作像デバイス駆動装置及びそれを用いた画像形成装置
【課題】ユーザーに無駄なコスト負担を強いることなく且つ高度な作業教育を受けなくとも容易に、トナー色構成をフレキシブルに追加・削除することが可能となる作像デバイス保持装置を提供する。
【解決手段】作像デバイスの駆動源を保持する駆動源保持フレームであって、画像形成装置本体に着脱自在に構成される駆動源保持フレームと、駆動源保持フレームに保持された駆動源に設けられる連結手段であって、対応する作像デバイスに駆動源からの駆動力を動力連結するための連結手段と、駆動源保持フレームを画像形成装置の所定位置に位置決めするための駆動源保持フレーム位置決め手段と、を備えて成り、さらに、駆動源保持フレーム内で、連結手段により作像デバイスが対応する駆動源に接続され、且つ、作像デバイスが駆動源保持フレームに挿入される方向と、駆動源保持フレームが画像形成装置に挿入される方向とが同一である作像デバイス保持装置で解決される。
【解決手段】作像デバイスの駆動源を保持する駆動源保持フレームであって、画像形成装置本体に着脱自在に構成される駆動源保持フレームと、駆動源保持フレームに保持された駆動源に設けられる連結手段であって、対応する作像デバイスに駆動源からの駆動力を動力連結するための連結手段と、駆動源保持フレームを画像形成装置の所定位置に位置決めするための駆動源保持フレーム位置決め手段と、を備えて成り、さらに、駆動源保持フレーム内で、連結手段により作像デバイスが対応する駆動源に接続され、且つ、作像デバイスが駆動源保持フレームに挿入される方向と、駆動源保持フレームが画像形成装置に挿入される方向とが同一である作像デバイス保持装置で解決される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、又は、これらの少なくとも２つの機能を有する複合機などの画像形成装置の改良に関し、より具体的には、ユーザーに無駄なコスト負担を強いることなく、且つ、ユーザーが高度な作業教育を受けなくとも容易に、トナー色構成をフレキシブルに追加・削除することが可能となる作像デバイス保持装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のフルカラー画像形成装置においては、高画質／高生産への対応性の高さから、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの４色重ねのタンデム作像方式が多く用いられ、これが主流となっている。しかしながら、近年の画像形成装置の市場動向においては、更なる高画質化要求や、光沢性、特殊色の使用、セキュリティ対策等が望まれているために、これら基本４色を超えるさらなるトナー色構成を採用することのできる画像形成装置への要求が高まってきている。
【０００３】
これは、昨今のフルカラー画像形成装置の分野における軽印刷技術分野への応用が高まっていることから、今まで常識的に使用されてきたトナー基本色のブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色以外に、光沢用の透明トナー、色空間拡大のためのグレートナーやＲＧＢトナー、あるいは、例えば磁気トナーや特別注文成分を含有したセキュリティー対策用の特殊トナーなどを使用可能とした画像形成装置に対する市場要求が高まっていることによるものである。この種の基本４色以上のさらなるトナー色を使用可能とする構成を満足させようとするためには、当然ながら現在主流の４色タンデム型の画像形成装置の基本構成では足りず、像担持体、現像装置、像担持体クリーニング装置や、これらのうちの少なくとも２つを一体化したプロセスカートリッジなどの作像デバイスを搭載するための基本プラットフォームを、４色以上のトナー作像が可能となるように構成する必要がある。
【０００４】
ところが、基本４色以上のトナーを使用することを要求するユーザーの要望は種々様々であり、例えば、基本４色に１色だけを加えた５色トナー構成を要求するユーザーもいれば、さらに１色を加えた６色トナー構成を、さらには、基本４色にさらに４色のトナーを加えた８色のトナー構成を要求するユーザーも存在する。このようなユーザーの要望を満足させるためには、トナー色構成数を本来的に左右する画像形成装置の基本プラットフォームを、まずは予め６色や８色の作像デバイスを搭載できるように構成しておかなければならない。
【０００５】
ここで、画像形成に使用するトナー色数を増やすためにプロセスカートリッジなどの作像デバイス自体を増減することに対しては、希望するトナー色数に応じた作像デバイスを搭載できるように基本プラットフォームを構成した上で、この基本プラットフォームに従来から用いられていたプロセスカートリッジなどの作像デバイスを適用することで対応が可能である。すなわち、例えば特許文献１や特許文献２に記載されるような位置決め精度を確保しながらも着脱性を容易にしたプロセスカートリッジが従来から知られており、これらプロセスカートリッジは、メンテナンスや定期交換などを必要としていることから着脱することをその性質上有しているので、この種のプロセスカートリッジを４色以上搭載可能な基本プラットフォームに適用することで、作像デバイス自体の増減は容易に達成することが可能である。
【０００６】
その一方で、このようにプロセスカートリッジの搭載数を作動可能な状態に増やすためには、当然ながらこれを動作させるための駆動手段乃至駆動源を設けておく必要があり、受注生産に頼ることなく市販の画像形成装置で４色以上のトナー使用要求に対応しようとすれば、これら駆動手段乃至駆動ユニットを、プロセスカートリッジが挿入される基本プラットフォームに予め備えておく必要がある。
【０００７】
しかしながら、駆動手段は、高価な構成部材（例えばモータ）を複数個必要とする場合が多い。したがって、例えば、８色のトナー数に対応可能なように基本プラットホームが構成される場合において、この高価な構成部材を複数個必要とする駆動手段を予め基本プラットフォームに８色分搭載しておくとなると、６色のトナーを使用することを検討しており、８色ものトナーを使用する予定のないユーザーに対しては、画像形成装置購入の際に２色分の駆動手段を余計なコストとして負担させることになり、さらには、環境保全が大きく取り上げられている昨今では、無駄なＣＯ２排出源ともなって時代要請に対して逆行することにもなりかねない。
【０００８】
従来技術では、既述の特許文献１や特許文献２に記載されるように、メンテナンスや定期交換を必要とするプロセスカートリッジなどの作像デバイスについては、着脱性を維持しながらも位置決め精度を高めることができる方法が多数提案されているが、これら先行技術は、作像デバイス自体の着脱性だけについて言及するのみで、これら作像デバイスの動作に必要な駆動手段乃至駆動源の着脱性に関しては何ら検討されていないのが実情である。
【０００９】
これに対応して、例えば、８色のプロセスカートリッジを搭載可能なように基本プラットフォームを予め設計しておきながらも、画像形成装置の出荷当初には基本トナー４色の作像デバイス及びこれに対応する駆動手段だけしか設けずに、更なるトナー色の使用を購入者が希望した場合には、サービススタッフなどの作業員を画像形成装置の設置場所まで派遣して、増加させるトナー色に対応する駆動手段を基本プラットフォームに取付けることも考えられた。しかしながら、このような対応策をとるためには、これら作業を行う作業員を予め準備しておく必要があり、さらに、当該作業員には、非常に高い技術力と非常に大きな労力とを要求するものであり、現実的ではなかった。ここで、作業員に求められるこれら技術力と労力とに関して具体的な例をあげて説明すると、例えば、駆動手段などは、通常、画像形成装置の背面側に取り付けられているのが一般的であるため、駆動手段を更に取り付けようとする場合には、背面側を壁などに沿わして配置された画像形成装置を一旦壁際から動かして、通常的には開放しない背面側のパネルなどを除去・開放しなければならず、作業者への負担が大きいことになる。また、このような背面側の所謂ユーティリティ領域には、高圧電源や高温部品などの作業者には危険な部品が多数配置されているため、これらの構成部品を適切に且つ安全に取り扱うためには専門技術的な能力が必要とされる。
【００１０】
また、このようなサービススタッフなどの作業員を用意しておくビジネスモデルの代替案として、製造者側からユーザーに高度な教育を施すことで、画像形成装置の出荷当初には基本トナー４色の作像デバイス及びこれに対応する駆動手段だけしか設けずに、更なるトナー色の使用を購入者が希望した場合には、当該高度な教育を受けたユーザーが駆動手段を含めた作像デバイスの取付けを行うようなビジネスモデルも昨今（特に欧米で）考えられてきている。しかしながら、この場合であっても、駆動手段を更に取り付ける際には、先に記述したように、背面側を設置スペースの壁などに沿わして配置された画像形成装置を一旦動かして、通常的には開放しない背面側のパネルなどを除去した上で駆動手段を取り付けなければならず、今度はユーザーに非常に大きな労力を負わせることになる。また、これに加えて、通常は製造者側の作業員などしか触れる事のない背面側の所謂ユーティリティ領域にユーザーがアクセスしなければならないことから、今度はユーザーが高圧電源部品や高温に加熱されている部品などに触れてしまうなどの危険にさらされるため、ユーザーの安全性の観点からも問題点が多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、ユーザーに無駄なコスト負担を強いることなく、且つ、ユーザーが高度な作業教育を受けなくとも容易に、トナー色構成をフレキシブルに追加・削除することが可能となる作像デバイス保持装置を提供することを目的とし、さらには、当該作像デバイス保持装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明は、
作像デバイスの駆動源を保持する駆動源保持フレームであって、画像形成装置本体に着脱自在に構成される駆動源保持フレームと、
前記駆動源保持フレームに保持された前記駆動源に設けられる連結手段であって、対応する作像デバイスに前記駆動源からの駆動力を動力連結するための連結手段と、
前記駆動源保持フレームを画像形成装置の所定位置に位置決めするための駆動源保持フレーム位置決め手段と、
を備えて成る作像デバイス保持装置であって、
前記作像デバイスが、前記駆動源保持フレーム内で対応する駆動源に前記連結手段により接続されること、及び、
前記作像デバイスが前記駆動源保持フレームに挿入される方向と、前記駆動源保持フレームが前記画像形成装置に挿入される方向とが同一であることを特徴とする作像デバイス保持装置を提案する。
【００１３】
また、本発明において、前記駆動源保持フレーム位置決め手段が、前記駆動源保持フレームの、当該駆動源保持フレームが挿入される方向で見た前部及び後部のそれぞれを位置決めするように構成されていると好適である。
【００１４】
さらにまた、前記駆動源保持フレーム位置決め手段が、前記作像デバイスを位置決めするための作像デバイス位置決め手段をも兼ねていると好適である。
【００１５】
さらにまた、本発明において、前記作像デバイスが、現像装置、像担持体及びクリーニング装置のうちの少なくとも二つを備えたプロセスカートリッジであることを提案する。
【００１６】
さらにまた、本発明において、上記目的を達成するために、請求項１〜４のいずれか一項に記載の作像デバイス保持装置を備えた画像形成装置を提案する。
【００１７】
さらにまた、本発明において、前記画像形成装置は、前側板及び後側板を有し、前記前側板には前記駆動源保持フレームが嵌挿可能な前側板切欠きが設けられ、前記後側版には前記駆動源が嵌挿可能な後側板切欠きが設けられ、前記前側板及び後側板で前記作像デバイス保持装置が保持されるように構成されていると好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、作像デバイス保持装置が、作像デバイスの駆動源を保持する駆動源保持フレームであって、画像形成装置本体に着脱自在に構成される駆動源保持フレームと、前記駆動源保持フレームに保持された前記駆動源に設けられる連結手段であって、対応する作像デバイスに前記駆動源からの駆動力を動力連結するための連結手段と、前記駆動源保持フレームを画像形成装置の所定位置に位置決めするための駆動保持フレーム位置決め手段と、を備えて成り、前記駆動源保持フレーム内で、前記作像デバイスが対応する駆動源に前記連結手段により接続されるように構成されているので、例えば、像担持体、現像装置又はクリーニング装置などや、これらのうちの少なくとも２つを一体化したプロセスカートリッジなどの作像デバイスと、当該作像デバイスを駆動させるための駆動源を保持している駆動源保持フレームとの両者を一体的に画像形成装置に位置決め・保持できるようになるので、基本４色以上の数のトナーを使用することができる画像形成装置において、基本４色以上のトナーによる画像形成を行うことを意図した場合に備えて余分な駆動源を予め画像形成装置に設けておく必要がなくなり、ユーザーに無駄なコスト負担を強いることなく安価に画像形成装置のトナー構成に対するフレキシブル性を増大させることが可能になる。さらに、前記作像デバイスが前記駆動源保持フレームに挿入される方向と、前記駆動源保持フレームが前記画像形成装置に挿入される方向とが同一であることにより、画像形成装置の一方向側面を開放するだけで、前記作像デバイス保持装置及び前記作像デバイスを挿入することが可能であるため、例えば、画像形成装置において搬送ジャムした記録媒体を取り除いたり、トナーカートリッジやプロセスカートリッジなどを取り替えたりするために本来的に画像形成装置に設けられている開放面であって、ユーザーが頻繁に開放することを意図された開放面だけを開放するだけで、本発明の作像デバイス保持装置を画像形成装置に組み込むことが可能となるため、画像形成装置で通常は開放しない背面側や側面側を開放することが無く、ユーザー自らが高度な作業教育を受けなくとも容易に且つ安全に作像デバイス保持装置及び作像デバイスを増減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略断面構成図である。
【図２】図１に示される画像形成装置の作像デバイスの一部が取り外された一例を示す概略断面構成図である。
【図３】図２における作像デバイスが取り外された部分を拡大して示した概略断面構成図である。
【図４】本発明の駆動源保持フレーム及びプロセスカートリッジが挿入される状態を概略で示した概念図であり、当該図では、駆動源保持フレーム及びプロセスカートリッジが挿入される前の、画像形成装置側の状態を示す。
【図５】本発明の駆動源保持フレーム及びプロセスカートリッジが挿入される状態を概略で示した概念図であり、当該図では、作像デバイス保持装置の駆動源保持フレームが画像形成装置に設けられた前後側板に嵌挿された状態を示す。
【図６】本発明の駆動源保持フレーム及びプロセスカートリッジが挿入される状態を概略で示した概念図であり、当該図では、作像デバイスとしてのプロセスカートリッジが駆動源保持フレームにセットされた状態を示す。
【図７】本発明が図２に示される画像形成装置に適用された場合における作像デバイス保持装置の概略斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００２１】
まず、本発明の作像デバイス保持装置が設けられる画像形成装置の一例を示す概略断面構成図である図１を用いて、当該画像形成装置の構成とその画像形成動作とを概略で説明する。なお、図１に示す例では、最大６色の作像デバイスであるプロセスカートリッジを搭載可能な画像形成装置を示しているが、本発明が適用される画像形成装置では、追加・削除される作像デバイスの個数に制限はなく、５色でも８色でもあるいは更なるトナー色数であっても、基本プラットフォームがそのトナー色数に対応することができるように構成されていれば対応が可能であり、さらには、４色よりも少ないトナー色数であっても対応が可能なものである。
【００２２】
この図１に示した画像形成装置では、第１乃至第６の６つの作像デバイスであるプロセスカートリッジ２００（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）が本体略中央から上方に向かって配置されている。このプロセスカートリッジ２００（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）自体は、それらそれぞれにおいて、像担持体としての感光体１０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）、像担持体クリーニング手段としてのクリーニング装置２０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）、帯電手段としての帯電ローラ３０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）、現像手段としての現像装置５０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）などを備えている通常公知のものである。このプロセスカートリッジ２００（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）に搭載されている各感光体１０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）上には、互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成される。
【００２３】
第１乃至第６の感光体１０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）に対向して、中間転写手段として構成された無端ベルト状の中間転写ベルト１００が配置され、各感光体１０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）が当該中間転写ベルト１００の表面に当接するように配置される。なお、中間転写ベルト１００は、一般に複数のローラに内接及び／又は外接されることで張架されて走行駆動させられ、図１に示した例では、中間転写ベルト１００は、支持ローラ２６、２７及び２９などに巻き掛けられている。また、これら支持ローラのうちの１つが駆動装置（図示せず）によって駆動される駆動ローラとして構成され、当該駆動ローラが回転駆動することにより、中間転写ベルト１００は、図中時計回りに回転駆動させられる。
【００２４】
感光体１０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）上に各色トナー像を形成し、その各トナー像を中間転写ベルト１００上に転写（一次転写）する構成は実質的に同一であるため、トナー色の違いを表す符号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆを適宜省いて、トナー像を中間転写ベルト１００上に転写する構成を説明する。
【００２５】
この感光体１０は反時計回り方向に回転駆動され、このとき感光体１０表面に図示していない除電装置からの光が照射されて表面電位が初期化される。初期化された感光体表面は帯電ローラ３０によって所定の極性に一様に帯電される。この帯電面に、図示しない露光装置から出射する光変調されたレーザビームが照射され、感光体１０の表面に書き込み情報に対応した静電潜像が形成される。感光体１０上に形成された静電潜像は、これが現像装置５０を通るとき、トナー像として可視像化される。
【００２６】
一方、中間転写ベルト１００の内側には、そのベルトを挟んで感光体１０に対向して位置する一次転写ローラ３７が配置されており、この一次転写ローラ３７が中間転写ベルト１００の裏面に当接することで、感光体１０と中間転写ベルト１００との適正な一次転写ニップ部が形成される。
【００２７】
上記一次転写ローラ３７には、感光体１０上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体１０と中間転写ベルト１００との間に転写電界が形成され、感光体１０上のトナー像が、その感光体１０と同期して回転駆動される中間転写ベルト１００上に静電的に一次転写される。このように、各感光体１０には、各色トナー像がそれぞれ形成され、その各色のトナー像は、中間転写ベルト１００の回転駆動方向上流側から逐次タイミングを併せて中間転写ベルト１００上に重ね合わされ、所望の画像が形成される。
【００２８】
一方で、図１に示すように、装置本体内の下部には記録紙やシート等の記録媒体が積層されて収容される記録媒体収容部としての給紙カセット２３、２３’が配置されている。この給紙カセット２３、２３’に積層された記録媒体は、給送ローラ２４、２４’が回転することにより発生する摩擦搬送力により記録媒体の積層束から搬送を開始され、未だ回転駆動をしていないレジストローラ対２５まで搬送され、当該レジストローラ対２５において、所謂ループを形成することで記録媒体のレジストレーションが行われる。
【００２９】
レジストレーションされた記録媒体は、中間転写ベルト１００に逐次一次転写されたトナー像とのタイミングを計って、レジストローラ対２５の回転駆動により搬送され、中間転写ベルト１００の支持ローラでもある対向ローラ２７と二次転写ローラ２８とで構成される二次転写ニップ部で、当該二次転写ローラ２８に所定の電圧を印加するなどして画像を二次転写される。二次転写された記録媒体は、記録媒体搬送方向下流側に配設された定着装置８００までさらに搬送され、当該定着装置８００に設けられた定着ローラ及び加圧ローラの熱と圧力とを受けることにより半永久画像として記録媒体に定着させられ、さらに各種ローラ対を用いて搬送されることにより、画像形成装置機外に排出されて画像形成動作が完了する。
【００３０】
この種の画像形成装置において、図１に例示的に示される画像形成装置では、最大６色のトナーによるカラー画像形成動作が可能なように構成されていて、プロセスカートリッジ２００が画像形成装置の垂直方向で見た上下方向に６段重ねで配置されている。ここで、図２は、本発明の画像形成装置の別の状態を示すための概略断面構成図であり、図１に示される画像形成装置の作像デバイスの一部が取り外された一例を示す概略断面構成図である。図２からも明らかなように、ここに図示した例では、最大６色の作像デバイスとしてのプロセスカートリッジを搭載可能に構成された基本プラットフォームにおいて、上側２段におけるプロセスカートリッジ２００（ｅ，ｆ）が取り除かれている。また、図２に示される画像形成装置では、プロセスカートリッジ２００（ｅ，ｆ）を動作させるための駆動手段も存在しないことが見て取れる。すなわち、図２における、上側２つの作像デバイスが存在するべき空間には、作像デバイスが挿入されるべき空間だけが存在しているだけである。
【００３１】
この図２における符号１６０で囲まれた部分の拡大図が図３に示されていて、当該図３は、図２における作像デバイスが取り外された部分を拡大して示した概略断面構成図である。なお、図３における作像デバイスが取り外されていない部分に存在する作像デバイスは、プロセスカートリッジ２００ｄであり、図示した例におけるプロセスカートリッジ２００ｄでは、像担持体である感光体１０ｄ、感光体１０ｄ上に形成された静電潜像にトナーを付与して現像する現像装置５０ｄ、感光体１０ｄ上に形成されたトナー像のうち中間転写ベルトに転写されずに残ったトナーを当該感光体上から除去するためのクリーニング装置２０ｄなどが設けられていて、これらのユニット範囲は仮想線１５０で囲われている。また、ここに示したプロセスカートリッジ２００ｄは、その他の搭載されているプロセスカートリッジ２００ａ，ｂ，ｃ及び必要に応じて搭載されるべきプロセスカートリッジ２００ｅ，ｆと全く同一の構成である。なお、感光体上に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布装置や、感光体を一様に帯電するための例えば帯電ローラ３０などの帯電装置などをプロセスカートリッジ２００に含めるように構成することもできる。
【００３２】
次に、図４〜図６を用いて、本発明の構成の詳細を説明する。図４〜図６は、本発明を説明するために、本発明の駆動源保持フレーム６１０及びプロセスカートリッジ２００が挿入される状態を概略で示した概念図であり、発明の理解を深めるために、駆動源保持フレーム６１０及びプロセスカートリッジ２００を概略平面で示した概略構成図である。なお、当該図４〜６は、概念図として示したものであることから、後述する図７に示される、本発明が図２に示される画像形成装置に適用された場合における作像デバイス保持装置６００の概略斜視図とは必ずしも構成部材の位置や形状などが一致していないことに注意されたい。
【００３３】
まず、図４に示した状態は、後述する駆動源保持フレーム６１０及びプロセスカートリッジ２００が挿入される前の、画像形成装置本体側の状態を示したものであり、プロセスカートリッジ２００及び本発明の特徴的な駆動源保持フレーム６１０が挿入されていない上側２段の内のいずれか一方の状態を示した概念に対応する。この状態では、駆動源保持フレーム６１０及びプロセスカートリッジ２００を保持するために、画像形成装置本体に位置固定式に設けられた前側板５００及び後側板５４０だけが存在する。また、この前側板５００には、駆動源保持フレーム６１０の断面外形と略同一の断面外形を有し、当該駆動源保持フレーム６１０が嵌挿可能な前側板切欠き５１０が設けられ、後側板５４０には、後述する作像デバイス保持装置６００の駆動源保持フレーム６１０に一体的に取り付けられた駆動手段３００、３１０、３２０が後側板５４０に干渉しないように嵌挿可能な後側板切欠き５５０が設けられ、前側板５００及び後側板５４０で作像デバイス保持装置６００が保持されるように構成されている。さらにまた、当該前側板５００には、（前部）駆動源保持フレーム位置決め手段として複数の（前部）位置決めピン５３０、５３０’が配設されており、この位置決めピン５３０、５３０’は、図示した例では前側板切欠き５１０の左右方向に１本ずつ、合計２本設けられている。さらにまた、後側板５４０には、当該駆動源保持フレーム６１０を画像形成装置の所定位置に位置決めするための（後部）駆動源保持フレーム位置決め手段として、（後部）位置決めピン５６０、５７０が、後側板切欠き５５０の左右に２本設けられている。このように構成された前後側板５００、５４０に、本発明の特徴的な作像デバイス保持装置６００の駆動源保持フレーム６１０が嵌挿される。
【００３４】
次に、図５を用いて、本発明の作像デバイス保持装置６００の構成を説明すると共に、当該作像デバイス保持装置６００の駆動源保持フレーム６１０が、画像形成装置に設けられた前後側板５００、５４０に嵌挿された状態の概念を説明する。
【００３５】
本発明の作像デバイス保持装置６００は、プロセスカートリッジ２００である作像デバイスの駆動源３００、３１０、３２０を保持する駆動源保持フレーム６１０であって、画像形成装置本体に着脱自在に構成される駆動源保持フレーム６１０と、この駆動源保持フレーム６１０に一体的に保持された駆動源３００、３１０、３２０に設けられる連結手段であって、対応する作像デバイスに駆動源３００、３１０、３２０からの駆動力を動力連結するための連結手段３５０、３６０、３７０と、を備えて成り、さらに、当該駆動源保持フレーム６１０を画像形成装置の所定位置に位置決めするための駆動源保持フレーム位置決め手段として、前部駆動源保持フレーム位置決め手段５３０、５３０’及び後部駆動源保持フレーム位置決め手段５６０、５７０を備えて成る。なお、この図５に図示した例における駆動源保持フレーム６１０では、当該駆動源保持フレーム６１０のリブ５８０、５８０’に孔部９００、９００’が設けられ、当該孔部９００、９００’に前部位置決めピン５３０、５３０’が嵌挿されることによって、さらには、駆動源保持フレーム６１０の後端に設けられた孔部９７０、９８０に後部位置決めピン５６０、５７０が嵌挿されることによって、駆動源保持フレーム６１０が位置決めされる。
【００３６】
ここで、これら駆動源であるモータ３００、３１０、３２０のうち、駆動源３００は、感光体１０用の駆動源であり、そのシャフト３５０が感光体１０との連結手段として設けられていて、当該シャフト３５０が感光体１０に直接嵌めこまれることで感光体１０を回転駆動させることができるように構成されている。また、駆動源３１０は、現像装置５０用の駆動源であり、駆動源３２０は、クリーニング装置２０用の駆動源であり、これら駆動源３１０、３２０にそれぞれ設けられた係合ジョイント３６０、３７０が、対応する現像装置５０及びクリーニング装置２０に設けられた係合ジョイント６６０、６７０と動力連結される（図６参照）。これら、連結手段３６０、３７０らは通常公知の係合ジョイントなどを使用することが可能であり、ここに図示した例では、連結手段３６０、３７０は、凹部を有する係合ジョイントとして構成されていて、現像装置５０及びクリーニング装置２０に設けられた係合ジョイント６６０、６７０の対応する凸部と係合することで動力連結することが可能である。また、例えば、感光体１０に嵌め込まれるシャフト状の連結手段３５０を、連結手段３６０、３７０と同様に係合ジョイントとして構成することも可能であるし、さらにまた、これら係合ジョイントは、ここに図示した凹部と凸部との係合ジョイントとは別の構成、例えば互いに相補する歯車状のギアをかみ合わせる係合ジョイントなどで構成することもできる。
【００３７】
ここで、図５からも明らかなように、駆動源保持フレーム６１０は、後部位置決めピン５６０、５７０に孔部９７０、９８０が嵌挿されることに加えて、駆動源保持フレーム６１０の前端部に設けられたリブ５８０、５８０’に配設された孔部９００、９００’が前側板５００に設けられた２つの位置決めピン５３０、５３０’に嵌め込まれることによっても駆動源保持フレーム６１０の位置決めがなされるように構成されている。このように、駆動源保持フレーム６１０が挿入される方向で見て、前部及び後部で位置決めされるように構成されていれば、正確な位置決めを達成することができるために好適である。なお、図示した例では、前側板５００に設けられた２つの位置決めピン５３０、５３０’を駆動源保持フレーム６１０が挿入される前側板切欠き部５１０の両端に設けた例を示しているが、本発明はこの実施形態に限られず、例えば、前側板切欠き部５１０の一端部側に２つの位置決めピン５３０、５３０’を設けてもよいし、これら位置決めピンのいずれか一方だけを設けてもよい。さらには、３つ以上の位置決めピン５３０、５３０’、・・・を前側板５４０に設けてもよい。ただし、駆動源保持フレーム６１０の正確な位置合わせに対しては少なくとも位置決めピンを２つ以上設けていたほうが効果的である。
【００３８】
さらにまた、駆動源３００、３１０、３２０には、これら駆動源の動作電力を供給しなければならないが、この電源供給に関しては、図示した例では、駆動源保持フレーム６１０側に設けられたハーネスコネクタ６９０と、これに対応して嵌め込まれる画像形成装置側に設けられたハーネスコネクタ５９０とを結線することで達成されている。なお、この電気結線用のハーネスコネクタは、ドロワコネクタであってもよい。
【００３９】
次に、図６を用いて、プロセスカートリッジ２００が駆動源保持フレーム６１０にセットされた状態を説明する。図６に示されているように、本発明の作像デバイス保持装置６００の駆動源保持フレーム６１０には、プロセスカートリッジ２００が嵌挿されるが、この際、プロセスカートリッジ２００の感光体１０は、連結手段３５０が当該感光体１０に挿入されることで駆動源３００と動力連結され、現像装置５０は、係合ジョイントである連結手段３６０と当該現像装置５０に設けられた対応する係合ジョイント６６０が係合することで動力連結され、同様に、クリーニング装置２０は、係合ジョイントである連結手段３７０と当該クリーニング装置２０に設けられた対応する係合ジョイントである連結手段６７０が係合することで動力連結される。
【００４０】
ここで、このプロセスカートリッジ２００の駆動源保持フレーム６１０への挿入方向は、当該駆動源保持フレーム６１０が画像形成装置に挿入される方向と同一であり、すなわち、図６で見れば、駆動源保持フレーム６１０は、図中下方から画像形成装置に設けられた前後側板５００、５４０に挿入されると共に、同一方向である図中下方からプロセスカートリッジ２００が挿入される。なお、図示した例における駆動源保持フレーム６１０に挿入されたプロセスカートリッジ２００を位置決めするために、当該プロセスカートリッジ２００には、駆動源保持フレーム６１０の孔に挿入された後部駆動源保持フレーム位置決め手段である位置決めピン５６０、５７０が挿入される孔部９５０、９５０’が設けられており、当該孔部９５０、９５０’に位置決めピン５６０、５７０が挿入されることによって、当該駆動源保持フレーム６１０内で位置決めされる。さらに、プロセスカートリッジ２００のプロセスカートリッジリブ９８０、９８０’には、駆動源保持フレーム６１０のリブ５８０、５８０’に設けられた孔９００、９００’に挿入された駆動源保持フレーム６１０の前部位置決め手段である位置決めピン５３０、５３０’が挿入される孔部９９０、９９０’が設けられていて、当該プロセスカートリッジ２００もまたその前後で駆動源保持フレーム６１０内での位置決めがなされるように構成されている。さらにまた、このように位置決めされたプロセスカートリッジ２００は、前部の位置決めピン５３０、５３０’にネジなどの固定部材７７０、７７０’が挿入・固定されることで、画像形成装置に対して駆動源保持フレーム６１０と共に一体的に位置固定される。
【００４１】
なお、ここに図示した例では、駆動源保持フレーム６１０の駆動源保持フレーム位置決め手段５６０、５７０及び５３０、５３０’をプロセスカートリッジ２００の作像デバイス位置決め手段としても兼用する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、駆動源保持フレーム６１０の位置決め手段とは別個にプロセスカートリッジ２００の位置決め手段を設けてもよい。しかしながら、これら位置決め手段を駆動源保持フレーム６１０とプロセスカートリッジ２００とで兼用する方が、構成が簡易になると共に、構成部材を減らすことができるため好適である。
【００４２】
また、ここに図示した例では、感光体１０、現像装置５０及びクリーニング装置２０を一体的に構成したプロセスカートリッジ２００を作像デバイスとした例を示したが、本発明はこれに限られず、例えば、感光体１０、現像装置５０及びクリーニング装置２０のうちの少なくとも２つを一体的に構成するプロセスカートリッジを使用することも可能であるし、さらにまた、感光体１０、現像装置５０、あるいは、クリーニング装置２０などを単体の作像デバイスとしてそれぞれ構成することも可能である。これらの場合には、対応する作像デバイスの位置決め手段をそれぞれ設けることで対応が可能である。
【００４３】
上記説明したような構成で本発明の作像デバイス保持装置６００が構成されているので、例えば、感光体１０、現像装置５０又はクリーニング装置２０などや、これらのうちの少なくとも２つを一体化したプロセスカートリッジ２００などの作像デバイスと、当該作像デバイスを駆動させるための駆動源を保持している駆動源保持フレーム６１０との両者を容易に画像形成装置に一体的に位置決め・保持できるようになるので、基本４色以上の数のトナーを使用することができる基本プラットフォームを有する画像形成装置において、基本４色以上のトナーによる画像形成を行うことを意図した場合に備えて余分な駆動源を予め画像形成装置に設けておく必要がなくなり、ユーザーに無駄なコスト負担を強いることなく容易且つ安価に画像形成装置のトナー構成に対するフレキシブル性を増大させることが可能になる。
【００４４】
さらに、この種の作像デバイスが駆動源保持フレーム６１０に挿入される方向と、当該駆動源保持フレーム６１０が画像形成装置に挿入される方向とが同一であることにより、画像形成装置の一方向側面を開放するだけで、作像デバイス保持装置６００及び作像デバイス２００を画像形成装置に容易に挿入することが可能となるため、例えば、画像形成装置において搬送ジャムした記録媒体を取り除いたり、トナーカートリッジあるいはプロセスカートリッジ２００などを取り替えたりするために本来的に画像形成装置に設けられている開放面であって、ユーザーが頻繁に開放することを元来意図された開放面だけを開放するだけで、本発明の作像デバイス保持装置６００を画像形成装置に容易に組み込むことが可能であり、その結果、画像形成装置で通常的には開放しない背面側や側面側を開放することが無く、ユーザー自らが容易に且つ安全に作像デバイス保持装置６００及び作像デバイス２００を増減することが可能となる。
【００４５】
これまで、本発明の概要を概念図である図４〜６を用いて説明してきたが、次に図７を用いて、本発明が図２に示されるような画像形成装置に適用された例を示す。なお、図４〜６は、発明の理解を深めるための概念図として示したものであるため、本発明が図２に示される画像形成装置に適用された場合の概略斜視図を示した図７とは必ずしも構成部材の位置や形状などが一致していないことに注意されたい。図４〜６に示されている構成部材と同一の作用効果を奏する部材には同一の符号をつけることによって、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
図７に示される作動デバイス保持装置６００は、図７中左方に開口を有した枠体である駆動源保持フレーム６１０を備えて成り、この駆動源保持フレーム６１０の背面にはプロセスカートリッジ２００に配置された感光体１０、現像装置５０及びクリーニング装置２０を動作させるための駆動源であるモータ３００、３１０、３２０が一体的に取り付けられている。このモータ３００、３１０、３２０の駆動軸は、枠体である駆動源保持フレーム６１０の内部側に回転可能に突出しており、その先端には、これらモータの駆動力をプロセスカートリッジ２００内に配置された感光体１０、現像装置５０及びクリーニング装置２０に動力連結するための連結手段としての係合ジョイント３５０、３６０、３７０が設けられている。
【００４７】
これに対応して、作像デバイス保持装置６００の駆動源保持フレーム６１０に挿入されるプロセスカートリッジ２００は、先に記述したように、当該プロセスカートリッジ２００内に感光体１０、現像装置５０及びクリーニング装置２０を回転駆動可能に配置された通常公知のプロセスカートリッジ２００であり、駆動源保持フレーム６１０内部に突出した連結部材３５０、３６０、３７０と対応する係合ジョイント６５０、６６０、６７０がプロセスカートリッジ２００の背面側に突出している。なお、ここで言う背面側とは、画像形成装置の背面側乃至後部側と同一の方向を指し示しており、この背面側乃至後部側と対をなす用語である正面側乃至前部側とは、通常の画像形成装置であれば、例えば、搬送ジャムした記録媒体を取り除いたり、トナーカートリッジあるいはプロセスカートリッジ２００などを取り替えたりするために本来的に画像形成装置に設けられている開放面であって、ユーザーが頻繁に開放することを元来意図された開放面を有する側に相当する。
【００４８】
ここで、プロセスカートリッジ２００を動力連結した状態で収容できるように構成された駆動源保持フレーム６１０が、まず、画像形成装置本体の前部側に設けられた前側板５００の切欠き部５１０に画像形成装置の正面側から挿入される。図７では、当該前側板切欠き部５１０に駆動源保持フレーム６１０がまさに挿入された途中の状態が描かれている。その後、さらに前側板５００から後側板５４０の方へ挿入される駆動源保持フレーム６１０は、その背面側に設けられたモータ３００、３１０、３２０の大きさ乃至形状に対応して後側板５４０に設けられた後側板切欠き部５５０に当該モータ３００、３１０、３２０らを嵌挿させ、さらに、後部駆動源保持フレーム位置決め手段として設けられている位置決めピン５６０、５７０が当該駆動源保持フレーム６１０に設けられた孔部９７０、９８０に挿入されることによって位置決めされる。この状態で、後側板５４０に駆動源保持フレーム６１０の背面が当接するまで挿入されると、今度は、駆動源保持フレーム６１０の前部側に設けられたリブ５８０に配設された孔部９００、９００’に、前側板５００に取り付けられている位置決めピン５３０、５３０’が挿入され、このように駆動源保持フレーム６１０の前部側と後部側とを位置決めされた状態で駆動源保持フレーム６１０は、前側板５００と後側板５４０とに、ひいてはこれら前後側板５００、５４０が位置固定されている画像形成装置本体に位置決めされる。なお、図７では図示はされていないが、駆動源３００、３１０、３２０に電力を供給するための電気結線用コネクタ６９０（例えば、ハーネスコネクタ）が駆動源保持フレーム６１０には設けられていて、当該コネクタ６９０に、対応するコネクタであって画像形成装置側に設けられたコネクタ５９０が結線されることによって、駆動源３００、３１０、３２０には画像形成装置本体側から電力が供給される。
【００４９】
次いで、この駆動源保持フレーム６１０内にプロセスカートリッジ２００が、駆動源保持フレーム６１０が挿入されるのと同一方向である画像形成装置の正面側から挿入される。この際、駆動源保持フレーム６１０内部に突出している位置決めピン５６０、５７０が、プロセスカートリッジ２００の背面側に設けられた孔部９５０、９５０’に挿入されることで、プロセスカートリッジ２００が駆動源保持フレーム６１０内で位置決めされるのと同時に、ジョイント３５０、３６０、３７０にプロセスカートリッジ２００背面側に突出しているジョイント６５０、６６０、６７０が係合し、プロセスカートリッジ２００内の感光体１０、現像装置５０、クリーニング装置２０が、それらそれぞれの駆動源３００、３１０、３２０と動力連結される。この際に、プロセスカートリッジ２００の前部側に設けられたプロセスカートリッジリブ９８０に配設された孔部９９０、９９０’が前側板５００に設けられた位置決めピン５３０、５３０’に嵌挿されることでもまたプロセスカートリッジ２００の位置決めがなされることになる。さらにまた、このように画像形成装置本体に対して一体的に位置決めされたプロセスカートリッジ２００と駆動源保持フレーム６１０とは、位置決めピン５３０、５３０’にネジなどの固定手段７７０、７７０’を螺入・固定することで、画像形成装置に対して位置決めされた状態で固定される。なお、ここに図示した例における駆動源保持フレーム位置決め手段としての位置決めピン５３０、５３０’、５６０及び５７０は、当該位置決め手段への駆動源保持フレーム６１０及びプロセスカートリッジ２００の挿入をより容易にするために、その先端に向けて半径が減少する同心状のテーパーが付けられるように、先端部を面取りされて構成されている。
【００５０】
最後に、これまで本発明の好適な実施形態を説明してきたが、本願発明はこれに限定されることなく、例えば、図面では、後側板に駆動源が嵌挿される切欠き部を設ける例を示したが、駆動源をも内包するように駆動源保持フレームを構成して、平面状に構成される駆動源保持フレームの背面側を後側板に突き当てて保持させるようにしてもよいし、正確な位置決めなどが達成できるのであれば、後側板を省略して、前側板だけで本発明の作像デバイス保持装置を保持させてもよい。この場合には、前部駆動源保持フレーム位置決め手段だけで、作像デバイス保持装置の位置決めをなすことになる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、又は、これらの少なくとも２つの機能を有する複合機などの画像形成装置において、トナー色構成をフレキシブルに追加・削除することが可能となる作像デバイス保持装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 感光体
２０ クリーニング装置
５０ 現像装置
２００ プロセスカートリッジ
３００ 駆動源
３１０ 駆動源
３２０ 駆動源
３５０ 連結手段
３６０ 連結手段
３７０ 連結手段
５００ 前側板
５１０ 前側板切欠き
５４０ 後側板
５５０ 後側板切欠き
５３０ （前部）駆動源保持フレーム位置決め手段
５３０’ （前部）駆動源保持フレーム位置決め手段
５６０ （後部）駆動源保持フレーム位置決め手段
５７０ （後部）駆動源保持フレーム位置決め手段
６００ 作像デバイス保持装置
６１０ 作像デバイス保持フレーム
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特開２００５−０４３３８７号公報
【特許文献２】特開平１０−０７８７３７号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、又は、これらの少なくとも２つの機能を有する複合機などの画像形成装置の改良に関し、より具体的には、ユーザーに無駄なコスト負担を強いることなく、且つ、ユーザーが高度な作業教育を受けなくとも容易に、トナー色構成をフレキシブルに追加・削除することが可能となる作像デバイス保持装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のフルカラー画像形成装置においては、高画質／高生産への対応性の高さから、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの４色重ねのタンデム作像方式が多く用いられ、これが主流となっている。しかしながら、近年の画像形成装置の市場動向においては、更なる高画質化要求や、光沢性、特殊色の使用、セキュリティ対策等が望まれているために、これら基本４色を超えるさらなるトナー色構成を採用することのできる画像形成装置への要求が高まってきている。
【０００３】
これは、昨今のフルカラー画像形成装置の分野における軽印刷技術分野への応用が高まっていることから、今まで常識的に使用されてきたトナー基本色のブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色以外に、光沢用の透明トナー、色空間拡大のためのグレートナーやＲＧＢトナー、あるいは、例えば磁気トナーや特別注文成分を含有したセキュリティー対策用の特殊トナーなどを使用可能とした画像形成装置に対する市場要求が高まっていることによるものである。この種の基本４色以上のさらなるトナー色を使用可能とする構成を満足させようとするためには、当然ながら現在主流の４色タンデム型の画像形成装置の基本構成では足りず、像担持体、現像装置、像担持体クリーニング装置や、これらのうちの少なくとも２つを一体化したプロセスカートリッジなどの作像デバイスを搭載するための基本プラットフォームを、４色以上のトナー作像が可能となるように構成する必要がある。
【０００４】
ところが、基本４色以上のトナーを使用することを要求するユーザーの要望は種々様々であり、例えば、基本４色に１色だけを加えた５色トナー構成を要求するユーザーもいれば、さらに１色を加えた６色トナー構成を、さらには、基本４色にさらに４色のトナーを加えた８色のトナー構成を要求するユーザーも存在する。このようなユーザーの要望を満足させるためには、トナー色構成数を本来的に左右する画像形成装置の基本プラットフォームを、まずは予め６色や８色の作像デバイスを搭載できるように構成しておかなければならない。
【０００５】
ここで、画像形成に使用するトナー色数を増やすためにプロセスカートリッジなどの作像デバイス自体を増減することに対しては、希望するトナー色数に応じた作像デバイスを搭載できるように基本プラットフォームを構成した上で、この基本プラットフォームに従来から用いられていたプロセスカートリッジなどの作像デバイスを適用することで対応が可能である。すなわち、例えば特許文献１や特許文献２に記載されるような位置決め精度を確保しながらも着脱性を容易にしたプロセスカートリッジが従来から知られており、これらプロセスカートリッジは、メンテナンスや定期交換などを必要としていることから着脱することをその性質上有しているので、この種のプロセスカートリッジを４色以上搭載可能な基本プラットフォームに適用することで、作像デバイス自体の増減は容易に達成することが可能である。
【０００６】
その一方で、このようにプロセスカートリッジの搭載数を作動可能な状態に増やすためには、当然ながらこれを動作させるための駆動手段乃至駆動源を設けておく必要があり、受注生産に頼ることなく市販の画像形成装置で４色以上のトナー使用要求に対応しようとすれば、これら駆動手段乃至駆動ユニットを、プロセスカートリッジが挿入される基本プラットフォームに予め備えておく必要がある。
【０００７】
しかしながら、駆動手段は、高価な構成部材（例えばモータ）を複数個必要とする場合が多い。したがって、例えば、８色のトナー数に対応可能なように基本プラットホームが構成される場合において、この高価な構成部材を複数個必要とする駆動手段を予め基本プラットフォームに８色分搭載しておくとなると、６色のトナーを使用することを検討しており、８色ものトナーを使用する予定のないユーザーに対しては、画像形成装置購入の際に２色分の駆動手段を余計なコストとして負担させることになり、さらには、環境保全が大きく取り上げられている昨今では、無駄なＣＯ２排出源ともなって時代要請に対して逆行することにもなりかねない。
【０００８】
従来技術では、既述の特許文献１や特許文献２に記載されるように、メンテナンスや定期交換を必要とするプロセスカートリッジなどの作像デバイスについては、着脱性を維持しながらも位置決め精度を高めることができる方法が多数提案されているが、これら先行技術は、作像デバイス自体の着脱性だけについて言及するのみで、これら作像デバイスの動作に必要な駆動手段乃至駆動源の着脱性に関しては何ら検討されていないのが実情である。
【０００９】
これに対応して、例えば、８色のプロセスカートリッジを搭載可能なように基本プラットフォームを予め設計しておきながらも、画像形成装置の出荷当初には基本トナー４色の作像デバイス及びこれに対応する駆動手段だけしか設けずに、更なるトナー色の使用を購入者が希望した場合には、サービススタッフなどの作業員を画像形成装置の設置場所まで派遣して、増加させるトナー色に対応する駆動手段を基本プラットフォームに取付けることも考えられた。しかしながら、このような対応策をとるためには、これら作業を行う作業員を予め準備しておく必要があり、さらに、当該作業員には、非常に高い技術力と非常に大きな労力とを要求するものであり、現実的ではなかった。ここで、作業員に求められるこれら技術力と労力とに関して具体的な例をあげて説明すると、例えば、駆動手段などは、通常、画像形成装置の背面側に取り付けられているのが一般的であるため、駆動手段を更に取り付けようとする場合には、背面側を壁などに沿わして配置された画像形成装置を一旦壁際から動かして、通常的には開放しない背面側のパネルなどを除去・開放しなければならず、作業者への負担が大きいことになる。また、このような背面側の所謂ユーティリティ領域には、高圧電源や高温部品などの作業者には危険な部品が多数配置されているため、これらの構成部品を適切に且つ安全に取り扱うためには専門技術的な能力が必要とされる。
【００１０】
また、このようなサービススタッフなどの作業員を用意しておくビジネスモデルの代替案として、製造者側からユーザーに高度な教育を施すことで、画像形成装置の出荷当初には基本トナー４色の作像デバイス及びこれに対応する駆動手段だけしか設けずに、更なるトナー色の使用を購入者が希望した場合には、当該高度な教育を受けたユーザーが駆動手段を含めた作像デバイスの取付けを行うようなビジネスモデルも昨今（特に欧米で）考えられてきている。しかしながら、この場合であっても、駆動手段を更に取り付ける際には、先に記述したように、背面側を設置スペースの壁などに沿わして配置された画像形成装置を一旦動かして、通常的には開放しない背面側のパネルなどを除去した上で駆動手段を取り付けなければならず、今度はユーザーに非常に大きな労力を負わせることになる。また、これに加えて、通常は製造者側の作業員などしか触れる事のない背面側の所謂ユーティリティ領域にユーザーがアクセスしなければならないことから、今度はユーザーが高圧電源部品や高温に加熱されている部品などに触れてしまうなどの危険にさらされるため、ユーザーの安全性の観点からも問題点が多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、ユーザーに無駄なコスト負担を強いることなく、且つ、ユーザーが高度な作業教育を受けなくとも容易に、トナー色構成をフレキシブルに追加・削除することが可能となる作像デバイス保持装置を提供することを目的とし、さらには、当該作像デバイス保持装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明は、
作像デバイスの駆動源を保持する駆動源保持フレームであって、画像形成装置本体に着脱自在に構成される駆動源保持フレームと、
前記駆動源保持フレームに保持された前記駆動源に設けられる連結手段であって、対応する作像デバイスに前記駆動源からの駆動力を動力連結するための連結手段と、
前記駆動源保持フレームを画像形成装置の所定位置に位置決めするための駆動源保持フレーム位置決め手段と、
を備えて成る作像デバイス保持装置であって、
前記作像デバイスが、前記駆動源保持フレーム内で対応する駆動源に前記連結手段により接続されること、及び、
前記作像デバイスが前記駆動源保持フレームに挿入される方向と、前記駆動源保持フレームが前記画像形成装置に挿入される方向とが同一であることを特徴とする作像デバイス保持装置を提案する。
【００１３】
また、本発明において、前記駆動源保持フレーム位置決め手段が、前記駆動源保持フレームの、当該駆動源保持フレームが挿入される方向で見た前部及び後部のそれぞれを位置決めするように構成されていると好適である。
【００１４】
さらにまた、前記駆動源保持フレーム位置決め手段が、前記作像デバイスを位置決めするための作像デバイス位置決め手段をも兼ねていると好適である。
【００１５】
さらにまた、本発明において、前記作像デバイスが、現像装置、像担持体及びクリーニング装置のうちの少なくとも二つを備えたプロセスカートリッジであることを提案する。
【００１６】
さらにまた、本発明において、上記目的を達成するために、請求項１〜４のいずれか一項に記載の作像デバイス保持装置を備えた画像形成装置を提案する。
【００１７】
さらにまた、本発明において、前記画像形成装置は、前側板及び後側板を有し、前記前側板には前記駆動源保持フレームが嵌挿可能な前側板切欠きが設けられ、前記後側版には前記駆動源が嵌挿可能な後側板切欠きが設けられ、前記前側板及び後側板で前記作像デバイス保持装置が保持されるように構成されていると好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、作像デバイス保持装置が、作像デバイスの駆動源を保持する駆動源保持フレームであって、画像形成装置本体に着脱自在に構成される駆動源保持フレームと、前記駆動源保持フレームに保持された前記駆動源に設けられる連結手段であって、対応する作像デバイスに前記駆動源からの駆動力を動力連結するための連結手段と、前記駆動源保持フレームを画像形成装置の所定位置に位置決めするための駆動保持フレーム位置決め手段と、を備えて成り、前記駆動源保持フレーム内で、前記作像デバイスが対応する駆動源に前記連結手段により接続されるように構成されているので、例えば、像担持体、現像装置又はクリーニング装置などや、これらのうちの少なくとも２つを一体化したプロセスカートリッジなどの作像デバイスと、当該作像デバイスを駆動させるための駆動源を保持している駆動源保持フレームとの両者を一体的に画像形成装置に位置決め・保持できるようになるので、基本４色以上の数のトナーを使用することができる画像形成装置において、基本４色以上のトナーによる画像形成を行うことを意図した場合に備えて余分な駆動源を予め画像形成装置に設けておく必要がなくなり、ユーザーに無駄なコスト負担を強いることなく安価に画像形成装置のトナー構成に対するフレキシブル性を増大させることが可能になる。さらに、前記作像デバイスが前記駆動源保持フレームに挿入される方向と、前記駆動源保持フレームが前記画像形成装置に挿入される方向とが同一であることにより、画像形成装置の一方向側面を開放するだけで、前記作像デバイス保持装置及び前記作像デバイスを挿入することが可能であるため、例えば、画像形成装置において搬送ジャムした記録媒体を取り除いたり、トナーカートリッジやプロセスカートリッジなどを取り替えたりするために本来的に画像形成装置に設けられている開放面であって、ユーザーが頻繁に開放することを意図された開放面だけを開放するだけで、本発明の作像デバイス保持装置を画像形成装置に組み込むことが可能となるため、画像形成装置で通常は開放しない背面側や側面側を開放することが無く、ユーザー自らが高度な作業教育を受けなくとも容易に且つ安全に作像デバイス保持装置及び作像デバイスを増減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略断面構成図である。
【図２】図１に示される画像形成装置の作像デバイスの一部が取り外された一例を示す概略断面構成図である。
【図３】図２における作像デバイスが取り外された部分を拡大して示した概略断面構成図である。
【図４】本発明の駆動源保持フレーム及びプロセスカートリッジが挿入される状態を概略で示した概念図であり、当該図では、駆動源保持フレーム及びプロセスカートリッジが挿入される前の、画像形成装置側の状態を示す。
【図５】本発明の駆動源保持フレーム及びプロセスカートリッジが挿入される状態を概略で示した概念図であり、当該図では、作像デバイス保持装置の駆動源保持フレームが画像形成装置に設けられた前後側板に嵌挿された状態を示す。
【図６】本発明の駆動源保持フレーム及びプロセスカートリッジが挿入される状態を概略で示した概念図であり、当該図では、作像デバイスとしてのプロセスカートリッジが駆動源保持フレームにセットされた状態を示す。
【図７】本発明が図２に示される画像形成装置に適用された場合における作像デバイス保持装置の概略斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００２１】
まず、本発明の作像デバイス保持装置が設けられる画像形成装置の一例を示す概略断面構成図である図１を用いて、当該画像形成装置の構成とその画像形成動作とを概略で説明する。なお、図１に示す例では、最大６色の作像デバイスであるプロセスカートリッジを搭載可能な画像形成装置を示しているが、本発明が適用される画像形成装置では、追加・削除される作像デバイスの個数に制限はなく、５色でも８色でもあるいは更なるトナー色数であっても、基本プラットフォームがそのトナー色数に対応することができるように構成されていれば対応が可能であり、さらには、４色よりも少ないトナー色数であっても対応が可能なものである。
【００２２】
この図１に示した画像形成装置では、第１乃至第６の６つの作像デバイスであるプロセスカートリッジ２００（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）が本体略中央から上方に向かって配置されている。このプロセスカートリッジ２００（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）自体は、それらそれぞれにおいて、像担持体としての感光体１０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）、像担持体クリーニング手段としてのクリーニング装置２０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）、帯電手段としての帯電ローラ３０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）、現像手段としての現像装置５０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）などを備えている通常公知のものである。このプロセスカートリッジ２００（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）に搭載されている各感光体１０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）上には、互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成される。
【００２３】
第１乃至第６の感光体１０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）に対向して、中間転写手段として構成された無端ベルト状の中間転写ベルト１００が配置され、各感光体１０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）が当該中間転写ベルト１００の表面に当接するように配置される。なお、中間転写ベルト１００は、一般に複数のローラに内接及び／又は外接されることで張架されて走行駆動させられ、図１に示した例では、中間転写ベルト１００は、支持ローラ２６、２７及び２９などに巻き掛けられている。また、これら支持ローラのうちの１つが駆動装置（図示せず）によって駆動される駆動ローラとして構成され、当該駆動ローラが回転駆動することにより、中間転写ベルト１００は、図中時計回りに回転駆動させられる。
【００２４】
感光体１０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）上に各色トナー像を形成し、その各トナー像を中間転写ベルト１００上に転写（一次転写）する構成は実質的に同一であるため、トナー色の違いを表す符号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆを適宜省いて、トナー像を中間転写ベルト１００上に転写する構成を説明する。
【００２５】
この感光体１０は反時計回り方向に回転駆動され、このとき感光体１０表面に図示していない除電装置からの光が照射されて表面電位が初期化される。初期化された感光体表面は帯電ローラ３０によって所定の極性に一様に帯電される。この帯電面に、図示しない露光装置から出射する光変調されたレーザビームが照射され、感光体１０の表面に書き込み情報に対応した静電潜像が形成される。感光体１０上に形成された静電潜像は、これが現像装置５０を通るとき、トナー像として可視像化される。
【００２６】
一方、中間転写ベルト１００の内側には、そのベルトを挟んで感光体１０に対向して位置する一次転写ローラ３７が配置されており、この一次転写ローラ３７が中間転写ベルト１００の裏面に当接することで、感光体１０と中間転写ベルト１００との適正な一次転写ニップ部が形成される。
【００２７】
上記一次転写ローラ３７には、感光体１０上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体１０と中間転写ベルト１００との間に転写電界が形成され、感光体１０上のトナー像が、その感光体１０と同期して回転駆動される中間転写ベルト１００上に静電的に一次転写される。このように、各感光体１０には、各色トナー像がそれぞれ形成され、その各色のトナー像は、中間転写ベルト１００の回転駆動方向上流側から逐次タイミングを併せて中間転写ベルト１００上に重ね合わされ、所望の画像が形成される。
【００２８】
一方で、図１に示すように、装置本体内の下部には記録紙やシート等の記録媒体が積層されて収容される記録媒体収容部としての給紙カセット２３、２３’が配置されている。この給紙カセット２３、２３’に積層された記録媒体は、給送ローラ２４、２４’が回転することにより発生する摩擦搬送力により記録媒体の積層束から搬送を開始され、未だ回転駆動をしていないレジストローラ対２５まで搬送され、当該レジストローラ対２５において、所謂ループを形成することで記録媒体のレジストレーションが行われる。
【００２９】
レジストレーションされた記録媒体は、中間転写ベルト１００に逐次一次転写されたトナー像とのタイミングを計って、レジストローラ対２５の回転駆動により搬送され、中間転写ベルト１００の支持ローラでもある対向ローラ２７と二次転写ローラ２８とで構成される二次転写ニップ部で、当該二次転写ローラ２８に所定の電圧を印加するなどして画像を二次転写される。二次転写された記録媒体は、記録媒体搬送方向下流側に配設された定着装置８００までさらに搬送され、当該定着装置８００に設けられた定着ローラ及び加圧ローラの熱と圧力とを受けることにより半永久画像として記録媒体に定着させられ、さらに各種ローラ対を用いて搬送されることにより、画像形成装置機外に排出されて画像形成動作が完了する。
【００３０】
この種の画像形成装置において、図１に例示的に示される画像形成装置では、最大６色のトナーによるカラー画像形成動作が可能なように構成されていて、プロセスカートリッジ２００が画像形成装置の垂直方向で見た上下方向に６段重ねで配置されている。ここで、図２は、本発明の画像形成装置の別の状態を示すための概略断面構成図であり、図１に示される画像形成装置の作像デバイスの一部が取り外された一例を示す概略断面構成図である。図２からも明らかなように、ここに図示した例では、最大６色の作像デバイスとしてのプロセスカートリッジを搭載可能に構成された基本プラットフォームにおいて、上側２段におけるプロセスカートリッジ２００（ｅ，ｆ）が取り除かれている。また、図２に示される画像形成装置では、プロセスカートリッジ２００（ｅ，ｆ）を動作させるための駆動手段も存在しないことが見て取れる。すなわち、図２における、上側２つの作像デバイスが存在するべき空間には、作像デバイスが挿入されるべき空間だけが存在しているだけである。
【００３１】
この図２における符号１６０で囲まれた部分の拡大図が図３に示されていて、当該図３は、図２における作像デバイスが取り外された部分を拡大して示した概略断面構成図である。なお、図３における作像デバイスが取り外されていない部分に存在する作像デバイスは、プロセスカートリッジ２００ｄであり、図示した例におけるプロセスカートリッジ２００ｄでは、像担持体である感光体１０ｄ、感光体１０ｄ上に形成された静電潜像にトナーを付与して現像する現像装置５０ｄ、感光体１０ｄ上に形成されたトナー像のうち中間転写ベルトに転写されずに残ったトナーを当該感光体上から除去するためのクリーニング装置２０ｄなどが設けられていて、これらのユニット範囲は仮想線１５０で囲われている。また、ここに示したプロセスカートリッジ２００ｄは、その他の搭載されているプロセスカートリッジ２００ａ，ｂ，ｃ及び必要に応じて搭載されるべきプロセスカートリッジ２００ｅ，ｆと全く同一の構成である。なお、感光体上に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布装置や、感光体を一様に帯電するための例えば帯電ローラ３０などの帯電装置などをプロセスカートリッジ２００に含めるように構成することもできる。
【００３２】
次に、図４〜図６を用いて、本発明の構成の詳細を説明する。図４〜図６は、本発明を説明するために、本発明の駆動源保持フレーム６１０及びプロセスカートリッジ２００が挿入される状態を概略で示した概念図であり、発明の理解を深めるために、駆動源保持フレーム６１０及びプロセスカートリッジ２００を概略平面で示した概略構成図である。なお、当該図４〜６は、概念図として示したものであることから、後述する図７に示される、本発明が図２に示される画像形成装置に適用された場合における作像デバイス保持装置６００の概略斜視図とは必ずしも構成部材の位置や形状などが一致していないことに注意されたい。
【００３３】
まず、図４に示した状態は、後述する駆動源保持フレーム６１０及びプロセスカートリッジ２００が挿入される前の、画像形成装置本体側の状態を示したものであり、プロセスカートリッジ２００及び本発明の特徴的な駆動源保持フレーム６１０が挿入されていない上側２段の内のいずれか一方の状態を示した概念に対応する。この状態では、駆動源保持フレーム６１０及びプロセスカートリッジ２００を保持するために、画像形成装置本体に位置固定式に設けられた前側板５００及び後側板５４０だけが存在する。また、この前側板５００には、駆動源保持フレーム６１０の断面外形と略同一の断面外形を有し、当該駆動源保持フレーム６１０が嵌挿可能な前側板切欠き５１０が設けられ、後側板５４０には、後述する作像デバイス保持装置６００の駆動源保持フレーム６１０に一体的に取り付けられた駆動手段３００、３１０、３２０が後側板５４０に干渉しないように嵌挿可能な後側板切欠き５５０が設けられ、前側板５００及び後側板５４０で作像デバイス保持装置６００が保持されるように構成されている。さらにまた、当該前側板５００には、（前部）駆動源保持フレーム位置決め手段として複数の（前部）位置決めピン５３０、５３０’が配設されており、この位置決めピン５３０、５３０’は、図示した例では前側板切欠き５１０の左右方向に１本ずつ、合計２本設けられている。さらにまた、後側板５４０には、当該駆動源保持フレーム６１０を画像形成装置の所定位置に位置決めするための（後部）駆動源保持フレーム位置決め手段として、（後部）位置決めピン５６０、５７０が、後側板切欠き５５０の左右に２本設けられている。このように構成された前後側板５００、５４０に、本発明の特徴的な作像デバイス保持装置６００の駆動源保持フレーム６１０が嵌挿される。
【００３４】
次に、図５を用いて、本発明の作像デバイス保持装置６００の構成を説明すると共に、当該作像デバイス保持装置６００の駆動源保持フレーム６１０が、画像形成装置に設けられた前後側板５００、５４０に嵌挿された状態の概念を説明する。
【００３５】
本発明の作像デバイス保持装置６００は、プロセスカートリッジ２００である作像デバイスの駆動源３００、３１０、３２０を保持する駆動源保持フレーム６１０であって、画像形成装置本体に着脱自在に構成される駆動源保持フレーム６１０と、この駆動源保持フレーム６１０に一体的に保持された駆動源３００、３１０、３２０に設けられる連結手段であって、対応する作像デバイスに駆動源３００、３１０、３２０からの駆動力を動力連結するための連結手段３５０、３６０、３７０と、を備えて成り、さらに、当該駆動源保持フレーム６１０を画像形成装置の所定位置に位置決めするための駆動源保持フレーム位置決め手段として、前部駆動源保持フレーム位置決め手段５３０、５３０’及び後部駆動源保持フレーム位置決め手段５６０、５７０を備えて成る。なお、この図５に図示した例における駆動源保持フレーム６１０では、当該駆動源保持フレーム６１０のリブ５８０、５８０’に孔部９００、９００’が設けられ、当該孔部９００、９００’に前部位置決めピン５３０、５３０’が嵌挿されることによって、さらには、駆動源保持フレーム６１０の後端に設けられた孔部９７０、９８０に後部位置決めピン５６０、５７０が嵌挿されることによって、駆動源保持フレーム６１０が位置決めされる。
【００３６】
ここで、これら駆動源であるモータ３００、３１０、３２０のうち、駆動源３００は、感光体１０用の駆動源であり、そのシャフト３５０が感光体１０との連結手段として設けられていて、当該シャフト３５０が感光体１０に直接嵌めこまれることで感光体１０を回転駆動させることができるように構成されている。また、駆動源３１０は、現像装置５０用の駆動源であり、駆動源３２０は、クリーニング装置２０用の駆動源であり、これら駆動源３１０、３２０にそれぞれ設けられた係合ジョイント３６０、３７０が、対応する現像装置５０及びクリーニング装置２０に設けられた係合ジョイント６６０、６７０と動力連結される（図６参照）。これら、連結手段３６０、３７０らは通常公知の係合ジョイントなどを使用することが可能であり、ここに図示した例では、連結手段３６０、３７０は、凹部を有する係合ジョイントとして構成されていて、現像装置５０及びクリーニング装置２０に設けられた係合ジョイント６６０、６７０の対応する凸部と係合することで動力連結することが可能である。また、例えば、感光体１０に嵌め込まれるシャフト状の連結手段３５０を、連結手段３６０、３７０と同様に係合ジョイントとして構成することも可能であるし、さらにまた、これら係合ジョイントは、ここに図示した凹部と凸部との係合ジョイントとは別の構成、例えば互いに相補する歯車状のギアをかみ合わせる係合ジョイントなどで構成することもできる。
【００３７】
ここで、図５からも明らかなように、駆動源保持フレーム６１０は、後部位置決めピン５６０、５７０に孔部９７０、９８０が嵌挿されることに加えて、駆動源保持フレーム６１０の前端部に設けられたリブ５８０、５８０’に配設された孔部９００、９００’が前側板５００に設けられた２つの位置決めピン５３０、５３０’に嵌め込まれることによっても駆動源保持フレーム６１０の位置決めがなされるように構成されている。このように、駆動源保持フレーム６１０が挿入される方向で見て、前部及び後部で位置決めされるように構成されていれば、正確な位置決めを達成することができるために好適である。なお、図示した例では、前側板５００に設けられた２つの位置決めピン５３０、５３０’を駆動源保持フレーム６１０が挿入される前側板切欠き部５１０の両端に設けた例を示しているが、本発明はこの実施形態に限られず、例えば、前側板切欠き部５１０の一端部側に２つの位置決めピン５３０、５３０’を設けてもよいし、これら位置決めピンのいずれか一方だけを設けてもよい。さらには、３つ以上の位置決めピン５３０、５３０’、・・・を前側板５４０に設けてもよい。ただし、駆動源保持フレーム６１０の正確な位置合わせに対しては少なくとも位置決めピンを２つ以上設けていたほうが効果的である。
【００３８】
さらにまた、駆動源３００、３１０、３２０には、これら駆動源の動作電力を供給しなければならないが、この電源供給に関しては、図示した例では、駆動源保持フレーム６１０側に設けられたハーネスコネクタ６９０と、これに対応して嵌め込まれる画像形成装置側に設けられたハーネスコネクタ５９０とを結線することで達成されている。なお、この電気結線用のハーネスコネクタは、ドロワコネクタであってもよい。
【００３９】
次に、図６を用いて、プロセスカートリッジ２００が駆動源保持フレーム６１０にセットされた状態を説明する。図６に示されているように、本発明の作像デバイス保持装置６００の駆動源保持フレーム６１０には、プロセスカートリッジ２００が嵌挿されるが、この際、プロセスカートリッジ２００の感光体１０は、連結手段３５０が当該感光体１０に挿入されることで駆動源３００と動力連結され、現像装置５０は、係合ジョイントである連結手段３６０と当該現像装置５０に設けられた対応する係合ジョイント６６０が係合することで動力連結され、同様に、クリーニング装置２０は、係合ジョイントである連結手段３７０と当該クリーニング装置２０に設けられた対応する係合ジョイントである連結手段６７０が係合することで動力連結される。
【００４０】
ここで、このプロセスカートリッジ２００の駆動源保持フレーム６１０への挿入方向は、当該駆動源保持フレーム６１０が画像形成装置に挿入される方向と同一であり、すなわち、図６で見れば、駆動源保持フレーム６１０は、図中下方から画像形成装置に設けられた前後側板５００、５４０に挿入されると共に、同一方向である図中下方からプロセスカートリッジ２００が挿入される。なお、図示した例における駆動源保持フレーム６１０に挿入されたプロセスカートリッジ２００を位置決めするために、当該プロセスカートリッジ２００には、駆動源保持フレーム６１０の孔に挿入された後部駆動源保持フレーム位置決め手段である位置決めピン５６０、５７０が挿入される孔部９５０、９５０’が設けられており、当該孔部９５０、９５０’に位置決めピン５６０、５７０が挿入されることによって、当該駆動源保持フレーム６１０内で位置決めされる。さらに、プロセスカートリッジ２００のプロセスカートリッジリブ９８０、９８０’には、駆動源保持フレーム６１０のリブ５８０、５８０’に設けられた孔９００、９００’に挿入された駆動源保持フレーム６１０の前部位置決め手段である位置決めピン５３０、５３０’が挿入される孔部９９０、９９０’が設けられていて、当該プロセスカートリッジ２００もまたその前後で駆動源保持フレーム６１０内での位置決めがなされるように構成されている。さらにまた、このように位置決めされたプロセスカートリッジ２００は、前部の位置決めピン５３０、５３０’にネジなどの固定部材７７０、７７０’が挿入・固定されることで、画像形成装置に対して駆動源保持フレーム６１０と共に一体的に位置固定される。
【００４１】
なお、ここに図示した例では、駆動源保持フレーム６１０の駆動源保持フレーム位置決め手段５６０、５７０及び５３０、５３０’をプロセスカートリッジ２００の作像デバイス位置決め手段としても兼用する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、駆動源保持フレーム６１０の位置決め手段とは別個にプロセスカートリッジ２００の位置決め手段を設けてもよい。しかしながら、これら位置決め手段を駆動源保持フレーム６１０とプロセスカートリッジ２００とで兼用する方が、構成が簡易になると共に、構成部材を減らすことができるため好適である。
【００４２】
また、ここに図示した例では、感光体１０、現像装置５０及びクリーニング装置２０を一体的に構成したプロセスカートリッジ２００を作像デバイスとした例を示したが、本発明はこれに限られず、例えば、感光体１０、現像装置５０及びクリーニング装置２０のうちの少なくとも２つを一体的に構成するプロセスカートリッジを使用することも可能であるし、さらにまた、感光体１０、現像装置５０、あるいは、クリーニング装置２０などを単体の作像デバイスとしてそれぞれ構成することも可能である。これらの場合には、対応する作像デバイスの位置決め手段をそれぞれ設けることで対応が可能である。
【００４３】
上記説明したような構成で本発明の作像デバイス保持装置６００が構成されているので、例えば、感光体１０、現像装置５０又はクリーニング装置２０などや、これらのうちの少なくとも２つを一体化したプロセスカートリッジ２００などの作像デバイスと、当該作像デバイスを駆動させるための駆動源を保持している駆動源保持フレーム６１０との両者を容易に画像形成装置に一体的に位置決め・保持できるようになるので、基本４色以上の数のトナーを使用することができる基本プラットフォームを有する画像形成装置において、基本４色以上のトナーによる画像形成を行うことを意図した場合に備えて余分な駆動源を予め画像形成装置に設けておく必要がなくなり、ユーザーに無駄なコスト負担を強いることなく容易且つ安価に画像形成装置のトナー構成に対するフレキシブル性を増大させることが可能になる。
【００４４】
さらに、この種の作像デバイスが駆動源保持フレーム６１０に挿入される方向と、当該駆動源保持フレーム６１０が画像形成装置に挿入される方向とが同一であることにより、画像形成装置の一方向側面を開放するだけで、作像デバイス保持装置６００及び作像デバイス２００を画像形成装置に容易に挿入することが可能となるため、例えば、画像形成装置において搬送ジャムした記録媒体を取り除いたり、トナーカートリッジあるいはプロセスカートリッジ２００などを取り替えたりするために本来的に画像形成装置に設けられている開放面であって、ユーザーが頻繁に開放することを元来意図された開放面だけを開放するだけで、本発明の作像デバイス保持装置６００を画像形成装置に容易に組み込むことが可能であり、その結果、画像形成装置で通常的には開放しない背面側や側面側を開放することが無く、ユーザー自らが容易に且つ安全に作像デバイス保持装置６００及び作像デバイス２００を増減することが可能となる。
【００４５】
これまで、本発明の概要を概念図である図４〜６を用いて説明してきたが、次に図７を用いて、本発明が図２に示されるような画像形成装置に適用された例を示す。なお、図４〜６は、発明の理解を深めるための概念図として示したものであるため、本発明が図２に示される画像形成装置に適用された場合の概略斜視図を示した図７とは必ずしも構成部材の位置や形状などが一致していないことに注意されたい。図４〜６に示されている構成部材と同一の作用効果を奏する部材には同一の符号をつけることによって、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
図７に示される作動デバイス保持装置６００は、図７中左方に開口を有した枠体である駆動源保持フレーム６１０を備えて成り、この駆動源保持フレーム６１０の背面にはプロセスカートリッジ２００に配置された感光体１０、現像装置５０及びクリーニング装置２０を動作させるための駆動源であるモータ３００、３１０、３２０が一体的に取り付けられている。このモータ３００、３１０、３２０の駆動軸は、枠体である駆動源保持フレーム６１０の内部側に回転可能に突出しており、その先端には、これらモータの駆動力をプロセスカートリッジ２００内に配置された感光体１０、現像装置５０及びクリーニング装置２０に動力連結するための連結手段としての係合ジョイント３５０、３６０、３７０が設けられている。
【００４７】
これに対応して、作像デバイス保持装置６００の駆動源保持フレーム６１０に挿入されるプロセスカートリッジ２００は、先に記述したように、当該プロセスカートリッジ２００内に感光体１０、現像装置５０及びクリーニング装置２０を回転駆動可能に配置された通常公知のプロセスカートリッジ２００であり、駆動源保持フレーム６１０内部に突出した連結部材３５０、３６０、３７０と対応する係合ジョイント６５０、６６０、６７０がプロセスカートリッジ２００の背面側に突出している。なお、ここで言う背面側とは、画像形成装置の背面側乃至後部側と同一の方向を指し示しており、この背面側乃至後部側と対をなす用語である正面側乃至前部側とは、通常の画像形成装置であれば、例えば、搬送ジャムした記録媒体を取り除いたり、トナーカートリッジあるいはプロセスカートリッジ２００などを取り替えたりするために本来的に画像形成装置に設けられている開放面であって、ユーザーが頻繁に開放することを元来意図された開放面を有する側に相当する。
【００４８】
ここで、プロセスカートリッジ２００を動力連結した状態で収容できるように構成された駆動源保持フレーム６１０が、まず、画像形成装置本体の前部側に設けられた前側板５００の切欠き部５１０に画像形成装置の正面側から挿入される。図７では、当該前側板切欠き部５１０に駆動源保持フレーム６１０がまさに挿入された途中の状態が描かれている。その後、さらに前側板５００から後側板５４０の方へ挿入される駆動源保持フレーム６１０は、その背面側に設けられたモータ３００、３１０、３２０の大きさ乃至形状に対応して後側板５４０に設けられた後側板切欠き部５５０に当該モータ３００、３１０、３２０らを嵌挿させ、さらに、後部駆動源保持フレーム位置決め手段として設けられている位置決めピン５６０、５７０が当該駆動源保持フレーム６１０に設けられた孔部９７０、９８０に挿入されることによって位置決めされる。この状態で、後側板５４０に駆動源保持フレーム６１０の背面が当接するまで挿入されると、今度は、駆動源保持フレーム６１０の前部側に設けられたリブ５８０に配設された孔部９００、９００’に、前側板５００に取り付けられている位置決めピン５３０、５３０’が挿入され、このように駆動源保持フレーム６１０の前部側と後部側とを位置決めされた状態で駆動源保持フレーム６１０は、前側板５００と後側板５４０とに、ひいてはこれら前後側板５００、５４０が位置固定されている画像形成装置本体に位置決めされる。なお、図７では図示はされていないが、駆動源３００、３１０、３２０に電力を供給するための電気結線用コネクタ６９０（例えば、ハーネスコネクタ）が駆動源保持フレーム６１０には設けられていて、当該コネクタ６９０に、対応するコネクタであって画像形成装置側に設けられたコネクタ５９０が結線されることによって、駆動源３００、３１０、３２０には画像形成装置本体側から電力が供給される。
【００４９】
次いで、この駆動源保持フレーム６１０内にプロセスカートリッジ２００が、駆動源保持フレーム６１０が挿入されるのと同一方向である画像形成装置の正面側から挿入される。この際、駆動源保持フレーム６１０内部に突出している位置決めピン５６０、５７０が、プロセスカートリッジ２００の背面側に設けられた孔部９５０、９５０’に挿入されることで、プロセスカートリッジ２００が駆動源保持フレーム６１０内で位置決めされるのと同時に、ジョイント３５０、３６０、３７０にプロセスカートリッジ２００背面側に突出しているジョイント６５０、６６０、６７０が係合し、プロセスカートリッジ２００内の感光体１０、現像装置５０、クリーニング装置２０が、それらそれぞれの駆動源３００、３１０、３２０と動力連結される。この際に、プロセスカートリッジ２００の前部側に設けられたプロセスカートリッジリブ９８０に配設された孔部９９０、９９０’が前側板５００に設けられた位置決めピン５３０、５３０’に嵌挿されることでもまたプロセスカートリッジ２００の位置決めがなされることになる。さらにまた、このように画像形成装置本体に対して一体的に位置決めされたプロセスカートリッジ２００と駆動源保持フレーム６１０とは、位置決めピン５３０、５３０’にネジなどの固定手段７７０、７７０’を螺入・固定することで、画像形成装置に対して位置決めされた状態で固定される。なお、ここに図示した例における駆動源保持フレーム位置決め手段としての位置決めピン５３０、５３０’、５６０及び５７０は、当該位置決め手段への駆動源保持フレーム６１０及びプロセスカートリッジ２００の挿入をより容易にするために、その先端に向けて半径が減少する同心状のテーパーが付けられるように、先端部を面取りされて構成されている。
【００５０】
最後に、これまで本発明の好適な実施形態を説明してきたが、本願発明はこれに限定されることなく、例えば、図面では、後側板に駆動源が嵌挿される切欠き部を設ける例を示したが、駆動源をも内包するように駆動源保持フレームを構成して、平面状に構成される駆動源保持フレームの背面側を後側板に突き当てて保持させるようにしてもよいし、正確な位置決めなどが達成できるのであれば、後側板を省略して、前側板だけで本発明の作像デバイス保持装置を保持させてもよい。この場合には、前部駆動源保持フレーム位置決め手段だけで、作像デバイス保持装置の位置決めをなすことになる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、又は、これらの少なくとも２つの機能を有する複合機などの画像形成装置において、トナー色構成をフレキシブルに追加・削除することが可能となる作像デバイス保持装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 感光体
２０ クリーニング装置
５０ 現像装置
２００ プロセスカートリッジ
３００ 駆動源
３１０ 駆動源
３２０ 駆動源
３５０ 連結手段
３６０ 連結手段
３７０ 連結手段
５００ 前側板
５１０ 前側板切欠き
５４０ 後側板
５５０ 後側板切欠き
５３０ （前部）駆動源保持フレーム位置決め手段
５３０’ （前部）駆動源保持フレーム位置決め手段
５６０ （後部）駆動源保持フレーム位置決め手段
５７０ （後部）駆動源保持フレーム位置決め手段
６００ 作像デバイス保持装置
６１０ 作像デバイス保持フレーム
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特開２００５−０４３３８７号公報
【特許文献２】特開平１０−０７８７３７号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作像デバイスの駆動源を保持する駆動源保持フレームであって、画像形成装置本体に着脱自在に構成される駆動源保持フレームと、
前記駆動源保持フレームに保持された前記駆動源に設けられる連結手段であって、対応する作像デバイスに前記駆動源からの駆動力を動力連結するための連結手段と、
前記駆動源保持フレームを画像形成装置の所定位置に位置決めするための駆動源保持フレーム位置決め手段と、
を備えて成る作像デバイス保持装置であって、
前記作像デバイスが、前記駆動源保持フレーム内で対応する駆動源に前記連結手段により接続されること、及び、
前記作像デバイスが前記駆動源保持フレームに挿入される方向と、前記駆動源保持フレームが前記画像形成装置に挿入される方向とが同一であることを特徴とする作像デバイス保持装置。
【請求項２】
前記駆動源保持フレーム位置決め手段が、前記駆動源保持フレームの、当該駆動源保持フレームが挿入される方向で見た前部及び後部のそれぞれを位置決めするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の作像デバイス保持装置。
【請求項３】
前記駆動源保持フレーム位置決め手段が、前記作像デバイスを位置決めするための作像デバイス位置決め手段をも兼ねていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の作像デバイス保持装置。
【請求項４】
前記作像デバイスが、現像装置、像担持体及びクリーニング装置のうちの少なくとも二つを備えたプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の作像デバイス保持装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の作像デバイス保持装置を備えた画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置は、前側板及び後側板を有し、前記前側板には前記駆動源保持フレームが嵌挿可能な前側板切欠きが設けられ、前記後側版には前記駆動源が嵌挿可能な後側版切欠きが設けられ、前記前側板及び後側板で前記作像デバイス保持装置が保持されるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項１】
作像デバイスの駆動源を保持する駆動源保持フレームであって、画像形成装置本体に着脱自在に構成される駆動源保持フレームと、
前記駆動源保持フレームに保持された前記駆動源に設けられる連結手段であって、対応する作像デバイスに前記駆動源からの駆動力を動力連結するための連結手段と、
前記駆動源保持フレームを画像形成装置の所定位置に位置決めするための駆動源保持フレーム位置決め手段と、
を備えて成る作像デバイス保持装置であって、
前記作像デバイスが、前記駆動源保持フレーム内で対応する駆動源に前記連結手段により接続されること、及び、
前記作像デバイスが前記駆動源保持フレームに挿入される方向と、前記駆動源保持フレームが前記画像形成装置に挿入される方向とが同一であることを特徴とする作像デバイス保持装置。
【請求項２】
前記駆動源保持フレーム位置決め手段が、前記駆動源保持フレームの、当該駆動源保持フレームが挿入される方向で見た前部及び後部のそれぞれを位置決めするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の作像デバイス保持装置。
【請求項３】
前記駆動源保持フレーム位置決め手段が、前記作像デバイスを位置決めするための作像デバイス位置決め手段をも兼ねていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の作像デバイス保持装置。
【請求項４】
前記作像デバイスが、現像装置、像担持体及びクリーニング装置のうちの少なくとも二つを備えたプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の作像デバイス保持装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の作像デバイス保持装置を備えた画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置は、前側板及び後側板を有し、前記前側板には前記駆動源保持フレームが嵌挿可能な前側板切欠きが設けられ、前記後側版には前記駆動源が嵌挿可能な後側版切欠きが設けられ、前記前側板及び後側板で前記作像デバイス保持装置が保持されるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−３７７５５（Ｐ２０１２−３７７５５Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７８５４５（Ｐ２０１０−１７８５４５）
【出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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