JP4784988B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、本体フレームに装着された回路基板と、着脱自在に装着されるプロセスユニットとを電気的に接続する接続部材によってハーネス処理を行うようにした画像形成装置に関する。

複写機，プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置において、本体フレームには複数の回路基板が固定されており、これらはハーネスによって相互に連結されている。このハーネスは、一般に、ワイヤークランプや樹脂カバー等の固定部材によって固定（ハーネス処理）されている。

また、本体フレームに対して、着脱自在に構成したプロセスユニットを上述の回路基板と電気的に接続することを目的として、ハーネスばかりでなく、金属板や線ばね等の接続部材を利用する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−３１１５２４号公報

しかしながら、上述の従来技術によると、プロセスユニットと回路基板を接続するとハーネス処理を行うための固定部材と、プロセスユニット及び回路基板を接続する接続部材とをそれぞれ別個に設けていた。このため部品点数が多くなったり、構造が複雑になったりするといった問題があった。

そこで、本発明は、ハーネス処理を行うための固定部材と、プロセスユニットと回路基板とを電気的に接続する接続部材とを同一の部材で構成することにより、部品点数を少なくして、構成を簡略化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ものである。

請求項１に係る発明は、本体フレームに設けられた画像形成部によってシートに画像を形成する画像形成装置に関する。この発明に係る画像形成装置は、本体フレームに設けられたユニット取付部に装着される着脱自在なプロセスユニットと、前記本体フレームに設けられた基板取付部に装着される回路基板と、前記回路基板と別の回路基板とを接続するハーネスが敷設される空間であって前記ユニット取付部と前記基板取付部との間を区画するように設けられたハーネス敷設空間と、前記プロセスユニットと前記回路基板とを電気的に接続する接続部材とを備え、前記接続部材は、一方の端部が前記回路基板に接続され、中間部が前記ハーネス敷設空間を前記ハーネスの敷設方向に交差する方向に跨ぐように配置されるとともに、他方の端部が、前記ユニット取付部に装着された状態のプロセスユニット側の接点に接触する位置に配置されている、ことを特徴としている。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る画像形成装置において、前記ユニット取付部、前記回路基板取付部、前記ハーネス敷設空間が前記本体フレームの側面に配置され、前記プロセスユニットが前記ユニット取付部に対して、前記本体フレームの前記側面に交差する方向へのスライド動作によって着脱される、ことを特徴としている。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る画像形成装置において、前記ハーネス敷設空間が、前記本体フレームの前記側面から突設された一対の壁部に間に溝状に形成されている、ことを特徴としている。

請求項４に係る発明は、請求項２又は３に係る画像形成装置において、前記接続部材は、前記一方の端部が締結部材によって前記回路基板に固定され、前記他方の端部が前記本体フレーム側に設けた係合部に係合されることで位置決めされている、ことを特徴としている。

請求項５に係る発明は、請求項４に係る画像形成装置において、前記プロセスユニットは、前記本体フレームに対する装着状態において、前記本体フレームの前記側面の手前側に位置するフランジ部を有し、前記接点は、前記フランジ部の裏面側において後方に突出するコイル状のばね部材によって形成されるとともに、前記プロセスユニットの前記本体フレームに対する装着状態において、前記接続部材の前記一方の端部に圧縮状態で圧接される、ことを特徴としている。

請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に係る画像形成装置において、前記接続部材が金属板によって形成されている、ことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、接続部材は、一方の端部が回路基板に接続され、他方の端部が、装着状態のプロセスユニット側の接点に対応する位置に配置されているので、回路基板とプロセスユニットとを電気的に接続することができる。また、接続部材は、中間部が、本体フレーム上のユニット取付部と基板取付部との間を区画するように設けられたハーネス敷設空間を跨ぐように配置されているので、ハーネス敷設空間内に敷設されたハーネスを、ハーネス敷設空間からはみ出さないように規制することができる。つまり、１つの接続部材によって、回路基板とプロセスユニットとの電気的な接続と、ハーネス処理との双方を実行することができる。このため、部品点数を減らして、構成を簡略化することができる。

請求項２の発明は、ユニット取付部、回路取付部、ハーネス敷設空間が、本体フレームにおける側面に配置されていること、また、プロセスユニットがユニット取付部に対して、側面に交差する方向（例えば、前後方向、左右方向などの横方向）へのスライド動作によって着脱されることを規定するものである。請求項２の発明によれば、このような構成において、上述の請求項１の発明と同様の効果をそうすることができる。

請求項３の発明によれば、ハーネス敷設空間が、側面から突設された一対の壁部の間に溝状に形成されているので、ハーネス敷設空間にハーネスを確実に収めることができる。

請求項４の発明によれば、接続部材は、締結部材で締結するのが、一方の端部だけでよいので、組立時や交換時の接続部材の取付け、取外しが容易となる。

請求項５の発明によれば、プロセスユニットを本体フレームに対してスライド動作させて装着すると、フランジ部の裏面側から後方に突出している接点、すなわちコイル状のばね部材が接続部材の一方の端部に圧縮状態で圧接されるので、係合によって位置決めされている一方の端部をしっかりと固定することができる。すなわち、接続部材は、その一方の端部が係合によって位置決めされているにもかかわらず、プロセスユニットの装着状態においては、ばね部材によって押圧されるため、プロセスユニットと回路基板との電気的な接続を確実なものとすることができる。

請求項６の発明は、接続部材の大雑把な形状、つまり板上であることと、その材質が金属であることとを規定したものである。金属板は、導電性に優れ、加工が容易であるので、接続部材には好適である。なお、金属板は、その製造工程において一方の面にパリが発生することがある。そこで、パリ等が発生するおそれがある金属板を接続部材として使用する場合には、パリの発生する可能性がある面が、ハーネス敷設空間に対して外側を向く向きで使用するとよい。バリによってハーネスが損傷されることを防止することができる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づき詳述する。なお、各図面において、同じ符号を付した部材等は、同じ構成のものであり、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。また、各図面においては、説明に不要な部材等は適宜、図示を省略している。

＜実施形態１＞
図１を参照して、本発明に係る画像形成装置（プリンタ）１１について説明する。図１に示す画像形成装置１０は、電子写真方式の画像形成装置１０であり、記録媒体としてのシート（例えば、普通紙、封筒、透明フィルムなど）Ｐに粉体のトナーによって画像（トナー像）を形成するものである。図１はその概略構成を模式的に示す左側面図である。つまり、画像形成装置１０は、図１中の右側が前面（正面）側、左側が後面（背面）側となる。ここで、画像形成装置１０としては、複写機，プリンタ，ファクシミリ、さらには、これらの複合機などがこれに相当する。

図１に示すように、画像形成装置１０は、画像形成装置本体１１内に、像担持体として感光ドラム１３が配設されている。この感光ドラム１３は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１３方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。感光ドラム１３は、その表面が帯電装置１４によって所定の極性・電位に一様に帯電された後、露光装置１５により画像情報に基づく露光がなされて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１６によってトナー像として現像される。

一方、給紙カセット１７には、記録媒体としてのシートＰが積層状態で複数枚収納されている。このシートＰは、給紙ローラ１８によって給紙され、給送ローラ２０及びリタードローラ２１によって分離されて１枚だけ搬送される。搬送されたシートＰは、停止中のレジストローラ対２２によって斜行が矯正された後、感光ドラム１３上のトナー像に同期したレジストローラ対２２の回転により、感光ドラム１３と転写ローラ２３との間の転写ニップＴに供給される。転写ニップＴに供給されたシートＰは、転写ローラ２３により、感光ドラム１３上のトナー像が転写される。トナー像の転写後の感光ドラム１３は、表面に残ったトナー（転写残トナー）がクリーニング装置２４によって除去され、次のトナー像の形成に供される。

一方、トナー像の転写後のシートＰは、定着装置２５に搬送され、ここで加熱・加圧されて表面にトナー像が定着された後、排紙ローラ対２６によって排紙トレイ２７上に排出される。以上で、１枚のシートＰに対する画像形成が終了する。

なお、上述の画像形成装置は、感光ドラム１３、帯電装置１４、露光装置１５、現像装置１６、転写ローラ２３、クリーニング装置２４等によって画像形成部１２を形成している。

次に図２〜図６を参照して、本発明に係る画像形成装置１０について詳述する。このうち図２は、本体フレーム２８の左側面図を示す。また、図３は、本体フレーム２８の左フレーム３０における、ユニット取付部３１、メイン基板取付部（基板取付部）３２、サブ基板取付部３３、ハーネス敷設空間３４等の位置関係を示す拡大斜視図である。図４は、プロセスユニットとしてのドラムユニットの左端側の部分を、正面側右斜め上方から見た斜視図である。図５は、本体フレームに対してプロセスユニットを着脱するようすを説明する、正面側左斜め上方から見た斜視図である。また、図６は、プロセスユニットの接点５４と接続部材４５とが接続されるようすを説明する、左側前方斜め上方から見た斜視図である。

図５に示すように、画像形成装置（図１参照）は、構造体として本体フレーム２８を有している。本体フレーム２８は、左のサイドフレーム３０と、右サイドフレーム（不図示）とこれらを連結する連結フレーム（不図示）とによって構成されており、全体として合成樹脂によって形成されている。左のサイドフレーム３０は、画像形成装置本体１１の左側面とほぼ同形の板状に形成されている。なお、本体フレーム２８の前面、後面、左側面、右側面、上面等にそれぞれパネルや扉（いずれも不図示）を取り付けることで、画像形成装置本体１１が構成されている。

図２に示すように、左のサイドフレーム３０には、ユニット取付部３１、メイン基板取付部（基板取付部）３２、サブ基板取付部３３、ハーネス敷設空間３４、接続部材取付部３５が設けてある。

ユニット取付部３１は、左のサイドブレード３０のほぼ中央において左のサイドブレード３０を左右方向（左のサイドフレーム３０に向かっての手前−奥方向）に貫通する開口部３１ａと、この開口部３１ａの周囲に設けられた周縁部３１ｂとを有している。この周縁部３１ｂには、後述する接続部材４５の先端側の一部が挿入されるスリット（係合部）３１ｃや、プロセスユニット５０を位置決めするための位置決めボス３１ｄ，３１ｅが形成されている。このユニット取付部３１に対して後述するプロセスユニット５０が着脱されるようになっている。すなわち、ユニット取付部３１に対して装着された状態（以下適宜「装着状態」という。）のプロセスユニット５０は、開口部３１ｂから左方にスライド動作によって引き出され、逆に引き出された状態（以下適宜「引き出し状態」という。）のプロセスユニット５０は開口部３１ｂに対して右方に押し込まれて所定の位置に装着されるようになっている。

図２に示すように、メイン基板取付部３２は、上述のユニット取付部３１の右側に設けられたハーネス敷設空間３４を挟んで、ユニット取付部３１の右方に配置されている。図３，図５に示すように、メイン基板取付部３２には、縦長の長方形状のメイン基板（回路基板）４０が、左のサイドフレーム３０の表面に沿うように固定されており、このメイン基板４０の表面は、ほぼ全体が金属製のシールド板４１によって覆われている。シールド板４１は、メイン基板４０の電磁シールドとして作用する外に、メイン基板４０のアース（接地）としても作用する。

図２に示すように、サブ基板取付部３３は、上述のユニット取付部３１及びハーネス敷設空間３４の上方に配置されている。サブ基板取付部３３の一部、すなわち前端側でかつ下端側（図２中の右下部分）は、上述のメイン基板取付部３２の一部、すなわち後端側でかつ上端側（図２中の左上部分）にオーバーラップしている。このサブ基板取付部３３には、横長の長方形状のサブ基板４２が取り付けられている。このサブ基板４２と上述のメイン基板４０とは、複数のリード線からなる後述のハーネスＨによって接続されている。

図２に示すように、ハーネス敷設空間３４は、上述のユニット取付部３１とメイン基板取付部３２との間に、上下方向に長く設けられている。図２，図３に示すように、本実施形態では、ハーネス敷設空間３４は、左のサイドフレーム３０の表面から左方に向けて突設されて上下方向に延びる一対の壁部４３，４４の間に溝状に形成されている。このハーネス敷設空間３４には、上述のメイン基板４０とサブ基板４２とを接続するハーネスＨが収納される。このハーネスＨは、一方の端部がメイン基板４１の前側の下端近傍（図２中の左下部分近傍）から出て、中間部がハーネス敷設空間３４内を上方に向かって延び、他方の端部がサブ基板４２の下端の中央近傍に接続されるようになっている。

図２に示すように、接続部３５は、上述のユニット取付部３１とメイン基板取付部３２との間に、ハーネス敷設空間３４を横切るようにして設けられている。この接続部３５には、ユニット取付部３１とメイン基板４０とを電気的に接続する接続部材４５が配設されている。図３に示すように、本実施形態では、接続部材４５は、金属板を階段状に折曲させることで構成されている。接続部材４５は、一方の端部４５ａがメイン基盤４０に接続され、中間部４５ｂがハーネス敷設空間３４をハーネスＨの敷設方向（図３中では上下方向）に交差する方向（図３中のほぼ左右方向）に跨ぐように配置されるとともに、他方の端部４５ｃが、ユニット取付部３１に装着された状態のプロセスユニット５０側の接点５４（後述）に接触する位置に配置されている。さらに具体的に説明すると、接続部材４５の一方の端部４５ａは、シールド板４１に接触するようにして、シールド板４１とともにメイン基板４０に対し、締結部材としてのねじ４５ｄによって固定されている。また、中間部４５ｂは、上述の一対の壁部４３，４４の上端側に掛け渡すように配置されるとともに、一方の壁部４３の凹部４３ａに嵌合されて位置決めされている。そして、接続部材４５の他方の端部４５ｃは、その後端に右方に折曲された折曲部４５ｅを有していて、この折曲部４５ｅは、ユニット取付部３１の周縁部３１ｂに形成されているスリット３１ｃに挿入（係合）されている。このため、接続部材４５は、取付け、取外しが容易であり、また、取付け後には、取付け精度を維持することができる。接続部材４５の他方の端部４５ｃには、次に説明するプロセスユニット５０のばね接点５４が圧接される。

図４，図５に示すように、プロセスユニット５０は、本実施形態においては、感光ドラム１３と帯電装置１４とクリーニング装置２４（図１参照）を一体的にユニット化したものである。プロセスユニット５０は、感光ドラム１３及び帯電装置１４等の左端側に、厚板状のフランジ部５１を有している。図５に示すように、フランジ部５１は、内カバー５２と外カバー５３とを合わせるようにして構成されており、図４及び図６では、外カバー５３を取り外した状態を図示している。図４に示すように、内カバー５２の前端側には、上下方向のほぼ中央と、上部とに、それぞれ感光ドラム１３用のばね接点５４、帯電装置１４用のばね接点５５がその先端側（右端側）を内側に向けた状態で突設されている。これらばね接点５４，５５は、図６に示すように、基端側（左端側）が内カバー５２の左側面に露出されている。このうち接点５４の基端側は、線ばね５６を介して感光ドラム１３の中心軸１３ａに接続されている。また、図４に示すように、内カバー５２には、ユニット取付部３１に対する装着時に、ユニット取付部３１側の位置決めボス３１ｄ，３１ｅが挿入される位置決め穴５６，５７が穿設されている。

図６は、本体フレーム２８の左のサイドフレーム３０のユニット取付部３１に装着された状態（装着状態）のプロセスユニット５０を示している。装着状態のプロセスユニット５０は、左方向にスライド動作させて引き出すことができる。一方、ユニット取付部３１から引き出された状態（引出し状態）のプロセスユニット５０は、図５に示すように、右方向にスライド動作させることで、ユニット取付部３１に装着することができる。この際、プロセスユニット５０は、ユニット取付部３１側の位置決めボス３１ｄ，３１ｅが、フランジ部５１の内カバー５２の位置決め穴５６，５７に挿入されることで、前後方向、及び上下方向の位置決めがなされる。さらに、装着時には、内カバー５２の内側に突設されている接点ばね５４が、左のサイドフレーム３０側の接触部材４５の他方の端部４５ｃに圧接されて圧縮される。これにより接続部材４５を介して、感光ドラム１３とメイン基板４０との電気的な接続を図ることができる。本実施形態では、接続部材４５を介して、感光ドラム１３を、メイン基板４０のシールド板４１にアースしている。なお、本実施形態では、接続部材４５がアースに供される部材である場合を例に説明しているが、これに限定されず、電力を供給するためや信号を送るために供される部材とすることも可能である。

さらに本実施形態では、上述の電気的な接続のために使用している接続部材４５が、ハーネス処理にも利用される。すなわち、上述のように、接続部材４５は、その中間部４５ｂが、ハーネス敷設空間３４をハーネスＨの敷設方向（図３中では上下方向）に交差する方向（図３中のほぼ左右方向）に跨ぐように配置されているので、ハーネス敷設空間３４に敷設されたハーネスＨがハーネス敷設空間３４から飛び出して乱雑にならないように整然と保持することができる。

このように、本実施形態では、１つの接続部材４５によって、メイン基板４０とプロセスユニット５０との電気的な接続と、ハーネス処理との双方を実行することができので、部品点数を減らして、構成を簡略化することができる。

以上の説明では、ユニット取付部３１とその右方に配置されたメイン基板取付部３２との間に、上下方向にハーネス敷設空間３４が形成され、このハーネス敷設空間３４を接続部材４５が左右方向に跨ぐ場合を例に説明した。本発明は、この配置に限定されるものではない。例えば、ユニット取付部の下方にメイン基板取付部が配置され、両者の間に左右方向にハーネス敷設空間が形成され、このハーネス敷設空間を接続部材が上下方向に跨ぐように構成してもよい。すなわち、本発明は、一般に、ユニット取付部と基板取付部との間に、これらを区画するようにハーネス敷設空間が配設され、このハーネス敷設空間を跨ぐように、接続部材が配設されている配置に対して適用することができる。

また、以上の説明では、ハーネス敷設空間３４を構成するために、一対の壁部４３，４４を設け、これらの間に溝状のハーネス敷設空間３４を形成するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ハーネス敷設空間を、特に、溝状に形成することなく、ハーネスＨの敷設方向に沿って平面状の通路として設け、この通路に交差するように接続部材を配設する。この際、接続部材を、例えば、中間部が凸状になるように形成する。そして、この凸状の内側と、通路との間にハーネスＨを保持することができる。この構成によると、壁部を設ける必要がないので、構成を簡略化することができる。

また、以上の説明では、プロセスユニット５０が感光ドラム１３と帯電装置１４とクリーニング装置２４とを一体的にユニット化した場合を例に説明したが、プロセスユニットとしてはこれに限定されるものではない。例えば、感光ドラム１３、帯電装置１４、露光装置１５、現像装置１６、転写ローラ２３、クリーニング装置２４のうちのいずれか１つ、あるいはこれらを適宜に組み合わせてユニット化した場合にも適用することができる。すなわち、プロセスユニットとしては、本体フレーム２８に対して着脱自在なユニットであって、本体フレーム２８に対して固定的に配設した他の部材と電気的接続をとる必要があるユニットに対して適用することができる。

また、以上の説明では、画像形成装置が電子写真方式である場合を例に説明したが、これ以外に、インクジェット方式、熱転写方式、ワイヤドット方式、静電記録方式等の画像形成装置に対しても同様に適用することができ、この場合もほぼ同様の効果を奏することができる。

また、以上の説明では、プロセスユニット５０の電気的な接続先がメイン基板４０である場合を例に説明したが、接続先は、メイン基板４０に限らず、サブ基板４２や、これ以外の例えば、アース用の金属板等とすることもできる。

上述では、本発明を画像形成装置に適用した場合を例に説明したが、本発明は、画像形成装置に限らず、例えば、画像形成装置によって画像が形成されたシートに対し、ソート処理、ステイプル処理、穴明け処理、折り処理等を施す、シート処理装置に対しても適用することが可能である。

本発明に係る画像形成装置の左側面から見た概略構成を模式的に示す図である。 本体フレームの左側面図である。 本体フレームの左フレームにおける、ユニット取付部、メイン基板取付部（基板取付部）、サブ基板取付部、ハーネス敷設空間等の位置関係を示す拡大斜視図である。 ドラムユニットの左端側の部分を、正面側右斜め上方から見た斜視図である。 本体フレームに対してプロセスユニットを着脱するようすを説明する、正面側左斜め上方から見た斜視図である。 プロセスユニットの接点と接続部材とが接続されるようすを説明する、左側前方斜め上方から見た斜視図である。

符号の説明

１０……画像形成装置、１１……画像形成装置本体、１２……画像形成部、２８……本体フレーム、３０……左のサイドフレーム（側面）３１……ユニット取付部、３１ｃ……スリット（係合部）、３２……メイン基板取付部（基板取付部）、３３……サブ基板、３４……ハーネス敷設空間、３５……接続部材取付部、４０……メイン基板（回路基板）、４２……サブ基板（別の回路基板）、４３，４４……壁部、４５……接続部材、４５ａ……接続部材の一方の端部、４５ｂ……接続部材の中間部、４５ｃ……接続部材の他方の端部、４５ｄ……ねじ（締結部材）、５０……プロセスユニット、５１……フランジ部、５４……ばね接点（接点）、
Ｈ……ハーネス、

Claims (6)

1. 本体フレームに設けられた画像形成部によってシートに画像を形成する画像形成装置において、
   本体フレームに設けられたユニット取付部に装着される着脱自在なプロセスユニットと、前記本体フレームに設けられた基板取付部に装着される回路基板と、前記回路基板と別の回路基板とを接続するハーネスが敷設される空間であって前記ユニット取付部と前記基板取付部との間を区画するように設けられたハーネス敷設空間と、前記プロセスユニットと前記回路基板とを電気的に接続する接続部材とを備え、
   前記接続部材は、一方の端部が前記回路基板に接続され、中間部が前記ハーネス敷設空間を前記ハーネスの敷設方向に交差する方向に跨ぐように配置されるとともに、他方の端部が、前記ユニット取付部に装着された状態のプロセスユニット側の接点に接触する位置に配置されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ユニット取付部、前記回路基板取付部、前記ハーネス敷設空間が前記本体フレームの側面に配置され、
   前記プロセスユニットが前記ユニット取付部に対して、前記本体フレームの前記側面に交差する方向へのスライド動作によって着脱される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ハーネス敷設空間が、前記本体フレームの前記側面から突設された一対の壁部に間に溝状に形成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記接続部材は、前記一方の端部が締結部材によって前記回路基板に固定され、前記他方の端部が前記本体フレーム側に設けた係合部に係合されることで位置決めされている、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記プロセスユニットは、前記本体フレームに対する装着状態において、前記本体フレームの前記側面の手前側に位置するフランジ部を有し、
   前記接点は、前記フランジ部の裏面側において後方に突出するコイル状のばね部材によって形成されるとともに、前記プロセスユニットの前記本体フレームに対する装着状態において、前記接続部材の前記一方の端部に圧縮状態で圧接される、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記接続部材が金属板によって形成されている、
   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。

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