JP6226562B2 - 画像形成装置及びカートリッジ押込み機構 - Google Patents

Description

本発明は、カートリッジが着脱可能で、画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するための画像形成装置及びカートリッジを画像形成装置本体に装着する際に、カートリッジを画像形成装置本体へ押し込むためのカートリッジ押込み機構に関する。

ここで、画像形成装置とは、電子写真プロセス、静電記録プロセス、磁気記録プロセスなどの公知の各種の画像形成原理・方式の画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成する装置である。例えば複写機、プリンタ（例えばレーザープリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、画像表示装置（電子黒板や電子白板）等が含まれる。記録媒体とは、画像形成装置によって画像が形成されるものであって、例えば、用紙、ＯＨＴシート、二次転写部材などが含まれる。

カートリッジとは、画像が形成される像担持体とこの像担持体に作用する画像形成プロセス手段を有する画像形成部の一部または全てが一体的にカートリッジ化されたものである。そして、画像形成装置本体に取り外し可能に装着されて、記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスに寄与するものである。画像形成装置本体は、カートリッジ方式の画像形成装置においてカートリッジを除いた画像形成装置構成部分である。

像担持体としては、電子写真プロセスにおける電子写真感光体、静電記録プロセスにおける静電記録誘電体、磁気記録プロセスにおける磁気記録磁性体、その他の各種の画像形成原理・方式にて画像形成が可能な部材が挙げられる。画像形成プロセス手段は像担持体に作用して画像を形成する画像形成プロセス機器である。

以下、便宜上、カートリッジ方式の電子写真画像形成装置を例にして説明する。カートリッジとしては、例えば、プロセスカートリッジや現像カートリッジが挙げられる。

プロセスカートリッジは、電子写真プロセス手段としての、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと像担持体としての電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、電子写真画像形成装置本体に取り外し可能に装着されるものである。電子写真画像形成装置本体は、以下、装置本体と記す。

従って、プロセスカートリッジには、プロセス手段としての現像手段と、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、装置本体に取り外し可能に装着されるものも含まれる。また、プロセスカートリッジには、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、装置本体に取り外し可能に装着されるものも含まれる。

電子写真感光体と現像手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂一体型と称する。また、電子写真感光体と現像手段以外のプロセス手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂分離型と称する。即ち、現像手段をプロセスカートリッジとは別の現像ユニットに設けて、この現像ユニットと対になって画像を形成するプロセスカートリッジを所謂分離型と称する。

プロセスカートリッジは、使用者自身によって装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。

また、現像カートリッジとは、現像ローラ（電子写真感光体に現像剤を適用する現像剤担持体）を有する。また、現像ローラによって、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するのに用いられる粉体現像剤（トナー）を収容しており、装置本体に取り外し可能に装着されるものである。

現像カートリッジの場合には、電子写真感光体は装置本体或いはカートリッジ支持部材に取り付けられている。或いは、電子写真感光体は、前記の所謂分離型プロセスカートリッジに設けられている（この場合には、プロセスカートリッジは、現像手段を有してはいない）。現像カートリッジも、使用者自身によって装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。

そこで、カートリッジとしては、前記の所謂一体型又は所謂分離型のプロセスカートリッジが含まれる。また、カートリッジとしては、所謂分離型のプロセスカートリッジと現像カートリッジが対になって用いられる場合が含まれる。また、カートリッジとしては、電子写真感光体が装置本体或いはカートリッジ支持部材に固定して取り付けられており、電子写真感光体に作用可能に現像カートリッジが着脱可能に用いられる場合が含まれる。カートリッジとしては装置本体に取り外し可能に装着されて記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスに寄与する画像形成機能ユニットが含まれる。

カートリッジ方式の画像形成装置において良好な画像を得るためには装置本体内の所定の装着位置にカートリッジが正しく装着されていることが必要である。そこで、本出願人は特許文献１においてカートリッジの装着不全（半装着状態）をなくす手段構成を提案している。

その手段構成は、図１２の（ａ）に示す様に、画像形成装置の開閉カバー１５に２つの揺動滑り子の回転機構（４１，４２，４３）（４７，４２）を重ねて設け、ばね４４、レバー４５を設けている。カバー１５を閉めるとレバー４５がプロセスカートリッジＢを押してボス１８ａを溝１６ｃへ嵌め込み、カバー１５を閉め切ると図１２の（ｂ）に示す様に、機構（４１，４２，４３）が反転してレバー４５がプロセスカートリッジＢから離れる。

カバー１５を開けると機構（４７，４２，４２）が機構（４１，４２，４３）を再反転してレバー４５を突出させる。そうすることで、プロセスカートリッジを正規の位置まで確実に押し込めた後、押込みレバー４５がプロセスカートリッジより退避する。そのため、プロセスカートリッジを押し込む際に押す部分を限定されることがないと共に、装着状態のプロセスカートリッジを加圧することなく、装着不全をなくすことが可能となった。

特開２０００−２９３０８７号公報

近年の市場においては、小型で安価な画像形成装置が求められている。そこで、本発明は従来技術を更に発展させて、カートリッジの押し込み機構部をより小型化、簡素化しつつ、安価に構成することを目的としている。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
画像を形成する画像形成プロセスに寄与するカートリッジが装置本体のカートリッジ装着部の所定の装着位置に取り外し可能に装着された状態で、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記カートリッジを前記装着位置に対して取り外し可能に装着するために、前記カートリッジが通過するように、前記装置本体に設けられた開口部と、
前記カートリッジを前記開口部から前記装着位置へガイドする、および、前記装着位置から前記開口部へガイドするガイド手段と、
前記カートリッジを前記装着位置に位置決めするために前記ガイド手段に設けられた位置決め部と、
前記装置本体に設けられ、前記開口部を閉じる閉鎖位置と前記開口部を開放する開放位置との間を移動可能な開閉部材と、
前記開閉部材の移動に連動して動作するリンク機構を有し、前記開閉部材の移動に連動して角度が変わる、前記リンク機構を構成しているリンク部材である連動部材と、
前記装置本体に配設され、前記画像形成装置を操作可能な操作部と、を有し、
前記連動部材は、前記操作部、或いは前記操作部が取りついた前記リンク部材、であり、
前記開口部から前記カートリッジを前記ガイド手段でガイドさせて前記開口部から前記カートリッジ装着部へ挿入した後、前記開閉部材を前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動した際に、前記連動部材は、前記カートリッジが前記装着位置に到達していない半挿入状態であるとき、が前記カートリッジを前記装着位置へ押し込むための押し部材として前記カートリッジに押し当たることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、カートリッジの押し込み機構を小型化し、且つ、安価に提供可能となる。

第１の実施形態におけるプリンタの縦断右側面模式図である。 図１におけるカートリッジ部分の拡大図である。 プリンタの外観斜視図であり、（ａ）はドアが閉じ込まれている状態、（ｂ）はドアが開かれてカートリッジが挿入または取り出されている途中状態の図である。 カートリッジの外視斜視図であり、（ａ）は駆動側から見た図、（ｂ）は非駆動側から見た図である。 装置本体の非駆動側である左内側フレームを見た部分的斜視図、（ｂ）は駆動側である右内側フレームを見た部分的斜視図である。 カートリッジ側と装置本体側に相対的に配設される位置決め機能付きの駆動カップリングの斜視図である。 ドアが開かれている状態時のプリンタの縦断右側面模式図である。 半挿入状態のカートリッジとその押し込みの説明図（その１）である。 半挿入状態のカートリッジとその押し込みの説明図（その２）である。 第２の実施形態におけるプリンタの外観斜視図であり、（ａ）はドアが閉じ込まれている状態、（ｂ）はドアが開かれてカートリッジが挿入または取り出されている途中状態の図である。 第２の実施形態におけるカートリッジ押込み機構の説明図である。 従来例の説明図である。

＜第１の実施形態＞
本発明の実施形態に係るカートリッジ押込み機構を適用できるカートリッジ方式の画像形成装置として、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら複合機器等がある。以下の実施形態においては、例として電子写真プロセスを用いたレーザービームプリンタを用いて説明する。

（１）レーザービームプリンタの全体的な概略構成
図３の（ａ）は本実施形態におけるレーザービームプリンタ２０の外観斜視図であり、開閉部材としての開閉ドア（トップカバー）２１が閉じ込まれている状態時を示している。（ｂ）は開閉ドア２１を開いてプリンタ２０の装置本体２０Ａにおけるカートリッジ装着部２０Ｂに対してカートリッジＰＣが挿入されている途中状態時、あるいは装着部２０ＢからカートリッジＰＣが取り出されている途中状態時を示している。図１はプリンタ２０の縦断右側面模式図、図２は図１におけるカートリッジＰＣ部分の拡大図であり、カートリッジＰＣの一部分を切り欠いて見せている。

このプリンタ２０は、画像を形成する画像形成プロセスに寄与するカートリッジＰＣが装置本体２０Ａ内のカートリッジ装着部２０Ｂの所定の装着位置（画像形成位置）Ａに取り外し可能に装着された状態で、記録媒体Ｓに画像を形成する画像形成装置である。即ち、外部ホスト装置６０から制御回路部（制御基板）５０に入力する電気的画像情報に対応したトナー像を用紙などのシート状の記録媒体（以下、シートと記す）Ｓに形成して画像形成物（プリント）として出力することができる。ホスト装置６０はパソコン（ＰＣ）、イメージリーダ、ネットワーク上の端末、ファクシミリ、ワードプロセッサ等である。

ここで、本実施形態のプリンタ２０に関して、正面側または前側（手前側）とは装置本体２０Ａに設けたオペレーションパネル（プリンタ操作部：コントロールパネル）２３に正対する側である。背面側または後側（奥側）とはそれとは反対側である。左右とは装置本体２０Ａを正面側から見て左と右である。上下とは重力において上と下である。また、右側を駆動側、左側を非駆動側としている。

プリンタ２０は、潜像が形成される像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）１を有する。ドラム１は帯電特性が負極性の感光層を表面に形成した金属円筒で構成されており、図１、図２において矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。また、ドラム１に作用するプロセス手段としての、帯電ローラ２、露光装置としてのレーザースキャナユニット３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６を有する。

帯電ローラ２はドラム１の表面を均一に帯電する。レーザースキャナユニット３は画像情報に対応して変調したレーザービームＬを出力して帯電処理された回転するドラム１の表面を主走査露光する。これにより、ドラム１の表面に露光パターンに対応した静電潜像が形成される。その潜像が現像装置４の現像ローラ４ａによりトナー像として顕像化される。

装置本体２０Ａ内の下部にはシートＳが収納されている給送カセット７が配設されている。所定の制御タイミングでシート分離給送ローラ対８が駆動されて給送カセット７内のシートＳが一枚分離給送される。そのシートＳがシート搬送ローラ対９、レジストローラ対１０、転写前ガイド１１を含むシート搬送路１２を通ってドラム１と転写ローラ５との当接部である転写ニップ部Ｔに所定の制御タイミングで導入される。そして、転写ニップ部Ｔを挟持搬送されるシートＳに対してドラム１側のトナー像が順次に転写されていく。

転写ニップ部Ｔを出たシートＳはドラム１の表面から分離されてガイド１３上を通って定着装置１４に導入される。一方、シート分離後のドラム表面はクリーニング装置６のクリーニングブレード６ａにより転写残トナーが除去されて繰り返して画像形成に供される。定着装置１４はヒータを内蔵した定着ローラ１４ａと加圧ローラ１４ｂを備えており、そのローラ対の圧接部である定着ニップ部にてシートＳを挟持搬送して熱及び圧力を印加する。これによりシートＳ上の未定着トナー像が固着像として定着される。

定着装置１４を出たシートＳは搬送ローラ対１５および１６、排出ローラ対１７、排出口部１８を含むシート搬送路１９により装置本体内２０Ａ内の奥側を上方に搬送される。そして、装置本体２０Ａのトップカバー（上面板）２１に設けられた排出トレイ２２に画像形成物（プリント）として排出される。

（２）カートリッジＰＣ
本実施形態のプリンタ２０においては、上記のドラム１、帯電ローラ２、現像装置４、クリーニング装置６の４つのプロセス機器を共通のカートリッジ枠体３１に対して所定の相互配置関係をもって組み込んで一体的にカートリッジ化している。即ち、本実施形態のプリンタ２０においては、装置本体２０Ａのカートリッジ装着部２０Ｂに取り外し可能に装着される所謂一体型のプロセスカートリッジＰＣを用いている。

図４は本実施形態におけるカートリッジＰＣの外視斜視図であり、（ａ）は駆動側から見た斜視図、（ｂ）は非駆動側から見た斜視図である。カートリッジＰＣはドラム１の回転軸線０−０の方向を長手方向とする横長のアセンブリである。現像装置４の側が正面側、クリーニング装置６の側が背面側である。正面側から見て右側（一端側）が駆動側、左側（他端側）が非駆動側である。

カートリッジＰＣは装置本体２０Ａのカートリッジ装着部２０Ｂに対して長手方向に直交する方向に着脱され、挿入は背面側を先にしてなされ、取り出しはその逆方向になされる。Ｇ１は挿入方向（装着方向）、Ｇ２は取り出し方向（抜き出し方向）を示している。

枠体３１の駆動側と非駆動側の側板３１Ｒと３１Ｌの外面には、それぞれ、円柱状の第１と第２の着脱ガイドボス（着脱規制部：被ガイド部）３３Ｒａ・３３Ｒｂと３３Ｌａ・３３Ｌｂが左右対称に設けられている。

駆動側と非駆動側の側板３１Ｒと３１Ｌにおいて、第１のボス３３Ｒａと３３Ｌａは、それぞれ、ドラム１の回転軸線０−０と同軸線上に設けられている。また第２のボス３３Ｒｂと３３Ｌｂは、それぞれ、カートリッジＰＣを装置本体２０Ａのカートリッジ装着部２０Ｂに挿入する挿入方向Ｇ１において第１のボス３３Ｒａと３３Ｌａよりも上流側に所定の間隔をあけて設けられている。

駆動側の第１のボス３３Ｒａの内側には被駆動カップリング３４が配設されている。この被駆動カップリング３４には捻れ三角形状をしたカップリングが設けられていてそれが第１のボス３３Ｒａの先端から外側に露出している。

（３）カートリッジ交換方式
カートリッジＰＣは画像形成に使用されるにつれて現像装置４に収容されている現像剤（トナー）が消費される。そこで、例えば、カートリッジＰＣの現像剤量を検知する手段（不図示）をカートリッジＰＣに備えて、制御回路部５０において、検知残量値を予め設定したカートリッジ寿命予告のための閾値と比較させる。

そして、検知残量値が閾値よりも少ない残量値となったら、オペレーションパネル２３の表示部２３ａ（例えば液晶表示器）にカートリッジＰＣについての寿命予告を表示させる。これにより使用者に、交換用のカートリッジの準備を促す、或いはカートリッジの交換を促して、出力画像の品質を維持する。

本実施形態のプリンタ２０においては、装置本体２０Ａの上面側には開口部２４が設けられている。この開口部２４は装置本体２０Ａ内のカートリッジ装着部２０ＢにカートリッジＰＣを挿入するために、及び、カートリッジ装着部２０ＢからカートリッジＰＣを取り出すために、カートリッジＰＣを通過させる開口部である。そして、装置本体２０Ａの排出トレイ２２を含むトップカバー２１を上記の開口部２４を閉じる閉鎖位置Ｈ１（図１、図３の（ａ））と、開口部２４を開放する開放位置Ｈ２（図３の（ｂ）、図７）との間を移動可能な開閉部材としての開閉ドアとしてある。

開閉ドア２１は装置本体２０Ａのフレームに対して奥側のヒンジ軸２１ａを中心に開閉回動可能に連結されている。即ち、開閉ドア２１はヒンジ軸２１ａを中心に装置本体２０Ａの上面に対して手前側に倒し込み回動して、開口部２４を閉じる閉鎖位置Ｈ１に移動させることができる。また、閉じた開閉ドア２１はヒンジ軸２１ａを中心に装置本体２０Ａの上面から奥側に所定の角度に立て起こし回動して、開口部２４を開放する開放位置Ｈ２に移動させることができる。これにより、開口部２４が大きく開放される。

カートリッジＰＣの交換は、上記の開閉ドア２１を開く。これによって、装置本体２０Ａの開口部２４が開放される。そして、使用者が開口部２４を介してカートリッジＰＣの交換を行う。即ち、装置前面側よりカートリッジＰＣの交換を行うフロントアクセス方式である。

図５の（ａ）は装置本体２０Ａの非駆動側である左内側フレーム２５Ｌを見た部分的斜視図、（ｂ）は装置本体２０Ａの駆動側である右内側フレーム２５Ｒを見た部分的斜視図である。左右の内側フレーム２５Ｌと２５Ｒにはそれぞれ左右対称的に、カートリッジＰＣを開口部２４からカートリッジ装着部２０Ｂの装着位置Ａへガイドする、および、装着位置Ａから開口部２４へガイドするためのガイド手段２６Ｌと２６Ｒが形成されている。このガイド手段２６Ｌと２６ＲはそれぞれカートリッジＰＣの挿入方向Ｇ１から見て前下がりになるように傾斜した左右対称のガイド溝である。

非駆動側のガイド溝２６Ｌの溝内には、溝の終端部２６Ｌａよりも少し手前側の位置にカートリッジ引き込みバネ（押し込みバネ）２７が配設されている。このバネ２７は左内側フレーム２５Ｌの内部に配設されている軸２７ａに基部が固定されており、くの字に曲げられている。その曲げ部をガイド溝２６Ｌ内に突出させてある。また、駆動側のガイド溝２６Ｒの溝内で、溝の終端部２６Ｒａ寄りの位置において左内側フレーム２５Ｌに駆動カップリング出入り穴２８が配設されている。

開閉ドア２１を開放位置Ｈ２まで十分に開き起こすことで開口部２４が大きく開放される。そして、カートリッジＰＣが装着されていない状態においては開口部２４から装置本体２０Ａ内のカートリッジ装着部２０Ｂが左右側の上記のガイド溝２６Ｌ・２６Ｒも含めて見える。

カートリッジＰＣの装置本体２０に対する装着は次のとおりである。開閉ドア２１を開いて開口部２４を大きく開放する。開閉ドア２１が開かれることで、キルスイッチ（不図示）がオフになり、プリンタ２０の電源回路（不図示）がオフに保持される。カートリッジＰＣをその現像装置４側（カートリッジ正面側）を掴んで持ち、クリーニング装置６側（カートリッジ背面側）を先にして開口部２４からカートリッジ装着部２０Ｂに対して挿入方向Ｇ１に差し込む。

そして、カートリッジＰＣの左右側の第１のボス３３Ｒａと３３Ｌａをそれぞれ装置本体２０Ａの左右側のガイド溝２６Ｌと２６Ｒに係合させる。更に、左右側の第２のボス３３Ｒｂと３３Ｌｂもそれぞれ左右側のガイド溝２６Ｌと２６Ｒに係合させる。第１のボス３３Ｒａと３３Ｌａ、および第２のボス３３Ｒｂと３３Ｌｂをそれぞれガイド溝２６Ｌと２６Ｒに沿わせて滑走させることで、カートリッジＰＣをカートリッジ装着部２０Ｂに挿入する。

その際、第１のボス３３Ｒａと３３Ｌａ、および第２のボス３３Ｒｂと３３Ｌｂがガイド溝２６Ｌと２６Ｒにより規制されることで、カートリッジＰＣの挿入姿勢が保持される。カートリッジＰＣが挿入終点に近づくと非駆動側であるカートリッジ左側の第１のボス３３Ｌａが非駆動側のガイド溝２６Ｌ内に配設されたカートリッジ引き込みバネ２７に当接する。

このバネ２７の弾性に抗してカートリッジＰＣを更に挿入方向Ｇ１に移動すると、カートリッジ左側の第１のボス３３Ｌａがバネ２７を撓めながらバネ２７の部分を通る。そして、この第１のボス３３Ｌａの直径部分がバネ２７の曲げ部を過ぎるとその第１のボス３３Ｌａに対してバネ２７の撓み反力でカートリッジ引き込み方向の力が作用する。このバネ２７のカートリッジ引き込み方向の力により被位置決め部としての第１のボス３３Ｌａが位置決め部としての溝終端部２６Ｌａに押し付けられて位置決めされる。この状態において、カートリッジＰＣのそれ以上の挿入移動は阻止される。

一方、カートリッジ右側の第１のボス３３Ｌａは駆動側のガイド溝２６Ｒの終端部２６Ｒａに位置し、被駆動カップリング３４が駆動カップリング出入り穴２８に対して対応する。

カートリッジＰＣの装着位置ＡはカートリッジＰＣが装置本体２０Ａにおいて画像形成動作可能な画像形成位置である。具体的には、第１のボス３３Ｌａがバネ２７により位置決め部２６Ｌａに押し付けられて位置決めされており、カートリッジ右側の被駆動カップリング３４が駆動カップリング出入り穴２８に対して対応している状態の位置である。この装着位置ＡにおいてカートリッジＰＣのドラム１が転写ローラ５と所定に当接して転写ニップ部Ｔが形成される。

そして、開閉ドア２１が開放位置Ｈ２から閉鎖位置Ｈ１に閉じ込まれることでキルスイッチがオンになりプリンタ２０の電源回路がオンになる。これによりプリンタ２０は画像形成動作が可能な状態となる。

即ち、この状態において、プリントスタート信号に基づいて、装置本体２０Ａの駆動側の駆動伝達カップリング２９（図６）が前進移動されて穴２８から駆動側のガイド溝２６Ｒ内に突出してカートリッジＰＣ側の被駆動カップリング３４に対して結合する。駆動伝達カップリング２９は被駆動カップリング３４の捻れ三角形状をしたカップリングと同様の捻れ三角形状をした嵌合凹部が設けられている。即ち、カートリッジＰＣと装置本体２０Ａの駆動側には相対的に位置決め機能付きの駆動カップリング３４、２９が設けられている。

この駆動伝達カップリング２９と被駆動カップリング３４との噛み合いにより、カートリッジＰＣの駆動側の位置決めがなされると共に、駆動伝達カップリング２９の側から被駆動カップリング３４の側に駆動伝達がなされる。これにより、カートリッジＰＣ側のドラム１、現像ローラ４ａなどの可動部の駆動がなされる。また、装置本体側の給電部（不図示）からカートリッジＰＣ側の受電部（不図示）に対して給電がなされてカートリッジＰＣ側の帯電ローラ２、現像ローラ４ａなどに対するバイアス印加がなされて、画像形成動作が実行される。

所定のプリントジョブが終了すると、カートリッジＰＣに対する駆動の伝達、給電が停止される。駆動伝達カップリング２９が後退移動されて穴２８から引っ込むことでカートリッジＰＣ側の被駆動カップリング３４に対する結合が解除される。この状態において、プリンタ２０は次のプリントジョブが入力されるまで待機状態に保持される。

カートリッジＰＣの装置本体２０からの取り出しは次のとおりである。開閉ドア２１を開いて開口部２４を大きく開放する（図７）。開閉ドア２１が開かれることで、キルスイッチがオフになり、プリンタ２０の電源回路がオフに保持される。開口部２４には装置本体２０Ａに装着されているカートリッジＰＣの現像装置４側（カートリッジ正面側）が露呈している。そこで、そのカートリッジＰＣの現像装置４側を掴んでカートリッジＰＣをバネ２７によるカートリッジ引き込み力に抗して挿入方向Ｇ１とは逆方向Ｇ２に引き出し移動する。

この際、駆動伝達カップリング２９は穴２８から内側に後退移動していてカートリッジＰＣ側の被駆動カップリング３４に対する結合が解除されている。そのためカートリッジＰＣの引き出しを邪魔しない。カートリッジ左側の第１のボス３３Ｌａはバネ２７を撓めながらバネ２７の部分を通過する。更に、カートリッジＰＣの左右側の第１のボス３３Ｌａと３３Ｒａおよび第２のボス３３Ｌｂと３３Ｒｂをそれぞれ装置本体２０Ａの左右側のガイド溝２６Ｌと２６Ｒに沿わせて滑走させてカートリッジＰＣを引き出し移動する。

その際、第１のボス３３Ｒａと３３Ｌａ、および第２のボス３３Ｒｂと３３Ｌｂがガイド溝２６Ｌと２６Ｒにより規制されることで、カートリッジＰＣの引き出し姿勢が保持される。そして、第２のボス３３Ｒｂと３３Ｌｂ、および第１のボス３３Ｒａと３３Ｌａがそれぞれガイド溝２６Ｌと２６Ｒから順次に抜け外れてカートリッジＰＣが装置本体２０Ａから取り出される。

（４）カートリッジ押込み機構
本実施形態のプリンタ２０にはカートリッジＰＣの外側に複雑な機構を設けることなく、カートリッジＰＣをカートリッジ装着部２０Ｂの所定の装着位置（画像形成位置）Ａに保持するカートリッジ押込み機構４０を具備させている。即ち、カートリッジの半挿入防止機構を、小型で、かつ、安価にユーザーに提供することが可能となる。

本実施形態のプリンタ２０においては、オペレーションパネル２３をカートリッジ押込み機構４０の一構成部材として兼用させている。即ち、パネル２３を装置本体２０Ａの正面側上部で駆動側に配設し、開閉ドア２１の移動に連動して角度が変わる揺動部材（連動部材）としている。そして、この揺動部材としてのパネル２３をカートリッジＰＣを装着位置Ａへ押し込むための押し部材として機能させている。

以下、主として図３の（ｂ）、図７を参照してこのカートリッジ押込み機構４０をより具体的に説明する。前述したように、開閉部材としての開閉ドア（トップカバー）２１は装置本体２０Ａのフレームに対して奥側のヒンジ軸２１ａを中心に開閉回動可能に連結されている。カートリッジＰＣの着脱時には開閉ドア２１を、ヒンジ軸２１ａを中心に開き方向に回転させて開口部２４を開放させる。

開閉ドア２１とパネル２３の上辺部は軸部４１で回転可能に連結されている。また、パネル２３の下辺部には本体リンク（リンク部材）４３の一端部が軸部４２で回転可能に連結されている。また、本体リンク４３の他端部が軸部４４で装置本体２０Ａのフレームに回転可能に連結されている。

即ち、本実施形態におけるカートリッジ押込み機構４０は、上記の装置本体２０Ａのフレーム、軸部２１ａ、開閉ドア２１、軸部４１、パネル２３、軸部４２、本体リンク４３、軸部４４による４節リンク機構で構成されている。この４節リンク機構が開閉ドア２１の移動に連動する連動機構であり、カートリッジ押込み機構４０を構成している。パネル２３はこのリンク機構のリンク部材に兼用されている。パネル２３がリンク機構のリンク部材に取りついている機構構成にすることもできる。パネル２３の下辺側の裏面には、カートリッジ押込み部（押込み部材）２３ｂとされている。

パネル２３は上記の４節リンク機構構成により開閉ドア２１の移動に連動して角度が変わる揺動部材として動作する。即ち、開閉ドア２１が閉鎖位置Ｈ１に移動しているときには４節リンク機構のパネル２３と本体リンク４３は図１のように畳み込まれた状態になる。これにより、パネル２３は、図３の（ａ）のように、装置本体２０Ａに対して正規の配設位置（第１位置）Ｂである、装置本体正面側で駆動側の上部において閉鎖位置Ｈ１の開閉ドア２１の前面部とほぼ面一に位置付けられて保持されている。

そして、開閉ドア２１が閉鎖位置Ｈ１から開放位置Ｈ２に移動されると４節リンク機構のパネル２３と本体リンク４３は図１の畳み込まれた状態から図７のように上方に展開した状態になる。これにより、パネル２３は図１の正規の配設位置Ｂからそれよりも上方の図７の退避位置（第２位置）Ｃに移動して保持される。この退避位置ＣはカートリッジＰＣの装置本体２０Ａに対する挿脱移動軌跡に対して干渉しない位置である。上記のように、本実施形態のプリンタ２０においては、パネル２３が開閉部材である開閉ドア２１の開閉移動に連動して角度が変わる揺動部材として動作する。

次に、開閉ドア２１の開閉移動に連動して正規の配設位置Ｂと退避位置Ｃとの間を移動するパネル２３に設けたカートリッジ押込み部２３ｂの動きと作用について説明する。図８は、開閉ドア２１の開閉移動に連動するパネル２３の移動に伴うカートリッジ押込み部２３ｂの動作軌跡を示す断面図である。

パネル２３に設けた押込み部２３ｂは、装置本体２０Ａのカートリッジ装着部２０Ｂに挿入されたカートリッジＰＣが半挿入状態（装着不全）にあるときにカートリッジＰＣを押し込んで正しい位置である所定の装着位置Ａに移動させるためのものである。カートリッジＰＣが半挿入状態とは、カートリッジ装着部２０Ａに挿入したカートリッジＰＣが画像形成位置である所定の装着位置Ａに到達していない状態である。

パネル２３の押込み部２３ｂは、カートリッジ装着部２０Ｂに挿入されたカートリッジＰＣが例えば図３に示す様に非駆動側の第１のボス３３Ｒａがバネ２７に乗り上げて半挿入状態にあるときにそのカートリッジを押し込んで装着位置Ａに対して移動させる。

即ち、図３において、開かれている開閉カバー２１が閉じられると、この開閉カバー２１の開から閉への移動に連動してパネル２３が退避位置Ｃから正規の配設位置Ｂに移動する。このとき、パネル２３側の押込み部２３ｂは図中の二点鎖線の軌跡で移動動作してカートリッジ装着部２０Ｂに対して上記の半挿入状態にあるカートリッジＰＣの正面側で駆動側の被押圧部４５に押し当たる。この場合、押込み部２３ｂによるカートリッジ被押圧部４５に作用する押圧力の押圧方向が図中の矢印Ｄの方向であり、カートリッジＰＣの挿入方向Ｇ１と略一致する。

即ち、揺動部材としてのパネル２３が押し部材として半挿入状態にあるカートリッジＰに押し当たる押圧方向ＤがカートリッジＰＣのカートリッジ装着部２０Ｂに対する挿入方向Ｇ１に沿っている。これにより、半挿入状態にあるカートリッジＰが上記の押圧力で容易に押し込まれる。

この半挿入状態にあるカートリッジＰＣの上記の押し込みにより、非駆動側の第１のボス３３Ｌａがバネ２７を撓めながらバネ２７の部分を通る（図９の（ａ））。そして、この第１のボス３３Ｌａの直径部分がバネ２７の曲げ部を過ぎるとその第１のボス３３Ｌａに対してバネ２７の撓み反力でカートリッジ引き込み方向の力が作用する。このバネ２７のカートリッジ引き込み方向の力により被位置決め部としての第１のボス３３Ｌａが位置決め部としての溝終端部２６Ｌａに押し付けられて位置決めされる（図９の（ｂ））。

また、駆動側の第１のボス３３Ｌａは駆動側のガイド溝２６Ｒの終端部２６Ｒａに位置し、被駆動カップリング３４が駆動カップリング出入り穴２８に対して対応する。かくして、図８のように半挿入状態にあるカートリッジＰＣが図１のようにカートリッジ装着部２０Ｂの所定の装着位置Ａに移動して装着された状態に正されて保持される。

図９の（ｂ）は開閉ドア２１が十分に閉じられている状態を示している。カートリッジＰＣが正しく装着された位置では、そのカートリッジＰＣ側の被押圧部４５とパネル２３側の押込み部２３ｂとの間には、図９の（ｂ）の部分拡大図に示すように隙間４６がある。そのため、カートリッジＰＣと押込み部２３ｂとは干渉せず、開閉ドア２１を十分に閉めることが可能となる。

ここで、装置本体２０Ａの非駆動側にカートリッジ引き込みバネ２７を配置することで、カートリッジＰＣの装着不全が認識しやすいが、駆動側にはそのようなバネが無いため、装着不全が分かりにくい。しかし、押込み部２３ｂが駆動側に配置されていることで、このような装着不全を防ぐ事ができる。

次に、カートリッジＰＣの駆動側の位置決めについて説明する。前述したように、プリンタ２０の画像形成動作時には、装着部２０Ｂに装着されているカートリッジＰＣの駆動側の第１のボス３３Ｒａに配設されている被駆動カップリング３４に装置本体２０Ａ側の駆動伝達カップリング２９が結合して駆動が伝達される。被駆動カップリング３４には捻れ三角形状をしたカップリングが設けられている。駆動伝達カップリング２９には、被駆動カップリング３４と同様の捻れ三角形状をした嵌合嵌合部が設けられている。

即ち、カートリッジＰＣと装置本体２０Ａの駆動側には相対的に位置決め機能付きの駆動カップリング３４、２９が設けられている。よって、カップリング２９、３４同士が噛み合い駆動伝達を行う事で、ある程度カートリッジＰＣが装着状態にあれば、カップリング２９、３４が引き込んで正しい装着位置へとカートリッジＰＣを移動することができる。そのため、パネル２３側の押込み部２３ｂがカートリッジＰＣ側の被押圧部４５との隙間４６の分、十分に押込めなくとも、カップリング２９、３４によってカートリッジＰＣを正しい位置に装着することができる。

なお、本実施形態では、位置決め機能付のカップリング２９、３４を三角カップリングとしたが、位置決め機能を持っていれば、どのような形状のカップリングでも良い。

更に、開閉ドア２１の移動に連動して角度が変わる揺動部材２３は駆動側にあり、装置本体２０Ａの駆動側は、通常モータ等の駆動手段が配置される、揺動部材２３には駆動手段分の装置本体横方向のスペースが発生する。

そこで、本実施形態のプリンタ２０においては、オペレーションパネル２３をカートリッジ押込み機構４０の一構成部材として兼用させている。即ち、パネル２３を装置本体２０Ａの正面側上部で駆動側に配設し、開閉ドア２１の移動に連動して角度が変わる揺動部材としている。そして、この揺動部材としてのパネル２３がカートリッジＰＣを装着位置Ａへ押し込むための押し部材として機能させている。この構成によって、有効にスペースを活用することが可能になる。

また、本実施形態のプリンタ２０においては、カートリッジ押込み機構４０を上記のように４節リンク機構で構成した。しかし、カートリッジＰＣを押し込む方向と、リンクの押込み方向が略同じであれば、４節リンク以上の多節リンク機構であっても同様の効果を得ることができる。

以上が第１の実施形態の動作説明である。上記の説明のように、カートリッジＰＣの外側に複雑な機構を設けることなく、カートリッジＰＣを装置本体２０Ａのカートリッジ装着部２０Ｂの所定の装着位置Ａに保持することができる。即ち、カートリッジの半挿入防止機構を、小型で、かつ、安価にユーザーに提供することが可能となる。

＜第２の実施形態＞
本実施形態におけるプリンタ２０は第１の実施形態のものとの対比においてカートリッジ押込み機構４０の構成が異なるだけで、それ以外のプリンタ構成は第１の実施形態のものと同じである。そのため、第１の実施形態のものと重複する部分の説明は割愛する。

図１０の（ａ）は本実施形態におけるレーザービームプリンタ２０の外観斜視図であり、開閉部材としての開閉ドア（トップカバー）２１が閉じ込まれている状態時を示している。図１０の（ｂ）は開閉ドア２１を開いてプリンタ２０の装置本体２０Ａにおけるカートリッジ装着部２０Ｂに対してカートリッジＰＣが挿入されている途中状態時、あるいは装着部２０ＢからカートリッジＰＣが取り出されている途中状態時を示している。

図１１はカートリッジ押込み機構４０が配設されているプリンタ駆動側の横断左側面模式図であり、（ａ）は開閉ドア２１が閉じられている状態時の図、（ｂ）は開閉ドア２１が開かれている状態時の図である。

本実施形態においては、カートリッジ押込み機構４０として、開閉ドア２１の移動に連動して動作するギアを含む連動機構を有している。そして、揺動部材としてのオペレーションパネル２３がその連動機構により揺動される構成である。

開閉ドア２１は第１の実施形態のプリンタ２０と同様に装置本体２０Ａのフレームに対して奥側のヒンジ軸２１ａを中心に開閉回動可能に連結されている。そのヒンジ軸２１ａに対して第１のタイミングギア４６が配設されている。このギア４６は開閉ドア２１とヒンジ軸２１ａを介して一体であり、開閉ドア２１の開閉回動と一緒に正逆回転する。このギア４６よりも手前側において装置本体２０Ａのフレームに軸部４７を中心に回転可能に第２のタイミングギア４８が配設されている。第１と第２のギア４６・４８間にはタイミングベルト４９が懸回張設されている。

また、上記の第２のギア４８には同軸に一体に第１の中継ギア５１が設けられている。一方、オペレーションパネル２３の上辺部は装置本体２０Ａのフレームに軸部５２を中心に回転可能に配設されている。軸部５２には同軸に一体に第２の中継ギア５３が設けられている（段ギア）。軸部５２とパネル２３或いは第２の中継ギア５３とパネル２３は一体である。本実施形態においては、カートリッジ押込み機構４０は、上記の開閉ドア２１、軸部２１ａ、ギア４６、ベルト４９、軸部４７、ギア４８、ギア５１、ギア５３、軸部５２、パネル２３で構成されている。

開閉ドア２１が開閉回動されることで、それに連動して、上記の機構４０を介してはパネル２３が揺動部材として軸部５１を中心に回動する。即ち、パネル２３は開閉ドア２１の移動に連動して角度が変わる揺動部材として動作する。

本実施形態においては、開閉ドア２１が閉鎖位置Ｈ１に移動しているときには、パネル２３は、図１０の（ａ）、図１１の（ａ）のように、装置本体２０Ａに対して正規の配設位置Ｂに位置して保持されている。即ち、パネル２３は、装置本体正面側で駆動側の上部において閉鎖位置Ｈ１の開閉ドア２１の前面部とほぼ面一に位置付けられて保持されている。

そして、開閉ドア２１が閉鎖位置Ｈ１から開放位置Ｈ２に移動されるとパネル２３は軸部５１を中心に上方に持ち上げ回動する。これにより、パネル２３は図１０の（ａ）、図１１の（ａ）の正規の配設位置Ｂからそれよりも上方の図１０の（ｂ）、図１１の（ｂ）の退避位置Ｃに倒立移動して保持される。この退避位置ＣはカートリッジＰＣの装置本体２０Ａに対する挿脱移動軌跡に対して干渉しない位置である。

本実施形態の場合も第１の実施形態と同様に、開閉カバー２１の開から閉への移動に連動してパネル２３が退避位置Ｃから正規の配設位置Ｂに移動する。このとき、パネル２３側の押込み部２３ｂは図１１の（ｂ）の二点鎖線の軌跡で移動動作してカートリッジ装着部２０Ｂに対して半挿入状態にあるカートリッジＰＣの正面側で駆動側の被押圧部４５に押し当たり、そのカートリッジＰＣに押圧力が作用する。この場合、押込み部２３ｂによるカートリッジ被押圧部４５に作用する押圧力の押圧方向が図中の矢印Ｄの方向であり、カートリッジＰＣの挿入方向Ｇ１と略一致する。

そのため、半挿入状態にあるカートリッジＰＣが上記の押圧力で容易に押し込まれる。即ち、第１の実施形態と同様に、半挿入状態にあるカートリッジＰＣの上記の押し込みにより、非駆動側の第１のボス３３Ｌａがバネ２７を撓めながらバネ２７の部分を通る（図９の（ａ））。そして、この第１のボス３３Ｌａの直径部分がバネ２７の曲げ部を過ぎるとその第１のボス３３Ｌａに対してバネ２７の撓み反力でカートリッジ引き込み方向の力が作用する。このバネ２７のカートリッジ引き込み方向の力により第１のボス３３Ｌａが位置決め部としての溝終端部２６Ｌａに押し付けられて位置決めされる（図９の（ｂ））。

また、駆動側の第１のボス３３Ｌａは駆動側のガイド溝２６Ｒの終端部２６Ｒａに位置し、被駆動カップリング３４が駆動カップリング出入り穴２８に対して対応する。かくして、図８のように半挿入状態にあるカートリッジＰＣが図１のようにカートリッジ装着部２０Ｂの所定の装着位置Ａに移動して装着された状態に正されて保持される。

以上が、本実施形態のギアを用いたカートリッジ押込み構成である。上述のように構成しても、カートリッジの押込み部材の小型化が図られ、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態におけるギアとベルト構成からなるカートリッジ押込み機構４０については、開閉ドア２１からカートリッジ押込み部２３ｂに駆動力を伝えることができればどのような手段でもよい。例えば、センサ及びモータなど、別の手段を用いても良い。

＜その他の事項＞
１）第１と第２の実施形態に記載されている構成部品の機能、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

２）本発明において画像形成装置は実施形態の電子写真画像形成装置に限られない。静電記録プロセス、磁気記録プロセスなどの他の公知の各種の画像形成原理・方式を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置が含まれる。

３）１つのカートリッジが着脱可能な画像形成装置に限られない。互いに色違いであるなどの複数のカートリッジをそれぞれの所定の装着部に取り外し可能に装着してカラー画像などを形成する画像形成装置も含まれる。

４）カートリッジＰＣは実施形態の所謂一体型のプロセスカートリッジに限られない。画像が形成される像担持体に対して作用する画像形成プロセス手段を備えた所謂分離型のプロセスカートリッジ、画像が形成される像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段を備えた現像カートリッジが含まれる。その他、画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着されて記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスに寄与する各種のユニットが含まれる。

２０・・画像形成装置、２０Ａ・・装置本体、２０Ｂ・・カートリッジ装着部、Ａ・・装着位置、ＰＣ・・カートリッジ、Ｓ・・記録媒体、２４・・開口部、２６Ｌ・２６Ｒ・・ガイド溝、３３Ｌａ・３３Ｒａ・３３Ｌｂ・３３Ｒｂ・・ガイドボス、２６Ｌａ・・位置決め部、２１・・開閉部材、Ｈ１・・閉鎖位置、Ｈ２・・開放位置、２３・・揺動部材（オペレーションパネル：操作部）

Claims (8)

1. 画像を形成する画像形成プロセスに寄与するカートリッジが装置本体のカートリッジ装着部の所定の装着位置に取り外し可能に装着された状態で、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記カートリッジを前記装着位置に対して取り外し可能に装着するために、前記カートリッジが通過するように、前記装置本体に設けられた開口部と、
   前記カートリッジを前記開口部から前記装着位置へガイドする、および、前記装着位置から前記開口部へガイドするガイド手段と、
   前記カートリッジを前記装着位置に位置決めするために前記ガイド手段に設けられた位置決め部と、
   前記装置本体に設けられ、前記開口部を閉じる閉鎖位置と前記開口部を開放する開放位置との間を移動可能な開閉部材と、
   前記開閉部材の移動に連動して動作するリンク機構を有し、前記開閉部材の移動に連動して角度が変わる、前記リンク機構を構成しているリンク部材である連動部材と、
   前記装置本体に配設され、前記画像形成装置を操作可能な操作部と、を有し、
   前記連動部材は、前記操作部、或いは前記操作部が取りついた前記リンク部材、であり、
   前記開口部から前記カートリッジを前記ガイド手段でガイドさせて前記開口部から前記カートリッジ装着部へ挿入した後、前記開閉部材を前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動した際に、前記連動部材は、前記カートリッジが前記装着位置に到達していない半挿入状態であるとき、が前記カートリッジを前記装着位置へ押し込むための押し部材として前記カートリッジに押し当たることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記連動部材が押し部材として前記カートリッジに押し当たる押圧方向が前記カートリッジの前記カートリッジ装着部に対する挿入方向に沿っていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記カートリッジは前記カートリッジ装着部に対して長手方向に直交する方向に着脱され、前記長手方向の一端側を駆動側、他端側を非駆動側とし、前記装置本体の非駆動側には前記位置決め部と当該位置決め部に前記カートリッジの被位置決め部を押し付けるカートリッジ引き込みバネが設けられており、前記カートリッジと前記装置本体の駆動側には相対的に位置決め機能付きの駆動カップリングが設けられており、前記連動部材は前記装置本体の駆動側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記リンク機構が４節リンク機構であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 画像を形成する画像形成プロセスに寄与するカートリッジが装置本体のカートリッジ装着部の所定の装着位置に取り外し可能に装着された状態で、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記カートリッジを前記装着位置に対して取り外し可能に装着するために、前記カートリッジが通過するように、前記装置本体に設けられた開口部と、
   前記カートリッジを前記開口部から前記装着位置へガイドする、および、前記装着位置から前記開口部へガイドするガイド手段と、
   前記カートリッジを前記装着位置に位置決めするために前記ガイド手段に設けられた位置決め部と、
   前記装置本体に設けられ、前記開口部を閉じる閉鎖位置と前記開口部を開放する開放位置との間を移動可能な開閉部材と、
   前記開閉部材の移動に連動して動作するギアを含む連動機構によって前記開閉部材の移動に連動して角度が変わる連動部材と、を有し、
   前記開口部から前記カートリッジを前記ガイド手段でガイドさせて前記開口部から前記カートリッジ装着部へ挿入した後、前記開閉部材を前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動した際に、前記連動部材は、前記カートリッジが前記装着位置に到達していない半挿入状態であるとき、が前記カートリッジを前記装着位置へ押し込むための押し部材として前記カートリッジに押し当たることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記連動機構は、前記装置本体に配設される操作部であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 画像を形成する画像形成プロセスに寄与するカートリッジが通過するように、装置本体に設けられた開口部と、
   前記カートリッジを前記開口部から前記装置本体の所定の装着位置へ、さらには前記装着位置から前記開口部へガイドするガイド手段と、
   前記カートリッジを前記装着位置に位置決めするために前記ガイド手段に設けられた位置決め部と、
   前記装置本体に設けられ、前記開口部を閉じる閉鎖位置と前記開口部を開放する開放位置との間を移動可能な開閉部材と、
   を有する画像形成装置において、
   前記カートリッジが前記装着位置に到達していない半挿入状態であるときに前記カートリッジを前記装着位置へ押し込むためのカートリッジ押込み機構であって、
   前記開閉部材の移動に連動して動作するギアを含む連動機構によって前記開閉部材の移動に連動して角度が変わる連動部材を備え、
   前記カートリッジを前記ガイド手段でガイドさせて前記開口部から前記装着位置へ挿入した後、前記開閉部材を前記開放位置から前記閉鎖位置へ移動した際に、前記連動部材は、前記カートリッジが前記装着位置に到達していない半挿入状態であるとき、前記カートリッジを前記装着位置へ押し込むための押し部材として前記カートリッジに押し当たることを特徴とするカートリッジ押込み機構。
8. 前記連動部材は、前記装置本体に配設される操作部であることを特徴とする請求項７に記載のカートリッジ押込み機構。