JP4383807B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録材に画像を形成する電子写真複写機、プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。

電子写真方式や他の記録方式を採用する画像形成装置の一例としてレーザービームプリンタＩの構成を図７及び図８に示す。

一般にレーザービームプリンタにおいては、普通紙その他の記録材を裁置しておくトレイおよびこのトレイからレーザプリンタ内に記録材を給送するローラを含む記録材供給手段を起点とし、記録材へ顕画像を転写する転写手段を経由させ、その後、記録材上の顕画像を加熱によって定着する定着手段に記録材を至らしめる搬送路Ｒが、図７に示すように略水平に設定されるか、または図８に示すように斜めに設定されている。

レーザービームプリンタＩにおいては、搬送路Ｒの一端側（図７及び図８においては右端側）に給紙トレイ１および給紙ローラ２が配置され、搬送路Ｒの中央に転写ローラ９が配置され、搬送路Ｒの他端側（図７及び図８においては左端側）に定着手段としての定着器１１が略水平に配置され、搬送路Ｒの上方にプロセスカートリッジ７等の画像形成手段やレーザースキャナ５等の光学手段が配置されている。

そして、これら各手段により、記録材Ｐの給送と顕画像（トナー像）の記録材Ｐへの転写及び記録材Ｐ上の顕画像の定着が順次行われ、その後記録材Ｐは、印字面を下にした状態で排出ローラ対１２を経由して、排紙トレイ１４に至る。

上気した定着器１１やレーザースキャナ５は、骨格材として機能する図９や図１０に示すようなメインフレームＦに固定されている。

図９のメインフレームＦは、樹脂製であり、左右の側壁ｆ１、ｆ２と、これらの側壁同士を連結する連結部ｆ３、ｆ４とが一体成形されている。そして斜めに設定された連結部ｆ４は搬送路Ｒとして機能する。

また、図１０に示すメインフレームＦは、左右の側板Ｆ１、Ｆ２と、これら側板同士をつなぐ連結部材Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５とを有し、これらの部材Ｆ１〜Ｆ５を結合してメインフレームＦを構成する。そしてこの場合も斜めに設定された連結部材Ｆ４に搬送路Ｒとしての機能が備えられている。
そして連結部材Ｆ４を除き、側板Ｆ１、Ｆ２も連結部材Ｆ３，Ｆ５も板金でできている。連結部材Ｆ４は絶縁樹脂でできている。これは既述した転写手段９を支持する部分として連結部材Ｆ４が適用されているからであり、転写バイアスがリークすることを防ぐには電気的絶縁性を有する絶縁樹脂でなければならない。

特開平０７−３０１９６５号

ところで、メインフレームＦはレーザープリンタの骨格をなすものであるから、本体とさほど変わらない大きさを有する。このためメインフレームＦを図９で述べたように樹脂で一体成形する場合は、大型の成形機が必要であるばかり形成材料である溶融樹脂の型への充填に時間がかかるし、充填した後溶融樹脂を冷却する時間も要する。

さらにメインフレームＦの構成部品の形状に起因した成形の制約が多いため、設計の自由度が低い。

加えてメインフレームの形態が複雑になると、その成形型の製作に時間がかかるばかりか費用も嵩む。そして成形型のメンテナンスの問題もある。

この点、図１０で説明したような、主として板金を結合してメインフレームＦを構成する場合には、上述の問題点を解決できるが、樹脂でできた連結部材Ｆ４が大きくない場合に限られる。なぜならば、連結部材Ｆ４が大型化すると部品コストの上昇や成形型の作成コストの増大、型の作成期間の長期化といった一体成形フレームでの問題点を繰り返してしまうからである。

また、連結部材Ｆ４のように転写手段９を支持する部分を図８で示すような斜めの搬送路Ｒとして機能させた場合、搬送路Ｒには、記録材Ｐの搬送用のガイド（図示せず）が必要とされる。

そして、定着器１１と排紙トレイ１４との間の距離があると、定着器１１から排紙トレイ１４に記録紙を搬送するための排紙搬送ガイド１５を設ける必要があるため、部品点数の増加と装置の大型化、記録紙の排出時間が増加するといった問題を招来する。

さらに連結部材Ｆ４は、図１０からわかるように、上下方向で連結部材Ｆ３及びＦ５の間にあり、その状態で左右の側板Ｆ１とＦ２との間に挟まれて固定されるため、連結部材Ｆ４に取り付けられている部品のメンテナンスや修理を行う場合、連結部材Ｆ４をメインフレームＦから取り出しにくいため作業性が低下する。

連結部材Ｆ４に取り付けられている部品のメンテナンスや修理を行う場合には、例えば連結部材Ｆ３を取り外さなければならない。この場合、連結部材Ｆ４および連結部材Ｆ３は、それらが取り付けられている側板Ｆ１，Ｆ２の主面に対し直角に取り付けられ、この状態でメインフレームＦに取り付けられている構成部品の重量バランスをとっているため、連結部材Ｆ３を取り外すと、そのバランスがくずれ、装置の強度が低下する。よって、メンテナンスを行っている間や修理中に装置に何らかの外力が加わると装置が変形してしまうこともあり得る。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その解決しようとする課題は、画像形成装置の骨格となるメインフレームの強度を保持しつつ画像形成装置のメンテナンスや修理を行い易くできる技術を提供することを目的とする。

そのために本発明の画像形成装置は次の手段を採用する。

すなわち、本発明の画像形成装置は、画像が形成される記録材を搬送するための搬送体と、前記搬送体によって搬送される記録材の両側に設けられた一対の側板と、前記一対の側板を連結する連結部材と、装置の底に設けられた底板と、
を有する画像形成装置において、前記一対の側板はそれぞれ、互いに対向する第１面部と、前記第１面部と直交し装置背面側に設けられた第２面部と、前記第１面部及び前記第２面部と直交し装置底面側に設けられた第３面部を備え、前記連結部材は前記一対の側板それぞれの前記第１面部に組み付けられ、前記搬送体は前記一対の側板それぞれの前記第２面部に組み付けられ、前記底板は前記一対の側板それぞれの前記第３面部に組み付けられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、画像形成装置の骨格となるフレームの強度を保持しつつ画像形成装置のメンテナンスや修理を行い易くできる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る画像形成装置であるレーザービームプリンタＩの断面図を示す。

このレーザービームプリンタＩは、装置本体内に設けられた感光体８にレーザー光を走査して記録する電子写真方式を採用する。

図１において、符号１は給紙トレイを意味し、該給紙トレイ１内には複数枚の記録材Ｐが載置されている。

記録材Ｐは、給紙トレイ１の左側（装置奥側）に配設された記録材供給装置である給紙ローラ２により、そこを起点に１枚ずつ分離されて装置本体内に供給され、給紙ローラ２の斜め上部に位置する搬送ローラ３ａ，３ｂによって、感光体８から記録材Ｐへ顕画像を転写する転写手段としての転写ローラ９に搬送される。なお、給紙トレイ１と給紙ローラ２とを記録材を装置内に供給する記録材供給手段という。

また、符号４が示すものは、記録材Ｐの先端位置と露光光源であるレーザースキャナ５の発光タイミングを同期させて記録材Ｐ上の所定位置から画像の描き出しを行うレジストセンサーである。

さらに、符号７はプロセスカートリッジを示唆する。プロセスカートリッジ７は、像担持体である感光体８、現像担持体を含む現像器１７、帯電ローラ１８、クリーナ１９等のプロセス手段を一体化して構成され、装置本体に対して着脱自在にされている。

そして、感光体８上の顕画像を記録材Ｐ上に転写させる転写ローラ９、定着手段である定着器１１は、記録材Ｐ上の顕画像を加熱によって定着する。

給紙ローラ２と転写ローラ９と定着器１１は、図１に示すように、定着器１１を最上部としてほぼ鉛直で一直線上に配置されている。

定着器１１は加圧ローラ１１ａとヒータユニット１１ｂとを含みヒータユニット１１bから発熱するが、外装カバー１３の最上部に配置されている図示しないルーバー部の近傍に位置するので、定着器１１の熱は装置外部に排出され易くなっている。熱は上に向かうので、定着器１１よりも下方あるいは横に配置されているプロセスカートリッジ７やレーザースキャナ５には、定着器１１から発生する熱の影響を受けることがなく、常に良好な出力画像を得ることが可能となる。

そして、顕画像が定着された記録材Ｐは、排紙ガイド５０のリブ５０ａに当接して印字されている側の面を下にした状態で、排紙ローラ対１２により排紙トレイ１４に排出される。なお、排紙トレイ１４は外装カバー１３と一体に形成されている。

前記のようにヒータユニット１１bと加圧ローラ１１ａとを含む定着器１１のニップは、ヒータユニット１１ｂのある側が加圧ローラ１１ａに対して下になるように傾けて配置してあり、記録材Ｐが定着器１１を通過すると記録材Ｐは搬送路Ｒに対して印字面側に曲げられる。このため排紙ガイド５０の搬送路Ｒに対する傾斜を大きく取れるので、定着器１１から排紙ローラ対１２までの高さを低く抑えることができると共に、搬送路Ｒの距離を短くできる。

この結果、排紙ガイド５０は定着手段１１を支持する定着フレーム２５(図２５参照)内部に収まる程度の小型のもので十分になる。またメインフレームＦに直接取り付けられる記録材Ｐの搬送ガイドは、前記記録材を装置内に供給する記録材供給手段１、２を起点にそこから前記記録材Ｐへ顕画像を転写する転写手段９を経由し、前記記録材上の顕画像を前記記録材Ｐに定着させる定着手段１１に至る搬送路Ｒを構成する搬送体２２だけでよくなる。すなわち搬送体２２のみで記録材Ｐを搬送する。

また搬送路Ｒの距離が短い為、搬送体２２を小型化できる。このため搬送体２２の部品コストを低くできることはもちろんであるが、成形する際の成形型も小型のもので済むので、型の作成期間の短縮、型代の抑制、成形時間のコストの低減といったメリットが生まれる。

さらに、図２に示すように、メインフレームＦは、搬送体２２の両側に対向状態で配置される一対でかつ板金製の左右の側板２０，２１と、前記した給紙ローラ２、搬送ローラ３ａ，３ｂ及び転写手段９を保持しかつ樹脂製で前記搬送路Ｒを成す搬送体２２と、搬送体２２と対向する側に位置し、前記側板２０、２１を連結する連結部材として機能する、板金製で前記レーザースキャナ５を保持する光学ステー２３と、板金製で給紙トレイ１が取り付けられる矩形状の底板２４との５部品を結合して構成される。また、搬送体２２は、絶縁樹脂製であり、側板２０、２１の第２面部である端部に組み付けられるとともに搬送体２２は底板２４に対し鉛直方向に配置される。

図２に示すように光学ステー２３を左右の側板２０，２１の第１面部である側面に設けた位置決め穴２０ａ，２１ａに突起２３ａを嵌合させ、側面よりネジ２３ｂを螺着するこ
とで、光学ステー２３が底板２４に対して平行状態で左右の側板２０，２１に固定される。これにより図３における左右の側板２０，２１の手前上部のスパンが決まる。

そして図３に示すように左右の側板２０，２１の第３面部である下面にそれぞれ設けた位置決め突起２０ｂ１、２０ｂ２および位置決め突起２１ｂ１、２１ｂ２をそれぞれ底板２４の左右に設けた位置決め穴２４ａ１，長穴２４ｂ１および位置決め穴２４ａ２，長穴２４ｂ２に嵌合し、この状態でネジ２４ｃを螺着する。これにより左右の側板２０，２１の下側でのスパンが保持されるとともに側板２０，２１が、平行状態で底板２４から立設する。

次に、図４に示すように、側板２０，２１と底板２４とに搬送体２２を結合する。この結果、前記光学手段５を位置決め固定する光学ステー２３と搬送体２２とが略直角で対向するようになる。

側板２０，２１及び底板２４に搬送体２２を結合するに当たり、側板２０及び２１の各位置決め突起２０ｃ及び２１ｃが、搬送体２２の嵌合穴２２ｃ１，２２ｃ２とそれぞれ嵌合し、底板２４の立壁に形成された位置決め突起２４ｃ１，２４ｃ２（図４参照）が搬送体２２の嵌合穴２２ａ及び長穴２２ｂとそれぞれ嵌合し、その状態をネジ２２ｄで固定する。

これによりメインフレームＦは図５に示す左右の側板２０，２１と底板２４と搬送体２２の４つの板を当接線（稜線）Ｌ１〜Ｌ５を含む接合面で結合することで形成され、図４において左右側面の上下方向における中央部分は光学ステー２３で連結される。

このためメインフレームＦとして必要な剛性を確保することができる。そしてこのメインフレームＦに定着フレーム２５に支持された定着器１１を搬送体２２の上部に固定し、画像形成装置の主要構成部が組みあがる。定着フレーム２５は搬送体２２の上方で側板間を連結し、メインフレームＦの剛性を向上させる。

本実施例では記録材の搬送路ＲをレーザビームプリンタＩの外周に沿って配置し、搬送路Ｒとして必要な距離を稼ぐと共に装置全体を小型化しているので、メインフレームＦもコンパクトに収めることができる。メインフレームＦを小型することで単部品のねじれ剛性は上がり、しかも結合部の間隔を狭くできるため結合後の剛性も向上させることができる。また小型化により部品のコストを下げることができる。

本実施例において左右側板２０，２１に対して光学ステー２３、底板２４、搬送体２２、定着フレーム２５は全て異なる方向より順次組み付けてメインフレームＦを形成する。従って、本発明によれば、前記側板２０、２１に対し、前記搬送体２２、前記連結部材（光学ステー）２３および前記底板２４をそれぞれ異なる方向より組み付けてフレームを形成したので、側板には、搬送体、連結部材２３及び底板２４を介して、作用方向を異にする少なくとも３種類の組み付け力が働く。

すなわち、搬送体２２を側板２０、２１に組み付けた時に作用する力と、連結部材２３を側板２０、２１に組み付けた時に作用する力と、底板２４を側板２０、２１に組み付けた時に作用する力とが、側板に対してそれぞれ方向を異にして生じる。よって、本発明の画像形成装置のフレーム構造にあっては、側板に対し複数の方向に力が作用するので、これらの力が相俟って、側板、搬送体、連結部材及び底板を含むフレームの剛性を高める。

このため複数の連結部材を同時に位置決めする必要がなく、専用の組立て工具を用いなくても組立てを行なうことができる。また組み付け方向が全て異なる為、メインフレームＦの組み上がった後で底板２４、搬送体２２、定着器１１は単独で取り外すことができる。すなわちメンテナンスや修理を行う際に、側板２０、２１から、搬送体２２、連結部材２３および底板２４のいずれかを外しても、フレームの剛性が維持されるので、メンテナンスや修理を行う上で支障がない
このため搬送体２２に取り付けられた搬送ローラ３ａ、３ｂや給紙ローラ２に不具合があった場合や、搬送体２２自体に不具合が発生した場合、搬送体２２を取り外して不具合部品の修理、交換を行なうことができるので画像形成装置のメンテナンスや修理がし易い。

また、画像形成装置に外乱が加わりレーザースキャナ５に振動が伝わると、プロセスカートリッジの感光体８表面での露光位置が変化して、感光体に形成される潜像にブレが発生することがある。このためレーザースキャナ５の取り付け部周辺は強固に構成する必要がある。そのため図１や図６に示すようにレーザースキャナ５を覆うように、光学ステー２３に前記側板２０，２１間の連結を補助する補助ステー３０（図１、図６参照）を設け、レーザースキャナ５の上方で左右の側板２０，２１に固定する。これによりレーザースキャナ５の周辺の剛性を向上させることができる。

カバー６０を開けて給紙トレイ１からプロセスカートリッジ７が外部から見える構成では動作中にプロセスカートリッジの感光体が光に曝され潜像形成に悪影響が出てしまう。そのためプロセスカートリッジ７は画像系装置内部で外部と遮断されていなければならない。そこで光学ステー２３の搬送体２２対向部から給紙ローラ２に向かって中間プレート３１（図１、図６参照）を設けて給紙トレイ１の開口から侵入した光を遮断して、プロセスカートリッジの感光体を保護する。この中間プレート３１を左右側板に結合すると、メインフレームＦの手前上側と奥下側との間を斜めに補強する部材として利用する事ができるので、メインフレームＦのネジレ剛性を向上させることができる。

また、搬送体２２を前記側板２０、２１の端部に組み付けたので、搬送体２２を取り外し易い。よってメンテナンスや修理が容易にできる。そして搬送体２２は、記録材供給手段を起点にそこから転写ローラ９を経由し、定着器１１に至る搬送路Ｒとして機能するものであり、底板２４から定着器１１までの高さが同じであれば、搬送体が斜めの場合に比して本実施形態の搬送体２２は前記底板２４に対し鉛直方向に配置されているので、給紙ローラ２から定着器１１に至るまでの搬送路Ｒの長さは当然短い。すなわち搬送体２２の形成材料は少なくて済む。また、搬送路が短ければ記録材の搬送用ガイドも少なくて済む。よって部品点数を削減できるためコストダウンを図れる。

側板間に補助ステー３０を配置することでメインフレームＦの剛性をさらに高めることができる。

さらに電気的絶縁と記録材Ｐの摺動性が必要な搬送体２２のみを樹脂にて成形し、側板２０，２１と底板２４と光学ステー２３と定着フレーム２５を板金にて形成したことによりコストアップを抑えることができる。

本発明に係る画像形成装置の断面図 本発明に係る画像形成装置のメインフレームを上方から見た場合の分解斜視図 本発明に係る画像形成装置のメインフレームを下方から見た場合の分解斜視図 本発明に係る画像形成装置のメインフレームの分解斜視図であって図２の反対方向から見た図 本発明に係る画像形成装置のメインフレームの一部分解斜視図 本発明に係る画像形成装置のメインフレームの一部分解斜視図 従来の画像形成装置の断面図 従来の別の画像形成装置の断面図 従来のメインフレームの斜視図 従来の別のメインフレームの分解斜視図

符号の説明

１ 給紙トレイ（記録材供給手段）
２ 給紙ローラ（記録材供給手段）
３ａ 搬送ローラ
３ｂ 搬送ローラ
４ レジストセンサー
５ レーザースキャナ（光学手段）
７ プロセスカートリッジ
８ 感光体
９ 転写ローラ（転写手段）
１１ 定着器（定着手段）
１１ａ 加圧ローラ
１１ｂ ヒータユニット
１２ 排紙ローラ対
１３ 外装カバー
１４ 排紙トレイ
１５ 排紙搬送ガイド
１７ 現像器
１８ 帯電ローラ
１９ クリーナ
２０ 側板
２０ａ 位置決め穴
２１ 側板
２１ａ 位置決め穴
２０ｂ１ 位置決め突起
２０ｂ２ 位置決め突起
２０ｃ 位置決め突起
２１ｃ 位置決め突起
２２ 搬送体
２２ａ 嵌合穴
２２ｂ 長穴
２２ｃ１ 嵌合穴
２２ｃ２ 嵌合穴
２２ｄ ネジ
２３ 光学ステー(連結部材）
２３ａ 突起
２３ｂ ネジ
２４ 底板
２４ａ１ 位置決め穴
２４ａ２ 位置決め穴
２４ｂ１ 長穴
２４ｂ２ 長穴
２４ｃ ネジ
２４ｃ１ 突起
２４ｃ２ 突起
２５ 定着フレーム
３０ 補助ステー
３１ 中間プレート
５０ 排紙ガイド
５０ａ リブ
６０ カバー
Ｆ メインフレーム
Ｆ１ 側板
Ｆ２ 側板
Ｆ３〜Ｆ５ 連結部材
Ｉ レーザービームプリンタ（画像形成装置）
Ｌ１〜Ｌ５ 当接線
Ｐ 記録材
Ｒ 搬送路
ｆ１ 側壁
ｆ３ 連結部
ｆ４ 連結部

Claims (8)

1. 画像が形成される記録材を搬送するための搬送体と、
   前記搬送体によって搬送される記録材の両側に設けられた一対の側板と、
   前記一対の側板を連結する連結部材と、
   装置の底に設けられた底板と、
   を有する画像形成装置において、
   前記一対の側板はそれぞれ、互いに対向する第１面部と、前記第１面部と直交し装置背面側に設けられた第２面部と、前記第１面部及び前記第２面部と直交し装置底面側に設けられた第３面部を備え、
   前記連結部材は前記一対の側板それぞれの前記第１面部に組み付けられ、
   前記搬送体は前記一対の側板それぞれの前記第２面部に組み付けられ、
   前記底板は前記一対の側板それぞれの前記第３面部に組み付けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送体は記録材を搬送するためのローラを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記ローラは記録材に画像を転写するための転写ローラであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 記録材を供給する記録材供給手段と、
   画像を記録材に定着する定着手段と、
   を有し、
   前記搬送体は前記記録材供給手段から前記定着手段まで渡っ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。
5. 前記搬送体は、締結部材によって前記一対の側板の前記第２面部に組み付けら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。
6. 前記搬送体、前記連結部材、前記底板は、前記一対の側板に対して、それぞれ異なる方
   向から組み付けられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記搬送体は樹脂製であり、前記一対の側板、前記連結部材、前記底板は金属製であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記搬送体は略鉛直方向に配置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。

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