JP2012181257A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置本体の剛性が低下させることなく、画像形成装置の小型化を図る。
【解決手段】 電子写真方式の画像形成装置１において、ベルトユニット１３の転写ベルト１３Ａにより囲まれた領域１３Ｅに、左右一対のメインフレームを連結するビームフレーム２７Ａを配置する。これにより、ビームフレーム２７Ａを配置するための領域を別途確保することなく、ビームフレーム２７Ａを設けることができるので、装置本体の剛性が低下させることなく、画像形成装置の小型化を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

画像形成ユニットを収納する装置本体の一部を構成するフレームは、画像形成ユニットを挟むように画像形成ユニットの両側に配設されているので、通常、それら一対のフレーム間を渡すように梁（ビーム）状のフレームが設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２３７３１７号公報

しかし、特許文献１に記載の画像形成装置では、梁状のフレームの配置空間を別途確保する必要があるので、更なる画像形成装置の小型化を図ることが難しい。なお、梁状のフレームを廃止すると、装置本体の剛性が低下してフレームや画像形成ユニットが歪む可能性があるので、形成される画像の品質が低下するおそれがある。

本発明は、上記点に鑑み、装置本体の剛性が低下させることなく、画像形成装置の小型化を図ることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、記録シートに画像を形成する画像形成ユニット（７）と、画像形成ユニット（７）を挟むように配設され、画像形成ユニット（７）を収納する装置本体の一部を構成する一対のフレーム（２５）と、一対のフレーム（２５）に囲まれた空間内に配設された無端状のベルト（１３Ａ）と、ベルト（１３Ａ）を張架するとともに、軸方向が一対のフレーム（２５）間を渡す向きに配設された一対のローラ（１３Ｂ、１３Ｃ）と、ベルト（１３Ａ）により囲まれた領域（１３Ｅ）内を軸方向と平行な方向に延びて、長手方向一端側が一方のフレーム（２５）に固定され、他端側が他方のフレーム（２５）に固定された金属製のビーム材（２７Ａ）とを備えることを特徴とする。

これにより、本発明では、ベルト（１３Ａ）により囲まれた領域（１３Ｅ）にビーム材（２７Ａ）を配置した構成となるので、ビーム材（２７Ａ）を配置するための領域を別途確保することなく、ビーム材（２７Ａ）を設けることができる。したがって、装置本体の剛性が低下させることなく、画像形成装置の小型化を図ることができる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるメインフレーム２５及びビームフレーム２７Ａ等の配置を示す分解斜視図である。なお、本図では、可読性を考慮し、一次転写ローラ１５の一部を省略している。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における接地回路の模式図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。

本実施形態は電子写真方式の画像形成装置に本発明に係る画像形成装置を適用したものであり、以下に本実施形態を図面と共に説明する。
（第１実施形態）
１．画像形成装置の概要
画像形成装置１の筐体３内には、図１に示すように、記録用紙やＯＨＰシート等の記録シート（以下、用紙という。）に現像剤像を転写することにより、用紙に画像を形成する画像形成部５が収納されており、この画像形成部５は、周知のごとく、プロセスユニット７、露光器９及び定着器１１等から構成されている。

そして、本実施形態では、複数個（本実施形態では、４個）のプロセスユニット７Ｋ〜７Ｃが転写ベルト１３Ａの移動方向に沿って直列に配設されているとともに、これに対応して、複数個（本実施形態では、４個）の露光器９Ｋ〜９Ｃが設けられている。

なお、本実施形態では、プロセスユニット７Ｋ〜７Ｃ及び露光器９Ｋ〜９Ｃがドロワーケーシング２１Ａに着脱自在に装着されてドロワーユニット２１を構成しており、このドロワーユニット２１は、転写ベルト１３Ａの張架方向と平行な方向（本実施形態では、前後方向）に移動可能として装置本体に挿抜可能に装着されている。このため、本実施形態では、４つのプロセスユニット７Ｋ〜７Ｃ等を一体的に装置本体に対して挿抜することができる（図２参照）。

因みに、転写ベルト１３Ａは、駆動ローラ１３Ｂ及び従動ローラ１３Ｃ間に架け渡されて張架され、これらローラ１３Ｂ、１３Ｃの回転と共に張架方向に移動するように回転する無端状のベルトであり、転写ベルト１３Ａ、駆動ローラ１３Ｂ、従動ローラ１３Ｃ、並びに駆動ローラ１３Ｂ及び従動ローラ１３Ｃを支持する一対のベルトサイドフレーム１３Ｄ（図３参照）等によりベルトユニット１３が構成されている。

また、各プロセスユニット７Ｋ〜７Ｃは、現像剤像が担持される感光ドラム７Ａ及び感光ドラム７Ａを帯電させる帯電器７Ｂ等から構成されており、帯電した感光ドラム７Ａを露光器９にて露光して感光ドラム７Ａの外周面に静電潜像を形成した後、電荷を帯びた現像剤を感光ドラム７Ａに供給すると、感光ドラム７Ａの外周面に現像剤像が担持（形成）される。

そして、転写ベルト１３Ａを挟んで感光ドラム７Ａと対向する位置には、感光ドラム７Ａに担持された現像剤を転写ベルト１３Ａの張架面１３Ｆに転写させる一次転写ローラ１５が設けられており、各感光ドラム７Ａに担持されている現像剤像は、転写ベルト１３Ａ上で重ね合わせられる。

なお、張架面１３Ｆとは、転写ベルト１３Ａのうち駆動ローラ１３Ｂと従動ローラ１３Ｃとの間に形成される平面部であって、プロセスユニット７（感光ドラム７Ａ）に面する部位をいい、転写ベルト１３Ａの張架方向と張架面１３Ｆと平行な方向をいう。

また、ベルトユニット１３の下方側には、転写ベルト１３Ａ（本実施形態では、駆動ローラ１３Ｂ）側に向けて搬送される用紙が載置される給紙トレイ１７が設けられており、この給紙トレイ１７に載置されている用紙は、フィーダ機構１９により１枚ずつ転写ベルト１３Ａ側に送出される。

そして、転写ベルト１３Ａを挟んで駆動ローラ１３Ｂと対向する位置には、転写ベルト１３Ａに転写された現像剤像を給紙トレイ１７から送出されてきた用紙に転写させる二次転写ローラ２３が配設されており、現像剤像が転写された用紙が定着器１１に搬送されて加熱されることにより、転写された現像剤像が用紙に溶着（定着）する。その後、用紙は、画像形成部５の上方側に設定された排紙トレイ３Ａに排出される。

なお、ベルトクリーナ３１は、転写ベルト１３Ａに残留した現像剤を除去する現像剤除去手段であり、バックアップローラ３１Ａは、ベルトクリーナ３１のクリーニングローラ３１Ｂに転写ベルト１３Ａを押し当てるとともに、クリーニングローラ３１Ｂとの間で除去用の電圧を印加するものである。

因みに、排紙トレイ３Ａの上方側には、原稿に記載された画像等を読み取る画像読取装置３３が設けられており、この画像読取装置３３は、いわゆるフラットベット方式の画像読取装置である。

２．画像形成装置（装置本体）の骨格構造
画像形成部５（ドロワーユニット２１）及びベルトユニット１３を挟んで幅方向両側には、図３に示すように略板状のメインフレーム２５が配設されており、これら一対のメインフレーム２５及び筐体３等にて装置本体が構成されている。ここで、幅方向とは、用紙の搬送方向及び厚み方向と直交する方向をいい、本実施形態では、画像形成装置１の左右方向と一致する。

なお、本実施形態に係るメインフレーム２５は、ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）等の金属板をプレス成形したものである。そして、一対のメインフレーム２５のうち右側メインフレーム２５の外側（画像形成部５と反対側）には、画像形成部５に電力を供給する略板状の第１電気基板２９Ａが配設され、一方、左側メインフレーム２５の外側（画像形成部５と反対側）には、各種ローラに駆動力を供給する電動モータ（図示せず。）等に電力を供給する第２電気基板２９Ｂが配設される。

そして、一対のメインフレーム２５は、右側メインフレーム２５と左側メインフレーム２５とを渡すように延びる金属製のビームフレーム２７Ａ〜２７Ｃにより連結されており、これらビームフレーム２７Ａ〜２７Ｃの長手方向両端は、ネジ等の機械的締結手段又は溶接により各メインフレーム２５に固定されている。

因みに、本実施形態では、各ビームフレーム２７Ａ〜２７Ｃはネジ（図示せず。）によりメインフレーム２５に固定されるので、各ビームフレーム２７Ａ〜２７Ｃの長手法両端には、メインフレーム２５との当て面をなすフランジが設けられている。

ところで、ベルトユニット１３の駆動ローラ１３Ｂ及び従動ローラ１３Ｃは、その軸方向がビームフレーム２７Ａ〜２７Ｃと同様に一対のメインフレーム２５間を渡す向き（幅方向）に配設されていることから、転写ベルト１３Ａにより囲まれた領域１３Ｅ（駆動ローラ１３Ｂ及び従動ローラ１３Ｃ部分を除く。）は、右側メインフレーム２５側から左側メインフレーム２５側まで貫通した空間となる。

そこで、本実施形態では、図１に示すように、転写ベルト１３Ａにより囲まれた領域１３Ｅのうち隣り合う一次転写ローラ１５間に、少なくとも１本のビームフレーム２７Ａを配置するとともに、ビームフレーム２７Ａを筒状（本実施形態では、円筒状）として、ビームフレーム２７Ａ内に長手方向に貫通した穴（連通路）を設け、この連通路に第１、２電気基板２９Ａ、２９Ｂ間を電気的に接続するハーネス（図示せず。）を配設している。

因みに、ビームフレーム２７Ａは、転写ベルト１３Ａにより囲まれた領域１３Ｅを貫通して、その長手方向両端が一対のメインフレーム２５に固定され、かつ、ベルトユニット１３の幅方向両端側には、領域１３Ｅを閉塞するように、ベルトサイドフレーム１３Ｄが設けられている。このため、本実施形態に係るベルトサイドフレーム１３Ｄには、ビームフレーム２７Ａを通すための穴部１３Ｇが設けられている。

ところで、現像剤像を転写すべく、一次転写ローラ１５や二次転写ローラ２３には高圧電荷が印加されているので、転写ベルト１３Ａ、駆動ローラ１３Ｂ及び従動ローラ１３Ｃに不必要な電荷が帯電してしまう可能性がある。そして、この不必要な電荷は、転写不良を誘発するおそれがあるので、通常、駆動ローラ１３Ｂ及び従動ローラ１３Ｃを電気的に接地側に接続することにより、不必要な電荷を除電している。

そこで、本実施形態では、図４に示すように、駆動ローラ１３Ｂ及び従動ローラ１３Ｃをビームフレーム２７Ａと電気的に接続するとともに、メインフレーム２５を接地することにより、ビームフレーム２７Ａ及びメインフレーム２５を介して駆動ローラ１３Ｂ及び従動ローラ１３Ｃを電気的に接地側に接続している。

具体的には、駆動ローラ１３Ｂ及び従動ローラ１３Ｃを回転可能に支持する軸受（図示せず。）とビームフレーム２７Ａとを電気的に接続し、メインフレーム２５を接地側に電気的に接続している。

ところで、左右一対のメインフレーム２５は、ビームフレーム２７Ａ〜２７Ｃにより連結され、かつ、筐体３により覆われた構成となっているので、通常の使用状態では、ユーザにより、一対のメインフレーム２５からビームフレーム２７Ａ〜２７Ｃを取り外して装置本体を分解することはできない。

そしてさらに、ビームフレーム２７Ａがベルトユニット１３を幅方向に貫通しているので、通常の使用状態では、ユーザにより、ベルトユニット１３を装置本体（一対のメインフレーム２５）から取り外すことはできない。つまり、仮にベルトユニット１３を装置本体から取り外すには、画像形成装置１それ自体を分解する必要がある。

３．本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、転写ベルト１３Ａにより囲まれた領域１３Ｅにビームフレーム２７Ａを配置したので、ビームフレーム２７Ａを配置するための領域を別途確保することなく、ビームフレーム２７Ａを設けることができる。したがって、装置本体の剛性が低下させることなく、画像形成装置の小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、隣り合う一次転写ローラ１５間に形成された空間を活用してビームフレーム２７Ａが配置された構成となっているので、例えば、一次転写ローラ１５とビームフレーム２７Ａとを転写ベルト１３Ａの張架方向と直交する方向に重ねるようにビームフレーム２７Ａを配置した構成に比べて、転写ベルト１３Ａの張架方向と直交する方向の大型化を抑制できる。

また、本実施形態では、ビームフレーム２７Ａ及びメインフレーム２５を介して駆動ローラ１３Ｂ及び従動ローラ１３Ｃが接地側に電気的に接続されているので、転写ベルト１３Ａ、駆動ローラ１３Ｂ及び従動ローラ１３Ｃ等を除電するための電気回路を容易に構成することができる。

４．発明特定事項と実施形態との関係
本実施形態では、プロセスユニット７が特許請求の範囲に記載された画像形成ユニットに相当し、ビームフレーム２７Ａが特許請求の範囲に記載されたビーム材に相当し、メインフレーム２５が特許請求の範囲に記載されたフレームに相当し、感光ドラム７Ａが特許請求の範囲に記載された感光体に相当し、一次転写ローラ１５が特許請求の範囲に記載された転写体に相当する。

（第２実施形態）
上述の実施形態では、１本のビームフレーム２７Ａを転写ベルト１３Ａにより囲まれた領域１３Ｅに配置したが、本実施形態は、図５に示すように、複数本のビームフレーム２７Ａを設けるとともに、これら複数のビームフレーム２７Ａを張架方向に沿って一次転写ローラ１５間に並ぶように配置したものである。

これにより、本実施形態では、画像形成装置１の小型化を図りながら、装置本体の剛性を向上させることができる。
（第３実施形態）
本実形態は、ビームフレーム２７Ａの形状を円筒以外の形状としたものであり、例えば図６はビームフレーム２７Ａの断面形状をＬ字状とした例であり、図７はビームフレーム２７Ａの断面形状を△状とした例である。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、転写ベルト１３Ａに現像剤像を転写して各色の現像剤像を転写ベルト１３Ａ上で重ね合わせた後、用紙に現像剤像を転写する中間転写方式の画像形成装置であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、転写ベルト１３Ａ上を搬送される用紙に直接的に各色の現像剤像を転写するダイレクト方式の画像形成装置にも適用できる。

また、上述の実施形態に係る露光器９は、多数個のＬＥＤを感光ドラム７Ａの軸方向に並べたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなくなく、軸方向に露光用の光を走査する、いわゆるスキャナタイプの露光器であってもよい。

また、上述の実施形態に係るメインフレーム２５は金属製であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば樹脂製であってもよい。
また、上述の実施形態では、複数のプロセスユニット７がドロワーケーシング２１Ａに収納されてユニット化されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、上述の実施形態では、領域１３Ｅ内に配置されたビームフレーム２７Ａは円筒状であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばビームフレーム２７Ｂ、２７Ｃ等ように、板材を折り曲げた形状としてもよい。

また、上述の実施形態ではローラ状の転写体であったが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１…画像形成装置、３…筐体、３Ａ…排紙トレイ、５…画像形成部、
７…プロセスユニット、７Ａ…感光ドラム、９…露光器、１１…定着器、
１３…ベルトユニット、１３Ａ…転写ベルト、１３Ｂ…駆動ローラ、
１３Ｃ…従動ローラ、１３Ｄ…ベルトサイドフレーム、１３Ｅ…領域、
１３Ｆ…張架面、１５…一次転写ローラ、１７…給紙トレイ、１９…フィーダ機構、
２１…ドロワーユニット、２１Ａ…ドロワーケーシング、２３…二次転写ローラ、
２５…メインフレーム、２７Ａ〜２７Ｃ…ビームフレーム。

Claims (7)

1. 記録シート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挟むように配設され、前記画像形成ユニットを収納する装置本体の一部を構成する一対のフレームと、
   前記一対のフレームに囲まれた空間内に配設された無端状のベルトと、
   前記ベルトを張架するとともに、軸方向が前記一対のフレーム間を渡す向きに配設された一対のローラと、
   前記ベルトにより囲まれた領域内を前記軸方向と平行な方向に延びて、長手方向一端側が一方の前記フレームに固定され、他端側が他方の前記フレームに固定された金属製のビーム材と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成ユニットは、現像剤像が担持される感光体を有する電子写真方式の画像形成手段であって、複数の前記感光体が前記ベルトの張架面に面するように前記ベルトの張架方向に沿って直列に並んで配設され、
   前記感光体に担持されている現像剤像を転写させる複数の転写体それぞれが、前記ベルトを挟んで複数の前記感光体と対向する位置それぞれに配設されており、
   さらに、前記ビーム材は、隣り合う前記転写体間に位置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。
3. 前記ビーム材は複数設けられ、かつ、これら複数の前記ビーム材は、前記張架方向に並んで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. 前記ビーム材は、円筒状であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成ユニットは、ユーザによる着脱を可能として前記装置本体に装着されたドロワーユニットを介して前記装置本体に組み付けられ、一方、前記ベルト及び前記一対のローラは、ユーザによる着脱を不可として前記装置本体に組み付けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記一対のローラは、前記ビーム材と電気的に接続されており、
   さらに、前記一対のフレームは、金属製、かつ、接地されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記ベルトは、現像剤像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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