画像形成装置、および構造体
【課題】複数の構造体が組み合わされて構成された画像形成装置において、画像形成能力や機能が異なる何れの画像形成構造体が選択されても各構造体に電力を供給する電源構造体を共通使用可能とする。
【解決手段】画像形成装置の装置外観の少なくとも一部を形成する電源ユニット３０において、画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられることで画像形成ユニット１０に電力を供給する複数の高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０を有し、組み付けられる画像形成ユニット１０の構成に応じて複数の高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０を選択して動作させる。
【解決手段】画像形成装置の装置外観の少なくとも一部を形成する電源ユニット３０において、画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられることで画像形成ユニット１０に電力を供給する複数の高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０を有し、組み付けられる画像形成ユニット１０の構成に応じて複数の高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０を選択して動作させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、および構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来の画像形成装置では大多数のユーザが最適な状態で使用できるように装置構成やアクセサリ構成などの商品性を想定して装置設計を行っているため、個々のユーザの希望に柔軟に対応できる装置構成になっていなかったことに着目し、サブシステムおよびプラットフォームを交換可能とする技術が示されている。
また、特許文献２では、１つの作像ユニットと１つの基体ユニットとの組合せを基本として作像ユニットを増設することにより適宜の画像記録装置を形成するために、１つの基体ユニットに同じ種類の複数の作像ユニットを重ねて組み付ける技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０２１８７号公報
【特許文献２】特開平４−１１８２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の構造体が組み合わされて構成された画像形成装置において、画像形成を行う構造体として画像形成能力や機能が異なる複数の画像形成構造体の中から何れかを選択して組み込むことができ、各構造体に電力を供給する電源構造体を何れの画像形成構造体が選択されても共通使用を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、画像形成を行う機能要素を有する画像形成構造体と、前記画像形成構造体が組み付けられることで当該画像形成構造体に電力を供給する複数の電力供給部を有し、組み付けられる当該画像形成構造体の構成に応じて複数の当該電力供給部を選択して動作させる電源構造体とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記電源構造体は、前記電力供給部が交流波形の電力を前記画像形成構造体に供給し、前記画像形成構造体は、前記電源構造体の前記電力供給部から供給された前記交流波形の電力を整流して前記機能要素の何れか一または複数に供給することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記画像形成構造体は、前記機能要素の何れか一または複数に供給された電力を検出して検出結果を前記電源構造体に転送し、前記電源構造体は、前記画像形成構造体から転送された前記検出結果に応じて前記電力供給部が供給する前記交流波形の電力を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、前記画像形成構造体は、前記機能要素の各々に供給する電力の目標値に関する情報を記憶する記憶手段をさらに有し、前記電源構造体は、前記記憶手段から前記目標値に関する情報を取得し、取得した当該目標値に基づき前記交流波形の電力を制御することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。
請求項５に記載の発明は、前記画像形成構造体は、前記機能要素が組み合わされた画像形成部を１または複数配置し、前記電源構造体は、前記画像形成構造体に配置可能な前記画像形成部の最大個数と同数の前記電力供給部を有し、当該画像形成構造体に配置された当該画像形成部に対応する当該電力供給部を動作させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【０００７】
請求項６に記載の発明は、画像形成を行う機能要素を有する画像形成構造体が組み付けられる枠体と、前記枠体に組み付けられた前記画像形成構造体の構成に応じて各々が動作し、当該画像形成構造体に電力を供給する複数の電力供給部と、前記枠体に前記画像形成構造体が組み付けられることで当該画像形成構造体と前記電力供給部とを電気的に接続する接続手段とを備えたことを特徴とする構造体である。
【０００８】
請求項７に記載の発明は、前記電力供給部は、交流波形の電力を前記画像形成構造体に供給することを特徴とする請求項６記載の構造体である。
請求項８に記載の発明は、前記機能要素の何れか一または複数に供給された電力に関する検出結果を前記画像形成構造体から取得し、取得した当該検出結果に応じて前記電力供給部が供給する前記交流波形の電力を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の構造体である。
請求項９に記載の発明は、前記制御手段は、前記画像形成構造体から前記機能要素の何れか一または複数に供給される電力の目標値に関する情報を取得し、取得した当該目標値に基づき前記交流波形の電力を制御することを特徴とする請求項８記載の構造体である。
請求項１０に記載の発明は、前記電力供給部は、前記機能要素の何れか一または複数が組み合わされた画像形成部における配置可能な最大個数と同数が配置されたことを特徴とする請求項６記載の構造体である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、複数の構造体が組み合わされて構成された画像形成装置において、画像形成能力や機能が異なる画像形成構造体の何れが選択されても、各構造体に電力を供給する電源構造体を共通使用することができる。
請求項２の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成構造体に供給する電力に生じる減衰を低減し、画像形成構造体への電力供給の安定化を図ることができる。
請求項３の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成構造体が如何なる形態で構成された場合であっても、電源構造体は画像形成構造体の構成に対応させた電力を供給することができる。
請求項４の発明によれば、画像形成構造体の形態に合わせた電力を供給することができる。
請求項５の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成構造体への出力が必要な電圧供給部だけが駆動されることで電力の無駄な消費が抑制され、また、対応する画像形成部が配置されない電圧供給部から電力が出力されないことで漏電等に対する安全性を向上させることができる。
【００１０】
請求項６の発明によれば、複数の構造体が組み合わされて構成された画像形成装置において、画像形成能力や機能が異なる画像形成構造体の何れが選択されても、各構造体に電力を供給する電源構造体を共通使用することができる。
請求項７の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成構造体に供給する電力に生じる減衰を低減し、画像形成構造体への電力供給の安定化を図ることができる。
請求項８の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成構造体が如何なる形態で構成された場合であっても、電源構造体は画像形成構造体の構成に対応させた電力を供給することができる。
請求項９の発明によれば、画像形成構造体の形態に合わせた電力を供給することができる。
請求項１０の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成構造体への出力が必要な電圧供給部だけが駆動されることで電力の無駄な消費が抑制され、また、対応する画像形成部が配置されない電圧供給部から電力が出力されないことで漏電等に対する安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の構成の一例を示した図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、電源ユニットと、この電源ユニットに画像形成ユニットが組み付けられた状態を説明するための図である。
【図３】画像形成ユニットの外装天面に形成された排出トレイ構造を説明するための図である。
【図４】読み取りユニットを備えていない、例えばプリンタ仕様として用いられる画像形成装置の組み付け構造を説明するための図である。
【図５】読み取りユニットを備えた、例えば複写機やファクシミリ仕様として用いられる画像形成装置の組み付け構造を説明するための図である。
【図６】画像形成ユニットに対して電源ユニットから高電圧電力を供給する構成を説明する図である。
【図７】電源ユニットに搭載された高電圧供給部の構成を説明する図である。
【図８】４つの画像形成部すべてを備えた画像形成ユニットが電源ユニットに組み付けられた場合の接続状態を説明する図である。
【図９】１つの画像形成部だけを備えた画像形成ユニットが電源ユニットに組み付けられた場合の接続状態を説明する図である。
【図１０】高電圧供給部が電源制御部による制御を受けながら高電圧電力を出力する構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の全体説明＞
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置１の構成の一例を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、画像形成を行う機能要素を有する画像形成構造体の一例としての画像形成ユニット１０と、各構造体に電力を供給し、また各構造体に関する制御機能を有する電源構造体の一例としての電源ユニット３０とを備えている。また、記録材である用紙を画像形成ユニット１０に向けて搬送する記録材搬送構造体の一例としての供給ユニット４０と、画像形成後の用紙を搬送して排出する排出記録材搬送構造体の一例としての排出ユニット５０とを備えている。更に、原稿を読み取る画像読み取り構造体の一例としての読み取りユニット６０を備えている。また、いわゆるコントロールパネルを有し使用者の操作入力を受け付ける使用者操作構造体の一例としての操作ユニット７０を備えている。また更に、供給ユニット４０に増設可能に設けられ用紙を供給して搬送する増設供給構造体の一例としての増設供給ユニット８０を備えている。これらの構造体の一例である画像形成ユニット１０、電源ユニット３０、供給ユニット４０、排出ユニット５０、読み取りユニット６０、操作ユニット７０、増設供給ユニット８０は、各々、画像形成装置１の装置外観の少なくとも一部を形成している。図１に示す画像形成装置１では、後述する図２に示すように、電源ユニット３０は画像形成ユニット１０の底面と、図１の背面との２面で接触した状態で組み付けられている。
【００１３】
これらの各ユニット（構造体）によって構成される画像形成装置１は、例えば電子写真方式を用いたいわゆるタンデム型のデジタルカラープリンタ、デジタルカラー複写機、ファクシミリ等として機能している。画像形成ユニット１０は、その画像形成を行う機能要素として、像保持体、露光手段、帯電手段、現像手段、用紙へ画像を転写する転写手段、転写した画像を用紙へ定着させる定着手段を有している。
【００１４】
＜画像形成ユニット１０の説明＞
画像形成ユニット１０は、画像形成装置１に組み込まれた際、画像形成装置１の装置外観の一部を形成する。単体として独立取引の対象となり、独立取引の対象となっている外観が、組み込まれた画像形成装置１の外観の一部をそのまま構成する。
この画像形成ユニット１０は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色毎に設けられ画像形成を行う画像形成部の一例としての複数の画像形成部２０（２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋ）、例えば、電源ユニット３０から受信した画像データに予め定めた画像処理を施す画像処理部１１、画像形成ユニット１０の動作を制御する動作制御部１２を備えている。また、複数の画像形成部２０に対して各色毎の画像データに基づく露光処理を行う露光手段の一例としてのレーザ露光器１３を備えている。各々の画像形成部２０には、像保持体としての感光体ドラム２１、帯電手段の一例としての帯電ロール２２、現像手段の一例としての現像器２３、ドラムクリーナ２４を備えている。この帯電ロール２２は、感光体ドラム２１の表面を予め定めた電位で一様に帯電する。現像器２３は、画像形成部２０のそれぞれにおいて、例えば、各色トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を保持して、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像を各色トナーで現像する。ドラムクリーナ２４は、例えば板状部材を感光体ドラム２１表面に接触させて、感光体ドラム２１上に付着したトナーや紙粉等を除去する。
【００１５】
また、画像形成ユニット１０には、各画像形成部２０それぞれに配置された感光体ドラム２１を露光する露光手段の一例としてのレーザ露光器１３が設けられている。レーザ露光器１３は、各色毎の画像データを画像処理部１１から取得し、取得した画像データに基づいて点灯制御されたレーザ光により、各画像形成部２０の感光体ドラム２１をそれぞれ走査露光する。さらに、各画像形成部２０の感光体ドラム２１と接触しながら移動して用紙を搬送する用紙搬送ベルト１４が配置されている。用紙搬送ベルト１４は、用紙を静電吸着するフィルム状の無端ベルトで形成されている。そして、用紙搬送ベルト１４の内側であって各感光体ドラム２１と対向する位置には、それぞれ転写手段の一例としての転写ロール１５が配置されている。転写ロール１５は、感光体ドラム２１との間に転写電界を形成し、用紙上に、各画像形成部２０で形成された各色トナー像を順次転写する。さらに、用紙搬送ベルト１４の用紙搬送方向の下流側には、用紙上の未定着トナー像に対して熱および圧力による定着処理を施す定着手段の一例としての定着器１６が設けられている。
【００１６】
これらの機能要素を有する画像形成ユニット１０は、画像形成ユニット１０単体として交換可能に構成される。何れかの画像形成部２０にて、例えば現像器２３に供給されるトナーが消費されて画像が形成できなくなった場合等には、画像形成ユニット１０を引き抜いて取り外し、例えば新品の画像形成ユニット１０がこの画像形成ユニット１０のまま組み付けられることで、画像形成ユニット１０が交換される。
【００１７】
そして、図１に示す例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋを備えていたが、更にいわゆるコーポレートカラーなどの特色を印刷するための画像形成部２０を加えて５つの画像形成部２０を設ける形態もある。また、黒（Ｋ）についての機能を強化するために、黒（Ｋ）のエンジンを２つ備え、全体で５つの画像形成部２０を構成する形態もある。更に、多色ではなく、単色に対応した形態とすることもある。かかる場合には、画像形成部２０の数が単体（例えば、画像形成部２０Ｋのみ）となる場合もある。そして、これらを構成する画像形成ユニット１０を交換ユニットとして準備する形態もある。更には、画像形成ユニット１０として、画像処理部１１および動作制御部１２を有さない、または画像処理部１１および動作制御部１２の何れか一方だけを有している形態を採用することもできる。
なお、後段で説明するが、画像形成装置１において画像形成構造体として如何なる形態の画像形成ユニット１０が組み込まれても、電源ユニット３０は組み込まれた画像形成ユニット１０に対応して動作する。それにより、電源ユニット３０は如何なる形態の画像形成ユニット１０にも共通して使用される。
【００１８】
＜電源ユニット３０の説明＞
電源ユニット３０は、その主たる機能として、各構造体（画像形成ユニット１０、供給ユニット４０、排出ユニット５０、読み取りユニット６０、操作ユニット７０、増設供給ユニット８０）に対して電力を供給する。電源ユニット３０の外観構成については、後述する図２（ａ）に詳細に示している。電源ユニット３０では、商用電源から例えば交流１００Ｖを受け取って予め定めた電圧の電力を生成し、各構造体（各ユニット）の駆動系や動作系へ電力を供給する。そのために、例えば感光体ドラム２１等の回転駆動のための低電圧電力（例えば、２４Ｖ）を生成する低電圧供給部や、高電圧電力（数ＫＶ）を生成する高電圧供給部（後段図６参照）を備えている。各構造体に対しては、接続手段の一例であるコネクタ（後段図２参照）を介して電力を供給する。配線手段は、例えば、各構造体が電源ユニット３０に組み付けられることで、各構造体と電源ユニット３０とが電気的に接続されるように構成される。
なお、電源ユニット３０の構成や動作については、後段で詳述する。
【００１９】
また、電源ユニット３０は、画像形成装置１全体の動作を制御する主制御回路（ＭＣＵ）を備えている。さらに、例えば図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や読み取りユニット６０から取得した画像データの編集や蓄積、画像形成ユニット１０へ受け渡す画像データの画像処理を行う処理回路を備えている。尚、上述したように、画像形成ユニット１０にて画像処理部１１や動作制御部１２を設けない場合には、画像形成ユニット１０にて制限（排除）したこれらの機能は電源ユニット３０に備えられることとなる。
【００２０】
さらに、電源ユニット３０は、画像形成ユニット１０の各機構部材を駆動する駆動モータなどの駆動源を備えている。即ち、画像形成ユニット１０には各種駆動源は備えられていない。そして、電源ユニット３０に画像形成ユニット１０が組み付けられることで、電源ユニット３０の駆動源と画像形成ユニット１０の各機構部材とが機械的に連結される。例えば、各感光体ドラム２１や各感光体ドラム２１周りの機構部材に合わせ、ボールジョイントなどの機構を用いた継手であるカップリングを用いて電源ユニット３０の駆動源と連結する。また用紙搬送ベルト１４、用紙搬送のための各種搬送ロールなどの駆動位置に合わせ、個々に、または幾つかの機構を集約させてカップリングを用いて電源ユニット３０の駆動源と連結する。このようにして、画像形成ユニット１０に例えば駆動源が備えられないことから、交換可能な画像形成ユニット１０の構成部品の数が低減される。
【００２１】
更に、本実施の形態において、電源ユニット３０は、画像形成装置１の装置外観の一部を形成している。また、電源ユニット３０は、供給ユニット４０、排出ユニット５０、読み取りユニット６０を組み付ける際の基準構造体となる。また、画像形成ユニット１０を組み付ける際の基準構造体とすることができる。後述するように、図１に示す操作ユニット７０は読み取りユニット６０に取り付けられているが、例えば読み取りユニット６０を備えない場合には、電源ユニット３０に操作ユニット７０が取り付けられる（後段図４参照）。尚、電源ユニット３０の更なる構成例については、後段の図２の説明の中でも詳述する。
【００２２】
＜供給ユニット４０の説明＞
供給ユニット４０は、画像形成ユニット１０に向けて用紙を搬送する。図１に示す例では、電源ユニット３０の外側底面に接触し、画像形成ユニット１０の一側から画像形成ユニット１０に向けて用紙を搬送する。供給ユニット４０は、この給紙と捌きと搬送のための各種ロール類等を備えている。そして、供給ユニット４０は、画像形成装置１として組み込まれた際に、画像形成装置１の装置外観の一部を形成するとともに、図１に示すように、画像形成ユニット１０の少なくとも一方の側面に接触し、画像形成ユニット１０のこの一方の側面を覆うように配置される。但し、必要な機構部分だけを構成するのであれば、この一方の側面の全面を覆わず、例えば略中央部程度までの高さ等、一部だけに接触させることもできる。供給ユニット４０は、記録材である用紙を収容する用紙収容部４１と、この用紙収容部４１から繰り出された用紙を画像形成ユニット１０に向けて搬送するための搬送路４２とが設けられている。画像形成ユニット１０が画像形成装置１に組み込まれた際、搬送路４２から連続する供給ユニット４０の用紙排出口は、画像形成ユニット１０の用紙受入口と位置合わせがなされ、搬送のための経路が連結される。
【００２３】
＜排出ユニット５０の説明＞
排出ユニット５０は、画像形成ユニット１０にて画像が形成された用紙を受け入れ、排出口５５に向けて用紙を搬送する。排出ユニット５０は、画像形成装置１として組み込まれた際に、画像形成装置１の装置外観の一部を形成するとともに、図１に示すように、画像形成ユニット１０の他方（供給ユニット４０側を一方とした場合）の側面に接触し、画像形成ユニット１０のこの他方の側面を覆うように配置される。即ち、画像形成ユニット１０の他方の側面にて下方から上方に延びる筐体構造を有している。この排出ユニット５０は、画像形成ユニット１０にて画像が形成された用紙を搬送する搬送路５１と、この搬送路５１に設けられて用紙を搬送する複数組の搬送ロール５２が設けられている。また、画像形成ユニット１０にて画像が印刷された用紙を排出する排出口５５と、この排出口５５から用紙を勢いよく排出するための排出ロール５３とが設けられている。本実施の形態では、画像形成ユニット１０の筐体構造の上方（天面）が、排出された用紙を積載する排出トレイとなっている。
【００２４】
＜読み取りユニット６０の説明＞
読み取りユニット６０は、例えばシート材などの原稿に存在する画像を読み取る画像読み取り装置として機能する。読み取りユニット６０は、画像形成装置１に組み込まれた際に、画像形成装置１の装置外観の一部を形成する。この読み取りユニット６０が増設されるシステム構成では、読み取りユニット６０の一部に操作ユニット７０が取り付けられる。読み取りユニット６０として、シート状の原稿を搬送する原稿搬送装置を備える構成を備えることができる。また、本などの厚みのある原稿を平面上のガラス（プラテンガラス）に置き、読み取り部やランプ、ミラーなどを走査させるスキャン構造を採用したり、このスキャン構造を備えず、シート原稿移動型だけの読み取り装置とした構成を採用することもできる。読み取りユニット６０は、例えば、支持部材６１を介して電源ユニット３０に支持されて固定され、また、排出ユニット５０にも支持される。そして、画像形成ユニット１０の天面に設けられた排出トレイ部の空間を保ち、ユーザ（使用者）の手が入るなど、その操作性を阻害しない位置に配置される。また、画像形成ユニット１０の交換作業などを行う際にも、ユーザ（使用者）が画像形成ユニット１０の天面を持って作業することができる位置に配置されている。
【００２５】
＜操作ユニット７０の説明＞
操作ユニット７０は、画像形成装置１に組み込まれた際に、画像形成装置１の装置外観の一部を形成する。読み取りユニット６０が画像形成装置１に組み込まれる装置構成の場合には、読み取りユニット６０に取り付けられ、または埋め込まれる。読み取りユニット６０が組み込まれない装置構成の場合には、例えば、電源ユニット３０に組み込まれる。
【００２６】
＜増設供給ユニット８０の説明＞
増設供給ユニット８０は、画像形成装置１に組み込まれた際、画像形成装置１の装置外観の一部を形成する。図１に示す例では、供給ユニット４０の底面に接触し、画像形成装置１の底面と、その底面に続く画像形成装置１の側面の装置外観を形成している。この増設供給ユニット８０は、記録材である用紙を収容する用紙収容部８１と、この用紙収容部８１から繰り出された用紙を供給ユニット４０に向けて搬送するための搬送路８２とが設けられている。また増設供給ユニット８０は、この給紙と捌きと搬送のための各種ロール類等を備えている。供給ユニット４０には、増設供給ユニット８０から供給される用紙を受け入れる用紙受入口と、この用紙を搬送するためのスリット状の搬送経路が設けられている。用紙収容部８１から繰り出された用紙は、搬送路８２と、供給ユニット４０のスリット状の搬送経路、搬送路４２を経由し、画像形成ユニット１０に向けて供給される。
【００２７】
＜各構造体に共通した構成の説明＞
また、各構造体（画像形成ユニット１０、供給ユニット４０、排出ユニット５０、読み取りユニット６０、操作ユニット７０、増設供給ユニット８０）は、電源ユニット３０との間で電力および電気信号の伝送経路を形成する接続手段を備えている。さらに、各構造体は、各構造体それぞれに関する各種情報（例えば、構造体の種類、構造体における設定や構成等に関する情報）を記憶する記憶手段を備えている。そして、各構造体が電源ユニット３０に組み込まれた際に、各構造体と電源ユニット３０とは接続手段により電気的に接続され、電源ユニット３０からの電力および相互間での電気信号の伝送が可能となる。またそれにより、各構造体に備えられた記憶手段は、電源ユニット３０に備えられた主制御回路（ＭＣＵ）と接続される。それにより、主制御回路（ＭＣＵ）は各構造体の記憶手段から各構造体それぞれに関する各種情報を取得して、各構造体の動作を制御するに際しての動作パラメータを設定する。
なお、記憶手段は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ等で構成される。
【００２８】
＜各構造体の外観構成と組み立て例の説明＞
次に、各構造体の組み立て構成について説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は、電源ユニット３０と、この電源ユニット３０に画像形成ユニット１０が組み付けられた状態を説明するための図である。図２（ａ）は電源ユニット３０の外観を示し、図２（ｂ）は電源ユニット３０に画像形成ユニット１０が組み付けられた状態を示している。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、電源ユニット３０は、枠体として、内側縦面３０ａ、内側底面３０ｂ、天面３０ｃ、一方側面（右側面）３０ｄ、他方側面（左側面）３０ｅ、外側底面３０ｆ、一方面（前面）３０ｇ、他方面（後面）３０ｈを有し、その筐体構造に、連結される各構造体との連結機構を備えている。より詳しくは、電源ユニット３０の内側縦面３０ａに、画像形成ユニット１０に向けて駆動力を伝達する駆動伝達機構３１と、画像形成ユニット１０との電力および電気信号の伝送経路を形成する接続手段の一例としてのコネクタ３７とを備えている。また、内側底面３０ｂに、装着される画像形成ユニット１０の機械的結合を行うラッチ構造３３を有し、一方面（前面）３０ｇに、ラッチ構造３３の解除を行うラッチ解除機構としてのラッチボタン３４を有している。また、内側底面３０ｂには、画像形成ユニット１０を滑り移動（スライド）させながら画像形成装置１に組み込むためのレール機構などの滑り移動構造機構３８が設けられている。
【００３０】
電源ユニット３０の天面３０ｃには、読み取りユニット６０または操作ユニット７０との電力および電気信号の伝達を行う接続部３５を有している。図２（ａ）では、この接続部３５に、操作ユニット７０が組み込まれている。更に、電源ユニット３０の一方側面（右側面）３０ｄには供給ユニット４０との電力および電気信号の伝達を行うコネクタ３６が設けられ、他方側面（左側面）３０ｅには排出ユニット５０との電力および電気信号の伝達を行うコネクタ３９が設けられている。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、画像形成ユニット１０は電源ユニット３０と結合し、画像形成装置１に装着される。画像形成ユニット１０は、底面に、電源ユニット３０の滑り移動構造機構３８に対応して設けられ画像形成ユニット１０の滑り移動（スライド）を可能とするレール機構である移動機構１９が設けられている。また、画像形成ユニット１０の底面に、電源ユニット３０のラッチ構造３３に対応して設けられ、滑り移動（スライド）するラッチ凹部２５を有している。このラッチ凹部２５は、画像形成ユニット１０のラッチ構造３３を用いた位置決め固定を行う。
【００３２】
また、画像形成ユニット１０は、その筐体の一側面（一側面）に、供給ユニット４０の用紙排出口に対峙し用紙排出口の位置に対応して設けられ供給ユニット４０からの用紙を受け入れる用紙受入口１７を有している。また、画像形成ユニット１０は、その筐体の他方の側面（他側面）に、排出ユニット５０の用紙受入口に対峙し用紙受入口の位置に対応して設けられ排出ユニット５０に向けて用紙を排出する用紙排出口１８を有している。更に、画像形成ユニット１０は、組み付け方向（矢印Ｓ方向）に滑り移動（スライド）し電源ユニット３０に組み付けられた際、電源ユニット３０の内側縦面３０ａに対峙する側（裏面側）に、電源ユニット３０の駆動伝達機構３１と連結する伝達機構２６と、電源ユニット３０のコネクタ３７と連結する接続手段の一例としてのコネクタ２７とを有している。
【００３３】
図３は、画像形成ユニット１０の外装天面に形成された排出トレイ構造を説明するための図である。画像形成ユニット１０の外装天面には、図１にて説明した排出ユニット５０の排出口５５から排出される用紙の排出方向と同方向に、リブ２８が設けられている。また、外装天面の中央部、または、画像形成ユニット１０を持ち上げたときに画像形成ユニット１０の傾きが組み付け作業に支障とならない位置（例えば重心箇所）に、持ち上げ部の一例としての取っ手２９が形成されている。この取っ手２９は、排出される用紙の搬送に支障とならないように、例えば外装天面の凹部として形成される。この取っ手２９は、外装天面の曲面形状を利用し、使用者（ユーザ）の指を引っかけるための引っ掛け部２９ａが形成されている。尚、取っ手２９の構成としては、収納可能な飛び出し形状とし、画像形成ユニット１０の挿入・取り出し作業時には筐体から突出させ、用紙排出時には突出した部位を収納するような構造とすることもできる。
【００３４】
＜プリンタ仕様の組み付け構造＞
図４は、読み取りユニット６０を備えていない、例えばプリンタ仕様として用いられる画像形成装置１の組み付け構造を説明するための図である。図４に示すように、電源ユニット３０、供給ユニット４０、および排出ユニット５０が組み付けられており、この状態では画像形成ユニット１０は組み付けられていない。そして、電源ユニット３０、供給ユニット４０、および排出ユニット５０が組み付けられている状態で、画像形成ユニット１０を図の組み付け方向（矢印Ｓ方向）に滑り移動（スライド）させることで、画像形成ユニット１０を画像形成装置１に組み付けることが可能である。
【００３５】
供給ユニット４０の組み付けについて説明する。
図２（ａ）に示した電源ユニット３０の一方側面（右側面）３０ｄに供給ユニット４０の内側縦面４０ａ（図４参照）が接触し、また、電源ユニット３０の外側底面３０ｆ（図２（ａ）参照）に供給ユニット４０の内側底面（図示せず）が接触する状態で、供給ユニット４０を電源ユニット３０に組み付ける。両者の固定には、例えばネジやラッチ機構（図示せず）を用いることができる。また、供給ユニット４０の組み付けに際し、電源ユニット３０のコネクタ３６（図２（ａ）参照）に供給ユニット４０のコネクタ４５（図４参照）が連結し、電源ユニット３０から供給ユニット４０に対して、電力の供給と、これらの間の電気信号の伝達が可能となる。尚、供給ユニット４０は、図４に示す画像形成装置１の例では、画像形成装置１の一方側面、前面（画像形成ユニット１０の組み込み方向）の一部、この前面とは反対面となる背面の一部、上面の一部、および底面の装置外観を形成している。
【００３６】
排出ユニット５０の組み付けについて説明する。
図２（ａ）に示した電源ユニット３０の他方側面（左側面）３０ｅおよび天面３０ｃの一部に排出ユニット５０の内側縦面５０ａ（図４参照）が接触する状態で、排出ユニット５０が電源ユニット３０に組み付けられる。固定には、例えばネジやラッチ機構（図示せず）を用いることができる。また、排出ユニット５０の組み付けに際し、電源ユニット３０のコネクタ３９（図２（ａ）参照）に排出ユニット５０のコネクタ５６（図４参照）が連結し、電源ユニット３０から排出ユニット５０に対して、電力の供給と、これらの間の電気信号の伝達が可能となる。尚、排出ユニット５０は、図４に示す画像形成装置１の例では、画像形成装置１の他方側面、前面（画像形成ユニット１０の組み込み方向）の一部、この前面とは反対面となる背面の一部、および上面の一部の装置外観を形成している。
【００３７】
図４に示すように読み取りユニット６０が組み付けられない態様では、操作ユニット７０は、電源ユニット３０の接続部３５に挿入されて用いられる。図５にて説明する読み取りユニット６０が組み付けられる態様では、操作ユニット７０が電源ユニット３０から取り外され、接続部３５に読み取りユニット６０の一部である支持部材６１が挿入されて、電源ユニット３０と読み取りユニット６０との電力および電気信号の伝達が行われる。
【００３８】
上記のようにして電源ユニット３０、供給ユニット４０、および排出ユニット５０が組み付けられた状態にて、それらの構造体によって形成される空間に（図４参照）、画像形成ユニット１０が組み付けられる。画像形成ユニット１０は、取っ手２９（図３参照）によって持ち上げられ、電源ユニット３０の滑り移動構造機構３８（図２参照）に案内されて、使用者（ユーザ）が画像形成ユニット１０の前面１０ａを押すことで、この空間に挿入される。挿入により組み付け位置まで到達すると、図２に示すように、電源ユニット３０のラッチ構造３３が画像形成ユニット１０のラッチ凹部２５に嵌めこまれ、ラッチ動作によって画像形成ユニット１０が固定される。
【００３９】
この画像形成ユニット１０の組み付けによって、図４に示す画像形成ユニット１０の裏面１０ｂが電源ユニット３０の内側縦面３０ａに接触し固定される。それにより、裏面１０ｂに設けられて電源ユニット３０との電力および電気信号の伝送経路を形成する接続手段の一例としてのコネクタ２７が電源ユニット３０のコネクタ３７と連結する。また、一方側面１０ｃが供給ユニット４０の内側縦面４０ａに接触して固定される。さらに、画像形成ユニット１０の他方側面１０ｄと天面１０ｅの一部とが排出ユニット５０の内側縦面５０ａに接触し、底面１０ｆが電源ユニット３０の内側底面３０ｂに接触して固定される。このように、画像形成ユニット１０は、組み付けられた際、図４の例では５面方向、即ち、少なくとも３面方向にて接触していることとなる。図２（ｂ）に示すように２面方向では固定状態が安定的ではないのに対し、図４の形態では、少なくとも３面方向の安定的な固定状態を維持している。
【００４０】
また、画像形成ユニット１０が組み付けられた際、画像形成ユニット１０の用紙受入口１７は供給ユニット４０の用紙排出口４４と対峙する。また、画像形成ユニット１０の用紙排出口１８は排出ユニット５０の用紙受入口５４に対峙する。このようにして、供給ユニット４０から画像形成ユニット１０、および画像形成ユニット１０から排出ユニット５０への用紙搬送路が形成される。
尚、画像形成ユニット１０の前面１０ａは、画像形成装置１の装置外観の一部である前面部分を形成する。
【００４１】
尚、画像形成装置１に組み込まれた画像形成ユニット１０を取り出す際には、ラッチボタン３４を押し、画像形成ユニット１０のラッチ凹部２５からラッチ構造３３を解除する。このラッチ構造３３を解除した状態で画像形成ユニット１０を矢印Ｓ方向とは反対方向に引き抜くことで、画像形成ユニット１０を取り出すことが可能となる。
【００４２】
＜スキャナ付き仕様の組み付け構造＞
図５は、読み取りユニット６０を備えた、例えば複写機やファクシミリ仕様として用いられる画像形成装置１の組み付け構造を説明するための図である。図５に示す画像形成装置１では、図４にて示した画像形成装置１と同様に、電源ユニット３０に、供給ユニット４０、排出ユニット５０が組み付けられ、この電源ユニット３０と排出ユニット５０の上部に読み取りユニット６０が組み付けられている。このとき、図４に示した電源ユニット３０の接続部３５から操作ユニット７０が取り外され、この接続部３５に支持部材６１の一部が取り付けられる。この支持部材６１は読み取りユニット６０を支える構造物としての機能に加え、電源ユニット３０からの電力供給と、電源ユニット３０との電気信号の伝達を可能としている。操作ユニット７０は、読み取りユニット６０の一部に設けられる。
【００４３】
画像形成ユニット１０の組み付けについては、図４にて説明したものと同様であるが、図４のプリンタ仕様に対して更に読み取りユニット６０が組み付けられた状態にて画像形成ユニット１０の組み付けが可能である。即ち、電源ユニット３０、供給ユニット４０、排出ユニット５０、および読み取りユニット６０が組み付けられた状態にて、画像形成ユニット１０を画像形成装置１に組み付けることが可能である。そして、この態様においても、組み付けられた画像形成ユニット１０は、構造体である電源ユニット３０、供給ユニット４０、および排出ユニット５０により、少なくとも３面方向にて接触し、安定状態が保たれた組み付けが実現されている。
【００４４】
＜画像形成ユニット１０への高電圧電力の供給に関する説明＞
次に、電源ユニット３０から画像形成ユニット１０への高電圧電力の供給について説明する。
図６は、画像形成ユニット１０に対して電源ユニット３０から高電圧電力を供給する構成を説明する図である。電源ユニット３０は、画像形成ユニット１０にて搭載可能な画像形成部２０に対応させた個数（例えば、画像形成部２０の最大搭載個数と同数）の電力供給部の一例としての高電圧供給部を備えている。本実施の形態の画像形成ユニット１０では、一例として最大４個の画像形成部２０、例えば、画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋが搭載可能であるとする。それにより、本実施の形態の電源ユニット３０は、図６に示すように、画像形成ユニット１０に対応させて４組の高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０を備えている。すなわち、電源ユニット３０の高電圧供給部は、画像形成ユニット１０に搭載される画像形成部２０の最大個数（Ｎ個）に対応させて設計され、電源ユニット３０にはＮ組の高電圧供給部が備えられる。
また、電源ユニット３０は、高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０から画像形成ユニット１０への電力供給を制御する制御手段の一例としての電源制御部３６０、例えば２４Ｖの低電圧電力を生成して高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０に供給する低電圧供給部（ＬＶＰＳ）３７０を備えている。なお、電源制御部３６０は、画像形成装置１全体の動作を制御する主制御回路（ＭＣＵ）内に構成される。
【００４５】
高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０は、低電圧供給部３７０から供給される直流電圧２４Ｖの電力に基づき高電圧電力を生成する高電圧生成部ＨＶＰＳ_１,ＨＶＰＳ_２,ＨＶＰＳ_３,ＨＶＰＳ_４をそれぞれ備えている。
また、高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０は、画像形成ユニット１０側のコネクタ２７にて各画像形成部２０に対応して配置された突起状スイッチ部２７_Ｙ,２７_Ｍ,２７_Ｃ,２７_Ｋが押し込まれることでオフ状態からオン状態に切り替わるスイッチ機能部ＳＷ_１,ＳＷ_２,ＳＷ_３,ＳＷ_４をそれぞれ備えている。スイッチ機能部ＳＷ_１,ＳＷ_２,ＳＷ_３,ＳＷ_４がオン状態に設定されると、低電圧供給部３７０から高電圧生成部ＨＶＰＳ_１,ＨＶＰＳ_２,ＨＶＰＳ_３,ＨＶＰＳ_４に対して直流電圧２４Ｖの電力が供給される。
さらに、高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０は、各画像形成部２０から出力される制御信号（電気信号）を受け取り、制御信号のロジックレベルの低減を抑制しながら電源制御部３６０に伝送するバッファ回路ＢＦ_１,ＢＦ_２,ＢＦ_３,ＢＦ_４をそれぞれ備えている。
【００４６】
そして、電源ユニット３０側のコネクタ３７には、高電圧生成部ＨＶＰＳ_１,ＨＶＰＳ_２,ＨＶＰＳ_３,ＨＶＰＳ_４の出力端子と、バッファ回路ＢＦ_１,ＢＦ_２,ＢＦ_３,ＢＦ_４の入力端子とが設置される。また、突起状スイッチ部２７_Ｙ,２７_Ｍ,２７_Ｃ,２７_Ｋのスイッチ機能部ＳＷ_１,ＳＷ_２,ＳＷ_３,ＳＷ_４への挿入口が設置される。さらに加えて、画像形成ユニット１０に配置されたメモリ（ＲＯＭ）１５０との接続端子とが設置される。
一方、画像形成ユニット１０側のコネクタ２７には、高電圧生成部ＨＶＰＳ_１,ＨＶＰＳ_２,ＨＶＰＳ_３,ＨＶＰＳ_４から出力される高電圧電力が入力される入力端子と、各画像形成部２０からの制御信号（電気信号）をバッファ回路ＢＦ_Ｙ,ＢＦ_Ｍ,ＢＦ_Ｃ,ＢＦ_Ｋを介して電源ユニット３０に出力する出力端子とが設置される。また、突起状スイッチ部２７_Ｙ,２７_Ｍ,２７_Ｃ,２７_Ｋが設置される。さらには、メモリ（ＲＯＭ）１５０を電源ユニット３０に接続する接続端子が設置される。
【００４７】
ここで、画像形成ユニット１０側の突起状スイッチ部２７_Ｙ,２７_Ｍ,２７_Ｃ,２７_Ｋは、画像形成ユニット１０に設置された画像形成部２０に対応して配置される。すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋすべてを備えた画像形成ユニット１０には、４つの画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋに対応した突起状スイッチ部２７_Ｙ,２７_Ｍ,２７_Ｃ,２７_Ｋがコネクタ２７に形成されている。一方、例えば、黒（Ｋ）の画像形成部２０Ｋだけを備えた画像形成ユニット１０には、画像形成部２０Ｋに対応した１つの突起状スイッチ部２７_Ｋだけがコネクタ２７に形成されている。
【００４８】
それにより、電源ユニット３０では、画像形成ユニット１０に設置された画像形成部２０に対応した高電圧供給部だけが駆動され、高電圧電力が出力される。
例えば、４つの画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋすべてを備えた画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられた場合には、突起状スイッチ部２７_Ｙ,２７_Ｍ,２７_Ｃ,２７_Ｋにより電源ユニット３０のすべての高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０が駆動され、画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋに対して高電圧電力を出力する。一方、１つの画像形成部２０Ｋだけを備えた画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられた場合には、突起状スイッチ部２７_Ｋにより電源ユニット３０の高電圧供給部３４０だけが駆動され、画像形成部２０Ｋに対してだけ高電圧電力を出力する。
このように、電源ユニット３０においては高電圧電力の出力が必要な高電圧供給部だけが駆動されるので、電力の無駄な消費が抑制される。また、対応する入力端子が接続されない出力端子から高電圧電力が出力されないので漏電等に対する安全性も向上する。
【００４９】
＜電源ユニット３０の高電圧供給部の説明＞
次の図７は、電源ユニット３０に搭載された高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０の構成を説明する図である。図７では、高電圧供給部３１０を例として説明するが、他の高電圧供給部３２０,３３０,３４０についても同様である。
図７に示したように、画像形成ユニット１０に高電圧供給部３１０からの高電圧電力の供給対象となる例えば画像形成部２０Ｙが設置されている場合には、画像形成ユニット１０側のコネクタ２７には、画像形成部２０Ｙの設置に対応して突起状スイッチ部２７_Ｙが形成されている。そして、画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられた際に、コネクタ２７に形成された突起状スイッチ部２７_Ｙが電源ユニット３０側のコネクタ３７の挿入口３７ａに挿入される。それにより、高電圧供給部３１０に設けられたスイッチ機能部ＳＷ_１内の導通板ｓ１が突起状スイッチ部２７_Ｙにより押し込まれ、低電圧供給部（ＬＶＰＳ）３７０に接続された端子ｓ２と高電圧生成部ＨＶＰＳ_１に接続された端子ｓ３とが接続状態に設定される。それに伴って、スイッチ機能部ＳＷ_１はオン状態に切り替わる。
【００５０】
一方、図７の記載とは反対に、画像形成ユニット１０に例えば画像形成部２０Ｙが設置されていない場合には、画像形成ユニット１０側のコネクタ２７には、画像形成部２０Ｙの非設置に対応させて突起状スイッチ部２７_Ｙが形成されていない。それにより、画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられても、導通板ｓ１は突起状スイッチ部２７_Ｙにより押し込まれない（図中破線）。そのため、端子ｓ２と端子ｓ３とは遮断状態のままとなり、スイッチ機能部ＳＷ_１はオフ状態が維持される。
【００５１】
スイッチ機能部ＳＷ_１がオン状態に切り替わると、スイッチ機能部ＳＷ_１を介して低電圧供給部（ＬＶＰＳ）３７０から高電圧生成部ＨＶＰＳ_１に直流電圧２４Ｖの電力が供給される。この場合に、スイッチ機能部ＳＷ_１と高電圧生成部ＨＶＰＳ_１との間には、電流の有無を検知する検知素子ＤＴ_１が接続されており、高電圧生成部ＨＶＰＳ_１に直流電圧２４Ｖの電力供給が開始されたことが検知素子ＤＴ_１により電源制御部３６０に通知される。それにより、電源制御部３６０は、高電圧供給部３１０が動作状態にあることを認識し、高電圧供給部３１０に対する動作制御を開始する。
【００５２】
また、電源ユニット３０は、画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられた際には、バッファ回路ＢＦ_１にて画像形成部２０Ｙから出力される制御信号（電気信号）を受け取る。そして、バッファ回路ＢＦ_１は、画像形成部２０Ｙからの制御信号を電源制御部３６０に伝送する。それにより、電源制御部３６０は、画像形成部２０Ｙからの制御信号に基づき画像形成部２０Ｙに出力される高電圧電力を制御する。なお、高電圧供給部３１０等の高電圧供給部が電源制御部３６０による制御を受けながら高電圧電力を出力する点に関しては、後段で詳述する。
【００５３】
また、画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられることで、画像形成ユニット１０に搭載された記憶手段の一例としてのメモリ（ＲＯＭ）１５０が電源ユニット３０の電源制御部３６０に接続される（図６参照）。このメモリ（ＲＯＭ）１５０には、画像形成ユニット１０に関する各種の情報、例えば、画像形成ユニット１０の構成や設定等に関する情報が記憶されている。それにより、電源ユニット３０の電源制御部３６０は、メモリ（ＲＯＭ）１５０から画像形成ユニット１０に関する各種情報を取得して、画像形成ユニット１０の動作を制御するに際しての動作パラメータを設定する。例えば、画像形成ユニット１０の各画像形成部２０に出力する高電圧電力の出力タイミングや高電圧電力の目標出力値等を設定する。
【００５４】
＜画像形成ユニット１０と電源ユニット３０との接続状態の説明＞
次の図８は、４つの画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋすべてを備えた画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられた場合の接続状態を説明する図である。図８に示すように、画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋ各々には、帯電ロール２２に帯電バイアスを供給する帯電駆動回路部２２０、現像器２３に現像バイアスを供給する現像駆動回路部２３０、転写ロール１５に転写バイアスを供給する転写駆動回路部１６０が備えられている。そして、この構成では、電源ユニット３０は、画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋすべての帯電駆動回路部２２０、現像駆動回路部２３０、および転写駆動回路部１６０に対して高電圧電力を供給する。また、画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋすべての帯電駆動回路部２２０、現像駆動回路部２３０、および転写駆動回路部１６０から高電圧電力の出力値を制御するための制御信号を取得する。
【００５５】
また、次の図９は、１つの画像形成部２０Ｋだけを備えた画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられた場合の接続状態を説明する図である。図９に示すように、この構成では、電源ユニット３０は、画像形成部２０Ｋに備えられた帯電駆動回路部２２０、現像駆動回路部２３０、および転写駆動回路部１６０に対して高電圧電力を供給する。また、画像形成部２０Ｋの帯電駆動回路部２２０、現像駆動回路部２３０、および転写駆動回路部１６０から高電圧電力の出力値を制御するための制御信号を取得する。
上記図８および図９に例示したように、本実施の形態の電源ユニット３０は、画像形成ユニット１０に設置された画像形成部２０に対応させて、画像形成ユニット１０に設置された画像形成部２０に対してだけ高電圧電力を供給する。
【００５６】
＜電源制御部３６０による高電圧電力の出力値制御に関する説明＞
次に、高電圧供給部３１０が電源制御部３６０により制御された高電圧電力を出力する構成について説明する。ここでは、高電圧供給部３１０を例として説明するが、他の高電圧供給部３２０,３３０,３４０についても同様である。
図１０は、高電圧供給部３１０が電源制御部３６０による制御を受けながら高電圧電力を出力する構成を説明する図である。図１０では、高電圧供給部３１０が画像形成部２０の帯電駆動回路部２２０に高電圧電力を出力する構成を示したものである。なお、現像駆動回路部２３０および転写駆動回路部１６０に高電圧電力を出力する構成も同様である。
【００５７】
図１０に示すように、本実施の形態の電源ユニット３０は、高電圧供給部３１０から画像形成ユニット１０に交流波形の高電圧電力を出力する構成を採用している。それにより、画像形成ユニット１０側の帯電駆動回路部２２０にて高電圧電力の整流（交流から直流への変換）が行われる。すなわち、電源ユニット３０側の高電圧供給部３１０内の高電圧生成部ＨＶＰＳ_１に増幅回路３１１を配置し、画像形成ユニット１０側の帯電駆動回路部２２０内に整流回路２２１を配置している。それにより、帯電駆動回路部２２０は、電源ユニット３０側の高電圧供給部３１０から交流波形の状態で高電圧電力を受け取る。そして、帯電駆動回路部２２０において交流波形の高電圧電力を直流波形に変換し、帯電ロール２２に帯電バイアスを供給する。
このように、本実施の形態の画像形成装置１では、画像形成ユニット１０（例えば、帯電駆動回路部２２０）と電源ユニット３０との間において高電圧電力を交流波形の状態で伝送する。それによって、電源ユニット３０から画像形成ユニット１０側（帯電駆動回路部２２０）に至る電力ライン経路上に存在する抵抗（電気抵抗）の影響を減らして、高電圧電力に生じる減衰を低減している。
【００５８】
上記したように、電源ユニット３０に画像形成ユニット１０等の複数の構造体が組み合わされて構成された画像形成装置１においては、電源ユニット３０から例えば帯電駆動回路部２２０等の電力供給先までの電力伝送経路が長くなる。また、電源ユニット３０から電力供給先までの電力伝送経路長もそれぞれ異なる。さらに、電源ユニット３０と画像形成ユニット１０等の構造体との間には、例えば、画像形成ユニット１０側のコネクタ２７および電源ユニット３０側のコネクタ３７のような接続手段を設ける必要もある。そのために、電源ユニット３０から画像形成ユニット１０等の電力供給先に至る電力伝送経路上に存在する抵抗（電気抵抗）は大きくなる場合がある。また、抵抗（電気抵抗）がそれぞれの電力供給先に至る電力伝送経路によって異なる場合もある。その場合に、高電圧電力を直流波形の状態で伝送すると、高電圧電力は電力伝送経路上で減衰し、電力利用効率が低下する。また、電力伝送経路上での減衰率も電力供給先によってそれぞれ異なる。そこで、本実施の形態の電源ユニット３０では、高電圧電力を交流波形の状態で伝送することで、高電圧電力に生じる減衰を低減し、電力供給先への電力供給の安定化を図っている。
【００５９】
具体的には、図１０に示すように、電源ユニット３０側には、高電圧生成部ＨＶＰＳ_１として増幅回路３１１とスイッチング回路３１２とを配置する。また、電源制御部３６０に、帯電駆動回路部２２０からの制御信号に基づき高電圧生成部ＨＶＰＳ_１の出力を制御する帯電制御部３６１を構成する。一方、画像形成ユニット１０側の帯電駆動回路部２２０には、高電圧電力を交流から直流に変換する整流回路２２１と、高電圧電力の電圧値を検出する電圧検出回路２２３と、帯電ロール２２に流れる電流値を感光体ドラム２１を介して検出する電流検出回路２２２とを配置する。
帯電駆動回路部２２０の電圧検出回路２２３にて検出された電圧値と電流検出回路２２２にて検出された電流値とは、制御信号および検出結果の一例であって、帯電駆動回路部２２０側のバッファ回路（ＢＦ_Ｙ）２２４と電源ユニット３０側のバッファ回路（ＢＦ_１）３１４とを介して帯電制御部３６１に転送される。
【００６０】
高電圧生成部ＨＶＰＳ_１に設けられた増幅回路３１１は、昇圧トランスで構成されている。そして、１次巻線側の一端にスイッチング回路３１２の出力端子が接続され、他端には検知素子（ＤＴ_１）３１５およびスイッチ（ＳＷ_１）３１３を介して低電圧供給部（ＬＶＰＳ）３７０の出力端子が接続されている。それにより、低電圧供給部（ＬＶＰＳ）３７０によって生成された直流電圧２４Ｖが増幅回路３１１の１次巻線に印加される。
また、増幅回路３１１の２次巻線の一端は、コネクタ３７の出力端子に接続され、他端は接地される。
【００６１】
帯電制御部３６１は、帯電駆動回路部２２０の電圧検出回路２２３にて検出された電圧値と電流検出回路２２２にて検出された電流値とを制御信号として取得し、それらの値が目標値と一致するようにデューティを制御したＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成する。ここでの電圧値および電流値の目標値は、画像形成ユニット１０に搭載されたメモリ（ＲＯＭ）１５０から取得したものである。
そして、帯電制御部３６１は、生成したＰＷＭ信号を高電圧生成部ＨＶＰＳ_１に設けられスイッチング回路３１２に出力する。
【００６２】
高電圧生成部ＨＶＰＳ_１のスイッチング回路３１２は、帯電制御部３６１からのＰＷＭ信号によってＯＮ/ＯＦＦを切り替える。それに伴って、増幅回路３１１の１次巻線に印加される低電圧供給部（ＬＶＰＳ）３７０からの直流電圧２４Ｖがスイッチングされ、２次巻線側に昇圧された交流電圧が誘起される。そして、誘起された交流波形の高電圧電力がコネクタ３７の出力端子から画像形成ユニット１０側の帯電駆動回路部２２０に送られる。
帯電駆動回路部２２０では、整流回路２２１により交流波形の高電圧電力が直流に変換されて帯電ロール２２に出力される。帯電ロール２２に出力された帯電バイアスは、再び電圧検出回路２２３にて電圧値と電流検出回路２２２にて電流値とが検出される。そして、検出された電圧値と電流値とが再び帯電制御部３６１に転送され、帯電制御部３６１はＰＷＭ信号を生成する。
帯電制御部３６１はこのような処理を繰り返すことで、検出された電圧値と電流値とが目標値に一致するようにデューティの増減制御を行う。それにより、帯電ロール２２にはメモリ（ＲＯＭ）１５０に記憶された目標値と一致する帯電バイアスが供給される。
【００６３】
このように、本実施の形態の電源ユニット３０においては、電源制御部３６０（例えば、帯電制御部３６１）は、画像形成ユニット１０に設けられたメモリ（ＲＯＭ）１５０から画像形成ユニット１０（画像形成部２０）に関する各種情報を取得して、各画像形成部２０の動作を制御する際に使用する高電圧電力の出力タイミングや目標出力値等の動作パラメータを設定する。さらに、電源制御部３６０（帯電制御部３６１）は、各画像形成部２０から画像形成部２０それぞれの動作状態に関する情報（動作情報：例えば電圧値や電流値）を取得する。そして、設定した動作パラメータや各画像形成部２０からの動作情報に基づき高電圧電力を制御して、各画像形成部２０に出力する。そのため、高電圧電力の供給先が如何なる形態で構成された画像形成ユニット１０であっても、電源ユニット３０は画像形成ユニット１０の構成に対応させた高電圧電力を供給する。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１では、画像形成装置１の装置外観の一部を形成する各構造体（画像形成ユニット１０、供給ユニット４０、排出ユニット５０、読み取りユニット６０、操作ユニット７０、増設供給ユニット８０）が電源ユニット３０に組み付けられて構成される。そして、電源ユニット３０は、画像形成ユニット１０の構成形態に対応させて必要な高電圧供給部だけを駆動させる。それにより、電力の無駄な消費が抑制し、漏電等に対する安全性を向上させる。また、電源ユニット３０は、高電圧電力を交流波形の状態で電力供給先に伝送する。それにより、高電圧電力に生じる減衰を低減し、電力供給の安定化を図っている。
【００６５】
上述の実施の形態は、説明のために例示したものであって、本発明はそれに限定されるものではなく、特許請求の範囲、明細書及び図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更、削除および付加が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１…画像形成装置、１０…画像形成ユニット、３０…電源ユニット、４０…供給ユニット、５０…排出ユニット、６０…読み取りユニット、７０…操作ユニット、８０…増設供給ユニット、１６０…転写駆動回路部、２２０…帯電駆動回路部、２３０…現像駆動回路部、３１０,３２０,３３０,３４０…高電圧供給部、３６０…電源制御部、３６１…帯電制御部、３７０…低電圧供給部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、および構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来の画像形成装置では大多数のユーザが最適な状態で使用できるように装置構成やアクセサリ構成などの商品性を想定して装置設計を行っているため、個々のユーザの希望に柔軟に対応できる装置構成になっていなかったことに着目し、サブシステムおよびプラットフォームを交換可能とする技術が示されている。
また、特許文献２では、１つの作像ユニットと１つの基体ユニットとの組合せを基本として作像ユニットを増設することにより適宜の画像記録装置を形成するために、１つの基体ユニットに同じ種類の複数の作像ユニットを重ねて組み付ける技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０２１８７号公報
【特許文献２】特開平４−１１８２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の構造体が組み合わされて構成された画像形成装置において、画像形成を行う構造体として画像形成能力や機能が異なる複数の画像形成構造体の中から何れかを選択して組み込むことができ、各構造体に電力を供給する電源構造体を何れの画像形成構造体が選択されても共通使用を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、画像形成を行う機能要素を有する画像形成構造体と、前記画像形成構造体が組み付けられることで当該画像形成構造体に電力を供給する複数の電力供給部を有し、組み付けられる当該画像形成構造体の構成に応じて複数の当該電力供給部を選択して動作させる電源構造体とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記電源構造体は、前記電力供給部が交流波形の電力を前記画像形成構造体に供給し、前記画像形成構造体は、前記電源構造体の前記電力供給部から供給された前記交流波形の電力を整流して前記機能要素の何れか一または複数に供給することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記画像形成構造体は、前記機能要素の何れか一または複数に供給された電力を検出して検出結果を前記電源構造体に転送し、前記電源構造体は、前記画像形成構造体から転送された前記検出結果に応じて前記電力供給部が供給する前記交流波形の電力を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、前記画像形成構造体は、前記機能要素の各々に供給する電力の目標値に関する情報を記憶する記憶手段をさらに有し、前記電源構造体は、前記記憶手段から前記目標値に関する情報を取得し、取得した当該目標値に基づき前記交流波形の電力を制御することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。
請求項５に記載の発明は、前記画像形成構造体は、前記機能要素が組み合わされた画像形成部を１または複数配置し、前記電源構造体は、前記画像形成構造体に配置可能な前記画像形成部の最大個数と同数の前記電力供給部を有し、当該画像形成構造体に配置された当該画像形成部に対応する当該電力供給部を動作させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【０００７】
請求項６に記載の発明は、画像形成を行う機能要素を有する画像形成構造体が組み付けられる枠体と、前記枠体に組み付けられた前記画像形成構造体の構成に応じて各々が動作し、当該画像形成構造体に電力を供給する複数の電力供給部と、前記枠体に前記画像形成構造体が組み付けられることで当該画像形成構造体と前記電力供給部とを電気的に接続する接続手段とを備えたことを特徴とする構造体である。
【０００８】
請求項７に記載の発明は、前記電力供給部は、交流波形の電力を前記画像形成構造体に供給することを特徴とする請求項６記載の構造体である。
請求項８に記載の発明は、前記機能要素の何れか一または複数に供給された電力に関する検出結果を前記画像形成構造体から取得し、取得した当該検出結果に応じて前記電力供給部が供給する前記交流波形の電力を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の構造体である。
請求項９に記載の発明は、前記制御手段は、前記画像形成構造体から前記機能要素の何れか一または複数に供給される電力の目標値に関する情報を取得し、取得した当該目標値に基づき前記交流波形の電力を制御することを特徴とする請求項８記載の構造体である。
請求項１０に記載の発明は、前記電力供給部は、前記機能要素の何れか一または複数が組み合わされた画像形成部における配置可能な最大個数と同数が配置されたことを特徴とする請求項６記載の構造体である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、複数の構造体が組み合わされて構成された画像形成装置において、画像形成能力や機能が異なる画像形成構造体の何れが選択されても、各構造体に電力を供給する電源構造体を共通使用することができる。
請求項２の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成構造体に供給する電力に生じる減衰を低減し、画像形成構造体への電力供給の安定化を図ることができる。
請求項３の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成構造体が如何なる形態で構成された場合であっても、電源構造体は画像形成構造体の構成に対応させた電力を供給することができる。
請求項４の発明によれば、画像形成構造体の形態に合わせた電力を供給することができる。
請求項５の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成構造体への出力が必要な電圧供給部だけが駆動されることで電力の無駄な消費が抑制され、また、対応する画像形成部が配置されない電圧供給部から電力が出力されないことで漏電等に対する安全性を向上させることができる。
【００１０】
請求項６の発明によれば、複数の構造体が組み合わされて構成された画像形成装置において、画像形成能力や機能が異なる画像形成構造体の何れが選択されても、各構造体に電力を供給する電源構造体を共通使用することができる。
請求項７の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成構造体に供給する電力に生じる減衰を低減し、画像形成構造体への電力供給の安定化を図ることができる。
請求項８の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成構造体が如何なる形態で構成された場合であっても、電源構造体は画像形成構造体の構成に対応させた電力を供給することができる。
請求項９の発明によれば、画像形成構造体の形態に合わせた電力を供給することができる。
請求項１０の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、画像形成構造体への出力が必要な電圧供給部だけが駆動されることで電力の無駄な消費が抑制され、また、対応する画像形成部が配置されない電圧供給部から電力が出力されないことで漏電等に対する安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の構成の一例を示した図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、電源ユニットと、この電源ユニットに画像形成ユニットが組み付けられた状態を説明するための図である。
【図３】画像形成ユニットの外装天面に形成された排出トレイ構造を説明するための図である。
【図４】読み取りユニットを備えていない、例えばプリンタ仕様として用いられる画像形成装置の組み付け構造を説明するための図である。
【図５】読み取りユニットを備えた、例えば複写機やファクシミリ仕様として用いられる画像形成装置の組み付け構造を説明するための図である。
【図６】画像形成ユニットに対して電源ユニットから高電圧電力を供給する構成を説明する図である。
【図７】電源ユニットに搭載された高電圧供給部の構成を説明する図である。
【図８】４つの画像形成部すべてを備えた画像形成ユニットが電源ユニットに組み付けられた場合の接続状態を説明する図である。
【図９】１つの画像形成部だけを備えた画像形成ユニットが電源ユニットに組み付けられた場合の接続状態を説明する図である。
【図１０】高電圧供給部が電源制御部による制御を受けながら高電圧電力を出力する構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の全体説明＞
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置１の構成の一例を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、画像形成を行う機能要素を有する画像形成構造体の一例としての画像形成ユニット１０と、各構造体に電力を供給し、また各構造体に関する制御機能を有する電源構造体の一例としての電源ユニット３０とを備えている。また、記録材である用紙を画像形成ユニット１０に向けて搬送する記録材搬送構造体の一例としての供給ユニット４０と、画像形成後の用紙を搬送して排出する排出記録材搬送構造体の一例としての排出ユニット５０とを備えている。更に、原稿を読み取る画像読み取り構造体の一例としての読み取りユニット６０を備えている。また、いわゆるコントロールパネルを有し使用者の操作入力を受け付ける使用者操作構造体の一例としての操作ユニット７０を備えている。また更に、供給ユニット４０に増設可能に設けられ用紙を供給して搬送する増設供給構造体の一例としての増設供給ユニット８０を備えている。これらの構造体の一例である画像形成ユニット１０、電源ユニット３０、供給ユニット４０、排出ユニット５０、読み取りユニット６０、操作ユニット７０、増設供給ユニット８０は、各々、画像形成装置１の装置外観の少なくとも一部を形成している。図１に示す画像形成装置１では、後述する図２に示すように、電源ユニット３０は画像形成ユニット１０の底面と、図１の背面との２面で接触した状態で組み付けられている。
【００１３】
これらの各ユニット（構造体）によって構成される画像形成装置１は、例えば電子写真方式を用いたいわゆるタンデム型のデジタルカラープリンタ、デジタルカラー複写機、ファクシミリ等として機能している。画像形成ユニット１０は、その画像形成を行う機能要素として、像保持体、露光手段、帯電手段、現像手段、用紙へ画像を転写する転写手段、転写した画像を用紙へ定着させる定着手段を有している。
【００１４】
＜画像形成ユニット１０の説明＞
画像形成ユニット１０は、画像形成装置１に組み込まれた際、画像形成装置１の装置外観の一部を形成する。単体として独立取引の対象となり、独立取引の対象となっている外観が、組み込まれた画像形成装置１の外観の一部をそのまま構成する。
この画像形成ユニット１０は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色毎に設けられ画像形成を行う画像形成部の一例としての複数の画像形成部２０（２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋ）、例えば、電源ユニット３０から受信した画像データに予め定めた画像処理を施す画像処理部１１、画像形成ユニット１０の動作を制御する動作制御部１２を備えている。また、複数の画像形成部２０に対して各色毎の画像データに基づく露光処理を行う露光手段の一例としてのレーザ露光器１３を備えている。各々の画像形成部２０には、像保持体としての感光体ドラム２１、帯電手段の一例としての帯電ロール２２、現像手段の一例としての現像器２３、ドラムクリーナ２４を備えている。この帯電ロール２２は、感光体ドラム２１の表面を予め定めた電位で一様に帯電する。現像器２３は、画像形成部２０のそれぞれにおいて、例えば、各色トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を保持して、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像を各色トナーで現像する。ドラムクリーナ２４は、例えば板状部材を感光体ドラム２１表面に接触させて、感光体ドラム２１上に付着したトナーや紙粉等を除去する。
【００１５】
また、画像形成ユニット１０には、各画像形成部２０それぞれに配置された感光体ドラム２１を露光する露光手段の一例としてのレーザ露光器１３が設けられている。レーザ露光器１３は、各色毎の画像データを画像処理部１１から取得し、取得した画像データに基づいて点灯制御されたレーザ光により、各画像形成部２０の感光体ドラム２１をそれぞれ走査露光する。さらに、各画像形成部２０の感光体ドラム２１と接触しながら移動して用紙を搬送する用紙搬送ベルト１４が配置されている。用紙搬送ベルト１４は、用紙を静電吸着するフィルム状の無端ベルトで形成されている。そして、用紙搬送ベルト１４の内側であって各感光体ドラム２１と対向する位置には、それぞれ転写手段の一例としての転写ロール１５が配置されている。転写ロール１５は、感光体ドラム２１との間に転写電界を形成し、用紙上に、各画像形成部２０で形成された各色トナー像を順次転写する。さらに、用紙搬送ベルト１４の用紙搬送方向の下流側には、用紙上の未定着トナー像に対して熱および圧力による定着処理を施す定着手段の一例としての定着器１６が設けられている。
【００１６】
これらの機能要素を有する画像形成ユニット１０は、画像形成ユニット１０単体として交換可能に構成される。何れかの画像形成部２０にて、例えば現像器２３に供給されるトナーが消費されて画像が形成できなくなった場合等には、画像形成ユニット１０を引き抜いて取り外し、例えば新品の画像形成ユニット１０がこの画像形成ユニット１０のまま組み付けられることで、画像形成ユニット１０が交換される。
【００１７】
そして、図１に示す例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋを備えていたが、更にいわゆるコーポレートカラーなどの特色を印刷するための画像形成部２０を加えて５つの画像形成部２０を設ける形態もある。また、黒（Ｋ）についての機能を強化するために、黒（Ｋ）のエンジンを２つ備え、全体で５つの画像形成部２０を構成する形態もある。更に、多色ではなく、単色に対応した形態とすることもある。かかる場合には、画像形成部２０の数が単体（例えば、画像形成部２０Ｋのみ）となる場合もある。そして、これらを構成する画像形成ユニット１０を交換ユニットとして準備する形態もある。更には、画像形成ユニット１０として、画像処理部１１および動作制御部１２を有さない、または画像処理部１１および動作制御部１２の何れか一方だけを有している形態を採用することもできる。
なお、後段で説明するが、画像形成装置１において画像形成構造体として如何なる形態の画像形成ユニット１０が組み込まれても、電源ユニット３０は組み込まれた画像形成ユニット１０に対応して動作する。それにより、電源ユニット３０は如何なる形態の画像形成ユニット１０にも共通して使用される。
【００１８】
＜電源ユニット３０の説明＞
電源ユニット３０は、その主たる機能として、各構造体（画像形成ユニット１０、供給ユニット４０、排出ユニット５０、読み取りユニット６０、操作ユニット７０、増設供給ユニット８０）に対して電力を供給する。電源ユニット３０の外観構成については、後述する図２（ａ）に詳細に示している。電源ユニット３０では、商用電源から例えば交流１００Ｖを受け取って予め定めた電圧の電力を生成し、各構造体（各ユニット）の駆動系や動作系へ電力を供給する。そのために、例えば感光体ドラム２１等の回転駆動のための低電圧電力（例えば、２４Ｖ）を生成する低電圧供給部や、高電圧電力（数ＫＶ）を生成する高電圧供給部（後段図６参照）を備えている。各構造体に対しては、接続手段の一例であるコネクタ（後段図２参照）を介して電力を供給する。配線手段は、例えば、各構造体が電源ユニット３０に組み付けられることで、各構造体と電源ユニット３０とが電気的に接続されるように構成される。
なお、電源ユニット３０の構成や動作については、後段で詳述する。
【００１９】
また、電源ユニット３０は、画像形成装置１全体の動作を制御する主制御回路（ＭＣＵ）を備えている。さらに、例えば図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や読み取りユニット６０から取得した画像データの編集や蓄積、画像形成ユニット１０へ受け渡す画像データの画像処理を行う処理回路を備えている。尚、上述したように、画像形成ユニット１０にて画像処理部１１や動作制御部１２を設けない場合には、画像形成ユニット１０にて制限（排除）したこれらの機能は電源ユニット３０に備えられることとなる。
【００２０】
さらに、電源ユニット３０は、画像形成ユニット１０の各機構部材を駆動する駆動モータなどの駆動源を備えている。即ち、画像形成ユニット１０には各種駆動源は備えられていない。そして、電源ユニット３０に画像形成ユニット１０が組み付けられることで、電源ユニット３０の駆動源と画像形成ユニット１０の各機構部材とが機械的に連結される。例えば、各感光体ドラム２１や各感光体ドラム２１周りの機構部材に合わせ、ボールジョイントなどの機構を用いた継手であるカップリングを用いて電源ユニット３０の駆動源と連結する。また用紙搬送ベルト１４、用紙搬送のための各種搬送ロールなどの駆動位置に合わせ、個々に、または幾つかの機構を集約させてカップリングを用いて電源ユニット３０の駆動源と連結する。このようにして、画像形成ユニット１０に例えば駆動源が備えられないことから、交換可能な画像形成ユニット１０の構成部品の数が低減される。
【００２１】
更に、本実施の形態において、電源ユニット３０は、画像形成装置１の装置外観の一部を形成している。また、電源ユニット３０は、供給ユニット４０、排出ユニット５０、読み取りユニット６０を組み付ける際の基準構造体となる。また、画像形成ユニット１０を組み付ける際の基準構造体とすることができる。後述するように、図１に示す操作ユニット７０は読み取りユニット６０に取り付けられているが、例えば読み取りユニット６０を備えない場合には、電源ユニット３０に操作ユニット７０が取り付けられる（後段図４参照）。尚、電源ユニット３０の更なる構成例については、後段の図２の説明の中でも詳述する。
【００２２】
＜供給ユニット４０の説明＞
供給ユニット４０は、画像形成ユニット１０に向けて用紙を搬送する。図１に示す例では、電源ユニット３０の外側底面に接触し、画像形成ユニット１０の一側から画像形成ユニット１０に向けて用紙を搬送する。供給ユニット４０は、この給紙と捌きと搬送のための各種ロール類等を備えている。そして、供給ユニット４０は、画像形成装置１として組み込まれた際に、画像形成装置１の装置外観の一部を形成するとともに、図１に示すように、画像形成ユニット１０の少なくとも一方の側面に接触し、画像形成ユニット１０のこの一方の側面を覆うように配置される。但し、必要な機構部分だけを構成するのであれば、この一方の側面の全面を覆わず、例えば略中央部程度までの高さ等、一部だけに接触させることもできる。供給ユニット４０は、記録材である用紙を収容する用紙収容部４１と、この用紙収容部４１から繰り出された用紙を画像形成ユニット１０に向けて搬送するための搬送路４２とが設けられている。画像形成ユニット１０が画像形成装置１に組み込まれた際、搬送路４２から連続する供給ユニット４０の用紙排出口は、画像形成ユニット１０の用紙受入口と位置合わせがなされ、搬送のための経路が連結される。
【００２３】
＜排出ユニット５０の説明＞
排出ユニット５０は、画像形成ユニット１０にて画像が形成された用紙を受け入れ、排出口５５に向けて用紙を搬送する。排出ユニット５０は、画像形成装置１として組み込まれた際に、画像形成装置１の装置外観の一部を形成するとともに、図１に示すように、画像形成ユニット１０の他方（供給ユニット４０側を一方とした場合）の側面に接触し、画像形成ユニット１０のこの他方の側面を覆うように配置される。即ち、画像形成ユニット１０の他方の側面にて下方から上方に延びる筐体構造を有している。この排出ユニット５０は、画像形成ユニット１０にて画像が形成された用紙を搬送する搬送路５１と、この搬送路５１に設けられて用紙を搬送する複数組の搬送ロール５２が設けられている。また、画像形成ユニット１０にて画像が印刷された用紙を排出する排出口５５と、この排出口５５から用紙を勢いよく排出するための排出ロール５３とが設けられている。本実施の形態では、画像形成ユニット１０の筐体構造の上方（天面）が、排出された用紙を積載する排出トレイとなっている。
【００２４】
＜読み取りユニット６０の説明＞
読み取りユニット６０は、例えばシート材などの原稿に存在する画像を読み取る画像読み取り装置として機能する。読み取りユニット６０は、画像形成装置１に組み込まれた際に、画像形成装置１の装置外観の一部を形成する。この読み取りユニット６０が増設されるシステム構成では、読み取りユニット６０の一部に操作ユニット７０が取り付けられる。読み取りユニット６０として、シート状の原稿を搬送する原稿搬送装置を備える構成を備えることができる。また、本などの厚みのある原稿を平面上のガラス（プラテンガラス）に置き、読み取り部やランプ、ミラーなどを走査させるスキャン構造を採用したり、このスキャン構造を備えず、シート原稿移動型だけの読み取り装置とした構成を採用することもできる。読み取りユニット６０は、例えば、支持部材６１を介して電源ユニット３０に支持されて固定され、また、排出ユニット５０にも支持される。そして、画像形成ユニット１０の天面に設けられた排出トレイ部の空間を保ち、ユーザ（使用者）の手が入るなど、その操作性を阻害しない位置に配置される。また、画像形成ユニット１０の交換作業などを行う際にも、ユーザ（使用者）が画像形成ユニット１０の天面を持って作業することができる位置に配置されている。
【００２５】
＜操作ユニット７０の説明＞
操作ユニット７０は、画像形成装置１に組み込まれた際に、画像形成装置１の装置外観の一部を形成する。読み取りユニット６０が画像形成装置１に組み込まれる装置構成の場合には、読み取りユニット６０に取り付けられ、または埋め込まれる。読み取りユニット６０が組み込まれない装置構成の場合には、例えば、電源ユニット３０に組み込まれる。
【００２６】
＜増設供給ユニット８０の説明＞
増設供給ユニット８０は、画像形成装置１に組み込まれた際、画像形成装置１の装置外観の一部を形成する。図１に示す例では、供給ユニット４０の底面に接触し、画像形成装置１の底面と、その底面に続く画像形成装置１の側面の装置外観を形成している。この増設供給ユニット８０は、記録材である用紙を収容する用紙収容部８１と、この用紙収容部８１から繰り出された用紙を供給ユニット４０に向けて搬送するための搬送路８２とが設けられている。また増設供給ユニット８０は、この給紙と捌きと搬送のための各種ロール類等を備えている。供給ユニット４０には、増設供給ユニット８０から供給される用紙を受け入れる用紙受入口と、この用紙を搬送するためのスリット状の搬送経路が設けられている。用紙収容部８１から繰り出された用紙は、搬送路８２と、供給ユニット４０のスリット状の搬送経路、搬送路４２を経由し、画像形成ユニット１０に向けて供給される。
【００２７】
＜各構造体に共通した構成の説明＞
また、各構造体（画像形成ユニット１０、供給ユニット４０、排出ユニット５０、読み取りユニット６０、操作ユニット７０、増設供給ユニット８０）は、電源ユニット３０との間で電力および電気信号の伝送経路を形成する接続手段を備えている。さらに、各構造体は、各構造体それぞれに関する各種情報（例えば、構造体の種類、構造体における設定や構成等に関する情報）を記憶する記憶手段を備えている。そして、各構造体が電源ユニット３０に組み込まれた際に、各構造体と電源ユニット３０とは接続手段により電気的に接続され、電源ユニット３０からの電力および相互間での電気信号の伝送が可能となる。またそれにより、各構造体に備えられた記憶手段は、電源ユニット３０に備えられた主制御回路（ＭＣＵ）と接続される。それにより、主制御回路（ＭＣＵ）は各構造体の記憶手段から各構造体それぞれに関する各種情報を取得して、各構造体の動作を制御するに際しての動作パラメータを設定する。
なお、記憶手段は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ等で構成される。
【００２８】
＜各構造体の外観構成と組み立て例の説明＞
次に、各構造体の組み立て構成について説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は、電源ユニット３０と、この電源ユニット３０に画像形成ユニット１０が組み付けられた状態を説明するための図である。図２（ａ）は電源ユニット３０の外観を示し、図２（ｂ）は電源ユニット３０に画像形成ユニット１０が組み付けられた状態を示している。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、電源ユニット３０は、枠体として、内側縦面３０ａ、内側底面３０ｂ、天面３０ｃ、一方側面（右側面）３０ｄ、他方側面（左側面）３０ｅ、外側底面３０ｆ、一方面（前面）３０ｇ、他方面（後面）３０ｈを有し、その筐体構造に、連結される各構造体との連結機構を備えている。より詳しくは、電源ユニット３０の内側縦面３０ａに、画像形成ユニット１０に向けて駆動力を伝達する駆動伝達機構３１と、画像形成ユニット１０との電力および電気信号の伝送経路を形成する接続手段の一例としてのコネクタ３７とを備えている。また、内側底面３０ｂに、装着される画像形成ユニット１０の機械的結合を行うラッチ構造３３を有し、一方面（前面）３０ｇに、ラッチ構造３３の解除を行うラッチ解除機構としてのラッチボタン３４を有している。また、内側底面３０ｂには、画像形成ユニット１０を滑り移動（スライド）させながら画像形成装置１に組み込むためのレール機構などの滑り移動構造機構３８が設けられている。
【００３０】
電源ユニット３０の天面３０ｃには、読み取りユニット６０または操作ユニット７０との電力および電気信号の伝達を行う接続部３５を有している。図２（ａ）では、この接続部３５に、操作ユニット７０が組み込まれている。更に、電源ユニット３０の一方側面（右側面）３０ｄには供給ユニット４０との電力および電気信号の伝達を行うコネクタ３６が設けられ、他方側面（左側面）３０ｅには排出ユニット５０との電力および電気信号の伝達を行うコネクタ３９が設けられている。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、画像形成ユニット１０は電源ユニット３０と結合し、画像形成装置１に装着される。画像形成ユニット１０は、底面に、電源ユニット３０の滑り移動構造機構３８に対応して設けられ画像形成ユニット１０の滑り移動（スライド）を可能とするレール機構である移動機構１９が設けられている。また、画像形成ユニット１０の底面に、電源ユニット３０のラッチ構造３３に対応して設けられ、滑り移動（スライド）するラッチ凹部２５を有している。このラッチ凹部２５は、画像形成ユニット１０のラッチ構造３３を用いた位置決め固定を行う。
【００３２】
また、画像形成ユニット１０は、その筐体の一側面（一側面）に、供給ユニット４０の用紙排出口に対峙し用紙排出口の位置に対応して設けられ供給ユニット４０からの用紙を受け入れる用紙受入口１７を有している。また、画像形成ユニット１０は、その筐体の他方の側面（他側面）に、排出ユニット５０の用紙受入口に対峙し用紙受入口の位置に対応して設けられ排出ユニット５０に向けて用紙を排出する用紙排出口１８を有している。更に、画像形成ユニット１０は、組み付け方向（矢印Ｓ方向）に滑り移動（スライド）し電源ユニット３０に組み付けられた際、電源ユニット３０の内側縦面３０ａに対峙する側（裏面側）に、電源ユニット３０の駆動伝達機構３１と連結する伝達機構２６と、電源ユニット３０のコネクタ３７と連結する接続手段の一例としてのコネクタ２７とを有している。
【００３３】
図３は、画像形成ユニット１０の外装天面に形成された排出トレイ構造を説明するための図である。画像形成ユニット１０の外装天面には、図１にて説明した排出ユニット５０の排出口５５から排出される用紙の排出方向と同方向に、リブ２８が設けられている。また、外装天面の中央部、または、画像形成ユニット１０を持ち上げたときに画像形成ユニット１０の傾きが組み付け作業に支障とならない位置（例えば重心箇所）に、持ち上げ部の一例としての取っ手２９が形成されている。この取っ手２９は、排出される用紙の搬送に支障とならないように、例えば外装天面の凹部として形成される。この取っ手２９は、外装天面の曲面形状を利用し、使用者（ユーザ）の指を引っかけるための引っ掛け部２９ａが形成されている。尚、取っ手２９の構成としては、収納可能な飛び出し形状とし、画像形成ユニット１０の挿入・取り出し作業時には筐体から突出させ、用紙排出時には突出した部位を収納するような構造とすることもできる。
【００３４】
＜プリンタ仕様の組み付け構造＞
図４は、読み取りユニット６０を備えていない、例えばプリンタ仕様として用いられる画像形成装置１の組み付け構造を説明するための図である。図４に示すように、電源ユニット３０、供給ユニット４０、および排出ユニット５０が組み付けられており、この状態では画像形成ユニット１０は組み付けられていない。そして、電源ユニット３０、供給ユニット４０、および排出ユニット５０が組み付けられている状態で、画像形成ユニット１０を図の組み付け方向（矢印Ｓ方向）に滑り移動（スライド）させることで、画像形成ユニット１０を画像形成装置１に組み付けることが可能である。
【００３５】
供給ユニット４０の組み付けについて説明する。
図２（ａ）に示した電源ユニット３０の一方側面（右側面）３０ｄに供給ユニット４０の内側縦面４０ａ（図４参照）が接触し、また、電源ユニット３０の外側底面３０ｆ（図２（ａ）参照）に供給ユニット４０の内側底面（図示せず）が接触する状態で、供給ユニット４０を電源ユニット３０に組み付ける。両者の固定には、例えばネジやラッチ機構（図示せず）を用いることができる。また、供給ユニット４０の組み付けに際し、電源ユニット３０のコネクタ３６（図２（ａ）参照）に供給ユニット４０のコネクタ４５（図４参照）が連結し、電源ユニット３０から供給ユニット４０に対して、電力の供給と、これらの間の電気信号の伝達が可能となる。尚、供給ユニット４０は、図４に示す画像形成装置１の例では、画像形成装置１の一方側面、前面（画像形成ユニット１０の組み込み方向）の一部、この前面とは反対面となる背面の一部、上面の一部、および底面の装置外観を形成している。
【００３６】
排出ユニット５０の組み付けについて説明する。
図２（ａ）に示した電源ユニット３０の他方側面（左側面）３０ｅおよび天面３０ｃの一部に排出ユニット５０の内側縦面５０ａ（図４参照）が接触する状態で、排出ユニット５０が電源ユニット３０に組み付けられる。固定には、例えばネジやラッチ機構（図示せず）を用いることができる。また、排出ユニット５０の組み付けに際し、電源ユニット３０のコネクタ３９（図２（ａ）参照）に排出ユニット５０のコネクタ５６（図４参照）が連結し、電源ユニット３０から排出ユニット５０に対して、電力の供給と、これらの間の電気信号の伝達が可能となる。尚、排出ユニット５０は、図４に示す画像形成装置１の例では、画像形成装置１の他方側面、前面（画像形成ユニット１０の組み込み方向）の一部、この前面とは反対面となる背面の一部、および上面の一部の装置外観を形成している。
【００３７】
図４に示すように読み取りユニット６０が組み付けられない態様では、操作ユニット７０は、電源ユニット３０の接続部３５に挿入されて用いられる。図５にて説明する読み取りユニット６０が組み付けられる態様では、操作ユニット７０が電源ユニット３０から取り外され、接続部３５に読み取りユニット６０の一部である支持部材６１が挿入されて、電源ユニット３０と読み取りユニット６０との電力および電気信号の伝達が行われる。
【００３８】
上記のようにして電源ユニット３０、供給ユニット４０、および排出ユニット５０が組み付けられた状態にて、それらの構造体によって形成される空間に（図４参照）、画像形成ユニット１０が組み付けられる。画像形成ユニット１０は、取っ手２９（図３参照）によって持ち上げられ、電源ユニット３０の滑り移動構造機構３８（図２参照）に案内されて、使用者（ユーザ）が画像形成ユニット１０の前面１０ａを押すことで、この空間に挿入される。挿入により組み付け位置まで到達すると、図２に示すように、電源ユニット３０のラッチ構造３３が画像形成ユニット１０のラッチ凹部２５に嵌めこまれ、ラッチ動作によって画像形成ユニット１０が固定される。
【００３９】
この画像形成ユニット１０の組み付けによって、図４に示す画像形成ユニット１０の裏面１０ｂが電源ユニット３０の内側縦面３０ａに接触し固定される。それにより、裏面１０ｂに設けられて電源ユニット３０との電力および電気信号の伝送経路を形成する接続手段の一例としてのコネクタ２７が電源ユニット３０のコネクタ３７と連結する。また、一方側面１０ｃが供給ユニット４０の内側縦面４０ａに接触して固定される。さらに、画像形成ユニット１０の他方側面１０ｄと天面１０ｅの一部とが排出ユニット５０の内側縦面５０ａに接触し、底面１０ｆが電源ユニット３０の内側底面３０ｂに接触して固定される。このように、画像形成ユニット１０は、組み付けられた際、図４の例では５面方向、即ち、少なくとも３面方向にて接触していることとなる。図２（ｂ）に示すように２面方向では固定状態が安定的ではないのに対し、図４の形態では、少なくとも３面方向の安定的な固定状態を維持している。
【００４０】
また、画像形成ユニット１０が組み付けられた際、画像形成ユニット１０の用紙受入口１７は供給ユニット４０の用紙排出口４４と対峙する。また、画像形成ユニット１０の用紙排出口１８は排出ユニット５０の用紙受入口５４に対峙する。このようにして、供給ユニット４０から画像形成ユニット１０、および画像形成ユニット１０から排出ユニット５０への用紙搬送路が形成される。
尚、画像形成ユニット１０の前面１０ａは、画像形成装置１の装置外観の一部である前面部分を形成する。
【００４１】
尚、画像形成装置１に組み込まれた画像形成ユニット１０を取り出す際には、ラッチボタン３４を押し、画像形成ユニット１０のラッチ凹部２５からラッチ構造３３を解除する。このラッチ構造３３を解除した状態で画像形成ユニット１０を矢印Ｓ方向とは反対方向に引き抜くことで、画像形成ユニット１０を取り出すことが可能となる。
【００４２】
＜スキャナ付き仕様の組み付け構造＞
図５は、読み取りユニット６０を備えた、例えば複写機やファクシミリ仕様として用いられる画像形成装置１の組み付け構造を説明するための図である。図５に示す画像形成装置１では、図４にて示した画像形成装置１と同様に、電源ユニット３０に、供給ユニット４０、排出ユニット５０が組み付けられ、この電源ユニット３０と排出ユニット５０の上部に読み取りユニット６０が組み付けられている。このとき、図４に示した電源ユニット３０の接続部３５から操作ユニット７０が取り外され、この接続部３５に支持部材６１の一部が取り付けられる。この支持部材６１は読み取りユニット６０を支える構造物としての機能に加え、電源ユニット３０からの電力供給と、電源ユニット３０との電気信号の伝達を可能としている。操作ユニット７０は、読み取りユニット６０の一部に設けられる。
【００４３】
画像形成ユニット１０の組み付けについては、図４にて説明したものと同様であるが、図４のプリンタ仕様に対して更に読み取りユニット６０が組み付けられた状態にて画像形成ユニット１０の組み付けが可能である。即ち、電源ユニット３０、供給ユニット４０、排出ユニット５０、および読み取りユニット６０が組み付けられた状態にて、画像形成ユニット１０を画像形成装置１に組み付けることが可能である。そして、この態様においても、組み付けられた画像形成ユニット１０は、構造体である電源ユニット３０、供給ユニット４０、および排出ユニット５０により、少なくとも３面方向にて接触し、安定状態が保たれた組み付けが実現されている。
【００４４】
＜画像形成ユニット１０への高電圧電力の供給に関する説明＞
次に、電源ユニット３０から画像形成ユニット１０への高電圧電力の供給について説明する。
図６は、画像形成ユニット１０に対して電源ユニット３０から高電圧電力を供給する構成を説明する図である。電源ユニット３０は、画像形成ユニット１０にて搭載可能な画像形成部２０に対応させた個数（例えば、画像形成部２０の最大搭載個数と同数）の電力供給部の一例としての高電圧供給部を備えている。本実施の形態の画像形成ユニット１０では、一例として最大４個の画像形成部２０、例えば、画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋが搭載可能であるとする。それにより、本実施の形態の電源ユニット３０は、図６に示すように、画像形成ユニット１０に対応させて４組の高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０を備えている。すなわち、電源ユニット３０の高電圧供給部は、画像形成ユニット１０に搭載される画像形成部２０の最大個数（Ｎ個）に対応させて設計され、電源ユニット３０にはＮ組の高電圧供給部が備えられる。
また、電源ユニット３０は、高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０から画像形成ユニット１０への電力供給を制御する制御手段の一例としての電源制御部３６０、例えば２４Ｖの低電圧電力を生成して高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０に供給する低電圧供給部（ＬＶＰＳ）３７０を備えている。なお、電源制御部３６０は、画像形成装置１全体の動作を制御する主制御回路（ＭＣＵ）内に構成される。
【００４５】
高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０は、低電圧供給部３７０から供給される直流電圧２４Ｖの電力に基づき高電圧電力を生成する高電圧生成部ＨＶＰＳ_１,ＨＶＰＳ_２,ＨＶＰＳ_３,ＨＶＰＳ_４をそれぞれ備えている。
また、高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０は、画像形成ユニット１０側のコネクタ２７にて各画像形成部２０に対応して配置された突起状スイッチ部２７_Ｙ,２７_Ｍ,２７_Ｃ,２７_Ｋが押し込まれることでオフ状態からオン状態に切り替わるスイッチ機能部ＳＷ_１,ＳＷ_２,ＳＷ_３,ＳＷ_４をそれぞれ備えている。スイッチ機能部ＳＷ_１,ＳＷ_２,ＳＷ_３,ＳＷ_４がオン状態に設定されると、低電圧供給部３７０から高電圧生成部ＨＶＰＳ_１,ＨＶＰＳ_２,ＨＶＰＳ_３,ＨＶＰＳ_４に対して直流電圧２４Ｖの電力が供給される。
さらに、高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０は、各画像形成部２０から出力される制御信号（電気信号）を受け取り、制御信号のロジックレベルの低減を抑制しながら電源制御部３６０に伝送するバッファ回路ＢＦ_１,ＢＦ_２,ＢＦ_３,ＢＦ_４をそれぞれ備えている。
【００４６】
そして、電源ユニット３０側のコネクタ３７には、高電圧生成部ＨＶＰＳ_１,ＨＶＰＳ_２,ＨＶＰＳ_３,ＨＶＰＳ_４の出力端子と、バッファ回路ＢＦ_１,ＢＦ_２,ＢＦ_３,ＢＦ_４の入力端子とが設置される。また、突起状スイッチ部２７_Ｙ,２７_Ｍ,２７_Ｃ,２７_Ｋのスイッチ機能部ＳＷ_１,ＳＷ_２,ＳＷ_３,ＳＷ_４への挿入口が設置される。さらに加えて、画像形成ユニット１０に配置されたメモリ（ＲＯＭ）１５０との接続端子とが設置される。
一方、画像形成ユニット１０側のコネクタ２７には、高電圧生成部ＨＶＰＳ_１,ＨＶＰＳ_２,ＨＶＰＳ_３,ＨＶＰＳ_４から出力される高電圧電力が入力される入力端子と、各画像形成部２０からの制御信号（電気信号）をバッファ回路ＢＦ_Ｙ,ＢＦ_Ｍ,ＢＦ_Ｃ,ＢＦ_Ｋを介して電源ユニット３０に出力する出力端子とが設置される。また、突起状スイッチ部２７_Ｙ,２７_Ｍ,２７_Ｃ,２７_Ｋが設置される。さらには、メモリ（ＲＯＭ）１５０を電源ユニット３０に接続する接続端子が設置される。
【００４７】
ここで、画像形成ユニット１０側の突起状スイッチ部２７_Ｙ,２７_Ｍ,２７_Ｃ,２７_Ｋは、画像形成ユニット１０に設置された画像形成部２０に対応して配置される。すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋすべてを備えた画像形成ユニット１０には、４つの画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋに対応した突起状スイッチ部２７_Ｙ,２７_Ｍ,２７_Ｃ,２７_Ｋがコネクタ２７に形成されている。一方、例えば、黒（Ｋ）の画像形成部２０Ｋだけを備えた画像形成ユニット１０には、画像形成部２０Ｋに対応した１つの突起状スイッチ部２７_Ｋだけがコネクタ２７に形成されている。
【００４８】
それにより、電源ユニット３０では、画像形成ユニット１０に設置された画像形成部２０に対応した高電圧供給部だけが駆動され、高電圧電力が出力される。
例えば、４つの画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋすべてを備えた画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられた場合には、突起状スイッチ部２７_Ｙ,２７_Ｍ,２７_Ｃ,２７_Ｋにより電源ユニット３０のすべての高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０が駆動され、画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋに対して高電圧電力を出力する。一方、１つの画像形成部２０Ｋだけを備えた画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられた場合には、突起状スイッチ部２７_Ｋにより電源ユニット３０の高電圧供給部３４０だけが駆動され、画像形成部２０Ｋに対してだけ高電圧電力を出力する。
このように、電源ユニット３０においては高電圧電力の出力が必要な高電圧供給部だけが駆動されるので、電力の無駄な消費が抑制される。また、対応する入力端子が接続されない出力端子から高電圧電力が出力されないので漏電等に対する安全性も向上する。
【００４９】
＜電源ユニット３０の高電圧供給部の説明＞
次の図７は、電源ユニット３０に搭載された高電圧供給部３１０,３２０,３３０,３４０の構成を説明する図である。図７では、高電圧供給部３１０を例として説明するが、他の高電圧供給部３２０,３３０,３４０についても同様である。
図７に示したように、画像形成ユニット１０に高電圧供給部３１０からの高電圧電力の供給対象となる例えば画像形成部２０Ｙが設置されている場合には、画像形成ユニット１０側のコネクタ２７には、画像形成部２０Ｙの設置に対応して突起状スイッチ部２７_Ｙが形成されている。そして、画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられた際に、コネクタ２７に形成された突起状スイッチ部２７_Ｙが電源ユニット３０側のコネクタ３７の挿入口３７ａに挿入される。それにより、高電圧供給部３１０に設けられたスイッチ機能部ＳＷ_１内の導通板ｓ１が突起状スイッチ部２７_Ｙにより押し込まれ、低電圧供給部（ＬＶＰＳ）３７０に接続された端子ｓ２と高電圧生成部ＨＶＰＳ_１に接続された端子ｓ３とが接続状態に設定される。それに伴って、スイッチ機能部ＳＷ_１はオン状態に切り替わる。
【００５０】
一方、図７の記載とは反対に、画像形成ユニット１０に例えば画像形成部２０Ｙが設置されていない場合には、画像形成ユニット１０側のコネクタ２７には、画像形成部２０Ｙの非設置に対応させて突起状スイッチ部２７_Ｙが形成されていない。それにより、画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられても、導通板ｓ１は突起状スイッチ部２７_Ｙにより押し込まれない（図中破線）。そのため、端子ｓ２と端子ｓ３とは遮断状態のままとなり、スイッチ機能部ＳＷ_１はオフ状態が維持される。
【００５１】
スイッチ機能部ＳＷ_１がオン状態に切り替わると、スイッチ機能部ＳＷ_１を介して低電圧供給部（ＬＶＰＳ）３７０から高電圧生成部ＨＶＰＳ_１に直流電圧２４Ｖの電力が供給される。この場合に、スイッチ機能部ＳＷ_１と高電圧生成部ＨＶＰＳ_１との間には、電流の有無を検知する検知素子ＤＴ_１が接続されており、高電圧生成部ＨＶＰＳ_１に直流電圧２４Ｖの電力供給が開始されたことが検知素子ＤＴ_１により電源制御部３６０に通知される。それにより、電源制御部３６０は、高電圧供給部３１０が動作状態にあることを認識し、高電圧供給部３１０に対する動作制御を開始する。
【００５２】
また、電源ユニット３０は、画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられた際には、バッファ回路ＢＦ_１にて画像形成部２０Ｙから出力される制御信号（電気信号）を受け取る。そして、バッファ回路ＢＦ_１は、画像形成部２０Ｙからの制御信号を電源制御部３６０に伝送する。それにより、電源制御部３６０は、画像形成部２０Ｙからの制御信号に基づき画像形成部２０Ｙに出力される高電圧電力を制御する。なお、高電圧供給部３１０等の高電圧供給部が電源制御部３６０による制御を受けながら高電圧電力を出力する点に関しては、後段で詳述する。
【００５３】
また、画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられることで、画像形成ユニット１０に搭載された記憶手段の一例としてのメモリ（ＲＯＭ）１５０が電源ユニット３０の電源制御部３６０に接続される（図６参照）。このメモリ（ＲＯＭ）１５０には、画像形成ユニット１０に関する各種の情報、例えば、画像形成ユニット１０の構成や設定等に関する情報が記憶されている。それにより、電源ユニット３０の電源制御部３６０は、メモリ（ＲＯＭ）１５０から画像形成ユニット１０に関する各種情報を取得して、画像形成ユニット１０の動作を制御するに際しての動作パラメータを設定する。例えば、画像形成ユニット１０の各画像形成部２０に出力する高電圧電力の出力タイミングや高電圧電力の目標出力値等を設定する。
【００５４】
＜画像形成ユニット１０と電源ユニット３０との接続状態の説明＞
次の図８は、４つの画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋすべてを備えた画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられた場合の接続状態を説明する図である。図８に示すように、画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋ各々には、帯電ロール２２に帯電バイアスを供給する帯電駆動回路部２２０、現像器２３に現像バイアスを供給する現像駆動回路部２３０、転写ロール１５に転写バイアスを供給する転写駆動回路部１６０が備えられている。そして、この構成では、電源ユニット３０は、画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋすべての帯電駆動回路部２２０、現像駆動回路部２３０、および転写駆動回路部１６０に対して高電圧電力を供給する。また、画像形成部２０Ｙ,２０Ｍ,２０Ｃ,２０Ｋすべての帯電駆動回路部２２０、現像駆動回路部２３０、および転写駆動回路部１６０から高電圧電力の出力値を制御するための制御信号を取得する。
【００５５】
また、次の図９は、１つの画像形成部２０Ｋだけを備えた画像形成ユニット１０が電源ユニット３０に組み付けられた場合の接続状態を説明する図である。図９に示すように、この構成では、電源ユニット３０は、画像形成部２０Ｋに備えられた帯電駆動回路部２２０、現像駆動回路部２３０、および転写駆動回路部１６０に対して高電圧電力を供給する。また、画像形成部２０Ｋの帯電駆動回路部２２０、現像駆動回路部２３０、および転写駆動回路部１６０から高電圧電力の出力値を制御するための制御信号を取得する。
上記図８および図９に例示したように、本実施の形態の電源ユニット３０は、画像形成ユニット１０に設置された画像形成部２０に対応させて、画像形成ユニット１０に設置された画像形成部２０に対してだけ高電圧電力を供給する。
【００５６】
＜電源制御部３６０による高電圧電力の出力値制御に関する説明＞
次に、高電圧供給部３１０が電源制御部３６０により制御された高電圧電力を出力する構成について説明する。ここでは、高電圧供給部３１０を例として説明するが、他の高電圧供給部３２０,３３０,３４０についても同様である。
図１０は、高電圧供給部３１０が電源制御部３６０による制御を受けながら高電圧電力を出力する構成を説明する図である。図１０では、高電圧供給部３１０が画像形成部２０の帯電駆動回路部２２０に高電圧電力を出力する構成を示したものである。なお、現像駆動回路部２３０および転写駆動回路部１６０に高電圧電力を出力する構成も同様である。
【００５７】
図１０に示すように、本実施の形態の電源ユニット３０は、高電圧供給部３１０から画像形成ユニット１０に交流波形の高電圧電力を出力する構成を採用している。それにより、画像形成ユニット１０側の帯電駆動回路部２２０にて高電圧電力の整流（交流から直流への変換）が行われる。すなわち、電源ユニット３０側の高電圧供給部３１０内の高電圧生成部ＨＶＰＳ_１に増幅回路３１１を配置し、画像形成ユニット１０側の帯電駆動回路部２２０内に整流回路２２１を配置している。それにより、帯電駆動回路部２２０は、電源ユニット３０側の高電圧供給部３１０から交流波形の状態で高電圧電力を受け取る。そして、帯電駆動回路部２２０において交流波形の高電圧電力を直流波形に変換し、帯電ロール２２に帯電バイアスを供給する。
このように、本実施の形態の画像形成装置１では、画像形成ユニット１０（例えば、帯電駆動回路部２２０）と電源ユニット３０との間において高電圧電力を交流波形の状態で伝送する。それによって、電源ユニット３０から画像形成ユニット１０側（帯電駆動回路部２２０）に至る電力ライン経路上に存在する抵抗（電気抵抗）の影響を減らして、高電圧電力に生じる減衰を低減している。
【００５８】
上記したように、電源ユニット３０に画像形成ユニット１０等の複数の構造体が組み合わされて構成された画像形成装置１においては、電源ユニット３０から例えば帯電駆動回路部２２０等の電力供給先までの電力伝送経路が長くなる。また、電源ユニット３０から電力供給先までの電力伝送経路長もそれぞれ異なる。さらに、電源ユニット３０と画像形成ユニット１０等の構造体との間には、例えば、画像形成ユニット１０側のコネクタ２７および電源ユニット３０側のコネクタ３７のような接続手段を設ける必要もある。そのために、電源ユニット３０から画像形成ユニット１０等の電力供給先に至る電力伝送経路上に存在する抵抗（電気抵抗）は大きくなる場合がある。また、抵抗（電気抵抗）がそれぞれの電力供給先に至る電力伝送経路によって異なる場合もある。その場合に、高電圧電力を直流波形の状態で伝送すると、高電圧電力は電力伝送経路上で減衰し、電力利用効率が低下する。また、電力伝送経路上での減衰率も電力供給先によってそれぞれ異なる。そこで、本実施の形態の電源ユニット３０では、高電圧電力を交流波形の状態で伝送することで、高電圧電力に生じる減衰を低減し、電力供給先への電力供給の安定化を図っている。
【００５９】
具体的には、図１０に示すように、電源ユニット３０側には、高電圧生成部ＨＶＰＳ_１として増幅回路３１１とスイッチング回路３１２とを配置する。また、電源制御部３６０に、帯電駆動回路部２２０からの制御信号に基づき高電圧生成部ＨＶＰＳ_１の出力を制御する帯電制御部３６１を構成する。一方、画像形成ユニット１０側の帯電駆動回路部２２０には、高電圧電力を交流から直流に変換する整流回路２２１と、高電圧電力の電圧値を検出する電圧検出回路２２３と、帯電ロール２２に流れる電流値を感光体ドラム２１を介して検出する電流検出回路２２２とを配置する。
帯電駆動回路部２２０の電圧検出回路２２３にて検出された電圧値と電流検出回路２２２にて検出された電流値とは、制御信号および検出結果の一例であって、帯電駆動回路部２２０側のバッファ回路（ＢＦ_Ｙ）２２４と電源ユニット３０側のバッファ回路（ＢＦ_１）３１４とを介して帯電制御部３６１に転送される。
【００６０】
高電圧生成部ＨＶＰＳ_１に設けられた増幅回路３１１は、昇圧トランスで構成されている。そして、１次巻線側の一端にスイッチング回路３１２の出力端子が接続され、他端には検知素子（ＤＴ_１）３１５およびスイッチ（ＳＷ_１）３１３を介して低電圧供給部（ＬＶＰＳ）３７０の出力端子が接続されている。それにより、低電圧供給部（ＬＶＰＳ）３７０によって生成された直流電圧２４Ｖが増幅回路３１１の１次巻線に印加される。
また、増幅回路３１１の２次巻線の一端は、コネクタ３７の出力端子に接続され、他端は接地される。
【００６１】
帯電制御部３６１は、帯電駆動回路部２２０の電圧検出回路２２３にて検出された電圧値と電流検出回路２２２にて検出された電流値とを制御信号として取得し、それらの値が目標値と一致するようにデューティを制御したＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成する。ここでの電圧値および電流値の目標値は、画像形成ユニット１０に搭載されたメモリ（ＲＯＭ）１５０から取得したものである。
そして、帯電制御部３６１は、生成したＰＷＭ信号を高電圧生成部ＨＶＰＳ_１に設けられスイッチング回路３１２に出力する。
【００６２】
高電圧生成部ＨＶＰＳ_１のスイッチング回路３１２は、帯電制御部３６１からのＰＷＭ信号によってＯＮ/ＯＦＦを切り替える。それに伴って、増幅回路３１１の１次巻線に印加される低電圧供給部（ＬＶＰＳ）３７０からの直流電圧２４Ｖがスイッチングされ、２次巻線側に昇圧された交流電圧が誘起される。そして、誘起された交流波形の高電圧電力がコネクタ３７の出力端子から画像形成ユニット１０側の帯電駆動回路部２２０に送られる。
帯電駆動回路部２２０では、整流回路２２１により交流波形の高電圧電力が直流に変換されて帯電ロール２２に出力される。帯電ロール２２に出力された帯電バイアスは、再び電圧検出回路２２３にて電圧値と電流検出回路２２２にて電流値とが検出される。そして、検出された電圧値と電流値とが再び帯電制御部３６１に転送され、帯電制御部３６１はＰＷＭ信号を生成する。
帯電制御部３６１はこのような処理を繰り返すことで、検出された電圧値と電流値とが目標値に一致するようにデューティの増減制御を行う。それにより、帯電ロール２２にはメモリ（ＲＯＭ）１５０に記憶された目標値と一致する帯電バイアスが供給される。
【００６３】
このように、本実施の形態の電源ユニット３０においては、電源制御部３６０（例えば、帯電制御部３６１）は、画像形成ユニット１０に設けられたメモリ（ＲＯＭ）１５０から画像形成ユニット１０（画像形成部２０）に関する各種情報を取得して、各画像形成部２０の動作を制御する際に使用する高電圧電力の出力タイミングや目標出力値等の動作パラメータを設定する。さらに、電源制御部３６０（帯電制御部３６１）は、各画像形成部２０から画像形成部２０それぞれの動作状態に関する情報（動作情報：例えば電圧値や電流値）を取得する。そして、設定した動作パラメータや各画像形成部２０からの動作情報に基づき高電圧電力を制御して、各画像形成部２０に出力する。そのため、高電圧電力の供給先が如何なる形態で構成された画像形成ユニット１０であっても、電源ユニット３０は画像形成ユニット１０の構成に対応させた高電圧電力を供給する。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１では、画像形成装置１の装置外観の一部を形成する各構造体（画像形成ユニット１０、供給ユニット４０、排出ユニット５０、読み取りユニット６０、操作ユニット７０、増設供給ユニット８０）が電源ユニット３０に組み付けられて構成される。そして、電源ユニット３０は、画像形成ユニット１０の構成形態に対応させて必要な高電圧供給部だけを駆動させる。それにより、電力の無駄な消費が抑制し、漏電等に対する安全性を向上させる。また、電源ユニット３０は、高電圧電力を交流波形の状態で電力供給先に伝送する。それにより、高電圧電力に生じる減衰を低減し、電力供給の安定化を図っている。
【００６５】
上述の実施の形態は、説明のために例示したものであって、本発明はそれに限定されるものではなく、特許請求の範囲、明細書及び図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更、削除および付加が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１…画像形成装置、１０…画像形成ユニット、３０…電源ユニット、４０…供給ユニット、５０…排出ユニット、６０…読み取りユニット、７０…操作ユニット、８０…増設供給ユニット、１６０…転写駆動回路部、２２０…帯電駆動回路部、２３０…現像駆動回路部、３１０,３２０,３３０,３４０…高電圧供給部、３６０…電源制御部、３６１…帯電制御部、３７０…低電圧供給部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成を行う機能要素を有する画像形成構造体と、
前記画像形成構造体が組み付けられることで当該画像形成構造体に電力を供給する複数の電力供給部を有し、組み付けられる当該画像形成構造体の構成に応じて複数の当該電力供給部を選択して動作させる電源構造体と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電源構造体は、前記電力供給部が交流波形の電力を前記画像形成構造体に供給し、
前記画像形成構造体は、前記電源構造体の前記電力供給部から供給された前記交流波形の電力を整流して前記機能要素の何れか一または複数に供給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】
前記画像形成構造体は、前記機能要素の何れか一または複数に供給された電力を検出して検出結果を前記電源構造体に転送し、
前記電源構造体は、前記画像形成構造体から転送された前記検出結果に応じて前記電力供給部が供給する前記交流波形の電力を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成構造体は、前記機能要素の各々に供給する電力の目標値に関する情報を記憶する記憶手段をさらに有し、
前記電源構造体は、前記記憶手段から前記目標値に関する情報を取得し、取得した当該目標値に基づき前記交流波形の電力を制御することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成構造体は、前記機能要素が組み合わされた画像形成部を１または複数配置し、
前記電源構造体は、前記画像形成構造体に配置可能な前記画像形成部の最大個数と同数の前記電力供給部を有し、当該画像形成構造体に配置された当該画像形成部に対応する当該電力供給部を動作させ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６】
画像形成を行う機能要素を有する画像形成構造体が組み付けられる枠体と、
前記枠体に組み付けられた前記画像形成構造体の構成に応じて各々が動作し、当該画像形成構造体に電力を供給する複数の電力供給部と、
前記枠体に前記画像形成構造体が組み付けられることで当該画像形成構造体と前記電力供給部とを電気的に接続する接続手段と
を備えたことを特徴とする構造体。
【請求項７】
前記電力供給部は、交流波形の電力を前記画像形成構造体に供給することを特徴とする請求項６記載の構造体。
【請求項８】
前記機能要素の何れか一または複数に供給された電力に関する検出結果を前記画像形成構造体から取得し、取得した当該検出結果に応じて前記電力供給部が供給する前記交流波形の電力を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の構造体。
【請求項９】
前記制御手段は、前記画像形成構造体から前記機能要素の何れか一または複数に供給される電力の目標値に関する情報を取得し、取得した当該目標値に基づき前記交流波形の電力を制御することを特徴とする請求項８記載の構造体。
【請求項１０】
前記電力供給部は、前記機能要素の何れか一または複数が組み合わされた画像形成部における配置可能な最大個数と同数が配置されたことを特徴とする請求項６記載の構造体。
【請求項１】
画像形成を行う機能要素を有する画像形成構造体と、
前記画像形成構造体が組み付けられることで当該画像形成構造体に電力を供給する複数の電力供給部を有し、組み付けられる当該画像形成構造体の構成に応じて複数の当該電力供給部を選択して動作させる電源構造体と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電源構造体は、前記電力供給部が交流波形の電力を前記画像形成構造体に供給し、
前記画像形成構造体は、前記電源構造体の前記電力供給部から供給された前記交流波形の電力を整流して前記機能要素の何れか一または複数に供給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】
前記画像形成構造体は、前記機能要素の何れか一または複数に供給された電力を検出して検出結果を前記電源構造体に転送し、
前記電源構造体は、前記画像形成構造体から転送された前記検出結果に応じて前記電力供給部が供給する前記交流波形の電力を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成構造体は、前記機能要素の各々に供給する電力の目標値に関する情報を記憶する記憶手段をさらに有し、
前記電源構造体は、前記記憶手段から前記目標値に関する情報を取得し、取得した当該目標値に基づき前記交流波形の電力を制御することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成構造体は、前記機能要素が組み合わされた画像形成部を１または複数配置し、
前記電源構造体は、前記画像形成構造体に配置可能な前記画像形成部の最大個数と同数の前記電力供給部を有し、当該画像形成構造体に配置された当該画像形成部に対応する当該電力供給部を動作させ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６】
画像形成を行う機能要素を有する画像形成構造体が組み付けられる枠体と、
前記枠体に組み付けられた前記画像形成構造体の構成に応じて各々が動作し、当該画像形成構造体に電力を供給する複数の電力供給部と、
前記枠体に前記画像形成構造体が組み付けられることで当該画像形成構造体と前記電力供給部とを電気的に接続する接続手段と
を備えたことを特徴とする構造体。
【請求項７】
前記電力供給部は、交流波形の電力を前記画像形成構造体に供給することを特徴とする請求項６記載の構造体。
【請求項８】
前記機能要素の何れか一または複数に供給された電力に関する検出結果を前記画像形成構造体から取得し、取得した当該検出結果に応じて前記電力供給部が供給する前記交流波形の電力を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の構造体。
【請求項９】
前記制御手段は、前記画像形成構造体から前記機能要素の何れか一または複数に供給される電力の目標値に関する情報を取得し、取得した当該目標値に基づき前記交流波形の電力を制御することを特徴とする請求項８記載の構造体。
【請求項１０】
前記電力供給部は、前記機能要素の何れか一または複数が組み合わされた画像形成部における配置可能な最大個数と同数が配置されたことを特徴とする請求項６記載の構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２５６４８７（Ｐ２０１０−２５６４８７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０４２０５（Ｐ２００９−１０４２０５）
【出願日】平成２１年４月２２日（２００９．４．２２）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２２日（２００９．４．２２）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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