(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ハウジングに着脱可能なプロセスユニットであって、
感光体および付勢手段を有する感光体カートリッジと、
現像ローラを有し、前記感光体カートリッジに着脱可能である現像カートリッジと、を備え、
前記感光体カートリッジは、
前記感光体を回転可能に支持する感光体ケースを有し、
前記付勢手段は、
前記現像ローラを前記感光体に向けて付勢する付勢位置と、前記現像ローラを前記感光体に向けて付勢しない非付勢位置との間で回動するように構成されており、
前記付勢手段は、
前記感光体ケースの左右両側内側面に回動可能に装着された回動支点部材と、
前記回動支点部材に対して摺動自在に構成されたスライド支持部材と、
前記回動支点部材及び前記スライド支持部材の両部材間に装架された付勢バネ手段と、
前記スライド支持部材に一体的に備えられ、前記プロセスユニットを前記本体ハウジングに装着したときに、前記本体ハウジングに設けられたガイド手段にて押し上げられて前記付勢手段を前記非付勢位置から前記付勢位置に回動させるように、前記感光体ケースに形成されたガイド孔から外向きに突出した移動作用部と、を備えることを特徴とするプロセスユニット。
【請求項２】
前記現像カートリッジは、
前記現像ローラと、
前記現像ローラを回転可能に支持する現像ケースと、
前記現像ローラの回転軸線方向における前記現像ケースの側面から外側に突出し、前記付勢手段に作用して前記現像ローラを前記感光体に付勢するように構成された被作用部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のプロセスユニット。
【請求項３】
前記現像ケースは、
現像剤を貯留する現像剤収容室を有し、
前記被作用部は、
前記現像剤収容室の外壁に突設されていることを特徴とする請求項２に記載のプロセスユニット。
【請求項４】
前記付勢手段による前記感光体に対する前記現像ローラの付勢力の作用線の延長上もしくはその作用線の上側に前記感光体と前記現像ローラとの最接近位置が位置するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のプロセスユニット。
【請求項５】
前記現像カートリッジは、前記感光体カートリッジに対して上方から装着可能に構成されており、
前記現像カートリッジを装着したときには、前記現像ローラは前記感光体の水平方向において、対向配置され、
前記感光体ケースには、前記現像カートリッジの前記被作用部の上方に作用して、前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジに対して装着した状態を維持するためのロック手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のプロセスユニット。
【請求項６】
前記ロック手段は、前記被作用部と、前記被作用部に対して作用位置と非作用位置とに選択的に姿勢変更可能なロックレバー体とから構成されていることを特徴とする請求項５に記載のプロセスユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やファクシミリ、あるいはレーザプリンタ等における静電写真式の画像形成装置、それに使用するプロセスユニット、感光体カートリッジ、現像カートリッジの構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体（感光体ドラム）上に形成した静電潜像に現像剤を供給して形成した可視像を被記録媒体に転写して文字や画像のデータを記録させる画像形成装置においては、メインテナンスを容易にするため、例えば、特開平８−５４７８６号公報や特開平９−３１９２８５号公報に開示されているように、プロセスユニットをカートリッジタイプにして交換作業を容易にできるようにしたものがあった。
【０００３】
この場合、少なくとも感光体を備えた感光体カートリッジを画像形成装置の本体（ハウジング）に装着した後、現像剤収容室と現像ローラとを備えた現像カートリッジを前記感光体カートリッジに対して着脱できるように構成したものや、予め感光体カートリッジに対して現像カートリッジを装着したプロセスユニットを画像形成装置のハウジングに装着する構成のものがあった。
【０００４】
ところで、画像形成動作時には、現像領域において、現像ローラの表面に形成された現像剤の薄層を感光体（感光体ドラム）の表面の静電潜像に供給して可視像を形成するため、現像ローラを、その表面が感光体（感光体ドラム）の表面に押圧されるようにセットする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−５４７８６号公報
【特許文献２】特開平９−３１９２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、感光体の劣化による感光体カートリッジの交換もしくは現像剤（トナー）の消耗等による現像カートリッジの交換に際して、前記現像ローラと感光体とを離間させた後、再度、現像ローラを感光体に接近させるので、前記交換作業時に現像ローラの表面が感光体の表面等に衝突する等して相互の部品が損傷したり、感光体カートリッジに対する現像カートリッジの支持部の位置が狂い易くなり、感光体に対する現像ローラの押圧を均一にできなくなるという問題があった。
【０００７】
また、感光体カートリッジに対する現像カートリッジの押圧およびその解除の動作をなるべく簡素化して取り扱いを容易にする必要があった。
【０００８】
本発明は、これらの問題を解決すべくなされたものであって、カートリッジの交換を容易にすると共に、感光体に対する現像ローラの押圧作用を正確にできるようにしたプロセスユニットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明のプロセスユニットは、本体ハウジングに着脱可能なプロセスユニットであって、感光体および付勢手段を有する感光体カートリッジと、現像ローラを有し、感光体カートリッジに着脱可能である現像カートリッジと、を備え、感光体カートリッジは、感光体を回転可能に支持する感光体ケースを有し、付勢手段は、現像ローラを感光体に向けて付勢する付勢位置と、現像ローラを感光体に向けて付勢しない非付勢位置との間で回動するように構成されており、付勢手段は、感光体ケースの左右両側内側面に回動可能に装着された回動支点部材と、回動支点部材に対して摺動自在に構成されたスライド支持部材と、回動支点部材及びスライド支持部材の両部材間に装架された付勢バネ手段と、スライド支持部材に一体的に備えられ、プロセスユニットを本体ハウジングに装着したときに、本体ハウジングに設けられたガイド手段にて押し上げられて付勢手段を非付勢位置から付勢位置に回動させるように、感光体ケースに形成されたガイド孔から外向きに突出した移動作用部と、を備えることを特徴としている。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプロセスユニットにおいて、現像カートリッジは、前記現像ローラを回転可能に支持する現像ケースと、前記現像ローラの回転軸線方向における前記現像ケースの側面から外側に突出し、前記付勢手段に作用して前記現像ローラを前記感光体に付勢するように構成された被作用部と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のプロセスユニットにおいて、前記現像ケースは、現像剤を貯留する現像剤収容室を有し、前記被作用部は、前記現像剤収容室の外壁に突設されていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載のプロセスユニットにおいて、前記付勢手段による前記感光体に対する前記現像ローラの付勢力の作用線の延長上もしくはその作用線の上側に前記感光体と前記現像ローラとの最接近位置が位置するように構成されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のプロセスユニットにおいて、前記現像カートリッジは、前記感光体カートリッジに対して上方から装着可能に構成されており、前記現像カートリッジを装着したときには、前記現像ローラは前記感光体の水平方向において、対向配置され、前記感光体ケースには、前記現像カートリッジの前記被作用部の上方に作用して、前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジに対して装着した状態を維持するためのロック手段を備えたことを特徴としている。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のプロセスユニットにおいて、前記ロック手段は、前記被作用部と、前記被作用部に対して作用位置と非作用位置とに選択的に姿勢変更可能なロックレバー体とから構成されていることを特徴としている。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【発明の効果】
【００２６】
以上に詳述したように請求項１に記載の発明のプロセスユニットは、本体ハウジングに着脱可能なプロセスユニットであって、感光体および付勢手段を有する感光体カートリッジと、現像ローラを有し、感光体カートリッジに着脱可能である現像カートリッジと、を備え、感光体カートリッジは、感光体を回転可能に支持する感光体ケースを有し、付勢手段は、現像ローラを感光体に向けて付勢する付勢位置と、現像ローラを感光体に向けて付勢しない非付勢位置との間で回動するように構成されており、付勢手段は、感光体ケースの左右両側内側面に回動可能に装着された回動支点部材と、回動支点部材に対して摺動自在に構成されたスライド支持部材と、回動支点部材及びスライド支持部材の両部材間に装架された付勢バネ手段と、スライド支持部材に一体的に備えられ、プロセスユニットを本体ハウジングに装着したときに、本体ハウジングに設けられたガイド手段にて押し上げられて付勢手段を非付勢位置から付勢位置に回動させるように、感光体ケースに形成されたガイド孔から外向きに突出した移動作用部と、を備えることを特徴としている。
【００２７】
このように、交換頻度の少ない感光体カートリッジ側に構造の複雑な付勢手段を設ける一方、交換頻度の高い現像カートリッジ側に構造の簡単な被作用部を設けることで、現像カートリッジの製造コストを低減してランニングコストを低減することができるという効果を奏する。また、単にプロセスユニットを装置本体に対して着脱するという作業だけでワンタッチで付勢手段の姿勢変更、ひいては付勢手段の作用を切換・変更させることができ、操作が至極簡単となるという効果を奏する。
【００２８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプロセスユニットにおいて、前記現像カートリッジは、前記現像ローラと、前記現像ローラを回転可能に支持する現像ケースと、前記現像ローラの回転軸線方向における前記現像ケースの側面から外側に突出し、前記付勢手段に作用して前記現像ローラを前記感光体に付勢するように構成された被作用部と、を備えたものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のプロセスユニットにおいて、前記現像ケースは、現像剤を貯留する現像剤収容室を有し、前記被作用部は、前記現像剤収容室の外壁に突設されていることから、被作用部の形成が現像カートリッジの成形と同時にでき、さらに製造コストが低減できる。
【００３１】
【００３４】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項ないしに記載のプロセスユニットにおいて、前記付勢手段による前記感光体に対する前記現像ローラの付勢力の作用線の延長上もしくはその作用線の上側に前記感光体と前記現像ローラとの最接近位置が位置するように構成されていることから、現像カートリッジが浮き上がり気味になることがなく、挙動が安定するという効果を奏する。
【００３５】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のプロセスユニットにおいて、前記現像カートリッジを前記感光体カートリッジに対して装着した状態を維持するためのロック手段を備えたものであるから、このロック手段により現像カートリッジがロックされれば、現像カートリッジが感光体カートリッジから不用意に外れたり、位置がずれたりすることがなく、現像カートリッジの交換作業が容易になるという効果を奏する。
【００３６】
さらに、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のプロセスユニットにおいて、前記ロック手段は、前記被作用部と、前記被作用部に対して作用位置と非作用位置とに選択的に姿勢変更可能なロックレバー体とから構成されているものである。従って、交換頻度の高い現像カートリッジに構成の簡単な被作用部であり、交換頻度の低い感光体カートリッジには構造の複雑なロックレバー体を設けることにより、さらに、この被作用部を付勢手段のためと、ロック手段のためとに兼用できるから、使い捨て型の現像カートリッジの製造コストを低減できるという効果を奏する。
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】画像形成装置としてのプリンタの概略側断面図である。
【図２】本体ハウジングにプロセスユニットを挿入開始する状態を示す側面図である。
【図３】感光体カートリッジの平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線矢視で示す感光体カートリッジの側断面図である。
【図５】感光体カートリッジの右側面図である。
【図６】感光体カートリッジの左側面図である。
【図７】感光体カートリッジの正面図である。
【図８】転写ローラの押圧部を示す一部切欠き断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線矢視断面図である。
【図１０】付勢手段と被作用部を示す斜視図である。
【図１１】（ａ）はロック手段の平面図、（ｂ）は図１１（ａ）のＸＩｂ−ＸＩｂ線矢視断面図である。
【図１２】（ａ）は現像カートリッジの左側面図、（ｂ）は右側面図である。
【図１３】現像カートリッジの平面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視図である。
【図１５】現像ローラの左右両側の軸受体の構造を示す断面図である。
【図１６】プロセスユニットの平面図である。
【図１７】プロセスユニットの右側面図である。
【図１８】プロセスユニットの左側面図である。
【図１９】図１７のＸＩＸ−ＸＩＸ線矢視図である。
【図２０】（ａ）はプロセスユニットの本体ハウジング内への挿入途中の説明図、（ｂ）はさらに進行した状態の説明図である。
【図２１】プロセスユニットを本体ハウジング内へセットした状態の説明図である。
【図２２】プリンタの駆動系を示す図である。
【図２３】感光体ドラムに対する現像ローラの押圧力等の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
次に、本発明をレーザビーム式のプリンタに具体化した実施形態について以下に説明する。図１は画像形成装置としてのプリンタの概略側断面図、図２は本体ハウジング１に対してプロセスユニット２を装着開始する状態を示す一部切欠き側面図である。
【００５０】
図１に示すように、プリンタの本体ハウジング１内には、その略中央部に感光体カートリッジ３と現像カートリッジ４とからなるプロセスユニット２が着脱可能に配置され、図１中の左側には、プロセスユニット２に隣接して定着器５が配置され、プロセスユニット２の下方に給紙部６が配置され、本体ハウジング１の下部において前面（矢印Ａ）方向から給紙カセット８を装着可能としている。
【００５１】
また、合成樹脂製のカバー体兼用排紙トレイ１ａの下面側には、フレームを介してレーザスキャナユニット７が取付けられている。
【００５２】
印字指令により、図示しない外部装置、例えばパソコンから印刷データが伝送されると、給紙カセット８の支持板９上に積層された被記録媒体としてのカット用紙Ｐは、給紙部６の給紙ローラ１０の回転につれて分離パッド１１により１枚ずつに分離され、次いで、レジストローラ対１２ａ，１２ｂを介してプロセスユニット２における感光体としての感光体ドラム１３とその下面側に押圧する転写手段としての転写ローラ１４との間に搬送される。一方、レーザ光発光部、ポリゴンミラー１８、レンズ１９、複数の反射鏡２０等からなるレーザスキャナ７を支持するフレームの下面の射出孔から発射されたレーザビームは、プロセスユニット２におけるケース即ち、感光体カートリッジ３のケース３０の上側の入光部３１から感光体ドラム１３の上側周面に照射され、感光体ドラム１３の周面が印刷データに対応して露光されて、静電潜像が形成される。
【００５３】
また、後述するように、現像カートリッジ４における現像ローラ２２から供給された現像剤（トナー）が前記静電潜像に付着して可視化され、感光体ドラム１３上の現像剤（トナー）による可視像が用紙Ｐに転写された後、定着器５における加熱ローラ１５と圧接ローラ１６のとの間に給送され加熱定着作用を受けた用紙Ｐは、排紙経路１７から前記カバー体兼用排紙トレイ１ａ上に排出される。
【００５４】
本実施形態では、プロセスユニット２は、少なくとも感光体ドラム１３を有する感光体カートリッジ３と、筐体としてのケース２１内に現像手段としての少なくとも現像ローラ２２を有する現像カートリッジ４とからなり、現像カートリッジ４は感光体カートリッジ３に対して着脱可能に構成され、且つ現像ローラ２２が後述するロック手段４６の作用により外れ不能となるように構成されている。
【００５５】
次に、感光体カートリッジ３及び現像カートリッジ４の構成について詳細に説明する。感光体カートリッジ３は図３〜図７に示すように、その合成樹脂製のケース３０内の一側寄りに感光体ドラム１３が回転可能に軸支されており、感光体ドラム１３の下方に配置された転写手段としての転写ローラ１４の下方をケース３０の底壁３０ａにて塞いでいる（図４参照）。この転写ローラ１４が自重により感光体ドラム１３下面から離れるように上下動可能に軸支されており、プロセスユニット２として本体ハウジング１内にセットするとき、本体ハウジング１内の左右両側に配置されたバネ３３にて上向き付勢された軸受押し上げ体３４が前記軸１４ａの両端に被嵌した上向きＵ字状の軸受３５を押し上げて（図８及び図９参照）、転写ローラ１４が感光体ドラム１３の下面（転写領域）を押圧するように昇降可能に配置されている。
【００５６】
感光体カートリッジ３の筐体としてのケース３０における感光体ドラム１３の上方を覆う上壁３０ｂには、前記レーザスキャナユニット７からのレーザ光を感光体ドラム１３の上面側に照射する入光部３１が感光体ドラム１３の軸方向に沿って長手に形成され、その入光部３１に隣接して、感光体ドラム１３の有機感光体等の感光面を帯電させるためのスコロトロン等の帯電器３６が取付けられている。前記帯電器３６により一様に帯電された感光体ドラム１３の表面に前記レーザ光を走査することにより静電潜像が形成され、後述する現像ローラ２２にて供給される薄層のトナーが静電潜像に付着して可視像化（顕在化）された後、転写ローラ１４との押圧転写領域にて用紙Ｐに転写される。
【００５７】
前記ケース３０の前記上壁３０ｂを除く部分は、上方が開放されており、現像カートリッジ４が上方から着脱できるように収納部３２が形成され、該ケース３０の左右両側壁３０ｃの上端面には、現像ローラ２２の軸２２ａの両端に相対的に回転可能に装着された軸受体２３ａ，２３ｂ（図１３乃至図１５参照）を摺動自在に支持しながら案内するための下向き円弧状の案内溝３７が感光体ドラム１３の軸１３ａに接近するように延設されている。しかして、現像カートリッジ４を感光体カートリッジ３にセットすると、感光体ドラム１３に対向するように現像ローラ２２が近接できる（図４参照）。
【００５８】
また、前記左右両側壁３０ｃの内面には、現像カートリッジ４を介してその現像ローラ２２を感光体ドラム１３に押圧するための付勢手段４２が回動可能且つ伸縮可能に装着されている。この付勢手段４２は図４及び図１０に示すごとく、左右両側に回動支軸３９ａ，３９ｂが一体的に突設された回動支点部材３９と、該回動支点部材３９を内部で摺動自在に支持する枠状のスライド支持部材４０と、該スライド支持部材４０の枠内に配置されて、回動支点部材３９を一方に押しつけるように付勢するコイルバネ状の付勢バネ手段４１とにより構成されている。なお、スライド支持部材４０には、横向きの円柱状の移動作用部４３が設けられており、この移動作用部４３は、前記左右両側壁３０ｃに穿設されたガイド孔４４から外向きに突出するように配置される。
【００５９】
そして、感光体カートリッジ３における一方の側壁３０ｃ（実施例では、右側の側壁）の内側には、前記収納部３２内に嵌め入れた現像カートリッジ４が上向きに抜け出さないようにするためのロック手段４６が設けられている。このロック手段４６は図４、図５及び図１１（ａ），図１１（ｂ）に示すように、側壁３０ｃを貫通する回動軸４８がロックレバー体４７の側面に対して回動可能に枢支するものであり、ロックレバー体４７の下端から下向きに延びる樹脂バネ４９の下寄り部位は、ケース３０の底壁３０ａから上向きに突出する規制片３０ｄに当接させるように配置されている。またロックレバー体４７の下面には、後述するように現像カートリッジ４のケース２１の左右両側面に外向きに突出させた側面視略逆三角形状の被作用部６１の一方（右側のもの）の上面が上方に移動すると当接してその移動を規制するための円弧状の当接部４７ａを有する。
【００６０】
前記被作用部６１は、前記ロック手段４６のためのものと兼用して、現像ローラ２２を感光体ドラム１３に押し付け付勢するための付勢手段に対するものにも利用されるように配置されている。
【００６１】
また、感光体カートリッジ３における収納部３２にはケース３０の底壁３０ａから上向きに突設した受け止め部材としての回転可能なコロ５０が複数箇所（実施例では左右両端部の２箇所）に設けられている（図３及び図４参照）。この受け止め部材としてのコロ５０は収納部３２内に現像カートリッジ４を落とし込んで収納させたとき、現像ローラ２２の軸２２ａを挟んで、感光体ドラム１３と反対側で現像カートリッジ４の重量の一部を受け止める。具体的には、コロ５０は現像カートリッジ４のケース２１に設けられた下向き凸湾曲状のトナー収容室２４（図１、図１２（ａ）、図１２（ｂ）参照）の下面箇所を受け止めると共に、ケース２１の着脱作業時のガタツキを少なくする。
【００６２】
感光体カートリッジ３におけるケース３０の底壁３０ａには、前記レジストローラ対における上側ローラ１２ａが脱落不能に装着されており、それに隣接して底壁３０ａにはレジストローラ対１２ａ，１２ｂを通過した用紙Ｐを感光体ドラム１３と転写ローラ１４との間の転写部５２に導入するための横長の導入孔５１が形成されている。この導入孔５１に隣接して前記転写部５２までの間の底壁３０ａの上面には用紙Ｐの下面を接触抵抗を少ない状態で円滑に搬送するための多数本のリブ５３が導入孔５１から転写部５２の方向に延びるように突設されている。
次に、図１、図１２（ａ），図１２（ｂ）〜図１５を参照しながら、現像カートリッジ４の構成について説明する。ケース２１における下向き凸湾曲状のトナー収容室２４内のトナーは回転駆動される攪拌体２７により攪拌されて放出された後、供給ローラ２５を介して現像ローラ２２の外周面に担持され、ブレード２６によってトナーの層厚さが規制されるように構成されている（図１参照）。そして、ケース２１における前記トナー収容室２４の箇所の左右両外側には略逆三角形状の被作用部６１が一体的に突出形成されている。
【００６３】
前記現像ローラ２２の軸２２ａの左右両端部に対して回転可能に被嵌したポリアセタール樹脂等の摩擦係数の小さい材料からなる軸受体２３ａ，２３ｂには、それぞれ軸端から抜け不能に環状溝６３に被嵌する係合爪６２を備える。各軸受体２３ａ，２３ｂの基端側に、直径が次第に大きくなる傘状（円錐状）の軸径調整部６４が形成され、少なくとも一方（実施例では右）の軸受体２３ｂは、バネ手段６５により、横外向きに摺動付勢されている（図１５参照）。これにより、現像カートリッジ４を感光体カートリッジ３の所定の箇所にセットした状態で、感光体カートリッジ３の左右両側壁３０ｃ，３０ｃに設けた案内溝３７に対して現像ローラ２２の軸２２ａがガタツキなく軸支されるようになっている。
【００６４】
なお、図１、図１６、図１９に示すように、現像カートリッジ４のケース２１の上面と下面とにはそれぞれ持ち運び等の取り扱いを容易にするための取っ手部７０，６６が設けられている。また、感光体カートリッジ３のケース３０には、感光体カートリッジ３をテーブル６７に載置したときに安定する複数箇所（最小限２カ所、好ましくは４カ所）の載置用足部６９が設けられている（図５〜図７参照）。
【００６５】
次に、感光体カートリッジ３に現像カートリッジ４をセットする作業について説明する。感光体カートリッジ３のケース３０の後部側の上向き開放の収納部３２に現像カートリッジ４を現像ローラ２２側から入れる装着動作により、被作用部６１がロックレバー体４７に当接し、樹脂バネ４９の付勢力に抗してロックレバー体４７を図４の二点鎖線の位置へ回動させ、装着が完了すると、被作用部６１が下方に下がり、当該被作用部６１とロックレバー体４７との当接が解除されて、ロックレバー体４７は樹脂バネ４９の付勢力により図４の実線状態に復帰し、ロックレバー体４７の当接部４７ａと被作用部６１の上面とが対向してロック状態となる。
【００６６】
このとき、現像ローラ２２の左右両側端の軸受体２３ａ，２３ｂがケース３０の左右両側壁３０ｃ，３０ｃの上縁に沿って形成された案内溝３７，３７に摺接しながら、感光体ドラム１３の軸１３ａに近づくように滑り落ちる。この場合、現像カートリッジ４のケース２１は現像ローラ２２の軸２２ａに対する軸受体２３ａ，２３ｂ箇所を中心に回動可能であるから、案内溝３７，３７のうち前記軸１３ａにほぼ接近した位置（横向きＵ字状部部分）に軸受体２３ａ，２３ｂが位置すると、現像カートリッジ４のケース２１のトナー収容室２４側が、現像ローラ２２の軸２２ａを中心に回動して、感光体カートリッジ３における収納部３２にすっぽりと嵌まり込むようにセットできる。
【００６７】
この状態では、収納部３２の内のコロ５０，５０に前記トナー収容室２４側のケース２１の下面が摺接し、現像ローラ２２が感光体ドラム１３にほぼ最接近する位置まで軸受体２３ａ，２３ｂが案内溝３７，３７に沿って移動する。ロックレバー体４７が図４の二点鎖線出示す位置から実線で示す位置へ時計方向に回動して復帰すると、当該ロックレバー体４７の当接部４７ａが被作用部６１の上面（突起部６１ａ）に対向し、これにて現像カートリッジ４が感光体カートリッジ３から抜け不能となる。
【００６８】
図１６〜図１９は感光体カートリッジ３に現像カートリッジ４をセットした状態であるプロセスユニット２の平面図、右側面図、左側面図、背面図（用紙出口側の図）を示すが、付勢手段４２のスライド支持部材４０は、現像カートリッジ４の下向きの押し込み動により被作用部６１にて下向きに押されるから、図２及び図４に示すように、付勢手段４２は、移動作用部４３が下になる姿勢が通常である。
【００６９】
そして、プロセスユニット２は、図１における本体ハウジング１の右端（前面側）の蓋体１ｂを下向きに回動させて大きく開いた状態で着脱できるように構成されている（図２参照）。
【００７０】
即ち、図２、図２０（ａ）、図２０（ｂ）及び図２１に示すように、本体ハウジング１の左右両側部の内面には、左右一対の樹脂製等のガイド手段５５（図では右側のみ示す）が固定されており、該ガイド手段５５には、上方に開放され、且つ本体ハウジング１の右端から奥側に行くに従って上向きに傾斜する立ち上がり傾斜面からその頂点部５５ｄの後に下向き傾斜するように形成された上側案内面５５ａと、該上側案内面５５ａの下方に配置され、本体ハウジング１の右端から奥側に行くに従って下向きに傾斜し、レジストローラ対の下側ローラ１２ｂの箇所で終わる下側案内面５５ｂとを有する。
【００７１】
図２はプロセスユニット２を本体ハウジング１に挿入開始する位置を示し、感光体ドラム１３の軸１３ａが上側案内面５５ａの上側の奥側５５ｃに近づくように、押し込む。次いで、図２０（ａ）に示すように、付勢手段４２における移動作用部４３が前記上側案内面５５ａの立ち上がり傾斜面に当接し、且つ、プロセスユニット２（感光体カートリッジ３）の左右両側の下端側に横向きに突出させた誘導体５６（図では片方のみ示す）が下側案内面５５ｂに嵌まり、プロセスユニット２は、本体ハウジング１に対して上向き抜け不能で、下側案内面５５ｂに沿ってのみ押し込み可能となる。
【００７２】
この状態で、プロセスユニット２の押し込み移動に従い、前記上側案内面５５ａにて移動作用部４３が押し上げられるから、スライド支持部材４０が回動支軸３９ａ（３９（ｂ））を中心にして上向き回動して、現像カートリッジ４における被作用部６１をスライド支持部材４０の先端側にて押す方向に拘束する。そして、移動作用部４３が上側案内面５５ａの頂点部５５ｄの箇所ではスライド支持部材４０が最大限上向き回動し、この姿勢で前記被作用部６１をスライド支持部材４０の先端側にて拘束している状態を保持する（図２０（ｂ）参照）。
【００７３】
プロセスユニット２をさらに押し込み、感光体ドラム１３の軸１３ａが上側案内面５５ａの上側の奥側５５ｃの所定位置にセットされた状態で、オペレータがプロセスユニット２から手を離すと、当該プロセスユニット２の自重により、感光体カートリッジ３のケース３０の下面側のレジストローラにおける上側ローラ１２ａが本体ハウジング１側に配置された下側ローラ１２ｂ上に載置され、図２に示すばね４５により押圧されると同時に、誘導体５６がガイド手段５５の適宜箇所に支持されように、現像カートリッジ４側が下降するように落ち着く（図２１参照）。
【００７４】
前記のようにセットした状態では、前記スライド支持部材４０の先端側で、前記被作用部６１を押すことになる。これにより、付勢手段４２と被作用部６１とにより、現像カートリッジ４を介して現像ローラ２２を感光体ドラム１３に押圧することができる。
【００７５】
そして、図２１に示すように、感光体ドラム１３と現像ローラ２２との接触部（最接近位置であり押圧部）７２ａ（感光体ドラム１３の軸１３ａと現像ローラ２２の軸２２ａとを結ぶ軸間線７２上にある）は、付勢手段４２の前記被作用部６１に対する押圧作用線７１（回動支軸３９ａ（３９（ｂ））と、スライド支持部材４０の先端が被作用部６１に当接している押圧点とを結ぶ線）よりも上側に位置するか、もしくはこの作用線７１上に位置し、この作用線７１と前記軸間線７２とが略一致するか、平行に近いように設定することが好ましい。
【００７６】
なお、図２２に示すように、本体ハウジング１の一側（実施例では左側）の内面に駆動モータ７３の動力を伝達するギヤ機構７４が配置され、給紙部６の給紙ローラ１０、レジストローラ対の下側ローラ１２ｂ、現像ローラ２２及び感光体ドラム１３や加熱ローラ１５、並びに排紙経路の搬送ローラをそれぞれ回転駆動させる。このとき、現像ローラ２２と感光体ドラム１３とは、図１及び図２１にて示すごとく互いに反対方向、つまり現像ローラ２２は反時計回りに回転し、感光体ドラム１３は時計回りに回転するように駆動されると共に、現像ローラ２２の周速度が感光体ドラム１３のそれよりも速くなるように設定されている。
【００７７】
従って、図２３に示すごとく、画像形成動作時には、接触部７２ａにおける前記付勢手段４２による押圧力Ｆ１の方向は、前記押圧作用線７１と平行であり、その押圧力Ｆ１は、感光体ドラム１３と現像ローラ２２の円周面の接線方向の分力Ｆ１Ｖと、前記軸間線７２方向の分力Ｆ１Ｈとに分解される。
【００７８】
前記現像ローラ２２と感光体ドラム１３との周速度の違いから、接触部７２ａにおいては、感光体ドラム１３と現像ローラ２２の軸間線７２方向の押圧の分力Ｆ１Ｈに摩擦係数を掛けた値である摩擦抵抗力Ｆ２が図２３において、現像ローラ２２に対しては上向きに、感光体ドラム１３に対しては下向きに作用する。従って、現像カートリッジ４に作用する前記摩擦抵抗力Ｆ２による回転モーメントは現像ローラ軸２２ａ回りに図２３における時計回り方向に作用する。
【００７９】
ところで、前記押圧作用線７１が現像ローラ軸２２ａよりも上方を通る場合には、現像ローラ軸２２ａを中心にして現像カートリッジ４に図２３における反時計回り方向の回転モーメントが作用し、前記摩擦抵抗力Ｆ２による回転モーメントを減札する結果となるので、現像カートリッジ４が浮き上がり気味となり好ましくない。本発明では、前記現像ローラ軸２２ａの位置が押圧作用線７１より上側に位置するか、押圧作用線７１上にある、もしくは軸間線７２と押圧作用線７１とが平行もしくは略一致するように設定することで、画像形成時における現像ローラ２２が浮き上がらず、押圧作用を安定できるようにしている。
【００８０】
そして、感光体ドラム１３に対して現像ローラ２２を押圧付勢する付勢手段４２及び現像カートリッジ４に設けた被作用部６１とによる押圧構造であり、この被作用部６１を現像ローラ２２を挟んで感光体ドラム１３から遠い側に設けたので、感光体ドラム１３、現像ローラ２２及びこれらの駆動機構が障害にならず、押圧作用線７１と軸間線７２とを平行状で且つ近接するように設定することがたやすくなる。
【００８１】
また、感光体カートリッジ３に対して現像カートリッジ４を装着した状態で画像形成作業が実行されている時、現像カートリッジ４がその現像ローラ２２の現像ローラ軸２２ａを中心に回動可能に支持されていると、つまり、感光体カートリッジ３における案内溝３７の奥側で現像ローラ２２の現像ローラ軸２２ａの両端の軸受体２３ａ（２３ｂ）がそれ以上に進まず、現像カートリッジ４の重量Ｗｏが、側面視において、前記軸受体２３ａ（２３ｂ）の箇所と、トナー収容室２４の底側がコロ５０に当接する箇所等、現像ローラ軸２２ａを挟んで感光体ドラム１３と反対側の箇所との２箇所で荷重Ｗ１，Ｗ２に分散されて支持されるように設定しておくと（図２３参照）、現像ローラ２２が感光体ドラム１３から受ける摩擦抵抗力Ｆ２による現像ローラ２２の軸心（軸２２ａ）回りの回転モーメントの方向と、現像カートリッジ４の自重（重心Ｇの荷重Ｗｏ）による現像ローラ２２の軸心（軸２２ａ）回りの回転モーメントの方向とが同一方向（図２３において時計回り方向）となるので、画像形成動作時に、前記摩擦抵抗力Ｆ２が、現像カートリッジ４の自重（重心Ｇの荷重Ｗｏ）に反して現像カートリッジ４を浮き上がらせる方向のモーメントとして働くことがなく、現像カートリッジ４の挙動が安定する。
【００８２】
しかも、現像ローラ２２の現像ローラ軸２２ａに対する前記ギヤ機構７４から与えられる回転駆動力の方向も図２３において時計回り方向となるので、この回転モーメント（回転トルク）も、前記摩擦抵抗力Ｆ２や現像カートリッジ４の自重による回転モーメントと同一方向となるため、現像カートリッジ４の挙動が安定する。
【００８３】
また、前記摩擦抵抗力Ｆ２は、回転中心である現像ローラ軸２２ａに対して回転モーメントとしての成分しか有していないので、摩擦抵抗力Ｆ２が変動しても、現像ローラ２２の感光体ドラム１３に対する押圧力が変動せず安定した現像動作が可能である。
【００８４】
前述の構成において、感光体カートリッジ３における収納部３２であって、現像カートリッジ４を挿入する現像ローラ２２から離れた箇所に付勢手段４２を設ける一方、同じく現像ローラ２２から遠い側の現像剤（トナー）収容室２４の外壁に外向きに突設して被作用部６１を設けたので、これらの部品が現像カートリッジ４の着脱作業に際して邪魔に成り難い。
【００８５】
交換頻度の少ない感光体カートリッジ３側に構造の複雑な付勢手段４２を設ける一方、交換頻度の高い現像カートリッジ４側に構造の簡単な被作用部６１を設けることで、現像カートリッジ４の製造コストを低減することができ、ランニングコストを低減できる。また、現像カートリッジ４に設ける被作用部６１はケース２１の側面に一体的に突出形成する構造であるので、被作用部６１の形成がケース２１の成形と同時にでき、製造コストが低減できると共に、感光体カートリッジ３側に設けた付勢手段４２のスライド支持部材４０にて押圧するように作用させ易くなる。
【００８６】
感光体カートリッジ３の左右両側の内面に、左右一対の付勢手段４２を配置し、該各付勢手段４２が付勢方向と非付勢方向とに姿勢変更可能に装着されているものであるから、現像カートリッジ４を感光体カートリッジ３に単に乗せただけでは、現像ローラ２２が感光体ドラム１３に押圧されないから、プロセスユニット２として両カートリッジ３，４を組み込んだ状態で梱包しても、現像ローラ２２の外周面が永久変形したり、現像ローラ２２が含有する成分により感光体ドラム１３が汚染されることがない。
【００８７】
付勢手段４２が、回動支点部材３９と、該回動支点部材３９に対して摺動自在なスライド支持部材４０と、該両部材間に装架された付勢バネ４１とにより構成されているものであるから、付勢バネ４１にて直接被作用部６１を押圧したりそれを解除するのに比べて、付勢方向と非付勢方向とに姿勢変更させる自由度が大きくなり、且つスライド支持部材４０にて被作用部６１を押圧・押圧解除することが確実にできるという効果を奏する。
【００８８】
さらに、前記回動支点部材３９は、感光体カートリッジ３の筐体であるケース３０の左右両側内側面に回動可能に装着されているものであるから、感光体カートリッジ３単体であれ、現像カートリッジ４と組み合わせたプロセスユニット２の状態であれ、ケース３０の外側に付勢手段４２の大部分の部品が露出せず、誤って付勢手段４２の部品に触って破損させることがなく、取り扱いが容易になる。
【００８９】
前記スライド支持部材４０には、付勢方向及び非付勢方向に誘導するための横向きピン状の移動作用部４３が一体的に備えられて、該移動作用部４３が感光体カートリッジ３の筐体であるケース３０の左右両側のガイド孔４４から外向きに突出しているものであるので、ケース３０の外側に付勢手段４２の大部分の部品が露出せず、誤って付勢手段４２の部品に触って破損させることがなく、取り扱いが容易になる。
【００９０】
また、現像カートリッジ４のケース２１の左右両側外面に突出した被作用部６には、付勢手段４２に押圧付勢される機能と、ロック手段４６のロックレバー体４７にて感光体カートリッジ３に対して現像カートリッジ４が上方へ抜け出さないようにする機能とを兼ね備えてた共通部品となるので、現像カートリッジ４の製造コストを大幅に低減させることができる。
【００９１】
プロセスユニット２を画像形成装置の本体ハウジング１に対して着脱自在に装着されるように構成し、該本体ハウジング１には、プロセスユニット２の着脱方向への移動につれて、前記付勢手段４２を付勢状態と非付勢状態とに案内するためのガイド手段５５を備えたものであるから、単にプロセスユニット２を本体ハウジング１に対して着脱するという作業だけでワンタッチで付勢手段４２の姿勢変更、ひいては付勢手段４２の作用を切換・変更させることができ、操作が至極簡単となるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００９２】
１      本体ハウジング
２      プロセスユニット
３      感光体カートリッジ
４      現像カートリッジ
１３      感光体ドラム
１３ａ    軸
１４      転写ローラ
２１，３０    ケース
２２      現像ローラ
２２ａ    軸
２３ａ，２３ｂ        軸受体
２４      トナー収容室
３０ｃ    側壁
３２      収納部
３７      案内溝
３９      回動支点部材
３９ａ，３９ｂ    回動支軸
４０      スライド支持部材
４１      付勢バネ手段
４２      付勢手段
４３      移動作用部
４６      ロック手段
４７      ロックレバー体
４８      回動軸
４９      樹脂バネ
５０      コロ
５５      ガイド手段
５５ａ    上側案内面
５５ｂ    下側案内面
５６      誘導体
６１      被作用部
７１      作用線
７２      軸間線
７２ａ      接触部
【図１】
0005387602.tif 000002
【図２】
0005387602.tif 000003
【図３】
0005387602.tif 000004
【図４】
0005387602.tif 000005
【図５】
0005387602.tif 000006
【図６】
0005387602.tif 000007
【図７】
0005387602.tif 000008
【図８】
0005387602.tif 000009
【図９】
0005387602.tif 000010
【図１０】
0005387602.tif 000011
【図１１】
0005387602.tif 000012
【図１２】
0005387602.tif 000013
【図１３】
0005387602.tif 000014
【図１４】
0005387602.tif 000015
【図１５】
0005387602.tif 000016
【図１６】
0005387602.tif 000017
【図１７】
0005387602.tif 000018
【図１８】
0005387602.tif 000019
【図１９】
0005387602.tif 000020
【図２０】
0005387602.tif 000021
【図２１】
0005387602.tif 000022
【図２２】
0005387602.tif 000023
【図２３】
0005387602.tif 000024