JP2007093830A - 画像形成装置、画像形成カートリッジ支持部材、及び画像形成ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の画像形成カートリッジへの給電部における安定した電気的接続状態が得られつつ、メンテナンスを容易に行うことができる、画像形成装置、画像形成カートリッジ支持部材、及び画像形成ユニットを提供する。
【解決手段】スライドフレーム130には、複数の電極部材121がスライド方向Sに沿って配列されている。電極部材121の本体側接点部121bは、スライドフレーム130の幅方向に沿って外側に突出するように構成されている。電極部材121のカートリッジ側接点部121dは、現像ローラ回転中心軸144aの端部に装着されたカラー部材147を押圧することで、現像ローラ回転中心軸144aと電気的に接続されている。カートリッジ側接点部121dとカラー部材147との押圧方向と、本体側接点部121bの給電方向と、スライド方向Sとは、互いに交差するようになっている。
【選択図】 図17

Description

本発明は、多色画像を形成可能に構成された画像形成装置に関する。また、本発明は、前記画像形成装置の本体から引き出され得るように構成され、複数の画像形成カートリッジを支持し得るように構成された画像形成カートリッジ支持部材に関する。さらに、本発明は、前記画像形成装置に収容される画像形成ユニットに関する。
この種の画像形成装置として、複数の画像形成カートリッジを着脱自在に収容した画像形成ユニットを、画像形成装置の本体に対して自在に着脱し得るように構成されたものが知られている。
例えば、特開平4−337758号公報(特許文献1)に記載された画像形成装置は、メインカートリッジと、複数のサブカートリッジと、を備えている。前記メインカートリッジは、当該画像形成装置の本体に対して着脱自在に構成されている。このメインカートリッジには、静電潜像が形成される像担持体が備えられている。前記サブカートリッジは、前記メインカートリッジに対して着脱自在に構成されている。このサブカートリッジは、現像装置を構成するカートリッジであって、各サブカートリッジには、現像剤担持体(現像ローラ)が備えられている。
そして、本画像形成装置は、各サブカートリッジと前記本体との間の電気的接続を、前記メインカートリッジを介して行うように構成されている。具体的には、前記サブカートリッジに備えられた前記現像剤担持体の一端が、前記メインカートリッジに備えられた接点板に固定された接点部材に当接されている。また、当該接点板が、前記本体側に設けられた接点と当接されている。これにより、前記本体に設けられた現像バイアス用の高圧電源ユニットと前記現像剤担持体とが電気的に接続され、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に現像バイアス電圧が印加される。
特開平4−337758号公報
上述のような構成を備えた画像形成装置において、安定した画像形成動作が行なわれ得るためには、前記複数の画像形成カートリッジへの給電部(電気的接続部)における電気的接続状態が安定することが必要である。すなわち、前記複数の画像形成カートリッジと、前記画像形成ユニットのフレームを構成する画像形成カートリッジ支持部材と、の電気的接続状態が安定することが必要である。さらに、当該画像形成カートリッジ支持部材と前記本体との電気的接続状態が安定することが必要である。
一方、当該画像形成装置において、各色の現像剤の消耗状態はまちまちである。よって、特定の色の現像剤の不足が生じる都度、前記本体から前記画像形成ユニットを取り出し、現像剤の不足が生じた画像形成カートリッジを当該画像形成ユニットから取り出して、メンテナンスを行う必要性が生じる。よって、当該画像形成装置のメンテナンスが容易に行われるようにするためには、前記画像形成カートリッジ及び前記画像形成カートリッジ支持部材の着脱が容易に行われるようにすることが必要である。
課題を解決するための手段及び発明の効果
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の画像形成カートリッジと、当該画像形成カートリッジを着脱自在な画像形成カートリッジ支持部材と、からなる画像形成ユニットを、画像形成装置の本体に対して着脱自在な構成を前提として、当該複数の画像形成カートリッジへの給電部における安定した電気的接続状態が得られつつ、メンテナンスを容易に行うことができる、画像形成装置、画像形成カートリッジ支持部材、及び画像形成ユニットを提供することにある。
本発明の対象となる画像形成装置は、多色画像を形成可能に構成されている。この画像形成装置には、複数の画像形成カートリッジが脱着可能に装着されている。
本発明の対象となる画像形成カートリッジ支持部材は、前記画像形成装置の本体から引き出され得るように構成されている。また、当該画像形成カートリッジ支持部材は、複数の前記画像形成カートリッジを支持し得るように構成されている。
本発明の対象となる画像形成ユニットには、複数の前記画像形成カートリッジが脱着可能に装着されている。また、当該画像形成ユニットは、多色画像を形成可能に構成された画像形成装置に収容されるように構成されている。
(1)本発明の特徴は、前記画像形成装置が、本体フレームと、スライドフレームと、複数の電極部材と、を備えたことにある。また、本発明の特徴は、前記画像形成カートリッジ支持部材が、前記スライドフレームと、複数の前記電極部材と、を備えたことにある。さらに、本発明の特徴は、前記画像形成ユニットが、前記スライドフレームと、複数の前記電極部材と、を備えたことにある。
前記本体フレームは、前記画像形成装置の本体を構成する部材である。前記スライドフレームは、前記本体フレームから所定のスライド方向に沿って引き出され得るように、当該本体フレームに支持されている。前記画像形成カートリッジは、前記スライド方向に沿って配列されていて、前記スライドフレームに対して、前記スライド方向と交差する所定の着脱方向に沿って脱着可能に装着されている。
前記電極部材は、前記スライドフレームに装着されていて、前記本体と前記各画像形成カートリッジとの間の電気的接続を行うために、当該各画像形成カートリッジに対応して前記スライド方向に沿って配列されている。この電極部材は、本体側接点と、カートリッジ側接点と、を備えている。
前記本体側接点は、前記本体フレーム側に突出して配置されている。この本体側接点は、前記本体フレームに設けられた本体フレーム接点と接触することで、当該本体フレーム接点との電気的接続が形成され得るように構成されている。
前記カートリッジ側接点は、前記画像形成カートリッジ側に突出して配置されている。このカートリッジ側接点は、当該画像形成カートリッジに設けられた画像形成カートリッジ接点と接触することで、当該画像形成カートリッジ接点との電気的接続が形成され得るように構成されている。
かかる構成において、前記スライドフレームが前記本体フレームから前記スライド方向に沿って引き出されると、当該スライドフレームに装着された前記本体側接点と、前記本体フレームに設けられた前記本体フレーム接点との接触状態が解消される。これにより、前記本体側接点と前記本体フレーム接点との電気的接続が解除される。また、前記画像形成カートリッジが、前記スライドフレームから前記着脱方向に沿って引き出されると、当該スライドフレームに装着された前記カートリッジ側接点と、前記画像形成カートリッジに設けられた前記画像形成カートリッジ接点との接触状態が解消される。これにより、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との電気的接続が解除される。
一方、前記スライドフレームが前記スライド方向に沿って前記本体フレームに挿入され、当該スライドフレームが前記本体フレームに対して所定の状態で装着されると、前記本体フレーム側に突出した前記本体側接点と当該本体フレーム接点とが接触する。これにより、前記本体側接点と前記本体フレーム接点との電気的接続が形成される。さらに、前記画像形成カートリッジが、前記着脱方向に沿って前記スライドフレームに挿入され、当該画像形成カートリッジが前記スライドフレームに対して装着されると、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点とが接触する。これにより、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との電気的接続が形成される。このようにして、前記本体フレーム(前記本体フレーム接点)と、前記画像形成カートリッジ(前記画像形成カートリッジ接点)との電気的接続が、前記本体側接点及び前記カートリッジ側接点を備えた前記電極部材を介して形成される。
このように、本構成においては、前記スライドフレームを前記本体フレームに装着するだけで、前記本体と、前記スライドフレームに装着された画像形成カートリッジとの電気的接続が形成される。また、本構成においては、前記スライドフレームを前記本体フレームから前記スライド方向に沿って引き出すだけで、前記本体と前記画像形成カートリッジとの電気的接続が解除される。さらに、本構成においては、前記スライドフレームを前記本体フレームに着脱する際の前記スライド方向と、前記画像形成カートリッジを前記スライドフレームに着脱する際の前記着脱方向とが交差している。
かかる構成による効果は以下の通りである。本構成によれば、前記画像形成装置の前記本体と前記画像形成カートリッジ支持部材(前記画像形成ユニット)との前記スライド方向に沿った相対移動と、電気的接続の形成・解除とが、連動して行われる。よって、前記本体と前記画像形成カートリッジとの電気的接続が、簡略な構成で簡易に行われ得る。したがって、本構成によれば、当該画像形成装置のメンテナンスを容易に行うことができる。
また、本構成によれば、上述の通り、前記スライド方向と前記着脱方向とが交差しているので、前記スライドフレームが前記スライド方向に沿ってスライドした際に、前記画像形成カートリッジの当該スライドフレームへの装着状態が変化することが抑制される。これにより、前記スライドフレームを前記スライド方向に沿って前記本体フレーム内に挿入した場合に、当該スライドフレームと前記画像形成カートリッジとの相対的な位置関係がずれて、前記電極部材におけるカートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との電気的接続状態が不完全となることが抑制される。したがって、当該画像形成装置の本体と当該画像形成カートリッジとの安定的な電気的接続状態が得られる。
(1’)ここで、例えば、前記スライド方向と前記着脱方向とを略直交させる(両者のなす角を略50〜略130度に設定する)ことが好適である。
また、前記カートリッジ側接点は、前記スライドフレームの内側に配設されていることが好ましい。
かかる構成において、前記カートリッジ側接点は、前記スライドフレームの内側にて、前記画像形成カートリッジ側に突出するように設けられている。すなわち、前記電極部材のうちの、前記スライドフレームの内側に配置される前記画像形成カートリッジとの電気的接続を行うための部分である、前記カートリッジ側接点が、当該スライドフレームの内側の空間内に納められる。そして、前記電極部材のうちの、前記スライドフレームの外側に突出する部分は、当該スライドフレームの外側に位置する前記本体との電気的接続を行うための前記本体側接点に限定され得る。
かかる構成によれば、前記本体フレームに設けられた前記本体フレーム接点と、前記カートリッジ側接点との機械構造的な干渉が防止される。よって、本構成によれば、前記本体と前記スライドフレームとの電気的接続、及び前記スライドフレームと前記画像形成カートリッジとの電気的接続が、それぞれ安定的に行われ得る。
(2)前記スライドフレームは、前記本体フレームに対して着脱自在に構成されていてもよい。すなわち、前記画像形成カートリッジ支持部材(前記画像形成ユニット)が、前記本体から完全に分離されるように構成されていてもよい。換言すれば、前記画像形成カートリッジ支持部材(前記画像形成ユニット)が、交換可能に構成されていてもよい。
かかる構成によれば、当該画像形成装置のメンテナンスがより簡易に行われ得る。
(3)前記電極部材が、以下のように構成されていてもよい:前記本体側接点と前記本体フレーム接点とが接触するように、前記本体側接点が前記スライド方向と交差する方向に押圧されている。また、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点とが接触するように、前記カートリッジ側接点が、前記着脱方向と交差する方向に押圧されている。
かかる構成において、前記カートリッジ側接点が、前記スライド方向と交差する方向に押圧される。これにより、前記本体側接点と前記本体フレーム接点とが接触する。また、前記カートリッジ側接点は、前記着脱方向と交差する方向に押圧される。これにより、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点とが接触する。
かかる構成による効果は以下の通りである。本構成によれば、前記本体フレームに前記スライドフレームを挿入する前記スライド方向と、前記本体フレーム接点と前記本体側接点との押圧方向とが交差する。よって、前記本体フレーム接点と前記本体側接点との接触による安定した電気的接続の状態が、簡略な装置構成によって達成される。
さらに、本構成によれば、前記画像形成カートリッジの着脱の際に前記スライドフレームと前記画像形成カートリッジとが相対移動する方向と、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との押圧方向とが交差する。よって、前記画像形成カートリッジの着脱動作が、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との押圧によって影響されない。したがって、当該画像形成カートリッジの着脱がスムーズに行われ得る。また、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との接触による安定した電気的接続の状態が、簡略な装置構成によって達成される。
(4)前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との押圧の方向と、前記本体側接点と前記本体フレーム接点との押圧の方向とが交差するように、前記電極部材が構成されていてもよい。
かかる構成において、前記スライドフレームに前記画像形成カートリッジが前記着脱方向に沿って装着されると、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点とが互いに押圧する。これにより、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との電気的接続が形成される。その後、前記本体フレームに前記スライドフレームが前記スライド方向に沿って挿入されて、当該スライドフレームが前記本体フレームに装着される。このとき、前記本体側接点と前記本体フレーム接点とが、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との押圧の方向と交差する方向にて、互いに押圧する。これにより、前記本体側接点と前記本体フレーム接点との電気的接続が形成される。このようにして、前記本体フレーム(前記本体フレーム接点)と、前記画像形成カートリッジ(前記画像形成カートリッジ接点)との電気的接続が、前記本体側接点及び前記カートリッジ側接点を備えた前記電極部材を介して形成される。
かかる構成による効果は以下の通りである。本構成によれば、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との押圧の方向と、前記本体側接点と前記本体フレーム接点との押圧の方向とが平行である場合よりも、装置構成をより小型化することが可能になる。
また、1つの画像形成カートリッジに対応する前記本体側接点と前記カートリッジ側接点とが一体に構成されている場合、前記本体側接点に加えられる押圧力の方向と、前記カートリッジ側接点に加えられる押圧力の方向とが交差する。よって、前記本体側接点に加えられる押圧力と前記カートリッジ側接点に加えられる押圧力とが干渉することが抑制される。よって、当該本体側接点及び当該カートリッジ側接点における電気的接続状態が不安定になることが抑制される。したがって、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との接触による安定した電気的接続の状態が、簡略な装置構成によって達成される。
(5)前記画像形成カートリッジを、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との押圧の方向(以下、「押圧方向」と称することがある。)に沿った所定の位置決め方向に付勢することで、当該画像形成カートリッジと前記スライドフレームとの位置決めがなされるように、当該画像形成カートリッジ及び当該スライドフレームが構成されていてもよい。
かかる構成においては、前記画像形成カートリッジが前記位置決め方向に付勢されることで、当該画像形成カートリッジと前記スライドフレームとの位置決めがなされる。このとき、当該画像形成カートリッジに設けられた前記画像形成カートリッジ接点と、前記スライドフレームに設けられた前記カートリッジ側接点とが、前記位置決め方向に沿った方向で、互いに押圧する。
ここで、前記位置決め方向と、前記押圧方向とが、同一方向である場合と、逆方向である場合と、があり得る。
かかる構成による効果は以下の通りである。前者の場合、前記押圧方向と前記位置決め方向とが一致することで、より確実な位置決めが行われる。後者の場合、前記画像形成カートリッジと前記スライドフレームとの位置決めがなされることで、前記画像形成カートリッジ接点と前記カートリッジ側接点とが互いに押圧し、前記画像形成カートリッジ接点と前記カートリッジ側接点との電気的接続が形成される。よって、前記画像形成カートリッジ接点と前記カートリッジ側接点との接触による安定した電気的接続の状態が、簡略な装置構成によって達成される。
(6)前記位置決め方向は、前記画像形成カートリッジが画像形成動作を行う際に、当該画像形成カートリッジが前記本体フレーム側から受ける力に沿った方向であってもよい
かかる構成において、前記画像形成カートリッジが画像形成動作を行う際に、前記画像形成カートリッジが前記位置決め方向に付勢される。これにより、当該画像形成カートリッジと前記スライドフレームとの位置決めがなされる。このとき、当該画像形成カートリッジに設けられた前記画像形成カートリッジ接点と、前記スライドフレームに設けられた前記カートリッジ側接点とが、前記位置決め方向に沿った方向で、互いに押圧する。
かかる構成による効果は以下の通りである。本構成によれば、前記画像形成カートリッジが画像形成動作を行う際に、当該画像形成カートリッジが前記本体フレーム側から受ける力により、前記画像形成カートリッジと前記スライドフレームとの位置決め(及び前記画像形成カートリッジ接点と前記カートリッジ側接点との電気的接続)が、簡略な装置構成によって安定して行われる。
(7)前記スライドフレームには、前記画像形成カートリッジを前記着脱方向に沿って案内する案内部が形成されていて、前記カートリッジ側接点が、前記案内部に面するように配置されていてもよい。
かかる構成において、前記スライドフレームに前記画像形成カートリッジが装着される際には、当該画像形成カートリッジが、前記案内部によって、前記着脱方向に沿って案内される。そして、前記スライドフレームに前記画像形成カートリッジが装着されると、当該画像形成カートリッジに設けられた前記画像形成カートリッジ接点は、前記案内部に面するように配置された前記カートリッジ側接点と接触する。これにより、前記画像形成カートリッジ接点と前記カートリッジ側接点との電気的接続が形成される。
かかる構成による効果は以下の通りである。本構成によれば、前記画像形成カートリッジが前記案内部によって案内されつつ、当該案内部に面するように配置された前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との電気的接続が形成される。よって、当該電気的接続の確実性が向上する。
(8)前記スライドフレームは、前記スライド方向及び前記着脱方向と平行に配置された一対の側板を備えていて、前記案内部は、前記側板に形成されたガイド溝から構成されていてもよい。
かかる構成において、前記スライドフレームに前記画像形成カートリッジが装着される際には、当該画像形成カートリッジが、前記一対の側板で囲まれた空間内に挿入される。このとき、当該画像形成カートリッジは、前記ガイド溝によって、前記着脱方向に沿って案内される。
かかる構成による効果は以下の通りである。本構成によれば、前記画像形成カートリッジが前記ガイド溝によって案内されつつ、当該ガイド溝に面するように配置された前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との電気的接続が形成される。よって、当該電気的接続の確実性が簡略な装置構成によって向上され得る。
(9)前記電極部材は、前記本体側接点と前記カートリッジ側接点とを接続するワイヤ状の接続部を備えていて、前記側板における前記ガイド溝の近傍位置に装着されていてもよい。
かかる構成による効果は以下の通りである。本構成によれば、当該画像形成装置の前記本体と前記画像形成カートリッジとの電気的接続を形成するための前記電極部材が、きわめて簡略な構成により形成され得る。また、当該電極部材が前記ガイド溝の近傍に配置されることで、当該ガイド溝に面するように配置された前記カートリッジ側接点と、前記画像形成カートリッジ接点との電気的接続が、より確実に形成される。
(10)前記接続部及び前記カートリッジ側接点は、ねじりコイルバネ形状に一体に形成されたワイヤ状の部材から構成されていて、前記カートリッジ側接点が、前記ねじりコイルバネ形状におけるコイル部から外側に延びるように設けられた腕部から構成されていてもよい。
かかる構成においては、前記ねじりコイルバネの弾性力に抗するように、前記画像形成カートリッジ接点が前記腕部を付勢することで、当該腕部(前記カートリッジ側接点)と前記画像形成カートリッジ接点との接触及び電気的接続がなされる。
かかる構成による効果は以下の通りである。本構成によれば、当該画像形成装置の前記本体と前記画像形成カートリッジとの電気的接続を形成するための前記電極部材が、きわめて簡略な構成により形成され得る。また、前記ねじりコイルバネの弾性力により、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との接触及び電気的接続が確実になされる。
(11)前記画像形成カートリッジ接点は、前記ガイド溝に収容され得るように形成された導電性の突出部から構成されていて、前記カートリッジ側接点は、前記突出部と接触することで、当該突出部と電気的に接続され得るように配置されていてもよい。
かかる構成においては、前記スライドフレームに前記画像形成カートリッジが装着される際には、前記突出部が前記ガイド溝に収容されることで、前記画像形成カートリッジが前記ガイド溝によって案内される。そして、当該突出部が前記カートリッジ側接点と接触することで、当該突出部と当該カートリッジ側接点との間の電気的接続が形成される。
かかる構成による効果は以下の通りである。本構成によれば、きわめて簡略な装置構成により、前記画像形成カートリッジの前記スライドフレームへのスムーズな装着が行われ得る。また、きわめて簡略な装置構成により、前記画像形成カートリッジと前記カートリッジ側接点との間の確実な電気的接続状態が形成され得る。
(12)前記画像形成カートリッジは、静電潜像が形成される像担持体と対向して配置された現像ローラを備えていて、前記突出部は、前記現像ローラの長手方向における端部にて突出した金属製の中心軸を覆うように構成された導電性合成樹脂製のカラー部材から構成されていてもよい。
かかる構成においては、前記スライドフレームに前記画像形成カートリッジが装着される際には、前記カラー部材が前記ガイド溝に収容されることで、前記画像形成カートリッジが前記ガイド溝によって案内される。そして、当該カラー部材が前記カートリッジ側接点と接触することで、当該カートリッジ側接点と当該カラー部材及び前記現像ローラとの間の電気的接続が形成される。
かかる構成によれば、きわめて簡略な装置構成により、前記現像ローラと前記カートリッジ側接点との間の確実な電気的接続状態が形成され得る。
(13)前記側板は、前記画像形成カートリッジに対応して複数に分割され且つ前記スライド方向に沿って配列されていて、前記スライドフレームにおける、前記複数の側板の外側には、当該複数の側板を支持する支持板が配置され、前記本体側接点は、前記支持板を貫通して、当該支持板の外側に露出するように配置されていてもよい。
かかる構成によれば、前記側板及び前記ガイド溝が、きわめて簡略な製造工程によって安価に形成され得る。
(14)前記画像形成カートリッジが、前記スライド方向及び前記着脱方向と直交する幅方向における一方の端部にて、前記本体フレーム側から駆動力が伝達されるように構成されていて、前記電極部材が、前記画像形成カートリッジにおける、前記一方の端部と異なる他方の端部と対向するように配置されていてもよい。
かかる構成においては、前記画像形成カートリッジの前記幅方向における前記一方の端部にて、前記本体フレーム側から前記駆動力が伝達される。これに対し、前記画像形成カートリッジの前記幅方向における前記他方の端部にて、前記電極部材を介して前記本体との間の電気的接続が形成される。
かかる構成による効果は以下の通りである。本構成によれば、前記駆動力が伝達される部分にて塵や油汚れ等の異物が発生しても、前記電極部材と前記画像形成カートリッジ接点及び前記本体フレーム接点との間の電気的接続部分への当該異物の付着が確実に防止され得る。よって、当該電気的接続部分における確実な電気的接続状態が形成され得る。
(15)周面に静電潜像が形成される複数の像担持体が、前記スライドフレーム内に配置されていてもよい。この場合、前記画像形成カートリッジは、前記スライドフレームに装着された場合に、当該像担持体の前記周面に形成された前記静電潜像を現像し得るように、当該像担持体と対向して配置されていてもよい。ここで、前記像担持体は、円筒状部材からなり、前記スライド方向及び前記着脱方向と直交する幅方向に沿って配置されている。また、前記像担持体は、前記画像形成カートリッジに対応して、前記スライド方向に沿って配列されている。そして、前記像担持体は、前記スライドフレームによって回転可能に支持されている。
かかる構成においては、前記画像形成カートリッジが、前記着脱方向に沿って前記スライドフレームに挿入され、当該画像形成カートリッジが前記スライドフレームに対して装着される。このとき、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点とが接触する。これにより、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との電気的接続が形成される。また、前記画像形成カートリッジは、前記像担持体の前記周面に形成された前記静電潜像を現像し得るように、当該像担持体と対向して配置される。
(16)前記複数の電極部材は、複数の前記画像形成カートリッジの個数に対応した個数に分割されていてもよい。
かかる構成によれば、当該画像形成装置の前記本体と複数の前記画像形成カートリッジとの電気的接続を形成するための前記電極部材が、きわめて簡略な構成により形成され得る。
以下、本発明の実施形態(本願の出願時点において取り敢えず出願人が最良と考えている実施形態)について、図面を参照しつつ説明する。
<カラーレーザープリンタの全体構成の概要>
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態であるカラーレーザープリンタ100の外観を示す斜視図である。
カラーレーザープリンタ100の本体を構成する本体部110は、本体ケーシング111と、その本体ケーシング111の内側に収容された本体フレーム112と、から構成されている。
本体ケーシング111は、略直方体形状の部材であり、合成樹脂板により形成されている。本体ケーシング111の上面111aには、排紙トレイ111bが形成されている。この排紙トレイ111bは、上面111aの前面側(手前側)から背面側に向かって斜め下方に延びるように形成された斜面から構成されている。すなわち、排紙トレイ111bは、上面111aに形成された凹部からなる。本体ケーシング111の上部であって、排紙トレイ111bの下端部の上方には、開口部からなる排紙口111cが形成されている。排紙トレイ111bは、排紙口111cから排出された用紙を受け止め得るように構成されている。
本体ケーシング111の前面側には、前面開口部111dが形成されている。また、本体ケーシング111の前面側には、この前面開口部111dを塞ぐように、板状の前面カバー111eが装着されている。この前面カバー111eは、その下端部を中心として回動可能に支持されている。
本体フレーム112は、本体部110内に収容されていて画像形成動作に供される各種の部材を支持し得るように構成されている。この本体フレーム112には、上述の各種の部材を回転駆動するための駆動源や駆動力伝達機構が設けられている。
本体フレーム112の内側には、一対の上側ガイドレール112aと、一対の下側ガイドレール112bとが、内側に突出するように設けられている。上側ガイドレール112aは、カラーレーザープリンタ100の前後方向と略平行な方向である、図中矢印Sで示されている方向(スライド方向)の長手方向を有するように配置されている。この一対の上側ガイドレール112aは、カラーレーザープリンタ100の幅方向(前記スライド方向及び鉛直方向と直交する方向:以下同様)に沿って、内側に向かって突出するように配列されている。下側ガイドレール112bは、上側ガイドレール112aと略平行に配置されている。上側ガイドレール112aと下側ガイドレール112bとの間には、画像形成ユニット着脱ガイド溝112cが形成されている。
カラー画像形成ユニット120は、本体フレーム112の内側に収容されている。このカラー画像形成ユニット120は、スライドフレーム130と、画像形成カートリッジ140とを備えている。スライドフレーム130は、画像形成カートリッジ140を支持するための部材(画像形成カートリッジ支持部材)であって、本体フレーム112から前記スライド方向(図中矢印Sで示されている方向)に沿って引き出され得るように、当該本体フレーム112によって支持されている。このスライドフレーム130を構成する部材であるフロントビーム131が、前面開口部111dに面するように配置されている。このフロントビーム131の手前側(前面側)には、手前側把手131aが形成されている。
本実施形態のカラーレーザープリンタ100は、図1に示されているように、前面カバー111eを前面側に開放して、手前側把手131aを前記スライド方向(図中矢印Sで示されている方向)に引き出すことで、図2及び図3に示されているように、カラー画像形成ユニット120が前面側に引き出されるように構成されている。
図2は、図1に示されているカラー画像形成ユニット120が前面側に引き出された状態を示す斜視図である。図3は、このカラー画像形成ユニット120がさらに前面側に引き出されて、本体部110の外側に取り出された状態を示す図である。
図2に示されているように、フロントビーム131の両端部には、一対の支持板132及び133が接続されている。この支持板132及び133は、水平面と垂直且つ前記スライド方向と平行に配置されている。支持板132の上端には、フランジ部132aが形成されている。このフランジ部132aは、本体フレーム112に形成された上述の画像形成ユニット着脱ガイド溝112cに収容され得るように、外側に向かって突出して設けられている。同様に、支持板133の上端には、フランジ部133aが形成されている。
上述のように、本実施形態における本体フレーム112及びスライドフレーム130は、フランジ部132a及び133aが画像形成ユニット着脱ガイド溝112cによってガイドされることで、カラー画像形成ユニット120が前記スライド方向に沿って引き出されるように構成されている。
図3に示されているように、スライドフレーム130は、本体フレーム112に対して着脱自在に構成されている。すなわち、スライドフレーム130は、カラー画像形成ユニット120を交換可能とするために、本体部110から完全に分離されるように構成されている。
スライドフレーム130は、フロントビーム131と、支持板132と、支持板133と、リヤビーム134と、サイドプレート135と、サイドプレート136と、から構成されている。
一対の支持板132及び133の、前面側の端部には、フロントビーム131が接続されている。一対の支持板132及び133の、後面側の端部には、リヤビーム134が接続されている。スライドフレーム130の骨格をなす、これらのフロントビーム131、支持板132、支持板133、及びリヤビーム134によって、平面視にて四角形状のフレームが形成されている。この四角形状のフレームの内側にて、4つの画像形成カートリッジ140が、前記スライド方向に沿って配列されている。
リヤビーム134の上端には、逆U字状の背面側把手134aが形成されている。この背面側把手134aと、上述の手前側把手131aとを把持することで、カラー画像形成ユニット120(スライドフレーム130)を容易に持ち運びできるように、当該手前側把手131a及び背面側把手134aが形成されている。
一対のサイドプレート135及び136は、スライドフレーム130内にて画像形成カートリッジ140を支持するための部材である。本実施形態においては、サイドプレート135及び136は、4つの画像形成カートリッジ140に対応して4つに分割されていて、4対のサイドプレート135及び136が前記スライド方向に沿って配列されている。4つのサイドプレート135は、その外側に配置された支持板132によって支持されている。同様に、4つのサイドプレート136は、その外側に配置された支持板133によって支持されている。
<カラーレーザープリンタの内部構成の概要>
図4は、図1に示されているカラーレーザープリンタ100の側断面図である。カラーレーザープリンタ100の本体部110内には、上述の通り、複数の画像形成カートリッジ140が配列されている。これら複数の画像形成カートリッジ140と対向するように、複数のドラムユニット150が配列されている。複数の画像形成カートリッジ140及びドラムユニット150の上方には、スキャナユニット160が配置されている。複数の画像形成カートリッジ140及びドラムユニット150の下方には、転写部170が配置されている。転写部170の下方には、フィーダユニット180が配置されている。
<<画像形成カートリッジの概略構成>>
複数の画像形成カートリッジ140のそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のトナー(現像剤)が収容されている。すなわち、ブラック画像形成カートリッジ140Kには、ブラックトナーが収容されている。また、シアン画像形成カートリッジ140Cには、シアントナーが収容されている。また、マゼンタ画像形成カートリッジ140Mには、マゼンタトナーが収容されている。また、イエロー画像形成カートリッジ140Yには、イエロートナーが収容されている。これらのブラック画像形成カートリッジ140K、シアン画像形成カートリッジ140C、マゼンタ画像形成カートリッジ140M、及びイエロー画像形成カートリッジ140Yは、同様の構成を有している。
画像形成カートリッジ140は、カートリッジケース141と、アジテータ142と、供給ローラ143と、現像ローラ144と、ブレード145とを備えている。
カートリッジケース141は、アジテータ142と、供給ローラ143と、現像ローラ144と、ブレード145とを支持しつつ、静電潜像を現像するための現像剤としてのトナーを収容し得るように構成されている。
アジテータ142は、カートリッジケース141内に収容されたトナーを撹拌するための部材である。このアジテータ142は、カートリッジケース141によって回転可能に支持されている。
供給ローラ143は、スポンジローラからなり、カートリッジケース141によって回転可能に支持されている。現像ローラ144は、ゴムローラからなり、カートリッジケース141によって回転可能に支持されている。供給ローラ143と現像ローラ144とは、互いに接触するように、平行に配置されている。
供給ローラ143は、図中矢印で示されている方向に回転駆動されることで、帯電したトナーを現像ローラ144の周面に供給させ得るように構成されている。ブレード145は、図中矢印で示されている方向に回転駆動されている現像ローラ144の周面とカウンター方向に当接することで、当該周面上のトナーの量を調整し得るように構成されている。
画像形成カートリッジ140のさらに詳細な構成については後述する。
<<ドラムユニットの概略構成>>
ドラムユニット150は、感光体ドラム151と、スコロトロン帯電器152とを備えている。
感光体ドラム151は、周面に静電潜像が形成され得るように構成されている。この感光体ドラム151は、画像形成カートリッジ140における現像ローラ144と対向するように配置されている。スコロトロン帯電器152は、感光体ドラム151の前記周面を一様に帯電させ得るように構成されている。ドラムユニット150のさらに詳細な構成については後述する。
スキャナユニット160は、図示しないレーザー発光部にて画像データに基づいて生成されたレーザービームを、感光体ドラム151の周面上で前記幅方向(図4における紙面と垂直な方向)に走査させ得るように構成されている。
<<転写部の構成>>
転写部170は、ベルト駆動ローラ171と、従動ローラ172と、搬送ベルト173と、転写ローラ174と、ベルトクリーナー175とを備えている。
ベルト駆動ローラ171は、複数の画像形成カートリッジ140のうちの、最も背面側に位置するブラック画像形成カートリッジ140Kと対向するドラムユニット150よりも背面側に配置されている。従動ローラ172は、複数の画像形成カートリッジ140のうちの、最も前面側に位置するイエロー画像形成カートリッジ140Yと対向するドラムユニット150よりも前面側に配置されている。ベルト駆動ローラ171及び従動ローラ172は、本体部110によって回転可能に支持されている。
搬送ベルト173は、エンドレスベルトからなり、カーボンなどの導電性粒子を分散した導電性のポリカーボネートやポリイミドなどの樹脂フィルムから形成されている。この搬送ベルト173は、ベルト駆動ローラ171及び従動ローラ172の外側にて、当該ベルト駆動ローラ171と従動ローラ172との間で架け渡されている。そして、搬送ベルト173は、ベルト駆動ローラ171が図中矢印で示されている方向に回転駆動されることで、図中矢印で示されている方向に送られるように構成されている。すなわち、搬送ベルト173は、図中矢印で示されている方向に送られることで、当該搬送ベルト173上に担持された用紙Pを、画像形成カートリッジ140の配列方向に沿って搬送し得るように構成されている。
転写ローラ174は、搬送ベルト173を挟んで、各ドラムユニット150における感光体ドラム151と対向するように、当該感光体ドラム151の下方に配置されている。転写ローラ174は、回転可能に支持されていて、搬送ベルト173の図中矢印で示されている方向の送りに伴って回転し得るようになっている。この転写ローラ174には、感光体ドラム151からトナーを搬送ベルト173側(用紙P側)に転写させるための転写バイアス電圧を出力する高圧電源が、電気的に接続されている。
ベルトクリーナー175は、各転写ローラ174の下方にて架け渡されている搬送ベルト173よりも下方に配置されている。このベルトクリーナー175は、画像形成カートリッジ140及びドラムユニット150と対向していた搬送ベルト173の表面をクリーニングし得るように構成されている。
<<フィーダユニットの構成>>
フィーダユニット180のケーシングを構成するフィーダケース181は、その内側にシート状の用紙Pを積層状態にて多数収容し得るように構成されている。このフィーダケース181内には、用紙押圧板182が配置されている。この用紙押圧板182の背面側(図中左側)の端部である押圧板後端部182aは、フィーダケース181によって回動自在に支持されている。すなわち、用紙押圧板182は、前面側(図中右側)における端部である押圧板前端部182bが略上下方向に沿って移動し得るように、フィーダケース181によって揺動自在に支持されている。
押圧板前端部182bの上方には、フィードローラ183が配置されている。フィードローラ183は、合成ゴム製のローラであって、図中矢印で示されている方向に回転駆動されるように、本体部110によって支持されている。このフィードローラ183は、図中矢印で示されている方向に回転駆動されることで、フィーダケース181内の用紙Pを前面側(図中右側)に向けて搬送し得るように構成されている。
フィードローラ183による用紙Pの搬送方向先(前面側:図中右側)には、分離ローラ184が配置されている。分離ローラ184は、合成ゴム製のローラであって、図中矢印で示されている方向に回転駆動されるように、本体部110によって支持されている。
分離ローラ184と対向するように、分離パッド185が配置されている。この分離パッド185における、分離ローラ184と対向する面である分離面185aは、合成ゴムやフェルト等の、摩擦係数の高い材質の表面によって構成されている。分離パッド185の下方には、分離パッド付勢バネ186が配置されている。この分離パッド付勢バネ186は、分離パッド185を分離ローラ184に向けて付勢することで、当該分離ローラ184と分離パッド185とを互いに押圧させるように構成されている。
分離ローラ184、分離パッド185、及び分離パッド付勢バネ186は、分離ローラ184が図中矢印で示されている方向に回転駆動されることで、用紙Pが1枚ずつ分離されて、紙粉除去ローラ187とピンチローラ188との間に向けて搬送され得るように構成されている。
紙粉除去ローラ187は、用紙Pに付着した紙粉を除去するためのローラであって、ピンチローラ188と対向するように配置されている。紙粉除去ローラ187及びピンチローラ188は、分離ローラ184による用紙Pの搬送方向先にて、互いに平行となるように配置されている。
<<用紙搬送・定着系統の構成>>
転写部170における従動ローラ172よりも前面側には、用紙搬送ローラ191及び用紙ガイド192が配置されている。この用紙搬送ローラ191及び用紙ガイド192は、フィーダユニット180から送られてきた用紙Pを、従動ローラ172の周面上の搬送ベルト173に向けて搬送し得るように構成されている。
転写部170におけるベルト駆動ローラ171よりも背面側であって、当該ベルト駆動ローラ171及び搬送ベルト173による用紙Pの搬送先には、定着部193が配置されている。
定着部193は、加熱ローラ193aと、加圧ローラ193bと、を備えている。加熱ローラ193aは、表面が離型処理された金属製の円筒と、その円筒内に収容されたハロゲンランプと、から構成されている。この加熱ローラ193aは、図中矢印で示されている方向(時計回り)に回転駆動され得るように、回転可能に支持されている。加圧ローラ193bは、シリコンゴム製のローラであり、加熱ローラ193aに対して所定の圧力をもって押圧されるように配置されている。この加圧ローラ193bは、加熱ローラ193aに従動して図中反時計回りに回転され得るように、回転可能に支持されている。そして、定着部193は、加熱ローラ193aが図中矢印で示されている方向に回転駆動されることで、用紙P上のトナーを溶融して当該用紙P上に固着(定着)させつつ当該用紙Pを排紙口111cに向けて搬送し得るように構成されている。
加熱ローラ193a及び加圧ローラ193bによる用紙Pの搬送先には、定着済用紙搬送ローラ194と、ピンチローラ195とが配置されている。定着済用紙搬送ローラ194は、図中矢印で示されている方向に回転駆動され得るように、回転可能に支持されている。ピンチローラ195は、定着済用紙搬送ローラ194と対向するように配置されている。このピンチローラ195は、定着済用紙搬送ローラ194の図中矢印で示されている方向での回転に連れ回るように、回転可能に支持されている。そして、定着済用紙搬送ローラ194及びピンチローラ195は、定着済用紙搬送ローラ194の図中矢印で示されている方向での回転駆動により、定着済みの用紙Pを排紙口111cに向けて搬送し得るように構成されている。
定着済用紙搬送ローラ194及びピンチローラ195による、定着済みの用紙Pの搬送先には、定着済用紙ガイド196a及び196bが形成されている。この定着済用紙ガイド196a及び196bは、定着済用紙搬送ローラ194及びピンチローラ195によって搬送されている用紙Pを、排紙ローラ197と排紙従動ローラ198との接触部分に向けてガイドし得るように構成されている。
排紙ローラ197及び排紙従動ローラ198は、排紙口111cに面するように、当該排紙口111cの近傍に配置されている。排紙ローラ197は、図中矢印で示されている方向に回転駆動され得るように、回転可能に支持されている。排紙従動ローラ198は、排紙ローラ197と対向するように配置されている。この排紙従動ローラ198は、排紙ローラ197の図中矢印で示されている方向での回転に連れ回るように、回転可能に支持されている。そして、排紙ローラ197及び排紙従動ローラ198は、排紙ローラ197の図中矢印で示されている方向での回転駆動により、定着済みの用紙Pを排紙口111cから本体部110の外側に排出し得るように構成されている。
<<画像形成カートリッジ内部の詳細な構成>>
図5は、図4に示されている画像形成カートリッジ140及びドラムユニット150の側断面図である。
図5を参照すると、カートリッジケース141は、トナーが収容されるトナー収容室140aを構成するトナー収容ケース部141aと、供給ローラ143及び現像ローラ144を回転可能に支持する部分であるローラ支持部141bと、から構成されている。
トナー収容ケース部141aの上部には、画像形成カートリッジ140の着脱時の把手となるカートリッジ把手141a1が形成されている。トナー収容ケース部141aとローラ支持部141bとの境界部には、隔壁部141c及び141dが設けられている。この隔壁部141cと隔壁部141dとの間には、トナーが通過可能な開口部であるトナー通過開口141eが形成されている。
トナー収容ケース部141aには、トナー収容室140a内に収容されたアジテータ142が、回転可能に支持されている。アジテータ142は、金属製のアジテータ回転中心軸142aと、そのアジテータ回転中心軸142aに固着された撹拌部材142bと、から構成されている。このアジテータ142は、回転駆動されることで、トナー収容室140a内に収容されたトナーを撹拌しつつ、当該トナーをトナー通過開口141eに向けて送り出すように構成されている。
ローラ支持部141bにおける、トナー通過開口141eの近傍には、供給ローラ143が回転可能に支持されている。供給ローラ143は、現像ローラ144とトナー通過開口141eとの間の位置に配置されている。供給ローラ143は、金属製の供給ローラ回転中心軸143aと、その供給ローラ回転中心軸143aの周囲に形成されたスポンジ層143bと、から構成されている。この供給ローラ143は、図中矢印で示されている方向に回転駆動されることで、トナー通過開口141eを通って送られてきたトナーを、当該供給ローラ143と現像ローラ144とが接触している位置に向けて供給し得るように構成されている。
カートリッジケース141における、ローラ支持部141b側の端部には、現像ローラ露出開口141fが形成されている。この現像ローラ露出開口141fは、カートリッジケース141の外側(感光体ドラム151の周面)に向けて、現像ローラ144の周面を露出し得るように形成されている。
現像ローラ144は、金属製の現像ローラ回転中心軸144aと、その現像ローラ回転中心軸144aの周囲に形成された半導電性ゴム層144bと、から構成されている。半導電性ゴム層144bは、合成ゴムにカーボンブラックを混入することによって形成されている。すなわち、現像ローラ144の周面と感光体ドラム151との間に現像バイアス電圧が印加され得るように、当該現像ローラ144が構成されている。
現像ローラ144は、供給ローラ143のスポンジ層143bを所定の圧力で押圧することで、当該スポンジ層143bを変形させるように配置されている。そして、現像ローラ144及び供給ローラ143が図中矢印で示されている方向に回転駆動されることで、供給ローラ143と現像ローラ144とが接触している位置にてトナーが摩擦帯電し、当該帯電したトナーが現像ローラ144の周面に供給されるように、供給ローラ143及び現像ローラ144が構成されている。
ブレード145は、ブレード本体145aと、先端チップ145bと、から構成されている。ブレード本体145aは、可撓性の金属板から構成されている。先端チップ145bは、合成ゴムからなり、ブレード本体145aの先端部に固定されている。ブレード本体145aの基端部(先端チップ145bが固定されている側と反対側の端部)は、金属板からなるブレード押さえ部材145cによって押さえられつつ、ネジ等によってカートリッジケース141に固定されている。このとき、ブレード145は、ブレード本体145aが弾性的に撓むことで、先端チップ145bが現像ローラ144の周面に所定の圧力で当接するように配置されている。そして、このブレード145は、先端チップ145bが所定の圧力で現像ローラ144の周面に当接することで、当該周面上のトナーの付着量や帯電量を調整し得るように構成されている。
<<ドラムユニットの詳細な構成>>
図5を参照すると、ドラムユニット150は、感光体ドラム151と、スコロトロン帯電器152と、ドラムクリーナー153と、ドラムユニットフレーム154と、を備えている。
感光体ドラム151は、金属製の感光体ドラム回転中心軸151aと、その感光体ドラム回転中心軸151aを囲むスリーブ状のドラム本体151bと、から構成されている。ドラム本体151bは、金属製のスリーブと、そのスリーブの外表面に形成された光導電性樹脂層である感光体層と、から構成されている。感光体ドラム回転中心軸151aとドラム本体151bとは、当該ドラム本体151bの端部にて接合されていて、電気的に接続されている。
感光体ドラム151と現像ローラ144とが対向している(最も近接している)位置よりも、感光体ドラム151の回転方向(図中矢印で示されている方向)における上流側には、スコロトロン帯電器152が配置されている。このスコロトロン帯電器152は、感光体ドラム151の周面と間隙を隔てて対向するように配置されている。
スコロトロン帯電器152は、放電ワイヤ152aと、グリッド152bと、から構成されている。放電ワイヤ152a及びグリッド152bは、所定の高電圧を出力する高圧電源と電気的に接続されている。
感光体ドラム151とスコロトロン帯電器152とが対向している(最も近接している)位置よりも、感光体ドラム151の回転方向(図中矢印で示されている方向)における上流側には、感光体ドラム151の周面をクリーニングするためのドラムクリーナー153が配置されている。このドラムクリーナー153は、導電性の合成樹脂からなるブラシを有していて、当該ブラシと感光体ドラム151の周面との間に所定のクリーニングバイアス電圧が印加されることで、当該周面上の残留トナーや埃等を静電気的に吸着し得るように構成されている。このドラムクリーナー153も、所定の高電圧を出力する高圧電源と電気的に接続されている。
感光体ドラム151は、合成樹脂製のドラムユニットフレーム154によって回転可能に支持されている。また、スコロトロン帯電器152及びドラムクリーナー153も、ドラムユニットフレーム154によって所定の位置に支持されている。
<<画像形成カートリッジの外側の詳細な構成>>
図6は、図4に示されている画像形成カートリッジ140の側断面図である。すなわち、図6は、図5からドラムユニット150を取り除いた図に相当する。図7は、画像形成カートリッジ140の外観を示す側面図である。この図7は、図6の中央断面図に対応する側面図である。図8は、画像形成カートリッジ140の外観を示す平面図である。
図7を参照すると、カートリッジケース141における、トナー収容ケース部141aの底部(図中右側)から突出するように、脚部141a2が形成されている。この脚部141a2は、画像形成カートリッジ140を作業台やテーブル等の上に載置する場合に、当該作業台やテーブルの上面と当接し得るように構成されている。
図7及び図8を参照すると、カートリッジケース141における前記幅方向(図8における左右方向)の一端部には、ギヤトレイン146が配置されている。このギヤトレイン146は、画像形成カートリッジ140に備えられた回転駆動系の部材(図6に示されているアジテータ142、供給ローラ143、及び現像ローラ144)に対して回転駆動力を伝達し得るように構成されている。
このギヤトレイン146の具体的な構成は、以下の通りである。カートリッジケース141の幅方向における一端部を覆うように、ギヤカバー146aが設けられている。このギヤカバー146aの内側の空間、すなわち、カートリッジケース141の側面とギヤカバー146aとの間の空間には、図7に示されているように、カップリングギヤ146b、アジテータ駆動ギヤ146c、供給ローラ駆動ギヤ146d、現像ローラ駆動ギヤ146e等のギヤが収容されている。これらの各ギヤは、カートリッジケース141の前記側面とギヤカバー146aとによって、回転可能に支持されている。
図7を参照すると、カップリングギヤ146bには、カップリング凹部146b1が形成されている。このカップリング凹部146b1は、ギヤカバー146aに形成された貫通孔からなる開口部146a1を通して、ギヤカバー146aの外側に向けて露出されている。このカップリング凹部146b1は、画像形成カートリッジ140の外部(図1における本体フレーム112)に設けられた図示しないカップリング入力軸(図9におけるカップリング入力軸112d)と係合する形状に形成されている。すなわち、カップリングギヤ146bは、画像形成カートリッジ140の外部(図1における本体フレーム112)に設けられた駆動源からの回転駆動力が伝達された上述のカップリング入力軸とカップリング凹部146b1とが係合することで、当該カップリング入力軸を介して前記駆動源から回転駆動力が伝達され得るように構成されている。
アジテータ駆動ギヤ146cは、アジテータ回転中心軸142aの一端部に装着されている。このアジテータ駆動ギヤ146cは、カップリングギヤ146bと、図示しない中間ギヤを介してギヤ結合されている。
供給ローラ駆動ギヤ146dは、供給ローラ回転中心軸143aの一端部に装着されている。この供給ローラ駆動ギヤ146dは、カップリングギヤ146bと直接的にギヤ結合されている。
現像ローラ駆動ギヤ146eは、現像ローラ回転中心軸144aの一端部に装着されている。この現像ローラ駆動ギヤ146eは、カップリングギヤ146bと直接的にギヤ結合されている。
また、現像ローラ回転中心軸144aの端部を被覆するように、カラー部材147が設けられている。このカラー部材147は、導電性の合成樹脂(例えば、カーボンブラックが混入された合成樹脂)から構成されている。このカラー部材147は、現像ローラ回転中心軸144aと接触することで、当該現像ローラ回転中心軸144a(現像ローラ144)と電気的に接続されている。図8に示されているように、カラー部材147は、現像ローラ144(図6及び図7における現像ローラ回転中心軸144a)の両端部に対応して設けられている。
<<スライドフレームの詳細な構成>>
図9は、図1ないし図3に示されているカラー画像形成ユニット120を斜め上方(図3の場合と同じ方向)から見た斜視図である。また、図10は、図9に示されているカラー画像形成ユニット120の側面図である。さらに、図11は、図9に示されているスライドフレーム130を、すべての画像形成カートリッジ140が取り外されている状態で、斜め上方から見た斜視図である。
図9に示されているように、スライドフレーム130を構成するフロントビーム131、支持板132、支持板133、及びリヤビーム134によって囲まれている空間の内側には、複数の画像形成カートリッジ140が、前記スライド方向(図中矢印Sで示されている方向)に沿って配列されている。かかるスライドフレーム130は、前記スライド方向と交差する所定のカートリッジ挿入方向(図中矢印Aで示されている方向)に沿って画像形成カートリッジ140を着脱し得るように構成されている。すなわち、画像形成カートリッジ140は、スライドフレーム130に対して前記カートリッジ挿入方向に沿って挿入されることで、当該スライドフレーム130に、サイドプレート135及び136を介して装着されている。
上述したように、複数のサイドプレート135及び136は、前記スライド方向(図中矢印Sで示されている方向)に沿って配列されている。これらのサイドプレート135及び136は、前記スライド方向及び前記カートリッジ挿入方向(図中矢印Aで示されている方向)と平行に配置されている。これらのサイドプレート135及び136は、スライドフレーム130に対する画像形成カートリッジ140の着脱の際に、当該画像形成カートリッジ140を前記カートリッジ挿入方向に沿って案内し得るように構成されている。
以下、スライドフレーム130を構成する各部材の構成の詳細について、各図を参照しつつ説明する。
<<<一方の支持板の構成>>>
図9及び図10に示されているように、支持板132は、ネジによってサイドプレート135と接合されることで、当該サイドプレート135を支持するように構成された部材であって、当該サイドプレート135と平行に配置されている。
支持板132には、カップリングギヤ146bを外側に露出して当該カップリングギヤ146bにカップリング入力軸112dを係合させるためのカップリング貫通孔132bが、複数個形成されている。この複数のカップリング貫通孔132bは、複数の画像形成カートリッジ140の配列に対応するように、前記スライド方向(図中矢印Sで示されている方向)に沿って配列されている。
カップリング貫通孔132bの斜め下方には、感光体ドラム軸支持孔132cが形成されている。この感光体ドラム軸支持孔132cには、感光体ドラム回転中心軸151aが挿通されている。
<<<サイドプレートの構成>>>
図9及び図11に示されているように、サイドプレート135及び136には、画像形成カートリッジ140を前記カートリッジ挿入方向(図中矢印Aで示されている方向)に沿って案内するためのガイド溝135a及び136aが形成されている。
図11に示されているように、サイドプレート135と136との間には、ドラムユニット150(図5参照)が支持されている。図12は、図11に示されている一対のサイドプレート135及び136とドラムユニット150とを取り出した斜視図である。図13は、図12に示されている一対のサイドプレート135及び136とドラムユニット150とが分解された状態の斜視図である。
図11を参照すると、サイドプレート135には、支持板132におけるカップリング貫通孔132bに対応するように、カップリング露出部135bが形成されている。図12及び図13に示されているように、このカップリング露出部135bは、短いチューブ状の部分であって、サイドプレート135の側方かつ外側に向けて延びるように設けられている。このカップリング露出部135bは、図11に示されているように、支持板132のカップリング貫通孔132bに挿通されている。
図12及び図13を参照すると、サイドプレート135の下部には、ドラム中心軸挿通孔135cが形成されている。このドラム中心軸挿通孔135cには、図12に示されているように、感光体ドラム回転中心軸151aが挿通されている。
サイドプレート136に形成されているガイド溝136aは、導入部136a1と、ガイド部136a2と、支持部136a3と、から構成されている(サイドプレート135におけるガイド溝135aも同様の構成を有している)。
導入部136a1は、側面視にて略V字状に開口するように形成されている。この導入部136a1は、図9に示されているように、画像形成カートリッジ140をスライドフレーム130に装着する際に、カラー部材147をガイド溝136aに容易に導入し得るように構成されている。
再び図12及び図13を参照すると、ガイド部136a2は、導入部136a1の下端部から斜め下方に延びるように設けられている。このガイド部136a2は、前記カートリッジ挿入方向(図中矢印Aで示されている方向)と平行となるように形成されている。支持部136a3は、ガイド部136a2の下端部から、斜め下方かつ後方に延びるように、図中矢印A’で示されている方向に設けられている。この支持部136a3は、図9を参照すると、画像形成カートリッジ140がスライドフレーム130に装着された際に、カラー部材147を支持する部分であって、当該カラー部材147の外径よりも若干長い程度の短めの溝として形成されている。
すなわち、図9及び図13を参照すると、サイドプレート136は、カラー部材147(図9参照)を、ガイド部136a2によって図中矢印Aで示されている方向にガイドし、支持部136a3によって図中矢印A’で示されている方向にガイドし得るように構成されている。
<<<<画像形成カートリッジとスライドフレームとの通電部の詳細な構成>>>>
図14は、図13に示されているサイドプレート136の斜視図である。ここで、図14(a)は、サイドプレート136を、内側(図13におけるドラムユニット150側:図11におけるスライドフレーム130の内側)から見た図である。また、図14(b)は、サイドプレート136を、外側(図11におけるスライドフレーム130の外側)から見た図である。
図14(a)を参照すると、支持部136a3における、ガイド部136a2の下端と対向する下面には、電極露出開口136a4が形成されている。この電極露出開口136a4は、サイドプレート136の外側(図14(b)にて現れている側)と連通するように形成された貫通孔からなる。この電極露出開口136a4は、サイドプレート136の外側面にて支持部136a3の近傍位置に装着された電極部材121(図14(b)参照)の一部を、支持部136a3の内側の空間内に突出させ得るように形成されている。
支持部136a3には、位置決め端面136a5及び136a6が形成されている。位置決め端面136a5は、支持部136a3における、電極露出開口136a4と対向する壁面から構成されている。位置決め端面136a6は、ガイド溝136aの末端の壁面から構成されている。これらの位置決め端面136a5及び136a6は、カラー部材147(図9参照)の外周面が当接することで、画像形成カートリッジ140(図9参照)のスライドフレーム130(図9参照)に対する位置決めがなされるように構成されている。
<<<<<電極部材の詳細な構成>>>>>
図15は、図14(b)に示されている電極部材121を拡大して示す斜視図である。この電極部材121は、図1における画像形成カートリッジ140と本体フレーム112との電気的接続を行うための部材であって、スライドフレーム130に装着されている。
図14(b)及び図15を参照すると、電極部材121は、ねじりコイルバネ形状に形成されていて、ワイヤ状の鋼線によって一体に成形されている。この電極部材121は、基端部121aと、本体側接点部121bと、接続コイルバネ部121cと、カートリッジ側接点部121dと、から構成されている。
基端部121a及び本体側接点部121bは、ねじりコイルバネ形状における一方の腕部を構成する部分であって、接続コイルバネ部121cから外側に延びるように設けられている。本体側接点部121bは、基端部121aと接続コイルバネ部121cとの間に設けられた略U字状の部分である。この本体側接点部121bは、基端部121a及び接続コイルバネ部121cと平行な平面から垂直に立設するように形成されている。
カートリッジ側接点部121dは、ねじりコイルバネ形状における他方の腕部を構成する部分であって、接続コイルバネ部121cから外側に延びるように設けられている。
接続コイルバネ部121cは、本体側接点部121bとカートリッジ側接点部121dとを接続する部分である。この接続コイルバネ部121cは、カートリッジ側接点部121dが図15にて矢印rで示されている方向に押圧されて、当該カートリッジ側接点部121dが2点鎖線に示された位置まで回動した場合に、当該カートリッジ側接点部121dを図15にて矢印r’で示されている方向に付勢し得るように構成されている。
<<<<<電極部材の支持構成>>>>>
図14(b)を参照すると、サイドプレート136の外側面には、本体側接点支持部136bと、コイル支持部136cと、脚ガイド部136dと、基端支持部136eとが形成されている。
本体側接点支持部136bは、本体側接点部121bの略中央部(基端部121a及び接続コイルバネ部121cと平行な部分)を外部に突出させつつ、当該本体側接点部121bを支持し得るように構成されている。コイル支持部136cは、接続コイルバネ部121cを挿通することで、当該接続コイルバネ部121cを支持し得るように構成されている。脚ガイド部136dは、外側に立設するように設けられた板状部材からなる。この脚ガイド部136dは、接続コイルバネ部121cの中心軸を中心とした、カートリッジ側接点部121dの先端部である腕端部121d1の揺動をガイドし得るように構成されている。基端支持部136eは、基端部121aを係止することで、当該基端部121aを支持し得るように構成されている。
<<<<<電極部材による電気的接続の具体的な構成>>>>>
図16は、図9に示されているカラー画像形成ユニット120の一部を分解した状態を示す斜視図である。図17は、図16に示されているサイドプレート136の外側面の要部を拡大して示す斜視図である。
図16に示されているように、電極部材121は、画像形成カートリッジ140がスライドフレーム130に装着された状態で、当該画像形成カートリッジ140におけるカラー部材147に対してカートリッジ側接点部121dが所定の圧力をもって接触するように構成されている。そして、当該電極部材121は、当該カートリッジ側接点部121dとカラー部材147との接触によって、当該カートリッジ側接点部121dと現像ローラ回転中心軸144aとの電気的接続が形成され得るように構成されている。
具体的には、図16に示されているように、カートリッジ側接点部121dは、画像形成カートリッジ140側に突出するように配置されている。そして、図17に示されているように、電極部材121は、カートリッジ側接点部121dがカラー部材147を図中矢印Fで示されている方向に押圧するように構成されている。この矢印Fの方向は、前記カートリッジ挿入方向(図中矢印Aで示されている方向)と交差する方向に設定されている。また、この矢印Fの方向は、画像形成カートリッジ140がスライドフレーム130に装着された状態(図16参照)で、カラー部材147が揺動する方向(カートリッジ揺動方向:図中矢印A’で示されている方向)とほぼ直交する方向に設定されている。このカートリッジ揺動方向は、図13及び図14における矢印A’で示されている方向と同一の方向である。
再び図16を参照すると、複数の電極部材121が、複数の画像形成カートリッジ140の各々に対応して、当該複数の画像形成カートリッジ140の配列方向である前記スライド方向(図中矢印Sで示されている方向)に沿って配列されている。
図18は、図9に示されているカラー画像形成ユニットにおける画像形成カートリッジの着脱の様子を示す斜視図である。すなわち、図18における支持板133を取り外した状態が、図16に対応する。
図18を参照すると、支持板133には、電極貫通孔133bが形成されている。この電極貫通孔133bは、本体側接点部121b及び本体側接点支持部136bを、本体フレーム112(図1参照)に設けられた本体フレーム接点112e側に突出させるように構成されている。
本体フレーム接点112eは、スライドフレーム130側(カラー画像形成ユニット120側)に突出して配置されている。この本体フレーム接点112eは、本体側接点部121bを図中矢印Cで示されている方向に押圧することで、当該本体側接点部121bと接触し、当該本体側接点部121bと電気的に接続されるように構成されている。この矢印Cで示されている、本体フレーム接点112eが本体側接点部121bを押圧する方向は、前記スライド方向(図中矢印Sで示されている方向)及びカートリッジ挿入方向(図中矢印Aで示されている方向)と直交する方向、すなわち、前記幅方向に沿った方向となるように設定されている。また、図17及び図18を参照すると、図18における矢印C方向は、図17における矢印F方向と直交するように設定されている。
<実施形態の構成の動作説明>
以下、本実施形態の構成による動作説明を、各図面を参照しつつ説明する。
<<画像形成動作>>
まず、図4を参照して、本実施形態のカラーレーザープリンタ100による画像形成動作について説明する。
<<<用紙給送動作>>>
フィードローラ183が図中矢印で示されている方向に回転駆動されると、フィーダケース181内に載置されている用紙Pが、分離ローラ184に向けて繰り出される。その後、当該用紙Pの先端が、分離ローラ184と分離パッド185との間の位置に送られる。分離ローラ184が図中矢印で示されている方向に回転駆動されることで、最上位の用紙Pのみが、紙粉除去ローラ187に向けて送られる。紙粉除去ローラ187を経て紙粉が除去された用紙Pは、用紙搬送ローラ191及び用紙ガイド192を経て、転写部170に送られる。
<<<現像動作>>>
アジテータ142が回転駆動されることで、カートリッジケース141内のトナーが撹拌されつつ、当該トナーが供給ローラ143に向けて送られる。供給ローラ143に送られたトナーは、当該供給ローラ143の図中矢印で示されている方向への回転により、現像ローラ144に向けて送られる。そして、当該トナーは、供給ローラ143と現像ローラ144とが接触している位置にて摩擦帯電され、現像ローラ144の周面に付着する。この現像ローラ144の周面に付着したトナーは、ブレード145によって所定の密度及び帯電量に調整された後、現像ローラ144の図中矢印で示されている方向への回転により、現像ローラ144と感光体ドラム151とが対向する位置に給送される。
感光体ドラム151の周面は、スコロトロン帯電器152によって一様に帯電された後、画像情報に応じたレーザー光の照射を受ける。これにより、当該感光体ドラム151の周面に、画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像が形成された感光体ドラム151の周面と、所定の密度及び帯電量のトナーが付着した現像ローラ144の周面とが対向することで、当該感光体ドラム151の周面の静電潜像がトナーによって現像される。そして、当該感光体ドラム151の周面上に、画像状にトナーが付着する。
<<<転写動作>>>
転写部170に送られた用紙Pは、搬送ベルト173上に担持されることで、前面側から背面側に向かって(図中右から左に向かって)搬送される。用紙Pが感光体ドラム151と転写ローラ174との間に給送されると、転写ローラ174と感光体ドラム151との間の転写バイアス電圧により、当該感光体ドラム151の周面上のトナーが用紙P上に転写される。
<<<定着・排紙動作>>>
転写部170を経て、表面にトナーが付着した用紙Pは、定着部193に送られる。そして、当該用紙Pが加熱ローラ193aと加圧ローラ193bとの間で挟まれつつ加熱されることで、用紙Pの表面上のトナーが溶融して当該表面上に定着される。その後、用紙Pは、排紙ローラ197によって、本体部110の外側の排紙トレイ111bに向けて排出される。
<<ユニット着脱動作>>
次に、本実施形態のカラーレーザープリンタ100における、カラー画像形成ユニット120の着脱動作について説明する。
図1を参照すると、前面カバー111eが前面側(手前側)に開放されることで、前面開口部111dからカラー画像形成ユニット120が外部に露出する。この状態で、スライドフレーム130における手前側把手131aが、前記スライド方向(図中矢印Sで示されている方向)に沿って手前側に引かれると、図2に示されているように、カラー画像形成ユニット120が手前側に引き出される。これにより、外部に露出した画像形成カートリッジ140着脱することが可能になる。
カラー画像形成ユニット120がさらに手前側に引き出されると、図3に示されているように、当該カラー画像形成ユニット120が本体部110の外部に完全に取り出される。これにより、当該カラー画像形成ユニット120それ自体を交換することが可能である。
<<カートリッジ着脱動作>>
次に、本実施形態のカラーレーザープリンタ100における、カラー画像形成ユニット120に対する画像形成カートリッジ140の着脱動作について説明する。
図19は、図10に示されているカラー画像形成ユニット120の一部を分解して、画像形成カートリッジ140のスライドフレーム130に対する着脱の状態を示すための側面図である。まず、図17ないし図19を用いて、画像形成カートリッジ140をスライドフレーム130に装着する際の様子について説明する。
図18及び図19を参照すると、画像形成カートリッジ140における幅方向の両側にて外側に突出したカラー部材147が、ガイド溝135a及び136aの上端部(導入部136a1)に挿入される。そして、画像形成カートリッジ140を下方に移動させようとすると、カラー部材147が、ガイド部136a2によって、図中矢印Aで示されている前記カートリッジ挿入方向に沿って、斜め下方に案内される。これにより、画像形成カートリッジ140は、図中矢印Aで示されている前記カートリッジ挿入方向に沿って、一対のサイドプレート135及び136の間の空間内に挿入される。
カラー部材147が、ガイド部136a2の下端部を通過して、支持部136a3に達すると、当該カラー部材147は、当該支持部136a3によって、図19にて矢印A’で示されているカートリッジ揺動方向に沿って斜め下方に案内される。このようにして、画像形成カートリッジ140が、スライドフレーム130に対して装着される。
画像形成カートリッジ140がスライドフレーム130に対して装着された状態においては、図17に示されているように、電極部材121におけるカートリッジ側接点部121dとカラー部材147とが接触することで、当該電極部材121とカラー部材147(図18及び図19における画像形成カートリッジ140)との電気的接続が形成される。また、図17及び図18に示されているように、電極部材121における本体側接点部121bと本体フレーム接点112eとが接触することで、当該電極部材121と本体フレーム接点112e(図1における本体部110)との電気的接続が形成される。このようにして、本体フレーム接点112e(図1における本体部110)とカラー部材147(図1、図18及び図19における画像形成カートリッジ140)との電気的接続が、スライドフレーム130に装着された電極部材121を介して形成される。
<<画像形成カートリッジの位置決め>>
支持部136a3において、カラー部材147は、図17に示されているように、電極部材121のカートリッジ側接点部121dによって、図中矢印Fで示されている方向に付勢される。このカラー部材147に対する付勢と、画像形成カートリッジ140の自重によって、当該カラー部材147の外周面が、位置決め端面136a5及び136a6と、所定の圧力をもって接触する。これにより、画像形成カートリッジ140の、スライドフレーム130に対する位置決めが行われる。すなわち、感光体ドラム151と現像ローラ144との位置関係が、所定の状態に設定される。
ここで、図19に示されているように、カップリングギヤ146bに対して、図中矢印Dで示されている方向にて回転駆動力が与えられると、画像形成カートリッジ140に対して、当該矢印D方向に沿った偶力が加えられる。すると、カラー部材147は、図中矢印Rで示されている方向に付勢される。これにより、当該カラー部材147は、位置決め端面136a6に対して押し付けられる。この矢印R方向は、図17における矢印Fとほぼ一致する方向である。
すなわち、カップリングギヤ146bに対して、図中矢印Dで示されている方向にて回転駆動力が与えられることで、画像形成カートリッジ140のスライドフレーム130に対する位置決め(感光体ドラム151と現像ローラ144との位置決め)がより確実となるような方向の力が、当該画像形成カートリッジ140に対して加えられる。
<実施形態の構成による効果>
次に、上述の実施形態の構成による効果について説明する。
・図18を参照すると、本実施形態の構成においては、電極部材121における本体側接点部121bが、本体フレーム112側に突出して配置されている。そして、当該電極部材121が、サイドプレート136(スライドフレーム130)に装着されていて、各画像形成カートリッジ140に対応して前記スライド方向(矢印S方向)に沿って配列されている。
かかる構成によれば、スライドフレーム130を本体フレーム112に装着するだけで、本体部110と、スライドフレーム130に装着された画像形成カートリッジ140との電気的接続が形成される。また、本構成によれば、スライドフレーム130を本体フレーム112から前記スライド方向(矢印S方向)に沿って引き出すだけで、本体部110と画像形成カートリッジ140との電気的接続が解除される。このように、本構成によれば、本体部110とスライドフレーム130(カラー画像形成ユニット120)との前記スライド方向(矢印S方向)に沿った相対移動と、当該本体部110と画像形成カートリッジ140との電気的接続の形成・解除とが、連動して行われる。よって、本体部110と画像形成カートリッジ140との電気的接続が、簡略な構成で簡易に行われ得る。したがって、本構成によれば、カラーレーザープリンタ100のメンテナンスを容易に行うことができる。
・図19を参照すると、本実施形態の構成においては、スライドフレーム130を本体フレーム112に着脱する際の前記スライド方向(矢印S方向)と、画像形成カートリッジ140をスライドフレーム130に着脱する際の着脱方向(矢印A及びA’方向)とが、略直交している。
かかる構成によれば、スライドフレーム130が前記スライド方向(矢印S方向)に沿ってスライドした際に、画像形成カートリッジ140の当該スライドフレーム130への装着状態が変化することが抑制される。これにより、スライドフレーム130を前記スライド方向(矢印S方向)に沿って本体フレーム112内に挿入した場合に、当該スライドフレーム130と画像形成カートリッジ140との相対的な位置関係がずれて、カートリッジ側接点部121dとカラー部材147との電気的接続状態が不完全となることが抑制される。したがって、本体部110と画像形成カートリッジ140との安定的な電気的接続状態が得られる。
・図16及び図18を参照すると、本実施形態の構成においては、カートリッジ側接点部121dは、スライドフレーム130の内側に配設されている。そして、カートリッジ側接点部121dは、スライドフレーム130の内側にて、画像形成カートリッジ140側に突出するように設けられている。一方、本体側接点部121bは、電極貫通孔133bを介して、支持板133(スライドフレーム130)の外側の本体フレーム接点112eに向けて突出するように設けられている。
かかる構成によれば、電極部材121のうちの、スライドフレーム130の外側に突出する部分は、本体側接点部121bに限定される。よって、本体フレーム112に設けられた本体フレーム接点112eと、カートリッジ側接点部121dとの機械構造的な干渉が防止される。したがって、本構成によれば、本体部110とスライドフレーム130との電気的接続、及びスライドフレーム130と画像形成カートリッジ140との電気的接続が、それぞれ安定的に行われ得る。
・図3を参照すると、本実施形態の構成においては、スライドフレーム130が、本体フレーム112に対して着脱自在に構成されている。すなわち、カラー画像形成ユニット120が、本体部110から完全に分離され、交換可能に構成されている。
かかる構成によれば、カラーレーザープリンタ100のメンテナンスがより簡易に行われ得る。
・図18を参照すると、本実施形態の構成においては、本体側接点部121bが前記スライド方向(矢印S方向)とほぼ直交する矢印C方向に押圧されることで、本体側接点部121bと本体フレーム接点112eとが接触している。
かかる構成によれば、本体フレーム接点112eと本体側接点部121bとの接触による安定した電気的接続の状態が、簡略な装置構成によって達成される。
・図16及び図17を参照すると、本実施形態の構成においては、画像形成カートリッジ140の着脱の際の前記カートリッジ揺動方向(図17における矢印A’で示されている方向)と、カラー部材147がカートリッジ側接点部121dによって付勢される方向(図17における矢印Fで示されている方向)とが、ほぼ直交している。
かかる構成によれば、画像形成カートリッジ140の着脱動作や、当該画像形成カートリッジ140のスライドフレーム130に対する位置決めが、カートリッジ側接点部121dとカラー部材147との押圧によって影響されない。したがって、画像形成カートリッジ140の着脱がスムーズに行われ得る。また、カートリッジ側接点部121dとカラー部材147との接触による安定した電気的接続の状態が、簡略な装置構成によって達成される。
・図17及び図18を参照すると、本実施形態の構成においては、カートリッジ側接点部121dとカラー部材147との押圧の方向と、本体側接点部121bと本体フレーム接点112eとの押圧の方向とがほぼ直交するように、電極部材121が構成されている。
かかる構成によれば、カートリッジ側接点部121dとカラー部材147との押圧の方向と、本体側接点部121bと本体フレーム接点112eとの押圧の方向とが平行である場合よりも、前記幅方向におけるスライドフレーム130(カラー画像形成ユニット120)のサイズをより小型化することが可能になる。
また、本体側接点部121bに加えられる押圧力の方向と、カートリッジ側接点部121dに加えられる押圧力の方向とがほぼ直交しているので、本体側接点部121bに加えられる押圧力とカートリッジ側接点部121dに加えられる押圧力とが干渉することが抑制される。よって、当該本体側接点部121b及び当該カートリッジ側接点部121dにおける電気的接続状態が不安定になることが抑制される。したがって、カートリッジ側接点部121dとカラー部材147との接触による安定した電気的接続の状態が、簡略な装置構成によって達成される。
・図17及び図19を参照すると、本実施形態の構成においては、カラー部材147が位置決め端面136a5及び136a6に向かう図中A’方向及びR方向(以下、「所定の位置決め方向」と称する。)に付勢されることで、画像形成カートリッジ140の位置決めが行われる。かかる所定の位置決め方向は、カップリングギヤ146bに回転駆動力が入力された際に、画像形成カートリッジ140(カラー部材147)が受ける力の方向とほぼ一致する方向である。また、図17における、カラー部材147がカートリッジ側接点部121dによって付勢される方向Fと、カップリングギヤ146bへの回転駆動力の入力によってカラー部材147が受ける力の方向Rとは、ほぼ一致している。
かかる構成によれば、画像形成カートリッジ140とスライドフレーム130との位置決めがより確実に行われる。
・図14を参照すると、本実施形態の構成においては、カートリッジ側接点部121dが、ガイド溝136aに面するように配置されている。
かかる構成によれば、画像形成カートリッジ140のカラー部材147がガイド溝136aによって案内されつつ、当該ガイド溝136aに面するように配置されたカートリッジ側接点部121dとカラー部材147との電気的接続が形成される。よって、当該電気的接続の確実性が簡略な装置構成によって向上され得る。
・図14及び図15を参照すると、本実施形態の構成においては、電極部材121は、本体側接点部121bとカートリッジ側接点部121dとを接続するワイヤ状の接続コイルバネ部121cを備えていて、当該電極部材121は、サイドプレート136におけるガイド溝136aの近傍位置に装着されていてもよい。
かかる構成による効果は以下の通りである。本構成によれば、電極部材121が、きわめて簡略な構成により形成され得る。また、当該電極部材121がガイド溝136aの近傍に配置されることで、当該ガイド溝136aに面するように配置されたカートリッジ側接点部121dと、カラー部材147との電気的接続が、より確実に形成される。
・図14及び図15を参照すると、本実施形態の構成においては、接続コイルバネ部121c及びカートリッジ側接点部121dは、ねじりコイルバネ形状に一体に形成されたワイヤ状の部材から構成されていて、カートリッジ側接点部121dが、ねじりコイルバネ形状におけるコイル部から外側に延びるように設けられた腕部から構成されている。
かかる構成によれば、当該ねじりコイルバネの弾性力に抗するように、カラー部材147がカートリッジ側接点部121dを付勢することで、当該カートリッジ側接点部121dとカラー部材147との接触及び電気的接続がなされる。よって、カートリッジ側接点部121dとカラー部材147との接触及び電気的接続が確実になされる。
・図16及び図17を参照すると、本実施形態の構成においては、ガイド溝136aに収容され得るように形成された導電性の突出部であるカラー部材147と、カートリッジ側接点部121dとが接触することで、当該カラー部材147とカートリッジ側接点部121dとの電気的な接続が形成されている。
かかる構成によれば、きわめて簡略な装置構成により、画像形成カートリッジ140のスライドフレーム130へのスムーズな装着が行われ得る。また、きわめて簡略な装置構成により、現像ローラ144とカートリッジ側接点部121dとの間の確実な電気的接続状態が形成され得る。
・図9を参照すると、本実施形態の構成においては、サイドプレート136は、画像形成カートリッジ140に対応して複数に分割されている。このサイドプレート136は、前記スライド方向(矢印S方向)に沿って配列されている。また、スライドフレーム130における、複数のサイドプレート136の外側には、当該複数のサイドプレート136を支持する支持板133が配置されている。そして、本体側接点部121bは、支持板133に形成された電極貫通孔133bを貫通して、当該支持板133の外側に露出するように配置されている。
かかる構成によれば、サイドプレート136及びガイド溝136aが、きわめて簡略な製造工程によって安価に形成され得る。
・図9及び図18を参照すると、本実施形態の構成においては、画像形成カートリッジ140が、前記スライド方向(矢印S方向)及び前記着脱方向(矢印A及びA’方向)と直交する幅方向における一方の端部に配置されたカップリングギヤ146bによって、本体フレーム112側から駆動力が伝達されるように構成されている。そして、電極部材121が、画像形成カートリッジ140における、一方の端部と異なる他方の端部と対向するように配置されている。
かかる構成によれば、カップリングギヤ146bの周辺にて、駆動力が伝達される部分にて塵や油汚れ等の異物が発生しても、電極部材121とカラー部材147及び本体フレーム接点112eとの間の電気的接続部分への当該異物の付着が確実に防止され得る。よって、当該電気的接続部分における確実な電気的接続状態が形成され得る。
・図16を参照すると、本実施形態の構成においては、複数の電極部材121は、複数の画像形成カートリッジ140の個数に対応した個数に分割されている。
かかる構成によれば、電極部材121が、きわめて簡略な構成により形成され得る。
<変形例の示唆>
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の実施形態を単に例示したものにすぎないのであって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において種々の変形を施すことができることは当然である。
以下、先願主義の下で本願の出願の際に追記し得る程度で、変形例について幾つか例示する。もっとも、変形例とてこれらに限定されるものではないことはいうまでもない。本願発明を、上述の実施形態及び下記変形例の記載に基づき限定解釈することは、先願主義の下で出願を急ぐ出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、発明の保護及び利用を目的とする特許法の目的に反し、許されない。
(i)本発明の適用対象たる画像形成装置は、カラーレーザープリンタに限定されない。例えば、本発明は、カラーコピー機にも適用され得る。
(ii)図17及び図19を参照すると、カラー部材147がカートリッジ側接点部121dによって付勢される方向(図17における矢印F方向)と、位置決め方向(図19における矢印R方向)とは、逆方向であってもよい。この場合、位置決めのために画像形成カートリッジ140(カラー部材147)が受ける力により、カラー部材147がカートリッジ側接点部121dに向かって付勢される。これにより、カラー部材147とカートリッジ側接点部121dとの電気的接続がより確実に行われ得る。
(iii)図20は、図6に示されている画像形成カートリッジの変形例の構成を示す側断面図である。図6における脚部141a2に代えて、図20に示されているように、コロ141a3が用いられていてもよい。
(iv)本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。
本発明の画像形成装置の一実施形態であるカラーレーザープリンタの外観を示す斜視図である。 図1に示されているカラー画像形成ユニットが前面側に引き出された状態を示す斜視図である。 図1に示されているカラー画像形成ユニットがさらに前面側に引き出されて本体部の外側に取り出された状態を示す斜視図である。 図1に示されているカラーレーザープリンタの側断面図である。 図4に示されている画像形成カートリッジ及びドラムユニットの側断面図である。 図4に示されている画像形成カートリッジの側断面図である。 図4に示されている画像形成カートリッジの側面図である。 図4に示されている画像形成カートリッジの平面図である。 図1ないし図3に示されているカラー画像形成ユニットを斜め上方(図3の場合と同じ方向)から見た斜視図である。 図9に示されているカラー画像形成ユニットの側面図である。 図9に示されているスライドフレームを、すべての画像形成カートリッジが取り外されている状態で、斜め上方から見た斜視図である。 図11に示されている一対のサイドプレートとドラムユニットとを取り出した斜視図である。 図12に示されている一対のサイドプレートとドラムユニットとが分解された状態の斜視図である。 図13に示されているサイドプレートの斜視図である。ここで、(a)は、サイドプレートをスライドフレームの内側から見た図であり、(b)は、サイドプレートをスライドフレームの外側から見た図である。 図14(b)に示されている電極部材を拡大して示す斜視図である。 図9に示されているカラー画像形成ユニットの一部を分解した状態を示す斜視図である。 図16に示されているサイドプレートの外側面の要部を拡大して示す斜視図である。 図9に示されているカラー画像形成ユニットにおける画像形成カートリッジの着脱の様子を示す斜視図である。 図10に示されているカラー画像形成ユニットの一部を分解した状態を示す側面図である。 図6に示されている画像形成カートリッジの変形例の構成を示す側断面図である。
符号の説明
100…カラーレーザープリンタ、 110…本体部、
111…本体ケーシング、 112…本体フレーム、
112d…カップリング入力軸、 112e…本体フレーム接点、
120…カラー画像形成ユニット、 121…電極部材、
121b…本体側接点部、 121c…接続コイルバネ部、
121d…カートリッジ側接点部、 130…スライドフレーム、
133…支持板、 133b…電極貫通孔、
135…サイドプレート、 135b…カップリング露出部、
136…サイドプレート、 136a…ガイド溝、
136a1…導入部、 136a2…ガイド部、
136a3…支持部、 136a4…電極露出開口、
136a5…位置決め端面、 136a6…位置決め端面、
140…画像形成カートリッジ、 140a…トナー収容室、
141…カートリッジケース、 144…現像ローラ、
144a…現像ローラ回転中心軸、 146…ギヤトレイン、
146b…カップリングギヤ、 146b1…カップリング凹部、
146c…アジテータ駆動ギヤ、 146d…供給ローラ駆動ギヤ、
146e…現像ローラ駆動ギヤ、 147…カラー部材、
150…ドラムユニット、 151…感光体ドラム、
151a…感光体ドラム回転中心軸、 151b…ドラム本体、
A…カートリッジ挿入方向、 A’…カートリッジ揺動方向、
S…スライド方向

Claims (31)

  1. 多色画像を形成可能に構成された画像形成装置において、
    当該画像形成装置の本体を構成する本体フレームと、
    前記本体フレームから、所定のスライド方向に沿って引き出され得るように、当該本体フレームに支持されたスライドフレームと、
    前記スライド方向に沿って配列されていて、前記スライドフレームに対して、前記スライド方向と交差する所定の着脱方向に沿って脱着可能に装着された複数の画像形成カートリッジと、
    前記スライドフレームに装着されていて、前記本体と前記各画像形成カートリッジとの間の電気的接続を行うために、当該各画像形成カートリッジに対応して前記スライド方向に沿って配列された複数の電極部材と、
    を備え、
    前記電極部材は、
    前記本体フレーム側に突出して配置されていて、当該本体フレームに設けられた本体フレーム接点と接触することで当該本体フレーム接点との電気的接続が形成され得るように構成された本体側接点と、
    前記画像形成カートリッジ側に突出して配置されていて、当該画像形成カートリッジに設けられた画像形成カートリッジ接点と接触することで当該画像形成カートリッジ接点との電気的接続が形成され得るように構成されたカートリッジ側接点と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載の画像形成装置であって、
    前記スライドフレームは、前記本体フレームに対して着脱自在に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1又は2に記載の画像形成装置であって、
    前記カートリッジ側接点が前記着脱方向と交差する方向に押圧されることで当該カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点とが接触し、前記本体側接点が前記スライド方向と交差する方向に押圧されることで当該本体側接点と前記本体フレーム接点とが接触するように、前記電極部材が構成されていることを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置であって、
    前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との押圧の方向と、前記本体側接点と前記本体フレーム接点との押圧の方向とが交差するように、前記電極部材が構成されていることを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置であって、
    前記画像形成カートリッジを、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との押圧の方向に沿った所定の位置決め方向に付勢することで、当該画像形成カートリッジと前記スライドフレームとの位置決めがなされるように、当該画像形成カートリッジ及び当該スライドフレームが構成されていることを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項5に記載の画像形成装置であって、
    前記位置決め方向は、前記画像形成カートリッジが画像形成動作を行う際に、当該画像形成カートリッジが前記本体フレーム側から受ける力に沿った方向であることを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置であって、
    前記スライドフレームには、前記画像形成カートリッジを前記着脱方向に沿って案内する案内部が形成されていて、
    前記カートリッジ側接点は、前記案内部に面するように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項7に記載の画像形成装置であって、
    前記スライドフレームは、前記スライド方向及び前記着脱方向と平行に配置された一対の側板を備えていて、
    前記案内部は、前記側板に形成されたガイド溝からなることを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項8に記載の画像形成装置であって、
    前記電極部材は、前記本体側接点と前記カートリッジ側接点とを接続するワイヤ状の接続部を備えていて、前記側板における前記ガイド溝の近傍位置に装着されていることを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項9に記載の画像形成装置であって、
    前記接続部及び前記カートリッジ側接点は、ねじりコイルバネ形状に一体に形成されたワイヤ状の部材からなり、
    前記カートリッジ側接点は、前記ねじりコイルバネ形状におけるコイル部から外側に延びるように設けられた腕部からなることを特徴とする画像形成装置。
  11. 請求項8ないし10のいずれかに記載の画像形成装置であって、
    前記画像形成カートリッジ接点は、前記ガイド溝に収容され得るように形成された導電性の突出部からなり、
    前記カートリッジ側接点は、前記突出部と接触することで、当該突出部と電気的に接続され得るように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
  12. 請求項11に記載の画像形成装置であって、
    前記画像形成カートリッジは、静電潜像が形成される像担持体と対向して配置された現像ローラを備え、
    前記突出部は、前記現像ローラの長手方向における端部にて突出した金属製の中心軸を覆うように構成された導電性合成樹脂製のカラー部材からなることを特徴とする画像形成装置。
  13. 請求項8ないし12のいずれかに記載の画像形成装置であって、
    前記側板は、前記画像形成カートリッジに対応して複数に分割されていて、前記スライド方向に沿って配列され、
    前記スライドフレームにおける、前記複数の側板の外側には、当該複数の側板を支持する支持板が配置され、
    前記本体側接点は、前記支持板を貫通して、当該支持板の外側に露出するように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
  14. 請求項1ないし13のいずれかに記載の画像形成装置であって、
    前記画像形成カートリッジは、前記スライド方向及び前記着脱方向と直交する幅方向における一方の端部にて、前記本体フレーム側から駆動力が伝達されるように構成されていて、
    前記電極部材は、前記画像形成カートリッジにおける、前記一方の端部と異なる他方の端部と対向するように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
  15. 請求項1ないし14のいずれかに記載の画像形成装置であって、
    前記スライド方向及び前記着脱方向と直交する幅方向に沿って前記スライドフレーム内に配置された円筒状部材からなり、周面に静電潜像が形成される複数の像担持体が、前記画像形成カートリッジに対応して前記スライド方向に沿って配列されていて、
    前記像担持体は、前記スライドフレームによって回転可能に支持され、
    前記画像形成カートリッジは、前記スライドフレームに装着された場合に、前記像担持体の前記周面に形成された前記静電潜像を現像し得るように、当該像担持体と対向して配置されていることを特徴とする画像形成装置。
  16. 請求項1ないし15のいずれかに記載の画像形成装置であって、
    前記複数の電極部材は、複数の前記画像形成カートリッジの個数に対応した個数に分割されていることを特徴とする画像形成装置。
  17. 画像形成装置の本体から引き出され得るように構成され、複数の画像形成カートリッジを支持し得るように構成された画像形成カートリッジ支持部材において、
    前記画像形成装置の前記本体を構成する本体フレームから、所定のスライド方向に沿って引き出され得るように、当該本体フレームに支持されていて、前記画像形成カートリッジが前記スライド方向と交差する所定の着脱方向に沿って着脱可能に構成されたスライドフレームと、
    前記スライドフレームに装着されていて、前記本体と前記各画像形成カートリッジとの間の電気的接続を行うために、当該各画像形成カートリッジに対応して前記スライド方向に沿って配列された複数の電極部材と、
    を備え、
    前記電極部材は、
    前記本体フレーム側に突出して配置されていて、当該本体フレームに設けられた本体フレーム接点と接触することで当該本体フレーム接点との電気的接続が形成され得るように構成された本体側接点と、
    前記画像形成カートリッジ側に突出して配置されていて、当該画像形成カートリッジに設けられた画像形成カートリッジ接点と接触することで当該画像形成カートリッジ接点との電気的接続が形成され得るように構成されたカートリッジ側接点と、
    を備えたことを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  18. 請求項17に記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記スライドフレームは、前記画像形成装置の前記本体に対して着脱自在に構成されていることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  19. 請求項17又は18に記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記カートリッジ側接点が前記着脱方向と交差する方向に押圧されることで当該カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点とが接触し、前記本体側接点が前記スライド方向と交差する方向に押圧されることで当該本体側接点と前記本体フレーム接点とが接触するように、前記電極部材が構成されていることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  20. 請求項17ないし19のいずれかに記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との押圧の方向と、前記本体側接点と前記本体フレーム接点との押圧の方向とが交差するように、前記電極部材が構成されていることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  21. 請求項17ないし20のいずれかに記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記画像形成カートリッジを、前記カートリッジ側接点と前記画像形成カートリッジ接点との押圧の方向に沿った所定の位置決め方向に付勢することで、当該画像形成カートリッジと前記スライドフレームとの位置決めがなされるように、当該スライドフレームが構成されていることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  22. 請求項21に記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記位置決め方向は、前記画像形成カートリッジが画像形成動作を行う際に、当該画像形成カートリッジが前記本体フレーム側から受ける力に沿った方向であることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  23. 請求項17ないし22のいずれかに記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記スライドフレームには、前記画像形成カートリッジを前記着脱方向に沿って案内する案内部が形成されていて、
    前記カートリッジ側接点は、前記案内部に面するように配置されていることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  24. 請求項23に記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記スライドフレームは、前記スライド方向及び前記着脱方向と平行に配置された一対の側板を備えていて、
    前記案内部は、前記側板に形成されたガイド溝からなることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  25. 請求項24に記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記電極部材は、前記本体側接点と前記カートリッジ側接点とを接続するワイヤ状の接続部を備えていて、前記側板における前記ガイド溝の近傍位置に装着されていることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  26. 請求項25に記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記接続部及び前記カートリッジ側接点は、ねじりコイルバネ形状に一体に形成されたワイヤ状の部材からなり、
    前記カートリッジ側接点は、前記ねじりコイルバネ形状におけるコイル部から外側に延びるように設けられた腕部からなることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  27. 請求項24ないし26のいずれかに記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記側板は、前記画像形成カートリッジに対応して複数に分割されていて、前記スライド方向に沿って配列され、
    前記スライドフレームにおける、前記複数の側板の外側には、当該複数の側板を支持する支持板が配置され、
    前記本体側接点は、前記支持板を貫通して、当該支持板の外側に露出するように配置されていることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  28. 請求項17ないし27のいずれかに記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記画像形成カートリッジの、前記スライド方向及び前記着脱方向と直交する幅方向における、前記本体フレーム側から駆動力が伝達される一方の端部と異なる他方の端部と対向するように、前記電極部材が配置されていることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  29. 請求項17ないし28のいずれかに記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記スライド方向及び前記着脱方向と直交する幅方向に沿って前記スライドフレーム内に配置された円筒状部材からなり、周面に静電潜像が形成される複数の像担持体が、前記画像形成カートリッジに対応して前記スライド方向に沿って配列されていて、
    前記像担持体は、前記スライドフレームによって回転可能に支持されていることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  30. 請求項17ないし29のいずれかに記載の画像形成カートリッジ支持部材であって、
    前記複数の電極部材は、複数の前記画像形成カートリッジの個数に対応した個数に分割されていることを特徴とする画像形成カートリッジ支持部材。
  31. 多色画像を形成可能に構成された画像形成装置に収容される画像形成ユニットにおいて、
    前記画像形成装置の本体を構成する本体フレームから、所定のスライド方向に沿って引き出され得るように構成されたスライドフレームと、
    前記スライド方向に沿って配列されていて、前記スライドフレームに対して、前記スライド方向と交差する所定の着脱方向に沿って脱着可能に装着された複数の画像形成カートリッジと、
    前記スライドフレームに装着されていて、前記本体と前記各画像形成カートリッジとの間の電気的接続を行うために、当該各画像形成カートリッジに対応して前記スライド方向に沿って配列された複数の電極部材と、
    を備え、
    前記電極部材は、
    前記本体フレーム側に突出して配置されていて、当該本体フレームに設けられた本体フレーム接点と接触することで当該本体フレーム接点との電気的接続が形成され得るように構成された本体側接点と、
    前記画像形成カートリッジ側に突出して配置されていて、当該画像形成カートリッジに設けられた画像形成カートリッジ接点と接触することで当該画像形成カートリッジ接点との電気的接続が形成され得るように構成されたカートリッジ側接点と、
    を備えたことを特徴とする画像形成ユニット。
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