JP2016122106A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い剛性を有しつつ軽量化が可能な筐体を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、画像形成部が収容される直方体状の中空部２を有する筐体３を備える。筐体３は、中空部２の四隅に配置される支柱３１、３２、３３、３４と、中空部２の四方に配置される囲繞部材３６、３７、３８、３９と、中空部２を上空間２ａと下空間２ｂとに区画する矩形状の仕切り板３５と、を有する。仕切り板３５は、支柱３１、３２、３３、３４の少なくともいずれか１本の支柱に締結されていると共に、囲繞部材３６、３７、３８、３９の少なくとも１つに締結されており、筐体３の底板を削除しても高い剛性を確保することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成部を収容する筐体を備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置において、画像形成部が収容される筐体は、矩形状の底板の四隅に支柱を立設し、前後及び左右の側板をそれぞれ支柱間に配置して直方体状に形成された構造のものが一般的である。このような筐体においては、各支柱や各側板を底板に対して強固に固定することで剛性が得られるようになっている。一方で、画像形成装置の軽量化の要求に伴って、筐体の軽量化も進められている。

筐体の軽量化対策の一つとして、底板の軽量化が挙げられるが、底板を軽量化した場合、筐体全体の剛性の低下が懸念される。

特許文献１には、ベースフレームと、このベースフレーム上に設けられた本体フレームとを有する筐体を備えた画像形成装置が開示されており、ベースフレームは４本の角パイプを井桁状に連結して構成されている。また、特許文献２には、凹断面がコの字状の一対の支柱を、コの字の開口が向かい合うように底板に立設し、両支柱に前側板を支持することで、前側板の剛性を高めるように構成された画像形成装置が開示されている。

特開２００４−４３６７号公報 特開２００９−２６５５４０号公報

特許文献１に記載されている画像形成装置は、底板として、板状の部材ではなく角パイプを井桁状に連結したベースフレームを使用しているが、角パイプは比較的重量が重いので、井桁状としても全体としての軽量化は不可能である。また、角パイプで形成されたベースフレームと支柱との連結強度が十分に得られず、支柱の剛性を確保できない虞がある。また、特許文献２に記載されている画像形成装置では、前側板に画像形成部の作像部と給紙カセットとが位置決めされるが、搬送装置は支柱に位置決めされる構成であるため、累積公差によって作像部と搬送装置とが正確に位置決めされない虞がある。

本発明は上記事情を考慮し、高い剛性を有しつつ軽量化が可能な筐体を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、画像形成部が収容される直方体状の中空部を有する筐体を備える画像形成装置であって、前記筐体は、前記中空部の四隅にそれぞれ配置される４本の支柱と、前記中空部の四方にそれぞれ配置される４つの囲繞部材と、前記中空部を上空間と下空間とに区画する矩形状の仕切り板と、を有し、前記仕切り板は、前記４本の支柱の少なくともいずれか１本の支柱に締結されていると共に、前記４つの囲繞部材の少なくともいずれか１つの囲繞部材に締結されていることを特徴とする。

このような構成を採用することにより、筐体の剛性を高めることができるので、従来設けられていた筐体の底板の削除、あるいは、底板の軽量化が可能となり、画像形成装置全体を軽量化できる。

本発明の画像形成装置において、前記４つの囲繞部材は、前側板と後側板と左側板と右側板とを有し、前記前側板と前記後側板と前記左側板と前記右側板とは、前記中空部の四隅において前記支柱に締結されていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、支柱の剛性が高まり筐体全体の剛性を高めることができる。

本発明の画像形成装置において、前記上空間には前記画像形成部が収容され、前記下空間には前記画像形成部で画像形成されるシートが収容される給紙カセットが収容され、前記給紙カセットから前記画像形成部への前記シートの搬送経路を形成する搬送フレームを有し、前記搬送フレームは、前記左側板又は前記右側板のいずれか一方を兼用していると共に、前記前側板及び前記後側板に締結されていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、部品点数を削減することができ軽量化や低コスト化が可能となる。

本発明の画像形成装置において、前記画像形成部は、前記搬送経路に沿って前記シートを搬送する搬送装置と、該搬送装置で搬送された前記シートに画像形成を行う作像装置と、該作像装置によって形成された画像を前記シートに定着する定着装置と、を含み、前記前側板と前記後側板とには、前記搬送装置と前記作像装置と前記定着装置との位置決め部が形成されていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、累積公差を小さくできるので、各装置を高い精度で位置決めでき、高品質の画像形成を行うことができる

本発明の画像形成装置において、前記仕切り板と前記左側板と前記右側板とは、前記下空間の前方から見て、下方が開口したコの字状に形成されていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、筐体の底部に衝撃がかかった際に、衝撃が各支柱に分散されるので、筐体全体として衝撃を緩和することができる。

本発明の画像形成装置において、前記後側板と前記左側板と前記右側板とは、前記下空間の上方から見て、前方が開口したコの字状に形成されていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、上下方向の荷重を後側板と左右の側板とに分散させることができ、筐体の強度を上げることができる。

本発明によれば、高い剛性を維持しつつ筐体の底板を削除することができるので、画像形成装置の軽量化が可能となる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの概略を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、筐体の全体構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、筐体の仕切り板と左側板とを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、筐体の後側板を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、筐体の搬送フレームを示す斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。

まず、図１を用いてカラープリンター１（画像形成装置）の全体の主な構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。以下、図１における紙面手前側を、カラープリンター１の正面側（前側）とし、左右の向きは、プリンター１の正面から見た方向を基準として説明する。

カラープリンター１は、略直方体状の中空部２を有する筐体３を備えている。筐体３の上面には排紙トレイ５が設けられている。中空部２の下部には給紙カセット６が設けられており、給紙カセット６の上方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光装置７と、ローラー間に架設された中間転写ベルト８と、中間転写ベルト８との間に二次転写部９を形成する転写ローラー１０と、中間転写ベルト８の下部に沿って並列して配置された４つの作像装置１１と、を含むプロセスユニット１２と、給紙カセット６から給紙されたシートをプロセスユニット１２に搬送する搬送装置１３と、４色のトナーを収容したトナーコンテナ１４と、が収容されている。

作像装置１１には、像担持体である感光体ドラム１５が回転可能に設けられており、感光体ドラム１５の周囲には、帯電装置１６と、現像装置１７と、転写ローラー１８と、クリーニング装置１９と、除電装置２０とが、感光体ドラム１５の回転方向に沿って順に配置されている。

さらに、中空部２には、二次転写部９の上方に定着装置２１が収容されている。また、定着装置２１の上方には、排紙トレイ５に面した排紙装置２２が設けられている。

また、プロセスユニット１２の右側には、搬送装置１３から、二次転写部９と定着装置２１とを通って排紙装置２２へ向かう用紙の搬送経路２３が設けられている。

このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作を説明する。各作像装置１１において、帯電装置１６によって感光体ドラム１５の表面が帯電された後、露光装置７からのレーザー光（矢印Ｐ参照）により感光体ドラム１５の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、トナーコンテナ１４から供給されるトナーを用いて現像装置１７によって対応する色のトナー像に現像される。このトナー像は、転写ローラー１８によって中間転写ベルト８の表面に一次転写される。以上の動作を各作像装置１１が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト８上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム１５に残留したトナー及び電荷は、クリーニング装置１９及び除電装置２０によって除去される。

一方、給紙カセット６から給紙された用紙は、搬送装置１３によって一時停止させられた後、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて二次転写部９へと搬送され、二次転写部９において、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像が用紙に二次転写される。トナー像を二次転写された用紙は、搬送経路２３を下流側へと搬送されて定着装置２１に進入し、この定着装置２１において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙装置２２から排紙トレイ５上に排出される。

各作像装置１１と搬送装置１３と定着装置２１とには、筐体３に対する位置決め用のピン（図示省略）がそれぞれ形成されている。

次に、図２〜図４を参照して、筐体３について説明する。図２は筐体の全体を右前方から見た斜視図、図３は筐体を左前方から見た斜視図、図４は筐体を右前方から見た斜視図、図５は筐体を左後方から見た斜視図である。

図２に示されるように、筐体３は、中空部２の四隅（前左隅、前右隅、後左隅、後右隅）に配置された支柱３１、３２、３３、３４と、中空部２を下空間２ａと上空間２ｂとに区画する矩形状の仕切り板３５と、中空部２の前面に配置された前側板３６（囲繞部材）と、中空部２の後面に配置された後側板３７（囲繞部材）と、中空部２の左面に配置された左側板３８（囲繞部材）と、中空部の右面に配置された搬送フレーム３９（囲繞部材）と、を有する。前側板３６、後側板３７、左側板３８、搬送フレーム３９の周囲は、外装カバー（図示省略）で覆われている。

４本の支柱３１、３２、３３、３４は、横断面が略Ｌ字のアングル材状の部材や横断面がコの字状のチャンネル材状の部材であり、上下方向に所定のピッチで丸孔が並んで形成されている。前右支柱３２と後左支柱３３と後右支柱３４とは、前左支柱３１よりも長く形成されて、中空部２の上方に延びている。

仕切り板３５は、図３に示されるように、横長の矩形状のベース部４１と、ベース部４１の右縁から階段状に立ち上がった段部４２と、を有する。ベース部４１には、対角上や外周等に沿って、プレス処理によって複数の補強用凹部４３が形成されている。仕切り板３５は、例えば板金材料で形成されている。

仕切り板３５は、中空部２の右側面との間に間隔を開けて配置され、前左角と後左角とが、それぞれ前左支柱３１と後左支柱３３の上下方向のほぼ中央にビスで締結されている。

前側板３６は、図４に示されるように、横長の矩形状の形状であり、中央に略矩形状の開口４５が形成されている。前側板３６の上縁の右端部には、矩形状の前取付板４７がビスで締結されている。前側板３６と前取付板４７とは、例えば板金材料で形成されている。前側板３６は、上空間２ｂの前側面に配置されて、前左支柱３１と前右支柱３２とにビスで締結されていると共に、仕切り板３５の前面にビスで締結されている。前取付板４７は、前右支柱３２にビスで締結されている。

後側板３７は、図２や図５に示されるように、矩形状の形状を有し、上縁の右端部には、前側板３６の前取付板４７に対応する矩形状の後取付板４８がビスで締結されている。後側板３７と後取付板４８とは、例えば板金材料で形成されている。後側板３７は、上下空間２ｂ、２ａの後側面の全域に配置されて、後左支柱３３と後右支柱３４とにビスで締結されていると共に、仕切り板３５の後面にビスで締結されている。後取付板４８は、後右支柱３４にビスで締結されている。

前側板３６と後側板３７とには、各作像装置１１と搬送装置１３とに形成された位置決めピンが挿入される位置決め用の孔が形成されている。また、前取付板４７と後取付板４８とには、定着装置２１に形成された位置決めピンが挿入される位置決め用の孔が形成されている。また、前側板３６と後側板３７との間には、図３等に示されるように、仕切り板３５の段部４２の右端部の上方に、上下方向に延びる縦フレーム４９が架設されている。

左側板３８は、図３に示されるように、左上側板５１と左下側板５２とを有し、例えば板金材料で形成されている。左上側板５１は、横長の矩形状であり、上空間２ｂの左側面の上半分に配置されて、前左支柱３１と後左支柱３３とにビスで締結されている。左下側板５２は、横長の矩形状であり、下端には右方向に屈曲した下縁部５２ａが形成されている。左下側板５２は、下空間２ａの左側面の全域に配置されて、前左支柱３１と後左支柱３３とにビスで締結されていると共に、仕切り板３５の左側面にビスで締結されている。

搬送フレーム３９は、給紙カセット６から給紙されたシートの二次転写部９までの搬送経路２３を形成する部材である。搬送フレーム３９は、図３や図４、図５に示されるように、正面視においてＬ字を寝かせたような形状であり、略水平に延びる上フレーム部５４と、上フレーム部５４の右縁から下方に屈曲した右フレーム部５５と、を有し、例えば板金材料や樹脂で形成されている。上フレーム部５４には、上面に格子状のリブが形成されている。右フレーム部５５の下部には、給紙カセット６から給紙されたシートが通過する開口５５ａが形成されている。開口５５ａの上方には搬送ローラー５５ｂが設けられ、搬送ローラー５５ｂの上方にはレジストローラー５５ｃが設けられている。

上フレーム部５４は、仕切り板３５の段部４２の下方に配置され、右フレーム部５５は、下空間２ａの右側面よりもやや内側となるように配置されて、上フレーム部５４が前側板３６と後側板３７とにビスで締結されている（ビス締結箇所を図４のＰ１、図５のＰ２に示す）と共に、右フレーム部５５が前右支柱３２と後右支柱３４とにビスで締結されている。

筐体３は、図２に示されるように、さらに、前左支柱３１と前右支柱３２の下端間に架設されたチャンネル状の前ステー６１を有する。前ステー６１は、左側板３８の左下側板５２の下縁部５２ａにビスで締結されている。

さらに、前取付板４７と後取付板４８との間には、上板６３が架設されている。さらに、後左支柱３３と後右支柱３４との間には、上下の２つのステー６５が架設されている。また、後左支柱３３の上端には、前方に向かって延びる左フレーム６６が設けられている。この左フレーム６６には、画像読取部が支持されるようになっている。

上記構成を有する筐体３においては、仕切り板３５の下方の下空間２ａには給紙カセット６が収容され、仕切り板３５のベース部４１の上方の上空間２ｂにはプロセスユニット１２と各トナーコンテナ１４が収容されており、仕切り板３５によって、プロセスユニット１２から飛散した現像剤が、給紙カセット６に収容されているシートに落下しないようになっている。プロセスユニット１２に含まれる各作像装置１１は、前側板３６に形成された開口４５から着脱され、位置決めピンを前後側板３６、３７に形成された位置決め孔に挿入させることによって、前後側板３６、３７に対して位置決めされている。

また、搬送フレーム３９の上フレーム部５４と仕切り板３５の段部４２との間には、搬送装置１３が配置されている。搬送装置１３は、位置決めピンを前後側板３６、３７に形成された位置決め孔に挿入させることによって、前後側板３６、３７に対して位置決めされている。さらに、前後取付板４７、４８と上板６３との間の空間に、定着装置２１と排紙装置２２が配置されている。定着装置２１は、位置決めピンを前後取付板４７、４８に形成された位置決め孔に挿入させることによって、前後取付板４７、４８が締結されている前後側板３６、３７に対して位置決めされている。

筐体３の底面は、前ステー６１と、後側板３７の下縁と、搬送フレーム３９の下縁と、左側板３８の下縁部５２ａと、によって囲まれた矩形状の開口７１を形成している。つまり、従来存在していた底板が設けられておらず、下空間２ａに収容される給紙カセット６の下面が開口７１から露出するようになっている。

そして、仕切り板３５は、前左角と後左角で前左支柱３１と後左支柱３３にビスで締結されていると共に、前側板３６、後側板３７、左下側板５２にビスで締結されている。また、仕切り板３５と中空部２の右側面との間には、給紙フレーム３９が前右支柱３２及び後右支柱３４と、前後側板３６、３７とに締結されている。これによって、左下側板５２と、前後側板３６、３７を介して連結された仕切り板３５と給紙フレーム３９の上フレーム部５４と、給紙フレーム３９の右フレーム部５５とは、下空間２ａの正面側から見て、下方が開口したコの字状に形成されている。さらに、後側板３７と左下側板５２と搬送フレーム３９の右フレーム部５５とは、下空間２ａの上側から見て、前方が開口したコの字状に形成されている。

上記説明したように本発明の画像形成装置１においては、従来板金材料で形成されていた底板が存在しないので、筐体３の軽量化を図ることができる。このような底板を設けない場合、筐体３の剛性の低下が懸念されるが、仕切り板３５の前左角と後左角とを前左支柱３１と後左支柱３３とにビスで締結し、仕切り板３５の前面と後面と左面とを前側板３６と後側板３７と左下側板５２とにビスで締結したので、十分な剛性を確保することができる。さらに、仕切り板３５と中空部２の右側面との間においては、搬送フレーム３９が前右支柱３２及び後右支柱３４と、前後側板３６、３７とに締結されており、前後の側板３６、３７を介して仕切り板３５と連結されているので、仕切り板３５と中空部２の右側面との間においても剛性を確保することができる。

なお、底面の開口７１からの埃等の侵入を防ぐために、開口７１に樹脂などの軽量な材料で形成された底板を設けることもできる。この場合も、板金材料製の底板に比べて軽量化が可能である。

さらに、中空部２の下空間２ａには前側板が設けられていないので、さらなる軽量化が可能となるが、下空間２ａに前側板を設けない場合、下空間２ａの剛性が低下する。そこで、左下側板５２と、前後側板３６、３７を介して連結された仕切り板３５と搬送フレーム３９の上フレーム部５４と、搬送フレーム３９の右フレーム部５５とを、下空間２ａの正面側から見て、下方が開口したコの字状に形成することで、画像形成装置１の底部にかかる衝撃を各支柱３１、３２、３３、３４に分散させることができる。底板が存在する場合は、衝撃が底板に集中してかかり、底板や各側板の変形等が起こりやすくなるが、衝撃が分散されることで底板や各側板の変形等を防止できる。さらに、後側板３７と左下側板５２と搬送フレーム３９の右フレーム部５５とが、下空間２ａの上側から見て、前方が開口したコの字状に形成することで、筐体３に上下方向から荷重がかかったときに、荷重を各支柱３１、３２、３３、３４で分散して受けることができる。

さらに、搬送フレーム３９を右側板と兼用したので、部品点数を削減でき、軽量化とコストダウンが可能となる。なお、本実施形態においては、搬送フレーム３９は上フレーム部５４と右フレーム部５５とを有する構造としたが、上フレーム部５４は必ずしも設ける必要はない。しかし、搬送フレーム３９を前後側板３６、３７に締結させることで剛性をより高めることができるので、上フレーム部５４を設けた方が好ましい。また、剛性を高めるために、搬送フレーム３９と仕切り板３５とを締結することも好ましい。あるいは、中空部２の右側面に、搬送フレーム３９とは別に右側板を配置してもよい。

また、前後側板３６、３７によって、各作像装置１１と搬送装置１３定着装置２１とを位置決めしたので、これらの装置を支持する部材の寸法精度に依存する累積公差を低減できる。したがって、各作像装置１１と搬送装置１３と定着装置２１のアライメントを高精度に保持することができ、高品質の画像形成を行うことができる。

さらに、本発明の実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のカラープリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。

さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ カラープリンター（画像形成装置）
２ 中空部
２ａ 下空間
２ｂ 上空間
３ 筐体
６ 給紙カセット
１１ 作像装置
１３ 搬送装置
２１ 定着装置
３１、３２、３３、３４ 支柱
３５ 仕切り板
３６ 前側板（囲繞部材）
３７ 後側板（囲繞部材）
３８ 左側板（囲繞部材）
３９ 搬送フレーム（囲繞部材）

Claims (6)

1. 画像形成部が収容される直方体状の中空部を有する筐体を備える画像形成装置であって、
   前記筐体は、
   前記中空部の四隅にそれぞれ配置される４本の支柱と、
   前記中空部の四方にそれぞれ配置される４つの囲繞部材と、
   前記中空部を上空間と下空間とに区画する矩形状の仕切り板と、
   を有し、
   前記仕切り板は、前記４本の支柱の少なくともいずれか１本の支柱に締結されていると共に、前記４つの囲繞部材の少なくともいずれか１つの囲繞部材に締結されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記４つの囲繞部材は、前側板と後側板と左側板と右側板とを有し、前記前側板と前記後側板と前記左側板と前記右側板とは、前記中空部の四隅において前記支柱に締結さ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. 前記上空間には前記画像形成部が収容され、前記下空間には前記画像形成部で画像形成されるシートが収容される給紙カセットが収容され、前記給紙カセットから前記画像形成部への前記シートの搬送経路を形成する搬送フレームを有し、
   前記搬送フレームは、前記左側板又は前記右側板のいずれか一方を兼用していると共に、前記前側板及び前記後側板に締結されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成部は、前記搬送経路に沿って前記シートを搬送する搬送装置と、該搬送装置で搬送された前記シートに画像形成を行う作像装置と、該作像装置によって形成された画像を前記シートに定着する定着装置と、を含み、
   前記前側板と前記後側板とには、前記搬送装置と前記作像装置と前記定着装置との位置決め部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記仕切り板と前記左側板と前記右側板とは、前記下空間の前方から見て、下方が開口したコの字状に形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記後側板と前記左側板と前記右側板とは、前記下空間の上方から見て、前方が開口したコの字状に形成されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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