JP2010224117A - カラー電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 カートリッジ支持部材の操作性を向上させることができるカラー電子写真画像形成装置を提供する。
【解決手段】 帯電接点３７Ｙ〜３７Ｋと、アースバネ３６、アース接点３９と、給電接点４２Ｙ〜４２Ｋと、アースバネ４６、アース接点４５と、トレイ６１と、ドア３１と、を備える画像形成装置５０において、ドア３１の開動作に基づいて感光体ドラム１及びベルト１３が引き離される前に、アースバネ３６、アース接点３９、及び、アースバネ４６、アース接点４５は、帯電接点３７Ｙ〜３７Ｋ及び給電接点４２Ｙ〜４２Ｋを接地する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複数のプロセスカートリッジを装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体に画像を形成するカラー電子写真画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジの交換機構には、特許文献１に記載されるようなカラー電子写真画像形成装置が知られる。特許文献１に記載のカラー電子写真画像形成装置は、トレイ（カートリッジ支持部材）に複数のプロセスカートリッジを収納し、トレイを前方に引出した状態でプロセスカートリッジを交換する構成である。

特開２００７−１２１９８３号公報

しかしながら、トレイが引出されるときに感光体ドラム及び中間転写ベルトが吸着状態にあると、トレイを引出す時の操作力が大きくなる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、カートリッジ支持部材の操作性を向上させたカラー電子写真画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題を達成するために、本発明のカラー電子写真画像形成装置は、電子写真感光体ドラムを有する複数のプロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジに給電するカートリッジ接点と、前記カートリッジ接点を接地するカートリッジ接点アース手段と、前記電子写真感光体ドラムからトナー像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの内周側に配置され、前記電子写真感光体ドラムのトナー像を前記中間転写ベルトに転写する転写手段と、前記転写手段に給電する転写接点と、前記転写接点を接地する転写接点アース手段と、前記プロセスカートリッジを支持し、前記プロセスカートリッジが画像形成可能な装置本体の内側に位置する内側位置、及び、前記プロセスカートリッジが着脱可能な前記装置本体の外側に位置する外側位置の間で移動可能なカートリッジ支持部材と、前記カートリッジ支持部材が前記内側位置及び前記外側位置の間の移動時に通過する通過経路の開口を開閉する開閉部材と、を備えるカラー電子写真画像形成装置において、前記開閉部材の開動作に基づいて前記電子写真感光体ドラム及び前記中間転写ベルトが引き離される前に、前記カートリッジ接点アース手段及び前記転写接点アース手段は、前記カートリッジ接点及び前記転写接点を接地することを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、カートリッジ接点アース手段及び転写接点アース手段は、開閉部材の開動作に基づいて電子写真感光体ドラム及び中間転写ベルトが引き離される前に、カートリッジ接点及び転写接点を接地する。したがって、ユーザがカートリッジ支持部材を引出してプロセスカートリッジを交換する前に、電子写真感光体ドラム及び中間転写ベルトは接地される。このように、電子写真感光体ドラム及び中間転写ベルトが接地されて吸着力が低減されてから、電子写真感光体ドラム及び中間転写ベルトが引き離される。その結果、カートリッジ支持部材の操作性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係るカラー電子写真画像形成装置の斜視図である。 図１に示すカラー電子写真画像形成装置の断面図である。 カートリッジの斜視図である。 ドアが閉鎖位置に位置した際のトレイの状態を示す斜視図である。 （ａ）ドアが閉鎖位置に位置した際のトレイの状態を示す側面図である。（ｂ）ドアが途中位置まで開動作した際のトレイの状態を示す側面図である。（ｃ）ドアが開放位置まで移動した際のトレイの状態を示す側面図である。（ｄ）ドアが開放位置まで移動した後に、ユーザによって引出されるトレイの工程を示す側面図である。 ドアが開放位置よりも更に開放されたときのトレイの状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る、ドアが閉鎖位置に位置した際のトレイの状態を示す斜視図である。 （ａ）ドアが閉鎖位置に位置した際のトレイの状態を示す側面図である。（ｂ）ドアが途中位置まで開動作した際のトレイの状態を示す断面図である。（ｃ）ドアが途中位置まで開動作した際のトレイの状態を示す断面図である。（ｄ）ドアが開放位置に移動した際のトレイの状態を示す側面図である。 他の実施形態に係るカートリッジの交換機構の断面図である。

以下、本発明の実施形態に係るカラー電子写真画像形成装置を図面に基づき詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対位置等は、本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から、特に特定的な記載が無い限りは、本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。

後述するカラー電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて、記録媒体にカラー画像を形成するものである。そして、カラー電子写真画像形成装置の例としては、例えばカラー電子写真複写機、カラー電子写真プリンタ（例えばカラーレーザビームプリンタ、カラーＬＥＤプリンタ等）、カラーファクシミリ装置及びカラーワードプロセッサ等が含まれる。

後述する記録媒体とは、電子写真画像形成装置によって画像が形成されるものであって、例えば、紙、ＯＨＰシート等が含まれる。

後述するカートリッジとは、例えば、プロセスカートリッジ或いは現像カートリッジであって、電子写真画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着されて、記録媒体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。

後述のプロセスカートリッジとは、プロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体ドラム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の装置本体に取り外し可能に装着する物である。従って、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての現像手段と、電子写真感光体ドラム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の装置本体に取り外し可能に装着するものも含まれる。また、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と、電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して、装置本体に取り外し可能に装着するものも含まれる。

尚、電子写真感光体ドラムと現像手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂一体型と称する。また、電子写真感光体ドラムと現像手段以外のプロセス手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂分離型と称する。プロセスカートリッジは、ユーザ自身によって装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。尚、プロセス手段は、電子写真感光体ドラムに作用するものである。

現像カートリッジとは、現像ローラを有し、現像ローラによって、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のに用いられる現像剤（トナー）を収納しており、本体に取り外し可能に装着されるものである。尚、現像カートリッジの場合には、電子写真感光体ドラムは装置本体或いは後述するカートリッジ支持部材に取り付けられている。或いは、電子写真感光体ドラムは、所謂分離型プロセスカートリッジに設けられている（この場合には、プロセスカートリッジは、現像手段を有してはいない）。尚、現像カートリッジも、ユーザ自身によって装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。

そこで、カートリッジとしては、所謂一体型又は所謂分離型のプロセスカートリッジが含まれる。また、カートリッジとしては、所謂分離型のプロセスカートリッジと現像カートリッジが対になって用いられる場合が含まれる。また、カートリッジとしては、電子写真感光体ドラムが装置本体或いは後述するカートリッジ支持部材に固定して取り付けられており、電子写真感光体ドラムに作用可能に現像カートリッジが着脱可能に用いられる場合が含まれる。

（第１実施形態）
（画像形成装置の全体的な概略構成）
まず、この発明の第１実施形態に係るカラー電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という）５０の全体的な概略構成に関して、図１〜図３を参照しつつ説明する。

図１は、この発明の第１実施形態に係る画像形成装置５０の構成を示す斜視図である。図２は、画像形成装置５０の構成を示す断面図である。図１及び図２に示されるように、画像形成装置５０は、電子写真プロセスを用いた、４色フルカラーのレーザープリンタである。画像形成装置５０は、パソコン、イメージリーダ、相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置（不図示）から入力する電気的画像信号に基いて記録媒体（用紙）に対する画像形成を実行する。

以下の説明では、画像形成装置５０又はカラー電子写真画像形成装置本体（以下、装置本体という）５０Ａに関して、前側（正面側）とは、『開閉部材』であるドア３１を配設した側である。後側（背面側）とはそれとは反対側である。前後方向とは、装置本体５０Ａ後側から前側に向かう方向（前方向）と、その逆の方向（後方向）である。左右とは装置本体５０Ａを前側から見て左または右である。左右方向とは、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。また、装置本体５０Ａとは、画像形成装置５０から各カートリッジＰを除いた構成である。

装置本体５０Ａの内部には、後側から前側にかけて、第１から第４の４つのカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを水平方向に並べて配設（インライン構成、タンデム型）してある。各カートリッジは、収容させたトナーの色が異なるだけで、互いに同様の構成のものである。

これらの複数すなわち４つのカートリッジＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の各々は、電子写真感光体ドラムである感光体ドラム１を有する。また、カートリッジＰＹ〜ＰＫは、カートリッジ支持部材である引出しトレイ（以下、トレイという）６１に着脱自在に構成される。トレイ６１は、カートリッジＰを支持し、内側位置Ｉ（図２参照）及び外側位置Ｏ（図６参照）の間で移動可能に構成される。内側位置Ｉ（図２参照）は、カートリッジＰが画像形成可能な装置本体５０Ａの内側に位置する。外側位置Ｏ（図６参照）は、カートリッジＰが着脱可能な装置本体５０Ａの外側に位置する。

図３は、カートリッジＰの構成を示す斜視図である。図３（ａ）は、カートリッジの構成を駆動側から見た斜視図である。図３（ｂ）は、カートリッジＰの構成を非駆動部側から見た斜視図である。図３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、カートリッジＰは、カートリッジの枠体５を備える。枠体５には上面５Ａには庇部５６が設けられている。また、枠体５の上面５Ａには露光窓６が設けられている。枠体５の内部には、電子写真感光体ドラム（以下、感光体ドラムという）１が配置されている。なお、図３（ａ）及び（ｂ）では図示しないが、図１及び図２に示されるように、枠体５の内部には、その他では、感光体ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電器２、現像器３、クリーニング器４が一体的に設けられている。帯電器２は接触帯電ローラである。現像器３は現像ローラ３ａを有し、現像剤容器の内部には現像剤（トナー）が収容される。クリーニング器４はブレード式のものである。なお、図３中で、５１は駆動側軸受部、５２は軸受部、５３はカップリング嵌合部、５５はカートリッジ電位接点である。

ここで、図２を再度参照すると、第１カートリッジＰＹは、現像器３にイエロー（Ｙ）のトナーを収容させてあり、感光体ドラム１の面にＹ色トナー像を形成する。第２カートリッジＰＭは、現像器３にマゼンタ（Ｍ）のトナーを収容させてあり、感光体ドラム１の面にＭ色トナー像を形成する。第３カートリッジＰＣは、現像器３にシアン（Ｃ）のトナーを収容させてあり、感光体ドラム１の面にＣ色トナー像を形成する。第４カートリッジＰＫは、現像器３にブラック（Ｋ）のトナーを収容させてあり、感光体ドラム１の面にＫ色トナー像を形成する。

各カートリッジＰの上方部には、レーザスキャナのユニット１１が設けられている。ユニット１１は、外部ホスト装置から入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザー光Ｌを出力し、枠体５の上面に設けた露光窓６を通して、各カートリッジＰのドラム面を走査露光する。

各カートリッジＰの下方部には、中間転写のベルトユニット１２が配置されている。ベルトユニット１２は、中間転写ベルトとしての誘電体製で可撓性を有するエンドレスのベルト１３を有する。また、ベルトユニット１２は、ベルト１３を懸回張設して循環移動させる駆動ローラ１４、ターンローラ１５、テンションローラ１６、を有する。駆動ローラ１４とテンションローラ１６は装置本体５０Ａの内部の後側に配設している。ターンローラ１５は装置本体５０Ａの内部の前側に配設している。各カートリッジＰの有する感光体ドラム１は、その下面が、ベルト１３の上側のベルト表面に接している。ベルト１３の内側には、ベルト１３に対して各カートリッジＰの有する感光体ドラム１と対向する位置に、４個の一次転写ローラ１７を配置している。駆動ローラ１４には、ベルト１３を介して二次転写ローラ２２を当接させている。

ベルトユニット１２の下方部には、給送用のユニット１８が配設されている。ユニット１８は、給送トレイ１９、給送用のローラ２０、分離パッド２１等を有する。給送トレイ１９は装置本体５０Ａの前側から出し入れ自由である（フロントローデング）。

装置本体５０Ａ内の後側の上部には、定着装置２３と、排出用のローラ対２４を配設している。装置本体５０Ａの上面は排出トレイ２５である。定着装置２３は定着フィルムアセンブリ２３ａと加圧ローラ２３ｂを有するものを用いている。ローラ対２４はローラ２４ａとコロ２４ｂである。

装置本体５０Ａの内部の装着位置に装着されている状態にある各カートリッジＰは、後述する押圧部材により押圧されて所定の位置決め部に固定された状態に保持されている。また、そのカートリッジＰの駆動入力部に対して装置本体５０Ａの側の駆動出力部が結合している。また、カートリッジＰの電気接点に対して装置本体５０Ａの側の給電系統が導通化している。

フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。第１〜第４の各カートリッジＰの有する感光体ドラム１が矢印の反時計方向に所定の制御速度で回転駆動される。ベルト１３も矢印の時計方向（ドラム回転に順方向）に感光体ドラム１の速度に対応した速度で回転駆動される。ユニット１１も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジＰにおいてそれぞれ所定の制御タイミングで帯電器２が感光体ドラム１の表面を所定の極性、電位に一様に帯電する。ユニット１１は各々の感光体ドラム１の表面を各色の画像信号に応じて変調されたレーザー光Ｌで走査露光する。これにより、各々の感光体ドラム１の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像器３によりトナー像として現像される。

上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、カートリッジＰＹの感光体ドラム１にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するＹ色トナー像が形成され、そのトナー像がベルト１３上に一次転写される。カートリッジＰＭの感光体ドラム１にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するＭ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色トナー像に重畳されて一次転写される。カートリッジＰＣの感光体ドラム１にはフルカラー画像のシアン成分に対応するＣ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色トナー像に重畳されて一次転写される。カートリッジＰＣの感光体ドラム１にはフルカラー画像のブラック成分に対応するＫ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色トナー像に重畳されて一次転写される。かくして、ベルト１３上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色フルカラーの未定着トナー像が合成形成される。

各カートリッジＰにおいて、ベルト１３に対するトナー像の一次転写後の感光体ドラム１の面に残留した転写残トナーはクリーニング器４により除去される。

一方、所定の制御タイミングでローラ２０が駆動される。これにより、ローラ２０と分離パッド２１との協働で、給送トレイ１９上に積載されている用紙（記録媒体）Ｓが１枚分離給送されて、二次転写ローラ２２とベルト１３とのニップ部（二次転写ニップ部）に導入される。これにより、用紙Ｓが該ニップ部を挟持搬送されていく過程でベルト１３上の４色重畳のトナー像が用紙Ｓの面に順次に一括転写される。

用紙Ｓはベルト１３の面から分離されて定着装置２３へ導入され、定着ニップ部で加熱、加圧される。これにより、各色トナー像の混色及び用紙Ｓへの定着がなされる。そして用紙Ｓは、定着装置２３を出て、フルカラー画像形成物としてローラ対２４で排出トレイ２５上に排出される。

用紙分離後のベルト１３の表面に残留した二次転写残トナーは、本実施形態の場合は、例えば第１カートリッジＰＹの一次転写部において感光体ドラム１の表面に静電的に付着し、クリーニング器４にて除去される。

（カートリッジ交換方法）
次に、カートリッジの交換機構１００に関して、図１〜図６を参照しつつ説明する。

図２は、画像形成装置５０の構成を示す断面図である。図２に示されるように、第１〜第４の各カートリッジＰは、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、現像器３に収容されている現像剤（トナー）が消費される。そして、カートリッジを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、新しいカートリッジＰと交換される。

そこで、例えば、個々のカートリッジＰの現像剤残量を検知する手段（不図示）を具備させて、制御部において、検知残量値を、予め設定したカートリッジ寿命予告や寿命警告のための閾値と比較させる。そして、検知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、表示部に、カートリッジＰについての寿命予告あるいは寿命警告を表示させる。これによりユーザに、交換用の新しいカートリッジＰの準備を促す、あるいはカートリッジＰの交換を促して、出力画像の品質を維持するようにしている。

本実施形態の画像形成装置５０において、カートリッジＰの交換は、ユーザビリティ向上のために、カートリッジＰを引出しトレイ（カートリッジ支持部材）６１に乗せ、フロントアクセスにより交換する方式である。

すなわち、画像形成装置５０の前面側には、装置本体５０Ａの内部へカートリッジＰを挿入させ、又、装置本体５０ＡからカートリッジＰを取り出すために、カートリッジＰを通過させる開口部３０が設けられている。

そして、この開口部３０を閉じる閉鎖位置と、開口部３０を開放する開放位置と、の間を移動可能なドア（開閉部材）３１が設けられている。このドア３１はドア軸３２を中心に開閉する。

図４は、ドア３１が閉鎖位置（９０度位置）に配置されるときのトレイ６１の状態を示す斜視図である。図５（ａ）は、ドア３１が閉鎖位置（９０度位置）に配置されるときのトレイ６１の状態を示す側面図である。ドア３１は、トレイ６１が内側位置Ｉ及び外側位置Ｏの間の移動時に通過可能な通過経路２９の開口部３０を開閉する構成となっている。また、図４及び図５（ａ）に示すように、ドア３１にはリンクのレバー３３が設けられている。レバー３３は、カートリッジ側のリンク部材３４の一端部３４Ａ及びベルト側のリンク部材４０の一端部４０Ａに係合する。また、リンク部材３４の他端部３４Ｂは、カートリッジ側のアースロッド（カートリッジアース手段移動部材）３５に係合する。また、リンク部材４０の他端部４０Ｂは、ベルト側のアースロッド（ベルトアース手段移動部材）４１と係合する。

アースロッド３５及びアースロッド４１は水平移動可能なように装置本体５０Ａに保持されている（不図示）。アースロッド３５は、所定間隔毎に上方に向かって突出する４つのバネ用凸部３５Ｊを有する。アースロッド３５にはカートリッジ側のアースバネ（カートリッジ接点アース手段）３６が取り付けられている。その取り付けにあたって、アースバネ（導電性弾性部材）３６はアースロッド３５のバネ用凸部３５Ｊに引っ掛けられる。そのために、アースロッド３５は、アースバネ３６と一体的に移動可能である。また、アースバネ３６は、下方に凸状に曲げられており、アースロッド３５の移動に基づいて後述のカートリッジ側の帯電接点３７に接触可能に配置されている。

アースロッド４１は、所定間隔毎に上方に向かって突出する４つのバネ用凸部４１Ｊを有する。アースロッド４１にはベルト側のアースバネ（転写接点アース手段）（導電性弾性部材）４６が取り付けられている。その取り付けにあたって、アースバネ４６はアースロッド４１のバネ用凸部４１Ｊに引っ掛けられる。そのために、アースロッド４１は、アースバネ４６と一体的に移動可能である。また、アースバネ４６は、下方に凸上に曲げられており、アースロッド４１の移動に基づいて後述のベルト側の給電接点４２に接触可能に配置されている。

装置本体５０Ａには、各カートリッジＰの有する帯電ローラに給電するカートリッジ側の帯電接点（カートリッジ接点）３７（３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋ）、及び、カートリッジ側のアース接点（カートリッジ接点アース手段）３９が取り付けられている。アース接点３９は、常にアースバネ３６に接触するように配置されている。つまり、トレイ６１が内側位置Ｉ及び外側位置Ｏの間を移動するときに、帯電接点３７（３７Ｙ〜３７Ｋ）がアースバネ３６に常に接触するようになっている。このことから、『カートリッジ接点アース手段』としては、前述のアースバネ３６、アース接点３９があり、これらは、帯電接点３７を接地するようになっている。

また、トレイ６１には、帯電接点３７とカートリッジＰの間を電気的に中継する中継接点３８（３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋ）が取り付けられている。ドア３１が閉鎖位置に配置される場合には、帯電接点３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋ及び中継接点３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋは、各々接触した状態になるように配置されている。これによって、各カートリッジＰは帯電可能になっている。即ち、帯電接点３７Ｙと中継接点３８Ｙ、帯電接点３７Ｍと中継接点３８Ｍ、帯電接点３７Ｃと中継接点３８Ｃ、及び、帯電接点３７Ｋと中継接点３８Ｋとが電気的に接続する。

トレイ６１が内側位置Ｉ及び外側位置Ｏの間を移動するための通過経路２９の下方には、感光体ドラム１からトナー像が転写されるエンドレスのベルト（中間転写ベルト）１３が配置されている。ベルト１３の内周側には、感光体ドラム１の上のトナー像をベルト１３に転写させるための転写ローラ（転写手段）４４（４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ）が配置されている。

装置本体５０Ａには、転写ローラ４４に給電するためのベルト側の給電接点（転写接点）４２（４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋ）、及び、ベルト側のアース接点（転写接点アース手段）４５が取り付けられている。アース接点４５は、常にベルト側のアースバネ（導電性弾性部材）４６に接触するように配置されている。つまり、トレイ６１が内側位置Ｉ及び外側位置Ｏの間を移動するときに、給電接点４２がアースバネ４６に常に接触する。このことから、『転写アース接点手段』としては、前述のアースバネ４６、アース接点４５があり、これらは、給電接点４２を接地するようになっている。

また、転写ローラ４４を有するベルトユニット１２には、給電接点４２と転写ローラ４４の間を電気的に中継する中継接点４３（４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋ）が取り付けられている。図４及び図５（ａ）ではアースロッド４１とアースバネ４６を一部切断してベルト側の給電部を確認できるようにしてある。装置本体５０Ａに配置された給電接点４２Ｍは中継接点４３Ｍと当接している。さらに中継接点４３Ｍは転写ローラ４４Ｍと当接し、転写ローラ４４Ｍに給電している。

このことから、ドア３１が閉鎖位置に配置される場合には、給電接点４２及び中継接点４３は、各々接触した状態になるように配置されている。これによって、転写ローラ４４は給電可能になっている。

そして、ドア３１の開動作に基づいて感光体ドラム１及びベルト１３が引き離される前に、アースバネ３６、アース接点３９、は、帯電接点３７を接地するようになっている。また、ドア３１の開動作に基づいて感光体ドラム１及びベルト１３が引き離される前に、アースバネ４６、アース接点４５は、給電接点４２を接地するようになっている。

図５（ｂ）は、ドア３１が途中位置（４５度位置）まで開動作しているときのトレイ６１の状態を示す断面図である。図５（ｂ）に示すように、ドア３１が開動作していくと、アースロッド３５はリンク部材３４に引張られて水平に右方向へと移動する。そして、交換機構１００側のアースバネ３６が装置本体５０Ａの側の帯電接点３７と当接して、カートリッジＰの内部に残留している電荷を除去する。同様に、アースロッド４１もリンク部材４０に引張られて水平に右方向へと移動する。そして、交換機構１００側のアースバネ４６が装置本体５０Ａの側の給電接点４２と当接して、転写ローラ４４に残留している電荷を除去する。

図５（ｃ）は、ドア３１が開放位置（０度位置）に移動しているときのトレイ６１の状態を示す側面図である。図５（ｃ）に示されるように、ドア３１が更に開放位置（０度位置）まで開動作される。この時点では、感光体ドラム１及びベルト１３の間は接触状態にある。

図５（ｄ）は、ドア３１が開放位置（０度位置）に移動した後に、ユーザによって引出されるトレイ６１の工程を示す側面図である。図５（ｄ）に示すように、トレイ６１は、斜め上方向Ｅ、水平右方向Ｆの順に次第に方向を変えながら引出されていく。このときに、感光体ドラム１及びベルト１３は、アースに落ちているため吸着力が低減しており、互いに吸着することなく円滑に離される。

図６は、ドア（開閉部材）３１が開放位置（０度位置）よりも更に開放されたときのトレイ６１の状態を示す断面図である。図６に示すように、トレイ６１が内側位置Ｉから外側位置Ｏへと移動されると、ドア３１が更に開放限界位置（−２０度位置）まで開動作される。この時点では、トレイ６１は、装置本体５０Ａの内側面に設けられているガイド部材６２に沿って、外側位置ＯすなわちカートリッジＰの交換を行う交換位置まで引出される。この外側位置Ｏで各カートリッジＰは交換される。このときに、カートリッジＰの内部の残電荷は除去されている。そのため、ユーザは、カートリッジＰの帯電接点に触れても衝撃を受けることがない。

また、万が一、ユーザが、静電気を帯びたカートリッジＰをトレイ６１に入れ、トレイ６１を装置本体５０Ａの内部に挿入した場合を想定する。この場合であっても、カートリッジＰの有する帯電接点がアースに落ちているため、電気回路（不図示）はダメージを被らない。

以上のように、交換機構１００によれば、アースバネ３６、アースロッド３５は、ドア３１の開動作で感光体ドラム１及びベルト１３が引き離される前に、カートリッジＰを接地する。したがって、ユーザがトレイ６１を引出してカートリッジＰを交換する前に、感光体ドラム１は接地される。同様に、アースバネ４６、アースロッド４１、アース接点４５は、ドア３１の開動作に基づいて感光体ドラム１及びベルト１３が離間する前に、ベルト１３を接地する。したがって、ユーザがトレイ６１を引出してカートリッジＰを交換する前に、ベルト１３は接地される。このように、感光体ドラム１及びベルト１３が接地されて吸着力が低減されてから、感光体ドラム１及びベルト１３が引き離される。その結果、トレイ６１の操作性が向上するとともに、ユーザが電気的衝撃を受けることなくカートリッジＰを交換することができる。

トレイ６１が内側位置Ｉ及び外側位置Ｏの間を移動する間に、カートリッジＰ及びベルト１３が帯電することは抑制される。その結果、トレイ６１は容易に引出される。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るカラー電子写真画像形成装置に適用されるカートリッジの交換機構２００に関して、図７〜図９を参照しつつ説明する。

第２実施形態の交換機構２００の構成のうち第１実施形態の交換機構１００と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。第２実施形態においても、第１実施形態と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の全体の説明は適宜省略する。

図７は、ドア３１が閉鎖位置（９０度位置）に位置した際のトレイ６１の状態を示す斜視図である。図８（ａ）は、ドア３１が閉鎖位置（９０度位置）に位置した際のトレイ６１の状態を示す側面図である。図７及び図８（ａ）に示すように、交換機構２００は交換機構１００と以下の点で相違する。すなわち、交換機構２００では、アースロッド３５に換えてアースロッド８５が用いられる点で異なる。また、交換機構２００では、カートリッジＰに換えて、カートリッジＰＹ２、ＰＭ２、ＰＣ２、ＰＫ２が用いられる点で異なる。

カートリッジ側のアースロッド８５には、所定間隔毎に『押圧面』である『上向きに突出する上向き凸面』としての上方向の凸面５１（５１Ｅ、５１Ｆ、５１Ｇ、５１Ｈ）が設けられてい。凸面５１はカートリッジＰＹ２〜ＰＫ２を上向きに押圧可能となっている。

その一方で、カートリッジＰＹ２、ＰＭ２、ＰＣ２、ＰＫ２には、所定間隔毎に『被押圧面』である『下向きに突出する下向き凸面』としての下方向の凸面５２（５２Ｅ、５２Ｆ、５２Ｇ、５２Ｈ）が設けられている。凸面５２は、凸面５１によって被押圧可能となっている。

ドア３１が閉鎖位置（９０度位置）に位置している場合には、各凸面５１、及び、各凸面５２Ｅは接触解除された状態に配置される。つまり、凸面５１及び、凸面５２Ｅは、互いに離れた状態にある。ただし、ドア３１が開放位置（０度位置）へと移行するに伴って、各凸面５１、及び、各凸面５２は接触された状態へ移行すると共に、その接触力が強められていく。

図８（ｂ）は、ドア３１が途中位置（約６０度位置）まで開動作したときのトレイ６１の状態を示す断面図である。図８（ｂ）に示すように、ドア３１が開動作していくと、アースロッド８５がリンク部材３４に引張られて水平に右方向へと移動する。そして、交換機構２００側のアースバネ３６が装置本体５０Ａ側の帯電接点３７（３７Ｙ〜３７Ｋ）と当接する。そして、カートリッジＰＹ２、ＰＭ２、ＰＣ２、ＰＫ２の内部に残留している電荷を除去する。同様に、アースロッド４１もリンク部材４０に引張られ水平に右方向へと移動する。そして、交換機構２００側のアースバネ４６が装置本体５０Ａ側の給電接点４２（４２Ｙ〜４２Ｋ）と当接して、各転写ローラ４４に残留している電荷を除去する。

図８（ｃ）は、ドア３１が途中位置（約３０度位置）まで開動作したときのトレイ６１の状態を示す断面図である。図８（ｃ）に示すように、ドア３１が開動作していくと、各々の凸面５１が、各々の凸面５２の斜面を摺り上がりつつ押圧していく。このようなアースロッド８５の斜面及びカートリッジＰＹ２〜ＰＫ２の斜面の押圧状態によって、カートリッジＰＹ２〜ＰＫ２が持ち上がる。そして、カートリッジＰＹ２〜ＰＫ２の下部に設けられている感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋがベルト１３から引き離される。こうしてアースロッド８５がアースバネ３６を移動させる。これによって、凸面５１Ｅ〜５１Ｈが凸面５２Ｅ〜５２Ｈを押圧して感光体ドラム１及びベルト１３の間を引き離す。

図８（ｄ）は、ドア３１が開放位置（０度位置）に移動しているときのトレイ６１の状態を示す側面図である。図８（ｄ）に示すように、ドア３１が更に開放位置（０度位置）まで開動作される。このようにドア３１が開かれていく過程では、各凸面５２が各凸面５１の斜面に沿って摺り下がりつつ押圧解除していく。こうしたアースロッド８５の斜面及びカートリッジＰＹ２〜ＰＫ２の斜面の押圧解除状態によって、カートリッジＰＹ２〜ＰＫ２が下降する。そして、カートリッジＰＹ２〜ＰＫ２の下部に設けられている感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋがベルト１３に再び接触状態になる。

これ以後は、交換機構２００は、前述の第１実施形態における交換機構１００と同様に動作する（図５（ｄ）参照）。図８（ｄ）に示すように、ドア３１が開放位置（０度位置）に移動した後に、ユーザによって、トレイ６１は、斜め上方向Ｅ、水平右方向Ｆの順に次第に方向を変えながら引出されていく。このときに、感光体ドラム１及びベルト１３は、一度離間している。そのために、両者の吸着力が低減しており、互いに吸着することなく円滑に離される。

更に、これ以後も、交換機構２００は、前述の第１実施形態における交換機構１００と同様に動作する（図６参照）。トレイ６１が内側位置Ｉから外側位置Ｏへと移動されると、ドア３１が更に開放限界位置（−２０度）まで開動作される。この時点では、トレイ６１は、装置本体５０Ａの内側面に設けられているガイド部材６２（図６）に沿って、外側位置ＯすなわちカートリッジＰを交換する交換位置まで引出される。この外側位置ＯでカートリッジＰＹ２〜ＰＫは交換される。このときに、カートリッジＰＹ〜ＰＫの内部の残電荷は除去されている。そのため、ユーザは、カートリッジＰＹ〜ＰＫの帯電接点に触れても衝撃を受けることはない。

また、万が一、ユーザが、静電気を帯びたカートリッジＰＹ２〜ＰＫ２をトレイ６１に入れて、トレイ６１を装置本体５０Ａの内部に挿入した場合を想定する。この場合であっても、カートリッジＰＹ２〜ＰＫ２の帯電接点がアースに落ちている。そのため、装置本体５０Ａに設けられている電気回路はダメージを受けることはない。

以上のように、交換機構２００によれば、アースバネ３６、アースロッド８５は、ドア３１の開動作で感光体ドラム１及びベルト１３が引き離される前に、カートリッジＰＹ２〜ＰＫ２を接地する。したがって、ユーザがトレイ６１を引出してカートリッジＰＹ２〜ＰＫ２を交換する前に、感光体ドラム１は接地される。同様に、アースバネ４６、アースロッド４１、アース接点４５は、ドア３１の開動作に基づいて感光体ドラム１及びベルト１３が離間する前に、ベルト１３を接地する。したがって、ユーザがトレイ６１を引出してカートリッジＰＹ２〜ＰＫ２を交換する前に、ベルト１３は接地される。このように、感光体ドラム１及びベルト１３が接地されて吸着力が低減されてから、感光体ドラム１及びベルト１３が引き離される。その結果、引出しトレイ６１の操作性を向上させることができる。

引出しトレイ６１が内側位置Ｉ及び外側位置Ｏの間を移動する間に、カートリッジＰＹ２〜ＰＫ２及びベルト１３が帯電することは抑制される。その結果、引出しトレイ６１は容易に引出される。

アースロッド８５の凸面５１Ｅ〜５１ＨがカートリッジＰＹ〜ＰＫの凸面５２Ｅ〜５２Ｈを押圧して、感光体ドラム１及びベルト１３の間を接地しつつ引き離す。このことから、感光体ドラム１及びベルト１３は、互いの吸着力が最小限に抑制された状態になる。その結果、カートリッジＰＹ〜ＰＫを支持する引出しトレイ６１は、効率良く装置本体５０Ａから引出される。

（変形実施形態）
図９は、第２実施形態の変形実施形態に係るカートリッジの交換機構３００の構成を示す断面図である。第２実施形態における交換機構２００では、アースロッド８５の各凸面５３同士の間隔は、一定の寸法に設定されている。また、交換機構２００では、カートリッジＰＹ３、ＰＭ３、ＰＣ３、ＰＫ３の各凸面５４同士の間隔は、一定の寸法に設定されている。しかしながら、上記実施形態に限定されない。例えば、図９に示すように、交換機構３００は、カートリッジ側のアースロッド９５の上方向の凸面５３（５３Ｅ、５３Ｆ、５３Ｇ、５３Ｈ）同士の間隔は、不規則な寸法に設定される。また、交換機構３００では、カートリッジＰＹ３、ＰＭ３、ＰＣ３、ＰＫ３の下方向の凸面５４（５４Ｅ、５４Ｆ、５４Ｇ、５４Ｈ）同士の間隔は、不規則な寸法に設定される。

仮に、凸面５３Ｅ〜５３Ｈの各々が凸面５４Ｅ〜５４Ｈの各々を最大負荷で押圧する位置を最大押圧点５３Ｅ１〜５３Ｈ１と設定する。また、凸面５４Ｅ〜５４Ｈの各々が凸面５３Ｅ〜５３Ｈの各々から押圧される位置を最大被押圧点５４Ｅ１〜５４Ｈ１と設定する。この場合に、最大被押圧点５４Ｅ１〜５４Ｈ１に対する最大押圧点５３Ｅ１〜５３Ｈ１の相対位置は、各々の凸面５３Ｅ〜５３Ｈ及び凸面５４Ｅ〜５４Ｈの組み合わせ毎に異なる。

以上のように、交換機構３００によれば、凸面５３Ｅ、５３Ｆ、５３Ｇ、５３Ｈ及び凸面５４Ｅ、５４Ｆ、５４Ｇ、５４Ｈのうちで、何れかが押圧状態にあるときに何れかが押圧解除状態にあるように設定される。つまり、各々の凸面５３Ｅ、５３Ｆ、５３Ｇ、５３Ｈが、対応する各々の凸面５４Ｅ、５４Ｆ、５４Ｇ、５４Ｈを押圧するタイミングをずらすことができる。各々のカートリッジＰＹ３〜ＰＫ３がベルト１３から異なるタイミングで引き離される。その結果、ドア３１の開閉動作に要する負荷が平均化されると共に最大負荷は低減される。

１・・・感光体ドラム（電子写真感光体ドラム）、１３・・・ベルト（中間転写ベルト）、３１・・・ドア（開閉部材）、３５・・・アースロッド（カートリッジアース手段移動部材）、３６・・・アースバネ（カートリッジ接点アース手段）、３７Ｙ〜３７Ｋ・・・帯電接点（カートリッジ接点）、３９・・・アース接点（カートリッジ接点アース手段）、４１・・・アースロッド（ベルトアース手段移動部材）、４２Ｙ〜４２Ｋ・・・給電接点（転写接点）、４４Ｙ〜４４Ｋ・・・転写ローラ、４５・・・アース接点（転写接点アース手段）、４６・・・アースバネ（転写接点アース手段）、５０・・・画像形成装置、５０Ａ・・・装置本体、６１・・・トレイ、Ｉ・・・内側位置、Ｏ・・・外側位置、ＰＹ〜ＰＫ、ＰＹ２〜ＰＫ２、ＰＹ３〜ＰＫ３・・・カートリッジ

Claims (4)

1. 電子写真感光体ドラムを有する複数のプロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジに給電するカートリッジ接点と、前記カートリッジ接点を接地するカートリッジ接点アース手段と、前記電子写真感光体ドラムからトナー像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの内周側に配置され、前記電子写真感光体ドラムのトナー像を前記中間転写ベルトに転写する転写手段と、前記転写手段に給電する転写接点と、前記転写接点を接地する転写接点アース手段と、前記プロセスカートリッジを支持し、前記プロセスカートリッジが画像形成可能な装置本体の内側に位置する内側位置、及び、前記プロセスカートリッジが着脱可能な前記装置本体の外側に位置する外側位置の間で移動可能なカートリッジ支持部材と、前記カートリッジ支持部材が前記内側位置及び前記外側位置の間の移動時に通過する通過経路の開口を開閉する開閉部材と、を備えるカラー電子写真画像形成装置において、
   前記開閉部材の開動作に基づいて前記電子写真感光体ドラム及び前記中間転写ベルトが引き離される前に、前記カートリッジ接点アース手段及び前記転写接点アース手段は、前記カートリッジ接点及び前記転写接点を接地することを特徴とするカラー電子写真画像形成装置。
2. 前記カートリッジ支持部材が前記内側位置及び前記外側位置の間を移動するときに、前記カートリッジ接点及び前記カートリッジ接点アース手段が常に接触し、前記転写接点及び前記転写接点アース手段が常に接触することを特徴とする請求項１に記載のカラー電子写真画像形成装置。
3. 前記カートリッジ接点アース手段を移動可能なカートリッジアース手段移動部材と、
   前記カートリッジアース手段移動部材に形成され、前記プロセスカートリッジを押圧可能な押圧面と、
   前記プロセスカートリッジに形成され、前記押圧面に押圧される被押圧面と、を備え、
   前記カートリッジアース手段移動部材が前記カートリッジ接点アース手段を移動させると前記押圧面が前記被押圧面を押圧して前記電子写真感光体ドラム及び前記中間転写ベルトの間を引き離すことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラー電子写真画像形成装置。
4. 前記押圧面の各々が前記被押圧面の各々を最大負荷で押圧する位置を最大押圧点とし、前記被押圧面の各々が前記押圧面の各々から最大負荷で押圧される位置を最大被押圧点とした場合に、前記最大被押圧点に対する前記最大押圧点の相対位置は、各々の前記押圧面及び前記被押圧面の組み合わせ毎に異なることを特徴とする請求項３に記載のカラー電子写真画像形成装置。

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