JP6128044B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、詳しくは、感光体カートリッジおよび現像カートリッジを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置に関する。

感光体カートリッジおよび現像カートリッジを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置が従来知られている。この種の画像形成装置として、特許文献１には、装置本体に対して着脱可能に構成された感光体カートリッジと、この感光体カートリッジに対して着脱可能に構成された現像カートリッジとを有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置が記載されている。

ここで、感光体カートリッジは、現像剤が供給される感光体としての感光ドラムを有し、現像カートリッジは、感光ドラムに現像剤を供給する現像剤担持体としての現像ローラを有する。そして、このような感光体カートリッジに現像カートリッジが装着されたプロセスカートリッジを装置本体に着脱可能とするため、装置本体には、上方に開放する開口が設けられている。

特開２０１４−１６４８４号公報

ところで、特許文献１に記載された画像形成装置においては、感光ドラムから現像剤を回収して収容するための廃現像剤収容容器を感光体カートリッジに設ける場合、その設置個所に余裕がないため、廃現像剤収容容器は、現像カートリッジの上方近傍に配置せざるを得ない。

しかしながら、現像カートリッジの上方近傍に廃現像剤収容容器を配置すると、現像カートリッジを感光体カートリッジに対して着脱する際に、廃現像剤収容容器が邪魔となって現像カートリッジの着脱作業に支障を来す虞がある。

そこで、本発明は、現像カートリッジの着脱作業に支障を来すことなく廃現像剤収容容器を設けることができる画像形成装置を提供することを課題とする。

前述した課題を解決するための本発明の第１の発明に係る画像形成装置は、開口を有する装置本体と、軸線について回転するように構成される感光体を有する感光体カートリッジおよび感光体カートリッジに着脱可能な現像カートリッジを有するプロセスカートリッジとを備えている。感光体カートリッジは、感光体から回収した現像剤を収容するように構成される廃現像剤収容容器を有している。現像カートリッジは、感光体に現像剤を供給するように構成される現像剤担持体を有し、かつ、軸線と直交する方向において感光体カートリッジに対し装置本体の着脱経路を通して開口から着脱可能である。そして、プロセスカートリッジは、廃現像剤収容容器が現像カートリッジの着脱経路から退避する第１位置と、廃現像剤収容容器が現像カートリッジの着脱経路上に位置する第２位置とをとるように装置本体に対して回動可能に構成されている。

本発明の第１の発明に係る画像形成装置では、装置本体に対しプロセスカートリッジが感光体カートリッジの廃現像剤収容容器と共に第１位置と第２位置との間を回動可能に装置本体に支持されており、第１位置では感光体カートリッジの廃現像剤収容容器が現像カートリッジの着脱経路から退避するため、現像カートリッジの着脱作業に支障を来すことなく廃現像剤収容容器を設けることができる。

また、前述した課題を解決するための本発明の第２の発明に係る画像形成装置は、開口を有する装置本体と、軸線について回転するように構成される感光体を有する感光体カートリッジと、前記感光体カートリッジに装着方向に装着可能であり、前記感光体に現像剤を供給するための現像剤担持体を備える現像カートリッジとを有するプロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジの下方に配置される給紙ローラと、記録シートを積載するための給紙トレイとを有する給紙部と、前記プロセスカートリッジの上方に配置される定着装置と、前記定着装置を通過した記録シートを積載するための排紙トレイと、鉛直方向において、前記給紙トレイと前記排紙トレイとの間に配置される露光装置と、を備える。前記感光体カートリッジは、前記現像カートリッジの上方を覆うように延び前記感光体から回収した現像剤を収容するように構成される廃現像剤収容容器と、前記現像剤担持体に対して前記装着方向上流側に前記現像カートリッジを着脱するための着脱開口が形成されるフレームと、を有する。前記現像カートリッジは、前記排紙トレイによって開閉可能な前記装置本体の開口から前記感光体カートリッジに対して着脱可能である。前記プロセスカートリッジは、前記着脱開口が前記装置本体の開口を向くように構成される第１位置と、前記着脱開口を介して前記露光装置が前記感光体を露光可能な第２位置との間を前記軸線と平行な軸線について回動するように構成されている。

本発明の第２の発明に係る画像形成装置では、プロセスカートリッジが感光体カートリッジの廃現像剤収容容器と共に第１位置と第２位置との間を回動可能に装置本体に支持されており、第１位置では感光体カートリッジのフレームの着脱開口が前記装置本体の開口を向くため、現像カートリッジの着脱作業に支障を来すことなく廃現像剤収容容器を設けることができる。

前記した画像形成装置において、感光体の表面をレーザ光で露光するように構成される露光装置を備える場合、プロセスカートリッジの第１位置では、現像カートリッジがレーザ光を遮断する位置にあり、プロセスカートリッジの第２位置では、廃現像剤収容容器と現像カートリッジとの間をレーザ光が通過可能となっているのが好ましい。

前記した感光体カートリッジは、装置本体に対して着脱可能であり、プロセスカートリッジを第１位置と第２位置との間で回動可能とするための第１被ガイド部と第２被ガイド部とを有しているのが好ましい。また、装置本体は、第１被ガイド部と係合するように構成されるガイドであって、装置本体の外から第１位置までプロセスカートリッジを案内するように構成される第１ガイドと、プロセスカートリッジが第１位置から第２位置まで回動するときに第２被ガイド部を案内するように構成される第２ガイドとを有しているのが好ましい。さらに、装置本体は、装置本体の外から第１位置までプロセスカートリッジを案内するために第２被ガイド部を案内する第３ガイドを有しているのが好ましい。

前記した感光体カートリッジの第１被ガイド部は、感光体の軸線を中心として、その軸線方向に沿って延びている構造とすることができる。

前記した画像形成装置において、装置本体の開口を開閉可能に装置本体に装着されたカバーを備える場合、プロセスカートリッジは、カバーの開閉動作に連動する連動機構により、第１位置と第２位置との間を回動するように構成されているのが好ましい。

ここで、感光体カートリッジが取手を有する場合、取手は、プロセスカートリッジの第２位置でレーザ光の光路よりも装置本体の開口側に位置しているのが好ましい。この取手は、第１位置において、感光体カートリッジの廃現像剤収容容器から装置本体の開口側に向かって延びているのが好ましい。

また、感光体カートリッジの廃現像剤収容容器は、プロセスカートリッジの第１位置では、感光体から画像が転写された記録シートの搬送経路を横切るように設けることができる。

感光体カートリッジは、感光体を外部に露出させる開口部と、開口部を挟んで設けられ、感光体よりも外側に突出する脚部とを有する構造とすることができる。この構造によれば、開口部が下に向く姿勢で感光体カートリッジを脚部により立てることができ、その際、開口部に露出する感光体は接地しない。

前記した画像形成装置においては、現像カートリッジを感光体カートリッジの感光体に向けて押圧するための押圧部を設けるのが好ましく、この押圧部は、装置本体に設けてもよい。

前記した画像形成装置は、記録シートをいわゆるＣ字形のパスラインで搬送するように構成することができる。すなわち、画像形成装置は、プロセスカートリッジの下方に配置される給紙トレイと、プロセスカートリッジの上方に配置される排紙トレイとを備え、装置本体は、給紙トレイから供給される記録シートを装置本体の水平方向の一方側で上方に湾曲させた後、感光体に向けて搬送するように構成される第１搬送路と、感光体を通過した記録シートを装置本体の水平方向の他方側に湾曲させて排紙トレイに搬送するように構成される第２搬送路とを有する構成とすることができる。

本発明によれば、現像カートリッジの着脱作業に支障を来すことなく廃現像剤収容容器を設けることができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのレーザプリンタの概略構成をトップカバーが開いた状態で示す側断面図である。 図１に示したトップカバーが閉じた状態でレーザプリンタの概略構成を示す側断面図である。 プロセスカートリッジが取り出された状態のレーザプリンタを示す図１に対応した側断面図である。 プロセスカートリッジが取り出された状態のレーザプリンタを示す図２に対応した側断面図である。 レーザプリンタから取り出されたプロセスカートリッジを立てて置いた状態を示す軸線方向に直交する横断面図である。 図５に示したプロセスカートリッジを構成する感光体カートリッジの構造を示す図であり、（ａ）は軸線方向に直交する横断面図、（ｂ）は軸線方向に直交する側面図である。 感光体カートリッジの構造を示す図５のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。 図１に示した現像カートリッジの構造を示す平面図である。 図３に示した連動機構の変形例を示す図３に対応したレーザプリンタの側断面図である。 図６に示した感光体カートリッジの変形例を示す図であり、（ａ）は第１の変形例を示す感光体カートリッジの軸線方向に直交した横断面図、（ｂ）は第２の変形例を示す感光体カートリッジの軸線方向に直交した横断面図である。

以下、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。一実施形態の画像形成装置は、例えば図１および図２示すようなレーザプリンタ１として具現化されている。そこで、まず、図１および図２を参照してレーザプリンタ１の構成を概略的に説明する。

ここで、図１および図２を参照した説明においては、レーザプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１および図２の紙面に向かって右方向を「前」、左方向を「後」、上下方向を「上下」、手前方向を「左」、奥方向を「右」として説明する。

＜レーザプリンタの概略構成＞
図１および図２に示すように、レーザプリンタ１は、装置本体の一例としての本体ケーシング２と、カバーの一例としてのトップカバー２１とを備えている。本体ケーシング２は、上部に開口Ａを有している。トップカバー２１は、後端部が本体ケーシング２の後側上部に回動可能に支持されている。このトップカバー２１は、図１に示すように本体ケーシング２の上部を開いて開口Ａを露出させる開位置と、図２に示すように本体ケーシング２の上部の開口Ａを覆う閉位置に回動できるようになっている。

レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、記録シートの一例としての用紙Ｓ(図２参照)を供給する給紙部３と、露光装置の一例としてのスキャナユニット４と、プロセスカートリッジ５と、プロセスカートリッジ５によって形成されたトナー像を用紙Ｓに転写するための転写ローラ６２と、用紙Ｓ上に転写されたトナー像を熱定着させる定着装置の一例としての定着ユニット８とを主に備えている。

給紙部３は、本体ケーシング２内の下部に設けられている。この給紙部３は、給紙トレイ３１と、用紙押圧板３２と、給紙機構３３を主に備えている。給紙機構３３は、給紙ローラ３４、分離ローラ３５、分離パッド３６などを有する。

給紙トレイ３１に収容された用紙Ｓは、図２に示すように、用紙押圧板３２によって上方に寄せられ、本体ケーシング２の後側において給紙機構３３により上方に湾曲して給紙される。この用紙Ｓは、プロセスカートリッジ５を構成する感光体カートリッジ６の感光体である感光ドラム６１と転写ローラ６２との間に搬送される。

スキャナユニット４は、本体ケーシング２内の前半部において上下方向の中間部に配置されている。言い換えると、スキャナユニット４は、鉛直方向において、給紙トレイ３１と後述する排紙トレイ２３との間に配置されている。このスキャナユニット４は、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを内蔵したスキャナ本体４１と、このスキャナ本体４１を支持するスキャナ支持部４２と、スキャナ本体４１の上方を覆うスキャナカバー４３とを有する。

スキャナユニット４では、スキャナ本体４１内のレーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光Ｌ（図２参照）が感光ドラム６１の表面に高速走査されることで、感光ドラム６１の表面が露光される。

プロセスカートリッジ５は、図１に示すようにトップカバー２１が開位置に開いて本体ケーシング２の上部の開口Ａが露出した状態において、その開口Ａから着脱経路Ｂに沿って後方斜め下方に向けて押し込むことで、本体ケーシング２内のスキャナユニット４の後方位置に挿入される。そして、このプロセスカートリッジ５は、スキャナユニット４の後方の挿入位置から前方斜め上方に向けて引き抜くことで、本体ケーシング２の着脱経路Ｂに沿って開口Ａから本体ケーシング２の外に取り出される。

プロセスカートリッジ５は、本体ケーシング２に対し開口Ａから着脱可能な感光体カートリッジ６と、この感光体カートリッジ６に対して着脱可能に構成された現像カートリッジ７とで構成されている。感光体カートリッジ６は、現像カートリッジ７からトナー(現像剤)が周面に供給される感光ドラム６１と、感光ドラム６１の周面を予め帯電させる帯電ローラ６３と、感光ドラム６１の周面からトナー(現像剤)を回収して収容する廃現像剤収容容器６４とを主に備えている。

感光ドラム６１は、本体ケーシング２内に配置された本体側カップリング２９（図３、図４参照）から後述するドラムカップリングＣが駆動力を受けることで軸線Ｘを中心に回転するように構成されている。廃現像剤収容容器６４は、感光ドラム６１の軸線Ｘが延びる方向に延びる扁平なボックス状であり、プロセスカートリッジ５が後述する第２位置に位置するときにおいて、現像カートリッジ７の上方を覆うように延びている。廃現像剤収容容器６４は、感光ドラム６１の表面と接触してトナーを回収するクリーニングブレード６４Ａを有し、当該クリーニングブレード６４Ａによって感光ドラム６１から回収したトナーを収容するように構成されている。クリーニングブレード６４Ａは、感光ドラム６１の軸線Ｘが延びる方向に沿って延びている。

転写ローラ６２は、本体ケーシング２内に回転可能に支持されている。この転写ローラ６２は、感光ドラム６１との間に用紙Ｓを挟んで通過させることで、感光ドラム６１上のトナー像を用紙Ｓ上に転写させる。

一方、現像カートリッジ７は、感光ドラム６１の周面にトナーを供給する現像剤担持体の一例としての現像ローラ７１と、現像ローラ７１の周面にトナーを供給する供給ローラ７２と、供給ローラ７２から現像ローラ７１の周面に供給されたトナーの層厚を一定厚さの薄層に規制する層厚規制ブレード７３と、トナーを収容するトナー収容部７４と、トナー収容部７４に収容されたトナーを撹拌するアジテータ７５とを主に備えている。

このような現像カートリッジ７は、図１に示すようにトップカバー２１が開位置に開いて本体ケーシング２の上部の開口Ａが露出した状態において、感光体カートリッジ６に対し前方斜め上方に向けて引き抜くことにより、本体ケーシング２の着脱経路Ｂに沿って開口Ａから本体ケーシング２の外に単独で取り出すことができる。ここで、図１に矢印で示す着脱経路Ｂは、プロセスカートリッジ５、感光体カートリッジ６および現像カートリッジ７の共通の着脱経路を簡易的に図示したものであり、図に２点鎖線で示す着脱経路Ｂｄは、現像カートリッジ７の着脱経路、詳しくは、着脱軌跡を図示したものである。

このようなプロセスカートリッジ５では、感光ドラム６１の周面が帯電ローラ６３により一様に帯電された後、スキャナユニット４からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光ドラム６１の周面上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部７４内のトナーは、アジテータ７５によって撹拌されながら供給ローラ７２の周面に供給され、供給ローラ７２の周面から現像ローラ７１の周面に供給される。そして、このトナーは、現像ローラ７１の周面と層厚規制ブレード７３の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ７１の周面に担持される。

現像ローラ７１の周面に担持されたトナーは、現像ローラ７１の周面から感光ドラム６１の周面上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光ドラム６１の周面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム６１と転写ローラ６２の間を用紙Ｓが搬送されることで感光ドラム６１の周面上のトナー像が用紙Ｓ上に転写される。

感光ドラム６１の周面上のトナー像が転写された用紙Ｓは、感光ドラム６１と転写ローラ６２の間を通って定着ユニット８側に搬送される。定着ユニット８は、プロセスカートリッジ５の上方に配置されている。この定着ユニット８は、用紙Ｓを挟んで搬送する加熱ローラ８１および加圧ローラ８２を有する。加圧ローラ８２は、加熱ローラ８１との間に用紙Ｓを挟んで加圧し、加熱ローラ８１は、内蔵したハロゲンランプなどの熱源により用紙Ｓを加熱する。

定着ユニット８の加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を用紙Ｓが通過することで、用紙Ｓ上に転写されたトナー像が用紙Ｓ上に熱定着される。そして、トナー像が熱定着された用紙Ｓは、加熱ローラ８１および加圧ローラ８２の回転により、本体ケーシング２の後側上部から前側に湾曲して搬送され、排紙ローラ群２２によってトップカバー２１に形成された排紙トレイ２３上に排出される。

このようなレーザプリンタ１は、プロセスカートリッジ５の下方に給紙部３が配置され、プロセスカートリッジ５の上方に定着ユニット８および排紙トレイ２３が配置されている。このレーザプリンタ１は、給紙トレイ３１から供給される用紙Ｓを本体ケーシング２の水平方向の一方の後側で上方に湾曲させた後、感光ドラム６１に向けて搬送するように構成される第１搬送路と、感光ドラム６１を通過した用紙Ｓを本体ケーシング２の水平方向の他方の前側に湾曲させて排紙トレイ２３に搬送するように構成される第２搬送路とを有することで、本体ケーシング２内にＣ字型に屈曲する給紙パスラインを構成している。

＜プロセスカートリッジのガイド構造＞
図１〜図４に示すように、本体ケーシング２は、開口Ａの後側から後方斜め下方に延びる第１ガイド２５と、開口Ａの前側から後方斜め下方に延びる第３ガイド２６とを有する。第１ガイド２５と第３ガイド２６とは、本体ケーシング２の側壁内面に溝状に形成されている。

第１ガイド２５および第３ガイド２６は、プロセスカートリッジ５を本体ケーシング２に装着する際に、図１に示す開口Ａから第１位置に向けて後方斜め下方にプロセスカートリッジ５をガイドする。また、第１ガイド２５および第３ガイド２６は、プロセスカートリッジ５が開口Ａを介して本体ケーシング２から離脱する際に、第１位置から前方斜め上方に向けてプロセスカートリッジ５をガイドする。

第１位置にあるプロセスカートリッジ５の後述する第１被ガイド部６５Ｇは、プロセスカートリッジ５の本体ケーシング２への装着方向において、第１ガイド２５の最下流部分に位置している。第１位置にあるプロセスカートリッジ５の感光ドラム６１に駆動力を伝達する本体側カップリング２９は、感光ドラム６１の軸線Ｘの方向において、感光ドラム６１のドラムカップリングＣと対向する。なお、本実施形態におけるプロセスカートリッジ５および感光体カートリッジ６の本体ケーシング２への着脱経路Ｂの方向は、第１ガイド２５および第３ガイド２６が延びる方向と略等しい。

第１ガイド２５は、前部から後部にわたる全体が広い幅に形成されている。一方、第３ガイド２６は、開口Ａ側の前部が後斜め下方に向かって徐々に幅が狭まるロート状に形成され、後部が第１ガイド２５の幅より狭い幅に形成されている。

また、プロセスカートリッジ５を図１に示す第１位置と図２に示す第２位置とに回動させる際のガイド構造として、本体ケーシング２の側壁内面には、図３および図４に示すように、第３ガイド２６の後端部に連続して下方に延びる幅の狭い円弧状の第２ガイド２７が形成されている。

第２ガイド２７は、感光ドラム６１の軸線Ｘを中心とする円弧状に形成されている。後述する感光体カートリッジ６の第２被ガイド部６５Ｈは、第２位置において、第２ガイド２７の最深部に位置する。スキャナユニット４は、第２位置にあるプロセスカートリッジ５に対して、廃現像剤収容容器６４と現像カートリッジ７との間にレーザ光Ｌを通過させて感光ドラム６１を露光する。

＜連動機構の構成＞
一方、トップカバー２１の開閉動作に連動してプロセスカートリッジ５を図１に示す第１位置と図２に示す第２位置とに回動させるための連動機構として、図３および図４に示すように、本体ケーシング２内には連動ギヤ機構９が設けられている。

連動ギヤ機構９は、トップカバー２１の後端部に一体に設けられた駆動側の扇ギヤ９１と、扇ギヤ９１に噛み合って回転可能に本体ケーシング２に支持された中間ギヤ９２と、中間ギヤ９２と噛み合って回転可能に本体ケーシング２に支持された従動側の欠歯ギヤ９３と、この欠歯ギヤ９３の欠歯部分に一体に形成されたフォークアーム９４とを備えており、フォークアーム９４の先端部には二又状のフォーク部９５が形成されている。

この連動ギヤ機構９により、トップカバー２１が図３に示す開位置にあるときは、フォークアーム９４が前方に略水平に配置されて先端部のフォーク部９５が円弧状の第２ガイド２７の上端部に位置している。そして、トップカバー２１が枢軸２４を回動中心として図４に示す閉位置まで回動すると、扇ギヤ９１が枢軸２４を回動中心としてトップカバー２１と一体に回動することで、フォークアーム９４が前方斜め下方に揺動する。その際、フォークアーム９４の先端部のフォーク部９５は、円弧状の第２ガイド２７に沿ってその下端部まで回動する。

＜感光体カートリッジの詳細構造＞
図５に示すように、感光体カートリッジ６は、感光ドラム６１と、感光ドラム６１を回転可能に支持する感光体フレーム６５と、脚部６６，６６とを有する。図７に示すように、感光ドラム６１は、ドラム本体６１Ａと、第１ドラムフランジ６１Ｂと、第２ドラムフランジ６１Ｃとを有する。

第１ドラムフランジ６１Ｂと第２ドラムフランジ６１Ｃとは、それぞれドラム本体６１Ａの両端部に固定されている。第１ドラムフランジ６１Ｂと第２ドラムフランジ６１Ｃとは、軸線Ｘを中心としてドラム本体６１Ａと共に回転する。第１ドラムフランジ６１Ｂと第２ドラムフランジ６１Ｃとは、ドラム軸部６１Ｄ、６１Ｅを有する。

図７に示すように、第１ドラムフランジ６１Ｂは、前述したドラム軸部６１Ｄと、ドラム軸部６１Ｄよりも大径となり、かつ、ドラム本体６１Ａ内に嵌り込む本体部ＢＢと、本体側カップリング２９と係合することで感光ドラム６１を駆動するドラムカップリングＣと、ドラムギヤＤＧとを有する。ドラムカップリングＣは、ドラム軸部６１Ｄの先端部に設けられ、軸線Ｘを挟んで配置された一対の突起状に構成されている。ドラムギヤＤＧは、本体部ＢＢのドラム軸部６１Ｄ側の周面に設けられ、本体側カップリング２９からドラムカップリングＣを介して第１ドラムフランジ６１Ｂに入力される駆動力を現像ローラ７１や帯電ローラ６３に伝達する。

図５に示すように、感光体フレーム６５は、感光ドラム６１の周面を外部に露出させるように、感光ドラム６１の軸線Ｘに沿って形成される開口部６５Ａを有している。脚部６６，６６は、開口部６５Ａを挟むようにして感光体フレーム６５から感光ドラム６１の周面下部より下方に突出している。これにより、図１に示した本体ケーシング２の着脱経路Ｂに沿って開口Ａから取り出されたプロセスカートリッジ５は、図５に示すように、感光ドラム６１が下方に位置する縦向きに立てて置くことができる。

感光体カートリッジ６の感光体フレーム６５は、廃現像剤収容容器６４に対向して感光ドラム６１の軸線方向に延びる下壁６５Ｂと、感光ドラム６１の両端部付近において廃現像剤収容容器６４と下壁６５Ｂとを連結する一対の側壁６５Ｃと、一対の側壁６５Ｃに形成された着脱ガイド６５Ｄとを有する。感光体カートリッジ６は、廃現像剤収容容器６４と下壁６５Ｂと一対の側壁６５Ｃとによって囲まれた空間内に、現像カートリッジ７を収容する。現像カートリッジ７が感光体カートリッジ６内に収容された状態で、かつ、プロセスカートリッジ５が図２の第２位置に位置するときに、下壁６５Ｂは、鉛直方向において、現像カートリッジ７を挟んで廃現像剤収容容器６４とは反対側に配置される。現像カートリッジ７は、廃現像剤収容容器６４と下壁６５Ｂと一対の側壁６５Ｃとの前端部によって形成される着脱開口の一例としての着脱口６５Ｅを介して、感光体カートリッジ６に着脱される。着脱口６５Ｅは、前後方向において現像カートリッジ７を挟んで感光ドラム６１とは反対側に位置する。

着脱ガイド６５Ｄは、現像カートリッジ７の現像ローラ７１の回転軸７１Ａの両端部を案内するものであり、図６の（ａ）に示すように、側壁６５Ｃの内面に形成されている。着脱ガイド６５Ｄは、プロセスカートリッジ５が第２位置にある状態で、前後方向に延びる第１部分６５Ｄ１と、第１部分６５Ｄ１から後方斜め上に延びる第２部分６５Ｄ２とを有する。

プロセスカートリッジ５が第２位置にある状態での第２部分６５Ｄ２が延びる方向は、後述する押圧部１０が現像カートリッジ７を感光ドラム６１に向けて押圧する方向に略等しい。また、プロセスカートリッジ５が第１位置にある状態での第１部分６５Ｄ１が延びる方向は、第１ガイド２５および第３ガイド２６が延びる方向と略等しい。

ここで、感光体フレーム６５の下壁６５Ｂは、図６の（ａ）に示した押圧部１０を通すための長孔６５Ｆを有する。この長孔６５Ｆは、図７に示すように、感光体フレーム６５の長手方向の両端部付近に配置されている。

廃現像剤収容容器６４は、着脱口６５Ｅ側の端部から外側に突出する着脱操作用の取手６７を有する。この取手６７は、図１に示すトップカバー２１の開位置において、廃現像剤収容容器６４から本体ケーシング２の開口Ａ側に延びている。すなわち、取手６７は、プロセスカートリッジ５が図１に示す第１位置にある状態で、廃現像剤収容容器６４から本体ケーシング２の開口Ａ側に延びている。また、この取手６７は、図２に示すトップカバー２１の閉位置において、レーザ光Ｌの光路よりも本体ケーシング２の開口Ａ(図１参照)側に位置している。すなわち、取手６７は、プロセスカートリッジ５が図２に示す第２位置にある状態で、レーザ光Ｌの光路よりも本体ケーシング２の開口Ａ側に位置している。

さらに、感光体フレーム６５の長手方向両端部の側壁６５Ｃは、図６の（ｂ）に示すように、感光ドラム６１の軸線Ｘの方向に沿って外側に突出する第１被ガイド部６５Ｇおよび第２被ガイド部６５Ｈを有する。第１被ガイド部６５Ｇは、感光体フレーム６５の長手方向の端部の側壁６５Ｃから感光ドラム６１の軸線Ｘの方向に沿って外側に突出している。第１被ガイド部６５Ｇには、図７に示すように、感光ドラム６１の両端部に配置されたドラム軸部６１Ｄ，６１Ｅが回転可能に嵌合する。第１被ガイド部６５Ｇは、感光ドラム６１の軸線Ｘを中心とする円筒形状のボスである。第１被ガイド部６５Ｇは、図１および図３に示すように第１ガイド２５に沿って案内される。

一方、第２被ガイド部６５Ｈは、図７に示すように突起状に形成されており、図６の（ｂ）に示すように、感光体フレーム６５の側壁６５Ｃの外面における取手６７側の下部に配置されている。この第２被ガイド部６５Ｈは、図１および図３に示すように第３ガイド２６および第２ガイド２７に沿って案内される。

＜押圧部の詳細構造＞
図６の（ａ）に示した押圧部１０は、感光ドラム６１の軸線方向に沿って延びる支持ピン１１と、支持ピン１１を中心に回動可能に支持された揺動レバー１２と、先端が前方斜め上方に向いた姿勢の揺動レバー１２を反時計回りに付勢するバネ部材１３とを備えている。この押圧部１０は、現像カートリッジ７を感光ドラム６１に向けて押圧するものであり、図１および図３に示すように、本体ケーシング２に設けられ、給紙部３の給紙機構３３の上方に配置されている。

＜現像カートリッジの詳細構造＞
図５に示すように、現像カートリッジ７は、現像ローラ７１の軸線Ｘｄの方向に延びる筐体である現像フレーム７６と、現像ローラギヤＲＧとを有する。現像フレーム７６は、感光体カートリッジ６の感光体フレーム６５の着脱口６５Ｅから図示上方に突出する着脱操作用の把持部７８を有する。また、現像フレーム７６は、現像ローラ７１を感光体カートリッジ６の感光ドラム６１に押圧するための構造として、図８に示すように、現像フレーム７６の長手方向両端部の側壁７６Ａの外面から現像ローラ７１の軸線Ｘｄの方向に沿って突出する断面円形の突起状の被押圧部７９，７９を有する。

現像ローラ７１は、現像ローラ７１の軸線Ｘｄを中心として現像ローラ７１の軸線Ｘｄの方向に沿って延びる回転軸７１Ａを有する。回転軸７１Ａは、現像ローラ７１の軸線Ｘｄの方向の両端部が現像フレーム７６から突出している。現像ローラギヤＲＧは、回転軸７１Ａの端部に固定されている。現像ローラギヤＲＧは、現像カートリッジ７が感光体カートリッジ６に装着された状態でドラムギヤＤＧと噛み合う。現像ローラギヤＲＧは、ドラムギヤＤＧから駆動力が伝達されることで現像ローラ７１を回転する。供給ローラ７２とアジテータ７５とは、現像ローラギヤＲＧに入力された駆動力によって回転するように構成されている。

被押圧部７９，７９は、図６の（ａ）に示すように感光体フレーム６５の長孔６５Ｆに入り込む押圧部１０の揺動レバー１２に係合可能な位置に配置されている。この被押圧部７９，７９は、図２に示すように揺動レバー１２に係合して後方斜め上方に押圧されることで、現像ローラ７１を感光ドラム６１に押圧させる。

以上のように構成されたレーザプリンタ１においては、図３に示すようにトップカバー２１が本体ケーシング２の開口Ａを開いた開位置にあるとき、連動ギヤ機構９を構成するフォークアーム９４の先端部のフォーク部９５は、本体ケーシング２の側壁内面に形成された円弧状の第２ガイド２７の上端部に位置している。そこで、プロセスカートリッジ５の感光体カートリッジ６を本体ケーシング２の開口Ａから着脱経路Ｂに沿って後方斜め下方に押し込む。その際、図６の（ｂ）に示す感光体カートリッジ６の第１被ガイド部６５Ｇおよび第２被ガイド部６５Ｈが本体ケーシング２の側壁内面に形成された第１ガイド２５および第３ガイド２６にそれぞれ案内されることで、プロセスカートリッジ５は、図１に示す第１位置まで円滑に押し込まれる。

このようにプロセスカートリッジ５が図１に示す第１位置にあるとき、感光体カートリッジ６の廃現像剤収容容器６４は、現像カートリッジ７を着脱するための着脱経路Ｂｄから上方に退避している。そして、感光体カートリッジ６の着脱口６５Ｅが着脱経路Ｂｄに対面している。言い換えると、着脱口６５Ｅが本体ケーシング２の開口Ａを向いている。このため、プロセスカートリッジ５が図１に示す第１位置にあるときは、現像カートリッジ７を本体ケーシング２の着脱経路Ｂｄに沿って開口Ａから円滑に着脱することができる。なお、プロセスカートリッジ５が図１に示す第１位置にあるとき、現像カートリッジ７は、スキャナユニット４のスキャナ本体４１から出射されるレーザ光Ｌを遮断する位置にあり、廃現像剤収容容器６４は、感光ドラム６１から定着ユニット８に向かう用紙Ｓの搬送経路を横切っている。

プロセスカートリッジ５が図１に示す第１位置にあるとき、連動ギヤ機構９のフォークアーム９４の先端部のフォーク部９５は、本体ケーシング２の円弧状の第２ガイド２７の上端部に位置しており、このフォーク部９５には、感光体カートリッジ６の第２被ガイド部６５Ｈが挟み込まれている。そこで、この状態からトップカバー２１を図２に示す閉位置まで回動させると、感光体カートリッジ６の第２被ガイド部６５Ｈを挟み込んだフォーク部９５が円弧状の第２ガイド２７に沿ってその下端部まで回動する。これにより、プロセスカートリッジ５は、感光体カートリッジ６の第１被ガイド部６５Ｇに回転可能に嵌合した感光ドラム６１のドラム軸部６１Ｄ，６１Ｅの軸線Ｘを中心に回動し、図２に示す第２位置となる。

このようにプロセスカートリッジ５が図２に示す第２位置にあるとき、感光体カートリッジ６の廃現像剤収容容器６４は、現像カートリッジ７を着脱するための着脱経路Ｂｄ上に位置している。そして、感光体カートリッジ６の着脱口６５Ｅは、着脱経路Ｂｄに対して非対面となっている。一方、感光体カートリッジ６の廃現像剤収容容器６４および現像カートリッジ７は、スキャナユニット４のスキャナ本体４１から出射されるレーザ光Ｌを廃現像剤収容容器６４と現像カートリッジ７との間から感光ドラム６１に向けて通過させる位置にある。言い換えると、第２位置において、スキャナユニット４は、着脱口６５Ｅを介して感光ドラム６１を露光可能となっている。これにより、プロセスカートリッジ５は、用紙Ｓにトナー像を転写可能となる。

すなわち、本実施形態のレーザプリンタ１によれば、プロセスカートリッジ５が感光体カートリッジ６の廃現像剤収容容器６４と共に第１位置と第２位置との間を回動可能に本体ケーシング２に支持されており、第１位置では感光体カートリッジ６の廃現像剤収容容器６４が現像カートリッジ７の着脱経路Ｂｄから退避するため、現像カートリッジ７の着脱作業に支障を来すことなく廃現像剤収容容器６４を設けることができる。

以上、本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのレーザプリンタ１について説明したが、本発明の画像形成装置は、一実施形態のレーザプリンタ１に限定されるものではなく、その構造は適宜変更することができる。例えば、プロセスカートリッジ５は、本体ケーシング２に対して簡易に着脱できない構造の感光体ユニットを備えたプロセスユニットであってもよい。

また、トップカバー２１の開閉動作に連動してプロセスカートリッジ５を図１に示す第１位置と図２に示す第２位置とに回動させるための連動機構としては、図９に示す連動機構１００を採用することができる。

図９に示す連動機構１００は、プロセスカートリッジ５を図１に示す第１位置に付勢するための機構として、図３に示したフォーク部９５と同様のフォーク部１０１が先端部に形成されたフォークアーム１０２と、フォーク部１０１が第２ガイド２７の上端位置に停止可能にフォークアーム１０２を上方に付勢する押圧バネ１０３とを備えている。また、プロセスカートリッジ５を図２に示す第２位置まで押し込むための機構として、図１に示した感光体カートリッジ６の取手６７の先端部に係合可能な押圧斜面１０４がトップカバー２１の内面の下部に形成されている。

この連動機構１００によれば、トップカバー２１を閉位置まで回動させると、その回動動作の途中から、トップカバー２１の押圧斜面１０４が図１に示した感光体カートリッジ６の取手６７の先端部を下方に押し下げることにより、プロセスカートリッジ５が図２に示す第２位置まで押し込まれる。そして、トップカバー２１を開位置まで回動させると、押圧バネ１０３により上方に付勢されたフォークアーム１０２が上方に回動し、その先端部のフォーク部１０１が第２ガイド２７の上端位置に停止する。その際、フォーク部１０１に挟み込まれた感光体カートリッジ６の第２被ガイド部６５Ｈが第２ガイド２７の上端まで押し上げられることで、プロセスカートリッジ５は、図１に示す第１位置まで回動する。

また、図６の（ａ）に示した感光体カートリッジ６の感光体フレーム６５は、図１０の（ａ）に示すように、下部が開口した下壁のない構造としてもよい。この場合、現像カートリッジ７は、一対の側壁６５Ｃの前側端部と廃現像剤収容容器６４の前側端部とによって区画される着脱口６５Ｅを介して、感光体カートリッジ６に着脱される。

さらに、感光体フレーム６５は、図１０の（ｂ）に示すように、現像カートリッジ（図示省略）を下壁６５Ｂとの間に挟み込む中間壁６５Ｊを有し、かつ、左右の側壁の着脱口６５Ｅ側が大きく切り欠かれた構造としてもよい。この場合、現像カートリッジ７は、下壁６５Ｂの前側端部と廃現像剤収容容器６４の前側端部とによって区画される着脱口６５Ｅを介して、感光体カートリッジ６に着脱される。

つまり、着脱口６５Ｅを形成する縁は、全周にわたってつながっていなくてもよく、一部切れていてもよい。なお、図１０の（ｂ）に示す例では、着脱口６５Ｅを通過したレーザ光Ｌは、中間壁６Ｇと廃現像剤収容容器６４との間を通過して感光ドラム６１に照射される。

さらに、プロセスカートリッジ５は、現像カートリッジ７の現像ローラ７１が感光体カートリッジ６の感光ドラム６１に接触しない非接触現像方式のものであってもよい。また、現像カートリッジは、現像ローラ７１の代わりにマグネットローラが内部に配置される現像スリーブに変更してもよい。

廃現像剤収容容器６４は、帯電ローラ６３上の廃現像剤を収容するように構成されていてもよい。廃現像剤収容容器６４に付設される取手６７は、廃現像剤収容容器６４と一体でも別体でもよい。現像カートリッジ７の把持部７８は、現像フレーム７６と一体でも別体でもよい。

感光ドラム６１のドラム本体６１Ａを長手方向に貫通する金属製の回転軸を設け、感光体カートリッジ６を回転軸を中心に本体ケーシング２に対して回転させるようにしてもよい。また、現像カートリッジ７に本体から直接駆動力を入力するように構成してもよい。

前記実施形態では、感光ドラム６１の軸線Ｘを中心にしてプロセスカートリッジ５を回動可能としたが、本発明はこれに限定されず、感光ドラムの軸線とは異なる線であり、前記軸線と平行な線を中心にしてプロセスカートリッジを回動可能としてもよい。

１ レーザプリンタ（画像形成装置）
２ 本体ケーシング（装置本体）
２１ トップカバー（カバー）
２５ 第１ガイド
２６ 第３ガイド
２７ 第２ガイド
４ スキャナユニット（露光装置）
５ プロセスカートリッジ
６ 感光体カートリッジ
６１ 感光ドラム（感光体）
６１Ａ ドラム本体
６１Ｄ，６１Ｅ ドラム軸部
６４ 廃現像剤収容容器
６５Ａ 開口部
６５Ｅ 着脱口
６５Ｇ 第１被ガイド部
６５Ｈ 第２被ガイド部
６６ 脚部
６７ 取手
１０ 押圧部
７ 現像カートリッジ
７１ 現像ローラ(現像剤担持体)
９ 連動ギヤ機構
１０ 押圧部
Ａ 開口
Ｂｄ 着脱経路
Ｌ レーザ光
Ｘ 軸線

Claims (12)

1. 開口を有する装置本体と、
   軸線について回転するように構成される感光体を有する感光体カートリッジと、前記感光体カートリッジに着脱可能な現像カートリッジとを有するプロセスカートリッジと、前記感光体から画像が転写された記録シートの搬送経路と、を備え、
   前記感光体カートリッジは、前記感光体から回収した現像剤を収容するように構成される廃現像剤収容容器を有し、
   前記現像カートリッジは、前記感光体に現像剤を供給するように構成される現像剤担持体を有し、前記軸線と直交する方向において前記感光体カートリッジに対し前記装置本体の着脱経路を通して前記開口から着脱可能であり、
   前記プロセスカートリッジは、前記廃現像剤収容容器が前記現像カートリッジの前記着脱経路から退避する第１位置と、前記廃現像剤収容容器が前記現像カートリッジの前記着脱経路上に位置する第２位置とをとるように前記装置本体に対して回動可能に構成され、
   前記廃現像剤収容容器は、前記プロセスカートリッジが前記第１位置にある状態で、前記搬送経路を横切っていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光体の表面をレーザ光で露光するように構成される露光装置を備え、
   前記第１位置では、前記現像カートリッジが前記レーザ光を遮断する位置にあり、
   前記第２位置では、前記廃現像剤収容容器と前記現像カートリッジとの間を前記レーザ光が通過可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記感光体カートリッジは、前記装置本体に対して着脱可能であり、前記プロセスカートリッジを前記第１位置と前記第２位置との間で回動可能とするための第１被ガイド部と、第２被ガイド部とを有し、
   前記装置本体は、前記第１被ガイド部と係合するように構成されるガイドであって、装置本体の外から前記第１位置まで前記プロセスカートリッジを案内するように構成される第１ガイドと、前記プロセスカートリッジが前記第１位置から前記第２位置まで回動するときに前記第２被ガイド部を案内するように構成される第２ガイドと、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１被ガイド部は、前記軸線を中心として、前記軸線方向に沿って延びていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記装置本体は、装置本体の外から前記第１位置まで前記プロセスカートリッジを案内するために前記第２被ガイド部を案内する第３ガイドを有することを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 前記開口を開閉可能に前記装置本体に装着されたカバーを備え、
   前記プロセスカートリッジは、前記カバーの開閉動作に連動する連動機構により、前記第１位置と前記第２位置との間を回動するように構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記感光体カートリッジは取手を有し、
   前記取手は、前記第２位置において前記レーザ光の光路よりも前記開口側に位置していることを特徴とする請求項２〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記第１位置において、前記取手は、前記廃現像剤収容容器から前記開口側に向かって延びていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記感光体カートリッジは、前記感光体を外部に露出させる開口部と、前記開口部を挟んで設けられ、前記感光体よりも外側に突出する脚部と、を有することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記装置本体は、前記現像カートリッジを前記感光体に向けて押圧するための押圧部を備えていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記プロセスカートリッジの下方に配置される給紙トレイと、
    前記プロセスカートリッジの上方に配置される排紙トレイとを備え、
    前記装置本体は、
    前記給紙トレイから供給される記録シートを前記装置本体の水平方向の一方側で上方に湾曲させた後、前記感光体に向けて搬送するように構成される第１搬送路と、
    前記感光体を通過した記録シートを前記装置本体の水平方向の他方側に湾曲させて前記排紙トレイに搬送するように構成される第２搬送路と、を有することを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の画像形成装置。
12. 開口を有する装置本体と、
    軸線について回転するように構成される感光体を有する感光体カートリッジと、前記感光体カートリッジに装着方向に装着可能であり、前記感光体に現像剤を供給するための現像剤担持体を備える現像カートリッジとを有するプロセスカートリッジと、前記感光体から画像が転写された記録シートの搬送経路と、
    前記プロセスカートリッジの下方に配置される給紙ローラと、記録シートを積載するための給紙トレイとを有する給紙部と、
    前記プロセスカートリッジの上方に配置される定着装置と、
    前記定着装置を通過した記録シートを積載するための排紙トレイと、
    鉛直方向において、前記給紙トレイと前記排紙トレイとの間に配置される露光装置と、を備え、
    前記感光体カートリッジは、
    前記現像カートリッジの上方を覆うように延び前記感光体から回収した現像剤を収容するように構成される廃現像剤収容容器と、
    前記現像剤担持体に対して前記装着方向上流側に前記現像カートリッジを着脱するための着脱開口が形成されるフレームと、を有し、
    前記現像カートリッジは、前記排紙トレイによって開閉可能な前記装置本体の開口から前記感光体カートリッジに対して着脱可能であり、
    前記プロセスカートリッジは、前記着脱開口が前記装置本体の開口を向くように構成される第１位置と、前記着脱開口を介して前記露光装置が前記感光体を露光可能な第２位置との間を前記軸線と平行な軸線について回動するように構成され、
    前記廃現像剤収容容器は、前記プロセスカートリッジが前記第１位置にある状態で、前記搬送経路を横切っていることを特徴とする画像形成装置。

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