JP4909051B2 - 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画像形成装置に関するものである。

電子写真プロセスを用いて記録材に画像を記録する画像記録装置の従来例について図１０を用いて説明する。

図１０は、従来の画像形成装置の概略構成を示す正面図である。

図１０に示す画像形成装置は、左側板６６と右側板６８、中央板６７と、レーザ露光装置７０と、駆動部６０と、ギアカバー６９と、駆動回路基板６１と、制御回路基板６２と、コントローラ基板６３と、左カバー６４、右カバー６５とを有する。

左側板６６と右側板６８、中央板６７、ギアカバー６９は板金部品であり、画像形成装置の本体フレームを構成する。駆動回路基板６１は、スイッチング電源回路部と、定着ヒータを駆動するヒータ駆動回路部と、電子写真プロセスに必要な高圧電源回路部とにより構成されている。

制御回路基板６２は、電子写真プロセスに必要な高圧回路制御部と、ヒータ制御回路部と、レーザスキャナ制御回路部と、モータ駆動制御回路部と、それらを制御するプロセッサとにより構成されている。

コントローラ基板６３は、不図示のホストコンピュータからの画像データに基づいて、半導体レーザのＯＮ／ＯＦＦを制御したり、エンジン制御回路との通信を行うプロセッサで構成されている。

駆動回路基板６１は、左側板６６に固定される。制御回路基板６２は、レーザ露光装置３８の上方に平面配置されている。ギアカバー６９は、駆動部６０の外側に配置され、右側板６８に固定される。

コントローラ基板６３は、ギアカバー６９に固定されており、制御回路基板６２と接続されている。左カバー６４と右カバー６５はモールドで成型された被覆部材としての外装カバーである。駆動回路基板６１と左側板６６の外側に、左カバー６４が配置される。

ここで、物流時に異常な衝撃が左カバー６４に力が加わった場合、左カバー６４が変形して、駆動回路基板６１に当たる可能性がある。そのため、駆動回路基板６１に実装される電装部品や基板自体が破損することを防ぐため、左カバー６４と駆動回路基板６１とは十分な隙間が確保されている。

同様に、ギアカバー６９に固定されたコントローラ基板６３と右カバー６５とは十分な隙間が確保されている。

なお、関連する従来例が開示された文献としては、特許文献１がある。
特開２００３−１９５５９４号公報

しかしながら、上記従来例では、物流時に異常な衝撃が外装カバーに加わった場合、外装カバーが変形して電装基板が破損する可能性があるため、外装カバーと電装基板とは十分な隙間を確保する必要がある。このため、装置本体の小型化が困難なものとなっている。

また、外装カバーと電装基板の隙間を狭くするために、電装基板を貫通するカシメ軸を本体フレームに設けて外装カバーに突き当てる構成が考えられる。このように構成した場合、部品のバラツキがあっても、カシメ軸が電装基板に当たらないように十分大きな穴を電装基板に設ける必要があるため、電装基板の面積が狭くなるだけでなく、電装設計の自由度が小さくなることが懸念される。

また、電装基板を貫通するリブを外装カバーに設けて本体フレームに突き当てる構成にした場合、上記と同様に、部品のバラツキがあっても、リブが電装基板に当たらないように十分大きな穴にする必要がある。さらに、物流時に異常な衝撃が加わった場合、外装カバーは変形しやすくリブの位置が大きく動いてしまうため、さらに大きな穴にする必要があり、電装基板の面積が狭くなるだけでなく、電装設計の自由度が小さくなることが懸念される。

また、装置全体を小型化するためには、実装部品や回路パターンの配置を密集させて電装基板も小型化する必要があるが、上記に述べたようなカシメ軸やリブを避けるための大きな穴を開けるためには、電装基板を大きくする必要がある。したがって、電装基板を小型化できず、よって装置も小型化できないことが懸念される。

本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、被覆部材が電装基板に当たることを防ぎつつ、画像形成装置を小型化することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
実装部材が実装された電装基板と、前記電装基板を支持する支持部材と、前記電装基板を挟んで前記支持部材の反対側に設けられ、前記電装基板の少なくとも一部を覆う被覆部材と、前記支持部材と前記被覆部材との間に設けられ、前記被覆部材が力を受けた際、前記被覆部材が前記電装基板に当たらないよう、前記被覆部材に突き当たることが可能な保護部材と、を有し、
前記保護部材が前記電装基板に形成された開口部を貫通した支柱を備える画像形成装置において、
前記保護部材は、前記支持部材及び前記被覆部材に対して固定されておらず、前記支柱が前記電装基板に対して前記支柱の軸方向に移動して前記保護部材が前記支持部材に突き当たることが可能であることを特徴とする。

本発明によれば、被覆部材が電装基板に当たることを防ぎつつ、画像形成装置を小型化することが可能となる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

本発明は、記録材（記録媒体）に画像を形成する電子写真画像形成装置に好適に適用することができるものである。ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクミリ装置、ワードプロセッサ及びこれらの複合機（マルチファンクションプリンタ等）が含まれる。

本発明の実施例１を図１〜５に基づいて説明する。

図４は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す正面図である。

図４に示すように本実施例の画像形成装置は、左側板４６と右側板４８、中央板４７と、レーザ露光装置３８と、駆動部４０と、ギアカバー４９と、基板ステー４２と、電装回路基板４１と、コントローラ基板４３と、左カバー４４、右カバー４５とを有する。

左側板４６と右側板４８、中央板４７、ギアカバー４９、基板ステー４２は板金部品であり、画像形成装置の本体フレームを構成する。なお、基板ステー４２は支持部材として、画像形成装置の筐体を構成しており、左カバー４４は被覆部材として、画像形成装置の筐体を包含する外装カバーを構成している。

電装回路基板４１は、電子写真プロセスに必要な高圧電源回路部と、制御回路部と、コントローラなどで構成されて、左側板４６に固定される。ギアカバー４９は、駆動部４０の外側に配置され、右側板４８に固定される。

電装基板としてのコントローラ基板４３は、不図示のホストコンピュータからの画像データに基づいて半導体レーザのＯＮ／ＯＦＦを制御したり、エンジン制御回路との通信を行う実装部材としてのプロセッサ５０が実装されている。

コントローラ基板４３は、基板ステー４２に固定（支持）されており、電装回路基板４１と接続されている。左カバー４４と右カバー４５はモールドで成型された外装カバーである。

図５は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

図５において、２０は画像形成装置であり、この画像形成装置２０には給送部と、画像形成部と、排出部が設けられている。

ここで、画像形成部は、感光ドラム２１、帯電ローラ２２、現像スリーブ２５、トナー容器２７、転写ローラ３２、レーザ露光装置３８、加熱装置９と加圧ローラ８とからなる定着装置３６等を備えている。

給送部は、給送トレイ３３と、給送トレイ３３に収納された記録材Ｐを送り出す給送ローラ３４、給送ローラ３４により送り出された記録材Ｐを分離する分離パッド３５を備えている。

排出部は、排出ローラ１０、排出コロ６からなる排出ローラ対などを備えている。

そして、図５のように構成された画像形成装置２０において、記録材Ｐに画像を形成する際には、まず感光ドラム２１の表面を不図示の高圧電源から給電される帯電ローラ２２によって一様に帯電する。

そして、感光ドラム表面を一様に帯電した後、レーザ露光装置３８から感光ドラム２１へ照射することにより、感光ドラム上に静電潜像を形成する。

次に、現像スリーブ２５を回転させる。これにより、トナー容器２７の中に充填されたトナーは、この現像スリーブ２５の回転に伴って適度の帯電を受けた後、感光ドラム２１
上に供給される。そして、この後、トナーは感光ドラム２１の静電潜像に付着し、これにより潜像が現像され、トナー像として可視化される。

給送ローラ３４がタイミングをとって回転して給送トレイ３３に収納された記録材Ｐを送り出し、このように送り出された記録材Ｐは給送ローラ３４に圧接した分離パッド３５により１枚ずつ分離されて搬送される。なお、この分離パッド３５の表面摩擦係数、接触角度、形状は１度の給送動作毎に最上位の記録材１枚のみを搬送することができるように調整されている。

次に、１枚のみに分離された記録材Ｐは、感光ドラム２１と転写ローラ３２とにより構成される転写部に所定のタイミングで搬送され、この転写部において転写ローラ３２により、可視化された感光ドラム上のトナー像が転写される。

なお、記録材Ｐに転写されずに感光ドラム上に残った転写残トナーは不図示のクリーニングブレードにより廃トナー容器３１に収納され、このように表面をクリーニングされた感光ドラム２１は繰り返し次の画像形成プロセスに入る。

次に、トナー像が転写された記録材Ｐは加熱装置９と加圧ローラ８とからなる定着装置３６に搬送される。

定着装置３６は、フィルム加熱方式の定着器であり、発熱部を有する略面状のヒータ１４と、定着フィルム（耐熱性フィルム部材）１６と、この定着フィルム１６を挟んでヒータに圧接されて加熱ニップ部を形成する加圧ローラ８とを有している。そして、加熱ニップ部に記録材Ｐを導入して定着フィルム１６を介してヒータ１４の熱で記録材Ｐを加熱するものである。

定着装置３６は、定着フィルム１６として円筒状のフィルム部材を使用し、定着フィルム１６を、加圧手段としての加圧ローラ８で回転駆動する加圧ローラ駆動方式のものである。

ヒータ１４は、図５の紙面に対して垂直方向を長手方向とする横長の細板状発熱体である。

加圧ローラ８は画像形成の際に駆動部４０によって回転駆動される（図５において反時計方向）。加圧ローラ８が回転すると、加圧ローラ８と定着フィルム１６との加熱ニップ部における圧接摩擦力により定着フィルム１６に回転力が生じる。これによって定着フィルム１６がその内面をヒータ１４の下面に接触摺動させつつフィルムガイド１５の外周を矢印方向（図５において時計方向）に従動回転する。

定着装置３６で加熱、加圧されることにより、記録材Ｐ上にトナー像が永久定着された後、搬送ガイド５を経て、排出ローラ１０と排出コロ６に挟持、搬送され、排出積載トレイの機能を有するＣＲＧドア１２に排出される。

排出部の上流には、記録材Ｐの通過タイミングや有無を検知する排出センサ１７とフォトセンサ１７ａが配置されており、記録材の斜行や重送などの搬送不良で定着装置３６と排出部の付近で記録材Ｐが滞留した場合検知することができる。

図１は、左側板４６に配置された電装部の正面図である。図２は、左側板４６に配置された電装部の斜視図である。図３は、図２よりコントローラ基板４３を取り除いた斜視図である。

図１において、コントローラ基板４３に実装される部品の中でプロセッサ５０が最も背が高いので、物流時に異常な衝撃が加わって左カバー４４が変形してしまうような場合、プロセッサ５０が左カバー４４に最も当たりやすい。

そのため、本実施例では、プロセッサ５０を保護するための保護部材１が設けられている。保護部材１は、図３に示すように、左カバー４４と基板ステー４２との間に設けられおり、突出部としての３本の支柱（リブ）１ａと、連結部としての平板部１ｂで構成されている。

そして、コントローラ基板４３においては、図２に示すように、支柱１ａが貫通することにより、支柱１ａを位置決め保持するための開口部としての穴が３つ、プロセッサ５０の周囲に設けられている。３つの穴は、嵌合穴４３ａと長丸穴４３ｂと逃げ穴４３ｃである。

保護部材１は、図３に示すように、３本の支柱１ａがそれぞれコントローラ基板４３の３つの穴と嵌合（係合）することにより、ラフに位置決めされる。すなわち、３本の支柱１ａがそれぞれコントローラ基板４３の３つの穴と嵌合することで、コントローラ基板４３に略平行な方向に対しては位置決めされている。これに対して、支柱１ａの軸方向に対しては移動可能に設けられている。このように、保護部材１は、コントローラ基板４３の３つの穴と嵌合することで、左カバー４４や基板ステー４２に固定されることなく、コントローラ基板４３に保持されている。ここで、平板部１ｂは、基板ステー４２とコントローラ基板４３に挟まれている。

基板ステー４２には４ヶ所の絞り形状があり、絞り形状の先端部はコントローラ基板４３を位置決め固定するための平面部と位置決め用のバーリングと、バーリングの内側にはタップ穴とが設けられている。そして、コントローラ基板４３は基板ステー４２にビス止めで固定される。

支柱１ａは、図１に示すように、保護部材１が基板ステー４２とコントローラ基板４３の間に設けられた状態、特に、支柱１ａ（平板部１ｂ）が基板ステー４２に突き当たったときに、次のように設けられている。支柱１ａは、基板ステー４２側からコントローラ基板４３の穴を通りプロセッサ５０より左カバー４４側に突出して設けられている。すなわち、支柱１ａは、コントローラ基板４３に対する長さ（距離）がプロセッサ５０よりも長く設けられ、かつ、左カバー４４の内壁には当たらない長さとなるように設けられている。

通常使用時は、支柱１ａは左カバー４４と接触することはないが、左カバー４４が図１に対して右方向に変形したときには、左カバー４４が支柱１ａに突き当たり、保護部材１が基板ステー４２に突き当たることとなる。このため、左カバー４４がプロセッサ５０に当たることを防止できる。

支柱１ａはコントローラ基板４３に対して位置決めされているが、基板ステー４２や左カバー４４には固定されていない。このため、物流時等に異常な衝撃が加わって、例えば図１の紙面に対して垂直な方向や上下方向に力が加わるような場合であっても、支柱１ａはコントローラ基板４３と一緒に動くので、支柱１ａがコントローラ基板４３に力を加えることがない。

ここで、コントローラ基板４３に開ける３つの穴は、プロセッサ５０の周囲が望ましい。穴同士の間隔を広くした場合、左カバー４４が変形して支柱１ａに突き当たったとして
も、左カバー４４が３つの支柱１ａを支点として撓んでしまい、プロセッサ５０に当たりやすくなるためである。そのため、本実施例では、３つの穴は、プロセッサ５０の近くで、かつ回路パターンがない所に配置している。

また、支柱１ａはコントローラ基板４３の穴に嵌合して位置決めされるため、コントローラ基板４３に開ける穴は最小限の大きさで良い。そのため、穴の位置は自由度があり、また穴を開けてもコントローラ基板４３の面積はほとんど変わらない。

従来例では、左カバー４４がプロセッサ５０に当たることを防止するため、左カバー４４とプロセッサ５０との隙間を十分に確保する必要があった。これに対して、本実施例では、支柱１ａを設けることにより、左カバー４４とプロセッサ５０との隙間を狭くすることができるので、画像形成装置を小型化することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、コントローラ基板４３を貫通し位置決めされる支柱１ａをコントローラ基板４３と垂直に設けて、支柱１ａをコントローラ基板４３に位置決めしている。このことで、左カバー４４が変形した場合であっても、左カバー４４が支柱１ａを介して基板ステー４２に突き当たるため、左カバー４４がコントローラ基板４３に当たることを防ぐことができる。したがって、画像形成装置を小型化することができる。

なお、本実施例では、支柱１ａと、支柱１ａを連結している平板部１ｂとにより保護部材１を構成しているが、平板部１ｂを設けず支柱１ａのみで保護部材を構成しても、左カバー４４がコントローラ基板４３に当たることを防ぐことができる。

本発明の実施例２を図６、図７に基づいて説明する。なお、実施例１と同様の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

図６は、保護部材２（支柱２ａ）と、電装基板としてのコントローラ基板５３と、基板ステー４２を示す図である。図７は、図６よりコントローラ基板５３を除いた図である。

本実施例では、プロセッサ５０を保護するための保護部材２が設けられている。保護部材２は、図７に示すように、突出部としての３本の支柱（リブ）２ａと、連結部としての平板部２ｂで構成されている。

そして、コントローラ基板５３においては、プロセッサ５０の周囲に、支柱２ａを位置決め保持するための開口部としての穴が３つ開けられている。３つの穴は、２つの嵌合穴５３ａと、長丸穴５３ｂである。

保護部材２は、図７に示すように、３本の支柱２ａがそれぞれコントローラ基板５３の３つの穴と嵌合して位置決めされる。コントローラ基板５３の３つの穴とは、図６に示すように、２つの嵌合穴５３ａと、長丸穴５３ｂとから構成される。

ここで、保護部材２は、２本の支柱２ａが、コントローラ基板５３の３つの穴のうち２つの穴である、嵌合穴５３ａと長丸穴５３ｂに対して位置合せが行われたときについて説明する。この場合、残りの１本の支柱２ａ（以下、２ａ１とする）が、残りの嵌合穴５３ａ（以下、嵌合穴５３ａ１とする）の位置に対して数ｍｍずれるように設けられている。

支柱２ａ１は、図７に示すように、平板部２ｂのうち湾曲して設けられた弾性変形可能な腕部２ｃの先端に配置されている。そして、腕部２ｃを撓ませて支柱２ａ１を残りの嵌
合穴５３ａ１に合せると、腕部２ｃが弾性変形することにより支柱２ａ１を嵌合穴５３ａ１に嵌合させることができる。これにより、保護部材２をコントローラ基板５３に嵌合させることができる。

以上説明したように、本実施例によれば、実施例１で説明した効果に加えて次のような効果を得ることができる。

従来のように支柱２ａがコントローラ基板５３に嵌合していない場合には、支柱２ａとコントローラ基板５３の両方を押えながら、コントローラ基板５３を基板ステー４２に位置決め固定する必要があった。

これに対して本実施例では、支柱２ａとコントローラ基板５３を嵌合させることにより、コントローラ基板５３を基板ステー４２に位置決め固定する際に支柱２ａを押える必要がないため、組立性がさらに向上するという効果が得られる。さらに、腕部２ｃの弾性により、支柱２ａがコントローラ基板５３に対してガタつくことを防止することができるため、物流時に支柱と電装基板の穴とが擦れず、部品の削れを防止できる。さらに、部品の削れが防止できるため、削れ粉がコントローラ基板５３の実装部品や回路パターンに付着することによる誤動作や故障を防ぐことができる。

本発明の実施例３を図８、図９に基づいて説明する。なお、実施例１と同様の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

図８は、左側板４６に配置された電装部の正面図である。図９は、図８より支持部材としての基板ステー５２とコントローラ基板４３を取り除いた斜視図である。

本実施例では、実施例１と同様にプロセッサ５０を保護するための保護部材１が設けられており、さらに、これに加えて、電装基板としての電装回路基板５１に実装された実装部材としてのトランス５５を保護するための保護部材３が設けられている。保護部材３においても、保護部材１と同様の作用効果が得られるものである。

保護部材３は、図９に示すように、突出部としての４本の支柱（リブ、足）３ａと、４本の支柱３ａを連結する連結部３ｂで構成されている。

そして、電装回路基板５１においては、図９に示すように、電装回路基板５１に実装されたトランス５５の周囲に、支柱３ａを位置決め保持するための開口部として４つの穴５１ａが開けられている。

これにより、支柱３ａはトランス５５の周囲に、トランス５５を囲むように設けられることとなる。また、連結部３ｂもトランス５５を囲むように設けられることとなる。そして、４本の支柱３ａが電装回路基板５１の４つの穴５１ａとそれぞれ嵌合することにより、保護部材３が電装回路基板５１に位置決めされる。

また、図８に示すように、保護部材３は、基板ステー５２と左側板４６に挟まれ、図８における左右方向に対してはラフに位置決めされている。

保護部材３は、支柱３ａが左側板４６に突き当たったときの支柱３ａ又は連結部３ｂの位置が、トランス５５と基板ステー５２との間に位置するように設けられている。これは、左側板４６に対する長さ（距離）がトランス５５よりも長く、基板ステー５２に当たらない位置ということもできる。

通常使用時は、保護部材３は基板ステー５２と接触しないが、物流時に異常な衝撃が加わって左カバー５４が変形してしまう場合、左カバー５４が支柱１を介して基板ステー５２に突き当たる。そして、基板ステー５２が変形すると、保護部材３（支柱３ａ）を介して左側板４６に突き当たる。よって、基板ステー５２がトランス５５に当たることを防止することができる。

また、支柱１ａの場合と同様に、支柱３ａは電装回路基板５１に位置決めされているが、基板ステー５２や左側板４６に固定されていない。このため、物流時等に異常な衝撃が加わって、例えば図８の紙面に対して垂直な方向や上下方向に力が加わるような場合であっても、保護部材３は電装回路基板５１と一緒に動くため、保護部材３が電装回路基板５１に力を加えるようなことはない。

実施例１では、基板ステー４２がトランスに当たることを防止するため、基板ステー４２とトランスとの隙間を十分に確保していた（図１参照）。これに対して本実施例では、実施例１の構成に加えて保護部材３を設けることで、基板ステー５２がトランス５５の間の隙間を狭くすることができるので、画像形成装置をさらに小型化することができる。

なお、実施例１では保護部材１はモールド部品（左カバー）と板金部品（左側板）との間に配置されているが、本実施例のように保護部材（支柱）を板金部品同士（左側板と基板ステー）の間に配置してもよい。

実施例１に係る電装部を示す正面図。 実施例１に係る電装部を示す斜視図。 実施例１に係る電装部を示す斜視図。 実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す正面図。 実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図。 実施例２に係る電装部を示す斜視図。 実施例２に係る電装部を示す斜視図。 実施例３に係る電装部を示す正面図。 実施例３に係る電装部を示す斜視図。 従来の画像形成装置の概略構成を示す正面図。

符号の説明

１，２，３ 保護部材
１ａ，２ａ，３ａ 支柱
１ｂ，２ｂ 平板部
３ｂ 連結部
２０ 画像形成装置
４１，５１ 電装回路基板
４２，５２ 基板ステー
４３，５３ コントローラ基板
４３ａ，５３ａ 嵌合穴
４３ｂ，５３ｂ 長丸穴
４３ｃ 逃げ穴
４４，５４ 左カバー
５０ プロセッサ
５１ａ 穴
５５ トランス

Claims (6)

1. 実装部材が実装された電装基板と、前記電装基板を支持する支持部材と、前記電装基板を挟んで前記支持部材の反対側に設けられ、前記電装基板の少なくとも一部を覆う被覆部材と、前記支持部材と前記被覆部材との間に設けられ、前記被覆部材が力を受けた際、前記被覆部材が前記電装基板に当たらないよう、前記被覆部材に突き当たることが可能な保護部材と、を有し、
   前記保護部材が前記電装基板に形成された開口部を貫通した支柱を備える画像形成装置において、
   前記保護部材は、前記支持部材及び前記被覆部材に対して固定されておらず、前記支柱が前記電装基板に対して前記支柱の軸方向に移動して前記保護部材が前記支持部材に突き当たることが可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記電装基板に略平行な方向に関して、前記保護部材は前記電装基板により位置決め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. 前記支柱は、前記電装基板の実装部材の周囲に複数設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記保護部材は、複数の前記支柱と、前記複数の支柱を連結する連結部と、を備え、
   前記連結部が弾性変形可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 前記支持部材は、装置本体を構成する筐体であり、前記被覆部材は、前記筐体を覆う外装カバーであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記実装部品はトランスであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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