(57)【要約】【課題】複数のカートリッジを含む構成においてカートリッジの交換を容易にする。【解決手段】感光体を有する第１カートリッジ（Ｂ）と、現像剤担持体を有する第２カートリッジ（Ｃ）とは、それぞれ画像形成装置の装置本体に対して着脱可能である。第１カートリッジの着脱は、案内手段によって案内される。第２カートリッジの着脱は、第１カートリッジが装着された状態で、装置本体に対して挿入及び引き出しが可能な引き出し部材に支持された状態で行われる。第１カートリッジは係合部（６９）を有し、第２カートリッジは、引き出し部材の挿入動作によって係合部と係合する被係合部（２３ａ）を有する。【選択図】図１３
2020140198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
回転可能な像担持体を有し、前記装置本体に対して着脱可能な第１カートリッジと、
前記像担持体に担持された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記第１カートリッジが前記装置本体に装着されている状態で前記装置本体に対して着脱可能な第２カートリッジと、
前記第１カートリッジが前記装置本体に装着される場合に、前記第１カートリッジを前記像担持体の軸方向に交差する方向に案内する案内手段と、
前記装置本体に対して前記軸方向に交差する方向に挿入及び引き出しが可能であり、前記第２カートリッジが前記装置本体に装着される場合に、前記第２カートリッジを支持している状態で前記装置本体に挿入される引き出し部材と、を備え、
前記第１カートリッジは、係合部を有し、
前記第２カートリッジは、前記引き出し部材を前記装置本体に挿入する動作に伴って前記係合部と係合するように構成された被係合部を有し、前記係合部及び前記被係合部を介して前記第１カートリッジに支持されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記案内手段は、前記装置本体に設けられ、前記第１カートリッジが前記装置本体に装着される場合に、前記第１カートリッジを前記軸方向に交差する方向に案内するガイド部材を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記案内手段は、前記装置本体に対して前記軸方向に交差する方向に挿入及び引き出しが可能であり、前記第１カートリッジが前記装置本体に装着される場合に、前記第１カートリッジを支持している状態で前記装置本体に挿入される他の引き出し部材を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１カートリッジは、前記像担持体の表面を清掃するクリーニング部材と、前記クリーニング部材によって前記像担持体から除去された廃棄物を前記第１カートリッジの外部に排出する第１開口部と、を有し、
前記第２カートリッジは、前記第１開口部から排出される廃棄物を受け入れる第２開口部と、前記第２開口部を介して流入する廃棄物を収容する収容部と、を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１カートリッジは、前記装置本体に設けられた第１軸部材に連結され、前記第１軸部材の回転を前記像担持体に伝達する第１連結部を有し、
前記第２カートリッジは、前記装置本体に設けられた第２軸部材に連結され、前記第２軸部材の回転を前記現像剤担持体に伝達する第２連結部を有し、
前記第１連結部及び前記第２連結部の少なくとも一方は、前記軸方向に対して傾斜可能なカップリング部材を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２カートリッジは、前記装置本体に対して前記第１カートリッジが着脱される方向に見て前記第１カートリッジと重なる部分を有し、前記第２カートリッジが前記装置本体に装着されている状態で前記第１カートリッジが前記装置本体に着脱されることを規制する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記係合部及び前記被係合部のいずれか一方は、前記軸方向から見て前記装置本体に対する前記引き出し部材の挿入方向に延びる溝形状であり、
前記係合部及び前記被係合部の他方は、前記軸方向に延びる軸状部材である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記溝形状は、前記挿入方向に対して傾斜した斜面であって、前記引き出し部材が前記装置本体に挿入される際に前記軸状部材に当接し、前記第２カートリッジを前記引き出し部材から上方に持ち上げるように形成された斜面を有する、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第２カートリッジは、前記軸方向から見て前記係合部及び前記被係合部が係合している部分を中心にして前記現像剤担持体が前記像担持体に接近及び離間する方向に揺動可能であり、
前記第２カートリッジを前記現像剤担持体が前記像担持体に接近する方向に付勢して、前記現像剤担持体を前記像担持体に対して位置決めする付勢手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記付勢手段により付勢される被付勢面は、前記第２カートリッジに設けられている、
ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記被付勢面は、前記装置本体に対する前記引き出し部材の挿入方向に交差する面、或いは前記第２カートリッジの上面である、
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記係合部は、前記軸方向における前記第１カートリッジの両端部に設けられ、
前記被係合部は、前記軸方向における前記第２カートリッジの両端部に設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成装置の装置本体に装着される画像形成ユニットであって、
回転可能な像担持体を有し、前記装置本体に対して着脱可能な第１カートリッジと、
前記像担持体に担持された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記第１カートリッジが前記装置本体に装着されている状態で前記装置本体に対して着脱可能な第２カートリッジと、を備え、
前記第１カートリッジは、前記装置本体に装着される場合に、前記装置本体に設けられた案内手段により前記像担持体の軸方向に交差する方向に案内されるように構成され、
前記第２カートリッジは、前記装置本体に装着される場合に、前記装置本体に対して前記軸方向に交差する方向に挿入及び引き出しが可能な引き出し部材に支持された状態で前記装置本体に挿入されるように構成され、
前記第１カートリッジは、係合部を有し、
前記第２カートリッジは、前記引き出し部材を前記装置本体に挿入する動作に伴って前記係合部と係合するように構成された被係合部を有し、前記装置本体に装着された状態において、前記係合部及び前記被係合部を介して前記第１カートリッジに支持されるように構成されている、
ことを特徴とする画像形成ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置及び画像形成装置に用いられる画像形成ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置において、電子写真プロセスを行うための部材を装置本体に対して着脱可能なカートリッジに配置し、ユーザーや保守担当者が容易に交換作業を行えるようにしてユーザビリティの向上を図ったものがある。特許文献１には、感光ドラム及び現像ローラを有するプロセスカートリッジを装置本体から引き出し可能なトレイに装着し、トレイを装置本体に挿入することでプロセスカートリッジが装置本体に装着される構成が記載されている。また、特許文献２には、転写後の感光ドラムから回収された廃トナーを、感光ドラムから離れた位置に配置された廃トナー収容部に搬送する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５７３８９号公報
【特許文献２】特開２０１６−２１８２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献に記載の構成では感光ドラム及び現像ローラが一つのカートリッジに配置されているが、例えば部材毎の耐用期間の違いに応じて、複数のカートリッジを設ける場合もある。
【０００５】
そこで、本発明は、従来の構成をより発展させることを目的とする。また、例えば、複数のカートリッジを含む構成においてカートリッジの交換を容易に行うことができる画像形成ユニット及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、装置本体と、回転可能な像担持体を有し、前記装置本体に対して着脱可能な第１カートリッジと、前記像担持体に担持された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記第１カートリッジが前記装置本体に装着されている状態で前記装置本体に対して着脱可能な第２カートリッジと、前記第１カートリッジが前記装置本体に装着される場合に、前記第１カートリッジを前記像担持体の軸方向に交差する方向に案内する案内手段と、前記装置本体に対して前記軸方向に交差する方向に挿入及び引き出しが可能であり、前記第２カートリッジが前記装置本体に装着される場合に、前記第２カートリッジを支持している状態で前記装置本体に挿入される引き出し部材と、を備え、前記第１カートリッジは、係合部を有し、前記第２カートリッジは、前記引き出し部材を前記装置本体に挿入する動作に伴って前記係合部と係合するように構成された被係合部を有し、前記係合部及び前記被係合部を介して前記第１カートリッジに支持されている、ことを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
本発明の他の一態様は、画像形成装置の装置本体に装着される画像形成ユニットであって、回転可能な像担持体を有し、前記装置本体に対して着脱可能な第１カートリッジと、前記像担持体に担持された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記第１カートリッジが前記装置本体に装着されている状態で前記装置本体に対して着脱可能な第２カートリッジと、を備え、前記第１カートリッジは、前記装置本体に装着される場合に、前記装置本体に設けられた案内手段により前記像担持体の軸方向に交差する方向に案内されるように構成され、前記第２カートリッジは、前記装置本体に装着される場合に、前記装置本体に対して前記軸方向に交差する方向に挿入及び引き出しが可能な引き出し部材に支持された状態で前記装置本体に挿入されるように構成され、前記第１カートリッジは、係合部を有し、前記第２カートリッジは、前記引き出し部材を前記装置本体に挿入する動作に伴って前記係合部と係合するように構成された被係合部を有し、前記装置本体に装着された状態において、前記係合部及び前記被係合部を介して前記第１カートリッジに支持されるように構成されている、ことを特徴とする画像形成ユニットである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数のカートリッジを含む構成においてカートリッジの交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の概略図。
【図２】実施例１に係る画像形成ユニットの概略図。
【図３】実施例１に係る装置本体の斜視図。
【図４】実施例１に係る装置本体及び感光体カートリッジの斜視図。
【図５】実施例１に係る感光体カートリッジと装置本体のガイド部材の斜視図。
【図６】実施例１に係る感光体カートリッジの挿入動作について説明するための図（ａ〜ｃ）。
【図７】実施例１に係る現像カートリッジとトレイの斜視図（ａ、ｂ）。
【図８】実施例１に係る現像カートリッジをトレイに支持させる動作の様子を表す図。
【図９】実施例１に係る現像カートリッジをトレイに支持させる動作の様子を表す図。
【図１０】実施例１に係る現像カートリッジをトレイに支持させる動作の様子を表す図。
【図１１】実施例１に係る現像カートリッジをトレイに支持させる動作の様子を表す図。
【図１２】実施例１に係る現像カートリッジと感光体カートリッジの係合について説明するための図。
【図１３】実施例１に係る現像カートリッジと感光体カートリッジの係合について説明するための図。
【図１４】実施例１に係る現像カートリッジと感光体カートリッジの係合について説明するための図。
【図１５】実施例１に係る感光体カートリッジの支持構成について説明するための図。
【図１６】実施例１に係る感光体カートリッジの支持構成について説明するための図。
【図１７】実施例１に係る感光体カートリッジの断面図（ａ）及び側面図（ｂ）。
【図１８】実施例１に係るプロセスユニットの分解図。
【図１９】実施例１に係るプロセスユニットの分解図。
【図２０】実施例１に係るプロセスユニットの分解図。
【図２１】実施例１に係るプロセスユニットの分解図。
【図２２】実施例１に係るプロセスユニットと装置本体の部材との位置関係を示す図。
【図２３】実施例１に係るプロセスユニットと装置本体の駆動連結について説明するための図（ａ〜ｄ）。
【図２４】実施例１に係る感光体カートリッジの装着動作の様子を表す側面図（ａ、ｂ）。
【図２５】実施例１に係る感光体カートリッジの装着動作の様子を表す上面図（ａ、ｂ）。
【図２６】実施例１に係るカートリッジ間の廃トナーの受け渡しについて説明するための図。
【図２７】実施例１に係るプロセスユニットの断面図（ａ）及び側面図（ｂ）。
【図２８】実施例１に係るプロセスユニットの断面図（ａ）及び側面図（ｂ）。
【図２９】実施例１に係るカートリッジ間の廃トナーの受け渡し部の構成を説明する図（ａ、ｂ）。
【図３０】実施例１に係る画像形成ユニットの側面図。
【図３１】実施例２に係る画像形成装置の装置本体及びトレイを示す斜視図。
【図３２】実施例２に係る感光体カートリッジ及び上段トレイの斜視図（ａ、ｂ）。
【図３３】実施例２に係る感光体カートリッジを上段トレイに支持させる動作の様子を表す図。
【図３４】実施例２に係る感光体カートリッジを上段トレイに支持させる動作の様子を表す図。
【図３５】実施例３に係る現像カートリッジの説明断面図。
【図３６】実施例３に係る現像カートリッジ及びトレイの装置本体内での構成を説明する断面図（ａ）、及び被付勢面、付勢手段を拡大して示した拡大断面図（ｂ）である。
【図３７】実施例４に係る現像カートリッジ及び装置本体の構成を説明する断面図（ａ）、及び第２被付勢面、第２付勢手段を拡大して示した拡大断面図（ｂ）である。
【図３８】実施例４に係る感光体カートリッジ及び、現像カートリッジの装置本体内での斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための例示的な形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
以下の説明における画像形成装置の例としては、複写機、プリンタ、複合機、商業印刷装置等が挙げられる。外部のコンピュータから入力された画像情報や原稿から読取った画像情報に基づいて、記録媒体に画像を形成する。記録媒体としては、普通紙及び厚紙等の紙、プラスチックフィルム、コート紙、封筒やインデックス紙等の特殊形状のシート、並びに布等の、様々な材質及び形状のシート材が用いられる。
【実施例１】
【００１２】
実施例１にかかる画像形成装置について説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装置ＩＦの断面構成を示す概略図であり、図２は感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣの概略図である。図１に示すように、感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣは画像形成装置ＩＦの装置本体Ａに装着され、記録媒体であるシートＰに画像を形成するためのプロセスユニットＰＵを構成している。装置本体Ａとは、画像形成装置ＩＦから感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣを除いた部分であり、画像形成装置ＩＦの枠体を構成する金属フレームや筐体の表面を覆う外装カバーを含む。
【００１３】
プロセスユニットＰＵは、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な本実施例の画像形成ユニットである。また、感光体カートリッジＢは本実施例の第１カートリッジであり、現像カートリッジＣは本実施例の第２カートリッジである。
【００１４】
＜画像形成装置の概略＞
図１に示すように、本実施例の画像形成装置ＩＦは、レーザビームを用いて感光ドラム６２の表面に静電潜像を形成し、現像剤を用いて現像した画像をシートＰに転写する電子写真式のレーザビームプリンタである。装置本体Ａには、感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣの他に、露光手段としてのレーザスキャナ３、定着手段としての定着装置９、シート積載部としてのシートトレイ４が設けられている。また、装置本体Ａは、シートトレイ４からシートＰが搬送される方向に沿って、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃ、転写ガイド６、転写ローラ７、搬送ガイド８、定着装置９、排出ローラ対１０、及び排出トレイ１１を有する。
【００１５】
図２に示すように、感光体カートリッジＢは、感光ドラム６２、帯電手段としての帯電ローラ６６、クリーニング手段としてのクリーニング部材７７を有する。本実施例の像担持体である感光ドラム６２はドラム状の感光体である。現像カートリッジＣは、現像剤担持体としての現像ローラ３２、現像剤収容部としてのトナー室２９、及びトナー供給室２８を有する。帯電処理を行う帯電ローラ６６、現像処理を行う現像ローラ３２、転写処理を行う転写ローラ７、クリーニング処理を行うクリーニング部材７７は、いずれも、電子写真プロセスにおいて感光体に働きかけるプロセス手段の例である。
【００１６】
画像形成装置ＩＦがシートＰに対する画像形成を開始する指令（プリントスタート信号）を受け取ると、感光ドラム６２は矢印Ｒ方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。バイアス電圧が印加された帯電ローラ６６は、感光ドラム６２の外周面に接触し、ドラム表面を一様かつ均一に帯電させる。レーザスキャナ３は、画像情報に基づいて変調されたレーザ光Ｌを（図１参照）、感光体カートリッジＢに設けられたレーザ開口７１ｂを介して感光ドラム６２に照射し、ドラム表面に静電潜像を書き込む。
【００１７】
図２に示すように、現像カートリッジＣにおいてトナー室２９に収容されている現像剤は、順次、トナー供給室２８へ送り込まれる。トナー供給室２８において、現像ローラ３２の内側に配置されたマグネットローラ３４の磁力により、トナーＴは現像ローラ３２の表面に担持される。現像ローラ３２と感光ドラム６２とが対向する現像領域に到達したトナーＴは、感光ドラム６２の表面の電位分布に応じて現像ローラ３２からドラム表面に転移する。これにより、ドラム表面の静電潜像がトナー像として可視像化される。
【００１８】
このようなプロセスに並行して、レーザスキャナ３による露光動作に同期したタイミングでシートＰの給送が行われる。図１に示すピックアップローラ５ａは、シートトレイ４に積載されたシート束の最上位のシートＰに当接し、シートＰをシートトレイ４から送り出す。給送ローラ対５ｂは、ピックアップローラ５ａからシートＰを受け取って１枚ずつ分離しながら搬送ローラ対５ｃへ搬送する。搬送ローラ対５ｃは、転写ガイド６を経由して、感光ドラム６２と転写ローラ７との間の転写部にシートＰを搬送する。転写ローラ７にバイアス電圧が加えられることにより、感光ドラム６２に担持されたトナー像は転写部においてシートＰに転写される。
【００１９】
トナー像が転写されたシートＰは、感光ドラム６２から分離されて搬送ガイド８に沿って定着装置９に搬送される。定着装置９は、加熱ローラ９ａ及び加圧ローラ９ｂからなる回転体対と、加熱ローラ９ａを介してシートＰを加熱する熱源（例えば、ハロゲンランプ）を有し、シートＰを挟持して搬送しながらシート上のトナー像に熱及び圧力を加える。これにより、トナー粒子が溶融し、その後固着することで、シートＰに画像が定着する。画像の定着処理を受けたシートＰは、排出ローラ対１０によって装置本体Ａの上部に設けられた排出トレイ１１に排出される。
【００２０】
クリーニング部材７７は、転写部においてシートＰに転写されずに感光ドラム６２に残った残留トナー等の異物を除去する。これにより、感光ドラム６２の表面が清掃されて再び画像形成プロセスに使用可能な状態となる。
【００２１】
＜プロセスユニットのカートリッジ構成＞
次に、プロセスユニットＰＵの構成について説明する。なお、以下の説明において、感光ドラム６２の回転軸線の方向（軸方向）及びこれに平行な現像ローラ３２の軸方向を、感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣの基準軸方向（或いは長手方向）とする。基準軸方向において、装置本体Ａから感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣが駆動力を受け取るためのカップリングが設けられている側を感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣの駆動側とし、その反対側を非駆動側とする。
【００２２】
図２に示すように、感光体カートリッジＢの筐体は、クリーニング枠体７１と、クリーニング枠体７１に溶着等の方法で固定された蓋部材７２とによって構成される。クリーニング枠体７１は、自身の開口部に配置された感光ドラム６２を支持し、かつ、感光ドラム６２の外周面に接触した状態の帯電ローラ６６及びクリーニング部材７７を支持している。クリーニング枠体７１には上述のレーザ開口７１ｂが設けられている（図１８も参照）。また、蓋部材７２はクリーニング枠体７１の下側を覆う部材であり、クリーニング枠体７１と共に、クリーニング部材７７によって感光ドラム６２から除去された廃棄物を収容する空間８１を形成している。クリーニング部材７７が回収する廃棄物の主な成分は、転写部においてシートに転写されなかった廃トナーであり、その他にシートＰから感光ドラム６２に付着した紙粉等も回収される。
【００２３】
感光ドラム６２は、基準軸方向における両端部をクリーニング枠体７１によって回転可能に支持され、装置本体Ａに設けられた駆動源である駆動モータ（不図示）から駆動力を供給されて図中矢印Ｒ方向に回転駆動されるように構成されている。具体的に、図２１に示すように、基準軸方向の駆動側においては、感光ドラム６２の端部に設けられたボス部６３がクリーニング枠体７１に固定されているドラム軸受７３の穴部７３ａに回転可能に嵌合している。一方、非駆動側においては、図１９に示すように、クリーニング枠体７１に設けられた穴部７１ｃに圧入されたドラム軸７８が、感光ドラム６２の非駆動側の端部６４に設けられた穴部に嵌合して感光ドラム６２を回転可能に支持している。
【００２４】
クリーニング部材７７は、ゴム等の弾性材料で形成されたブレード状の部材であるクリーニングブレード７７ａと、ブレードを支持する支持部材７７ｂと、を有する。クリーニングブレード７７ａは、感光ドラム６２の回転方向に対してカウンター方向に感光ドラム６２に当接している。即ち、クリーニングブレード７７ａは、その先端部が感光ドラム６２の回転軸線に近付くほど感光ドラム６２の回転方向における上流側へ向かうように、ドラム表面との接点を通る感光ドラム６２の径方向に対して傾斜している。また、感光ドラム６２が配置されているクリーニング枠体７１の開口部の縁部には、クリーニング枠体７１から廃トナーが漏れることを防止するためのドラム当接シート６５が、感光ドラム６２に当接するように配置されている。
【００２５】
帯電ローラ６６は、基準軸方向の両端部において、帯電ローラ軸受６７を介してクリーニング枠体７１によって回転可能に支持されている。また、帯電ローラ６６は、帯電ローラ軸受６７が付勢部材６８により感光ドラム６２に向けて加圧されることで、感光ドラム６２に圧接されている。帯電ローラ６６は、感光ドラム６２に追従して回転する。なお、感光体カートリッジＢから感光ドラム６２及び帯電ローラ６６を除いた部分（７１，７２，７７）は、感光ドラム６２のクリーニングを主な機能とするクリーニングユニット６０を構成している。
【００２６】
現像カートリッジＣは、現像ローラ３２と、マグネットローラ３４と、現像容器２３と、現像ブレード４２と、ローラ当接シート３３とを有する。マグネットローラ３４は現像ローラ３２の内側に配置され、現像容器２３に対して固定されている。現像ブレード４２及びローラ当接シート３３は、現像ローラ３２が配置されている現像容器２３の開口部に配置されている。現像ブレード４２は、現像ローラ３２に担持されて現像領域へ向かうトナーＴの層厚を規制すると共に、トナーＴを摩擦帯電させる。ローラ当接シート３３は、トナー供給室２８のトナーＴが現像カートリッジＣの外部に漏れ出ることを防ぐ。
【００２７】
上述のトナー室２９及びトナー供給室２８は、現像容器２３の内部に形成されている。トナー室２９には第１搬送部材４３、第２搬送部材４４及び第３搬送部材５０が配置されており、各搬送部材４３，４４，５０は回転することでトナーＴを撹拌しながらトナー供給室２８へ向けて搬送する。現像容器２３は、基準軸方向の駆動側に固定される駆動側サイド部材２６（図１８参照）と共に、現像カートリッジＣの筐体２０を構成している。
【００２８】
現像ローラ３２は、基準軸方向における両端部を、現像容器２３に固定された軸受部材２７，３７（図１８参照）により回転可能に支持されている。また、現像ローラ３２の両端部には、現像ローラ３２の外径に比べて若干大きな外径を有する間隔保持部材３８（図１８参照）が取り付けられている。間隔保持部材３８が感光ドラム６２の外周面に当接することで、現像領域における現像ローラ３２と感光ドラム６２との間に所定の微小な隙間が維持される。
【００２９】
図２に示すように、現像容器２３にはトナー室２９とトナー供給室２８とを連通する開口部２９ａ（破線で示す部位）が設けられている。装置本体Ａに装着された現像カートリッジＣが最初に使用されるまでは、この開口部２９ａがシール部材４５によって封止され、トナーＴがトナー室２９に封入された状態となっている。シール部材４５はポリエチレンなどの材料からなるシート状の部材で、一端側が開口部２９ａの周囲において現像容器２３に溶着されており、他端側は第１搬送部材４３に固定されている。そして、現像カートリッジＣが最初に使用されるときに第１搬送部材４３が回転すると、シール部材４５は現像容器２３との溶着部分が剥がされながら第１搬送部材４３に巻き取られる。これによって開口部２９ａが開放されるため、トナーＴがトナー供給室２８に流入して現像ローラ３２がトナーＴを担持可能な状態となる。
【００３０】
＜カートリッジの着脱＞
次に、装置本体Ａに対して感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣを着脱するための構成について説明する。図３は、感光体カートリッジＢと現像カートリッジＣを着脱するために開閉扉１３を開いた装置本体Ａの斜視図である。開閉扉１３は、装置本体Ａの１つの側面に回動可能に設けられ、開閉扉１３を開くことでカートリッジ挿入口１７が開いた状態となる。本実施例の感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣは、共通の開口部であるカートリッジ挿入口１７を介して矢印「Ｄ」の方向に挿入されることで装置本体Ａに装着され、その反対方向に引き抜かれることで装置本体Ａから取り外される。以下、図２における矢印「Ｄ」の方向を指してカートリッジの挿入方向Ｄとする。なお、本実施例では、感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣが、装置本体Ａに対して、基準軸方向Ｘに垂直な略同一の方向（図１における左右方向）に着脱されるものとして説明するが、着脱方向は適宜変更可能である。
【００３１】
装置本体Ａは、装着状態の感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣに対して基準軸方向Ｘの駆動側から対向する駆動側板１５と、非駆動側から対向する非駆動側板１６とを有する。駆動側板１５及び非駆動側板１６には、感光体カートリッジＢの着脱を補助するための後述のガイド部材が取り付けられている。また、現像カートリッジＣの着脱を補助するためのトレイ１８が、カートリッジ挿入口１７を介して装置本体Ａから引き出し可能に配置されている。
【００３２】
まず、感光体カートリッジＢの着脱構成について説明する。図２で示すように、現像カートリッジＣには、カートリッジの挿入方向Ｄに見て感光体カートリッジＢに重なる部分２３ｐが設けられている。この部分２３ｐは、挿入方向Ｄにおいて感光体カートリッジＢよりも上流側において、現像容器２３の上面が上方に突出した形状であり、平面位置が異なるところで鉛直方向における位置が感光体カートリッジＢと重なっている。これにより、感光体カートリッジＢは、現像カートリッジＣが装置本体Ａに装着されている状態では着脱されず、図４で示すように現像カートリッジＣが装着されていない状態で装置本体Ａに装着可能となる。また、上記部分２３ｐにより、挿入方向Ｄに視て感光体カートリッジＢと重なる空間を利用して現像容器２３の容積を増やすことができ、新品の状態においてトナー室２９に封入されるトナー量及び／又は後述の廃トナー室３０の容量を大きな値に設定できる。
【００３３】
図５は装置本体Ａに対する感光体カートリッジＢの挿入をガイドするガイド構成を示す斜視図である。装置本体Ａには、本実施例の案内手段であるガイド部材１９ａ，１９ｂが設けられている（図３も参照）。感光体カートリッジＢには、ガイド部材１９ａ，１９ｂによって案内される第１被ガイド部７３ｅ，７１ｈ及び第２被ガイド部７１ａ，７１ｇが設けられている。第１被ガイド部７３ｅ，７１ｈは基準軸方向Ｘにおけるカートリッジの両側に設けられ、第２被ガイド部７１ａ，７１ｇも基準軸方向Ｘにおけるカートリッジの両側に設けられている。また、挿入方向Ｄに関して、第１被ガイド部７３ｅ，７１ｈは第２被ガイド部７１ａ，７１ｇよりも下流に位置する。本実施例におけるこれらの被ガイド部は、いずれもカートリッジの側面から基準軸方向Ｘに突出する軸部材（ボス形状）である。
【００３４】
図６（ａ）〜（ｃ）は感光体カートリッジＢを装置本体Ａに装着する際のガイド部材１９ａ，１９ｂの作用を表している。なお、駆動側のガイド部材１９ａ及びこれに対応する被ガイド部７３ｅ，７１ａの図示は省略するが、以下で説明する非駆動側の動作と同様の動作が行われる。まず、作業者（ユーザ又保守担当者）は第１被ガイド部７３ｅ，７１ｈがガイド部材１９ａ，１９ｂの上面に接するように感光体カートリッジＢを挿入方向Ｄに挿し込む（図６（ａ））。さらにガイド部材１９ｂに沿って感光体カートリッジＢを挿し込むと、第１被ガイド部７１ｈ及び第２被ガイド部７１ｇの両方がガイド部材１９ｂに接触して挿入方向Ｄにガイドされる（図６（ｂ））。
【００３５】
さらに感光体カートリッジＢが挿し込まれ、第１被ガイド部７１ｈはガイド部材１９ｂから離脱する。これと略同時に、駆動側の第１被ガイド部７３ｅはガイド部材１９ａから離脱する。第１被ガイド部７３ｅ，７１ｈがガイド部材１９ａ，１９ｂから離脱することで、感光体カートリッジＢは、ガイド部材１９ａ，１９ｂに支持されている第２被ガイド部７１ａ，７１ｇを中心にして自重によって下方に揺動する。
【００３６】
なお、装置本体Ａには、後述するように感光体カートリッジＢの駆動側の端部を支持する駆動軸支持部材１、及び感光体カートリッジＢの被駆動側の端部を支持する非駆動側支持部材１２が設けられている。そして、挿入方向Ｄにおける感光体カートリッジＢの位置に関して、ガイド部材１９ａ，１９ｂが第１被ガイド部７３ｅ，７１ｈを支持可能な範囲は、駆動軸支持部材１及び非駆動側支持部材１２が感光体カートリッジＢを支持可能な範囲と一部重複する。駆動軸支持部材１及び非駆動側支持部材１２が感光体カートリッジＢを支持可能な範囲とは、具体的には図１５、図１６において各支持部材（１，１２）の第２支持部１ｂ，１２ｂが感光体カートリッジＢの被支持部（７３ｄ，７１ｆ）を支持可能な範囲を指す。駆動軸支持部材１及び非駆動側支持部材１２については後に詳しく説明する。
【００３７】
従って、第１被ガイド部７３ｅ，７１ｈがガイド部材１９ａ，１９ｂから離脱すると、感光体カートリッジＢは、挿入方向Ｄの下流側において駆動軸支持部材１及び非駆動側支持部材１２によって支持された状態となる。このとき、挿入方向Ｄの上流側においては第２被ガイド部７１ａ，７１ｇがガイド部材１９ａ，１９ｂによって支持されている。そして、感光体カートリッジＢがさらに挿し込まれることで装置本体Ａに対する所定の装着位置に到達すると、感光体カートリッジＢは装置本体Ａに対して位置決めされ、かつ、装置本体Ａの駆動源に連結された状態となる（図６（ｃ））。感光体カートリッジＢの位置決め構成及び駆動伝達構成については後述する。
【００３８】
次に、現像カートリッジＣの着脱構成について説明する。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、現像カートリッジＣの着脱はトレイ１８に支持された状態で行われる。本実施例の引き出し部材であるトレイ１８は、装置本体Ａに設けられたレールによって挿入及び引き出し可能に支持されている。トレイ１８は、現像カートリッジＣに設けられた被支持面２０ａを支持する支持面１８ａ，１８ｅと、トレイ１８に対する現像カートリッジＣの位置を規制する位置規制部１８ｂ，１８ｆを有している。本実施例における位置規制部１８ｂ，１８ｆは、支持面１８ａ，１８ｅから鉛直方向下方に凹んだ略矩形状の凹形状である。現像カートリッジＣの底面における駆動側の端部には、図７（ｂ）に示すように位置規制部１８ｂに嵌合する被規制部２０ｂが、被支持面２０ａに対して下方に突出した位置に設けられている。また、現像カートリッジの被駆動側の端部には、図７（ａ）に示すように位置規制部１８ｆに嵌合する被規制部２０ｆが、被支持面２０ａに連続する板状に形成され、かつ、被支持面２０ａから基準軸方向Ｘに突出するように設けられている。
【００３９】
図８に示すように、トレイ１８の支持面１８ａは、トレイ１８の挿入方向Ｄ１（本実施例では現像カートリッジＣの挿入方向Ｄに同じ）の下流に延びるほど鉛直方向下方に向かうように水平面に対して傾斜している。位置規制部１８ｂは、被規制部２０ｂの引き出し方向Ｄ２（挿入方向Ｄ１の反対方向）へのトレイ１８に対する相対的移動を規制する第１規制面１８ｃと、被規制部２０ｂの挿入方向Ｄ１へのトレイ１８に対する相対的移動を規制する第２規制面１８ｄと、を有する。また、略鉛直方向に延びる第１規制面１８ｃと支持面１８ａとは、面取り部である斜面１８ｇによって接続されている。
【００４０】
なお、ここでは駆動側の構成を説明したが、非駆動側の支持面１８ｅ、位置規制部１８ｆも同様の構成を備えている。即ち、図７（ｂ）に示すように、位置規制部１８ｆは、現像カートリッジＣの被規制部２０ｆの引き出し方向Ｄ２へのトレイ１８に対する相対的移動を規制する第１規制面１８ｈと、被規制部２０ｂの挿入方向Ｄ１へのトレイ１８に対する相対的移動を規制する第２規制面１８ｉと、を有する。また、略鉛直方向に延びる第１規制面１８ｈと支持面１８ｅとは、面取り部である斜面１８ｊによって接続されている。
【００４１】
作業者がトレイ１８を挿入方向Ｄ１に移動させるとき、現像カートリッジＣは装置本体Ａに設けられた部材から引き出し方向Ｄ２の力を受けることがある。このような場合でも、トレイ１８の第１規制面１８ｃ，１８ｈが現像カートリッジＣの被規制部２０ｂ，２０ｆを押圧することで、現像カートリッジＣはトレイ１８と一体的に挿入方向Ｄ１に向かって移動する。また、作業者がトレイ１８を引き出し方向Ｄ２に移動させるとき、現像カートリッジＣは装置本体Ａに設けられた部材から挿入方向Ｄ１の力を受けることがある。このような場合でも、トレイ１８の第２規制面１８ｄ，１８ｉが現像カートリッジＣの被規制部２０ｂ，２０ｆを押圧することで、現像カートリッジＣはトレイ１８と一体的に引き出し方向Ｄ２に向かって移動する。
【００４２】
なお、本実施形態では被規制部２０ｂ，２０ｆを凸形状とし、位置規制部１８ｂ，１８ｆを被規制部２０ｂ，２０ｆに嵌合する凹形状とする構成例を説明したが、他の形状によってトレイ１８に対する現像カートリッジＣの相対的移動を規制してもよい。例えば、トレイ１８の底面から上方に突出する１つ以上の凸部を設け、現像カートリッジＣにこの凸部に嵌合する凹部を設けてもよい。この場合も、凸部と凹部が嵌合することで、現像カートリッジＣのトレイ１８に対する挿入方向Ｄ１及び引き出し方向Ｄ２への相対的移動が規制された状態となり、トレイ１８の挿入または引き出しに伴って現像カートリッジＣを移動させることができる。またトレイ１８の平面座標において、図示された位置とは異なる任意の位置に、位置規制部１８ｂ，１８ｆ、被規制部２０ｂ，２０ｆに相当する構成を設けるようにしても良い。これでも同様の作用を得ることが出来る。
【００４３】
図８〜図１２は、現像カートリッジＣをトレイ１８に支持させる動作を基準軸方向Ｘにおける駆動側から見た様子を表している。以下の説明では駆動側の動作について説明するが、非駆動側においても同様の動作が行われる。
【００４４】
図８に示すように、現像カートリッジＣは、装置本体Ａから現像カートリッジＣの着脱が可能な所定の位置まで引き出された状態のトレイ１８に対して上方からセットされる。作業者は、現像カートリッジＣの把持部を把持した状態でカートリッジをトレイ１８の上方から下方に向けて降ろす（矢印Ｅ）。すると、図９に示すように、被規制部２０ｂの底面２０ｅがトレイ１８の支持面１８ａに当接する。支持面１８ａは傾斜しているため、現像カートリッジＣを矢印Ｇ方向にスライドさせることで、作業者は被規制部２０ｂが位置規制部１８ｂに嵌合する位置まで現像カートリッジＣを容易に移動させることができる。
【００４５】
図１０に示すように、被規制部２０ｂが位置規制部１８ｂに近付くと、被規制部２０ｂの底面２０ｅが支持面１８ａから離脱して斜面１８ｇに接する。斜面１８ｇの傾斜は支持面１８ａよりも大きいため、現像カートリッジＣの自重によって被規制部２０ｂが斜面１８ｇに沿って矢印Ｈ方向に滑落し、さらに斜面１８ｇから離脱して矢印Ｅ方向に落下する。その結果、図１１に示すように、現像カートリッジＣの被規制部２０ｂが位置規制部１８ｂに嵌合し、かつ、被支持面２０ａが支持面１８ａに支持された状態となり、トレイ１８へのセットが完了する。図１１の状態では、現像カートリッジＣの重量はトレイ１８を介して装置本体Ａに支持され、かつ、トレイ１８に対する現像カートリッジＣの水平方向の移動が規制されている。
【００４６】
この後、現像カートリッジＣは、トレイ１８に載せられた状態で挿入方向Ｄ１に挿入されることで装置本体Ａに装着される。上述した通り、感光体カートリッジＢは現像カートリッジＣが装着されていない状態で装置本体Ａに着脱されるように構成されている。従って、現像カートリッジＣの装着動作は、通常、感光体カートリッジＢが装置本体Ａに装着されている状態で行われる。
【００４７】
＜カートリッジの支持構成＞
次に、装置本体Ａに装着された状態における感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣの支持構成について説明する。装置本体Ａに装着された状態において、感光体カートリッジＢは装置本体Ａの駆動側板１５及び非駆動側板１６（図３）によって支持される。
【００４８】
図１５に示すように、駆動側板１５には、駆動軸支持部材１と、上述のガイド部材１９ａとが設けられている。駆動軸支持部材１は、第１支持部１ａ、第２支持部１ｂ、ガイド溝１ｃ、切り欠き部１ｄが一体的に形成された部材であり、後述の第１駆動軸１４を回転可能に支持している。感光体カートリッジＢのドラム軸受７３には、第１支持部１ａに支持される第１被支持部７３ｂ、第２支持部１ｂに支持される第２被支持部７３ｄが設けられている。基準軸方向Ｘにおける駆動側において、装着状態の感光体カートリッジＢは、第１被支持部７３ｂ、第２被支持部７３ｄ及び第２被ガイド部７１ａがそれぞれ第１支持部１ａ、第２支持部１ｂ及びガイド部材１９ａに当接した状態で、装置本体Ａに支持される。駆動軸支持部材１のガイド溝１ｃ及び切り欠き部１ｄについては後述する。
【００４９】
また、図１６に示すように、非駆動側板１６には、非駆動側支持部材１２と、ガイド部材１９ｂとが設けられている。非駆動側支持部材１２は、第１支持部１２ａ及び第２支持部１２ｂを備えている。感光体カートリッジＢのクリーニング枠体７１には、第１支持部１２ａ及び第２支持部１２ｂに支持される突起７１ｆが設けられている。基準軸方向Ｘにおける非駆動側において、装着状態の感光体カートリッジＢは、突起７１ｆが第１支持部１２ａ及び第２支持部１２ｂに当接し、第２被ガイド部７１ｇがガイド部材１９ａに当接した状態で、装置本体Ａに支持される。
【００５０】
次に、現像カートリッジＣの支持構成について説明する。図１８、図２０に示すように、現像カートリッジＣの基準軸方向Ｘにおける両端部には、第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂが設けられている。本実施例の被係合部である第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂはカートリッジの挿入方向Ｄと略同じ方向に延びる溝形状であり、現像容器２３に設けられている。溝形状の詳細な向きに関しては後述する。
【００５１】
図１９、図２１に示すように、感光体カートリッジＢの基準軸方向Ｘにおける両端部には、第１吊り穴７１ｉ，７１ｉ及び第２吊り穴７１ｊ，７１ｊが設けられ、この第１吊り穴７１ｉ及び第２吊り穴７１ｊのそれぞれに結合ピン６９が圧入固定されている。図１９は図１８の円で示した部分を下側から見た斜視図であり、図２１は図２０の円で示した部分を下側から見た斜視図である。両結合ピン６９は、基準軸方向Ｘに延びる軸状部材である。両結合ピン６９は、いずれも、第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂに係合する本実施例の係合部である。
【００５２】
図１２〜図１４は、現像カートリッジＣが装置本体Ａに挿入される過程で現像カートリッジＣと感光体カートリッジＢとが係合する様子を表している。以下、基準軸方向Ｘにおける駆動側から見た動作を説明するが、非駆動側においても第２支持穴２３ｂ及び結合ピン６９によって同様の動作が実現される。
【００５３】
上述した通り、現像カートリッジＣは、トレイ１８に載置された状態で、トレイ１８と共に挿入方向Ｄに向かって装置本体Ａに挿入される。図１２に示すように、第１支持穴２３ａの開口部には斜面２３ｃが設けられており、現像カートリッジＣが挿入される際には感光体カートリッジＢの結合ピン６９に対して斜面２３ｃが最初に当接する。
【００５４】
斜面２３ｃは、挿入方向Ｄの下流に向かって鉛直方向の上方へ向かうように水平面に対して傾斜している。従って、斜面２３ｃが結合ピン６９に当接した後、現像カートリッジＣがさらに挿入されると、斜面２３ｃが結合ピン６９に乗り上げるようにして現像カートリッジＣが上方に持ち上がる。そして、図１３に示すように、第１支持穴２３ａが結合ピン６９に係合した状態（斜面２３ｃより溝形状の底部に近い領域が結合ピン６９に当接した状態）となる。これに平行して、基準軸方向Ｘにおける反対側では、第２支持穴２３ｂが斜面２３ｃにおいて結合ピン６９に当接した後、結合ピン６９に係合する。
【００５５】
第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂが結合ピン６９に係合した状態では、現像カートリッジＣの重量の少なくとも一部が結合ピン６９を介して感光体カートリッジＢに支持された状態となる。また、現像カートリッジＣは結合ピン６９を支点として現像ローラ３２が感光ドラム６２に接近及び離間する方向に揺動可能である。図１４に示すように、トレイ１８に設けた付勢部材１００が現像カートリッジＣの現像容器２３の底面（底部）を上方に押圧することで、現像ローラ３２は結合ピン６９を中心として矢印Ｉ方向の付勢力を受ける。これにより、上述の間隔保持部材３８が感光ドラム６２に当接し、現像ローラ３２が感光ドラム６２に対して位置決めされる。本実施例の付勢手段である付勢部材１００は、例えばトレイ１８の底部に設置されたバネ部材である。
【００５６】
ここで、第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂの斜面２３ｃが結合ピン６９に乗り上げるように現像カートリッジＣが移動するとき、結合ピン６９が斜面２３ｃを押し返すことで、現像カートリッジＣには挿入方向Ｄとは反対方向の力が作用する。しかし、上述したように、トレイ１８に設けられた位置規制部１８ｂ，１８ｆの第１規制面１８ｃ，１８ｈが現像カートリッジＣの被規制部２０ｂ，２０ｆを挿入方向Ｄに押圧するため、現像カートリッジＣはトレイ１８と共に挿入方向Ｄへ移動できる。第１規制面１８ｃ，１８ｈと被規制部２０ｂ，２０ｆの上下方向における嵌合長さは、斜面２３ｃが結合ピン６９に乗り上げた状態でも第１規制面１８ｃ，１８ｈと被規制部２０ｂ，２０ｆとの当接が維持されるように設定される。
【００５７】
また、トレイ１８を引き出す場合、第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂから結合ピン６９を離脱させる際に現像カートリッジＣには引き出し方向とは反対の挿入方向Ｄの力が作用する。しかし、上述したように、トレイ１８に設けられた位置規制部１８ｂ，１８ｆの第２規制面１８ｄ，１８ｉが現像カートリッジＣの被規制部２０ｂ，２０ｆを引き出し方向に押圧するため、現像カートリッジＣはトレイ１８と共に引き出し方向へ移動できる。第２規制面１８ｄ，１８ｉと被規制部２０ｂ，２０ｆの上下方向における嵌合長さは、結合ピン６９が第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂから抜け出る過程を通して第２規制面１８ｄ，１８ｉと被規制部２０ｂ，２０ｆとの当接が維持されるように設定される。
【００５８】
このように、本実施例では、感光体カートリッジＢの着脱がガイド部材１９ａ，１９ｂによって案内され、現像カートリッジＣの着脱がトレイ１８に支持された状態で行われる。そして、現像カートリッジＣを支持しているトレイ１８を基準軸方向Ｘに交差する方向（挿入方向Ｄ）に挿入する動作により、装置本体Ａに装着されている感光体カートリッジＢと現像カートリッジＣとが係合する。従って、画像形成ユニットが複数のカートリッジからなる構成において、カートリッジの交換作業を容易なものとし、ユーザビリティの高い画像形成ユニット及び画像形成装置を提供することができる。
【００５９】
なお、本実施例では付勢部材１００がトレイ１８に設けられているが、付勢部材は現像ローラを感光ドラムに当接させる方向に力を働かせるように配置されていれば他の場所に設けてもよい。また、第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂの溝形状は、本実施例のように挿入方向Ｄの上流に延びるほど鉛直方向上方に向かうように水平面に対して若干傾斜させておくと好適である。これにより、結合ピン６９に係合した各支持穴が結合ピン６９から離脱することを防ぐことができる。更に、第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂが結合ピン６９に係合した状態における現像カートリッジＣの姿勢を、現像カートリッジＣに作用する重力により、第１支持穴２３ａが結合ピン６９を付勢するようにすることでより一層離脱を防止できる。
【００６０】
また、付勢部材１００は、トレイ１８の挿入方向Ｄにおける上流側の端部に丸みを持たせた形状とすると好適である。これにより、トレイ１８を装置本体Ａに挿入する動作に伴って、現像カートリッジＣを容易に付勢部材１００の上に乗り上げることが可能となる。
【００６１】
また、本実施例では、トレイ１８の挿入動作に伴って現像カートリッジＣが付勢部材１００に乗り上げるものとして説明したが、別の形態として、トレイ１８の挿入動作後に所定の操作を行うことで付勢部材が現像カートリッジＣを付勢するようにしてもよい。例えば、トレイ１８の底面に付勢部材１００が通過可能な開口部を形成すると共に、付勢部材１００が開閉扉１３（図３）の開閉に連動して移動するようにしておく。そして、トレイ１８を挿入した後、開閉扉１３を閉じることで付勢部材１００がトレイ１８の開口部を介して現像カートリッジＣに当接する位置まで移動するようにする。また、開閉扉１３を開くことで付勢部材１００がトレイ１８の開口部を介してトレイ１８及び現像カートリッジＣの引き出しを妨げない位置まで退避するようにすればよい。
【００６２】
＜カートリッジへの駆動入力＞
次に、装置本体Ａから感光体カートリッジＢへ駆動を入力する構成について説明する。図１５に示すように、感光体カートリッジＢと現像カートリッジＣの基準軸方向Ｘにおける駆動側の側面には、装置本体Ａから駆動力を受けるためのドラムカップリング７０及び現像カップリング２１が設けられている。ドラムカップリング７０は、第１軸部材である装置本体Ａの第１駆動軸１４と連結される第１連結部を構成し、現像カップリング２１は、第２軸部材である装置本体Ａの第２駆動軸９９と連結される第２連結部を構成する。なお、本実施形態のドラムカップリング７０は感光ドラム６２と同軸上に配置され（図２１参照）、ドラムカップリング７０及び感光ドラム６２が一体回転するドラムユニットとして、ドラム軸受７３によって回転可能に支持されている。
【００６３】
ドラムカップリング７０及び現像カップリング２１は、いずれも感光体カートリッジＢと現像カートリッジＣに対して傾斜可能（つまり、カップリング部材の回転軸線が基準軸方向Ｘに対して傾斜可能）な構成となっている。以下で説明するように、ドラムカップリング７０及び現像カップリング２１は、感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣを装置本体Ａに挿入及び引き抜きする動作に伴って第１駆動軸１４及び第２駆動軸９９に係合及び離脱するように構成されている。
【００６４】
図２３（ａ）に示すように、感光体カートリッジＢが装置本体Ａに装着されていないとき、ドラムカップリング７０は第１の付勢部材であるねじりコイルばね２４によって先端が挿入方向Ｄの下流側を向くように付勢されている。図２３（ｂ）に示すように、感光体カートリッジＢが装置本体Ａに挿入されるとき、感光体カートリッジＢが装着位置に到達する前にドラムカップリング７０が第１駆動軸１４に係合する。つまり、第１駆動軸１４に設けられたキー１４ａがドラムカップリング７０のキー溝７０ａに嵌合し、第１駆動軸１４の回転に伴ってドラムカップリング７０が回転する状態となる。そして、ねじりコイルバネ２４の付勢力に抗してドラムカップリング７０が第１駆動軸１４に押圧されることで、感光体カートリッジＢが装着位置に到達したときはドラムカップリング７０が概ね基準軸方向Ｘに延びている状態となる。
【００６５】
同様に、図２３（ｃ）に示すように、現像カートリッジＣが装置本体Ａに装着されていないとき、現像カップリング２１は第２の付勢部材であるねじりコイルばね２５によって先端が挿入方向Ｄの下流側を向くように付勢されている。図２３（ｄ）に示すように、現像カートリッジＣが装置本体Ａに挿入されるとき、現像カートリッジＣが装着位置に到達する前に現像カップリング２１が第２駆動軸９９に係合する。つまり、第２駆動軸９９に設けられたキー９９ａが現像カップリング２１のキー溝２１ａに嵌合し、第２駆動軸９９の回転に伴って現像カップリング２１が回転する状態となる。そして、ねじりコイルバネ２５の付勢力に抗して現像カップリング２１が第２駆動軸９９に押圧されることで、現像カートリッジＣが装着位置に到達したときは現像カップリング２１が概ね基準軸方向Ｘに延びている状態となる。
【００６６】
図２３（ｄ）に示す状態では、感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣがそれぞれドラムカップリング７０及び現像カップリング２１を介して装置本体Ａから駆動力を受け取ることが可能である。以上説明した通り、基準軸方向Ｘに対して傾斜可能なカップリング部材を配置したことで、カートリッジを装置本体に対して挿入及び引き抜きする動作によって、カートリッジと装置本体との駆動伝達を円滑に連結及び解除することが可能となる。
【００６７】
＜感光ドラムの軸方向の位置決め＞
次に、基準軸方向Ｘに関して感光体カートリッジＢを位置決めするための構成を説明する。図１５及び図２２に示すように、装置本体Ａの第１駆動軸１４は、駆動側板１５に設けられた駆動軸支持部材１によって回転可能に支持されている。駆動軸支持部材１には、感光体カートリッジＢを装置本体に装着する際に基準軸方向Ｘにおけるカートリッジの位置を規制する規制部として、前述のガイド溝１ｃが設けられている。本実施例のガイド溝１ｃは、駆動軸支持部材１の第２支持部１ｂの上面から下方に凹み、かつ、カートリッジの挿入方向Ｄに延びる溝形状である。ガイド溝１ｃに対して挿入方向Ｄの下流側には前述の切欠き部１ｄが設けられている。
【００６８】
また、装置本体Ａには、規制溝２ａを有する規制部材２が設けられている。規制溝２ａは、感光体カートリッジＢが装置本体Ａに装着されている状態で基準軸方向Ｘにおけるカートリッジの位置を規制するために装置本体に設けられた規制部として働く。規制溝２ａは、略鉛直方向に延び、かつ、カートリッジの挿入方向Ｄの上流に向かって開放された溝形状である。
【００６９】
図２１に示すように、感光体カートリッジＢのドラム軸受７３には、ガイド溝１ｃに嵌合する凸部７４と、規制溝２ａに嵌合する被規制部６１とが設けられている。凸部７４は、ドラム軸受７３が駆動軸支持部材１の第２支持部１ｂに支持される第２被支持部７３ｄから下方に突出している。また、被規制部６１は、挿入方向Ｄにおけるドラム軸受７３の端面（装着状態において規制部材２に対向する面）から挿入方向Ｄの下流に向かって突出している。
【００７０】
図２４及び図２５は、感光体カートリッジＢを装置本体Ａに装着する際の上述の位置決め構成の作用を説明するための図であり、図２４（ａ）、（ｂ）は基準軸方向Ｘから見た様子、図２５（ａ）、（ｂ）は上方から見た様子を表す。図２４（ａ）及び図２５（ａ）に示すように、感光体カートリッジＢが挿入方向Ｄに挿入されていくと、ドラム軸受７３の凸部７４が駆動軸支持部材１のガイド溝１ｃに入り込む。これにより、基準軸方向Ｘにおける感光体カートリッジＢの位置が規制されるため、ドラムカップリング７０が感光体カートリッジＢの挿入に伴って第１駆動軸１４と円滑に連結される。
【００７１】
さらに感光体カートリッジＢが挿入方向Ｄに移動すると、図２４（ｂ）及び図２５（ｂ）に示すように、ドラム軸受７３の凸部７４は駆動軸支持部材１の切欠き部１ｄに到達してガイド溝１ｃから離脱する。従って、凸部７４とガイド溝１ｃとの嵌合による感光体カートリッジＢの位置規制は解除される。一方、感光体カートリッジＢが装着位置に到達するまでの間に、ドラム軸受７３に設けられた被規制部６１が装置本体Ａに設けられた規制溝２ａに嵌合する。これにより、感光体カートリッジＢが装置本体Ａに装着された状態においては、被規制部６１と規制溝２ａとの嵌合によって基準軸方向Ｘにおける感光体カートリッジＢの位置決めがなされる。基準軸方向Ｘは画像形成プロセスにおける感光ドラム６２の主走査方向であるため、このような位置決め構成で感光ドラム６２の位置決めを高い精度で行うことで、画像品質の向上に貢献する。
【００７２】
なお、ガイド溝１ｃ及び凸部７４の基準軸方向Ｘのクリアランスは、必ずしも規制溝２ａ及び被規制部６１の基準軸方向Ｘのクリアランスと一致させる必要はない。例えば、前者の値を後者の値より小さく設定して画像形成動作を行う際の感光ドラム６２の位置決め精度を高めてもよい。また、本実施例ではカートリッジの装着時に位置決めを行う部分（ガイド溝１ｃ及び凸部７４）と、カートリッジが装着された状態で位置決めを行う部分（規制溝２ａ及び被規制部６１）が別個に設けられているが、これらをまとめて配置しても構わない。例えば、ガイド溝１ｃを本実施例の切欠き部１ｄの範囲まで延長して、カートリッジが装着された状態でも凸部７４がガイド溝１ｃに係合するようにしてもよい。
【００７３】
＜カートリッジの取り外し＞
感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣを装置本体Ａから取り外す場合は、以上で説明した装着動作の過程を逆にたどって取り外し作業を行えばよい。現像カートリッジＣを取り外す場合、作業者は装置本体Ａの開閉扉１３を開いた状態でトレイ１８を挿入方向Ｄの反対側に引き出す。すると、第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂが結合ピン６９，６９から離脱して現像カートリッジＣと感光体カートリッジＢの係合が解除される。また、現像カップリング２１は装置本体Ａの第２駆動軸９９から離脱する。トレイ１８を所定の位置まで引き出した状態で現像カートリッジＣをトレイ１８から上方に持ち上げることで、現像カートリッジＣの取り外しが完了する。その後、作業者はさらに感光体カートリッジＢを取り外してもよく、新しい現像カートリッジＣをトレイ１８にセットして現像カートリッジＣのみを交換してもよい。
【００７４】
本実施例では、感光体カートリッジＢの耐用期間が、新品の現像カートリッジＣに封入されているトナーが消費されるまでの平均期間に比べて長い構成となっている。従って、感光体カートリッジＢを交換する必要がない場合は現像カートリッジＣのみを交換することが可能である。
【００７５】
感光体カートリッジＢを取り外す場合、作業者は、現像カートリッジＣが取り外された状態で感光体カートリッジＢを挿入方向Ｄの反対側に引き出す。すると、感光体カートリッジＢは装置本体Ａの駆動軸支持部材１及び非駆動側支持部材１２から離脱し、ドラムカップリング７０は第１駆動軸１４から離脱する。その後、ガイド部材１９ａ，１９ｂに沿ってカートリッジをさらに引き出すことで、感光体カートリッジＢの装置本体Ａからの取り外しが完了する。
【００７６】
＜廃トナー搬送＞
次に、クリーニング部材によって感光ドラムから回収される廃トナーを搬送するための構成について説明する。図１７（ａ）は、感光体カートリッジＢの内部構成を説明するために、図１７（ｂ）の切断線Ｇ−Ｇで切断した断面図である。図１７（ａ）に示すように、クリーニング部材７７（図２参照）によって感光ドラム６２の表面から除去された廃トナーは、感光体カートリッジＢの内部に配置された第１スクリュー８６及び第２スクリュー８７によって搬送される。第１スクリュー８６及び第２スクリュー８７は、本実施例において感光体からの廃棄物を搬送する搬送手段である。
【００７７】
第１スクリュー８６は、感光ドラム６２及びクリーニング部材７７の近傍に、回転軸線が基準軸方向Ｘを向くように配置され（図２参照）、廃トナーを基準軸方向Ｘの駆動側に搬送する。第２スクリュー８７は、感光体カートリッジＢの内部において、第１スクリュー８６の搬送方向における下流側の端部に、第１スクリュー８６に対して交差する向きで配置されている。第１スクリュー８６は上述のドラムカップリング７０から駆動力を受け取って回転し、第２スクリュー８７は第１スクリュー８６から駆動力を受け取って回転する。なお、第１スクリュー８６及び／又は第２スクリュー８７が、現像カップリング２１から駆動力を受け取って回転するようにしてもよい。
【００７８】
蓋部材７２の下面には、現像カートリッジＣへ向けて廃トナーを排出可能な第１開口部としての廃トナー排出口７２ａが設けられている。廃トナー排出口７２ａは、第２スクリュー８７の搬送方向において、第２スクリュー８７の下流部分に対向する位置に設けられている。クリーニング部材７７によって感光ドラム６２から除去された廃トナーは、まず、第１スクリュー８６によって基準軸方向Ｘに沿って搬送され、次に第２スクリュー８７によって廃トナー排出口７２ａに搬送され、感光体カートリッジＢの外部に排出される。
【００７９】
図２６は感光体カートリッジＢと現像カートリッジＣとの位置関係を示す斜視図であり、図２７（ｂ）は、図２７（ａ）に示すプロセスユニットＰＵを切断線Ｊ−Ｊで切断した断面図である。図２６及び図２７（ｂ）に示すように、感光体カートリッジＢの下面には廃トナー排出口７２ａが設けられている。また、現像容器２３の上面において廃トナー排出口７２ａと対向する位置には、廃トナーを受け入れるための第２開口部としての廃トナー受入口２３ｄが設けられている。また、現像容器２３には、カートリッジの挿入方向Ｄにおいてトナー室２９に対して上流側（現像ローラ３２から遠い側の端部）に、廃トナーを収容する収容部である廃トナー室３０が設けられている。廃トナー排出口７２ａから排出された廃トナーは、廃トナー受入口２３ｄを通って現像カートリッジＣの廃トナー室３０に流入する。
【００８０】
図２８（ａ）は、現像カートリッジＣを図２８（ｂ）に示す切断線Ｋ−Ｋで切断した断面図である。図２７（ｂ）及び図２８（ａ）に示すように、廃トナー室３０には第３スクリュー８８が設けられている。第３スクリュー８８は、基準軸方向Ｘに延びる廃トナー室３０の内部に、軸線方向が基準軸方向Ｘを向くように（つまり、第１スクリュー８６と略平行に）配置されている。また、第３スクリュー８８は不図示のギア列を介して、現像カップリング２１から駆動力を伝達されて回転する。以上の構成により、感光体カートリッジＢから廃トナー受入口２３ｄを通って現像カートリッジＣの廃トナー室３０に流入する廃トナーは、第３スクリュー８８によって基準軸方向Ｘに適宜搬送されて廃トナー室３０に充填される。
【００８１】
なお、感光体カートリッジＢの廃トナー排出口７２ａ及び現像カートリッジＣの廃トナー受入口２３ｄには、それぞれ後述するシャッターが設けられている。感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣが装置本体Ａに装着されている状態ではこれらのシャッターが開いた状態となり、廃トナー排出口７２ａと廃トナー受入口２３ｄとが連通する。現像カートリッジＣが装置本体Ａから取り外された場合等、感光体カートリッジＢと現像カートリッジＣとが分離された状態では、それぞれのシャッターが閉まった状態となり、廃トナーが外に漏れるのを防止する。
【００８２】
このようなシャッター機構の具体的な構成例としては、次のものが挙げられる。各カートリッジの筐体に対して挿入方向Ｄにスライド可能なシャッター部材を配置すると共に、開口部を閉じる位置へ向けて各シャッターを付勢する付勢部材を配置する。そして、現像カートリッジＣの挿入動作に伴って、現像カートリッジＣの一部が感光体カートリッジＢのシャッターを挿入方向Ｄにスライドさせて廃トナー排出口７２ａを開くようにする。また、これに並行して感光体カートリッジＢの一部が現像カートリッジＣのシャッターを挿入方向Ｄとは反対側にスライドさせて廃トナー受入口２３ｄを開くようにすればよい。以下、図２９を用いて具体的に説明する。
【００８３】
図２９に示すように、感光体カートリッジＢには、廃トナー排出口７２ａを開閉するためのシャッター１０３が設けられている。現像カートリッジＣには廃トナー受入口２３ｄを開閉するためのシャッター１０４が設けられている。シャッター１０３、１０４には夫々開口部１０３ａ、１０４ａが設けられている。これらの開口部１０３ａ、１０４ａが、重力方向に垂直な水平方向で、廃トナー排出口７２ａ、廃トナー受入口２３ｄと一致（対向）した状態（図２９（ｂ））が、シャッター１０３、１０４が開いた状態である。また、シャッター１０３にはシール部材１０５が設けられている。シール部材１０５は感光体カートリッジＢと現像カートリッジＣが係合した状態のときに廃トナーが漏れることを防止する。本実施例のシール部材１０５はウレタンフォーム等の弾性材料からなる弾性部材であり、両面テープや接着剤等でシャッター１０３に貼り付けられている。図２９（ａ）は現像カートリッジＣと感光体カートリッジＢが分離された状態で、シャッター１０３、１０４が閉まった状態を示している。また、図２９（ｂ）は現像カートリッジＣと感光体カートリッジＢが係合している状態で、シャッター１０３、１０４が開いた状態を示している。
【００８４】
以下、シャッター１０３、１０４の構成についてさらに説明する。シャッター１０３は蓋部材７２に対してカートリッジの挿入方向Ｄと平行な方向にスライド可能に取り付けられている。シャッター１０３は付勢部材（例えば圧縮ばね）１０６によって、カートリッジ挿入方向Ｄと反対の方向（図２９中の右方向）に付勢されている。これにより、シャッター１０３は、現像カートリッジＣと感光体カートリッジＢが分離された状態（図２９（ａ））で、突き当て部７２ｅに当接することで位置が決められている。この状態が、シャッター１０３が閉まった状態である。同様に、シャッター１０４は現像容器２３に対してカートリッジの挿入方向Ｄと平行な方向にスライド可能に取り付けられている。シャッター１０４は付勢部材（例えば圧縮ばね）１０７によって、カートリッジ挿入方向Ｄ（図２９の左方向）に付勢されている。これにより、現像カートリッジＣと感光体カートリッジＢが分離された状態（図２９（ａ））で、シャッター１０４は、突き当て部２３ｆに当接することで位置が決められている。この状態がシャッター１０４が閉まった状態である。
【００８５】
現像カートリッジＣを装置本体Ａに挿入すると、シャッター１０３は現像容器２３の突起２３ｅによってカートリッジ挿入方向Ｄ（図２９の左方向）に押されてスライドし、開いた状態（開口部１０３ａが廃トナー排出口７２ａと対向する状態）となる。同様に、シャッター１０４は蓋部材７２の突起７２ｄによってカートリッジ挿入方向Ｄと反対の方向（図２９の右方向）に押されてスライドし開いた状態（開口部１０４ａが廃トナー受入口２３ｄと対向する状態）となる。このとき、シール部材１０５はカートリッジ挿入方向Ｄと直交する方向（図２９の上下方向）において、シャッター１０３，１０４の間で圧縮された状態になっており、感光体カートリッジＢと現像カートリッジＣの間から廃トナーが漏れることを防止する。
【００８６】
なお、以上の説明では感光体カートリッジＢと現像カートリッジＣの両方にシャッターを設けた構成について述べたが、例えば上方を向いている現像カートリッジＣの廃トナー受入口２３ｄについてはシャッターを設けずに開放状態としてもよい。
【００８７】
次に、シール部材１０５の他の作用について図３０を用いて説明する。図３０は感光体カートリッジＢと現像カートリッジＣが係合した状態の側面図である。すでに説明したように、現像カートリッジＣは結合ピン６９を支点として現像ローラ３２が感光ドラム６２に接近及び離間する方向に揺動可能である。そして、感光ドラム６２と現像ローラ３２は、カートリッジ挿入方向Ｄと交差する方向（図３０の略上下方向）で対向している。また、廃トナー排出口７２ａと廃トナー受入口２３ｄも、またカートリッジ挿入方向Ｄと交差する方向で対向している（図２６）。
【００８８】
ここで、廃トナー排出口７２ａと廃トナー受入口２３ｄは、カートリッジ挿入方向Ｄに関して、結合ピン６９に対して感光ドラム６２と現像ローラ３２の対向部とは反対側に配置されている。そして、廃トナー排出口７２ａと廃トナー受入口２３ｄの間には、シャッター１０３とシャッター１０４に挟まれる形でシール部材１０５が圧縮されている。したがって、シール部材１０５の反発力Ｐ１、Ｐ２によって、感光体カートリッジＢと現像カートリッジＣには、感光ドラム６２と現像ローラ３２が接近する方向のモーメントが作用する。このような構成とすることによって感光ドラム６２に対する現像ローラ３２の位置決めを確実に行うことができる。また、シール部材１０５の反発力を利用することで現像カートリッジＣを上に押し上げるための付勢部材１００の付勢力を小さくしたり、付勢部材１００を不要とすることができる。さらに、本構成では感光ドラム６２を支持する感光体カートリッジＢと現像ローラ３２を支持する現像カートリッジＣの間に設けたシール部材１０５の反発力を利用するため、感光ドラム６２に対する現像ローラ３２の付勢力を精度よく設定することができる。
【００８９】
以上のように、感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣで、夫々画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジを構成する。そして、感光体カートリッジＢは、回転可能な像担持体（感光ドラム６２）を有する第１ユニットに相当し、現像カートリッジＣは、像担持体に担持された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体（現像ローラ３２）を有する第２ユニットに相当する。そして、現像カートリッジＣは、感光体カートリッジに対して揺動可能に支持されており、像担持体から除去された廃棄物を排出する排出口（７２ａ）を有し、更に、排出口（７２ａ）から排出された廃棄物を受け入れる受入口（２３ｄ）を有する。また、感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣが、装置本体Ａに対して位置決めされたときに、排出口（７２ａ）と受入口（２３ｄ）は像担持体と現像剤担持体が対向する方向と略同じ方向で対向している。このとき、排出口（７２ａ）と受入口（２３ｄ）が対向している対向部は、現像カートリッジＣと感光体カートリッジＢとの揺動中心を、像担持体と現像剤担持体の対向部で挟んでいる。言い換えると、現像カートリッジＣと感光体カートリッジＢとの揺動中心を中心に、排出口（７２ａ）と受入口（２３ｄ）が対向している対向部は、像担持体と現像剤担持体の対向部と逆側に配置している。また、排出口（７２ａ）と受入口（２３ｄ）の間に弾性シール部材（１０５）が設けられる。
【実施例２】
【００９０】
次に、実施例２に係る画像形成装置について説明する。本実施例は、感光体カートリッジが上述のトレイ１８とは異なる他の引き出し部材に支持された状態で装置本体に挿入される点で実施例１と異なっている。その他の実施例１と同様の構成及び作用を有する要素については、実施例１と共通の符号を付して説明を省略する。
【００９１】
図３１で示すように、本実施例の画像形成装置ＩＦには、現像カートリッジＣを支持するトレイ１８（下段トレイ）の上方に、感光体カートリッジＢを支持する上段トレイ１０１が設けられている。上段トレイ１０１は、装置本体Ａに対する感光体カートリッジＢの着脱を案内する案内手段の他の例である。上段トレイ１０１は、装置本体Ａに設けられたガイドレール１０２に支持され、カートリッジの挿入方向Ｄに沿って装置本体Ａに対して挿入及び引き出しされる。つまり、トレイ１８を本実施例の引き出し部材とするとき、上段トレイ１０１は他の引き出し部材の例である。
【００９２】
図３２（ａ、ｂ）に示すように、感光体カートリッジＢは基準軸方向Ｘにおける駆動側の被支持面７１Ｌと、非駆動側の被支持面７１ｍとを有し、上段トレイ１０１は被支持面７１Ｌ，７１ｍをそれぞれ支持する支持面１０１ａ，１０１ｂを有する。また、上段トレイ１０１は、カートリッジの挿入方向Ｄにおける下流側の壁面に、挿入方向Ｄに関する感光体カートリッジＢの移動を規制する規制部１０１ｃが設けられている。
【００９３】
図３３、図３４は、感光体カートリッジＢを上段トレイ１０１に支持させる動作を基準軸方向Ｘにおける駆動側から見た様子を表している。以下の説明では駆動側の動作について説明するが、非駆動側においても同様の動作が行われる。
【００９４】
図３３で示すように、装置本体Ａから感光体カートリッジＢの着脱が可能な所定の位置まで引き出された状態の上段トレイ１０１に対して上方からセットされる。作業者は、感光体カートリッジＢの把持部を把持した状態でカートリッジを上段トレイ１０１の上方から下方に向けて降ろす（矢印Ｅ）。すると、図３４で示すように、感光体カートリッジＢの被支持面７１Ｌが上段トレイ１０１の支持面１０１ａに当接して支持される。また、挿入方向Ｄにおける感光体カートリッジＢの下流側の端面に設けられた被規制部７１ｎが上段トレイ１０１の規制部１０１ｃに当接することで、感光体カートリッジＢが上段トレイ１０１に支持された状態となる。
【００９５】
これ以降の感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣを装置本体Ａに装着する際の動作は実施例１と共通である。即ち、感光体カートリッジＢを支持している上段トレイ１０１を挿入方向Ｄに向かって装置本体Ａに挿入することで、ドラムカップリング７０が装置本体Ａの第１駆動軸１４と連結される（図２３（ａ）、（ｂ））。また、感光体カートリッジＢの凸部７４が駆動軸支持部材１のガイド溝１ｃに嵌合し、その後、被規制部６１が規制部材２の規制溝２ａに嵌合することで、装着の途中及び装着後の状態における基準軸方向Ｘの位置決めが成される（図２４、図２５）。
【００９６】
さらに、感光体カートリッジＢが装置本体Ａに装着されている状態で現像カートリッジＣが装置本体Ａに挿入されると、現像カートリッジＣの第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂが感光体カートリッジＢの結合ピン６９に嵌合する（図３４）。これにより、現像カートリッジＣが感光体カートリッジＢに支持された状態となる。なお、上段トレイ１０１の底面には、結合ピン６９と第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂとの嵌合を可能とするための開口部が形成されている。そして、現像カートリッジＣが装着位置まで挿入されることで、現像カップリング２１が第２駆動軸９９と連結され、感光体カートリッジＢの廃トナー排出口７２ａと現像カートリッジＣの廃トナー受入口２３ｄが連通する。
【００９７】
本実施例では、感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣの着脱がそれぞれトレイ（１８，１０１）に支持された状態で行われる。そして、現像カートリッジＣを支持しているトレイ１８を基準軸方向Ｘに交差する方向（挿入方向Ｄ）に挿入する動作により、装置本体Ａに装着されている感光体カートリッジＢと現像カートリッジＣとが係合する。従って、本実施例の構成によっても、カートリッジの交換作業を容易なものとし、ユーザビリティの高い画像形成ユニット及び画像形成装置を提供することができる。
【実施例３】
【００９８】
第３の実施例を図３５、図３６を用い説明する。図３５は本実施例に係る現像カートリッジＣの構成を説明するための断面図である。図３６（ａ）は本実施例に係る現像カートリッジＣ及びトレイ４１８の装置本体Ａ内での構成を説明するための断面図であり、図３６（ｂ）はその一部を拡大した拡大図である。実施例１のものと同一若しくは相当する構成、作用を有する要素には同一符合を付し、詳しい説明は省略する。
【００９９】
図３５に示すように、現像カートリッジＣの重心位置ｇは、現像ローラ４３２から見て、第１支持穴４２３ａ（及び第２支持穴４２３ｂ）より遠い位置に配置されている。これにより、現像カートリッジＣの現像ローラ４３２が感光ドラム６２に対し安定して当接することができる。
【０１００】
前述の通り、実施例１において、トレイ１８に載置された現像カートリッジＣは、第１支持穴２３ａ（及び第２支持穴２３ｂ）の挿入方向後端が結合ピン６９と係合する位置まで装着される（図１３参照）。すると、トレイ１８の底部に設置されたバネ部材である付勢部材１００によって、現像ローラ３２が感光ドラム６２に対し当接し、位置決めされる構成であった（図１４参照）。
【０１０１】
この実施例１のトレイ１８に、本実施例のような重心位置の現像カートリッジＣを載置し、装着完了位置まで装着したとき、現像カートリッジＣの自重で、第１支持穴４２３ａ（及び第２支持穴４２３ｂ）には結合ピン６９より離脱する方向に動く力が生じる。結果、現像カートリッジＣは装着方向（挿入方向Ｄ１）において第１支持穴４２３ａ（及び第２支持穴４２３ｂ）の挿入方向後端より手前側で結合ピン６９を支点として揺動する懸念がある。また、第１支持穴４２３ａと第２支持穴４２３ｂの夫々が、どの程度の挿入方向後端より手前を支点に揺動するかを制御することは難しい。結果、現像ローラ４３２は、感光ドラム６２に対し、安定して当接加圧されない懸念がある。
【０１０２】
そこで本実施例では、図３６（ａ）に示すように、トレイ４１８の付勢手段４１００の付勢方向が、現像カートリッジＣの第１支持穴４２３ａ（及び第２支持穴４２３ｂ）の溝方向へ付勢するよう、付勢手段４１００に対し被付勢面４２３ｑを設けている。被付勢面４２３ｑは、現像カートリッジＣの筐体を構成する現像容器４２３の外周部の一部である。この被付勢面４２３ｑ及び付勢手段４１００を設けることにより、現像ローラ４３２が感光ドラム６２に接近する方向に付勢され、現像ローラ３２を感光ドラム６２に対してより確実に位置決めすることができる。
【０１０３】
図３６（ａ）に示すように、被付勢面４２３ｑは、第１支持穴４２３ａ（及び第２支持穴４２３ｂ）の溝方向と略垂直である。より具体的には、付勢手段４１００の付勢力Ｆを被付勢面４２３ｑが受けたときに、第１支持穴４２３ａ（及び第２支持穴４２３ｂ）の溝方向と平行方向成分の力Ｆｈと、第１支持穴４２３ａ（及び第２支持穴４２３ｂ）と垂直方向成分の力Ｆｖとに分解する。このとき、平行方向成分の力Ｆｈの方が、垂直方向成分の力Ｆｖより大きくなるように被付勢面４２３ｑが設けられている。現像ローラ４３２を感光ドラム６２に当接するための付勢手段４１００を、トレイ５１８が有し、この被付勢面４２３ｑは、その付勢手段４１００によって付勢されるための被付勢面として機能する。
【０１０４】
また、図３６（ｂ）に示すように、本実施例の付勢手段４１００は、トレイ４１８に固定された支持部４１０１と、支持部４１０１に支持される押圧部材４１０２と、押圧部材４１０２を付勢する付勢部材としてのバネ４１０３と、によって構成されている。押圧部材４１０２は、挿入方向Ｄ１及び引き出し方向Ｄ２にスライド可能であり、トレイ４１８に上方からセットされた現像カートリッジＣの被付勢面４２３ｑに当接するように配置される。そして、バネ４１０３に付勢されることで、押圧部材４１０２が被付勢面４２３ｑに対して上記の付勢力Ｆを作用させる構成となっている。押圧部材４１０２には、トレイ４１８に上方から現像カートリッジＣがセットされる際に被付勢面４２３ｑの下端部を案内して押圧部材４１０２を被付勢面４２３ｑと円滑に対向させるための傾斜面４１０４を設けることができる。なお、付勢手段４１００は図示した構成に限らず、例えばトレイ４１８に取り付けられたバネ等の付勢部材が直接、被付勢面４２３ｑを押圧する構成であってもよい。
【０１０５】
図３６（ａ）に示すように、開閉扉１３の閉状態においてトレイ４１８は、開閉扉４１３の規制部４１３ａと突き当たる。これにより引き出し方向Ｄ２への移動を規制される。また、前述の現像カートリッジＣの自重によって、結合ピン６９が第１支持穴４２３ａから離脱する力より平行方向成分の力Ｆｈを大きくする。これにより、第１支持穴４２３ａ（及び第２支持穴４２３ｂ）の挿入方向後端を確実に結合ピン６９に突き当てることが出来る。そして、感光ドラム６２への現像ローラ４３２への当接位置を安定することが出来る。
【０１０６】
本実施例においては、実施例１と同様、感光体カートリッジＢは装置本体Ａのガイド部材１９ａ、１９ｂによって案内される構成を用いて説明した。しかしながら、実施例２と同様、感光体カートリッジＢを装置本体Ａの上段トレイ１０１に上方からセットした後に、上段トレイ１０１と共に装着される構成でも良い。また、本実施例ではトレイ４１８に付勢手段４１００を設けた。これに代えて、例えば付勢手段を装置本体Ａの開閉扉４１３に設け、開閉扉４１３が閉まることで現像カートリッジＣの第１支持穴４２３ａ（及び第２支持穴４２３ｂ）の挿入方向後端に結合ピン６９に突き当てる構成でも良い。
【０１０７】
また、本実施例ではトレイ４１８の引き出し方向Ｄ２への規制に開閉扉４１３の規制部４１３ａを用いたが、これに限らない。トレイ４１８が装置本体Ａの開閉扉４１３を閉じ、画像形成装置ＩＦが画像形成可能となるまでに、引き出し方向Ｄ２への移動を規制されれば良い。例えば別の規制手段として、トレイ４１８を装着完了位置で規制する機構をトレイ４１８、もしくは装置本体Ａのどちらか、あるいは両方に設けることでも良い（不図示）。
【実施例４】
【０１０８】
第４の実施例を図３７を用いて説明する。図３７（ａ）は本実施例に係る現像カートリッジＣ及び装置本体Ａの構成を説明する断面図である。図３７（ｂ）は、図３７（ａ）の第２被付勢面５２３ｒ、第２付勢手段５１２０を拡大して示した拡大断面図である。図３８は本実施例の係る感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣの装置本体Ａ内での斜視図である。実施例１のものと同一若しくは相当する構成、作用を有する要素には同一符合を付し、詳しい説明は省略する。
【０１０９】
実施例３では、トレイ４１８に付勢手段４１００を、現像カートリッジＣの第１支持穴４２３ａ（及び第２支持穴４２３ｂ）の溝方向へ付勢する方向に配置した。付勢手段４１００の付勢方向が被係合部である第１支持穴４２３ａ（及び第２支持穴４２３ｂ）の溝形状の開方向と略同じ方向になっている。これにより第１支持穴４２３ａ（及び第２支持穴４２３ｂ）の結合ピン６９よりの離脱することを防止した。付勢手段４１００の付勢力Ｆのうち、現像カートリッジＣを揺動回転して感光ドラム６２へ現像ローラ４３２を当接する力の成分は、被付勢面４２３ｑと結合ピン６９を結んだ直線と垂直な方向の分力のみである。結果、結合ピン６９を支点として現像カートリッジＣを揺動することに用いられる力の割合が大きくない。このことにより、付勢手段４１００の付勢力が大きくなければならず、結果、現像ローラ４３２の感光ドラム６２へ当接力を大きく確保しようとすると、現像カートリッジＣとトレイ４１８の装着性が悪くなる懸念がある。
【０１１０】
そこで本実施例では、図３７（ａ）に示すようにトレイ５１８に現像カートリッジＣを挿入方向Ｄ１へ付勢する付勢手段５１００を設けると共に、装置本体Ａに付勢手段５１００とは異なる向きから現像カートリッジＣを付勢する第２付勢手段５１２０を設ける。現像カートリッジＣには、付勢手段５１００に対し被付勢面５２３ｑが、第２付勢手段５１２０に対し第２被付勢面５２３ｒが配置されている。このように、現像カートリッジＣの被付勢面は、現像カートリッジの挿入方向Ｄに交差する面、及び／又は現像カートリッジの上面で形成される。付勢手段５１００の構成は、実施例３の付勢手段４１００と基本的に同じであるため説明を省略する。
【０１１１】
もう一方の付勢手段５１２０は、図３７（ｂ）に示すように装置本体Ａに固定された支持部５１２１と、支持部５１２１に支持される押圧部材５１２２と、押圧部材５１２２を付勢する付勢部材としてのバネ５１２３と、によって構成されている。押圧部材５１２２は、支持部５１２１に対して挿入方向Ｄ１に交差する方向（特に、挿入方向Ｄ１に対する垂直方向）にスライド可能であり、現像カートリッジＣが装置本体Ａに挿入された状態で第２被付勢面５２３ｒに当接するように配置されている。そして、バネ５１２３に付勢されることで、押圧部材５１２２が第２被付勢面５２３ｒに対して上記の付勢力Ｆ２を作用させる構成となっている。押圧部材５１２２には、現像カートリッジＣが装置本体Ａに挿入される際に第２被付勢面５２３ｒの挿入方向下流端を案内して押圧部材５１２２を第２被付勢面５２３ｒと円滑に対向させるための傾斜面５１２４を設けることができる。なお、付勢手段５１２０は図示した構成に限らず、例えば装置本体Ａに取り付けられたバネ等の付勢部材が直接、第２被付勢面５２３ｒを押圧する構成であってもよい。
【０１１２】
より詳細に第２被付勢面５２３ｒ及び第２付勢手段５１２０に関して、図３７（ｂ）及び図３８を用いて説明する。実施例１と同様、現像カートリッジＣの挿入方向Ｄ１の上流端において、装着方向（挿入方向Ｄ１）に対する垂直方向で、感光体カートリッジＢより突出する突出部である感光体カートリッジＢに重なる部分５２３ｐを有する。この突出部（５２３ｐ）は、感光ドラム６２の軸線方向で、感光ドラム６２よりも短い（図３８）。また、感光体カートリッジＢは重なる部分５２３ｐに対応する部分に切欠き形状５７１ｐ（凹部）を有する。この感光体カートリッジＢに重なる部分５２３ｐの上面に第２被付勢面５２３ｒが設けられている。この位置は前述の通り、挿入方向Ｄ１の上流端であり、他の部分と比較すると、結合ピン６９より遠い。結果、少ない第２付勢手段５１２０の第２付勢力Ｆ２で、現像ローラ５３２を感光ドラム６２へ当接することが出来る。
【０１１３】
これにより、付勢手段５１００によって第１支持穴５２３ａ（及び第２支持穴５２３ｂ）を結合ピン６９より離脱することを防止出来る。また、第２付勢手段５１２０を用いて、現像カートリッジＣは第１支持穴５２３ａ（及び第２支持穴５２３ｂ）を揺動回転の中心とし、現像ローラ５３２を感光ドラム６２に対し加圧当接することが出来る。これにより不要に大きい付勢力を付勢手段５１００、第２付勢手段５１２０に付与することなく構成することが出来る。
【０１１４】
また、付勢手段５１００の付勢力が現像カートリッジＣに付与された後に、第２付勢手段５１２０の付勢力が付与されることが望ましい。このことにより、より確実に第１支持穴５２３ａ（及び第２支持穴５２３ｂ）を結合ピン６９に当接することが出来る。
【０１１５】
＜他の実施形態＞
以上の実施例で説明した形態は例示に過ぎず、本技術の技術思想を逸脱しない範囲で実施の形態を変形することが可能である。例えば、画像形成ユニットが感光体カートリッジＢ及び現像カートリッジＣ以外のカートリッジ（例えば、現像カートリッジＣに対して着脱可能なトナーカートリッジ）を含む構成であってもよい。
【０１１６】
また、結合ピン６９並びに第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂは、それぞれ係合部、被係合部の一例に過ぎない。上述の実施例で説明した構成に代えて、例えば軸状部材を現像カートリッジＣに配置し、これに係合する溝形状を感光体カートリッジＢに設けてもよい。また、実施例１，２では結合ピン６９，６９が基準軸方向Ｘにおける感光体カートリッジＢの両端部に配置され、第１支持穴２３ａ及び第２支持穴２３ｂが基準軸方向Ｘにおける現像カートリッジＣの両端部に配置されていが、配置はこれに限らない。係合部及び被係合部を１組だけ配置してもよく、３組以上配置してもよい。ただし、係合部及び被係合部が係合する１つ又は複数の位置を、基準軸方向Ｘに関して対称に配置することが好ましい。
【符号の説明】
【０１１７】
Ａ…装置本体／Ｂ…第１カートリッジ（感光体カートリッジ）／Ｃ…第２カートリッジ（現像カートリッジ）／１４…第１軸部材（第１駆動軸）／１８…引き出し部材（トレイ）／１９ａ，１９ｂ…案内手段、ガイド部材／２１…第２連結部、カップリング部材（現像カップリング）／２３ａ，２３ｂ…被係合部（第１支持穴、第２支持穴）／２３ｃ…斜面／２３ｄ…第２開口部（廃トナー受入口）／２３ｐ，５２３ｐ…第１カートリッジに重なる部分／３０…収容部（廃トナー室）／３２…現像剤担持体（現像ローラ）／６２…像担持体（感光ドラム）／６９…係合部（結合ピン）／７０…第１連結部、カップリング部材（ドラムカップリング）／７２ａ…第１開口部（廃トナー排出口）／７７…クリーニング部材／９９…第２軸部材（第２駆動軸）／１００，４１００，５１００，５１２０…付勢手段（付勢部材）／１０１…案内手段、他の引き出し部材（上段トレイ）／４２３ｑ，５２３ｑ，５２３ｒ…被付勢面／ＩＦ…画像形成装置／ＰＵ…画像形成ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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