JP2010079212A

JP2010079212A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2010079212A
Application number: JP2008250659A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Sakurai; 宏美櫻井; Tsutomu Imaizumi; 力今泉; Tomio Noguchi; 富生野口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2010-04-08

Abstract

【課題】本体に対して着脱可能に設けられた被給電部を有するユニットと、前記被給電部に給電を行う電源部を有する画像形成装置において、本体の小型化を目指すうえで、コストアップおよびユーザビリティの悪化を伴わずに、電気的接続の安定性を向上することが可能な構成を示す。
【解決手段】画像形成装置本体に着脱可能に設けられた被給電部を有するユニットと、前記被給電部に給電するための電源部を前記画像形成装置本体に有し、前記被給電部と前記電源部の給電部を電気的に接続する導体を保持したホルダが本体に対して回動可能に設けられた画像形成装置において、前記ホルダ内の前記導体にねじりコイルばねを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置本体に対し着脱可能に設けられた被給電部を有するユニットと、前記被給電部に給電するための電源部を有する、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来の複写機、プリンタ、ファクシミリ並びにその複合機等の画像形成装置の中には、被給電部を有するカートリッジ等のユニットが本体に対して着脱可能に設けられ、本体に前記被給電部に給電するための電源部を有するものがある。また、その中には、前記被給電部が前記ユニットの着脱方向とほぼ垂直な面に配置されたものがある。

このような画像形成装置としては、例えば特開２００１−２４９６０４号公報に記載されているもののように、前記被給電部への給電部が、前記ユニットの着脱方向に対して前記被給電部よりも奥側に配置され、前記ユニットを本体内に装着した際に前記給電部と前記被給電部が接触するようにしたものがある。これにより前記ユニットの着脱に際し、前記給電部がその経路の邪魔になることを防ぐことができる。

ところが、前記ユニットが、例えばカートリッジのように、被給電部のみでなく被駆動部をも有し、その駆動力を本体の駆動装置から得るようなものの場合、ユニットの着脱方向奥側に、被給電部および駆動力を伝えるカップリング等を配置すると、ユニットの小型化並びに画像形成装置本体の小型化に限界が生じる。また本体内のレイアウト上の都合で電源部を前記ユニットの着脱方向に対して手前側に配置する場合には、電源部から被給電部までの給電経路が長くなりコストアップが避けられない。

そこで、特に本体を小型化しようとする場合には、前記ユニットの被給電部および本体側給電部を、前記ユニットの着脱方向手前側に配置し、前記ユニットの着脱の際に前記給電部を退避させる構成が優位性を有している。

このような画像形成装置としては、例えば特開２００４−１５１３８９号公報に記載されているもののように、前記被給電部と電源部の給電電極を電気的に接続する導体を保持したホルダが、画像形成装置本体に対して開閉可能に支持され、前記ホルダが閉位置にあるとき、前記導体の一端と他端が前記被給電部と前記給電電極にそれぞれ接触する構成をとるものがある。
特開２００１−２４９６０４号公報特開２００４−１５１３８９号公報

しかしながら、特開２００４−１５１３８９号公報に示されるような給電機構においては、前記被給電部および前記給電部と前記ホルダ内に設けられた導体との接触が前記ホルダの開放に伴って切断されるため、電気的接続の安定性が得られない。

また、前記ホルダ内に設けられた導体と前記被給電部および前記給電部との接触に圧縮コイルばねを用いており、その圧接力が前記ホルダを開放する方向にのみ作用するため、特に電気的接続を行う複数の導体を１つのホルダ内に設置した場合、前記ホルダを閉位置に保持するためのロック手段が必要であるうえ、前記ホルダを閉める動作に要する力が大きくなり、ユーザにとって使い勝手のよいものとは言えない。

そこで、本発明は本体に対して着脱可能に設けられた被給電部を有するユニットと、前記被給電部に給電するための電源部を有する画像形成装置において、本体の小型化を目指すうえで、コストアップおよびユーザビリティの悪化を伴わずに、電気的接続の安定性を向上することが可能な構成を示すことを目的とする。

上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、画像形成装置本体に着脱可能に設けられた被給電部を有するユニットと、前記被給電部に給電するための給電部を有する電源部を前記画像形成装置本体に有し、前記被給電部が前記ユニットの着脱方向正面に位置しており、前記被給電部と前記給電部とを接続する導体を保持するホルダを有し、前記ホルダが本体に対して回動可能に設けられ、前記ホルダの回動動作によって前記被給電部と前記導体との電気的接続と切断を切換える画像形成装置において、前記導体にねじりコイルばねを用い、前記ねじりコイルばねの軸中心が、前記ホルダの回動中心と一致することを特徴とする。

本出願に係る第２の発明は、前記第１の発明に記載の画像形成装置において、前記ねじりコイルばねの前記給電部との接触側端部に圧縮コイルばねを一体化させ、前記給電部と前記導体との圧接部を前記ホルダとは独立に設けることにより、前記ホルダの開放時においても前記導体の一端が確実に前記給電部に圧接していることを特徴とする。

本出願に係る第３の発明は、前記第１の発明に記載の画像形成装置において、前記ねじりコイルばねの前記被給電部との接触側端部に圧縮コイルばねを一体化させ、前記被給電部と前記導体との圧接力を用いて、前記ホルダ閉鎖時に前記ユニットの位置決めを行うことを特徴とする。

本出願に係る第４の発明は、前記第１の発明に記載の画像形成装置において、前記ねじりコイルばねに前記ホルダの所定角度以上の回動で開閉動作に対する抵抗力を発生させ、開閉動作時にダンパ効果を持たせることにより、ユーザの操作性を向上させることを特徴とする。

本出願に係る第５の発明は、前記第１の発明に記載の画像形成装置において、前記ホルダ内に複数のねじりコイルばねを導体として設ける場合に、その一端における力の作用方向が前記ホルダの開放方向に一致するねじりコイルばねと、その一端における力の作用方向が前記ホルダの閉鎖方向に一致するねじりコイルばねとを併用することで、前記ホルダの開閉動作におけるユーザの負荷を低減し、かつ、前記ホルダの開閉動作時に前記複数のねじりコイルばねがダンパとして作用することで、前記ホルダの開閉動作の安全性および操作性を向上させることを特徴とする。

以上説明したように、本出願に係る第１の発明によれば、画像形成装置本体に着脱可能に設けられたユニットの被給電部が前記ユニットの着脱方向正面に位置しており、前記被給電部と前記給電部とを接続する導体を保持するホルダが本体に対して回動可能に設けられ、前記ホルダの回動動作によって前記被給電部と前記導体との電気的接続と切断を切換える画像形成装置において、前記導体にねじりコイルばねを用い、その軸中心を前記ホルダの回動中心と一致する位置に設けるため、前記ホルダの閉鎖時に確実に前記導体が前記給電部と前記被給電部を電気的に接続することが可能となる。

また、本出願に係る第２の発明によれば、前記ねじりコイルばねの前記給電部側の端部に圧縮コイルばねを一体化させ、前記電源部と前記導体との圧接部を前記ホルダとは独立に設けるため、前記ホルダの開放時においても前記導体の一端を確実に前記給電部に圧接することが可能となる。

また、本出願に係る第３の発明によれば、前記ねじりコイルばねの前記被給電部側の端部に圧縮コイルばねを一体化させ、その圧接力を用いて前記ホルダの閉鎖時に前記ユニットの位置決めを行うことが可能となる。

また、本出願に係る第４の発明によれば、前記ねじりコイルばねに前記ホルダの所定角度以上の回動で開閉動作に対する抵抗力を発生させ、開閉動作時にダンパ効果を持たせることができるため、前記ホルダの回動におけるユーザの操作性を向上させることが可能となる。

また、本出願に係る第５の発明によれば、前記ホルダ内に複数のねじりコイルばねを導体として設ける場合に、その一端における力の作用方向が前記ホルダの開放方向に一致するねじりコイルばねと、その一端における力の作用方向が前記ホルダの閉鎖方向に一致するねじりコイルばねとを併用するため、前記ホルダの開閉動作における抵抗力を相殺してユーザの負荷を低減し、かつ、前記ホルダの開閉動作時に前記複数のねじりコイルばねがダンパとして作用するため、前記ホルダの開閉動作の安全性および操作性を向上させることが可能となる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

図２は電子写真画像形成装置の一例で、４色フルカラープリンタの概略構成を示す縦断面図である。この画像形成装置は、図２に示すように、感光体ドラム１ａ〜１ｄを備え、帯電ローラ７ａ〜７ｄおよびトナー供給ローラ８ａ〜８ｄを備えた、異なる色のトナーを内蔵するカートリッジＡを４本装着している。

これらのカートリッジは、図３に示すように、図２の紙面に対して垂直手前方向に着脱可能に画像形成装置本体に装着されており、その着脱方向に垂直な面における位置は画像形成装置本体の左右側板１４、１５によって規定されている。

次に、この画像形成装置の画像形成工程について説明する。

初めに帯電ローラ７により感光体ドラム１の表面を均一に帯電させ、レーザーなどの露光装置６によって画像を形成させたい部分を露光することで静電潜像を形成する。

次に、トナー供給ローラ８により静電潜像部分にトナーを載せて現像し、転写ローラ１０にバイアスをかけることで感光体ドラム１から中間転写ベルト２上に画像を１次転写し、この画像形成のタイミングにあわせて、用紙カセット１１に積載した紙等の転写材束Ｓから給紙ローラ４によって転写材を搬送する。

その後、２次転写ローラ３ａによって中間転写ベルト２から転写材上に画像を２次転写し、定着器５で熱と圧力を加えて画像を転写材上に定着させ、排紙ローラ１２を通過させて排紙トレイ９に積載する。

中間転写ベルト２上に残ったトナーはクリーニング手段１３によって除去される。

このようにカートリッジＡがレーザーなどの露光装置６と中間転写ベルト２に挟まれるような構成で、カートリッジＡの着脱方向が図３のように転写材の搬送方向に対して垂直に設けられる画像形成装置において、カートリッジへの駆動伝達部および不図示の電源部からの電気的接続部を配置する場合、その全てをカートリッジ着脱方向正面から見て奥側に設ければ、カートリッジ着脱経路を邪魔することなく配置できるが、本体小型化もしくはカートリッジ小型化のために、カートリッジ断面を小型化する場合には、その全てをカートリッジ着脱方向奥側の１断面に配置することは困難である。しかし図３に示すように、カートリッジ着脱方向手前側に開閉可能なホルダ１６を設け、本体内に設けられた不図示の電源部からカートリッジへ電気的接続を行うための導体１７をホルダ１６内に設けることにより、装置をより小型化することが可能となる。

このとき、ホルダ内に設ける導体を図１２に示す従来例のような形状にすると、図１２（ｂ）に示したホルダ１８開放時には導体１９の両端が給電部２０および被給電部２１から分離し、接続が完全に遮断される。また、図１２（ａ）に示したホルダ１８閉鎖時には導体１９の両端における圧接力がホルダ１８を開放する方向に働くため、ユーザがホルダ１８を閉める際には圧接力に勝る力を要するうえ、ホルダ１８閉鎖時にホルダ１８が開くことを防止するためのストッパ機構も必要である。１つのホルダ内に複数の導体１９を配置する場合には、さらに圧接力が増すため、ユーザビリティの悪化とストッパ機構のためのコストアップは避けられない。

しかし図４に示すように、ホルダ２２内の導体２３としてねじりコイルばねを用い、その軸中心をホルダ２２の回動中心と一致するように設けることにより、図４（ｂ）に示すようにホルダ２２の開放時にも電源部からの給電部２４において電気的接続を保つことが可能であり、さらに図４（ａ）に示すようにホルダ２２の閉鎖時にホルダ２２を開放しようとする抵抗力を図１２（ａ）に示す構成に比べて低減することが可能である。

さらに図５に示すようにねじりコイルばね２６の被給電部２７側に圧縮コイルばねを一体化したものを導体として用いることで、カートリッジの位置決めを行うことが可能である。このとき、被給電部２７における圧接力がカートリッジの位置決め方向の成分を有していれば、被給電部２７における圧接方向がカートリッジの位置決め方向と一致していなくてもよい。

ここで、ねじりコイルばねは、例えば図６に示すように、その一端における力の作用方向がホルダ２８の閉鎖方向に一致するものを使用してもよい。また、給電部３２とねじりコイルばね３１の軸中心との位置関係により、図７に示すようにねじりコイルばね部の力の作用点と給電部３２に圧接する圧縮コイルばね部の力の作用点が異なっていてもよい。さらに、図８に示すように導体３３の給電部３４と接触する一端が圧縮コイルばね以外の形状を持っていてもよい。また、図９に示すように導体３５の給電部３４と接触する一端が、ホルダ２２の開放角度によっては給電部３４から分離するが、本体のガイド形状によってその移動方向が規定されており、ホルダ２２の閉鎖によって確実に給電部３４と接触するような構成でもよい。

また図１０に示すようにねじりコイルばね２３の両端に圧縮コイルばねを一体化したものを導体として用いることで、ねじりコイル部を電気的接続に必要な圧接力に関係なく設計することが可能であり、ねじりコイル部の巻方向やばね定数等を調整することによってホルダ２２開閉時にかかる抵抗力を調整し、ダンパ効果を持たせることが可能である。さらにホルダ２２の自重がねじりコイルばね２３に及ぼす力も考慮して、ねじりコイルばね２３に作用する力を調整することで、ホルダ２２の開放時に任意の開放角度で力をつり合わせることが可能である。このとき条件によっては図１１に示すようにねじりコイルばね３６の一端にのみ圧縮コイルばねを一体化したものを導体として用いる場合にも同様の効果が得られる。

なお本発明ならびに本実施例においてはカートリッジＡを４本用いるフルカラープリンタとしたが、カートリッジＡを一つのみ使うモノクロプリンタや、プリンタ以外の電子写真画像形成装置でも同様に構成可能である。

図３は本発明の実施形態の一例を表すホルダ１６開放時の斜視図である。図３に示すように、不図示の電源部からカートリッジの被給電部への電気的接続を行う導体１７は複数必要であることが一般的である。それらを図３に示したように１つのホルダ１６内に設けた場合、各導体を図１２のような構成にすると、ホルダ１６閉鎖時のホルダにかかる圧縮コイルばねの反力が非常に大きいものになる。

しかし、例えば図１に示すようにホルダ３９の回動中心軸上に複数のねじりコイルばね４０ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂを配置し、その際に、例えば４０ａと４１ａのように、ねじりコイル部の巻方向が異なるものを併用する等、その一端における力の作用方向が前記ホルダの開放方向に一致するねじりコイルばねと、その一端における力の作用方向が前記ホルダの閉鎖方向に一致するねじりコイルばねとを併用することで、ホルダ３９の開放方向の力と閉鎖方向の力を相殺し、ホルダ３９の開閉動作のユーザビリティを向上させることが可能である。このとき、ねじりコイル部の自由位置における両端部のなす角度が異なるような複数のねじりコイルばねを併用しても同様の効果が得られる。

このとき、各ねじりコイルばねの端部形状は実施例１に示したいずれの形状でもよい。また、各ねじりコイルばねの巻数は図１に示した通りでなくてもよい。さらに、１つのホルダ内に設けるねじりコイルばねの個数は図１に示した通りでなくてもよい。また、１つのホルダ内におけるねじりコイルばねの力の作用方向の異なるものの比率や、その配置の順序は図１に示した通りでなくてもよい。

本発明の実施形態の概略構成を示す斜視図である。本発明の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を示す断面図である。本発明の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を示す斜視図である。本発明の実施形態の概略構成を示す断面図である。第三の請求項に示された本発明の実施形態の概略構成を示す断面図である。第一の請求項に示された本発明の実施形態の概略構成を示す断面図である。第二の請求項に示された本発明の実施形態の概略構成を示す断面図である。第三の請求項に示された本発明の実施形態の概略構成を示す断面図である。第三の請求項に示された本発明の実施形態の概略構成を示す断面図である。第四の請求項に示された本発明の実施形態の概略構成を示す断面図である。第四の請求項に示された本発明の実施形態の概略構成を示す断面図である。従来の方法の概略構成を示す断面図である。

Claims

画像形成装置本体に着脱可能に設けられた被給電部を有するユニットと、前記被給電部に給電するための給電部を有する電源部を前記画像形成装置本体に有し、前記被給電部が前記ユニットの着脱方向正面に位置しており、前記被給電部と前記給電部とを接続する導体を保持するホルダを有し、前記ホルダが本体に対して回動可能に設けられ、前記ホルダの回動動作によって前記被給電部と前記導体との電気的接続と切断を切換える画像形成装置において、前記導体にねじりコイルばねを用い、その軸中心を前記ホルダの回動中心と一致する位置に設けることを特徴とする画像形成装置。
前記ねじりコイルばねの前記給電部との接触側端部に圧縮コイルばねを一体化させ、前記給電部と前記導体との圧接部を前記ホルダとは独立に設けることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ねじりコイルばねの前記被給電部との接触側端部に圧縮コイルばねを一体化させ、前記被給電部と前記導体との圧接力を前記ユニットの位置決めに用いることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ねじりコイルばねに前記ホルダの所定角度以上の回動で開閉動作に対する抵抗力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ホルダ内に複数のねじりコイルばねを導体として設ける場合に、その一端における力の作用方向が前記ホルダの開放方向に一致するねじりコイルばねと、その一端における力の作用方向が前記ホルダの閉鎖方向に一致するねじりコイルばねとを併用することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。