JP2023111165A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの画像形成装置に関する。 The present invention relates to image forming apparatuses such as printers, copiers, facsimiles, and multi-function machines.
画像形成装置は、例えば画像形成装置全体の動作を制御する主制御基板、モータによる感光ドラム等の回転体の駆動を制御する駆動制御基板、電源による帯電や現像あるいは転写のための各種電圧を制御する高圧基板などの電装基板を備えている。定期交換や清掃あるいは紙詰まりなどで着脱する頻度が高い感光ドラムなどは、作業者が装置本体の正面(前面)から着脱できるように筐体(装置本体とも呼ぶ)に配設されている。他方、電装基板は、画像形成装置を使用する使用者が誤ってアクセスしないように、また感光ドラムなどを着脱する際に邪魔にならないように、装置本体の背面側に配置されている。 The image forming apparatus includes, for example, a main control board that controls the overall operation of the image forming apparatus, a drive control board that controls the driving of a rotating body such as a photosensitive drum by a motor, and various voltages for charging, development, or transfer by a power supply. Equipped with an electrical board such as a high-voltage board that A photosensitive drum, which is frequently attached and detached for periodic replacement, cleaning, paper jams, etc., is arranged in a housing (also called an apparatus main body) so that an operator can attach and detach it from the front (front) of the apparatus main body. On the other hand, the electrical board is arranged on the rear side of the apparatus main body so that the user using the image forming apparatus does not access it by mistake and does not get in the way when the photosensitive drum or the like is attached or detached.
従来から、コントロール基板を支持した基板支持部材が筐体に回動可能に設けられ、作業者が基板支持部材を回動させることで、筐体の奥側に配設された駆動ユニット(例えば、モータなど)にアクセスできるようにした装置が提案されている(特許文献1)。 Conventionally, a board supporting member that supports a control board is rotatably provided in a housing, and an operator rotates the board supporting member to turn a drive unit (for example, A device that allows access to a motor, etc.) has been proposed (Patent Document 1).
ところで、電装基板は、複数の信号線を束ねた束線により接続されている。基板支持部材の回動時、非回動時のいずれの場合にも束線に無理な屈曲を生じさせず、また回動時に容易に束線が移動できると共に移動に伴うストレスが束線に生じないように、束線は十分な余長が確保されて配線される。しかしながら、従来では、基板支持部材が回動された場合に、束線が電装基板に当たってしまい、それにより電装基板が壊れたりあるいは束線が断線したりする虞があった。 By the way, the electrical boards are connected by bundled wires in which a plurality of signal lines are bundled. When the substrate supporting member rotates or does not rotate, the bundled wire is not forcedly bent, and the bundled wire can be easily moved when the substrate supporting member is rotated, and the stress associated with the movement is generated in the bundled wire. The bundled wire is wired with a sufficient extra length secured so that it does not come loose. Conventionally, however, when the board support member is rotated, the wire bundle hits the electrical board, which may break the electrical board or break the wire bundle.
本発明は上記問題に鑑み、電装基板が回動可能な基板支持部材に支持された構成で、電装基板に接続される束線が電装基板に当たり難い画像形成装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus in which an electrical board is supported by a rotatable board support member and in which bundled wires connected to the electrical board are less likely to come into contact with the electrical board.
本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、記録材に画像を形成する画像形成装置であって、筐体と、前記筐体に設けられた電源と、前記電源を制御する電装基板と、前記筐体に対して回動可能に設けられ、前記電装基板を一面側で支持する板状支持部材と、前記電源と前記電装基板とを電気的に接続する複数の信号線を束ねた束線と、を備え、前記束線は、前記電源から前記電装基板へ至る一連の配線部であって、前記電源に接続され前記画像形成装置の幅方向において前記板状支持部材の回動軸線側へ向け配線された第一配線部と、前記板状支持部材の前記回動軸線側において前記筐体から前記板状支持部材へ配線された第二配線部と、前記板状支持部材の前記一面側から前記一面と反対の二面側へと前記板状支持部材の端部から配線された第三配線部と、前記二面側を配線された第四配線部と、前記板状支持部材の前記二面側から前記一面側へと前記板状支持部材の端部から配線された第五配線部と、前記電装基板に接続された第六配線部を有する、ことを特徴とする。 An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention is an image forming apparatus that forms an image on a recording material, comprising: a housing; a power supply provided in the housing; an electrical board for controlling the power supply; A plate-shaped support member that is rotatable with respect to the housing and supports the electrical board on one surface side; and, the bundled wire is a series of wiring portions extending from the power source to the electrical board, and is connected to the power source and extends toward the rotation axis side of the plate-shaped support member in the width direction of the image forming apparatus. a first wiring portion wired to face, a second wiring portion wired from the housing to the plate-like support member on the rotation axis side of the plate-like support member, and the one surface side of the plate-like support member a third wiring portion wired from an end portion of the plate-shaped support member from the end portion of the plate-shaped support member to the two-surface side opposite to the one surface; a fourth wiring portion wired on the two-surface side; It is characterized by having a fifth wiring portion wired from the end portion of the plate-like support member from the two-surface side to the one-surface side, and a sixth wiring portion connected to the electrical board.
本発明によれば、電装基板が回動可能な板状支持部材に支持された構成で、電装基板に接続される束線が電装基板に当たり難くし得る。 According to the present invention, the electrical board is supported by the rotatable plate-shaped support member, and the bundled wires connected to the electrical board are less likely to come into contact with the electrical board.
<画像形成装置>
以下、本実施形態について説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概要について、図1を用いて説明する。図1に示すように、画像形成装置1は電子写真方式のフルカラープリンタであって、筐体1A(装置本体とも呼ぶ)を有する。筐体1Aには、原稿の画像情報を読取る原稿読取装置160、各種情報を表示可能な表示部やユーザ操作に応じて各種情報を入力可能なキー等を有する操作部80などが配設されている。なお、本明細書において、ユーザが操作部80を操作する際に立つ側を「正面(又は面)」と呼び、その反対側を「背面(又は後)」と呼ぶ。また、背面から見た場合の左を「左」と称し、背面から見た場合の右を「右」と称する。図1では、画像形成装置1を正面から見た場合を示している。
<Image forming apparatus>
The present embodiment will be described below. First, an overview of the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the
筐体1Aは金属製で、正面側の前側板、背面側に設けられ前側板とともに後述の画像形成ユニット等を支持する後側板、前側板と後側板とを連結するステイ、前側板を支持する支柱などの複数のフレームから構成され、樹脂製の外装カバーが取り付けられる。
The
本実施形態の画像形成装置1は、筐体1A内(筐体内)に収容されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する画像形成ユニットSY、SM、SC、SKを中間転写ベルト7に対向させて配置した、中間転写方式のフルカラープリンタである。画像形成装置1は、筐体1Aの上方に設けられた原稿読取装置160、あるいはパーソナルコンピュータ等の外部機器(不図示)からの画像データに応じて、トナー像を記録材Sに形成する。記録材Sとしては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。なお、画像形成ユニットSY~SKは、ユーザが正面から着脱可能に筐体1Aに設けられていてよい。
In the
画像形成装置1における記録材Sの搬送プロセスについて説明する。記録材Sは、1乃至複数(ここでは3つ)のシートカセット4内に積載される形で収容されており、供給ローラ5により画像形成タイミングに合わせて1枚ずつ供給される。供給ローラ5により供給された記録材Sは、搬送パス64の途中に配置されたレジストレーションローラ36へと搬送される。そして、レジストレーションローラ36において記録材Sの斜行補正やタイミング補正が行われて、記録材Sは二次転写部STへと送られる。二次転写部STは、中間転写ベルト7を挟んで対向する二次転写内ローラ34及び二次転写外ローラ35により形成され、所定の加圧力と二次転写バイアスを与えることで中間転写ベルト7から記録材S上にトナー像を転写させるニップ部である。
A conveying process of the recording material S in the
上記の二次転写部STまでの記録材Sの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部STまで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成ユニットSY~SKについて説明する。ただし、各色の画像形成ユニットSY~SKはトナーの色以外は基本的に同じであるため、以下では代表して、ブラックの画像形成ユニットSKを例に説明する。 A process of forming an image sent to the secondary transfer portion ST at the same timing as the above-described process of conveying the recording material S to the secondary transfer portion ST will be described. First, the image forming units SY to SK will be described. However, since the image forming units SY to SK for each color are basically the same except for the color of the toner, the black image forming unit SK will be described below as a representative example.
画像形成ユニットSKは、主に感光体としての感光ドラム3K、帯電装置10K、現像装置20K、及びドラムクリーナー35K等を有している。ドラム駆動ユニット(後述する図2参照)により回転される感光ドラム3Kの表面は、帯電装置10Kにより予め表面を一様に帯電され、その後、画像データに基づいて駆動される露光装置2Kによって静電潜像が形成される。次に、感光ドラム3K上に形成された静電潜像は、現像装置20Kによるトナー現像を経て可視像化される。現像装置20Kは現像剤に含まれるトナーにより静電潜像を現像して、感光ドラム3K上にトナー像を形成する。
The image forming unit SK mainly includes a
その後、画像形成ユニットSKと中間転写ベルト7を挟んで対向配置される一次転写ローラ30Kにより所定の加圧力及び一次転写電圧が与えられ、感光ドラム3K上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト7上に一次転写される。一次転写後に感光ドラム3K上に残る一次転写残トナーは、ドラムクリーナー35Kにより回収される。
After that, a predetermined pressure and a primary transfer voltage are applied by a
中間転写ベルト7は、テンションローラ32、駆動ローラ33、二次転写内ローラ34によって張架され、モータ等により回転駆動される駆動ローラ33によって感光ドラム3Y~3Kの回転速度に対応した速度で移動される無端ベルトである。上述した各色の画像形成ユニットSY~SKにより並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト7上に移動方向上流で一次転写された色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト7上に形成され、二次転写部STへと搬送される。二次転写部STを通過した後に中間転写ベルト7上に残る二次転写残トナーは、ベルトクリーナー装置39によって中間転写ベルト7から回収される。なお、一次転写ローラ30Y~30K、中間転写ベルト7、テンションローラ32、駆動ローラ33、二次転写内ローラ34、ベルトクリーナー装置39等は、中間転写ベルトユニット800として一体的に設けられてよい。
The
以上の搬送プロセス及び画像形成プロセスを以って、二次転写部STにおいて記録材Sとフルカラートナー像のタイミングが一致し、中間転写ベルト7から記録材Sにトナー像が転写される二次転写が行われる。その後、記録材Sは定着装置8へと搬送され、定着装置8で熱及び圧力が加えられることにより記録材Sにトナー像が定着される。
With the above conveying process and image forming process, the timing of the recording material S and the full-color toner image is matched at the secondary transfer portion ST, and the toner image is transferred from the
記録材Sの片面だけにトナー像を形成する片面モードの場合、定着装置8によりトナー像が定着された記録材Sは排出搬送パス65へ案内され、排出ローラ37により筐体1A外に排出される。他方、記録材Sの両面にトナー像を形成する両面モードの場合、定着装置8によりトナー像が定着された記録材Sは反転搬送パス66で表裏反転された後に、両面搬送パス67を通ってレジストレーションローラ36へ向けて搬送される。以後、記録材Sは片面モードの場合と同様の過程を経て、定着装置8により他方の面にもトナー像が形成され、その後、排出搬送パス65へ案内されて最終的に排出ローラ37により筐体1A外に排出される。本実施形態の場合、筐体1Aから排出される記録材Sに対しステイプル処理などの後処理を行うフィニッシャユニット150が筐体1Aに接続されているため、フィニッシャユニット150により後処理された記録材Sが排出トレイ154に載置される。
In the case of a single-sided mode in which a toner image is formed only on one side of the recording material S, the recording material S on which the toner image is fixed by the
<制御システム>
次に、本実施形態における画像形成装置1の制御システムについて、図1を参照しながら図2を用いて説明する。画像形成装置1は、多数の電装基板を備えている。電装基板は、例えばCPUやメモリ、電子部品、電気部品、コネクタ等が実装された基板である。電装基板は、例えば、システムコントローラ111、デバイスコントローラ201、帯電高圧基板(202、203)、現像高圧基板217、一次転写高圧基板218、給紙・搬送ドライバ基板219などであり、これらは電気信号を送受可能に接続されている。
<Control system>
Next, a control system of the
本実施形態では、システムコントローラ111とデバイスコントローラ201がタイミングを合わせ協調して動作することで、記録材Sへの画像形成動作に係る制御を行い得る。システムコントローラ111は、DC電源ユニット221から電圧供給を受けて動作し、デバイスコントローラ201を含め画像形成装置全体を統合的に制御する主制御基板である。システムコントローラ111は、例えばCPU112、各種プログラムを記憶したROM(Read Only Memory)113、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)114、信号を入出力する外部インタフェース(外部I/F)115を有する。CPU(Central Processing Unit)112は、画像形成装置1の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラ111の主体である。システムコントローラ111には電子データを保存可能な記憶装置122(SSD/HDD等)が接続されており、記憶装置122には画像処理プログラムや画像データなどが記憶される。
In this embodiment, the
システムコントローラ111は画像形成プログラムの実行に伴い、例えば原稿読取装置160(図1参照)や外部インタフェース115を介して接続された外部機器から取得した画像データをVideo回路216により露光データへ変換させる。その後、システムコントローラ111は露光装置2Y~2Kを制御して、露光データに基づいて感光ドラム3Y~3Kを露光させ得る。また、システムコントローラ111は、記憶装置122から読み出した画像データを変換した露光データに基づいて感光ドラム3Y~3Kを露光させ得る。
As the image forming program is executed, the
システムコントローラ111は、記録材Sを搬送する供給ローラ5、レジストレーションローラ36、排出ローラ37(それらを総称してシート搬送装置170と呼ぶ)、原稿読取装置160(図1参照)などとそれぞれ接続されている。これら原稿読取装置160及びシート搬送装置170は、電源用の信号線(電源線と呼ぶ)により接続されたデバイスコントローラ201を介してDC電源ユニット221から電圧が供給される。
The
デバイスコントローラ201は、CPU252、ROM253、RAM254を有し、コネクタ部207aを介して接続されるフィニッシャユニット150、コネクタ部207bを介して接続される他の後処理装置を制御する。デバイスコントローラ201は、DC電源ユニット221に接続されている。デバイスコントローラ201はDC電源ユニット221へ指令を出すことで、制御に応じた最適なタイミングでDC電源ユニット221から各ユニットに対し直流電圧を供給し得る。即ち、DC電源ユニット221は、AC電源ユニット222と電源線で接続されている。AC電源ユニット222は、不図示のフィルタを介して電源コンセントから入力された商用電源をDC電源ユニット221へAC接続する。
The
DC電源ユニット221は、12V生成回路221a、24V生成回路221b、38V変換回路221cを有している。DC電源ユニット221は、AC電源ユニット222から供給される交流電圧を直流電圧に変換し、12V生成回路221a、24V生成回路221b、38V変換回路221cにより各種機器を動作させる「12V、24V、38V」の直流電圧を生成する。また、DC電源ユニット221はリレー基板221dを有しており、リレー基板221dは後述する各電装基板へ電圧を分配するために、各電装基板と電源線で接続されている。なお、リレー基板221dは、例えば装置本体内に外気を取り入れる冷却ファン(不図示)や定着装置8などを制御する機能も有していることから、デバイスコントローラ201と制御用の信号線によっても接続されている。
The DC
また、デバイスコントローラ201は、帯電高圧基板(202、203)、現像高圧基板217、一次転写高圧基板218、給紙・搬送ドライバ基板219等と接続される。また、デバイスコントローラ201は、例えばドラム駆動ユニット40Y~40K、現像駆動ユニット(41、42)等と接続される。デバイスコントローラ201は、システムコントローラ111の指令を受けてそれらを制御する。駆動部としてのドラム駆動ユニット40Y~40Kは、例えば感光ドラムを回転させるモータ等である。現像駆動ユニット(41、42)は、例えば現像装置20Y~20Kの現像スリーブを回転させるモータ等である。帯電高圧基板(202、203)、現像高圧基板217、一次転写高圧基板218は、帯電・現像・転写工程で必要な高電圧を生成する。帯電高圧基板202は帯電装置10Y~10Cへの電圧供給を行い、帯電高圧基板203は帯電装置10Kへの電圧供給を行う。給紙・搬送ドライバ基板219は、記録材Sを搬送する供給ローラ5、レジストレーションローラ36、排出ローラ37など(図1参照)を制御する。
The
なお、本実施形態では、給紙・搬送ドライバ基板219がデバイスコントローラ201を介してDC電源ユニット221と接続される例を示したが、これに限らない。例えば、供給ローラ5、レジストレーションローラ36、排出ローラ37毎に不図示のドライバ基板が設けられ、各ドライバ基板がDC電源ユニット221に接続されていてもよい。
In this embodiment, an example in which the paper feed/
なお、デバイスコントローラ201とシステムコントローラ111とは、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)を介して接続されていてもよい。また、デバイスコントローラ201とリレー基板221dとは、ASICを介して接続されていてもよい。
The
次に、本実施形態の画像形成装置1における背面側の構成について、図1及び図2を参照しながら図3(a)乃至図5(b)を用いて説明する。図3(a)は装置本体(筐体1A)を背面から見た画像形成装置1を示す背面図であり、図3(b)は画像形成装置1の背面側を示す上面図である。
Next, the rear configuration of the
図3(a)に示すように、画像形成装置1の背面上方には、後述するように、コントローラボックスユニット100やデバイスコントローラユニット(以下、Dコンユニット)200が筐体1Aに回動可能に設けられている。第一電装ユニットとしてのコントローラボックスユニット100は第一回動軸101を中心に回動可能に設けられ、第二電装ユニットとしてのDコンユニット200は第二回動軸102を中心に回動可能に設けられている。他方、画像形成装置1の背面下方には、上述したDC電源ユニット221やAC電源ユニット222が筐体1A内に配置されている。画像形成装置1は、コントローラボックスユニット100及びDコンユニット200が閉じた状態のときに動作し得る。
As shown in FIG. 3A, a
画像形成装置1の背面上方は、図3(b)に示すように、前後方向において前面に近い方から順に3つの階層(Lev.1、Lev.2、Lev.3)に大きく分けることができる。本実施形態の場合、第一階層(Lev.1)には、ドラム駆動ユニット40Y~40K、現像駆動ユニット(41、42)、また帯電・現像・転写工程で必要な高電圧を供給するための電気的な接点部(不図示)などが配置されている。ドラム駆動ユニット40Y~40K、現像駆動ユニット(41、42)は、感光ドラム3Y~3Kや現像装置20Y~20Kに対する物理的なインタフェースを備え、前後方向において筐体1A内に設けられた感光ドラム3Y~3Kや現像装置20Y~20Kに隣接して配置される。
As shown in FIG. 3B, the upper rear portion of the
第二階層(Lev.2)には、第一階層に配置した各駆動ユニットの制御や電圧供給を行うデバイスコントローラ201、第一階層の接点部に対する電圧の供給を制御する帯電高圧基板(202、203)が配置されている。これらの電装基板は、第一階層に配置した各駆動ユニットに接続するために最短で接続できる隣接した位置に位置するように、基板支持板205に支持されている。なお、本実施形態の場合、基板支持板205は一面側でのみ電装基板を支持し、一面側と反対側の二面側では電装基板を支持しない。また、基板支持板205は導電体である。
On the second layer (Lev. 2), there is a
板状支持部材としての基板支持板205は、左右方向(幅方向)において筐体1Aの全域に亘るようにして、筐体1Aに対し左端と右端で支持される。デバイスコントローラ201と帯電高圧基板(202、203)は、装置背面側である基板支持板205の一面側に平面的に並ぶように配置されている。これら基板支持板205、デバイスコントローラ201、帯電高圧基板(202、203)により、Dコンユニット200が構成される。このように、Dコンユニット200は、コントローラボックスユニット100及びDコンユニット200が閉じた状態で、コントローラボックスユニット100に対向する面に帯電高圧基板(202、203)を有している。なお、本実施形態のDコンユニット200では、後述するように、基板支持板205が第一支持部材としての第一支持板205aと、第二支持部材としての第二支持板205bとに大きく分けることができる(図6参照)。
A
第三階層(Lev.3)には、システムコントローラ111と記憶装置122、システムコントローラ111を収容して支持する金属製のコントローラボックス110などが配置されている。システムコントローラ111は画像データ処理や操作部80からの指令を同時に高速処理する特性上、ノイズを発生しやすい。そこで、ノイズによる影響が他の電装基板に及ばないように、システムコントローラ111は金属製のコントローラボックス110に収容される。これらシステムコントローラ111、記憶装置122、コントローラボックス110により、コントローラボックスユニット100が構成される。コントローラボックスユニット100は、コントローラボックスユニット100及びDコンユニット200が閉じた状態で、Dコンユニット200に対向する面にシステムコントローラ111を有している。
In the third layer (Lev. 3), a
このように、画像形成装置1が大型化しないように左右方向と前後方向の両方において省スペース化を図り、背面側において密度の高い配置が実現されている。ただし、高密度化によって、第一階層に配置されたドラム駆動ユニット40Y~40Kや現像駆動ユニット(41、42)に対し、作業者がアクセスし難くなる。そこで、作業者が少ない手順で第一階層のユニットにアクセスすることができるように、Dコンユニット200とコントローラボックスユニット100が各々回動可能に設けられている。Dコンユニット200、コントローラボックスユニット100は、それぞれに接続されている信号線を外すことなく回動できる。なお、コントローラボックスユニット100とDコンユニット200はそれぞれ、閉じた状態で筐体1Aにネジ等により固定されることで自然に開くことがないようにしている。
In this manner, space saving is achieved in both the left-right direction and the front-rear direction so as not to increase the size of the
画像形成装置1では、操作部80などのユーザ操作系を前面側にまとめて配置することで、例えば紙詰まり発生時のリカバリー作業時に、作業者が画像形成装置1の背面側に回り込んで背面から作業を行わなくて済むようにしている。ユーザ操作系を前面側にまとめて配置するが故に、装置各部に駆動力を加える駆動系や電気的制御を行う電装系は背面側にまとめて配置される。ここで言う電装系には、例えば電源系基板、高圧系基板、制御系基板、駆動系基板などの電装基板、またそれらを電気的に接続する信号線を複数束ねた束線などの電線系が含まれる。
In the
トランス素子等の比較的に重い重量物を有するが故に、DC電源ユニット221やAC電源ユニット222は重い。そして、AC電源ユニット222には電源コンセントから給電するための電源コード223が接続されている。電源コード223は安全皮膜が厳重に施されるために比較的に重くなり、AC電源ユニット222との接続箇所が装置本体上方に設定された場合には、電源コード223のコネクト部にコードの自重が抜け方向に作用するので好ましくない。そこで、DC電源ユニット221やAC電源ユニット222などの電源系ユニットは筐体1Aの下方領域に配置するのが好ましい。
The DC
他方、高圧系基板、制御系基板、駆動系基板などの電装系ユニットは、其々の負荷に近い場所に配置して複数の信号線を束ねた束線の長さ(束線長)を短くするのが望ましく、画像形成ユニットSY~SK近傍である筐体1Aの上方領域に配置される。
On the other hand, electrical units such as high-voltage boards, control boards, and drive boards are placed near their respective loads, and the length of bundled wires (bundle length) that bundles multiple signal wires is shortened. It is desirable to place it in the upper region of the
コントローラボックス110には、電装系ユニットのうち特にノイズに弱いシステムコントローラ111などの電装基板が収容されている。コントローラボックス110は、ノイズに弱いシステムコントローラ111を囲って遮蔽シールドするために金属板で箱状に形成され、筐体1Aとグランドレベルをあわせるために筐体1Aと電気的に導通されることによって、耐ノイズ性が確保されている。また、コントローラボックス110には、システムコントローラ111と接続される記憶装置122が収容されている。
The
コントローラボックスユニット100は、第一回動軸101を中心に信号線が接続されたまま筐体1Aに対して回動可能である。これは、作業者がコントローラボックスユニット100を回動させた状態で画像形成装置1のメンテナンスを行う場合があるためで、例えば故障箇所を初期診断する際などに活用される。コントローラボックスユニット100が回動されることで、作業者はコントローラボックス110を筐体1Aから取り外さなくても、コントローラボックス110よりも筐体1Aの奥側に配設されている各種ユニットにアクセスすることができる。
The
図4(a)及び図4(b)は、コントローラボックスユニット100が開いた状態の画像形成装置1を示す、図4(a)及び図4(b)に示すように、コントローラボックスユニット100は、第一回動軸101を中心に回動して筐体1Aに対し開閉可能に設けられている。本実施形態では、画像形成装置1を背面(後)側から見た場合に、左右方向において第一回動軸101が筐体1Aの中央よりも右端部に近い位置に設けられている。コントローラボックスユニット100が開いた状態で、作業者は第三階層(Lev.3)のシステムコントローラ111、第二階層(Lev.2)の2つの帯電高圧基板(202、203)、デバイスコントローラ201にアクセスできる。
4A and 4B show the
図5(a)及び図5(b)は、さらにDコンユニット200が開いた状態の画像形成装置1を示す。図5(a)及び図5(b)に示すように、Dコンユニット200は、コントローラボックスユニット100の第一回動軸101と直交する直交方向(左右方向)に関して、閉じた状態のコントローラボックスユニット100の第一回動軸101とは反対側に第一回動軸101と略平行に配置された第二回動軸102を中心に回動して筐体1Aに対し開閉可能に設けられている。本実施形態では、Dコンユニット200が閉じた状態で、閉じた状態のコントローラボックスユニット100の内側にコントローラボックスユニット100と重なるようにDコンユニット200が位置する。そして、コントローラボックスユニット100が開いた状態で、Dコンユニット200が第二回動軸102を中心に回動可能となるように配置されている。
5A and 5B show the
Dコンユニット200が開いた状態で、作業者はDコンユニット200よりも筐体1Aの奥側に配設されている第一階層(Lev.1)のドラム駆動ユニット40Y~40K、現像駆動ユニット(41、42)にアクセスできる。これにより、作業者は第一階層(Lev.1)の各ユニットに少ない作業でアクセスできることから、効率的にメンテナンスを行うことができる。例えば、画像形成装置1が動作中であっても、各ユニットの動作を確認する目的であれば、第三階層(Lev.3)のコントローラボックスユニット100のみを回動させ、デバイスコントローラ201にアクセスして確認することができる。そして、第一階層(Lev.1)のユニットが動作不良を生じているような場合に、作業者はさらに第二階層(Lev.2)のDコンユニット200を回動させることで、動作不良を生じている第一階層(Lev.1)のユニットに容易にアクセスできる。
With the
図6に、Dコンユニット200を示す。図6は、背面側から見たDコンユニット200を示す斜視図である。図6に示すDコンユニット200では、第一電装基板としての帯電高圧基板(202、203)が第二回動軸102から近い方の第一支持板205a上に配置され、第二電装基板としてのデバイスコントローラ201が第二回動軸102から遠い方の第二支持板205b上に配置されている。そして、第一支持板205aに対して第二支持板205bが回動可能なように第三回動軸206が設けられている。Dコンユニット200は、第二回動軸102を中心に回動する第一支持板205aと、左右方向に関して第一支持板205aの第二回動軸102とは反対側に第二回動軸102と略平行に配置された第三回動軸206と、第三回動軸206を中心に第一支持板205aに対し回動する第二支持板205bとを有する。第三回動軸206は、第一支持板205aの回動端側に設けられた第二回動軸102とは別の回動軸である。Dコンユニット200は開ける際に、第二支持板205bが第一支持板205aに対し回動端側を内側に向けて折れ曲がるようにして回動する。
FIG. 6 shows the D-
なお、Dコンユニット200は第一支持板205aと第二支持板205bが回動しない構成、つまりは第三回動軸206を有しない構成であってもよい。ただし、第三回動軸206を中心に第一支持板205aに対し第二支持板205bが回動可能とすると、作業者がDコンユニット200を開閉しやすくなるので好ましい。
The
次に、Dコンユニット200に支持される電装基板とDC電源ユニット221とを電気的に接続する束線224の配線について、図4(a)、図5(a)を参照しながら図7(a)乃至図10(b)を用いて説明する。なお、本実施形態では、説明を理解しやすくするために、帯電高圧基板(202、203)とデバイスコントローラ201とが束線224によりDC電源ユニット221に電気的に接続される場合を例に説明する。図7(a)はDコンユニット200の第二回動軸102近傍を示す斜視図であり、図7(b)は束線の一例を示す図である。
Next, the wiring of the
図7(a)に示すように、束線224は、DC電源ユニット221から最短距離で帯電高圧基板(202、203)やデバイスコントローラ201へと配線されておらず、第二回動軸102近傍まで配線されている。そして、束線224は、第二回動軸102に沿ってDコンユニット200へ向け配線されている。
As shown in FIG. 7A, the bundled
ここで、図7(a)では、束線224が円筒状の一本の線として示されているが、実際の束線224は、図7(b)に示すように、複数の信号線が束ねられたものである。本実施形態の場合、束線224は、DC電源ユニット221で生成した「24V、12V」の直流電圧がデバイスコントローラ201を通じて各種機器へ供給する太い電源線と、電圧供給のタイミングや配分等の制御信号を伝達する制御用の信号線を有する。本実施形態において、電源線は、電流容量が大きく太い導体部に「0.4mm」厚程度の絶縁体で被覆された直径「2mm」程度の電線である。他方、制御用の信号線は、比較して電流容量が小さく細い導体部に「0.4mm」厚程度の絶縁体で被覆された直径「1mm」程度の電線である。
Here, in FIG. 7(a), the
画像形成装置1は複数の電圧供給系統を備えており、束線224ではそれら供給系統毎に必要な複数の信号線が結束バンド231で束ねられているので、束線224の直径は「10mm~15mm」ほどである。複数の信号線が束ねられた束線224は剛性が高いので、画像形成装置1の組立時やメンテナンス時などに作業者による配線作業を阻害する原因になる。また、束線224が無理に曲げられて配線されると、束線224そのものにストレスが掛かり、被覆が損傷して絶縁性が低下したり、無理な屈曲により一部の信号線が断線したりするなどの虞がある。そこで、束線224は、曲率半径Rが目安として直径の「4倍~6倍」以下とならないように配線されるのが好ましく、本実施形態の場合、束線224は曲率半径Rが「40mm~60mm」程度となるように配線される。
The
図7(a)に示すように、Dコンユニット200の第二回動軸102近傍には、帯電高圧基板(202、203)が配置されている。帯電高圧基板(202、203)には、帯電装置10Y~10K(図1参照)へ供給する電圧を発生させるトランス素子203aやスイッチング素子203b(パワートランジスタ等)、またそれらの昇温を抑えるヒートシンク203cが実装されている。束線224を配線したままDコンユニット200が回動できるように、束線224はDC電源ユニット221から第二回動軸102側へ導かれてからDコンユニット200へ向け配線されている(図4(a)、図5(a)参照)。
As shown in FIG. 7( a ), charging high voltage substrates ( 202 , 203 ) are arranged in the vicinity of the
束線224は電気的な絶縁のために、トランス素子203aやスイッチング素子203bから離れた位置に配線される必要がある。即ち、トランス素子203aやスイッチング素子203bでは高電圧が周期的に発生される故に、それらから生じるノイズによる束線224への電気的な干渉を防ぐために、束線224はそれらから離されて配線される必要がある。また、ヒートシンク203cは、アルミ部材などを切断して作成されることから、エッジが鋭い。それ故、束線224がヒートシンク203cに接触すると、被覆が損傷したり信号線が断線したりする虞があるため、束線224はヒートシンク203cに接触しないように配線される必要がある。
The bundled
束線224は、省スペース化のために、帯電高圧基板(202、203)を支持するDコンユニット200に対し、帯電高圧基板(202、203)の近傍に配線される。ただし、束線224の曲率半径Rは上記したように「40mm~60mm」程度に確保される必要がある。しかし、そうした場合に、従来では、束線224にかかるストレスの抑制、またトランス素子203a、スイッチング素子203bとの電気的な絶縁性は確保できるが、ヒートシンク203cとの物理的干渉の抑制が難しかった。これは、束線224の曲率半径Rを「40mm~60mm」程度とすることで、Dコンユニット200の回動にあわせて束線224が移動してヒートシンク203cに接触しやすくなるからである。こうしたヒートシンク203cとの接触を抑制するには、束線224は短い方がよいが、そうすると、上記した束線224の曲率半径Rを確保することが難しくなる。
The bundled
このように、従来では、束線224にかかるストレスの抑制、またトランス素子203a、スイッチング素子203bとの電気的な絶縁性の確保と、ヒートシンク203cとの物理的干渉の抑制とを両立可能に、束線224が配線されていなかった。そこで、本実施形態では、束線224の曲率半径Rを「40mm~60mm」程度に確保しつつ、束線224が帯電高圧基板(202、203)に当たり難い束線224の配線を提案する。
In this way, conventionally, it is possible to suppress the stress applied to the
<束線の配線>
図8(a)乃至図9(b)に示すように、束線224は、DC電源ユニット221からDコンユニット200へ至る一連の配線部を有する。本実施形態の場合、束線224は配線位置に応じDC電源ユニット221に近い方から順に、第一配線部224a、第二配線部224b、第三配線部224c、第四配線部224d、第五配線部224e、第六配線部224fに分けられる。
<Wiring bundles>
As shown in FIGS. 8A to 9B, the
第一配線部224aは、DC電源ユニット221に接続され基板支持板205の第二回動軸102側(回動軸線側)へ向け配線される。第二配線部224bは、鉛直方向と略平行に配置された第二回動軸102にできる限り沿うようにして上方へ配線される(図5(a)参照)。こうして、上述のように、束線224はDC電源ユニット221から第二回動軸102側へ導かれてからDコンユニット200へ向け配線される。こうすると、Dコンユニット200が第二回動軸102を回動中心に回動したときの束線224の移動量や変形量をできる限り小さくできる。また、作業者が束線224を取り外さずにDコンユニット200を回動することができる。
The
第三配線部224cは、帯電高圧基板(202、203)やデバイスコントローラ201を支持した基板支持板205の一面側から、一面側と反対側の二面側へと基板支持板205の鉛直方向下方側の端部(縁部)を経由して配線される。第四配線部224dは、基板支持板205の二面側を左右方向に、第二回動軸102側(左側)からデバイスコントローラ201側(右側)へ向けて配線される。即ち、基板支持板205の一面側から二面側に導かれた束線224は、基板支持板205を挟んで帯電高圧基板(202、203)の裏側を配線される。
The
このように、束線224は一面側から二面側へと基板支持板205の端部を経由されるので、トランス素子203aやスイッチング素子203b(図7(a)参照)から離れた位置を通過する。これにより、トランス素子203aやスイッチング素子203bが発生する電界による束線224への電気的な干渉を防ぐことができる。また、束線224は基板支持板205によって、帯電高圧基板(202、203)に実装されたトランス素子203a、スイッチング素子203b、ヒートシンク203cと隔たれる。こうして、束線224と、トランス素子203a、スイッチング素子203b、ヒートシンク203cとの間で、基板支持板205による電気的な絶縁性の確保と物理的干渉の抑制が両立可能となっている。
In this way, since the bundled
第五配線部224eは、基板支持板205の二面側から一面側へと基板支持板205の端部(縁部)から配線される。ただし、本実施形態の場合、基板支持板205には端部の一部を切り欠いた切り欠き部205cが形成されており、束線224は切り欠き部205cを通って基板支持板205の二面側から一面側へ配線される。切り欠き部205cは背面側から見て左右方向に関し、帯電高圧基板203上のトランス素子203a、スイッチング素子203b、ヒートシンク203cのいずれよりもデバイスコントローラ201側(右側)に形成されている。これにより、Dコンユニット200が回動されても、束線224はトランス素子203a、スイッチング素子203b、ヒートシンク203c等に接触しない。
The
第六配線部224fは、帯電高圧基板(202、203)やデバイスコントローラ201に接続され、帯電高圧基板(202、203)及びデバイスコントローラ201に接続されるように途中で分岐されている。本実施形態では、背面側から見て第六配線部224fが帯電高圧基板203の一部に重ねられてデバイスコントローラ201へ至るように、束線224は配線されている。
The
なお、切り欠き部205cは、基板支持板205から鉛直方向下側にガイド部材232が突出しないようにするため、また束線224の曲率半径Rを確保するためにも形成されるのが好ましい。そうであれば、基板支持板205からのガイド部材232の突出を許容でき、また束線224の曲率半径Rが十分に確保されている場合は、切り欠き部205cが形成されていなくてよい。
The
図8(a)乃至図9(b)に示すように、束線224はガイド部材232に保持され、ガイド部材232は束線224を保持したままDコンユニット200に取り付け可能である。本実施形態の場合、ガイド部材232は帯電高圧基板(202、203)周りにおける束線224を配線する配線経路の形状に形成される。ガイド部材232は束線224を配線するために、束線224の第三配線部224cから少なくとも第五配線部224eまで、より好ましくは第六配線部224fまでを保持して、基板支持板205(詳しくは第一支持板205a)に固定される。
As shown in FIGS. 8(a) to 9(b), the
ガイド部材232は第三配線部224cを保持してガイドする第一ガイド部232aと、第四配線部224dを保持してガイドする第二ガイド部232bと、第五配線部224eを保持してガイドする第三ガイド部232cを有する。さらに、ガイド部材232は、第六配線部224fを保持してガイドする第四ガイド部232dを有する。
The
第一ガイド部232a及び第三ガイド部232cは、左右方向において互いに離れた位置で基板支持板205を跨ぐように前後方向に延設されている。第二ガイド部232bは、左右方向において一端が第一ガイド部232aに連続し、他端が第三ガイド部232cに連続しており、基板支持板205の二面側で左右方向に屈曲されることなく延設されている。第二ガイド部232bと、第一ガイド部232a及び第三ガイド部232cとが連続する箇所では、束線224の曲率半径Rが十分に確保されている。第四ガイド部232dは、背面側から見てDコンユニット200上の帯電高圧基板203の一部に重なる位置に第三ガイド部232cからデバイスコントローラ201へ向かうように上下方向に屈曲されることなく延設されている。
The
このように、ガイド部材232は束線224を、第一ガイド部232aにより基板支持板205の一面側から二面側に導き、第二ガイド部232bにより二面側に沿って配線した後、第三ガイド部232cにより二面側から一面側に戻すように配線する。上記したガイド部材232では、3次元的に束線224の曲率半径Rが十分に確保された配線経路を提供できる。そして、ガイド部材232は、帯電高圧基板(202、203)から束線224を保護するとともに、コシの強い束線224から帯電高圧基板(202、203)上の実装部品を保護する役目を有している。
In this manner, the
なお、本実施形態の場合、第三ガイド部232cが上記した基板支持板205の切り欠き部205cに嵌合されることで、基板支持板205に対する第一ガイド部232a~第三ガイド部232cの相対位置が決まるようにしている。
In the case of the present embodiment, the
<配線保持部材>
上述したように、束線224の第三配線部224c~第六配線部224fはガイド部材232(第一ガイド部232a~第四ガイド部232d)に保持されることで保護されつつ配線される。他方、図10(a)及び図10(b)に示すように、DC電源ユニット221に接続される側の第一配線部224a及び第二配線部224bにおいては、回動時に係る束線224へのストレスを最小化するために、拘束が少ないフリー区間Dを設けている。フリー区間Dには、束線224の鉛直方向の移動Eと回転方向の移動C(図10(b)参照)を許容するように、束線224を移動可能に保持する配線保持部材234が筐体1Aに設けられている。
<Wiring holding member>
As described above, the
配線保持部材234は、背面側に向け突出するように筐体1Aに設けられている。具体的に、配線保持部材234は、Dコンユニット200が最大に開いた開位置に回動した状態のときに、ガイド部材232におけるDコンユニット200側の束線224の受け渡し位置、つまりは第一ガイド部232aの下方に位置されている。配線保持部材234は、Dコンユニット200の回動中心である第二回動軸102を支持する筐体1Aの回動軸支持板金230に取付けられている。また、前後方向に関し、筐体1A側で束線224(第一配線部224a)を保持する本体側保持部235とほぼ同じ高さに配置されている。本体側保持部235は、Dコンユニット200が開位置にある状態においても、束線224の曲率半径Rを十分に確保するように、配線保持部材234とともに束線224を保持している。回動軸支持板金230に配線保持部材234を設けるのは、回動軸支持板金230が束線224を傷付けるのを防ぐためである。即ち、Dコンユニット200の回動時に、配線保持部材234を介して回動軸支持板金230との距離を確実に保証することで、回動軸支持板金230から束線224を保護できるようにしている。
The
こうして、束線224は、フリー区間Dにおいて鉛直方向及び回動方向の移動が許容されることにより、Dコンユニット200回動時のねじれ変形が吸収される。言い換えるならば、配線保持部材234による最小限の拘束により、束線224に過大なストレスを与えることなく、束線224を保護しながら、Dコンユニット200を回動させることが可能となる。また、Dコンユニット200が開位置にある状態においても、束線224の曲率半径Rを十分に確保するように、配線保持部材234と本体側保持部235を筐体1Aに設けている。こうすることによって、束線224の移動量、変形量を小さくできるので、開位置にあるDコンユニット200を閉じた状態に戻そうとする復元力も小さくなり、もって作業者によるメンテナンス作業を阻害しない。
In this way, the
以上のように、本実施形態では、DC電源ユニット221に接続された束線224が、Dコンユニット200(詳しくは基板支持板205)の一面側から二面側に導かれ、二面側に沿って配線される。そして、束線224はDコンユニット200の二面側から一面側に戻されるように配線される。これにより、Dコンユニット200が回動されても、束線224は一面側に支持された帯電高圧基板203、より詳しくはトランス素子203a、スイッチング素子203b、ヒートシンク203c等に接触しない。つまり、束線224とトランス素子203a、スイッチング素子203b、ヒートシンク203cとの物理的干渉が抑制されている。このように、束線224が帯電高圧基板(202、203)に当たることがないので、帯電高圧基板(202、203)が壊れたりあるいは束線224が断線したりすることがない。また、束線224の配線作業時や帯電高圧基板(202、203)等の交換作業時などに、作業者は束線224を傷つけることなく、束線224とユニット化されているガイド部材232を取り付けるだけで容易に適切な配線を行い得る。
As described above, in this embodiment, the
1…画像形成装置、1A…筐体、3Y(3M、3C、3K)…感光体(感光ドラム)、102…回動軸(第二回動軸)、201…電装基板(第二電装基板、デバイスコントローラ)、202、203…電装基板(第一電装基板、帯電高圧基板)、205…板状支持部材(基板支持板)、205a…第一支持部材(第一支持板)、205b…第二支持部材(第二支持板)、205c…切り欠き部、206…別の回動軸(第三回動軸)、221…電源(DC電源ユニット)、224…束線、224a…第一配線部、224b…第二配線部、224c…第三配線部、224d…第四配線部、224e…第五配線部、224f…第六配線部、232…ガイド部材、232a…第一ガイド部、232b…第二ガイド部、232c…第三ガイド部、S…記録材
Claims (10)
筐体と、
前記筐体に設けられた電源と、
前記電源を制御する電装基板と、
前記筐体に対して回動可能に設けられ、前記電装基板を一面側で支持する板状支持部材と、
前記電源と前記電装基板とを電気的に接続する複数の信号線を束ねた束線と、を備え、
前記束線は、前記電源から前記電装基板へ至る一連の配線部であって、前記電源に接続され前記画像形成装置の幅方向において前記板状支持部材の回動軸線側へ向け配線された第一配線部と、前記板状支持部材の前記回動軸線側において前記筐体から前記板状支持部材へ配線された第二配線部と、前記板状支持部材の前記一面側から前記一面と反対の二面側へと前記板状支持部材の端部から配線された第三配線部と、前記二面側を配線された第四配線部と、前記板状支持部材の前記二面側から前記一面側へと前記板状支持部材の端部から配線された第五配線部と、前記電装基板に接続された第六配線部を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image on a recording material,
a housing;
a power source provided in the housing;
an electrical board that controls the power supply;
a plate-shaped support member provided rotatably with respect to the housing and supporting the electrical board on one side;
a bundled wire that bundles a plurality of signal wires that electrically connect the power supply and the electrical board,
The bundled wire is a series of wiring portions extending from the power source to the electrical board, and is connected to the power source and wired toward the rotation axis side of the plate-shaped support member in the width direction of the image forming apparatus. one wiring portion, a second wiring portion wired from the housing to the plate-like support member on the rotation axis side of the plate-like support member, and from the one surface side of the plate-like support member opposite to the one surface A third wiring portion wired from the end of the plate-like support member to the two-side side of the plate-like support member, a fourth wiring portion wired to the two-side side, and from the two-side side of the plate-like support member A fifth wiring portion wired from an end portion of the plate-shaped support member to one surface side, and a sixth wiring portion connected to the electrical board,
An image forming apparatus characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The plate-like support member has a notch portion through which the fifth wiring portion passes from the two surface side to the one surface side,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A guide member that holds at least the third wiring portion, the fourth wiring portion, and the fifth wiring portion and guides the bundle,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 The guide member has a first guide portion that guides the third wiring portion, a second guide portion that guides the fourth wiring portion, and a third guide portion that guides the fifth wiring portion,
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein:
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The plate-shaped support member has a notch portion cut out so as to fit with the third guide portion,
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein:
前記ガイド部材は、前記第一支持部材に配置され、
前記第六配線部は、前記第一電装基板及び前記第二電装基板に接続されるように分岐されている、
ことを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The plate-shaped support member includes a first support member that is rotatable on the housing about the rotation shaft and supports the first electrical board, and a rotation end side of the first support member. a second support member that is rotatable on the first support member about another rotation shaft and supports the second electrical board;
The guide member is arranged on the first support member,
The sixth wiring part is branched so as to be connected to the first electrical board and the second electrical board,
6. The image forming apparatus according to claim 3, wherein:
ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 Some of the signal lines branched from the sixth wiring portion of the bundle are connected to the first electrical board,
7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein:
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。 The first electrical board is a high-voltage board having an electronic component that generates a high voltage and a heat sink that suppresses temperature rise of the electronic component.
8. The image forming apparatus according to claim 6, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The power supply is arranged inside the plate-shaped support member in the housing when viewed from above,
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, characterized by:
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The power supply is arranged below the plate-shaped support member,
10. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
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JP2022012864A JP2023111165A (en) | 2022-01-31 | 2022-01-31 | Image forming apparatus |
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