JP2006235289A

JP2006235289A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006235289A
Application number: JP2005050391A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Shibata; 章弘柴田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】装置本体の組立製の向上およびトータルコストの削減を目的とする。
【解決手段】基板商用電源から多数の直流電圧を生成するための電源回路とトナーを感光体へ潜像させるための高圧電源回路と画像形成を制御するための制御回路などを実装したエンジンの主電気回路基板ユニットに駆動回路を含むモータユニットを一体化して実装を行う。
また、上記のモータユニットをエンジンの主電気回路基板に一体化した基板ユニットを本体装置を構成する板金フレームに組み付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置の構成に関するものである。

従来の画像形成装置、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機などがあり、これらの装置内で記録媒体を搬送させるためのユニット、画像形成を行うための感光体ドラムユニット、記録媒体へトナーを定着させるための定着器ユニットを動作させるための機構としてのモータユニットと、これらのユニットの動作制御を行うための電気回路基板ユニットの構成は以下のようであった。

モータは、モータユニットとして独立しており、モータの形態は、（１）モータのみのユニット（駆動回路は別基板に実装されている）、（２）モータとモータ駆動回路基板を一体化したユニット、などがあった。

図５は、従来の装置本体の構成と本体内でのモータユニットと電気回路基板ユニットの接続例を示す図である。

モータ５０２とモータを駆動制御するための電気回路基板５０３を有するモータユニット５０４が装置本体５０１のギアユニット５０６と呼ばれるギア列の一部に組み込まれ、記録媒体の搬送から定着までの各種ユニットの動作制御を行うための電気回路基板５０７とこの電気回路基板５０７のノイズシールドおよび保護のための板金ケース５０８を組み付けた電気回路基板ユニット５０９が、装置本体５０１の中の所定の位置に組み込まれ、モータ束線５０５で、電源、ＧＮＤ、信号線などを電気基板回路ユニット５０９からモータユニット５０４へ電気的に接続するために配線されていた。

又、従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
特開２００１−３４７７２３号公報特開２００３−１９５５９４号公報

しかしながら、上記従来例では、プリンタなどの画像形成装置においては、高付加価値の要求、装置の小型化の要求にともなって、モータユニットから電気回路基板ユニットへの接続経路が複雑になってきたり、装置を組み立てる時に束線を電気回路基板へ装着するためのスペースが狭くなったりと、以前に比べて組立性が格段に難しくなってきている。

また、複雑な接続構成になることにより、スイッチングされた大電流が流れるモータ束線の線長が長くなり、放射ノイズに対しても好ましくない影響を与えることが多くなってきている。

上記目的を達成するため、本出願に係る発明は電気回路基板ユニットの中にモータユニットを一体化して実装、本体組立を行うことを特徴とする。

さらに、前記電気回路基板ユニットとモータユニットを一体化したユニットを装置本体の板金フレームへ取り付けることを特徴とする。

これらにより、モータ駆動用ＩＣおよび周辺回路を適正化することが可能になる。また、モータへの電流供給のための束線が不要になり、複雑な配線経路をなくすことができ、装置を組み立てる時に、狭い隙間に束線をはい回したいりすることがなくなる。

以上説明したように、本発明によれば、電気回路基板ユニットの中にモータユニットを一体化し実装組立を行うにより、複雑なモータ束線の配線経路をなくすことが出来るため、装置本体の組立製の向上を図ることができる。

また、電気回路基板ユニットとモータユニットとを接続するためのモータ束線の削除とモータの固定および補強のための板金の削除による部材コストの削減、モータ駆動用ＩＣおよび周辺回路の最適化による回路コストの削減、本体の板金フレームに直接電気回路基板ユニットを組み付けることにより、シールド板金と呼ばれる、板金ケースを削除を可能とすることができ、トータル的なコストの削減を図ることができる。

さらに、モータ電流のようなスイッチングを伴う大電流の流れる配線経路が最短となるため、ノイズ放射に関しても有利な状態を実現することができる。

以下、本発明を適用した実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施例を示す、モータおよびその駆動回路と電気回路基板ユニットおよび板金フレームを一体化した構成の一例を示す図であり、図２は、電気回路基板ユニットの基板上の構成要素を示す図であり、図３は、本発明の実施例を組み込んだ時の装置本体を正面から見た時の断面図である。図４は、レーザビームプリンタの概略の構成を示し、装置本体右側面から透視した図である。

図１〜図４を用いて、本実施例で取り上げている、レーザを用いた静電複写方式のプリンタ（一般的にレーザビームプリンタと呼ばれる）の概略的な動作説明とプリンタのメカ的構成の説明と実施の形態の説明を行う。

まず、プリンタの概略的な動作説明を行う。

プリンタ３０１は電源投入後、メインモータ４１０をオンし、前多回転を行う。この前多回転により、感光ドラム４０２の表面の除電、つまり、帯電器４０４による帯電交流電圧の印加、転写器４０６による転写バイアス電圧の逆バイアスの印加を行い、感光ドラム４０２の表面に帯電している電位を除電し、同時に転写器４０６内の転写ローラのクリーニングを行い、スタンバイモードに遷移する。スタンバイモードでは、用紙カセット４１０内に紙４１１が装填されているか等の内部の状態を常にチェックし、プリント可能かどうかをコントローラ基板３０６に知らせる。プリント可能な状態にある時、コントローラ基板３０６は必要に応じてプリンタ３０１にプリント開始指令を送出することにより、プリント動作が開始する。

プリント動作は、コントローラ基板３０６からプリント開始指令を受けた後、エンジン制御用のＣＰＵ２０６ａがメインモータ４１０をオン、続いて、定着器４０９の温調を開始し、ついで、露光ランプ４０３、帯電器４０４、転写器４０６をオンし、感光体ドラム４０２を回転させることにより、感光体ドラム４０２の表面電気の初期化を行うとともに、光学箱４１１内のスキャナモータ４１２をオンし、回転ミラー４１３の回転を開始させる。感光体ドラム４０２の初期化が終了して、定着器４０９が適正温度に到達し、回転ミラー４１３の回転が安定したところで、給紙ローラ４０７により用紙カセット４１６から紙４１７が給送され、紙４１７の先端がレジストローラ４０８に達したところで一旦、紙４１７の搬送を停止して待機する。

この状態でプリンタ３０１はコントローラ基板３０６に副走査方向同期信号（ＶＳＹＮＣ信号）の送出を行い、これに応じてコントローラ基板３０６はＶＳＹＮＣ信号を送出するとともに、プリンタ３０１からの主走査方向同期信号（ＢＤ信号）に同期させて画像信号（ビデオ信号）を送出する。回転ミラー４１３により反射されたレーザ光は、実際にはレンズ系４１４およびミラー４１５により感光体ドラム４０２上に光像を形成する。光像は次に現像器４０５で現像されてトナー像となる。レジストローラ４０８を駆動することによりトナー像と先端合わせの行われた紙４１７は転写器４０６でトナー像を形成し、搬送されて定着器４０９でトナー像を定着して廃止トレー４１８に排出される。

上述のようなプリントの動作を行うために、電気的な制御回路が必要である。

この電気的な制御回路は、商用電源を入力するＡＣ入力２０１、このＡＣ電源をプリンタ３０１の制御に必要な、例えば、２４Ｖ、５Ｖ、３．３Ｖなどの多数の直流電圧を生成するための低圧電源回路２０３、トナーを感光体ドラム４０２へ静電潜像させるために必要な高圧の電源を生成するための高圧電源回路２０４、転写させたトナーを紙４１７に定着させるための定着器４０９の温調を制御したり、また、それらの駆動制御を行うためのエンジン制御回路２０６、ソレノイド（不図示）、センサ（不図示）などを駆動するためのその他の電気回路２０５などであり、これらを実装した基板ユニットを電気回路基板ユニット１０１と呼んでいる。

なお、上述の電気回路基板ユニット１０１は、本体の構成の仕方により、１枚の基板に実装されていたり、数枚の基板に分割実装されたりしている。

この電気回路基板ユニット１０１に、さらに、モータロータ１０４、モータ軸１０５、モータ軸受け１０６を組み付けたモータ一体化電気回路基板ユニット１０７を構成する。

このような構成にすることで、モータユニットへの電流供給手段として束線を使用することなく、基板上のパターンで実現することが出来るため、モータ束線が不要になる。また、モータ駆動用ＩＣおよび周辺回路を適正化して配置実装することができる。これにより、部材コストの削減を図ることができる。さらに、モータ束線が無くなることにより、狭い隙間を通してはい回すような配線経路がなくなり、装置を組み立てる時に組み込みが容易になるため、組立製の向上を図ることができる。さらに、モータ電流のようなスイッチングを伴う大電流の流れる配線経路が最短となるため、ノイズ放射に関しても有利な状態を実現することができる。

次に、メカ的な構成を説明する。

モータ軸１０５を通すための穴があけられた左板金フレーム１０２と右板金フレーム３０２を光学板金フレーム３０３とモールドフレーム３０４で接続し、プリンタ３０１の内部のフレーム形状を構成している。

上述の左板金フレーム１０２にモータの回転を各ユニットに伝達するためのギアユニット３０５を組み付け、そこにモータ一体化電気回路基板ユニット１０７を電気部品が直接板金フレームに触れないように、基板受け部材１０３ａ〜１０３ｃを使用して組み付ける。

このような構成にすることで、電気回路基板ユニット１０１を直接本体フレーム板金に組み付けることにより、従来は、電気回路基板ユニット１０１に組み付けていた、シールド板金（不図示）と呼ばれる、ノイズ対策および人的接触の保護のための板金ケースを削除することができるため、コストの削減を図ることができる。

なお、本実施例では、装置本体に対して垂直方向に取り付けられている状態で説明を行ってきたが、図６ａに示すように、装置本体に対して水平方向に取り付けられた状態でも同様のことを実現することが出来る。

また、図６ｂに示すように、電気回路基板ユニット１０１に対して、モータロータ１０４の取り付け方向も本実施とは逆向きに取り付ける方法においても、同様のことを実現することが出来る。

本発明の実施例にかかるモータ一体化電気回路基板および板金の組み付け構成を示す図。モータ一体化電気回路基板ユニットの構成を説明する図。本実施例を用いた画像形成装置本体の構成の正面断面図。画像形成装置の概略構成図を示す横断面図。従来の本体構成を示すの正面断面。モータ一体化電気回路基板ユニットの組み付け構成の例を示す図

符号の説明

１０１電気回路基板
１０２左板金フレーム
１０３基板受け部材
１０４モータロータ
１０５モータ軸
１０６モータ軸受け
１０７モータ一体化電気回路基板ユニット

Claims

記録媒体、感光体、前記記録媒体へトナーを定着させるための定着器などを駆動するためのモータと前記モータの駆動回路を含んだモータユニットと、商用電源から多数の直流電圧を生成するための電源回路とトナーを感光体へ潜像させるための高圧電源回路と画像形成を制御するための制御回路とを１枚の基板上に実装した電気回路基板ユニットとを具備し、本体装置を構築するフレームを板金で構成した画像形成装置において、
前記駆動回路を含むモータユニットを、前記電気回路基板ユニットに一体化して実装組立を行うことを特徴とする画像形成装置。
前記駆動回路を含むモータユニットを、前記電気回路基板ユニットに一体化して実装組立を行ったユニットを装置本体の板金フレームへ組み付けたことを特徴とする画像形成装置。
前記、電気回路基板ユニットは、画像形成装置本体に対して垂直方向に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記、電気回路基板ユニットは、画像形成装置本体に対して水平方向に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。