(57)【要約】【課題】プロセスカートリッジと高圧電源ユニットとを確実、且つ、容易に電気的に接続できる安価でコンパクトな画像形成装置を提供すること。【解決手段】給紙部から定着間の搬送経路が略垂直に配置されている画像形成装置において、感光ドラムと前記感光ドラムに帯電を行うための一次帯電部材と前記感光ドラムに形成された潜像を現像するための現像部材とを有して前記装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジと、前記装置本体に対して前記プロセスカートリッジを出し入れするための開閉可能な開閉部材と、帯電部材又は現像部材或はドラムアースのためのプロセスカートリッジ電気接点とを有し、この接点に電圧を加えたりドラムアース接点をアースするための接点とを有する高圧電源ユニットが給紙定着間の紙搬送方向に対して略平行に配置、固定されていることを特徴とする。【選択図】図１
2005084161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙部から定着間の搬送経路が略垂直に配置されている画像形成装置において、
感光ドラムと前記感光ドラムに帯電を行うための一次帯電部材と前記感光ドラムに形成された潜像を現像するための現像部材とを有して前記装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジと、前記装置本体に対して前記プロセスカートリッジを出し入れするための開閉可能な開閉部材と、帯電部材又は現像部材或はドラムアースのためのプロセスカートリッジ電気接点とを有し、この接点に電圧を加えたりドラムアース接点をアースするための接点とを有する高圧電源ユニットが給紙定着間の紙搬送方向に対して略平行に配置、固定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
定着部又は転写部或はセンサ部の接続の何れかを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
高圧電源ユニットを開閉部材の設けられた側とは反対側から取り外し可能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。
【請求項４】
高圧電源ユニットを固定している基板シャーシが外観面となっていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は  ＭＦＰ、複写機、ファックス、レーザービームプリンタを含む画像形成装置に関し、特にプロセスカートリッジへ給電する電源ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタや電子写真複写機等の画像形成装置においては、像担持体である感光ドラム、帯電器、現像器、クリーニング器等のプロセス機器は装置の長時間の使用において清掃や消耗品の補給、或は寿命による交換等の何らかの保守を必要とするために一体化され、プロセスカートリッジとして装置本体に一体的に着脱可能となっているものが多い。そして、プロセスカートリッジには装置本体側から所定の電源が供給される必要がある。
【０００３】
図５〜図７は画像形成装置内のプロセスカートリッジに装置本体側から給電する高圧電源ユニット等の装置本体内における配設状況に関する従来技術を示す図である。
【０００４】
図中、１１０はプロセスカートリッジであり、該プロセスカートリッジ１１０には像担持体である感光ドラム１１１や現像器１１２、一次帯電器１１３、クリーニング器１１４等が配設されており、且つ、このプロセスカートリッジ１１０の側面及び下面には現像器１１２の現像スリーブ１１２ａに現像バイアース電圧を印加するための現像バイアース接点２００や、一次帯電器１１３の帯電ローラ１１３ａに一次帯電高圧を印加するための高圧接点２０１、ドラム軸をアースに落とすためのアース接点２０２が配設されている。
【０００５】
前記プロセスカートリッジ１１０は、装置本体１００の略中央部に配設されているが、前記感光ドラム１１１の軸方向、即ち、プロセスカートリッジ１１０の長手方向の端面の一側には、プロセスカートリッジ１１０の各接点２００，２０１，２０２に適切な電圧を印加し、該接点２００，２０１，２０２に給電するための高圧電源ユニット１２０が配設され、該高圧電源ユニット１２０の上面にはプロセスカートリッジ１１０の各接点２００，２０１，２０２に対応した現像バイアース出力端子２０３、一次帯電高圧出力端子２０４、ドラムアース接点２０５が設けられている。そして、高圧電源ユニット１２０を組み付けたときに、プロセスカートリッジ１１０の各接点２００〜２０２と、高圧電源ユニット１２０の各端子２０３〜２０５とが電気的に接続される。
【０００６】
プロセスカートリッジ１１０に印加される電圧は、一般に５００〜１０００Ｖと非常に高圧であるため、その配線において他の部品とリークしないように絶縁距離を確保したり絶縁物質を間に入れる等の対策が必要であった。又、その電流値は５０〜１００ｍＡと小さいため、接点間における接触抵抗を極力小さくし、且つ、導通を確実なものとしなければならず、接触抵抗の小さな高価な材質を用いると共に中継のための介在部品をできるだけ少なくし、数箇所同時に接触するように構成されていた。
【０００７】
又、放射ノイズ、コスト、抵抗値等を低く抑えるため、プロセスカートリッジ１１０側の接点と高圧電源ユニット側の接点の距離をできるだけ短くするように構成されていた。又、基板を立てるということは、電源で発生した熱が上に逃がすことができるため、装置本体の温度上昇を抑える効果があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平０５−２２４４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来例のような構成では、装置全体の幅が大きくなり、コストが高くなる。又、プロセスカートリッジ１１０の挿入方向と接点バネの変形方向とが直交しており、プロセスカートリッジ１１０の着脱時に接点が擦れ、磨耗や接点同士の接続不良等の可能性がある。又、電装を下側に配置した場合もあるが、プロセスカートリッジ１１０の接点部との距離が離れることにより、電源部との接続距離が長くなり、各部品が長くなり、前記よりもコストアップとなる。
【００１０】
又、プロセスカートリッジへの電源供給だけでなく、装置本体の定着部や転写部や各種センサ等に対しての接続経路も長くなり、コストアップとなる。
【００１１】
又、この従来例では、基板シャーシが本体左側面となる。左側面は製品の意匠面であるため、電源基板を支えるシャーシの外側に外装カバーが必要となる構成である。
【００１２】
又、多くの電源基板は、面積効率を最大に取るので略４角形状をしており、前記従来例の場合、その配置は、基板端部を排紙積載面よりも下にしなければ入らないため、必然的に製品の高さがほぼ排紙部の分だけ高くなる。
【００１３】
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、プロセスカートリッジと高圧電源ユニットとを確実、且つ、容易に電気的に接続できる安価でコンパクトな画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明は、給紙部から定着間の搬送経路が略垂直に配置されている画像形成装置において、感光ドラムと前記感光ドラムに帯電を行うための一次帯電部材と前記感光ドラムに形成された潜像を現像するための現像部材とを有して前記装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジと、前記装置本体に対して前記プロセスカートリッジを出し入れするための開閉可能な開閉部材と、帯電部材又は現像部材或はドラムアースのためのプロセスカートリッジ電気接点とを有し、この接点に電圧を加えたりドラムアース接点をアースするための接点とを有する高圧電源ユニットが給紙定着間の紙搬送方向に対して略平行に配置、固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、給紙定着間の搬送部を略垂直に配置した画像形成装置において、プロセスカートリッジに対する給電を行う電源ユニットを略垂直の搬送系と略水平に配置することにより、従来の電源ユニットの放熱効率が良いといった利点を損なわず、部品点数が少なく、定着部や転写部やセンサ部やプロセスカートリッジへの電源供給、アース接続等への接続経路が短く、簡単になり、組立性、メンテナンス性が良く、確実且つ安定した接点接続が得られる。
【００１６】
又、基板からの距離が短く接点部が小さくでき、幅、高さをより小さくすることができ、装置本体の小型化、コンパクト化が図れ、装置全体のコストを更に低く抑えることができる。
【００１７】
又、基板シャーシが操作方向と反対側になり、操作者から目立たないため、基板シャーシを外装の一部にすることもでき、この場合、外装パーツが不要であり、コストダウンとなる。
【００１８】
又、プロセスカートリッジ着脱時の接点の移動方向と接点バネの撓み方向がほぼ同じであるため、接点接続部の磨耗が少なく、より安定した接続を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を画像形成装置であるレーザビームプリンタを例として説明する。
【００２１】
先ず、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。尚、図１はレーザビームプリンタの側断面図、図２はレーザビームプリンタの装置本体の外観斜視図、図３及び図４はレーザビームプリンタのプロセスカートリッジ周りの接点接続を説明する分解斜視図である。
【００２２】
図１によりレーザビームプリンタ内の構成を先ず説明する。
【００２３】
即ち、図１において、１は装置本体、１０はその本体１内に着脱自在に装着されたプロセスカートリッジであり、該カートリッジ１０内には像担持体として感光ドラム１１と、その周囲に配設される一次帯電器１２、現像器１３、クリーニング器１４等の公知のプロセス機器が内蔵されている。１５はレーザ光を発射及び走査するスキャナユニットであり、前記帯電器１２は一様に帯電された感光ドラム１１に該ユニット１５から発せられるレーザ光Ｌを照射することによって感光ドラム１１が所望の印字（画像）情報に対応した潜像が形成され、その潜像が現像器１３で現像される。
【００２４】
１６は転写紙Ｐを積載する給紙トレイ、１７はその給紙トレイ１６から転写紙Ｐを１枚宛送り出す給紙ローラで、該給紙ローラ１７で送り出された転写紙Ｐは、給紙搬送ローラ１８により感光ドラム１１の回転と同期が取られて該感光ドラム１１に向って搬送される。
【００２５】
１９は前記現像器１３により感光ドラム１１上に形成された現像像を転写紙Ｐ上に転写する転写帯電器、２１は転写紙Ｐ上の画像を熱定着させる定着器で、２１ａは回転又は固定のヒータ、２１ｂは加圧ローラである。２２ａ，２２ｂは定着後に紙を排紙積載部に排出するための排紙ローラである。この給紙ローラ１７、給紙搬送ローラ１８、感光ドラム１１、転写帯電器及び定着器は、略垂直に配置されており、給紙から排紙までの紙の搬送方向も略垂直である。
【００２６】
上記の構成において、図に省略したコンピュータやイメージリーダ等からプリント開始命令が入ると、印字（画像形成）動作を開始し、給紙トレイ１６上の転写紙Ｐは、給紙ローラ１７によって最上面の１枚がピックアップされ、給紙搬送ローラ１８により装置本体１内を図中下方から上方に搬送され、感光ドラム１１と転写帯電器１９との間及び定着器２１間を通過することによって、転写紙Ｐには公知の電子写真プロセスに従って印字がなされ、その後、該転写紙Ｐは装置外に排出される。
【００２７】
装置のメンテナンス、即ち、転写紙Ｐのジャム処理やプロセスカートリッジ１０の交換等を行うときには、図１において破線で示したように、装置本体１のカートリッジドア３０が回動して装置内部を開放し、図中矢印Ａ方向から手を挿入して作業が行えるようになっている。図中、右側面が操作者の操作側（装置前面）で、左側面が後面である。
【００２８】
ここで、図示しないが、プロセスカートリッジ１０の装置本体１内での取付状態について説明する。
【００２９】
プロセスカートリッジ１０には、感光ドラム１１の軸方向であるその左右の長手方向端面に支軸が突出し、該支軸が装置本体１の左、右の側板に固設された左右のカートリッジホルダの横溝中に案内支持されており、これによりプロセスカートリッジ１０は上下、左右、前後に位置決めされて装置本体に支持されると共に、プロセスカートリッジ１０の下部が装置本体１に固定されたカートリッジ台に支持され、プロセスカートリッジ１０の前記支軸を中心とする回動が規制されている。従って、プロセスカートリッジ１０は、左右のその長手幅方向に延びる転写面を前方に向け、その長手幅が装置本体１の左、右側板間一杯に配設されるていこととなり、該プロセスカートリッジ１０は装置本体１の前面側に取り外し可能となっている。
【００３０】
次に、プロセスカートリッジ１０への電源供給を図１、図３及び図４に基づいて説明する。
【００３１】
プロセスカートリッジ１０の転写面の逆側である背面１０ｂ側には、現像バイアース接点４０、一次高圧接点４１及びドラムアース接点４２の３接点が上下に配設されている。現像バイアース接点４０は、図１に示すように、現像器１３の現像スリーブ１３ａに現像バイアース電圧を印加するためのものであり、一次高圧接点４１は、一次帯電器１２に帯電高圧を印加するためのものであり、ドラムアース接点４２は、ドラム軸をアースに落とすためのものである。
【００３２】
プロセスカートリッジ１０の前記３接点４０，…が配設される背面１０ｂ後方には、プロセスカートリッジのこの接点４０，…にそれぞれ所定の電圧を加えて、現像器１３や帯電器１２に電源供給する高圧電源ユニット５０が配設されている。該高圧電源ユニット５０は、基板シャーシ１ｃにビス固定され、装置本体の略垂直搬送経路と略平行に固定されている。基板シャーシ１ｃの高圧電源ユニット取付け側と反対側の面が装置本体の外観となっている。
【００３３】
高圧電源ユニット５０の前面５０ａには、プロセスカートリッジ１０の前記３接点４０，…と対向するように、現像バイアース接点４０用の現像バイアース出力端子５１、一次帯電高圧接点４１用の一次高圧出力端子５２、ドラムアース接点４２用のドラムアース出力端子５３が設けられている。該端子５１，…は、コイルバネより形成され、絶縁体の接点ホルダ等で互いが接触しないように支えられ、基板上に固定されている。
【００３４】
電源ユニットを組み付けた時に、コイルバネ先端がプロセスカートリッジ１０の前記３接点４０，…に接触し、バネが撓み、プロセスカートリッジ１０の前記３接点４０，…に電気的に接続される。
【００３５】
高圧電源ユニット５０は、装置本体１の後面側、即ち、図１中Ｃ方向から装置本体１に取付可能となっているため、高圧電源ユニット５０を装置本体１に取り付ける場合は高圧電源ユニット５０をプロセスカートリッジ１０の背面１０ｂに略直交するＣ方向よりビス等で装置本体１に固定されることとなる。この場合、高圧電源ユニット５０のコイルバネから成る各端子５１，…はプロセスカートリッジ１０の各接点４０，…に圧接され、高圧電源ユニット５０とプロセスカートリッジ１０とは電気的に直接接続されることとなる。尚、高圧電源ユニット５０を装置本体１から取り外す場合は前記取り付けの場合と全く逆の手順で行えば良い。
【００３６】
又、図示はしてないが、定着部２１ａ，２１ｂへの電力供給やアース接続、転写部１９への電力供給を高圧電源側からコネクタ等を用いて接続することにより、組立性及びメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００３７】
又、図１において、６０は給紙センサフラグ、６１は給紙センサ、６２は高圧電源ユニットからのコネクタ線、７０は排紙センサフラグ、７１は排紙センサ、７２は高圧電源ユニット５０からのコネクタ線である。紙が通過すると、６０，７０のセンサフラグが倒れ、センサ６１，７１のスイッチがオフ又はオンになり、紙の通過を検知する。ここで、コネクタ線６２，７２は高圧電源ユニット５０から出ているため、組立性及びメンテナンス性が良い。
【００３８】
以上のように、高圧電源ユニット５０を、略垂直に配置された給紙定着間の紙搬送部に対して略水平に装置本体１に取り付けることにより、プロセスカートリッジ１０への電源供給をこの高圧電源ユニット５０により直接行うことができ、且つ、高圧電源ユニット５０の端子５１，…がコイルバネにより構成されているため、該端子５１，…とプロセスカートリッジ１０の接点４０，…とが多少位置的に変動しても、端子５１，…と接点４０，…とは安定した状態で接続でき、従って、プロセスカートリッジ１０と高圧電源ユニット５０とを必要最小限の部品で確実、容易、迅速に電気的に接続できることとなる。
【００３９】
又、定着部、転写部への電力供給やセンサ部への接続等も高圧電源ユニットから行うため、組立性及びメンテナンス性が良い。
【００４０】
又、高圧電源ユニット５０がプロセスカートリッジ１０の挿入方向と反対に取り付け、取り外し可能となっているため、装置本体１の幅を最小限に抑えることができ、装置本体１が小型、コンパクト化される。又、装置本体１への取り付け、取り外しが容易となるため、装置の組立性及びメンテナンス性も向上する。
【００４１】
尚、以上の実施の形態では、レーザビームプリンタについて説明したが、これに限る必要はなく、プロセスカートリッジ及び高圧電源ユニットを備えるものであるならば、他の画像形成装置に対しても本発明を同様に適用可能であることは勿論である。
【００４２】
以上の説明で明らかなように、本実施の形態によれば、プロセスカートリッジに対する給電を行う電源ユニットを略垂直の搬送系と略水平に配置することにより、従来の電源ユニットの放熱効率が良い、といった利点を損なわず、部品点数が少ない、組立性、メンテナンス性が良い、確実且つ安定した接点構成である、基板からの距離が短く接点部が小さい、装置幅、高さをより小さくすることができ、装置本体の小型化、コンパクト化が図れ、コストを更に低く抑えることができる。
【００４３】
又、基板シャーシが操作方向と反対側になり、操作者から目立たないため、基板シャーシを外装の一部にすることもでき、この場合、外装パーツが不要であり、コストダウンとなる。
【００４４】
又、プロセスカートリッジの着脱時の接点の移動方向と接点バネの撓み方向が略同じであるため、接点接続部の磨耗が少なく、より安定した接続を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、ＭＦＰ、複写機、ファックス、レーザービームプリンタを含む画像形成装置のプロセスカートリッジ及び高圧電源ユニットを備えるものであるならば、任意の画像形成装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係るレーザービームプリンタの断面図である。
【図２】本発明に係るレーザービームプリンタの外観斜視図である。
【図３】本発明に係るレーザービームプリンタの分解斜視図である。
【図４】本発明に係るレーザービームプリンタの高圧電源基板とプロセスカートリッジの接点接続を説明するための分解斜視図である。
【図５】従来のレーザービームプリンタの断面図である。
【図６】従来のレーザービームプリンタの分解斜視図である。
【図７】従来のレーザービームプリンタの外観斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    装置本体
１ｃ    高圧電源基板シャーシ
１０  プロセスカートリッジ
１１  感光ドラム
１２  一次帯電器
１３  現像器
１４  クリーニング器
１５  スキャナユニット
１６  給紙トレイ
１７  給紙ローラ
１８  給紙搬送ローラ
１９  転写帯電器
２１  定着器
２１ａ  ヒータ
２１ｂ  加圧ローラ
２２ａ，２２ｂ  排紙ローラ
４０  プロセスカートリッジ側現像バイアース接点
４１  プロセスカートリッジ側一次帯電接点
４２  プロセスカートリッジ側ドラムアース接点
５０  高圧電源ユニット
５１  高圧電源ユニット側現像バイアース接点
５２  高圧電源ユニット側一次帯電接点
５３  高圧電源ユニット側ドラムアース接点
６０  給紙センサフラグ
６１  給紙センサ
６２  給紙センサコネクタ線
７０  排紙センサフラグ
７１  排紙センサ
７２  排紙センサコネクタ線
１１０  プロセスカートリッジ
１１１  感光ドラム
１１２  現像器
１１３  一次帯電器
１２０  高圧電源ユニット
２００  プロセスカートリッジ側現像バイアース接点
２０１  プロセスカートリッジ側一次帯電接点
２０２  プロセスカートリッジ側ドラムアース接点
２０３  高圧電源ユニット側現像バイアース出力端子
２０４  高圧電源ユニット側一次帯電出力端子
２０５  高圧電源ユニット側ドラムアース接点
【図１】
2005084161.tif 000003
【図２】
2005084161.tif 000004
【図３】
2005084161.tif 000005
【図４】
2005084161.tif 000006
【図５】
2005084161.tif 000007
【図６】
2005084161.tif 000008
【図７】
2005084161.tif 000009