JP2012003185A

JP2012003185A - カラー電子写真画像形成装置

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Publication number: JP2012003185A
Application number: JP2010140473A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Ishii; 石井　　啓貴
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2030-06-21
Also published as: US8543034B2; US20110311274A1; JP5627309B2

Abstract

【課題】感光体ドラムを有するドラムカートリッジを装置本体に取り外し可能に装着して、かつ、ドラム１に形成された静電潜像を現像するための現像ローラ４１を有する複数個の現像カートリッジ４を装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体にカラー画像を形成するカラー電子写真画像形成装置において、ドラムカートリッジの着脱を容易にしつつ、現像カートリッジ及びドラムカートリッジの幅を小さくする。
【解決手段】ドラムカートリッジをガイドする本体側ドラムカートリッジガイド６０と、ドラムカートリッジを装置本体に位置決めする本体側ドラムカートリッジ位置決め部６１・６２と、を装置本体に有し、ドラムカートリッジに、現像カートリッジのドラムカートリッジに対する進入方向Ａの位置を位置決めする位置決め部２２・２３を設け、現像カートリッジの挿入する際に直下のドラムカートリッジ又は現像カートリッジに挿入ガイド手段を設けた。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の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。

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）、カラーフア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。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。

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。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、装置本体に取り外し可能に装着するものである。プロセス手段は、電子写真感光体ドラム（以下、ドラムと記す）に作用するものである。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、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。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、現像手段又はクリーニング手段と、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。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、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、使用者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。

また、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、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、装置本体に取り外し可能に装着されるものである。現像カートリッジの場合には、ドラムは装置本体に取り付けられている。或いは、ドラムは、前記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）。現像カートリッジも、使用者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、ドラムが装置本体に取り付けられており、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。

カラー電子写真画像形成装置においては、プロセスカートリッジは、ドラムと現像ローラの耐久性の違いから、分離型とされることが多い。即ち、ドラムを含むドラムカートリッジと、現像ローラと現像剤を収容した現像剤枠体（トナー枠体）を含む現像カートリッジと、に別々にユニット化する。その場合、特許文献１にて開示されているように、ドラムカートリッジは装置本体の左右側板に取り付けられたガイドによって位置決めされ、現像カートリッジはドラムカートリッジと同様に装置本体の左右側板に構成されたガイドにより位置が決められる。そして、ドラムと現像ローラとのギャップを現像ローラ端部に同軸で取り付けられたギャップ規制コロをドラムに接触させることで保持させて位置が決められている。

特開２００４−２９８２２号公報

しかしながら、前述した従来例ではドラムカートリッジと現像カートリッジが個別に装置本体に位置決めされているため、ドラムカートリッジを交換する際にすべての現像カートリッジを着脱してから、ドラムカートリッジを着脱することになる。また、装置本体にガイド形状と現像カートリッジの側面にガイド用の形状を設けなくてはならなく、装置本体の幅が大きくなってしまっている。

そこで、本発明は、ドラムカートリッジの着脱を容易にしつつ、現像カートリッジないしドラムカートリッジの幅を小さくすることで装置本体の小型化を可能にしたカラー電子写真画像形成装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するための本発明に係るカラー電子写真画像形成装置の代表的な構成は、電子写真感光体ドラムを有するドラムカートリッジを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して、かつ、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を有する複数個の現像カートリッジを前記装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体にカラー画像を形成するカラー電子写真画像形成装置において前記装置本体に設けられた、前記ドラムカートリッジをガイドする本体側ドラムカートリッジガイドと、前記装置本体に設けられた、前記ドラムカートリッジを前記装置本体に位置決めする本体側ドラムカートリッジ位置決め部と、を有し、前記ドラムカートリッジに、前記現像カートリッジの前記ドラムカートリッジに対する進入方向の位置を位置決めする位置決め部を設け、現像カートリッジの挿入する際に直下のドラムカートリッジ又は現像カートリッジ（４）に挿入ガイド手段を設けたことを特徴とする。

現像カートリッジの挿入時のガイド手段を下部にあるドラムカートリッジ及び現像カートリッジに構成することで、ドラムカートリッジの着脱時の操作性を向上させつつ、装置本体にガイド手段を設けないため装置本体の幅を縮めることが出来る。

（ａ）は実施例１におけるカラー電子写真画像形成装置の外観斜視図、（ｂ）は前扉が開かれた装置の外観斜視図（ａ）は装置の概略の縦断右側面図、（ｂ）はドラムユニットの外観斜視図装置本体に対するドラムユニット及び現像カートリッジの着脱要領の説明図（ａ）はドラムユニット及び現像カートリッジが装着されている状態の装置の概略の縦断右側面図、（ｂ）は現像カートリッジを上面側から見た外観斜視図、（ｃ）は現像カートリッジを下面側から見た外観斜視図ドラムカートリッジに対する現像カートリッジの装着要領説明図（ａ）は実施例２の装置の説明図、（ｂ）は実施例３の装置における現像カートリッジの外観斜視図現像カートリッジ仮保持足の説明図マゼンタカートリッジの着脱説明図

［実施例１］
（カラー電子写真画像形成装置の全体的な概略構成）
図１の（ａ）は本実施例におけるカラー電子写真画像形成装置（以下、装置と記す）１００の外観斜視図、（ｂ）は前扉１０２が開かれた装置１００の外観斜視図、図２の（ａ）は装置１００の概略の縦断右側面図である。装置１００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り、パソコン等のホスト装置２００から制御回路部１０１へ入力する電気的画像信号に基づいてシート状の記録媒体Ｓに対するカラー画像形成を実行する。装置本体（以下、本体と記す）１００Ａには、電子写真感光体ドラム（以下、ドラムと記す）１を有するドラムカートリッジ５０が着脱可能に装着されている。また、ドラム１に形成された静電潜像を現像するための現像ローラ４１（４１ｙ・４１ｍ・４１ｃ・４１ｋ）を有する複数個の現像カートリッジ４（４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋ）が本体１００Ａに対して着脱可能に装着されている。

以下の説明において、装置１００に関して、前側又は正面側とは装置開閉用の前扉１０２を配設した側である。後側とはそれとは反対側である。前後方向とは、装置１００の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１００を前側から見て左又は右である。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。上下とは重力方向において上又は下である。本体１００Ａは、カートリッジ５０及び４を除いた画像形成装置部分である。

本体１００Ａ内のほぼ中央部には、カートリッジ５０のドラム１が位置している。ドラム１は矢印の反時計回りに回転駆動される。ドラム１の周囲には、ドラム回転方向に従って順に、ドラム１に作用するプロセス手段としての、帯電器２、現像装置４、ドラムクリーニング器６が配置されている。また、画像露光装置３、及び、中間転写装置５が配置されている。

ドラム１は、例えばアルミシリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布したものである。ドラム１は、ドラム軸線を左右方向にして両端部がドラムカートリッジ枠体５１の左右の側板５２Ｌ・５２Ｒ（図２の（ｂ））間に左右の軸受５３により回転自在に支持されている。そして、一端側（駆動側）のドラム端部に本体１００Ａ側の駆動モータ（不図示）からの駆動力を受ける為の駆動伝達部材（不図示）が配置されている。この駆動伝達部材に駆動力が伝達されことにより、ドラム１は矢印の反時計周りに所定の速度で回転する。

帯電器２は本実施例では接触帯電方式であり、接触帯電部材はローラ状に形成された帯電ローラ（導電性ローラ）である。ローラ２は枠体５１の左右の側板５２Ｌ・５２Ｒ間に回転自在に支持されて、ドラム１に対してほぼ並行にかつ当接して配設されており、ドラム１の回転に従動して回転する。そして、ローラ２に本体１００Ａ側の電源部（不図示）から所定の帯電バイアス電圧が印加されることで、ドラム１の表面が所定の極性・電位を一様に帯電される。

画像露光装置３は本実施例ではレーザースキャナユニットであり、本体１００Ａの中底フレーム１０３の下面側に固定して配設されている。ユニット３は、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、Ｆθレンズ、反射ミラー等を有し、ホスト装置２００から制御回路部１０１へ入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザービームＬを出力する。そして、ビームＬがフレーム１０３に形成されている露光穴１０３ａ及び枠体５１の底板５４に形成されている露光穴５４ａを通ってドラム１の下面に収束される。これにより、ドラム１の帯電処理面がビームＬで走査露光されて、ドラム１面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。

現像装置４はドラム１に形成された静電潜像を現像剤（トナー）を用いて顕像化する装置である。本実施例においては、現像装置４は、収容している現像剤の色が互いに異なる第１乃至第４の４つの現像カートリッジ４（４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋ）であり、ドラム１と前扉１０２との間において上下方向（垂直方向、鉛直方向）に隣接して配置されている。本実施例においては、第１のカートリッジ４ｙが最上位に位置している。第２のカートリッジ４ｍがその下に位置している。第３のカートリッジ４ｃが更にその下に位置している。第４のカートリッジ４ｋが最下位に位置している。各カートリッジ４は本体１００Ａに取り外し可能に装着されている。これにつては後述する。各カートリッジ４は、ドラム１に対して現像剤を供給する現像ローラ４１（４１ｙ・４１ｍ・４１ｃ・４１ｋ）と、ローラ４１によって、前記静電潜像の現像に用いられる現像剤が収納されている現像剤枠体４２を有する。第１のカートリッジ４ｙはイエロー色（ｙ色）の現像剤を収納したものである。以下このカートリッジ４ｙをイエローカートリッジと記す。第２のカートリッジ４ｍはマゼンタ色（ｍ色）の現像剤を収納したものである。以下このカートリッジ４ｍをマゼンタカートリッジと記す。第３のカートリッジ４ｃはシアン色（ｃ色）の現像剤を収納したものである。以下このカートリッジ４ｃをシアンカートリッジと記す。第４のカートリッジ４ｋはブラック色（ｋ色）の現像剤を収納したものである。以下このカートリッジ４ｋをブラックカートリッジと記す。上記４つのカートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋは選択的に現像動作制御されてドラム１に形成された静電潜像を現像する。即ち、選択されたカートリッジ４について、現像ローラ４１等が駆動されると共に、ローラ４１に本体１００Ａ側の電源部（不図示）から所定の現像バイアスが印加される。これにより、ドラム１に形成された静電潜像の現像がそのカートリッジ４により行われる。即ち、ローラ４１によって現像剤を用いてドラム１の静電潜像の現像が行われる。ここで、本実施例においては、最下位のブラックカートリッジ４ｋは、他のカートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃに比べて、現像剤トナー容量が大きい。これはｋ色現像剤の使用頻度が多いため、ブラックカートリッジ４ｋのみ現像剤の収容量を増やしている為である。

中間転写装置５は本実施例では中間転写ベルトユニットである。このユニット５は、中間転写体としての誘電体製で可撓性を有するエンドレスの中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）５ａを有する。また、ベルト５ａを懸回張設している第１ローラ５ｂ及び第２ローラ５ｃと、ローラ５ｂとローラ５ｃとの間に配置されてベルト５ａを挟んでドラム１に圧接している１次転写ローラ５ｄを有する。ドラム１とベルト５ａの接触部が１次転写ニップ部Ｔ１である。ローラ５ｂのベルト懸回部には２次転写ローラ１１が対向して配設されている。ローラ１１は移動機構（不図示）によりベルト５ａを挟んでローラ５ｂに圧接した作用位置と、ベルト５ａから離間した非作用位置とに切り換え移動される。ローラ１１は常時は非作用位置に保持されている。そして、所定の制御タイミングにて作用位置に移動される。ローラ１１が作用位置に移動された状態において、ローラ１１とベルト５ａの接触部が２次転写ニップ部Ｔ２である。

ローラ５ｃのベルト懸回部には、ベルト５ａの表面をクリーニングするベルトクリーニング器５ｅが配設されている。クリーニング器５ｅは移動機構（不図示）によりクリーニング部材５ｆがベルト５ａの表面に接触した作用位置と、部材５ｆがベルト５ａの表面から離間した非作用位置とに切り換え移動される。クリーニング器５ｅは常時は非作用位置に保持されている。そして、所定の制御タイミングにて作用位置に移動される。

クリーニング器６は、ベルト５ａに対する現像剤像（トナー像）の１次転写後のドラム１面から転写残現像剤を除去する手段であり、本実施例ではクリーニング部材としてクリーニングブレード６ａを用いている。ドラム１面から除去された現像剤は廃現像剤収容部６ｂに貯留される。本実施例においては、このクリーニング器６は枠体５１に配設されている。

制御回路部１０１は画像形成スタート信号が入力すると、メインモータ（不図示）を駆動させる。これにより、ドラム１が所定の速度で回転駆動される。また、ベルト５ａもドラム１の回転方向に順方向にかつドラム１の速度に対応した速度で回転駆動される。ローラ１１とクリーニング器５ｅは、それぞれ、ベルト５ａから離間した非作用位置に移動されて保持されている。ローラ２に所定の帯電バイアスが印加される。これにより回転しているドラム１の表面が所定の極性・電位に均一に帯電される。ユニット３からフルカラー画像のｙ色成分画像信号に対応して変調されたレーザービームＬが出力されてドラム面が走査露光される。これにより、ドラム面にｙ色成分画像に対応した静電潜像が形成される。その静電潜像が現像動作制御されたイエローカートリッジ４ｙによりｙ色現像剤像として現像される。そのｙ色現像剤像が１次転写ニップ部Ｔ１においてベルト５ａの面に１次転写される。ローラ５ｄには所定の制御タイミングで電源部（不図示）から現像剤の帯電極性とは逆極性で所定電位の１次転写バイアスが印加される。１次転写後のドラム１面はクリーニング器６によりクリーニングされる。

ｙ色現像剤像のベルト５ａに対する１次転写が終了すると、ドラム１に対してフルカラー画像のｍ色成分画像に対応したｍ色現像剤像を形成する帯電・露光・現像の工程が実行される。そのｍ色現像剤像が１次転写ニップ部Ｔ１において、ベルト５ａ上にすでに転写されているｙ色現像剤像に所定の位置合わせ状態にて重畳されて１次転写される。

ｍ色現像剤像のベルト５ａに対する１次転写が終了すると、ドラム１に対してフルカラー画像のｃ色成分画像に対応したｃ色現像剤像を形成する帯電・露光・現像の工程が実行される。そのｃ色現像剤像が１次転写ニップ部Ｔ１において、ベルト５ａ上にすでに転写されているｙ色＋ｍ色の現像剤像に所定の位置合わせ状態にて重畳されて１次転写される。

ｃ色現像剤像のベルト５ａに対する１次転写が終了すると、ドラム１に対してフルカラー画像のｋ色成分画像に対応したｋ色現像剤像を形成する帯電・露光・現像の工程が実行される。そのｋ色現像剤像が１次転写ニップ部Ｔ１において、ベルト５ａ上にすでに転写されているｙ色＋ｍ色＋ｃ色の現像剤像に所定の位置合わせ状態にて重畳されて１次転写される。

このようにして、ベルト５１上にはｙ色＋ｍ色＋ｃ色＋ｋ色の４色フルカラーの未定着現像剤像が合成形成される。なお、ドラム１に対して順次に形成する色現像剤像の色順は本実施例のようなｙ色→ｍ色→ｃ色→ｋ色の色順に限られるものではなく、適宜の色順で行うことができる。ベルト５ａ上に形成された４色フルカラーの未定着現像剤像の画像先端部がベルト５ａの移動によりローラ１０の位置に到達する前に、ローラ１１がベルト５ａに接触した作用位置に移動される。また、クリーニング器５ｅも所定の制御タイミングでベルト５ａに対する作用位置に移動される。

一方、所定の制御タイミングで給送部７の給送ローラ８が駆動されて、シート状の記録媒体Ｓが積載収容されているカセット９から記録媒体Ｓが１枚分離されて給送される。カセット９は本体１００Ａの前側から出し入れ自由である（フロントローデング）。給送された記録媒体Ｓはレジストローラ対１０によって所定の制御タイミングにてローラ１１とベルト５ａとの接触部である２次転写ニップ部Ｔ２に導入される。ローラ１１には本体１００Ａ側の電源部（不図示）から現像剤の帯電極性とは逆極性で所定電位の２次転写バイアスが印加される。これにより、記録媒体Ｓが２次転写ニップ部Ｔ２を挟持搬送されていく過程で、ベルト５ａ上の４色重畳の現像剤像が記録媒体Ｓの面に順次に一括２次転写される。

記録媒体Ｓはベルト５ａの面から分離されて定着器１２へ導入される。定着器１２は、記録媒体Ｓに転写された複数色の現像剤像を定着（溶融混色定着）させるものである。回転する加熱ローラ１２ａと、これに圧接して記録媒体Ｓに熱及び圧力を与える加圧ローラ１２ｂを有する。即ち、ベルト５ａ上の現像剤像を転写された記録媒体Ｓは、定着器１２を通過する際に、定着ローラ対１２ａ・１２ｂで挟持搬送されて熱及び圧力が与えられる。これによって複数色のトナー画像が記録媒体Ｓの表面に定着される。そして、記録媒体Ｓは定着器１２を出て、フルカラー画像形成物として排出ローラ対１３によって排出部１４に排出される。モノクロ画像形成モードの場合は、ブラックカートリッジ４ｋを用いた画像形成だけが行われる。

（カートリッジ交換方式）
各現像カートリッジ４（４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋ）は、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、収容されている現像剤（トナー）が消費される。そこで、例えば、個々の現像カートリッジ４の現像剤残量を検知する手段（不図示）を具備させて、制御回路部１０１において、検知残量値を、予め設定した現像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現像カートリッジについては、装置１００の表示部１０４あるいはホスト装置２００の表示部に、そのカートリッジについての寿命予告あるいは寿命警告を表示させる。これにより使用者に、交換用の現像カートリッジの準備を促す、あるいは現像カートリッジの交換を促して、出力画像の品質を維持するようにしている。

本実施例の装置１００において、現像カートリッジ４及びドラムカートリッジ５０の交換はユーザビリティ向上のためにフロントアクセスにより交換する方式である。即ち、本体１００Ａの前面側には、本体１００Ａ内のカートリッジ装着部１０５へカートリッジを挿入する、及び、本体１００Ａからカートリッジを取り出すために、カートリッジを通過させる開口部１０６が設けられている。そして、この開口部１０６を閉じる閉鎖位置と、開口部１０６を開放する開放位置と、の間を移動可能な開閉部材（開閉可能な扉）としての前扉１０２が設けられている。本実施例においては、扉１０２は、本体１００Ａの右フレーム１０７Ｒに設けたヒンジ部（蝶番）１０８を中心に本体１００Ａに対して開閉回動可能である。すなわち、扉１０２は、ヒンジ部１０８を中心に回動して、図１の（ａ）ように、本体１００Ａの開口部１０６に対して閉じ込んだ状態にすることができる。この扉１０２の閉じにより開口部１０６が閉鎖される。また、ヒンジ部１０８を中心に本体１００Ａの右側に回動して、図１の（ｂ）ように、本体１００Ａから開いた状態にすることができる。これにより、開口部１０６が開放される。１０２ａはドア１０に設けた取手部である。扉１０２が開かれることで、カートリッジ装着部１０５が開放されて、装着部１０５に装着されている各現像カートリッジ４の前面側（外表面）が図１の（ｂ）ように開口部１０６に露呈する。また、ドラムカートリッジ５０の引き手５５が開口部１０６に露呈する。引き手５５は枠体５１の底板５４の前面側に配設されている。

そして、扉１０２が開かれている状態において、後述する要領にて、第１乃至第４の現像カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋを最上位のものから順に個々に本体１００Ａから取り出すことが出来る。また、全ての現像カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋと一緒にドラムカートリッジ５０を本体１００Ａから取り出すことが出来る。また、全ての現像カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋを本体１００Ａから取り出して、更にドラムカートリッジ５０を本体１００Ａから取り出すことが出来る。また、逆の手順で、ドラムカートリッジ５０及び現像カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋを本体１００Ａに挿入して装着することが出来る。

（ドラムカートリッジ）
ドラムカートリッジ５０の構成と本体１００Ａに対する着脱構成を説明する。図２の（ｂ）はカートリッジ５０の斜視図である。本実施例のカートリッジ５０は、枠体５１に、ドラム１と、ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２及びドラムクリーニング器６を所定の配置関係にて組み付けたものである。ドラム１は、ドラム軸線を左右方向にして両端部が枠体５１の左右の側板５２Ｌ・５２Ｒ間に左右の軸受５３（右側の軸受は不図示）により回転自在に支持されている。左右の軸受５３は被位置決め部としてそれぞれ左右の側板５２Ｌ・５２Ｒの外側に突出している。枠体５１の底板５４は、ドラム１よりもカートリッジ装着方向（進入方向）Ａとは逆方向（カートリッジ取り出し方向）Ｂにほぼ水平方向に延在している。また、底板５４の前面側には左右の軸部５６を中心に回動可能に引き手５５が配設されている。引き手５５は、軸部５６を中心に実線示のように起立させた畳み込み姿勢と、２点鎖示のようにほぼ水平に倒した引き姿勢とに転換可能である。

底板５４の上面の左右側には、それぞれ、最下位のブラックカートリッジ４ｋを着脱する際にガイドするためのガイド溝部２６が設けられている。ガイド溝部２６はカートリッジ着脱方向Ａ・Ｂに延在している。また、底板５４の前面の左右方向中央部には位置決め穴２７が設けられている。また、左右の側板５２Ｌ・５２Ｒの前端縁にはそれぞれ縁に沿って上から下に順に各現像カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋの位置決め部としての凹部２２Ｌｙ・２２Ｒｙ、２２Ｌｍ・２２Ｒｍ、２２Ｌｃ・２２Ｒｃ、２２Ｌｋ・２２Ｒｋが設けられている。また、各凹部２２には位置決め付勢バネ２３Ｌｙ・２３Ｒｙ、２３Ｌｍ・２３Ｒｍ、２３Ｌｃ・２３Ｒｃ、２３Ｌｋ・２３Ｒｋが設けられている。

一方、装着部１０５には、図３の（ａ）・（ｂ）、図４の（ａ）のように、本体１００Ａの左フレーム１０７Ｌの内面と右フレーム１０７Ｌの内面に左右対称にドラムカートリッジガイド部材（本体側ドラムカートリッジガイド）６０が設けられている。左右のガイド部材６０には、それぞれ、カートリッジ５０の左右側の被位置決め部としての軸受５３が嵌入するドラム位置決め凹部（本体側ドラムカートリッジ位置決め部）６１が設けられている。また、各凹部６１には位置決め付勢バネ６２が設けられている。

カートリッジ５０の本体１００Ａに対する装着は次のようになさる。カートリッジ５０の左右側を把持し、ドラム１１側を先にして開口部１０６から本体１００Ａ内の装着部１０５に挿入し、枠体５１の底板５４の下面を中底フレーム１０３の上面に乗せる。そして、そのカートリッジ５０を中底フレーム１０３をガイドとして該フレーム１０３の上面に沿わせて本体１００Ａ内の後方にスライド移動させる。カートリッジ５０を十分に押し込むと、カートリッジ５０の左右の被位置決め部としての軸受５３が、それぞれ、本体１００Ａ側の左右のガイド部材６０の凹部６１にバネ６２の弾性に抗してバネ６２を押し上げながら進入する。そして、軸受５３が凹部６１の直角２辺（受け止め部）に当接してカートリッジ５０のそれ以上の押し込み方向への移動が阻止される。また、軸受５３の凹部６１に対する上記の当接状態がバネ６２の弾性により保持される。これにより、カートリッジ５０は、装着部１５０に対して、前後方向、左右方向、上下方向が規制されて位置決めされて装着される。逆に、装着されているカートリッジ５０の取り出しは、底板５４の前面側の引き手５５をほぼ水平の引き姿勢にして握ってカートリッジ５０をバネ６２の付勢力に抗して手前側（カートリッジ取り出し方向Ｂ）に引き移動する。そうすると、左右の軸受５３がそれぞれバネ６２の弾性に抗してバネ６２を押し上げながら凹部６１から抜け出る。即ち、軸受５３の凹部６１に対する位置決めが解除される。引き続き引き手５５を引くことにより、カートリッジ５０を中底フレーム１０３をガイドとして該フレーム１０３の上面に沿わせて本体１００Ａ内を前方にスライド移動させる。これにより、カートリッジ５０を開口部１０６を通して本体１００Ａの外に取り出すことが出来る。

（現像カートリッジ）
現像カートリッジ４の構成と本体１００Ａに対する装着構成を説明する。本実施例における各現像カートリッジ４（４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋ）は、ドラム１に対して現像剤を供給する現像ローラ４１（４１ｙ・４１ｍ・４１ｃ・４１ｋ）を有する。また、現像ローラ４１によって、静電潜像の現像に用いられる現像剤が収納されている現像剤枠体４２を有する。現像剤枠体４２は本実施例においては扁平な直方体形状の筐体である。枠体４２の内部には、図には省略したけれども、ローラ４１に対して現像剤を塗布する現像剤供給塗布部材、塗布された現像剤の層厚を規制すると共に現像剤に電荷を付与する現像ブレード、現像剤攪拌搬送部材なども配設されている。ローラ４１は枠体４２の後面側に軸線方向を左右方向にして左右の軸受部４３を介して回転可能に保持されて配設されている。ローラ４１はほぼ半周面が枠体４２の外側に露呈しており、残りのほぼ半周面が枠体４２の内側に位置している。ローラ４１の左右側にはそれぞれローラ４１と同軸上にギャップ規制コロ（スペーサコロ）４４が配設されている。コロ４４の径はローラ４１の径よりも所定に大きい。枠体４２の前面側の左右部には把持部４５が配設されている。枠体４２の前面の左右方向中央部の上下部にはそれぞれ、位置決め穴２７と、位置決めボス２８が設けられている。位置決めボス２８は、枠体４２の前面から下方に突出させた座板２９の裏側にカートリッジ装着方向Ａに突出させて設けられている。また、枠体４２の上面の左右側には、それぞれ、直上のカートリッジ４を着脱する際にガイドするためのガイド溝部２６が設けられている。ガイド溝部（ガイド部）２６はカートリッジ着脱方向Ａ・Ｂに延在している。また、枠体４２の下面の左右側には、それぞれ、直下のカートリッジ４の上記ガイド溝部２６に係合するガイド凸部（被ガイド部）２５が設けられている。ガイド凸部２５はカートリッジ着脱方向Ａ・Ｂに延在している。ガイド溝部２６及びガイド凸部２５は、各カートリッジ４がドラムカートリッジ５０に装着される際、及び、ドラムカートリッジ５０から取り外される際に、カートリッジ４をガイドするものである。

（ドラムカートリッジ５０に対する現像カートリッジ４の装着）
ドラムカートリッジ５０に対する各現像カートリッジ４の装着は第４、第３、第２、第１の順序でなされる。最下位のブラックカートリッジ４ｋの装着は、図５の（ａ）のように、カートリッジ４ｋを枠体５１の底板５４の上に、現像ローラ４１ｋ側を先にして、また、底板５４の上面の左右のガイド溝部２６に対して下面の左右のガイド凸部２５を嵌合させて乗せる。このとき、引き手５５はカートリッジ４ｋと干渉しないように水平に倒した引き姿勢に転換しておく。そして、溝部２６と凸部２５の係合状態でカートリッジ４ｋを装着方向Ａに押して底板５４上をスライド移動させて枠体５１の内方に押し込む。カートリッジ４ｋが十分に押し込まれることで、カートリッジ４ｋの左右の軸受部４３が、それぞれ、カートリッジ５０の左右の側板５２Ｌ・５２Ｒの凹部２２Ｌｋ・２２Ｒｋに嵌合する。そして、バネ２３Ｌｋ・２３Ｒｋによりカートリッジ装着方向Ａに付勢され、ドラム１に対しての現像ローラ４１ｋの位置が決められる。本実施例では、ローラ４１ｋの左右のギャップ規制コロ４４がドラム１の左右側に当接して接触保持されることでドラム１とローラ４１ｋの軸間距離が決められて、ローラ４１ｋがドラム１に対して所定の僅少な隙間を存して非接触に対向した状態に保持される。なお、この非接触現像方式に限定されずに、現像を行う際にローラ４１とドラム１とを接触させる接触現像方式を用いてもよい。また、カートリッジ４ｋのボス２８が底板５４の穴２７に嵌合する。これにより、カートリッジ４ｋの姿勢が決められる。即ち、カートリッジ４ｋがドラムカートリッジ５０に対して、装着方向、左右方向、上下方向において位置決めされて装着された状態になる。

シアンカートリッジ４ｃの装着は、カートリッジ５０に装着されているカートリッジ４ｋの上に、ローラ４１ｃ側を先にして、また、カートリッジ４ｋの上面の左右のガイド溝部２６に対して下面の左右のガイド凸部２５を嵌合させて乗せる。そして、溝部２６と凸部２５の係合状態でカートリッジ４ｋを装着方向Ａに押してカートリッジ４ｋ上をスライド移動させて枠体５１の内方に押し込む。カートリッジ４ｃが十分に押し込まれることで、カートリッジ４ｃの左右の軸受部４３が、それぞれ、カートリッジ５０の左右の側板５２Ｌ・５２Ｒの凹部２２Ｌｃ・２２Ｒｃに嵌合する。そして、バネ２３Ｌｃ・２３Ｒｃによりカートリッジ装着方向Ａに付勢され、ドラム１に対してのローラ４１ｃの位置が決められる。また、カートリッジ４ｃのボス２８がカートリッジ４ｋの穴２７に嵌合する。これにより、カートリッジ４ｃの姿勢が決められる。即ち、カートリッジカ４ｃがカートリッジ５０に対して、装着方向、左右方向、上下方向において位置決めされて装着された状態になる。

マゼンタカートリッジ４ｍの装着は、カートリッジ５０に装着されているカートリッジ４ｃの上に、ローラ４１ｍ側を先にして、また、カートリッジ４ｃの上面の左右のガイド溝部２６に対して下面の左右のガイド凸部２５を嵌合させて乗せる。そして、溝部２６と凸部２５の係合状態でカートリッジ４ｍを装着方向Ａに押してカートリッジ４ｃ上をスライド移動させて枠体５１の内方に押し込む。カートリッジ４ｍが十分に押し込まれることで、カートリッジ４ｍの左右の軸受部４３が、それぞれ、カートリッジ５０の左右の側板５２Ｌ・５２Ｒの凹部２２Ｌｍ・２２Ｒｍに嵌合する。そして、バネ２３Ｌｍ・２３Ｒｍによりカートリッジ装着方向Ａに付勢され、ドラム１に対しての現像ローラ４１ｃの位置が決められる。また、カートリッジ４ｍのボス２８がカートリッジ４ｃの穴２７に嵌合する。これにより、カートリッジ４ｍの姿勢が決められる。即ち、カートリッジカ４ｍがカートリッジ５０に対して、装着方向、左右方向、上下方向において位置決めされて装着された状態になる。図５の（ｂ）は、カートリッジ５０に対して、ブラックカートリッジ４ｋ、シアンカートリッジ４ｃ、マゼンタカートリッジ４ｍの３つが装着されている状態を示している。

イエローカートリッジ４ｙの装着は、カートリッジ５０に装着されているカートリッジ４ｍの上に、ローラ４１ｙ側を先にして、また、カートリッジ４ｍの上面の左右のガイド溝部２６に対して下面の左右のガイド凸部２５を嵌合させて乗せる。そして、溝部２６と凸部２５の係合状態でカートリッジ４ｙを装着方向Ａに押してカートリッジ４ｍ上をスライド移動させて枠体５１の内方に押し込む。カートリッジ４ｙが十分に押し込まれることで、カートリッジ４ｙの左右の軸受部４３が、それぞれ、カートリッジ５０の左右の側板５２Ｌ・５２Ｒの凹部２２Ｌｙ・２２Ｒｙに嵌合する。そして、バネ２３Ｌｙ・２３Ｒｙによりカートリッジ装着方向Ａに付勢され、ドラム１に対してのローラ４１ｙの位置が決められる。また、カートリッジ４ｙのボス２８がカートリッジ４ｍの穴２７に嵌合する。これにより、カートリッジ４ｙの姿勢が決められる。即ち、カートリッジカ４ｙがカートリッジ５０に対して、装着方向、左右方向、上下方向において位置決めされて装着された状態になる。

ドラムカートリッジ５０と現像カートリッジ４の本体１００Ａに対する装着は、扉１０２を開いて、ドラムカートリッジ５０と４つの現像カートリッジ４が一体となった状態で行うことができる。また、ドラムカートリッジ５０を単体で装着し、その後、各現像カートリッジ４を上記の要領で装着することもできる。現像カートリッジのみの交換の際にはこの方法を用いればよい。また、ドラムカートリッジ５０と現像カートリッジ４の本体１００Ａからの取り出しは、扉１０２を開いて、ドラムカートリッジ５０と４つの現像カートリッジ４が一体となった状態で行うことができる。ドラムカートリッジ５０の引き抜きは引き手５５を握って引くことでなされる。また、ドラムカートリッジ５０は装着したままで、各現像カートリッジ４を上から順番に引き抜いて行なうことが出来る。カートリッジ４の引き抜きは把持部４５を掴んで行うことが出来る。

ドラム１を保持しているドラムカートリッジ５０に対して各現像カートリッジ４の現像ローラ４１の位置決めをしている。そのため、ドラム１とローラ４１のアライメントを保障でき、また、ドラムカートリッジ５０と現像カートリッジ４を一体で本体１００Ａから着脱及び挿入することが可能になる。即ち、本体１００Ａに装着されたドラムカートリッジ５０から複数個の現像カートリッジ４が取り出し可能に構成されている。かつ、現像カートリッジ４を装着した状態で、本体１００Ａからドラムカートリッジ５０が現像カートリッジ４と一体的に取り出し可能に構成されている。現像カートリッジ４を挿入する際には挿入を規制するように直下のドラムカートリッジ５０又は現像カートリッジ４の上面にガイド溝部（挿入ガイド手段）２６が設けられている。また、現像カートリッジ４を挿入する際に現像カートリッジ４の下面にあるガイド凸部（被ガイド）２５が設けられており、ガイド溝部２６に沿って挿入することになる。ドラムカートリッジ５０に対して最下段の現像カートリッジ４ｋから順番に挿入する。このように、現像カートリッジの挿入ガイドを直下のドラムカートリッジ及び現像カートリッジに構成することでカートリッジの幅を縮めることが出来、装置本体への小型化へと繋がる。

［実施例２］
図６の（ａ）は本実施例２の装置１００の説明図である。本実施例の装置１００は基本的には実施例１の装置１００と同様であり、ドラムカートリッジ５０は本体１００Ａに、各現像カートリッジ４はドラムカートリッジ５０に位置決めされており、一体となって着脱可能である。扉１０２の内面には、各現像カートリッジ４の姿勢を決める位置決め突起２８（２８ｙ、２８ｍ、２８ｃ、２８ｋ）が配設されている。それらの突起２８は扉１０２を閉めることで、各現像カートリッジ４の前面の位置決め穴２７（２７ｙ、２７ｍ、２７ｃ、２７ｋ）と嵌合する。現像カートリッジ４の回転方向の位置は直下のドラムカートリッジ又は現像カートリッジに保持されることでラフに位置が決められている。扉１０２を閉めることで、各現像カートリッジ４の穴２と扉１０２の突起２９がそれぞれ嵌合され、各現像カートリッジ４の位置が決められる。

本実施例でも実施例１と同様にドラムカートリッジ５０にと現像カートリッジ４を一体で着脱及び挿入可能であり、現像カートリッジ４のガイド形状をドラムカートリッジ５０及び現像カートリッジ４に設けることで本体１００Ａにガイド形状を設けなくてもよい。そのため、本体幅を縮めることが出来る。また、現像カートリッジ４を扉１０２で位置決めすることで、現像カートリッジどうし接触させなくてもよく、他の現像カートリッジの振動の影響を受けにくくすることが出来る。

［実施例３］
図６の（ｂ）、図７、図８は本実施例３の装置１００の説明図である。本実施例において、各現像カートリッジ４（４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋ）には、仮保持手段となる左右一対の現像カートリッジ仮保持足（スタンド）３０（３０Ｌ、３０Ｒ）が設けられている。また、仮保持足３０を規制する手段となるカム３１を有する現像カートリッジ位置決め手段３２が設けられている。位置決め手段３２には仮保持足３０の回転軸３３をカム３１により、仮保持足３０の回転を規制している。位置決め手段３２を図７の（ａ）から（ｃ）のように動作させることで、仮保持足３０の規制が解除され、付勢ばね３４Ｌ・３４Ｒにより仮保持足３０が（ｃ）のように回動する。（ｂ）は（ａ）の部分的拡大図、（ｄ）は（ｃ）の部分的拡大図である。

図７、図８を用いて現像カートリッジ４の着脱方法について説明する。例えば、マゼンタカートリッジ４ｍを引き出す際には、その上のイエローカートリッジ４ｙの位置決め手段３２によるマゼンタカートリッジ４ｍの位置決めを、図７の（ａ）から（ｃ）のように解除する操作をする。そうすると、イエローカートリッジ４ｙの仮保持足３０が、図８の（ｂ）のように、不図示のバネにより付勢されて回動する。その仮保持足３０は引き出されるマゼンタカートリッジ４ｍの上部にガイドされ、図８の（ｃ）のように、マゼンタカートリッジ４ｍの下部のシアンカートリッジ４ｃの上に起立して、イエローカートリッジ４ｙが仮保持される。したがって、イエローカートリッジ４ｙとシアンカートリッジ４ｃの間のマゼンタカートリッジ４ｍが支障なく引き出される。また、マゼンタカートリッジ４ｍを挿入する際には上記の引き出し時とは逆の操作で、図８の（ｃ）のように、マゼンタカートリッジ４ｍを挿入していく。そうすると、イエローカートリッジ４ｙの起立している仮保持足３０が、（ｂ）のように、挿入されるマゼンタカートリッジ４ｍで押し上げ回動される。そして、最終的には、（ａ）のように、イエローカートリッジ４ｙの仮保持足３０はイエローカートリッジ４ｙに格納される。その後、イエローカートリッジ４ｙの位置決め手段３２によりマゼンタカートリッジ４ｍの位置決めを行う。これにより、マゼンタカートリッジ４ｍの前面の位置が決まる。これとともに、イエローカートリッジ４ｙの仮保持足３０が隣接するマゼンタカートリッジ４ｍに対して無負荷に保持される。他の現像カートリッジの着脱においても同様である。

以上のように、各現像カートリッジには回動可能に配置された仮保持足と仮保持足の規制手段を備えた現像カートリッジの位置決め手段が備えられている。これにより、任意の現像カートリッジが着脱されても、仮保持機構が働くため、ドラムカートリッジ５０ないし本体１００Ａに挿入ガイドが構成されていなくても、任意の現像カートリッジを着脱することが可能である。また、本実施例３でも同様に現像カートリッジ４はドラムカートリッジ３に位置決めされており、一体となって着脱及び挿入可能である。

１・・電子写真感光体ドラム、５０・・ドラムカートリッジ、１００・・電子写真画像形成装置、１００Ａ・・装置本体、４１・・現像ローラ、４（４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋ）・・現像カートリッジ、Ｓ・・記録媒体、６０・・本体側ドラムカートリッジガイド、６１，６２・・本体側ドラムカートリッジ位置決め部、２２，２３・・位置決め部、２６・・挿入ガイド手段、Ａ・・進入方向

Claims

電子写真感光体ドラムを有するドラムカートリッジを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して、かつ、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を有する複数個の現像カートリッジを前記装置本体に取り外し可能に装着して、記録媒体にカラー画像を形成するカラー電子写真画像形成装置において、
前記装置本体に設けられた、前記ドラムカートリッジをガイドする本体側ドラムカートリッジガイドと、
前記装置本体に設けられた、前記ドラムカートリッジを前記装置本体に位置決めする本体側ドラムカートリッジ位置決め部と、
を有し、
前記ドラムカートリッジに、前記現像カートリッジの前記ドラムカートリッジに対する進入方向の位置を位置決めする位置決め部を設け、現像カートリッジの挿入する際に直下のドラムカートリッジ又は現像カートリッジに挿入ガイド手段を設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。
前記装置本体に装着されたドラムカートリッジから前記複数個の現像カートリッジが取り出し可能に、かつ、前記現像カートリッジを装着した状態で、前記装置本体から前記ドラムカートリッジが前記現像カートリッジと一体的に取り出し可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカラー電子写真画像形成装置。
前記装置本体に開閉可能な扉を有し、前記扉で前記現像カートリッジの位置決めを行う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。