JP4565666B2 - カラー電子写真画像形成装置 - Google Patents

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。

装置本体に対するプロセスカートリッジの着脱機構に関しては、特許文献１及び特許文献２に示されるような構成が従来技術として知られている。特許文献１に記載されるカラー画像形成装置では、プロセスカートリッジは、２段階に伸縮可能なガイド部材を介して昇降板に対して支持される。昇降板は、側面カバーに連動して前進及び後退しつつ上下されるようになっている。こうした構成によれば、側面カバーが開放されると、プロセスカートリッジが画像形成位置（Ｉ）から引出し位置（ＩＩ）に上昇しつつ移動した後に、プロセスカートリッジは直接に引出すことができるようになる。この引出しによって、プロセスカートリッジが、停止位置（ＩＩＩ）を含む特定の位置に移動されると、プロセスカートリッジの着脱、ジャム紙の処理が可能となる。

また、特許文献２に記載されるカラー画像形成装置では、装置本体に第１カートリッジ支持部材及び第２カートリッジ支持部材が着脱自在に設けられている。第１カートリッジ支持部材は、中間転写ベルトユニット及び複数のプロセスカートリッジを着脱可能に構成される。第２カートリッジ支持部材は、複数の現像カートリッジを着脱可能に構成される。

特開平８−２２０８２４号公報 特開２００２−１０８０５０公報

本発明は前述した従来技術を更に発展させたものである。

本発明の目的は、第１カートリッジ支持部材と第２カートリッジ支持部材とを有したうえで、現像ローラを電子写真感光体ドラムに対して確実に位置決めすることのできるカラー電子写真画像形成装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明のカラー電子写真画像形成装置は、複数のドラムカートリッジと複数の現像カートリッジを装置本体に取り出し可能に装着して、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おいて、前記装置本体に設けられた開口と、前記開口を閉鎖する閉鎖位置と、前記開口を開放する開放位置との間を移動する開閉部材と、電子写真感光体ドラムを有する複数の前記ドラムカートリッジと、前記複数のドラムカートリッジを取り外し自在に支持し、前記開口を通過して、前記装置本体の内側位置と前記装置本体の外側位置との間を移動する第１カートリッジ支持部材と、前記ドラムカートリッジの各々に対応して設けられる現像スリーブを有する、複数の前記現像カートリッジと、複数の前記現像カートリッジを取り外し自在に支持し、前記装置本体の内側位置と前記装置本体の外側位置との間を移動する第２カートリッジ支持部材と、前記現像カートリッジに設けられた係合部であって、前記現像カートリッジが前記装置本体に装着された際に前記装置本体から前記現像スリーブを回転させるための駆動力を受ける現像駆動入力部を有する係合部と、前記係合部と係合可能で前記ドラムカートリッジに設けられた被係合部と、前記第１カートリッジ支持部材と前記第２カートリッジ支持部材とが前記内側位置に位置した状態で、前記開閉部材が前記閉鎖位置から前記開放位置に移動すると、前記係合部及び前記被係合部の係合を解除して前記第１カートリッジ支持部材と前記第２カートリッジ支持部材とを前記内側位置から前記外側位置に引出し可能にし、前記第１カートリッジ支持部材と前記第２カートリッジ支持部材とが前記内側位置に位置した状態で、前記開閉部材が前記開放位置から前記閉鎖位置に移動すると、前記第２カートリッジ支持部材に支持されている前記現像カートリッジを前記第２カートリッジ支持部材に対して回動させて前記係合部を前記被係合部に係合させ、前記係合部を回動中心として前記現像カートリッジを前記ドラムカートリッジに押圧することによって、前記現像カートリッジを画像形成可能な位置に位置決めする位置決め手段と、を備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、第１カートリッジ支持部材と第２カートリッジ支持部材とを有したうえで、現像ローラを電子写真感光体ドラムに確実に位置決めすることができる。

本発明の一実施形態に係るレーザビームプリンタの構成を示す断面図。 プリンタ本体に組み付けられるレール、ドラムカートリッジトレイ動作関係を示す端面図。 ドラムカートリッジトレイがプリンタ本体から引出される状態を示す断面図及び斜視図。 現像カートリッジトレイがプリンタ本体から引出される状態を示す断面図及び斜視図。 現像カートリッジトレイ及びドラムカートリッジの配置関係を示す斜視図。 現像カートリッジトレイの斜視図。 ドラムカートリッジ及び現像カートリッジの構成を示す斜視図。 ドラムカートリッジに対して現像カートリッジが組み合わせられた状態を示す斜視図。 レバー部の構成を示す斜視図及びレバー部が設けられているトレイ本体の拡大図。 ロックアームが取り付けられるトレイ本体の構成を示す拡大斜視図。 斜視図。 前ドア及びロックアームの配置関係を示す斜視図。 前ドア及びロックアームの配置関係を示し、前ドアが閉じるとき及び開くときの動作を示す断面図。 現像カートリッジが現像カートリッジトレイに支持される直前の工程を示す断面図及びドラムカートリッジが現像カートリッジトレイに支持される工程を示す断面図。 レバー部が回転開始するときの状態を示す拡大側面図及びレバー部が回転途中の状態を示す拡大側面図。 レバー部が回転終了したときの状態を示す拡大側面図及びレバー部が回転終了したときの感光体ドラム及び現像スリーブの配置関係を示す端面図。 前ドアが開かれたプリンタを前面から見た正面図。

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。

（画像形成装置の全体的な概略構成）
図１（ａ）は、この発明の一実施形態に係るカラー電子写真画像形成装置であるレーザビームプリンタ（以下、単に、プリンタという）１００の構成を示す断面図である。

プリンタ１００は、画像形成装置本体である装置本体としてのプリンタ本体１００Ａを備える。プリンタ本体１００Ａの内部には、レーザスキャナ２５、電子写真感光体ドラムである感光体ドラム１、２、３、４と、現像スリーブ５、６、７、８が配置される。また、プリンタ本体１００Ａの内部には、転写部材である中間転写ベルト１８、定着フィルム２０、加圧ローラ２１、給紙トレイ１３、給紙ローラ１５等が配置される。感光体ドラム１〜４は複数すなわち４つ設けられ、現像スリーブ５〜８は複数すなわち４つ設けられている。

給紙トレイ１３の内部に積載して収納された記録媒体である紙１４は、図中反時計方向に回転する給紙ローラ１５により給送され、ベルト駆動ローラ１６と転写ローラ１７のニップ部へ送られる。

感光体ドラム１、２、３、４は図中時計方向に回転しており、その外周面には、レーザスキャナ２５からのレーザ光により静電潜像が順次形成され、続いてその静電潜像が現像スリーブ５、６、７、８で現像され、トナー像が形成される。感光体ドラム１、２、３、４に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１８に転写される。カラー画像を形成する場合は、感光体ドラム１、２、３、４にブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色が現像され、それぞれに形成されたトナー像が、中間転写ベルト１８に転写される。次に、中間転写ベルト１８に形成されたトナー像は、ベルト駆動ローラ１６と転写ローラ１７のニップ部に送られた紙１４に転写される。

さらに、トナー像が転写された紙１４は、定着フィルム２０と加圧ローラ２１のニップ部へ送られ、ここで加熱加圧されてトナー像が紙１４に定着する。トナー像が定着された紙１４は、排紙ローラ２２と排紙コロ２３により、排紙トレイ２４に排出される。

感光体ドラム１、２、３、４は、プロセスカートリッジであるドラムカートリッジ９、１０、１１、１２の内部に設けられている。現像スリーブ５、６、７、８は、現像カートリッジ３０、３１、３２、３３の内部に設けられている。ドラムカートリッジ９、１０、１１、１２及び現像カートリッジ３０、３１、３２、３３は、プリンタ本体１００Ａに対して着脱可能に設けられている。ドラムカートリッジ９〜１２は複数すなわち４つ設けられ、現像カートリッジ３０〜３３は複数すなわち４つ設けられている。

複数のドラムカートリッジ９〜１２の各々は、複数の現像カートリッジ３０〜３３の各々に対応している。すなわち、ドラムカートリッジ９は現像カートリッジ３０に対応し、ドラムカートリッジ１０は現像カートリッジ３１に対応する。また、ドラムカートリッジ１１は現像カートリッジ３２に対応し、ドラムカートリッジ１２は現像カートリッジ３３に対応する。

また、プリンタ本体１００Ａには開口８１が形成される。開口８１の前方には開閉部材である前ドア２８が開閉自在に取り付けられる。前ドア２８は、開口８１を閉鎖する閉鎖位置Ｐ（図１（ａ）参照）及び開口８１を開放する開放位置Ｑ（図１（ｂ）参照）の間で開閉するように構成される。

図１（ｂ）は、前ドア２８を開いた状態を示す断面図である。図１（ｂ）に示されるように、前ドア２８が開放位置Ｑに開かれると、連結アーム３７Ｌが反時計回りに回転する。そうすると、第１カートリッジ支持部材であるドラムカートリッジトレイ２６が、後述する機構において、レール２７Ｌと共に、図１（ｂ）中で左斜め上方へと上昇する。このために、感光体ドラム１〜４は中間転写ベルト１８から引き離されるようになっている。なお、現像カートリッジ３０〜３３は、ドラムカートリッジトレイ２６が移動する前に、第２カートリッジ支持部材である現像カートリッジトレイ６０に収納される。この動作の詳細説明は後述することとする。

反対に、図１（ｂ）の状態から図１（ａ）の状態へと、前ドア２８が閉鎖位置Ｐへと閉じられると、前ドア２８に設けられた連結アーム３７Ｌが時計回りに回転し、ドラムカートリッジトレイ２６がレール２７Ｌと共に、図１（ｂ）中で右斜め下方へと下降する。このために、感光体ドラム１〜４が中間転写ベルト１８に接触するようになっている。この状態で中間転写ベルト１８には感光体ドラム１〜４からトナー像が転写される。

図２は、プリンタ本体１００Ａに組み付けられるレール２７Ｒ、ドラムカートリッジトレイ２６の動作関係を示す端面図である。レール２７Ｒは、レール２７Ｌと対をなし、対向位置に配置される。図２（ａ）は、感光体ドラム１〜４が中間転写ベルト１８に当接した状態の端面図であり、この状態の場合に連結アーム３７Ｒが立った状態にある。図２（ｂ）は、感光体ドラム１〜４が中間転写ベルト１８から離間した状態の端面図であり、この状態の場合に連結アーム３７Ｒが横に倒れた状態にある。なお、図３（ｂ）は、ドラムカートリッジトレイ２６がプリンタ本体１００Ａから引出される状態を示す斜視図である。

プリンタ本体１００Ａにはレール２７Ｒ及びレール２７Ｌが水平移動可能に設けられている（図３（ｂ）参照）。図３（ｂ）に示されるように、プリンタ本体１００Ａは右フレーム８２Ｒ及び左フレーム８２Ｌを備える。図２に示されるように、右フレーム８２Ｒにはガイド穴３６が形成される。また、レール２７Ｒには、前側の下部に縦長孔２７ｂが形成され、上部には前後に間隔を空けて２本のボス部２７ｃが設けられている。ガイド穴３６は、後側では水平に形成され、前側に向かって図２中で斜め上方へと向かうように形成される。したがって、ボス部２７ｃがガイド穴３６に係合することにより、レール２７Ｒはガイド穴３６に沿って、前方向に移動するときには、前に水平移動してから図２中で斜め上方に向かって移動する。また、後方向に移動するときには、図２中で斜め下方に向かって移動してから後に水平移動するように支持される。

前ドア２８に設けられている連結アーム３７Ｒは、軸部３７ａと、軸部３７ｂ、軸部３７ｃを有する。軸部３７ａはレール２７Ｒの縦長孔２７ｂに、軸部３７ｃは前ドア２８の前ドア穴部２８ｃ（図３（ｂ）参照）に、それぞれ嵌入して係合され、軸部３７ｂはプリンタ本体１００Ａの右フレーム８２Ｒに軸受される。こうして、連結アーム３７Ｒは、右フレーム８２Ｒに軸受された軸部３７ｂを中心に回転可能に保持される。

レール２７Ｒは、縦長孔２７ｂ及び軸部３７ａの係合によって、連結アーム３７Ｒに連結されている。前ドア２８が閉鎖位置Ｐから開放位置Ｑへと回転すると、前ドア穴部２８ｃで軸部３７ｃが案内されることで連結アーム３７Ｒが起立状態から横倒し状態へと移行する。この動作と連動して、ドラムカートリッジ９〜１２は、当接位置Ｒから離間位置Ｓへと移動する。反対に、前ドア２８が開放位置Ｑから閉鎖位置Ｐへと回転すると、前ドア穴部２８ｃで軸部３７ｃが案内されることで連結アーム３７Ｒが横倒し状態から起立状態に移行する。この動作と連動して、ドラムカートリッジ９〜１２は、離間位置Ｓから当接位置Ｒへと移動する。

レール２７Ｌについては不図示であるけれども、レール２７Ｒと同様に構成される。レール２７Ｌのボス部２７ｃは、レール２７Ｌに対して前後方向に間隔を空けて２本形成されている。また、連結アーム３７Ｌついても不図示であるけれども、連結アーム３７Ｒと同様に構成される。連結アーム３７Ｌは、プリンタ本体１００Ａの左フレーム８２Ｌに対して設けられている。

図３（ａ）は、ドラムカートリッジトレイ２６がプリンタ本体１００Ａから引出される状態を示す断面図である。図３（ｂ）は、ドラムカートリッジトレイ２６がプリンタ本体１００Ａから引出される状態を示す斜視図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ドラムカートリッジトレイ２６は、複数のドラムカートリッジ９〜１２を着脱自在に支持し、プリンタ本体１００Ａの内側位置Ｉ１（図１（ｂ）参照）及び外側位置Ｏ１（図３（ａ）参照）の間を移動するように構成される。

図３（ｂ）に示されるように、前ドア２８は、右側面に軸部２８ａ、及び、対称形状である前ドア穴部２８ｃを有する。左側面に軸部、及び、対称形状である前ドア穴部２８ｃを有する。軸部２８ａは、プリンタ本体１００Ａの右フレーム８２Ｒに軸受されて回転可能に支持される。また、他方の軸部は、プリンタ本体１００Ａの左フレーム８２Ｌに軸受けされて回転可能に支持される。

また、図３（ｂ）に示されるように、プリンタ本体１００Ａの内側には前後方向を長手とする左右一対のレール２７Ｌ、２７Ｒが対向して配設されている。ドラムカートリッジトレイ２６は枠型部材であり、右側枠２６ａ及び左側枠２６ｂを有する。右側枠２６ａが、レール２７Ｒの内側に形成されるガイド溝部２７ａに嵌め合わせられて挿入され、左側枠２６ｂが、レール２７Ｌの内側に形成されるガイド溝部２７ａに嵌め合わせられて挿入される。これにより、ドラムカートリッジトレイ２６は、プリンタ本体１００Ａに対してレール２７Ｌ、２７Ｒの間で支持され、ガイド溝部２７ａを滑走して図３（ｂ）の矢印方向にスライド可能である。

図４（ａ）は、現像カートリッジトレイ６０がプリンタ本体１００Ａから引出される状態を示す断面図である。図４（ｂ）は、現像カートリッジトレイ６０がプリンタ本体１００Ａから引出される状態を示す斜視図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、現像カートリッジトレイ６０は、複数の現像カートリッジ３０〜３３を着脱自在に支持し、プリンタ本体１００Ａの内側位置Ｉ２（図１（ｂ）参照）及び外側位置Ｏ２（図４（ａ）参照）の間を移動するように構成される。

図４（ｂ）に示されるように、プリンタ本体１００Ａの内側には前後方向を長手とする左右一対の固定レール６１Ｌ、６１Ｒが対向して配設されている。現像カートリッジトレイ６０は枠型部材である。現像カートリッジトレイ６０の左側面上部には、前後方向を長手とするリブ部６０ｂが設けられている。リブ部６０ｂは固定レール６１Ｌの内側に設けた前後方向のガイド溝部６１ａに嵌め合わせられて挿入されている。現像カートリッジトレイ６０の右側面上部には、前後方向を長手とするリブ部６０ａが設けられている。リブ部６０ａは同様に図示しない固定レールの内側に設けた前後方向のガイド溝部６１ａに嵌め合わせられて挿入されている。これにより、現像カートリッジトレイ６０は、プリンタ本体１００Ａに対して固定レール６１Ｌ、６１Ｒの間で支持され、ガイド溝部６１ａを滑走して図４（ｂ）の矢印方向にスライド可能である。

図５は、現像カートリッジトレイ６０及びドラムカートリッジ９の配置関係を示す斜視図である。図５（ａ）は、現像カートリッジ３０が現像カートリッジトレイ６０に支持された状態を示す斜視図である。図５（ｂ）は、現像カートリッジ３０が現像カートリッジトレイ６０から落下して、現像カートリッジ３０がドラムカートリッジ９に組み合わせられた状態を示す斜視図である。

図５（ａ）に示されるように、トレイ本体６０Ａの左右の側面にはリンク部７１が設けられている。また、トレイ本体６０Ａの左右の側面の外側位置Ｏ２側にはロックアーム７２Ｒ及びロックアーム７２Ｌが設けられている。図５（ａ）の状態から図５（ｂ）の状態へとロックアーム７２Ｒ及びロックアーム７２Ｌが時計回りに回転すると、リンク部７１Ｒ及びリンク部７１Ｌが左方向に移動して、後述する機構によって、現像カートリッジ３０が下降するようになっている。図５（ｂ）の状態から図５（ａ）の状態へとロックアーム７２Ｒ及びロックアーム７２Ｌが反時計回りに回転すると、リンク部７１Ｒ及びリンク部７１Ｌが右方向に移動して、後述する機構によって、現像カートリッジ３０が上昇するようになっている。

図６は、現像カートリッジトレイ６０の斜視図である。図６に示されるように、現像カートリッジトレイ６０は、各ステーションごとに、左内側面６０Ｎに引っ掛け部材６２が設けられている。この引っ掛け部材６２には現像カートリッジ３０の一端側を支持するフック状の溝部６２ｂが形成される。また、図示されない右内側面に引っ掛け部材６２が設けられている。この引っ掛け部材６２には現像カートリッジ３０を他端側を支持するフック状の溝部６２ａが形成される。この溝部６２ａ及び溝部６２ｂは左右対称に形成される。

また、図６に示されるように、トレイ本体６０Ａには、各ステーションごとに、左内側面６０Ｎに軸受されるレバー部６３Ｌ、及び、図示されない右内側面に軸受される図示されないレバー部が設けられている。この左内側面６０Ｎのレバー部６３Ｌ及び右内側面のレバー部は左右対称に形成される。さらに、トレイ本体６０Ａは、各ステーションごとに、左右の下端から下方へと延びる第２押圧部材である押圧部材７０を有する。

なお、前述したが、図６に示されるように、トレイ本体６０Ａの左右側面には、各ステーションごとに、リンク部溝部７１ａが設けられて外側位置Ｏ及び内側位置Ｉの方向にスライド可能なリンク部７１Ｌ、７１Ｒが設けられている。トレイ本体６０Ａの外側位置Ｏの側には、左右対称形状であって、一体で設けられたロックアーム７２Ｌ、７２Ｒ、ロックアーム爪７３Ｌ、７３Ｒが設けられている。

図７（ａ）は、ドラムカートリッジ９の構成を示す斜視図である。図７（ａ）に示されるように、ドラムカートリッジ９は、ドラムカートリッジ枠体５０、支持体８４、８５、感光体ドラム１を備え、感光体ドラム１の軸線方向を左右方向とし、この左右方向を長手とする横長箱型のアセンブリである。ドラムカートリッジ枠体５０の左右側面の各々には、感光体ドラム１、現像カートリッジ３０を支持する支持体８４、８５が組み付けられる。そして、右側面部である支持体８５には、軸受部５１、被係合部である穴部５５が形成され、左側面部である支持体８４には、図示しない軸受部、被係合部である穴部５４が形成される。支持体８４、８５の各々の上部には、それぞれが左右方向に延長して張り出させた庇部５６が設けられている。後述するが、現像カートリッジ３０には係合部であるボス部４３が設けられている。これに対応して、図７（ａ）に示されるように、ドラムカートリッジ９には、ボス部４３と係合可能な被係合部である穴部５４、５５が設けられている。

感光体ドラム１は、軸受部５１に回転可能に支持され、軸受部５１にはドラム駆動入力部としてのカップリング嵌合部５３を具備させてある。ドラムカートリッジ９がドラムカートリッジトレイ２６に挿入された状態で、ドラムカートリッジ９の姿勢を規制して前後方向に傾くのを防止するため、ドラムカートリッジ枠体５０の左右側面に取り付けられた支持体８４、８５には突起部５７が設けられている。

図７（ｂ）は、現像カートリッジ３０の構成を示す斜視図である。図７（ｂ）に示されるように、現像カートリッジ３０はドラムカートリッジ９と同様に、現像カートリッジ枠体４０、支持体８６Ｒ、８６Ｌ、現像スリーブ５を備え、現像スリーブ５の軸線方向を左右方向とし、この左右方向を長手とする横長箱型のアセンブリである。現像カートリッジ枠体４０の左右側面の各々には、支持体８６Ｒ、８６Ｌが組み付けられる。支持体８６Ｒには、軸受部４１、係合部であるボス部４３が設けられ、角には軸部４５が内側に向かって形成される。この軸部４５は、前述した溝部６２ａ（図６参照）に引っ掛けるために設けられている。

現像カートリッジ枠体４０の左側面部でも同様に構成されており、前述した軸受部４１、係合部であるボス部４３、軸部４５は、現像カートリッジ３０の左右で対称に配置され、支持体８６Ｌに同様に設けられている。なお、この場合に、軸部４５は、支持体８６Ｌでは、軸部４６に相当する。軸部４６は、前述した溝部６２ｂ（図６参照）に引っ掛けるために設けられている。

また、図７（ｂ）に示されるように、現像スリーブ５は軸受部４１間に回転可能に支持させて配設してあり、ボス部４３には現像スリーブ５を駆動するための現像駆動入力部としてのカップリング嵌合部４７を具備させてある。

図８は、ドラムカートリッジ９に対して現像カートリッジ３０が組み合わせられた状態を示す斜視図である。図８に示されるように、動作状態では、現像カートリッジ３０の右側面側ではボス部４３がドラムカートリッジの略Ｕ字型である穴部５４に係合して位置決めされる。同時に、現像カートリッジ３０の左側面側ではボス部がドラムカートリッジの略Ｕ字型である穴部５５に係合して位置決めされる。こうして、現像カートリッジ３０は、右側面側のボス部４３及び左側面側のボス部を中心に回動可能となる。

現像カートリッジ３０の対称形状である軸部４５、４６は、現像カートリッジ３０がドラムカートリッジ９へ係合されるときの回転中心であり、その動作の詳細説明は後で行う。

図９（ａ）は、レバー部６３Ｒの構成を示す斜視図である。図９（ａ）に示されるように、レバー部６３Ｒは、保持アーム６４、押圧バネ６５、押圧ピン６６で形成される。保持アーム６４には、保持アーム軸部６４ａ、保持アームボス部６４ｂ、保持アーム溝部６４ｃが形成される。押圧ピン６６は、保持アーム溝部６４ｃに取り付けられ、押圧バネ６５で付勢される。

図９（ｂ）は、レバー部６３Ｒが設けられているトレイ本体６０Ａの拡大図である。図９（ｂ）に示されるように、保持アーム軸部６４ａはトレイ本体６０Ａの側面の内側に軸受けされる。保持アームボス部６４ｂは各ステーションでトレイ本体６０Ａの側面に形成された長穴８７に挿入されて、リンク部溝部７１ａ（図６参照）と係合される。前述のロックアーム７２Ｒ、７２Ｌ（図５、図６参照）、リンク部７１（図５、図６参照）、レバー部６３Ｒ、６３Ｌ（図９（ｂ）参照）を含んで、位置決め機構が構成される。

これにより、前ドア２８が開放位置Ｑに移動すると、リンク部７１Ｒ、７１Ｌが内側位置Ｉの側へと移動する。この場合に、リンク部溝部７１ａに保持アームボス部６４ｂが案内されて、レバー部６３Ｒ、６３Ｌの回転により、現像カートリッジ３０が回転して上昇し、ボス部４３及び穴部５４の係合を解除して現像カートリッジ３０を現像カートリッジトレイ６０に支持させる。

前ドア２８が閉鎖位置Ｐに移動すると、リンク部７１Ｒ、７１Ｌが外側位置Ｏの側へと移動する。この場合に、リンク部溝部７１ａに保持アームボス部６４ｂが案内されて、レバー部６３Ｒ，６３Ｌの回転により、現像カートリッジ３０が回転して下降し、ボス部４３が穴部５４に係合して現像カートリッジ３０を画像形成可能な画像形成可能位置Ｇに保持する。

図１０（ａ）は、ロックアーム７２Ｒが取り付けられるトレイ本体６０Ａの構成を示す拡大斜視図である。図１０（ａ）に示されるように、ロックアーム７２Ｒは、軸部７２ａ、長穴部７２ｂを有する。一方で、現像カートリッジトレイ６０の前面には軸回転支持部８８（図１０（ｂ）参照）が設けられ、この軸回転支持部８８には穴８８ａ（図１０（ｂ）参照）が形成される。軸部７２ａは、穴８８ａに挿入されて回転可能に支持される。

また、リンク部７１の外側位置Ｏ２の側には軸部７１ｂが形成される。長穴部７２ｂは、軸部７１ｂに挿入される。このことから、ロックアーム７２Ｒが回転すると、リンク部７１が前後方向へとスライドする構成となっている。

図１０（ｂ）は、ロックアーム７２Ｒが取り付けられるトレイ本体６０Ａの構成を別の方向から見た拡大斜視図である。図１０（ｂ）に示されるように、ロックアーム７２Ｒの上部にはボス部７２ｃが設けられている。ボス部７２ｃには、バネ（不図示）で付勢されたロックアーム爪７３Ｒが回動可能に取り付けられる。ボス部７２ｃは、前ドア２８に設けたカム部７４Ｒが当接することで、回動する構成であり、その動作に関しては次に説明する。

図１１は、前ドア２８及びロックアーム７２Ｒの配置関係を示す斜視図である。図１２（ａ）は、前ドア２８及びロックアーム７２Ｒの配置関係を示し、前ドア２８が閉じるときの動作を示す断面図である。図１２（ｂ）は、前ドア２８及びロックアーム７２Ｒの配置関係を示し、前ドア２８が開くときの動作を示す断面図である。

図１１に示されるように、前ドア２８は両側面にカム部７４Ｌ、７４Ｒを有する。カム部７４Ｌ、７４Ｒにはそれぞれ溝部７５Ｌ、７５Ｒが設けてある。また、右フレーム８２Ｒにはロックピン７６Ｒが形成され、左フレーム８２Ｌにはロックピン７６Ｌが形成される。溝部７５Ｒ、７５Ｌは、ボス部７２ｃ、７２ｃに対応する。ロックアーム爪７３Ｒ、７３Ｌは、ロックピン７６Ｒ、７６Ｌに対応する。

図１２（ａ）に示されるように、前ドア２８が閉じられると、カム部７４Ｒに形成される溝部７５Ｒに係合するボス部７２ｃが押圧されてロックアーム７２Ｒが時計回りに回転する。こうして、ロックアーム爪７３Ｒがロックピン７６Ｒに係合する。図１２（ｂ）に示されるように、前ドア２８が開かれると、カム部７４Ｒに形成される溝部７５Ｒに係合するボス部７２ｃが引っ張られてロックアーム７２Ｒが反時計回りに回転する。こうして、ロックアーム爪７３Ｒがロックピン７６Ｒへの係合を解除する。

図１３（ａ）は、現像カートリッジ３０が現像カートリッジトレイ６０に支持される直前の工程を示す断面図である。図１３（ｂ）は、現像カートリッジ３０が現像カートリッジトレイ６０に支持される工程を示す断面図である。図１３（ａ）に示されるように、現像カートリッジ３０が現像カートリッジトレイ６０に上から挿入される。そして、図１３（ｂ）に示されるように、軸部４６が溝部６２ｂに引っ掛けられるように、また、左側面側のボス部がレバー部６３Ｌに載るように、現像カートリッジ３０は下ろされる。こうして、現像カートリッジ３０が現像カートリッジトレイ６０に支持される。

図１４（ａ）は、レバー部６３Ｒが回転開始するときの状態を示す拡大側面図である。図１４（ａ）に示されるように、レバー部６３Ｒが保持アーム軸部６４ａを中心として反時計回りの回転を開始すると、現像カートリッジ３０は時計回りに回転する。

図１４（ｂ）は、レバー部６３Ｒが回転途中の状態を示す拡大側面図である。図１４（ｂ）に示されるように、ボス部４３はレバー部６３Ｌを押下げていく。そして、レバー部６３Ｌ、６３Ｒが保持アーム軸部６４ａを中心として反時計周りに回転すると、レバー部６３Ｌ、６３Ｒに案内され、軸部４５、４６を中心に現像カートリッジ３０が時計回りに更に回転していく。

図１５（ａ）は、レバー部６３Ｒが回転終了したときの状態を示す拡大側面図である。図１５（ａ）に示されるように、ボス部４３がドラムカートリッジ９の略Ｕ字型である穴部５４に係合し、現像カートリッジ３０がドラムカートリッジ９に組み合わせられる。このとき、レバー部６３Ｌ、６３Ｒに設けた押圧ピン６６（図９（ｂ）及び図１０（ａ）参照）により、現像カートリッジ３０がドラムカートリッジ９に押圧される。この場合に、現像カートリッジ３０の位置決め位置が回動中心ともなる。

このように現像カートリッジ３０及びドラムカートリッジ９が組み合わせられた場合に、第１押圧部材である回転方向押圧部材として押圧ピン６６は、現像カートリッジ３０をドラムカートリッジ９に対して所定の圧力で押圧するようになっている。そして、第１押圧部材であるレバー部６３Ｒ、６３Ｌは、現像カートリッジトレイ６０に設けられている。なお、この場合には、軸部４５、４６及び溝部６２ａ、６２ｂは離間状態となっている。

図１５（ｂ）は、レバー部６３Ｌが回転終了したときの感光体ドラム１及び現像スリーブ５の配置関係を示す端面図である。図１５（ｂ）に示されるように、現像カートリッジ３０がドラムカートリッジ９に押圧されることにより、現像スリーブ５は感光体ドラム１に対して所定の位置に確実に位置決めされることとなる。

次に、図面を参照しつつ、プリンタ１００の内部でドラムカートリッジ９〜１２及び現像カートリッジ３０〜３３を交換する工程を説明する。

まず、図１（ｂ）に示されるように、前ドア２８が開かれると、図１２（ｂ）に示されるように、前ドア２８のカム部７４Ｌ、７４Ｒの溝部７５Ｌ、７５Ｒがロックアーム７２Ｌ、７２Ｒのボス部７２ｃ、７２ｃから外れていく。ロックアーム７２Ｒ、７２Ｌが前方に引っ張られることで、ロックアーム７２Ｒ、７２Ｌの長穴部７２ｂがそれぞれ案内され、図１１に示されるように、ロックアーム爪７３Ｒ、７３Ｌがロックピン７６Ｌ、７６Ｒから外されていく。そして、ロックアーム７２Ｌ、７２Ｒが前方に回転する。

図５（ｂ）の状態から図５（ａ）の状態へと、ロックアーム７２Ｌ、７２Ｒが回転すると、リンク部７１Ｌ、７１Ｒがスライドする。そうすると、図１５（ａ）、図１４（ｂ）、図１４（ａ）の状態の順に、レバー部６３Ｌ、６３Ｒが回転することで、現像カートリッジ３０〜３３をドラムカートリッジ９〜１２からそれぞれ離間させる。そして、図４（ａ）に示されるように、現像カートリッジトレイ６０は、現像カートリッジ３０〜３３を保持したまま移動可能となる。現像カートリッジトレイ６０が引出されることにより、現像カートリッジ３０〜３３の上面が開放され、現像カートリッジ３０〜３３は交換可能となる。

これと同時に、前ドア２８が開く動作にあわせて、図２に示されるように、連結アーム３７Ｌ、３７Ｒも回転し、レール２７Ｌ、２７Ｒが前方向と上方に所定量移動する。そして、ドラムカートリッジ９〜１２はドラムカートリッジトレイ２６とともに中間転写ベルト１８から遠ざかる。そして、感光体ドラム１〜４が中間転写ベルト１８から引き離された状態となる。そして、図３（ａ）に示されるように、ドラムカートリッジトレイ２６は，ドラムカートリッジ９〜１２を保持したまま移動可能となる。ドラムカートリッジトレイ２６が引出されることにより、ドラムカートリッジ９〜１２の上面が開放され、ドラムカートリッジ９〜１２は交換可能となる。

ドラムカートリッジ９〜１２、現像カートリッジ３０〜３３をプリンタ本体１００Ａに装着する際は、逆の手順で順番にドラムカートリッジトレイ２６、現像カートリッジトレイ６０を引き出した状態にする。ドラムカートリッジ９〜１２をドラムカートリッジトレイ２６に載せ、現像カートリッジ３０〜３３を現像カートリッジトレイ６０に載せ、各トレイはプリンタ本体１００Ａの内部へとスライドされて収納されることになる。

そして、前ドア２８が閉じられる動作に連動して、連結アーム３７Ｌ、３７Ｒが回転されることで、ドラムカートリッジトレイ２６が下方に移動し、感光体ドラム１〜４及び中間転写ベルト１８が当接状態となる。同時に、ロックアーム７２Ｌ、７２Ｒも回転し、リンク部７１がスライドしてレバー部６３Ｌ、６３Ｒが回転し、現像カートリッジ３０〜３３がドラムカートリッジ９〜１２に係合され押圧される。

図１６は、前ドア２８が開かれたプリンタ１００を前面から見た正面図である。図１６に示されるように、ドラムカートリッジトレイ２６に支持されたドラムカートリッジ９〜１２は、現像カートリッジトレイ６０に設けた押圧部材７０でそれぞれ両端を押圧される。図６に示される押圧部材７０の各々は、図８に示される凹部９１の各々を押圧する。すなわち、ドラムカートリッジ９及び中間転写ベルト１８が対向して配置される。そして、第２押圧部材である鉛直方向押圧部材としての押圧部材７０は、ドラムカートリッジ９を中間転写ベルト１８に対して所定の圧力で押圧するようになっている。こうした第２押圧部材である押圧部材７０は、現像カートリッジトレイ６０に設けられている。

これにより、現像カートリッジ３０〜３３がドラムカートリッジ９〜１２に確実に位置決めされ、交換する際は、前ドア２８を開く動作で、ドラムカートリッジトレイ２６、現像カートリッジトレイ６０がそれぞれ移動可能となり、容易な交換が実現される。

前述のプリンタ１００によれば、前ドア２８が開放位置Ｑに移動すると、現像カートリッジ３０〜３３のボス部４３及びドラムカートリッジ９〜１２の穴部５４、５５の係合が解除されて現像カートリッジ３０〜３３が引出し可能な外側位置Ｏ２に配置される。前ドア２８が閉鎖位置Ｐに移動すると現像カートリッジ３０〜３３のボス部４３及びドラムカートリッジ９〜１２の穴部５４、５５が係合されて現像カートリッジ３０〜３３が画像形成可能な画像形成可能位置Ｇに配置される。したがって、各現像カートリッジ３０〜３３が各ドラムカートリッジ９〜１２に個別に確実に位置決めされる。その結果、現像ローラの一部である現像スリーブ５〜８は、感光体ドラム１〜４に対して個別に確実に位置決めされて、現像カートリッジ３０〜３３及びドラムカートリッジ９〜１２が一体的に成り立つカートリッジと同等の画質を提供することができる。

なお、このプリンタ１００では、カートリッジがドラムカートリッジ９〜１２及び現像カートリッジ３０〜３３に分けられる。そして、ドラムカートリッジ９〜１２がドラムカートリッジトレイ２６に着脱され、現像カートリッジ３０〜３３が現像カートリッジトレイ６０に着脱される。このように別々の支持部材に着脱されることから、ドラムカートリッジ９〜１２及び現像カートリッジ３０〜３３の何れか一方が何れか他方とは独立して交換可能となる。また、前ドア２８を開く１つの動作によって、現像カートリッジ３０〜３３がドラムカートリッジ９〜１２から引き離され、ドラムカートリッジ９〜１２が中間転写ベルト１８から引き離される。そのために、１つの支持部材によってカートリッジが引出されるのと同様な操作性及び交換性が実現される。

さらに、トナーを有するために交換頻度が高い現像カートリッジ３０〜３３が、ドラムカートリッジ９〜１２と別に設けられていることで、１つのカートリッジの場合よりも、より安価なカートリッジの交換が実現される。

また、押圧ピン６６の働きによって、現像カートリッジ３０〜３３がドラムカートリッジ９〜１２に確実に位置決めされる。

さらに、押圧部材７０の働きによって、現像カートリッジ３０〜３３がドラムカートリッジ９〜１２の上方に確実に配置されてから、現像カートリッジ３０〜３３が落下される。そして、現像カートリッジ３０〜３３がドラムカートリッジ９〜１２に確実に位置決めされる。また、押圧部材７０により、ドラムカートリッジ９〜１２が中間転写ベルト１８に確実に位置決めされる。

１〜４・・・感光体ドラム（電子写真感光体ドラム）、５〜８・・・現像スリーブ、９〜１２・・・ドラムカートリッジ（プロセスカートリッジ）、２６・・・ドラムカートリッジトレイ（第１カートリッジ支持部材）、２８・・・前ドア（開閉部材）、３０〜３３・・・現像カートリッジ、４３・・・ボス部（係合部）、５４、５５・・・穴部（被係合部）、６０・・・現像カートリッジトレイ（第２カートリッジ支持部材）、６３Ｒ、６３Ｌ・・・レバー部（位置決め機構）、６６・・・押圧ピン（第１押圧部材）、７０・・・押圧部材（第２押圧部材）、７１・・・リンク部（位置決め機構）、７２Ｒ、７２Ｌ・・・ロックアーム（位置決め機構）、８１・・・開口、１００・・・プリンタ（画像形成装置）、１００Ａ・・・プリンタ本体（画像形成装置本体）、Ｐ・・・閉鎖位置、Ｑ・・・開放位置、Ｏ１・・・外側位置、Ｏ２・・・外側位置、Ｉ１・・・内側位置、Ｉ２・・・内側位置、Ｇ・・・画像形成可能位置

Claims (4)

1. 複数のドラムカートリッジと複数の現像カートリッジを装置本体に取り出し可能に装着して、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おいて、
   前記装置本体に設けられた開口と、
   前記開口を閉鎖する閉鎖位置と、前記開口を開放する開放位置との間を移動する開閉部材と、
   電子写真感光体ドラムを有する複数の前記ドラムカートリッジと、
   前記複数のドラムカートリッジを取り外し自在に支持し、前記開口を通過して、前記装置本体の内側位置と前記装置本体の外側位置との間を移動する第１カートリッジ支持部材と、
   前記ドラムカートリッジの各々に対応して設けられる現像スリーブを有する、複数の前記現像カートリッジと、
   複数の前記現像カートリッジを取り外し自在に支持し、前記装置本体の内側位置と前記装置本体の外側位置との間を移動する第２カートリッジ支持部材と、
   前記現像カートリッジに設けられた係合部であって、前記現像カートリッジが前記装置本体に装着された際に前記装置本体から前記現像スリーブを回転させるための駆動力を受ける現像駆動入力部を有する係合部と、
   前記係合部と係合可能で前記ドラムカートリッジに設けられた被係合部と、
   前記第１カートリッジ支持部材と前記第２カートリッジ支持部材とが前記内側位置に位置した状態で、前記開閉部材が前記閉鎖位置から前記開放位置に移動すると、前記係合部及び前記被係合部の係合を解除して前記第１カートリッジ支持部材と前記第２カートリッジ支持部材とを前記内側位置から前記外側位置に引出し可能にし、前記第１カートリッジ支持部材と前記第２カートリッジ支持部材とが前記内側位置に位置した状態で、前記開閉部材が前記開放位置から前記閉鎖位置に移動すると、前記第２カートリッジ支持部材に支持されている前記現像カートリッジを前記第２カートリッジ支持部材に対して回動させて前記係合部を前記被係合部に係合させ、前記係合部を回動中心として前記現像カートリッジを前記ドラムカートリッジに押圧することによって、前記現像カートリッジを画像形成可能な位置に位置決めする位置決め手段と、
   を備えることを特徴とするカラー電子写真画像形成装置。
2. 前記位置決め手段は、前記現像カートリッジに取り付けられて前記現像ローラを支持する支持体に当接することによって前記現像カートリッジを前記ドラムカートリッジに対して所定の圧力で押圧する第１押圧部材を有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. 更に、前記第２カートリッジ支持部材には、前記ドラムカートリッジに形成された凹部を所定の圧力で押圧することで前記ドラムカートリッジを前記転写部材に対して所定の圧力で押圧する第２押圧部材が設けられる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. 前記第１押圧部材は、前記第２カートリッジ支持部材に設けられ、前記第２カートリッジ支持部材に着脱される複数の前記現像カートリッジの各々に対応して複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電子写真画像形成装置。