JP6348379B2 - 画像形成装置及び着脱ユニット - Google Patents

Description

本発明は、着脱ユニットを備えた画像形成装置及び画像形成装置に着脱可能な着脱ユニットに関する。

従来、画像形成装置においては、装置本体に設けられた案内部に沿ってスライドさせて装置本体内に挿入及び装置本体から引出し可能な着脱ユニットが使用されている。着脱ユニットの一例は、トナーカートリッジである。一般に、着脱ユニットは、回路基板を保持するための保持部を有しており、装置本体側には、挿入された着脱ユニットが保持する回路基板の電極端子に接触するバネ状の接点端子を備えた端子基板が備えられている。回路基板は、この回路基板を保持している着脱ユニットに関する情報を記憶する半導体素子と平板状の接触面を持つ電極端子とを有している。

ユーザが、回路基板を保持している着脱ユニットを案内部に沿ってスライドさせて装置本体内に挿入すると、初期状態（押し下げられていない状態）の接点端子は、着脱ユニットの保持部の先端側の部分に当接して押し下げられ、挿入完了時には、押し下げられた状態の接点端子は、その弾性復元力によって、保持部に保持されている回路基板の電極端子に接触し続ける。画像形成装置の制御部は、回路基板の半導体素子に記憶されている情報を、回路基板の電極端子、端子基板の接点端子、及び接点端子に接続されている信号ケーブルを通して取得する。

ユーザが、回路基板を保持している着脱ユニットを案内部に沿ってスライドさせて装置本体から引出すと、着脱ユニットは、保持部に保持されている回路基板の電極端子を接点端子に接触させながら移動し、着脱ユニットが接点端子から離れると、押し下げられた状態であった接点端子は、その弾性復元力によって初期状態に復帰する。

特開２００７−１４０２６６号公報

しかしながら、回路基板を保持していない着脱ユニット（例えば、回路基板が装着される前の着脱ユニット又は回路基板が取り外された着脱ユニット）を案内部に沿って装置本体内に挿入する場合があり得る。ユーザが、このような着脱ユニットを案内部に沿ってスライドさせて装置本体内に挿入すると、初期状態の接点端子は、着脱ユニットの保持部の先端側の部分（回路基板の位置決め部分）に当接して、一旦、押し下げられた状態になるが、挿入完了時には、接点端子は、その弾性復元力によって初期状態に復帰し、着脱ユニットの保持部内（すなわち、回路基板が存在するはずであった空間内）に入り込む。ユーザが、このような状態にある着脱ユニットを案内部に沿ってスライドさせて引出すと、着脱ユニットの保持部内に入り込んでいた接点端子が、着脱ユニットの保持部の先端側の部分に引っ掛かり、接点端子が損傷を受けるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、回路基板を保持していない着脱ユニットを案内部に沿ってスライドさせて引出した場合であっても、装置本体側の接点端子に損傷を与えない画像形成装置及び着脱ユニットを提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、案内部とバネ状の接点端子とを有する装置本体と、前記接点端子に接触するための電極端子を持つ回路基板を保持するための保持部を有し、前記案内部に沿って挿入方向にスライドさせることで装着状態となり、前記案内部に沿って引出し方向にスライドさせることで取外し状態になる着脱ユニットと、を備え、前記保持部は、凹部と、前記凹部の表面から突出するように前記挿入方向における前記保持部の先端側に形成されているとともに前記回路基板の前記挿入方向の先端側の一辺と対向するように形成されており、保持している前記回路基板の前記挿入方向の先端側の位置を決める第１の位置決め部と、前記凹部の前記表面と同じ高さとなるように前記挿入方向における前記保持部の前記先端側であって且つ前記挿入方向と直交する方向における前記第１の位置決め部の両側に前記回路基板の前記一辺と対向するように形成されており、前記回路基板を保持していない前記装着状態の前記着脱ユニットを前記引出し方向にスライドさせたときに前記接点端子を通過させる切り欠き部とを含むことを特徴としている。

本発明に係る着脱ユニットは、案内部とバネ状の接点端子とを有する画像形成装置の前記案内部に沿って挿入方向にスライドさせることで装着状態となり、前記案内部に沿って引出し方向にスライドさせることで取外し状態となる着脱ユニットであって、前記接点端子に接触するための電極端子を持つ回路基板を保持するための保持部を有し、前記保持部は、凹部と、前記凹部の表面から突出するように前記挿入方向における前記保持部の先端側に形成されているとともに前記回路基板の前記挿入方向の先端側の一辺と対向するように形成されており、保持している前記回路基板の前記挿入方向の先端側の位置を決める第１の位置決め部と、前記凹部の前記表面と同じ高さとなるように前記挿入方向における前記保持部の前記先端側であって且つ前記挿入方向と直交する方向における前記第１の位置決め部の両側に前記回路基板の前記一辺と対向するように形成されており、前記回路基板を保持していない前記装着状態の前記着脱ユニットを前記引出し方向にスライドさせたときに前記接点端子を通過させる切り欠き部とを含むことを特徴としている。

本発明によれば、ユーザが、回路基板を保持していない着脱ユニットを案内部に沿ってスライドさせて装置本体内に挿入し、その後、装着されている着脱ユニットを案内部に沿って引出した場合であっても、装置本体側の接点端子に損傷を与えないという効果がある。

本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の構成を概略的に示す縦断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る着脱ユニットとしてのトナーカートリッジを装置本体に設けられた案内部に挿入する様子を概略的に示す斜視図及び縦断面図である。 実施の形態１に係るトナーカートリッジの保持部を示す斜視図である。 実施の形態１に係るトナーカートリッジの保持部、回路基板、及び固定用部品を示す斜視図である。 実施の形態１に係るトナーカートリッジの保持部を示す拡大斜視図である。 実施の形態１に係るトナーカートリッジの保持部と、この保持部内に置かれた回路基板とを示す拡大斜視図である。 （ａ）は、実施の形態１に係るトナーカートリッジの回路基板の電極端子を示す斜視図であり、（ｂ）は、実施の形態１に係るトナーカートリッジの回路基板の半導体素子を示す斜視図である。 実施の形態１に係る画像形成装置の装置本体側の端子基板を示す拡大斜視図である。 （ａ）は、実施の形態１に係るトナーカートリッジと装置本体側の接点端子とを示す縦断面図（トナーカートリッジの挿入時）であり、（ｂ）は、トナーカートリッジと装置本体側の接点端子とを示す縦断面図（トナーカートリッジの挿入完了時）である。 実施の形態１に係るトナーカートリッジ（回路基板を保持している）と装置本体側の接点端子とを示す拡大断面図（トナーカートリッジの挿入完了時）である。 実施の形態１に係るトナーカートリッジ（回路基板を保持していない）と装置本体側の接点端子とを示す拡大断面図（トナーカートリッジの挿入完了時）である。 比較例のトナーカートリッジ（回路基板を保持していない）と装置本体側の接点端子とを示す拡大断面図である。 実施の形態１に係るトナーカートリッジ（回路基板を保持していない）と装置本体側の接点端子とを示す拡大断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１の第１変形例に係るトナーカートリッジ（回路基板を保持していない）と装置本体側の接点端子とを示す拡大断面図及びトナーカートリッジの保持部の拡大斜視図である。 実施の形態１の第２変形例に係るトナーカートリッジ（回路基板を保持していない）を示す拡大斜視図である。 （ａ）から（ｃ）は、本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の端子基板を概略的に示す図であり、（ａ）は端子基板の斜視図、（ｂ）は端子基板の平面図、（ｃ）は端子基板と信号ケーブルを示す斜視図である。 実施の形態２に係る画像形成装置の装置本体に取り付けられた端子基板（裏面側）と信号ケーブルを示す拡大斜視図である。 実施の形態２に係る画像形成装置の装置本体に取り付けられた端子基板（接点端子側）を示す拡大斜視図である。 実施の形態２に係る画像形成装置の装置本体に取り付けられた端子基板（接点端子側）と信号ケーブルを示す拡大斜視図である。 実施の形態２に係る画像形成装置の装置本体に取り付けられた端子基板と信号ケーブルを示す縦断面図である。

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、各図に示されるｘｙｚ直交座標系において、ｘ軸は、着脱ユニットの挿入方向（実施の形態においては、着脱ユニットとしてのトナーカートリッジの長手方向）を示し、ｙ軸は、着脱ユニットの幅方向（実施の形態においては、トナーカートリッジの短手方向）を示し、ｚ軸は、ｘ軸及びｙ軸の両方に直交する着脱ユニットの高さ方向（実施の形態においては、画像形成装置の高さ方向）を示す。

《実施の形態１》
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置１の構成を概略的に示す縦断面図である。画像形成装置１は、例えば、電子写真方式を採用するカラープリンタである。図１に示されるように、画像形成装置１は、装置本体の構成として、少なくとも筐体２と筐体２内に備えられた案内部３とを有している。また、画像形成装置１は、画像形成装置１の各構成に電力（電圧）を供給する電源部（電圧供給部）４と、画像形成装置１の各構成に駆動力を与える駆動部（例えば、モータなどの駆動力発生部とギヤなどの駆動力伝達部が含まれる）５と、画像形成装置１の動作を制御する制御部６とを有している。

画像形成装置１は、電子写真方式により各色の現像剤（トナー）像を形成する画像形成部（画像形成ユニット）１０Ｗ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、画像形成部１０Ｗ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに各色のトナーを補給するトナーカートリッジ（現像剤カートリッジ）２０Ｗ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、用紙などの記録媒体Ｐを供給する媒体供給部（給紙部）３０と、記録媒体Ｐを搬送する媒体搬送部４０と、画像形成部１０Ｗ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで形成された各色のトナー像が転写される中間転写ベルト５１を有する中間転写部（転写ベルトユニット）５０と、中間転写ベルト５１から記録媒体Ｐ上に転写されたトナー像を記録媒体Ｐ上に定着させる定着器（定着ユニット）６０と、定着器６０を通過した記録媒体Ｐを筐体２の外部のスタッカ（積載部）上に排出する媒体排出部（排紙部）７０とを有している。

図１には、５つの画像形成部１０Ｗ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ及び同数のトナーカートリッジ２０Ｗ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが示されているが、画像形成装置１が有する画像形成部の数及びトナーカートリッジの数は、４以下又は６以上であってもよい。また、図１には、カラープリンタが示されているが、本発明は、画像形成部の数が１つであるモノクロプリンタにも適用可能である。さらに、本発明は、トナーカートリッジのような着脱ユニットをスライドさせて挿入又は引出すことができる装置であれば、複写機、ファクシミリ装置、多機能周辺装置（ＭＦＰ）などのような他の電子機器にも適用可能である。

図１に示されるように、媒体供給部３０は、筐体２内に装着された媒体カセット（給紙カセット）３１と、媒体カセット３１内に積載された記録媒体Ｐを１枚ずつ繰り出す給紙ローラ（ホッピングローラ）３２と、媒体カセット３１から繰り出された記録媒体Ｐを媒体搬送部４０に向けて搬送するローラ対３３とを有する。媒体供給部３０は、媒体カセット３１内の記録媒体Ｐの有無を検出する媒体センサ３４を備えてもよい。なお、媒体供給部３０の構成は、図１の例に限定されず、他の構成を採用してもよい。

画像形成部１０Ｗ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋはそれぞれ、電子写真方式によって、白色（Ｗ）トナー像、イエロー（Ｙ）色トナー像、マゼンタ（Ｍ）色トナー像、シアン（Ｃ）色トナー像、黒色（Ｋ）トナー像を形成する。着脱ユニットとしてのトナーカートリッジ２０Ｗ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋはそれぞれ、白色トナー、イエロー色トナー、マゼンタ色トナー、シアン色トナー、黒色トナーを収納しており、これらを画像形成部１０Ｗ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの現像装置１４にそれぞれ供給する。ユーザは、トナーカートリッジ２０Ｗ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを、装置本体の一部である案内部３に沿って挿入方向（＋ｘ方向）にスライドさせて挿入して装着状態とすることができ、案内部３に沿って引出し方向（−ｘ方向）にスライドさせて引出して取外し状態とすることができる。トナーカートリッジ２０Ｗ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、本発明が適用される着脱ユニットの一例である。なお、画像形成部１０Ｗ及びトナーカートリッジ２０Ｗのトナーとして、白色トナーの代わりに、透明トナーを用いてもよい。

画像形成部１０Ｗ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、トナーの色が異なる点以外は、互いに基本的に同一の構造を持つ。また、トナーカートリッジ２０Ｗ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、トナーの色が異なる点以外は、互いに基本的に同一の構造を持つ。画像形成部１０Ｗ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの各々は、露光装置としての露光用光学ユニット（光書き込みヘッド）１１と、回転可能に支持された像担持体としての感光ドラム１２と、感光ドラム１２の表面を一様に帯電させる帯電ローラ１３と、露光用光学ユニット１１による露光によって感光ドラム１２の表面に静電潜像を形成した後に、感光ドラム１２の表面にトナーを供給して静電潜像に対応するトナー像を形成する現像装置１４と、感光ドラム１２の表面を清掃するクリーニングブレード１５とを有している。露光用光学ユニット１１は、例えば、感光ドラム１２の軸線方向に複数のＬＥＤ（発光ダイオード）素子が配列されたＬＥＤアレイを含むＬＥＤヘッドである。露光用光学ユニット１１は、各色の画像データに基づく駆動信号を受け取り、受け取った駆動信号に応じた露光用の光を感光ドラム１２に照射する。現像装置１４は、トナーを収容する現像剤収容スペースを形成するトナー収容部と、感光ドラム１２の表面にトナーを供給する現像ローラと、トナー収容部内に収容されたトナーを現像ローラに供給する供給ローラとを有している。なお、画像形成部１０Ｗ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの構成は、上記例に限定されず、他の構成を採用してもよい。

図１に示されるように、媒体搬送部４０は、媒体供給部３０から供給された記録媒体Ｐを搬送するローラ対４１，４２，４３と、記録媒体Ｐを検出する媒体センサ４４，４５，４６とを有している。なお、媒体搬送部４０の構成は、図１の例に限定されず、他の構成を採用してもよい。

図１に示されるように、中間転写部５０は、中間転写ベルト５１を移動可能に支持するためのローラ５２，５３，５４，５５，５６，５７と、画像形成部１０Ｗ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの各々の感光ドラム１２上のトナー像を中間転写ベルト５１上に転写させる第１転写ローラ５８Ｗ，５８Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃ，５８Ｋと、中間転写ベルト５１の表面の残留トナーを除去するクリーニングブレード５９とを有している。また、中間転写ベルト５１上に転写されたトナー像は、第２転写ローラ４７によって記録媒体Ｐ上に転写される。なお、中間転写部５０の構成は、図１の例に限定されず、他の構成を採用してもよい。また、本発明は、中間転写部５０を持たず、画像形成部１０Ｗ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋから記録媒体Ｐに、直接、トナー像を転写させる画像形成装置にも適用可能である。

図１に示されるように、定着器６０は、互いに圧接し合う一対のローラ６１，６２を有している。ローラ６１は、加熱ヒータを内蔵するヒートローラであり、ローラ６２はローラ６１に向けて押し付けられる加圧ローラである。未定着のトナー像を有する記録媒体Ｐは、定着器６０の一対のローラ６１，６２間を通過するときに、加熱及び加圧されて記録媒体Ｐ上にトナー像が定着される。なお、定着器６０の構成は、図１の例に限定されず、他の構成を採用してもよい。

図１に示されるように、媒体排出部７０は、互いに圧接し合って対向するローラ対７１，７２，７３，７４を有している。これらのローラ対７１，７２，７３，７４は、駆動力を受けて回転して記録媒体Ｐを搬送するローラを含む。ローラ対７１，７２，７３，７４は、定着器６０を通過した記録媒体Ｐを、筐体２の外部のスタッカ上に排出する。媒体排出部７０は、記録媒体Ｐを検出する媒体センサ７５を有してもよい。媒体排出部７０の構成は、図１の例に限定されず、他のローラ対、記録媒体Ｐの通過を検出する他のセンサなどの構成をさらに備えてもよい。

また、図１に示される画像形成装置１は、記録媒体Ｐの両面に画像を印刷するために、定着器６０を通過した記録媒体Ｐの表裏を反転させて、この反転した記録媒体Ｐを媒体搬送部４０に送るための用紙反転機構をさらに備えてもよい。

図２（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る画像形成装置１の着脱ユニットとしてのトナーカートリッジ２０（２０Ｗ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）を装置本体の案内部３にスライドさせて挿入する様子を概略的に示す斜視図及び断面図である。図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、画像形成装置１においては、筐体２内に５つの案内部３がｙ方向に並列に配列されており、各案内部３にトナーカートリッジ２０（２０Ｗ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）が装着される。また、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、各案内部３には、接点端子１０２を持つ端子基板１００が備えられている。また、図２（ｂ）に示されるように、トナーカートリッジ２０のフレームに回路基板を保持するための保持部２１０が備えられている。

図３は、図２（ｂ）の領域Ａ１に備えられているトナーカートリッジ２０の保持部２１０を示す斜視図であり、図４は、図２（ｂ）の領域Ａ１に備えられているトナーカートリッジ２０の保持部２１０と、保持部２１０内に置かれる回路基板２００と、回路基板２００の端部をフレームに固定するための固定用部品２３０（回路基板２００及び固定用部品２３０は装着前の状態）とを示す斜視図である。また、図５は、図２（ｂ）の領域Ａ１に備えられているトナーカートリッジ２０の保持部２１０を示す拡大斜視図であり、図６は、図２（ｂ）の領域Ａ１に備えられているトナーカートリッジ２０の保持部２１０と保持部２１０に配置された回路基板２００とを示す拡大斜視図である。トナーカートリッジ２０における回路基板２００の保持部２１０は、平面形状が略長方形の凹部２１１と、凹部２１１内に設けられた複数のリブ（台座部）２１２と、第１の位置決め部２１３と、第２の位置決め部２１４とを備えている。複数のリブ２１２は、同じ高さの上面を持ち、回路基板２００の一方の面（電極端子２０１と反対側の面）が複数のリブ２１２の上面によって支持される。第１の位置決め部２１３は、回路基板２００の一辺２００ａに当接し、回路基板２００の挿入方向（＋ｘ方向）の位置を規制する。第２の位置決め部２１４は、回路基板２００の他の辺２００ｂに当接し、回路基板２００の引出し方向（−ｘ方向）の位置を規制する。

図７（ａ）は、画像形成装置１のトナーカートリッジ２０の保持部２１０に保持される回路基板２００の電極端子２０１側を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、画像形成装置１のトナーカートリッジ２０の回路基板２００の半導体素子２０２側を示す斜視図である。回路基板２００の電極端子２０１は、挿入方向（＋ｘ方向）に平行な平板状電極であることが望ましい。回路基板２００の基板部分は、例えば、長さ約１５ｍｍ、幅約１０ｍｍ、厚さ約１ｍｍのサイズを持つ。半導体素子２０２は、記憶素子を含み、トナーカートリッジを識別するための識別情報などのような、トナーカートリッジに関する情報を記憶している。記憶素子が記憶する情報は、トナーカートリッジの使用量を示す情報、未使用の新品であるか否かを示す情報、トナーの色を示す情報などのような各種情報を含むことができる。

画像形成装置１の装置本体は、案内部３と、２つのバネ状の接点端子１０２を備えた端子基板１００を有している。トナーカートリッジ２０は、接点端子１０２に接触するための２つの電極端子２０１を持つ回路基板２００を保持するための保持部２１０を有している。ユーザが、案内部３に沿って挿入方向（＋ｘ方向）にトナーカートリッジ２０をスライドさせることでトナーカートリッジ２０は装置本体内に装着状態となり、ユーザが、案内部３に沿って引出し方向（−ｘ方向）にトナーカートリッジ２０をスライドさせることでトナーカートリッジ２０は取外し状態になる。保持部２１０は、保持している回路基板２００の挿入方向（＋ｘ方向）の先端側の辺２００ａの位置を決める第１の位置決め部２１３を含む。第１の位置決め部２１３は、回路基板２００を保持していないトナーカートリッジ２０（装着状態）を引出し方向（−ｘ方向）にスライドさせたときに、２つの接点端子１０２を通過させる切り欠き部（スリット部）２１５を有している。切り欠き部２１５は、トナーカートリッジ２０を装置本体に挿入する過程及び装置本体から引出す過程で、保持部２１０を接点端子１０２に接触させない形状であることが望ましい。ただし、保持部２１０の切り欠き部２１５を構成する底面を滑らかに構成し（鋭角的な部分が存在しないように構成し）、且つ、リブ２１２よりも低く構成する場合には、トナーカートリッジ２０を装置本体に挿入する過程及び装置本体から引出す過程で、保持部２１０の切り欠き部２１５の底面が接点端子１０２に接触しても、接点端子１０２の破損の発生を抑制することが可能である。

また、保持部２１０は、保持している回路基板２００の挿入方向（＋ｘ方向）の後端側の辺２００ｂの位置を決める第２の位置決め部２１４と、第１の位置決め部２１３と第２の位置決め部２１４との間の凹部２１１とを有している。第１の位置決め部２１３と第２の位置決め部２１４とは、リブ２１２の上面よりも高い位置に形成される。凹部２１１は、リブ２１２の上面よりも低い位置に形成される。

図８は、実施の形態１に係る画像形成装置１の装置本体側の端子基板１００を示す拡大斜視図である。端子基板１００は、装置本体に取り付けられる基板部（プリント基板）１０１と、基板部１０１上に備えられた２つのバネ状の接点端子１０２と、２つの接点端子１０２を信号ケーブルに電気的に接続するための２つのコネクタ１０３ａ，１０３ｂとを有している。接点端子１０２は、Ｌ字状に折り曲げられたバネ状の板状部材である。接点端子１０２とコネクタ１０３ａ，１０３ｂとは、端子基板１００の表面にプリントされたプリント配線を介して電気的に接続されている。これにより、接点端子１０２と信号ケーブル１０６とは、コネクタ１０３ａ，１０３ｂを介して電気的に接続される。接点端子１０２のＬ字状に折り曲げられた頂点部分が、回路基板２００の電極端子２０１に接触する接点部分である。回路基板２００を保持しているトナーカートリッジ２０が装置本体に挿入されて装着状態になると、接点端子１０２は、電極端子２０１に接触している。接点端子１０２の頂点部分には金めっきが施されていることが望ましい。接点端子１０２の頂点部分に上から荷重が加わると、圧縮されて接点端子１０２の頂点部分は基板部１０１側に押し下げられる。接点端子１０２の頂点部分の荷重が解放されると、接点端子１０２の弾性復元力によって、接点端子１０２の頂点部分は、初期状態に復帰する。接点端子１０２の挿入方向（＋ｘ方向）の後端側の端部が装置本体に固定された基板部１０１に固定された固定端であり、接点端子１０２の挿入方向（＋ｘ方向）の先端側の端部が基板部１０１に固定されていない自由端である。したがって、接点端子１０２の頂点部分（接点部分）に上から荷重が加わると、接点端子１０２の固定端が支点となり、自由端側が基板部１０１側に押し下げられる。なお、端子基板１００の構成は図８の例には限定されず、種々の変形が可能である。また、端子基板１００に、切り込み溝１０４が形成されているが、これについては、実施の形態２で説明する。

図９（ａ）は、実施の形態１に係るトナーカートリッジ２０と装置本体側の接点端子１０２とを示す縦断面図（トナーカートリッジ２０の挿入時）であり、図９（ｂ）は、トナーカートリッジ２０と装置本体側の接点端子１０２とを示す縦断面図（トナーカートリッジ２０の挿入完了時）である。接点端子１０２は、回路基板２００を保持しているトナーカートリッジ２０を案内部３に沿って装置本体に挿入するときに、負荷を受けていない初期状態（図９（ａ））から回路基板２００と当接することによって押し下げられている接触状態（図９（ｂ））に変形する。接点端子１０２は、回路基板を保持しているトナーカートリッジ２０を装置本体から案内部３に沿って引出すときに、接触状態（図９（ｂ））から初期状態（図９（ａ））に復帰する。

図１０は、実施の形態１に係るトナーカートリッジ２０（回路基板２００を保持している）と装置本体側の接点端子１０２とを示す拡大断面図（トナーカートリッジ２０の挿入完了時）である。図１０に示されるように、接点端子１０２は、回路基板２００を保持しているトナーカートリッジ２０を案内部３に沿って装置本体に挿入するときに、負荷を受けていない初期状態（図９（ａ））から回路基板２００との当接によって押し下げられている接触状態に変形する。

図１１は、実施の形態１に係るトナーカートリッジ２０（回路基板２００を保持していない）と装置本体側の接点端子１０２とを示す拡大断面図（トナーカートリッジ２０の挿入完了時）である。図１１に示されるように、保持部２１０は、保持している回路基板２００の挿入方向（＋ｘ方向）の後端側の位置を決める第２の位置決め部２１４と、第１の位置決め部２１３と第２の位置決め部２１４との間の凹部２１１とを有し、回路基板２００を保持していないトナーカートリッジ２０の装着状態において、接点端子１０２の頂点部分は、凹部２１１内に位置する。

図１２は、比較例としての、回路基板を保持していない着脱ユニットとしてのトナーカートリッジ２０ａと装置本体側の接点端子１０２とを示す拡大断面図である。図１２に示されるように、第１の位置決め部２１３ａが切り欠き部（図５における切り欠き部２１５に相当する部分）を持たない。図１２は、回路基板２００を保持していないトナーカートリッジ２０ａを画像形成装置の案内部に沿って装置本体内から引出している状態を示している。ユーザが、このようなトナーカートリッジ２０ａを案内部に沿ってスライドさせて装置本体内に挿入すると、初期状態の接点端子１０２は、トナーカートリッジ２０ａの保持部２１０ａの先端側の部分（回路基板の位置決め部分）２１３ａに当接して、一旦、押し下げられた状態になるが、挿入完了時には、接点端子１０２は、その弾性復元力によって初期状態に復帰し、トナーカートリッジ２０ａの保持部２１０ａの凹部２１１ａ内（すなわち、回路基板２００が存在するはずであった空間内）に入り込む。図１２に示されるように、ユーザが、このような状態にあるトナーカートリッジ２０ａを案内部に沿ってスライドさせて引出すと、トナーカートリッジ２０ａの保持部２１０ａの凹部２１１ａ内に入り込んでいた接点端子１０２が、トナーカートリッジ２０ａの保持部２１０ａの先端側の位置決め部分２１３ａに引っ掛かり、接点端子１０２が損傷を受けることがあった。

図１３は、実施の形態１に係る画像形成装置１の回路基板２００を保持していないトナーカートリッジ２０と装置本体側の接点端子１０２とを示す拡大断面図である。図１３に示されるように、第１の位置決め部２１３が切り欠き部（図５における切り欠き部２１５）２１５を持つ。図１３は、回路基板２００を保持していないトナーカートリッジ２０を案内部３に沿って装置本体内から引出している状態を示している。ユーザが、このようなトナーカートリッジ２０を案内部３に沿ってスライドさせて装置本体内に挿入すると、初期状態の接点端子１０２は、トナーカートリッジ２０の保持部２１０の切り欠き部２１５を通過し、挿入完了時には、接点端子１０２は初期状態のまま、トナーカートリッジ２０の保持部２１０の凹部２１１内（すなわち、回路基板２００が存在するはずであった空間内）にある（図１１）。このとき、トナーカートリッジ２０のロック部材は、装置本体の部材に係合して、所定位置にセットされる。図１３に示されるように、ユーザが、このような装着状態にあるトナーカートリッジ２０を案内部３に沿ってスライドさせて引出すと、トナーカートリッジ２０の保持部２１０の凹部２１１内の接点端子１０２が、トナーカートリッジ２０の保持部２１０の先端側の位置決め部分である第１の位置決め部２１３に引っ掛からず、切り欠き部２１５を通過する。したがって、図１３に示される例の場合には、接点端子１０２が損傷を受けることはない。

以上に説明したように、実施の形態１に係る画像形成装置１及びトナーカートリッジ２０においては、トナーカートリッジ２０のフレ−ムに接点端子１０２と接触しないようにするための切り欠き部２１５が設けられているので、回路基板２００を保持していないトナーカートリッジ２０を挿入し、引出した場合であっても、接点端子１０２に損傷を与えることはない。

《実施の形態１の第１変形例》
図１４（ａ）は、実施の形態１の第１変形例に係る画像形成装置の回路基板を保持していないトナーカートリッジ２０ｂと装置本体側の接点端子とを示す拡大断面図であり、図１４（ｂ）は、同図（ａ）の保持部２１０ｂの拡大斜視図である。図１４（ａ）及び（ｂ）において、図１３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１３に示される符号と同じ符号を付す。図１４（ａ）及び（ｂ）の例では、保持部２１０ｂの形が、図１３に示される例と異なる。図１４（ａ）及び（ｂ）の例では、図５におけるリブ２１２の上面に相当する面２１２ｂが保持部２１０ｂの凹部２１１ｂ以外の領域の全体に形成されており、切り欠き部２１５に相当する部分２１５ｂの深さ（上面）は、面２１２ｂと同じ高さである。すなわち、切り欠き部２１５に相当する部分２１５ｂが保持部２１０ｂのｘ方向における端部に形成されている。この場合には、保持部２１０ｂ内の面２１２ｂが接点端子１０２に接触するが、トナーカートリッジ２０ｂの引出し時において、接点端子１０２に引っかかる形状の部材が存在しないので、接点端子１０２の破損を防止することができる。なお、接点端子１０２は、凹部２１１ｂの内部には入り込まない。また、保持部２１０ｂ内の面２１２ｂが接点端子１０２に接触しないように構成してもよい。その他の点において、図１４（ａ）及び（ｂ）の例は、図１３の例と同じである。

《実施の形態１の第２変形例》
図１５は、実施の形態１の第２変形例に係る画像形成装置の回路基板を保持していないトナーカートリッジ２０ｃを示す拡大斜視図である。図１５において、図５に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図５に示される符号と同じ符号を付す。図１５の例では、第１の位置決め部２１６の形状と、切り欠き部２１７の形状が、図５に示される例と異なる。図１５に示される例では、第１の位置決め部２１６が、保持部２１０のｙ方向中央ではなく、両端付近に形成され、接点端子１０２を通過させる切り欠き部２１７が、保持部２１０のｙ方向の中央付近に形成されている。この場合にも、トナーカートリッジ２０ｃの引出し時において、接点端子１０２に引っかかる形状の部材が存在しないので、接点端子１０２の破損を防止することができる。この点を除いて、図１５に示される例は、図５の例と同じである。

《実施の形態２》
実施の形態１においては、装置本体に取り付けられた端子基板１００の接点端子１０２の近傍に、接点端子１０２と電気的に接続されたコネクタ１０３ａ，１０３ｂが備えられている。コネクタ１０３ａ，１０３ｂと画像形成装置１の制御部６とを接続する、又は、コネクタ１０３ａ，１０３ｂと隣接する端子基板１００のコネクタとを接続（直列に接続）する信号ケーブル１０６が、端子基板１００の基板部（プリント基板）１０１の接点端子１０２側の面上に配置された場合には、信号ケーブル１０６が、スライドするトナーカートリッジ２０に接触する事態が生じ、信号ケ−ブル１０６を破損させる場合がある。

そこで、実施の形態２に係る画像形成装置においては、信号ケーブル１０６を、端子基板１００のコネクタ１０３ａ，１０３ｂからＬ字状の切り込み溝１０４を通して裏面側に導き、裏面側に固定している。実施の形態１においては、信号ケーブル１０６の経路を限定していないが、実施の形態２においては、信号ケーブル１０６を端子基板１００の裏面側に導いて固定している。この点以外の構成について、実施の形態２は、実施の形態１（図１から図１１、図１３から図１５）又は比較例（図１２）と同様である。

図１６（ａ）から（ｃ）は、本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の端子基板１００を概略的に示す図であり、同図（ａ）は端子基板１００の斜視図、同図（ｂ）は端子基板１００の平面図、同図（ｃ）は端子基板１００と信号ケーブル１０６を示す斜視図である。図１７は、実施の形態２に係る画像形成装置の装置本体に取り付けられた端子基板１００と信号ケーブル１０６とを端子基板１００の裏面側から見た拡大斜視図である。図１８は、実施の形態２に係る画像形成装置の装置本体に取り付けられた端子基板１００を示す拡大斜視図である。図１９は、実施の形態２に係る画像形成装置の装置本体に取り付けられた端子基板１００と信号ケーブル１０６を示す拡大斜視図である。図２０は、実施の形態２に係る画像形成装置の装置本体に取り付けられた端子基板１００と信号ケーブル１０６とを示す縦断面図である。

図１６（ａ）〜（ｃ）、及び図２０に示されるように、コネクタ１０３ａ，１０３ｂは、信号ケーブル１０６が差し込まれる差込口１０３ｃを有し、差込口１０３ｃに差し込まれた信号ケーブル１０６は、配線経路としての切り込み溝１０４を通って、コネクタ１０３ａ，１０３ｂが配置されている主面とは反対側の面（裏面）に配線されている。図１６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、Ｌ宇状の切り込み溝１０４には、切り込み溝１０４内の信号ケーブル１０６の抜けを制限する返し部１０４ａが形成されており、切り込み溝１０４の奥に設置された信号ケ−ブル１０６が外に飛び出にくい構造となっている。図１７に示されるように、端子基板１００を支持する板金の裏側（すなわち、案内部３の裏側）にはクランプ１０７が配置されており、クランプ１０７により信号ケ−ブル１０６が保持されている。信号ケ−ブル１０６は、コネクタ１０３ａ，１０３ｂにより接点端子１０２に接続されている。コネクタ１０３ａ，１０３ｂとしては、一方の接続端子と、他方の接続端子とが９０度異なる向きを向いて、垂直下方向の配線と水平方向の配線とを接続することができるアングルタイプのコネクタであることが望ましい。図１８に示される例では、コネクタ１０３ａ，１０３ｂの差込口１０３ｃが互いに異なる方向に向けられているが、図１９及び図２０に示されるように、コネクタ１０３ａ，１０３ｂの全ての差込口１０３ｃを、トナーカートリッジ２０の挿入方向（＋ｘ方向）の先端側に向けるように配置することが望ましい。これにより、トナーカートリッジ２０を装置本体に挿入する際に、信号ケーブル１０６とトナーカートリッジ２０とが接触することを回避することができる。なお、配線経路は、切り込み溝１０４に替えて、信号ケーブル１０６を配線する貫通穴を端子基板１００が有するように構成してもよい。

以上に説明したように、従来は信号ケ−ブルがトナーカートリッジなどのスライドする部材に接触しないようにするために、信号ケーブル用のカバ−を設けたり、又は、接点端子に接続されているコネクタを接点端子が配置された面とは反対側の面に配置したりするなどの構成が採用されていた。これに対し、実施の形態２に係る画像形成装置においては、端子基板１００上の接点端子１０２と同じ側の面にコネクタ１０３ａ，１０３ｂが備えられ、コネクタ１０３ａ，１０３ｂに接続された信号ケーブル１０６を、Ｌ字状の切り込み溝１０４を通して、端子基板１００の裏面側に導いて、信号ケーブル１０６を端子基板１００の裏面側に固定している。このため、実施の形態２によれば、簡単な構造で、信号ケ−ブル１０６の破損を防ぐことができる。

また、実施の形態２においては、信号ケ−ブル１０６のほとんどの部分が、端子基板１００を挟んで、トナーカートリッジ２０とは反対側に配線されるので、トナーカートリッジ２０と接触するおそれはほとんど無い。また、隣接する端子基板１００同士を信号ケーブル１０６により直列に接続する場合にも、トナーカートリッジ２０が配置される面とは反対側の面（すなわち、案内部３の裏面）において配線することができるので、配線の自由度が増えるという効果がある。

また、端子基板１００の切り込み溝１０４は、端子基板１００の端部付近に形成されるが、端子基板１００の中心寄りの位置に貫通穴を形成して配線経路としてもよい。貫通穴を配線経路に用いる場合は、信号ケーブル１０６の先端から貫通穴に挿入する必要があるが、切り込み溝を用いる場合は、信号ケーブル１０６の任意の部分を切り込み溝に嵌めることができるので、切り込み溝を配線経路とした場合は配線が容易になる。

《変形例》
本発明が適用される着脱ユニットとして、トナーカートリッジを例示した。しかし、本発明は、像担持体としての感光ドラムを含む画像形成ユニット、中間転写ベルトを含む転写ベルトユニット、定着器を含む定着ユニットなどのように、装置本体にスライドさせて挿入、及び、装置本体からスライドさせて引出す他の着脱ユニットにも適用できる。

１ 画像形成装置、 ２ 筐体、 ３ 案内部、 ４ 電源部（電圧供給部）、 ５ 駆動部、 ６ 制御部、 １０，１０Ｗ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成部、 １１ 露光用光学ユニット、 １２ 感光ドラム（像担持体）、 １３ 帯電ローラ、 １４ 現像装置、 ２０，２０Ｗ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ トナーカートリッジ（現像剤カートリッジ）、 ３０ 媒体供給部（給紙部）、 ３１ 媒体カセット（給紙カセット）、 ３２ 給紙ローラ、 ４０ 媒体搬送部、 ５０ 中間転写部（転写ベルトユニット）、 ５１ 中間転写ベルト、 ６０ 定着器（定着ユニット）、 ７０ 媒体排出部（排紙部）、 １００ 端子基板、 １０１ 基板部（プリント基板）、 １０２ 接点端子、 １０３ａ，１０３ｂ コネクタ、 １０４ 切り込み溝、 １０６ 信号ケーブル、 ２００ 回路基板、 ２０１ 電極端子、 ２０２ 半導体素子、 ２１０ 保持部、 ２１１ 凹部、 ２１２ リブ、 ２１３ 第１の位置決め部、 ２１４ 第２の位置決め部、 ２１５ 切り欠き部（スリット部）、 ２３０ 固定用部品、 Ｐ 記録媒体（用紙）。

Claims (19)

1. 案内部とバネ状の接点端子とを有する装置本体と、
   前記接点端子に接触するための電極端子を持つ回路基板を保持するための保持部を有し、前記案内部に沿って挿入方向にスライドさせることで装着状態となり、前記案内部に沿って引出し方向にスライドさせることで取外し状態になる着脱ユニットと、
   を備え、
   前記保持部は、
   凹部と、
   前記凹部の表面から突出するように前記挿入方向における前記保持部の先端側に形成されているとともに前記回路基板の前記挿入方向の先端側の一辺と対向するように形成されており、保持している前記回路基板の前記挿入方向の先端側の位置を決める第１の位置決め部と、
   前記凹部の前記表面と同じ高さとなるように前記挿入方向における前記保持部の前記先端側であって且つ前記挿入方向と直交する方向における前記第１の位置決め部の両側に前記回路基板の前記一辺と対向するように形成されており、前記回路基板を保持していない前記装着状態の前記着脱ユニットを前記引出し方向にスライドさせたときに前記接点端子を通過させる切り欠き部とを含む
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記保持部は、保持している前記回路基板の前記挿入方向の後端側の位置を決める第２の位置決め部を有し、
   前記回路基板を保持していない前記着脱ユニットの前記装着状態において、前記接点端子は、前記凹部内に位置する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記回路基板を保持している前記着脱ユニットの前記装着状態において、前記接点端子は、前記電極端子に接触していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記電極端子は、前記挿入方向に平行な平板状電極であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記接点端子は、前記回路基板を保持している前記着脱ユニットを前記装置本体に挿入するときに、負荷を受けていない初期状態から前記回路基板によって押し下げられている接触状態に変形し、及び、前記回路基板を保持している前記着脱ユニットを前記装置本体から引出すときに、前記接触状態から前記初期状態に復帰するバネ状部材であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記バネ状部材は、
   Ｌ字状に折り曲げられた板状部材であり、
   前記挿入方向の後端側の端部が前記装置本体に固定された固定端であり、
   前記挿入方向の先端側の端部が自由端であり、
   Ｌ字状に折り曲げられた頂点部分が前記電極端子に接触する接点部分である
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記着脱ユニットは、現像剤を格納する現像剤カートリッジであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記着脱ユニットは、静電潜像が形成される像担持体を含む画像形成ユニットであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記着脱ユニットは、像担持体に形成された現像剤像を転写する転写ベルトユニットであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記着脱ユニットは、記録媒体上に現像剤像を定着させる定着ユニットであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 案内部とバネ状の接点端子とを有する画像形成装置の前記案内部に沿って挿入方向にスライドさせることで装着状態となり、前記案内部に沿って引出し方向にスライドさせることで取外し状態となる着脱ユニットであって、
    前記接点端子に接触するための電極端子を持つ回路基板を保持するための保持部を有し、
    前記保持部は、
    凹部と、
    前記凹部の表面から突出するように前記挿入方向における前記保持部の先端側に形成されているとともに前記回路基板の前記挿入方向の先端側の一辺と対向するように形成されており、保持している前記回路基板の前記挿入方向の先端側の位置を決める第１の位置決め部と、
    前記凹部の前記表面と同じ高さとなるように前記挿入方向における前記保持部の前記先端側であって且つ前記挿入方向と直交する方向における前記第１の位置決め部の両側に前記回路基板の前記一辺と対向するように形成されており、前記回路基板を保持していない前記装着状態の前記着脱ユニットを前記引出し方向にスライドさせたときに前記接点端子を通過させる切り欠き部とを含む
    ことを特徴とする着脱ユニット。
12. 前記保持部は、保持している前記回路基板の前記挿入方向の後端側の位置を決める第２の位置決め部を有し、
    前記回路基板を保持していない前記着脱ユニットの前記装着状態において、前記接点端子は、前記凹部内に位置する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の着脱ユニット。
13. 前記電極端子は、前記挿入方向に平行な平板状電極であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の着脱ユニット。
14. 前記接点端子を支持する基板部と、
    前記接点端子に接続された信号ケーブルと、
    前記信号ケーブルを、前記基板部の前記接点端子が備えられている面の反対側に導く配線経路と、
    を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記基板部は、前記配線経路としてＬ字形状の切り込み溝を有することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記基板部は、前記切り込み溝内の前記信号ケーブルの抜けを制限する返し部を有することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記基板部は、前記配線経路として貫通穴を有することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
18. 前記信号ケーブルは、前記接点端子が備えられた前記基板部の主面から前記配線経路を経由して前記主面の裏面に向かって配線されていることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
19. 前記基板部上に、前記接点端子と前記信号ケーブルとを接続するアングルタイプのコネクタをさらに有し、
    前記コネクタは、前記信号ケーブルが差し込まれる差込口を有し、
    前記差込口は、前記挿入方向の先端側に向けられている
    ことを特徴とする請求項１４から１８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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