JP2021039156A - 画像形成装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】枠体を形成する際に使用する治具の削減を図ることができる画像形成装置の製造方法を提供する。【解決手段】板金で形成された枠体31として、前面側の第1支持体と、背面側の第2支持体と、第1支持体と前記第2支持体を連結する第3支持体と、を備える画像形成装置Aの製造方法において、第1支持体と第3支持体、及び、第2支持体と第3支持体をそれぞれ係合させて、第1支持体、第2支持体、第3支持体を一体的に組み付ける組み付け工程と、組み付け工程において組み付けられた第1支持体、第2支持体、第3支持体を接合させる接合工程と、を含み、組み付け工程において一体的に組み付けられた第1支持体、第2支持体、第3支持体は、自立可能である。【選択図】図38

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の枠体に関する。
画像形成装置の枠体は、特許文献1に記載されているように、前側板、後側板、前側板と後側板を連結するステーなどの複数の板金が溶接やビスなどで接合されて形成されることが一般的である。画像形成装置の枠体を接合する際は、各板金の位置精度を保証するため、各板金を一つずつ治具によって保持し、各板金の位置決めを行った上で接合を行う方法が知られている。
特開2008−116619号公報
しかしながら、各板金を一つずつ治具で保持しながら接合を行う方法では、使用する治具の数が増えるため、コスト面と作業性の両方の観点から効率的ではなかった。
そこで本発明はこのような現状に鑑み、枠体を形成する際に使用する治具の削減を図ることができる画像形成装置の製造方法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製造方法の代表的な構成は、板金で形成された枠体として、前面側の第1支持体と、背面側の第2支持体と、前記第1支持体と前記第2支持体を連結する第3支持体と、を備える画像形成装置の製造方法において、前記第1支持体と前記第3支持体、及び、前記第2支持体と前記第3支持体をそれぞれ係合させて、前記第1支持体、前記第2支持体、前記第3支持体を一体的に組み付ける第1工程と、前記第1工程において組み付けられた前記第1支持体、前記第2支持体、前記第3支持体を接合させる第2工程と、を含み、前記第1工程において一体的に組み付けられた前記第1支持体、前記第2支持体、前記第3支持体は、自立可能であることを特徴とする。
本発明によれば、画像形成装置の枠体を形成する際に使用する治具の削減を図ることができる。
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。 画像形成装置の枠体の斜視図である。 画像形成装置の枠体の斜視図である。 後底板が組み付けられる際の斜視図である。 後側板が組み付けられる際の斜視図である。 後側板が組み付けられる際の斜視図である。 後側板の支持部の斜視図である。 後側板の支持部の斜視図である。 後側板の支持部の斜視図である。 後側板の支持部の斜視図である。 後側板の曲げ部の斜視図である。 後側板の曲げ部が組み付けられる様子を示す図である。 後側板の曲げ部の他の構成を示す斜視図である。 後側板の曲げ部の他の構成を示す斜視図である。 中ステーが組み付けられる際の斜視図である。 前側板が組み付けられる際の斜視図である。 左支柱が組み付けられる際の斜視図である。 前下ステーが組み付けられる際の斜視図である。 右支柱が組み付けられる際の斜視図である。 左下ステーが組み付けられる際の斜視図である。 左上ステーが組み付けられる際の斜視図である。 右下ステーが組み付けられる際の斜視図である。 右下ステーと後側板と右支柱の斜視図である。 右下ステーと後側板の係合部の拡大斜視図である。 右下ステーと右支柱の係合部の拡大斜視図である。 後側板が組み付けられる際の斜視図である。 右中ステーが組み付けられる際の斜視図である。 後側板と右中ステーの係合部の拡大図である。 右中ステーが後側板に差し込まれる様子を示す図である。 右中ステーの他の構成を示す図である。 右支柱が組み付けられる際の斜視図である。 右支柱と右支柱の係合部の拡大斜視図である。 右支柱と右支柱の係合部の拡大斜視図である。 右上ステーが組み付けられる際の斜視図である。 右上ステーが組み付けられる様子を示す図である。 枠体の接合に用いる治具の斜視図である。 枠体と治具の斜視図である。 枠体と治具の斜視図である。 後側板の曲げ部の他の構成を示す斜視図である。
(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。
本実施形態に係る画像形成装置Aは、イエローY、マゼンダM、シアンC、ブラックKの4色のトナーを中間転写ベルトに転写した後、シートに画像を転写して画像を形成する中間タンデム方式の画像形成装置である。なお、以下の説明において、上記各色のトナーを使用する部材には添え字としてY、M、C、Kを付するものの、各部材の構成や動作は使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じであるため、区別を要する場合以外は添え字を適宜省略する。
図1は、画像形成装置Aの斜視概略図である。図2は、画像形成装置Aの断面概略図である。図1、図2に示す様に、画像形成装置Aは、トナー像を形成してシートに転写する画像形成部44と、画像形成部44に向けてシートを供給するシート給送部43と、シートにトナー像を定着させる定着部45を備える。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41が設けられている。
画像形成部44は、プロセスカートリッジ3(3Y、3M、3C、3K)、レーザスキャナユニット15、中間転写ユニット49を備える。プロセスカートリッジ3は、画像形成装置Aの装置本体30に着脱可能に構成されている。プロセスカートリッジ3は、トナー像を担持する感光体としての感光ドラム6(6Y、6M、6C、6K)、帯電ローラ8(8Y、8M、8C、8K)、現像装置4(4Y、4M、4C、4K)を備える。
中間転写ユニット49は、一次転写ローラ5(5Y、5M、5C、5K)、中間転写ベルト14、二次転写ローラ28、二次転写対向ローラ23、駆動ローラ21、テンションローラ22を備える。中間転写ベルト14は、二次転写対向ローラ23、駆動ローラ21、テンションローラ22に張架されており、駆動ローラ21が不図示のモータの駆動力によって回転し、その回転に従動して周回移動する。
次に、画像形成装置Aによる画像形成動作について説明する。まず不図示の制御部に画像形成ジョブ信号が入力されると、給送ローラ16によってシートカセット42に積載収納されたシートSがレジストローラ9に送り出される。次に、シートSは、レジストローラ9によって所定のタイミングで二次転写ローラ28と二次転写対向ローラ23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8Yにより感光ドラム6Y表面が帯電させられる。その後、不図示の外部機器等から送信された画像信号に応じてレーザスキャナユニット15(露光部)が、感光ドラム6Y表面にレーザ光を照射して露光を行い、感光ドラム6Y表面に静電潜像を形成する。
その後、現像装置4Yにより感光ドラム6Yの表面に形成された静電潜像にイエローのトナーを付着させ、感光ドラム6Y表面にイエローのトナー像を形成する。感光ドラム6Y表面に形成されたトナー像は、一次転写ローラ5Yにバイアスが印加されることで、中間転写ベルト14に一次転写される。
同様のプロセスにより、感光ドラム6M、6C、6Kにも、マゼンダ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。そして一次転写ローラ5M、5C、5Kに一次転写バイアスが印加されることで、これらのトナー像が中間転写ベルト14上のイエローのトナー像に対して重畳的に転写される。これにより中間転写ベルト14表面にフルカラーのトナー像が形成される。
なお、上述した現像プロセスによって現像装置4の内部のトナーが使用され、現像装置4の内部のトナーの量が少なくなると、トナーボトル32(32Y、32M、32C、32K)によりそれぞれの現像装置4に各色のトナーが補給される。トナーボトル32は、画像形成装置Aの装置本体30に着脱可能に構成されている。
その後、中間転写ベルト14が周回移動することで、フルカラーの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ローラ28にバイアスが印加されることで、中間転写ベルト14上のフルカラー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、定着部45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18によって排出部19に排出される。
<画像形成装置の枠体>
次に、画像形成装置Aの枠体31について説明する。
図3、画像形成装置Aの枠体31を装置本体30の前面側から見た斜視図である。図4は、画像形成装置Aの枠体31を装置本体30の背面側から見た斜視図である。なお、図に示す矢印X方向は水平方向であり、画像形成装置Aの左右方向を示す。また矢印Y方向は水平方向であり、画像形成装置Aの前後方向を示す。また矢印Z方向は鉛直方向であり、画像形成装置Aの上下方向を示す。また画像形成装置Aの前側とは、画像形成に関する設定を行う不図示の操作部を操作するために通常ユーザが立つ側であり、後側は枠体31を介して前側と反対の側である。また画像形成装置Aの左側とは前側から見て左側であり、右側とは前側から見て右側である。
図3、図4に示す様に、画像形成装置Aは、その前面側の枠体31として、板金で形成された前側板55、左支柱56、右支柱67を備える。左支柱56は、前側板55の一端側に連結されている。右支柱67、前側板55の他方側に連結され、右支柱58、63として鉛直方向に2分割されている。左支柱56と右支柱58は、前下ステー57によって連結されている。
また画像形成装置Aは、その背面側の枠体31として、板金で形成された後側板50を備える。後側板50は、前側板55と対向して配置され、前側板55と共にプロセスカートリッジ3を支持する。後側板50は、後側板52、53、62として鉛直方向に3分割されており、それぞれの板金の板厚は0.6mm〜2mm程度となっている。また後側板52の下部には、後底板51が設けられている。
また画像形成装置Aは、その前面側の枠体31と背面側の枠体31を連結する枠体31として、左下ステー59、左上ステー60、右下ステー61、右中ステー65、右上ステー64、中ステー54を備える。左下ステー59は、左支柱56と後側板52を連結する。左上ステー60は、左支柱56と後側板53を連結する。右下ステー61は、右支柱58と後側板52を連結する。右中ステー65は、後側板53と右支柱58を連結する。右上ステー64は、右支柱63と後側板62を連結する。中ステー54は、前側板55と後側板53を連結する。
なお、上述した枠体31を構成する各部材は、それぞれが一枚の板金から形成されている。これらの板金は、絞り加工等によって所定の形状に加工された上で、後述する組み付け工程と接合工程を経て枠体31となる。
<枠体の組み付け工程>
次に、枠体31を構成する複数の板金を組み付ける工程について説明する。図5〜図36は、枠体31を構成する各板金が組み付けられる様子を示す図である。
図5に示す様に、枠体31を構成する各板金が組み付けられる際は、置台33が用いられる。置台33には、位置決めピン33a、33bと支柱33cが設けられている。まず置台33の上に後底板51が載せられる。後底板51は、置台33に対向する平面部51w1と、平面部51w1から曲げ起こされた曲げ起こし部51w2を備える。曲げ起こし部51w2は、少なくとも後側板52と係合する辺に形成される。置台33の上に後底板51が載せられる時、置台33の位置決めピン33aが後底板51の平面部51w1に形成された位置決め孔51aに挿入されることで、置台33に対する後底板51の位置が決められる。
次に、図6に示す様に、後側板52が組み付けられる。後側板52は、後底板51に対して差し込まれて組み付けられる。後側板52は、3つの平面を有するように曲げ加工が施されている。後側板52は、画像形成装置Aの背面に位置する平面部52aと、平面部52aに対して曲げ加工されて画像形成装置Aの後方に延びる曲げ部52bと、曲げ部52bと対向するように平面部52aに対して曲げ加工された曲げ部52wを備える。後側板52の平面部52aの下部には、その板厚方向に絞り加工によって突出するように形成される突起部52nと、段曲げ部52mが設けられている。後側板52の曲げ部52bの下部には段曲げ部52pが設けられている。段曲げ部52mは、平面部52aの板厚方向(矢印Y方向)に曲げられた部分と、その部分から後底板51に対する差し込み方向(矢印Z方向)に曲げられて延出する部分を有する。段曲げ部52pは、曲げ部52bの板厚方向(矢印X方向)に曲げられた部分と、その部分から後底板51に対する差し込み方向に曲げられて延出する部分を有する。また段曲げ部52mの先端部は、後側板52の後底板51に対する差し込み方向に対して後側板52の平面部52aから離れる方向に傾斜する傾斜部52m1となっている。段曲げ部52pの先端部は、後側板52の後底板51に対する差し込み方向に対して後側板52の曲げ部52bから離れる方向に傾斜する傾斜部52p1となっている。また後底板51の曲げ起こし部51w2には、その板厚方向(矢印Y方向)に貫通する貫通孔51nが形成されている。
後側板52が組み付けられる際、後側板52の段曲げ部52m、52pが、後底板51の曲げ起こし部51w2に差し込まれて係合する。この時、後側板52の傾斜部52m1、52p1が後底板51の曲げ起こし部51w2に当接して後側板52の矢印Z方向の移動が案内される。これにより後側板52における段曲げ部52m、52pと平面部52a、52bによって後底板51の曲げ起こし部51w2をその板厚方向から挟み込み、後側板52の後底板51に対する矢印X方向、矢印Y方向の位置が決められる。また後底板51の貫通孔51nに対して、後側板52の突起部52nが係合する。これにより貫通孔51nの内壁に突起部52nの縁部52n1が当接し、後側板52の後底板51に対する差し込み方向と反対方向への移動が規制される。また後側板52が後底板51に対して、後側板52の下端部と置台33における後底板51が載置されている面とが当接する位置、又は、段曲げ部52m、52pにおける平面部52a、52bから曲げ起こされている部分と後底板51の曲げ起こし部51w2の上端部とが当接する位置まで差し込まれると、後側板52と後底板51の矢印Z方向の位置が決まり、後底板51と後側板52との最終的な相対位置が決まる。
次に、図7に示す様に、後側板53が組み付けられる。後側板53は、画像形成時に画質に大きな影響を与えるプロセスカートリッジ3を支持する。従って、後側板53は高い位置精度で組み付けられることが特に望ましい。以下、後側板53の組み付け構成について詳しく説明する。
図7に示す様に、後側板53は、三つの平面を有するように曲げ加工が施されている。後側板53は、画像形成装置Aの後側に位置し、プロセスカートリッジ3を支持する支持部53aと、支持部53aから曲げ角度が略直角(89度〜90度)で曲げ加工されて画像形成装置Aの後方に延びる曲げ部53bを備える。また後側板53は、曲げ部53bと対向するように支持部53aに対して曲げ加工された曲げ部53wを備える。
後側板53の支持部53aは、後側板52の平面部52aと鉛直方向において隣接して配置され、後側板52の平面部52aに対して相互に差し込まれて組み付けられる。後側板53の曲げ部53bは、後側板52の曲げ部52bと鉛直方向において隣接して配置され、後側板52の曲げ部52bに対して相互に差し込まれて組み付けられる。後側板53の曲げ部53wは、後側板52の曲げ部52wと鉛直方向において隣接して配置され、後側板52の曲げ部52wに対して相互に差し込まれて組み付けられる。
まず後側板52の平面部52aと後側板53の支持部53aの組み付け構成について説明する。図8、図9は、後側板52の平面部52aと後側板53の支持部53aの斜視図である。図10、図11は、後側板52の平面部52aと後側板53の支持部53aの係合部の拡大斜視図である。ここで図8(a)、図9(a)、図10(a)、図11(a)は、後側板52と後側板53が組み付けられる前の状態を示し、図8(b)、図9(b)、図10(b)、図11(b)は、後側板52と後側板53が組み付けられている状態を示す。また図8、図10は、平面部52a、53aを装置本体30の内側から見た図であり、図9、図11は、平面部52a、53aを装置本体30の外側から見た図である。
図8〜図11に示す様に、後側板53の支持部53aには、後側板53の板厚方向に突出する二つの突起部103と、後側板53の後側板52に対する差し込み方向(矢印Z方向)に突出する二つの段曲げ部104が設けられている。また二つの段曲げ部104のそれぞれの下部には、後側板52に対する差し込み方向に突出する二つの突出部105が設けられている。
突起部103は、絞り加工により形成され、支持部53aの表面からの突出量は0.3mm〜2mm程度となっている。また突起部103は、後側板53の板厚方向と後側板53の後側板52に対する差し込み方向と直交する方向(矢印X方向)において段曲げ部104と隣接した位置に配置されている。突出部105は、後側板53の後側板52に対する差し込み方向において段曲げ部104の下流側に配置されている。突出部105の先端部は、後側板53の後側板52に対する差し込み方向に対して支持部53aから離れる方向に傾斜する傾斜部105aとなっている。
段曲げ部104は、後側板53の板厚方向に曲げられた部分と、その部分から後側板52に対する差し込み方向に曲げられて延出する部分を有する。また段曲げ部104の先端部は、後側板53の後側板52に対する差し込み方向に対して支持部53aから離れる方向に傾斜する傾斜部104aとなっている。なお、後側板53の二つの段曲げ部104の矢印X方向の間隔は100mm以下となっている。
後側板52の平面部52aの上部には、矢印Y方向に曲げられた曲げ部52a1と、曲げ部52a1から矢印Z方向に曲げ起こされた曲げ起こし部52a2が形成されている。曲げ起こし部52a2には、その板厚方向(矢印Y方向)に貫通する二つの貫通孔107が形成されている。また曲げ部52a1と曲げ起こし部52a2との境界部分には、その板厚方向に貫通する貫通孔108が形成されている。
後側板53が後側板52に組み付けられる際、後側板53の段曲げ部104の傾斜部104aと突出部105の傾斜部105aが後側板52の曲げ起こし部52a2に当接することで、後側板53の矢印Z方向の移動が案内される。また後側板53のストッパ部106が、後側板52の曲げ起こし部52a2の上端部である突当部109に突き当たることで、後側板53の後側板52に対する差し込み方向への移動が規制される。
後側板53が後側板52に組み付けられると、後側板53の段曲げ部104が、後側板52の曲げ起こし部52a2に差し込まれ、後側板52の曲げ起こし部52a2に引っ掛かるように係合する。これにより後側板53における段曲げ部104と支持部53aによって後側板52の曲げ起こし部52a2をその板厚方向から挟み込み、後側板53の後側板52に対する矢印Y方向の位置が決められる。
また後側板53の突起部103が、後側板52の貫通孔107に係合する。これにより突起部103の縁部103aが貫通孔107の内壁に当接し、後側板53の後側板52に対する差し込み方向と反対方向への移動が規制される。なお、後側板53が後側板52に差し込まれる過程で、突起部103が後側板52の曲げ起こし部52a2をその板厚方向に押圧し、曲げ起こし部52a2が弾性変形する。しかし突起部103が貫通孔107に収まることで、曲げ起こし部52a2が板厚方向に押圧されなくなり、曲げ起こし部52a2は弾性変形して元の形状に戻る。
また後側板53の突出部105が、後側板52の貫通孔108に係合する。これにより突出部105が貫通孔108の内壁に当接し、後側板53の後側板52に対する矢印X方向の移動が規制される。
このように後側板52と後側板53とを係合させる段曲げ部104の近傍に、後側板53の後側板52に対する差し込み方向と反対方向への移動を規制する突起部52nを設ける。これにより後側板53が後側板52に対する差し込み方向と反対方向に移動して、後側板53と後側板52が離間して位置精度が悪化することを抑制することができる。従って、枠体31を構成する後側板53と後側板52を高い位置精度で組み付けることができる。
なお、本実施形態では、支持部53aの板厚方向(矢印Y方向)と後側板53の後側板52に対する差し込み方向(矢印Z方向)に直交する方向(矢印X方向)において、段曲げ部104と隣接した位置に突起部103を配置した。しかし本発明はこれに限られるものではない。即ち、突起部103を、後側板53の後側板52に対する差し込み方向において段曲げ部104と隣接した位置に配置する構成としても、上記同様の効果を得ることができる。この場合、本実施形態では突出部105が段曲げ部104の差し込み方向の下流側にあるため、段曲げ部104の上流側に突起部103を設けるのが好ましい。
次に、後側板52の曲げ部52bと後側板53の曲げ部53bとの組み付け構成について説明する。図12は、後側板52の曲げ部52bと後側板53の曲げ部53bの係合部の拡大斜視図である。ここで図12(a)は、後側板52と後側板53が係合する前の状態を示し、図12(b)は、後側板52と後側板53が係合している状態を示す。
図12に示す様に、後側板53の曲げ部53bは、後側板52の曲げ部52bに対して相互に差し込まれて組み付けられる。後側板52の曲げ部52bの上部には、後側板53の曲げ部53bに対する差し込み方向(矢印Z方向)に突出し、後側板52の板厚方向において後側板53の曲げ部53bと重なるように曲げ部53bに差し込まれて係合する段曲げ部313が設けられている。段曲げ部313は、後側板53の曲げ部53bの下端部に引っ掛かるように、後側板53に係合する。
段曲げ部313は、後側板52の曲げ部52bの板厚方向(矢印X方向)に曲げられた部分と、その部分から後側板53の曲げ部53bに対する差し込み方向に曲げられて延出する部分を有する。また段曲げ部313の先端部は、段曲げ部313における後側板53の曲げ部53bに対する差し込み方向に曲げられた部分から曲げられて形成され、曲げ部53bに対する差し込み方向に対して曲げ部52bから離れる方向に傾斜する傾斜部313aとなっている。
また後側板53の曲げ部53bの下部には、後側板52の曲げ部52bに対する差し込み方向(矢印Z方向)に突出する二つの突出部301a、301bが設けられている。突出部301a、301bは、後側板53の曲げ部53bの板厚方向(矢印X方向)において後側板52の曲げ部52bと重なるように、曲げ部52bに差し込まれて係合する。また突出部301a、301bは、後側板52の曲げ部52bの上端部に引っ掛かるように曲げ部52bに係合する。また、突出部301a、301bの先端部は、後側板52の曲げ部52bに対する差し込み方向に対して曲げ部53bから離れる方向に傾斜する傾斜部301a1、301b1となっている。
段曲げ部313が曲げ部53bに係合し、突出部301a、301bが曲げ部52bに係合すると、曲げ部52b、53bの差し込み方向と板厚方向に直交する方向(矢印Y方向)において、段曲げ部313と突出部301a、301bとが互い違いに係合する。具体的には、突出部301aは、上記直交する方向において、段曲げ部313に対して後側板53の支持部53aに近い側で、且つ、段曲げ部313に隣接した位置で、曲げ部52bに差し込まれて係合する。突出部301bは、上記直交する方向において、段曲げ部313に対して後側板53の支持部53aから遠い側で、且つ、段曲げ部313に隣接した位置で、曲げ部52bに差し込まれて係合する。このような構成により、後側板52の曲げ部52bと後側板53の曲げ部53bとが強固に係合して組み付けられる。
また突出部301aの曲げ部52bに対する差し込み方向への突出量は、突出部301bの曲げ部52bに対する差し込み方向への突出量よりも大きくなっている。これにより突出部301aの曲げ部52bに対する係合長さをL1、突出部301bの曲げ部52bに対する係合長さをL2とする場合、L1>L2の関係となっている。
図13は、後側板53の曲げ部53bが後側板52の曲げ部52bに組み付けられる様子を矢印Y方向から見た図である。ここで図13(a)〜図13(c)は、後側板53の曲げ部53bが後側板52の曲げ部52bに組み付けられる様子を順に示している。
図13(a)に示す様に、後側板53が組み付けられる際、後側板53に意図しない方向の力が付与された場合、後側板53が弾性変形し、支持部53aから曲げ部53bへの曲げ角度が90度より大きくなることがある。この時、突出部301aは曲げ部分の根元側、即ち突出部301bよりも支持部53aに近い位置に位置するため、突出部301aの理想位置に対するずれ量は、突出部301bの理想位置に対するずれ量よりも小さくなる。
次に、図13(b)に示す様に、上述したL1>L2の関係により、理想位置に対するずれ量が相対的に小さい突出部301aが、相対的に大きい突出部301bよりも曲げ部52bに対して先に係合する。この時、突出部301aの傾斜部301a1は、後側板52と接触し、後側板52の第二面52yと、突出部301aにおける後側板53の第一面53xとが対向する位置に後側板53を案内する。これにより曲げ部53bの弾性変形が少し矯正され、支持部53aから曲げ部53bへの曲げ角度が略直角に近づく。
その後、図13(c)に示す様に、段曲げ部313が曲げ部53bに係合し、突出部301bが曲げ部52bに係合する。この時、段曲げ部313の傾斜部313aは、後側板53に接触し、後側板53の第二面53yと、段曲げ部313における後側板52の第一面52xとが対向する位置に後側板52を案内する。また突出部301bの傾斜部301b1は、後側板52に接触し、後側板52の第二面52yと、突出部301bにおける後側板53の第一面53xとが対向する位置に後側板53を案内する。これにより後側板53が後側板52に組み付けられると共に、曲げ部53bの弾性変形が概ね矯正され、支持部53aから曲げ部53bへの曲げ角度が概ね理想の角度となる。
このように後側板53が組み付けられる際、段曲げ部313の傾斜部313a、突出部301a、301bの傾斜部301a1、301b1によって、後側板52、53を案内する。これにより後側板52の第一面52x、第二面52yと、後側板53の第一面53x、第二面53yとの位置関係が正確になるように後側板53を組み付けやすくなり、後側板52と後側板53が誤った位置関係で組み付けられることを抑制することができる。なお、後側板53において、突出部301aの傾斜部301a1、突出部301bの傾斜部301b1のうちの少なくてもいずれか一方が設けられていれば、上記効果を得ることができる。
また曲げ部53bが弾性変形している場合、曲げ部52bに対して突出部301bが先に係合する構成では、後側板52の第一面52xと、突出部301bにおける後側板53の第二面53yとが対向するように、後側板53が誤って組み付けられる懸念がある。上述したように、突出部301bの傾斜部301b1により、後側板52と後側板53が誤った位置関係で組み付けられることは抑制されるものの、弾性変形が大きい場合には傾斜部301b1が後側板52に接触できず抑制し切れないことも考えられる。これに対して、理想位置に対するずれ量が相対的に小さい突出部301aを曲げ部52bに対して先に係合させることで、後側板53の第一面53xと後側板52の第二面52yが対向するように組み付けられやすくなる。従って、後側板52と後側板53が誤った位置関係で組み付けられることを抑制することができる。
なお、後側板52の曲げ部52bと後側板53の曲げ部53bとの係合部の形状は、本実施形態の構成に限られるものではない。即ち、図14に示す様に、曲げ部52bの貫通孔317a、317bに差し込まれて係合する係合軸307a、307bを後側板53に設け、貫通孔309に差し込まれて係合する係合軸319を後側板52に設ける構成としてもよい。貫通孔317aと貫通孔317bは、後側板52の曲げ部52bの上端部が矢印X方向に曲げ起こされた部分に形成され、矢印Z方向に貫通する孔である。貫通孔309は、後側板53の曲げ部53bの下端部が矢印X方向に曲げ起こされた部分に形成され、矢印Z方向に板厚方向に貫通する孔である。
ここで支持部53aに近い位置に配置されている係合軸307aの曲げ部52bに対する差し込み方向の係合長さをL3とし、支持部53aから遠い位置に配置されている係合軸307bの差し込み方向の係合長さをL4とする。この時、L3>L4の関係とすることで、上記同様に、後側板53が誤って組み付けられることを抑制することができる。また図15に示す様に、突出部301b、301bを後側板52の曲げ部52bに設け、段曲げ部313を後側板53の曲げ部53bに設ける構成としても、上記同様の効果を得ることができる。
次に、図16に示す様に、中ステー54が組み付けられる。中ステー54は、レーザスキャナユニット15が置かれ、レーザスキャナユニット15を支持する光学台である。中ステー54は、置台33に設けられた二つの支柱33cの上に配置されるとともに、後側板53の支持部53aに差し込まれる。
中ステー54は、水平方向に延びる平面部54w1と、平面部54w1の矢印Y方向の一端部において平面部54w1から垂直且つ上方に曲げられた曲げ起こし部54w2を有する。また中ステー54は、曲げ起こし部54w2と対向するように平面部54w1から垂直に曲げられた曲げ起こし部54w3と、平面部54w1の矢印X方向の一端部において平面部54w1から垂直且つ上方に曲げられた曲げ起こし部54w4を有する。また中ステー54は、平面部54w1の矢印X方向の他端部において平面部54w1から垂直且つ下方に曲げられ、そこから水平方向にさらに延出する曲げ部54w5を有する。中ステー54の曲げ起こし部54w4には、後側板53に対する差し込み方向(矢印Y方向)に突出した突出部54aが設けられている。中ステー54の突出部54aは、後側板53の支持部53aに形成され、支持部53aの板厚方向(矢印Y方向)に貫通する貫通孔150に対して差し込まれる。これにより中ステー54の後側板53に対する矢印X方向、矢印Y方向の位置が決められる。
次に、図17に示す様に、前側板55が組み付けられる。前側板55には、中ステー54が差し込まれる。前側板55は、鉛直方向に延びる平面部55w1と、平面部55w1の矢印X方向及び矢印Y方向の両端部がそれぞれ画像形成装置Aの前方に曲げ起こされた曲げ起こし部55w2を有する。前側板55の平面部55w1には、その板厚方向(矢印Y方向)に貫通する貫通孔55a、55bが形成されている。また中ステー54の曲げ起こし部54w3には、前側板55に対する差し込み方向(矢印Y方向)に突出する突出部54b、54cが設けられている。突出部54bの先端部には、基端部よりも上方に突出した引掛け部54b1が設けられている。
中ステー54の突出部54bは、前側板55の平面部55w1に形成された貫通孔55aに差し込まれ、突出部54cは前側板55の平面部55w1に形成された貫通孔55bに差し込まれる。これにより前側板55の中ステー54に対する位置が決められる。また突出部54bの引掛け部54b1は、前側板55における貫通孔55aの上方の部分に対向する。これにより中ステー54の引掛け部54b1と前側板55の平面部55w1とが当接し、中ステー54の前側板55に対する差し込み方向と反対方向への移動が規制され、中ステー54の抜け止めが行われる。
次に、図18に示す様に、左支柱56が組み付けられる。左支柱56は、置台33の上に配置される。また左支柱56には、前側板55が差し込まれる。左支柱56は、主として二つの平面から形成され、前側板55の平面部55w1と平行に延びる平面部56w1と、平面部56w1から画像形成装置Aの後方に略垂直に曲げられた平面部56w2を有する。左支柱56の平面部56w1と平面部56w2との境界の曲げ部分には、矢印Y方向に貫通する貫通孔56aが設けられている。また左支柱56の平面部56w2には、その板厚方向(矢印X方向)に貫通する貫通孔56bが設けられている。また前側板55の曲げ起こし部55w2には、左支柱56に対する差し込み方向(矢印Y方向)に突出する突出部55cと、板厚方向(矢印X方向)に突出する突起部55dが設けられている。
前側板55の突出部55cは、左支柱56に形成された貫通孔56aに差し込まれる。これにより左支柱56の前側板55に対する位置が決められる。また左支柱56の貫通孔56bに対して、前側板55の突起部55dが係合する。これにより貫通孔56bの内壁に突起部55dの縁部55d1が当接し、前側板55の左支柱56に対する差し込み方向と反対方向への移動が規制される。
次に、図19に示す様に、前下ステー57が組み付けられる。前下ステー57は、置台33の上に配置されるとともに、左支柱56に差し込まれて組み付けられる。前下ステー57は、置台33に載置される平面である平面部57w1と、平面部57w1の矢印X方向及び矢印Y方向の両端部がそれぞれ平面部57w1から略垂直且つ上方に曲げ起こされた曲げ起こし部57w2を有する。前下ステー57の曲げ起こし部57w2には、左支柱56に対する差し込み方向(矢印X方向)に突出する突出部57aが設けられている。前下ステー57の平面部57w1には、その板厚方向(矢印Z方向)に貫通する位置決め孔57bが形成されている。また左支柱56の平面部56w2には、その板厚方向(矢印X方向)に貫通する貫通孔56cが形成されている。ここで貫通孔56cの上端部の幅をL5、下端部の幅をL6とする。また突出部57aの先端部の幅をL7、基板部の幅をL8とする。この時、L5>L6、L8<L7、L5≒L7、L6≒L8の関係となっている。
前下ステー57の突出部57aは、左支柱56の平面部56w2に形成された貫通孔56cに差し込まれて係合する。この時、突出部57aは貫通孔56cの上部側から差し込まれ、その後に組み付け作業者の力や重力によって貫通孔56cの下端部に移動される。ここで突出部57aが貫通孔56cの下端部に位置する時、L7>L6の関係より、突出部57aの貫通孔56cに対する差し込み方向と反対方向の移動が規制される。また前下ステー57が置台33の上に配置される際、前下ステー57の位置決め孔57bに対して置台33の位置決めピン33bが差し込まれる。これにより前下ステー57の置台33に対する位置が決められる。
次に、図20に示す様に、右支柱58が組み付けられる。右支柱58は、置台33の上に配置される。また右支柱58には、前側板55が差し込まれて組み付けられる。右支柱58は、前側板55の平面部55w1と平行に延びる平面部58w1と、平面部58w1から画像形成装置Aの前方に略垂直に曲げられた平面部58w2を有する。右支柱58と前側板55との組み付け構成は、左支柱56と前側板55の組み付け構成と同様である。つまり右支柱58の平面部58w1と平面部58w2との境界の曲げ部分には、矢印Y方向に貫通する貫通孔(不図示)が形成されている。この貫通孔に対して、前側板55の曲げ起こし部55w2に形成され、右支柱58に対する差し込み方向(矢印Y方向)に突出する突出部(不図示)が差し込まれる。また右支柱58の平面部58w2には、その板厚方向(矢印X方向)に貫通する貫通孔(不図示)が形成されている。この貫通孔に対して、前側板55の曲げ起こし部55w2に形成され、矢印X方向に突出する突起部(不図示)が係合する。
ここまで組み付けられた時点において枠体31は自立可能となる。つまり画像形成装置Aの製造過程において、前面側の枠体31である前側板55、右支柱58、左支柱56、前下ステー57と、背面側の枠体である後底板51、後側板52、53と、前面側の枠体と背面側の枠体を連結する枠体31である中ステー54が組み付けられることで枠体31が自立可能となる。つまり前面側の枠体31を第1支持体、背面側の枠体31を第2支持体、第1支持体と第2支持体を連結する枠体31を第3支持体とする場合、組み付け工程において一体的に組み付けられた第1支持体、第2支持体、第3支持体が自立可能に構成される。
このような構成により、後述する接合工程において、枠体31を構成する各板金を一つずつ治具で保持することなく接合を行うことができる。従って、枠体31を形成する際に使用する治具の削減を図ることができる。
なお、本実施形態では、右支柱58が組み付けられた時点で枠体31が自立可能となるものの、本発明はこれに限られるものではない。即ち、後述する他の板金が組み付けられた時点で枠体31が自立可能となる構成としてもよい。つまり組み付け工程が終わり、接合工程が開始する時点において、枠体31が自立可能な構成となっていれば、上記効果を得ることができる。
次に、図21に示す様に、左下ステー59が組み付けられる。左下ステー59は、左支柱56の平面部56w2と平行に延びる平面部59w1と、平面部59w1の上部において平面部59w1の板厚方向(矢印X方向)に曲げられた曲げ起こし部59w2を有する。左下ステー59は、後側板52及び左支柱56に対して鉛直方向から相互に差し込まれて組み付けられる。左下ステー59と左支柱56との組み付け構成と、左下ステー59と後側板52との組み付け構成は、同様である。従って、ここでは左下ステー59と左支柱56との組み付け構成のみ説明する。
左支柱56の平面部56w2には、左下ステー59に対する差し込み方向(矢印Z方向)に突出する突出部56g及び段曲げ部56jと、平面部56w2の板厚方向(矢印X方向)に突出する突起部56hが設けられている。段曲げ部56jは、平面部56w2の板厚方向に曲げられた部分と、その部分から左下ステー59に対する差し込み方向に曲げられて延出する部分を有する。また段曲げ部56jの先端部は、左支柱56の左下ステー59に対する差し込み方向に対して平面部56w2から離れる方向に傾斜する傾斜部56j1となっている。また左下ステー59の平面部59w1には、その板厚方向(矢印X方向)に貫通する貫通孔59aと、その平面方向に切り欠かれた切欠き部59bが形成されている。
左支柱56の突出部56gは、左下ステー59の平面部59w1に形成された貫通孔59aに差し込まれて係合する。ここで突出部56gの矢印Y方向の幅と貫通孔59aの矢印Y方向の幅はほぼ同じ幅となっている。従って、突出部56gが貫通孔59aに差し込まれることで左下ステー59の左支柱56に対する矢印Y方向の位置が決められる。
また左支柱56の段曲げ部56jは、左下ステー59の平面部59w1の下端部に差し込まれて係合する。これにより左支柱56における段曲げ部56jと平面部56w2によって左下ステー59の平面部59w1をその板厚方向(矢印X方向)から挟み込み、左下ステー59の左支柱56に対する矢印X方向の位置が決められる。
また左支柱56の突起部56hは、左下ステー59に形成された切欠き部59bに係合する。これにより切欠き部59bの内壁に突起部56hの縁部56h1が当接し、左支柱56の左下ステー59に対する差し込み方向と反対方向への移動が規制される。
次に、図22に示す様に、左上ステー60が組み付けられる。左下ステー59は、後側板53及び左支柱56に対して鉛直方向から相互に差し込まれて組み付けられる。左上ステー60と後側板53との組み付け構成と、左上ステー60と左支柱56との組み付け構成は、同様である。従って、ここでは左上ステー60と左支柱56との組み付け構成のみ説明する。
左支柱56の平面部56w2には、左上ステー60に対する差し込み方向(矢印Z方向)に突出する突出部56d及び段曲げ部56eが形成されている。段曲げ部56eは、左支柱56の平面部56w2の板厚方向(矢印X方向)に曲げられた部分と、その部分から左上ステー60に対する差し込み方向に曲げられて延出する部分を有する。また段曲げ部56eの先端部は、左支柱56の左上ステー60に対する差し込み方向に対して平面部56w2から離れる方向に傾斜する傾斜部56e1となっている。
左上ステー60は、左支柱56の平面部56w2と平行に延びる平面部60w1と、平面部60w1の上部において平面部60w1の板厚方向(矢印X方向)に曲げられた曲げ起こし部60w2を有する。左上ステー60の平面部60w1には、その板厚方向(矢印X方向)に貫通する貫通孔60a、60bが形成されている。
左支柱56の突出部56dは、左上ステー60の平面部60w1に形成された貫通孔60aに差し込まれて係合する。ここで突出部56dの矢印Y方向の幅と貫通孔60aの矢印Y方向の幅はほぼ同じ幅となっている。従って、突出部56dが貫通孔60aに差し込まれることで、左上ステー60の左支柱56に対する矢印Y方向の位置が決められる。また左支柱56の段曲げ部56eは、左上ステー60の貫通孔60bに差し込まれて係合する。これにより左支柱56における段曲げ部56eと平面部56w2によって左上ステー60の平面部60w1をその板厚方向(矢印X方向)から挟み込み、左上ステー60の左支柱56に対する矢印X方向の位置が決められる。
次に、図23に示す様に、右下ステー61が組み付けられる。右下ステー61は、互いに対向する後側板52と右支柱58とを連結する部材であり、後側板52及び右支柱58に対して水平方向(矢印Y方向)、且つ、同方向から差し込まれて組み付けられる。右下ステー61は、シートSの搬送性を保証する部材である。また枠体31の角部近傍に位置するため枠体31の剛性に影響する。従って、右下ステー61は、高い位置精度で組み付けられるのが特に望ましい。以下、右下ステー61の組み付け構成について詳しく説明する。
図24は、右下ステー61と後側板52と右支柱58の斜視図である。図25は、右下ステー61と後側板52の係合部の拡大斜視図である。図26は、右下ステー61と右支柱58の係合部の拡大斜視図である。ここで図24(a)、図25(a)、図26(a)は、右下ステー61が組み付けられる前の状態を示し、図24(b)、図25(b)、図26(b)は、右下ステー61が組み付けられた状態を示す。
まず右下ステー61と後側板52の組み付け構成について説明する。図24、図25に示す様に、後側板52の平面部52aには、矢印Y方向に向かって曲げ起こされた曲げ部250が設けられている。また後側板52の平面部52aにおいて、曲げ部250の周囲には、平面部52aの板厚方向(矢印Y方向)に貫通する貫通孔251が形成されている。上述の通り、後側板52は一枚の板金から形成されており、貫通孔251は曲げ部250の形成時に形成される孔である。
右下ステー61は、三つの平面から構成されている。右下ステー61は、後側板52の曲げ部52wと略平行に延びる平面部61w1と、平面部61w1の上部において平面部61w1から矢印X方向に略垂直に曲げられた平面部61w2を有する。また右下ステー61は、平面部61w1の下部において平面部61w2と対向するように曲げられた平面部61w2を有する。右下ステー61の平面部52w1には、後側板52の曲げ部250に差し込まれて係合する段曲げ部61aが設けられている。段曲げ部61aは、右下ステー61の平面部52w1の板厚方向(矢印X方向)に曲げられた部分と、その部分から後側板52に対する差し込み方向(矢印Y方向)に曲げられて延出する部分を有する。
右下ステー61が組み付けられる際、右下ステー61の矢印Y方向の一端部の全体が後側板52の貫通孔251に差し込まれるとともに、右下ステー61の段曲げ部61aが後側板52の曲げ部250に差し込まれて係合する。これにより右下ステー61における段曲げ部61aと平面部61w1によって後側板52の曲げ部250をその板厚方向(矢印X方向)から挟み込み、右下ステー61の後側板52に対する矢印X方向の位置が決められる。
また右下ステー61の上面である平面部61w2と、後側板52の貫通孔251の上側の内壁が所定の間隔を空けて対向し、右下ステー61の下面である平面部61w3と、貫通孔251の下側の内壁が所定の間隔を空けて対向する。これにより所定の間隔分のガタを持った状態で、右下ステー61の後側板52に対する鉛直方向(矢印Z方向)の位置が決められる。
次に、右下ステー61と右支柱58の組み付け構成について説明する。図24、図26に示す様に、右支柱58の平面部58w2には、右下ステー61の段曲げ部61bが差し込まれる差込穴58aが形成されている。また右支柱58は、平面部58w2における差込穴58aの周囲から画像形成装置Aの後方に矢印Y方向に延びる平面部58w3を有する。平面部58w3には、その板厚方向(矢印X方向)に突出する略半円形状の突起部58bが設けられている。突起部58bは、絞り加工により形成され、段曲げ部61bの差込穴58aに対する差し込み方向(矢印Y方向)において差込穴58aと隣接した位置に配置されている。
また右下ステー61の平面部61w1には、右支柱58の差込穴58aに差し込まれて係合する段曲げ部61bが設けられている。段曲げ部61bは、平面部61w1の板厚方向(矢印X方向)に曲げられた部分と、その部分から右支柱58に対する差し込み方向(矢印Y方向)に曲げられて延出する部分を有する。
また右下ステー61の平面部61w1における段曲げ部61bの周囲には、平面部61w1の板厚方向に貫通する貫通孔61cが形成されている。貫通孔61cは、右下ステー61の右支柱58に対する差し込み方向において、段曲げ部61bと隣接した位置に配置されている。上述の通り、右下ステー61は一枚の板金から形成されており、貫通孔61cは段曲げ部61bの形成時に形成される孔である。
右下ステー61が組み付けられる際、右下ステー61の段曲げ部61bが右支柱58の差込穴58aに差し込まれて係合するとともに、右支柱58の突起部58bが右下ステー61の貫通孔61cに係合する。このように差込穴58aに段曲げ部61bが係合することで、右下ステー61の右支柱58に対する矢印X方向及び矢印Y方向の位置が決められる。また段曲げ部61bの上面と差込穴58aの上側の内壁が所定の間隔を空けて対向し、段曲げ部61bの下面と差込穴58aの下側の内壁が所定の間隔を空けて対向する。これにより所定の間隔分のガタを持った状態で、右下ステー61の右支柱58に対する鉛直方向(矢印Z方向)の位置が決められる。
なお、段曲げ部61bが差込穴58aに差し込まれる過程で、右下ステー61が突起部58bの先端部の高さ分に乗り上げる。このとき、段曲げ部61bには、段曲げ部61bが開く方向に力が一時的に付与されるものの、突起部58bの先端部の高さは、段曲げ部61bが弾性域で変形する範囲の高さに設定されている。
また右下ステー61が後側板52や右支柱58に係合した状態で、突起部58bが貫通孔61cの内壁61dに当接することで、右下ステー61の後側板52及び右支柱58に対する差し込み方向と反対方向への移動が規制される。つまり後側板52及び右支柱58から右下ステー61を取り外すためには、右下ステー61の平面部61w1の板厚方向と、右下ステー61の後側板52及び右支柱58に対する差し込み方向と反対方向の二方向の力を右下ステー61に付与する必要がある。
ここで右下ステー61の後側板52及び右支柱58に対する差し込み方向(矢印Y方向)の各部分の長さ(距離)に関して、次のように定義する。即ち、図25に示す段曲げ部61aの曲げ部250に対する係合長さをL9とし、図26に示す段曲げ部61bの差込穴58aに対する差し込み方向の係合長さをL10とする。また段曲げ部61aが曲げ部250に係合し、段曲げ部61bが差込穴58aに係合した時の、図26に示す突起部58bの先端部と貫通孔61cの内壁61dとの間の距離をL11とする。
このときL9、L10、L11の関係は、L9>L10>L11となっている。これにより右下ステー61が後側板52及び右支柱58に対する差し込み方向と反対方向に移動し、突起部58bが貫通孔61cの内壁61dに当接して移動が規制された時点で、段曲げ部61a、61bと曲げ部250、差込穴58aとの係合状態が維持される。従って、右下ステー61が後側板52や右支柱58から離間することを抑制し、右下ステー61と後側板52及び右支柱58との位置精度が悪化することを抑制することができる。
またL9>L10の関係とすることで、右下ステー61を組み付ける際に係合長さが相対的に長い段曲げ部61aと曲げ部250との係合が先に行われ、相対的に短い段曲げ部61bと差込穴58aとの係合が後に行われる。このように係合長さに差を設けることで、右下ステー61を組み付ける順序を定めることができ、組み付け時の作業性を向上させることができる。
なお、右下ステー61の矢印Y方向に一端部における後側板52の貫通孔251に対する差し込み方向の係合長さをL12とする。この場合、右下ステー61の後側板52に対する差し込み方向の最大の係合長さがL12となる。つまりL9〜L12の関係は、L12>L9>L10>L11の関係となっている。
次に、図27に示す様に、後側板62が組み付けられる。後側板62は、後側板53に対して矢印Z方向から差し込まれて組み付けられる。後側板62と後側板53との組み付け構成は、後側板52と後側板53の組み付け構成と同様であり、両者が互いに差し込まれて係合する組み付け構成となっている。
次に、図28に示す様に、右中ステー65が組み付けられる。右中ステー65は、一つの平面で形成された板状の部材である。右中ステー65は、後側板53及び右支柱58に差し込まれて組み付けられる。右中ステー65と後側板53の組み付け構成と、右中ステー65と右支柱58の組み付け構成は同様である。従って、ここでは主として右中ステー65と後側板53との組み付け構成を説明する。
図29(a)は、後側板53における右中ステー65との係合部の拡大図である。図29(b)は、右中ステー65の正面図である。図29に示す様に、後側板53の支持部53aは、鉛直方向に延びており、その板厚方向(矢印Y方向)に貫通する貫通孔53cが形成されている。
また右中ステー65には、後側板53の支持部53aに対する差し込み方向(矢印Y方向)に突出し、後側板53の貫通孔53cに矢印Y方向から差し込まれる突出部65aが設けられている。また右中ステー65には、右支柱58に対する差し込み方向(矢印Y方向)に突出し、右支柱58の板厚方向(矢印Y方向)に貫通する不図示の貫通孔に矢印Y方向から差し込まれる突出部65bが設けられている。
突出部65aは、貫通孔53cに嵌合する基部65a1と、基部65a1よりも差し込み方向の先端側に設けられ、基部65a1の下端部65a1xよりも鉛直方向の下方の位置に下端部65a2xが位置する引掛け部65a2を有する。また基部65a1の上端部から引掛け部65a2の上端部にかけて高さが低くなるように傾斜する傾斜部65a3を有する。
突出部65bは、突出部65aと同形状であり、突出部65aと同様に右支柱58の不図示の貫通孔に差し込まれる。即ち突出部65bは、右支柱58の不図示の貫通孔に嵌合する基部65b1と、基部65b1よりも差し込み方向の先端側に設けられ、基部65b1の下端部65b1xよりも鉛直方向の下方の位置に下端部65b2xが位置する引掛け部65b2を有する。また基部65b1の上端部から引掛け部65b2の上端部にかけて高さが低くなるように傾斜する傾斜部65b3を有する。なお、右支柱58は、鉛直方向に延びる部材であって、水平方向において後側板53が配置された側と反対側に配置されており、右支柱58の不図示の貫通孔も、後側板53の貫通孔53cと同形状である。
ここで突出部65aの基部65a1の鉛直方向の幅L13と、貫通孔53cの鉛直方向の幅L14は、ほぼ同じ幅になっている。また右中ステー65の板厚と、貫通孔53cの矢印X方向の幅L17は、ほぼ同じ幅となっている。従って、突出部65aの基部65a1が貫通孔53cに嵌合することで、右中ステー65の後側板53に対する鉛直方向(矢印Z方向)の位置と、後側板53に対する差し込み方向と鉛直方向に直交する方向(矢印X方向)の位置が決まる。
また引掛け部65a2の下端部65a2xは、基部65a1の下端部65a1xよりも下方に突出している。しかしながら、引掛け部65a2の上端部は傾斜部65a3によって位置が下がっているため、突出部65aの基部65a1の鉛直方向の幅L13と、引掛け部65a2の先端部の鉛直方向の幅L14は、L13>L14の関係となっている。また基部65a1の鉛直方向の幅L13、引掛け部65a2の先端部の鉛直方向の幅L14、引掛け部65a2の鉛直方向の最大幅L15、貫通孔53cの鉛直方向の幅L16の関係は、L13≧L15>L14≒L16となっている。つまり傾斜部65a3があることで、引掛け部65a2の鉛直方向の幅は、基部65a1の鉛直方向の幅以下となっている。
図30は、右中ステー65の突出部65aが後側板53の貫通孔53cに差し込まれる様子を図30(a)、図30(b)の順に示す図である。図30に示す様に、突出部65aが貫通孔53cに差し込まれる際、まず突出部65aの先端部である引掛け部65a2が差し込まれ、その後に基部65a1が差し込まれて、基部65a1が貫通孔53cに嵌合する。この時、上述したL13≧L15>L14≒L16の関係により、突出部65aを貫通孔53cに差し込むことができる。
また突出部65aの基部65a1が貫通孔53cに嵌合した状態で、引掛け部65a2の下端部65a2xは、後側板53の支持部53aにおける貫通孔53cよりも下方の部分と対向する位置に位置する。これにより引掛け部65a2が支持部53aに引っ掛かり、右中ステー65の後側板53の支持部53aに対する差し込み方向と反対方向への移動が規制される。従って、右中ステー65が後側板53から離間することなく、右中ステー65と後側板53を高い位置精度で組み付けることができる。
また突出部65aの引掛け部65a2が鉛直方向の下方に突出することで、右中ステー65の自重によって引掛け部65a2の貫通孔53cに対する引っ掛かりが強くなり、右中ステー65と後側板53とが離間しにくくなる。つまり図31(a)に示す様に、引掛け部65a2の上端部65a2yが基部65a1の上端部65a1yよりも鉛直方向の上方に位置する構成では、右中ステー65の自重によって引掛け部65a2の貫通孔53cに対する引っ掛かりが強固になることはない。また傾斜部65a3と貫通孔53cの内壁が接触することで、右中ステー65の自重により、突出部65aが傾斜部65a3の形状に沿って貫通孔53cに対する差し込み方向と反対方向に案内される。従って、引掛け部65a2が鉛直方向の下方に突出する構成が好ましい。
また突出部65aにおける基部65a1の上端部と引掛け部65a2の上端部が段差になっていても上記効果は得られるものの、傾斜部65a3が設けられていることで次の効果を奏する。即ち、突出部65aの貫通孔53cに対する差し込みが甘い場合でも、後述する接合工程等で後側板53が右中ステー65に向かって押圧されると、右中ステー65が傾斜部65a3に案内されて所望の位置に移動し、突出部65aが貫通孔53cに差し込まれる。従って、突出部65aに傾斜部65a3が設けられていることで、右中ステー65の後側板53に対する位置精度を向上させることができる。
なお、本実施形態では、右中ステー65における突出部65aと突出部65bを同形状としたものの、本発明はこれに限られるものではない。即ち、図31(b)に示す様に、突出部65bに引掛け部65b2や傾斜部65b3を設けない構成としてもよい。この場合、突出部65bの右支柱58に対する差し込み方向(矢印Y方向)の幅L18を、右中ステー65や右支柱58に想定される組み付け時の移動量(倒れ量)より長くするのが望ましい。例えば幅L18を10mmとすることで、右中ステー65が最大5mm、右支柱58が最大5mm移動した場合でも、右中ステー65と右支柱58が離間することを防ぐことができる。
次に、図32に示す様に、右支柱63が組み付けられる。右支柱63は、前側板55の平面部55w1と平行に延びる平面部63w1と、平面部63w1から矢印Y方向に略垂直に曲げられた平面部63w2と、平面部63w2から平面部63w1と対向するように略垂直に曲げられた平面部63w3を有する。右支柱63は、右支柱58に対して相互に差し込まれて組み付けられる。
図33、図34は、右支柱63と右支柱58の係合部の拡大斜視図である。ここで図33(a)、図34(a)は、右支柱63と右支柱58が組み付けられる前の状態を示し、図33(b)、図34(b)は、右支柱63と右支柱58が組み付けられている状態を示す。また図33は、右支柱63と右支柱58を装置本体30の内側から見た図であり、図34は、右支柱63と右支柱58を装置本体30の外側から見た図である。
図33、図34に示す様に、右支柱63の平面部63w2には、平面部63w2の板厚方向(矢印X方向)に突出する突起部63aと、右支柱58に対する差し込み方向(矢印Z方向)に突出する二つの突出部63bが設けられている。突起部63aは、絞り加工により形成され、平面部63w2の表面からの突出量は0.3mm〜2mm程度となっている。また突出部63bの先端部は、右支柱63の右支柱58に対する差し込み方向に対して平面部63w2から離れる方向に傾斜する傾斜部63b1となっている。
右支柱58の平面部58w2には、右支柱58の右支柱63に対する差し込み方向(矢印Z方向)に突出する段曲げ部58cが設けられている。また右支柱58の右支柱63に対する差し込み方向において段曲げ部58cと隣接した位置には、平面部58w2の板厚方向(矢印X方向)に貫通する貫通孔58dが形成されている。上述の通り、右支柱58は一枚の板金から形成されており、貫通孔58dは段曲げ部58cの形成時に形成された孔である。
段曲げ部58cは、平面部58w2の板厚方向に曲げられた部分と、その部分から右支柱63に対する差し込み方向に曲げられて延出する部分を有する。また段曲げ部58cの先端部は、右支柱58の右支柱63に対する差し込み方向に対して平面部58w2から離れる方向に傾斜する傾斜部58c1となっている。
右支柱63が右支柱58に組み付けられる際、右支柱58の段曲げ部58cの傾斜部58c1が右支柱63の平面部63w2に当接し、右支柱63の突出部63bの傾斜部63b1が右支柱58の平面部58w2に当接する。これにより右支柱63と右支柱58の矢印Z方向の移動が案内され、平面部63w2と平面部58w2が所定の位置関係で移動する。また右支柱63のストッパ部63cの下端部が、右支柱58の平面部58w2の上端部である突当部58eに突き当たることで、右支柱63の右支柱58に対する差し込み方向(矢印Z方向)への移動が規制される。
右支柱63が右支柱58に組み付けられる際、右支柱58の段曲げ部58cが、右支柱63の平面部63w2に差し込まれて、平面部63w2の下端部に引っ掛かるように係合する。これにより右支柱58における段曲げ部58cと平面部58w2によって右支柱63の平面部63w2をその板厚方向(矢印Y方向)から挟み込み、右支柱63の右支柱58に対する矢印Y方向の位置が決められる。
また右支柱63の突起部63aが、右支柱58に形成された貫通孔58dに係合する。これにより突起部63aの縁部63a1が貫通孔58dの内壁に当接し、右支柱63の右支柱58に対する差し込み方向と反対方向への移動が規制される。ここで貫通孔58dは、右支柱58の右支柱63に対する差し込み方向において段曲げ部58cと隣接した位置に配置されている。従って、貫通孔58dに係合した突起部63aと段曲げ部58cは、上記差し込み方向において隣接した位置に配置される。
また平面部63w2の板厚方向と右支柱58に対する差し込み方向と直交する方向(矢印Y方向)において、右支柱63の二つの突出部63bが、右支柱58の段曲げ部58cを挟み込むように、段曲げ部58cに係合する。これにより右支柱63の右支柱58に対する上記直交する方向の位置が決められる。
このように右支柱63の平面部63w2と右支柱58の平面部58w2を係合させる段曲げ部58cの近傍に、右支柱63の右支柱58に対する差し込み方向と反対方向への移動を規制する突起部63aを設ける。これにより右支柱63が右支柱58に対する差し込み方向と反対方向に移動し、右支柱63と右支柱58が離間して位置精度が悪化することを抑制することができる。従って、枠体31を構成する右支柱63と右支柱58を高い位置精度で組み付けることができる。
次に、図35に示す様に、右上ステー64が組み付けられる。右上ステー64は、水平方向に延びる平面部64w1と、平面部64w1における矢印X方向の一端部が鉛直方向に略垂直に折り曲げられた平面部64w2と、矢印Y方向の一端部が鉛直方向に略垂直に折り曲げられた平面部64w3を有する。また右上ステー64は、平面部64w1における矢印Y方向の他端部が鉛直方向に略垂直に折り曲げられた平面部(不図示)を有する。右上ステー64は、後側板62と右支柱63に対して相互に差し込まれて組み付けられる。右上ステー64と後側板62との組み付け構成と、右上ステー64と右支柱63との組み付け構成は、同様である。従って、ここでは右上ステー64と右支柱63との組み付け構成のみ説明する。
右上ステー64の平面部64w3は、平面部64w1から右支柱63に対する差し込み方向(矢印Z方向)に向かって曲げられた三つの曲げ部304a、304b、304cから構成されている。つまり平面部64w3を矢印X方向において三つの部分に分けると、曲げ部304a、304b、304cがある。曲げ部304cは、矢印X方向において曲げ部304aと曲げ部304bの間の位置に配置されており、曲げ部304cの矢印Z方向の長さは、曲げ部304a、304bの矢印Z方向の長さよりも短くなっている(図36参照)。また曲げ部304a、304bの矢印Z方向の長さは同じであり、曲げ部304a、曲げ部304bの先端部は、右支柱63に対する差し込み方向に対して平面部64w1から離れる方向に傾斜した傾斜部304a1、304b1となっている。
右支柱63の平面部63w3には、右上ステー64に対する差し込み方向に突出し、平面部63w3の板厚方向(矢印Y方向)において右上ステー64の曲げ部304cと重なるように右上ステー64に差し込まれて係合する段曲げ部316が設けられている。また右支柱63の平面部63w2には、右上ステー64に対する差し込み方向に突出し、平面部63w2の板厚方向(矢印X方向)において右上ステー64の平面部64w2と重なるように平面部64w2に差し込まれて係合する段曲げ部325が設けられている。また右支柱63の平面部63w2には、その板厚方向(矢印X方向)に突出する突起部330が設けられている。
段曲げ部316は、右支柱63の平面部63w3の板厚方向(矢印Y方向)に曲げられた部分と、その部分から右上ステー64に対する差し込み方向(矢印Z方向)に曲げられて延出する部分を有する。また段曲げ部316の先端部は、段曲げ部316における右上ステー64に対する差し込み方向に曲げられた部分から更に曲げられて形成され、右上ステー64に対する差し込み方向に対して平面部63w3から離れる方向に傾斜する傾斜部316aとなっている。
段曲げ部325は、右支柱63の平面部63w2の板厚方向(矢印X方向)に曲げられた部分と、その部分から右上ステー64に対する差し込み方向(矢印Z方向)に曲げられて延出する部分を有する。また段曲げ部325の先端部は、段曲げ部325における右上ステー64に対する差し込み方向に曲げられた部分から更に曲げられて形成され、右上ステー64に対する差し込み方向に対して平面部63w2から離れる方向に傾斜する傾斜部325aとなっている。
段曲げ部316が右上ステー64の曲げ部304cに係合し、曲げ部304a、304bが右支柱63の平面部63w3に係合すると、右支柱63、右上ステー64の差し込み方向と板厚方向に直交する方向(矢印X方向)において、段曲げ部316と曲げ部304a、304bが互い違いに係合する。具体的には、曲げ部304aは、矢印X方向において、段曲げ部316に隣接した位置で右支柱63の平面部63w3に係合する。また曲げ部304bは、矢印X方向において、段曲げ部316に対して曲げ部304aが配置された側と反対側で、且つ、段曲げ部316に隣接した位置で右支柱63の平面部63w3に係合する。
また右支柱63の突起部330は、右上ステー64の平面部64w2に形成され、平面部64w2の板厚方向(矢印X方向)に貫通する貫通孔335に係合する。これにより突起部330の縁部330aが貫通孔335の内壁に当接し、右上ステー64の右支柱63に対する差し込み方向と反対方向への移動が規制される。
図36は、右支柱63と右上ステー64を図35に示すt−t断面で切断した断面図であり、右上ステー64が右支柱63に組み付けられる様子を図36(a)、図36(b)の順に示す図である。なお、曲げ部304aの傾斜部304a1と曲げ部304bの傾斜部304b1は同一の機能を有するため、ここでは曲げ部304aの傾斜部304a1の機能のみ説明する。
図36に示す様に、曲げ部304aが右支柱63の平面部63w3に係合する際、曲げ部304aの傾斜部304a1は、平面部63w3と接触し、平面部63w3における右支柱63の第一面63xと、曲げ部304aにおける右上ステー64の第二面64yとが対向する位置に右上ステー64を案内する。
また段曲げ部316が右上ステー64の曲げ部304cに係合する際、段曲げ部316の傾斜部316aは、曲げ部304cに接触し、曲げ部304cにおける右上ステー64の第一面64xと、段曲げ部316における右支柱63の第二面63yとが対向する位置に右支柱63を案内する。
このように右上ステー64が組み付けられる際、段曲げ部316の傾斜部316a、曲げ部304a、304bの傾斜部304a1、304b1によって、右上ステー64、右支柱63を案内する。これにより右上ステー64の第一面64x、第二面64yと、右支柱63の第一面63x、第二面63yとの位置関係が正確になるように右上ステー64を組み付けやすくなる。従って、右上ステー64と右支柱63が誤った位置関係で組み付けられることを抑制することができる。
以上説明したように、枠体31を構成する各々の板金が組み付けられる。上述した通り組み付け工程において組み付けられた枠体31は自立可能に構成されている。従って、枠体31の後側板52、左支柱56、右支柱58などを把持し、枠体31を持ち上げることで、置台33から取り外すことができる。
<枠体の接合工程>
次に、上述した組み付け工程において組み付けられた枠体31を接合する工程について説明する。
図37は、枠体31の接合に用いる治具34の斜視図である。図37に示す様に、治具34は、基台34a、前側支持部34b、後側支持部34cを有する。基台34aには、位置決めピン34a1が設けられている。また前側支持部34bと後側支持部34cは、基台34aに対してスライド移動可能に構成されている。前側支持部34bは矢印K1、K2方向にスライド移動可能であり、後側支持部34cは矢印K3、K4方向にスライド移動可能である。
図38は、上述した組み付け工程において組み付けられた枠体31と治具34の斜視図である。図38に示す様に、枠体31は、組み付け工程の後、置台33から取り外されて治具34の基台34aに載せられる。このとき、枠体31の後底板51の位置決め孔51aや、前下ステー57の位置決め孔57bに、基台34aの位置決めピン34a1が挿入されることで、基台34aに対する枠体31の位置が決められる。
図39に示す様に、枠体31を接合する際は、接合工程を行う作業者によって前側支持部34bが矢印K1方向にスライド移動され、後側支持部34cが矢印K3方向にスライド移動される。また不図示の押圧装置によって、前側支持部34b及び後側支持部34cのスライド方向と鉛直方向と直交する方向から枠体31が押圧される。これにより枠体31を構成する板金が互いに押し付けられて各板金間の不要な隙間が無くなり、位置出しが完了する。つまり本実施形態の構成では、枠体31が組み付け工程において自立可能となっているため、枠体31を構成する各板金を一つずつ治具により保持することなく、少ない治具の数で接合を行うことができる。
その後、枠体31を構成する各板金が作業者によってファイバーレーザ溶接で接合される。ここで溶接が行われる際、溶接される二つの板金の溶接部分の間隔が広すぎると、溶融金属体積が不足して溶接後の接合力が弱くなる。例えば二つの板金の一方が板厚方向に倒れて姿勢が変化する場合、両者の板厚方向の間隔が広くなることがある。以下では、このような接合力の低下を抑制するための構成について、後側板52と後側板53の溶接を例に挙げて説明する。
図12に示す様に、後側板52の曲げ部52bと後側板53の曲げ部53bは、曲げ部52bの段曲げ部313が曲げ部53bに当接し、曲げ部53bの突出部301a、301bが曲げ部52bに当接することで、板厚方向(矢印X方向)に倒れて姿勢が変化することが互いに規制される。つまり曲げ部52bと曲げ部53bにおいて、段曲げ部313、突出部301a、301bの近傍では、板厚方向の間隔の寸法が保証されやすくなる。また、これらの部分から離れるにつれて両者の板厚方向の間隔が本来設定されている間隔からずれやすくなる。
そこで本実施形態では、後側板52の曲げ部52bと後側板53の曲げ部53bとの溶接を、曲げ部52bの段曲げ部313、曲げ部53bの突出部301a、301bの三つの位置で行う。溶接部130a、130b、130cは、曲げ部52bと曲げ部53bが溶接される位置である。このような構成により、曲げ部52bと曲げ部53bの板厚方向の間隔が保証される領域で溶接を行うことができ、溶融金属体積が不足して接合力が低下することを抑制することができる。
なお、本実施形態では、上述した三つの位置で溶接を行うものの、曲げ部52bの段曲げ部313、曲げ部53bの突出部301a、301bの少なくてもいずれか一つの位置で溶接を行うことで、上記効果を得ることができる。つまり枠体31に求められる強度に応じて溶接箇所を適宜変更してもよい。但し、曲げ部53bの突出部301a、301bの二つの位置で溶接を行う構成では、枠体31に力が付与された際に応力が分散されて破断のリスクが低減されやすくなり好ましい。また溶接部130a、130b、130cの溶接長さを同じ長さとすることで、溶接後の強度が均一化され、応力集中による破断のリスクを低減することができる。
また曲げ部52bの段曲げ部313、曲げ部53bの突出部301a、301bの近傍で溶接を行う構成としても上記同様の効果を得ることができる。例えば後側板52、53として、板厚0.5mm〜2.0mmの電気亜鉛めっき鋼板を用いる場合、溶接後の接合力を保証するためには、溶接部分の板厚方向の間隔が0.3mm以下である必要がある。そして曲げ部52bと曲げ部53bの板厚方向の間隔が0.3mm以下である事が保証される領域は、段曲げ部313と曲げ部53bが当接する位置、又は、突出部301a、301bと曲げ部52bが当接する位置から半径50mmの範囲である。そこで図40に示す様に、上述した当接位置から半径50mm以内である段曲げ部313と隣接した位置に溶接部400a、400bを設ける。これにより溶融金属体積が不足して、溶接後の接合力が低下することを抑制することができる。
次に、その他の板金の接合部について、その一部を説明する。図6(c)に示す様に、後底板51の曲げ起こし部51w2と後側板52の平面部52aとの溶接は、平面部52aの段曲げ部52mと曲げ起こし部51w2との当接位置から半径50mm以内の位置である溶接部401で行う。図8に示す様に、後側板52の平面部52aと後側板53の支持部53aとの溶接は、溶接部402において行う。
図25に示す様に、右下ステー61の平面部61w1と後側板52の平面部52aとの溶接は、段曲げ部61aの位置である溶接部403において行う。図33、図34に示す様に、右支柱58の平面部58w2と右支柱63の平面部63w2との溶接は、溶接部404において行う。ここで溶接部404には、右支柱63の右支柱58に対する差し込み方向(矢印Z方向)において段曲げ部58cに隣接した位置と、差し込み方向と右支柱58の平面部58w2の板厚方向(矢印X方向)と直交する方向(矢印Y方向)において段曲げ部58cに隣接した位置での溶接部分が含まれている。
なお、本実施形態では、枠体31を構成する板金を溶接によって接合する構成について説明したものの、本発明はこれに限られず、ビスにより接合する構成としてもよい。この場合、上述した二つの板金の板厚方向の間隔が保証された領域で自動機を用いてビス止めを行うことで、ビス締めトルクの安定化を図ることができ、接合力の低下を抑制することができる。
枠体31の接合が終わると、作業者によって前側支持部34bが矢印K2方向にスライド移動され、後側支持部34cが矢印K4方向にスライド移動され、枠体31が治具34から取り外される。これにより枠体31が完成する。
6…感光ドラム(感光体)
15…レーザスキャナユニット(露光部)
31…枠体
51…後底板(第2支持体)
52…後側板(第2支持体)
53…後側板(第2支持体)
54…中ステー(第3支持体)
55…前側板(第1支持体)
56…左支柱(第1支持体)
57…前下ステー(第1支持体)
58…右支柱(第1支持体)
59…左下ステー(第3支持体)
60…左上ステー(第3支持体)
61…右下ステー(第3支持体)
62…後側板(第2支持体)
63…右支柱(第1支持体)
64…右上ステー(第3支持体)
65…右中ステー(第3支持体)
A…画像形成装置

Claims (4)

  1. 板金で形成された枠体として、前面側の第1支持体と、背面側の第2支持体と、前記第1支持体と前記第2支持体を連結する第3支持体と、を備える画像形成装置の製造方法において、
    前記第1支持体と前記第3支持体、及び、前記第2支持体と前記第3支持体をそれぞれ係合させて、前記第1支持体、前記第2支持体、前記第3支持体を一体的に組み付ける第1工程と、
    前記第1工程において組み付けられた前記第1支持体、前記第2支持体、前記第3支持体を接合させる第2工程と、
    を含み、
    前記第1工程において一体的に組み付けられた前記第1支持体、前記第2支持体、前記第3支持体は、自立可能であることを特徴とする画像形成装置の製造方法。
  2. トナー像を担持する感光体を備え、
    前記第1支持体と前記第2支持体は、前記感光体を共に支持することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置の製造方法。
  3. 前記感光体に光を照射して露光を行う露光部を備え、
    前記第3支持体は、前記露光部を支持することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置の製造方法。
  4. 前記第2工程において、前記第1工程において組み付けられた前記第1支持体、前記第2支持体、前記第3支持体が溶接され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の製造方法。
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