JP2014066914A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 給紙フレーム等の組み付け位置精度、並びに画像形成装置の製造原価低減、設計自由度及び生産性等の観点から妥当性の高い画像形成装置を提供する
【解決手段】 金属製の第１フレーム３１、樹脂製の第２フレーム３５、及びシートを搬送する搬送部２３が組み付けられた給紙フレーム２５を備え、給紙フレーム２５に設けられた第１被当接部及び第２被当接部が接触する第１当接部３１Ａ、３３Ａ及び第２当接部３５Ｄ、３５Ｅを第１フレーム３１及び第２フレーム３５に設ける。これにより、給紙フレーム２５の位置は、第２フレーム３５より剛性の高い第１フレーム３１にて位置決めされる。したがって、給紙フレーム２５の組み付け位置精度、並びに画像形成装置の製造原価低減、設計自由度及び生産性等の観点から妥当性の高い画像形成装置であって、従来と異なる新規な画像形成装置を得ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。

例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、シートに画像を形成する画像形成部を挟んで両側にフレームを配置し、かつ、当該一対のフレームに給紙フレームを組み付けている。

特開２０１０−５２４２３号公報

ところで、上記フレームには、画像形成部及び給紙フレーム等が組み付けられるので、特許文献１に記載の発明では、フレームを金属製として必要な剛性を確保している。これに対して、画像形成装置の製造原価低減、設計自由度及び生産性等の観点からは、樹脂製のフレームを採用することが望ましい。

しかし、樹脂製のフレームでは、金属製のフレームに比べて剛性が低いため、画像形成部や給紙フレーム等の組み付け位置精度を維持することが難しい。
本発明は、上記点に鑑み、給紙フレーム等の第３フレームの組み付け位置精度、並びに画像形成装置の製造原価低減、設計自由度及び生産性等の観点から妥当性の高い画像形成装置を提供す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、シートに画像を形成する画像形成部（５）と、画像形成部（５）を支持する板状に形成された金属製の第１フレーム（３１）と、画像形成部（５）を挟んで第１フレーム（３１）と反対側に配設され、画像形成部（５）を支持する板状に形成された樹脂製の第２フレーム（３５）と、第１フレーム（３１）と第２フレーム（３５）との間を渡すように延びるとともに、シートを搬送する搬送部（２３）が組み付けられた第３フレーム（２５）と、第１フレーム（３１）及び第２フレーム（３５）にそれぞれに設けられ、第３フレーム（２５）に設けられた被当接部（２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ）が接触する当接部（３１Ａ、３３Ａ、３５Ｄ、３５Ｅ）とを備えることを特徴とする。

これにより、本発明では、第３フレーム（２５）は、第１フレーム（３１）及び第２フレーム（３５）にそれぞれに設けられた当接部（３１Ａ、３５Ｄ、３５Ｅ）に接触して、第１フレーム（３１）及び第２フレーム（３５）に対する相対位置が決められる。

そして、第１フレーム（３１）は金属製であるので、第３フレーム（２５）の位置は、第２フレーム（３５）より剛性の高い第１フレーム（３１）にて位置決めされる。したがって、第３フレーム（２５）の組み付け位置精度、並びに画像形成装置の製造原価低減、設計自由度及び生産性等の観点から妥当性の高い画像形成装置であって、従来と異なる新規な画像形成装置を得ることができる。

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。 本発明の実施形態に係るメインフレーム２１Ａ、２１Ｂ及び給紙ユニット等を示す図である。 （ａ）は本発明の実施形態に係る給紙ユニットの斜視図であり、（ｂ）は図３（ａ）のＡ部拡大図である。 本発明の実施形態に係るメインフレーム２１Ａ、２１Ｂの前面側を示す図である。 本発明の実施形態に係るメインフレーム２１Ａ、２１Ｂの前面側を示す図である。 本発明の実施形態に係る給紙ユニットの長手方向端部側拡大図である。 本発明の実施形態に係る給紙ユニットの上面側斜視図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

そして、本実施形態は、本発明に係るシート搬送機構を画像形成装置に本発明を適用したものである。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
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、記録用紙等のシートに画像を形成する電子写真方式の画像形成部５が収納されている。この画像形成部５は、プロセスカートリッジ７、露光器９及び定着器１１等から構成されている。

なお、本実施形態に係る画像形成部５は、後述する感光ドラム７Ａの軸方向と直交する方向に沿って直列に複数個（本実施形態では、４個）のプロセスカートリッジ７が配設されたダイレクトタンデム方式の画像形成手段である。

各プロセスカートリッジ７は、装置本体に着脱自在に装着されている。そして、各プロセスカートリッジ７は、収納されている現像剤の色が異なるのみで、その構造等は略同一である。具体的には、各プロセスカートリッジ７は、感光ドラム７Ａ及び帯電器３Ｂ等を有している。

装置本体とは、例えば筐体３やメインフレーム等の利用者により分解されない部分をいう。メインフレーム２１Ａ、２１Ｂは、図２に示すように、幅方向において互いに離隔した一対の板状部材である。因みに、幅方向とは、感光ドラム７Ａの軸方向と平行な方向である。

そして、プロセスカートリッジ７等の画像形成部５を構成する機器は、メインフレーム２１Ａ、２１Ｂ間に配設された状態でメインフレーム２１Ａ、２１Ｂに組み付けられる。なお、メインフレーム２１Ａ、２１Ｂの詳細は後述する。

感光ドラム７Ａは、シートに転写される現像剤像を担持する。帯電器３Ｂは、感光ドラム７Ａを帯電させる。露光器９は、帯電した感光ドラム７Ａを露光して感光ドラム７Ａに静電潜像を形成する。なお、各感光ドラム７Ａは、図１に示すように、その軸方向がシートの搬送方向と直交しているとともに、シートの搬送方向に沿って直列に並んでいる。

転写ベルト１３を挟んで各感光ドラム７Ａと対向する位置には、各感光ドラム７Ａに担持されている現像剤をシートに転写させる転写部１５が配設されている。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１３上を搬送されるシートに重畳転写される。そして、シートに転写された現像剤は、定着器１１にて加熱されてシートに定着する。

転写ベルト１３の下方側には、シートが積層状態で載置される給紙トレイ１７が配設されている。給紙トレイ１７に載置されているシートは、フィーダ機構１９により１枚ずつ送出される。そして、フィーダ機構１９により送出されたシートは、シート搬送機構２３により搬送されて画像形成部５に突入する。

なお、フィーダ機構１９は、ピックアップローラ１９Ａ、分離ローラ１９Ｂ及び分離パッド１９Ｃ等を有している。ピックアップローラ１９Ａは、給紙トレイ１７に載置されているシートに搬送力を付与する。分離ローラ１９Ｂは、分離パッド１９Ｃと協働して重なった複数枚のシートを分離する。

２．シート搬送機構及び給紙ユニット
シート搬送機構２３は、図３に示すように、給紙フレーム２５に設けられている。給紙フレーム２５は、図２に示すように、メインフレーム２１Ａ、２１Ｂ間を渡すように幅方向に延びる梁状の部材である。

給紙フレーム２５には、フィーダ機構１９により送出されたシートを搬送する一対のローラ２７が回転可能に支持されている。なお、本実施形態に係る給紙フレーム２５には、フィーダ機構１９の分離ローラ１９Ｂ等も組み付けられている。

一対のローラ２７は、シートの搬送機能に加え、シートの姿勢を矯正するレジストローラとしての機能も兼ね備えている。つまり、一対のローラ２７は、フィーダ機構１９により送出されたシートの搬送を一時停止させてシートの搬送姿勢を矯正した後、予め設定されたタイミングで画像形成部５にシートを突入させる。

また、一対のローラ２７よりシートの搬送方向下流側には、アクチュエータ２９が配設されている。アクチュエータ２９は、少なくとも当接部２９Ａ及び検出部２９Ｂを有する。当接部２９Ａは、搬送されてきたシートに接触して揺動する。検出部２９Ｂは当接部２９Ａの位置を検出する。

そして、給紙フレーム２５は、図２に示すように、メインフレーム２１Ａ、２１Ｂの前方側に配設された状態でメインフレーム２１Ａ、２１Ｂに組み付け固定される。このように、本実施形態では、一対のローラ２７等が給紙フレーム２５に組み付けられてサブアッセンブリ（一部品）化されている。したがって、このサブアッセンブリ化された給紙ユニットをメインフレーム２１Ａ、２１Ｂに組み付けることにより、シート搬送機構２３の組み付けが完了する。

３．メインフレーム等の構成
３．１．メインフレーム
メインフレーム２１Ａは、図２に示すように、略板状に形成された金属製の第１フレーム３１、及び第１フレーム３１に組み付けられた樹脂製の第１本体フレーム３３を有している。

なお、第１フレーム３１と第１本体フレーム３３とは、ネジ（図示せず。）等の機械的締結手段により締結されている。因みに、第１フレーム３１は、ＳＰＣＣ等の鉄系金属であり、第１本体フレーム３３は、ＡＢＳ等である。

メインフレーム２１Ｂは、画像形成部５を挟んで第１フレーム３１と反対側に配設され、かつ、メインフレーム２１Ａと協働して画像形成部５を支持する。そして、メインフレーム２１Ｂは、略板状に形成された樹脂製の第２フレーム３５、及び第２フレーム３５に組み付けられた樹脂製の第２本体フレーム３７を有している。

また、第２フレーム３５は、第１樹脂にて成形された第１樹脂部３５Ａ、及び第２樹脂にて成形された第２樹脂部３５Ｂを有している。そして、第２樹脂は、第１樹脂部３５Ａより引張強度の高い樹脂である。具体的には、第１樹脂はＳＥＣＣであり、第２樹脂はＰＣ／ＡＳである。

なお、第２本体フレーム３７は、ＰＳである。そして、第２本体フレーム３７は第２樹脂部３５Ｂにネジ（図示せず。）等の機械的締結手段により締結されている。第１樹脂部３５Ａは、ネジ（図示せず）等により第２樹脂部３５Ｂに締結されている。

第２樹脂部３５Ｂは、第１樹脂部３５Ａに対してメインフレーム２１Ａ側に配設されている。そして、第２樹脂部３５Ｂには、プロセスカートリッジ７等の画像形成部５が装着される装着部３５Ｃ、及び後述する第２当接部３５Ｄ、３５Ｅが設けられている。

また、第１フレーム３１のうちメインフレーム２１Ｂ側には、図４に示すように、樹脂製のプレート部３９がネジ（図示せず。）等により組み付けられている。なお、プレート部３９は、第２樹脂と同等の引張強度を有する。そして、プレート部３９には、プロセスカートリッジ７等の画像形成部５が装着される装着部３９Ａが設けられている。

因みに、装着部３９Ａの形状は複雑である。このため、仮に、金属製の第１フレーム３１に装着部３９Ａを形成する場合には、プレス加工ではなく、ダイキャスト又は切削加工等の製造方法を採用せざるを得ないので、メインフレーム２１Ａの製造原価が大幅に上昇するおそれがある。そこで、本実施形態では、成形性に優れた樹脂にて装着部３９Ａを有するプレート部３９を製造し、そのプレート部３９を第１フレーム３１に組み付けている。

３．２ 給紙フレームの位置決め
給紙フレーム２５は、第１フレーム３１及び第２フレーム３５に対して位置決めされた状態でメインフレーム２１Ａ、２１Ｂにネジ（図示せず。）等の締結手段にて固定される。

すなわち、第１フレーム３１には、図４に示すように、第１当接部３１Ａが設けられている。第１当接部３１Ａには、図６に示す給紙フレーム２５に設けられた一対の第１被当接部２５Ａ、２５Ｂのうち第１被当接部２５Ａが接触する。第１被当接部２５Ｂは、図４に示す第１本体フレーム３３に設けられた第１当接部３３Ａに接触する。

第２フレーム３５には、図５に示すように、第２当接部３５Ｄ、３５Ｅが設けられている。第２当接部３５Ｄ、３５Ｅには、図６に示す第２被当接部２５Ｃ、２５Ｄが接触する。

そして、第１被当接部２５Ａ、２５Ｂ及び第２被当接部２５Ｃ、２５Ｄは、複数の感光ドラム７Ａの並び方向（本実施形態では、前後方向）から第１当接部３１Ａ、３３Ａ及び第２当接部３５Ｄ、３５Ｅに接触する。このため、前後方向についてのメインフレーム２１Ａ、２１Ｂに対する給紙フレーム２５の位置が決定する。

また、第１被当接部２５Ａ、２５Ｂは、図７に示すように、幅方向に延びる給紙フレーム２５の長手方向一端側に設けられている。第２被当接部２５Ｃ、２５Ｄは、給紙フレーム２５の長手方向他端側に設けられている。

そして、第１被当接部２５Ａ、２５Ｂ及び第２被当接部２５Ｃ、２５Ｄは、図６に示すように、給紙フレーム２５から幅方向に突出した突起状に形成されている。因みに、本実施形態に係る第１被当接部２５Ａ、２５Ｂ及び第２被当接部２５Ｃ、２５Ｄは、樹脂にて給紙フレーム２５と共に一体成形されている。

なお、第１被当接部２５Ａ、２５Ｂのうち少なくとも第１被当接部２５Ａの突出寸法は、第２被当接部２５Ｃ、２５Ｄのうち少なくとも第２被当接部２５Ｃの突出寸法より大きくなっている。

また、第１当接部３１Ａ、３３Ａ及び第２当接部３５Ｄ、３５Ｅは、図４及び図５に示すように、周囲に対して幅方向に陥没した凹部３１Ｂ、３３Ｂ、３５Ｆ、３５Ｇの側壁面に設けられている。凹部３１Ｂ、３３Ｂ、３５Ｆ、３５Ｇの側壁面とは、陥没方向、つまり幅方向と略平行な壁面をいう。なお、図４及び図５では、第１当接部３１Ａ、３３Ａ及び第２当接部３５Ｄ、３５Ｅに斜線が付されている。

給紙フレーム２５のうち第１被当接部２５Ａの根元側には、図３及び図６に示すように、第１被当接部２５Ａの根元側を補強する補強部２５Ｅが設けられている。補強部２５Ｅは、第１被当接部２５Ａの突出方向と平行な壁面を有している。

そして、補強部２５Ｅは、第１被当接部２５Ａの根元部のうち少なくとも一部を囲んでいる。なお、本実施形態では、補強部２５Ｅ及び第１被当接部２５Ａは、給紙フレーム２５と共に樹脂にて一体形成されている。

また、第１フレーム３１には、図４に示すように、第１フレーム３１の板面の直交する方向、つまり幅方向における給紙フレーム２５の位置を決める位置決め部３３Ｃが設けられている。

なお、本実施形態に係る位置決め部３３Ｃは、図２に示すように、第１本体フレーム３３から給紙フレーム２５側に突出した突起部である。そして、給紙フレーム２５には、突起状の位置決め部３３Ｃが嵌り込む凹状又は貫通穴状の被位置決め部２５Ｆが設けられている。

つまり、本実施形態に係る位置決め部３３Ｃは、第１フレーム３１に一体形成したものではなく、第１本体フレーム３３と共に樹脂にて一体形成されている。そして、本実施形態では、第１本体フレーム３３を第１フレーム３１に組み付けることにより、第１フレーム３１に位置決め部３３Ｃを設けている。

４．本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態に係る給紙フレーム２５は、第１フレーム３１及び第２フレーム３５にそれぞれに設けられた第１当接部３１Ａ、第２当接部３５Ｄ、３５Ｅに接触して、第１フレーム３１及び第２フレーム３５に対する相対位置が決められる。

そして、第１フレーム３１は金属製であるので、給紙フレーム２５の位置は、第２フレーム３５より剛性の高い第１フレーム３１にて位置決めされる。したがって、給紙フレーム２５の組み付け位置精度、並びに画像形成装置の製造原価低減、設計自由度及び生産性等の観点から妥当性の高い画像形成装置であって、従来と異なる新規な画像形成装置を得ることができる。

また、樹脂製の第２フレーム３５は、金属製の第１フレーム３１に比べて設計自由度及び生産性が高い。一方、一般的に、樹脂は金属に比べて引張強度が低い。したがって、本実施形態のごとく、第１被当接部２５Ａの突出寸法Ｌ１を、第２被当接部２５Ｃの突出寸法Ｌ２より大きい構成とするよい。

また、本実施形態では、第２フレーム３５のうち引張強度の高い第２樹脂部３５Ｂに第２当接部３５Ｄ、３５Ｅが設けられていることも特徴としている。したがって、必要な強度を確保しつつ、給紙フレーム２５の組み付け位置精度等の観点から妥当性の高い画像形成装置を得ることができる。

また、本実施形態では、第１フレーム３１に幅方向における給紙フレーム２５の位置を決める位置決め部３３Ｃが設けられていることも特徴とする。これにより、剛性の高い第１フレーム３１を基準として給紙フレーム２５の幅方向位置を決めることができるので、給紙フレーム２５の組み付け位置精度を維持できる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、第２フレーム３５を第１樹脂部３５Ａ及び第２樹脂部３５Ｂで構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第２フレーム３５全体を同一の樹脂にて構成する、又は２色成形方法により、第１樹脂部３５Ａに相当する部位と第２樹脂部３５Ｂに相当する部位とを一体成形してもよい。

また、上述の実施形態では、第１フレーム３１のうちメインフレーム２１Ｂ側に、樹脂製のプレート部３９を組み付けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば装着部３９Ａを第１フレーム３１に設ける、又はインサート成形方法により、プレート部３９と第１フレーム３１とを一体化してもよい。

また、上述の実施形態に係る位置決め部３３Ｃは、第１本体フレーム３３を介して第１フレーム３１に設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第１フレーム３１に位置決め部３３Ｃを一体形成してもよい。この場合、例えば、位置決め部３３Ｃを凹状又は貫通穴状として、被位置決め部２５Ｆを突起状としてもよい。

また、上述の実施形態に係る第１当接部３３Ａは、第１本体フレーム３３を介して第１フレーム３１に設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第１フレーム３１に第１当接部３３Ａを一体形成してもよい。

また、上述の実施形態に係る補強部２５Ｅは、第１被当接部２５Ａの根元部のみに設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、他の被当接部２５Ｂ〜２５Ｄの根元側にも補強部２５Ｅを設けた構成、又は補強部２５Ｅを廃止した構成としてもよい。

また、上述の実施形態に係る画像形成装置は、シートに現像剤像を直接転写するダイレクト方式であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、転写ベルトに現像剤像を転写した後にシートに再転写する中間転写方式、又はインクジェット方式の画像形成装置にも適用できる。

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 ３Ｂ… 帯電器 ５… 画像形成部
７… プロセスカートリッジ ７Ａ… 感光ドラム ９… 露光器 １１… 定着器
１３… 転写ベルト １５… 転写部 １７… 給紙トレイ １９… フィーダ機構
１９Ａ… ピックアップローラ １９Ｂ… 分離ローラ １９Ｃ… 分離パッド
２１Ａ、２１Ｂ… メインフレーム ２３… シート搬送機構 ２５… 給紙フレーム
２５Ａ… 第１被当接部 ２５Ｂ… 第１被当接部 ２５Ｃ… 第２被当接部
２５Ｅ… 補強部 ２５Ｆ… 被位置決め部 ２７… ローラ ２９… アクチュエータ
２９Ａ… 当接部 ２９Ｂ… 検出部 ３１… 第１フレーム
３１Ａ… 第１当接部 ３１Ｂ… 凹部 ３３… 第１本体フレーム
３３Ａ… 第１当接部 ３３Ｃ… 位置決め部 ３５… 第２フレーム
３５Ａ… 第１樹脂部 ３５Ｂ… 第２樹脂部 ３５Ｃ… 装着部
３５Ｄ… 第２当接部 ３７… 第２本体フレーム ３９… プレート部
３９Ａ… 装着部

Claims (7)

1. シートに画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部を支持する板状に形成された金属製の第１フレームと、
   前記画像形成部を挟んで前記第１フレームと反対側に配設され、前記画像形成部を支持する板状に形成された樹脂製の第２フレームと、
   前記第１フレームと前記第２フレームとの間を渡すように延びるとともに、シートを搬送する搬送部が組み付けられた第３フレームと、
   前記第１フレーム及び前記第２フレームにそれぞれに設けられ、前記第３フレームに設けられた被当接部が接触する当接部と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記当接部は、突起状に形成された前記被当接部が嵌り込む凹部に設けら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. 前記第１フレームに設けられた前記当接部に嵌り込む前記被当接部の突出寸法は、前記第２フレームに設けられた前記当接部に嵌り込む前記被当接部の突出寸法より大きいことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１フレームには、前記第１フレームの板面の直交する方向における前記第３フレームの位置を決める位置決め部が設けられてい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. 前記第３フレームのうち前記被当接部の根元側には、当該根元側を補強する補強部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
6. 前記第２フレームは、第１樹脂にて成形された第１樹脂部、及び前記第１樹脂部より引張強度の高い第２樹脂にて成形された第２樹脂部を有しており、
   さらに、前記第２フレームの前記当接部は、前記第２樹脂部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成部は、現像剤像を担持する複数の感光ドラムを有する電子写真方式であることを特徴とする請求項１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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