JP5153222B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を採用する複写機やレーザービームプリンタ等の画像形成装置に関する。

従来より、電子写真方式を採用する画像形成装置においては、より高画質な画像形成を行うために装置本体のフレーム（以下、本体フレームと称する）の剛性を高める構成が提案されてきた。本体フレームの剛性が低いと、装置本体駆動時における振動等の影響により本体フレーム内部に配置される感光体ドラム、レーザースキャナ等の光学部品の位置ずれが生じ、その結果、画像の歪み、色ずれ等の画像不良が生じてしまう。

図９に、従来例に係る画像形成装置の本体フレームの概略構成を示す。図９に示すように従来の本体フレームは、板金をプレス加工により打ち抜いて形成された前側板５０及び後側板５１を備え、両側板間に支持部材５２、５３、５４、５５を設け、さらに補強部材５６、５７を設ける構成である。なお、支持部材５２、５３、５４、５５はビスまたは溶接によって側板に締結される。

しかし、より高画質な画質性能が要求される近年の画像形成装置においては、上記従来の本体フレームでは剛性が不十分となり、高画質の画像をシート材上に形成することが出来ない。また、本体フレームの剛性を高めることを目的として、本体フレームに補強部材を設けたり、本体フレームを構成する各部材の厚さを厚くしたりすると、本体フレームの製造コストが増大してしまう。

これに対して特許文献１には、前側板と後側板の間に取り付けられる支持部材によって本体フレームの底部に箱型形状の閉空間を形成することで、本体フレームの剛性を高める構成が開示されている。

この構成によれば、本体フレームに補強部材を設ける必要がないので、製造コストの増大を抑えつつ、本体フレームの剛性を高めることが可能になる。
特開２００１−６６８４０号公報

しかしながら上記従来例における本体フレームのように、本体フレームの底部に箱型形状の閉空間を形成すると、閉空間の内部がデッドスペースとなって装置本体が大型化するといった問題を生じる。

また、前後の側板は、閉空間を形成する支持部材を回転軸として互いに捩れてしまう。よって、本体フレームの底部に閉空間を設ける構成では、本体フレームの底部から離れた位置では側板の捩れが大きくなる。

その結果、本体フレームの底部から離れた位置において前後の側板にレーザースキャナ装置等の光学部品を取り付ける場合は、側板の捩れに伴ってそれらの光学部品の位置ずれが生じ、高画質の画像を得ることが不可能になる。

すなわち、従来の画像形成装置においては、本体フレームに閉空間を設けつつ、画像形成装置本体の大型化、及び側板の捩れに起因する光学部品の位置ずれを防ぐ構成について
は開示されていない。

本発明は上記現状を鑑みてなされたものであって、本体フレームに閉空間を設けつつ、画像形成装置本体の大型化、及び側板の捩れに起因する光学部品の位置ずれを防ぐことが可能な画像形成装置を提供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、
感光体上にレーザー光を照射して潜像を形成するレーザースキャナユニットと、互いに対向して設けられる２つの側板と、前記２つの側板の間で前記２つの側板を連結する複数の板状の連結手段と、前記２つの側板に夫々固定され、前記レーザースキャナユニットを支持するスキャナ支持部材と、を備える画像形成装置において、
前記複数の連結手段が互いに連結され、前記複数の連結手段、及び、前記２つの側板によって空間が形成され、前記空間の前記２つの側板と平行な断面が略三角形であり、前記スキャナ支持部材の前記２つの側板に夫々固定される固定部は前記２つの側板の前記空間を形成する部分に配置され、前記レーザースキャナユニットの全体が前記空間内に位置することを特徴とする。

以上説明したように、本発明は、本体フレームに閉空間を設けつつ、画像形成装置本体の大型化、及び側板の捩れに起因する光学部品の位置ずれを防ぐことが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。

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、実施の形態に基づいて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、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（参考例）
図１〜４を参照して、参考例に係る画像形成装置について説明する。

[画像形成装置の全体構成]
図４に参考例に係る画像形成装置の概略構成を示す。参考例に係る画像形成装置には、像担持体として感光体ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）が備えられる。

感光体ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナー剤に対応して設けられ、不図示の駆動モータによって図４中時計回りに回転する。また、感光体ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）の表面には有機光導電層が塗布される。

感光体ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）に隣接する位置には、感光体ドラム１の表面を帯電する帯電ローラ３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）と、感光体ドラム１の表面にトナー剤を供給する現像ローラ４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）と、が備えられる。そして、感光体ドラム１、帯電ローラ３、現像ローラ４が、対応するトナー剤ごとにプロセスカートリッジ２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）に収容されてカートリッジ化される。

シート材上に画像を形成する際は、まず帯電ローラ３が帯電バイアスを印加して感光体ドラム１の表面上を一様に帯電する。そして画像情報に基づいて、露光手段として設けられるレーザースキャナ装置５からレーザー光がそれぞれの感光体ドラム１上に射出され、それぞれの感光体ドラム１上に静電潜像が形成する。

そして、感光体ドラム１の表面上に形成された静電潜像に対して現像ローラ４からトナ
ー剤が供給され、感光体ドラム１上の静電潜像がトナー像として現像される。

それぞれの感光体ドラム１上に現像された各色のトナー像は、感光体ドラム１と１次転写ローラ９（９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ）のニップ部において、中間転写ベルト６上に順次重ね合わされて転写される（１次転写）。

中間転写ベルト６は、駆動ローラ７、従動ローラ８により張架されており、駆動ローラ７が回転することによって図４中の反時計回りに回転する。

中間転写ベルト６上におけるトナー像が一次転写された部分は、中間転写ベルト６の回転とともに駆動ローラ７と２次転写ローラ１５のニップ部に搬送され、該ニップ部において中間転写ベルト６上のトナー像がシート材１１上へ転写される（２次転写）。

シート材１１は給送カセット１０内に複数積載されており、所定のタイミングで駆動する給送ローラ１２に給送された後、搬送ローラ対１３、レジストローラ対１４を通過して中間転写ベルト６と２次転写ローラ１５のニップ部へ搬送される。

２次転写によってトナー像が転写されたシート材１１は、定着ローラ対１６へ搬送され、定着ローラ対１６のニップ部においてシート材１１上の画像が加熱、加圧されることで、トナー像がシート材１１上に定着する。

トナー像が定着したシート材１１は、定着ローラ対１６から排出ローラ対１７へ搬送され、排出ローラ対１７から排出トレイ１８上へ排出される。

[本体フレームの構成]
図１〜３を参照して、参考例に係る画像形成装置の本体フレームについて説明する。図１〜３は、参考例における本体フレームの概略構成を示すものである。

図２，３に示すように参考例における本体フレームには、前側板２０と後側板２１が備えられ、さらに前側板２０と後側板２１の間には、前側板２０と後側板２１を連結する板状の支持部材２３、２４、２５、２６、２７が設けられる。なお、支持部材２３〜２７は、前側板２０と後側板２１のそれぞれに対してビスによって締結される。

このように支持部材２３〜２７は、前側板２０と後側板２１に連結することで両側板の互いの位置関係を決めるとともに、本体フレームの剛性を確保するものである。

また、前側板２０と後側板２１のそれぞれには切り欠き部２２が形成される。切り欠き部２２は、本体フレーム内部に収容されるプロセスカートリッジ２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）に対応する位置に形成される。

参考例では４つのプロセスカートリッジを備える構成であるので、切り欠き部２２は前側板２０と後側板２１のそれぞれに４箇所ずつ設けられる。また、画像形成装置の小型化を目的として、参考例ではプロセスカートリッジ２が装置本体の設置面に対して斜め方向に並べられる（図４参照）。よって、切り欠き部２２もプロセスカートリッジ２の並び方向と平行になるように前側板２０、後側板２１に形成される（図１参照）。

また、プロセスカートリッジ２には不図示の位置決め部が設けられており、位置決め部をバネ等の弾性部材によって付勢することで、位置決め部を切り欠き部２２に嵌合させることが出来る。すなわち、プロセスカートリッジ２の両端は、切り欠き部２２において前側板２０と後側板２１に着脱可能に取り付けられる。

そして図１に示すように、参考例においては支持部材２３と支持部材２４、支持部材２４と支持部材２５、支持部材２５と支持部材２３、をビスによって連結した。

これによりフレーム本体内部には、前側板２０、後側板２１、支持部材２３、支持部材２４、支持部材２５によって、閉空間が形成される。また、閉空間における両側板と平行な断面の形状は略三角形となる。さらに閉空間の内部に露光手段としてのレーザースキャナ装置５を配置した。

なお、レーザースキャナ装置５にはその端部に座面５ａ、５ｂが形成され、座面５ａ、５ｂにおいて、レーザースキャナ装置５が支持部材２３の内壁面に対してビス４本によって取り付けられる構成とした（図１参照）。

以上より参考例では、前側板２０と後側板２１を複数の板状の支持部材によって連結し、それらの支持部材を互いに連結させて閉空間を形成することで、補強部材を別途設けることなく本体フレームの剛性を高めることが可能になる。また、閉空間における両側板と平行な断面の形状を略三角形とすることで、さらに本体フレームの剛性を高めることが可能になる。

さらに参考例では、前側板２０、後側板２１、複数の支持部材によって形成される閉空間の内部にレーザースキャナ装置５を配置する構成であるので、レーザースキャナ装置５の位置ずれを効果的に抑えることが可能になる。

すなわち、前後の側板は支持部材が連結される部分に近いほど剛性が高い。特に前後の側板上において、閉空間を形成する支持部材によって囲まれる領域は剛性が高くなる。一方で、前後の側板において、支持部材から離れるほど支持部材を中心とする捩れ量が大きくなる。

高画質の画像をシート材上に形成する為には、露光手段として設けられるレーザースキャナ装置５の露光精度を高めることが要求される。よって、前後の側板の捩れによってレーザースキャナ装置５の位置ずれが生じてしまうと、高画質の画像を得ることが出来ない。

そこで参考例では、前後の側板と複数の支持部材とによって形成される閉空間の内部に露光手段としてのレーザースキャナ装置５を配置することで、前側板２０、後側板２１の捩れに起因するレーザースキャナ装置５の位置ずれを効果的に抑える構成とした。

この構成によれば、レーザースキャナ装置５の位置ずれを効果的に抑えることが可能になるので、高画質な画像を得ることができる。

また、閉空間の内部にレーザースキャナ装置５を設けるため、閉空間がデッドスペースになることがなく、閉空間を有効利用することが可能になるので、閉空間の形成によって画像形成装置本体が大型化することを防ぐことが出来る。

また、図２に示すように、閉空間を形成する支持部材のうち、レーザースキャナ装置５と、レーザー光が照射される感光体ドラム１との間に配置される支持部材２３には、レーザー光が通過するためのスリット部２３ａが設けられる。レーザースキャナ装置５から射出されたレーザー光は、スリット部２３ａを通過して感光体ドラム１上に照射される。

また、参考例においては、プロセスカートリッジ２の並び方向（装置本体の設置面に対して斜め方向）と平行になるように支持部材２３を配設した（図１参照）。この構成によると、プロセスカートリッジ２と支持部材２３との間に無駄なスペースを形成することがない。よって画像形成装置本体の小型化を達成することが可能になる。

このように、閉空間の外側に配置される各部材の形状、並び方向等によって、閉空間を形成する支持部材の配設の方向、形状等を設定することで、本体フレーム内に無駄なスペースを生じることがなく、画像形成装置本体の大型化を防ぐことが可能になる。

参考例においては、閉空間における両側板と平行な断面の形状が略三角形となる閉空間を形成したが、閉空間の断面形状はこれに限られるものではない。すなわち、閉空間に収容される部材の形状、閉空間の外側に配置される各部材の形状、並び方向等を考慮して三角形以外の断面形状とすることも可能である。

また、参考例においては像担持体としての感光体ドラム１を４つ設ける構成としたが、
感光体ドラム１の数はこれに限定されるものではなく、少なくとも１つ以上の感光体ドラムを装置本体内部に備える構成であればよい。

以上より参考例によれば、本体フレームに閉空間を設けつつ、画像形成装置本体の大型化、及び側板の捩れに起因する光学部品の位置ずれを防ぐことが可能な画像形成装置を提供することが出来る。

（実施の形態）
図５〜８を参照して、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。図５〜８は本実施の形態における本体フレームの概略構成を示すものであるが、図７は、本実施の形態における本体フレームから支持部材３３を取り除いた場合の概略構成を示すものである。なお、画像形成装置の全体構成に関しては上記参考例と異なるものではないのでその説明は省略し、ここでは本体フレームの構成、特に閉空間の内部に配置されるレーザースキャナ装置５の固定方法について説明を行う。

[本体フレームの構成]
図６〜８に示すように、本実施の形態における本体フレームには、互いに対向する前側板３０と後側板３１が備えられ、さらに前側板３０と後側板３１の間には、前側板３０と後側板３１を連結する支持部材３３、３４、３５、３６、３７が設けられる。なお、支持部材３３〜３７は、前側板３０と後側板３１のそれぞれに対してビスによって締結される。

そして支持部材３３と支持部材３４、支持部材３４と支持部材３５、支持部材３５と支持部材３３、をビスによって連結することで、前側板３０、後側板３１、支持部材３３、支持部材３４、支持部材３５によって、断面形状が三角形の閉空間を形成した（図５）。さらに、形成された閉空間の内部に露光手段としてのレーザースキャナ装置５を配置した。

なお、前側板３０、後側板３１に形成される切り欠き部３２の構成、プロセスカートリッジ２の前側板３０、後側板３１に対する取り付け方法は、上記参考例と異なるものではないので説明は省略する。

上記参考例においては、レーザースキャナ装置５の端部に座面５ａ、５ｂを形成し、座面５ａ、５ｂにおいて、レーザースキャナ装置５を支持部材２３に対してビス４本によって固定する構成とした。

これに対して本実施の形態では、レーザースキャナ装置５を支持部材３３に固定せず、閉空間の内部に別途設けられるレーザースキャナ装置５を支持するためのスキャナ支持部材（露光手段支持部材）３８、３９に固定する構成とした（図５、図７参照）。なお、スキャナ支持部材３８、３９は、支持部材３３、３４、３５、３６、３７と同様に、両端が前側板３０、後側板３１にビスによって締結されるものである。

具体的には、レーザースキャナ装置５に対し、図５の手前側と奥側の２箇所に突起部５ｃを形成し、さらに突起部５ｃの反対側に突起部５ｄを１箇所設け、突起部５ｃをスキャナ支持部材３８に、突起部５ｄをスキャナ支持部材３９に固定するものとした。なお、突起部５ｃ、５ｄをスキャナ支持部材３８、３９に固定する際は、不図示のバネ等の弾性部材によって付勢することで、突起部５ｃ、５ｄをスキャナ支持部材３８、３９に固定するものとした。

この構成によれば、レーザースキャナ装置５及びスキャナ支持部材３８、３９は、閉空間を形成する支持部材３３、支持部材３４、支持部材３５に接触することがない。よって、画像形成装置駆動時に生じる振動等に起因して、支持部材３３、３４、３５に撓みが生じる場合であっても、これらの撓みの影響を受けることなく、レーザースキャナ装置５の位置関係を精度良く保つことが可能になる。

また、スキャナ支持部材３８、３９は、レーザースキャナ装置５を支持するとともに前側板３０、後側板３１に締結される。よって、スキャナ支持部材３８、３９を設けることで本体フレームの剛性をさらに高めることが可能になり、前側板３０、後側板３１の捩れに起因するレーザースキャナ装置５の位置ずれをより効果的に抑えることが可能になる。

この構成によれば、レーザースキャナ装置５の露光精度を高精度に保つことが出来るので、高画質な画像を得ることが可能になる。

また、閉空間の内部にレーザースキャナ装置５を設けるため、閉空間がデッドスペースになることがなく、閉空間の形成によって画像形成装置本体が大型化することを防ぐことが出来る。

また、図６に示すように、閉空間を形成する支持部材のうち、レーザースキャナ装置５と、レーザー光が照射される感光体ドラム１との間に配置される支持部材３３には、レーザー光が通過するためのスリット部３３ａが設けられる。レーザースキャナ装置５から射出されたレーザー光は、スリット部３３ａを通過して感光体ドラム１上に照射される。

また、本実施の形態においては、プロセスカートリッジ２の並び方向（装置本体の設置面に対して斜め方向）と平行になるように支持部材３３を配設した（図５参照）。この構成によると、プロセスカートリッジ２と支持部材３３との間に無駄なスペースを形成することがない。よって画像形成装置本体の小型化を達成することが可能になる。

このように、閉空間の外側に配置される各部材の形状、並び方向等によって、閉空間を形成する支持部材の配設の方向、形状等を設定することで、本体フレーム内に無駄なスペースを生じることがなく、画像形成装置本体の大型化を防ぐことが可能になる。

本実施の形態においては、閉空間における両側板と平行な断面の形状が略三角形の閉空間を形成したが、閉空間の断面形状はこれに限られるものではない。すなわち、閉空間に収容される部材の形状、閉空間の外側に配置される各部材の形状、並び方向等を考慮して三角形以外の断面形状とすることも可能である。

また、本実施の形態ではレーザースキャナ装置５をスキャナ支持部材３８、３９に固定する構成としたが、スキャナ支持部材３８、３９を設けず、レーザースキャナ装置５に突起を形成して、前側板３０、後側板３１に取り付ける構成であってもよい。

このような構成であっても、レーザースキャナ装置５が閉空間を形成する支持部材３３、支持部材３４、支持部材３５に接触することがない。よって、画像形成装置駆動時に生じる振動等に起因して、支持部材３３、３４、３５に撓みが生じる場合であっても、撓みの影響を受けることなく、レーザースキャナ装置５の位置関係を精度良く保つことが可能になる。

また、本実施の形態においては像担持体としての感光体ドラム１を４つ設ける構成としたが、感光体ドラム１の数はこれに限定されるものではなく、少なくとも１つ以上の感光体ドラムを装置本体内部に備える構成であればよい。

以上より本実施の形態によれば、本体フレームに閉空間を設けつつ、画像形成装置本体の大型化、及び側板の捩れに起因する光学部品の位置ずれを防ぐことが可能な画像形成装置を提供することが出来る。

参考例における本体フレームの概略構成図（断面図） 参考例における本体フレームの概略構成図（斜視図） 参考例における本体フレームの概略構成図（斜視図） 参考例に係る画像形成装置の概略構成図 実施の形態における本体フレームの概略構成図（断面図） 実施の形態における本体フレームの概略構成図（斜視図） 実施の形態における本体フレームの概略構成図（斜視図） 実施の形態における本体フレームの概略構成図（斜視図） 従来の画像形成装置における本体フレームの概略構成図

符号の説明

５ レーザースキャナ装置（露光手段）
５ａ ビス
５ｂ ビス
２０ 前側板
２１ 後側板
２３ 支持部材
２４ 支持部材
２５ 支持部材

Claims (5)

1. 感光体上にレーザー光を照射して潜像を形成するレーザースキャナユニットと、互いに対向して設けられる２つの側板と、前記２つの側板の間で前記２つの側板を連結する複数の板状の連結手段と、前記２つの側板に夫々固定され、前記レーザースキャナユニットを支持するスキャナ支持部材と、を備える画像形成装置において、
   前記複数の連結手段が互いに連結され、前記複数の連結手段、及び、前記２つの側板によって空間が形成され、前記空間の前記２つの側板と平行な断面が略三角形であり、前記スキャナ支持部材の前記２つの側板に夫々固定される固定部は前記２つの側板の前記空間を形成する部分に配置され、前記レーザースキャナユニットの全体が前記空間内に位置することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光体は複数存在し、
   前記複数の連結手段のうち前記レーザースキャナユニットと前記複数の感光体との間に設けられる連結手段には、前記複数の感光体の並び方向と平行に伸びた面が形成され、前記複数の感光体の並び方向と平行に伸びた面には前記レーザー光が通過するスリットが形成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。
3. 前記スキャナ支持部材は２つ存在し、２つの前記スキャナ支持部材によって前記レーザースキャナユニットを支持す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. 前記レーザースキャナユニットは弾性部材によって付勢されることによって前記スキャナ支持部材に固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記レーザースキャナユニット及び前記スキャナユニット支持部材は前記複数の連結手段と接触していないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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