プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】 トナー像が形成される像担持体と、該像担持体を固定支持する支軸と、該支軸を軸受を介して回転可能に支持するカートリッジケースとを具備し、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、プロセスカートリッジを画像形成装置本体にセットした後、そのプロセスカートリッジを容易に位置決めできるようにする。
【解決手段】 プロセスカートリッジ４０Ｙを画像形成装置本体にセットした後、画像形成装置本体側の面板１０５を閉じるとき、その面板１０５に設けられた筒状体１１０Ｙにプロセスカートリッジ４０Ｙの軸受１０２Ｙが入り込むように、その軸受１０２Ｙを案内するガイド部材１１１Ｙを支軸１００Ｙに設ける。
【解決手段】 プロセスカートリッジ４０Ｙを画像形成装置本体にセットした後、画像形成装置本体側の面板１０５を閉じるとき、その面板１０５に設けられた筒状体１１０Ｙにプロセスカートリッジ４０Ｙの軸受１０２Ｙが入り込むように、その軸受１０２Ｙを案内するガイド部材１１１Ｙを支軸１００Ｙに設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像が形成される像担持体と、該像担持体を固定支持する支軸と、該支軸を軸受を介して回転可能に支持するカートリッジケースとを具備し、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着されるプロセスカートリッジ及びそのプロセスカートリッジを具備する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より公知である（例えば、特許文献１参照）。かかる画像形成装置において、プロセスカートリッジを画像形成装置本体にセットしたとき、そのプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して正しく位置決めする必要がある。その際、プロセスカートリッジを画像形成装置本体にセットした後、画像形成装置本体の面板を閉じるとき、その面板に設けられた位置決め部にプロセスカートリッジの軸受が入り込むように構成すると、プロセスカートリッジの手前側の部位を画像形成装置本体に対して正しく位置決めすることができる。ところが、面板の閉動作に伴って、その位置決め部に、プロセスカートリッジの軸受をスムーズに導き入れることは容易でなく、面板を閉じる際の操作が煩雑なものとなるおそれがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１６１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記従来の欠点を除去できるプロセスカートリッジと、該プロセスカートリッジを具備する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載したプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカートリッジが画像形成装置本体にセットされた状態で、画像形成装置本体側の面板を閉じるとき、該面板に設けられた位置決め部に前記軸受が入り込むように、該軸受を案内するガイド部材を、前記支軸に設けたことを特徴とするプロセスカートリッジを提案する（請求項１）。
【０００６】
その際、上記請求項１に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記ガイド部材は、前記軸受が前記カートリッジケースから外れることを阻止するストッパを兼ねていると有利である（請求項２）。
【０００７】
また、上記請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記ガイド部材は、前記支軸に嵌合していると共に、前記軸受とは反対側の端部から、軸受側の端部に向けて漸次直径が大きく形成されていると有利である（請求項３）。
【０００８】
さらに、本発明は、上記目的を達成するため、請求項１乃至３のいずれかに記載のプロセスカートリッジを具備する画像形成装置を提案する（請求項４）。
【０００９】
また、上記請求項４に記載の画像形成装置において、複数のプロセスカートリッジが設けられていると有利である（請求項５）。
【００１０】
さらに、上記請求項４又は５に記載の画像形成装置において、前記プロセスカートリッジが、像担持体にトナー像を形成する現像装置を有していると共に、プロセスカートリッジとは別個に、トナーボトルが画像形成装置本体に着脱可能に装着され、該トナーボトル内のトナーを前記現像装置に搬送して該トナーを使用するように構成されていると有利である（請求項６）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像形成装置本体にセットしたプロセスカートリッジを容易に位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１３】
図１はフルカラー画像を形成する画像形成装置の一例を示す垂直断面図である。ここに示した画像形成装置は、その本体１内に配置されたドラム状の感光体より成る第１乃至第４の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫと、同じく画像形成装置本体１内に配置された無端状の中間転写ベルト３を有している。中間転写ベルト３は支持ローラ４，５，６に巻き掛けられて矢印Ａ方向に回転駆動される。各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫには、それぞれ互いに異なる色のトナー像が形成される。上記中間転写ベルト３は、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの上方に位置し、該中間転写ベルト３の下側の走行辺が各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの周面に当接している。
【００１４】
第１乃至第４の各像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成は、そのトナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一であるため、第１の像担持体２Ｙにトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成だけを説明する。
【００１５】
図２は、この像担持体２Ｙと、その像担持体２Ｙの表面にトナー像を形成するための各作像装置を示す拡大図である。像担持体２Ｙは図２における時計方向に回転駆動され、このとき帯電電圧を印加された帯電ローラ７Ｙによって像担持体２Ｙが所定の極性に帯電される。帯電後の像担持体２Ｙには、図１に示した光書き込み装置８から出射する光変調された書き込み光（この例ではレーザビーム）Ｌが照射され、これによって像担持体２Ｙに静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置９Ｙによってイエロートナー像として可視像化される。
【００１６】
現像装置９Ｙは、乾式の現像剤Ｄを収容した現像ケース１０Ｙと、この現像ケース１０Ｙに回転自在に支持され、かつ該現像ケースに形成された開口を通して像担持体２Ｙに近接して対向配置された現像ローラ１１Ｙと、その現像ローラ１１Ｙ内に配置されたマグネットローラ７５Ｙと、現像ローラ１１Ｙ上の現像剤量を規制する現像ブレード３１Ｙと、現像ローラ１１Ｙに対向して配置された搬送スクリュー３２Ｙ，３３Ｙと、シール部材７６Ｙとを有している。現像ケース１０Ｙ内の現像剤Ｄは、搬送スクリュー３２Ｙ，３３Ｙによって搬送されながら撹拌され、図２における反時計方向に回転駆動された現像ローラ１１Ｙ上に、マグネットローラ７５Ｙの磁力の作用により汲み上げられ、その現像ローラ１１Ｙに担持されて搬送される。このとき現像ブレード３１Ｙによって、現像ローラ１１Ｙ上の現像剤の高さが規制され、規制後の現像剤が現像ローラ１１Ｙと像担持体２Ｙとの間の現像領域に運ばれ、ここで現像剤中のトナーが像担持体に形成された静電潜像に静電的に移行して、該潜像がトナー像として可視像化される。現像剤として一成分又は二成分のいずれの現像剤を用いることもできるが、ここではトナーとキャリアを有する二成分系現像剤が用いられている。
【００１７】
中間転写ベルト３を挟んで、像担持体２Ｙと反対側に一次転写ローラ１２Ｙが配置され、この一次転写ローラ１２Ｙに転写電圧が印加されることにより、像担持体２Ｙ上のトナー像が、矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト３上に一次転写される。トナー像転写後の像担持体２Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１３Ｙによって除去される。
【００１８】
本例のクリーニング装置１３Ｙは、像担持体２Ｙを向いた側に開口を有するクリーニングケース３４Ｙと、基端部がそのクリーニングケース３４Ｙに固定支持され、先端部が像担持体２Ｙの表面に圧接して、該像担持体２Ｙ上の転写残トナーを除去するクリーニングブレード３５Ｙと、除去されたトナーを図示していない廃トナーボトルに搬送する廃トナースクリュー３６Ｙとを有している。帯電ローラ７Ｙには、直流に交流成分の重畳された帯電電圧が印加されているので、クリーニング装置１３Ｙを通過した像担持体２Ｙが帯電ローラ７Ｙを通るとき、除電と同時に帯電され、次の作像に備える。
【００１９】
上述したところと全く同様にして、図１に示した第２乃至第４の像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト３上に合成トナー像が形成される。トナー像転写後の各像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上の転写残トナーがクリーニング装置により除去されることも第１の像担持体２Ｙの場合と変わりはない。
【００２０】
図１に示すように、第２乃至第４の像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫのまわりにも第１の像担持体２Ｙのまわりに設けられた各作像装置と同じく作用する作像装置が配置されているが、図１には、これらの作像装置に対して、第１の像担持体２Ｙのまわりに設けられた作像装置に付した符号のＹの代りにＣ，Ｍ，ＢＫを添えた符号を付してある。
【００２１】
一方、図１に示すように、画像形成装置本体１内の下部には、例えば転写紙より成る記録媒体Ｐを収容した給紙カセット１４と、給紙ローラ１５を有する給紙装置１６が配置され、給紙ローラ１５の回転によって最上位の記録媒体Ｐが矢印Ｂ方向に送り出される。送り出された記録媒体は、レジストローラ対１７によって、所定のタイミングで支持ローラ４に巻き掛けられた中間転写ベルト３の部分と、これに対置された二次転写ローラ１８との間に給送される。このとき、二次転写ローラ１８には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト３上の合成トナー像が記録媒体Ｐに二次転写される。
【００２２】
合成トナー像を二次転写された記録媒体Ｐはさらに上方に搬送されて定着装置１９を通り、このとき記録媒体Ｐ上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置１９を通過した記録媒体Ｐは、排紙ローラ対２０によって、画像形成装置本体１の上部の排紙部２２に排出される。このようにして、フルカラー画像が形成された記録媒体を得ることができる。また、トナー像転写後の中間転写ベルト３上に付着する転写残トナーはベルトクリーニング装置２４によって除去される。
【００２３】
また、図示した画像形成装置においては、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫに対向して、その各像担持体に潤滑剤を塗布する滑剤塗布装置６３Ｙ，６３Ｃ，６３Ｍ，６３ＢＫが設けられている。ここでも、像担持体２Ｙに対向して位置する滑剤塗布装置６３Ｙを説明すると、この滑剤塗布装置は、図２に示すように、剤ケース６４Ｙと、そのケース６４Ｙに支持されて反時計方向に回転駆動されるブラシローラ６５Ｙと、ばね６６Ｙによってブラシローラ６５Ｙに圧接された固形状の滑剤６７Ｙとを有している。ブラシローラ６５Ｙは像担持体２Ｙの表面に当接しながら回転し、このとき滑剤６７Ｙから削り取られた粉末状の潤滑剤がブラシローラ６５Ｙを介して像担持体上に塗布される。滑剤６７Ｙとしては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどが用いられる。他の滑剤塗布装置６３Ｃ，６３Ｍ，６３ＢＫも、滑剤塗布装置６３Ｙと全く同じく構成されている。
【００２４】
像担持体表面の摩擦係数が不安定になると、クリーニングブレードによるクリーニング不良が発生するが、上述のように各像担持体に潤滑剤を塗布することによって、クリーニング性能の安定化を図り、像担持体の寿命を伸ばすことが可能となる。
【００２５】
図２及び図３に示すように、ドラム状に形成された像担持体２Ｙは、これと同心状の支軸１００Ｙに固定支持されている。図示した例では、図３に示すように、支軸１００Ｙの軸線方向各端部にフランジ１０１Ｙ（一方のみを示す）が固定され、その各フランジが支軸１００Ｙに固定され、像担持体２Ｙが各フランジを介して支軸１００Ｙに固定支持されている。他の像担持体２Ｃ乃至２Ｂも、図４に示すように、全く同様に、フランジを介して各支軸１００Ｃ，１００Ｍ，１００ＢＫに固定支持され、その各支軸が駆動装置により回転駆動されることにより、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫが図１における時計方向に回転駆動される。
【００２６】
ここで、図２及び図３に示した像担持体２Ｙ、支軸１００Ｙ、帯電ローラ７Ｙより成る帯電装置、現像装置９Ｙ、滑剤塗布装置６３Ｙ及びクリーニング装置１３Ｙは、一体的に組み付けられたプロセスカートリッジ４０Ｙとして構成されている。すなわち、現像ケース１０Ｙと剤ケース６４Ｙとクリーニングケース３４Ｙが一体化されたカートリッジケース４１Ｙとして形成され、支軸１００Ｙの軸線方向各端部が、例えばボールベアリングより成る軸受１０２Ｙ（図３に一方だけを示す）を介してカートリッジケース４１Ｙに回転可能に支持され、帯電ローラ７Ｙもカートリッジケース４１Ｙに回転可能に支持されていて、像担持体２Ｙと、支軸１００Ｙと、現像装置９Ｙと、クリーニング装置１３Ｙと、帯電ローラ７Ｙと、滑剤塗布装置６３Ｙとが一体的に組み付けられてプロセスカートリッジ４０Ｙが構成されている。図１、図４及び図５に示すように、他の各像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫと、そのまわりにそれぞれ設けられた作像装置によっても、全く同様なプロセスカートリッジ４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫがそれぞれ構成され、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫは、画像形成装置本体１に対して、図１、図２及び図４の紙面に対して垂直な方向に着脱できるように構成されている。
【００２７】
図示した例では、像担持体と支軸と帯電装置と現像装置と滑剤塗布装置とクリーニング装置の全てを一体的に組み付けてプロセスカートリッジを構成したが、プロセスカートリッジは、少なくとも、トナー像が形成される像担持体と、その像担持体を固定支持する支軸と、該支軸を軸受を介して回転可能に支持するカートリッジケースとを具備すればよく、これらが一体的に組み付けられてなるプロセスカートリッジが画像形成装置本体に対して着脱可能に装着される。図８及び図９は、かかるプロセスカートリッジ４０Ｙの外観斜視図である。
【００２８】
図４は、中間転写ベルトがそのケースに収容された状態を正面側から示すと共に、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを正面側から示した図であり、図７はプロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを取り出した後の画像形成装置本体１を示す図である。ここで図７に示すように、画像形成装置本体１内には、画像形成装置本体１に対する各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの脱着時に、該プロセスカートリッジを下から支えて案内する支え板４３Ｙ，４３Ｃ，４３Ｍ，４３ＢＫと、その各支え板に対して上方に向けてほぼ直角に立ち上がった規制板５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４ＢＫ（図１には示さず）が固定配置され、各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫは、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫが対向した中間転写ベルトの辺にほぼ平行に傾斜している。
【００２９】
また、図１及び図２から判るように、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫにおけるカートリッジケース４１Ｙ乃至４１ＢＫのケース底壁６８Ｙ，６８Ｃ，６８Ｍ，６８ＢＫが、各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫと平行に傾斜し、各プロセスカートリッジが傾斜して画像形成装置本体１内にセットされる。各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫと、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫのケース底壁６８Ｙ乃至６８ＢＫには、光書き込み装置８から出射して、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫに向かう書き込み光Ｌが通過する光通過孔４４Ｙ，４４Ｃ，４４Ｍ，４４ＢＫ；６９Ｙ，６９Ｃ，６９Ｍ，６９ＢＫがそれぞれ形成されている。
【００３０】
図４、図５及び図７に示すように、画像形成装置本体１の前側板１０３には開口１０４が形成され、通常の画像形成動作時には、その前側板１０３よりも手前側に、図３、図５及び図６に示した画像形成装置本体の面板１０５（これらの図以外の図には示さず）が位置し、さらにその手前側には、画像形成装置本体１の外装カバー（図示せず）に回動可能に支持された前ドア（同じく図示せず）が位置している。この前ドアを開くと共に、面板１０５を図５に示すように開き、開口１０４を開放した上で、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを、画像形成装置本体１から図３、図７、図８及び図９に矢印Ｆで示す手前方向に引き出し、また矢印Ｅで示す奥方向に押し込んで画像形成装置本体１内にセットすることができる。このとき、図１に示すように、各カートリッジケース４１Ｙ乃至４１ＢＫのケース底壁６８Ｙ乃至６８ＢＫが各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫ（図７も参照）によって案内されると共に、各プロセスカートリッジにおけるカートリッジケース４１Ｙ乃至４１ＢＫの側部が、各プロセスカートリッジの自重によって各規制板５４Ｙ乃至５４ＢＫ（図７）に当接する。このようにして、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫは、幅方向にずれ動くことなく、スムーズに画像形成装置本体に対して脱着される。
【００３１】
図５及び図６に示した面板１０５は、その下部がヒンジを介して画像形成装置本体１の前側板１０３に矢印Ｇ，Ｈ方向に回動可能に支持されている。面板１０５は、通常、図３及び図６に示すように閉じられてロックされ、プロセスカートリッジを着脱するとき、そのロックが解除されて図５に示すように開放される。また、本例の面板１０５は、図３に示すように、例えば、板金より成る面板本体１０６と、この本体１０６に固定されたカバー１０７により構成されている。図６においては、カバー１０７を省略した状態で面板１０５を示してある。
【００３２】
ここで、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを画像形成装置本体１内に装填すべく、各プロセスカートリッジを図４及び図５に示すように画像形成装置本体１内に押し込んでセットしたとき、各プロセスカートリッジの奥側の部位は画像形成装置本体１に対して位置決めされる。すなわち、図３を参照して先に説明したように、プロセスカートリッジ４０Ｙの支軸１００Ｙは、その手前側の端部が手前側の軸受１０２Ｙを介してカートリッジケース４１Ｙに回転可能に支持されていると共に、支軸１００Ｙの奥側の端部も、図示していない奥側の軸受を介してカートリッジケース４１Ｙに回転可能に支持されているが、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを奥方向に押し込んで画像形成装置本体内にセットしたとき、その各奥側の軸受が、画像形成装置本体の奥側の後側板に形成された位置決め孔（図示せず）に嵌合する。これにより、各プロセスカートリッジの奥側の部位が画像形成装置本体１に対して位置決めされる。これに対し、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの手前側の部位は次のようにして位置決めされる。
【００３３】
図３及び図６に示すように、面板１０５には、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの各支軸１００Ｙ乃至１００ＢＫに対応して位置決め部１０８Ｙ，１０８Ｃ，１０８Ｍ，１０８ＢＫが設けられている。図示した例では、図３に示すように、面板本体１０６に形成された孔１０９Ｙに固着された筒状体１１０Ｙによって位置決め部１０８Ｙが構成されている。他の位置決め部１０８Ｃ，１０８Ｍ，１０８ＢＫも、図６に示すように、面板本体１０６に形成された孔に固着された筒状体１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０ＢＫによって構成されている。
【００３４】
図５に示したように各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを奥方向に押し込んで画像形成装置本体内にセットした後、面板１０５を矢印Ｇ方向に回動して、その面板１０５を図６に示したように閉じると、図３及び図６から判るように、各筒状体１１０Ｙ乃至１１０ＢＫに、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの手前側の軸受１０２Ｙが入り込む。これにより、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫ、特にその像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの手前側が、画像形成装置本体１に対して高い精度で位置決めされる。
【００３５】
上述のように、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫ、特に像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの手前側と奥側を、画像形成装置本体に対して正しく位置決めできるので、高品質なフルカラー画像を得ることができる。
【００３６】
ところが、ここで問題となるのは、面板を閉じるとき、その面板に設けられた各筒状体に、各プロセスカートリッジの各軸受がスムーズに入らずに、面板を回動させるだけで、その筒状体にプロセスカートリッジの軸受を嵌合させることができず、面板を閉じる際の操作が煩雑なものとなるおそれのある点である。特に本例の画像形成装置のように、複数のプロセスカートリッジを有していると、その各軸受を面板の各筒状体にほぼ同時にスムーズに嵌合させることは困難である。
【００３７】
そこで、本例のプロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫにおいては、図３乃至図６及び図８、図９に示すように、その各支軸１００Ｙ乃至１００ＢＫにガイド部材１１１Ｙ，１１１Ｃ，１１１Ｍ，１１１ＢＫが設けられている。図３に示すように、ガイド部材１１１Ｙは、軸受１０２Ｙよりも手前側の支軸１００Ｙの部分に嵌合し、軸受１０２Ｙとは反対側の端部１１２Ｙから、軸受１０２Ｙの側の端部１１３Ｙに向けて漸次、直径が大きく形成されている。他のガイド部材１１１Ｃ乃至１１１ＢＫも全く同じく構成されている。又、各ガイド部材１１１Ｙ乃至１１１ＢＫは、支軸１００Ｙ乃至１００ＢＫに対して、その軸線方向に不動に嵌合しているが、その各支軸に対して回転可能であっても、回転不能であってもよい。
【００３８】
図３に二点鎖線で示したように、面板１０５を矢印Ｇ方向に回動させて閉じるとき、プロセスカートリッジ４０Ｙの軸受１０２Ｙの中心が、面板１０５Ｙの筒状体１１０Ｙの中心に一致していなくとも、面板１０５の回動に伴って、ガイド部材１１１Ｙが筒状体１１０Ｙに嵌合し始めると、テーパ状に形成されたガイド部材１１１Ｙが筒状体１１Ｙに倣うように動き、軸受１０２Ｙの中心と筒状体１１０Ｙの中心が一致して行く。他の軸受と筒状体１１０Ｃ乃至１１０ＢＫも同様に作用する。このため、単に面板１０５を回動させて閉じるだけで、各軸受は、各筒状体１１１Ｙ乃至１１１ＢＫに円滑に入り込み、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫが位置決めされる。作業者が、各プロセスカートリッジを位置決めすることを意識することなく、単に面板１０５を閉じるだけで、各プロセスカートリッジを位置決めすることができるのである。
【００３９】
上述のように、プロセスカートリッジが画像形成装置本体にセットされた状態で、画像形成装置本体側の面板を閉じるとき、その面板に設けられた位置決め部に軸受が入り込むように、軸受を案内するガイド部材を、支軸に設けることによって、プロセスカートリッジを位置決めしながら、面板を楽に閉じることができるのである。
【００４０】
各ガイド部材１１１Ｙ乃至１１１ＢＫは、樹脂又は金属などの適宜な材料によって構成できるが、摺動性の良好な樹脂によってガイド部材を構成すると、そのガイド部材１１１Ｙ乃至１１１ＢＫと筒状体１１０Ｙ乃至１１０ＢＫとの摩擦抵抗を小さくすることができるので、より一層楽に面板１０５を閉じることができる。
【００４１】
また、本例のガイド部材は、図３に示したように、ほぼ円錐台形に形成されているが、これ以外の適宜な形態に形成することもできる。また、各ガイド部材の最大外径寸法を、軸受の外径寸法と同等か、又はこれより若干小さめに設定することによって、軸受を容易に筒状体内に入れることができる。
【００４２】
また、図３に示すように、軸受１０２Ｙは、カートリッジケース４１Ｙに圧入によって組み付けられているが、ガイド部材１１１Ｙがその軸受１０２Ｙを保持するストッパとしての働きをなすので、軸受１０２Ｙをカートリッジケース４１Ｙに圧入する力を弱めることができる。このように、ガイド部材は、軸受がカートリッジケースから外れることを阻止するストッパを兼ねることにより、軸受とカートリッジケースとの組み付けを容易に行うことが可能となると共に、カートリッジケースに対する軸受の位置精度を高めることができる。
【００４３】
上述した位置決め部とガイド部材に関する構成は、プロセスカートリッジが１つ設けられた画像形成装置にも適用できるが、複数のプロセスカートリッジが設けられた画像形成装置に特に有利に適用できる。複数のプロセスカートリッジを容易に位置決めできるからである。
【００４４】
また、図１に示した画像形成装置においては、画像形成装置本体１内の上部の位置に、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色のトナーを収容したトナーボトル３７Ｙ，３７Ｃ，３７Ｍ，３７ＢＫが、画像形成装置本体１に対して着脱可能に装着され、その各トナーボトル３７Ｙ乃至３７ＢＫから、その各色のトナーが図示していない搬送路を通して、各現像装置９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９ＢＫにそれぞれ補給される。すなわち、図２に示すように、現像ケース１０Ｙの上壁には、ドーム上に形成されたトナー案内部材７７Ｙが固定され、トナーボトル３７Ｙからこのトナー案内部材７７Ｙに、図示していないトナー搬送パイプを介してイエロートナーが供給され、そのトナーが現像ケース１０Ｙの上壁に形成されたトナー補給口６２Ｙを通して現像ケース１０Ｙの奥側の部分に補給される。補給されたトナーは、搬送スクリュー３３Ｙによって紙面奥側から手前側に搬送され、次いで搬送スクリュー３２Ｙによって紙面手前から奥側に向けて搬送される。このとき、そのトナーがキャリアと撹拌され、トナーとキャリアが所定の極性にそれぞれ摩擦帯電される。他の現像装置９Ｃ，９Ｍ，９ＢＫも同じく構成されている。このように、プロセスカートリッジが、像担持体にトナー像を形成する現像装置を有していると共に、そのプロセスカートリッジとは別個に、トナーボトルが画像形成装置本体に着脱可能に装着され、そのトナーボトル内のトナーを現像装置に搬送して該トナーを使用するように構成されていると、トナーボトルをプロセスカートリッジとは関係なく、単独で交換することができ、画像形成装置のメンテナンスが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】画像形成装置の一例を示す断面図である。
【図２】像担持体と、そのまわりに設けられた作像装置の拡大断面図である。
【図３】プロセスカートリッジの部分断面図である。
【図４】画像形成装置本体にプロセスカートリッジがセットされているときの図である。
【図５】図４と同じ状態を示す斜視図である。
【図６】面板を閉じたときの様子を示す斜視図である。
【図７】画像形成装置本体からプロセスカートリッジを取り出したときの画像形成装置本体の様子を示す図である。
【図８】プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図９】プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 画像形成装置本体
２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ 像担持体
９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９ＢＫ 現像装置
３７Ｙ，３７Ｃ，３７Ｍ，３７ＢＫ トナーボトル
４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫ プロセスカートリッジ
４１Ｙ，４１Ｃ，４１Ｍ，４１ＢＫ カートリッジケース
１０Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００ＢＫ 支軸
１０２Ｙ 軸受
１０５ 面板
１０８Ｙ，１０８Ｃ，１０８Ｍ，１０８ＢＫ 位置決め部
１１１Ｙ，１１１Ｃ，１１１Ｍ，１１１ＢＫ ガイド部材
１１２Ｙ，１１３Ｙ 端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像が形成される像担持体と、該像担持体を固定支持する支軸と、該支軸を軸受を介して回転可能に支持するカートリッジケースとを具備し、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着されるプロセスカートリッジ及びそのプロセスカートリッジを具備する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より公知である（例えば、特許文献１参照）。かかる画像形成装置において、プロセスカートリッジを画像形成装置本体にセットしたとき、そのプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して正しく位置決めする必要がある。その際、プロセスカートリッジを画像形成装置本体にセットした後、画像形成装置本体の面板を閉じるとき、その面板に設けられた位置決め部にプロセスカートリッジの軸受が入り込むように構成すると、プロセスカートリッジの手前側の部位を画像形成装置本体に対して正しく位置決めすることができる。ところが、面板の閉動作に伴って、その位置決め部に、プロセスカートリッジの軸受をスムーズに導き入れることは容易でなく、面板を閉じる際の操作が煩雑なものとなるおそれがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１６１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記従来の欠点を除去できるプロセスカートリッジと、該プロセスカートリッジを具備する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載したプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカートリッジが画像形成装置本体にセットされた状態で、画像形成装置本体側の面板を閉じるとき、該面板に設けられた位置決め部に前記軸受が入り込むように、該軸受を案内するガイド部材を、前記支軸に設けたことを特徴とするプロセスカートリッジを提案する（請求項１）。
【０００６】
その際、上記請求項１に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記ガイド部材は、前記軸受が前記カートリッジケースから外れることを阻止するストッパを兼ねていると有利である（請求項２）。
【０００７】
また、上記請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記ガイド部材は、前記支軸に嵌合していると共に、前記軸受とは反対側の端部から、軸受側の端部に向けて漸次直径が大きく形成されていると有利である（請求項３）。
【０００８】
さらに、本発明は、上記目的を達成するため、請求項１乃至３のいずれかに記載のプロセスカートリッジを具備する画像形成装置を提案する（請求項４）。
【０００９】
また、上記請求項４に記載の画像形成装置において、複数のプロセスカートリッジが設けられていると有利である（請求項５）。
【００１０】
さらに、上記請求項４又は５に記載の画像形成装置において、前記プロセスカートリッジが、像担持体にトナー像を形成する現像装置を有していると共に、プロセスカートリッジとは別個に、トナーボトルが画像形成装置本体に着脱可能に装着され、該トナーボトル内のトナーを前記現像装置に搬送して該トナーを使用するように構成されていると有利である（請求項６）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像形成装置本体にセットしたプロセスカートリッジを容易に位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１３】
図１はフルカラー画像を形成する画像形成装置の一例を示す垂直断面図である。ここに示した画像形成装置は、その本体１内に配置されたドラム状の感光体より成る第１乃至第４の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫと、同じく画像形成装置本体１内に配置された無端状の中間転写ベルト３を有している。中間転写ベルト３は支持ローラ４，５，６に巻き掛けられて矢印Ａ方向に回転駆動される。各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫには、それぞれ互いに異なる色のトナー像が形成される。上記中間転写ベルト３は、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの上方に位置し、該中間転写ベルト３の下側の走行辺が各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの周面に当接している。
【００１４】
第１乃至第４の各像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成は、そのトナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一であるため、第１の像担持体２Ｙにトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成だけを説明する。
【００１５】
図２は、この像担持体２Ｙと、その像担持体２Ｙの表面にトナー像を形成するための各作像装置を示す拡大図である。像担持体２Ｙは図２における時計方向に回転駆動され、このとき帯電電圧を印加された帯電ローラ７Ｙによって像担持体２Ｙが所定の極性に帯電される。帯電後の像担持体２Ｙには、図１に示した光書き込み装置８から出射する光変調された書き込み光（この例ではレーザビーム）Ｌが照射され、これによって像担持体２Ｙに静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置９Ｙによってイエロートナー像として可視像化される。
【００１６】
現像装置９Ｙは、乾式の現像剤Ｄを収容した現像ケース１０Ｙと、この現像ケース１０Ｙに回転自在に支持され、かつ該現像ケースに形成された開口を通して像担持体２Ｙに近接して対向配置された現像ローラ１１Ｙと、その現像ローラ１１Ｙ内に配置されたマグネットローラ７５Ｙと、現像ローラ１１Ｙ上の現像剤量を規制する現像ブレード３１Ｙと、現像ローラ１１Ｙに対向して配置された搬送スクリュー３２Ｙ，３３Ｙと、シール部材７６Ｙとを有している。現像ケース１０Ｙ内の現像剤Ｄは、搬送スクリュー３２Ｙ，３３Ｙによって搬送されながら撹拌され、図２における反時計方向に回転駆動された現像ローラ１１Ｙ上に、マグネットローラ７５Ｙの磁力の作用により汲み上げられ、その現像ローラ１１Ｙに担持されて搬送される。このとき現像ブレード３１Ｙによって、現像ローラ１１Ｙ上の現像剤の高さが規制され、規制後の現像剤が現像ローラ１１Ｙと像担持体２Ｙとの間の現像領域に運ばれ、ここで現像剤中のトナーが像担持体に形成された静電潜像に静電的に移行して、該潜像がトナー像として可視像化される。現像剤として一成分又は二成分のいずれの現像剤を用いることもできるが、ここではトナーとキャリアを有する二成分系現像剤が用いられている。
【００１７】
中間転写ベルト３を挟んで、像担持体２Ｙと反対側に一次転写ローラ１２Ｙが配置され、この一次転写ローラ１２Ｙに転写電圧が印加されることにより、像担持体２Ｙ上のトナー像が、矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト３上に一次転写される。トナー像転写後の像担持体２Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１３Ｙによって除去される。
【００１８】
本例のクリーニング装置１３Ｙは、像担持体２Ｙを向いた側に開口を有するクリーニングケース３４Ｙと、基端部がそのクリーニングケース３４Ｙに固定支持され、先端部が像担持体２Ｙの表面に圧接して、該像担持体２Ｙ上の転写残トナーを除去するクリーニングブレード３５Ｙと、除去されたトナーを図示していない廃トナーボトルに搬送する廃トナースクリュー３６Ｙとを有している。帯電ローラ７Ｙには、直流に交流成分の重畳された帯電電圧が印加されているので、クリーニング装置１３Ｙを通過した像担持体２Ｙが帯電ローラ７Ｙを通るとき、除電と同時に帯電され、次の作像に備える。
【００１９】
上述したところと全く同様にして、図１に示した第２乃至第４の像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト３上に合成トナー像が形成される。トナー像転写後の各像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ上の転写残トナーがクリーニング装置により除去されることも第１の像担持体２Ｙの場合と変わりはない。
【００２０】
図１に示すように、第２乃至第４の像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫのまわりにも第１の像担持体２Ｙのまわりに設けられた各作像装置と同じく作用する作像装置が配置されているが、図１には、これらの作像装置に対して、第１の像担持体２Ｙのまわりに設けられた作像装置に付した符号のＹの代りにＣ，Ｍ，ＢＫを添えた符号を付してある。
【００２１】
一方、図１に示すように、画像形成装置本体１内の下部には、例えば転写紙より成る記録媒体Ｐを収容した給紙カセット１４と、給紙ローラ１５を有する給紙装置１６が配置され、給紙ローラ１５の回転によって最上位の記録媒体Ｐが矢印Ｂ方向に送り出される。送り出された記録媒体は、レジストローラ対１７によって、所定のタイミングで支持ローラ４に巻き掛けられた中間転写ベルト３の部分と、これに対置された二次転写ローラ１８との間に給送される。このとき、二次転写ローラ１８には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト３上の合成トナー像が記録媒体Ｐに二次転写される。
【００２２】
合成トナー像を二次転写された記録媒体Ｐはさらに上方に搬送されて定着装置１９を通り、このとき記録媒体Ｐ上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置１９を通過した記録媒体Ｐは、排紙ローラ対２０によって、画像形成装置本体１の上部の排紙部２２に排出される。このようにして、フルカラー画像が形成された記録媒体を得ることができる。また、トナー像転写後の中間転写ベルト３上に付着する転写残トナーはベルトクリーニング装置２４によって除去される。
【００２３】
また、図示した画像形成装置においては、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫに対向して、その各像担持体に潤滑剤を塗布する滑剤塗布装置６３Ｙ，６３Ｃ，６３Ｍ，６３ＢＫが設けられている。ここでも、像担持体２Ｙに対向して位置する滑剤塗布装置６３Ｙを説明すると、この滑剤塗布装置は、図２に示すように、剤ケース６４Ｙと、そのケース６４Ｙに支持されて反時計方向に回転駆動されるブラシローラ６５Ｙと、ばね６６Ｙによってブラシローラ６５Ｙに圧接された固形状の滑剤６７Ｙとを有している。ブラシローラ６５Ｙは像担持体２Ｙの表面に当接しながら回転し、このとき滑剤６７Ｙから削り取られた粉末状の潤滑剤がブラシローラ６５Ｙを介して像担持体上に塗布される。滑剤６７Ｙとしては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどが用いられる。他の滑剤塗布装置６３Ｃ，６３Ｍ，６３ＢＫも、滑剤塗布装置６３Ｙと全く同じく構成されている。
【００２４】
像担持体表面の摩擦係数が不安定になると、クリーニングブレードによるクリーニング不良が発生するが、上述のように各像担持体に潤滑剤を塗布することによって、クリーニング性能の安定化を図り、像担持体の寿命を伸ばすことが可能となる。
【００２５】
図２及び図３に示すように、ドラム状に形成された像担持体２Ｙは、これと同心状の支軸１００Ｙに固定支持されている。図示した例では、図３に示すように、支軸１００Ｙの軸線方向各端部にフランジ１０１Ｙ（一方のみを示す）が固定され、その各フランジが支軸１００Ｙに固定され、像担持体２Ｙが各フランジを介して支軸１００Ｙに固定支持されている。他の像担持体２Ｃ乃至２Ｂも、図４に示すように、全く同様に、フランジを介して各支軸１００Ｃ，１００Ｍ，１００ＢＫに固定支持され、その各支軸が駆動装置により回転駆動されることにより、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫが図１における時計方向に回転駆動される。
【００２６】
ここで、図２及び図３に示した像担持体２Ｙ、支軸１００Ｙ、帯電ローラ７Ｙより成る帯電装置、現像装置９Ｙ、滑剤塗布装置６３Ｙ及びクリーニング装置１３Ｙは、一体的に組み付けられたプロセスカートリッジ４０Ｙとして構成されている。すなわち、現像ケース１０Ｙと剤ケース６４Ｙとクリーニングケース３４Ｙが一体化されたカートリッジケース４１Ｙとして形成され、支軸１００Ｙの軸線方向各端部が、例えばボールベアリングより成る軸受１０２Ｙ（図３に一方だけを示す）を介してカートリッジケース４１Ｙに回転可能に支持され、帯電ローラ７Ｙもカートリッジケース４１Ｙに回転可能に支持されていて、像担持体２Ｙと、支軸１００Ｙと、現像装置９Ｙと、クリーニング装置１３Ｙと、帯電ローラ７Ｙと、滑剤塗布装置６３Ｙとが一体的に組み付けられてプロセスカートリッジ４０Ｙが構成されている。図１、図４及び図５に示すように、他の各像担持体２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫと、そのまわりにそれぞれ設けられた作像装置によっても、全く同様なプロセスカートリッジ４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫがそれぞれ構成され、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫは、画像形成装置本体１に対して、図１、図２及び図４の紙面に対して垂直な方向に着脱できるように構成されている。
【００２７】
図示した例では、像担持体と支軸と帯電装置と現像装置と滑剤塗布装置とクリーニング装置の全てを一体的に組み付けてプロセスカートリッジを構成したが、プロセスカートリッジは、少なくとも、トナー像が形成される像担持体と、その像担持体を固定支持する支軸と、該支軸を軸受を介して回転可能に支持するカートリッジケースとを具備すればよく、これらが一体的に組み付けられてなるプロセスカートリッジが画像形成装置本体に対して着脱可能に装着される。図８及び図９は、かかるプロセスカートリッジ４０Ｙの外観斜視図である。
【００２８】
図４は、中間転写ベルトがそのケースに収容された状態を正面側から示すと共に、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを正面側から示した図であり、図７はプロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを取り出した後の画像形成装置本体１を示す図である。ここで図７に示すように、画像形成装置本体１内には、画像形成装置本体１に対する各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの脱着時に、該プロセスカートリッジを下から支えて案内する支え板４３Ｙ，４３Ｃ，４３Ｍ，４３ＢＫと、その各支え板に対して上方に向けてほぼ直角に立ち上がった規制板５４Ｙ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４ＢＫ（図１には示さず）が固定配置され、各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫは、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫが対向した中間転写ベルトの辺にほぼ平行に傾斜している。
【００２９】
また、図１及び図２から判るように、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫにおけるカートリッジケース４１Ｙ乃至４１ＢＫのケース底壁６８Ｙ，６８Ｃ，６８Ｍ，６８ＢＫが、各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫと平行に傾斜し、各プロセスカートリッジが傾斜して画像形成装置本体１内にセットされる。各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫと、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫのケース底壁６８Ｙ乃至６８ＢＫには、光書き込み装置８から出射して、各像担持体２Ｙ乃至２ＢＫに向かう書き込み光Ｌが通過する光通過孔４４Ｙ，４４Ｃ，４４Ｍ，４４ＢＫ；６９Ｙ，６９Ｃ，６９Ｍ，６９ＢＫがそれぞれ形成されている。
【００３０】
図４、図５及び図７に示すように、画像形成装置本体１の前側板１０３には開口１０４が形成され、通常の画像形成動作時には、その前側板１０３よりも手前側に、図３、図５及び図６に示した画像形成装置本体の面板１０５（これらの図以外の図には示さず）が位置し、さらにその手前側には、画像形成装置本体１の外装カバー（図示せず）に回動可能に支持された前ドア（同じく図示せず）が位置している。この前ドアを開くと共に、面板１０５を図５に示すように開き、開口１０４を開放した上で、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを、画像形成装置本体１から図３、図７、図８及び図９に矢印Ｆで示す手前方向に引き出し、また矢印Ｅで示す奥方向に押し込んで画像形成装置本体１内にセットすることができる。このとき、図１に示すように、各カートリッジケース４１Ｙ乃至４１ＢＫのケース底壁６８Ｙ乃至６８ＢＫが各支え板４３Ｙ乃至４３ＢＫ（図７も参照）によって案内されると共に、各プロセスカートリッジにおけるカートリッジケース４１Ｙ乃至４１ＢＫの側部が、各プロセスカートリッジの自重によって各規制板５４Ｙ乃至５４ＢＫ（図７）に当接する。このようにして、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫは、幅方向にずれ動くことなく、スムーズに画像形成装置本体に対して脱着される。
【００３１】
図５及び図６に示した面板１０５は、その下部がヒンジを介して画像形成装置本体１の前側板１０３に矢印Ｇ，Ｈ方向に回動可能に支持されている。面板１０５は、通常、図３及び図６に示すように閉じられてロックされ、プロセスカートリッジを着脱するとき、そのロックが解除されて図５に示すように開放される。また、本例の面板１０５は、図３に示すように、例えば、板金より成る面板本体１０６と、この本体１０６に固定されたカバー１０７により構成されている。図６においては、カバー１０７を省略した状態で面板１０５を示してある。
【００３２】
ここで、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを画像形成装置本体１内に装填すべく、各プロセスカートリッジを図４及び図５に示すように画像形成装置本体１内に押し込んでセットしたとき、各プロセスカートリッジの奥側の部位は画像形成装置本体１に対して位置決めされる。すなわち、図３を参照して先に説明したように、プロセスカートリッジ４０Ｙの支軸１００Ｙは、その手前側の端部が手前側の軸受１０２Ｙを介してカートリッジケース４１Ｙに回転可能に支持されていると共に、支軸１００Ｙの奥側の端部も、図示していない奥側の軸受を介してカートリッジケース４１Ｙに回転可能に支持されているが、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを奥方向に押し込んで画像形成装置本体内にセットしたとき、その各奥側の軸受が、画像形成装置本体の奥側の後側板に形成された位置決め孔（図示せず）に嵌合する。これにより、各プロセスカートリッジの奥側の部位が画像形成装置本体１に対して位置決めされる。これに対し、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの手前側の部位は次のようにして位置決めされる。
【００３３】
図３及び図６に示すように、面板１０５には、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの各支軸１００Ｙ乃至１００ＢＫに対応して位置決め部１０８Ｙ，１０８Ｃ，１０８Ｍ，１０８ＢＫが設けられている。図示した例では、図３に示すように、面板本体１０６に形成された孔１０９Ｙに固着された筒状体１１０Ｙによって位置決め部１０８Ｙが構成されている。他の位置決め部１０８Ｃ，１０８Ｍ，１０８ＢＫも、図６に示すように、面板本体１０６に形成された孔に固着された筒状体１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０ＢＫによって構成されている。
【００３４】
図５に示したように各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫを奥方向に押し込んで画像形成装置本体内にセットした後、面板１０５を矢印Ｇ方向に回動して、その面板１０５を図６に示したように閉じると、図３及び図６から判るように、各筒状体１１０Ｙ乃至１１０ＢＫに、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫの手前側の軸受１０２Ｙが入り込む。これにより、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫ、特にその像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの手前側が、画像形成装置本体１に対して高い精度で位置決めされる。
【００３５】
上述のように、プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫ、特に像担持体２Ｙ乃至２ＢＫの手前側と奥側を、画像形成装置本体に対して正しく位置決めできるので、高品質なフルカラー画像を得ることができる。
【００３６】
ところが、ここで問題となるのは、面板を閉じるとき、その面板に設けられた各筒状体に、各プロセスカートリッジの各軸受がスムーズに入らずに、面板を回動させるだけで、その筒状体にプロセスカートリッジの軸受を嵌合させることができず、面板を閉じる際の操作が煩雑なものとなるおそれのある点である。特に本例の画像形成装置のように、複数のプロセスカートリッジを有していると、その各軸受を面板の各筒状体にほぼ同時にスムーズに嵌合させることは困難である。
【００３７】
そこで、本例のプロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫにおいては、図３乃至図６及び図８、図９に示すように、その各支軸１００Ｙ乃至１００ＢＫにガイド部材１１１Ｙ，１１１Ｃ，１１１Ｍ，１１１ＢＫが設けられている。図３に示すように、ガイド部材１１１Ｙは、軸受１０２Ｙよりも手前側の支軸１００Ｙの部分に嵌合し、軸受１０２Ｙとは反対側の端部１１２Ｙから、軸受１０２Ｙの側の端部１１３Ｙに向けて漸次、直径が大きく形成されている。他のガイド部材１１１Ｃ乃至１１１ＢＫも全く同じく構成されている。又、各ガイド部材１１１Ｙ乃至１１１ＢＫは、支軸１００Ｙ乃至１００ＢＫに対して、その軸線方向に不動に嵌合しているが、その各支軸に対して回転可能であっても、回転不能であってもよい。
【００３８】
図３に二点鎖線で示したように、面板１０５を矢印Ｇ方向に回動させて閉じるとき、プロセスカートリッジ４０Ｙの軸受１０２Ｙの中心が、面板１０５Ｙの筒状体１１０Ｙの中心に一致していなくとも、面板１０５の回動に伴って、ガイド部材１１１Ｙが筒状体１１０Ｙに嵌合し始めると、テーパ状に形成されたガイド部材１１１Ｙが筒状体１１Ｙに倣うように動き、軸受１０２Ｙの中心と筒状体１１０Ｙの中心が一致して行く。他の軸受と筒状体１１０Ｃ乃至１１０ＢＫも同様に作用する。このため、単に面板１０５を回動させて閉じるだけで、各軸受は、各筒状体１１１Ｙ乃至１１１ＢＫに円滑に入り込み、各プロセスカートリッジ４０Ｙ乃至４０ＢＫが位置決めされる。作業者が、各プロセスカートリッジを位置決めすることを意識することなく、単に面板１０５を閉じるだけで、各プロセスカートリッジを位置決めすることができるのである。
【００３９】
上述のように、プロセスカートリッジが画像形成装置本体にセットされた状態で、画像形成装置本体側の面板を閉じるとき、その面板に設けられた位置決め部に軸受が入り込むように、軸受を案内するガイド部材を、支軸に設けることによって、プロセスカートリッジを位置決めしながら、面板を楽に閉じることができるのである。
【００４０】
各ガイド部材１１１Ｙ乃至１１１ＢＫは、樹脂又は金属などの適宜な材料によって構成できるが、摺動性の良好な樹脂によってガイド部材を構成すると、そのガイド部材１１１Ｙ乃至１１１ＢＫと筒状体１１０Ｙ乃至１１０ＢＫとの摩擦抵抗を小さくすることができるので、より一層楽に面板１０５を閉じることができる。
【００４１】
また、本例のガイド部材は、図３に示したように、ほぼ円錐台形に形成されているが、これ以外の適宜な形態に形成することもできる。また、各ガイド部材の最大外径寸法を、軸受の外径寸法と同等か、又はこれより若干小さめに設定することによって、軸受を容易に筒状体内に入れることができる。
【００４２】
また、図３に示すように、軸受１０２Ｙは、カートリッジケース４１Ｙに圧入によって組み付けられているが、ガイド部材１１１Ｙがその軸受１０２Ｙを保持するストッパとしての働きをなすので、軸受１０２Ｙをカートリッジケース４１Ｙに圧入する力を弱めることができる。このように、ガイド部材は、軸受がカートリッジケースから外れることを阻止するストッパを兼ねることにより、軸受とカートリッジケースとの組み付けを容易に行うことが可能となると共に、カートリッジケースに対する軸受の位置精度を高めることができる。
【００４３】
上述した位置決め部とガイド部材に関する構成は、プロセスカートリッジが１つ設けられた画像形成装置にも適用できるが、複数のプロセスカートリッジが設けられた画像形成装置に特に有利に適用できる。複数のプロセスカートリッジを容易に位置決めできるからである。
【００４４】
また、図１に示した画像形成装置においては、画像形成装置本体１内の上部の位置に、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色のトナーを収容したトナーボトル３７Ｙ，３７Ｃ，３７Ｍ，３７ＢＫが、画像形成装置本体１に対して着脱可能に装着され、その各トナーボトル３７Ｙ乃至３７ＢＫから、その各色のトナーが図示していない搬送路を通して、各現像装置９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９ＢＫにそれぞれ補給される。すなわち、図２に示すように、現像ケース１０Ｙの上壁には、ドーム上に形成されたトナー案内部材７７Ｙが固定され、トナーボトル３７Ｙからこのトナー案内部材７７Ｙに、図示していないトナー搬送パイプを介してイエロートナーが供給され、そのトナーが現像ケース１０Ｙの上壁に形成されたトナー補給口６２Ｙを通して現像ケース１０Ｙの奥側の部分に補給される。補給されたトナーは、搬送スクリュー３３Ｙによって紙面奥側から手前側に搬送され、次いで搬送スクリュー３２Ｙによって紙面手前から奥側に向けて搬送される。このとき、そのトナーがキャリアと撹拌され、トナーとキャリアが所定の極性にそれぞれ摩擦帯電される。他の現像装置９Ｃ，９Ｍ，９ＢＫも同じく構成されている。このように、プロセスカートリッジが、像担持体にトナー像を形成する現像装置を有していると共に、そのプロセスカートリッジとは別個に、トナーボトルが画像形成装置本体に着脱可能に装着され、そのトナーボトル内のトナーを現像装置に搬送して該トナーを使用するように構成されていると、トナーボトルをプロセスカートリッジとは関係なく、単独で交換することができ、画像形成装置のメンテナンスが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】画像形成装置の一例を示す断面図である。
【図２】像担持体と、そのまわりに設けられた作像装置の拡大断面図である。
【図３】プロセスカートリッジの部分断面図である。
【図４】画像形成装置本体にプロセスカートリッジがセットされているときの図である。
【図５】図４と同じ状態を示す斜視図である。
【図６】面板を閉じたときの様子を示す斜視図である。
【図７】画像形成装置本体からプロセスカートリッジを取り出したときの画像形成装置本体の様子を示す図である。
【図８】プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図９】プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 画像形成装置本体
２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ 像担持体
９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９ＢＫ 現像装置
３７Ｙ，３７Ｃ，３７Ｍ，３７ＢＫ トナーボトル
４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫ プロセスカートリッジ
４１Ｙ，４１Ｃ，４１Ｍ，４１ＢＫ カートリッジケース
１０Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００ＢＫ 支軸
１０２Ｙ 軸受
１０５ 面板
１０８Ｙ，１０８Ｃ，１０８Ｍ，１０８ＢＫ 位置決め部
１１１Ｙ，１１１Ｃ，１１１Ｍ，１１１ＢＫ ガイド部材
１１２Ｙ，１１３Ｙ 端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される像担持体と、該像担持体を固定支持する支軸と、該支軸を軸受を介して回転可能に支持するカートリッジケースとを具備し、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカートリッジが画像形成装置本体にセットされた状態で、画像形成装置本体側の面板を閉じるとき、該面板に設けられた位置決め部に前記軸受が入り込むように、該軸受を案内するガイド部材を、前記支軸に設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記軸受が前記カートリッジケースから外れることを阻止するストッパを兼ねている請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記支軸に嵌合していると共に、前記軸受とは反対側の端部から、軸受側の端部に向けて漸次直径が大きく形成されている請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のプロセスカートリッジを具備する画像形成装置。
【請求項５】
複数のプロセスカートリッジが設けられている請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記プロセスカートリッジが、像担持体にトナー像を形成する現像装置を有していると共に、プロセスカートリッジとは別個に、トナーボトルが画像形成装置本体に着脱可能に装着され、該トナーボトル内のトナーを前記現像装置に搬送して該トナーを使用する請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像が形成される像担持体と、該像担持体を固定支持する支軸と、該支軸を軸受を介して回転可能に支持するカートリッジケースとを具備し、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカートリッジが画像形成装置本体にセットされた状態で、画像形成装置本体側の面板を閉じるとき、該面板に設けられた位置決め部に前記軸受が入り込むように、該軸受を案内するガイド部材を、前記支軸に設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記軸受が前記カートリッジケースから外れることを阻止するストッパを兼ねている請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記支軸に嵌合していると共に、前記軸受とは反対側の端部から、軸受側の端部に向けて漸次直径が大きく形成されている請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のプロセスカートリッジを具備する画像形成装置。
【請求項５】
複数のプロセスカートリッジが設けられている請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記プロセスカートリッジが、像担持体にトナー像を形成する現像装置を有していると共に、プロセスカートリッジとは別個に、トナーボトルが画像形成装置本体に着脱可能に装着され、該トナーボトル内のトナーを前記現像装置に搬送して該トナーを使用する請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１１１１２（Ｐ２００６−１１１１２Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８９２４７（Ｐ２００４−１８９２４７）
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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