JP2007006513A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コピーやプリンタやファクシミリなどの目的の異なる各種の画像形成装置において、装置間の共通化をさらに進めるとともに、組立て性を向上して一層のコストダウンを図る。
【解決手段】金属製のベース板５０上に、第１の構造体としてモールドフレーム５２を、第２の構造体として金属フレーム５４をそれぞれ直接固定し、互いに接触しないように金属フレーム５４内にモールドフレーム５２を設ける。モールドフレーム５２は、プロセスユニット５６、露光装置１７など、コピー機能とプリンタ機能とファクシミリ機能とで共通の、主に画像形成にかかわる基本構造の構成部品を支持する。他方、金属フレーム５４は、制御装置、読取装置、外装カバーなどのその他の構成部品を支持する。モールドフレーム５２は、また、給紙カセットを出し入れ自在に支持するレール部材６０を位置決めする。
【選択図】図２

Description

この発明は、コピー・プリンタ・ファクシミリやそれらの複合機など、用紙・カード等の記録媒体に画像を記録する各種の画像形成装置に関する。たとえば、感光体等の像担持体上に形成した画像を転写して記録媒体に画像を記録する、電子写真式の画像形成装置に関する。

従来、この種の画像形成装置では、１つの構造体で主な部品のすべてを支持する構成となっていた。構造体としては、大別すると、特許文献１や特許文献２に記載されるような一対の対向する金属側板を用いるものと、特許文献３に記載されるような鋼材を組み付けた金属フレームを用いるものとがあった。

特開平６−３１７９５３号公報 特開平８−１０１５４６号公報 特開平６−１７５４１９号公報

ところが、構造体として金属側板を用いるものでは、低コストで、部品単品の輸送効率が高く、高精度であるなどの利点はあるものの、重量があり、機種ごとに専用のものとなるから製造効率が悪いなどの欠点があった。

金属フレームを用いるものでは、軽量で高剛性であり、機種が違っても共通化できるから製造効率が上がるなどの利点はあるものの、高コストで、溶接等の付帯設備が必要となり、また輸送効率が悪く、精度維持が困難であるなどの欠点があった。

一方、近年デジタル化が進み、またパソコンの飛躍的な普及にともないプリンタがかなりの勢いで市場に出回るに連れ、以前はまったく別物であったコピーやプリンタやファクシミリなどの画像形成装置において装置間の共通化が模索されるようになってきた。

そこで、この発明の第１の目的は、コピーやプリンタやファクシミリなどの目的の異なる各種の画像形成装置において、装置間の共通化をさらに進めるとともに、組立て性を向上して一層のコストダウンを図ることにある。

第２の目的は、従来の１の構造体が有していたそれぞれの欠点を解消し、画像形成装置の構造体を、低コストで、軽量であり、高精度でかつ高強度とすることにある。

そのため、第１の目的を達成すべく、請求項１に係る発明は、画像形成装置において、コピー機能とプリンタ機能とファクシミリ機能とで共通の構成部品の全部または一部を第１の構造体で支持し、その他の構成部品を第２の構造体で支持してなる、ことを特徴とする。

次いで、第２の目的も達成すべく、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、第１の構造体をモールドフレームとし、第２の構造体を金属フレームとしてなる、ことを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、両目的を達成しかつ小型化を図るべく、請求項２に記載の画像形成装置において、金属フレーム内にモールドフレームを設けてなる、ことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、両目的を達成しかつ画像品質の低下を防止すべく、請求項２に記載の画像形成装置において、金属フレームとモールドフレームを共通のベース板上に設けてなる、ことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、両目的を達成しかつ画像品質の向上を図るべく、請求項１、２、３、または４に記載の画像形成装置において、給紙カセットを出し入れ自在に支持するレール部材を、第１の構造体で位置決めしてなる、ことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、両目的を達成しかつ画像品質の向上を図るべく、請求項５に記載の画像形成装置において、レール部材を複数の中の選択向きで組付け可能としてなる、ことを特徴とする。

したがって、請求項１ないし５に係る発明によれば、コピー機能とプリンタ機能とファクシミリ機能とで共通の構成部品の全部または一部を支持する第１の構造体に、その他の構成部品を支持する第２の構造体を付加して、コピー・プリンタ・ファクシミリやそれらの複合機などの画像形成装置を得るから、第１の構造体で支持する、画像形成にかかわる基本構造を同一として、コピー・プリンタ・ファクシミリ等の目的の異なる各種の画像形成装置において、装置間の共通化を進めて目的の異なる画像形成装置を個別に開発設計する無駄を無くすとともに、組立て性を向上し、一層のコストダウンを図ることができる。

また、コピー機能とプリンタ機能とファクシミリ機能とで共通の構成部品である、画像形成にかかわる基本構造はすべてまとめて第１の構造体で支持することが可能であるから、画像形成にかかわる構成部品の相互の位置ずれによる画像品質の低下を防止することができる。

請求項２に係る発明によれば、上記効果に加えて、主に画像形成にかかわる基本構造を支持する第１の構造体をモールドフレームとするから、低コストで、軽量かつ高精度につくることができ、また外装カバー等のその他の構成部品を支持する第２の構造体を金属フレームとするから、高強度とし、たとえば外装カバーを介して伝わる外力を金属フレームで受け止めることができる。

請求項３に係る発明によれば、上記効果に加えて、第２の構造体である金属フレーム内に第１の構造体であるモールドフレームを設けるから、主に画像形成にかかわる基本構造を支持するモールドフレームに、その他の構成部品を支持する金属フレームを被せれば、コピー・プリンタ・ファクシミリ等の目的の異なる各種の画像形成装置を得ることができ、組立て性を一層向上することができるとともに、全体をコンパクトにまとめることができる。

請求項４に係る発明によれば、同じく上記効果に加えて、金属フレームとモールドフレームを共通のベース板上に設けるから、たとえば外装カバーを介して金属フレームに加わる外力が直接モールドフレームに加わることを阻止し、画像品質の低下を防止することができる。

また、金属フレームの精度がモールドフレームに影響しないから、金属フレームの精度をさほど追求する必要がなく、制作を容易とするとともに、逆にモールドフレームの精度のみを向上すれば、画像品質を高めることができる。

請求項５に係る発明によれば、上記効果に加えて、給紙カセットを出し入れ自在に支持するレール部材を第１の構造体で位置決めするから、寸法公差の積み上げを最小限とし、第１の構造体で支持する画像形成部へと記録媒体を正確に給送し、さらなる画像品質の向上を図ることができる。

請求項６に係る発明によれば、給紙カセットを出し入れ自在に支持するレール部材を複数の中の選択向きで組付け可能とするから、コピーやプリンタ等の機種・設置場所・ユーザーの好みなどに応じてそれぞれ給紙カセットの出し入れを最適な方向に設定することができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図１には、この発明による画像形成装置の全体概略構成を示す。この画像形成装置は、原稿内容を用紙に複写するコピー機能のほか、コンピュータが扱う画像情報を用紙にプリントアウトするプリンタ機能、遠隔地との間で画像情報をやり取りするファクシミリ機能を有する。

図中符号１０は、該画像形成装置の装置本体である。装置本体１０内には、中央右に、像担持体であるドラム状の感光体１２を設ける。感光体１２は、図中反時計方向に回転する。

その回転方向に、感光体１２のまわりには、斜め上にあるロール式の帯電装置１３から順に、現像装置１４、ロール式の転写装置１５、クリーニング装置１６などを配置する。クリーニング装置１６の横で、現像装置１４の斜め上には、露光装置１７を設ける。また、クリーニング装置１６の上には、定着装置１８を設ける。

露光装置１７では、不図示のレーザダイオードからレーザ光を発し、ポリゴンミラー２０で偏向してミラー２１で反射し、レンズ２２を通して、出射口２３から外部へと出射する。

一方、定着装置１８の出口には、排紙装置２５を設ける。排紙装置２５の横には、胴内排紙部２６を備える。胴内排紙部２６内には、この画像形成装置のすべての機能で画像記録された用紙が排紙収納される。胴内排紙部２６の下で、露光装置１７の横には、制御装置２７を配置する。制御装置２７には、コピー機能やプリンタ機能やファクシミリ機能を制御する電気回路基板を備えてなる。制御装置２７の横で、露光装置１７の下には、電装装置２８を設ける。

さて、そのような装置本体１０の下には、給紙カセット２９を出し入れ自在に設ける。給紙カセット２９内には、記録媒体である用紙３０を底板３１上に積載して収納する。そして、底板３１をばね３２で回動して、最上位の用紙３０の先端を給紙ローラ３３に押し当ててなる。

給紙ローラ３３は、分離パッド３４に押し当てる。そして、それら給紙ローラ３３と分離パッド３４間から感光体１２と転写装置１５間に向けて給紙路３５を設け、その給紙路３５の途中には、一対のレジストローラ３６を備えてなる。

装置本体１０の右側には、手差し給紙トレイ３８を左右に開閉自在に設ける。手差し給紙時は、この手差し給紙トレイ３８を開いて手差し用紙をセットし、手差し給紙ローラ３９を回転してレジストローラ３６へと導く。

他方、装置本体１０の上には、読取装置４０を設ける。読取装置４０内には、光源４１と、複数のミラー４２と、レンズ４３と、光電変換素子（CCD）４４などを備える。そのうち、光源４１および複数のミラー４２は、図示しない１つの走行体上に取り付けてなる。

読取装置４０上、すなわち装置本体１０上面には、コンタクトガラス４６を設ける。コンタクトガラス４６上には、図示省略したが、該コンタクトガラス４６上にセットした原稿を押さえる原稿押えを上下に開閉自在に備えてなる。

いま、この画像形成装置を用いてコピーを取るときは、原稿押えを開いてコンタクトガラス４６上に読み取り面を下にして原稿をセットし、原稿押えを閉じて上から押さえる。そして、装置本体１０の操作部に設けるスタートスイッチを押す。もちろん、原稿をいちいち手でセットしないで、スタートスイッチを押したとき、公知の自動原稿搬送装置を用いて自動的にコンタクトガラス４６上に送り込むようにしてもよい。

スタートスイッチを押すと、コンタクトガラス４６に沿って走行体が往復動して読み取り面を走査し、その読み取り面に光源４１からの光を当ててその反射光を複数のミラー４２で反射し、レンズ４３を通して光電変換素子４４に入れて電気信号に変換し、読取装置４０で原稿上の画像情報を読み取ってデジタル化して画像処理する。

スタートスイッチを押すと、また、感光体１２を反時計方向に回転する。そして、その回転とともに、帯電装置１３で表面を一様に帯電する。次いで、読取装置４０で読み取った画像情報に基づきレーザダイオードを発光し、露光装置１７からレーザ光Ｌを照射して表面に書き込みを行い、感光体１２上に静電潜像を形成する。

その後、感光体１２の回転とともに、現像装置１４でトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、感光体１２上に読み取った画像を形成する。

スタートスイッチを押すと、さらに、給紙ローラ３３を回転し、分離パッド３４で一枚ずつ分離しながら給紙カセット２９内の用紙３０を給紙路３５へと繰り出し、レジストローラ３６に突き当てて止める。手差し用紙にコピーを取るときは、手差し給紙トレイ３８上に手差し用紙をセットし、スタートスイッチを押すことにより手差し給紙ローラ３９を回転して装置本体１０内へと送り込み、同様にレジストローラ３６に突き当てて止める。

そして、上述したとおり感光体１２上に形成した画像にタイミングを合わせてレジストローラ３６を回転し、用紙３０を感光体１２と転写装置１５間へと送り込む。感光体１２と転写装置１５間に送り込んだ用紙３０には、転写装置１５で感光体１２上の画像を転写する。

転写後の用紙３０は、定着装置１８へと入れ、そこで熱と圧力とを加えて転写画像を定着する。画像定着後の用紙３０は、排紙装置２５で排出して画像面を下にして胴内排紙部２６内にスタックする。

一方、画像転写後の感光体１２は、クリーニング装置１６で清掃してその表面上に残留する残留トナーを除去し、再び帯電装置１３からはじまる次の画像形成に備える。

なお、この画像形成装置では、装置本体１０を給紙テーブル上に設置し、その給紙テーブル内の用紙を装置本体１０内に送り込み、連通路４８から給紙路３５を通してレジストローラ３６へと導き、それに画像を記録するようにすることもできる。

図２には、図１に示す画像形成装置の内部機構の要部分解斜視図を示す。図中符号５０は、装置本体１０の底部に設ける金属製のベース板である。このベース板５０上には、第１の構造体としてモールドフレーム５２をねじ・リベット等で直接固定し、第２の構造体として金属フレーム５４をねじ・リベット・溶接等で直接固定し、互いに接触しないように金属フレーム５４内にモールドフレーム５２を設けてなる。

モールドフレーム５２は、モールド成形でつくる。そして、このモールドフレーム５２では、プロセスユニット５６、露光装置１７、定着装置１８、駆動伝達装置５７、駆動源５８、用紙３０を給紙搬送する不図示の用紙搬送装置など、コピー機能とプリンタ機能とファクシミリ機能とで共通の、主に画像形成にかかわる基本構造の構成部品を支持してなる。

プロセスユニット５６は、図１に示す感光体１２と帯電装置１３と現像装置１４とクリーニング装置１６などをユニット化したものである。また、駆動伝達装置５７は、駆動源５８の駆動力を、感光体１２、帯電装置１３、現像装置１４、転写装置１５、クリーニング装置１６、定着装置１７、用紙搬送装置などへと伝達する装置である。

金属フレーム５４は、複数のチャンネル材を骨組状に組み付けてつくる。そして、この金属フレーム５４では、図２には示さないが、図１に示す制御装置２７、電装装置２８、読取装置４０、装置本体１０の外装カバー、運搬用の取っ手など、コピー機能とプリンタ機能とファクシミリ機能の各機能で特有の構造の構成部品を主とする、モールドフレーム５２では支持しないその他の構成部品を支持してなる。

ところで、ベース板５０の下には、上述した給紙カセット２９を出し入れ自在に支持するレール部材６０を設ける。レール部材６０は、断面コ字型で、開口側を対向して平行に配置する。そして、図中左側のレール部材６０の両端上には位置決めピン６１を立て、それらの位置決めピン６１をベース板５０の孔５０ａを通してモールドフレーム５２の図示しない位置決め孔にはめ付け、モールドフレーム５２でこの左側のレール部材６０を位置決めする。

この左側のレール部材６０は、図示省略するが、ねじ・リベット等でモールドフレーム５２と一緒に、またはモールドフレーム５２とは別々にベース板５０に固定する。他方、図中右側のレール部材６０は、この例ではモールドフレーム５２とは係合することなく、ベース板５０の孔５０ｂを利用するなどして、図示省略したが、適宜位置決めし、ねじ・リベット等でベース板５０に固定してなる。

さて、上述した例では、レール部材６０をベース板５０の図中左右両側に取り付け、給紙カセット２９を用紙搬送方向と直角な方向で出し入れ自在とした。しかし、図３に示すように、図２の場合より長さの長い同じく断面コ字型のレール部材６０を用い、それをベース板５０の図中前後両側に取り付けて開口側を対向して平行に配置し、給紙カセット２９を用紙搬送方向で出し入れ自在とすることもできる。

この場合も、レール部材６０の一端上に立てた位置決めピン６１をベース板５０の孔５０ａを通してモールドフレーム５２の図示しない位置決め孔にはめ付け、モールドフレーム５２でレール部材６０を位置決めする。レール部材６０の他端は、モールドフレーム５２と係合することなく、ベース板５０の孔５０ｂを利用するなどして、図示省略したが、適宜位置決めし、ねじ・リベット等でベース板５０に固定してなる。

コピーでは、読取装置４０上へのコピー原稿のセットしやすさを考えると、幅広の側を正面とすることが好ましい。また、一度に多くの枚数コピーを取ったり大きなサイズのコピーを取ったりすることが多く、それら大量または大判のコピー済み用紙を、読取装置４０下の胴内排紙部２６から取り出さなければならないから、コピー済み用紙の取り出しやすさを考えても、幅広の側を正面とすることが好ましい。

ところが、プリンタでは、コピー原稿をセットすることもないし、比較的大判なＡ３クラスの用紙に記録を行うことも少ないから、設置スペース等を考えると、逆に正面幅を小さくすることの方が好ましい。

当然、給紙カセット２９は、給紙操作性等を考慮すると、画像形成装置の正面側で出し入れすることが好ましいから、コピーかプリンタかによって給紙カセット２９の出し入れ方向を違えることが望まれる。たとえばコピーでは、図２に示すようにレール部材６０を組付け、広幅側から出し入れする向きに取り付け、一方プリンタでは、図３に示すようにレール部材６０を組付け、小口幅側から出し入れする向きに取り付けるのがよい。

上記した例では、コピー・プリンタとの機種に応じて向きを選択してレール部材６０を組付けたが、ユーザーの求めに応じて向きを選択してレール部材６０を組付け、たとえば給紙カセット２９の出し入れ方向をユーザーの設置スペースに合わせた向きとしたり、ユーザーの使い慣れた向きとしたりすることもできる。

なお、図２および図３中符号５０ｃは、ベース板５０にあけた通紙窓であり、給紙カセット２９から繰出した用紙が通過して給紙路３５に入り込み得るようにあけた窓である。

この発明による画像形成装置の全体概略構成図である。 図１に示す画像形成装置の内部機構の要部分解斜視図である。 レール部材を別の向きで組付けた場合の同要部分解斜視図である。

符号の説明

１０ 装置本体
１２ 感光体
１３ 帯電装置
１４ 現像装置
１５ 転写装置
１６ クリーニング装置
１７ 露光装置
１８ 定着装置
２７ 制御装置
２８ 電装装置
２９ 給紙カセット
３０ 用紙
４０ 読取装置
５０ ベース板
５２ モールドフレーム（第１の構造体）
５４ 金属フレーム（第２の構造体）
５６ プロセスユニット
５７ 駆動伝達装置
５８ 駆動源
６０ レール部材
６１ 位置決めピン

Claims (6)

1. コピー機能とプリンタ機能とファクシミリ機能とで共通の構成部品の全部または一部を第１の構造体で支持し、その他の構成部品を第２の構造体で支持してなる、画像形成装置。
2. 前記第１の構造体をモールドフレームとし、前記第２の構造体を金属フレームとしてなる、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記金属フレーム内に前記モールドフレームを設けてなる、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記金属フレームと前記モールドフレームを共通のベース板上に設けてなる、請求項２に記載の画像形成装置。
5. 給紙カセットを出し入れ自在に支持するレール部材を、前記第１の構造体で位置決めしてなる、請求項１、２，３、または４に記載の画像形成装置。
6. 前記レール部材を複数の中の選択向きで組付け可能としてなる、請求項５に記載の画像形成装置。
   

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