JP4513915B2 - 板金部品の結合構造及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、板金部品の結合構造、特に、二つの板金部品をそれぞれの結合面を対向させてねじ部材で結合した板金部品の結合構造、及び、該結合構造を備えた複写機やプリンタなどの画像形成装置に関する。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置や、コンピュータ、通信機器などの電子機器や各種電気機器などにおいては、その骨格をなす金属構造体に各種部品、ユニットを組み付け、さらに、その外面に外装体を組み付けた構造を備えている。

現在、金属構造体は、複数の板金部品を互いの結合面を対向させてねじやリベットなどの結合部材を用いて、あるいは、溶接などにより結合しており、静電気対策やＥＭＩ（ノイズ）対策などのために、接地手段としても利用されている。

ところで、従来、板金部品としては、防錆効果を備えた６価クロム膜をコーティングした亜鉛処理鋼板が使用されていた。しかし、６価クロムは環境を悪化させる原因となるため、世界的規模でその使用の見直しが迫られている。

それゆえ、最近では、亜鉛処理鋼板の代用品として、６価クロムを含まない樹脂コート層を備えた鋼板（クロムフリー鋼板）が開発され、徐々に機器の構造体に使用されるようになっている。この樹脂コート層は、数μｍ程度の薄い絶縁性樹脂膜であり、防錆効果を有している。

しかし、絶縁性樹脂膜をコーティングしたクロムフリー鋼板からなる板金部品どうしを結合する場合、結合面に介在する絶縁性樹脂膜のために結合面における導通不良が発生しやすく、構造体全体としての接地性に難点があり、静電気対策やＥＭＩ対策の点で問題を有している。また、従来から使用されている亜鉛処理鋼板においても、近年の電子機器の高周波化に伴い、通常の板金の接触構造ではＥＭＩ対策の点で接触性が不十分なことが生じてきた。

このような課題に対して、例えば、特許文献１においては、板金部品の結合面にローレット形成領域を配置し、ローレット形成領域を介して二つの板金部品どうしを直接的に結合した構成が示されている。また、特許文献２においては、板金部品のねじ穴の近傍に鋭利な突起を配置して結合面の被覆を剥す構造とし、接触安定性を確保しようとしている。しかしながら、このような対策では、板金部品に特殊な工具を使用して突起などを形成する必要があり、加工の難易度も高く、コストの上昇を招くことにもなる。
特開２００３−２８３１５４号公報 特開２００４−０５５７３１号公報

そこで、本発明の目的は、簡単な加工や構成にて二つの板金部品をねじ部材で導通性よく結合することのできる板金部品の結合構造及び該結合構造を備えた画像形成装置を提供することにある。

以上の目的を達成するため、本発明の一形態である板金部品の結合構造は、
第１の板金部品と第２の板金部品とをそれぞれの結合面を対向させてねじ部材で結合した板金部品の結合構造において、
第１の板金部品にねじ部材よりも小径の第１の下穴が形成されるとともに、該第１の下穴の周囲に該第１の下穴よりも小径の第１の小穴が少なくとも一つ形成されており、
第１の板金部品と第２の板金部品とがねじ部材で結合される際に形成された突起であって、前記第１の下穴にねじ部材がねじ込まれることにより該第１の下穴の周囲に生じた歪み力によって該第１の下穴の周囲が放射状に押し出されるように変形することにより前記第１の小穴に形成された突起が第２の板金部品と接触していること、
を特徴とする。

前記板金部品の結合構造においては、第１の下穴にねじ部材をねじ込むと第１の下穴の周囲に歪み力が生じる。この歪み力で第１の小穴が潰されて突起が形成され、この突起が第２の板金部品と接触する。これにて、第１及び第２の板金部品が、絶縁性樹脂膜でコーティングされている場合であっても、導通性よく結合されることになる。それゆえ、接地性が確保され、ＥＭＩ対策も効果的なものとなる。

以下、本発明に係る板金部品の結合構造及び画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。

（画像形成装置の概略構成、図１参照）
まず、本発明に係る画像形成装置の一実施例について図１を参照して説明する。図１は電子写真方式による画像形成システムの概略構成を示し、プリンタ本体１０と、画像読取り装置１５と、ステープラ１７などを備えたフィニッシャ１６と、システム全体をコントロールする制御部２０とで構成されている。

画像読取り装置１５で読み取られた原稿画像情報又はホストコンピュータなどから転送された画像情報は制御部２０に入力され、感光体ドラムなどを含む画像形成ステーション１１でトナー画像として形成される。用紙は４段に配置された給紙カセット１２のいずれかから１枚ずつ給紙され、転写部１３でトナー画像を転写されるとともに定着ユニット１４で定着された後、フィニッシャ１６で綴じ処理など必要な処理を施され、トレイ１８上に排出される。なお、プリンタ本体１０はタンデム方式でフルカラーの画像を形成するように構成されており、この種の構成や画像形成プロセスは周知であり、その説明は省略する。

制御部２０の制御基板には、ＣＰＵなどを動作させるための水晶振動子やクロックジェネレータが搭載されており、ＥＭＩなどの放射ノイズの源となっている。このようなノイズを抑制するために、制御基板上には、ＥＭＩフィルタやコンデンサなどのノイズ対策部品も搭載されている。また、プリンタ本体１０の骨格をなす金属構造体を全体的に均一な接地状態とすることで、ＥＭＩノイズが外部に放射しないように遮断する構成を採用している。

このようにＥＭＩノイズ抑制の効果を得るとともに、プリンタ本体１０の強度を確保するために、プリンタ本体１０の大部分の構造体、電装系は、板金部品で構成されている。板金部品間の結合は、多くの箇所で、作業性、コスト面での利点を有するねじ止めが採用されている。板金部品としては、亜鉛処理鋼板や金属部分の表層に絶縁性樹脂膜をコーティングしたクロムフリー鋼板が用いられている。

（第１実施例、図２〜図４参照）
制御部２０や各給紙カセット１２及びフィニッシャ１６などには制御基板が配置され、図２に示すように、これらの制御基板２１は、ベースとなる構造用板金部品４１（以下、第２の板金部品と称する）に取り付けられており、シールドカバー３１（以下、第１の板金部品と称する）にて覆われている。本発明に係る板金部品の結合構造は、この第１実施例では、第１の板金部品３１を第２の板金部品４１に電気的に導通状態を確保して接合するための構造である。

具体的には、図３に示すように、第１の板金部品３１にねじ部材５０よりも小径の第１の下穴３２を形成するとともに、該第１の下穴３２の周囲に該第１の下穴３２よりも小径の第１の小穴３３を複数形成した。例えば、ねじ部材５０の径は３ｍｍ、第１の下穴３２の径は２．５ｍｍ、第１の小穴３３の径は０．５ｍｍである。また、第１の下穴３２と第１の小穴３３の間隔は１ｍｍである。

第１の板金部品３１と第２の板金部品４１とをねじ部材５０で結合する過程を図４に示す。図４（Ａ）に示すように、ねじ部材５０よりも小径の第１の下穴３２にねじ部材５０をねじ込んでいく。これにより、第１の板金部品３１には、第１の下穴３２の周囲に図３及び図４（Ｂ）に矢印ａで示す歪み力が生じ、該歪み力でこの領域は放射状に押し出されるかたちで変形する。これにより、第１の小穴３３は押し潰された状態となり、はみ出した部分で第２の板金部品４１に向かう突起が形成される。この突起が第２の板金部品４１と接触し、第２の板金部品４１が絶縁性樹脂膜でコーティングされていても該樹脂膜を破壊した状態で第１及び第２の板金部品３１，４１が結合される（図４（Ｃ）参照）。それゆえ、第１及び第２の板金部品３１，４１どうしが導通性よく結合され、接地性が確保され、ＥＭＩ対策も効果的なものとなる。

なお、第２の板金部品４１にもねじ部材５０を受けるための第２の下穴４２が形成されており、この第２の下穴４２もねじ部材５０よりも小径とされている。但し、第２の下穴４２の径はねじ部材５０よりも大径であってもよく、この場合にはねじ部材５０を螺着するナットが必要となる。

ところで、第１の小穴３３は、予めめっき処理やコーティング処理された鋼板に穴抜き加工を施して形成されるため、第１の小穴３３の抜き跡には絶縁性樹脂膜が被覆されていない状態である。ねじ部材５０を第１の下穴３２にねじ込んでいく過程で、歪み力によって第１の小穴３３に形成された突起が第２の板金部品４１の接合面を削りながら第２の板金部品４１と多点で接触する。従って、第２の板金部品４１が表層に絶縁性樹脂膜を備えたクロムフリー鋼板であっても、表層の絶縁性樹脂膜が剥離されることで安定した導通状態での接触が可能になる。

（第２実施例、図５及び図６参照）
第２実施例である結合構造は、図５に示すように、第２の板金部品４１にもねじ部材５０よりも小径の第２の下穴４２を形成するとともに、前記第１の小穴３３と対向する位置に第２の小穴４３を形成したものである。ねじ部材５０による結合過程は図４に示したとおりであり、本第２実施例では、第２の小穴４３の部分の抜き跡には絶縁性樹脂膜が被覆されていないので、第１及び第２の板金部品３１，４１が結合された状態での両者の電気的導通はより良好になる。

また、第２の板金部品４１に形成した第２の下穴４２もねじ部材５０よりも小径とすることで、ねじ部材５０によるねじ締め時に第２の下穴４２の周囲にも歪み力が生じる。この歪み力で第２の小穴４３が押し潰されて突起が形成され、この突起が第１の小穴３３に形成された突起と衝突するので、さらに良好な導通状態が得られる。

（小穴の抜き加工、図７及び図８参照）
図７及び図８に示すように、第１の小穴３３は第２の板金部品４１に向かって穴抜き加工されていることが好ましく（矢印Ａ参照）、第２の小穴４３は第１の板金部品３１に向かって穴抜き加工されていることが好ましい（矢印Ｂ参照）。一般に、穴の抜き加工ではパンチなどで抜いた方向にエッジが突出したり、ダレが発生する。矢印Ａ，Ｂ方向に抜き加工することで、互いに対向した方向に突起が発生し、絶縁性樹脂膜が存在することなく良好な状態で接触することになる。

（第３実施例、図９参照）
第３実施例である結合構造は、図９に示すように、第２の板金部品４１の結合面に第１の小穴３３と対向する領域４４にローレット加工を施したものである。ローレット加工は、旋盤などにローレット工具を取り付けて回転させながら工作物の表面に所望の刻み目を形成する周知の加工方法である。

本第３実施例では、第１の小穴３３が押し潰されて形成された突起がローレット形成領域４４と擦れ合って接触することで第１及び第２の板金部品３１，４１が良好な導通状態で結合される。

（他の実施例）
なお、本発明に係る板金部品の結合構造及び画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。

本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。 第１実施例である結合構造を示す断面図である。 第１実施例である結合構造を示す斜視図である。 第１実施例である結合構造における結合過程を示す説明図である。 第２実施例である結合構造を示す斜視図である。 第２実施例である結合構造を示す断面図である。 小穴の抜き加工を示す断面図である。 小穴の抜き加工を示す斜視図である。 第３実施例である結合構造を示す斜視図である。

符号の説明

１０…プリンタ本体
３１…第１の板金部品
３２…第１の下穴
３３…第１の小穴
４１…第２の板金部品
４２…第２の下穴
４３…第２の小穴
４４…ローレット形成領域

Claims (10)

1. 第１の板金部品と第２の板金部品とをそれぞれの結合面を対向させてねじ部材で結合した板金部品の結合構造において、
   第１の板金部品にねじ部材よりも小径の第１の下穴が形成されるとともに、該第１の下穴の周囲に該第１の下穴よりも小径の第１の小穴が少なくとも一つ形成されており、
   第１の板金部品と第２の板金部品とがねじ部材で結合される際に形成された突起であって、前記第１の下穴にねじ部材がねじ込まれることにより該第１の下穴の周囲に生じた歪み力によって該第１の下穴の周囲が放射状に押し出されるように変形することにより前記第１の小穴に形成された突起が第２の板金部品と接触していること、
   を特徴とする板金部品の結合構造。
2. 少なくとも第２の板金部品の結合面に絶縁性樹脂膜が形成されており、前記歪み力で前記第１の小穴に形成された突起により前記絶縁性樹脂膜が剥離された箇所において第２の板金部品と前記突起とが接触していること、を特徴とする請求項１に記載の板金部品の結合構造。
3. 前記第１の小穴は第２の板金部品に向かって穴抜き加工されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の板金部品の結合構造。
4. 前記第１の小穴の直径は前記第１の下穴の直径よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の板金部品の結合構造。
5. 第２の板金部品にもねじ部材よりも小径の第２の下穴を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の板金部品の結合構造。
6. 第２の板金部品にも前記第１の小穴と対向する位置に第２の小穴を形成したことを特徴とする請求項５に記載の板金部品の結合構造。
7. 前記第２の小穴は第１の板金部品に向かって穴抜き加工されていることを特徴とする請求項６に記載の板金部品の結合構造。
8. 前記第２の小穴の直径は前記第２の下穴の直径よりも小さいことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の板金部品の結合構造。
9. 第２の板金部品の結合面には前記第１の小穴と対向する領域にローレット加工が施されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の板金部品の結合構造。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の板金部品の結合構造を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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