JP6187797B2 - 画像形成装置、着脱ユニット、及び、複数の着脱ユニット - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、その画像形成装置本体に着脱可能に設置される着脱ユニット、及び、複数の着脱ユニットと、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、画像形成装置本体に着脱可能に設置される複数の着脱ユニット（ユニット）の誤セットを防止することを目的として、複数の着脱ユニットごとに異なる形状のコネクタを設置する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。
このような画像形成装置では、特定の設置部（例えば、黒色用の設置部である。）に、対応する着脱ユニットとは異なる着脱ユニット（例えば、マゼンタ色用のユニットである。）を装着しようとしても、ユニット側コネクタと本体側コネクタとが嵌合しないため、その誤セットが防止されることになる。

従来の画像形成装置は、対応する設置部とは異なる設置部に着脱ユニットが誤セットされる不具合が防止される効果が大きく期待できるものの、異なる着脱ユニットが設置部に装着されたときに、ユニット側コネクタと本体側コネクタとが嵌合することなく衝突して破損してしまう可能性があった。
特に、このような問題は、ユーザーによって異なる着脱ユニットが設置部に勢い良く装着される場合には、無視できないものとなっていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、画像形成装置本体に異なる着脱ユニットが装着されても、ユニット側コネクタと本体側コネクタとが衝突して破損することなく、その誤セットが防止される、画像形成装置、着脱ユニット、及び、複数の着脱ユニットを提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、画像形成装置本体に対して着脱ユニットが着脱可能に設置される画像形成装置であって、前記着脱ユニットは、前記画像形成装置本体への装着動作によって前記画像形成装置本体の本体側板に凹設された本体側コネクタに嵌合するとともに、ユニット側板から突出して形成されたユニット側コネクタを具備し、前記着脱ユニットと前記画像形成装置本体とのうち、いずれか一方に前記画像形成装置本体に対する前記着脱ユニットの装着方向に沿って延在する凹部が形成され、他方に前記凹部に対応する位置に凸部が形成され、前記ユニット側板又は前記本体側板から前記着脱ユニット又は前記画像形成装置本体に形成された前記凸部の先端までの前記装着方向の長さが、前記ユニット側板から前記ユニット側コネクタの先端までの前記装着方向の長さに比べて長くなるように形成されたものである。

なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される着脱ユニットの１つの形態であるものと定義する。

本発明は、着脱ユニットと画像形成装置本体とのうち、いずれか一方に装着方向に沿って延在する凹部が形成され、他方に凹部に対応する位置に凸部が形成されている。これにより、画像形成装置本体に異なる着脱ユニットが装着されても、ユニット側コネクタと本体側コネクタとが衝突して破損することなく、その誤セットが防止される、画像形成装置、着脱ユニット、及び、複数の着脱ユニットを提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 着脱ユニットとその近傍とを示す図である。 着脱ユニットが装置本体に装着される状態を示す概略斜視図である。 着脱ユニットの要部と、画像形成装置本体の要部と、を示す概略斜視図である。 （Ａ）着脱ユニットが装置本体の対応する設置部に装着される状態と、（Ｂ）着脱ユニットが装置本体の異なる設置部に装着される状態と、を示す概略図である。 着脱ユニット及び装置本体を装着方向に投影してみた概略図である。 変形例としての、着脱ユニットが装置本体に装着される状態を示す概略斜視図である。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
本実施の形態における画像形成装置１は、複数の着脱ユニットとしてのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫが中間転写ベルト１７に対向するように並設されたタンデム型のカラー画像形成装置である。

図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、３は原稿を原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、６は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した着脱ユニットとしてのプロセスカートリッジ、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する２次転写ローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部、２８は各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ（着脱ユニット）の現像部に各色のトナーを補給するためのトナー容器、を示す。

ここで、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ（着脱ユニット）は、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、現像部１３（現像装置）、クリーニング部１５（クリーニング装置）、潤滑剤供給装置１６（潤滑剤供給部）が一体化されたものである（図２を参照できる。）。そして、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ（着脱ユニット）は、画像形成装置本体１に対して着脱可能に設置されていて、寿命に達したときに新品のものに交換される。
各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫにおける感光体ドラム１１（像担持体）上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部（不図示である。）で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部６に送信される。そして、書込み部６からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上に向けて照射される。

一方、４つの感光体ドラム１１は、それぞれ、図の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１の表面は、帯電ローラ１２ａ（帯電部１２）との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部６において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。図示は省略するが、レーザ光は、ポリゴンミラーに入射して反射した後に、複数のレンズを透過する。複数のレンズを透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ１０Ｙの感光体ドラム１１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー（不図示である。）により、感光体ドラム１１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電ローラ１２ａにて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、シアン成分のレーザ光は、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ１０Ｃの感光体ドラム１１表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ１０Ｍの感光体ドラム１１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目（中間転写ベルト１７の走行方向に対して最も下流側である。）のプロセスカートリッジ１０ＢＫの感光体ドラム１１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように1次転写ローラ１４が設置されている。そして、１次転写ローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（第１転写工程である。）。

そして、第１転写工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１表面は、潤滑剤供給装置１６の位置と除電部（不図示である。）の位置とを順次通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト１７表面は、図中の矢印方向に走行して、２次転写ローラ１８の位置に達する。そして、２次転写ローラ１８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部（不図示である。）の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７上の一連の転写プロセスが完了する。

ここで、２次転写ローラ１８位置の記録媒体Ｐは、給紙部７から搬送ガイド、レジストローラ１９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ１９（タイミングローラ）に導かれる。レジストローラ１９に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト１７上のトナー像とタイミングを合わせて、２次転写ローラ１８の位置に向けて搬送される。

その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０に導かれる。定着部２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ２９によって装置本体１外に出力画像として排出された後に、排紙部５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、プロセスカートリッジ１０（着脱ユニット）について詳述する。
なお、４色のプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる点と、後で詳しく説明するユニット側コネクタ５１の形状や凹部５２の位置が異なる点と、を除き、ほぼ同じ構成部材によって構成されているため、図２等において、プロセスカートリッジ１０に付した符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を除して図示する。

図２に示すように、プロセスカートリッジ１０には、像担持体としての感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１を帯電する帯電部１２と、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する現像部１３と、感光体ドラム１１上の未転写トナーを回収するクリーニング部１５と、感光体ドラム１１上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置１６と、が、ケースに一体的に収納されている。

ここで、像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。
図示は省略するが、感光体ドラム１１は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層（表面層）が順次積層されている。

帯電部１２は、帯電ローラ１２ａ、クリーニングローラ１２ｂ等で構成されている。帯電ローラ１２ａは、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材であって、潤滑剤供給装置１６に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。また、帯電ローラ１２ａは、潤滑剤供給装置１６によって感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤が付着しないように、感光体ドラム１１に対して非接触で対向するように配設されている。また、クリーニングローラ１２ｂは、帯電ローラ１２ａ上の汚れを除去するためのもので、帯電ローラ１２ａに接触するように配設されている。
そして、このように構成された帯電部１２において、帯電ローラ１２ａには不図示の電源部から所定の電圧（帯電バイアス）が印加されて、これにより対向する感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する。

現像部（現像装置）１３は、主として、感光体ドラム１１に対向する現像ローラ１３ａと、現像ローラ１３ａに対向する第１搬送スクリュ１３ｂ１と、仕切部材を介して第１搬送スクリュ１３ｂ１に対向する第２搬送スクリュ１３ｂ２と、現像ローラ１３ａに対向するドクターブレード１３ｃと、で構成される。現像ローラ１３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ１３ａ（スリーブ）上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ１３ａ上に現像剤が担持されることになる。
現像部１３内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。

クリーニング部１５は、潤滑剤供給装置１６に対して感光体ドラム１１の回転方向上流側に配設されている。クリーニング部１５には、感光体ドラム１１に当接するクリーニングブレード１５ａ、クリーニングブレード１５を保持する保持部材１５ｃ（ホルダ）、クリーニング部１５内に回収されたトナーを廃トナーとして廃トナー回収容器（不図示である。）に向けて搬送する回転部材としての搬送コイル１５ｂ（搬送部材）、等が設置されている。クリーニングブレード１５ａは、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム１１表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナー等の付着物が機械的に掻き取られてクリーニング部１５内に回収されることになる。ここで、感光体ドラム１１上に付着する付着物としては、未転写トナーの他に、記録媒体Ｐ（用紙）から生じる紙粉、帯電ローラ１２ａによる放電時に感光体ドラム１１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等がある。
なお、プロセスカートリッジ１０において、回転部材としての搬送コイル１５ｂ（搬送部材）は、幅方向の両端部で軸受１５ｂ１（図６（Ｂ）を参照できる。）を介して、筐体に回転可能に保持されている。

潤滑剤供給装置１６は、固形潤滑剤１６ｂ、感光体ドラム１１と固形潤滑剤１６ｂとに摺接するブラシ毛が周設されたブラシ状回転部材１６ａ、固形潤滑剤１６ｂをブラシ状回転部材１６ａに向けて付勢する圧縮スプリング１６ｃ、ブラシ状回転部材１６ａによって感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤を薄層化するブレード状部材１６ｄ、固形潤滑剤１６ｂを保持するホルダ１６ｅ、固形潤滑剤１６ｂの下流側の位置でブラシ状回転部材１６ａに対向するガイド部１６ｆ、固形潤滑剤１６ｂの上流側の位置でブラシ状回転部材１６ａに当接するフリッカー１６ｇ、等で構成される。なお、ブレード状部材１６ｄは、ブラシ状回転部材１６ａに対して感光体ドラム１１の回転方向下流側の位置で感光体ドラム１１に対してカウンタ方向に当接するように構成されている。
このように構成された潤滑剤供給装置１６によって、感光体ドラム１１上に薄層化された潤滑剤が供給される。

図２にて、先に述べた作像プロセスをさらに詳しく説明する。
現像ローラ１３ａは、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転している。現像部１３内の現像剤は、間に仕切部材を介在するように配設された第１搬送スクリュ１３ｂ１及び第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転によって、不図示のトナー補給部によってトナー容器２８から補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図２の紙面垂直方向である。）。

そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ１３ａ上に担持される。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤は、その後にドクターブレード１３ｃの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤は、ドクターブレード１３ｃの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）に達する。

その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム１１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ１３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーが潜像に付着する（トナー像が形成される）。

その後、現像工程にて感光体ドラム１１に付着したトナーは、そのほとんどが中間転写ベルト１７上に転写される。そして、感光体ドラム１１上に残存した未転写のトナーが、クリーニングブレード１５ａによってクリーニング部１５内に回収される。

ここで、図示は省略するが、装置本体１に設けられたトナー補給部は、交換可能に構成されたボトル状のトナー容器２８と、トナー容器２８を保持・回転駆動するとともに現像部１３に新品トナーを補給するトナーホッパ部と、で構成されている。また、トナー容器２８内には、新品のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。また、トナー容器２８（トナーボトル）の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。

なお、トナー容器２８内の新品トナーは、現像部１３内のトナー（既設のトナーである。）の消費にともない、トナー補給口から現像部１３内に適宜に補給されるものである。図示は省略するが、現像部１３内のトナーの消費は、感光体ドラム１１に対向する反射型フォトセンサと、現像部１３の第２搬送スクリュ２３ｂ２の下方に設置された磁気センサと、によって間接的又は直接的に検知される。

以下、本実施の形態における画像形成装置の、特徴的な構成・動作について詳述する。
先に説明したように、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、それぞれ、画像形成装置本体１に対して着脱可能に設置される着脱ユニットとして機能している。詳しくは、図１を参照して、装置本体１の開閉ドアー（不図示である。）を開放すると、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫを設置するための４つの設置部が露呈する。そして、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫを、長手方向を着脱方向として装置本体１（設置部）に対して着脱する（図１の紙面垂直方向の着脱動作である。）。

ここで、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、それぞれ、対応する設置部にのみ装着されて、異なる色の設置部に間違えて装着されないように（誤セットされないように）、装着方向奥側に非互換形状部（ユニット側コネクタ５１と凹部５２とである。）が設けられている。また、装置本体１の４つの設置部にも、それぞれ、対応するプロセスカートリッジのみが装着されて、異なる色のプロセスカートリッジが装着されないように（誤セットされないように）、装着方向奥側に非互換形状部（本体側コネクタ１０１と凸部１０２とである。）が設けられている。

詳しくは、図３を参照して、プロセスカートリッジ１０のユニット側板５０には、画像形成装置本体１への装着動作によって画像形成装置本体１の本体側板１００に設置された本体側コネクタ１０１に嵌合するユニット側コネクタ５１が設けられている。このユニット側コネクタ５１は、ユニット側板５０から本体側板１００の側に向けて突出するように形成されている。これに対して、本体側コネクタ１０１は、本体側板１００におけるユニット側板５０との対向面からユニット側板５０から遠ざかるように凹設されている。そして、図５（Ａ）を参照して、装置本体１（設置部）にプロセスカートリッジ１０が正しくセットされると、凸状のユニット側コネクタ５１と凹状の本体側コネクタ１０１とが嵌合して、装置本体１とプロセスカートリッジ１０との電気的な接続がされることになる。具体的に、装置本体１の電源部（不図示である。）にハーネスを介して接続された本体側コネクタ１０１から、ユニット側コネクタ５１を介して、帯電ローラ１２ａに帯電バイアスが供給されたり、現像ローラ１３ａに現像バイアスが供給されたり、感光体ドラム１１のベース層が接地されたりすることになる。

ここで、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫと４つの設置部とは、対応するプロセスカートリッジと設置部との組み合わせごとに、それぞれ、ユニット側コネクタ５１及び本体側コネクタ１０１の形状が異なるように形成されている。
詳しくは、図４を参照して、ユニット側コネクタ５１及び本体側コネクタ１０１は、各色ごとに、破線で囲んだ切欠の位置が異なるように形成されている。
具体的に、図４（Ａ１）に示すように、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫにおけるユニット側コネクタ５１ＢＫは、本体側板１００の側からみて、切欠が左下の位置に形成されている。そして、図４（Ｂ１）に示すように、黒色用の本体側板１００ＢＫ（設置部）における本体側コネクタ１０１ＢＫは、ユニット側板５０の側からみて、切欠が右下の位置に形成されている。
これに対して、図４（Ａ２）に示すように、イエロー色用のプロセスカートリッジ１０Ｙにおけるユニット側コネクタ５１Ｙは、本体側板１００の側からみて、切欠が右上の位置に形成されている。そして、図４（Ｂ２）に示すように、イエロー色用の本体側板１００Ｙ（設置部）における本体側コネクタ１０１Ｙは、ユニット側板５０の側からみて、切欠が左上の位置に形成されている。
このような構成により、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫをイエロー色用の設置部（本体側板１００Ｙ）に誤ってセットしようとすると、黒色用のユニット側コネクタ５１ＢＫがイエロー用の本体側コネクタ１０１Ｙに嵌合することなく、誤セットが防止されることになる。同様に、イエロー用のプロセスカートリッジ１０Ｙを黒色用の設置部（本体側板１００ＢＫ）に誤ってセットしようとすると、イエロー用のユニット側コネクタ５１Ｙが黒用の本体側コネクタ１０１ＢＫに嵌合することなく、誤セットが防止されることになる。
なお、図４では、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫと４つの設置部とのうち、黒色用のものとイエロー用のものとについてのみ図示したが、他のマゼンタ色用のものとシアン色用のものについても同様に、ユニット側コネクタ５１及び本体側コネクタ１０１の形状が他の色のものと異なるように形成されている。

さらに、図３を参照して、プロセスカートリッジ１０のユニット側板５０には、画像形成装置本体１への装着動作によって画像形成装置本体１の本体側板１００に設置された凸部１０２に嵌合する凹部５２が設けられている。プロセスカートリッジ１０の凹部５２は、装置本体１に対するプロセスカートリッジ１０の装着方向に沿って延在するように形成された略円柱状の穴部である。これに対して、装置本体１の凸部１０２は、本体側板１００において、凹部５２に対応する位置に形成され、プロセスカートリッジ１０の側に向けて対向面（本体側コネクタ１０１が設けられている面である。）から起立するように形成された略円柱状の突起部である。そして、図５（Ａ）を参照して、装置本体１（設置部）にプロセスカートリッジ１０が正しくセットされると、凹部５２と凸部１０２とが嵌合することになる。

ここで、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫと４つの設置部とは、対応するプロセスカートリッジと設置部との組み合わせごとに、それぞれ異なる位置に凹部５２及び凸部１０２が形成されている。
詳しくは、図４を参照して、凹部５２及び凸部１０２は、各色ごとに、その高さ方向の位置が異なるように形成されている。
具体的に、図４（Ａ１）に示すように、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫにおける凹部５２ＢＫは、基準位置（底部）からの高さがＨ１の位置に形成されている。そして、図４（Ｂ１）に示すように、黒色用の本体側板１００ＢＫ（設置部）における凸部１０２ＢＫも、黒色用プロセスカートリッジ１０ＢＫの凹部５２ＢＫに対応する位置に形成されている。
これに対して、図４（Ａ２）に示すように、イエロー色用のプロセスカートリッジ１０Ｙにおける凹部５２Ｙは、基準位置（底部）からの高さがＨ２（＜Ｈ１である。）の位置に形成されている。そして、図４（Ｂ２）に示すように、イエロー色用の本体側板１００Ｙ（設置部）における凸部１０２Ｙも、イエロー用プロセスカートリッジ１０Ｙの凹部５２Ｙに対応する位置に形成されている。
このような構成により、図５（Ｂ）に示すように、イエロー色用のプロセスカートリッジ１０Ｙを黒色用の設置部（本体側板１００ＢＫ）に誤ってセットしようとすると、黒色用の凸部１０２ＢＫがイエロー色用の凹部５２Ｙに嵌合することなく、黒色用の凸部１０２ＢＫがイエロー色用のプロセスカートリッジ１０Ｙのユニット側板５０に当接して、誤セットが防止されることになる。同様に、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫをイエロー色用の設置部（本体側板１００Ｙ）に誤ってセットしようとすると、イエロー用の凸部１０２Ｙが黒色用の凹部５２ＢＫに嵌合することなく、イエロー色用の凸部１０２Ｙが黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫのユニット側板５０に当接して、誤セットが防止されることになる。
なお、図４では、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫと４つの設置部とのうち、黒色用のものとイエロー用のものとについてのみ図示したが、他のマゼンタ色用のものとシアン色用のものについても同様に、凹部５２及び凸部１０２の位置が他の色のものと異なるように形成されている。
なお、本実施の形態では、対応するプロセスカートリッジと設置部との組み合わせごとにそれぞれ異なる位置に凹部５２及び凸部１０２が形成したが、対応するプロセスカートリッジと設置部との組み合わせごとにそれぞれ凹部５２及び凸部１０２の形状が異なるように形成することもできる。そして、その場合にも、上述したものと同様の効果を得ることができる。

ここで、図５（Ａ）を参照して、装置本体１の凸部１０２は、その装着方向の長さＭ２が、ユニット側コネクタ５１（又は本体側コネクタ１０１）の装着方向の長さＭ１に比べて長くなるように形成されている（Ｍ２＞Ｍ１である）。
このような構成により、図５（Ｂ）に示すように、異なる色のプロセスカートリッジ１０Ｙが設置部１００ＢＫに挿入されたときに、非互換性が確保されたユニット側コネクタ５１Ｙと本体側コネクタ１０１ＢＫとが衝突することなく、凸部１０２ＢＫがプロセスカートリッジ１０Ｙに当接して、それ以上の設置部１００ＢＫへの挿入が妨げられることになる。これにより、コネクタ５１、１０１の破損を防止しつつ、プロセスカートリッジ１０の誤セットを確実に防止することができる。

ここで、本実施の形態において、プロセスカートリッジ１０（着脱ユニット）を装着方向に投影してみたときに、プロセスカートリッジ１０の凹部５２が、プロセスカートリッジ１０を構成する複数の構成部材のうち剛性を有する構成部材（その全部又は大部分が金属材料等の高剛性材料で形成されていて、全体として比較的剛性の高い構成部材である。）に重なる位置に形成されている。すなわち、各色のプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、それぞれ、異なる色の設置部に誤って挿入されると、その設置部における凸部１０２が、ユニット側板５０を介して内部の高剛性の構成部材に対向する位置にて、ユニット側板５０に当接するように構成されている。さらに換言すると、ある色のプロセスカートリッジ１０の凹部５２は、他の色のプロセスカートリッジ１０の高剛性の構成部材の位置に配置されていることになる。
具体的に、高剛性の構成部材としては、プロセスカートリッジ１０における回転部材としての搬送コイル１５ｂを回転可能に保持する軸受部１５ｂ１や、クリーニングブレード１５ａを保持する保持部材１５ｃ（ホルダ）等を用いることができる。そして、高剛性の構成部材は、プロセスカートリッジ１０の内部において、ユニット側板５０に近接されている。

詳しくは、イエロー色用のプロセスカートリッジ１０Ｙを装着方向に投影してみたときに、その凹部５２Ｙは、軸受部１５ｂ１に重なる位置に形成されている。また、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫを装着方向に投影してみたときに、その凹部５２ＢＫは、保持部材１５ｃ（ホルダ）に重なる位置に形成されている。
したがって、図６（Ａ）に示すように、イエロー色用のプロセスカートリッジ１０Ｙが、黒色用の設置部（本体側板１００ＢＫ）に誤って挿入されると、その設置部における凸部１０２ＢＫが、ユニット側板５０を介して内部の保持部材１５ｃ（ホルダ）に対向する位置にて、ユニット側板５０に当接する。また、図６（Ｂ）に示すように、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫが、イエロー色用の設置部（本体側板１００Ｙ）に誤って挿入されると、その設置部における凸部１０２Ｙが、ユニット側板５０を介して内部の軸受部１５ｂ１に対向する位置にて、ユニット側板５０に当接する。
このような構成により、プロセスカートリッジ１０が異なる設置部に勢い良く誤挿入されて、ユニット側板５０に凸部１０２が大きな衝撃力で当接しても、ユニット側板５０（通常、比較的剛性の低い樹脂材料で形成されている。）が大きく変形することなく高剛性の構成部材によって補強保持されることになるため、ユニット側板５０が破損する不具合を防止することができる。また、画像形成装置本体１から取り出された単体の状態のプロセスカートリッジ１０において、ユニット側板５０に予期せぬ外力が加わってしまった場合等にも、凹部５２の近傍が高剛性の構成部材によって補強保持されているため、ユニット側板５０が破損（特に、凹部５２の近傍の破損である。）する不具合を防止することができる。

なお、本実施の形態では、プロセスカートリッジ１０（着脱ユニット）の側に凹部５２を設けて、装置本体１（本体側板１００）の側に凸部１０２を設けた。これに対して、図７に示すように、プロセスカートリッジ１０（着脱ユニット）の側に凸部５５を設けて、装置本体１（本体側板１００）の側に凹部１０５を設けることもできる。
そして、その場合にも、本実施の形態と同様に凹部１０５及び凸部５５を構成することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、プロセスカートリッジ１０（着脱ユニット）と画像形成装置本体１とのうち、いずれか一方に装着方向に沿って延在する凹部５２が形成され、他方に凹部５２に対応する位置に凸部１０２が形成されている。これにより、画像形成装置本体１に異なるプロセスカートリッジ１０が装着されても、ユニット側コネクタ５１と本体側コネクタ１０１とが衝突して破損することなく、その誤セットを防止することができる。

なお、本実施の形態では、作像部における各部（感光体ドラム１１、帯電部１２、現像部１３、クリーニング部１５、潤滑剤供給装置１６である。）を一体化してプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫを構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。
これに対して、作像部における各部１１、１２、１３、１５、１６をプロセスカートリッジの構成部材とせずに、それぞれ単体で装置本体１に交換可能に設置される着脱ユニットとして構成することもできる。そして、このような場合にも、それぞれの着脱ユニットと、それが設置される設置部と、に対して、本実施の形態と同様に凹部や凸部を設けることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、非互換性を有する４色の異なるプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫが設置される１機種の画像形成装置１に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、例えば、機種が異なる複数の画像形成装置に設置されるプロセスカートリッジや、仕向け地や販売先等が異なる複数の画像形成装置に設置されるプロセスカートリッジ等の非互換性を確保するために、本発明を適用することもできる。
さらに、本実施の形態では、本発明が適用される着脱ユニットとして、プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫを用いたが、本発明が適用される着脱ユニットとして、その他の種々の着脱ユニット（例えば、機種が異なる複数の画像形成装置に設置される定着装置、中間転写ベルト装置、等である。）に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そして、そのような場合にも、それぞれの着脱ユニットと、それが設置される設置部と、に対して、本実施の形態と同様に凹部や凸部を設けることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
１０ プロセスカートリッジ（着脱ユニット）、
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ プロセスカートリッジ（着脱ユニット）、
１５ｂ１ 軸受部、
１５ｃ 保持部材、
５０ ユニット側板、
５１、５１Ｙ、５１ＢＫ ユニット側コネクタ、
５２、５２Ｙ、５２ＢＫ 凹部、
１００、１００Ｙ、１００ＢＫ 本体側板、
１０１、１０１Ｙ、１０１ＢＫ 本体側コネクタ、
１０２、１０２Ｙ、１０２ＢＫ 凸部。

特開２００７−１０１５８１号公報

Claims (16)

1. 画像形成装置本体に対して着脱ユニットが着脱可能に設置される画像形成装置であって、
   前記着脱ユニットは、前記画像形成装置本体への装着動作によって前記画像形成装置本体の本体側板に凹設された本体側コネクタに嵌合するとともに、ユニット側板から突出して形成されたユニット側コネクタを具備し、
   前記着脱ユニットと前記画像形成装置本体とのうち、いずれか一方に前記画像形成装置本体に対する前記着脱ユニットの装着方向に沿って延在する凹部が形成され、他方に前記凹部に対応する位置に凸部が形成され、
   前記ユニット側板又は前記本体側板から前記着脱ユニット又は前記画像形成装置本体に形成された前記凸部の先端までの前記装着方向の長さが、前記ユニット側板から前記ユニット側コネクタの先端までの前記装着方向の長さに比べて長くなるように形成されたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記着脱ユニットは、前記画像形成装置本体に設けられた複数の設置部のうち対応する設置部にそれぞれ設置される複数の着脱ユニットであって、
   前記複数の着脱ユニットと前記複数の設置部とは、対応する着脱ユニットと設置部との組み合わせごとに、それぞれ異なる位置に前記凹部及び前記凸部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記複数の着脱ユニットと前記複数の設置部とは、対応する着脱ユニットと設置部との組み合わせごとに、それぞれ、前記ユニット側コネクタ及び前記本体側コネクタの形状が異なるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記着脱ユニットを前記装着方向に投影してみたときに、前記着脱ユニットの前記凹部又は前記凸部が、前記着脱ユニットの内部に設置されて前記着脱ユニットを構成する複数の構成部材のうち剛性を有する構成部材に重なる位置に形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記剛性を有する構成部材は、前記着脱ユニットを覆うユニット側板よりも高い剛性を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記剛性を有する構成部材は、回転部材を回転可能に保持する軸受部であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記回転部材は、像担持体から回収された廃トナーを搬送する搬送部材であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記剛性を有する構成部材は、像担持体上に担持された未転写トナーを除去するクリーニングブレードを保持する保持部材であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。
9. 本体側板に本体側コネクタが凹設された画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される着脱ユニットであって、
   前記画像形成装置本体への装着動作によって前記本体側コネクタに嵌合するとともに、ユニット側板から突出して形成されたユニット側コネクタを具備し、
   前記画像形成装置本体に対する当該着脱ユニットの装着方向に沿って延在するように前記画像形成装置本体に形成された凹部に対応する位置に凸部が形成され、
   前記ユニット側板から前記凸部の先端までの前記装着方向の長さが、前記ユニット側板から前記ユニット側コネクタの先端までの前記装着方向の長さに比べて長くなるように形成されたことを特徴とする着脱ユニット。
10. 前記装着方向に投影してみたときに、当該着脱ユニットの前記凹部又は前記凸部が、当該着脱ユニットの内部に設置されて当該着脱ユニットを構成する複数の構成部材のうち剛性を有する構成部材に重なる位置に形成されたことを特徴とする請求項９に記載の着脱ユニット。
11. 前記剛性を有する構成部材は、当該着脱ユニットを覆うユニット側板よりも高い剛性を有することを特徴とする請求項１０に記載の着脱ユニット。
12. 前記剛性を有する構成部材は、回転部材を回転可能に保持する軸受部であることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の着脱ユニット。
13. 前記回転部材は、像担持体から回収された廃トナーを搬送する搬送部材であることを特徴とする請求項１２に記載の着脱ユニット。
14. 前記剛性を有する構成部材は、像担持体上に担持された未転写トナーを除去するクリーニングブレードを保持する保持部材であることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の着脱ユニット。
15. 画像形成装置本体において本体側板に本体側コネクタがそれぞれ凹設された複数の設置部のうち対応する設置部にそれぞれ着脱可能に設置される複数の着脱ユニットであって、
    前記対応する設置部への装着動作によって当該設置部の前記本体側コネクタに嵌合するとともに、ユニット側板から突出して形成されたユニット側コネクタをそれぞれ具備し、
    前記対応する設置部に対する前記着脱ユニットの装着方向に沿って延在するように前記複数の設置部にそれぞれ形成された凹部に対応する位置に凸部がそれぞれ形成され、
    当該複数の着脱ユニットと前記複数の設置部とは、対応する着脱ユニットと設置部との組み合わせごとに、それぞれ異なる位置に前記凹部及び前記凸部が形成され、
    複数の前記ユニット側板から複数の前記凸部の先端までの前記装着方向の長さが、いずれも、前記複数のユニット側板から複数の前記ユニット側コネクタの先端までの前記装着方向の長さに比べて長くなるように形成されたことを特徴とする複数の着脱ユニット。
16. 当該複数の着脱ユニットと前記複数の設置部とは、対応する着脱ユニットと設置部との組み合わせごとに、それぞれ、前記ユニット側コネクタ及び前記本体側コネクタの形状が異なるように形成されたことを特徴とする請求項１５に記載の複数の着脱ユニット。

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