画像形成装置１００の左右とは、画像形成装置１００を前面側（図１の右側）から見て左または右である。画像形成装置１００の左右方向とは、画像形成装置１００を前面側（図１の右側）から見て右から左に向かう方向（左方向）と、その逆の方向（右方向）である。

上と下とは、重力方向において上と下である。上方向とは下から上に向かう方向、下方向とは上から下に向かう方向である。また、長手方向とは、像担持体である感光ドラム１の回転軸線方向に並行な方向である。短手方向とは、前記長手方向に直交する方向である。また、感光ドラム１の長手方向の一端側が駆動側で、他端側が非駆動側である。

本実施形態では、図８（ａ），（ｂ）に示すように、カートリッジＰの長手方向の右端側が駆動側で、左端側が非駆動側である。画像形成装置１００本体の内部には、図２の左側で示す後面側から図２の右側で示す前面側にかけて、四つのカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫがトレイ２５０に対して一方向（上下方向）に着脱可能に装着されている。トレイ２５０は、画像形成装置１００本体に対して図１の矢印Ａ方向に引き出し可能に設けられている。トレイ２５０は、各カートリッジＰを一方向（上下方向）に挿抜可能に収容する。

トレイ２５０に着脱可能に装着される各カートリッジＰの装着位置とは、各カートリッジＰが画像形成動作可能な位置である。各カートリッジＰは、記録材Ｓに画像を形成する画像形成プロセスに寄与するものである。各カートリッジＰは、画像形成装置１００本体に対して取り外し可能に装着されて使用される。本実施形態の各カートリッジＰは、静電潜像が形成される像担持体としてのドラム型の感光ドラム１を有する。

各カートリッジＰには、感光ドラム１の表面に作用する画像形成プロセス手段が設けられる。本実施形態のカートリッジＰは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、現像手段としての現像ユニット３が一体的に設けたプロセスカートリッジとして構成される。

図５（ｂ）に示すように、トレイ２５０には、感光ドラム１の表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２が設けられる。更に、トレイ２５０には、一様に帯電された感光ドラム１の表面に対して画像情報に応じて光を照射する露光手段であって発光ユニットとなるＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）ユニット１１が設けられている。

帯電ローラ２には、図示しない帯電バイアス電源から帯電バイアスが印可される。これにより感光ドラム１の表面を一様に帯電させる。一様に帯電された感光ドラム１の表面に対してＬＥＤユニット１１により画像情報に応じた光が露光される。これにより感光ドラム１の表面に静電潜像が形成される。

現像ユニット３は、感光ドラム１の表面に形成された静電潜像に対してトナー（現像剤）を供給してトナー像（現像剤像）として現像する。各現像ユニット３には、各色のトナー（現像剤）を収容する現像剤収容部３ｂが設けられ、該現像剤収容部３ｂ内には、現像剤担持体としての現像ローラ３ａがそれぞれ設けられている。

各現像剤収容部３ｂ内に収容されたトナー（現像剤）の色は、各カートリッジＰでそれぞれ異なる。カートリッジＰＹの現像ユニット３Ｙの現像剤収容部３ｂＹ内には、イエローＹ色のトナーが収容されている。これにより感光ドラム１Ｙの表面にイエローＹ色のトナー像を形成する。

カートリッジＰＭの現像ユニット３Ｍの現像剤収容部３ｂＭ内には、マゼンタＭ色のトナーが収容されている。これにより感光ドラム１Ｍの表面にマゼンタＭ色のトナー像を形成する。カートリッジＰＣの現像ユニット３Ｃの現像剤収容部３ｂＣ内には、シアンＣ色のトナーが収容されている。これにより感光ドラム１Ｃの表面にシアンＣ色のトナー像を形成する。カートリッジＰＫの現像ユニット３Ｋの現像剤収容部３ｂＣ内には、ブラックＫ色のトナーが収容されている。これにより感光ドラム１Ｋの表面にブラックＫ色のトナー像を形成する。

トレイ２５０には、ＬＥＤユニット１１が設けられている。ＬＥＤユニット１１は、各カートリッジＰの画像形成装置１００本体における前面側（図２の右側）で各感光ドラム１の表面に近接して設けられている。ＬＥＤユニット１１は、各カートリッジＰの感光ドラム１の表面に画像情報に応じて露光する。これにより感光ドラム１の表面に静電潜像を形成する。

図２に示すように、各カートリッジＰの下方には、中間転写ユニット１２が設けられている。中間転写ユニット１２は、中間転写体としての誘電体からなり可撓性を有する無端状の中間転写ベルト１３を有する。中間転写ベルト１３は、駆動ローラ１４と、補助ローラ１５と、テンションローラ１６とにより図２の時計回り方向に回転可能に張架されている。駆動ローラ１４と補助ローラ１５とは、画像形成装置１００本体内の後面側（図２の左側）に配置されている。テンションローラ１６は、画像形成装置１００本体内の前面側（図２の右側）に配置されている。

各カートリッジＰがトレイ２５０の装着位置に装着され、トレイ２５０が画像形成装置１００本体内の所定位置に挿入された状態で、感光ドラム１（像担持体）は、画像形成装置１００本体の画像形成時の所定位置に設けられる。その状態において、各感光ドラム１の表面に対向して中間転写体となる中間転写ベルト１３の外周面が接している。

中間転写ベルト１３の内周面側には、一次転写手段となる一次転写ローラ１７が各感光ドラム１の表面に対向してそれぞれ設けられている。図示しない一次転写バイアス電源から各一次転写ローラ１７に一次転写バイアスが印加される。これにより各感光ドラム１の表面に形成されたトナー像は、図２の時計回り方向に回転する中間転写ベルト１３の外周面上に一次転写されて重畳される。

各カートリッジＰにおいて、各感光ドラム１の表面と中間転写ベルト１３の外周面とにより形成されるニップ部がそれぞれ一次転写ニップ部Ｔ１である。一方、駆動ローラ１４には、中間転写ベルト１３を介して二次転写手段となる二次転写ローラ２７が当接している。二次転写ローラ２７と中間転写ベルト１３の外周面とにより形成されるニップ部が二次転写ニップ部Ｔ２である。

中間転写ユニット１２の下方には、記録材Ｓを収容し、二次転写ニップ部Ｔ２に記録材Ｓを搬送する給送ユニット１８が設けられている。給送ユニット１８は、記録材Ｓを積載して収容する給送トレイ１９と、給送トレイ１９内に収容された記録材Ｓを分離パッド２１との協働により一枚ずつ給送する給送ローラ２０と、レジストローラ２２とを有して構成される。

給送ローラ２０により給送される記録材Ｓの先端部が停止しているレジストローラ２２のニップ部に突き当たって記録材Ｓの斜行が補正される。斜行が補正された記録材Ｓは、所定のタイミングでレジストローラ２２により挟持搬送されて二次転写ニップ部Ｔ２に送られる。給送トレイ１９は、画像形成装置１００本体の前面側（図２の右側）から出し入れ可能に装着されている。

画像形成装置１００本体の後面側（図２の左側）の上部には、トナー像が転写された記録材Ｓを加熱及び加圧して熱定着させる定着手段となる定着装置２３が設けられている。定着装置２３は、定着フィルムが設けられた定着ユニット２３ａと、加圧ローラ２３ｂとを有して構成される。トナー像が転写された記録材Ｓが定着ユニット２３ａと、加圧ローラ２３ｂとにより挟持搬送される過程においてトナー像が加熱及び加圧されて記録材Ｓに熱定着される。

定着装置２３から排出された記録材Ｓは、排出ローラ２４ａと排出コロ２４ｂとを有して構成される排出ローラ対２４により挟持搬送されて画像形成装置１００本体の上面に設けられた排出トレイ２５上に排出される。画像形成装置１００の前面側（図２の右側）には、前ドア３１が回動可能に支持されている。前ドア３１を開閉することで、ユーザが各カートリッジＰを交換することが可能になる。

＜画像形成動作＞
次に、図２を用いて画像形成装置１００により記録材Ｓにフルカラー画像を形成する画像形成動作について説明する。各カートリッジＰに設けられた感光ドラム１が図２の反時計回り方向に所定の周速度で回転駆動される。中間転写ベルト１３は感光ドラム１の周速度に対応した周速度で図２の時計回り方向に回転駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジＰにおいて、各帯電ローラ２が所定の制御タイミングでそれぞれの感光ドラム１の表面を所定の極性及び電位に一様に帯電する。

次に、各ＬＥＤユニット１１が各感光ドラム１の表面を各色の画像信号に応じた光を照射して露光する。これにより各感光ドラム１の表面に各色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。各感光ドラム１の表面上に形成された静電潜像は、各現像ユニット３に設けられた現像ローラ３ａによりトナー（現像剤）が供給されてトナー像（現像剤像）として現像される。

このような画像形成プロセス動作によりカートリッジＰＹの感光ドラム１Ｙの表面には、フルカラー画像のイエローＹ色のトナー像が形成される。図示しない一次転写バイアス電源により現像ローラ３ａＹに一次転写バイアスが印加されることにより感光ドラム１Ｙの表面に形成されたトナー像がカートリッジＰＹの一次転写ニップ部Ｔ１Ｙにおいて中間転写ベルト１３の外周面上に一次転写される。

カートリッジＰＭの感光ドラム１Ｍの表面には、フルカラー画像のマゼンタＭ色のトナー像が形成される。図示しない一次転写バイアス電源により現像ローラ３ａＭに一次転写バイアスが印加される。これにより感光ドラム１Ｍの表面に形成されたトナー像がカートリッジＰＭの一次転写ニップ部Ｔ１Ｍにおいて中間転写ベルト１３の外周面上にすでに転写されているイエローＹ色のトナー像に重畳されて一次転写される。

カートリッジＰＣの感光ドラム１Ｃの表面には、フルカラー画像のシアンＣ色のトナー像が形成される。図示しない一次転写バイアス電源により現像ローラ３ａＣに一次転写バイアスが印加される。これにより感光ドラム１Ｃの表面に形成されたトナー像がカートリッジＰＣの一次転写ニップ部Ｔ１Ｃにおいて中間転写ベルト１３の外周面上にすでに転写されているイエローＹ色とマゼンタＭ色のトナー像に更に重畳されて一次転写される。

カートリッジＰＫの感光ドラム１Ｋの表面には、フルカラー画像のブラックＫ色のトナー像が形成される。図示しない一次転写バイアス電源により現像ローラ３ａＫに一次転写バイアスが印加される。これにより感光ドラム１Ｋの表面に形成されたトナー像がカートリッジＰＫの一次転写ニップ部Ｔ１Ｋにおいて中間転写ベルト１３の外周面上にすでに転写されているイエローＹ色とマゼンタＭ色とシアンＣ色のトナー像に更に重畳されて一次転写される。このように中間転写ベルト１３の外周面上にイエローＹ色とマゼンタＭ色とシアンＣ色とブラックＫ色の四色のトナー像が重畳されて未定着トナー像が形成される。

一方、所定の制御タイミングで給送ローラ２０が回転駆動される。これにより給送ローラ２０と分離パッド２１との協働により給送トレイ１９内に積載して収容されている記録材Ｓが一枚ずつ分離給送される。その後、レジストローラ２２により挟持搬送されて、所定の制御タイミングで二次転写ニップ部Ｔ２に導入される。

このとき、記録材Ｓが二次転写ニップ部Ｔ２に到達し、中間転写ベルト１３の外周面と二次転写ローラ２７とにより挟持搬送されていく過程で、図示しない二次転写バイアス電源により二次転写ローラ２７に二次転写バイアスを印加する。これにより中間転写ベルト１３の外周面上に重畳して担持された四色のフルカラートナー像が記録材Ｓの面に一括して二次転写される。

トナー像が二次転写された記録材Ｓは、中間転写ベルト１３の外周面から分離されて搬送ガイドからなる搬送路４を通って定着装置２３に導入される。定着ユニット２３ａと加圧ローラ２３ｂとにより形成される定着ニップ部Ｑにおいて未定着トナー像が担持された記録材Ｓが加熱及び加圧されて各色のトナー像が熱溶融し、混色されて記録材Ｓに熱定着される。定着装置２３から排出された記録材Ｓは、排出ローラ対２４により挟持搬送されて排出トレイ２５上に排出される。二次転写後に中間転写ベルト１３の外周面上に残留した二次転写残トナーは、クリーニング手段となるクリーナ２６により除去される。

＜発光ユニット＞
次に、図６を用いて、発光ユニットとなるＬＥＤユニット１１の構成について説明する。図６（ａ）は、ＬＥＤユニット１１の構成を示す斜視説明図である。図６（ｂ）は、ＬＥＤユニット１１の構成を示す断面説明図である。図６（ａ），（ｂ）に示すＬＥＤユニット１１は、ＬＥＤ素子１１ａ、屈折率分布型のレンズ１１ｂ、回路基板１１ｃ、筐体１１ｄ、回転体となるコロ１１ｅとを有して構成されている。ＬＥＤユニット１１（発光ユニット）は、トレイ２５０に設けられ、感光ドラム１（像担持体）の表面上に画像情報に応じた静電潜像を形成するために該感光ドラム１の軸方向に複数の発光素子となるＬＥＤ素子１１ａが配列されている。

コロ１１ｅは、筐体１１ｄに回動可能に軸支されている。筐体１１ｄの長手方向の両端部には、図５（ａ）に示すトレイ２５０に設けられた溝２５０ａＲ，２５０ａＬ（溝２５０ａＬは図示されていない）内に摺動可能に係合する凸部１１ｆが設けられている。ＬＥＤ素子１１ａは、回路基板１１ｃの長手方向に沿って複数個配置されている。ＬＥＤ素子１１ａに対応して複数個のレンズ１１ｂが筐体１１ｄの長手方向に沿って配置されている。複数個のＬＥＤ素子１１ａが回路基板１１ｃに支持され、レンズ１１ｂと回路基板１１ｃとが筐体１１ｄに支持されている。

回路基板１１ｃは、図２に示す制御部２００に電気的に接続されている。一様に帯電された感光ドラム１の表面上に画像情報に応じた静電潜像を形成する動作は、外部ホスト装置４００から制御部２００に入力された各色の画像情報に対応して制御部２００により各ＬＥＤ素子１１ａの発光のＯＮ／ＯＦＦを制御している。これにより各ＬＥＤ素子１１ａから出射された光がレンズ１１ｂを通して各感光ドラム１の表面上に集光され、一様に帯電された感光ドラム１の表面上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。

＜トレイ＞
次に、図５を用いて、トレイ２５０の構成について説明する。図５（ａ）は、トレイの構成を示す斜視説明図である。図５（ｂ）は、トレイにＬＥＤユニットと帯電ローラとを設置した様子を示す斜視説明図である。図５（ｂ）に示すように、トレイ２５０には、ＬＥＤユニット１１と帯電ローラ２とが設けられている。

ＬＥＤユニット１１は、トレイ２５０に設けられた図５（ａ）に示す溝２５０ａＲ，２５０ａＬ（溝２５０ａＬは図示されていない）内に図６（ａ）に示す凸部１１ｆが摺動可能に嵌合される。図５（ｂ）に示すように、トレイ２５０とＬＥＤユニット１１との間に付勢手段となる圧縮バネ２５１Ｒ，２５１Ｌが設けられている。圧縮バネ２５１Ｒ，２５１Ｌの付勢力によりＬＥＤユニット１１（発光ユニット）を溝２５０ａＲ，２５０ａＬに沿って各カートリッジＰの感光ドラム１の表面に近接する方向に向かって付勢する構成になっている。

各カートリッジＰをトレイ２５０に設けられた溝部からなる係合部２５０ｅＲ，２５０ｅＬ，２５０ｆＲ，２５０ｆＬ内に対して挿入する。その際には、各カートリッジＰの一部となる感光ドラム１（像担持体）の表面がＬＥＤユニット１１（発光ユニット）の一部となるＬＥＤユニット１１に回転可能に支持された回転体となるコロ１１ｅに当接する。そして、両者が当接しながら圧縮バネ２５１Ｒ，２５１Ｌ（付勢手段）の付勢力に抗して各カートリッジＰが所定位置に挿入される。

そして、圧縮バネ２５１Ｒ，２５１Ｌ（付勢手段）の付勢力によりＬＥＤユニット１１（発光ユニット）が各カートリッジＰの所定位置に位置決めされる。これによりＬＥＤユニット１１と感光ドラム１の表面との間の露光距離を高精度に保ち、高画質な画像形成を行うことができる。

また、帯電ローラ２は、図５（ａ）に示すトレイ２５０に設けられた軸受２５０ｂＲ，２５０ｂＬに回動可能に軸支されている。トレイ２５０は、画像形成装置１００本体から引き出す際に一度上方向に移動してから、前方向に移動して引き出す。帯電ローラ２がトレイ２５０側に設けられている。これによりトレイ２５０を画像形成装置１００本体から引き出す際にトレイ２５０と一緒に帯電ローラ２も引き出される。このためトレイ２５０は、中間転写ベルト１３の外周面から離間する分だけ上方向に移動すれば良く、画像形成装置１００本体を小型化することができる。

＜カートリッジ＞
次に、図７を用いて、各カートリッジＰの構成について説明する。図７（ａ）は、カートリッジＰの構成を示す斜視説明図である。図７（ｂ）は、カートリッジＰの構成を示す断面説明図である。図７（ａ），（ｂ）に示すカートリッジＰは、トナー（現像剤）を収容する現像剤収容部３ｂが枠体により形成されている。現像剤収容部３ｂは、感光ドラム１（像担持体）よりも鉛直方向で上方に配置されている。現像剤収容部３ｂ内には、現像剤担持体となる現像ローラ３ａが設けられている。現像ローラ３ａは、感光ドラム１に対向して配置されている。各カートリッジＰの現像剤収容部３ｂ内には、各色のトナーが収容されている。

図７（ａ）に示すように、感光ドラム１は、フランジ３ｂＲ，３ｂＬ（フランジ３ｂＬは図示されていない）により回転可能に支持されている。また、現像ローラ３ａは、フランジ３ａＲ，３ａＬ（フランジ３ａＬは図示されていない）により回転可能に支持されている。また、感光ドラム１の長手方向の一端部の駆動側には、画像形成装置１００本体側に設けられた駆動源となるモータの回転駆動力を感光ドラム１に伝達するカップリング１ａが設けられている。また、現像ローラ３ａの長手方向の一端部の駆動側には、画像形成装置１００本体側に設けられた駆動源となるモータの回転駆動力を現像ローラ３ａに伝達するカップリング３ｄが設けられている。

＜カートリッジとトレイとの関係＞
次に、図４を用いて、各カートリッジＰがトレイ２５０に装着された状態について説明する。図４（ａ）は、各カートリッジＰをトレイ２５０に装着した様子を示す断面説明図である。図４（ｂ）は、各カートリッジＰをトレイ２５０に装着した様子を示す斜視説明図である。各カートリッジＰでトレイ２５０に対する装着状態は同じであるためカートリッジＰＫを代表して説明する。

カートリッジＰＫは、トレイ２５０に装着された状態では、カートリッジＰＫの感光ドラム１を回転可能に支持するフランジ３ｂＫＲが、トレイ２５０に設けられた溝部からなる係合部２５０ｅＫＲ内に挿入されて係合する。また、現像ローラ３ａを回転可能に支持するフランジ３ａＫＲが、トレイ２５０に設けられた溝部からなる係合部２５０ｆＫＲの底面２５０ｆＫ１Ｒに接地している。

また、図４（ａ）に示す駆動側と反対側の非駆動側も同様に各カートリッジＰの側面に設けられた突起部がトレイ２５０に設けられた溝部からなる係合部２５０ｅＫＬ内に挿入されて係合する。同様に各カートリッジＰの側面に設けられた他の突起部がトレイ２５０に設けられた溝部からなる係合部２５０ｆＫＬの底面２５０ｆＫ１Ｌに接地している。これによりトレイ２５０に対して各カートリッジＰＫの姿勢を保持している。

＜中間転写ユニットとトレイとの関係＞
次に、図３及び図４を用いて、中間転写ユニット１２とトレイ２５０との位置決めについて説明する。図３（ａ）は、中間転写ユニット１２の構成を示す斜視説明図である。図３（ｂ）は、画像形成装置１００本体に装着されたトレイ２５０が中間転写ユニット１２と係合している状態を示す側面説明図である。中間転写ユニット１２は、画像形成装置１００本体に固定されている。図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、トレイ２５０には、ボス２５０ｃＲ，２５０ｄＲ，２５０ｃＬ，２５０ｄＬと、レール２５０ｇＲ，２５０ｇＬが設けられている。

図３（ａ）に示すように、中間転写ユニット１２には、トレイ２５０に設けられたボス２５０ｃＲ，２５０ｄＲ，２５０ｃＬ，２５０ｄＬを嵌入して係合する受け部１２ｃＲ，１２ｄＲ，１２ｃＬ，１２ｄＬが設けられている。駆動側では、ボス２５０ｃＲを受け部１２ｃＲに嵌入して係合し、ボス２５０ｄＲを受け部１２ｄＲに嵌入して係合する。また、非駆動側では、ボス２５０ｃＬを受け部１２ｃＬに嵌入して係合し、ボス２５０ｄＬを受け部１２ｄＬに嵌入して係合する。これによりトレイ２５０が中間転写ユニット１２に対して位置決めされ、高精度な画像形成プロセスを行うことができる。

＜トレイの挿抜＞
各カートリッジＰは、購入したユーザにとって満足できる品質の画像を形成することが出来なくなる程度まで現像剤が消費された際に、カートリッジＰとしての商品価値が喪失する。そこで、個々のカートリッジＰに図示しない検知手段を設けて現像剤残量を検知する。その検知結果に基づいて制御部２００は、現像剤残量値を、予め設定したカートリッジＰの寿命予告や寿命警告を行うための閾値と比較する。

そして、現像剤残量値が閾値よりも少ない残量値となったカートリッジＰについては、図示しない表示部に、そのカートリッジＰについての寿命予告、或いは、寿命警告を表示してユーザにカートリッジＰの交換を促す。ユーザは、図１に示す画像形成装置１００本体に開閉可能に設けられた前ドア３１を開けて、トレイ２５０を画像形成装置１００本体の外まで矢印Ａ方向に引き出し、トレイ２５０から各カートリッジＰを上方向に取り外して交換する。

次に、図８～図１０を用いて、各カートリッジＰが図２に示す画像形成可能位置から画像形成装置１００本体外の交換可能位置に引き出されるまでの操作について説明する。図８（ａ）は、前ドア３１を閉じた様子を示す斜視説明図である。図８（ｂ）は、前ドア３１を開いた様子を示す斜視説明図である。

図９（ａ）は、前ドア３１を閉じた様子を示す側面説明図である。図９（ｂ）は、前ドア３１を開いた様子を示す側面説明図である。図９（ｃ）は、前ドア３１を閉じた状態で本体内側から本体外側を見た側面説明図である。図９（ｄ）は、前ドア３１を開いた状態で本体内側から本体外側を見た側面説明図である。図１０（ａ）は、前ドア３１を閉じた状態のスライドカム４２Ｒの位置を示す側面説明図である。図１０（ｂ）は、前ドア３１を開いた状態のスライドカム４２Ｒの位置を示す側面説明図である。

図８（ａ），（ｂ）に示すように、各カートリッジＰは、トレイ２５０内に挿入されて支持されている。トレイ２５０を画像形成装置１００本体の外に引き出す。そのためには、図４（ｂ）に示すトレイ２５０の下部に設けられたボス２５０ｃＲ，２５０ｄＲ，２５０ｃＬ，２５０ｄＬを図３（ａ）に示す中間転写ユニット１２の上部に設けられた受け部１２ｃＲ，１２ｄＲ，１２ｃＬ，１２ｄＬから外す必要がある。このためトレイ２５０を持ち上げて中間転写ユニット１２から上方へ離間し、前ドア３１が設けられた画像形成装置１００本体の前方向へ移動させる必要がある。

図８（ａ），（ｂ）に示すように、前ドア３１は、図示しない画像形成装置１００本体のフレームに設けられたヒンジ部３１ａＬ，３１ａＲにより画像形成装置１００本体に対して回動可能に支持されている。前ドア３１の幅方向両端部には、長穴３１ｂＬ，３１ｂＲが設けられている。

各長穴３１ｂＬ，３１ｂＲには、リンク部材４０Ｌ，４０Ｒの一端部にそれぞれ設けられたボス４０ｂＬ，４０ｂＲが摺動可能に挿通されている。ボス４０ｂＬ，４０ｂＲは、長穴３１ｂＬ，３１ｂＲに沿って移動可能で且つ各長穴３１ｂＬ，３１ｂＲ内を回転可能に支持されている。リンク部材４０Ｌ，４０Ｒの他端部に設けられたヒンジ部４０ａＬ，４０ａＲは、図示しない画像形成装置１００本体のフレームに回動可能に支持されている。

以下は、駆動側の構成を代表して説明するが、非駆動側も同様に構成されるため重複する説明を省略する。図９（ｄ）に示すように、リンク部材４０Ｒの一端部に設けられたボス４０ｃＲがスライドリンク４１Ｒに設けられた長穴４１ａＲ内に該長穴４１ａＲに沿って移動可能及び回転可能に支持されている。スライドリンク４１Ｒは、画像形成装置１００本体に固定されている右側板５０Ｒに対して前後方向（図９（ａ），（ｂ）の左右方向）に移動可能に支持されている。

図９（ａ）～（ｄ）に示すように、スライドカム４２Ｒに設けられたボス４２ａＲ，４２ｂＲがスライドリンク４１Ｒに設けられた長穴４１ｂＲ，４１ｃＲ内に摺動可能に挿通されている。これによりスライドカム４２Ｒが長穴４１ｂＲ，４１ｃＲに沿って図９（ｃ），（ｄ）の上下方向に移動可能に支持されている。図１０（ａ），（ｂ）に示すように、右側板５０Ｒには、Ｚ形状の長穴５０ａＲ，５０ｂＲが設けられており、該長穴５０ａＲ，５０ｂＲ内にスライドカム４２Ｒのボス４２ａＲ，４２ｂＲが摺動可能に挿通されている。これにより図９（ｃ），（ｄ）に示すように、スライドカム４２Ｒは、Ｚ形状の長穴５０ａＲ，５０ｂＲに沿って平行移動と斜行移動可能に支持されている。

前ドア３１が図８（ａ）に示す閉じた状態から図８（ｂ）に示す開いた状態へ移行する。このとき、前ドア３１は、ヒンジ部３１ａＬ，３１ａＲを回動中心として回動する。これに伴い、前ドア３１の幅方向両端部に設けられた長穴３１ｂＬ，３１ｂＲ内をボス４０ｂＬ，４０ｂＲが摺動移動する。そして、リンク部材４０Ｌ，４０Ｒがヒンジ部４０ａＬ，４０ａＲを回動中心として回動する。このとき、図９（ｄ）に示すリンク部材４０Ｒの一部に設けられたボス４０ｃＲもヒンジ部４０ａＲを回動中心として前方向へ回動する。これにより図９（ｄ）に示すように、ボス４０ｃＲが挿通された長穴４１ａＲを介してスライドリンク４１Ｒが前方向に移動する。

スライドリンク４１Ｒが前方向へ移動すると、スライドリンク４１Ｒの長穴４１ｂＲ，４１ｃＲ内に挿通して係合されたボス４２ａＲ，４２ｂＲを介してスライドカム４２Ｒも前方向へ移動する。スライドカム４２Ｒのボス４２ａＲ，４２ｂＲは、図１０（ａ），（ｂ）に示す右側板５０Ｒに設けられた長穴５０ａＲ，５０ｂＲ内にも挿通されて係合している。このため前方向へ移動するスライドカム４２Ｒのボス４２ａＲ，４２ｂＲが右側板５０Ｒに設けられたＺ形状の長穴５０ａＲ，５０ｂＲの斜面５０ａ１Ｒ，５０ｂ１Ｒを登る。これにより図９（ｄ）に示すように、スライドカム４２Ｒは、前方向（図９（ｄ）の右方向）に移動しつつ、上方向にも移動する。

図１１（ａ）は、前ドア３１を閉じた状態の駆動系とリンク部材４３Ｒとの構成を示す斜視説明図である。図１１（ｂ）は、前ドア３１を開いた状態の駆動系とリンク部材４３Ｒとの構成を示す斜視説明図である。

図１２（ａ）は、トレイ２５０に設けられた帯電ローラ２と、感光ドラム１と、現像ローラ３ａのそれぞれの駆動が連結されている状態を示す側面説明図である。図１２（ｂ）は、トレイ２５０に設けられた帯電ローラ２と、感光ドラム１と、現像ローラ３ａのそれぞれの駆動が解除されている状態を示す側面説明図である。

図１１（ａ），（ｂ）に示すように、スライドリンク４１Ｒには、リンク部材４３Ｒが設けられている。リンク部材４３Ｒには、レバー８０Ｋ，８１Ｋ，８２Ｋの一端部が回動可能に軸支されている。レバー８１Ｋの他端部は、ドラムカム７１Ｋに対して回動可能に連結されている。レバー８０Ｋの他端部は、帯電ローラカム７０Ｋに対して回動可能に連結されている。レバー８２Ｋの他端部は、現像ローラカム７２Ｋに対して回動可能に連結されている。

前ドア３１を閉じた図１１（ａ）に示す状態から図１１（ｂ）に示すように前ドア３１を開く。すると、ヒンジ部４０ａＬ，４０ａＲを中心にスライドリンク４１Ｒが前方向に回動する。これに伴って図９（ｄ）に示すように、スライドリンク４１Ｒに設けられたボス４０ｃＲもスライドリンク４１Ｒと一体的に前方向に回動する。これによりボス４０ｃＲが挿通された長穴４１ａＲを介してスライドリンク４１Ｒが前方向に移動する。

これによりリンク部材４３Ｒに回動可能に軸支されたレバー８０Ｋ，８１Ｋ，８２Ｋを介してドラムカム７１Ｋ、帯電ローラカム７０Ｋ、現像ローラカム７２Ｋが回転する。これに伴いドラムカム７１Ｋのカム面７１ａ、帯電ローラカム７０Ｋのカム面７０ａ、現像ローラカム７２Ｋのカム面７２ａもそれぞれ位相が回転する。

これにより図１２（ａ）に示すカム面７１ａと接していたギヤ６１Ｋのカム面６１ａが図１２（ｂ）に示すカム面７１ｂに当接摺動してギヤ６１Ｋは、図１２（ｂ）の右方向へ移動する。これによりギヤ６１Ｋと、図７（ａ）に示す感光ドラム１のカップリング１ａとの係合が外れて駆動が伝達されなくなる。

帯電ローラカム７０Ｋも同様に図１２（ａ）に示すカム面７０ａと接していたギヤ６０Ｋのカム面６０ａが図１２（ｂ）に示すカム面７０ｂに当接摺動してギヤ６０Ｋは、図１２（ｂ）の右方向へ移動する。これによりギヤ６０Ｋと、帯電ローラ２の図示しないカップリングとの係合が外れて駆動が伝達されなくなる。

現像ローラカム７２Ｋも同様に図１２（ａ）に示すカム面７２ａと接していたギヤ６２Ｋのカム面６２ａが図１２（ｂ）に示すカム面７２ｂに当接摺動してギヤ６２Ｋは、図１２（ｂ）の右方向へ移動する。これによりギヤ６２Ｋと現像ローラ３ａのカップリング３ｄとの係合が外れて駆動が伝達されなくなる。これによりトレイ２５０を前方向に引き出すことが可能になる。

図２に示すように、前ドア３１が閉じた状態では、トレイ２５０は中間転写ユニット１２に係合されている。この状態では、図１２（ａ）に示すように、スライドカム４２Ｒの面４２ｅＲは、トレイ２５０の下部に設けられたレール２５０ｇＲとは接していない。この状態から前ドア３１が開くと、前述したようにスライドカム４２Ｒが上方向へ移動する。このため図１２（ｂ）に示すように、スライドカム４２Ｒの面４２ｅＲとトレイ２５０の下部に設けられたレール２５０ｇＲとが接する。そして、スライドカム４２Ｒがトレイ２５０を上方に押し上げる。これによりトレイ２５０と中間転写ユニット１２とが離間される。

このとき、トレイ２５０に設けられた帯電ローラ２と、感光ドラム１と、現像ローラ３ａのそれぞれの駆動連結が解除される。駆動の連結と解除は、各カートリッジＰで同様である。ここでは、カートリッジＰＫについて説明し、重複する説明は省略する。図１２（ａ）に示すように、感光ドラム１は、ギヤ６１Ｋにカップリングすることで駆動が伝達される。帯電ローラ２は、ギヤ６０Ｋにカップリングすることで駆動が伝達される。現像ローラ３ａは、ギヤ６２Ｋにカップリングすることで駆動が伝達される。

感光ドラム１に駆動を入力しているギヤ６１Ｋには、カム面６１ａが設けられている。ギヤ６１Ｋのカム面６１ａは、ドラムカム７１Ｋのカム面７１ａと接している。帯電ローラ２に駆動を入力しているギヤ６０Ｋには、カム面６０ａが設けられている。ギヤ６０Ｋのカム面６０ａは、帯電ローラカム７０Ｋのカム面７０ａと接している。現像ローラ３ａに駆動を入力しているギヤ６２Ｋには、カム面６２ａが設けられている。ギヤ６２Ｋのカム面６２ａは、現像ローラカム７２Ｋのカム面７２ａと接している。

＜カートリッジの挿抜＞
次に、図１３を用いて各カートリッジＰをトレイ２５０に挿入する操作について説明する。図１３（ａ）は、カートリッジＰをトレイ２５０に挿入する前の様子を示す側面説明図である。図１３（ｂ）は、カートリッジＰをトレイ２５０に挿入する途中の様子を示す側面説明図である。図１３（ｃ）は、カートリッジＰをトレイ２５０に挿入した後の様子を示す側面説明図である。図１３（ｄ）は、カートリッジＰをトレイ２５０に挿入する前の様子を示す側面説明図である。図１３（ｅ）は、カートリッジＰをトレイ２５０に挿入する途中の様子を示す側面説明図である。図１３（ｆ）は、カートリッジＰをトレイ２５０に挿入した後の様子を示す側面説明図である。

図１３（ａ）～（ｆ）に示すように、トレイ２５０を前方向に移動させて画像形成装置１００本体から引き出した状態で、各カートリッジＰはトレイ２５０に対して挿入方向（図１３（ａ）～（ｆ）の下方向）に移動することで該トレイ２５０内に挿入される。このとき、各カートリッジＰの挿入に応じてＬＥＤユニット１１（発光ユニット）が各カートリッジＰの挿入方向と交差する方向（図１３（ｄ）～（ｆ）の左方向）に移動する。これによりＬＥＤユニット１１（発光ユニット）は、各カートリッジＰの挿抜領域外に移動可能に構成されている。

トレイ２５０に対して各カートリッジＰを挿抜することで、各カートリッジＰを交換することが可能になる。各カートリッジＰの交換は、同様に操作するためここではカートリッジＰＫの交換操作について説明する。カートリッジＰＫをトレイ２５０に挿入するとき、図１３（ａ）に示すように、感光ドラム１を回転可能に支持するフランジ３ｂＫＲと、トレイ２５０の溝部からなる係合部２５０ｅＫＲの両側の側面からなるガイド２５０ｅＫ１Ｒが当接摺動する。

これにより感光ドラム１の前後方向を規制し、感光ドラム１がトレイ２５０に対して上下方向のみ移動可能にすることができる。本実施形態では、露光装置としてＬＥＤユニット１１を採用している。ＬＥＤユニット１１の光を集光させるための屈折率分布型のレンズ１１ｂの焦点距離は短い。このためＬＥＤユニット１１を感光ドラム１の表面に近接して配置する必要がある。

図１３（ａ）に示すように、感光ドラム１のトレイ２５０の溝部からなる係合部２５０ｅＫＲに対する挿入方向を上下方向のみとする。これにより感光ドラム１の表面と、ＬＥＤユニット１１のレンズ１１ｂやその他の電子素子との接触を防止することが可能となる。また、ユーザは一つの方向（上下方向）のみでカートリッジＰＫをトレイ２５０に対して挿抜可能なため各カートリッジＰの挿抜操作を迷いなくできる。

図１３（ｂ）に示すように、カートリッジＰＫをトレイ２５０の溝部からなる係合部２５０ｅＫＲ内にある程度挿入する。すると、図１３（ｅ）に示すように、カートリッジＰＫ側に設けられた感光ドラム１の表面と、トレイ２５０側に設けられたＬＥＤユニット１１のコロ１１ｅとが接する。

本実施形態では、ＬＥＤユニット１１は、感光ドラム１の表面に対して略水平に露光するように設けられている。このためコロ１１ｅと感光ドラム１の表面とが接触することで、感光ドラム１の表面とＬＥＤユニット１１のレンズ１１ｂの表面１１ｂ１との距離を高精度に保ち、高画質な画像形成が可能となる。カートリッジＰＫを更にトレイ２５０の溝部からなる係合部２５０ｅＫＲ内に挿入する。すると、感光ドラム１の表面に当接するコロ１１ｅを介してＬＥＤユニット１１を図５（ｂ）に示す圧縮バネ２５１Ｒ，２５１Ｌの付勢力に抗して画像形成装置１００本体の前方向（図１３の左方向）に移動させる。

図１３（ｃ）に示すように、カートリッジＰＫをトレイ２５０の溝部からなる係合部２５０ｅＫＲ内に完全に挿入する。その状態では、カートリッジＰＫは感光ドラム１を回転可能に支持するフランジ３ｂＫＲがトレイ２５０の溝部からなる係合部２５０ｅＫＲの底面２５０ｅＫ２Ｒに当接する。そして、現像ローラ３ａを回転可能に支持するフランジ３ａＫＲがトレイ２５０の溝部からなる係合部２５０ｆＫＲの底面２５０ｆＫ１Ｒに当接する。これによりカートリッジＰＫの位置が決まる。

この状態で、ＬＥＤユニット１１は、感光ドラム１の表面に当接したコロ１１ｅを介してカートリッジＰＫの挿抜領域の外まで押されて退避する。そして、ＬＥＤユニット１１は、図５に示す圧縮バネ２５１Ｒ，２５１Ｌにより感光ドラム１の回転中心方向に付勢されて、感光ドラム１との距離が高精度で保持される。

図１３（ａ）～（ｆ）に示す一連の操作によりユーザはカートリッジＰＫをトレイ２５０に対して下方向のみで挿入し、逆の操作でカートリッジＰＫをトレイ２５０に対して上方向のみで取り外すことが可能である。これによりユーザは、各カートリッジＰをトレイ２５０に対して一方向（上下方向）のみの挿抜操作により迷いなく安心して挿抜できる。また、トレイ２５０に対して垂直な方向に各カートリッジＰを挿抜することができるため各カートリッジＰをトレイ２５０に対して最短距離で挿抜可能である。

例えば、各カートリッジＰの挿抜軌跡が少なくとも二つの方向を有する構成では、各カートリッジＰの挿抜方向が切り替わる際にユーザが力を入れる方向も変える必要が生じる。本実施形態では、各カートリッジＰの挿抜方向が一方向（上下方向）である。このためユーザが力を入れる方向を変える必要が無い。これにより短い距離でカートリッジＰを挿抜でき、力の方向を変えたりしないためユーザのストレスの低減を図ることができる。

また、図１３（ｆ）に示すように、感光ドラム１（像担持体）の表面を帯電する帯電手段となる帯電ローラ２がトレイ２５０に設けられている。カートリッジＰＫをトレイ２５０の溝部からなる係合部２５０ｅＫＲ，２５０ｆＫＲ，２５０ｅＫＬ，２５０ｆＫＬ内に完全に挿入した状態で、感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２と接触している。これによりカートリッジＰＫを挿入したトレイ２５０の状態で、画像形成装置１００本体内に挿入し、感光ドラム１の表面を中間転写ベルト１３の外周面と当接することで画像形成動作が可能となる。

本実施形態によれば、画像形成装置１００の小型化に寄与するＬＥＤユニット１１を露光装置として用いて、カートリッジＰの挿抜操作のユーザビリティが良いトレイ２５０の引き出しタイプの画像形成装置１００を提供することができる。トレイ２５０が画像形成装置１００本体から引き出された状態で、感光ドラム１を有するカートリッジＰは、一方向（上下方向）のみでトレイ２５０から挿抜可能である。

その際に、トレイ２５０に支持されたＬＥＤユニット１１は、感光ドラム１の挿抜軌跡外に移動可能に構成する。これによりトレイ２５０が画像形成装置１００本体から引き出される際にＬＥＤユニット１１を画像形成装置１００本体内に退避する必要がない。このため画像形成装置１００の小型化ができる。ユーザはカートリッジＰを一方向（上下方向）のみで挿抜可能なためカートリッジＰを迷いなく安心して挿抜できる。また、カートリッジＰの挿抜軌跡が少なくとも二つの方向を有する構成よりもカートリッジＰを短い距離でトレイ２５０から挿抜可能である。

カートリッジＰの挿抜軌跡が少なくとも二つの方向を有する構成では、カートリッジＰの挿抜方向が切り替わる際にユーザが力を入れる方向も変える必要が生じる場合がある。しかし、本実施形態では、カートリッジＰの挿抜方向が一方向（上下方向）のみであるためユーザが力を入れる方向を変える必要が無い。これにより短い距離でカートリッジＰを挿抜でき、力の方向を変えたりしないためユーザのストレス低減を図ることができる。

〔第２実施形態〕
次に、図１４及び図１５を用いて本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図１４は、本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成を示す断面説明図である。

＜画像形成装置＞
本実施形態の画像形成装置１００は、図１４に示すように、各カートリッジＰに設けられた感光ドラム１と、一次転写手段となる一次転写ローラ１７とにより一次転写ニップ部Ｔ１が形成される。この一次転写ニップ部Ｔ１に記録材Ｓを搬送する静電搬送ベルト（ＥＴＢ；Electrostatic Transportation Belt）２１３が設けられた一例である。

前記第１実施形態では、図２に示すように、感光ドラム１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト（ＩＴＢ；Intermediate Transfer Belt）１３に一次転写する画像形成装置１００の一例について説明した。図１４に示すＥＴＢ方式の画像形成装置１００にも本発明が適用可能である。図１４に示すＥＴＢ方式の画像形成装置１００では、搬送ユニット２１２以外の構成と、画像形成動作は、図２に示すＩＴＢ方式の画像形成装置１００と同様であるため重複する説明は省略する。

図１４に示す搬送ユニット２１２は、駆動ローラ１４とテンションローラ１６とにより静電搬送ベルト２１３が図１４の反時計回り方向に回転可能に張架されている。静電搬送ベルト２１３の内周面側には、一次転写手段となる一次転写ローラ１７が設けられている。画像形成装置１００本体の画像形成時の所定位置に設けられた感光ドラム１（像担持体）の表面に対抗して記録材Ｓを搬送する静電搬送ベルト２１３（搬送ベルト）が設けられる。

給送ユニット１８の給送トレイ１９内に収容された記録材Ｓは、給送ローラ２０により繰り出され分離パッド２１との協働により一枚ずつ分離給送される。記録材Ｓの先端部が停止したレジストローラ２２のニップ部に突き当てられて記録材Ｓの斜行が補正される。その後、所定のタイミングでレジストローラ２２が回転駆動されて搬送ガイド５に沿って搬送された記録材Ｓは、静電搬送ベルト２１３に受け渡された後、静電搬送ベルト２１３により静電吸着されて搬送される。

トレイ３５０に保持されている四つのカートリッジＰには、それぞれ像担持体となる感光ドラム１が設けられている。本実施形態の感光ドラム１は、図１４の時計回り方向に回転する。感光ドラム１の表面は、トレイ３５０側に設けられた帯電ローラ２により一様に帯電される。一様に帯電された感光ドラム１の表面に露光手段となるＬＥＤユニット１１から画像情報に応じた光が照射されて静電潜像が形成される。感光ドラム１の表面に形成された静電潜像に対して現像ローラ３ａによりトナーが供給されてトナー像が現像される。

静電搬送ベルト２１３により静電吸着されて搬送される記録材Ｓが一次転写ニップ部Ｔ１に到達すると、図示しない一次転写バイアス電源から一次転写ローラ１７に一次転写バイアスが印加される。これにより各感光ドラム１の表面に形成されたトナー像が各一次転写ニップ部Ｔ１において順次、記録材Ｓに転写されて重畳される。

各感光ドラム１の表面に形成されたトナー像が重畳して転写された記録材Ｓは、搬送ガイド６に沿って定着装置２３に搬送される。定着装置２３に設けられた定着ユニット２３ａと加圧ローラ２３ｂとによりトナー像が転写された記録材Ｓが挟持搬送される過程において加熱及び加圧されて熱定着される。その後、排出ローラ対２４により排出トレイ２５上に排出される。

図１４に示すＥＴＢ方式の画像形成装置１００でも前記第１実施形態と同様にカートリッジＰの挿抜を行うことが可能である。図１５（ａ）は、カートリッジＰをトレイ３５０に挿入する前の様子を示す側面説明図である。図１５（ｂ）は、カートリッジＰをトレイ３５０に挿入する途中の様子を示す側面説明図である。図１５（ｃ）は、カートリッジＰをトレイ３５０に挿入した後の様子を示す側面説明図である。図１５（ｄ）は、カートリッジＰをトレイ３５０に挿入する前の様子を示す側面説明図である。図１５（ｅ）は、カートリッジＰをトレイ３５０に挿入する途中の様子を示す側面説明図である。図１５（ｆ）は、カートリッジＰをトレイ３５０に挿入した後の様子を示す側面説明図である。

図１４に示す前ドア３１を開けて、トレイ３５０を画像形成装置１００本体の外に移動させる。この状態において、カートリッジＰはトレイ３５０から挿抜可能である。本実施形態のＬＥＤユニット１１も前記第１実施形態と同様に感光ドラム１の表面に対して水平に露光するように配置している。各カートリッジＰの交換操作は同様である。このため図１５（ａ）～（ｆ）では、カートリッジＰＫのみの交換操作について説明する。

図１４に示すＥＴＢ方式の画像形成装置１００のカートリッジＰの挿抜操作は、図２に示すＩＴＢ方式の画像形成装置１００のカートリッジＰの挿抜操作と同様である。図１５（ａ）に示すように、カートリッジＰＫをトレイ３５０に設けられた溝部からなる係合部３５０ｅＫＲ，３５０ｆＫＲ内に挿入する。そのとき、感光ドラム１に設けられたフランジ３６０ｂＫＲと、トレイ３５０の溝部からなる係合部３５０ｅＫＲの両側面で構成されるガイド３５０ｅＫ１Ｒとが接する。

これにより感光ドラム１の前後方向を規制し、感光ドラム１がトレイ３５０に対して上下方向のみ移動可能にすることができる。これにより感光ドラム１の挿入方向を上下方向のみの一方向にすることで、感光ドラム１の表面と、図６に示すＬＥＤユニット１１のレンズ１１ｂやその他の電子素子との接触を防止することが可能となる。また、ユーザは一方向（上下方向）のみでカートリッジＰを挿抜可能なため各カートリッジＰを迷いなく挿抜できる。

図１５（ｂ）に示すように、カートリッジＰをある程度、トレイ３５０の溝部からなる係合部３５０ｅＫＲ，３５０ｆＫＲ内に挿入する。すると、感光ドラム１の表面と、図６に示すＬＥＤユニット１１のコロ１１ｅとが接する。本実施形態では、ＬＥＤユニット１１は、感光ドラム１の表面に対して水平に露光するように配置している。

このとき、コロ１１ｅと感光ドラム１の表面とが接触することで、感光ドラム１の表面とＬＥＤユニット１１のレンズ１１ｂの表面１１ｂ１との距離を高精度に保ち、高画質な画像形成が可能となる。カートリッジＰＫを更にトレイ３５０の溝部からなる係合部３５０ｅＫＲ，３５０ｆＫＲ内に挿入すると、感光ドラム１の表面が当接したコロ１１ｅを介してＬＥＤユニット１１を画像形成装置１００本体の後方向（図１５の右方向）に移動させる。

図１５（ｃ）に示すように、カートリッジＰをトレイ３５０の溝部からなる係合部３５０ｅＫＲ，３５０ｆＫＲ内に完全に挿入する。その状態では、カートリッジＰは、感光ドラム１に設けられたフランジ３６０ｂＫＲがトレイ３５０の係合部３５０ｅＫＲのガイド３５０ｅＫ１Ｒに沿って挿入された後、底面３５０ｅＫ２Ｒに当接する。更に、現像ローラ３ａに設けられたフランジ３６０ａＫＲがトレイ３５０の溝部からなる係合部３５０ｆＫＲの底面３５０ｆＫ１Ｒに当接する。これによりカートリッジＰの位置が決まる。

この状態では、図１５（ｆ）に示すように、感光ドラム１の表面に図６（ａ），（ｂ）に示すコロ１１ｅが当接して、図５（ｂ）に示す圧縮バネ２５１Ｒ，２５１Ｌの付勢力に抗してＬＥＤユニット１１は、カートリッジＰＫの挿抜領域の外まで押されて退避する。このとき、ＬＥＤユニット１１は、圧縮バネ２５１Ｒ，２５１Ｌにより感光ドラム１の回転軸中心に向かって付勢される。これにより感光ドラム１の表面と、ＬＥＤユニット１１のレンズ１１ｂの表面１１ｂ１との距離を高精度で保持している。

図１５（ａ）～（ｆ）に示す一連の操作によりユーザはカートリッジＰをトレイ３５０に対して下方向のみで挿入し、逆にカートリッジＰをトレイ３５０に対して上方向のみで取り外すことが可能である。これによりユーザは、カートリッジＰを迷いなく安心して挿抜できる。また、トレイ３５０に対して垂直な方向にカートリッジＰを挿抜するため最短距離でカートリッジＰを挿抜可能である。

例えば、カートリッジＰの挿抜軌跡が少なくとも二つの方向を有する構成では、カートリッジＰの挿抜方向が切り替わる際にユーザが力を入れる方向も変える必要が生じる。本実施形態では、カートリッジＰの挿抜方向が一方向（上下方向）のみであるためユーザが力を入れる方向を変える必要が無い。これにより短い距離でカートリッジＰを挿抜でき、力の方向を変えたりしないためユーザのストレス低減を図ることができる。

図１４に示すように、カートリッジＰをトレイ３５０の係合部３５０ｅＫＲ，３５０ｆＫＲ，３５０ｅＫＬ，３５０ｆＫＬ（係合部３５０ｅＫＬ，３５０ｆＫＬは図示されていない）内に完全に挿入した状態で感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２と接触している。これによりトレイ３５０の状態で画像形成装置１００本体内に挿入し、感光ドラム１の表面と、搬送ユニット２１２の静電搬送ベルト２１３の外周面とを当接することで画像形成動作が可能となる。尚、本実施形態においても前ドア３１の開閉動作に連動するトレイ３５０の移動動作は、図８～図１０に示して前述したと同様である。

図１４に示すＥＴＢ方式の画像形成装置１００でもＬＥＤユニット１１を露光装置として用いて画像形成装置１００を小型化でき、カートリッジＰの挿抜操作のユーザビリティが良い画像形成装置１００を提供することが可能となる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

Ｐ，ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫ…カートリッジ
１１，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ…ＬＥＤユニット（発光ユニット）
１００…画像形成装置
２５０…トレイ

Claims (7)

1. 少なくとも像担持体を有するカートリッジと、
   画像形成装置の本体に対して引き出し可能に設けられ、前記カートリッジを収容するトレイと、
   前記トレイに設けられ、前記像担持体に潜像を形成するために該像担持体の軸方向に配列された複数の発光素子を有する発光ユニットと、
   を有し、
   前記トレイは、前記カートリッジが一方向に沿って前記トレイに対して挿入可能、かつ前記一方向の反対方向に沿って取り外し可能なように、前記カートリッジを収容するように構成され、
   前記トレイを前記画像形成装置の本体から引き出した状態で、前記カートリッジは前記一方向に沿って移動することで前記トレイに挿入され、前記一方向に沿った前記カートリッジの挿入に応じて前記発光ユニットが前記一方向と交差する方向に移動することで前記カートリッジの挿抜領域外に移動可能に構成されたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記発光ユニットを前記カートリッジに向かって付勢する付勢手段を有し、
   前記カートリッジを前記トレイに対して挿入する際には、前記カートリッジの一部が前記発光ユニットの一部に当接しながら前記付勢手段の付勢力に抗して所定位置に挿入され、前記付勢手段の付勢力により前記発光ユニットが前記カートリッジの所定位置に位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記カートリッジの一部は、前記像担持体の表面であり、前記発光ユニットの一部は、前記発光ユニットに回転可能に支持された回転体であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記カートリッジは、現像剤を収容する現像剤収容部を有し、前記現像剤収容部は、前記像担持体よりも鉛直方向で上方に配置されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体を帯電する帯電手段が前記トレイに設けられていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成装置の本体の画像形成時の所定位置に設けられた前記像担持体に対向して中間転写体が設けられたことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成装置の本体の画像形成時の所定位置に設けられた前記像担持体に対向して記録材を搬送する搬送ベルトが設けられたことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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