JP2009192764A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間コネクタ基板の面積を小さくしてその小型化を図ることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】本体フレームに対して着脱可能な複数のプロセスユニット（ドラムユニットと現像ユニット）を備えた画像形成装置において、前記複数のプロセスユニットへの電源や信号の入出力を行うための中間コネクタ基板２４に、前記複数のプロセスユニットを電気的に接続するための複数のコネクタ２７，２８を一直線状に配置する。本発明によれば、中間コネクタ基板２４に複数のコネクタ２７，２８を一直線状に配置したため、中間コネクタ基板２４の幅寸法を縮小して面積を小さく抑えることができ、該中間コネクタ基板２４の小型化を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、本体フレームに対して着脱可能な複数のプロセスユニットを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像が現像装置によって現像されてトナー像として顕像化され、このトナー像が転写装置によって用紙上に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置へと搬送され、該定着装置によって熱と圧力によってトナー像の定着を受けた後に機外に排出され、これによって一連の画像形成動作が完了する。

ところで、メンテナンスの便を考慮して感光ドラムや現像装置等の各種プロセス機器はドラムユニットや現像ユニット等のプロセスユニットとしてユニット化され、これらのドラムユニットや現像ユニットは本体フレームに対して着脱されるよう構成されることが行われている。

而して、カラー複写機やカラープリンタ等のカラー画像形成装置においては、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色に対応する各４つずつのドラムユニットと現像ユニットが本体フレームに対して着脱されるが、これらのドラムユニットや現像ユニットを本体フレームの上面開口部を介して着脱する方式を採用したカラー画像形成装置が提案されている。

斯かるカラー画像形成装置においては、各ドラムユニット及び各現像ユニットへの電源や信号の入出力を行うための中間コネクタ基板が設けられており、この中間コネクタ基板には、各ドラムユニットと各現像ユニットを電気的に接続するための複数のコネクタが設けられており、各ドラムユニットと各現像ユニットを本体フレームに装着すると、これらのユニットの下面に突設されたコネクタが中間コネクタ基板上のコネクタに嵌合してドラムユニットと現像ユニットの中間コネクタ基板への電気的な接続がなされる。
特開２００７−０７２４２２号公報 特開２００７−１０１６３５号公報 特開２００７−１７８６５４号公報

ところが、従来のカラー画像形成装置に設けられた中間コネクタ基板においては、各ドラムユニットと各現像ユニットを電気的に接続するための複数のコネクタが一直線状に配置されていなかったため、中間コネクタ基板の幅寸法が大きくなって面積も大きくなってしまうという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、中間コネクタ基板の面積を小さくしてその小型化を図ることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、本体フレームに対して着脱可能な複数のプロセスユニットを備えた画像形成装置において、前記複数のプロセスユニットへの電源や信号の入出力を行うための中間コネクタ基板に、前記複数のプロセスユニットを電気的に接続するための複数のコネクタを一直線状に配置したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記プロセスユニット側のコネクタを同一平面上に配置したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記プロセスユニットが装着される本体フレームの側板に孔を形成し、該孔から前記中間コネクタ基板に配置された前記コネクタを突出させたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、中間コネクタ基板に複数のコネクタを一直線状に配置したため、中間コネクタ基板の幅寸法を縮小して面積を小さく抑えることができ、該中間コネクタ基板の小型化を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、プロセスユニット側のコネクタを同一平面上に配置したため、プロセスユニットの着脱操作性が高められる。

請求項３記載の発明によれば、本体フレームの側板に孔を形成し、該孔から中間コネクタ基板に配置されたコネクタを突出させたため、中間コネクタ基板を側板によって保護することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのカラーレーザープリンタの断面図であり、図示のカラーレーザープリンタはタンデム型であって、その本体１００内の中央部には、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍ、シアン画像形成ユニット１Ｃ、イエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブラック画像形成ユニット１Ｋが一定の間隔でタンデムに配置されている。

上記各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋには、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれ配置されており、各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、帯電ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及びドラムクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。

ここで、前記感光ドラム２ａ〜２ｄは、ドラム状の感光体であって、可変速の不図示のステッピングモータによって図示矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記帯電ローラ３ａ〜３ｄは、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。

更に、前記現像装置４ａ〜４ｄは、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、ブラック（Ｋ）トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。

又、前記転写ローラ５ａ〜５ｄは、各一次転写部にて中間転写ベルト７を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラ８とテンションローラ９との間に張設されて各感光ドラム２ａ〜２ｄの上面側に走行可能に配置されており、前記二次転写対向ローラ８は、二次転写部において中間転写ベルト７を介して二次転写ローラ１０に当接可能に配置されている。又、テンションローラ９の近傍にはベルトクリーニング装置１１が設けられている。

ところで、装置本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋの上方には、前記各現像装置４ａ〜４ｄにトナーを補給するためのトナーコンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが一列に並設されている。

又、装置本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋの下方にはレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１３が配置され、その下方の本体１００の底部には給紙カセット１４が着脱可能に設置されている。そして、給紙カセット１４には複数枚の不図示の用紙が積層収容されており、この給紙カセット１４の近傍には、給紙カセット１４から用紙を１枚ずつ取り出すピックアップローラ１５と、取り出された用紙を搬送パスＬへと送り出すフィードローラ１６とリタードローラ１７が設けられている。

又、装置本体１００の側部を上下方向に延びる前記搬送パスＬには、用紙を搬送する搬送ローラ対１８と、用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで前記二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ１０との当接部である二次転写部へと供給するレジストローラ対１９が設けられている。尚、搬送パスＬの横には、用紙の両面に画像を形成する場合に使用される別の搬送パスＬ’が形成されており、この搬送パスＬ’には複数の搬送ローラ対２０が適当な間隔で設けられている。

ところで、装置本体１００内の一側部に縦方向に配置された前記搬送パスＬは、装置本体１００の上面に設けられた排紙トレイ２１まで延びており、その途中には定着装置２２と排紙ローラ対２３が設けられている。

次に、以上の構成を有するカラーレーザープリンタによる画像形成動作を図１に基づいて説明する。

画像形成開始信号が発せられると、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋにおいて各感光ドラム２ａ〜２ｄが図１の矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム２ａ〜２ｄは、帯電ローラ３ａ〜３ｄによって一様に帯電される。又、レーザースキャナユニット１３は、各色毎のカラー画像信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面に照射し、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。

そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、該感光ドラム２ａの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の一次転写部（転写ニップ部）において、トナーと逆極性の一次転写バイアスが印加された転写ローラ５ａの作用によって、図１の矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト７上に一次転写される。

上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト７は、次のシアン画像形成ユニット１Ｃへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット１Ｃにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂ上に形成されたシアントナー像が一次転写部において中間転写ベルト７上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。

以下同様にして、中間転写ベルト７上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット１Ｙ，１Ｋの各感光ドラム２ｃ，２ｄ上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト７上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト７上に転写されないで各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置６ａ〜６ｄによって除去され、各感光ドラム２ａ〜２ｄは次の画像形成に備えられる。

そして、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像の先端が二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ１０間の二次転写部（転写ニップ部）に達するタイミングに合わせて、給紙カセット１４からピックアップローラ１５とフィードローラ１６及びリタードローラ１７によって搬送パスＬへと送り出された用紙がレジストローラ対１９によって二次転写部へと搬送される。そして、二次転写部に搬送された用紙に、トナーと逆極性の二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ１０によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト７から一括して二次転写される。

而して、フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着装置２２へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に熱定着され、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対２３によって排紙トレイ２１上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト７上に残留する転写残トナーは、前記ベルトクリーニング装置１１によって除去され、中間転写ベルト７は次の画像形成に備えられる。

次に、本発明の要旨を図２〜図１０に基づいて説明する。

図２は中間コネクタ基板の斜視図、図３は同中間コネクタ基板の側面図、図４は本体フレームの右側板を内側から見た斜視図、図５は現像ユニットの中間コネクタ基板への接続状態を示す側面図、図６は現像ユニットの中間コネクタ基板への接続状態を示す斜視図、図７はドラムユニットの中間コネクタ基板への接続状態を示す側面図、図８は現像ユニットとドラムユニットの中間コネクタ基板への接続状態を示す側面図、図９は本体フレームに装着された現像ユニットとドラムユニットを斜め下方から見た斜視図、図１０は図９のＡ部拡大詳細図である。

図１に示す前記感光ドラム２ａ〜２ｄを含んで図７に示すドラムユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄが構成されており、図１に示す現像装置４ａ〜４ｄは図５及び図６に示す現像ユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄとして構成されており、これらのドラムユニット２Ａ〜２Ｄと現像ユニット４Ａ〜４Ｄ及びトナーコンテナ１２ａ〜１２ｄは本体フレーム１００の上面開口部から出し入れされる。

ここで、図４に示すように、本体フレーム１０１の右側板には、ドラムユニット２Ａ〜２Ｄを着脱する際に該ドラムユニット２Ａ〜２Ｄの右端側をガイドするガイド溝１０１ａと、現像ユニット４Ａ〜４Ｄを着脱する際に該現像ユニット４Ａ〜４Ｄの右端側をガイドするガイド溝１０１ｂ及び本体フレーム１０１に装着されたドラムユニット２Ａ〜２Ｄの右端側を露出されるための円孔１０１ｃが形成されている。尚、図示しないが、本体フレーム１０１の左側板にもガイド溝１０１ａ，１０１ｂと同様のガイド溝が形成されている。

又、本体フレーム１０１の右側板の中間高い位置には水平な段部１０１ｄが形成されており、この段部１０１ｄの下方には図２及び図３に示す細長い中間コネクタ基板２４が配設されている。この中間コネクタ基板２４は、各ドラムユニット２Ａ〜２Ｄと各現像ユニット４Ａ〜４Ｄへの電源や信号の入出力を行うための基板であって、図２及び図３に示すように、これにはドラムユニット２Ａ〜２Ｄと現像ユニット４Ａ〜４Ｄの右端側の下面に突設されたコネクタ２５，２６（図９及び図１０参照）が差し込まれるための各４つのコネクタ２７，２８が交互に一直線状に配置されている。そして、図４に示すように、本体フレーム１０１の右側板に形成された段部１０１ｄには、中間コネクタ基板２４上に一直線状に配置されたドラムユニット２Ａ〜２Ｄ用のコネクタ２５が臨む矩形孔１０１ｅと現像ユニット４Ａ〜４Ｄ用のコネクタ２８が臨む矩形孔１０１ｆが一直線状に配列されて開口している。

而して、４つの現像ユニット４Ａ〜４Ｄは、図４に示す本体フレーム１０１の右側板に形成されたガイド溝１０１ｂと不図示の左側板に形成された同様のガイド溝にガイドされながら本体フレーム１０１の上面開口部から垂直下方へと落とし込まれることによって本体フレーム１０１の所定位置に装着されるが、このとき、図５及び図６に示すように、各現像ユニット４Ａ〜４Ｄの右端下面に突設されたコネクタ２６（図９及び図１０参照）が中間コネクタ基板２４上に配置されたコネクタ２８に差し込まれて両者が接続される。ここで、本実施の形態では、ドラムユニット２Ａ〜２Ｄ用のコネクタ２５と現像ユニット４Ａ〜４Ｄ用のコネクタ２６が同一平面上に配置されているため、ドラムユニット２Ａ〜２Ｄと現像ユニット４Ａ〜４Ｄの着脱操作性が高められる。又、本実施の形態では、本体フレーム１００の側板の段部１０１ｄに矩形孔１０１ｅ，１０１ｆを形成し、これらの矩形孔１０１ｅ，１０１ｆから中間コネクタ２４上のコネクタ２７，２８をそれぞれ突出させたため、中間コネクタ基板２４が本体フレーム１０１によって保護される。

同様に、４つのドラムユニット２Ａ〜２Ｄは、図４に示す本体フレーム１０１の右側板に形成されたガイド溝１０１ａと不図示の左側板に形成された同様のガイド溝にガイドされながら本体フレーム１０１の上面開口部から垂直下方へと落とし込まれることによって本体フレーム１０１の所定位置に装着されるが、このとき、図７に示すように、各現像ユニット２Ａ〜２Ｄの右端下面に突設されたコネクタ２５（図９及び図１０参照）が中間コネクタ基板２４上に配置されたコネクタ２７に差し込まれて両者が接続される。

以上のようにして現像ユニット４Ａ〜４Ｄとドラムユニット２Ａ〜２Ｄが本体フレーム１０１に装着されると、図８に示すように、これらの現像ユニット４Ａ〜４Ｄとドラムユニット２Ａ〜２Ｄが中間コネクタ基板２４に電気的に接続され、中間コネクタ基板２４を介して現像ユニット４Ａ〜４Ｄとドラムユニット２Ａ〜２Ｄへの電源や信号の入出力が行われる。

而して、本実施の形態では、中間コネクタ基板２４に複数のコネクタ２７，２８を一直線状に配置したため、中間コネクタ基板２４の幅寸法を縮小して面積を小さく抑えることができ、該中間コネクタ基板２４の小型化を図ることができる。

尚、以上は本発明をカラーレーザープリンタに適用した形態について説明したが、本発明は、その他任意のカラー画像形成装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係るカラーレーザープリンタの断面図である。 中間コネクタ基板の斜視図である。 中間コネクタ基板の側面図である。 本体フレームの右側板を内側から見た斜視図である。 現像ユニットの中間コネクタ基板への接続状態を示す側面図である。 現像ユニットの中間コネクタ基板への接続状態を示す斜視図である。 ドラムユニットの中間コネクタ基板への接続状態を示す側面図である。 現像ユニットとドラムユニットの中間コネクタ基板への接続状態を示す側面図である。 本体フレームに装着された現像ユニットとドラムユニットを斜め下方から見た斜視図である。 図９のＡ部拡大詳細図である。

符号の説明

１Ｍ マゼンタ画像形成ユニット
１Ｃ シアン画像形成ユニット
１Ｙ イエロー画像形成ユニット
１Ｋ ブラック画像形成ユニット
２Ａ〜２Ｄ ドラムユニット
２ａ〜２ｄ 感光ドラム
３ａ〜３ｄ 帯電ローラ
４Ａ〜４Ｄ 現像ユニット
４ａ〜４ｄ 現像装置
５ａ〜５ｄ 転写ローラ
６ａ〜６ｄ ドラムクリーニング装置
７ 中間転写ベルト
８ 二次転写対向ローラ
９ テンションローラ
１０ 二次転写ローラ
１１ ベルトクリーニング装置
１２ａ〜１２ｄ トナーコンテナ
１３ レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）
１４ 給紙カセット
１５ ピックアップローラ
１６ フィードローラ
１７ リタードローラ
１８ 搬送ローラ対
１９ レジストローラ対
２０ 搬送ローラ対
２１ 排紙トレイ
２２ 定着装置
２３ 排紙ローラ対
２４ 中間コネクタ基板
２５ ドラムユニットのコネクタ
２６ 現像ユニットのコネクタ
２７ 中間コネクタ基板上のドラムユニット用コネクタ
２８ 中間コネクタ基板上の現像ユニット用コネクタ
１００ 画像形成装置本体
１０１ 本体フレーム
１０１ａ 本体フレームのガイド溝
１０１ｂ 本体フレームのガイド溝
１０１ｃ 本体フレームの円孔
１０１ｄ 本体フレームの段部
１０１ｅ 本体フレームの矩形孔
１０１ｆ 本体フレームの矩形孔
Ｌ，Ｌ’ 搬送パス

Claims (3)

1. 本体フレームに対して着脱可能な複数のプロセスユニットを備えた画像形成装置において、
   前記複数のプロセスユニットへの電源や信号の入出力を行うための中間コネクタ基板に、前記複数のプロセスユニットを電気的に接続するための複数のコネクタを一直線状に配置したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記プロセスユニット側のコネクタを同一平面上に配置したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記プロセスユニットが装着される本体フレームの側板に孔を形成し、該孔から前記中間コネクタ基板に配置された前記コネクタを突出させたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。

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