JP5015817B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、本体フレームに対して着脱可能な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。
特開平７−１３４４９７号公報 特開平６−２３０６１９号公報

斯かる画像形成装置において、同じ本体フレームに異なるコネクタ基板を装着する必要がある場合、各コネクタ基板に設けられたコネクタに嵌合するコネクタを備えたプロセスユニットを準備する必要があり、コストアップを招くという問題があった。又、コネクタ基板に対応しないプロセスユニットを誤って装着した場合には、該プロセスユニットのコネクタが本体側のコネクタ基板に設けられたコネクタに干渉して破損する等の問題があった。

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、同じ本体フレームに装着された異なるコネクタ基板に対してプロセスユニットのコネクタ取付位置を基板の厚さ分だけ変更するだけで対応することができるとともに、コネクタ基板に対応しないプロセスユニットを誤って装着してもコネクタの干渉による破損を防ぐ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、請求項１記載の発明は、本体フレームに対して着脱可能なプロセスユニットを備えた画像形成装置において、前記プロセスユニットに設けられた基板の両面にコネクタを取り付け可能とし、該プロセスユニットを本体側の２種類のコネクタ基板に対して着脱可能と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に設けられたコネクタに連なる線材の長さを各プロセスユニットについて同一とし、該線材の弛みを取るためのリブをプロセスユニットに形成したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、プロセスユニットに設けられた基板の両面にコネクタを取り付け可能とし、該プロセスユニットを本体側の２種類のコネクタ基板に対して着脱可能としたため、同じ本体フレームに装着された異なるコネクタ基板に対してプロセスユニットのコネクタ取付位置を基板の厚さ分だけ変更するだけで対応することができる。又、コネクタ基板に対応しないプロセスユニットを誤って装着しても、プロセスユニットのコネクタの本体側のコネクタ基板のコネクタとの干渉を防いでコネクタの破損を防ぐことができる。

請求項２記載の発明によれば、プロセスユニットのコネクタ取付位置を基板の厚さ分だけ変更するようにした結果、該プロセスユニットのコネクタに連なる線材の長さを同一とした場合には該線材に弛みが発生するが、余分な線材をプロセスユニットに形成されたリブを利用して取り回して弛みを取り除くことができる。従って、コネクタの取付位置が異なるプロセスユニットに対して同一長さの線材を用いることができ、サービスパーツの点数を削減して組立性を高めることができる。

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はドラムユニット２の平面図、図３（ａ），（ｂ）はドラムユニット２Ａ，２Ｂのコネクタ基板への接続状態を示す側面図（図２の矢視Ａ方向の図）、図４（ａ），（ｂ）はドラムユニット２Ａ，２Ｂのコネクタ基板への接続状態を示す図２のＢ−Ｂ線断面図、図５（ａ）は図４（ａ）のＣ部拡大詳細図、図５（ｂ）は図４（ｂ）のＤ部拡大詳細図、図５（ｃ）はドラムユニット２Ａを間違って装着した場合のコネクタ部分の拡大詳細図、図６はドラムユニット２Ａの部分斜視図、図７及び図８はドラムユニット２Ａの線材の引き回し状態を示す部分斜視図、図９はドラムユニット２Ｂの部分斜視図、図１０はドラムユニット２Ｂの線材の引き回し状態を示す部分斜視図である。

本実施の形態では、図１に示す前記感光ドラム２ａ〜２ｄを含んで図２に示すドラムユニット２（図２には１つのみ図示）が構成されており、ドラムユニット２は後述のコネクタ２６Ａ，２６Ｂ（図４（ａ），（ｂ）及び図５（ａ），（ｂ）参照）の取付位置の違いによって２Ａと２Ｂの２種が存在する。

而して、２種のドラムユニット２Ａ，２Ｂは、図３及び図４に示すように、これらが本体フレームに装着されると、これらに対応する装置本体１００側のコネクタ基板２４Ａ，２４Ｂにそれぞれ接続される。ここで、ドラムユニット２Ａにおいては、図４（ａ）、図５（ａ）及び図６〜図８に示すように、基板２５の一方の面（図の右側面）に８ピンのコネクタ２６Ａが取り付けられており、コネクタ基板２４Ａには、図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、コネクタ２６Ａが嵌合するコネクタ２７Ａが設けられている。

又、ドラムユニット２Ｂにおいては、図４（ｂ）、図５（ｂ）、図９及び図１０に示すように、基板２５の他方の面（図の左側面）に３ピンのコネクタ２６Ｂが取り付けられており、コネクタ基板２４Ｂには、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、コネクタ２６Ｂが嵌合するコネクタ２７Ｂが設けられている。

而して、同じ本体フレームには２種のコネクタ基板２４Ａ，２４Ｂが装着可能であって、ドラムユニット２Ａが用いられる場合には、該ドラムユニット２Ａが本体フレームに装着されると、図３（ａ）、図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、ドラムユニット２Ａの基板２５に取り付けられたコネクタ２６Ａがコネクタ基板２４Ａのコネクタ２７Ａに差し込まれて接続される。

又、ドラムユニット２Ｂが用いられる場合には、該ドラムユニット２Ｂが本体フレームに装着されると、図３（ｂ）、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、ドラムユニット２Ｂの基板２５に取り付けられたコネクタ２６Ｂがコネクタ基板２４Ｂのコネクタ２７Ｂに差し込まれて接続される。

以上のように、本実施の形態では、ドラムユニット２に設けられた基板２５の両面にコネクタ２６Ａ，２６Ｂを取り付け可能として２種のドラムユニット２Ａ，２Ｂを構成し、各ドラムユニット２Ａ，２Ｂを装置本体１００側の２種類のコネクタ基板２４Ａ，２４Ｂに対してそれぞれ着脱可能としたため、同じ本体フレームに装着された異なるコネクタ基板２４Ａ，２４Ｂに対してドラムユニット２のコネクタ２６Ａ，２６Ｂの取付位置を基板２５の厚さ分だけ変更するだけで対応することができる。

又、コネクタ基板２４Ａ，２４Ｂに対応しないドラムユニット２Ｂ，２Ａを誤って本体フレームに装着しても、ドラムユニット２Ａ，２Ｂのコネクタ２６Ａ，２６Ｂのコネクタ基板２４Ｂ，２４Ａのコネクタ２７Ｂ，２７Ａとの干渉を防いでコネクタ２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂの破損を防ぐことができる。例えば、図５（ｃ）に示すように、ドラムユニット２Ｂ用のコネクタ基板２４Ｂにドラムユニット２Ａを誤って装着した場合には、該ドラムユニット２Ａに取り付けられたコネクタ２６Ａはコネクタ基板２４Ｂのコネクタ２７Ｂと干渉しないため、コネクタ２６Ａ，２７Ｂの破損が防がれる。

ところで、以上のようにドラムユニット２Ａ，２Ｂにおいてコネクタ２６Ａ，２６Ｂの取付位置を基板２５の厚さ分だけ変更するようにした結果、該各ドラムユニット２Ａ，２Ｂのコネクタ２６Ａ，２６Ｂに連なる線材２８（図７、図８及び図１０参照）の長さを同一とした場合には該線材２８に弛みが発生する。具体的には、３ピンのコネクタ２６Ｂが取り付けられたドラムユニット２Ｂにおいて線材２８により大きな弛みが発生する。

そこで、本実施の形態では、図７及び図１０に示すように、ドラムユニット２Ａ，２Ｂの側端面にリブ２９，３０を形成し、線材２８の弛みが少ないドラムユニット２Ａにおいては、余分な線材２８を図７に示すようにリブ２９に引っ掛けて取り回して線材２８の弛みを取り除くようにしている。又、線材２８の弛みが大きなドラムユニット２Ｂにおいては、余分な線材２８を図１０に示すようにリブ３０に引っ掛けてたすき掛けに交差させることによって線材２８の弛みを取り除くようにしている。

以上のようにドラムユニット２Ａ，２Ｂにおいて余分な線材２８をリブ２９，３０を利用して取り回して弛みを取り除くことによって、コネクタ２６Ａ，２６Ｂの取付位置が異なるドラムユニット２Ａ，２Ｂに対して同一長さの線材２８を用いることができ、サービスパーツの点数を削減して組立性を高めることができる。

尚、以上はプロセスユニットとしてドラムユニットのみについて説明したが、現像装置をユニット化して構成された現像ユニットについても同様の構成を採用することができる。又、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、モノクロ画像形成装置を含む他の任意の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。 ドラムユニット２の平面図である。 （ａ），（ｂ）はドラムユニット２Ａ，２Ｂのコネクタ基板への接続状態を示す側面図（図２の矢視Ａ方向の図）である。 （ａ），（ｂ）はドラムユニット２Ａ，２Ｂのコネクタ基板への接続状態を示す図２のＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は図４（ａ）のＣ部拡大詳細図、（ｂ）は図４（ｂ）のＤ部拡大詳細図、（ｃ）はドラムユニット２Ａを間違って装着した場合のコネクタ部分の拡大詳細図である。 ドラムユニット２Ａの部分斜視図である。 ドラムユニット２Ａの線材の引き回し状態を示す部分斜視図である。 ドラムユニット２Ａの線材の引き回し状態を示す部分斜視図である。 ドラムユニット２Ｂの部分斜視図である。 ドラムユニット２Ｂの線材の引き回し状態を示す部分斜視図である。

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
２（２Ａ，２Ｂ） 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
２４Ａ，２４Ｂ コネクタ基板
２５ ドラムユニットの基板
２６Ａ，２６Ｂ ドラムユニットのコネクタ
２７Ａ，２７Ｂ コネクタ基板のコネクタ
２８ 線材
２９，３０ ドラムユニットのリブ
１００ 装置本体
Ｌ，Ｌ’ 搬送パス

Claims (2)

1. 本体フレームに対して着脱可能なプロセスユニットを備えた画像形成装置において、
   前記プロセスユニットに設けられた基板の両面にコネクタを取り付け可能とし、該プロセスユニットを本体側の２種類のコネクタ基板に対して着脱可能と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に設けられたコネクタに連なる線材の長さを各プロセスユニットについて同一とし、該線材の弛みを取るためのリブをプロセスユニットに形成したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
   

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