(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のプロセスカートリッジを水平方向に並べて個々に取り外し可能に装着して、記録媒体にカラー画像を形成するカラー電子写真画像形成装置において、
ａ．互いに反対方向に向かって開口している第１の溝と第２の溝であって、上下方向に重なって配置されている第１の溝と第２の溝を有する第１のガイド部材と、
ｂ．互いに反対方向に向かって開口している第１の溝と第２の溝であって、上下方向に重なって配置されている第１の溝と第２の溝を有する第２のガイド部材と、
ｃ．互いに反対方向に向かって開口している第１の溝と第２の溝であって、上下方向に重なって配置されている第１の溝と第２の溝を有する第３のガイド部材と、
ｄ．電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、
前記プロセスカートリッジを前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着する装着方向に沿って、前記装着方向と交叉する方向の一端側に配置されている第１の被ガイド部と、前記装着方向に沿って、前記装着方向と交叉する方向の他端側に配置されている第２の被ガイド部であって、前記装置本体に装着された状態で、前記第１の被ガイド部とは異なった高さに配置されている第２の被ガイド部と、
を有する前記複数個のプロセスカートリッジと、
を有し、
前記複数個のプロセスカートリッジの内１つのプロセスカートリッジを前記装置本体に装着するにあたって、前記１つのプロセスカートリッジの有する前記第１の被ガイド部を前記第２のガイド部材の有する前記第１の溝に沿ってガイドし、前記１つのプロセスカートリッジの有する前記第２の被ガイド部を前記第１のガイド部材の有する前記第２の溝に沿ってガイドし、及び、前記複数個のプロセスカートリッジの内他の１つのプロセスカートリッジを前記装置本体に装着するにあたって、前記他の１つのプロセスカートリッジの有する前記第１の被ガイド部を前記第３のガイド部材の有する前記第１の溝に沿ってガイドし、前記他の１つのプロセスカートリッジの有する前記第２の被ガイド部を前記第２のガイド部材の有する前記第２の溝に沿ってガイドするように構成したことを特徴とするカラー電子写真画像形成装置。
【請求項２】
電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、装置本体に装着する装着方向に沿って、一端側に配置されている第１の被ガイド部と、前記装着方向に沿って、他端側に配置されている第２の被ガイド部であって、前記装置本体に装着された状態で、前記第１の被ガイド部とは異なった高さに配置されている第２の被ガイド部と、を有する複数個のプロセスカートリッジを水平方向に並べて個々に取り外し可能に装着して、記録媒体にカラー画像を形成するカラー電子写真画像形成装置であって、
互いに反対方向に向かって開口している第１の溝と第２の溝であって、上下方向に重なって配置されている第１の溝と第２の溝を有する第１のガイド部材と、
互いに反対方向に向かって開口している第１の溝と第２の溝であって、上下方向に重なって配置されている第１の溝と第２の溝を有する第２のガイド部材と、
互いに反対方向に向かって開口している第１の溝と第２の溝であって、上下方向に重なって配置されている第１の溝と第２の溝を有する第３のガイド部材と、
を有し、
前記第１の被ガイド部を、前記第３のガイド部材の有する前記第１の溝に沿ってガイドし、前記第２の被ガイド部を、前記第２のガイド部材の有する前記第２の溝に沿ってガイドすることで、前記複数個のプロセスカートリッジの内の１つのプロセスカートリッジが装着されたカラー電子写真画像形成装置の前記装置本体に取り外し可能に装着される前記複数個のプロセスカートリッジの内の別の１つのプロセスカートリッジであって、
前記装置本体に装着するにあたって、前記別の１つのプロセスカートリッジの有する前記第１の被ガイド部を前記第２のガイド部材の有する前記第１の溝に沿ってガイドし、前記別の１つのプロセスカートリッジの有する前記第２の被ガイド部を前記第１のガイド部材の有する前記第２の溝に沿ってガイドするように構成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー（多色）電子写真画像形成装置（以下、単に電子写真画像形成装置、又は画像形成装置という）、及びこの本体に着脱可能なプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成する物である。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
また、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とする物である。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少くとも帯電手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００４】
【従来の技術】
従来、電子写真画像プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。
【０００５】
このようなプロセスカートリッジは現像ローラ、現像ブレードを組み込んだ現像フレームと、現像剤であるトナーを収納したトナーフレームとを一体のユニットとした現像ユニットと、感光体ドラムを支持すると共にクリーニングブレード等を組み込んだクリーニングフレームを回動可能に結合した形式のものが賞用されている。
【０００６】
なお、いわゆるクリーナレスのプロセスカートリッジにおいては、帯電フレームで帯電ローラと感光体ドラムを一体のユニットした帯電フレームと現像ユニットを回動可能に結合する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着するために、画像形成装置本体にはプロセスカートリッジ挿入方向両サイドに、これを支持するガイドレールを形成し、またプロセスカートリッジには前記ガイドレールに対応する位置にガイドリブを形成することによって、着脱を容易にすることが一般的である。
【０００８】
また異なる色のプロセスカートリッジを複数個用いて、これらを並列に画像形成装置に着脱可能に具備することによって、多色画像を得る多色画像形成装置においても、上述したようなガイドレール及びガイドリブを形成することにより、プロセスカートリッジの着脱を容易にすることが一般的である。
【０００９】
このような形態をとった場合、両サイドのガイドレールが同一の高さであるとプロセスカートリッジを前後逆に挿入することができてしまう。
【００１０】
さらに上記多色画像形成装置においては隣り合うプロセスカートリッジのガイドリブ及びこれを支持するガイドレールの干渉を避けるために、各プロセスカートリッジの間隔を広げることが必要となり、装置の小型化が難しい。
【００１１】
本発明は電子写真画像形成装置に対しプロセスカートリッジを装着する際の誤装着を防止すると共に、さらに多色画像形成装置においては本体の小型化が可能な形態のプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
主要な本発明は請求項と対応する番号を付して示せば以下のとおりである。
【００１３】
本出願に係る第１の発明は、複数個のプロセスカートリッジを水平方向に並べて個々に取り外し可能に装着して、記録媒体にカラー画像を形成するカラー電子写真画像形成装置において、
ａ．互いに反対方向に向かって開口している第１の溝と第２の溝であって、上下方向に重なって配置されている第１の溝と第２の溝を有する第１のガイド部材と、
ｂ．互いに反対方向に向かって開口している第１の溝と第２の溝であって、上下方向に重なって配置されている第１の溝と第２の溝を有する第２のガイド部材と、
ｃ．互いに反対方向に向かって開口している第１の溝と第２の溝であって、上下方向に重なって配置されている第１の溝と第２の溝を有する第３のガイド部材と、
ｄ．電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、
前記プロセスカートリッジを前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着する装着方向に沿って、前記装着方向と交叉する方向の一端側に配置されている第１の被ガイド部と、前記装着方向に沿って、前記装着方向と交叉する方向の他端側に配置されている第２の被ガイド部であって、前記装置本体に装着された状態で、前記第１の被ガイド部とは異なった高さに配置されている第２の被ガイド部と、
を有する前記複数個のプロセスカートリッジと、
を有し、
前記複数個のプロセスカートリッジの内１つのプロセスカートリッジを前記装置本体に装着するにあたって、前記１つのプロセスカートリッジの有する前記第１の被ガイド部を前記第２のガイド部材の有する前記第１の溝に沿ってガイドし、前記１つのプロセスカートリッジの有する前記第２の被ガイド部を前記第１のガイド部材の有する前記第２の溝に沿ってガイドし、及び、前記複数個のプロセスカートリッジの内他の１つのプロセスカートリッジを前記装置本体に装着するにあたって、前記他の１つのプロセスカートリッジの有する前記第１の被ガイド部を前記第３のガイド部材の有する前記第１の溝に沿ってガイドし、前記他の１つのプロセスカートリッジの有する前記第２の被ガイド部を前記第２のガイド部材の有する前記第２の溝に沿ってガイドするように構成したことを特徴とするカラー電子写真画像形成装置である。
【００１６】
本出願に係る第２の発明は、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、装置本体に装着する装着方向に沿って、一端側に配置されている第１の被ガイド部と、前記装着方向に沿って、他端側に配置されている第２の被ガイド部であって、前記装置本体に装着された状態で、前記第１の被ガイド部とは異なった高さに配置されている第２の被ガイド部と、を有する複数個のプロセスカートリッジを水平方向に並べて個々に取り外し可能に装着して、記録媒体にカラー画像を形成するカラー電子写真画像形成装置であって、
互いに反対方向に向かって開口している第１の溝と第２の溝であって、上下方向に重なって配置されている第１の溝と第２の溝を有する第１のガイド部材と、
互いに反対方向に向かって開口している第１の溝と第２の溝であって、上下方向に重なって配置されている第１の溝と第２の溝を有する第２のガイド部材と、
互いに反対方向に向かって開口している第１の溝と第２の溝であって、上下方向に重なって配置されている第１の溝と第２の溝を有する第３のガイド部材と、
を有し、
前記第１の被ガイド部を、前記第３のガイド部材の有する前記第１の溝に沿ってガイドし、前記第２の被ガイド部を、前記第２のガイド部材の有する前記第２の溝に沿ってガイドすることで、前記複数個のプロセスカートリッジの内の１つのプロセスカートリッジが装着されたカラー電子写真画像形成装置の前記装置本体に取り外し可能に装着される前記複数個のプロセスカートリッジの内の別の１つのプロセスカートリッジであって、
前記装置本体に装着するにあたって、前記別の１つのプロセスカートリッジの有する前記第１の被ガイド部を前記第２のガイド部材の有する前記第１の溝に沿ってガイドし、前記別の１つのプロセスカートリッジの有する前記第２の被ガイド部を前記第１のガイド部材の有する前記第２の溝に沿ってガイドするように構成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１８】
以下の説明で長手方向とは記録媒体の搬送方向に交叉する方向で記録媒体に平行な方向をいう。また左右とは記録媒体の搬送方向を上から見ての左右である。また、プロセスカートリッジの上とはプロセスカートリッジの装着状態における上をいう。
【００１９】
図１は本発明の適用される画像形成装置を表わす図面である。この画像形成装置は、像担持体である感光体ドラム上にトナー像を形成する画像形成部３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＢＫと、そのトナー像を一担転写する中間転写ベルト４ａ及びそのベルト４ａ上のトナー像を記録媒体２に転写する転写手段である二次転写ローラ４０、記録媒体２を中間転写ベルト４ａと二次転写ローラ４０間へ送り出す給紙手段及び転写手段へ記録媒体２を搬送する給送手段、定着手段、排紙手段を具備する。
【００２０】
以下画像形成について説明する。
【００２１】
図１に示すように画像形成装置には複数枚の記録媒体（例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布等）２を積載収納する給紙カセット３ａが着脱自在に装着されている。ピックアップローラ３ｂにより給紙カセット３ａから給送された記録媒体２はリタードローラ対３ｃにより一枚ずつに分離され、搬送ローラ３ｄ，３ｆによってレジストローラ対３ｇに搬送される。
【００２２】
記録媒体２が搬送された時には、レジストローラ対３ｇは回転を停止しており、これのニップに突き当てられることにより記録媒体２は斜行を矯正される。
【００２３】
像担持体を含むプロセスカートリッジＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＢには４ドラムフルカラー方式の場合、図のごとくイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つが並列配置されている。各々のプロセスカートリッジＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＢに対し、それぞれ光学走査系が１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫが設けられ、画像信号により各色ごとの感光体ドラム上にトナー像が形成された後、転写ローラ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫにより図示矢印方向に走行する中間転写ベルト４ａ上に各色トナーが重ねて転写される。
【００２４】
この後、記録媒体２は所定のタイミングで、２次転写ローラ４０に送り出され、中間転写ベルト４ａ上のトナー像が記録媒体２上へ転写され、定着器５で定着された後、排出ローラ対３ｈ，３ｉにより排出され、装置本体１４上のトレー６に積載される。
【００２５】
上記画像形成部３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＢＫは光学走査系１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫを除いて夫々がプロセスカートリッジＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＢを構成している。プロセスカートリッジの構成は同様であるのでプロセスカートリッジＢＹについてのべる。
【００２６】
図２に示すようにプロセスカートリッジＢＹは感光体ドラム７の周囲に帯電手段、露光部、現像手段、転写開口を配設したものである。この実施の形態では磁性キャリア粉を有する二成分現像剤を用いている。そこで本発明の実施の形態に用いられる感光体ドラム７としては、通常用いられている有機感光体等を用いることができるが、望ましくは、有機感光体上にその抵抗が１０2〜１０14Ω・ｃｍの材質を有する表面層を持つものや、アモルファスシリコン感光体などを用いると、電荷注入帯電を実現でき、オゾン発生の防止、ならびに消費電力の低減に効果がある。また、帯電性についても向上させることが可能となる。
【００２７】
そこで本実の形態においてはアルミニウム製のドラム基体上に負帯電の有機感光体を設けた感光体ドラム７を用いた。
【００２８】
帯電手段は、磁性キャリアを用いた磁気ブラシ帯電器８である。
【００２９】
この帯電器８は回転自在に支持された中空円筒形の帯電ローラ８ａ内に固定のマグネット８ｂを配してある。転写後、感光体ドラム７上に残留したトナーは図示矢印方向に回転する帯電器８に取り込まれる。
【００３０】
現像手段は本実施の形態では２成分現像剤を接触状態にして現像する方法（２成分非接触現像）を採用した。
【００３１】
図２には本実施の形態において用いた２成分磁気ブラシ現像用の現像手段１０が示されている。現像スリーブ１０ｄは中空円筒形であって回転自在に支持されている。現像スリーブ１０ｄ内には固定のマグネット１０ｃが配設されている。現像スリーブ１０ｄは感光体ドラム７と同方向に回転し、周面は感光体ドラム７の周面の移動方向に対して反対方向に移動する。感光体ドラム７と現像スリーブ１０ｄは非接触で０．２〜１．０ｍｍ程度の隙間があけられていて、現像剤が感光体ドラム７に対して接触する状態で現像できるように設定されている。
【００３２】
キャリアを混合されてトナーは両端を除く長手方向の隔壁１０ｆで仕切られたケーシング内の撹拌スクリュー１０ｇ，１０ｈで供給される。不図示のトナー供給容器から供給されたトナーは撹拌スクリュー１０ｇの一端側へ落下して長手方向の一方向へ送られ乍ら撹拌され他端側の隔壁１０ｆのない部分をとおり、撹拌スクリュー１０ｈで一端側に移動して、ついで、一端側の隔壁１０ｆのない部分をとおり撹拌スクリュー１０ｇで送られ乍ら撹拌され、循環する。
【００３３】
ここで感光体ドラム７に形成された静電潜像を、現像装置１０を用いて２成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤の循環系について以下説明する。
【００３４】
まず、現像スリーブ１０ｄの回転に伴いマグネット１０ｃの極で汲み上げられた現像剤は、搬送される過程において、現像スリーブ１０ｄに対して垂直に配置された規制ブレード１０ｅによって規制され、現像スリーブ１０ｄ上に薄層形成される。ここで薄層形成された現像剤が、現像主極に搬送されてくると磁気力によって穂立ちが形成される。この穂状に形成された現像剤によって感光体ドラム７の静電潜像を現像し、その後反発磁界によって現像スリーブ１０ｄ上の現像剤は、現像容器１０ａ内に戻される。
【００３５】
現像スリーブ１０ｄには図示しない電源から直流電圧及び交流電圧が印加される。一般に二成分現像法においては交流電圧を印加すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、逆にかぶりが発生しやすくなるということも生じる。このため、通常、現像スリーブ１０ｄに印加する直流電圧と感光体ドラム７の表面電位間に電位差を設けることによって、現像時に非画像領域にトナーが付くのを防止する。
【００３６】
このトナー像は、ついで中間転写装置４により中間転写体である中間転写ベルト４ａに転写される。中間転写装置４は無端状のベルト４ａを駆動ローラ４ｂ、従動ローラ４ｃ、及び二次転写対向ローラ４ｄに巻掛け、図１中矢印方向に回動される。さらに転写ベルト４ａ内には転写ローラ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫを備え、各転写ローラは、ベルト４ａの内側から感光体ドラム７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，ＢＫ）方向に加圧力を発生しつつ、高圧電源より給電されることで、ベルト４ａの裏側からトナーと逆極性の帯電を行なうことにより感光体ドラム７上のトナー像を順次中間転写ベルト４ａの上面に転写する。
【００３７】
中間転写ベルト４ａとしてはポリイミド樹脂からなるものを用いることができる。ベルト４ａの材質としてはポリイミド樹脂に限定されるものではなく、誘電体例えばポリカーボネイト樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などのプラスチックや、フッ素系、シリコン系のゴムを好適に用いることができる。
【００３８】
トナー像転写後の感光体ドラム７の面には転写残トナーが残留している。この転写残トナーをそのまま帯電器を通過させると、残画像部分のみ帯電電位が低下したり、次の画像上で前画像部分が薄くなったり濃く現われたりする現象（以下ゴーストと称する）が発生してしまう。感光体ドラム７と接触した帯電磁気ブラシ下を転写残トナーが通過しても、ほとんどの場合前画像の形状をとどめたままである。そこで、感光体ドラム７の回転に伴い、帯電領域に到達した転写残トナーを磁気ブラシ帯電器８に取り込み前画像の履歴を消してしまうことが必要になる。このとき、交流電圧を磁気ブラシ帯電器８に印加すると感光体ドラム一帯電器間の電界による振動効果によって、帯電器へのトナーの取り込みが容易に行なわれる。ここで、感光体ドラム７上の転写残トナーは転写時の剥離放電等により、極性が正のものと負のものが混在していることが多いが、磁気ブラシ帯電器８への取り込み易さを考えると転写残トナーは正帯電されていることが望ましい。本実施の形態では、中間転写装置４と磁気ブラシ帯電器８との間の感光体ドラム７に導電性ブラシ１１を当接させ、帯電バイアスと逆極性のバイアスを印加する。正極性の転写残トナーは磁気ブラシ帯電器８を通過し、負極性の転写残トナーは一時的に導電性ブラシ１１に捕獲され、除電された後に再び感光体ドラム７上に送り出される。これにより転写残トナーは磁気ブラシ方向へより取り込まれやすくなる。
【００３９】
（プロセスカートリッジのフレームの構成）
このプロセスカートリッジＢ（ＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＢ）は電子写真感光体ドラム７と現像手段１０とを現像フレーム１２でもって一体的に構成した現像ユニットＤに、帯電ローラ８ａ、規制ブレード８ｃ、帯電ブラシ１１等を帯電フレーム１３でもって一体的の帯電ユニットＣとしてユニット毎組み付ける。更に、長手方向両端より前部カバー１６、後部カバー１７（図４参照）でもって現像ユニットＤと帯電ユニットＣの位置決めと結合を行なうものである。
【００４０】
図３から図７はプロセスカートリッジＢ（ＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＢ）の投影図である。ここで図３は正面図、図４は右側面図、図５は左側面図、図６は平面図、図７は背面図である。
【００４１】
図２に示すように帯電ユニットＣは帯電ローラ８ａ、規制ブレード８ｃ、導電性ブラシ１１を帯電フレーム１３により一体的に構成してある。図２に示すように帯電フレーム１３はプロセスカートリッジＢの外装の一部を構成している。
【００４２】
帯電ユニットＣは図２に示す揺動中心ＳＣを中心に揺動可能に現像フレーム１２に支持されている。このため図９に示すように帯電フレーム１３の長手方向の奥側である一端に固定したギアユニット２４のギアケース２６には前記揺動中心ＳＣ上に円筒形軸部２６ａが設けられると共に長手方向の他端の端部カバー２３には揺動中心ＳＣ上に円筒形の穴２３ａが設けられている。
【００４３】
図２に示すように現像フレーム１２の上部では側板１２ｇ上部のガイド部１２ａの内側、端板部１２ｈ，１２ｉ（図９、図１０参照）に周縁を当接して天板２９が固定されている。
【００４４】
図２に示すように現像フレーム１２にはばね座１２ｐが長手方向の２箇所に設けられている。このばね座１２ｐに保持された圧縮コイルばね３０が、現像フレーム１２と帯電フレーム１３間に縮設されている。このばね３０のばね力で帯電ユニットＣは揺動中心ＳＣを中心にして図２において時計回りに付勢されている。
【００４５】
図９に示すように帯電ローラ８ａの端部を縮径して回転中心回りに設けたジャーナル部８ａ２には回転自在にスペーサコロ８ｎが嵌入している。スペーサコロ８ｎは上記圧縮コイルばね３０のばね力で感光体ドラム７の画像領域外に圧接している。このような構成により感光体ドラム７と帯電ローラ８ａ間には隙間が設けられていて、帯電ローラ８ａと感光体ドラム７の対向部を通過しようとする転写残トナーを帯電ローラ８ａの周面の移動方向を感光体ドラム７の周面の移動方向と反対にして帯電バイアスを加えて転写残トナーを捕捉するようになっている。
【００４６】
上記において、揺動中心ＳＣと帯電ローラ８ａの中心を結ぶ線と、帯電ローラ８ａと感光体ドラム７の中心を結ぶ線はほぼ直角である。
【００４７】
図２に示すように現像スリーブ１０ｄは現像フレーム１２に対してＳＬｖ加圧中心を中心にして揺動可能に取り付けられている。図１０に示すように現像スリーブ１０ｄの両側の縮径されたジャーナル部１０ｄ１には現像スリーブ１０ｄよりも現像隙間だけ大きい半径を有するスペーサコロ１０ｊが嵌合している。スペーサコロ１０ｊの外側にはジャーナル１０ｄ１を嵌合した揺動アーム３２が設けてある。
【００４８】
図１１は揺動アーム３２の側面付近を示す現像スリーブ１０ｄに対して直角な断面図である。現像フレーム１２の両端板部１２ｈ，１２ｉに対して長手方向に圧入された支持軸３３に揺動アーム３２の根本が揺動可能に支持されている。揺動アーム３２の前記支持軸３３からみてほぼ真上には軸受穴３２ａが設けられ、その上方にはストッパ部３２ｂが設けられている。支持軸３３の中心である加圧中心ＳＬｖと軸受穴３２ａの中心を結ぶ線に対してほぼ直角な線上にばね座３２ｃが設けられている。
【００４９】
揺動アーム３２の軸受穴３２ａには現像スリーブ１０ｄの両端のジャーナル部１０ｄ１が回転自在に支持されている。ばね座３２ｃと現像フレーム１２の端板部１２ｈ，１２ｉに設けたばね座１２ｎとの間には圧縮コイルばね３５が縮設してある。これによって、現像スリーブ１０ｄは感光体ドラム７に向かって加圧中心ＳＬｖを中心に回動して加圧されたスペーサコロ１０ｊは感光体ドラム７の画像領域外の端部に圧接して、現像スリーブ１０ｄと感光体ドラム７との間に所定の隙間（０．２〜１．０ｍｍ）が保たれる。
【００５０】
上記ストッパ部３２ｂは組立分解時に現像スリーブカバー３６に当ることによって揺動アーム３２が図１１において外方へ回り込むのを防止している。従って組立状態のプロセスカートリッジＢにおいては、ストッパ３２ｂと現像スリーブカバー３６とは当接していない。なお現像スリーブカバー３６は長手方向で両側の揺動アーム３２間に延在しており、現像フレーム１２にねじ止めされている。
【００５１】
（プロセスカートリッジの画像形成装置本体への着脱構成）
プロセスカートリッジＢの上部の着脱方向から見て左右には図２に示すようにフランジ状のガイド部１２ａ，２９ｂが外方へ向って突設されており、このガイド部１２ａ，２９ｂは図８に示す装置本体１４に形成されたガイドレール２０１ａ，２０１ｂに丁度係合し長手方向に画像形成装置本体１４に着脱される。このガイド部１２ａ，２９ｂは角形であり、夫々現像フレーム１２、帯電フレーム１３の剛性を増すのに寄与する。隣接するプロセスカートリッジＢ間のガイドレール２０１ａ，２０１ｂは一体成形のガイド部材２０１に構成されている。ここで、ガイド部１２ａは現像フレーム１２に一体成形されている。ガイド部２９ｂは帯電フレーム１３に一体成形されている。
【００５２】
ここでガイド部１２ａと隣り合うプロセスカートリッジＢのガイド部２９ｂは、左右方向で互いに重なり合わない位置に形成されており、本実施の形態ではガイド部１２ａの下に隣り合うカートリッジのガイド部２９ｂが入り込むようにしている。
【００５３】
このように構成してあるのでプロセスカートリッジＢの前後を逆にしてガイドレール２０１ａ，２０１ｂに挿入しようとしても、ガイドレール２０１ａとガイド部２９ｂ及びガイドレール２０１ｂとガイド部１２ａは高さが異なるのでプロセスカートリッジＢはガイドレール２０１ａ，２０１ｂに装着できないので使用者は誤装着に直ちに気がつく。
【００５４】
図８に示すように１つのガイド部材２０１に設けられたガイドレール２０１ａ，２０１ｂはガイド部材２０１の両側で互いに反対方向に開口する角形の溝型であって共通のウエブ２０１ｃを有する。そして第１のガイドレール２０１ａと第２のガイドレール２０１ｂは１つのガイド部材２０１において上下方向で重なっている。即ち、隣り合うプロセスカートリッジＢの間のガイドレール２０１ａ，２０１ｂは上下方向で重なっている。このため隣接するプロセスカートリッジＢを互いに接近できる。このようにガイド部材２０１がＺ型鋼の形状の上下にフランジ２０１ｄ，２０１ｅを有し更に上方へ突出部２０１ｆが構成されているのでガイド部材２０１の高さが高く且つ、３個所の左右方向に幅のあるウエブ２０１ｃ，フランジ２０１ｄ，２０１ｅを設けてあるので、上下左右方向に断面係数が大きく、強度が大きい。逆に、荷重を定めると小さくもできるので図８に示すように隣接するプロセスカートリッジＢを接近できる。
【００５５】
各ガイド部材２０１は同一高さに配設され且つ中間転写ベルト４ａの走行方向と直交し水平方向に配設されている。即ち、各ガイド部材２０１は中間転写ベルト４ａの表面に平行している。
【００５６】
上記においてガイド部材２０１はプラスチック又は板金材料もしくはこれらを複合した複合部材で作られる。
【００５７】
上記プロセスカートリッジＢが装置本体１４に装着された際に装置本体１４に設けた不図示の高圧電源に通じる装置本体側の各接点に夫々接続される接点が設けてある。
【００５８】
図３に示すようにプロセスカートリッジＢの装着方向から見て手前側には感光体ドラム７に通じるドラムアース接点１０１が設けられている。また図７に示すようにプロセスカートリッジＢの装着方向から見て奥側には導電性ブラシ１１に通じる導電性ブラシ接点１０２、帯電ローラ８ａに通じる帯電バイアス接点１０３、現像スリーブ１０ｄに通じる現像バイアス接点１０４が設けられている。これら接点１０２，１０３，１０４は装置本体１４にプロセスカートリッジＢが装着された際、装置本体側の高圧電源に通ずる接点に接触する。なお、導電性ブラシ接点１０２、帯電バイアス接点１０３、現像バイアス接点１０４を設けた側と同じプロセスカートリッジＢの装着方向から見て奥側にはＩ．Ｃ付コネクタ１０５が設けられており、プロセスカートリッジＢを装置本体１４へ装着された際に装置本体側の不図示のコネクタと結合され、装置本体側の制御装置は、装着されたプロセスカートリッジＢの使用履歴をＩ．Ｃコネクタ１０５に書き込み、或は読み出して制御に用いる。
【００５９】
プロセスカートリッジＢの装着方向から見て奥側の端面には長手方向の軸を中心に回転する軸継手となった３つの駆動力受け部が設けてある。プロセスカートリッジＢが装置本体１４へ装着されると、３つの駆動力受け部は装置本体１４の駆動部材と連結される。
【００６０】
図７に示すように、プロセスカートリッジＢの奥側の端面には夫々端面から退いた位置にドラムカップリング凸部３７ｄ、帯電部カップリング３８、現像部カップリング３９が外部にのぞんで設けてある。
【００６１】
（感光体ドラムの支持及び駆動手段）
ドラムカップリング凸部３７ｄは感光体ドラム７の一端に固定されたドラムフランジ３７の先端に形成されている。図１２は感光体ドラム７の支持方法及び駆動方法を示す。感光体ドラム７は中空円筒形のアルミ筒の外周に感光層を設けたドラム筒７ａの一方端に駆動側ドラムフランジ３７が嵌入固定され、他方端には非駆動側ドラムフランジ４１が嵌入固定されている。これらのドラムフランジ３７，４１の中心に嵌入するドラム軸４２の一端は現像フレーム１２の端板部１２ｉに設けたドラム貫通穴１２ｂを挿通している。ドラム軸４２の直径をわたる穴に圧入されたピン４３は非駆動側ドラムフランジ４１の中心穴から半径方向に向かって設けた溝４１ａに丁度嵌合している。ドラム軸４２とドラム筒７ａを電気的に導通させるための導電性ばね４４が非駆動側ドラムフランジ４１の内側端面に固定されている。この固定方法はドラムフランジ４１に設けたダボ４１ｂに導電性ばね４４を嵌め込み、該ダボ４１ｂを溶融固化することによっている。導電性ばね４４の一端はドラム筒７ａ内周に弾力で圧接し、他端はドラム軸４２に弾力で圧接している。
【００６２】
現像フレーム１２の端板部１２ｉに取り付けたドラムアース接点１０１の一端がドラム軸４２に弾力で接している。このドラムアース接点１０１は現像フレーム１２に配設され他端はプロセスカートリッジＢの外部の面に出て外部接点となっている。
【００６３】
組立てのために、端板部１２ｉのドラム貫通穴１２ｂから半径方向に設けた溝１２ｃはピン４３が軸方向へ通りぬけることができる。
【００６４】
駆動側ドラムフランジ３７はドラム筒７ａに嵌合する取付部３７ａ、ドラム筒７ａ端に接するつば３７ｂ、つば３７ｂから縮径したジャーナル部３７ｃ、ジャーナル部３７ｃの端面中心部から軸方向へ凸部となったカップリング凸部３７ｄの順で軸方向にこれらが配列してある。駆動側ドラムフランジ３７はプラスチック一体成形品である。
【００６５】
ジャーナル部３７ｃは現像フレーム１２の端板部１２ｈの穴１２ｄに嵌入する後部カバー１７に一体に設けた軸支部１７ａにカラー５６を介して回転自在に嵌合している。
【００６６】
カップリング状の凸部３７ｄは図１３に示すように、ドラム軸４２を中心とするねじれた正三角柱である。この三角柱の外接円径はジャーナル部３７ｃよりも直径が小さい。
【００６７】
装置本体１４に設けた駆動装置は固設されたモータ４５と、モータ４５のモータ軸に固定したピニオン４６と、ピニオン４６及び大ギア４８と噛合い回転自在に支持された中間ギア４７と、大ギア４８と、大ギア４８に固定されると共に端部に芯決め部５７を剛結した大ギア軸４９と、大ギア軸４９を支軸する軸受５１と、カップリング凹軸５２とを有する。
【００６８】
軸受５１は大ギア軸４９を軸方向に移動しないように支持している。カップリング凹部５２ａはねじれた正三角柱となる穴を有し、カップリング凸部３７ｄと軸方向に係脱される。カップリング凸部３７ｄとカップリング凹部５２ａは嵌合時に、カップリング凸部３７ｄのねじれた正三角柱の稜線がカップリング凹部５２ａのねじれた三角柱の面に接触することにより、カップリング凸部３７ｄとカップリング凹部５２ａは調心されて回転中心が一致する。芯決め部５７及びカップリング凹軸５２は微小移動可能な周方向ガタが設けられ互に相対回転しないように結合されている。上記において、カップリング凹軸５２はプロセスカートリッジＢ側へ最も移動した位置で位置を定められると共に、ばね力に抗して後退可能に支持されている（詳細な説明は省略する）。
【００６９】
ドラム軸４２の反駆動側の支持部分はドラム軸４２が反駆動部側へ移動しない構成となっている。図に示すようにドラム軸４２には軸用止め輪５３が嵌入している。現像フレーム１２の端板部１２ｉに固定された前部カバー１６に固定された軸受ケース５４に収納された軸受５５はドラム軸４２に嵌入すると共に軸用止め輪５３と軸受ケース５４を軸方向の反対側で内外輪端面と接することによりドラム軸４２の反駆動側への移動が止められている。一方感光体ドラム７はドラムフランジ３７がジャーナル部３７ｃに嵌入するカラー５６を介して駆動側への移動を制限されている。上記構成で感光体ドラム７が軸方向に制限的に移動を許されるよう軸支部１７ａと軸受５５間の距離は軸用止め輪５３とカラー５６の夫々軸支部１７ａ、軸受５５と対向する面間の距離よりも大きくしてある。
【００７０】
このように駆動装置を構成してあるため、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４へ装着するとカートリッジフレーム（現像フレーム１２、前部カバー１６、後部カバー１７）は装置本体１４に対して長手方向の位置が定まる。そして、ドラム軸４２の先端部分４２ａが芯決め部５７の中心穴５７ａに嵌入すると共にカップリング凸部３７ｄがカップリング凹部５２ａに嵌合する。そしてモータ４５が回転すると、ピニオン４６、中間ギア４７、大ギア４８が回転して大ギア軸４９から芯決め部５７を介してカップリング凹軸５２が回転する。この回転によってカップリング凸部３７ｄとカップリング凹部５２ａは互いにねじれた三角柱がねじ込み勝手となり、ドラムフランジ３７とカップリング凹軸５２は引き付け合うので、カップリング凸部３７ｄ先端がカップリング凹部５２ａの底面に接する。そこで位置決めされているカップリング凹軸５２に対して、感光体ドラム７の軸方向位置が一定に定まる。
【００７１】
そして、上記においてプロセスカートリッジＢが装置本体１４へ装着されてもカップリング凸部３７ｄとカップリング凹部５２ａが嵌合しない場合には、カップリング凸部３７ｄの端面がカップリング凹軸５２の凹部５２ａの口部の縁を押してカップリング凹軸５２をプロセスカートリッジＢの方へ付勢している不図示のばね力に抗して後退させている。したがって、プロセスカートリッジＢを装着後、前回転時にカップリング凸部３７ｄと凹部５２ａの位相が合った時点で瞬時に嵌合する。なお、上述においてカップリング凸部３７ｄの端面とカップリング凹部５２ａの底を当接しないで、ドラムフランジ３７のつば３７ｂをカラー５６を介して後部カバー１７の軸支部１７ａに向けてカップリングの引込み力で寄せるようにしてもよい。
【００７２】
以上の実施の形態をまとめると共に補足すると次のとおりである。
【００７３】
第１は、感光体ドラム１周囲に少なくとも１つ以上のプロセス手段を配設しこれらを一体的なカートリッジとし、これを着脱可能とした画像形成装置及びこれに用いられるプロセスカートリッジＢにおいて、
前記画像形成装置本体１４には、プロセスカートリッジ挿入方向両サイドに第１のガイドレール２０１ａ及び第２のガイドレール２０１ｂを具備し、
前記プロセスカートリッジＢには前記ガイドレール２０１ａ，２０１ｂに対応する位置に第１のガイドリブ状のガイド部１２ａ及び第２のガイドリブ状のガイド部２９ｂが形成されており、
さらにこれらガイドレール２０１ａ，２０１ｂ及びガイド部１２ａ，２９ｂの対を、異なる高さに形成した画像形成装置及びこれに用いられるプロセスカートリッジである。これによりプロセスカートリッジを前後逆に挿入しようとしてもこれを阻止することが可能となる。
【００７４】
第２は、画像形成装置本体１４に複数のプロセスカートリッジＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＢを並列に着脱可能とした多色画像形成装置本体１４及びこれに用いられるプロセスカートリッジにおいて、
前記画像形成装置本体１４には、任意のプロセスカートリッジ挿入方向両サイドに第１のガイドレール２０１ａ，及び第２のガイドレール２０１ｂを具備し、前記任意のプロセスカートリッジＢには前記ガイドレール２０１ａ，２０１ｂに対応する位置に第１のガイド部１２ａ及び第２のガイド部２９ｂが形成されており、
前記第１のガイドレール２０１ａ及びガイド部１２ａの対が前記第２のガイドレール２０１ｂ及びガイド部２９ｂの対と互いに重なり合わない高さに形成されている多色画像形成装置及びこれに用いられるプロセスカートリッジである。これにより、多色画像形成装置において前記第１に記載した効果を満足するだけでなく、隣り合うカートリッジのガイド部を上面から見たときに重なり合う関係に配置することが可能となる。
【００７５】
実施の形態は多色画像形成装置に適用したが、これによってプロセスカートリッジ間を接近できるため装置本体を小さくできる。またプロセスカートリッジの前後を間違えることがない。また本発明は単色の画像形成装置に適用してプロセスカートリッジの前後を間違える誤装着を防止できる。
【００７６】
実施の形態は中間転写体を有する多色電子写真画像形成装置についてのべたが、中間転写体を備えずプロセスカートリッジを並列して搬送手段で搬送される記録媒体に順次転写像を重ね合わせるようにした多色電子写真画像形成装置に対しても本発明は有効である。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、プロセスカートリッジを装着する際に、プロセスカートリッジの前後を間違えるという誤装着を未然に防止することができる。また更に、本発明によれば、「第１のガイド部材」「第２のガイド部材」及び「第３のガイド部材」を有したうえで、隣接するプロセスカートリッジを接近させて装着することができるので、カラー電子写真画像形成装置を小型化することができる。
【００７８】
さらに多色画像形成装置においては、隣り合うプロセスカートリッジのガイドレールを互いに重なり合わない高さにしたので、装置の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【図２】プロセスカートリッジの縦断面図である。
【図３】プロセスカートリッジの正面図である。
【図４】プロセスカートリッジの右側面図である。
【図５】プロセスカートリッジの左側面図である。
【図６】プロセスカートリッジの平面図である。
【図７】プロセスカートリッジの背面図である。
【図８】プロセスカートリッジを装置本体に装着した図である。
【図９】帯電ユニットの正面図である。
【図１０】現像ユニットの側面図である。
【図１１】現像スリーブの支持部を示す正面図である。
【図１２】電子写真感光体ドラムの支持と駆動装置を示す縦断面図である。
【図１３】駆動側ドラムフランジの斜視図である。
【符号の説明】
Ｂ（ＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＢ）…プロセスカートリッジ
Ｃ…帯電ユニット
Ｄ…現像ユニット
ＳＣ…揺動中心
ＳＬｖ…加圧中心
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫ…走査光学系
２…記録媒体
３ａ…給紙カセット  ３ｂ…ピックアップローラ  ３ｃ…リタードローラ対  ３ｄ，３ｆ…搬送ローラ  ３ｇ…レジストローラ対  ３ｈ，３ｉ…排出ローラ対
４…中間転写装置  ４ａ…中間転写ベルト  ４ｂ…駆動ローラ  ４ｃ…従動ローラ  ４ｄ…二次転写対向ローラ  ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫ…転写ローラ
５…定着器
６…トレー
７…感光体ドラム  ７ａ…ドラム筒
８…磁気ブラン帯電器  ８ａ…帯電ローラ  ８ａ２…ジャーナル部  ８ｂ…マグネット  ８ｃ…規制ブレード  ８ｎ…スペーサコロ
１０…現像手段  １０ａ…現像容器  １０ｃ…マグネット  １０ｄ…現像スリーブ  １０ｄ１…ジャーナル部  １０ｅ…規制ブレード  １０ｆ…隔壁  １０ｇ，１０ｈ…撹拌スクリュー  １０ｊ…スペーサコロ
１１…導電性ブラン
１２…現像フレーム  １２ａ…ガイド部  １２ｂ…ドラム貫通穴  １２ｃ…溝１２ｄ…穴  １２ｇ…側板  １２ｈ，１２ｉ…端板部  １２ｐ…ばね座  １２ｎ…ばね座
１３…帯電フレーム
１４…装置本体
１６…前部カバー
１７…後部カバー  １７ａ…軸支部
２３…端部カバー  ２３ａ…穴
２４…ギアユニット
２６…ギアケース  ２６ａ…円筒軸部
２９…天板  ２９ｂ…ガイド部
３０…圧縮コイルばね
３１…画像形成部  ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＢＫ…画像形成部
３２…揺動アーム  ３２ａ…軸受穴  ３２ｂ…ストッパ部  ３２ｃ…ばね座
３３…支持軸
３５…圧縮コイルばね
３６…現像スリーブカバー
３７…ドラムフランジ  ３７ａ…取付部  ３７ｂ…つば  ３７ｃ…ジャーナル部  ３７ｄ…カップリング凸部
３８…帯電部カップリング
３９…現像部カップリング
４０…二次転写ローラ
４１…非駆動側フランジ  ４１ａ…溝  ４１ｂ…ダボ
４２…ドラム軸  ４２ａ…先端部分
４３…ピン
４４…導電性ばね
４５…モータ
４６…ピニオン
４７…中間ギア
４８…大ギア
４９…大ギア軸
５１…軸受
５２…カップリング凹軸  ５２ａ…カップリング凹部
５３…軸用止め輪
５４…軸受ケース
５５…軸受
５６…カラー
５７…芯決め部
１０１…ドラムアース接点
１０２…導電性ブラシ接点
１０３…帯電バイアス接点
１０４…現像バイアス接点
１０５…Ｉ．Ｃ付コネクタ
２０１…ガイド部材
２０１ａ，２０１ｂ…ガイドレール
２０１ｃ…ウエブ
２０１ｄ，２０１ｅ…フランジ
２０１ｆ…突出部
【図１】
0004250294.tif 000002
【図２】
0004250294.tif 000003
【図３】
0004250294.tif 000004
【図４】
0004250294.tif 000005
【図５】
0004250294.tif 000006
【図６】
0004250294.tif 000007
【図７】
0004250294.tif 000008
【図８】
0004250294.tif 000009
【図９】
0004250294.tif 000010
【図１０】
0004250294.tif 000011
【図１１】
0004250294.tif 000012
【図１２】
0004250294.tif 000013
【図１３】
0004250294.tif 000014