JP2014235267A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない部品点数や重量で従来と同等の強度を持たせ、従来よりも軽量化を実現することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】用紙を収納する給紙トレイ１１，１２及び給紙トレイ１１，１２から用紙を給送する給紙ローラ１４を有する給紙部１０を装置本体９の内部に備え、装置本体９の底部に接地する着地足１８，１９を有する画像形成装置１において、給紙ローラ１４の軸方向と平行な装置本体９の一辺に第１の間隔Ｌ１で第１の着地足１８を２個配置し、さらに前記一辺と対向する他辺に第２の着地足１９を１個配置し、水平面が広く形成され高さ寸法よりも幅寸法が大きく形成された第１の部材６１を前記一辺の上面に、垂直面が広く形成され幅寸法よりも高さ寸法が大きく形成された第２の部材６２を前記他辺の側面上部に、垂直面が広く形成され幅寸法よりも高さ寸法が大きく形成された第３の部材６３を前記他辺の側面下部にそれぞれ設けた。
【選択図】図６

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、スキャナ等の電子写真式画像形成装置に関し、詳しくは装置本体を構成するフレームの構造に関する。

画像形成装置のフレームについては、一般的に間隔をおいて配置された２枚の側板によって作像及び搬送部品を支持し、その２枚の側板を繋ぐ部材によって強度を持たせる側板フレームタイプや、樹脂一体タイプ等が既に知られている。また着地方式については、機器の底面に着地足を設ける方法が既に知られている。

しかし今までのフレームは、強度を持たせるための側板、支柱、ステー等は機内のレイアウト都合により配置できる場所に配置され、その配置が強度に寄与するか否かは不明瞭なまま設計が行われてきた。その結果、フレームの基本性能である強度に寄与が小さいまたは寄与しない不要な部材や部品形状によりフレームとしての重量が増加してしまうという問題点がある。

本発明は上述の問題点を解決し、機器の着地足の配置によってフレームの捩れモードを限定し、その変形を抑制するように部品を配置し、それによって得られる強度部材の最適配置を明確にすると共に、その結果として少ない部品点数や重量で従来と同等の強度を持たせ、従来よりも軽量化を実現することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、用紙を収納する給紙トレイ及び前記給紙トレイから用紙を給送する給紙ローラを有する給紙部を装置本体の内部に備え、前記装置本体の底部に接地する着地足を有する画像形成装置において、前記給紙ローラの軸方向と平行な前記装置本体の一辺に第１の間隔で第１の着地足を２個配置し、さらに前記一辺と対向する他辺に第２の着地足を１個配置し、水平面が広く形成され高さ寸法よりも幅寸法が大きく形成された第１の部材を前記一辺の上面に、垂直面が広く形成され幅寸法よりも高さ寸法が大きく形成された第２の部材を前記他辺の側面上部に、垂直面が広く形成され幅寸法よりも高さ寸法が大きく形成された第３の部材を前記他辺の側面下部にそれぞれ有することを特徴とする。

本発明によれば、強度部材である第１の部材、第２の部材、第３の部材の最適な配置により少ない部品点数で従来と同様の強度を達成することができ、軽量化及びコスト低減を実現することができる。

本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置の概略正面図である。 本発明の一実施形態を適用可能なフレームの概略斜視図である。 本発明の一実施形態を適用可能なフレームの概略底面斜視図である。 本発明の一実施形態を適用可能なフレームの概略斜視図である。 本発明の一実施形態を適用可能なフレームの概略斜視図である。 本発明の一実施形態に用いられる第１ないし第３の部材を説明する概略図である。

図１は、本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置を示している。同図において、フルカラー複写機である画像形成装置１の装置本体９の上方に配設されたカートリッジ収容部には、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した４個の現像剤カートリッジ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが着脱自在に設けられている。装置本体９の最上部には、原稿を読み取るスキャナ２０が配設されている。

カートリッジ収容部の下方には、中間転写ベルト４を有する中間転写ユニット３が配設されている。そして中間転写ベルト４と対向するように、各色に対応した作像部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを構成する潜像担持体としての感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが配設されている。各作像部５は、感光体ドラム６及びこの周囲に配設されたそれぞれ図示しない帯電部、現像装置、クリーニング部、除電部等で構成されている。そして、感光体ドラム６上で作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われ、感光体ドラム６上に各色の画像が形成される。

各感光体ドラム６は、それぞれ図示しない駆動モータによって図１において時計回り方向に回転駆動される。そして感光体ドラム６は、帯電部の位置でその表面が一様に帯電される（帯電工程）。その後、感光体ドラム６の表面は露光装置から発せられたレーザ光の照射位置に達し、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程）。その後、感光体ドラム６の表面は現像装置との対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像されてトナー像が形成される（現像工程）。その後、感光体ドラム６の表面は中間転写ベルト４及び図示しない第１転写ローラとの対向位置に達し、この位置で感光体ドラム６上のトナー像が中間転写ベルト４上に転写される（１次転写工程）。このとき、感光体ドラム６上には僅かながら未転写トナーが残存する。その後、感光体ドラム６の表面はクリーニング部との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム６上に残存した未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。最後に感光体ドラム６の表面は図示しない除電部との対向位置に達し、この位置において感光体ドラム６上の残留電位が除去される。上述により、感光体ドラム６上で行われる一連の作像プロセスが完了する。

一方、現像工程を経て各感光体ドラム６上に形成された各色のトナー像が重畳転写された中間転写ベルト４は、２次転写ローラ７との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８が２次転写ローラ７との間に中間転写ベルト４を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト４上に形成された４色のトナー像は、２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト４には記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。その後、中間転写ベルト４はベルトクリーニング部に達し、この位置で中間転写ベルト４上の未転写トナーが回収される。これにより、中間転写ベルト４上で行われる一連の転写プロセスが完了する。

２次転写ニップ位置に搬送される記録媒体Ｐは、装置本体９の下方に配設された給紙部１０に設けられた給紙トレイ１１，１２や手差しトレイ１３から給紙ローラ１４やレジストローラ対１５等を経由して搬送されたものである。給紙部１０には記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されており、給紙ローラ１４が図１において反時計回り方向に回転駆動されると、最上位の記録媒体Ｐが１枚のみレジストローラ対１５に向けて給送される。レジストローラ対１５に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対１５のニップ位置において一時停止する。そして、中間転写ベルト４上のカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ対１５が回転駆動され、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。これにより、記録媒体Ｐ上に所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部１６に搬送される。そして、この位置において定着ローラ及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。その後、記録媒体Ｐは出力画像として所定の排出位置である排紙トレイ１７へと排出される。これにより、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。

図２は、画像形成装置１の装置本体９における構造体フレームを示している。図２において符号２１ａ，２１ｂは２分割された後側板を、符号２２は前側板を、符号２３は縦の重量を受ける支柱を、符号２４（３箇所）は側板や支柱の相対的位置関係を保持するステーをそれぞれ示している。後側板２１ａは、定着装置１６のガイド板と樹脂により一体化されている。図２において、従来は給紙トレイ１１，１２の下方に板面を備えていたが、本発明を採用することにより補強板は設けたもののベースレス（給紙トレイ１１，１２の下方の板面をなくす）の構成とすることができた。また、図２において符号２５は画像形成ユニットを抜き差しするためのガイドレールを示している。このような内部構造において、４本の支柱２３に掛け渡している板材は強度に与える影響は小さく、主に作像装置の位置決め用に用いられている。

図３は、図２に示したフレームを底面から見た図を示している。装置本体９の給紙ローラ１４が設けられた側には前後の側板の下方に第１の着地足１８が間隔Ｌ１にて２個配設されており、装置本体９のこれと対向する側には第２の着地足１９がＬ１よりも小さい間隔Ｌ２で配設されている。この結果、フレームには接地形状台形の着地足１８，１９が計４個配置される。なお、間隔Ｌ２はゼロでもよく、この場合には第２の着地足１９は１個となって接地形状は三角形となる。このように、大凡三角形に着地足を配置することにより、機器設置面の影響を機器フレームに伝えないという方法は一般的に用いられている。すなわち、設置面に多少の凹凸があっても、ほぼ三角形の着地足の配置であれば着地足を着実に設置面に対して着地させることができる。

本発明における台形または三角形の着地足の配置は、フレームの捩れモードが限定される。図３において、給紙ローラ１４が設けられた機器の右側は第１の着地足１８の間隔Ｌ１が広いために確実に着地し、間隔Ｌ２が後側板２１ａ，２１ｂ寄りに配置されているため後側板２１ａ，２１ｂは着地し、その結果として機器の左前側が浮いた状態となる。その結果、フレームの捩れ変形のモードは前側板２２が図４において符号４２で示す支点を中心として捩れることに限定され、図中符号４３で示すようになる。そして、この捩れモードを抑制するような部材の配置及び形状が本発明において最適な構成となる。

図２に示すように、第１の着地足１８が設けられる間隔Ｌ１側の２本の支柱２３において、設置面付近にはステーを設けていない。これは、給紙ローラ１４が設けられた給紙口に位置し、用紙ジャム処理等のメンテナンス作業を容易化するためである。給紙トレイ１１，１２から給紙ローラ１４によって給送された用紙は縦方向に搬送され、各作像部５にて画像が形成されて上部の排紙トレイ１７に排出される。

図５は、図４に示した捩れモードを抑制する部材の配置を示している。本実施形態で示すフレームの捩れモードでは、機器上面の水平方向（図中符号５１で示す）及び機器左側面の垂直方向（図中符号５２で示す）に部材を配置することにより捩れモードを抑制することができる。

一般的に応力外皮構造（モノコック構造）は捩れや撓みに強く、必要以上に構造材を要さないので重量を軽減できるが、局部的に過大な応力を受けるとその部分が変形及び破断し易いとされる。この画像形成装置１では、捩れや撓みが機能上の課題であり、応力外皮構造が適しているといえる。すなわち、画像形成装置１の強度を保持するという点で、内部にステーを備える構造よりも外皮構造の方が効果的である。また、てこの原理で考えても、捩れの支点から遠い場所で抑制しようとする方が容易である。

上述より、機器のより外側に近い部位に４本の支柱２３を繋ぐステー２４を配置することが最適であり、その場合、符号５１の変形に対しては機器上面で水平面を広く取り、符号５２の変形に対しては機器左側面で垂直面を広く取るということが最適となる。

図６は、本発明の一実施形態に用いられる、捩れモードを抑制するための第１の部材６１、第２の部材６２、第３の部材６３を示している。第１の部材６１は、第１の着地足１８の間隔Ｌ１側の２本の支柱２３の最上部を繋ぐ状態で配置されており、その形状は水平面が広く形成され高さ寸法Ｈ１よりも幅寸法Ｗ１が大きく形成されている。第２の部材６２は、第２の着地足１９の間隔Ｌ２側の２本の支柱２３の最上部を繋ぐ状態で配置されており、その形状は垂直面が広く形成され幅寸法Ｗ２よりも高さ寸法Ｈ２が大きく形成されている。第３の部材６３は、第２の着地足１９の間隔Ｌ２側の２本の支柱２３の最下部を繋ぐ状態で配置されており、その形状は垂直面が広く形成され幅寸法Ｗ３よりも高さ寸法Ｈ３が大きく形成されている。

第１の部材６１、第２の部材６２、第３の部材６３としてはある程度の強度を有する部材であればどのようなものを用いてもよいが、本発明を採用することで平均板厚を約１．０ｍｍから０．６ｍｍ程度に薄肉化することができた。それに伴い、従来技術と比較して約２０％の軽量化を達成することができた。第１の部材６１、第２の部材６２、第３の部材６３と支柱２３とは、図示しないねじ部材によって締結されている。

上述の構成より、強度部材である第１の部材６１、第２の部材６２、第３の部材６３の最適な配置により少ない部品点数で従来と同様の強度を達成することができ、軽量化及びコスト低減を実現することができる。また、上述の構成では第２の部材６２と第３の部材６３とを分割したが、これ等を一体で構成してもよい。

また、上述の構成において、一般的なレイアウトでは第１の部材６１の水平面の一部または全ての上方にスキャナ２０が配置されており、スキャナ２０の底面で第１の部材６１を構成することにより、さらに部品点数の削減と軽量化とを達成できる。また、上述の構成において、第１の部材６１の上方に配置されると想定される電装基板の保持部材により第１の部材６１を構成することで、さらに部品点数の削減と軽量化とを達成できる。

上記実施形態では画像形成装置としてカラー複写機を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限られず、モノクロ複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、これ等の複合機等の画像形成装置にも本発明は適用可能である。

１ 画像形成装置
９ 装置本体
１０ 給紙部
１１，１２ 給紙トレイ
１４ 給紙ローラ
１８ 第１の着地足
１９ 第２の着地足
２０ スキャナ
６１ 第１の部材
６２ 第２の部材
６３ 第３の部材

特開２００１−５１４６２号公報 実公平４−４０１９８号公報

Claims (4)

1. 用紙を収納する給紙トレイ及び前記給紙トレイから用紙を給送する給紙ローラを有する給紙部を装置本体の内部に備え、前記装置本体の底部に接地する着地足を有する画像形成装置において、
   前記給紙ローラの軸方向と平行な前記装置本体の一辺に第１の間隔で第１の着地足を２個配置し、さらに前記一辺と対向する他辺に第２の着地足を１個配置し、水平面が広く形成され高さ寸法よりも幅寸法が大きく形成された第１の部材を前記一辺の上面に、垂直面が広く形成され幅寸法よりも高さ寸法が大きく形成された第２の部材を前記他辺の側面上部に、垂直面が広く形成され幅寸法よりも高さ寸法が大きく形成された第３の部材を前記他辺の側面下部にそれぞれ有することを特徴とする画像形成装置。
2. 用紙を収納する給紙トレイ及び前記給紙トレイから用紙を給送する給紙ローラを有する給紙部を装置本体の内部に備え、前記装置本体の底部に接地する着地足を有する画像形成装置において、
   前記給紙ローラの軸方向と平行な前記装置本体の一辺に第１の間隔で第１の着地足を２個配置し、さらに前記一辺と対向する他辺に第１の間隔よりも狭い第２の間隔で第２の着地足を２個配置し、水平面が広く形成され高さ寸法よりも幅寸法が大きく形成された第１の部材を前記一辺の上面に、垂直面が広く形成され幅寸法よりも高さ寸法が大きく形成された第２の部材を前記他辺の側面上部に、垂直面が広く形成され幅寸法よりも高さ寸法が大きく形成された第３の部材を前記他辺の側面下部にそれぞれ有することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２記載の画像形成装置において、
   画像を読み取るスキャナを有し、第１の部材の水平面の全てまたは一部が前記スキャナの底面によって構成されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１または２記載の画像形成装置において、
   電装基板を保持する保持部材を有し、第１の部材の水平面の全てまたは一部が前記保持部材によって構成されていることを特徴とする画像形成装置。

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