JP4987659B2 - 画像形成装置。 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、電磁干渉を防止するとともに省スペース化可能とする画像形成装置に関する。

近年、光源のみを原稿に走査させて原稿の画像を読み取る従来の画像形成装置よりも、キャリッジと呼ばれる光源から撮像素子までを収容した筐体を原稿に走査させて原稿の画像を読み取るキャリッジタイプの画像形成装置が普及されるようになった。それは、従来の画像形成装置では、構成部材が金属等の高価な部材で構成されるのに対して、上記キャリッジタイプの画像形成装置では、構成部材がプラスチック樹脂などの安価な部材でも構成することが可能であり、画像形成装置全体として価格を抑えることができるからである。現在、上記キャリッジタイプの画像形成装置は大量生産されている。

しかし、上記キャリッジタイプの画像形成装置では、構成する部材等の一部がプラスチック樹脂であるため、プリント基板に実装された撮像素子等から発生する電磁波が当該部材を透過して外部に放射され、いわゆる電磁干渉（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、以下、ＥＭＩと省略する）が生じる問題がある。上記ＥＭＩは、画像形成装置の周辺に設置された電気製品（例えば、テレビ、ラジオ、携帯電話など）の誤作動を招くため、当該ＥＭＩが生じる電気製品については、現在厳しい規制が課せられている。

上記ＥＭＩを防ぐためには、通常、電磁波が発生する発生源を金属板等の導電性を有する部材で被覆する方法が適用される。しかし、上記方法では、例えば、撮像素子等が実装されたプリント基板を銅などの金属板にて囲い込むこととなるため、囲い込んだプリント基板の外装が嵩張り、画像形成装置の小型化の障害となる問題があった。

そこで、例えば、従来の画像形成装置である特開平２００４−１７７６０２号公報（特許文献1）では、筐体内に画像形成部を備えた画像形成装置において、筐体の骨格をなす筐体フレーム自体に電磁波を遮るシールド機能を有するシールドシャーシ部の少なくとも一部を一体的に形成し、このシールドシャーシ部に、上記画像形成部による作像プロセスを可能とする電源回路、制御回路及び画像処理回路が実装された一若しくは複数の基板を取り付けた画像形成装置が開示されている。上記構成により、シールドシャーシ部は筐体フレーム自体に接地されるため、シールドシャーシ部の接地性を確実に確保するとともに、主要回路基板に対するＥＭＩ対策を効果的に実現することが可能となる。さらに、筐体フレームに対して別体であるシールドシャーシをつける必要がなくなるため、シールドシャーシを取り付けるスペース及びその取付具が不要となり、装置の小型化及び低廉化を図ることが可能となるとしている。
特開平２００４−１７７６０２号公報。

しかし、特許文献１に記載の技術では、従来の画像形成装置に適用されているため、キャリッジタイプの画像形成装置には適用できないという問題がある。また、キャリッジタイプの画像形成装置ではキャリッジが移動するため、画像形成装置内部のスペース的な制約が多く、キャリッジに備えられたプリント基板を金属板で覆い被せるためのスペースを容易に確保できないという問題がある。

さらに、キャリッジタイプの画像形成装置においては、プリント基板をキャリッジに固定する場合、煽り角度調整のための煽り角度調整用部材を当該キャリッジに別個に設ける必要がある。そのため、プリント基板を覆う金属板全体の構成が複雑になるという問題もある。

図９には、従来のキャリッジタイプの画像形成装置における、プリント基板周辺の平面図を示した。従来のプリント基板９００では、煽り角度調整用部材９０１がプリント基板９００とキャリッジフレーム９０３とに直接固定され、さらに、箱型金属板９０２が当該プリント基板９００を覆う構成となる。特に、上記プリント基板９００は、撮像素子９０３と当該撮像素子９０３を駆動させる駆動回路９０４とがお互い異なる面に実装されているため、上記箱型金属板９０２全体が嵩張る構成となる。

そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、電磁干渉を防止するとともに省スペース化可能とする画像形成装置を提供するものである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、光源を備えたキャリッジフレームの一側面に当該光源より光を受けて光電変換する撮像素子とその駆動手段を備えた画像形成装置において、上記撮像素子と上記駆動手段とを一方の面に実装させたプリント基板と、上記撮像素子と上記駆動手段とが実装されたプリント基板の他方の面に、取り付けられた導電性部材と、上記導電性部材を蓋体として、上記プリント基板を覆い被せる箱型導電性部材と、上記箱型導電性部材を上記キャリッジフレームに固定する固定部材とを備えたことを特徴とする。

また、上記固定部材が、箱型導電性部材をキャリッジフレームに固定する際に、当該箱型導電性部材内のプリント基板とキャリッジフレーム内のレンズとの煽り角度調整を可能とすることを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、撮像素子と駆動手段とが一面に実装されたプリント基板の他方の面に導電性部材を取り付けて、当該導電性部材を蓋体として、上記プリント基板が覆い被さる箱型導電性部材をキャリッジフレームに固定するよう構成している。

これにより、撮像素子等が実装されたプリント基板の一面のみが嵩張るだけで、当該プリント基板の裏面は嵩張らず、余分なスペースを必要としなくなる。さらに、電磁波が発生する撮像素子等が集められたプリント基板は、導電性部材と箱型導電性部材とにより覆い被さっているため、確実に電磁波の外部伝播を防止することが可能となる。その結果、ＥＭＩを防止するとともに、省スペース化を図ることが可能となる。

また、プリント基板の他方の面に導電性部材が取り付けられていることから、撮像素子等から発生した熱によってプリント基板に反りが生じる場合でも、当該導電性部材がプリント基板を固持して当該プリント基板の変形を抑制することとなる。その結果、プリント基板の反りによって引き起こされる画像データのブレやピンボケを防止することが可能となる。さらに、撮像素子等から発生した熱は、プリント基板に取り付けられた導電性部材を通じて放熱されるため、熱による精密部材の故障を防止することが可能となる。

また、上記固定部材が、箱型導電性部材をキャリッジフレームに固定する際に、煽り角度調整可能となるよう構成している。

これにより、今まで別個に設けられていた煽り角度調整用部材を必要としないため、画像形成装置の省スペース化と低コスト化とを実現することが可能となる。

以下に、添付図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。また、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベット「Ｓ」はステップを意味する。

図１は、キャリッジタイプの画像形成装置の内部の全体構成を示す概念図である。上記画像形成装置は、具体的には、デジタル複写機、プリンタ、複合機などが該当する。

まず、ユーザが画像形成装置１００を使用してコピー機能を実行する場合、原稿Ｐを当該画像形成装置１００の上面に備えられている原稿台１０１に載置し、コピー機能の設定を操作部１０２から入力する。さらに、ユーザは操作部１０２に設けられたスタートキーを押下して、画像形成装置１００に印刷処理を開始させる。

印刷処理が開始されると、画像読取部１０３のキャリッジ１０４において、キャリッジフレーム１０５に設けられた光源１０６から光が原稿Ｐに照射され、当該原稿Ｐにて反射される。反射された光は、キャリッジフレーム１０５に備えられたミラー１０７、１０８、１０９によってレンズ１１０に導かれ、当該レンズ１１０を透過する。透過された光は、上記レンズ１１０によって結像されて光学像となり、プリント基板１１１上に備えられた撮像素子（後述する）に導かれる。そして、上記光学像は、上記撮像素子によって光電変換されて、原稿Ｐの画像データとなる。上記撮像素子を駆動させるのは、プリント基板１１１上に実装された駆動回路（駆動手段）である。

撮像素子が画像データを取得すると、キャリッジフレーム１０５がスライディングロット１１２に沿って移動して、光源１０６が原稿全体Ｐ上に走査し、当該撮像素子が原稿全体の画像データを取得する。

得られた画像データは、画像形成部１１３に送られ、トナー像として転写されることとなる。上記画像形成部１１３には感光体ドラム１１４が備えられており、当該感光体ドラム１１４は、一定速度で所定の方向に回転し、その周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器１１５、露光ユニット１１６、現像器１１７、転写器１１８、クリーニングユニット１１９などが積載されている。

上記帯電器１１５は、上記感光体ドラム１１４の表面を一様に帯電させる。上記露光ユニット１１６は、帯電された上記感光体ドラム１１４の表面に、上記画像データに基づいてレーザーを照射し、静電潜像を形成する。上記現像器１１７は、搬送された静電潜像に、トナーを付着させてトナー像を形成する。形成されたトナー像は、上記転写器１１８により、記録媒体（例えば、シート）に転写される。上記クリーニングユニット１１９は、上記感光体ドラム１１４の表面に残された余分なトナーを取り除く。これらの一連のプロセスは、上記感光体ドラム１１４が回転することにより実行される。

上記シートは、上記画像形成装置１００に備えられた複数の給紙カセット１２０から搬送される。搬送される時は、上記シートはピックアップローラ１２１により、何れか１つの上記給紙カセット１２０から搬送路へ引き出される。上記各給紙カセット１２０には、それぞれ異なる紙種のシートが収容されており、ユーザが入力した設定に基づいてシートが給紙される。

搬送路に引き出されたシートは、搬送ローラ１２２やレジストローラ１２３により感光体ドラム１１４と転写器１１８の間に送り込まれる。送り込まれると、上記シートは上記転写器１１８により上記トナー像が転写され、定着装置１２４に搬送される。尚、搬送ローラ１２２に搬送されるシートは、画像形成装置の側面に備えられた手差しトレイ１２５から搬送される場合もある。

上記トナー像が転写されたシートが上記定着装置１２４に備えられた加熱ローラ１２６と加圧ローラ１２７の間を通過すると、上記トナー像に熱と圧力が印加されて、可視像がシートに定着される。上記加熱ローラ１２６の熱量は紙種に応じて最適に設定され、上記定着が適切に行われる。上記可視像が定着されたシートは、排紙トレイに積載、収容される。上記手順により、画像形成装置１００はコピー機能をユーザに提供する。

次に、図２を用いて、画像形成装置１００の制御系ハードウェアの構成を説明する。図２は、画像形成装置における制御系ハードウェアの概略構成図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。

画像形成装置１００の制御回路２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）２０４を内部バス２０５によって接続している。上記ＣＰＵ２０１は、例えば、ＲＡＭ２０３を作業領域として利用し、上記ＲＯＭ２０２、上記ＨＤＤ２０４等に記憶されているプログラムを実行し、データや指示を授受し、上記図１に示した各駆動部の動作を制御する。上記ＲＯＭ２０２や上記ＨＤＤ２０４には、プログラムやデータが記憶されている。

続いて、図３〜図８を参照にしながら、画像読取部１０３のキャリッジ１０４について説明する。図３は、本実施の形態のキャリッジの斜視図である。図４は、同じく側面図である。図５は、本実施の形態の箱型導電性部材の平面図である。図６、７は、本実施の形態の箱型導電性部材と金属板との斜視図である。図８は、本実施の形態の箱型導電性部材の外観を示す平面図である。

上記キャリッジ１０４では、原稿Ｐからの反射光が、ミラー群１０７、１０８、１０９、レンズ１１０を介してキャリッジフレーム１０５の側面に導かれる。キャリッジフレーム１０５の側面には光学窓１０５ａが設けられており、当該光学窓１０５ａを透過した光は、以下に説明する撮像素子３０３の検知面３０３ａに入射するようになっている。

図５に示すように、電磁波の主な発生源である上記撮像素子３０３は、プリント基板１１１の一方の面に実装され、また、当該プリント基板１１１の撮像素子３０３が実装された面と同じ面に当該撮像素子３０３を駆動する駆動回路３０４が集められて実装される。

プリント基板１１１の他方の面には導電性の金属板３０２が取り付けられ、また、プリント基板１１１の側面及び下面も、上記金属板３０２を蓋体とする箱型導電性部材３０１で覆うようになっている。上記箱型導電性部材３０１の底面には上記キャリッジフレーム１０５の側面に設けられた光学窓１０５ａに対応するとともに、上記撮像素子３０３の検知面３０３ａに対応した位置に受光窓３０１ａが設けられ、当該光学窓１０５ａと受光窓３０１ａとの位置を附合させ、箱型導電性部材３０１がキャリッジフレーム１０５の側面に配設される（後述する）。

上記のように、撮像素子３０３と上記駆動回路３０４とが上記プリント基板１１１の一方の面にのみ実装されているので、当該プリント基板１１１の他方の面は嵩張らない状態となる。従って、上記プリント基板１１１の他方の面には、余分なスペースが必要とならず、箱型導電性部材３０１の外装を縮小することができ、画像形成装置の省スペース化を図ることが可能となる。

さらに、上記プリント基板１１１の他方の面に、上記金属板３０２が取り付けられているので、撮像素子３０３等から発生した熱によってプリント基板１１１に反りが生じる場合でも、上記金属板３０２が当該プリント基板１１１の変形を抑制することとなる。また、上記熱は、プリント基板１１１に取り付けられた金属板３０２を介して放熱されるため、箱型導電性部材３０１内に熱が蓄積されるのを防止し、撮像素子３０３等の半導体素子の故障を防止することが可能となる。

上記プリント基板１１１と金属板３０２とを貫通する第一のビス穴５０１がプリント基板の端部二箇所に設けられる一方、箱型導電性部材３０１の底面からは上記第一のビス穴５０１に対応して第一のビス受け５０２が突設されており、第一のビス５０３を当該第一のビス穴５０１を介して第一のビス受け５０２に螺着することによって、プリント基板１１１は箱型導電性部材３０１に固定される。このとき、上記金属板３０２と箱型導電性部材３０１とが電気的に導通するとともに、プリント基板１１１全体が、導電性を有する金属板３０２と箱型導電性部材３０１とで完全に取り囲まれることとなる。従って、確実に電磁波は完全にシールドされ、画像形成装置によるＥＭＩを防止することが可能となる。

図６、図７、図８に示すように、箱型導電性部材３０１の上側面の二箇所は、上記側面からキャリッジフレーム１０５の上面に沿って延出され、その先端部に固定用の第二のビス穴３０５が設けられる。一方、キャリッジフレームの上面には、上記第二のビス穴３０５に対応してビス受け３０６が刻設され、上記第二のビス穴３０５から通した第二のビス３０７を第二のビス受け３０６に螺着することによって、箱型導電性部材３０１をキャリッジフレーム１０５に固定することができるようになっている。

ここで、第二のビス穴３０５は、第二のビスに対してクリアランスが設けられ、箱型導電性部材３０１は当該第二のビス３０７を軸にして微小距離移動可能な状態となっている。そのため、上記箱型導電性部材３０１を移動させて、箱型導電性部材３０１内部に固定された撮像素子３０３の検知面３０３ａを図８に示すように前後左右方向（煽り方向）に移動させ、当該検知面３０３ａの煽り角度αを微調整（煽り角度調整）することが可能となる。上記煽り方向とは、レンズ１１０からの光の入射方向Ａと撮像素子３０３の検知面３０３ａの法線方向Ｂとで形成される煽り角度αが変化する方向をいう。上記煽り角度調整を行なうことにより、レンズ１１０からの入射光をブレなく撮像素子３０３の検知面３０３ａに受光させて、鮮明な画像データを取得することが可能となる。上記煽り角度調整が終了すると、第二のビス３０５が第二のビス受け３０６に螺着されて、上記検知面３０３ａの煽り角度αが固定される。

上記構成により、従来では別個に設けられていた煽り角度調整用部材を必要としないため、画像形成装置の省スペース化と低コスト化とを実現することが可能となる。

上述した本実施形態では、直方体の形状を有する箱型導電性部材３０１を用いたが、プリント基板１１１を覆い被さるような形状であればよく、例えば、楕円や正四面体の形状でも構わない。

また、本実施形態では、導電性部材を金属板３０２として構成したが、剛性を有する導電性部材であって、箱型導電性部材３０１と電気的に導通していればよく、金属板３０２の他に導電性プラスチックや表面にメッキが施されたプラスチックなどを用いても構わない。金属板３０２の代わりに上記プラスチック等を使用すれば、さらに画像形成装置の軽量化を図ることが可能となる。

また、本実施形態では、プリント基板１１１上に撮像素子３０３と駆動回路３０４とが実装されているよう構成したが、電磁波を発生する素子をさらに当該プリント基板１１１に集めて、プリント基板１１１上に実装させ、箱型導電性部材３０１に収容するよう構成しても構わない。

以上のように、本発明にかかる画像形成装置は、キャリッジタイプの複写機、複合機等に有用であり、電磁干渉を防止するとともに省スペース化可能とする画像形成装置として有効である。

本実施の形態の画像形成装置の内部の全体構成を示す正面視での概念図である。 本実施の形態の画像形成装置の制御系ハードウェアの構成を示す図である。 本実施の形態のキャリッジの斜視図である。 本実施の形態のキャリッジの側面図である。 本実施の形態の箱型導電性部材の平面図である。 本実施の形態の箱型導電性部材と金属板との第一の斜視図である。 本実施の形態の箱型導電性部材に金属板との第二の斜視図である。 本実施の形態の箱型導電性部材の外観を示す平面図である。 従来の画像形成装置のプリント基板周辺の平面図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１０４ キャリッジ
１０５ キャリッジフレーム
１１０ レンズ
１１１ プリント基板
３０１ 箱型導電性部材
３０２ 金属板
３０３ 撮像素子
３０４ 駆動回路
３０５ 第二のビス穴
３０６ 第二のビス受け
３０７ 第二のビス
α 煽り角度

Claims (2)

1. 光源を備えたキャリッジフレームの一側面に当該光源より光を受けて光電変換する撮像素子とその駆動手段とを備えた画像形成装置において、
   上記撮像素子と上記駆動手段とを一方の面に実装させたプリント基板と、
   上記撮像素子と上記駆動手段とが実装されたプリント基板の他方の面に、取り付けられた導電性部材と、
   上記導電性部材を蓋体として、上記プリント基板を覆い被せる箱型導電性部材と、
   上記箱型導電性部材を上記キャリッジフレームに固定する固定部材と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 上記固定部材が、箱型導電性部材をキャリッジフレームに固定する際に、当該箱型導電性部材内のプリント基板とキャリッジフレーム内のレンズとの煽り角度調整を可能とす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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