(57)【要約】【課題】被記録媒体に現像剤による画像を電子写真方式で形成する画像形成装置において、当該画像形成装置の筐体に着脱可能なカートリッジに電圧を供給する機構の安全性を向上させること。【解決手段】プロセスカートリッジが本体フレーム１２３の内側に挿入されると、そのプロセスカートリッジの供給端子がカートリッジ側接点１３３に当接し、プロセスカートリッジが更に挿入されて装着が完了すると、棒状部１３１が揺動し、出力端子１２１に電源側接点１３５を当接させる（Ｂ）。このため、出力端子１２１から出力された電圧が供給端子に印加され、画像形成が可能となる。一方、プロセスカートリッジの離脱時には、引張コイルバネ１３７の付勢力によって棒状部１３１がプロセスカートリッジ装着時とは逆方向に揺動し、電源側接点１３５が出力端子１２１から隔離する（Ａ）。【選択図】図４
2013246399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体に現像剤による画像を電子写真方式で形成する画像形成部と、
前記画像形成部を内部に収容する筐体と、
前記画像形成部の少なくとも一部を構成し、前記筐体に着脱可能に構成され、前記筐体への装着時に電圧が供給される供給端子が備えられたカートリッジと、
前記筐体の内部に設けられ、前記供給端子に供給すべき電圧を出力端子から出力する高圧電源と、
前記カートリッジの前記筐体への着脱に応じて前記筐体内で移動し、前記カートリッジが前記筐体から離脱されているときは前記供給端子及び前記出力端子のいずれとも接触せず、前記カートリッジの前記筐体への装着時には前記供給端子及び前記出力端子の双方に接触して両者を導通させる導電部材と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記供給端子は、前記カートリッジの、当該カートリッジの装着方向に対する先端部に設けられ、
前記出力端子は、前記高圧電源の、前記カートリッジの装着方向に対する先端部に設けられ、
前記導電部材は、
前記カートリッジの着脱方向に直交する軸を中心に揺動する棒状に構成された棒状部と、
前記棒状部の一端に設けられ、前記カートリッジの装着時には、前記供給端子に当接しながら当該供給端子に押圧されることによって前記棒状部を前記軸を中心に揺動させるカートリッジ側接点と、
前記棒状部の他端に設けられ、前記カートリッジ装着時の前記棒状部の揺動によって前記出力端子に当接する電源側接点と、
を備え、更に、
前記棒状部に付勢力を加えることにより、前記カートリッジの離脱時には、前記棒状部を前記カートリッジ装着時とは逆方向に揺動させ、前記電源側接点を前記出力端子から隔離させる付勢部材を、
備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記カートリッジは、前記高圧電源との対向面に凹部を有し、
前記供給端子は、前記凹部内に設けられ、
前記出力端子は、前記高圧電源の、前記カートリッジとの対向面に設けられ、
前記導電部材は、
前記カートリッジの着脱方向に直交する棒状に構成され、前記カートリッジの装着時には、当該カートリッジの装着方向先端に押圧されて当該装着方向に移動しながら、予め設定された経路に沿って前記高圧電源方向に移動する電源側接点と、
前記カートリッジの着脱方向に直交する棒状に構成され、前記電源側接点の移動を導電性のリンクを介して伝達されることにより、前記カートリッジの装着時には予め設定された経路に沿って前記装着方向に移動しながら前記凹部内に侵入し、当該侵入後は前記凹部との係合により前記装着方向に移動しながら前記凹部内に更に侵入すると共に前記リンクを介して前記電源側接点を移動させるカートリッジ側接点と、
を備え、前記カートリッジの装着完了時には、前記電源側接点及び前記カートリッジ側接点の移動により、前記電源側接点が前記出力端子に接触すると共に前記カートリッジ側接点が前記供給端子に接触するものであり、
前記電源側接点または前記カートリッジ側接点に付勢力を加えることにより、前記カートリッジの離脱時には、前記電源側接点及び前記カートリッジ側接点を前記カートリッジ装着時とは逆方向に移動させ、前記電源側接点を前記出力端子から隔離させる付勢部材を、
更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記カートリッジの装着位置と前記高圧電源との間に設けられ、前記筐体に対して固定された本体フレームと、
前記本体フレームと前記カートリッジの装着位置との間に設けられ、前記カートリッジの装着時には当該カートリッジの装着方向先端に押圧されて基準の位置から当該装着方向に前記筐体内で移動し、前記カートリッジの離脱時には付勢部材に付勢されて前記基準の位置に戻る移動部材と、
を更に備え、
前記供給端子は、前記カートリッジの、前記本体フレームとの対向面に設けられ、
前記出力端子は、前記高圧電源の、前記カートリッジとの対向面に設けられ、
前記導電部材は、
前記移動部材と一体に前記カートリッジの着脱方向へ移動し前記高圧電源方向に付勢され、前記カートリッジの装着完了時には前記出力端子と対向して当該出力端子に圧接される電源側接点と、
前記本体フレームに支持されて前記カートリッジ方向に付勢され、前記移動部材が前記基準の位置にあるときは前記移動部材に係止されて前記カートリッジの着脱経路外に保持され、前記カートリッジの装着完了時には、前記移動部材による係止を解除されて前記カートリッジの前記供給端子に圧接されるカートリッジ側接点と、
前記移動部材の移動を許容しつつ前記電源側接点と前記カートリッジ側接点とを導通する導通部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に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、被記録媒体に現像剤による画像を電子写真方式で形成する画像形成装置に関し、詳しくは、当該画像形成装置の筐体に着脱可能なカートリッジに電圧を供給するための構成に特徴を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被記録媒体に現像剤による画像を電子写真方式で形成する画像形成装置では、感光体を帯電させる帯電器や、前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラ等の各部に、高電圧を印加する必要がある。また、この種の画像形成装置では、前述の感光体，帯電器，現像ローラ等を一体にまたは個別に保持したカートリッジを、画像形成装置の筐体に着脱可能に構成し、寿命に達したカートリッジを交換可能にしている。
【０００３】
このため、筐体に着脱可能なカートリッジに対して、筐体の内部に設けられた高圧電源から前記高電圧を供給するための構成が種々提案されている。例えば、カートリッジの着脱経路の側方に、コイルバネによってカートリッジ方向に付勢された円環状の電極を設け、その電極をカートリッジ側の電極に当接させて前記高電圧を供給することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。その場合、前記環状の電極を側方へ押し退けながらカートリッジを装着することによって、装着後のカートリッジの電極に前記環状の電極が圧接される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６４９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、高電圧を印加された環状の電極がカートリッジの着脱経路に露出していると、使用者が誤って当該電極に触れた場合、感電の危険性がある。そこで、この種の画像形成装置では、カートリッジの着脱のために筐体のカバーが開放されたとき、前記環状の電極への電圧印加をソフトウェア処理によって中断する場合がある。
【０００６】
しかしながら、そのようなソフトウェア処理によって電圧印加を中断したとしても、その処理がなされた直後には前記環状の電極にはある程度の電圧が印加されている。何らかの事情で前記ソフトウェア処理に遅れが生じる場合なども考慮すると、より安全性を向上させる必要がある。
【０００７】
そこで、本発明は、被記録媒体に現像剤による画像を電子写真方式で形成する画像形成装置において、当該画像形成装置の筐体に着脱可能なカートリッジに電圧を供給する機構の安全性を向上させることを目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達するためになされた本発明の画像形成装置は、被記録媒体に現像剤による画像を電子写真方式で形成する画像形成部と、前記画像形成部を内部に収容する筐体と、前記画像形成部の少なくとも一部を構成し、前記筐体に着脱可能に構成され、前記筐体への装着時に電圧が供給される供給端子が備えられたカートリッジと、前記筐体の内部に設けられ、前記供給端子に供給すべき電圧を出力端子から出力する高圧電源と、前記カートリッジの前記筐体への着脱に応じて前記筐体内で移動し、前記カートリッジが前記筐体から離脱されているときは前記供給端子及び前記出力端子のいずれとも接触せず、前記カートリッジの前記筐体への装着時には前記供給端子及び前記出力端子の双方に接触して両者を導通させる導電部材と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
このように構成された本発明の画像形成装置では、カートリッジの筐体への装着時には、導電部材がその装着に応じて前記筐体内で移動し、当該カートリッジの供給端子と高圧電源の出力端子との双方に接触して両者を導通させる。このため、前記供給端子に供給すべき電圧を高圧電源が出力端子から出力すると、その電圧はカートリッジの供給端子に供給され、その電圧が画像形成部の一部としてカートリッジに設けられている帯電器や現像ローラ等に供給されることによって、被記録媒体に現像剤による画像を電子写真方式で形成することができる。
【００１０】
また、カートリッジの前記筐体からの離脱時には、導電部材がその離脱に応じて前記筐体内で移動し、前記供給端子及び前記出力端子のいずれとも接触しなくなる。このため、カートリッジが筐体から離脱された後に使用者が誤って導電部材に触れたとしても、その導電部材は出力端子に接触していないので、安全性を確保することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記供給端子は、前記カートリッジの、当該カートリッジの装着方向に対する先端部に設けられ、前記出力端子は、前記高圧電源の、前記カートリッジの装着方向に対する先端部に設けられ、前記導電部材は、前記カートリッジの着脱方向に直交する軸を中心に揺動する棒状に構成された棒状部と、前記棒状部の一端に設けられ、前記カートリッジの装着時には、前記供給端子に当接しながら当該供給端子に押圧されることによって前記棒状部を前記軸を中心に揺動させるカートリッジ側接点と、前記棒状部の他端に設けられ、前記カートリッジ装着時の前記棒状部の揺動によって前記出力端子に当接する電源側接点と、を備え、更に、前記棒状部に付勢力を加えることにより、前記カートリッジの離脱時には、前記棒状部を前記カートリッジ装着時とは逆方向に揺動させ、前記電源側接点を前記出力端子から隔離させる付勢部材を、備えてもよい。
【００１２】
この場合、カートリッジの装着時には、カートリッジの装着方向に対する先端部に設けられた供給端子がカートリッジ側接点を押圧することにより、棒状部を揺動させる。すると、高圧電源の、前記カートリッジの装着方向に対する先端部に設けられた出力端子に、電源側接点が当接し、前記供給端子と前記出力端子とが導通して画像形成が可能となる。
【００１３】
一方、前記カートリッジの離脱時には、付勢部材の付勢力によって棒状部が前記カートリッジ装着時とは逆方向に揺動し、前記電源側接点を前記出力端子から隔離させる。このため、棒状部，カートリッジ側接点，電源側接点からなる導電部材は出力端子から電気的に隔離されるので、前述のように安全性を確保することができる。また、この場合、出力端子は、高圧電源の、カートリッジの装着方向に対する先端部、すなわち使用者から見て奥側に設けられるので、当該出力端子に使用者が直接触れるのも抑制でき、安全性を一層向上させることができる。また、この場合、画像形成装置を前記カートリッジの着脱方向に対する側方に良好に小型化することができ、構成も簡単なので製造コストも低減することができる。
【００１４】
また、本発明において、前記カートリッジは、前記高圧電源との対向面に凹部を有し、前記供給端子は、前記凹部内に設けられ、前記出力端子は、前記高圧電源の、前記カートリッジとの対向面に設けられ、前記導電部材は、前記カートリッジの着脱方向に直交する棒状に構成され、前記カートリッジの装着時には、当該カートリッジの装着方向先端に押圧されて当該装着方向に移動しながら、予め設定された経路に沿って前記高圧電源方向に移動する電源側接点と、前記カートリッジの着脱方向に直交する棒状に構成され、前記電源側接点の移動を導電性のリンクを介して伝達されることにより、前記カートリッジの装着時には予め設定された経路に沿って前記装着方向に移動しながら前記凹部内に侵入し、当該侵入後は前記凹部との係合により前記装着方向に移動しながら前記凹部内に更に侵入すると共に前記リンクを介して前記電源側接点を移動させるカートリッジ側接点と、を備え、前記カートリッジの装着完了時には、前記電源側接点及び前記カートリッジ側接点の移動により、前記電源側接点が前記出力端子に接触すると共に前記カートリッジ側接点が前記供給端子に接触するものであり、前記電源側接点または前記カートリッジ側接点に付勢力を加えることにより、前記カートリッジの離脱時には、前記電源側接点及び前記カートリッジ側接点を前記カートリッジ装着時とは逆方向に移動させ、前記電源側接点を前記出力端子から隔離させる付勢部材を、更に備えたものであってもよい。
【００１５】
この場合、カートリッジの装着時には、電源側接点は、カートリッジの装着方向先端に押圧されて当該装着方向に移動しながら、予め設定された経路に沿って高圧電源方向に移動する。また、その移動が導電性のリンクを介して伝達されることにより、カートリッジ側接点は、前記装着方向に移動しながらカートリッジの凹部内に侵入し、当該侵入後は前記凹部との係合により前記装着方向に移動しながら前記凹部内に更に侵入する。前記侵入後のカートリッジ側接点の移動は、前記リンクを介して前記電源側接点に伝達され、カートリッジの装着完了時には、電源側接点が出力端子に接触すると共にカートリッジ側接点が供給端子に接触する。このため、前記供給端子と前記出力端子とが導通して画像形成が可能となる。
【００１６】
一方、前記カートリッジの離脱時には、付勢部材が電源側接点またはカートリッジ側接点に付勢力を加えることにより、電源側接点及びカートリッジ側接点を前記カートリッジ装着時とは逆方向に移動させ、電源側接点を前記出力端子から隔離させる。このため、リンク，カートリッジ側接点，電源側接点からなる導電部材は出力端子から電気的に隔離されるので、前述のように安全性を確保することができる。また、この場合、電源側接点が高圧電源方向に移動することによって出力端子に接触する。このため、出力端子はカートリッジの着脱経路からより大きく離れた位置に設けることも可能で、その場合、当該出力端子に使用者が直接触れるのを一層良好に抑制でき、安全性を一層向上させることができる。
【００１７】
また、本発明において、前記カートリッジの装着位置と前記高圧電源との間に設けられ、前記筐体に対して固定された本体フレームと、前記本体フレームと前記カートリッジの装着位置との間に設けられ、前記カートリッジの装着時には当該カートリッジの装着方向先端に押圧されて基準の位置から当該装着方向に前記筐体内で移動し、前記カートリッジの離脱時には付勢部材に付勢されて前記基準の位置に戻る移動部材と、を更に備え、前記供給端子は、前記カートリッジの、前記本体フレームとの対向面に設けられ、前記出力端子は、前記高圧電源の、前記カートリッジとの対向面に設けられ、前記導電部材は、前記移動部材と一体に前記カートリッジの着脱方向へ移動し前記高圧電源方向に付勢され、前記カートリッジの装着完了時には前記出力端子と対向して当該出力端子に圧接される電源側接点と、前記本体フレームに支持されて前記カートリッジ方向に付勢され、前記移動部材が前記基準の位置にあるときは前記移動部材に係止されて前記カートリッジの着脱経路外に保持され、前記カートリッジの装着完了時には、前記移動部材による係止を解除されて前記カートリッジの前記供給端子に圧接されるカートリッジ側接点と、前記移動部材の移動を許容しつつ前記電源側接点と前記カートリッジ側接点とを導通する導通部と、を備えたものであってもよい。
【００１８】
この場合、カートリッジの装着時には、移動部材は、カートリッジの装着方向先端に押圧されて基準の位置から当該装着方向に筐体内で移動する。すると、カートリッジの装着完了時には、電源側接点は出力端子と対向して当該出力端子に圧接される。また、カートリッジ側接点は、移動部材が前記基準の位置にあるときは移動部材に係止されてカートリッジの着脱経路外に保持されているが、カートリッジの装着完了時には、移動部材による係止を解除されてカートリッジの供給端子に圧接される。導通部は、前記移動部材の移動を許容しつつ前記電源側接点と前記カートリッジ側接点とを導通するので、前記供給端子と前記出力端子とが導通して画像形成が可能となる。
【００１９】
一方、前記カートリッジの離脱時には、付勢部材に付勢されて、移動部材は前記基準の位置に戻る。すると、その移動部材と一体に前記カートリッジの着脱方向へ移動する電源側接点は、前記出力端子から隔離される。このため、導通部，カートリッジ側接点，電源側接点からなる導電部材は出力端子から電気的に隔離されるので、前述のように安全性を確保することができる。また、この場合、移動部材が前記基準の位置に戻ることによって、その移動部材によってカートリッジ側接点が係止され、前記カートリッジの着脱経路外に保持されるので、安全性を一層向上させることができる。なお、前記導通部は、前記付勢部材と共通の構成要素であってもよく、別体の構成要素であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明が適用された画像形成装置の構成を模式的に表す中央断面図である。
【図２】その画像形成装置の全体構成を模式的に表す斜視図である。
【図３】その画像形成装置のカートリッジへの通電機構を表す模式図である。
【図４】その通電機構の構成及び動作を詳細に表す模式図である。
【図５】その通電機構の変形例の構成及び動作を詳細に表す模式図である。
【図６】その通電機構の接点近傍の構成及び動作を詳細に表す模式図である。
【図７】前記通電機構の更なる変形例の構成及び動作を詳細に表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［画像形成装置の全体構成］
次に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、以下の説明では、各構成要素について、色毎に区別する場合は各部の符号にＢ（ブラック）、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），の添え字を付し、区別しない場合は添え字を省略する。
【００２２】
図１は、本発明が適用された画像形成装置１の構成を模式的に表す中央断面図である。図１に示すように、画像形成装置１は、その画像形成装置１の外観意匠面を構成する筐体２の内部に、給紙部３、画像形成部５、搬送機構７、定着部９、ベルトクリーニング機構２０、及び、高圧電源基板１１０を備えている。給紙部３は、画像形成装置１の最下部に設けられており、被記録媒体の一例としてのシート（用紙、ＯＨＰシートなど）１５を収容するトレイ１７と、ピックアップローラ１９とを備える。トレイ１７に収容されたシート１５は、ピックアップローラ１９により１枚ずつ取り出され、搬送ローラ１１，レジストレーションローラ１２を介して搬送機構７に送られる。
【００２３】
搬送機構７は、シート１５を搬送するものであり、画像形成装置１内において給紙部３の上側に設置されている。搬送機構７は、駆動ローラ３１、従動ローラ３２、及び、ベルト３４を含み、ベルト３４は、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に架け渡されている。駆動ローラ３１が回動すると、ベルト３４は、感光体ドラム４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃと対向する側の表面が、図１中の右方向から左方向へ移動する。これにより、レジストレーションローラ１２から送られてきたシート１５が、画像形成部５の下方へと搬送される。
【００２４】
また、ベルト３４には、４つの感光体ドラム４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃに対応して、４つの転写ローラ３３Ｂ，３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃが設けられている。各転写ローラ３３は、ベルト３４を間に挟みつつ各感光体ドラム４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃに対して向かい合う位置に配置されている。
【００２５】
画像形成部５は、４個のプロセスカートリッジ４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ（カートリッジの一例）、及び、４個の露光装置４９Ｂ，４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃを含む。各プロセスカートリッジ４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃは、シート１５の搬送方向（図１の左右方向）に一列状に配置されている。なお、以下の説明では、便宜上、プロセスカートリッジ４０の前記配列方向を前後方向（プロセスカートリッジ４０Ｂ側が前）とし、前方から見て右側を右、左側を左とする。
【００２６】
各プロセスカートリッジ４０は同一構造であり、感光体ドラム４１、摩擦帯電したトナー（例えば正帯電性の非磁性１成分トナー）を感光体ドラム４１の表面に供給する現像ローラ４５、及び、感光体ドラム４１を一様に帯電させる帯電器５０を含む構造となっている。各露光装置４９Ｂ，４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃは、例えば、感光体ドラム４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの回転軸方向に沿って一列状に並んだ複数の発光素子（例えばＬＥＤや有機ＥＬ）を有し、外部より入力される画像データに応じて発光することにより、各感光体ドラム４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの表面に静電潜像を形成する機能を果たす。
【００２７】
このように構成された画像形成装置１による一連の画像形成処理について簡単に説明すると、画像形成装置１は画像データを受信すると、印刷処理を開始する。これにより、各感光体ドラム４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの表面は、その回転に伴って、各帯電器５０Ｂ，５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃにより一様に正帯電される。そして、各感光体ドラム４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃが、前記受信された画像データに応じて各露光装置４９Ｂ，４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃにより露光される。これにより、各感光体ドラム４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの表面には、画像データに応じた所定の静電潜像が形成される。すなわち、一様に正帯電された感光体ドラム４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの表面のうち、露光された部分は電位が下がる。
【００２８】
次いで、現像ローラ４５の回転により、現像ローラ４５上に担持されかつ正帯電されているトナーが、各感光体ドラム４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの表面上に形成される静電潜像に供給される。これにより、各感光体ドラム４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの静電潜像は、可視像化され、感光体ドラム４１Ｂ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
【００２９】
また、前記したトナー像を形成するための処理と並行して、シート１５を搬送する処理が行われる。すなわち、ピックアップローラ１９の回動により、トレイ１７からシート１５が一枚ずつ用紙搬送経路Ｙへと送り出される。用紙搬送経路Ｙに送り出されたシート１５は、搬送ローラ１１、ベルト３４により、転写位置（感光体ドラム４１と転写ローラ３３とが対向する点）に運ばれる。
【００３０】
すると、この転写位置を通るときに、各転写ローラ３３に印加される転写バイアスによって、各感光体ドラム４１の表面上に担持された各色のトナー像（現像剤像）がシート１５の表面に順次、重畳転写される。かくして、シート１５上には、カラーのトナー像（現像剤像）が形成される。その後、ベルト３４の後方に設けられた定着部９を通過するときに、転写されたトナー像（現像剤像）は熱定着され、シート１５は排紙トレイ６０上に排紙される。
【００３１】
また、各プロセスカートリッジ４０は、例えばトナーの消耗時などに交換する必要がある。そこで、本実施形態では、図１に太い矢印で示すように、各カートリッジ４０を筐体２に対して個々に上下方向に着脱可能に構成している。より具体的には、図２に示すように、筐体２は、搬送機構７や各プロセスカートリッジ４０を保持する本体２Ａと、その本体２Ａの上面に開閉可能に設けられた蓋体２Ｂとから構成されている。そして、蓋体２Ｂを開放することによって、本体２Ａの内部にシート１５の搬送方向に沿って装着されたプロセスカートリッジ４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃが上方に露出し、それらのプロセスカートリッジ４０が上下方向に着脱可能となる。
【００３２】
［カートリッジへの通電機構の構成］
前述のようにプロセスカートリッジ４０の各部には、少なくとも１００Ｖを超える（より具体的には２００Ｖ以上の）高電圧を印加する必要がある。例えば、スコロトロン型の帯電器５０には、帯電ワイヤに７ｋＶ，グリッドに７００Ｖの電圧を印加する場合がある。こうすることで、感光体ドラム４１の表面を約７００Ｖに帯電させることができる。また、その場合、現像ローラ４５には、露光によって約１００Ｖに電位が低下した感光体ドラム４１の表面にトナーを供給すべく、約２００〜５００Ｖの電圧が印加される。
【００３３】
そこで、本実施形態では、図１，２に示すように、筐体２（より具体的には本体２Ａ）内部の、各プロセスカートリッジ４０の着脱経路から側方（右側）に外れた位置に、高圧電源基板１１０を設けている。また、高圧電源基板１１０における各プロセスカートリッジ４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃの装着位置との対向位置には、前記高電圧を出力するモールドトランス１２０Ｂ，１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ（高圧電源の一例）がそれぞれ設けられている。なお、モールドトランス１２０は、高圧電源基板１１０で作成された約２４Ｖの直流電圧を数千Ｖの帯電用電圧に昇圧してプロセスカートリッジ４０に供給するためのものである。
【００３４】
以下、このモールドトランス１２０からプロセスカートリッジ４０への通電機構について説明する。なお、この通電機構は、各プロセスカートリッジ４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃに対して同様に構成されている。図３は、その通電機構の構成を画像形成装置１の前面側から表す模式図である。また、図４は、その通電機構の要部を詳細に表す模式図である。なお、図３では、プロセスカートリッジ４０を一部のみ図示している。図３に示すように、プロセスカートリッジ４０の高圧電源基板１１０と対向する側面には、帯電器５０（現像ローラ４５でもよい）に印加すべき電圧が供給される供給端子５１が、筐体２への装着時に下方に向く位置に設けられている。また、モールドトランス１２０の下側には、供給端子５１に供給すべき電圧を出力する出力端子１２１が設けられている。そして、プロセスカートリッジ４０の筐体２への装着時には、供給端子５１と出力端子１２１とが、図３に示すように導電部材１３０を介して導通される。
【００３５】
図４に示すように、筐体２の内側には、プロセスカートリッジ４０を支持する本体フレーム１２３が設けられ、その本体フレーム１２３に前後方向に設けられた軸１２５に、導電部材１３０の一部を構成する棒状部１３１が取り付けられている。導電部材１３０は、この棒状部１３１と、その両端に設けられたカートリッジ側接点１３３，電源側接点１３５とを備え、金属等の導電性材料によって構成され、軸１２５を中心に揺動可能に構成されている。なお、本体フレーム１２３は、プロセスカートリッジ４０の装着位置とモールドトランス１２０との間に、筐体２に対して位置決め固定されている。
【００３６】
カートリッジ側接点１３３は、プロセスカートリッジ４０の装着時に供給端子５１に当接可能な環状の電極であり、電源側接点１３５は、出力端子１２１との対向位置に設けられた環状の電極である。また、棒状部１３１は、電源側接点１３５側の端部が、引張コイルバネ１３７（付勢部材の一例）により、出力端子１２１から隔離する方向に付勢されている。
【００３７】
［本実施形態の効果］
このため、プロセスカートリッジ４０の未装着時には、図４（Ａ）に示すように、引張コイルバネ１３７の付勢力により電源側接点１３５が出力端子１２１から隔離されている。なお、付勢部材としては、引張コイルバネの他、板バネ，圧縮コイルバネ，ゴム等を使用してもよい。
【００３８】
その状態から、プロセスカートリッジ４０が本体フレーム１２３の内側に挿入されると、供給端子５１がカートリッジ側接点１３３に当接し、プロセスカートリッジ４０が更に挿入されて装着が完了すると、図４（Ｂ）に示す位置まで導電部材１３０が揺動する。すなわち、供給端子５１がカートリッジ側接点１３３を押圧することにより、棒状部１３１を揺動させ、出力端子１２１に電源側接点１３５を当接させる。これによって、出力端子１２１から出力された前記電圧が供給端子５１に印加され、プロセスカートリッジ４０を用いた画像形成が可能となる。
【００３９】
一方、プロセスカートリッジ４０の離脱時には、引張コイルバネ１３７の付勢力によって棒状部１３１がプロセスカートリッジ４０装着時とは逆方向に揺動し、前述の図４（Ａ）のように電源側接点１３５が出力端子１２１から隔離する。このため、棒状部１３１，カートリッジ側接点１３３，電源側接点１３５からなる導電部材１３０は出力端子１２１から電気的に隔離されるので、画像形成装置１の安全性を次のように確保することができる。すなわち、プロセスカートリッジ４０が筐体２から離脱された後に使用者が誤って導電部材１３０に触れたとしても、その導電部材１３０は出力端子１２１に接触していないので、安全性を確保することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、出力端子１２１は、モールドトランス１２０の下側、すなわちプロセスカートリッジ４０の装着方向に使用者から見て奥側に設けられるので、当該出力端子１２１に使用者が直接触れるのも抑制でき、安全性を一層向上させることができる。更に、導電部材１３０を用いた本実施形態では、画像形成装置１をプロセスカートリッジ４０の着脱方向に対する側方（左右方向）に良好に小型化することができ、構成も簡単なので製造コストも低減することができる。
【００４１】
［本発明の他の実施形態］
なお、本発明は前記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、前記実施形態では、プロセスカートリッジ４０に帯電用電圧を印加する構成に対して本発明を適用したが、現像用電圧や転写用電圧を印加する構成に適用してもよい。また、導電部材の形態は、前記実施形態以外にも次のように種々の形態が考えられる。
【００４２】
図５は、前記通電機構の変形例の構成及び動作を詳細に表す模式図である。本実施形態では、プロセスカートリッジ４０は、モールドトランス１２０との対向面に凹部５３を有し、供給端子５１は、凹部５３のカートリッジ挿入方向後端側内壁に設けられている。また、モールドトランス１２０の出力端子１２１は、当該モールドトランス１２０のプロセスカートリッジ４０との対向面に設けられている。そして、導電部材２３０は、金属等の導電性材料で構成された次のようなリンク２３１，カートリッジ側接点２３３，電源側接点２３５を備えている。
【００４３】
すなわち、本体フレーム２２３には、長径で１／２に分割した楕円形状のガイド穴２２５が、弦をモールドトランス１２０側に向けて形成されている。カートリッジ側接点２３３，電源側接点２３５は、自身を貫通するピン２３４，２３６の少なくとも１つがガイド穴２２５に係合することによって、そのガイド穴２２５に沿って移動する。なお、ガイド穴２２５は、プロセスカートリッジ４０の挿入方向先端が出力端子１２１と対向し、ピン２３６がその挿入方向先端まで移動したとき、電源側接点２３５は出力端子１２１に当接するように長さが設計されている。
【００４４】
また、カートリッジ側接点２３３，電源側接点２３５は、それぞれ棒状に構成されると共にリンク２３１によって連結され、プロセスカートリッジ４０の挿入方向に直交する左右方向に姿勢が維持される。更に、リンク２３１は、カートリッジ側接点２３３または電源側接点２３５のいずれか一方がガイド穴２２５の端部に位置するとき、他方がガイド穴２２５の中央に位置するように長さが設計されている。また更に、カートリッジ側接点２３３には、そのカートリッジ側接点２３３をプロセスカートリッジ４０の挿入方向上流側に付勢する引張コイルバネ２３７（付勢部材の一例）が作用している。
【００４５】
このため、プロセスカートリッジ４０の未装着時には、図５（Ａ）に示すように、カートリッジ側接点２３３は、ガイド穴２２５におけるプロセスカートリッジ４０の挿入方向上流側端部に位置し、電源側接点２３５はガイド穴２２５の中央に位置する。電源側接点２３５は、このとき本体フレーム２２３の内壁面からプロセスカートリッジ４０の着脱経路に突出する長さに設計されている。また、カートリッジ側接点２３３は、このときプロセスカートリッジ４０の着脱経路に突出しない長さに設計されている。
【００４６】
従って、プロセスカートリッジ４０の装着時には、電源側接点２３５は、プロセスカートリッジ４０の挿入方向先端に押圧されて当該挿入方向に移動しながら、ガイド穴２２５に沿ってモールドトランス１２０方向に移動する。また、その移動がリンク２３１を介して伝達されることにより、カートリッジ側接点２３３は、前記挿入方向に移動しながら、ガイド穴２２５に沿ってプロセスカートリッジ４０方向に移動する。カートリッジ側接点２３３は、この移動中にプロセスカートリッジ４０の凹部５３内に侵入する長さに設計されており、その侵入後は凹部５３との係合により前記挿入方向に移動しながら凹部５３内に更に侵入する。
【００４７】
すると、この侵入後のカートリッジ側接点２３３の移動は、リンク２３１を介して電源側接点２３５に伝達される。そして、プロセスカートリッジ４０の装着完了時には、図５（Ｂ）に示すように、電源側接点２３５が出力端子１２１に接触すると共にカートリッジ側接点２３３が供給端子５１に接触する。このため、供給端子５１と出力端子１２１とが導通して画像形成が可能となる。なお、このとき、引張コイルバネ２３７からの付勢力によりカートリッジ側接点２３３が供給端子５１に圧接され、両者の間の通電が一層良好に行われる。
【００４８】
一方、プロセスカートリッジ４０の離脱時には、引張コイルバネ２３７が前記付勢力を加えることにより、電源側接点２３５及びカートリッジ側接点２３３をプロセスカートリッジ４０装着時とは逆方向に移動させ、図５（Ａ）の状態に戻す。すると、電源側接点２３５は出力端子１２１から隔離し、リンク２３１，カートリッジ側接点２３３，電源側接点２３５からなる導電部材２３０は出力端子１２１から電気的に隔離されるので、前記実施形態と同様に安全性を確保することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、電源側接点２３５がモールドトランス１２０方向に移動することによって出力端子１２１に接触する。このため、出力端子１２１はプロセスカートリッジ４０の着脱経路からより大きく離れた位置に設けることも可能で、その場合、当該出力端子１２１に使用者が直接触れるのを一層良好に抑制でき、安全性を一層向上させることができる。更に、本実施形態では、カートリッジ側接点２３３，電源側接点２３５の長さは画像形成装置１のモデルに合わせて設計することができ、導電部材２３０の設置スペースが少ない場合でも適用可能である。
【００５０】
なお、本実施形態において、カートリッジ側接点２３３，電源側接点２３５は、全体が導電性である必要はなく、例えば、電源側接点２３５は、リンク２３１との導通部と出力端子１２１との接触部とを除く外表面が絶縁材料で被覆されていてもよい。また、本実施形態において、それぞれ棒状に構成されるカートリッジ側接点２３３，電源側接点２３５が、プロセスカートリッジ４０の挿入方向に直交する左右方向に姿勢が維持される状態で並行移動する機構は、例えば、並行リンク機構などを利用するものであってもよい。また、各プロセスカートリッジ４０に給電する通電機構は、各色毎に必ずしも同一である必要はなく、例えば、図６に示すように、カートリッジ側接点２３３における導通部２３９の位置と凹部５３における供給端子５１の位置とは、色毎に異なるように設けられてもよい。
【００５１】
図６（Ａ）は、シアンに対するカートリッジ側接点２３３Ｃにおける導通部２３９Ｃの位置と凹部５３Ｃにおける供給端子５１Ｃの位置とを表している。図６（Ａ）に示すように、カートリッジ側接点２３３Ｃが前述のように凹部５３Ｃに侵入したとき、導通部２３９Ｃは供給端子５１Ｃに接触して前記電圧を印加する。また、図６（Ｂ）は、マゼンタに対するカートリッジ側接点２３３Ｍにおける導通部２３９Ｍの位置と凹部５３Ｍにおける供給端子５１Ｍの位置とを表している。図６（Ｂ）に示すように、カートリッジ側接点２３３Ｍが前述のように凹部５３Ｍに侵入したとき、導通部２３９Ｍは供給端子５１Ｍに接触して前記電圧を印加する。
【００５２】
これに対して、プロセスカートリッジ４０Ｃとプロセスカートリッジ４０Ｍとが入れ違えて装着された場合、図６（Ｃ）に示すように、カートリッジ側接点２３３Ｃの導通部２３９Ｃは供給端子５１Ｍには接触しない。同様に、図６（Ｄ）に示すように、カートリッジ側接点２３３Ｍの導通部２３９Ｍは供給端子５１Ｃには接触しない。このため、前記のように導通部２３９，供給端子５１を構成すれば、誤った位置に装着されたプロセスカートリッジ４０に対して電圧が印加されるのを抑制することができる。なお、本実施形態において、リンク２３１やガイド穴２２５の形態は種々に変更することができ、カートリッジ側接点２３３，電源側接点２３５の移動経路は互いに異なってもよい。
【００５３】
また、本実施形態では、カートリッジ側接点２３３の導通部２３９の位置を色毎に変える代わりに、カートリッジ側接点２３３自身の長さを色毎に変えてもよい。更に、同様の構成は、前記実施形態にも適用することができる。例えば、棒状部１３１と供給端子５１，出力端子１２１の位置を、プロセスカートリッジ４０の色毎に変えておけば、誤った位置に装着されたプロセスカートリッジ４０に対して電圧が印加されるのを抑制することができる。
【００５４】
次に、図７は、前記通電機構の更なる変形例の構成及び動作を詳細に表す模式図である。本実施形態では、本体フレーム３２３のプロセスカートリッジ４０側の面に、次のような移動部材３３１が設けられている。すなわち、移動部材３３１は、本体フレーム３２３とプロセスカートリッジ４０の装着位置との間に設けられ、図７（Ａ），（Ｂ）に示す基準の位置と図７（Ｃ），（Ｄ）に示す装着完了位置との間を摺動可能に構成されている。
【００５５】
移動部材３３１は、プロセスカートリッジ４０の装着時には、図７（Ａ），（Ｂ）に示す基準の位置から当該プロセスカートリッジ４０の装着方向先端に押圧されて当該装着方向に筐体２内で移動する。そして、プロセスカートリッジ４０の装着が完了すると、移動部材３３１は、図７（Ｃ），（Ｄ）に示す装着完了位置に達する。また、プロセスカートリッジ４０の離脱時には、移動部材３３１は、引張コイルバネ３３７（付勢部材及び導通部の一例）に付勢されて図７（Ａ），（Ｂ）に示す基準の位置に戻る。
【００５６】
ここで、プロセスカートリッジ４０の供給端子５１は、当該プロセスカートリッジ４０の本体フレーム３２３との対向面に設けられ、モールドトランス１２０の出力端子１２１は、当該モールドトランス１２０のプロセスカートリッジ４０との対向面に設けられている。また、本体フレーム３２３の出力端子１２１との対向位置には、その出力端子１２１をプロセスカートリッジ４０の装着位置に対して露出させる穴３２４が形成されている。
【００５７】
移動部材３３１は、装着完了位置まで移動したときにその先端部が穴３２４と対向し、その先端部には、本体フレーム３２３側から窪ませた凹部３２５が形成されている。また、本体フレーム３２３の、移動部材３３１が装着完了位置まで移動したときに供給端子５１と対向する位置には、プロセスカートリッジ４０側から窪ませた凹部３２７が形成されている。そして、凹部３２７には、全体として圧縮コイルバネ状に構成され、プロセスカートリッジ４０側の先端が円環状の接点として構成されたカートリッジ側接点３３３が配設されている。また、凹部３２５には、全体として圧縮コイルバネ状に構成され、モールドトランス１２０側の先端が円環状の接点として構成された電源側接点３３５が配設されている。
【００５８】
なお、移動部材３３１，本体フレーム３２３の互いに対向する面には、金属板３３８，３３９（導通部の一例）がそれぞれ貼着され、この金属板３３８，３３９は、移動部材３３１が基準の位置から装着完了位置まで移動する間常時接触している。この金属板３３８，３３９の接触、及び、前述の引張コイルバネ３３７を介して、カートリッジ側接点３３３と電源側接点３３５とが導通している。また、移動部材３３１が基準の位置にあるとき、カートリッジ側接点３３３は、移動部材３３１の基端部に係止されて、プロセスカートリッジ４０方向への突出を規制されている。
【００５９】
このように構成された本実施形態では、プロセスカートリッジ４０の装着時に、移動部材３３１が装着完了位置まで移動すると、電源側接点３３５は穴３２４と対向し、その穴３２４を貫通して突出して出力端子１２１に圧接される。また、カートリッジ側接点３３３は、移動部材３３１による係止を解除されてプロセスカートリッジ４０の供給端子５１に圧接される。前述のように、電源側接点３３５とカートリッジ側接点３３３とは導通されているので、供給端子５１と出力端子１２１とが導通して前述のように画像形成が可能となる。
【００６０】
一方、プロセスカートリッジ４０の離脱時には、引張コイルバネ３３７に付勢されて、移動部材３３１は基準の位置に戻る。すると、その移動部材３３１と一体にプロセスカートリッジ４０の着脱方向へ移動する電源側接点３３５は、穴３２４の端縁に押されて収縮し、出力端子１２１から隔離される。また、カートリッジ側接点３３３も、移動部材３３１の基端部に押されて収縮し、プロセスカートリッジ４０の着脱経路から退避する。
【００６１】
このため、金属板３３８，３３９、カートリッジ側接点３３３、及び、電源側接点３３５からなる導電部材３３０は、出力端子１２１から電気的に隔離されるので、前記各実施形態と同様に安全性を確保することができる。また、本実施形態では、移動部材３３１が基準の位置に戻ることによって、その移動部材３３１によってカートリッジ側接点３３３が係止され、プロセスカートリッジ４０の着脱経路外に保持されるので、安全性を一層向上させることができる。なお、導通部は、引張コイルバネ３３７のみによって構成されてもよく、金属板３３８，３３９のみによって構成されてもよく、その他の部材によって構成されてもよい。また、カートリッジ側接点３３３，電源側接点３３５は、板バネ状の接点であってもよい。
【００６２】
更に、導電部材の形態は、前記各実施形態に記載した以外のものも使用できることはいうまでもない。また、個々のプロセスカートリッジ４０に対してそれぞれ導電部材を設けるのではなく、複数のプロセスカートリッジ４０を一体に保持して着脱可能なユニット、いわゆるドロワに対して導電部材を設けてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１…画像形成装置              ２…筐体                    ５…画像形成部
４０…プロセスカートリッジ    ４１…感光体ドラム          ４５…現像ローラ
５０…帯電器                  ５１…供給端子              ５３…凹部
１１０…高圧電源基板          １２０…モールドトランス    １２１…出力端子
１２３，２２３，３２３…本体フレーム          １２５…軸
１３０，２３０，３３０…導電部材              １３１…棒状部
１３３，２３３，３３３…カートリッジ側接点    １３５，２３５，３３５…電源側接点
１３７，２３７，３３７…引張コイルバネ        ２２５…ガイド穴
２３１…リンク                                ３３１…移動部材
３３８，３３９…金属板
【図２】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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