JP2011237587A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、画像形成装置の構造体に外力が加わって画像形成部を支持する構造体が歪んだとしても画像形成ユニット取り付け部分に影響を及ぼすことのない画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】画像形成装置の構造体は、画像形成ユニットを支持する側板を備え、側板には、前記画像形成ユニットの取り付け部が設けられ、取付け部の左右及び上方に連続するスリットが設けられていることから、外力が側板に加えられた場合でも、歪みの影響が画像形成ユニット取り付け部に及びにくいため、画像形成ユニットの位置ずれが生じない。
【選択図】 図５

Description

本発明は、記録用紙に画像を形成する画像形成ユニットと、画像形成ユニットを支持する構造体を備える画像形成装置に関し、より詳細には、画像形成ユニットを支持する構造体に外力が加えられても画像形成ユニット取り付け部に歪みが生じない画像形成装置に関する。

一般的な画像形成装置では、用紙補給や部品交換などの保守点検作業を行う必要性があるため、画像形成ユニット等の装置ユニットを着脱可能な構造にすることが要求される。従って、各ユニットを着脱可能な構造とするために、画像形成装置の正面側に相当する部分の構造体には、大きな開口部が設けられ、ユニットを容易に引き出せる構造が採用されている。

しかしながら、画像形成装置の正面側に大きな開口部を形成するには、装置本体の画像形成ユニット等を取り付ける構造体の剛性を高める必要があった。そこで、構造体の側板の材料を鋼板にしたり、板厚を厚くしたり、あるいは多くの補強部材を追加して構造体の剛性を確保してきた。従って、これまでは、構造体に外力が加わったとしても、構造体の剛性が十分確保されているので、取付けられた画像形成ユニットの位置ずれが生じることもなかった。
しかしながら、近年、画像形成装置の小型化や軽量化が急速に進み、構造体に関しても小型化や軽量化が求められるようになってきた。

画像形成ユニットを支持する構造体の小型化や軽量化を行うために、これまで構造体の鋼板の厚みを薄くしたり、構造体の材料に樹脂を用いたりしてきた。しかし、構造体の鋼板の厚みを薄くすると構造体の剛性が低下し、外力による構造体の歪みが発生することとなる。この構造体の歪みは、画像形成ユニットの位置ずれを生じさせ、形成された画像に歪みやジッターが生じ、画像品質に悪影響を与えるという問題があった。

また、構造体の材料として樹脂を用いる場合、樹脂は軽量であるとともに複雑な形状を形成できるという点では有利であるが、鋼板と比べると圧倒的に剛性が低いという欠点を備えている。従って、この樹脂製の構造体に一次転写装置、中間転写装置等を内蔵した場合、一次転写体や中間転写体等の自重により構造体に歪みが発生するという問題が存在した。

これら問題を解決するために、特許文献１には、画像形成装置本体を支持する支持脚を本体底面に複数個取り付け支持脚にかかる荷重が相互に等しくなるように画像形成装置本体に収容される各装置をレイアウトし、構造体の歪みを防止することが提案されている。

また特許文献２には、樹脂製の構造体に外力が加わった場合や、構造体に内蔵された一次転写装置、中間転写装置等の自重による樹脂製の構造体の歪みを防止するため、画像形成装置の両側壁部を金属の連結部材により連結し、側壁部で画像形成部を支持することが提案されている。

しかし、上記技術は、いずれも構造体の剛性の低下を補い、構造体の歪みを低減させる技術にすぎず、構造体の歪みが画像形成ユニットに影響を及ぼすことを回避できるものではなく、画像形成ユニットの位置ずれを完全に抑えることは困難であった。
従って、画像形成装置本体に外力が加わって構造体が歪んでも画像形成ユニットに影響を及ぼさない構造体の開発が待たれていた。

特開平７−１６００８１号公報 特開２００８−６５１２２号公報

従って、本発明は上記問題を解決するために、画像形成装置の構造体に外力が加わって画像形成部を支持する構造体が歪んだとしても画像形成ユニット取り付け部分に影響を及ぼすことのない画像形成装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は以下の構成からなる。
請求項１に係る発明は、記録用紙に画像を形成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットを支持するための構造体を備える画像形成装置であって、前記構造体は、前記画像形成ユニットを支持する側板を備え、前記側板には、前記画像形成ユニットの取り付け部が設けられ、前記取付け部の左右及び上方に連続するスリットが設けられていることを特徴とする画像形成装置に関する。

請求項２に係る発明は、前記スリットの一端が、前記側板の底面と接する部分から開始し、前記スリットの他端が前記側板の底面と接する部分で終わることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置に関する。

請求項３に係る発明は、前記取り付け部のスリット内側の縁部がヘミング曲げ加工されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置に関する。

請求項４に係る発明は、前記構造体の対向する取り付け部同士が、連結部材によりスリット内側の縁部で連結されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の画像形成装置に関する。

請求項１に係る発明によれば、記録用紙に画像を形成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットを支持するための構造体を備える画像形成装置であって、前記構造体は、前記画像形成ユニットを支持する側板を備え、前記側板には、前記画像形成ユニットの取り付け部が設けられ、前記取付け部の左右及び上方に連続するスリットが設けられていることから、画像形成ユニットが取り付けられる取付け部は、スリットにより構造体の側板から分断された構造となっている。これにより、外力が側板に加えられた場合でも、歪みの影響が画像形成ユニット取り付け部に及びにくいため、画像形成ユニットの位置ずれが生じることがない。従って、構造体に外力が加わったとしても形成画像に悪影響が生じることはない。

請求項２に係る発明によれば、前記スリットの一端が、前記側板の底面と接する部分から開始し、前記スリットの他端が前記側板の底面と接する部分で終わることから、構造体の側板と画像形成ユニット取り付け部が、スリットにより完全に分断された構造となっている。これにより、構造体に外力が加わって歪んだとしても、歪みの影響が取り付け部分に殆ど及ばないため、画像形成ユニットの位置ずれが生じることはない。従って、構造体に外力が加わったとしても形成画像に悪影響が生じることはない。

請求項３に係る発明によれば、前記取り付け部のスリット内側の縁部がヘミング曲げ加工されていることから、画像形成ユニットの取り付け部の剛性が、更に高まることになるので、構造体に外力が加わって歪んだとしても、歪みの影響が取り付け部分に殆ど及ばないため、画像形成ユニットの位置ずれが生じることはない。従って、構造体に外力が加わったとしても形成画像に悪影響が生じることはない。

請求項４に係る発明によれば、前記構造体の対向する取り付け部同士が、連結部材によりスリット内側の縁部で連結されていることから、画像形成ユニットの取付け部自体の剛性がさらに高まる。従って、複数個の現像ユニットを有するような複雑な画像形成ユニットであったとしても連結部材により剛性が保たれているので、構造体に外力が加わって歪んだとしても、歪みの影響が取り付け部分に殆ど及ばないため、画像形成ユニットの位置ずれが生じることはない。従って、構造体に外力が加わったとしても形成画像に悪影響が生じることはない。

本発明に係る画像形成装置の概略断面図である。 本発明に係る画像形成ユニットを支持する構造体の一実施形態を示す概略斜視図である。 本発明に係る画像形成ユニットを支持する構造体の他の実施形態を示す概略斜視図である。 本発明に係る画像形成ユニットの取付け部を連結した構造体の一実施形態を示す概略斜視図である。 本発明に係る画像形成装置の構造体と、取り付け部との関係を示す概略斜視図である。 本発明に係る画像形成装置と構造体と、他の取付け部材との位置関係を示す概略断面図である。 本発明に係る画像形成装置の構造体を用いて行った試験例を説明する図である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の内部の各装置の配置を示した概略断面図である。

図１で示されるように、画像形成装置（１）は、本体（２）内部に収納された画像形成ユニット（３）によって記録用紙に対して印刷を行うものであり、本体（２）と、画像形成ユニット（３）と、スキャナー部（４）と、表示操作部（５）と、排出トレイ（６）とを備えている。

画像形成ユニット（３）は、画像データに基づく静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラムにトナーを供給することにより静電潜像の現像を行う現像ユニットと、現像ユニットに補給するトナーを収容するトナーカートリッジ等から構成されており、内部における用紙のジャム処理や、内部機構のメンテナンスや交換のために、本体（２）に対して着脱可能に構成されている。

更に、画像形成装置（１）は、排出トレイ（６）及び本体（２）の正面が開閉するように構成されている。これにより、画像形成装置（１）の正面に大きな開口部を形成することができ、内部機構である画像形成ユニット（３）は、本体（２）に対して、着脱することが可能となっている。

スキャナー部（４）は、原稿の画像データを読み込むためのものであり、本体（２）の上方に設置されている。
表示操作部（５）は、作業者が画像形成装置（１）を操作するためのインターフェースとして設けられている。
排出トレイ（６）は、本体（２）とスキャナー部（４）との間に配置されており、画像形成ユニット（３）によって画像が印刷された記録用紙が排出トレイ（６）上に排出されるよう構成されている。

図２は本発明に係る画像形成ユニットを支持する構造体の側板に設けられたスリットを示す概略斜視図であり、図３は本発明に係る画像形成ユニットを支持する構造体の側板に設けられたスリットが底部まで延びている場合を示す概略斜視図である。ここで図２及び図３の説明の便宜上、図２及び図３の矢印で示すＡ及びＢを上方及び下方とし、Ｃ及びＤを左側及び右側とする。

図２及び図３に示す画像形成ユニットを支持する構造体（１０）は、画像形成ユニットを支持するための一対の対向する側板（１１）と、これら両側板（１１）を下端部で連結する底面（１２）とを備えている。側板（１１）には、画像形成ユニット（図示せず）を取り付けるための取付け部（１３）が設けられている。
取り付け部（１３）には、画像形成ユニットを位置決めするための位置決め部材（１８）（図５参照）が取付けられている。画像形成ユニットは、この位置決め部材（１８）により側板（１１）に対して着脱可能に固定される。

構造体（１０）は、側板（１１）の取付け部（１３）の左右及び上方に連続する下向きコの字型のスリット（１４）が設けられている。スリット（１４）の左右に位置する両端（１５）は、構造体の底面（１２）近傍まで至る構造となっている。このスリット（１４）の幅は、対向する縁部が互いに干渉しない程度でよく、１ｍｍ〜３ｍｍであればよい。

図２に示すように、取付け部（１３）の周りに設けられたスリット（１４）の左右の両端（１５）は、構造体（１０）の底面（１２）近傍まで至るように構成されていれば良いが、構造体（１０）の底面（１２）と接する（底面まで達する）ことが好ましい。

図３に示されるように、スリット（１４）の両端（１５）が底面（１２）と接している場合には、構造体（１０）の画像形成ユニットの取り付け部（１３）と側板（１１）とがスリット（１４）により完全に分断された状態となるので、側板（１１）が外力を受けて歪んだとしても、その歪みは画像形成ユニットの取付け部（１３）に影響を与えることはない。しかしながら、取り付けられる画像形成ユニットの重量が重い場合には、画像形成ユニットの取り付け部（１３）の剛性を高める必要があるため、スリット（１４）の両端（１５）が底面（１２）まで至らないように構成してもよい（図２参照）。

側板（１１）に設けられるスリット（１４）は、先ず、取付け部（１３）の周囲に、下向きコの字型（左右及び上方）に切込みを入れ、次いで、切込みを入れた画像形成ユニットの取り付け部（１３）側（内側）の縁部をヘミング曲げ加工することによりスリットを形成する。これにより、画像形成ユニットの取付け部（１３）の剛性を高めることができる。

図４は本発明に係る画像形成ユニットの取付け部（１３）を連結部材により連結した構造体の一実施形態を示す概略斜視図である。
両側板（１１）の画像形成ユニットの取付け部（１３）は、図４に示されるように、スリット（１４）により側板（１１）と分断されているが、対向する取付け部（１３）同士を連結部材（１６）で連結している。従って、取付け部（１３）は、側板（１１）と接続していなくとも、その剛性を維持することができる。
更に、連結部材（１６）の長手方向に沿う両端部は、ヘミング曲げ、Ｒ曲げ等の加工を行うことができる。これにより、さらに剛性を高めることができる。

図５は本発明に係る画像形成装置の構造体と取り付け部との関係を示す概略斜視図であり、図６は本発明に係る画像形成装置の構造体と他の取付け部材との位置関係を示す概略断面図である。

図５に示されるように、装置本体（２）の構造体（１０）は、画像形成ユニットを支持するための一対の側板（１１）と、その両側板（１１）を連結する底面（１２）と、両側板（１１）を上部で連結する連結板（１７）とで構成されている。両側の側板（１１）には、画像形成ユニットの取り付け部（１３）が夫々設けられており、スリット（１４）により側板（１１）と分断されている。両側板（１１）に設けられた一対の取り付け部（１３）の周りには、対向する位置に同形状のスリット（１４）が設けられる。取付け部（１３）は、その剛性を高めるために、更に、連結部材（１６）により連結されている。

図５及び図６に示されるように、取付け部（１３）には、画像形成ユニット（３）を位置決めするための位置決め部材（１８）と、用紙を搬送するためのレジストローラ（１９）と、感光体ドラム（２０）上のトナー像を用紙に転写する転写ローラ（２１）と、用紙の搬送をガイドする搬送ガイド（２２）とを備えている。
画像形成ユニット（３）は、図６に示されるように、排出ユニット（６）及び装置本体（２）の正面を開放状態にすることにより、装置本体（２）に対して着脱可能となっている。

図７は本発明に係る構造体を用いて行った試験例を説明する図である。ここで図７の説明の便宜上、図７の矢印で示すＡ及びＢを奥方向及び手前方向とし、Ｃ及びＤを左側及び右側とする。また、大きな矢印で示された方向は、荷重を加えた方向を示している。

画像形成装置の構造体に荷重を加えた場合の構造体の変位量を検証するために、構造体の側面にスリットがある場合とない場合とでの画像形成ユニットの取付け部に加わる変位量のシミュレーションを行った。結果を以下に示す。

シミュレーションに供する構造体としては、スリットの両端部から構造体の底面までのスリットが入っていない部分の長さが２０ｍｍである構造体（試験例１、図２参照）と、スリットの両端部が構造体の底面まで達している構造体（試験例２、図３参照）と、スリットが入っていない従来の構造体（比較例）を用いてシミュレーションを行った。スリット幅は５ｍｍに設定した。構造体の底部の厚さは１．０ｍｍ、側板の厚さは０．８ｍｍ、側板を上部で支える２本の連結板の厚さも０．８ｍｍとして行った。構造体に加える荷重は、両側板の上端部に５００Ｎ（５１ｋｇｆ）を図中の構造体の右方向及び構造体の奥方向から加えるように設定した。
シミュレーションにより求めた図７に示される点線で囲んだ部分の構造体の変位量（ｍｍ）を表１に示す。

構造体にスリットがない場合（比較例）とある場合（試験例１、２）を比較すると、画像形成ユニットの取付け部にスリットが形成されている場合には、取付け部の変位量が少ない。底面上方２０ｍｍまでスリットが達している構造体（試験例１）は、従来のスリットが無い構造体（比較例）と比較すると、構造体の奥方向から荷重が加えられた場合にはその変位量が４分の１に減少し、さらにスリットが構造体の底部まで達している構造体（試験例２）では、画像形成ユニットの取付け位置の変位量は略ゼロとなった。
尚、構造体の右方向からの荷重については、両側板が支えとなっているため構造体によっての差異は略認められなかった。

このシミュレーション結果より、スリットが入っているものは入っていないものと比較すると、画像形成ユニットの取付け部の変位量が減少することが分かり、更にスリットを底面と接するまで延設した場合には、奥方向の変位量が略０となり、側板の歪みに対する顕著な効果があることが分かった。

本発明に係る画像形成装置の構造体は、様々なコピー機、プリンター、ＦＡＸに好適に利用することができる。

１・・・画像形成装置
３・・・画像形成ユニット
１０・・構造体
１１・・側板
１２・・取り付け部
１３・・スリット
１６・・連結部材
１８・・位置決め部材

Claims (4)

1. 記録用紙に画像を形成する画像形成ユニットと、
   前記画像形成ユニットを支持するための構造体を備える画像形成装置であって、
   前記構造体は、前記画像形成ユニットを支持する側板を備え、
   前記側板には、前記画像形成ユニットの取り付け部が設けられ、
   前記取付け部の左右及び上方に連続するスリットが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記スリットの一端が、前記側板の底面と接する部分から開始し、前記スリットの他端が前記側板の底面と接する部分で終わることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記取り付け部のスリット内側の縁部がヘミング曲げ加工されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記構造体の対向する取り付け部同士が、連結部材によりスリット内側の縁部で連結されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の画像形成装置。

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