電子写真画像形成装置
【課題】現像剤を収容するカートリッジと、廃現像剤を収容する廃現像剤容器40の交換作業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である。
【解決手段】カートリッジを搭載した画像形成ユニット200に、感光体ドラム上から回収した廃現像剤を収容する廃現像剤容器40を設け、画像形成ユニット200を着脱位置に回動させることで、カートリッジと廃現像剤容器の双方の交換を可能な構成にした。
【解決手段】カートリッジを搭載した画像形成ユニット200に、感光体ドラム上から回収した廃現像剤を収容する廃現像剤容器40を設け、画像形成ユニット200を着脱位置に回動させることで、カートリッジと廃現像剤容器の双方の交換を可能な構成にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、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電子写真画像形成装置に関する。電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置と記す)とは、電子写真画像形成プロセスを用いて、記録媒体に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、例えば、複写機、プリンタ(例えばレーザビームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。また、記録媒体とは、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、OHTシート等が含まれる。また、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、画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着された状態で、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(以下、ドラムと記す)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されるものである。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されるものも含まれる。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、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されるものも含まれる。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。即ち、現像手段をプロセスカートリッジとは別の現像ユニットに設けて、この現像ユニットと対になって画像を形成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。プロセス手段は、ドラムに作用するものである。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)を収容しており、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、ドラムは装置本体或いはカートリッジ支持部材に取り付けられている。或いは、ドラムは、前記の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、前記の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、ドラムが装置本体或いはカートリッジ支持部材に固定して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。前述したとおり、従来、電子写真画像形成プロセスを用いて、記録媒体に画像を形成する画像形成装置が知られている。この画像形成装置においては、前述したプロセスカートリッジ方式が知られている。或いは、ドラムとは別体で、前述した現像ユニットのみで構成される現像カートリッジ方式が知られている。前述したプロセスカートリッジ方式、現像カートリッジ方式を含めてカートリッジ方式とする。前述したプロセスカートリッジ及び現像カートリッジは、静電潜像を現像するのに用いられる現像剤を収容する現像剤収容部を有している。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、カラー画像形成可能な画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、複数のカートリッジを搭載した引き出し部材としてのカートリッジトレイを、各カートリッジが隣接する隣接方向と同方向に引き出すことによって、カートリッジの交換作業を容易に行うことができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−184901号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の画像形成装置は、現像剤を収容する現像器が引き出し状の部材内に装着されている。現像器内の現像剤がなくなった際には、引き出し状部材を引き出すことで現像器の交換を行う。更に、搬送ベルト上に残留する廃現像剤等を掻き取り収容するクリーニング器が、前述の引き出し状部材とは別にベルトホルダと呼ばれる同じく引き出し状の部材に装着されている。クリーニング器が廃現像剤で一杯になった際には、ベルトホルダを引き出した上で、新品のクリーニング器と交換する。使用者は、これら現像器、及びクリーニング器等の比較的に交換頻度の高い部材に関し、別々のユニット(引き出し状部材とベルトホルダ)を操作することで交換する必要がある。本発明の目的は、現像剤を収容するカートリッジと、廃現像剤を収容する廃現像剤容器の交換作業を向上させた電子写真画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の目的を達成するための本発明に係る電子写真画像形成装置の代表的な構成は、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、現像剤を収容するカートリッジと、電子写真感光体ドラムに形成された現像剤画像を前記記録媒体に転写するための転写体と、前記カートリッジを装着する為のカートリッジ装着部と、を有し、前記カートリッジを装着した状態で、電子写真画像形成装置の装置本体に対して、画像形成を行う画像形成位置と、前記画像形成位置から移動した前記カートリッジを着脱可能な着脱位置と、の間を移動可能な画像形成ユニットと、前記電子写真感光体ドラムの表面に残留する現像剤を除去する清掃部材と、前記清掃部材によって除去された現像剤を収容し、前記画像形成ユニットに取り付けられる廃現像剤容器と、を有し、前記廃現像剤容器は、前記画像形成ユニットが前記着脱位置に位置する際に、前記画像形成ユニットより着脱可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、現像剤を収容するカートリッジと、廃現像剤を収容する廃現像剤容器の交換作業を向上させた電子写真画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】(a)は実施例1の画像形成装置の外観斜視図、(b)はその画像形成装置の縦断左側面図。
【図2】図1の(b)の画像形成ユニット部分の拡大図
【図3】(a)は1つの感光体ユニットの左側斜視図、(b)は(a)のそのユニットから、ドラム、帯電ローラ、クリーニングブレードを取り外した感光体ケースの斜視図
【図4】(a)は図3の(b)の感光体ケースの右側斜視図、(b)は感光体ケースの除去現像剤排出部の拡大縦断面図
【図5】(a)は1つのカートリッジの右側斜視図、(b)は左側斜視図
【図6】(a)は画像形成ユニットの左側斜視図、(b)は右側斜視図
【図7】(a)はメンテナンスカバーを開いた状態の装置本体の左側斜視図、(b)は右側斜視図
【図8】装置本体側の規制部と画像形成ユニット側の被規制部の説明図
【図9】メンテナンスボタンの説明図
【図10】装置本体に対する画像形成ユニットの装着要領の説明図
【図11】(a)は装置本体に対する画像形成ユニットの装着要領の説明図、(b)は廃現像剤容器の右側斜視図
【図12】(a)は廃現像剤容器の左側斜視図、(b)は図11の(b)の切断線(12)−(12)に沿う断面図
【図13】画像形成ユニットに対する廃現像剤容器の着脱要領の説明図
【図14】画像形成ユニットに対するカートリッジの着脱要領の説明図
【図15】画像形成ユニットに対するカートリッジの着脱要領の説明図
【図16】画像形成ユニットに対するカートリッジの着脱要領の説明図
【図17】画像形成ユニットに対するカートリッジの着脱要領の説明図
【図18】画像形成ユニットに対するカートリッジの着脱要領の説明図
【図19】画像形成ユニットに対するカートリッジの着脱要領の説明図
【図20】(a)は実施例2の画像形成装置の縦断左側面図、(b)はカートリッジ及び廃現像剤容器の着脱要領の説明図
【図21】(a)は容器をユニットに装着した状態を示す斜視図、(b)は容器をユニットから取り出した状態を示す斜視図
【図22】受入側開口と投入側開口が係合した状態を示す図(断面図)であり、(a)は全体図、(b)は詳細図
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特定的な記載がないかぎりは、この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。
【0009】
[実施例1]:《電子写真画像形成装置例の全体的な概略構成》図1の(a)は本実施例における電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置或いは装置と称する)100の外観斜視図である。(b)は装置100の縦断左側面図である。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る。即ち、装置100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400から制御回路部300へ入力する電気的画像信号に基づいて記録媒体(用紙)Sにフルカラーの画像を形成する。以下の説明において、装置100に関して、前側(正面側)とは、記録媒体Sを積載して収納する給送カセット19を装置本体100Aの内側から外側へ引き出す側である。後側とは、それとは反対側である。上側とは、メンテナンスカバー10を開放する側である。前後方向とは、装置100を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。長手方向とは電子写真感光体ドラム又は現像ローラの軸線方向である。装置本体100Aとは、カートリッジ33(Y・M・C・K)、及び画像形成ユニット200を除いた画像形成装置部分である。本実施例の装置100は右側が駆動側であり、左側が非駆動側である。装置100は載置台・机・床等のほぼ水平な設置面Fに載置されている。装置本体100A内の中央部には、ユニット200が配設されている。図2は図1の(b)におけるユニット200部分の拡大図である。ユニット200は、複数個のカートリッジ、本実施例では第1から第4の4つの現像カートリッジ33(Y・M・C・K)を取り外し可能に装着するカートリッジ装着部(装着ガイド)32lと単一の中間転写体(転写体)34を有する。本実施例においては、各カートリッジ33がそれぞれ対応する電子写真感光体ドラム32aと帯電ローラ32bとクリーニングブレード32cと共に感光体ユニット32(Y・M・C・K)としてユニット200に取り付けられている。ローラ32bとブレード32cはプロセス手段である。装置100は複数個のカートリッジ33を装置本体100A(ユニット200)に取り外し可能に装着して、記録媒体Sにカラー画像を形成する。ユニット200のより詳しい構成については後述する。本実施例において、各カートリッジ33は、収容された現像剤(トナー)の色が異なる以外は、互いに同様の構成である。但し、これに限定されるものではない。例えば、黒色の現像剤を収納しているカートリッジ33Kは、他の色の現像剤を収納しているカートリッジ33よりも現像剤収納部33cの容量を大きくしても良い。また、本実施例では、カートリッジとして現像カートリッジを例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施例ではユニット200に取り付けられているドラム32a、ローラ32b、及び、ブレード32cを、カートリッジ33に取り付けても良い。このように構成した場合には、カートリッジは、現像カートリッジではなくプロセスカートリッジと称する。なぜならば、ドラム32aとプロセス手段としてのローラ32b、ローラ33b、及び、ブレード32cを一体的にカートリッジ化して、装置本体100Aに取り外し可能に装着されるからである。
【0010】
(感光体ユニット)各ユニット32(Y・M・C・K)は、ユニット200のサブフレーム31に固定される。各ユニット32は、ドラム32aを有する。また、ドラム32aに作用するプロセス手段としての、ローラ32bと、ドラム32aの表面残った現像剤を除去するブレード32cを有する。また、ブレード32cによって除去された現像剤をドラム32aの軸線方向に搬送する搬送スクリュー(搬送部材)32eを有する。そして、ドラム32a、ローラ32b、ブレード32c及びスクリュー32eはケース32dに対して所定の配置関係で組み付けられている。図3の(a)は、ユニット32Mについて、それを左側から見た斜視図である。(b)は(a)のユニット32Mから、ドラム32a、ローラ32b、ブレード32cを取り外した感光体ケース32dの斜視図である。図4の(a)は図3の(b)のケース32dを右側から見た斜視図、(b)はケース32dの除去現像剤排出部32fの拡大縦断面図である。他のユニット32Y・32C・32Kに関しては、ほぼ同構成のため、ユニット32の説明にはユニット32Mを例にとって説明する。ケース32dの右端側と左端側にはそれぞれ貫通穴で構成される軸受部32d1・32d2があり、ドラム32aを回転可能に支持している。また、軸受部32d1・32d2の内側には、ドラム32aと当接する端部シール部材32k1・32k2と、ドラム32aの軸線方向に延びるシート状のシール部材32hが設けられている。シール部材32k1・32k2・32hの各々がドラム32aの表面に当接し、ケース32d内の現像剤が外部に漏れ出るのを防止している。ケース32dの内部には、長手方向に渡ってスクリュー32eが設けられている。スクリュー32eの右端側には搬送ギア32iが設けられ、アイドラギア32jを介してドラム32aの右端側に設けられたドラムギア32a1より駆動力を受ける。スクリュー32eはその回転動作によって、ケース32d内の除去現像剤を矢印X7の方向(左方向)に搬送するように構成されている。スクリュー32eによって搬送された除去現像剤は、スクリュー32eの左端側にある排出部32fに運ばれる。排出部32fはケース32dの左端側から外側に突出した形状を有している。スクリュー32eによって搬送された除去現像剤は排出部32fに設けられた投入側開口32g1を介して外部に排出される。投入側開口32g1は回動可能なシャッタ32gが設けられている。シャッタ32gは回動されることで、投入側開口32g1を開放した開放位置と、開口32g1を閉ざした閉じ位置との間を移動する。シャッタ32gは後述する廃現像剤容器40(図12、図13)のユニット200に対する装着動作によって開放位置に移動する。これにより、ケース32d内の除去現像剤を容器40内に排出することが可能になる。容器40が装着されていない時には、シャッタ32gはバネ(不図示)により閉じ位置に付勢されているので、外部に現像剤がもれることは無い。各ユニット32の右端側と左端側には、それぞれ、ドラム32aの軸線と直交する方向に延びた、カートリッジ33を装着する為の装着部32lがある。装着部32lの一部には、カートリッジ33の被ガイド部(被規制部)33e1・33e3(図5)を受け入れる為の凹部32laが設けられている。また、凹部32laに隣接し、カートリッジ33の位置を規制するための規制部材36、及びこれを付勢する付勢部材37が設けられている。以上、各ユニット32に、除去した現像剤を外部に搬送するスクリュー32eを設けたことで、内部に除去現像剤を収容するスペースを必要としないので、ユニット32の小型化を達成できる。本実施例では、ユニット32をユニット200に固定する例に関して説明した。従って、ドラム32a等が消耗した場合には、ユニット200ごと交換する。しかし、ユニット32をユニット200に着脱可能な構成とし、ユニット32のみを交換できるようにしても良い。
【0011】
(カートリッジ)図2に示すように、各カートリッジ33(Y・M・C・K)は、ケース33aと、ドラム32aに現像剤を供給する、即ちドラム32aに形成された静電潜像を現像剤画像として現像するため現像ローラ33bを有する。また、カートリッジ33は、静電潜像の現像に用いられる現像剤を収納する現像剤収納部33cと、ローラ33bに現像剤収納部33cの現像剤を供給する供給ローラ33dを有する。また、収納部33cには内部の現像剤をローラ33dに搬送する為の搬送部材33fが設けられている。第1のカートリッジ33Yは、収納部33cにイエロー(Y)色の現像剤が収納されていて、対応するドラム32aの面にY色現像剤画像を形成する。第2のカートリッジ33Mは、収納部33cにマゼンタ(M)色の現像剤が収納されていて、対応するドラム32aの面にM色現像剤画像を形成する。第3のカートリッジ33Cは、収納部33cにシアン(C)色の現像剤が収納されていて、対応するドラム32aの面にC色現像剤画像を形成する。第4のカートリッジ33Kは、収納部33cにブラック(K)色の現像剤を収納されていて、対応するドラム32aの面にK色現像剤画像を形成する。図5の(a)はカートリッジ33Yについてそれを右側から見た斜視図、(b)は左側から見た斜視図である。各カートリッジ33の説明を、このカートリッジ33Yを例にとって説明する。カートリッジ33Yはユニット200の装着部32lに対して矢印X10の方向に装着される。また、カートリッジ33Yは矢印X10とは逆の矢印X11の方向にユニット200の装着部32lから取り外される。カートリッジ33Yは装着方向の先端側にローラ33bを有する。ローラ33bの右端側にはギア50が設けられていて、ドラムギア32a1より駆動力を受け、ローラ33bを回転させる。ギア50は更にギア列(不図示)を介して、ローラ33d、搬送部材33eに駆動を伝えている。カートリッジ33Yの右端側と左端側には、それぞれ、カートリッジ33Yがユニット200に装着される際にユニット200にガイドされるための被ガイド部33e1・33e2、33e3・33e4が設けられている。被ガイド部33e1と33e3は、それぞれ、円柱形状であり、カートリッジ33Yの右端側の外側と左端側の外側に突出している。被ガイド部33e2と33e4は、それぞれ、略直方体形状であり、カートリッジ33Yの右端側の外側と左端側の外側に突出していて、カートリッジ33の長手方向と直交する方向に延びている。被ガイド部33e1と33e3は、それぞれ、被ガイド部33e2と33e4よりもカートリッジ33Yの装着方向X10の下流側に位置している。また、カートリッジ33Yのローラ33b側とは反対側には、ケース33aの底板を凹ませた、カートリッジ33Yを把持する為の第1把持部39(図2参照)が設けられている。また、カートリッジ33Yの上部にはカートリッジ33Yを把持する為の第2把持部38が設けられている。使用者は把持部39と把持部38の平面部38aを把持することでユニット200に対するカートリッジ33Yの着脱を行うことができる。また、使用者は把持部38を持つことでユニット200に対するカートリッジ33Yの着脱を行うことができる。以上のようにカートリッジ33Yは第1把持部39と第2把持部38を有している。また、他のカートリッジPM・PC・PKに関しては、第1把持部39のみ有している。他のカートリッジPM・PC・PKは把持部39とケース33aの上面部を把持することでユニット200に対する着脱を行うことができる。転写体34は、本実施例においては、回転中心34aの軸線を左右方向にし、その軸線を中心にして回転可能に水平に配設された円柱状(円筒形状)のドラムである。各カートリッジ33は、転写体34の前面側において、装置本体100Aの設置面Fに対してほぼ水平の姿勢で、かつ上から下に順に垂直方向に隣接して並べられて配列されている。本実施例の画像形成装置においては、カートリッジ33Yが最上段であり、カートリッジ33Mがその下に位置している。カートリッジ33Cが更にその下に位置している。そして、カートリッジ33Kが最下段である。各カートリッジ33のローラ33bは、接触現像方式として、ドラム32aに対して当接していてもよいし、非接触現像方式として、ドラム32aに対して所定の僅少な間隙(一定距離)を存して離間していても良い。
【0012】
(スキャナユニット)図1を参照して、各カートリッジ33の前面側(前方部)には、画像露光装置としてのレーザースキャナユニット11が配設されている。このユニット11は、装置本体100A内において、装置本体の骨格となるメインフレーム110の前側フレーム110aと各カートリッジ33との間に配設されている。ユニット11は、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、Fθレンズ、反射ミラー等を有する。そして、ユニット11は、外部ホスト装置400から制御回路部300へ入力するY・M・C・Kの各色の画像情報に対応して変調したレーザービームL(Y・M・C・K)を出力して対応色のカートリッジ33におけるドラム32aを走査露光する。
【0013】
(記録媒体搬送機構)ユニット200の下方部には、給送ユニット18が配設されている。ユニット18は、記録媒体Sを積載して収納する給送カセット19、給送ローラ20、分離パッド21等を有する。カセット19は装置本体100Aの前側から出し入れ(挿脱)自由である(フロントローデング)。また、装置本体100A内において、転写体34と、装置本体100Aの後側フレーム110bとの間には、ローラ20から装置本体100A内の後側の上部に至る記録媒体搬送路Zが配設されている。そして、この搬送路Zを下から上に沿って、レジストローラ対18a、二次転写ローラ22、定着装置23、排出ローラ対24が配設されている。定着装置23は定着フィルムユニット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は排出ローラ24aと排出コロ24bである。装置本体100Aの上面には画像形成済みの記録媒体Sを受ける排出トレイを兼用させたメンテナンスカバー10が配設されている。カバー10は装置本体100Aの上面に設けられた開口部100Bを開閉可能な開閉部材である。開口部100Bは、後述するように、装置本体に対してカートリッジを着脱可能な着脱位置B(図10の(b)、図14)に位置したユニット200に対してカートリッジ33を着脱するための開口である。図1の(b)は装置100が画像形成動作可能となっている状態を示している。この状態において、カバー10は開口部100Bを閉じる閉じ位置Gに閉じ込まれている。ユニット200は、各カートリッジ33が装着されていて、装置本体に対して画像形成を行う画像形成位置Aに位置している。ユニット200の転写体34の駆動入力部であるギア34b(図6)には装置本体100A側に設けられた駆動出力部(不図示)が連結している。また、各ユニット32とカートリッジ33の電気接点(不図示)に対して装置本体100A側に設けられた給電系統(不図示)が導通化している。ここで、前述した駆動系及びバイアス印加系については、煩雑をさけるために図には省略したが、通常の画像形成装置の場合と同様の構成を採用することができる。
【0014】
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。図1(b)、図2を参照して、各ドラム32aが矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。ローラ32bはドラム32aが回転駆動されることで従動して回転する。また、転写体34も矢印の時計方向(ドラム32aの回転に順方向)で、ドラム32aの速度に対応した速度で回転駆動される。また、ローラ33bとローラ33dがそれぞれ矢印の時計方向に所定の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、所定の制御タイミングで各ローラ32bに対して所定の帯電バイアスが印加される。これにより、各ドラム32aの表面がローラ32bによって所定の極性・電位に一様に帯電される。ユニット11は各ドラム32aの表面を対応するY・M・C・Kの各色の画像信号に応じて変調されたレーザー光L(Y・M・C・K)で走査露光する。これにより、各カートリッジPのドラム32a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。そして、各ドラム32aの表面に形成された静電潜像が対応するカートリッジ33のローラ33bにより現像剤画像として現像される。各ローラ33bには所定の制御タイミングで所定の現像バイアスが印加される。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33Yが対向したドラム32aにはフルカラー画像のY色成分に対応するY色現像剤画像が形成される。そして、その現像剤画像が、ドラム32aと転写体34との当接部である一次転写ニップ部において、転写体34上に一次転写される。カートリッジ33Mが対向したドラム32aにはフルカラー画像のM色成分に対応するM色現像剤画像が形成される。そして、その現像剤画像が、ドラム32aと転写体34との当接部である一次転写ニップ部において、転写体34上にすでに転写されているY色現像剤画像に重畳されて一次転写される。カートリッジ33Cが対向したドラム32aにはフルカラー画像のC色成分に対応するC色現像剤画像が形成される。そして、その現像剤画像が、ドラム32aと転写体34との当接部である一次転写ニップ部において、転写体34上にすでに転写されているY色+M色現像剤画像に重畳されて一次転写される。カートリッジ33Kが対向したドラム32aにはフルカラー画像のK色成分に対応するK色現像剤画像が形成される。そして、その現像剤画像が、ドラム32aと転写体34との当接部である一次転写ニップ部において、転写体34上にすでに転写されているY色+M色+C色現像剤画像に重畳されて一次転写される。かくして、転写体34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画像が合成形成される。なお、転写体34上に順次に重畳転写する現像剤画像の色順は上記の順序に限られるものではない。各ドラム32aにおいていて転写体34に対する現像剤画像の一次転写後のドラム面に残留した転写残現像剤はブレード32cにより除去され、スクリュー32eを介して容器40(図13の(b))に送られる。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とパッド21との協働で、カセット19内に積載収納されているシート状の記録媒体Sが1枚ずつ分離されて給送される。そして、その記録媒体Sがローラ対18aにより所定の制御タイミングで、転写体34とローラ22との当接部である二次転写ニップ部に導入される。ローラ22には現像剤の帯電極性とは逆極性で所定電位の二次転写バイアスが所定の制御タイミングで印加される。これにより、記録媒体Sが二次転写ニップ部を挟持搬送されていく過程で転写体34上の4色重畳の現像剤画像が記録媒体Sの面に順次に二次転写される。二次転写ニップ部を通過した記録媒体Sは転写体34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、各色の現像剤画像の混色及び記録媒体Sへの定着がなされる。そして、記録媒体Sは定着装置23を出て、フルカラー画像形成物として排出ローラ対24により排出トレイ兼用のカバー10上に排出される。転写体34からの記録媒体Sの分離後に転写体34の表面に残留した二次転写残トナーは除去される。本実施例の場合は、ユニット32Yのドラム32aと転写体34との一次転写ニップ部においてドラム32aの表面に静電的に付着して、ブレード32cにて除去される。転写体34はドラム形状の回転体である。転写体34には各ドラム32aに形成された、異なった色の現像剤画像が重ねて転写される。そして、転写体34は、重ねて転写された現像剤画像を一括して記録媒体Sに転写する。これによって記録媒体Sにカラー画像が形成される。モノクロ画像を形成する場合は、転写体34にはカートリッジ33Kが対向したドラム32aに形成されたK色現像剤画像が転写される。そして、転写体34は、転写されたK色現像剤画像を記録媒体Sに転写する。記録媒体SにK色画像が形成される。ローラ22は、本実施例においては、シフト機構(不図示)により、転写体34に当接して二次転写ニップ部を形成する第1位置と、転写体34から非接触に離れた第2位置とに移動可能である。そして、ローラ22は装置100の画像形成動作時には第1位置に移動され、非画像形成時には第2位置に移動される。ローラ22を転写体34に対して常時当接させる構成にすることもできる。
【0015】
《画像形成ユニット》図6を参照してユニット200の構成を説明する。(a)はユニット200を左側から見た斜視図、(b)は右側から見た斜視図である。ユニット200は、装置本体100Aのメインフレーム110に対して着脱可能なサブフレーム31を有する。フレーム31は、円筒の基体の周面に弾性体を被覆された転写体34を回転可能に支持する。転写体34はフレーム31の左側板31Lと右側板31Rとの間に中心軸(回転中心)34aの左端部と右端部が回転可能に軸受されて支持されている。左側板31Lと右側板31Rの外面側には、それぞれ、転写体34の中心軸34aと同軸に、左軸部45Lと右軸部45Rが側板31L・31Rに対して一体に固定されて配設されている。転写体34の右端側には、各ドラム32aに駆動力を伝えるギア34bが設けられていて、装置本体駆動源(不図示)より伝達された駆動力をギア32a1に伝達する。転写体34の周囲には、前述した各ユニット32(32Y・32M・32C・32K)が各ドラム32aを転写体34に当接させた状態で配置されている。ユニット32の各々は位置決め構成(不図示)によりフレーム31に対して位置決めされてビス等により固定されている。これにより、各ユニット32のドラム32aと転写体34は高精度にお互いの位置決めをすることができる。また、各ドラム32aは転写体34に対して所定の押圧力で当接している。各ユニット32はフレーム31に対して矢印X1の方向より挿入されて固定される。この際、各ユニット32の左端側に設けられた排出部32fは、フレーム31の左側板31Lに設けられた対応する開口部31kを通ってサブフレーム31内に挿入される。排出部32fは左側板31Lより外側に突出する形でサブフレーム31に設置される。開口部31kを設けることで、ドラム32aの軸線方向に突出した排出部32fであっても、ドラム32aの軸線と直交する方向に取り付けることができる。フレーム31の右側板31Rには、装置本体100A内でのユニット200の回転規制を行う被規制部31lが設けられている。ユニット200は、左軸部45L、右軸部45R、被規制部31lによって、装置本体内100Aに位置決めされる。詳細は後述する。転写体34の装置本体100A内での位置決め部である左軸部45Lと右軸部45R、及び回転被規制部31lを、同一の部材であるサブフレーム31に設けたことにより、転写体34の装置本体100A内での位置が高精度に決まる。ユニット200を所定の角度回動させるために、把持部31mがサブフレーム31の上部に設けられている。使用者は把持部31mを把持することで、ユニット200を、画像形成を行う画像形成位置A(図1の(b)、図2)と、カートリッジ33を着脱するための着脱位置B(図10の(b)、図14)との間で回動することができる。また、フレーム31の右側板31Rの一部には、ユニット200が所定の角度回動した際に、その回転位置を規制するための回転被規制部31nが設けられている。被規制部31nは、装置本体100A側の後述する規制部46(図7・図8)と係合して位置を規制される。被規制部31nは断面形状が三角形状の貫通穴である。また、被規制部31nに至る右側板31R上には、回転規制部46をガイドするためのガイド部31oが設けられていて、規制部46を被規制部31nにガイドしている。フレーム31の左側板31Lと右側板31Rを繋いでいる天板31C上には、カバー10に設けられた後述するユニット付勢バネ35によって押圧され、ユニット200を装置本体100A内で位置決めする為の被押圧部31pが設けられている。先述したように、フレーム31に固定された各ユニット32には、カートリッジ33を取り外し可能に装着する為のカートリッジ装着部32lが設けられている。カートリッジ33Yの装着部32lについては、第1装着部(装着ガイド)32l1と、第2装着部(装着ガイド)32l2に分かれている。装着部32l1と32l2は、ユニット32Yの装着部32lと、左側板31Lと、右側板31Rで構成される。各装着部の機能に関しては後述する。
【0016】
(画像形成ユニット装着部)図7に示すように、装置本体100Aの左側フレーム110Lの内側と右側フレーム110Rの内側には、各々対向した状態で左側ガイド板80Lと右側ガイド板80Rが固定されて配設されている。このガイド板80L・80Rは、それぞれ、フレーム31の左右の軸部45L・45Rを回転可能に軸受して支持する位置決め部80aと、軸部45L・45Rを位置決め部80aへガイドするガイド部80bを備えている。右側ガイド板80Rには、ガイド部80bと連続した回転規制部80cが設けられていて、先述のユニット200に設けられた回転被規制部31lが当接し、ユニット200の回転規制を行う。右側ガイド板80Rの上部には、ユニット200の被規制部31nを介してユニット200の回転角度位置を規制する規制部46が進退自在に設けられている。規制部46の先端は、図8の(a)に示すように、テーパ面46aを有している。規制部46は、付勢部材47によって装置本体100Aの内側に向けて矢印Y0の方向に付勢されている。規制部46にはフランジ部46bが設けられていて、ガイド板80Rからの脱落を防止している。
【0017】
(画像形成ユニットの装着)続いて、ユニット200の装置本体100A内への装着に関して説明する。カバー10は後辺側が装置本体100Aに対してヒンジ軸10aを介して回動可能に連結されており、装置本体100Aの上面の開口部100Bを閉じる閉じ位置G(図1の(b))と、開口部100Bを開放する開放位置H(図7)と、を取り得る。即ち、カバー10は軸10aを中心に装置本体100Aの上方において開閉回動されて開口部100Bを開閉可能な開閉部材である。カバー10の閉じ位置(閉鎖位置)は、図9の(a)のように、装置本体100Aの前面に配設されたメンテナンスボタン36側に設けられている係止爪部36aとカバー10側に設けられている係止爪部10bとの係合(ラッチ係合)により維持されている。係止爪部36aが本体側係止部、係止爪部10bが開閉部材側係止部である。カバー10の閉鎖解除はボタン36を押すことでなされる。ボタン36を戻しバネ(不図示)に抗して後方に押すと、ボタン36側の係止爪部36aが2点鎖線示のようにカバー10の係止爪部10bから後方に逃げてラッチ係合が外れる。これにより、カバー10を軸10aを中心に開放位置Hに回動させて、開口部100Bを大きく開放することができる。本実施例では、係止爪部36aと係止爪部10bとが弾性的に、解除可能に係止している。しかしながら、本実施例はこれに限定されるものではない。例えば、一方に設けられている穴(係止部)に他方に設けられている爪(係止部)が弾性的に、解除可能に係止していても良い。ユニット200の装置本体100A内への装着は、図10の(a)ように、カバー10を開放位置Hに回動して開口部100Bを大きく開放する。そして、開口部100Bからユニット200を装置本体100A内へ挿入することでなされる。ユニット200は、左右の軸部45L・45Rを、それぞれ、装置本体100A側の左右のガイド板80L・80Rに対向して設けられたガイド部80bに係合させて挿入して装置本体100A内に装着される。その後、ガイド部80bの延長線上に設けられた位置決め部80aに軸部45L・45Rを当接させる(図10の(b))。この時、転写体34の一端側に設けられたギア34b(図6)は、装置本体100A内に設けられた駆動ギア(不図示)と連結する。その後、ユニット200を、把持部31mを把持して図11の(a)に示す矢印X2の方向に回動させる。装置本体100A内の矢印X2方向の下側には、メインフレーム110の下部ステー110cの上面にバネ部材48が設けられている。このバネ部材48は、ユニット200が回動してきた際に、ユニット200のフレーム31の下面に当接し、ユニット200の回動動作による衝撃を緩和する機能を有している。矢印X2方向に回動されたユニット200は、バネ部材48に上方向に付勢された状態で回動動作を停止する。その後、カバー10を閉じ位置Gに回動して、ユニット200の装置本体100A内への装着が完了する。ユニット200は、装置本体100A内の左右のガイド板80L・80R間において、軸部45L・45R、即ち転写体34の回動中心34aを中心として回動可能に配設されている。これにより、ユニット200は、画像形成を行う画像形成位置A(図1の(a)、図2)と、カートリッジ33を着脱するための着脱位置B(図10の(b))と、を取り得る。これについては後述する。
【0018】
(廃現像剤容器)図11の(b)は廃現像剤容器40の右側斜視図、図12の(a)は左側斜視図、(b)は図11の(b)の切断線(12)−(12)における断面図である。前述したように、各ユニット32(Y・M・C・K)において、ドラム32aの表面上に残留した現像剤をブレード(清掃部材)32cによって除去した後、スクリュー(搬送部材)32eによって搬送方向に搬送される。搬送された廃現像剤は、スクリュー32eの搬送方向下流側であるユニット200の左端側に着脱可能に設けられた容器40に収容される。容器40は、収納容器41と蓋42とを溶着等で一体化したものである。収納容器41には、各ユニット32に対応した廃現像剤受け入れ開口41aが設けられている。図2に示すように、本実施例では転写体34の周面に沿って複数のドラム32aが間隔をおいて配置されている。従って各受入側開口(以下開口と称す)41aもそれに合せてずれて配置されている(図12(a)参照)。また各開口41aは収納容器41に設けられた凹部41b内に位置し、凹部41bはユニット32の排出部32fの通過を許容する大きさを有している。各開口41aの周囲には排出部32fと当接して、外部への現像剤飛散を防止するシール部材43が設けられている。シール部材43は収納容器41に両面テープ等で固定されている。シール部材43には、開口41aと略同一な大きさの開口が設けられている。開口41aの下側には収納部41cが形成され、開口41aを通して受け入れた廃現像剤を収容する。即ち収納部41cは複数の開口41aから投入された廃現像剤を一括して溜めておくために内部では繋がっている。従って個々の開口部に応じて収納部を設けるのと比較しスペース効率が良い。収納容器41の右側部には、容器40をユニット200に装着する為の被ガイド部41d〜41fが設けられている。容器40は被ガイド部41d〜41fを介してユニット200に装着され、位置決めされる。蓋42には、容器40をユニット200に着脱する為の把持部42aが設けられている。把持部42aは蓋42に凹みを設ける形で構成されている。容器40内に、規定量以上の廃現像剤が収容された際には、使用者は把持部42aを把持してユニット200から取り外し、新品の容器40と取り替える。或は、容器40内の廃現像剤のみを廃棄した後、再度使用することも可能である。
【0019】
(廃現像剤容器の画像形成ユニットへの装着)容器40は、ユニット200が着脱位置B(図10の(b))に位置する状態で矢印X3方向(ドラム32aの軸線と直交する方向)より着脱される。フレーム31の左側板31Lの外表面には、図6の(a)や図13の(a)のように、ガイド部31m(1〜3)が設けられている。各ガイド部31m(1〜3)に、容器40に設けられた被ガイド部41d〜41fを矢印X3の方向に挿入していく。ガイド部31m2内には板バネ状の付勢部材49が設けられていて、被ガイド部41eを受け入れた後、矢印X4の方向に被ガイド部41eを付勢する。被ガイド部41eは付勢部材49に付勢されることで、ガイド部31m2の後端に設けられた位置決め部31m4に、その被位置決め部41e1(図11の(b))を当接させ、前後方向の位置決めを行う。また、被ガイド部41eの上下方向の幅は、ガイド部31m2の上下方向の幅と略同一なので、上下方向の位置決めも同時に行われる。更に付勢部材49により矢印X3の方向と逆方向への移動を規制される為、ユニット200の回動動作中にユニット外に抜け出ることが無い。ここで、付勢部材49は容器40のユニット200に対する係止部49として機能し、ガイド部31m2は前記係止部材49に係止される被係止部31m2として機能する。以上のように、容器40はユニット200に着脱される(図13の(b))。この一連の装着動作により、容器40は不図示のアクチュエータで各ユニット32に設けられたシャッタ32gを開放位置に移動させる。装着が完了すると、容器40に設けられた受入側開口41aが、ユニット32に設けられた投入側開口32g1と対向し、スクリュー32eによって搬送されてくる廃現像剤を受け入れることが可能となる。図22は開口41aと開口32g1が係合した状態を示す断面図である。図22(a)は全体図、図22(b)は詳細図である。ここで開口41aの大きさH2を開口32g1の大きさH1よりも大きくした。こうしたことで、仮に開口41aと開口32g1間の位置が個体差でばらついたとしても、開口32g1は確実に開口41aと重なり合うことができ、投入された廃現像剤を外部に漏れることなく受け入れることができる。特に本実施例では各開口41aがドラム32aの配置に合せてずれているため、各開口間の位置精度がばらつきやすい。上述のように開口41aの大きさH2を開口32g1の大きさH1よりも大きくしたことで、位置精度のばらつきを吸収して確実に廃現像剤を回収できる。H1とH2の差分量は、各機種の設定(公差)に応じて変えていく必要がある。図21(a)は容器40をユニット200に装着した状態を示す斜視図、図21(b)は容器40をユニット200から取り出した状態を示す斜視図である。容器40は複数のカートリッジ33(33Y、33M、33C、33K)が隣接して配置されている方向(矢印X20)に沿って隣接して設けられている。即ち、複数のカートリッジ33をまたぐように(図13(b)のようにドラム32aの軸線方向から見て容器40の一部がカートリッジ33と重なるように)隣接して設けられている。従って矢印X20方向と直交する矢印X21方向へのスペースの拡大を極力抑えた形で容器40を設けることができる。即ち、カートリッジ33は一方向に沿って複数隣接して配置されていて、容器40は前記一方向に沿って設けられている。容器40を交換する際には、前述のように、把持部42aを把持してユニット200から取り外す。ユニット200を着脱位置Bに位置させた状態で、後述するカートリッジ33の着脱位置Bと同位置で容器40も交換することができる。容器40を取り外す動作に応じて、ユニット32の開口はシャッタ32gのバネ部材による移動により閉ざされる。一方、容器40の開口41aには、コストを抑える為にシャッタ等の部材を設けていない。しかし、容器40の着脱方向(図13の(a)のX3方向及びその逆方向)では、開口41aが重力方向下側を向くことがない構成としたので、シャッタ等を設けずとも内部の廃現像剤が外部に漏れることを極力抑えることができる。また、ユニット200を着脱位置Bから着脱手前位置C、或は画像形成位置Aに回動する時に、またはその反対方向に回動する時に、常に開口41aが重力方向上方を向いている。即ち、容器40は清掃部材によって除去された現像剤を容器内に収容する為の開口を有し、開口はユニット200の回動時に常に重力方向上方を向いている。これにより、容器40の内部の廃現像剤が外部に漏れることを極力抑えることができる。本実施例では開口41aにシャッタ等を設けない例に関して説明したが、仮に開口41aを開閉可能に遮蔽するシャッタ等が設けられている場合であっても、シャッタを介した廃現像剤の外部への漏れを極力抑えることができる。容器40をユニット200に着脱できるようにしたことで、使用者はカートリッジ33の交換と容器40の交換とを同一の方法により行うことが可能となり、ユーザビリティ性に優れている。また、容器40の着脱方向と、後述するカートリッジ33の着脱方向とを同一方向に設定しているので、使用者は両者の操作を容易に行うことができる。ここで、同一方向とは、ユニット200の位置を変えなくとも、容器40とカートリッジ33の着脱が行えれば良く、多少方向がずれていても構わない。更に容器40とカートリッジ33の着脱は個別に行えるようになっている。つまり両者は着脱方向(図10(b)の矢印X3方向)において重ならないように配置されている。容器40を取り付けるユニット200のガイド部31m(1〜3)は、フレーム31の外表面に設けてある。従って、容器40を収納する為の収納空間をフレーム31内に設ける必要が無く、装置の小型化を達成できる。また、容器40の取り付け位置は、ドラム32aの軸線方向で、ギア32a1、ギア32f等の駆動系(駆動伝達部)が設けられている駆動側とは反対側の非駆動側に設けた。従って、駆動系の配置に自由度を与えることができ、結果的に装置の小型化が可能となった。
【0020】
(カートリッジの装着)ユニット200に対する各カートリッジ33(Y・M・C・K)の着脱はユニット200が着脱位置B(図10の(b))に位置する状態でなされる。先ず、カバー10を、開口部100Bを閉じる閉じ位置から、開口部100Bを開放する開放位置へと移動する(図11の(a))。次に、ユニット200に設けられた把持部31mを把持してユニット200を着脱位置Bに回動させる(図10の(b))。上記回動動作でカバー10を規定の角度回転させると、装置本体100Aに設けられた規制部46が、フレーム31に設けられた被規制部31nに係合する。この時点で、ユニット200は着脱位置Bに規制部46によってその位置を規制される。つまり、ユニット200は、着脱位置Bに仮固定され、画像形成位置Aの方向への移動を規制された状態となる。ユニット200が着脱位置Bに規制されるので、使用者は把持部31mを離した状態で、カートリッジ33の着脱作業を行うことができるので、ユーザビリティ性が良い。初めにカートリッジ33(33M、33C、33K)に設けられた第1把持部39(図2)と、現像器ケース33aの一部を把持する。カートリッジ33Yに関しては、把持部39と把持部38の平面部38a(図5)を把持する。或は把持部38のみを把持する。そして、各カートリッジ33をユニット200の対応する装着部32lに対して装着する。装着方向は、ローラ32bの回転軸線と直交する方向(装着方向)から装着される。即ち、図14の(a)、図18の(a)に示すように、カートリッジ33側の被ガイド部33e1・33e3をユニット200側の装着部32lに挿入する。図14の(a)、図18の(a)はカートリッジ33Yの装着の場合を示している。カートリッジ33Yの装着の場合は第1の装着部32l1に挿入する。続いて、被ガイド部33e2・33e4を挿入する。被ガイド部33e1〜33e4は装着部32lにガイドされ、ドラム32aの方向に向かって内部に挿入されていく。被ガイド部33e1・33e3は、装着部32lに設けられた規制部材36に当接する。本実施例における規制部材36は山形形状部材あり、被ガイド部33e1・33e3はその山形形状部に当接する。規制部材36は自由状態においては、付勢部材37の付勢力によって押し上げられて山形形状部が装着部32lの凹部32la内に進入していて上面が凹部32laの天井面に付き当たって受け止められている。この時の規制部材36の押し上げ位置を規制位置Dとする。更にカートリッジ33の挿入を進めると、被ガイド部33e1・33e3は規制部材36の山形形状部をカム斜面として規制部材36を付勢している付勢部材37の付勢力に抗して押し下げる作用をする。これにより、規制部材36が装着部32lの凹部32la内から退避する矢印X5の方向に押し下げられて、被ガイド部33e1・33e3が規制部材36の上面と凹部32laの天井面との間に進入する(図18の(b))。この時の規制部材36の押し下げ位置を許容位置Eとし、カートリッジ33の着脱を許容する位置とする。それによって、被ガイド部33e1・33e3は規制部材36を越えて凹部32la内の奥側に進入する。また、被ガイド部33e2・33e4も装着部32lの凹部32la内に進入する(図18の(c))。これにより、カートリッジ33のユニット200内への装着を完了する。規制部材36は被ガイド部33e1・33e3が通過すると付勢部材37の付勢力によって、矢印X5の方向とは逆の方向である再び矢印X6方向に移動し元の規制位置Dに戻る。使用者は規制部材36を付勢部材37の付勢力に抗して押し下げて、更に規制部材36が元の規制位置Dに戻り付勢力が解除されることで、適度のカートリッジ装着感を得ることができる。この状態で、被ガイド部33e1・33e3は規制部材36によって装着方向上流側への移動を規制される状態となる。従って、カートリッジ33は、装着方向上流側へと移動しようと動いたとしても、規制部材36にその移動を規制され、ユニット200外に脱落することはない。規制部材36がカートリッジ33の装着を許容する際の規制部材36の位置を許容位置E(規制部材36が矢印X5方向に押し下げられた位置)とし、カートリッジ33の移動を規制する際の位置を規制位置D(図14の(a)に示す位置)とする。カートリッジ33は、凹部32la内で被ガイド部33e1・33e3が移動可能な状態でユニット200に装着される。使用者はユニット200内へのカートリッジ33の装着に関し、ラフに装着するだけで良い。つまり、カートリッジ33は着脱位置Bにおいて、ユニット200に対して位置決めしなくてもよいので、装着操作が簡単である。尚、本実施例では規制部材36をユニット200に設ける例を示した。しかし、ユニット200外に規制部材を設けてもよい。つまり、カートリッジ33がユニット200の外に脱落するのを防止できれば、規制部材36はどこに設けられていても良い。
【0021】
(画像形成ユニットの画像形成位置への移動)図14の(b)のように、各カートリッジ33のユニット200に対する装着が完了すると、使用者はユニット200を画像形成位置Aの方向へ回動させる。先ず、ユニット200の最上段に設けられたカートリッジ33Yの把持部38を把持する、若しくはユニット200のサブフレーム31に設けた把持部31mを把持して、ユニット200に対し矢印X8の方向へ力を加える。力を付与されたユニット200は、着脱位置Bを規制していた規制部46が被規制部31nより離脱し、回動可能な状態となる。規制部46と被規制部31nは、図8の(b)に示すように、ユニット200の回動方向である矢印X8に対して傾斜した面を形成している。そして、図8の(c)に示すように、ユニット200は矢印X8方向への回動動作により被規制部31nが規制部46を矢印Y1方向に退避させることで回動する。規制部材46を矢印Y0方向に付勢している付勢部材47を一定以上の付勢力に設定しておくことで、ユニット200の着脱位置Bにおけるカートリッジ33の着脱動作では被規制部31nが規制部46より外れないようにする。一方、使用者による回動動作ではその規制が解除されるような付勢力に設定しておくと良い。ユニット200は左軸部45Lと右軸部45Rを中心にして位置決め部80aに支持された状態で回動する。ユニット200は、使用者により把持部38、或は把持部31mを把持されて矢印X8の方向に移動する。使用者は把持部38、或は把持部31mのどちらを把持しても構わない。本実施例においては、カートリッジ33Yに設けられた把持部38がユニット200の外側にある構成のため、把持しやすく、また認識しやすい。つまり、把持部38は把持部31mよりもユニット200の半径方向で外側に位置している。把持部38には、使用者が手を挿入できる凹部38bを有している。凹部38bはユニット200の半径方向外側に開口しているので、ユニット200を移動する際に操作しやすい。把持部38は、ユニット200を着脱位置Bから図15の(a)の着脱手前位置C、或は着脱位置Bから画像形成位置Aに回動するために把持する部分である。また、着脱手前位置C、或は画像形成位置Aにあるユニット200を着脱位置Bに回動するために把持する部分でもある。把持部38は、複数のカートリッジ33(Y・M・C・K)の中で、画像形成位置Aから着脱位置Bへ向かう回動方向(矢印X9の方向)で最下流側に設けられたカートリッジ33Yに設けられている。仮にカートリッジ33Yが装着されていない時には、フレーム31に設けた把持部31mを把持するのが良い。使用者が把持部38を把持してユニット200を操作する際に、被ガイド部(被規制部)33e1・33e3は規制位置Dに位置している規制部材36で移動を規制されている。従って、仮に把持部38を把持してユニット200を移動させる際に、カートリッジ33Yに対してユニット200外に抜ける力が多少働いたとしても、規制部材36によって規制され、ユニット200外に脱落したりすることが無い。つまり、規制部材36は、ユニット200を着脱位置Bから着脱手前位置C、或は画像形成位置Aに回動する時、またその反対方向に回動する時に、カートリッジ33Yが外部に脱落するのを規制する。この時、規制部材36は規制位置Dに位置している。規制部材36を付勢している付勢部材37の付勢力は、把持部38を把持してユニット200を回動させる際には被ガイド部33e1・33e3の外部への移動を規制する。かつ、着脱位置Bにおいては、使用者の着脱動作に応じて被ガイド部33e1・33e3が規制部材36を許容位置Eに移動させて規制部材36を乗り越えることが可能な付勢力に設定する。他のカートリッジ33(33M、33C、33K)に関しても、被ガイド部33e1・33e3が規制部材36により規制されているので、ユニット200外へ脱落することが無い。また、被ガイド部33e1・33e3の上下は、装着部32lにも規制されているので、使用者が把持部38を把持してユニット200を矢印X8・X9の方向に移動させても、カートリッジ33Yが外部に抜け出ることは無い。装置本体100Aにおいて、フレーム110の下側ステー110cの上面にはバネ部材(付勢部材)48が設けられている。ユニット200を図14の(b)の着脱位置Bから画像形成位置Aの方向へ回動していくと、図15の(a)のように、画像形成位置Aよりも手前の位置Cにおいて、ユニット200のフレーム31の下面が上記のバネ部材48に当接する。図16の(b)は図15の(a)のユニット200部分の拡大図である。従って、使用者がユニット200をある程度強い力で下方向に回動したとしても、バネ部材48によりその力を受け止めることができる。ユニット200の重量によって下方向に生じる力よりも、バネ部材48の付勢力が十分に大きいので、ユニット200はバネ部材48に付勢力を受けた状態で静止する。この時、ユニット200の回転被規制部31l(図6の(b))は、ガイド板80Rに設けた回転規制部80c(図7の(a))に当接してなく、画像形成位置Aよりも手前の位置に位置する。この位置を着脱手前位置Cとする。バネ部材48を設けたことで、ユニット200を使用者が回動させる際に、衝撃等でユニット200、カートリッジ33、感光体ユニット32、及び装置本体100A内の部材を破損してしまうのを防止することができる。バネ部材48は、ユニット200と装置本体100Aの間に設けられていれば良く、ユニット200に設けても良い。つまり、ユニット200を着脱位置Bから画像形成位置Aに移動する際に、ユニット200と装置本体100Aの両者に挟まれるように当接する構成にしておけばよい。尚、本実施例ではバネ部材48として板状のバネ部材を用いたが、コイルばね等で形成しても良い。ユニット200とそこに挿入されているカートリッジ33等の重量によっては、バネ部材48を省略しても構わない。図17はバネ部材48を省略した場合の図である。この場合には、ユニット200は、着脱手前位置Cを経ずに、サブフレーム31の下面がフレーム110の下側ステー110cの上面に直接受け止められて画像形成位置Aに位置することとなる。図15の(a)のように、ユニット200が着脱手前位置Cに位置した状態で使用者は把持部38、或は把持部31mの把持を止めて、カバー10を開放位置Hから閉じ位置Gへと移動させる(図15の(b))。カバー10は、閉じ位置Gよりも手前の位置まで回動すると、カバー10の内面側に設けられた付勢バネ(押圧部材)35が着脱手前位置Cに位置しているユニット200のフレーム31の天板31Cに設けた被押圧部31p(図6)に当接する。その後も、バネ35及びバネ部材48付勢力に抗してカバー10を閉じ方向に回動させる。付勢バネ35の付勢力は、バネ部材48の付勢力よりも大きいので、ユニット200はバネ部材48の付勢力に抗して、その軸部45L・45Rを位置決め部80aへ当接させる。更に回転被規制部31lをガイド板80Rに設けた回転規制部80cに当接させる。これにより、ユニット200が装置本体100Aに対して画像形成位置Aに位置決めされる。また、図9の(b)のように、カバー10側に設けられている係止爪部10bがボタン36側に設けられている係止爪部36aに対応する。そして、更なるカバー10の閉じ方向への回動により、カバー10が閉じ位置Gに十分に移動すると、図9の(a)のように、カバー10側の係止爪部10bがボタン36側の係止爪部36aと係合(ラッチ係合)する。これにより、カバー10が閉じ位置Gに係止される。カバー10は、バネ35とバネ部材48の圧縮反力(弾性力)により、カバー10は開き方向へ移動付勢されるが、上記のように係止爪部10b・36aにより装置本体100Aに固定される。そのため、ユニット200は、バネ35により装置本体100Aに押圧されて画像形成位置Aに位置決めされた状態で静止する(図1の(b)、図16の(a))。即ち、ユニット200は、カバー10、カバー側の係止爪部10b、ボタン36側の係止爪部10b、バネ35、回転被規制部31l、及び、回転規制部80cの協働によって、画像形成位置Aにロックされる。尚、本実施例では付勢バネ35をカバー10に取り付けた例に関して説明した。しかし、ユニット200に付勢バネを設け、カバー10の一部をその付勢バネに当接させても良い。つまり、カバー10の閉じ動作に連動し、ユニット200とカバー10の両者に挟まれて当接する構成であれば良い。装置本体100Aは、ユニット200が画像形成位置Aに位置している状態において、各カートリッジ33を対応するユニット32に向かって付勢するカートリッジ付勢部材51a〜51dを有している。付勢部材51a〜51dは、カートリッジ33の長手方向(左右方向)で両端部に設けられていて、カートリッジ33毎に2個ずつ設けられている。付勢部材51a〜51dは、ユニット200の画像形成位置Aに向かう回動動作に従って、各カートリッジ33の後端部に順次当接していく。付勢部材51a〜51dをカートリッジ33に対して、順次当接させる方式としたことで、装着性を向上することができた。つまり、付勢部材の全てを一度に当接させる方式と比べ、付勢部材により発生する負荷を分散できるので、操作時の負荷を軽減できる。図1の(b)のように、ユニット200が画像形成位置Aに位置すると、カートリッジ33は付勢部材51a〜51dにより矢印Y2の方向に付勢される。カートリッジ33が収容するローラ33bは、その両端部に設けられた規制コロ60(図5)をドラム32aに当接させることで、ドラム32aに対して一定の付勢力で当接する。付勢部材51a〜51dによる付勢力は、ローラ33bとドラム32a間の当接状態(或は離間状態)を良好に維持する。カートリッジ33が装着されているユニット200が画像形成位置Aに位置する際に、カートリッジ33に設けられた被ガイド部33e1・33e3は、図16の(a)のように、規制部材36により付勢力を受けない位置に位置している。つまり、被ガイド部33e1・33e3は、規制部材36に当接しない位置に位置している。この時、被ガイド部33e1・33e3と規制部材36の間には隙間gが設けられている。従って、カートリッジ33のユニット32に対する付勢力に、規制部材36を付勢する付勢部材37の付勢力が影響しないような構成となっている。従って、カートリッジ33の付勢力を高精度に維持できる。また、隙間gの大きさを、カートリッジ33が着脱位置Bから画像形成位置Aに移動する際(或はその反対方向への移動時)に、装置本体100Aの部材(カートリッジ付勢部材51a〜51dは除く)等に当接しないような大きさに設定すると良い。それにより上述したカートリッジ33のドラム32aに対する付勢力の高精度化と、安定したユニット200の操作を共に実現できる。以上の操作により、装置100は画像形成動作(プリント動作)可能な状態になっており、画像形成開始信号(プリントスタート信号)に基づいて、前述のような画像形成動作がなされる。即ち、画像形成位置Aに位置しているユニット200の転写体34の駆動入力部であるギア34bに対して装置本体側の駆動出力部(不図示)が連結している。また、各ユニット32のギア32a1が上記のギア34bに対して連結している。また、各カートリッジ33のローラ33bのギア50が連結している。また、各ユニット32と各カートリッジ33の電気接点に対して装置本体側の給電系統が導通化している。これにより、装置100は画像形成動作可能な状態になっている。本実施例の装置100は、図1の(b)に示すとおり、設置面Fに対して水平方向にほぼ並んで、ユニット11、カートリッジ33、ドラム32a、転写体34、及び、記録媒体Sの搬送路Zが配置されている。そして、装置100の上方には、排出トレイを兼用したカバー10、及び、装置100の下方には、カセット19が配置されている。そして、ユニット11からのレーザー光L(Y・M
・C・K)がカートリッジ33の後方からドラム32aに照射される。また、各ドラム32aから転写体34に転写された各色の現像剤画像は、転写体34を挟んで各ドラム32aが配置されているのとは反対側でもって記録媒体Sに転写される。さらに本実施例によれば、ユニット200にドラム32aを取り付け、また、ユニット200(装着部32l)に取り外し可能にカートリッジ33を装着した状態で、ユニット200を画像形成位置Aと着脱位置Bとの間を回動することができる。そして、ユニット200を画像形成位置Aから着脱位置Bに回動することによって、ユニット200に対するカートリッジ33の着脱を行う。このような構成によって、装置100を小型化できる。
【0022】
(カートリッジ、廃現像剤容器の交換)各カートリッジ33は画像形成に使用されるにつれて、カートリッジ33の現像剤収納部33cに収容されている現像剤が消費される。そこで、例えば、各カートリッジ33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300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。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33については、装置100の操作部101に設けられた表示部102(図1の(a))そのカートリッジ33についての寿命予告或いは寿命警告を表示させる。或いは外部ホスト装置400の表示部(不図示)に、そのカートリッジ33についての寿命予告或いは寿命警告を表示させる。これにより使用者に、交換用のカートリッジの準備を促す、或いは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。また、容器40に関しても、容器内に規定以上の廃現像剤が収容されたことを検知し、それを表示部102等に表示して使用者に容器40の交換を促すようにしている。本実施例の装置100においては、ユニット200に装着されている各カートリッジ33の交換、及び容器40の交換は、カバー10を開けて装置本体100Aの上面開口部100Bを開放することによりなされる。図1の(b)のように閉じ位置Gに係止されているカバー10の閉鎖解除は、装置本体100Aの前面に配設されているボタン36を図9の(a)の2点鎖線示のように使用者が押すことでなされる。使用者がボタン36をバネ(不図示)に抗して後方に押すと、ボタン36側の係止爪部36aが2点鎖線示のようにカバー10側の係止爪部10bから後方に逃げてラッチ係合が外れる。これによって、カバー10は、バネ35及びバネ部材48の圧縮反力(弾性力)により押し上げられる。カバー10は、軸10aを中心にバネ35とバネ部材48の作動長分(自由長への復元長さ分)に対応する角度だけ装置本体100Aから開き方向へ回動する。即ち、カバー10がバネ35とバネ部材48の弾性力によって自動的に半開き状態になる。図9の(b)と図15の(b)は、カバー10の半開きの状態を示している。ボタン36は、その後使用者が指を離すことで、付勢バネ(不図示)の力(弾性力)により元の位置に復帰した状態となる。この時、係止爪部10bはカバー10の上記の半開き移動により上方に位置しているから、復帰した係止爪部36aとは係合しない(図9の(b))。使用者は半開き状態となっているカバー10の取手部10dに手指を掛けてカバー10を図15の(a)に示すように開放位置Hまで手動操作によって開く。カバー10は開放位置Hまで十分に開かれることで、装置本体側のストッパ部に受け止められて爾後手を離しても開き状態が安定に保持される。或いは、クリック止め機構やキャッチ機構により係止されて爾後手を離しても開き状態が安定に保持される。これにより、装置本体100Aの上面開口部100Bが十分に大きく開放された状態になる。また、ユニット200は、カバー10の閉じ位置Gに対する係止が解除されることで付勢バネ35による付勢力(押圧)が解除される。これにより、ユニット200は、バネ部材48の付勢力により画像形成位置Aから着脱手前位置Cに移動する。カバー10が開けられて開放された開口部100Aには着脱手前位置Cに移動したユニット200が露呈している。使用者は着脱手前位置Cに移動しているユニット200を見て、その後ユニット200を操作する方向を示唆される。つまり、ユニット200に装着されたカートリッジ33が着脱位置方向へと移動(矢印X9方向への移動)しているのを見て、使用者は直感的に次の動作であるユニット200の矢印X9方向への操作を感じることができる為、使用者の操作を補助することができる。また、カートリッジ33Yの把持部38、及びフレーム31の把持部31mが、ユニット200の回動方向(開口部100B方向)に飛び出してくるので、使用者は把持部38、及び把持部31mを認識しやすく、その後の操作を実行しやすい。使用者は把持部38、及び把持部31mのどちらかを把持して、ユニット200を矢印X9方向に回動して、ユニット200を着脱位置Bに位置させる(図14の(b))。尚、バネ部材48を用いない場合(図17)は、画像形成位置Aに位置しているユニット200を、把持部38或は把持部31mを把持して着脱位置Bに移動する。着脱位置Bに位置したユニット200は、前述したように装置本体100A側の規制部46がユニット200側の被規制部31nに係合することで、着脱位置Bに仮固定され、画像形成位置Aの方向への移動を規制された状態となる。この状態において、カートリッジ33及び容器40、或いはカートリッジ33又は容器40を、前述した取り付け作業と逆の方向に取り外す作業を行う。つまり、カートリッジ33及び容器40は、ユニット200が着脱位置Bに位置する際に、ユニット200より着脱可能な構成となっている。容器40は、ユニット200から取り外す動作に連動して、被係止部(ガイド部)31m2が係止部(付勢部材)49より外れることで、ユニット200の外に取り出すことができる。尚、容器40はカートリッジ33とは異なることを示す識別手段を有している。従って、同じユニット200に搭載されたカートリッジ33と容器40であっても、使用者が各々の交換を混同する可能性が無い。識別手段の例であるが、使用者が視覚を通して判別できる手段であれば良く、例えば容器40とカートリッジ33とで異なるラベルを貼っても良い。或は容器40の外観をカートリッジ33と異ならせることで識別しても良い。また容器40を透明な容器として、内部に廃現像剤が収容されていることを簡単に知らせるようにしても良い。またこれらの例を組み合わせることで確実に識別できるようにしても良い。本実施例では複数のカートリッジを有するカラー画像形成装置の例を示したが、単一のカートリッジからなる単色の画像形成装置にも適用可能である。つまりユニット内に、単一のカートリッジと廃現像剤を収容する一つの容器とを着脱可能にしておけばよい。ここで、ユニット200が画像形成位置Aから着脱位置Bへ向かう回動方向X9で最下流側に位置しているカートリッジ33Yに関しては、着脱手前位置Cにおいても着脱作業が行えるようになっている。これを図16の(b)と図19により説明する。前述したように、カートリッジ33Yの装着部32lは、第1装着部32l1と、第2装着部32l2とで分かれている。そして、カートリッジ33Yは、着脱位置Bにおいては第1装着部32l1を用いることによりユニット200に対して着脱可能である(図14の(a)、図18)。また、着脱手前位置C(或は着脱位置B)においては、第1と第2装着部32l1・32l2とを用いることにより、カートリッジ33Yをユニット200に対して着脱可能な構成となっている。即ち、図14の(a)の2点鎖線示のように、カートリッジ33Yを矢印Y3の方向と矢印Y4の方向よりユニット200に対して着脱可能な構成となっている。また、図17のように、バネ部材48を省略した場合には、画像形成位置Aにおいてカートリッジ33Yの着脱作業を行うことができる。具体的には、カートリッジ33Yの装着は、第1と第2装着部32l1・32l2の上側において、カートリッジ33Yの被ガイド部33e1・33e3を第2装着部32lに対応位置させる。また、被ガイド部33e2・33e4を第1装着部32l1に対応位置させる(図19の(a))。そして、カートリッジ33Yを矢印Y3の方向に移動させる。これにより、被ガイド部33e1・33e3が第2装着部32l2の凹部32la内(規制部材36の位置よりも奥側の凹部32la内)に進入する。また、被ガイド部33e2・33e4が規制部材36の位置よりも前側の凹部32la内に進入する(図19の(b))。更にカートリッジ33Yを矢印Y6の装着方向下流側へ移動する。これにより、カートリッジ33Yがユニット200に装着される(図19の(c))。逆に、カートリッジ33Yを着脱手前位置B(或は画像形成位置A)においてユニット200から取り外す際には、第1把持部38を把持してカートリッジ33Yを矢印Y5の装着方向上流側へ移動させる。その後、カートリッジ33Y矢印Y4方向に持ち上げることで、被ガイド部33e1・33e3が第2装着部32l2から外れ、被ガイド部33e2・33e4が第1装着部32l1から外れる。これにより、カートリッジ33Yがユニット200から取り外される。第1装着部32l1と第2装着部32l2はその経路が途中で交差しているので、異なる2方向にカートリッジ33Yの着脱操作が行える。また、ユニット200のサブフレーム31には、カートリッジ33Yの上方に切欠き部31qが設けられているので、上記の様に第2装着部32l2を用いてカートリッジ33Yを上方に取り外すことができる。また、第2装着部32l2を用いてカートリッジ33Yを下方に装着することができる。切欠き部31qは、側板31L、31Rと、天板31Cによって形成される凹形状の部分である。以上のような構成を取ることで、カートリッジ33Yは、ユニット200を着脱位置Bに移動させる操作をしなくとも、着脱作業を行うことができる為、使用者にとってのメリットは大きい。上記のような画像形成装置の構成により、ユニット(画像露光装置)11を退避させることなく、カートリッジ33の交換が可能になる構成を実現できる。これにより、使用者が比較的容易にカートリッジ33の交換を行うことができる。また、転写体34を円柱状のドラムとし、ユニット200をその転写体34の中心軸周りに回転する構成とした。これにより、ユニット200の、画像形成位置Aと着脱位置Bと間の移動において、装置本体100A内の部材を必要以上に退避させる必要が無い。また、ユニット200を装置本体1010A外に引き出さなくても内部のカートリッジ33を交換可能な構成のため、装置100の小型化に寄与する。また、本実施例では転写体として、ドラム32aから記録媒体Sに間接的に転写するための転写体34を例にとって説明した。しかし、直接ドラム32aから記録媒体Sに転写する方式でもよい。この際、転写体34は記録媒体S上にドラム32a上の現像像を直接転写する役目を果たす。また、本実施例では、交換を行うカートリッジが分離型のプロセスカートリッジにおける現像カートリッジ33である構成を示した。交換を行うカートリッジをユニット32とカートリッジ33を一体として交換する一体型のプロセスカートリッジとする構成も可である。上記実施例1の装置100の構成をまとめると次のとおりである。記録媒体Sにカラー画像を形成するカラー電子写真画像形成装置100である。現像剤を収容する複数のカートリッジ33(Y・M・C・K)を有する。また、画像形成ユニット200を有する。ユニット200は、電子写真感光体ドラム32aに形成された現像剤画像を記録媒体Sに転写するための転写体34と、カートリッジ33を装着する為のカートリッジ装着部32lと、を有する。ユニット200は、カートリッジ33を装着した状態で、装置100の装置本体100Aに対して、画像形成を行う画像形成位置Aと、位置Aから移動したカートリッジを着脱可能な着脱位置Bと、の間を移動可能である。ドラム32aの表面に残留する現像剤を除去する清掃部材32cを有する。また、清掃部材32cによって除去された現像剤を収容し、ユニット200に取り付けられる廃現像剤容器40を有する。容器40は、ユニット200が位置Bに位置する際に、ユニット200より着脱可能である。清掃部材32cによって除去された現像剤を、ドラム32aの軸線方向に搬送する搬送部材32eを有し、容器40は、搬送部材32eの搬送方向下流側に設けられている。ドラム32aと、清掃部材32cと、搬送部材32eは、感光体ユニット32dの内部に収容され、ユニット32dは、ユニット200に取り付けられている。容器40の着脱方向は、カートリッジ33の着脱
方向と同一方向である。容器40は、ユニット200に着脱する為の把持部42aを有する。ユニット200は、容器40をユニット200に着脱する為のガイド部31m(1〜3)を有し、容器40は、ガイド部31m(1〜3)にガイドされる被ガイド部41(d・e・f)を有する。ガイド部31m(1〜3)は、ユニット200の外表面に設けられている。搬送部材32eの一端には、搬送部材に駆動を伝える駆動伝達部32iを有し、容器40は、ドラム32aの軸線方向で、駆動伝達部32iが設けられている側とは反対側に設けられている。ユニット200は、位置Aと位置Bとの間を回動可能である。
【0023】
[実施例2]:次に、本発明の第2の実施例について説明する。本実施例が先の実施例1と大きく異なる点を説明する。実施例1では、ドラム32aの表面上に残留する現像剤を収容する廃現像剤容器40について説明した。本実施例では、転写体上に残留する現像剤を直接回収し、収容する廃現像剤容器に関して説明する。
【0024】
(画像形成装置の全体構成)図20の(a)は本実施例の画像形成装置300の縦断左側面図、(b)はカートリッジQ及び廃現像剤容器340の着脱要領の説明図である。装置300は実施例1の画像形成装置と同様に、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。装置300は装置本体300Aの内部に、前後方向に水平方向に並設した4個の電子写真感光体ドラム301を備えている。各ドラム301の周囲には、矢印の回転方向に従って順に、ドラム301の表面を均一に帯電する帯電手段(帯電ローラ)302、画像情報に基づいてレーザービームを照射しドラム301に静電潜像を形成するスキャナユニット303が配設されている。更には、前記静電潜像を現像剤であるトナーを用いて現像する現像ローラ304、ドラム301上のトナー画像(現像剤画像)を記録媒体Sに転写させる為に、ドラム301に対向する中間転写体(転写体)305が配設されている。そして、転写後のドラム301表面に残った現像剤を除去するクリーニング手段306が配設されている。ここで、ドラム301、帯電手段302、現像ローラ304、クリーニング手段306は、一体でカートリッジ(プロセスカートリッジ)Q(Y・M・C・K)を形成している。カートリッジQの説明に関しては、第1のカートリッジQYを代表して説明する。カートリッジQYは、イエロー(Y)色の現像剤が収納されていて、ドラム301の面にY色現像剤画像を形成する。第2のカートリッジQMは、マゼンタ(M)色の現像剤が収納されていて、ドラム301の面にM色現像剤画像を形成する。第3のカートリッジQCは、シアン(C)色の現像剤が収納されていて、ドラム301の面にC色現像剤画像を形成する。第4のカートリッジQKは、ブラック(K)色の現像剤を収納されていて、ドラム301の面にK色現像剤画像を形成する。また、第1のカートリッジQYと隣接する箇所には、転写体305上に付着した残留トナーを清掃する為の清掃部材341と、清掃部材341が除去した廃現像剤を収容する廃現像剤容器340が設けられている。ここで、各カートリッジQは、使用者の使用によりトナーが消費され寿命となった際には、カートリッジ全体を交換することができるようになっている。また、容器340に関しても、内部に規定量以上の廃現像剤が収容された際には、容器340を交換することができる。更に容器340はカートリッジQとは異なることを示す識別手段を有している。従って、同じ支持部材345に搭載されたカートリッジQと容器340であっても、使用者が各々の交換を混同する可能性が無い。ここで識別手段の例であるが、使用者が視覚を通して判別できる手段であれば良く、例えば容器340とカートリッジQとで異なるラベルを貼っても良い。或は容器340の大きさや外観をカートリッジQと異ならせることで識別しても良い。また容器340を透明な容器として、内部に廃現像剤が収容されていることを簡単に知らせるようにしても良い。またこれらの例を組み合わせることで確実に識別できるようにしても良い。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。各カートリッジQのドラム301が図20の(a)において矢印の反時計方向に所定の制御速度で回転駆動される。ローラ302はドラム301に対して従動して回転する。また、転写体305も矢印の時計方向(ドラム301の回転に順方向)で、ドラム301の速度に対応した速度で回転駆動される。転写体305は可撓性を有する誘電体性のエンドレスベルトであり、駆動ローラ305aと、二次転写対向ローラ305bと、テンションローラ305cとの間に懸回張設されている。また、現像ローラ304と供給ローラ307がそれぞれ所定の制御速度で回転駆動される。ユニット303も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジQにおいてそれぞれ所定の制御タイミングでローラ302に対して所定の帯電バイアスが印加される。これにより、ドラム301の表面がローラ302によって所定の極性・電位に一様に帯電される。ユニット303は各カートリッジQのドラム301の表面をY・M・C・Kの各色の画像信号に応じて変調されたレーザー光L(LY、LM、LC、LK)で走査露光する。これにより、各カートリッジQのドラム301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。そして、各カートリッジQにおいて、ドラム301の表面に形成された静電潜像がローラ304により現像剤画像として現像される。各カートリッジQにおいて、ローラ304には所定の制御タイミングで所定の現像バイアスが印加される。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QYのドラム301にはフルカラー画像のY色成分に対応するY色現像剤画像が形成される。そして、その現像剤画像が、ドラム301と転写体305との当接部である一次転写ニップ部において、転写体305上に一次転写される。309は一次転写ローラであり、転写体305を挟んでドラム301に圧接している。これにより、一次転写ニップ部が形成されている。以下同様に、カートリッジQMにおいてはY色現像剤画像が、カートリッジQCにおいてはC色現像剤画像が、カートリッジQKにおいてはK色現像剤画像が、ドラム301を介して転写体305上に一次転写される。かくして、転写体305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画像が合成形成される。なお、転写体305上に順次に重畳転写する現像剤画像の色順は上記の順序に限られるものではない。各カートリッジQにおいて、転写体305に対する現像剤画像の一次転写後のドラム面に残留した転写残現像剤はブレード(クリーニング手段)306により除去されてクリーニング容器308に送られる。一方、所定の制御タイミングで給送ローラ320が駆動される。これにより、給送カセット319内に積載収納されているシート状の記録媒体Sが給送される。そして、その記録媒体Sがレジストローラ対318により所定の制御タイミングで、転写体305と二次転写ローラ322との当接部である二次転写ニップ部に導入される。二次転写ローラ322には現像剤の帯電極性とは逆極性で所定電位の二次転写バイアスが所定の制御タイミングで印加される。これにより、記録媒体Sが二次転写ニップ部を挟持搬送されていく過程で転写体305上の4色重畳の現像剤画像が記録媒体Sの面に順次に二次転写される。二次転写ニップ部を通過した記録媒体Sは転写体305の面から分離されて定着装置323へ導入され、定着ニップ部で加熱・加圧される。これにより、各色の現像剤画像の混色及び記録媒体Sへの定着がなされる。そして、記録媒体Sは定着装置323を出て、フルカラー画像形成物として排出ローラ対324により排出トレイ310上に排出される。ここで、ローラ322は、本実施例においては、シフト機構(不図示)により、転写体305に当接して二次転写ニップ部を形成する第1位置と、中間転写体305から非接触に離れた第2位置とに移動可能である。そして、ローラ322は装置300の画像形成動作時には第1位置に移動され、非画像形成時には第2位置に移動される。ローラ322を転写体305に対して常時当接させる構成にすることもできる。記録媒体Sが転写体305の表面から分離した後に、転写体305の表面に残留した二次転写残トナーは、清掃部材341としてのクリーニングローラ342の表面に静電的に付着する。そして、その付着したトナーがローラ342に当接するクリーニングブレード343により掻き取られ、容器340内に収容される。ここで、クリーニングローラ342とクリーニングブレード343を合わせて清掃部材341とする。尚、クリーニングローラ342を設けずに、直接クリーニングブレード343を転写体305の表面に当接させて掻き取ってもよい。本実施例の装置100において、カートリッジQ及び容器340の交換は、カートリッジQ及び容器340を引き出し式の枠型部材である支持部材345に乗せて、フロントアクセスにより交換することができる。支持部材345は、カートリッジQ(Y・M・C・K)を一方向に複数配列して支持している。容器340は前記一方向においてカートリッジQと隣接して配列されている。カートリッジQ及び容器340を装置本体300Aに対して着脱するに当たっては、図20の(b)のように、支持部材345を装置本体300Aの外側の着脱位置Bに引き出す。着脱位置BはカートリッジQ及び容器340を取り外し可能な位置である。位置Bに引き出した状態の支持部材345のカートリッジ装着部345c及び容器装着部345dに対してカートリッジQ及び容器340を着脱する。そして、カートリッジQ及び容器340を装着した支持部材345を、図20の(a)のように、装置本体300A内の位置Aに押し込む。これによって、カートリッジQ及び容器340を装置本体100A内で画像形成を行う画像形成位置に移動させて、カートリッジQ及び容器340を装置本体100A内に装着することができる。したがって、装置本体100Aに対するカートリッジQ及び容器340の着脱操作性を向上させることが出来た。装置本体300Aの前側には前面開口部300Bが設けられている。この開口部300Bは、装置本体300Aの内側へカートリッジQ及び容器340を押し込む、又は、装置本体300AからカートリッジQ及び容器340を引き出す際に、カートリッジ及び容器340を支持させた支持部材345が通過する開口部である。装置本体300Aの前側には、回動可能なドア330が配設されている。ドア330は、開口部300Bを閉じる閉鎖位置と開口部300Bを開放する開放位置とを取り得る開閉部材である。本実施例においては、ドア330は、ドアの下側に位置するヒンジ部330aを中心に装置本体300Aに対して開閉回動可能である。即ち、ドア330は、ヒンジ部330aを中心に立て起こすように回動して開口部300Bを図20の(a)に示すように閉じ状態にすることができる。また、ヒンジ部330aを中心に装置本体300Aの前側に倒すように回動して開口部300Bを図20の(b)に示すように開き状態にすることができる。即ち、支持部材345は、複数のカートリッジQ及び容器340を取り外し可能に支持して、装置本体300Aの内側に位置する位置Aと、位置Aから装置本体300Aの外側へ引き出された位置Bと、の間を移動可能である。支持部材345は、ドア330が開かれた状態において、開口部300Bを通過して前後方向にガイド手段にガイドされて移動する。ガイド手段は、本実施例においては、装置本体300Aの左右側壁の内側に対向して前後方向に略水平に設けられたガイド溝部300Cと、支持部材345の左右側に設けられていて、前記ガイド溝部300Cに嵌ってスライド可能な被ガイド部345aである。即ち、支持部材345は、装置本体300Aに対して、実質的に水平方向である矢印D1方向(押し込み方向:後方向)とその逆のD2方向(引き出し方向:前方向)とに移動可能に設けられている。そして、各カートリッジQ及び容器340は、その長手方向が支持部材345の移動方向(矢印D1,D2と同方向)に隣接した状態で配列されてそれぞれ支持部材345の対応する装着部345c・345dに装着されて支持されている。カートリッジQの長手方向はドラム301の軸線方向であり、容器340の長手方向はローラ304の軸線方向である。即ち、支持部材345は、複数のカートリッジQ(Y・M・C・K)及び容器340を一方向に隣接して配列した状態で支持している。支持部材345は、複数のカートリッジQ及び容器340をその長手方向がD1方向(D2方向)と交差する方向(略直交方向)に配列した状態で支持している。従って、使用者は容器340の交換をカートリッジQの交換と同様の方法により行うことが可能となり、ユーザビリティ性に優れている。そして、支持部材345は、ドア330が開かれている状態において、カートリッジQ及び容器340を装置本体300Aの内側の画像形成位置Aと、着脱位置Bと、の間を移動可能である。位置Bは、支持部
材345が位置Aから引き出されて各カートリッジQ及び容器340を着脱できる位置である。位置Aは支持部材345が各カートリッジQおよび容器340を支持し、装置本体300Aの内側において、ドラム301に静電潜像を形成できる位置である。即ち、各カートリッジQが装置本体300Aに対する装着位置に位置している。そして、各ドラム301が転写体305に接触しており、ドラム301から転写体305に現像剤画像の転写が可能な状態である。位置Aにおいて、各カートリッジQは、押圧部材に押されて所定の位置決め部(不図示)に固定された状態にされている。この状態で、各カートリッジQの有する駆動入力部(不図示)に対して装置本体300Aに設けられた駆動出力部(不図示)が結合している。また、各カートリッジQの電気接点(不図示)に対して装置本体側の給電系統(不図示)が導通している。また、容器340のクリーニングローラ342が転写体305に接触しており、転写体305からの二次転写残トナーの捕集が可能な状態である。ドア330が開かれると、装置本体300Aの開口部300Bが開放される。そして、開口部300Bに支持部材345の前枠の前面に配設された把手部345bが露呈する。また、ドア330の開き回動動作に連動する連動機構(不図示)により、転写体305の駆動ローラ305a側が転写対向ローラ305bの回転中心軸線を中心に所定の位置まで下降する。これにより、各カートリッジQのドラム301及び容器340のクリーニングローラ342の下面から転写体305が離隔する。即ち、ドラム301及びローラ342に対する転写体305の接触が解除される。また、各カートリッジQ及び容器340の駆動入力部に対する装置本体側の駆動出力部の結合が解除される(駆動解除)。また、各カートリッジQを位置決め固定している押圧部材の押圧が解除される(押圧解除)。また、各カートリッジQの電気接点に対する装置本体側の給電系統の導通が解除される(給電解除)。また、支持部材345の装置本体300Aに対する位置決め固定手段による位置決め固定が解除される。そこで、使用者は、把手部345bをつかんで支持部材345を装置本体300Aに対して引き出し方向D2である前方向に水平にスライド移動させる。そして、支持部材345を開口部300Bから装置本体300Aの外側の位置Bまで十分に引き出す。即ち、支持部材345を装置本体300A内から外側へ最大限に突出させた所定の位置Bまで十分に引き出す。支持部材345は所定の位置Bまで十分に引き出されると、ストッパ部材(不図示)によりそれ以上の引き出し移動が阻止される。この支持部材345の引出し移動時には、各カートリッジQのドラム301及び容器340のローラ342と転写体305とが離隔している。したがって、両者間での擦れは生じない。支持部材345は個々のカートリッジQ及び容器340をそれぞれ上方に取り出し可能であり、及び、それぞれ下方に向かって移動させることによって支持する構成である。そこで、使用者が、交換すべき使用済みのカートリッジQを支持部材345から持ち上げて外す(図20の(b)の上向き矢印C2)。そして、新しいカートリッジQを、支持部材345に対して、その上方から実質的に重力方向である下向きに落とし込む(下向き矢印C2)。これによって、カートリッジQは支持部材345に支持される。支持部材345が位置Bに位置する状態で、容器340もまた支持部材345より矢印C1・C2方向に着脱できるようになっている。即ち、カートリッジQ及び容器340は実質的に重力方向である矢印C1・C2方向を装置本体300Aへの着脱方向として、支持部材345に着脱される。支持部材345に対するカートリッジQや容器340の交換作業を終えたら、使用者は支持部材345を装置本体300Aに対して引き出し方向D2とは逆の押し込み方向D1である後方向に水平にスライド移動させる。そして、位置Bから装置本体300Aの内側へ十分に押し込み移動させる。支持部材345は内側へ十分に押し込まれると、ストッパ部材(不図示)によりそれ以上の押し込み移動が阻止される。この支持部材345の押し込み移動時には、各カートリッジQのドラム301及び容器340のクリーニングローラ342と転写体305とが離隔しているので両者間での擦れは生じない。支持部材345を内側へ十分に押し込んだら、ドア330を閉じる。ドア330の閉じ動作により、装置本体300Aの開口部300B及び開口部300Bが閉鎖される。また、ドア330の閉じ動作に連動する連動機構により、支持部材345が装置本体300Aに対して位置決め固定手段にて位置決め固定される。また、各カートリッジQは、押圧部材(不図示)に押されて所定の位置決め部に固定された状態になる。また、各カートリッジQ及び容器340の駆動入力部に対して装置本体側の駆動出力部が結合する。また、各カートリッジQの電気接点に対して装置本体側の給電系統が導通する。そして、転写体305のローラ305a側がローラ305bの回転中心軸線を中心にして所定の位置まで上昇する。これにより、各カートリッジQのドラム301及び容器340のローラ342の下面に対して転写体305が接触した状態になる。この状態において、装置300は画像形成動作が可能な状態となる。上記のように、複数のカートリッジQ及び容器340は支持部材345に支持された状態で、支持部材345と共に装置本体300A内へ進入する。従って、使用者は、支持部材345を装置本体300A内の内側に進入させ、ドア330を閉じる。これにより、複数のカートリッジQ及び容器340を装置本体300Aに対して確実に装着できる。このため、各カートリッジQや容器340を個別に使用者が装置本体300A内へ装着する構成と比較して、着脱操作性が向上する。容器340は、位置Aにおいて、押圧部材(不図示)により、転写体305の方向へ押圧されている。従って、清掃部材341は確実に転写体305上の廃現像剤を回収できる。一方、ドア310を開けるのに連動し、前記押圧部材の押圧が解除され、容器340は支持部材345と共に、位置Bへ移動できるようになる。ここで、容器340は、離間機構(不図示)により転写体305に当接して清掃を行う清掃位置と、転写体305から離れていて清掃を行わない離間位置と、の間を移動可能である。そして、容器340は、転写体305上の廃現像剤を清掃する際には清掃位置に移動され、清掃しない際には離間位置に移動される。一方、容器340を転写体305に対して常時当接させる構成にすることもできる。また容器全体ではなく、清掃部材341のみを上記清掃位置と離間位置間で移動できる構成でも良い。以上のように容器340を支持部材345に着脱できるようにしたことで、使用者はカートリッジQの交換と、容器340の交換とを同一の方法により行うことが可能となり、ユーザビリティ性に優れている。また、容器340の着脱方向と、カートリッジQの着脱方向とを同一方向に設定しているので、使用者は両者の操作を容易に行うことができる。ここで、同一方向とは、支持部材345の位置を変えなくとも、容器340とカートリッジQの着脱が行えれば良く、多少方向がずれていても構わない。また、容器340を支持部材345の位置Aから位置Bへ向かう方向(矢印D2方向)で最上流側に配置した。一般に容器340はカートリッジQに比べ交換頻度が低い。従って、最も交換頻度の低い容器340を装置本体300A側に配置することで、使用者は交換頻度の高いカートリッジQの交換がやり易い。つまり、支持部材345をそれほど手前側に引き出さなくとも、カートリッジQの交換が行えるので、ユーザビリティ性に優れている。本実施例では、転写体305として、ドラム301上の現像像を一次転写し、記録媒体Sに対して二次転写部で再転写する方式に関して説明した。しかし、記録媒体Sの表面に直接ドラム上の現像像を転写する転写体であってもよい。尚、前記略水平とは、装置300の設置面Fに対して略水平である。但し、支持部材345は、設置面Fに対して直線的に水平移動するのに限定されずに、例えば、設置面Fに対して直線的に斜め上方或いは斜め下方に移動するようにしても良い。本実施例では複数のカートリッジを有するカラー画像形成装置の例を示したが、実施例1と同様に単一のカートリッジからなる単色の画像形成装置にも適用可能である。上記実施例2の装置300の構成をまとめると次のとおりである。記録媒体Sにカラー画像を形成するカラー電子写真画像形成装置300である。現像剤を収容する複数のカートリッジQ(Y・M・C・K)を有する。また、電子写真感光体ドラム301と対向し、ドラム301に形成された現像剤画像を記録媒体Sに転写するための転写体305を有する。また、カートリッジQを装着した状態で、装置300の装置本体300Aに対して、画像形成を行う位置Aと、位置Aから移動した、カートリッジを取外し可能な位置Bと、の間を移動可能な支持部材345を有する。また、支持部材345に取り付けられる廃現像剤容器340であって、転写体305の表面に残留する現像剤を除去する清掃部材341を有し、清掃部材341によって除去された現像剤を収容する容器340を有する。そして、容器340は、支持部材345が位置Bに位置する際に、支持部材345より着脱可能である。
【符号の説明】
【0025】
100,300:カラー電子写真画像形成装置、100A,300A:装置本体、200:画像形成ユニット、345:支持部材、S:記録媒体、32a,301:電子写真感光体ドラム、32l:カートリッジ装着部、32c,341:清掃部材、32d:感光体ユニット、32e:搬送部材、32i:駆動伝達部、33(Y・M・C・K),Q(Y・M・C・K):カートリッジ、34,305:転写体、40,340:廃現像剤容器、42a:把持部、31m(1〜3):ガイド部、41d,41e,41f:被ガイド部、A:画像形成位置、B:カートリッジ着脱位置
【技術分野】
【0001】
本発明は、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電子写真画像形成装置に関する。電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置と記す)とは、電子写真画像形成プロセスを用いて、記録媒体に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、例えば、複写機、プリンタ(例えばレーザビームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。また、記録媒体とは、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、OHTシート等が含まれる。また、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、画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着された状態で、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(以下、ドラムと記す)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されるものである。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されるものも含まれる。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、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されるものも含まれる。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。即ち、現像手段をプロセスカートリッジとは別の現像ユニットに設けて、この現像ユニットと対になって画像を形成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。プロセス手段は、ドラムに作用するものである。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)を収容しており、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、ドラムは装置本体或いはカートリッジ支持部材に取り付けられている。或いは、ドラムは、前記の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、前記の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、ドラムが装置本体或いはカートリッジ支持部材に固定して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。前述したとおり、従来、電子写真画像形成プロセスを用いて、記録媒体に画像を形成する画像形成装置が知られている。この画像形成装置においては、前述したプロセスカートリッジ方式が知られている。或いは、ドラムとは別体で、前述した現像ユニットのみで構成される現像カートリッジ方式が知られている。前述したプロセスカートリッジ方式、現像カートリッジ方式を含めてカートリッジ方式とする。前述したプロセスカートリッジ及び現像カートリッジは、静電潜像を現像するのに用いられる現像剤を収容する現像剤収容部を有している。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、カラー画像形成可能な画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、複数のカートリッジを搭載した引き出し部材としてのカートリッジトレイを、各カートリッジが隣接する隣接方向と同方向に引き出すことによって、カートリッジの交換作業を容易に行うことができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−184901号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の画像形成装置は、現像剤を収容する現像器が引き出し状の部材内に装着されている。現像器内の現像剤がなくなった際には、引き出し状部材を引き出すことで現像器の交換を行う。更に、搬送ベルト上に残留する廃現像剤等を掻き取り収容するクリーニング器が、前述の引き出し状部材とは別にベルトホルダと呼ばれる同じく引き出し状の部材に装着されている。クリーニング器が廃現像剤で一杯になった際には、ベルトホルダを引き出した上で、新品のクリーニング器と交換する。使用者は、これら現像器、及びクリーニング器等の比較的に交換頻度の高い部材に関し、別々のユニット(引き出し状部材とベルトホルダ)を操作することで交換する必要がある。本発明の目的は、現像剤を収容するカートリッジと、廃現像剤を収容する廃現像剤容器の交換作業を向上させた電子写真画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の目的を達成するための本発明に係る電子写真画像形成装置の代表的な構成は、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、現像剤を収容するカートリッジと、電子写真感光体ドラムに形成された現像剤画像を前記記録媒体に転写するための転写体と、前記カートリッジを装着する為のカートリッジ装着部と、を有し、前記カートリッジを装着した状態で、電子写真画像形成装置の装置本体に対して、画像形成を行う画像形成位置と、前記画像形成位置から移動した前記カートリッジを着脱可能な着脱位置と、の間を移動可能な画像形成ユニットと、前記電子写真感光体ドラムの表面に残留する現像剤を除去する清掃部材と、前記清掃部材によって除去された現像剤を収容し、前記画像形成ユニットに取り付けられる廃現像剤容器と、を有し、前記廃現像剤容器は、前記画像形成ユニットが前記着脱位置に位置する際に、前記画像形成ユニットより着脱可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、現像剤を収容するカートリッジと、廃現像剤を収容する廃現像剤容器の交換作業を向上させた電子写真画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】(a)は実施例1の画像形成装置の外観斜視図、(b)はその画像形成装置の縦断左側面図。
【図2】図1の(b)の画像形成ユニット部分の拡大図
【図3】(a)は1つの感光体ユニットの左側斜視図、(b)は(a)のそのユニットから、ドラム、帯電ローラ、クリーニングブレードを取り外した感光体ケースの斜視図
【図4】(a)は図3の(b)の感光体ケースの右側斜視図、(b)は感光体ケースの除去現像剤排出部の拡大縦断面図
【図5】(a)は1つのカートリッジの右側斜視図、(b)は左側斜視図
【図6】(a)は画像形成ユニットの左側斜視図、(b)は右側斜視図
【図7】(a)はメンテナンスカバーを開いた状態の装置本体の左側斜視図、(b)は右側斜視図
【図8】装置本体側の規制部と画像形成ユニット側の被規制部の説明図
【図9】メンテナンスボタンの説明図
【図10】装置本体に対する画像形成ユニットの装着要領の説明図
【図11】(a)は装置本体に対する画像形成ユニットの装着要領の説明図、(b)は廃現像剤容器の右側斜視図
【図12】(a)は廃現像剤容器の左側斜視図、(b)は図11の(b)の切断線(12)−(12)に沿う断面図
【図13】画像形成ユニットに対する廃現像剤容器の着脱要領の説明図
【図14】画像形成ユニットに対するカートリッジの着脱要領の説明図
【図15】画像形成ユニットに対するカートリッジの着脱要領の説明図
【図16】画像形成ユニットに対するカートリッジの着脱要領の説明図
【図17】画像形成ユニットに対するカートリッジの着脱要領の説明図
【図18】画像形成ユニットに対するカートリッジの着脱要領の説明図
【図19】画像形成ユニットに対するカートリッジの着脱要領の説明図
【図20】(a)は実施例2の画像形成装置の縦断左側面図、(b)はカートリッジ及び廃現像剤容器の着脱要領の説明図
【図21】(a)は容器をユニットに装着した状態を示す斜視図、(b)は容器をユニットから取り出した状態を示す斜視図
【図22】受入側開口と投入側開口が係合した状態を示す図(断面図)であり、(a)は全体図、(b)は詳細図
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特定的な記載がないかぎりは、この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。
【0009】
[実施例1]:《電子写真画像形成装置例の全体的な概略構成》図1の(a)は本実施例における電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置或いは装置と称する)100の外観斜視図である。(b)は装置100の縦断左側面図である。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る。即ち、装置100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400から制御回路部300へ入力する電気的画像信号に基づいて記録媒体(用紙)Sにフルカラーの画像を形成する。以下の説明において、装置100に関して、前側(正面側)とは、記録媒体Sを積載して収納する給送カセット19を装置本体100Aの内側から外側へ引き出す側である。後側とは、それとは反対側である。上側とは、メンテナンスカバー10を開放する側である。前後方向とは、装置100を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。長手方向とは電子写真感光体ドラム又は現像ローラの軸線方向である。装置本体100Aとは、カートリッジ33(Y・M・C・K)、及び画像形成ユニット200を除いた画像形成装置部分である。本実施例の装置100は右側が駆動側であり、左側が非駆動側である。装置100は載置台・机・床等のほぼ水平な設置面Fに載置されている。装置本体100A内の中央部には、ユニット200が配設されている。図2は図1の(b)におけるユニット200部分の拡大図である。ユニット200は、複数個のカートリッジ、本実施例では第1から第4の4つの現像カートリッジ33(Y・M・C・K)を取り外し可能に装着するカートリッジ装着部(装着ガイド)32lと単一の中間転写体(転写体)34を有する。本実施例においては、各カートリッジ33がそれぞれ対応する電子写真感光体ドラム32aと帯電ローラ32bとクリーニングブレード32cと共に感光体ユニット32(Y・M・C・K)としてユニット200に取り付けられている。ローラ32bとブレード32cはプロセス手段である。装置100は複数個のカートリッジ33を装置本体100A(ユニット200)に取り外し可能に装着して、記録媒体Sにカラー画像を形成する。ユニット200のより詳しい構成については後述する。本実施例において、各カートリッジ33は、収容された現像剤(トナー)の色が異なる以外は、互いに同様の構成である。但し、これに限定されるものではない。例えば、黒色の現像剤を収納しているカートリッジ33Kは、他の色の現像剤を収納しているカートリッジ33よりも現像剤収納部33cの容量を大きくしても良い。また、本実施例では、カートリッジとして現像カートリッジを例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施例ではユニット200に取り付けられているドラム32a、ローラ32b、及び、ブレード32cを、カートリッジ33に取り付けても良い。このように構成した場合には、カートリッジは、現像カートリッジではなくプロセスカートリッジと称する。なぜならば、ドラム32aとプロセス手段としてのローラ32b、ローラ33b、及び、ブレード32cを一体的にカートリッジ化して、装置本体100Aに取り外し可能に装着されるからである。
【0010】
(感光体ユニット)各ユニット32(Y・M・C・K)は、ユニット200のサブフレーム31に固定される。各ユニット32は、ドラム32aを有する。また、ドラム32aに作用するプロセス手段としての、ローラ32bと、ドラム32aの表面残った現像剤を除去するブレード32cを有する。また、ブレード32cによって除去された現像剤をドラム32aの軸線方向に搬送する搬送スクリュー(搬送部材)32eを有する。そして、ドラム32a、ローラ32b、ブレード32c及びスクリュー32eはケース32dに対して所定の配置関係で組み付けられている。図3の(a)は、ユニット32Mについて、それを左側から見た斜視図である。(b)は(a)のユニット32Mから、ドラム32a、ローラ32b、ブレード32cを取り外した感光体ケース32dの斜視図である。図4の(a)は図3の(b)のケース32dを右側から見た斜視図、(b)はケース32dの除去現像剤排出部32fの拡大縦断面図である。他のユニット32Y・32C・32Kに関しては、ほぼ同構成のため、ユニット32の説明にはユニット32Mを例にとって説明する。ケース32dの右端側と左端側にはそれぞれ貫通穴で構成される軸受部32d1・32d2があり、ドラム32aを回転可能に支持している。また、軸受部32d1・32d2の内側には、ドラム32aと当接する端部シール部材32k1・32k2と、ドラム32aの軸線方向に延びるシート状のシール部材32hが設けられている。シール部材32k1・32k2・32hの各々がドラム32aの表面に当接し、ケース32d内の現像剤が外部に漏れ出るのを防止している。ケース32dの内部には、長手方向に渡ってスクリュー32eが設けられている。スクリュー32eの右端側には搬送ギア32iが設けられ、アイドラギア32jを介してドラム32aの右端側に設けられたドラムギア32a1より駆動力を受ける。スクリュー32eはその回転動作によって、ケース32d内の除去現像剤を矢印X7の方向(左方向)に搬送するように構成されている。スクリュー32eによって搬送された除去現像剤は、スクリュー32eの左端側にある排出部32fに運ばれる。排出部32fはケース32dの左端側から外側に突出した形状を有している。スクリュー32eによって搬送された除去現像剤は排出部32fに設けられた投入側開口32g1を介して外部に排出される。投入側開口32g1は回動可能なシャッタ32gが設けられている。シャッタ32gは回動されることで、投入側開口32g1を開放した開放位置と、開口32g1を閉ざした閉じ位置との間を移動する。シャッタ32gは後述する廃現像剤容器40(図12、図13)のユニット200に対する装着動作によって開放位置に移動する。これにより、ケース32d内の除去現像剤を容器40内に排出することが可能になる。容器40が装着されていない時には、シャッタ32gはバネ(不図示)により閉じ位置に付勢されているので、外部に現像剤がもれることは無い。各ユニット32の右端側と左端側には、それぞれ、ドラム32aの軸線と直交する方向に延びた、カートリッジ33を装着する為の装着部32lがある。装着部32lの一部には、カートリッジ33の被ガイド部(被規制部)33e1・33e3(図5)を受け入れる為の凹部32laが設けられている。また、凹部32laに隣接し、カートリッジ33の位置を規制するための規制部材36、及びこれを付勢する付勢部材37が設けられている。以上、各ユニット32に、除去した現像剤を外部に搬送するスクリュー32eを設けたことで、内部に除去現像剤を収容するスペースを必要としないので、ユニット32の小型化を達成できる。本実施例では、ユニット32をユニット200に固定する例に関して説明した。従って、ドラム32a等が消耗した場合には、ユニット200ごと交換する。しかし、ユニット32をユニット200に着脱可能な構成とし、ユニット32のみを交換できるようにしても良い。
【0011】
(カートリッジ)図2に示すように、各カートリッジ33(Y・M・C・K)は、ケース33aと、ドラム32aに現像剤を供給する、即ちドラム32aに形成された静電潜像を現像剤画像として現像するため現像ローラ33bを有する。また、カートリッジ33は、静電潜像の現像に用いられる現像剤を収納する現像剤収納部33cと、ローラ33bに現像剤収納部33cの現像剤を供給する供給ローラ33dを有する。また、収納部33cには内部の現像剤をローラ33dに搬送する為の搬送部材33fが設けられている。第1のカートリッジ33Yは、収納部33cにイエロー(Y)色の現像剤が収納されていて、対応するドラム32aの面にY色現像剤画像を形成する。第2のカートリッジ33Mは、収納部33cにマゼンタ(M)色の現像剤が収納されていて、対応するドラム32aの面にM色現像剤画像を形成する。第3のカートリッジ33Cは、収納部33cにシアン(C)色の現像剤が収納されていて、対応するドラム32aの面にC色現像剤画像を形成する。第4のカートリッジ33Kは、収納部33cにブラック(K)色の現像剤を収納されていて、対応するドラム32aの面にK色現像剤画像を形成する。図5の(a)はカートリッジ33Yについてそれを右側から見た斜視図、(b)は左側から見た斜視図である。各カートリッジ33の説明を、このカートリッジ33Yを例にとって説明する。カートリッジ33Yはユニット200の装着部32lに対して矢印X10の方向に装着される。また、カートリッジ33Yは矢印X10とは逆の矢印X11の方向にユニット200の装着部32lから取り外される。カートリッジ33Yは装着方向の先端側にローラ33bを有する。ローラ33bの右端側にはギア50が設けられていて、ドラムギア32a1より駆動力を受け、ローラ33bを回転させる。ギア50は更にギア列(不図示)を介して、ローラ33d、搬送部材33eに駆動を伝えている。カートリッジ33Yの右端側と左端側には、それぞれ、カートリッジ33Yがユニット200に装着される際にユニット200にガイドされるための被ガイド部33e1・33e2、33e3・33e4が設けられている。被ガイド部33e1と33e3は、それぞれ、円柱形状であり、カートリッジ33Yの右端側の外側と左端側の外側に突出している。被ガイド部33e2と33e4は、それぞれ、略直方体形状であり、カートリッジ33Yの右端側の外側と左端側の外側に突出していて、カートリッジ33の長手方向と直交する方向に延びている。被ガイド部33e1と33e3は、それぞれ、被ガイド部33e2と33e4よりもカートリッジ33Yの装着方向X10の下流側に位置している。また、カートリッジ33Yのローラ33b側とは反対側には、ケース33aの底板を凹ませた、カートリッジ33Yを把持する為の第1把持部39(図2参照)が設けられている。また、カートリッジ33Yの上部にはカートリッジ33Yを把持する為の第2把持部38が設けられている。使用者は把持部39と把持部38の平面部38aを把持することでユニット200に対するカートリッジ33Yの着脱を行うことができる。また、使用者は把持部38を持つことでユニット200に対するカートリッジ33Yの着脱を行うことができる。以上のようにカートリッジ33Yは第1把持部39と第2把持部38を有している。また、他のカートリッジPM・PC・PKに関しては、第1把持部39のみ有している。他のカートリッジPM・PC・PKは把持部39とケース33aの上面部を把持することでユニット200に対する着脱を行うことができる。転写体34は、本実施例においては、回転中心34aの軸線を左右方向にし、その軸線を中心にして回転可能に水平に配設された円柱状(円筒形状)のドラムである。各カートリッジ33は、転写体34の前面側において、装置本体100Aの設置面Fに対してほぼ水平の姿勢で、かつ上から下に順に垂直方向に隣接して並べられて配列されている。本実施例の画像形成装置においては、カートリッジ33Yが最上段であり、カートリッジ33Mがその下に位置している。カートリッジ33Cが更にその下に位置している。そして、カートリッジ33Kが最下段である。各カートリッジ33のローラ33bは、接触現像方式として、ドラム32aに対して当接していてもよいし、非接触現像方式として、ドラム32aに対して所定の僅少な間隙(一定距離)を存して離間していても良い。
【0012】
(スキャナユニット)図1を参照して、各カートリッジ33の前面側(前方部)には、画像露光装置としてのレーザースキャナユニット11が配設されている。このユニット11は、装置本体100A内において、装置本体の骨格となるメインフレーム110の前側フレーム110aと各カートリッジ33との間に配設されている。ユニット11は、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、Fθレンズ、反射ミラー等を有する。そして、ユニット11は、外部ホスト装置400から制御回路部300へ入力するY・M・C・Kの各色の画像情報に対応して変調したレーザービームL(Y・M・C・K)を出力して対応色のカートリッジ33におけるドラム32aを走査露光する。
【0013】
(記録媒体搬送機構)ユニット200の下方部には、給送ユニット18が配設されている。ユニット18は、記録媒体Sを積載して収納する給送カセット19、給送ローラ20、分離パッド21等を有する。カセット19は装置本体100Aの前側から出し入れ(挿脱)自由である(フロントローデング)。また、装置本体100A内において、転写体34と、装置本体100Aの後側フレーム110bとの間には、ローラ20から装置本体100A内の後側の上部に至る記録媒体搬送路Zが配設されている。そして、この搬送路Zを下から上に沿って、レジストローラ対18a、二次転写ローラ22、定着装置23、排出ローラ対24が配設されている。定着装置23は定着フィルムユニット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は排出ローラ24aと排出コロ24bである。装置本体100Aの上面には画像形成済みの記録媒体Sを受ける排出トレイを兼用させたメンテナンスカバー10が配設されている。カバー10は装置本体100Aの上面に設けられた開口部100Bを開閉可能な開閉部材である。開口部100Bは、後述するように、装置本体に対してカートリッジを着脱可能な着脱位置B(図10の(b)、図14)に位置したユニット200に対してカートリッジ33を着脱するための開口である。図1の(b)は装置100が画像形成動作可能となっている状態を示している。この状態において、カバー10は開口部100Bを閉じる閉じ位置Gに閉じ込まれている。ユニット200は、各カートリッジ33が装着されていて、装置本体に対して画像形成を行う画像形成位置Aに位置している。ユニット200の転写体34の駆動入力部であるギア34b(図6)には装置本体100A側に設けられた駆動出力部(不図示)が連結している。また、各ユニット32とカートリッジ33の電気接点(不図示)に対して装置本体100A側に設けられた給電系統(不図示)が導通化している。ここで、前述した駆動系及びバイアス印加系については、煩雑をさけるために図には省略したが、通常の画像形成装置の場合と同様の構成を採用することができる。
【0014】
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。図1(b)、図2を参照して、各ドラム32aが矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。ローラ32bはドラム32aが回転駆動されることで従動して回転する。また、転写体34も矢印の時計方向(ドラム32aの回転に順方向)で、ドラム32aの速度に対応した速度で回転駆動される。また、ローラ33bとローラ33dがそれぞれ矢印の時計方向に所定の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、所定の制御タイミングで各ローラ32bに対して所定の帯電バイアスが印加される。これにより、各ドラム32aの表面がローラ32bによって所定の極性・電位に一様に帯電される。ユニット11は各ドラム32aの表面を対応するY・M・C・Kの各色の画像信号に応じて変調されたレーザー光L(Y・M・C・K)で走査露光する。これにより、各カートリッジPのドラム32a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。そして、各ドラム32aの表面に形成された静電潜像が対応するカートリッジ33のローラ33bにより現像剤画像として現像される。各ローラ33bには所定の制御タイミングで所定の現像バイアスが印加される。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33Yが対向したドラム32aにはフルカラー画像のY色成分に対応するY色現像剤画像が形成される。そして、その現像剤画像が、ドラム32aと転写体34との当接部である一次転写ニップ部において、転写体34上に一次転写される。カートリッジ33Mが対向したドラム32aにはフルカラー画像のM色成分に対応するM色現像剤画像が形成される。そして、その現像剤画像が、ドラム32aと転写体34との当接部である一次転写ニップ部において、転写体34上にすでに転写されているY色現像剤画像に重畳されて一次転写される。カートリッジ33Cが対向したドラム32aにはフルカラー画像のC色成分に対応するC色現像剤画像が形成される。そして、その現像剤画像が、ドラム32aと転写体34との当接部である一次転写ニップ部において、転写体34上にすでに転写されているY色+M色現像剤画像に重畳されて一次転写される。カートリッジ33Kが対向したドラム32aにはフルカラー画像のK色成分に対応するK色現像剤画像が形成される。そして、その現像剤画像が、ドラム32aと転写体34との当接部である一次転写ニップ部において、転写体34上にすでに転写されているY色+M色+C色現像剤画像に重畳されて一次転写される。かくして、転写体34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画像が合成形成される。なお、転写体34上に順次に重畳転写する現像剤画像の色順は上記の順序に限られるものではない。各ドラム32aにおいていて転写体34に対する現像剤画像の一次転写後のドラム面に残留した転写残現像剤はブレード32cにより除去され、スクリュー32eを介して容器40(図13の(b))に送られる。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とパッド21との協働で、カセット19内に積載収納されているシート状の記録媒体Sが1枚ずつ分離されて給送される。そして、その記録媒体Sがローラ対18aにより所定の制御タイミングで、転写体34とローラ22との当接部である二次転写ニップ部に導入される。ローラ22には現像剤の帯電極性とは逆極性で所定電位の二次転写バイアスが所定の制御タイミングで印加される。これにより、記録媒体Sが二次転写ニップ部を挟持搬送されていく過程で転写体34上の4色重畳の現像剤画像が記録媒体Sの面に順次に二次転写される。二次転写ニップ部を通過した記録媒体Sは転写体34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、各色の現像剤画像の混色及び記録媒体Sへの定着がなされる。そして、記録媒体Sは定着装置23を出て、フルカラー画像形成物として排出ローラ対24により排出トレイ兼用のカバー10上に排出される。転写体34からの記録媒体Sの分離後に転写体34の表面に残留した二次転写残トナーは除去される。本実施例の場合は、ユニット32Yのドラム32aと転写体34との一次転写ニップ部においてドラム32aの表面に静電的に付着して、ブレード32cにて除去される。転写体34はドラム形状の回転体である。転写体34には各ドラム32aに形成された、異なった色の現像剤画像が重ねて転写される。そして、転写体34は、重ねて転写された現像剤画像を一括して記録媒体Sに転写する。これによって記録媒体Sにカラー画像が形成される。モノクロ画像を形成する場合は、転写体34にはカートリッジ33Kが対向したドラム32aに形成されたK色現像剤画像が転写される。そして、転写体34は、転写されたK色現像剤画像を記録媒体Sに転写する。記録媒体SにK色画像が形成される。ローラ22は、本実施例においては、シフト機構(不図示)により、転写体34に当接して二次転写ニップ部を形成する第1位置と、転写体34から非接触に離れた第2位置とに移動可能である。そして、ローラ22は装置100の画像形成動作時には第1位置に移動され、非画像形成時には第2位置に移動される。ローラ22を転写体34に対して常時当接させる構成にすることもできる。
【0015】
《画像形成ユニット》図6を参照してユニット200の構成を説明する。(a)はユニット200を左側から見た斜視図、(b)は右側から見た斜視図である。ユニット200は、装置本体100Aのメインフレーム110に対して着脱可能なサブフレーム31を有する。フレーム31は、円筒の基体の周面に弾性体を被覆された転写体34を回転可能に支持する。転写体34はフレーム31の左側板31Lと右側板31Rとの間に中心軸(回転中心)34aの左端部と右端部が回転可能に軸受されて支持されている。左側板31Lと右側板31Rの外面側には、それぞれ、転写体34の中心軸34aと同軸に、左軸部45Lと右軸部45Rが側板31L・31Rに対して一体に固定されて配設されている。転写体34の右端側には、各ドラム32aに駆動力を伝えるギア34bが設けられていて、装置本体駆動源(不図示)より伝達された駆動力をギア32a1に伝達する。転写体34の周囲には、前述した各ユニット32(32Y・32M・32C・32K)が各ドラム32aを転写体34に当接させた状態で配置されている。ユニット32の各々は位置決め構成(不図示)によりフレーム31に対して位置決めされてビス等により固定されている。これにより、各ユニット32のドラム32aと転写体34は高精度にお互いの位置決めをすることができる。また、各ドラム32aは転写体34に対して所定の押圧力で当接している。各ユニット32はフレーム31に対して矢印X1の方向より挿入されて固定される。この際、各ユニット32の左端側に設けられた排出部32fは、フレーム31の左側板31Lに設けられた対応する開口部31kを通ってサブフレーム31内に挿入される。排出部32fは左側板31Lより外側に突出する形でサブフレーム31に設置される。開口部31kを設けることで、ドラム32aの軸線方向に突出した排出部32fであっても、ドラム32aの軸線と直交する方向に取り付けることができる。フレーム31の右側板31Rには、装置本体100A内でのユニット200の回転規制を行う被規制部31lが設けられている。ユニット200は、左軸部45L、右軸部45R、被規制部31lによって、装置本体内100Aに位置決めされる。詳細は後述する。転写体34の装置本体100A内での位置決め部である左軸部45Lと右軸部45R、及び回転被規制部31lを、同一の部材であるサブフレーム31に設けたことにより、転写体34の装置本体100A内での位置が高精度に決まる。ユニット200を所定の角度回動させるために、把持部31mがサブフレーム31の上部に設けられている。使用者は把持部31mを把持することで、ユニット200を、画像形成を行う画像形成位置A(図1の(b)、図2)と、カートリッジ33を着脱するための着脱位置B(図10の(b)、図14)との間で回動することができる。また、フレーム31の右側板31Rの一部には、ユニット200が所定の角度回動した際に、その回転位置を規制するための回転被規制部31nが設けられている。被規制部31nは、装置本体100A側の後述する規制部46(図7・図8)と係合して位置を規制される。被規制部31nは断面形状が三角形状の貫通穴である。また、被規制部31nに至る右側板31R上には、回転規制部46をガイドするためのガイド部31oが設けられていて、規制部46を被規制部31nにガイドしている。フレーム31の左側板31Lと右側板31Rを繋いでいる天板31C上には、カバー10に設けられた後述するユニット付勢バネ35によって押圧され、ユニット200を装置本体100A内で位置決めする為の被押圧部31pが設けられている。先述したように、フレーム31に固定された各ユニット32には、カートリッジ33を取り外し可能に装着する為のカートリッジ装着部32lが設けられている。カートリッジ33Yの装着部32lについては、第1装着部(装着ガイド)32l1と、第2装着部(装着ガイド)32l2に分かれている。装着部32l1と32l2は、ユニット32Yの装着部32lと、左側板31Lと、右側板31Rで構成される。各装着部の機能に関しては後述する。
【0016】
(画像形成ユニット装着部)図7に示すように、装置本体100Aの左側フレーム110Lの内側と右側フレーム110Rの内側には、各々対向した状態で左側ガイド板80Lと右側ガイド板80Rが固定されて配設されている。このガイド板80L・80Rは、それぞれ、フレーム31の左右の軸部45L・45Rを回転可能に軸受して支持する位置決め部80aと、軸部45L・45Rを位置決め部80aへガイドするガイド部80bを備えている。右側ガイド板80Rには、ガイド部80bと連続した回転規制部80cが設けられていて、先述のユニット200に設けられた回転被規制部31lが当接し、ユニット200の回転規制を行う。右側ガイド板80Rの上部には、ユニット200の被規制部31nを介してユニット200の回転角度位置を規制する規制部46が進退自在に設けられている。規制部46の先端は、図8の(a)に示すように、テーパ面46aを有している。規制部46は、付勢部材47によって装置本体100Aの内側に向けて矢印Y0の方向に付勢されている。規制部46にはフランジ部46bが設けられていて、ガイド板80Rからの脱落を防止している。
【0017】
(画像形成ユニットの装着)続いて、ユニット200の装置本体100A内への装着に関して説明する。カバー10は後辺側が装置本体100Aに対してヒンジ軸10aを介して回動可能に連結されており、装置本体100Aの上面の開口部100Bを閉じる閉じ位置G(図1の(b))と、開口部100Bを開放する開放位置H(図7)と、を取り得る。即ち、カバー10は軸10aを中心に装置本体100Aの上方において開閉回動されて開口部100Bを開閉可能な開閉部材である。カバー10の閉じ位置(閉鎖位置)は、図9の(a)のように、装置本体100Aの前面に配設されたメンテナンスボタン36側に設けられている係止爪部36aとカバー10側に設けられている係止爪部10bとの係合(ラッチ係合)により維持されている。係止爪部36aが本体側係止部、係止爪部10bが開閉部材側係止部である。カバー10の閉鎖解除はボタン36を押すことでなされる。ボタン36を戻しバネ(不図示)に抗して後方に押すと、ボタン36側の係止爪部36aが2点鎖線示のようにカバー10の係止爪部10bから後方に逃げてラッチ係合が外れる。これにより、カバー10を軸10aを中心に開放位置Hに回動させて、開口部100Bを大きく開放することができる。本実施例では、係止爪部36aと係止爪部10bとが弾性的に、解除可能に係止している。しかしながら、本実施例はこれに限定されるものではない。例えば、一方に設けられている穴(係止部)に他方に設けられている爪(係止部)が弾性的に、解除可能に係止していても良い。ユニット200の装置本体100A内への装着は、図10の(a)ように、カバー10を開放位置Hに回動して開口部100Bを大きく開放する。そして、開口部100Bからユニット200を装置本体100A内へ挿入することでなされる。ユニット200は、左右の軸部45L・45Rを、それぞれ、装置本体100A側の左右のガイド板80L・80Rに対向して設けられたガイド部80bに係合させて挿入して装置本体100A内に装着される。その後、ガイド部80bの延長線上に設けられた位置決め部80aに軸部45L・45Rを当接させる(図10の(b))。この時、転写体34の一端側に設けられたギア34b(図6)は、装置本体100A内に設けられた駆動ギア(不図示)と連結する。その後、ユニット200を、把持部31mを把持して図11の(a)に示す矢印X2の方向に回動させる。装置本体100A内の矢印X2方向の下側には、メインフレーム110の下部ステー110cの上面にバネ部材48が設けられている。このバネ部材48は、ユニット200が回動してきた際に、ユニット200のフレーム31の下面に当接し、ユニット200の回動動作による衝撃を緩和する機能を有している。矢印X2方向に回動されたユニット200は、バネ部材48に上方向に付勢された状態で回動動作を停止する。その後、カバー10を閉じ位置Gに回動して、ユニット200の装置本体100A内への装着が完了する。ユニット200は、装置本体100A内の左右のガイド板80L・80R間において、軸部45L・45R、即ち転写体34の回動中心34aを中心として回動可能に配設されている。これにより、ユニット200は、画像形成を行う画像形成位置A(図1の(a)、図2)と、カートリッジ33を着脱するための着脱位置B(図10の(b))と、を取り得る。これについては後述する。
【0018】
(廃現像剤容器)図11の(b)は廃現像剤容器40の右側斜視図、図12の(a)は左側斜視図、(b)は図11の(b)の切断線(12)−(12)における断面図である。前述したように、各ユニット32(Y・M・C・K)において、ドラム32aの表面上に残留した現像剤をブレード(清掃部材)32cによって除去した後、スクリュー(搬送部材)32eによって搬送方向に搬送される。搬送された廃現像剤は、スクリュー32eの搬送方向下流側であるユニット200の左端側に着脱可能に設けられた容器40に収容される。容器40は、収納容器41と蓋42とを溶着等で一体化したものである。収納容器41には、各ユニット32に対応した廃現像剤受け入れ開口41aが設けられている。図2に示すように、本実施例では転写体34の周面に沿って複数のドラム32aが間隔をおいて配置されている。従って各受入側開口(以下開口と称す)41aもそれに合せてずれて配置されている(図12(a)参照)。また各開口41aは収納容器41に設けられた凹部41b内に位置し、凹部41bはユニット32の排出部32fの通過を許容する大きさを有している。各開口41aの周囲には排出部32fと当接して、外部への現像剤飛散を防止するシール部材43が設けられている。シール部材43は収納容器41に両面テープ等で固定されている。シール部材43には、開口41aと略同一な大きさの開口が設けられている。開口41aの下側には収納部41cが形成され、開口41aを通して受け入れた廃現像剤を収容する。即ち収納部41cは複数の開口41aから投入された廃現像剤を一括して溜めておくために内部では繋がっている。従って個々の開口部に応じて収納部を設けるのと比較しスペース効率が良い。収納容器41の右側部には、容器40をユニット200に装着する為の被ガイド部41d〜41fが設けられている。容器40は被ガイド部41d〜41fを介してユニット200に装着され、位置決めされる。蓋42には、容器40をユニット200に着脱する為の把持部42aが設けられている。把持部42aは蓋42に凹みを設ける形で構成されている。容器40内に、規定量以上の廃現像剤が収容された際には、使用者は把持部42aを把持してユニット200から取り外し、新品の容器40と取り替える。或は、容器40内の廃現像剤のみを廃棄した後、再度使用することも可能である。
【0019】
(廃現像剤容器の画像形成ユニットへの装着)容器40は、ユニット200が着脱位置B(図10の(b))に位置する状態で矢印X3方向(ドラム32aの軸線と直交する方向)より着脱される。フレーム31の左側板31Lの外表面には、図6の(a)や図13の(a)のように、ガイド部31m(1〜3)が設けられている。各ガイド部31m(1〜3)に、容器40に設けられた被ガイド部41d〜41fを矢印X3の方向に挿入していく。ガイド部31m2内には板バネ状の付勢部材49が設けられていて、被ガイド部41eを受け入れた後、矢印X4の方向に被ガイド部41eを付勢する。被ガイド部41eは付勢部材49に付勢されることで、ガイド部31m2の後端に設けられた位置決め部31m4に、その被位置決め部41e1(図11の(b))を当接させ、前後方向の位置決めを行う。また、被ガイド部41eの上下方向の幅は、ガイド部31m2の上下方向の幅と略同一なので、上下方向の位置決めも同時に行われる。更に付勢部材49により矢印X3の方向と逆方向への移動を規制される為、ユニット200の回動動作中にユニット外に抜け出ることが無い。ここで、付勢部材49は容器40のユニット200に対する係止部49として機能し、ガイド部31m2は前記係止部材49に係止される被係止部31m2として機能する。以上のように、容器40はユニット200に着脱される(図13の(b))。この一連の装着動作により、容器40は不図示のアクチュエータで各ユニット32に設けられたシャッタ32gを開放位置に移動させる。装着が完了すると、容器40に設けられた受入側開口41aが、ユニット32に設けられた投入側開口32g1と対向し、スクリュー32eによって搬送されてくる廃現像剤を受け入れることが可能となる。図22は開口41aと開口32g1が係合した状態を示す断面図である。図22(a)は全体図、図22(b)は詳細図である。ここで開口41aの大きさH2を開口32g1の大きさH1よりも大きくした。こうしたことで、仮に開口41aと開口32g1間の位置が個体差でばらついたとしても、開口32g1は確実に開口41aと重なり合うことができ、投入された廃現像剤を外部に漏れることなく受け入れることができる。特に本実施例では各開口41aがドラム32aの配置に合せてずれているため、各開口間の位置精度がばらつきやすい。上述のように開口41aの大きさH2を開口32g1の大きさH1よりも大きくしたことで、位置精度のばらつきを吸収して確実に廃現像剤を回収できる。H1とH2の差分量は、各機種の設定(公差)に応じて変えていく必要がある。図21(a)は容器40をユニット200に装着した状態を示す斜視図、図21(b)は容器40をユニット200から取り出した状態を示す斜視図である。容器40は複数のカートリッジ33(33Y、33M、33C、33K)が隣接して配置されている方向(矢印X20)に沿って隣接して設けられている。即ち、複数のカートリッジ33をまたぐように(図13(b)のようにドラム32aの軸線方向から見て容器40の一部がカートリッジ33と重なるように)隣接して設けられている。従って矢印X20方向と直交する矢印X21方向へのスペースの拡大を極力抑えた形で容器40を設けることができる。即ち、カートリッジ33は一方向に沿って複数隣接して配置されていて、容器40は前記一方向に沿って設けられている。容器40を交換する際には、前述のように、把持部42aを把持してユニット200から取り外す。ユニット200を着脱位置Bに位置させた状態で、後述するカートリッジ33の着脱位置Bと同位置で容器40も交換することができる。容器40を取り外す動作に応じて、ユニット32の開口はシャッタ32gのバネ部材による移動により閉ざされる。一方、容器40の開口41aには、コストを抑える為にシャッタ等の部材を設けていない。しかし、容器40の着脱方向(図13の(a)のX3方向及びその逆方向)では、開口41aが重力方向下側を向くことがない構成としたので、シャッタ等を設けずとも内部の廃現像剤が外部に漏れることを極力抑えることができる。また、ユニット200を着脱位置Bから着脱手前位置C、或は画像形成位置Aに回動する時に、またはその反対方向に回動する時に、常に開口41aが重力方向上方を向いている。即ち、容器40は清掃部材によって除去された現像剤を容器内に収容する為の開口を有し、開口はユニット200の回動時に常に重力方向上方を向いている。これにより、容器40の内部の廃現像剤が外部に漏れることを極力抑えることができる。本実施例では開口41aにシャッタ等を設けない例に関して説明したが、仮に開口41aを開閉可能に遮蔽するシャッタ等が設けられている場合であっても、シャッタを介した廃現像剤の外部への漏れを極力抑えることができる。容器40をユニット200に着脱できるようにしたことで、使用者はカートリッジ33の交換と容器40の交換とを同一の方法により行うことが可能となり、ユーザビリティ性に優れている。また、容器40の着脱方向と、後述するカートリッジ33の着脱方向とを同一方向に設定しているので、使用者は両者の操作を容易に行うことができる。ここで、同一方向とは、ユニット200の位置を変えなくとも、容器40とカートリッジ33の着脱が行えれば良く、多少方向がずれていても構わない。更に容器40とカートリッジ33の着脱は個別に行えるようになっている。つまり両者は着脱方向(図10(b)の矢印X3方向)において重ならないように配置されている。容器40を取り付けるユニット200のガイド部31m(1〜3)は、フレーム31の外表面に設けてある。従って、容器40を収納する為の収納空間をフレーム31内に設ける必要が無く、装置の小型化を達成できる。また、容器40の取り付け位置は、ドラム32aの軸線方向で、ギア32a1、ギア32f等の駆動系(駆動伝達部)が設けられている駆動側とは反対側の非駆動側に設けた。従って、駆動系の配置に自由度を与えることができ、結果的に装置の小型化が可能となった。
【0020】
(カートリッジの装着)ユニット200に対する各カートリッジ33(Y・M・C・K)の着脱はユニット200が着脱位置B(図10の(b))に位置する状態でなされる。先ず、カバー10を、開口部100Bを閉じる閉じ位置から、開口部100Bを開放する開放位置へと移動する(図11の(a))。次に、ユニット200に設けられた把持部31mを把持してユニット200を着脱位置Bに回動させる(図10の(b))。上記回動動作でカバー10を規定の角度回転させると、装置本体100Aに設けられた規制部46が、フレーム31に設けられた被規制部31nに係合する。この時点で、ユニット200は着脱位置Bに規制部46によってその位置を規制される。つまり、ユニット200は、着脱位置Bに仮固定され、画像形成位置Aの方向への移動を規制された状態となる。ユニット200が着脱位置Bに規制されるので、使用者は把持部31mを離した状態で、カートリッジ33の着脱作業を行うことができるので、ユーザビリティ性が良い。初めにカートリッジ33(33M、33C、33K)に設けられた第1把持部39(図2)と、現像器ケース33aの一部を把持する。カートリッジ33Yに関しては、把持部39と把持部38の平面部38a(図5)を把持する。或は把持部38のみを把持する。そして、各カートリッジ33をユニット200の対応する装着部32lに対して装着する。装着方向は、ローラ32bの回転軸線と直交する方向(装着方向)から装着される。即ち、図14の(a)、図18の(a)に示すように、カートリッジ33側の被ガイド部33e1・33e3をユニット200側の装着部32lに挿入する。図14の(a)、図18の(a)はカートリッジ33Yの装着の場合を示している。カートリッジ33Yの装着の場合は第1の装着部32l1に挿入する。続いて、被ガイド部33e2・33e4を挿入する。被ガイド部33e1〜33e4は装着部32lにガイドされ、ドラム32aの方向に向かって内部に挿入されていく。被ガイド部33e1・33e3は、装着部32lに設けられた規制部材36に当接する。本実施例における規制部材36は山形形状部材あり、被ガイド部33e1・33e3はその山形形状部に当接する。規制部材36は自由状態においては、付勢部材37の付勢力によって押し上げられて山形形状部が装着部32lの凹部32la内に進入していて上面が凹部32laの天井面に付き当たって受け止められている。この時の規制部材36の押し上げ位置を規制位置Dとする。更にカートリッジ33の挿入を進めると、被ガイド部33e1・33e3は規制部材36の山形形状部をカム斜面として規制部材36を付勢している付勢部材37の付勢力に抗して押し下げる作用をする。これにより、規制部材36が装着部32lの凹部32la内から退避する矢印X5の方向に押し下げられて、被ガイド部33e1・33e3が規制部材36の上面と凹部32laの天井面との間に進入する(図18の(b))。この時の規制部材36の押し下げ位置を許容位置Eとし、カートリッジ33の着脱を許容する位置とする。それによって、被ガイド部33e1・33e3は規制部材36を越えて凹部32la内の奥側に進入する。また、被ガイド部33e2・33e4も装着部32lの凹部32la内に進入する(図18の(c))。これにより、カートリッジ33のユニット200内への装着を完了する。規制部材36は被ガイド部33e1・33e3が通過すると付勢部材37の付勢力によって、矢印X5の方向とは逆の方向である再び矢印X6方向に移動し元の規制位置Dに戻る。使用者は規制部材36を付勢部材37の付勢力に抗して押し下げて、更に規制部材36が元の規制位置Dに戻り付勢力が解除されることで、適度のカートリッジ装着感を得ることができる。この状態で、被ガイド部33e1・33e3は規制部材36によって装着方向上流側への移動を規制される状態となる。従って、カートリッジ33は、装着方向上流側へと移動しようと動いたとしても、規制部材36にその移動を規制され、ユニット200外に脱落することはない。規制部材36がカートリッジ33の装着を許容する際の規制部材36の位置を許容位置E(規制部材36が矢印X5方向に押し下げられた位置)とし、カートリッジ33の移動を規制する際の位置を規制位置D(図14の(a)に示す位置)とする。カートリッジ33は、凹部32la内で被ガイド部33e1・33e3が移動可能な状態でユニット200に装着される。使用者はユニット200内へのカートリッジ33の装着に関し、ラフに装着するだけで良い。つまり、カートリッジ33は着脱位置Bにおいて、ユニット200に対して位置決めしなくてもよいので、装着操作が簡単である。尚、本実施例では規制部材36をユニット200に設ける例を示した。しかし、ユニット200外に規制部材を設けてもよい。つまり、カートリッジ33がユニット200の外に脱落するのを防止できれば、規制部材36はどこに設けられていても良い。
【0021】
(画像形成ユニットの画像形成位置への移動)図14の(b)のように、各カートリッジ33のユニット200に対する装着が完了すると、使用者はユニット200を画像形成位置Aの方向へ回動させる。先ず、ユニット200の最上段に設けられたカートリッジ33Yの把持部38を把持する、若しくはユニット200のサブフレーム31に設けた把持部31mを把持して、ユニット200に対し矢印X8の方向へ力を加える。力を付与されたユニット200は、着脱位置Bを規制していた規制部46が被規制部31nより離脱し、回動可能な状態となる。規制部46と被規制部31nは、図8の(b)に示すように、ユニット200の回動方向である矢印X8に対して傾斜した面を形成している。そして、図8の(c)に示すように、ユニット200は矢印X8方向への回動動作により被規制部31nが規制部46を矢印Y1方向に退避させることで回動する。規制部材46を矢印Y0方向に付勢している付勢部材47を一定以上の付勢力に設定しておくことで、ユニット200の着脱位置Bにおけるカートリッジ33の着脱動作では被規制部31nが規制部46より外れないようにする。一方、使用者による回動動作ではその規制が解除されるような付勢力に設定しておくと良い。ユニット200は左軸部45Lと右軸部45Rを中心にして位置決め部80aに支持された状態で回動する。ユニット200は、使用者により把持部38、或は把持部31mを把持されて矢印X8の方向に移動する。使用者は把持部38、或は把持部31mのどちらを把持しても構わない。本実施例においては、カートリッジ33Yに設けられた把持部38がユニット200の外側にある構成のため、把持しやすく、また認識しやすい。つまり、把持部38は把持部31mよりもユニット200の半径方向で外側に位置している。把持部38には、使用者が手を挿入できる凹部38bを有している。凹部38bはユニット200の半径方向外側に開口しているので、ユニット200を移動する際に操作しやすい。把持部38は、ユニット200を着脱位置Bから図15の(a)の着脱手前位置C、或は着脱位置Bから画像形成位置Aに回動するために把持する部分である。また、着脱手前位置C、或は画像形成位置Aにあるユニット200を着脱位置Bに回動するために把持する部分でもある。把持部38は、複数のカートリッジ33(Y・M・C・K)の中で、画像形成位置Aから着脱位置Bへ向かう回動方向(矢印X9の方向)で最下流側に設けられたカートリッジ33Yに設けられている。仮にカートリッジ33Yが装着されていない時には、フレーム31に設けた把持部31mを把持するのが良い。使用者が把持部38を把持してユニット200を操作する際に、被ガイド部(被規制部)33e1・33e3は規制位置Dに位置している規制部材36で移動を規制されている。従って、仮に把持部38を把持してユニット200を移動させる際に、カートリッジ33Yに対してユニット200外に抜ける力が多少働いたとしても、規制部材36によって規制され、ユニット200外に脱落したりすることが無い。つまり、規制部材36は、ユニット200を着脱位置Bから着脱手前位置C、或は画像形成位置Aに回動する時、またその反対方向に回動する時に、カートリッジ33Yが外部に脱落するのを規制する。この時、規制部材36は規制位置Dに位置している。規制部材36を付勢している付勢部材37の付勢力は、把持部38を把持してユニット200を回動させる際には被ガイド部33e1・33e3の外部への移動を規制する。かつ、着脱位置Bにおいては、使用者の着脱動作に応じて被ガイド部33e1・33e3が規制部材36を許容位置Eに移動させて規制部材36を乗り越えることが可能な付勢力に設定する。他のカートリッジ33(33M、33C、33K)に関しても、被ガイド部33e1・33e3が規制部材36により規制されているので、ユニット200外へ脱落することが無い。また、被ガイド部33e1・33e3の上下は、装着部32lにも規制されているので、使用者が把持部38を把持してユニット200を矢印X8・X9の方向に移動させても、カートリッジ33Yが外部に抜け出ることは無い。装置本体100Aにおいて、フレーム110の下側ステー110cの上面にはバネ部材(付勢部材)48が設けられている。ユニット200を図14の(b)の着脱位置Bから画像形成位置Aの方向へ回動していくと、図15の(a)のように、画像形成位置Aよりも手前の位置Cにおいて、ユニット200のフレーム31の下面が上記のバネ部材48に当接する。図16の(b)は図15の(a)のユニット200部分の拡大図である。従って、使用者がユニット200をある程度強い力で下方向に回動したとしても、バネ部材48によりその力を受け止めることができる。ユニット200の重量によって下方向に生じる力よりも、バネ部材48の付勢力が十分に大きいので、ユニット200はバネ部材48に付勢力を受けた状態で静止する。この時、ユニット200の回転被規制部31l(図6の(b))は、ガイド板80Rに設けた回転規制部80c(図7の(a))に当接してなく、画像形成位置Aよりも手前の位置に位置する。この位置を着脱手前位置Cとする。バネ部材48を設けたことで、ユニット200を使用者が回動させる際に、衝撃等でユニット200、カートリッジ33、感光体ユニット32、及び装置本体100A内の部材を破損してしまうのを防止することができる。バネ部材48は、ユニット200と装置本体100Aの間に設けられていれば良く、ユニット200に設けても良い。つまり、ユニット200を着脱位置Bから画像形成位置Aに移動する際に、ユニット200と装置本体100Aの両者に挟まれるように当接する構成にしておけばよい。尚、本実施例ではバネ部材48として板状のバネ部材を用いたが、コイルばね等で形成しても良い。ユニット200とそこに挿入されているカートリッジ33等の重量によっては、バネ部材48を省略しても構わない。図17はバネ部材48を省略した場合の図である。この場合には、ユニット200は、着脱手前位置Cを経ずに、サブフレーム31の下面がフレーム110の下側ステー110cの上面に直接受け止められて画像形成位置Aに位置することとなる。図15の(a)のように、ユニット200が着脱手前位置Cに位置した状態で使用者は把持部38、或は把持部31mの把持を止めて、カバー10を開放位置Hから閉じ位置Gへと移動させる(図15の(b))。カバー10は、閉じ位置Gよりも手前の位置まで回動すると、カバー10の内面側に設けられた付勢バネ(押圧部材)35が着脱手前位置Cに位置しているユニット200のフレーム31の天板31Cに設けた被押圧部31p(図6)に当接する。その後も、バネ35及びバネ部材48付勢力に抗してカバー10を閉じ方向に回動させる。付勢バネ35の付勢力は、バネ部材48の付勢力よりも大きいので、ユニット200はバネ部材48の付勢力に抗して、その軸部45L・45Rを位置決め部80aへ当接させる。更に回転被規制部31lをガイド板80Rに設けた回転規制部80cに当接させる。これにより、ユニット200が装置本体100Aに対して画像形成位置Aに位置決めされる。また、図9の(b)のように、カバー10側に設けられている係止爪部10bがボタン36側に設けられている係止爪部36aに対応する。そして、更なるカバー10の閉じ方向への回動により、カバー10が閉じ位置Gに十分に移動すると、図9の(a)のように、カバー10側の係止爪部10bがボタン36側の係止爪部36aと係合(ラッチ係合)する。これにより、カバー10が閉じ位置Gに係止される。カバー10は、バネ35とバネ部材48の圧縮反力(弾性力)により、カバー10は開き方向へ移動付勢されるが、上記のように係止爪部10b・36aにより装置本体100Aに固定される。そのため、ユニット200は、バネ35により装置本体100Aに押圧されて画像形成位置Aに位置決めされた状態で静止する(図1の(b)、図16の(a))。即ち、ユニット200は、カバー10、カバー側の係止爪部10b、ボタン36側の係止爪部10b、バネ35、回転被規制部31l、及び、回転規制部80cの協働によって、画像形成位置Aにロックされる。尚、本実施例では付勢バネ35をカバー10に取り付けた例に関して説明した。しかし、ユニット200に付勢バネを設け、カバー10の一部をその付勢バネに当接させても良い。つまり、カバー10の閉じ動作に連動し、ユニット200とカバー10の両者に挟まれて当接する構成であれば良い。装置本体100Aは、ユニット200が画像形成位置Aに位置している状態において、各カートリッジ33を対応するユニット32に向かって付勢するカートリッジ付勢部材51a〜51dを有している。付勢部材51a〜51dは、カートリッジ33の長手方向(左右方向)で両端部に設けられていて、カートリッジ33毎に2個ずつ設けられている。付勢部材51a〜51dは、ユニット200の画像形成位置Aに向かう回動動作に従って、各カートリッジ33の後端部に順次当接していく。付勢部材51a〜51dをカートリッジ33に対して、順次当接させる方式としたことで、装着性を向上することができた。つまり、付勢部材の全てを一度に当接させる方式と比べ、付勢部材により発生する負荷を分散できるので、操作時の負荷を軽減できる。図1の(b)のように、ユニット200が画像形成位置Aに位置すると、カートリッジ33は付勢部材51a〜51dにより矢印Y2の方向に付勢される。カートリッジ33が収容するローラ33bは、その両端部に設けられた規制コロ60(図5)をドラム32aに当接させることで、ドラム32aに対して一定の付勢力で当接する。付勢部材51a〜51dによる付勢力は、ローラ33bとドラム32a間の当接状態(或は離間状態)を良好に維持する。カートリッジ33が装着されているユニット200が画像形成位置Aに位置する際に、カートリッジ33に設けられた被ガイド部33e1・33e3は、図16の(a)のように、規制部材36により付勢力を受けない位置に位置している。つまり、被ガイド部33e1・33e3は、規制部材36に当接しない位置に位置している。この時、被ガイド部33e1・33e3と規制部材36の間には隙間gが設けられている。従って、カートリッジ33のユニット32に対する付勢力に、規制部材36を付勢する付勢部材37の付勢力が影響しないような構成となっている。従って、カートリッジ33の付勢力を高精度に維持できる。また、隙間gの大きさを、カートリッジ33が着脱位置Bから画像形成位置Aに移動する際(或はその反対方向への移動時)に、装置本体100Aの部材(カートリッジ付勢部材51a〜51dは除く)等に当接しないような大きさに設定すると良い。それにより上述したカートリッジ33のドラム32aに対する付勢力の高精度化と、安定したユニット200の操作を共に実現できる。以上の操作により、装置100は画像形成動作(プリント動作)可能な状態になっており、画像形成開始信号(プリントスタート信号)に基づいて、前述のような画像形成動作がなされる。即ち、画像形成位置Aに位置しているユニット200の転写体34の駆動入力部であるギア34bに対して装置本体側の駆動出力部(不図示)が連結している。また、各ユニット32のギア32a1が上記のギア34bに対して連結している。また、各カートリッジ33のローラ33bのギア50が連結している。また、各ユニット32と各カートリッジ33の電気接点に対して装置本体側の給電系統が導通化している。これにより、装置100は画像形成動作可能な状態になっている。本実施例の装置100は、図1の(b)に示すとおり、設置面Fに対して水平方向にほぼ並んで、ユニット11、カートリッジ33、ドラム32a、転写体34、及び、記録媒体Sの搬送路Zが配置されている。そして、装置100の上方には、排出トレイを兼用したカバー10、及び、装置100の下方には、カセット19が配置されている。そして、ユニット11からのレーザー光L(Y・M
・C・K)がカートリッジ33の後方からドラム32aに照射される。また、各ドラム32aから転写体34に転写された各色の現像剤画像は、転写体34を挟んで各ドラム32aが配置されているのとは反対側でもって記録媒体Sに転写される。さらに本実施例によれば、ユニット200にドラム32aを取り付け、また、ユニット200(装着部32l)に取り外し可能にカートリッジ33を装着した状態で、ユニット200を画像形成位置Aと着脱位置Bとの間を回動することができる。そして、ユニット200を画像形成位置Aから着脱位置Bに回動することによって、ユニット200に対するカートリッジ33の着脱を行う。このような構成によって、装置100を小型化できる。
【0022】
(カートリッジ、廃現像剤容器の交換)各カートリッジ33は画像形成に使用されるにつれて、カートリッジ33の現像剤収納部33cに収容されている現像剤が消費される。そこで、例えば、各カートリッジ33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300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。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33については、装置100の操作部101に設けられた表示部102(図1の(a))そのカートリッジ33についての寿命予告或いは寿命警告を表示させる。或いは外部ホスト装置400の表示部(不図示)に、そのカートリッジ33についての寿命予告或いは寿命警告を表示させる。これにより使用者に、交換用のカートリッジの準備を促す、或いは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。また、容器40に関しても、容器内に規定以上の廃現像剤が収容されたことを検知し、それを表示部102等に表示して使用者に容器40の交換を促すようにしている。本実施例の装置100においては、ユニット200に装着されている各カートリッジ33の交換、及び容器40の交換は、カバー10を開けて装置本体100Aの上面開口部100Bを開放することによりなされる。図1の(b)のように閉じ位置Gに係止されているカバー10の閉鎖解除は、装置本体100Aの前面に配設されているボタン36を図9の(a)の2点鎖線示のように使用者が押すことでなされる。使用者がボタン36をバネ(不図示)に抗して後方に押すと、ボタン36側の係止爪部36aが2点鎖線示のようにカバー10側の係止爪部10bから後方に逃げてラッチ係合が外れる。これによって、カバー10は、バネ35及びバネ部材48の圧縮反力(弾性力)により押し上げられる。カバー10は、軸10aを中心にバネ35とバネ部材48の作動長分(自由長への復元長さ分)に対応する角度だけ装置本体100Aから開き方向へ回動する。即ち、カバー10がバネ35とバネ部材48の弾性力によって自動的に半開き状態になる。図9の(b)と図15の(b)は、カバー10の半開きの状態を示している。ボタン36は、その後使用者が指を離すことで、付勢バネ(不図示)の力(弾性力)により元の位置に復帰した状態となる。この時、係止爪部10bはカバー10の上記の半開き移動により上方に位置しているから、復帰した係止爪部36aとは係合しない(図9の(b))。使用者は半開き状態となっているカバー10の取手部10dに手指を掛けてカバー10を図15の(a)に示すように開放位置Hまで手動操作によって開く。カバー10は開放位置Hまで十分に開かれることで、装置本体側のストッパ部に受け止められて爾後手を離しても開き状態が安定に保持される。或いは、クリック止め機構やキャッチ機構により係止されて爾後手を離しても開き状態が安定に保持される。これにより、装置本体100Aの上面開口部100Bが十分に大きく開放された状態になる。また、ユニット200は、カバー10の閉じ位置Gに対する係止が解除されることで付勢バネ35による付勢力(押圧)が解除される。これにより、ユニット200は、バネ部材48の付勢力により画像形成位置Aから着脱手前位置Cに移動する。カバー10が開けられて開放された開口部100Aには着脱手前位置Cに移動したユニット200が露呈している。使用者は着脱手前位置Cに移動しているユニット200を見て、その後ユニット200を操作する方向を示唆される。つまり、ユニット200に装着されたカートリッジ33が着脱位置方向へと移動(矢印X9方向への移動)しているのを見て、使用者は直感的に次の動作であるユニット200の矢印X9方向への操作を感じることができる為、使用者の操作を補助することができる。また、カートリッジ33Yの把持部38、及びフレーム31の把持部31mが、ユニット200の回動方向(開口部100B方向)に飛び出してくるので、使用者は把持部38、及び把持部31mを認識しやすく、その後の操作を実行しやすい。使用者は把持部38、及び把持部31mのどちらかを把持して、ユニット200を矢印X9方向に回動して、ユニット200を着脱位置Bに位置させる(図14の(b))。尚、バネ部材48を用いない場合(図17)は、画像形成位置Aに位置しているユニット200を、把持部38或は把持部31mを把持して着脱位置Bに移動する。着脱位置Bに位置したユニット200は、前述したように装置本体100A側の規制部46がユニット200側の被規制部31nに係合することで、着脱位置Bに仮固定され、画像形成位置Aの方向への移動を規制された状態となる。この状態において、カートリッジ33及び容器40、或いはカートリッジ33又は容器40を、前述した取り付け作業と逆の方向に取り外す作業を行う。つまり、カートリッジ33及び容器40は、ユニット200が着脱位置Bに位置する際に、ユニット200より着脱可能な構成となっている。容器40は、ユニット200から取り外す動作に連動して、被係止部(ガイド部)31m2が係止部(付勢部材)49より外れることで、ユニット200の外に取り出すことができる。尚、容器40はカートリッジ33とは異なることを示す識別手段を有している。従って、同じユニット200に搭載されたカートリッジ33と容器40であっても、使用者が各々の交換を混同する可能性が無い。識別手段の例であるが、使用者が視覚を通して判別できる手段であれば良く、例えば容器40とカートリッジ33とで異なるラベルを貼っても良い。或は容器40の外観をカートリッジ33と異ならせることで識別しても良い。また容器40を透明な容器として、内部に廃現像剤が収容されていることを簡単に知らせるようにしても良い。またこれらの例を組み合わせることで確実に識別できるようにしても良い。本実施例では複数のカートリッジを有するカラー画像形成装置の例を示したが、単一のカートリッジからなる単色の画像形成装置にも適用可能である。つまりユニット内に、単一のカートリッジと廃現像剤を収容する一つの容器とを着脱可能にしておけばよい。ここで、ユニット200が画像形成位置Aから着脱位置Bへ向かう回動方向X9で最下流側に位置しているカートリッジ33Yに関しては、着脱手前位置Cにおいても着脱作業が行えるようになっている。これを図16の(b)と図19により説明する。前述したように、カートリッジ33Yの装着部32lは、第1装着部32l1と、第2装着部32l2とで分かれている。そして、カートリッジ33Yは、着脱位置Bにおいては第1装着部32l1を用いることによりユニット200に対して着脱可能である(図14の(a)、図18)。また、着脱手前位置C(或は着脱位置B)においては、第1と第2装着部32l1・32l2とを用いることにより、カートリッジ33Yをユニット200に対して着脱可能な構成となっている。即ち、図14の(a)の2点鎖線示のように、カートリッジ33Yを矢印Y3の方向と矢印Y4の方向よりユニット200に対して着脱可能な構成となっている。また、図17のように、バネ部材48を省略した場合には、画像形成位置Aにおいてカートリッジ33Yの着脱作業を行うことができる。具体的には、カートリッジ33Yの装着は、第1と第2装着部32l1・32l2の上側において、カートリッジ33Yの被ガイド部33e1・33e3を第2装着部32lに対応位置させる。また、被ガイド部33e2・33e4を第1装着部32l1に対応位置させる(図19の(a))。そして、カートリッジ33Yを矢印Y3の方向に移動させる。これにより、被ガイド部33e1・33e3が第2装着部32l2の凹部32la内(規制部材36の位置よりも奥側の凹部32la内)に進入する。また、被ガイド部33e2・33e4が規制部材36の位置よりも前側の凹部32la内に進入する(図19の(b))。更にカートリッジ33Yを矢印Y6の装着方向下流側へ移動する。これにより、カートリッジ33Yがユニット200に装着される(図19の(c))。逆に、カートリッジ33Yを着脱手前位置B(或は画像形成位置A)においてユニット200から取り外す際には、第1把持部38を把持してカートリッジ33Yを矢印Y5の装着方向上流側へ移動させる。その後、カートリッジ33Y矢印Y4方向に持ち上げることで、被ガイド部33e1・33e3が第2装着部32l2から外れ、被ガイド部33e2・33e4が第1装着部32l1から外れる。これにより、カートリッジ33Yがユニット200から取り外される。第1装着部32l1と第2装着部32l2はその経路が途中で交差しているので、異なる2方向にカートリッジ33Yの着脱操作が行える。また、ユニット200のサブフレーム31には、カートリッジ33Yの上方に切欠き部31qが設けられているので、上記の様に第2装着部32l2を用いてカートリッジ33Yを上方に取り外すことができる。また、第2装着部32l2を用いてカートリッジ33Yを下方に装着することができる。切欠き部31qは、側板31L、31Rと、天板31Cによって形成される凹形状の部分である。以上のような構成を取ることで、カートリッジ33Yは、ユニット200を着脱位置Bに移動させる操作をしなくとも、着脱作業を行うことができる為、使用者にとってのメリットは大きい。上記のような画像形成装置の構成により、ユニット(画像露光装置)11を退避させることなく、カートリッジ33の交換が可能になる構成を実現できる。これにより、使用者が比較的容易にカートリッジ33の交換を行うことができる。また、転写体34を円柱状のドラムとし、ユニット200をその転写体34の中心軸周りに回転する構成とした。これにより、ユニット200の、画像形成位置Aと着脱位置Bと間の移動において、装置本体100A内の部材を必要以上に退避させる必要が無い。また、ユニット200を装置本体1010A外に引き出さなくても内部のカートリッジ33を交換可能な構成のため、装置100の小型化に寄与する。また、本実施例では転写体として、ドラム32aから記録媒体Sに間接的に転写するための転写体34を例にとって説明した。しかし、直接ドラム32aから記録媒体Sに転写する方式でもよい。この際、転写体34は記録媒体S上にドラム32a上の現像像を直接転写する役目を果たす。また、本実施例では、交換を行うカートリッジが分離型のプロセスカートリッジにおける現像カートリッジ33である構成を示した。交換を行うカートリッジをユニット32とカートリッジ33を一体として交換する一体型のプロセスカートリッジとする構成も可である。上記実施例1の装置100の構成をまとめると次のとおりである。記録媒体Sにカラー画像を形成するカラー電子写真画像形成装置100である。現像剤を収容する複数のカートリッジ33(Y・M・C・K)を有する。また、画像形成ユニット200を有する。ユニット200は、電子写真感光体ドラム32aに形成された現像剤画像を記録媒体Sに転写するための転写体34と、カートリッジ33を装着する為のカートリッジ装着部32lと、を有する。ユニット200は、カートリッジ33を装着した状態で、装置100の装置本体100Aに対して、画像形成を行う画像形成位置Aと、位置Aから移動したカートリッジを着脱可能な着脱位置Bと、の間を移動可能である。ドラム32aの表面に残留する現像剤を除去する清掃部材32cを有する。また、清掃部材32cによって除去された現像剤を収容し、ユニット200に取り付けられる廃現像剤容器40を有する。容器40は、ユニット200が位置Bに位置する際に、ユニット200より着脱可能である。清掃部材32cによって除去された現像剤を、ドラム32aの軸線方向に搬送する搬送部材32eを有し、容器40は、搬送部材32eの搬送方向下流側に設けられている。ドラム32aと、清掃部材32cと、搬送部材32eは、感光体ユニット32dの内部に収容され、ユニット32dは、ユニット200に取り付けられている。容器40の着脱方向は、カートリッジ33の着脱
方向と同一方向である。容器40は、ユニット200に着脱する為の把持部42aを有する。ユニット200は、容器40をユニット200に着脱する為のガイド部31m(1〜3)を有し、容器40は、ガイド部31m(1〜3)にガイドされる被ガイド部41(d・e・f)を有する。ガイド部31m(1〜3)は、ユニット200の外表面に設けられている。搬送部材32eの一端には、搬送部材に駆動を伝える駆動伝達部32iを有し、容器40は、ドラム32aの軸線方向で、駆動伝達部32iが設けられている側とは反対側に設けられている。ユニット200は、位置Aと位置Bとの間を回動可能である。
【0023】
[実施例2]:次に、本発明の第2の実施例について説明する。本実施例が先の実施例1と大きく異なる点を説明する。実施例1では、ドラム32aの表面上に残留する現像剤を収容する廃現像剤容器40について説明した。本実施例では、転写体上に残留する現像剤を直接回収し、収容する廃現像剤容器に関して説明する。
【0024】
(画像形成装置の全体構成)図20の(a)は本実施例の画像形成装置300の縦断左側面図、(b)はカートリッジQ及び廃現像剤容器340の着脱要領の説明図である。装置300は実施例1の画像形成装置と同様に、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。装置300は装置本体300Aの内部に、前後方向に水平方向に並設した4個の電子写真感光体ドラム301を備えている。各ドラム301の周囲には、矢印の回転方向に従って順に、ドラム301の表面を均一に帯電する帯電手段(帯電ローラ)302、画像情報に基づいてレーザービームを照射しドラム301に静電潜像を形成するスキャナユニット303が配設されている。更には、前記静電潜像を現像剤であるトナーを用いて現像する現像ローラ304、ドラム301上のトナー画像(現像剤画像)を記録媒体Sに転写させる為に、ドラム301に対向する中間転写体(転写体)305が配設されている。そして、転写後のドラム301表面に残った現像剤を除去するクリーニング手段306が配設されている。ここで、ドラム301、帯電手段302、現像ローラ304、クリーニング手段306は、一体でカートリッジ(プロセスカートリッジ)Q(Y・M・C・K)を形成している。カートリッジQの説明に関しては、第1のカートリッジQYを代表して説明する。カートリッジQYは、イエロー(Y)色の現像剤が収納されていて、ドラム301の面にY色現像剤画像を形成する。第2のカートリッジQMは、マゼンタ(M)色の現像剤が収納されていて、ドラム301の面にM色現像剤画像を形成する。第3のカートリッジQCは、シアン(C)色の現像剤が収納されていて、ドラム301の面にC色現像剤画像を形成する。第4のカートリッジQKは、ブラック(K)色の現像剤を収納されていて、ドラム301の面にK色現像剤画像を形成する。また、第1のカートリッジQYと隣接する箇所には、転写体305上に付着した残留トナーを清掃する為の清掃部材341と、清掃部材341が除去した廃現像剤を収容する廃現像剤容器340が設けられている。ここで、各カートリッジQは、使用者の使用によりトナーが消費され寿命となった際には、カートリッジ全体を交換することができるようになっている。また、容器340に関しても、内部に規定量以上の廃現像剤が収容された際には、容器340を交換することができる。更に容器340はカートリッジQとは異なることを示す識別手段を有している。従って、同じ支持部材345に搭載されたカートリッジQと容器340であっても、使用者が各々の交換を混同する可能性が無い。ここで識別手段の例であるが、使用者が視覚を通して判別できる手段であれば良く、例えば容器340とカートリッジQとで異なるラベルを貼っても良い。或は容器340の大きさや外観をカートリッジQと異ならせることで識別しても良い。また容器340を透明な容器として、内部に廃現像剤が収容されていることを簡単に知らせるようにしても良い。またこれらの例を組み合わせることで確実に識別できるようにしても良い。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。各カートリッジQのドラム301が図20の(a)において矢印の反時計方向に所定の制御速度で回転駆動される。ローラ302はドラム301に対して従動して回転する。また、転写体305も矢印の時計方向(ドラム301の回転に順方向)で、ドラム301の速度に対応した速度で回転駆動される。転写体305は可撓性を有する誘電体性のエンドレスベルトであり、駆動ローラ305aと、二次転写対向ローラ305bと、テンションローラ305cとの間に懸回張設されている。また、現像ローラ304と供給ローラ307がそれぞれ所定の制御速度で回転駆動される。ユニット303も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジQにおいてそれぞれ所定の制御タイミングでローラ302に対して所定の帯電バイアスが印加される。これにより、ドラム301の表面がローラ302によって所定の極性・電位に一様に帯電される。ユニット303は各カートリッジQのドラム301の表面をY・M・C・Kの各色の画像信号に応じて変調されたレーザー光L(LY、LM、LC、LK)で走査露光する。これにより、各カートリッジQのドラム301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。そして、各カートリッジQにおいて、ドラム301の表面に形成された静電潜像がローラ304により現像剤画像として現像される。各カートリッジQにおいて、ローラ304には所定の制御タイミングで所定の現像バイアスが印加される。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QYのドラム301にはフルカラー画像のY色成分に対応するY色現像剤画像が形成される。そして、その現像剤画像が、ドラム301と転写体305との当接部である一次転写ニップ部において、転写体305上に一次転写される。309は一次転写ローラであり、転写体305を挟んでドラム301に圧接している。これにより、一次転写ニップ部が形成されている。以下同様に、カートリッジQMにおいてはY色現像剤画像が、カートリッジQCにおいてはC色現像剤画像が、カートリッジQKにおいてはK色現像剤画像が、ドラム301を介して転写体305上に一次転写される。かくして、転写体305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画像が合成形成される。なお、転写体305上に順次に重畳転写する現像剤画像の色順は上記の順序に限られるものではない。各カートリッジQにおいて、転写体305に対する現像剤画像の一次転写後のドラム面に残留した転写残現像剤はブレード(クリーニング手段)306により除去されてクリーニング容器308に送られる。一方、所定の制御タイミングで給送ローラ320が駆動される。これにより、給送カセット319内に積載収納されているシート状の記録媒体Sが給送される。そして、その記録媒体Sがレジストローラ対318により所定の制御タイミングで、転写体305と二次転写ローラ322との当接部である二次転写ニップ部に導入される。二次転写ローラ322には現像剤の帯電極性とは逆極性で所定電位の二次転写バイアスが所定の制御タイミングで印加される。これにより、記録媒体Sが二次転写ニップ部を挟持搬送されていく過程で転写体305上の4色重畳の現像剤画像が記録媒体Sの面に順次に二次転写される。二次転写ニップ部を通過した記録媒体Sは転写体305の面から分離されて定着装置323へ導入され、定着ニップ部で加熱・加圧される。これにより、各色の現像剤画像の混色及び記録媒体Sへの定着がなされる。そして、記録媒体Sは定着装置323を出て、フルカラー画像形成物として排出ローラ対324により排出トレイ310上に排出される。ここで、ローラ322は、本実施例においては、シフト機構(不図示)により、転写体305に当接して二次転写ニップ部を形成する第1位置と、中間転写体305から非接触に離れた第2位置とに移動可能である。そして、ローラ322は装置300の画像形成動作時には第1位置に移動され、非画像形成時には第2位置に移動される。ローラ322を転写体305に対して常時当接させる構成にすることもできる。記録媒体Sが転写体305の表面から分離した後に、転写体305の表面に残留した二次転写残トナーは、清掃部材341としてのクリーニングローラ342の表面に静電的に付着する。そして、その付着したトナーがローラ342に当接するクリーニングブレード343により掻き取られ、容器340内に収容される。ここで、クリーニングローラ342とクリーニングブレード343を合わせて清掃部材341とする。尚、クリーニングローラ342を設けずに、直接クリーニングブレード343を転写体305の表面に当接させて掻き取ってもよい。本実施例の装置100において、カートリッジQ及び容器340の交換は、カートリッジQ及び容器340を引き出し式の枠型部材である支持部材345に乗せて、フロントアクセスにより交換することができる。支持部材345は、カートリッジQ(Y・M・C・K)を一方向に複数配列して支持している。容器340は前記一方向においてカートリッジQと隣接して配列されている。カートリッジQ及び容器340を装置本体300Aに対して着脱するに当たっては、図20の(b)のように、支持部材345を装置本体300Aの外側の着脱位置Bに引き出す。着脱位置BはカートリッジQ及び容器340を取り外し可能な位置である。位置Bに引き出した状態の支持部材345のカートリッジ装着部345c及び容器装着部345dに対してカートリッジQ及び容器340を着脱する。そして、カートリッジQ及び容器340を装着した支持部材345を、図20の(a)のように、装置本体300A内の位置Aに押し込む。これによって、カートリッジQ及び容器340を装置本体100A内で画像形成を行う画像形成位置に移動させて、カートリッジQ及び容器340を装置本体100A内に装着することができる。したがって、装置本体100Aに対するカートリッジQ及び容器340の着脱操作性を向上させることが出来た。装置本体300Aの前側には前面開口部300Bが設けられている。この開口部300Bは、装置本体300Aの内側へカートリッジQ及び容器340を押し込む、又は、装置本体300AからカートリッジQ及び容器340を引き出す際に、カートリッジ及び容器340を支持させた支持部材345が通過する開口部である。装置本体300Aの前側には、回動可能なドア330が配設されている。ドア330は、開口部300Bを閉じる閉鎖位置と開口部300Bを開放する開放位置とを取り得る開閉部材である。本実施例においては、ドア330は、ドアの下側に位置するヒンジ部330aを中心に装置本体300Aに対して開閉回動可能である。即ち、ドア330は、ヒンジ部330aを中心に立て起こすように回動して開口部300Bを図20の(a)に示すように閉じ状態にすることができる。また、ヒンジ部330aを中心に装置本体300Aの前側に倒すように回動して開口部300Bを図20の(b)に示すように開き状態にすることができる。即ち、支持部材345は、複数のカートリッジQ及び容器340を取り外し可能に支持して、装置本体300Aの内側に位置する位置Aと、位置Aから装置本体300Aの外側へ引き出された位置Bと、の間を移動可能である。支持部材345は、ドア330が開かれた状態において、開口部300Bを通過して前後方向にガイド手段にガイドされて移動する。ガイド手段は、本実施例においては、装置本体300Aの左右側壁の内側に対向して前後方向に略水平に設けられたガイド溝部300Cと、支持部材345の左右側に設けられていて、前記ガイド溝部300Cに嵌ってスライド可能な被ガイド部345aである。即ち、支持部材345は、装置本体300Aに対して、実質的に水平方向である矢印D1方向(押し込み方向:後方向)とその逆のD2方向(引き出し方向:前方向)とに移動可能に設けられている。そして、各カートリッジQ及び容器340は、その長手方向が支持部材345の移動方向(矢印D1,D2と同方向)に隣接した状態で配列されてそれぞれ支持部材345の対応する装着部345c・345dに装着されて支持されている。カートリッジQの長手方向はドラム301の軸線方向であり、容器340の長手方向はローラ304の軸線方向である。即ち、支持部材345は、複数のカートリッジQ(Y・M・C・K)及び容器340を一方向に隣接して配列した状態で支持している。支持部材345は、複数のカートリッジQ及び容器340をその長手方向がD1方向(D2方向)と交差する方向(略直交方向)に配列した状態で支持している。従って、使用者は容器340の交換をカートリッジQの交換と同様の方法により行うことが可能となり、ユーザビリティ性に優れている。そして、支持部材345は、ドア330が開かれている状態において、カートリッジQ及び容器340を装置本体300Aの内側の画像形成位置Aと、着脱位置Bと、の間を移動可能である。位置Bは、支持部
材345が位置Aから引き出されて各カートリッジQ及び容器340を着脱できる位置である。位置Aは支持部材345が各カートリッジQおよび容器340を支持し、装置本体300Aの内側において、ドラム301に静電潜像を形成できる位置である。即ち、各カートリッジQが装置本体300Aに対する装着位置に位置している。そして、各ドラム301が転写体305に接触しており、ドラム301から転写体305に現像剤画像の転写が可能な状態である。位置Aにおいて、各カートリッジQは、押圧部材に押されて所定の位置決め部(不図示)に固定された状態にされている。この状態で、各カートリッジQの有する駆動入力部(不図示)に対して装置本体300Aに設けられた駆動出力部(不図示)が結合している。また、各カートリッジQの電気接点(不図示)に対して装置本体側の給電系統(不図示)が導通している。また、容器340のクリーニングローラ342が転写体305に接触しており、転写体305からの二次転写残トナーの捕集が可能な状態である。ドア330が開かれると、装置本体300Aの開口部300Bが開放される。そして、開口部300Bに支持部材345の前枠の前面に配設された把手部345bが露呈する。また、ドア330の開き回動動作に連動する連動機構(不図示)により、転写体305の駆動ローラ305a側が転写対向ローラ305bの回転中心軸線を中心に所定の位置まで下降する。これにより、各カートリッジQのドラム301及び容器340のクリーニングローラ342の下面から転写体305が離隔する。即ち、ドラム301及びローラ342に対する転写体305の接触が解除される。また、各カートリッジQ及び容器340の駆動入力部に対する装置本体側の駆動出力部の結合が解除される(駆動解除)。また、各カートリッジQを位置決め固定している押圧部材の押圧が解除される(押圧解除)。また、各カートリッジQの電気接点に対する装置本体側の給電系統の導通が解除される(給電解除)。また、支持部材345の装置本体300Aに対する位置決め固定手段による位置決め固定が解除される。そこで、使用者は、把手部345bをつかんで支持部材345を装置本体300Aに対して引き出し方向D2である前方向に水平にスライド移動させる。そして、支持部材345を開口部300Bから装置本体300Aの外側の位置Bまで十分に引き出す。即ち、支持部材345を装置本体300A内から外側へ最大限に突出させた所定の位置Bまで十分に引き出す。支持部材345は所定の位置Bまで十分に引き出されると、ストッパ部材(不図示)によりそれ以上の引き出し移動が阻止される。この支持部材345の引出し移動時には、各カートリッジQのドラム301及び容器340のローラ342と転写体305とが離隔している。したがって、両者間での擦れは生じない。支持部材345は個々のカートリッジQ及び容器340をそれぞれ上方に取り出し可能であり、及び、それぞれ下方に向かって移動させることによって支持する構成である。そこで、使用者が、交換すべき使用済みのカートリッジQを支持部材345から持ち上げて外す(図20の(b)の上向き矢印C2)。そして、新しいカートリッジQを、支持部材345に対して、その上方から実質的に重力方向である下向きに落とし込む(下向き矢印C2)。これによって、カートリッジQは支持部材345に支持される。支持部材345が位置Bに位置する状態で、容器340もまた支持部材345より矢印C1・C2方向に着脱できるようになっている。即ち、カートリッジQ及び容器340は実質的に重力方向である矢印C1・C2方向を装置本体300Aへの着脱方向として、支持部材345に着脱される。支持部材345に対するカートリッジQや容器340の交換作業を終えたら、使用者は支持部材345を装置本体300Aに対して引き出し方向D2とは逆の押し込み方向D1である後方向に水平にスライド移動させる。そして、位置Bから装置本体300Aの内側へ十分に押し込み移動させる。支持部材345は内側へ十分に押し込まれると、ストッパ部材(不図示)によりそれ以上の押し込み移動が阻止される。この支持部材345の押し込み移動時には、各カートリッジQのドラム301及び容器340のクリーニングローラ342と転写体305とが離隔しているので両者間での擦れは生じない。支持部材345を内側へ十分に押し込んだら、ドア330を閉じる。ドア330の閉じ動作により、装置本体300Aの開口部300B及び開口部300Bが閉鎖される。また、ドア330の閉じ動作に連動する連動機構により、支持部材345が装置本体300Aに対して位置決め固定手段にて位置決め固定される。また、各カートリッジQは、押圧部材(不図示)に押されて所定の位置決め部に固定された状態になる。また、各カートリッジQ及び容器340の駆動入力部に対して装置本体側の駆動出力部が結合する。また、各カートリッジQの電気接点に対して装置本体側の給電系統が導通する。そして、転写体305のローラ305a側がローラ305bの回転中心軸線を中心にして所定の位置まで上昇する。これにより、各カートリッジQのドラム301及び容器340のローラ342の下面に対して転写体305が接触した状態になる。この状態において、装置300は画像形成動作が可能な状態となる。上記のように、複数のカートリッジQ及び容器340は支持部材345に支持された状態で、支持部材345と共に装置本体300A内へ進入する。従って、使用者は、支持部材345を装置本体300A内の内側に進入させ、ドア330を閉じる。これにより、複数のカートリッジQ及び容器340を装置本体300Aに対して確実に装着できる。このため、各カートリッジQや容器340を個別に使用者が装置本体300A内へ装着する構成と比較して、着脱操作性が向上する。容器340は、位置Aにおいて、押圧部材(不図示)により、転写体305の方向へ押圧されている。従って、清掃部材341は確実に転写体305上の廃現像剤を回収できる。一方、ドア310を開けるのに連動し、前記押圧部材の押圧が解除され、容器340は支持部材345と共に、位置Bへ移動できるようになる。ここで、容器340は、離間機構(不図示)により転写体305に当接して清掃を行う清掃位置と、転写体305から離れていて清掃を行わない離間位置と、の間を移動可能である。そして、容器340は、転写体305上の廃現像剤を清掃する際には清掃位置に移動され、清掃しない際には離間位置に移動される。一方、容器340を転写体305に対して常時当接させる構成にすることもできる。また容器全体ではなく、清掃部材341のみを上記清掃位置と離間位置間で移動できる構成でも良い。以上のように容器340を支持部材345に着脱できるようにしたことで、使用者はカートリッジQの交換と、容器340の交換とを同一の方法により行うことが可能となり、ユーザビリティ性に優れている。また、容器340の着脱方向と、カートリッジQの着脱方向とを同一方向に設定しているので、使用者は両者の操作を容易に行うことができる。ここで、同一方向とは、支持部材345の位置を変えなくとも、容器340とカートリッジQの着脱が行えれば良く、多少方向がずれていても構わない。また、容器340を支持部材345の位置Aから位置Bへ向かう方向(矢印D2方向)で最上流側に配置した。一般に容器340はカートリッジQに比べ交換頻度が低い。従って、最も交換頻度の低い容器340を装置本体300A側に配置することで、使用者は交換頻度の高いカートリッジQの交換がやり易い。つまり、支持部材345をそれほど手前側に引き出さなくとも、カートリッジQの交換が行えるので、ユーザビリティ性に優れている。本実施例では、転写体305として、ドラム301上の現像像を一次転写し、記録媒体Sに対して二次転写部で再転写する方式に関して説明した。しかし、記録媒体Sの表面に直接ドラム上の現像像を転写する転写体であってもよい。尚、前記略水平とは、装置300の設置面Fに対して略水平である。但し、支持部材345は、設置面Fに対して直線的に水平移動するのに限定されずに、例えば、設置面Fに対して直線的に斜め上方或いは斜め下方に移動するようにしても良い。本実施例では複数のカートリッジを有するカラー画像形成装置の例を示したが、実施例1と同様に単一のカートリッジからなる単色の画像形成装置にも適用可能である。上記実施例2の装置300の構成をまとめると次のとおりである。記録媒体Sにカラー画像を形成するカラー電子写真画像形成装置300である。現像剤を収容する複数のカートリッジQ(Y・M・C・K)を有する。また、電子写真感光体ドラム301と対向し、ドラム301に形成された現像剤画像を記録媒体Sに転写するための転写体305を有する。また、カートリッジQを装着した状態で、装置300の装置本体300Aに対して、画像形成を行う位置Aと、位置Aから移動した、カートリッジを取外し可能な位置Bと、の間を移動可能な支持部材345を有する。また、支持部材345に取り付けられる廃現像剤容器340であって、転写体305の表面に残留する現像剤を除去する清掃部材341を有し、清掃部材341によって除去された現像剤を収容する容器340を有する。そして、容器340は、支持部材345が位置Bに位置する際に、支持部材345より着脱可能である。
【符号の説明】
【0025】
100,300:カラー電子写真画像形成装置、100A,300A:装置本体、200:画像形成ユニット、345:支持部材、S:記録媒体、32a,301:電子写真感光体ドラム、32l:カートリッジ装着部、32c,341:清掃部材、32d:感光体ユニット、32e:搬送部材、32i:駆動伝達部、33(Y・M・C・K),Q(Y・M・C・K):カートリッジ、34,305:転写体、40,340:廃現像剤容器、42a:把持部、31m(1〜3):ガイド部、41d,41e,41f:被ガイド部、A:画像形成位置、B:カートリッジ着脱位置
【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、現像剤を収容するカートリッジと、電子写真感光体ドラムに形成された現像剤画像を前記記録媒体に転写するための転写体と、前記カートリッジを装着する為のカートリッジ装着部と、を有し、前記カートリッジを装着した状態で、電子写真画像形成装置の装置本体に対して、画像形成を行う画像形成位置と、前記画像形成位置から移動した前記カートリッジを着脱可能な着脱位置と、の間を移動可能な画像形成ユニットと、前記電子写真感光体ドラムの表面に残留する現像剤を除去する清掃部材と、前記清掃部材によって除去された現像剤を収容し、前記画像形成ユニットに取り付けられる廃現像剤容器と、を有し、前記廃現像剤容器と前記カートリッジとは、前記画像形成ユニットが前記着脱位置に位置する際に、前記画像形成ユニットより各々個別に着脱可能であることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項2】
前記清掃部材によって除去された現像剤を、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向に搬送する搬送部材を有し、前記廃現像剤容器は、前記搬送部材の搬送方向下流側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項3】
前記電子写真感光体ドラムと、前記清掃部材と、前記搬送部材は、感光体ユニットの内部に収容され、前記感光体ユニットは、前記画像形成ユニットに取り付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。
【請求項4】
前記廃現像剤容器の着脱方向は、前記カートリッジの着脱方向と同一方向であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項5】
前記廃現像剤容器は、前記画像形成ユニットに着脱する為の把持部を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項6】
前記画像形成ユニットは、前記廃現像剤容器を前記画像形成ユニットに着脱する為のガイド部を有し、前記廃現像剤容器は、前記ガイド部にガイドされる被ガイド部を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項7】
前記ガイド部は、前記画像形成ユニットの外表面に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項8】
前記搬送部材の一端には、前記搬送部材に駆動を伝える駆動伝達部を有し、前記廃現像剤容器は、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向で、前記駆動伝達部が設けられている側とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項2又は3に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項9】
前記画像形成ユニットは、前記画像形成位置と前記着脱位置との間を回動可能であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項10】
前記廃現像剤容器は前記清掃部材によって除去された現像剤を容器内に収容する為の開口を有し、前記開口は前記画像形成ユニットの回動時に常に重力方向上方を向いていることを特徴とする請求項9に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項11】
前記カートリッジは一方向に沿って複数隣接して配置されていて、前記廃現像剤容器は前記一方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項12】
前記画像形成ユニットは、前記廃現像剤容器を前記画像形成ユニットに固定し前記画像形成ユニットの移動時に前記廃現像剤容器が前記画像形成ユニットの外に抜け出すのを防止する係止部を有し、前記廃現像剤容器には前記係止部により係止される被係止部を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項13】
前記廃現像剤容器を着脱位置において取り外す際には、取り外す動作に連動して前記被係止部が前記係止部より外れることによって、前記画像形成ユニットの外に取り出せることを特徴とする請求項12に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項14】
前記廃現像剤容器は、前記カートリッジとは異なることを示す識別手段を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項15】
前記廃現像剤容器は、複数の前記感光体ドラムの表面より除去された現像剤を収容する為の複数の受入側開口を有し、前記廃現像剤容器は前記複数の受入側開口から集めた現像剤を収容する単一の収納部を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項16】
前記廃現像剤容器は、複数の前記感光体ドラムの表面より除去された現像剤を受け入れる為の複数の受入側開口を有し、前記転写体は円筒形状であって、前記感光体ドラムは前記転写体の周面に沿って配置されていて、前記複数の受入側開口は前記感光体ドラムの位置に合せてずれていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項17】
前記清掃部材によって除去された現像剤を、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向に搬送する搬送部材を有し、前記搬送部材によって搬送された現像剤を前記廃現像剤容器に投入する為に、前記受入側開口と係合する複数の投入側開口を有し、前記受入側開口の大きさは係合する前記投入側開口の大きさよりも大きくしたことを特徴とする請求項15又は16に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項18】
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、現像剤を収容するカートリッジと、電子写真感光体ドラムと対向し、前記電子写真感光体ドラムに形成された現像剤画像を前記記録媒体に転写するための転写体と、前記カートリッジを装着した状態で、電子写真画像形成装置の装置本体に対して、画像形成を行う画像形成位置と、前記画像形成位置から移動した、前記カートリッジを取外し可能な着脱位置と、の間を移動可能な支持部材と、前記支持部材に取り付けられる廃現像剤容器であって、前記転写体の表面に残留する現像剤を除去する清掃部材を有し、前記清掃部材によって除去された現像剤を収容する廃現像剤容器と、を有し、前記廃現像剤容器は、前記支持部材が前記着脱位置に位置する際に、前記支持部材より着脱可能であることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項19】
前記支持部材は、前記カートリッジを一方向に複数配列して支持していて、前記廃現像剤容器は前記一方向において前記カートリッジと隣接して配列されていることを特徴とする請求項18に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項20】
前記廃現像剤容器は、前記支持部材が前記着脱位置から前記画像形成位置に向かう方向で最上流側に配置したことを特徴とする請求項19に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項21】
前記廃現像剤容器は、前記カートリッジとは異なることを示す識別手段を有することを特徴とする請求項18に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項1】
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、現像剤を収容するカートリッジと、電子写真感光体ドラムに形成された現像剤画像を前記記録媒体に転写するための転写体と、前記カートリッジを装着する為のカートリッジ装着部と、を有し、前記カートリッジを装着した状態で、電子写真画像形成装置の装置本体に対して、画像形成を行う画像形成位置と、前記画像形成位置から移動した前記カートリッジを着脱可能な着脱位置と、の間を移動可能な画像形成ユニットと、前記電子写真感光体ドラムの表面に残留する現像剤を除去する清掃部材と、前記清掃部材によって除去された現像剤を収容し、前記画像形成ユニットに取り付けられる廃現像剤容器と、を有し、前記廃現像剤容器と前記カートリッジとは、前記画像形成ユニットが前記着脱位置に位置する際に、前記画像形成ユニットより各々個別に着脱可能であることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項2】
前記清掃部材によって除去された現像剤を、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向に搬送する搬送部材を有し、前記廃現像剤容器は、前記搬送部材の搬送方向下流側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項3】
前記電子写真感光体ドラムと、前記清掃部材と、前記搬送部材は、感光体ユニットの内部に収容され、前記感光体ユニットは、前記画像形成ユニットに取り付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。
【請求項4】
前記廃現像剤容器の着脱方向は、前記カートリッジの着脱方向と同一方向であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項5】
前記廃現像剤容器は、前記画像形成ユニットに着脱する為の把持部を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項6】
前記画像形成ユニットは、前記廃現像剤容器を前記画像形成ユニットに着脱する為のガイド部を有し、前記廃現像剤容器は、前記ガイド部にガイドされる被ガイド部を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項7】
前記ガイド部は、前記画像形成ユニットの外表面に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項8】
前記搬送部材の一端には、前記搬送部材に駆動を伝える駆動伝達部を有し、前記廃現像剤容器は、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向で、前記駆動伝達部が設けられている側とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項2又は3に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項9】
前記画像形成ユニットは、前記画像形成位置と前記着脱位置との間を回動可能であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項10】
前記廃現像剤容器は前記清掃部材によって除去された現像剤を容器内に収容する為の開口を有し、前記開口は前記画像形成ユニットの回動時に常に重力方向上方を向いていることを特徴とする請求項9に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項11】
前記カートリッジは一方向に沿って複数隣接して配置されていて、前記廃現像剤容器は前記一方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項12】
前記画像形成ユニットは、前記廃現像剤容器を前記画像形成ユニットに固定し前記画像形成ユニットの移動時に前記廃現像剤容器が前記画像形成ユニットの外に抜け出すのを防止する係止部を有し、前記廃現像剤容器には前記係止部により係止される被係止部を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項13】
前記廃現像剤容器を着脱位置において取り外す際には、取り外す動作に連動して前記被係止部が前記係止部より外れることによって、前記画像形成ユニットの外に取り出せることを特徴とする請求項12に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項14】
前記廃現像剤容器は、前記カートリッジとは異なることを示す識別手段を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項15】
前記廃現像剤容器は、複数の前記感光体ドラムの表面より除去された現像剤を収容する為の複数の受入側開口を有し、前記廃現像剤容器は前記複数の受入側開口から集めた現像剤を収容する単一の収納部を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項16】
前記廃現像剤容器は、複数の前記感光体ドラムの表面より除去された現像剤を受け入れる為の複数の受入側開口を有し、前記転写体は円筒形状であって、前記感光体ドラムは前記転写体の周面に沿って配置されていて、前記複数の受入側開口は前記感光体ドラムの位置に合せてずれていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項17】
前記清掃部材によって除去された現像剤を、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向に搬送する搬送部材を有し、前記搬送部材によって搬送された現像剤を前記廃現像剤容器に投入する為に、前記受入側開口と係合する複数の投入側開口を有し、前記受入側開口の大きさは係合する前記投入側開口の大きさよりも大きくしたことを特徴とする請求項15又は16に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項18】
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、現像剤を収容するカートリッジと、電子写真感光体ドラムと対向し、前記電子写真感光体ドラムに形成された現像剤画像を前記記録媒体に転写するための転写体と、前記カートリッジを装着した状態で、電子写真画像形成装置の装置本体に対して、画像形成を行う画像形成位置と、前記画像形成位置から移動した、前記カートリッジを取外し可能な着脱位置と、の間を移動可能な支持部材と、前記支持部材に取り付けられる廃現像剤容器であって、前記転写体の表面に残留する現像剤を除去する清掃部材を有し、前記清掃部材によって除去された現像剤を収容する廃現像剤容器と、を有し、前記廃現像剤容器は、前記支持部材が前記着脱位置に位置する際に、前記支持部材より着脱可能であることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項19】
前記支持部材は、前記カートリッジを一方向に複数配列して支持していて、前記廃現像剤容器は前記一方向において前記カートリッジと隣接して配列されていることを特徴とする請求項18に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項20】
前記廃現像剤容器は、前記支持部材が前記着脱位置から前記画像形成位置に向かう方向で最上流側に配置したことを特徴とする請求項19に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項21】
前記廃現像剤容器は、前記カートリッジとは異なることを示す識別手段を有することを特徴とする請求項18に記載の電子写真画像形成装置。
【図5】
【図8】
【図12】
【図17】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図6】
【図7】
【図9】
【図10】
【図11】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図8】
【図12】
【図17】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図6】
【図7】
【図9】
【図10】
【図11】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【公開番号】特開2010−250264(P2010−250264A)
【公開日】平成22年11月4日(2010.11.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−239164(P2009−239164)
【出願日】平成21年10月16日(2009.10.16)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年11月4日(2010.11.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年10月16日(2009.10.16)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】
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