JP2020042188A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信用のアンテナと信号処理基板とを電気的に接続するケーブルを短くすることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置Ａにおいて、無線通信用のアンテナ２３が実装された無線通信基板２２を有する無線ＬＡＮユニット２１と、無線ＬＡＮユニット２１の無線通信により送受信される信号を処理するメイン制御基板１１と、無線通信基板２２とメイン制御基板１１とを電気的に接続するフレキシブルフラットケーブル２７と、後側板３２に支持され、メイン制御基板１１を内側に保持する金属製のメイン制御基板ケース１２と、を備え、無線ＬＡＮユニット２１は、メイン制御基板ケース１２の外面に固定される。【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）などの画像形成装置に関する。

画像形成装置において、画像形成に係る画像データは、パーソナルコンピュータなどの外部機器から送信される。ここで近年では、無線通信を用いて画像形成装置と外部機器との間で無線通信を行う構成が広く採用されている。

ここで特許文献１に記載の構成では、画像形成部を支持し、互いに対向して配置された第１側板と第２側板の上端部を連結する連結部に無線通信用のアンテナを設けている。また第１側板と第２側板のいずれかにアンテナで送受信される信号を処理する信号処理基板を設け、アンテナと信号処理基板はケーブルによって電気的に接続されている。

特開２００８−９２９３号公報

特許文献１に記載の構成では、第１側板と第２側板の上端部を連結する連結部から、第１側板又は第２側板にかけてケーブルを配設する必要がある。この場合、ケーブルが長くなり、アンテナで送受信される信号にノイズが入りやすくなる。

そこで本発明はこのような現状に鑑み、無線通信用のアンテナと信号処理基板とを電気的に接続するケーブルを短くすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、無線通信用のアンテナが実装された無線通信基板を有する無線通信ユニットと、前記無線通信ユニットの無線通信により送受信される信号を処理する信号処理基板と、前記無線通信基板と前記信号処理基板とを電気的に接続するケーブルと、装置本体の背面側の枠体に支持され、前記信号処理基板を内側に保持する金属製の保持部材と、を備え、前記無線通信ユニットは、前記保持部材の外面に固定されることを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置において、アンテナと信号処理基板を電気的に接続するケーブルを短くすることができる。

画像形成装置の斜視概略図である。 画像形成装置の断面概略図である。 後上カバー、後下カバー、右奥上カバーを取り除いた画像形成装置を背面側から見た模式図である。 画像形成装置の枠体の斜視概略図である。 無線ＬＡＮユニットの斜視図である。 無線ＬＡＮユニットの斜視図である。 無線ＬＡＮユニットの分解斜視図である。 メイン制御基板ケースと無線ＬＡＮユニットの斜視図である。 画像形成装置の枠体とメイン制御基板ケースの斜視概略図である。

（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係る画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、画像形成装置Ａを背面側から見た斜視概略図である。図１に示す様に、画像形成装置Ａは、その装置本体の背面側の外装カバーとして、後上カバー７１、後下カバー７２、右奥上カバー７３を備える。

図２は、画像形成装置Ａの断面概略図である。図２に示す様に、画像形成装置Ａは、シートにトナー像を転写して画像を形成する画像形成部と、画像形成部に向けてシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部を備える。

画像形成部は、プロセスカートリッジＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）、一次転写ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、レーザスキャナユニット１３、中間転写ユニット８５を備える。プロセスカートリッジＰは、感光体ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）、感光体ドラム１表面を帯電させる帯電ローラ２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）、現像装置３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）を備える。

中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト９２、二次転写外ローラ９、二次転写内ローラ８１、アイドラローラ８６、テンションローラ９５などを備える。中間転写ベルト９２は、二次転写内ローラ８１、アイドラローラ８６、テンションローラ９５に張架された無端状のベルトであり、二次転写内ローラ８１が駆動源の駆動力により回転し、その回転に従動して周回移動する。

また画像形成装置Ａの上部には、原稿の画像を読み取る画像読取部６が設けられている。画像読取部６は、フラットベッドスキャナであり、ガラス板で形成された読取面６ａに載置された原稿の画像を光学的に読み取って画像データに変換する。また画像読取部６は、原稿トレイ８に積載された原稿を自動的に搬送して画像を読み取る自動原稿給送装置７を備える。自動原稿給送装置７は、回動自在に支持されており、自動原稿給送装置７を回動させて上方に開放することで読取面６ａにアクセス可能となる。

また画像形成装置Ａには、情報を表示するとともに操作することで各種の設定を行う操作表示部５１が設けられている。操作表示部５１は、ユーザへのメッセージ等の情報を表示する表示部と、画像形成枚数等の画像形成に関する設定を行う操作部を備える。本実施形態においては、操作部と表示部とを別に備える構成としたが、タッチパネル等の操作部と表示部が一体化している操作部を備える構成であってもよい。操作表示部５１は、表示部や操作部が上向きになるように配置される。なお、画像読取部６の読取面６ａに原稿をセットする際にアクセス性を妨げないために、操作表示部５１の最上部は読取面６ａよりも低い位置に配置される。

また、操作表示部５１には、ユーザの携帯端末（例えば、スマートフォンや、ＩＣカード等）との間で近距離無線通信方式により通信を行うＮＦＣ（Near Field Communication）通信部５００を有している。このＮＦＣ通信部５００は、操作表示部５１内に不図示のＮＦＣ基板を有しており、ユーザは携帯端末をＮＦＣ通信部５００に翳すことで、画像形成装置Ａとの近距離無線通信が可能となっている。

次に、画像形成動作について説明する。まず不図示の制御部が画像形成ジョブ信号を受信すると、不図示の給送ローラ、搬送ローラ８３、レジストローラ８４によってシート積載部８２に積載収納されたシートＳが、二次転写外ローラ９と二次転写内ローラ８１から形成される二次転写部に送り込まれる。

一方、画像形成部においては、まず帯電ローラ２により感光体ドラム１表面が一様に帯電させられる。その後、画像読取部６に読み取られた画像データや、不図示の外部機器等から送信された画像データに応じてレーザスキャナユニット１３が各色の感光体ドラム１表面に不図示の光源からレーザ光を照射し、感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。

その後、現像装置３により感光体ドラム１表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させ、感光体ドラム１表面にトナー像を形成する。感光体ドラム１表面に形成されたトナー像は、一次転写ローラ５にバイアスが印加されることで、中間転写ベルト９２にそれぞれ一次転写される。これにより中間転写ベルト９２表面にフルカラーのトナー像が形成される。

その後、中間転写ベルト９２が周回移動することでトナー像が二次転写部に送られる。そして二次転写部において二次転写内ローラ８１にバイアスが印加されることで、中間転写ベルト９２上のトナー像がシートＳに転写される。

次に、トナー像が転写されたシートＳは、定着装置１４において加熱、加圧処理が施され、これによりシートＳ上のトナー像がシートＳに定着される。その後、トナー像が定着されたシートＳは、排出ローラ１５によって排出部８９に排出される。

＜制御基板＞
次に、画像形成装置Ａの後側板３２に設けられる各種の制御基板やユニットについて、図３を用いて説明する。図３は、後上カバー７１、後下カバー７２、右奥上カバー７３を取り除いた画像形成装置Ａを背面側から見た模式図である。

画像形成装置Ａの背面側には、メイン制御基板１１、無線通信基板２２、ＦＡＸ基板５５、一次転写高圧基板５６、電源基板５９、ドライブ基板５８が、画像形成装置Ａの背面側から見たときに重ならない位置関係で設けられている。また、画像形成装置Ａの背面側から見たとき、電源基板５９と重なる位置（電源基板５９よりも正面側）には不図示の二次転写高圧基板が設けられている。また、ドライブ基板５８は、画像形成装置Ａの背面側から見たとき、感光体ドラム１、現像装置３、中間転写ベルト９２等を駆動するモータ（不図示）やファン（不図示）を備えるメイン駆動ユニット５７と重なる位置に配置されている。

メイン制御基板１１は、画像読取部６で読み取った画像や外部機器から受信した画像の画像処理や、ＰＣ等の外部機器との通信処理等の制御を行う。また上述した各制御基板と電気的に接続されており、画像データに基づいて上述した各制御基板に信号を出力し、画像形成に必要な制御を行う。

無線通信基板２２は、外部機器と無線通信を行うための制御を行う。ＦＡＸ基板５５は、ＦＡＸ通信の制御を行う。一次転写高圧基板５６は、中間転写ベルト９２を介して感光体ドラム1と対向する一次転写ローラ５に対して、トナーの帯電極性と逆極性の電圧である一次転写バイアスを印加するための制御を行う。ドライブ基板５８は、メイン駆動ユニット５７が備えるモータ（不図示）やファン（不図示）などの制御を行う。

電源基板５９は、商用電源から供給される交流電力の分配や、交流電力の直流電力への変換等の制御を行う。二次転写高圧基板（不図示）は、中間転写ベルト９２を介して二次転写外ローラ９と二次転写部を形成する二次転写内ローラ８１に、トナーの帯電極性と同極性の電圧である二次転写バイアスを印加するための制御を行う。

図４は、画像形成装置Ａの枠体の斜視概略図である。図４に示す様に、画像形成装置Ａは、枠体として、前側板３１、後側板３２、右前支柱８７、左前支柱（不図示）、ステー８８（８８ａ〜８８ｄ）を有する。これらの枠体は金属製であり、溶接やビス止め等によってそれぞれ連結されている。

前側板３１は、右前支柱８７と左前支柱（不図示）に溶接によって連結された画像形成装置Ａの装置本体の正面側の枠体である。なお、画像形成装置Ａにおいて、操作表示部５１が固定されている側が正面である。前側板３１には、４つのプロセスカートリッジＰを嵌合させて支持する不図示の４つの嵌合孔が形成されている。

後側板３２は、画像形成装置Ａの装置本体の背面側の枠体であり、前側板３１と対向して配置される。後側板３２には、４つのプロセスカートリッジＰを嵌合させて支持する４つの嵌合孔３２ａが形成されている。つまり後側板３２は、画像形成部の背面側に配置されており、画像形成部を支持する枠体である。また前側板３１と後側板３２は、ステー８８によって連結されている。

メイン制御基板１１は、後側板３２に固定される。具体的には、後側板３２には、金属製のシールドケースであるメイン制御基板ケース１２（保持部材）が固定されており、このメイン制御基板ケース１２の内側にメイン制御基板１１が収容されて保持される。メイン制御基板ケース１２は、後側板３２に向かって延びる２つの脚部１２ａにおいてネジ３３により後側板３２に締結される。メイン制御基板１１は、複数のネジ９０によってメイン制御基板ケース１２に締結される。なお、メイン制御基板ケース１２と脚部１２ａは一体形成していても、別部品で構成してネジやカシメ等で連結する構成としてもよい。

なお、メイン制御基板ケース１２は不図示の蓋部を有し、この蓋部によってメイン制御基板ケース１２の開口が覆われる。つまりメイン制御基板１１は、メイン制御基板ケース１２によって全体が覆われる。このように金属製のケースでメイン制御基板１１の全体を覆うことで、静電気や電磁波等の電気的ノイズからメイン制御基板１１を保護している。

＜無線ＬＡＮユニット＞
次に、無線通信を行う無線ＬＡＮユニット２１（無線通信ユニット）について説明する。本実施形態において、無線ＬＡＮユニット２１は、Ｗｉ−Ｆｉ通信を行うためのユニットであり、前述したＮＦＣ通信部５００よりも通信範囲が広い通信方式を用いている。例えば、ＮＦＣ通信部５００の通信範囲が約１００ｍｍ以下であるのに対し、無線ＬＡＮユニット２１の通信範囲は約１００ｍのものを用いる。本実施形態では、通信範囲の狭いＮＦＣ通信部５００を装置前面側に設け、通信範囲の広い無線ＬＡＮユニット２１を装置背面側に設ける構成としている。

図４に示す様に、メイン制御基板ケース１２の天面部には、無線通信を行う無線ＬＡＮユニット２１が固定されている。無線ＬＡＮユニット２１は、不図示のコンピュータやタブレット等の外部機器から画像形成信号や画像データ等を受信し、また画像形成装置Ａによりスキャンされた画像データを外部機器に送信する。また無線ＬＡＮユニット２１の無線通信により受信された画像データは、メイン制御基板１１で処理される

図５は、無線ＬＡＮユニット２１の斜視図であり、無線ＬＡＮユニット２１を上から見た図である。図６は、無線ＬＡＮユニット２１の斜視図であり、無線ＬＡＮユニット２１を下から見た図である。図７は、無線ＬＡＮユニット２１の分解斜視図である。図５〜図７に示す様に、無線ＬＡＮユニット２１は、アンテナ２３が実装された電子基板である無線通信基板２２と、無線通信基板２２を保持する無線通信基板ホルダ２６を有する。また無線通信基板ホルダ２６は、無線通信基板２２の他に、無線通信基板２２とメイン制御基板１１とを電気的に接続するアンテナケーブルであるフレキシブルフラットケーブル２７（以下、ＦＦＣ２７）と、金属製で導電性を有する接地板２４を保持する。なお、本実施形態では、ＦＦＣ２７の長さは１２５ｍｍである。

これらの部材を組み立てる際は、まずアンテナ２３が実装された面を下方に向けて無線通信基板２２を無線通信基板ホルダ２６に仮固定する。次に、無線通信基板ホルダ２６のＬ字型の２つのツメ部２６ａを接地板２４に形成された角穴２４ａに貫通させ、その後に接地板２４を図７に示す矢印Ｘ方向にスライドさせる。これにより無線通信基板ホルダ２６のボス２６ｂが接地板２４の嵌合穴２４ｂに嵌合し、接地板２４が無線通信基板ホルダ２６に対して固定される。

このとき、無線通信基板２２は、無線通信基板ホルダ２６と接地板２４に挟持された状態にある。この状態で、無線通信基板２２のネジ穴２２ａと接地板２４のバーリング部２４ｃに金属製のネジ２５を挿通させて締結する。これにより無線通信基板２２は無線通信基板ホルダ２６に固定される。次に、ＦＦＣ２７の端部２７ａを無線通信基板２２に実装されたコネクタ２２ｂに接続する。このようにして無線ＬＡＮユニット２１が組み立てられる。

なお、無線通信基板２２のネジ穴２２ａの周囲には、点状や線状の不図示の接地パターンが施されている。つまり接地パターンと金属製のネジ２５は導電性を有するため、無線通信基板２２は接地板２４に対して接地される。

＜無線ＬＡＮユニットの取り付け構成＞
次に、無線ＬＡＮユニット２１の取り付け構成について説明する。

図８は、メイン制御基板ケース１２と無線ＬＡＮユニット２１の斜視図である。図８に示す様に、メイン制御基板ケース１２の天面には角穴１２ｂとバーリング部１２ｃが形成されている。

無線ＬＡＮユニット２１を取り付ける際は、まず無線通信基板ホルダ２６のＬ字型の２つのツメ部２６ｃをメイン制御基板ケース１２の角穴１２ｂに貫通させる。次に、無線ＬＡＮユニット２１を図８に示す矢印Ｘ方向にスライドさせて、無線ＬＡＮユニット２１をメイン制御基板ケース１２に対して仮固定する。

次に、無線通信基板ホルダ２６の縦長嵌合穴２６ｄ（図７）、接地板２４のネジ穴２４ｄ、メイン制御基板ケース１２のバーリング部１２ｃにネジ２８を挿通させて締結する。これにより無線ＬＡＮユニット２１がメイン制御基板ケース１２に対して固定される。

次に、メイン制御基板１１に実装された不図示のコネクタにＦＦＣ２７の端部２７ｂを接続する。このようにして、無線ＬＡＮユニット２１がメイン制御基板ケース１２に取り付けられるとともに、無線通信基板２２とメイン制御基板１１とが電気的に接続される。

このように、画像形成装置Ａのメイン制御基板１１を内側に保持するメイン制御基板ケース１２の外面に無線ＬＡＮユニット２１を取り付ける。これによりアンテナ２３とメイン制御基板１１との距離が近くなり、アンテナ２３とメイン制御基板１１とを電気的に接続するＦＦＣ２７の長さを短くすることができる。このため、アンテナ２３で送受信される信号にノイズが入ることを抑制することができる。

またＦＦＣ２７の長さを短くすることで、ケーブルコストを削減することや、ＦＦＣ２７の経路を確保するための空間を小さくすることができる。このため、画像形成装置Ａの製造コストの削減や小型化を図ることができ、また部材の配置の自由度を向上させることができる。

また無線通信基板２２に実装されるアンテナ２３は、通信性能を確保するために金属材料から離間させて配置するのが望ましい。これに対して、無線ＬＡＮユニット２１が取り付けられるのは金属製のメイン制御基板ケース１２である。そこで本実施形態では、メイン制御基板ケース１２の外面に対してアンテナ２３が突出するように、無線ＬＡＮユニット２１をメイン制御基板ケース１２に固定している。つまり本実施形態では、メイン制御基板ケース１２の天面に無線ＬＡＮユニット２１を設けているため、アンテナ２３がメイン制御基板ケース１２の天面と鉛直方向で重ならないように無線ＬＡＮユニット２１を設けている。

このような構成により、メイン制御基板ケース１２の外面からアンテナ２３を離間させることができる。従って、無線ＬＡＮユニット２１の通信性能を確保することができる。なお、本実施形態では、アンテナ２３はメイン制御基板ケース１２の外面から１５ｍｍ離間した位置に配置される。

また図１に示す様に、画像形成装置Ａの背面側の外装は、後上カバー７１、後下カバー７２、右奥上カバー７３から構成されており、無線ＬＡＮユニット２１は右奥上カバー７３の内側に収容される。このように無線ＬＡＮユニット２１を画像形成装置Ａ本体の外装カバーの内側に配置することで、画像形成装置Ａの近くに金属製の物品が配置されていても、金属製の物品とアンテナとの間で所定の距離を確保することができる。従って、無線ＬＡＮユニット２１の通信性能を確保しやすくなる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置の第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図９は、本実施形態に係る画像形成装置Ａの枠体とメイン制御基板ケース１２の斜視図である。図９に示す様に、本実施形態では、メイン制御基板ケース１２の天面に対して、大容量記憶媒体であるリムーバブルハードディスク６１（以下、ＨＤＤ６１）を収容するハードディスクケース１６（以下、ＨＤＤケース１６）が取り付けられる。その他の構成は、無線ＬＡＮユニット２１の構成や配置などを含め、第１実施形態の構成と同様である。

ＨＤＤケース１６は、筒状の部材であり、ＨＤＤ６１を挿入するための挿入口１８からＨＤＤ６１が挿抜される。またＨＤＤ６１は、ハードディスク支持台６２（以下、ＨＤＤ支持台６２）に載せられた状態で、ＨＤＤケース１６に挿抜される。ＨＤＤ６１がＨＤＤケース１６に挿入されると、ＨＤＤ６１とメイン制御基板１１との間で不図示の接点部が連結されて両者が電気的に接続され、ＨＤＤ６１内の画像データや文字データ等にアクセス可能となる。またＨＤＤ６１を抜き出す際は、ＨＤＤ支持台６２に設けられた把持部６３を把持してＨＤＤ支持台６２をＨＤＤケース１６から抜き出す。

またＨＤＤケース１６に挿抜されるＨＤＤ６１は、無線ＬＡＮユニット２１の直ぐ上方に配置される。ここでＨＤＤケース１６は底面１６ａを有するため、ＨＤＤ６１をＨＤＤケース１６に挿抜する際に、ＨＤＤ６１と無線ＬＡＮユニット２１とが摺擦することを防止することができる。従って、ＨＤＤ６１の挿抜により無線ＬＡＮユニット２１が摩耗することや位置ずれすることを防止することができる。

また無線ＬＡＮユニット２１のアンテナ２３は下方に向けて配置されている。従って、無線ＬＡＮユニット２１の上方に配置されたＨＤＤケース１６やＨＤＤ６１の外面が金属製であってもこれらの影響を受けにくくなり、通信性能を確保しやすくなる。

なお、上記第１実施形態、第２実施形態では、無線ＬＡＮユニット２１をメイン制御基板ケース１２の天面に取り付けた構成について説明した。しかし本発明はこれに限られるものではない。すなわち、無線ＬＡＮユニット２１をメイン制御基板ケース１２の外面に取り付ける構成であれば、上記同様の効果を得ることができる。

例えば無線ＬＡＮユニット２１をメイン制御基板ケース１２の側面に取り付けてもよい。この場合、アンテナ２３がメイン制御基板ケース１２の外面から上方又は下方に突出するように無線ＬＡＮユニット２１を設ける。つまりアンテナ２３とメイン制御基板ケース１２の側面が水平方向で重ならないように無線ＬＡＮユニット２１を設ける。これにより無線ＬＡＮユニット２１の通信性能を確保しやすくなる。

６…画像読取部
１１…メイン制御基板（信号処理基板）
１２…メイン制御基板ケース（保持部材）
２１…無線ＬＡＮユニット（無線通信ユニット）
２２…無線通信基板
２３…アンテナ
２７…フレキシブルフラットケーブル（ケーブル）
３２…後側板（装置本体の背面側の枠体）
Ａ…画像形成装置

Claims (6)

1. 無線通信用のアンテナが実装された無線通信基板を有する無線通信ユニットと、
   前記無線通信ユニットの無線通信により送受信される信号を処理する信号処理基板と、
   前記無線通信基板と前記信号処理基板とを電気的に接続するケーブルと、
   装置本体の背面側の枠体に支持され、前記信号処理基板を内側に保持する金属製の保持部材と、
   を備え、
   前記無線通信ユニットは、前記保持部材の外面に固定されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記無線通信ユニットが前記保持部材に固定された状態で、前記アンテナは、前記外面に対して突出した位置にあることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記アンテナは、前記保持部材における前記無線通信ユニットが固定された面と対向しない位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 原稿の画像を読み取る画像読取部を備え、
   前記信号処理基板は、前記画像読取部によって読み取られた画像データの処理することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記信号処理基板は、前記無線通信ユニットにより無線通信された画像データの処理することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 画像を形成する画像形成部を備え、
   前記枠体は、前記画像形成部に対して装置本体の背面側に位置し、前記画像形成部を支持することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。