JP5761985B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、カートリッジが取り外し可能に装着される画像形成装置に関するものである。

電子写真技術を用いた画像形成装置では、帯電装置にて一様均一に帯電された像担持体（以下、感光体ドラム）を露光装置にて選択的に露光することで感光体ドラム上に潜像を形成する。現像装置にて潜像を現像剤（トナー）で現像し、現像された像を記録媒体に転写し、更に定着装置にて記録媒体上の転写像を加圧・加熱定着させることで画像記録を行う。

上記の電子写真方式を用いて多色画像を形成する装置構成の一つとして、特許文献１に示すように、いわゆる４パス方式が提案・実用化されている。１つの感光体ドラムの周囲に、色の異なる現像剤を収容した複数の固定式の現像装置を配置し、感光体ドラムを用いて複数色のカラー画像を順次形成する。そして、カラー画像を中間転写体上に順次積層した後、記録媒体に一度に転写することにより多色画像を得る方式である。

このような電子写真画像形成装置においては、装置の使用に伴い、トナーの補給や部品の調整・交換などのメンテナンス作業が必要となる。このメンテナンス作業を容易とする手段として、例えばトナーと現像装置を現像カートリッジとしてユニット化し、該現像カートリッジを画像形成装置に対して着脱自在とする構成が実用化されている。

また、特許文献２に示されるように、標準容量画像形成部の装着空間を利用して大容量画像形成部を装着可能としたことを特徴とする画像形成装置がある。

特許第４３０７５１７号 特開２０１０−０７８９５５号公報

本発明は、上記従来技術をさらに発展させたものである。本発明の目的は、ユーザーの使用目的にあわせてカートリッジを使い分けることができる画像形成装置において、画像形成装置の構成を簡略化することである。

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、記録媒体を搬送する搬送手段を有する装置本体と、それぞれ静電潜像を可視像化するための現像剤を収納可能な現像剤収容部を有し、前記装置本体に同時に装着可能な複数のカートリッジで構成されるカートリッジ群と、静電潜像を可視像化するための現像剤を収納可能な現像剤収容部を有し、前記カートリッジ群の前記現像剤収容部よりも容積の大きい前記現像剤収容部を備える代替カートリッジと、を備え、前記カートリッジ群と前記代替カートリッジを前記装置本体に装着可能な画像形成装置において、前記装置本体は互いに隣接して設けられた複数の装着領域と、前記装着領域のそれぞれの両端に設けられた複数のガイド部と、を有し、前記カートリッジ群を構成する前記カートリッジそれぞれは前記ガイド部に係合可能な被ガイド部を有し、該被ガイド部を前記ガイド部に係合させて前記カートリッジを前記装置本体に装着可能であり、前記カートリッジ群が前記装置本体に装着されたとき、前記カートリッジ群を構成する前記カートリッジはそれぞれ対応する前記装着領域の容積を占め、前記代替カートリッジは前記ガイド部に係合可能な被ガイド部を有し、該被ガイド部を前記ガイド部に係合させて前記代替カートリッジを前記装置本体に装着可能であり、前記代替カートリッジが前記装置本体に装着されたとき、前記代替カートリッジは複数の前記装着領域の容積を占め、前記代替カートリッジの前記ガイド部は、前記カートリッジ群のガイド部の一つと共通して用いられることを特徴とする。

本発明によれば、ユーザーの使用目的にあわせてカートリッジを使い分けることができる画像形成装置において、画像形成装置の構成を簡略化することである。

（ａ）と（ｂ）は画像形成装置の外観斜視図と概略の縦断右断面図である。 ドアを開いた状態の画像形成装置の外観斜視図である。 （ａ）と（ｂ）は、ドアが開かれていて、かつカートリッジ装着部にカートリッジが装着されていない状態の装置本体について、それぞれ、見る方向を違えた斜視図である。 ドアが開かれていて、かつカートリッジ装着部にカートリッジが装着されていない状態の装置本体の断面図である。 （ａ）は複数のカートリッジを左側から見た斜視図、（ｂ）は同じく右側から見た斜視図である。 ドアが開かれていて、かつモノクロカートリッジが装着されている状態の画像形成装置の概観斜視図である。 モノクロカートリッジが装着されている状態の画像形成装置の概略の縦断右断面図である。 （ａ）はモノクロカートリッジを左側から見た斜視図、（ｂ）は同じく右側から見た斜視図である。 カートリッジが装置本体に装着され付勢部材によって付勢される際の、カートリッジ周辺の構成を示す側面図である。 モノクロカートリッジが装置本体に装着され付勢部材によって付勢される際の、モノクロカートリッジ周辺の構成を示す側面図である。

以下に本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（画像形成装置の全体的な概略構成）
図１の（ａ）と（ｂ）は本実施例における画像形成装置１００の外観斜視図と概略の縦断右側面図である。この画像形成装置１００は、電子写真プロセスを用いた、４色フルカラーのレーザープリンタである。即ち、パソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等のホスト装置（不図示）から制御回路部（不図示）へ入力する電気的画像信号に基づいてシート状の記録媒体Ｓに対する画像形成を実行する。

以下の説明において、画像形成装置に関して、前側又は正面側とは装置開閉用のドア１０を配設した側である。後側とはそれとは反対側である。前後方向とは、画像形成装置の後側から前側に向かう方向（前方向）と、その逆の方向（後方向）である。左右とは画像形成装置を前側から見て左又は右である。左右方向とは、右から左に向かう方向（左方向）と、その逆の方向（右方向）である。また、装置本体とは、カートリッジを除いた画像形成装置部分である。

装置本体１０１内のほぼ中央部には、潜像が形成される像担持体としての電子写真感光体ドラム１（以下、ドラムと記す）が配設されている。ドラム１は図１記載方向から見て、矢印の反時計回りに回転駆動される。このドラム１の周囲には、ドラム回転方向に従って順に、ドラムに作用するプロセス手段としての、帯電手段２、画像露光手段３、現像手段４、中間転写手段５、ドラムクリーニング手段６が配置されている。

ドラム１は、例えばアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ感光体）を塗布したものであり、ドラム軸線を左右方向にして両端部が装置本体側の左右の支持部材（不図示）に回転自在に支持されている。そして、一方側のドラム端部に駆動モータ（不図示）からの駆動力を受ける為の駆動伝達手段（不図示）が配置されている。この駆動伝達手段に駆動力が伝達されることにより、ドラム１は矢印の反時計周りに所定の速度で回転駆動される。

帯電手段２は本実施例では接触帯電方式であり、接触帯電部材はローラ状に形成された帯電ローラ（導電性ローラ）である。帯電ローラ２はドラム１に対してほぼ並行にかつ当接して配設されており、ドラム１の回転に従動して回転する。そして、この帯電ローラ２に電源部（不図示）から所定の帯電バイアス電圧が印加されることで、ドラム１の表面が所定の極性・電位を一様に帯電される。

画像露光手段３は本実施例ではレーザースキャナユニットであり、ドラム１の下方向に配置されている。このユニット３は、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、Ｆθレンズ、反射ミラー等を有し、ホスト装置から制御回路部へ入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザービームＬを出力してドラム１の帯電処理面を走査露光する。これによって、ドラム１面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。

現像手段４はドラム１に形成された静電潜像を現像剤であるトナーを用いて可視像化する装置である。本実施例においては、複数の現像手段として、収容トナーの色が互いに異なる第１乃至第４の４つの現像装置４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋがドラム１とドア１０との間において上下方向に隣接して配置されている。各現像装置４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋはそれぞれ装置本体１０１のカートリッジ装着部１０２に対して取り外し可能に装着される現像カートリッジ（以下、カートリッジと記す）とされている。上記４つのカートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋが、装置本体１０１に同時に装着可能な複数のカートリッジで構成されるカートリッジ群である。

第１のカートリッジ４ｙは現像剤としてイエロー色（ｙ色）のトナーを収納したものである。このカートリッジ４ｙを以下イエローカートリッジと記す。第２のカートリッジ４ｍは現像剤としてマゼンタ色（ｍ色）のトナーを収納したものである。このカートリッジ４ｍを以下マゼンタカートリッジと記す。第３のカートリッジ４ｃは現像剤としてシアン色（ｃ色）のトナーを収納したものである。このカートリッジ４ｃを以下シアンカートリッジと記す。第４のカートリッジ４ｋは現像剤としてブラック色（ｋ色）のトナーを収納したものである。このカートリッジ４ｋを以下ブラックカートリッジと記す。

各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋは、それぞれ、ドラム１に対してトナーを供給する現像ローラ４０を有している。また、各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋは、トナーを収容するトナー収容室（現像剤収容部）を備えている。各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋは、図には省略したが、それぞれ、現像ローラ４０に対してトナーを塗布するトナー塗布部材、塗布されたトナーの層厚を規制すると共にトナーに電荷を付与する現像ブレード、トナー攪拌搬送部材なども有している。

上記４つのカートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋは選択的に現像動作制御されてドラム１に形成された静電潜像を現像する。即ち、選択されたカートリッジについて、現像ローラ４０等が駆動されると共に、現像ローラ４０に電源部（不図示）から所定の現像バイアスが印加される。これにより、ドラム１に形成された静電潜像の現像がそのカートリッジにより行われる。

各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋは、ドア１０に設けられた付勢部材１１ｙ・１１ｍ・１１ｃ・１１ｋによって、ドラム方向へ付勢される。図９は各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋを装着しドア１０を閉じた状態の画像形成装置の縦断左断面図のうち、カートリッジの周囲を拡大した図である。カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋは各カートリッジ挿入方向後端面に被付勢面４１ｙ・４１ｍ・４１ｃ・４１ｋを備えている。各カートリッジを装置本体に装着しドア１０を閉鎖位置にしたとき、付勢部材１１ｙ・１１ｍ・１１ｃ・１１ｋの先端は、被付勢面４１ｙ・４１ｍ・４１ｃ・４１ｋに接触し、各カートリッジをドラム方向へ付勢する。そして、ドア１０を開放位置にしたとき、付勢部材１１ｙ・１１ｍ・１１ｃ・１１ｋの先端は、被付勢面４１ｙ・４１ｍ・４１ｃ・４１ｋとは接触せず、各カートリッジをドラム方向へ付勢しないようになっている。

中間転写手段５は本実施例では中間転写ベルトユニットである。このユニット５は、中間転写体としての誘電体製で可撓性を有するエンドレスの中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）５１を有する。また、このベルト５１を懸回張設している第１ローラ５２及び第２ローラ５３と、第１ローラ５２と第２ローラ５３との間に配置されてベルト５１を挟んでドラム１に圧接している１次転写ローラ１２を有する。ドラム１とベルト５１の接触部が１次転写ニップ部である。

第１ローラ５２のベルト懸回部には２次転写ローラ３２が対向して配設されている。２次転写ローラ３２は移動機構（不図示）によりベルト５１を挟んで第１ローラ５２に圧接した作用位置と、ベルト５１から離間した非作用位置とに切り換え移動される。２次転写ローラ３２は常時は非作用位置に保持されている。そして、所定の制御タイミングにて作用位置に移動される。２次転写ローラ３２が作用位置に移動された状態において、２次転写ローラ３２とベルト５１の接触部が２次転写ニップ部である。

第２ローラ５３のベルト懸回部には、ベルト５１の表面をクリーニングするベルトクリーニング手段７が配設されている。このベルトクリーニング手段７は移動機構（不図示）によりクリーニング部材がベルト５１の表面に接触した作用位置と、クリーニング部材がベルト５１の表面から離間した非作用位置とに切り換え移動される。ベルトクリーニング手段７は常時は非作用位置に保持されている。そして、所定の制御タイミングにて作用位置に移動される。

ドラムクリーニング手段６は、ベルト５１に対するトナー画像の１次転写後のドラム１面から１次転写残トナーを除去する手段であり、本実施例ではクリーニング部材としてクリーニングブレード６１を用いている。ドラム面から除去されたトナーはクリーナ容器６２に収容される。

制御回路部は画像形成スタート信号が入力すると、メインモータ（不図示）を駆動させる。これにより、ドラム１が所定の速度で回転駆動される。また、ベルト５１もドラム１の回転方向に順方向にかつドラム１の速度に対応した速度で回転駆動される。２次転写ローラ３２とベルトクリーニング手段７は、それぞれ、ベルト５１から離間した非作用位置に移動されて保持されている。帯電ローラ２に所定の帯電バイアスが印加される。これにより回転しているドラム１の表面が所定の極性・電位に均一に帯電される。レーザースキャナユニット３からフルカラー画像のｙ色成分画像信号に対応して変調されたレーザービームＬが出力されてドラム面が走査露光される。これにより、ドラム面にｙ色成分画像に対応した静電潜像が形成される。その静電潜像が現像動作制御されたイエローカートリッジ４ｙによりｙ色トナー画像（現像剤像）として現像される。そのｙ色トナー画像が１次転写ニップ部においてベルト５１の面に１次転写される。１次転写ローラ１２には所定の制御タイミングで電源部（不図示）からトナーの帯電極性とは逆極性で所定電位の１次転写バイアスが印加される。１次転写後のドラム１面はドラムクリーニング手段６によりクリーニングされる。

ｙ色トナー画像のベルト５１に対する１次転写が終了すると、ドラム１に対してフルカラー画像のｍ色成分画像に対応したｍ色トナー画像を形成する帯電・露光・現像の工程が実行される。そのｍ色トナー画像が１次転写ニップ部において、ベルト５１上にすでに転写されているｙ色トナー画像に所定の位置合わせ状態にて重畳されて１次転写される。

ｍ色トナー画像のベルト５１に対する１次転写が終了すると、ドラム１に対してフルカラー画像のｃ色成分画像に対応したｃ色トナー画像を形成する帯電・露光・現像の工程が実行される。そのｃ色トナー画像が１次転写ニップ部において、ベルト５１上にすでに転写されているｙ色＋ｍ色のトナー画像に所定の位置合わせ状態にて重畳されて１次転写される。

ｃ色トナー画像のベルト５１に対する１次転写が終了すると、ドラム１に対してフルカラー画像のｋ色成分画像に対応したｋ色トナー画像を形成する帯電・露光・現像の工程が実行される。そのｋ色トナー画像が１次転写ニップ部において、ベルト５１上にすでに転写されているｙ色＋ｍ色＋ｃ色のトナー画像に所定の位置合わせ状態にて重畳されて１次転写される。

このようにして、ベルト５１上にはｙ色＋ｍ色＋ｃ色＋ｋ色の４色フルカラーの未定着トナー画像が合成形成される。

なお、ドラム１に対して順次に形成する色トナー画像の色順は本実施例のようなｙ色→ｍ色→ｃ色→ｋ色の色順に限られるものではなく、適宜の色順で行うことができる。

ベルト５１上に形成された４色フルカラーの未定着トナー画像の画像先端部がベルト５１の移動により２次転写ローラ３２の位置に到達する前に、２次転写ローラ３２がベルト５１に接触した作用位置に移動される。また、ベルトクリーニング手段７も所定の制御タイミングでベルト５１に対する作用位置に移動される。

一方、所定の制御タイミングで給送部１６の給送ローラ１８が駆動されて、シート状の記録媒体Ｓが積載収容されている給送カセット１７から記録媒体Ｓが１枚分離されて給送される。給送カセット１７は装置本体１０１の前側から出し入れ自由である（フロントローデング）。１７ａは給送カセット１７の前面に配設されている取手部である。給送された記録媒体Ｓはレジストローラ対１９によって所定の制御タイミングにて２次転写ローラ３２とベルト５１との接触部である２次転写ニップ部に導入される。２次転写ローラ３２には電源部（不図示）からトナーの帯電極性とは逆極性で所定電位の２次転写バイアスが印加される。これにより、記録媒体Ｓが２次転写ニップ部を挟持搬送されていく過程で、ベルト５１上の４色重畳のトナー画像が記録媒体Ｓの面に順次に一括２次転写される。

記録媒体Ｓはベルト５１の面から分離されて定着部２０へ導入される。定着部２０は、記録媒体Ｓに転写された複数色のトナー画像を定着（溶融混色定着）させるものである。回転する加熱ローラ２１ｂと、これに圧接して記録媒体Ｓに熱及び圧力を与える加圧ローラ２１ａを有する。即ち、ドラム１上のトナー画像を転写された記録媒体Ｓは、定着部２０を通過する際に、定着ローラ対２１ｂ・２１ａで挟持搬送される。そして、定着ローラ対２１ｂ・２１ａによって熱及び圧力を与えられる。これによって複数色のトナー画像が記録媒体Ｓの表面に定着される。そして、記録媒体Ｓは定着部２０を出て、フルカラー画像形成物として排出ローラ対２３によって、排出部２４から装置本体外に排出される。

モノクロ画像形成モードの場合は、ブラックカートリッジ４ｋを用いた画像形成だけが行われる。

（カートリッジ交換方式）
各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋは、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、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、個々のカートリッジの現像剤残量を検知する手段（不図示）を具備させて、制御回路部において、検知残量値を、予め設定したカートリッジ寿命予告や寿命警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カートリッジについては、表示部（不図示）に、そのカートリッジについての寿命予告あるいは寿命警告を表示させる。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、ある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ようにしている。

本実施例の画像形成装置において、カートリッジの交換は、ユーザビリティ向上のために、フロントアクセスにより交換する方式である。

装置本体１０１の前面側には、カートリッジ装着部１０２へカートリッジを挿入する、及び、装置本体からカートリッジを取り出すために、カートリッジを通過させる開口部１０３が設けられている。そして、この開口部１０３を閉じる閉鎖位置と、開口部１０３を開放する開放位置と、の間を移動可能な開閉部材としてのドア１０が設けられている。本実施例においては、ドア１０は、ドア下辺側の横軸（ヒンジ軸）１０ｂを中心に装置本体１０１に対して開閉回動可能である。すなわち、ドア１０は、ヒンジ軸１０ｂを中心に立て起こし方向に回動して、図１のように、装置本体１０１の開口部１０３に対して閉じ込んだ状態にすることができる。このドア１０の閉じにより開口部１０３が閉鎖される。また、ヒンジ軸１０ｂを中心に装置本体１０１の手前側に倒し回動して、図２のように、装置本体１０１から開いた状態にすることができる。これにより、装置本体前面の開口部１０３が開放される。１０ａはドア１０に設けた取手部である。ドア１０が開かれることで、カートリッジ装着部１０２に装着されている各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋの前面側（外表面）が図２のように開口部１０３に露呈する。

図３の（ａ）と（ｂ）は、ドア１０が開かれていて、かつカートリッジ装着部１０２にカートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋが装着されていない状態の装置本体１０１について、それぞれ、見る方向を違えた斜視図である。図４は、ドア１０が開かれていて、かつカートリッジ装着部１０２にカートリッジ４が装着されていない状態の装置本体１０１の断面図である。カートリッジ装着部１０２とは、カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋが、装置本体１０１に装着された際に、容積を占めるであろう領域（カートリッジ装着領域）を指す。イエローカートリッジ４ｙが装着される領域をカートリッジ装着部１０２ｙとする。マゼンタカートリッジ４ｍが装着される領域をカートリッジ装着部１０２ｍとする。シアンカートリッジ４ｃが装着される領域をカートリッジ装着部１０２ｃとする。ブラックカートリッジ４ｋが装着される領域をカートリッジ装着部１０２ｋとする。カートリッジ装着部１０２において、装置本体１０１の右側フレーム１０４Ｒと左側フレーム１０４Ｌの内壁面には、それぞれ、各カートリッジを着脱ガイドするためのガイド部（カートリッジ着脱ガイド部）２５Ｒ・２５Ｌが対向して設けられている。本実施例においては、各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋに対応する４組のガイド部２５Ｒ・２５Ｌが上下方向に隣接して設けられている。２５Ｒｙ・２５Ｌｙがイエローカートリッジ４ｙに対応するガイド部、２５Ｒｍ・２５Ｌｍがマゼンタカートリッジ４ｍに対応するガイド部である。また、２５Ｒｃ・２５Ｌｃがシアンカートリッジ４ｃに対応するガイド部、２５Ｒｋ・２５Ｌｋがブラックカートリッジ４ｋに対応するガイド部である。

図５の（ａ）は各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋを左側から見た斜視図、（ｂ）は各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋを右側から見た斜視図である。各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋの左側面部と右側面部にはそれぞれ装置本体のガイド部に係合可能な被ガイド部４Ｌと４Ｒが設けられている。そして、各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋは、それぞれ、左右の被ガイド部４Ｌ・４Ｒをカートリッジ装着部１０２側の対応する左右のガイド部２５Ｒ・２５Ｌに合わせる形で係合される。その係合状態でカートリッジをスライド移動させることで、各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋがカートリッジ装着部１０２ｙ・１０２ｍ・１０２ｃ・１０２ｋに対して着脱される。

各ガイド部２５Ｒ・２５Ｌは前後方向に略水平方向に延在していて、その先にはドラム１が配設されている。ガイド部２５Ｒ・２５Ｌの延在方向は、カートリッジ４の着脱方向とほぼ同方向となっている。

ユーザーは新規に装置本体を使用する際や、或は使用済みのカートリッジを新品のカートリッジに交換する際には、カートリッジ４を装置本体１０１に着脱する作業を行う。

各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋには各々把持部１３ｙ・１３ｍ・１３ｃ・１３ｋが設けられている。ユーザーはその把持部１３を手で掴むことで、カートリッジ４を容易に装置本体１０１のカートリッジ装着部１０２に対して着脱する作業を行うことができる。

ユーザーは、カートリッジ４の外表面から突出した把持部１３（１３ｙ・１３ｍ・１３ｃ・１３ｋ）を手で掴んで、左右側の被ガイド部４Ｒ・４Ｌをカートリッジ装着部１０２の左右側のガイド部２５Ｒ・２５Ｌに合わせて係合させる。そして、被ガイド部４Ｒ・４Ｌをガイド部２５Ｒ・２５Ｌに沿わせてスライドさせてカートリッジ４をカートリッジ装着部１０２内に挿入していく。カートリッジ４は装置本体１０１の前面からほぼ水平方向に装着される。図２は４つのカートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋを全て挿入装着した状態を示している。各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋは一方向Ｘ１（この例では鉛直方向）に隣接する形で配置される。そして、ドア１０を閉じ込む。これにより、画像形成装置１００は画像形成動作が可能な状態になる。

取り外し作業は、前述した装着作業を反対から行う形となる。つまり、各カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋの、把持部１３ｙ・１３ｍ・１３ｃ・１３ｋを手で掴んで、被ガイド部４Ｒ・４Ｌをガイド部２５Ｒ・２５Ｌに沿わせてスライドさせてカートリッジ４をカートリッジ装着部１０２の外に取り外していく。

ここで、先述した付勢部材および被付勢面について詳述する。前述の通り、ドア１０の内壁面には４つの付勢部材１１ｙ・１１ｍ・１１ｃ・１１ｋが設けられている。付勢部材１１ｙ・１１ｍ・１１ｃ・１１ｋは円筒形状であり、ドア１０に対して垂直方向に往復運動可能に設けられる。

各現像カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋは、カートリッジ挿入方向後端面に被付勢面４１ｙ・４１ｍ・４１ｃ・４１ｋを備える。被付勢面４１ｙ・４１ｍ・４１ｃ・４１ｋは、ドア１０を閉じたときに付勢部材１１ｙ・１１ｍ・１１ｃ・１１ｋの先端と接触する位置にあり、カートリッジ挿入方向と略直交の面を有する。各カートリッジを装置本体に装着しドアを閉じたとき、付勢部材１１ｙ・１１ｍ・１１ｃ・１１ｋの先端がカートリッジの被付勢面４１ｙ・４１ｍ・４１ｃ・４１ｋに接触し各カートリッジをドラム方向へ付勢する。

（モノクロ現像カートリッジ）
本実施例の画像形成装置では、モノクロ印刷を大量に行うユーザの使用目的に合わせてモノクロカートリッジ４ｘ（代替カートリッジ）を供給している。モノクロカートリッジ４ｘのトナー収容室は、前述した４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋのトナー収容室よりも大きくしている。図６は、ドア１０が開かれ、カートリッジ４ｘが装着されている状態の画像形成装置１００を示す斜視図である。図７は、カートリッジ４ｘが装着され、ドア１０が閉じられている状態で画像形成装置の縦断右断面図である。図８（ａ）（ｂ）は、カートリッジ４ｘのみを左右それぞれ斜め上方から見た斜視図である。

モノクロカートリッジ４ｘひとつでカートリッジ装着部１０２の４色分の容積を使用することにより、トナー収容量を増やし、一つのカートリッジにおける印字可能枚数を増やす。モノクロカートリッジ４ｘは、カラー用のカートリッジ４ｋのトナー収容室を上方に拡大した形状である。現像ローラを有する現像枠体とトナーを収容するトナー枠体から構成されるカートリッジ枠体において、現像枠体の主要部・駆動伝達機構（不図示）・トナー搬送機構（不図示）はカラー印刷用のカートリッジ４ｋと共通化している。そして、トナー枠体のトナー収容室部のみを大容量のモノクロカートリッジ４ｘ用としている。このようにすることで、モノクロカートリッジ４ｘは追加部品が少ない単純な構成にできる。

モノクロカートリッジ４ｘは、被ガイド部４Ｌ・４Ｒを有する。被ガイド部４Ｌ・４Ｒは、ガイド部２５と係合して装置本体内へ装着される。カートリッジ４が係合するガイド部と、モノクロカートリッジ４ｘが係合するガイド部とを、共通のガイド部２５とすることで、装置本体に追加の部材を設ける必要がない。被ガイド部４Ｌ・４Ｒは、装置本体の内壁面に設けられた４組のガイド部２５Ｒｙ・２５Ｌｙ、２５Ｒｍ・２５Ｌｍ、２５Ｒｃ・２５Ｌｃ、２５Ｒｋ・２５Ｌｋのうち、最も下方のガイド部２５Ｒｋ・２５Ｌｋに係合して装着される。モノクロカートリッジ４ｘは、先述のようにトナー収容室を上方に拡大した形状である。被ガイド部４Ｌ・４Ｒの装着位置を最も下方のガイド部２５Ｒｋ・２５Ｌｋとすることで、カートリッジ装着部１０２のスペースを活用しモノクロカートリッジ４ｘのトナー収容室をより上方へ拡大することができる。そのため、トナー収容量をより多くすることができる。

ユーザーはカートリッジ４に代えてモノクロカートリッジ４ｘを使用する際や、或は使用済みのモノクロカートリッジを新品に交換する際には、モノクロカートリッジを装置本体１０１に着脱する作業を行う。モノクロカートリッジ４ｘには把持部１３ｘが設けられている。カートリッジ４を装置本体１０１に着脱する作業と同様に、ユーザーはその把持部を手で掴むことで、モノクロカートリッジ４ｘを容易に装置本体１０１のカートリッジ装着部１０２に対して着脱する作業を行うことができる。

図１０はカートリッジ４ｘを装着しドア１０を閉じた状態の画像形成装置の縦断左断面図のうち、カートリッジ４ｘの周囲を拡大した図である。

モノクロカートリッジ４ｘは、カラー現像カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋと同様、カートリッジ挿入方向後端面に被付勢面４１ｘを備えている。モノクロカートリッジ４ｘを装置本体に装着しドア１０を閉じたとき、付勢部材の先端が被付勢面４１ｋに接触し各カートリッジをドラム１方向へ付勢する。装置本体に装着されドアが閉じられたときに全ての付勢部材１１が、モノクロカートリッジ４ｘを付勢するような構成にすると、付勢圧が大きくなりすぎるおそれがある。そこで、現像ローラ４とドラム１との付勢圧を適正な値に保つため、装置本体に装着されドアが閉じられたときに全ての付勢部材１１とは接触しないようなカートリッジ形状とする。つまり、モノクロカートリッジ４ｘを、装置本体１０１に装着したとき、複数の前記付勢部材の少なくとも一つはモノクロカートリッジ４ｘと接触しないようにしている。そして、それ以外の付勢部材１１により、モノクロカートリッジ４ｘを付勢するようにしている。本実施例に於いては、モノクロカートリッジ４ｘの被付勢面４１ｋに段差形状を設けている。４つの付勢部材のうち、下方２つの付勢部材１１ｃ・１１ｋはモノクロカートリッジを付勢しており、上方２つの付勢部材１１ｙ・１１ｍはモノクロカートリッジに接触しておらず付勢しない。モノクロカートリッジ４ｘは、カラー現像カートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋの一つ一つと比べて重量が重くなるため、モノクロカートリッジ４ｘを確実に付勢することが求められる。そこで、本実施例では、複数の付勢部材１１により、モノクロカートリッジ４ｘを付勢するような構成としている。

カラー用のカートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋとモノクロ用のモノクロカートリッジ４ｘを判別する判別手段については、カートリッジ枠体の外面にメモリータグ（不図示）等を配置する方法がある。当該メモリータグを装置本体のメモリータグ読み取り装置（不図示）でカートリッジ情報を読み取り識別すればよい。この構成により、現在どちらの現像カートリッジが装着されているかを容易に知ることが可能となる。

上記の通り本実施例におけるモノクロカートリッジ４ｘは、４つのカートリッジ装着部１０２ｙ・１０２ｍ・１０２ｃ・１０２ｋを占めるよう構成されており、４つのカートリッジ４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋと排他的に装置本体に装着可能である。モノクロカートリッジ４ｘが、２つあるいは３つの隣接したカートリッジ装着部１０２を占めるよう構成されていてもよく、その際は、２つあるいは３つのカートリッジ４と排他的に装置本体に装着される。

例えば、モノクロカートリッジ４ｘが、隣接する３つのカートリッジ装着部１０２ｍ・１０２ｃ・１０２ｋを占めるよう構成され、３つのカートリッジ４ｍ・４ｃ・４ｋに代えて装置本体に装着されるような装置を考えてみる。この場合は、カートリッジ装着部１０２ｙにカートリッジ４ｙを装着することで、カートリッジ４ｘとカートリッジ４ｙとの２色画像形成を行うことができる。また、モノクロカートリッジ４ｘが、隣接する２つのカートリッジ装着部１０２ｃ・１０２ｋを占めるよう構成され、２つのカートリッジ４ｃ・４ｋに代えて装置本体に装着される装置を考えてみる。この時、同様に構成されたもう１つのモノクロカートリッジ４ｘを、２つのカートリッジ４ｙ・４ｍに代えてカートリッジ装着部１０２ｙ・１０２ｍに装着することができる。このとき、２つのモノクロカートリッジ４ｘに収納される現像剤の色を異ならせることで、２色画像形成を行うことができる。

なお、本実施例では、カートリッジに静電潜像を現像するためのトナーを担持する現像ローラを備える構成で説明したがこれに限られるものではない。例えば、カートリッジとしては、トナーを収容するトナー収容室のみをカートリッジとして装置本体から着脱可能に設けるような構成としてもよい。

以上、説明したように、本願発明では、カートリッジ群であるカートリッジ４と、代替カートリッジであるモノクロカートリッジ４ｘをガイドするガイド部とを共通化している。このようにすることで、装置本体にモノクロカートリッジ４ｘのためだけのガイドを設ける必要がなく装置を簡略化することができた。

１００ 画像形成装置
１０１ 装置本体
４ｙ・４ｍ・４ｃ・４ｋ 複数のカートリッジ
４ｘ モノクロカートリッジ
Ｓ 記録媒体
１０ ドア
２５Ｒ・２５Ｌ ガイド部
４Ｒ・４Ｌ 被ガイド部
１１ｙ・１１ｍ・１１ｃ・１１ｋ 付勢部材

Claims (3)

1. 記録媒体を搬送する搬送手段を有する装置本体と、
   それぞれ静電潜像を可視像化するための現像剤を収容する現像剤収容部を有し、前記装置本体に同時に装着可能な複数のカートリッジで構成されるカートリッジ群と、
   静電潜像を可視像化するための現像剤を収容する現像剤収容部を有し、前記カートリッジ群の前記現像剤収容部よりも容積の大きい前記現像剤収容部を備える代替カートリッジと、を備え、前記カートリッジ群と前記代替カートリッジを前記装置本体に装着可能な画像形成装置において、
   前記装置本体は、
   互いに隣接して設けられた複数の装着領域と、
   前記装着領域のそれぞれの両端に設けられた複数のガイド部と、
   前記カートリッジ群、又は前記代替カートリッジを装着するために、前記カートリッジ群、又は前記代替カートリッジを通過させる開口部と、
   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、
   前記装着領域に対応して設けられた複数の付勢部材と、
   を有し、
   前記カートリッジ群を構成する前記カートリッジそれぞれは前記ガイド部に係合可能な被ガイド部を有し、該被ガイド部を前記ガイド部に係合させて前記カートリッジを前記装置本体に装着可能であり、前記カートリッジ群が前記装置本体に装着されたとき、前記カートリッジ群を構成する前記カートリッジはそれぞれ対応する前記装着領域の容積を占め、
   前記代替カートリッジは前記ガイド部に係合可能な被ガイド部を有し、該被ガイド部を前記ガイド部に係合させて前記代替カートリッジを前記装置本体に装着可能であり、前記代替カートリッジが前記装置本体に装着されたとき、前記代替カートリッジは複数の前記装着領域の容積を占め、
   前記代替カートリッジの前記ガイド部は、前記カートリッジ群のガイド部の一つと共通して用いられ、
   前記カートリッジ群、及び前記代替カートリッジは、前記付勢部材により付勢される被付勢面を有し、
   前記付勢部材は、前記開閉部材が前記閉鎖位置にある時に前記カートリッジ群、又は前記代替カートリッジを前記装置本体に対し付勢し、前記開閉部材が前記開放位置にある時に前記カートリッジ群、又は前記代替カートリッジを前記装置本体に対し付勢しないように設けられており、
   前記代替カートリッジを、前記装置本体に装着したとき、複数の前記付勢部材の少なくとも一つは前記代替カートリッジと接触せず、それ以外の前記付勢部材は前記代替カートリッジと接触し前記代替カートリッジを付勢することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記代替カートリッジの前記被ガイド部は、複数の前記ガイド部のうち最も下方の前記ガイド部に装着す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、又は前記代替カートリッジは前記静電潜像を現像するためのトナーを担持する現像ローラを備え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。

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