JP2006239876A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本体フレームの材質にガラス繊維を含まない樹脂を用いた場合であっても、本体フレームの剛性を確保し、且つ環境に配慮した製品とすることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】
画像形成装置の本体フレームにおいて、左右側面フレーム１ａ、１ｂと外装部材８，９がそれぞれ箱型構造を有することを特徴とする。また、前記左右側面フレーム１ａ、１ｂ自体に補強部材、あるいは左右側面フレームを接続する接続フレームを有することで剛性を上げることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置の本体フレームの構造に関するものである。

レーザープリンタやコピー機等の画像形成装置は、感光体を帯電させ、その感光体上にレーザー光による露光をおこなって静電潜像を形成し、トナー等で顕著化させた像を用紙等に転写させ、定着器によって加熱定着させることで画像を形成している。画像を形成するためのこれらの各装置は本体フレームの左右の相対する側面フレーム間に支持される。フレームの強度を確保するため、従来はガラス繊維強化樹脂が使用されていた。例えば、難燃性、耐熱温度を考慮して、ガラス繊維にて強化されたPPE（ポリフェニレンエーテル）とPS（ポリスチレン）のアロイ材の樹脂が用いられていた。

しかし、側面フレームをガラス繊維が混入した樹脂で構成した場合、フレームをリサイクルするのに不都合であった。そこで例えば特許文献１には、ガラス繊維を含まない樹脂で側面フレームを成形したものが開示されている。本発明によれば、リサイクルしやすい材質を使用しているので環境に配慮した製品とすることができる。

しかし、上記特許文献１に開示された側面フレームは、板面とその縁部に対して直立成形した壁を有する構造であり、ガラス繊維を含まない樹脂を用いているため、側面フレームは左右方向の曲げに弱いという問題があり、この構造ではガラス繊維を含まない樹脂を材質として用いることは好ましくない。
特開２００４−７７７８８号公報

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、本体フレームの材質にガラス繊維を含まない樹脂を用いる場合であっても、本体フレームの剛性を確保し、且つ、リサイクルし易い環境に配慮した製品とすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、相対する側面を構成する各側面フレームと、外装部材を有し、前記側面フレームの少なくとも一つが前記外装部材と箱型構造を形成していることを特徴とする。

このような構成によれば、側面フレームの箱型構造によって本体フレームの剛性を向上させることができる。よって、フレーム材料としてガラス繊維を含まないリサイクルし易い樹脂を用いることが可能となり、環境に配慮した製品とすることができる。また、本体フレームの強度不足によって発生する、各画像形成に必要な各ユニットの位置精度不良に伴う画像不良の発生を防ぐことも可能となる。

また、本発明の画像形成装置は、前記側面フレームに少なくとも一つの補強部材が接合されていることを特徴とする。

このような構成によれば、側面フレームの特に切り欠き孔等にて剛性が確保できていない部分を補強することができる。また、補強部材に剛性の高い金属プレートを用いればより高い効果を期待できる。

また、本発明の画像形成装置は、前記外装部材が前記本体フレームと材質が同一であることを特徴とする。このような構成によれば、外装部材を本体フレームとともにリサイクルすることが容易となる。

また、本発明の画像形成装置は、前記各側面フレームを接続する接続フレームと、該接続フレームに取り付けられる補強部材とを有することを特徴とする。このような構成によれば、接続フレームにガラス繊維を含まない樹脂を用いることが可能である。また、補強部材を接続フレームに接合することにより、接続フレームの剛性を向上させることができ、ひいては本体フレームの剛性を向上させることが可能となる。

また、本発明の画像形成装置は、前記各フレームを接続する接続フレームを少なくとも二つ有することを特徴とする。このような構成によれば、本体フレームのねじれに対する剛性を向上させることが可能となる。

本発明の画像形成装置によれば、本体フレームの材質にガラス繊維を含まない樹脂を用いる場合であっても、本体フレームの剛性を確保し、且つ、リサイクルし易い環境に配慮した製品を提供することができる。

図１は、本発明における画像形成装置（例えばプリンタ）の概略側面断面図を示す。給紙カセット１１のカセットベース１１１にセットされた用紙Ｐは、圧縮バネ１１２によって上向きに付勢された用紙積載板１１３により、所定の圧力で装置本体側に設けられた給紙ローラ１２に押しつけられる。用紙Ｐの後端を揃える後端カーソル１１４は、用紙搬送方向に移動可能に設けられている。ここで画像形成装置の画像形成が開始されると、給紙ローラ１２が回転駆動され、用紙Ｐが用紙搬送路１３に給紙される。

画像形成装置１０では、画像形成動作を行う場合、帯電器１８により回転する感光体ドラム１７が一様に帯電され、原稿画像データに基づく光学装置２０からのレーザー光により感光体ドラム１７上に静電潜像が形成され、トナー収納器２６から供給されるトナーの攪拌、帯電を行う現像器１９により静電潜像に現像剤トナーが付着されてトナー像が形成される。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム１７に向けて、用紙Ｐが給紙カセット１１から用紙搬送路１３およびレジストローラ対１５を経由して搬送され、転写ローラ１６により感光体ドラム１７の表面に形成されたトナー像が用紙Ｐに転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｐは感光体ドラム１７から分離され、定着ローラ対２１１を有する定着部２１に搬送されてトナー像が定着される。定着部２１を通過した用紙Ｐは、用紙搬送路２２により装置上部に搬送され、排出ローラ対２３により排出トレイ２４に排出される。また、未転写のトナーはクリーニング装置２５により回収されることになる。

次に、本発明の具体的な実施形態について、図２〜図７を用いて説明をする。なお、以下説明において、図１における右側を装置前側とする。また、左右方向をＸ，上下方向をＹ，前後方向をＺと定義する。

図２は本発明における画像形成装置の本体フレームへ外装部材を接合する前の右前上から見た斜視図であり、図３は本発明における画像形成装置の本体フレームへ外装部材を接合した後の右前上から見た斜視図である。

本体フレーム１は、ＹＺ平面に略平行に配置された右側面フレーム１ａ、左側面フレーム１ｂ、ＸＺ平面に略平行に配置された接続部１ｃ、ＸＹ平面に略平行に配置された接続部１ｄにて構成される一体成形品である。本体フレームの材質としてはガラス繊維を含まないPC（ポリカーボネイト）とABS（アクリロニトリルブタジエンスチレン）のアロイ材を用いている。本材質は難燃性、耐熱性を有し、リサイクルし易い樹脂である。

図１において、この本体フレーム１に対して、給紙カセット１１は接続部１ｃの下方に、感光体ドラム１７、帯電器１８、現像器１９、クリーニング装置２５、トナー収納器２６等から構成されるプロセスユニット２７はガイド５と光学フレーム２の間に、定着ユニット２１は接続部１ｃの後方で、且つ接続部１ｄの下方に、それぞれ左右の側面フレーム１ａ，１ｂの間に収納されている。また、光学装置２０は光学フレーム２の中に収納されている。

つぎに、本発明の箱型構造について、右側面フレーム１ａ及び外装８を用いて説明する。図２において、右側面フレーム１ａはＹＺ平面に略平行に配置された側面部１ａａと該側面部１ａａの外縁に略垂直に突出して設けられたリブ１ａｂを有している。一方、外装８はＹＺ平面に略平行に配置された側面部８ａと該側面部８の外縁に略垂直に突出して設けられたリブ８ｂとを有している。外装８の材質として一般的にはＡＢＳが多いが、本実施形態では、本体フレーム１とのリサイクル性を考慮し、本体フレーム１と同じ材質、すなわちガラス繊維を含まないPCとABSのアロイ材を用いている。

外装８を右側面フレーム１ａに接合すると、互いのリブが面で接触、あるいはリブ先端同士で接触、あるいは一方の側面と他方のリブでそれぞれ接触することで、箱型構造を構成することになる（図３）。

右側面フレーム１ａと外装８の接合方法として、本実施形態では図７に示すような樹脂の弾性を利用したスナップフィット方式を採用している。スナップフィット方式というのは、樹脂の弾性を利用した締結方法の一つであり、一方を穴あるいは切り欠きあるいは突起形状、他方に爪形状を設ける。接合時、この爪が変形しながら穴あるいは切り欠きあるいは突起形状に嵌合することになる。この接合方法を採用した理由は、分解性を考慮しリサイクルし易さに配慮したからである。

さらに、本発明の箱型構造について、左側面フレーム１ｂ及び外装９を用いて説明する。図２において、左側面フレームはＹＺ平面に略平行に配置された側面部１ｂａと該側面部１ｂａの外縁に略垂直に突出して設けられたリブ１ｂｂを有している。一方、外装９はＹＺ平面に略平行に配置された側面部９ａと該側面部９ａの外縁に略垂直に突出して設けられたリブ９ｂとを有している。外装９の材質は、外装８と同様本体フレーム１と同じ材質すなわちここではガラス繊維を含まないPCとABSのアロイ材を用いている。

外装９を左側面フレーム１ｂに接合すると、互いのリブが面で接触、あるいはリブ先端同士で接触、あるいは一方の側面と他方のリブでそれぞれ接触することで、箱型構造を構成することになる（図３）。

左側面フレーム１ｂと外装９の接合方法として、本実施形態では右側面フレーム１ａと外装８の接合方法と同様に図７に示すような樹脂の弾性を利用したスナップフィット方式を採用している。ちなみにこの接合方法を採用したのは、分解性を考慮しリサイクルし易さに配慮したからである。

つぎに、右側面フレーム１ａに補強部材を接合する場合について図２、図４を用いて説明する。図４は本発明における画像形成装置の本体フレームへの各補強部材の接合前を右前上から見た斜視図である。

図４において、右側面フレーム１ａは、ＹＺ平面に略平行に配置される側面部１ａａと該側面部１ａａの外縁部の該側板から略垂直に突設されたリブ１ａｂとを有する。この側面部においては、プロセスユニット２７の案内ガイドとなる切り欠き穴や各補強部材を固定するための穴等が設けられている。

図示しない画像形成装置の駆動機構を有する駆動ユニットのベースとなる金属プレート４の接合穴４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｃを右側面フレーム１ａの側面部１ａａにネジにて接合する。この金属プレート４の接合により、前記切り欠き孔によって剛性不足となっている部分や、その他右側面フレーム１ａ全体を補強する補強部材の役目を果たしている。

さらに、図示しない画像形成装置のコントロール基板のシールドベースとなっている金属プレート３の接合穴３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを右側面フレーム１ａの側面部１ａａにネジにて締結する。この金属プレート３の接合により、側面フレーム１ａの後上側を補強する補強部材の役目を果たしている。

上記の箱形構造および金属プレート４によって、右側面フレーム１ａの剛性が補強され、材質としてガラス繊維を含まない樹脂を用いる場合においても、剛性を上げることが可能になる。さらに、金属プレート３を追加することによって、より右側面フレーム１ａの剛性を上げることが可能となる。

つぎに、左右の側面フレーム１ａ、１ｂ間を連結する接続フレームについて説明する。図１において、ガイド５は、用紙搬送のガイド機能、プロセスユニット２７の図示しないロック機構、及びトナー有無の検知をする図示しない検知部材を有している。

図４において、前記ガイド５の接合穴５ａ、５ｂを左右の側面フレーム１ａ、１ｂの前方に各々ビスにて接合する（図３）。このガイド５の接合によって、本体フレーム１の前部近傍の剛性を上げることができ、プロセスユニット２７の位置精度を向上させることが可能となる。よって、最適な画像形成をおこなうことが可能となる。

光学フレーム２は、感光体ドラム１７を露光するための光学装置２０を有している。図４において、前記光学フレーム２の接合部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを左右の側面フレーム１ａ、１ｂの天面に各々ビスにて接合する（図３）。この光学フレーム２の接合によって、本体フレーム１の上部近傍の剛性、及び光学フレームの剛性を上げることができ、光学装置２０の位置精度を向上させることが可能となる。よって、最適な画像形成をおこなうことが可能となる。

つぎに、この本体フレームの剛性を補うための接続フレームの補強について図５、図６を用いて説明する。図５は本発明における画像形成装置の本体フレームの接続部１ｃに補強部材を接合する前の左前下から見た斜視図、図６は本発明における画像形成装置の本体フレームの接続部１ｃに補強部材を接合した後の右後下から見た斜視図である。

図５において、接続フレームの補強部材である金属プレート７上には図示しない高圧基板、電源基板等が配置されており、これら基板のアースおよびシールドの役目も果たす。画像形成装置の図示しない電源基板、及び高圧基板のシールドベースとなっている金属プレート７の接合穴７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを接続フレーム１ｃにビスにて締結する。この金属プレート７は接合により、接続フレーム１ｃ全体の剛性を上げる補強部材としての役目を果たしている。よって、左右側面フレーム１ａ、１ｂのねじれを抑制することができ、各ユニットの位置精度を向上させることが可能となる。ゆえに、最適な画像形成をおこなうことが可能となる。

このように本実施形態では、左右側面フレーム１ａ、１ｂを外装８，９で各々箱型構造を構成することで、各々の剛性を上げ、左右の側面フレームを接続する接続フレームとして、接続部１ｃ、及び接続部１ｄを設けることで、左右側面フレーム１ａ、１ｂのねじれを抑制することができ、各ユニットの位置精度を向上させることが可能となる。また側面フレームに補強部材を接合することで、左右側面フレーム１ａ、１ｂ自体の剛性を上げることが可能となり、より、各ユニットの位置精度を向上させることが可能となる。また、接続部１ｃに金属プレート７を接合することで、左右側面フレーム１ａ、１ｂのねじれを抑制することができ、各ユニットの位置精度をより向上させることが可能となる。

さらに、光学フレーム２、およびガイド５を設けることで、本体フレームの剛性をより向上させることが可能となり、各ユニットの位置精度を向上させ、より安定した画像形成をおこなうことができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、箱型構造については、箱型形状であれば、完全密閉を意味するものでなく、多少の穴や一部分が非接触であっても、全体構造上、剛性に著しく影響しなければ問題はない。さらに、外装部材にリブを設けない板状にして、その外装部材を側面フレームの周囲に設けられたリブに接触して、箱型構造を構成してもよい。

また、本実施携帯では接合方法をビス締結、あるいはスナップフィット方式等を用いているが、一般的に接合に用いられる方法であっても構わないことは言うまでもない。

また、上記実施形態では接続部１ｃ及び１ｄは一体成形されたフレーム１の一部としたが、フレーム１と別部材でもよい。また、上記実施形態では、接続部１ｃ及び１ｄを含め左右側面フレーム１ａ、１ｂを接続する接続フレームは４ヶ所あったが、剛性確保のためには少なくとも２ヶ所あればよい。

は、本発明における画像形成装置の概略側面断面図である。 は、本発明における画像形成装置の本体フレームへ外装部材を接合する前の右前上から見た斜視図である。 は、本発明における画像形成装置の本体フレームへ外装部材を接合した後の右前上から見た斜視図である。 は、本発明における画像形成装置の本体フレームへの各補強部材の接合前を右前上から見た斜視図である。 は、本発明における画像形成装置の本体フレームの接続部に補強部材を接合する前の左前下から見た斜視図である。 は、本発明における画像形成装置の本体フレームの接続部に補強部材を接合した後の右後下から見た斜視図である。 は、樹脂の弾性を利用したスナップフィット方式の概略図である。

符号の説明

１ 本体フレーム
１ａ 右側側面フレーム
１ｂ 左側側面フレーム
１ｃ 接続部
１ｄ 接続部
２ 光学フレーム
３、４ 金属プレート
５ ガイド
７ 金属プレート
８、９ 外装部材

Claims (6)

1. 相対する側面を構成する各側面フレームと、外装部材を有し、前記側面フレームの少なくとも一つが前記外装部材と箱型構造を形成していることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記側面フレームに少なくとも一つの補強部材が接合され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。
3. 前記補強部材は金属プレートであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記外装部材は、前記側面フレームと材質が同一であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記各側面フレームを接続する接続フレームを有し、該接続フレームの少なくとも一つに補強部材が接合されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記各側面フレームを接続する接続フレームを少なくとも二つ有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。

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