JP6932514B2 - 装置フレーム及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に設けられる装置フレームに関するものである。

従来、画像形成装置のフレーム構成は、板金を組み合わせた金属フレームや成型した樹脂を組み合わせたものや樹脂一体成型の樹脂フレームや板金と樹脂を組み合わせたフレーム等の各種の装置フレームが製品化されている。装置フレームに樹脂を使用すると、軽量化することが出来、各種の機能部品を一体的に成型することができる。

一方、側面を構成するサイドフレームを樹脂製とした場合には、金属と比較して剛性が弱く、熱膨張の影響が大きいという課題があった。図９は、比較例の画像形成装置１００を正面側（図１の右側）から見た断面説明図である。ここで、図９に示す比較例の画像形成装置１００を正面側（図１の右側）から見て左側（図９の左側）のサイドフレームを左サイドフレーム１１３という。図９に示す比較例の画像形成装置１００を正面側（図１の右側）から見て右側（図９の右側）のサイドフレームを右サイドフレーム１１４という。

図９に示す比較例の画像形成装置１００の左右サイドフレーム１１３，１１４は、樹脂製である。その他のフレームは、金属板をプレス成型したものである。図９に示すように、左右サイドフレーム１１３，１１４の上下方向における中央付近がプロセスカートリッジ１０４の回転軸方向（シートＳ幅方向で図９の左右方向）の位置決めを担っている。

また、左右サイドフレーム１１３，１１４の上下方向における下部付近が給送カセット１０５のシートＳ幅方向で図９の左右方向の位置決めを担っている。また、左右サイドフレーム１１３，１１４の上下方向における上部付近に設けられる金属製のスキャナステイ１０６上にレーザスキャナ９を載置して位置決めしている。

そのため図１０に示すように、樹脂製で剛性の弱い左サイドフレーム１１３が変形した場合は、プロセスカートリッジ１０４や中間転写ベルト１０１が図１０の矢印Ａ方向に押される。その結果、レーザスキャナ９と、プロセスカートリッジ１０４と、給送カセット１０５内に収容されたシートＳとの相対的位置がシートＳ幅方向（図１０の左右方向）にずれてしまう。このため精度の良い印刷が出来なくなってしまうという課題があった。尚、左右サイドフレーム１１３，１１４の変形要因としては、成型時のゆがみ、接点バネの押圧力によるクリープ、熱膨張等が挙げられる。更に、輸送時の衝撃により変形や破損が生じることも考えられる。

特許文献１では、サイドフレームの変形を防止する補強部材が記載されている。補強部材は、長尺状で構成され、フレームの面に沿って配置されて固定される第一梁状部材（第一梁状板金）を有する。更に、長尺状で構成され、フレームの面に沿うとともに第一梁状部材（第一梁状板金）に交差するように配置されてフレームに固定される第二梁状部材（第二梁状板金）を備える。第一梁状部材（第一梁状板金）と第二梁状部材（第二梁状板金）とは、フレームを挟んで画像形成ユニットとは反対側に配置され、感光ドラムの回転軸方向から見て重なる交差部同士が互いに固定されている。

また、特許文献２では、サイドフレームの変形を防止する目的の補強部材に関する、異なる発明が記載されている。長尺状に構成され、フレームの面に沿って配置されて固定される第一梁状部材（第一梁状板金）を有する。更に、長尺状に構成され、フレームの面に沿うとともに第一梁状部材（第一梁状板金）に交差するように配置されてフレームに固定される第二梁状部材（第二梁状板金）を備える。第一梁状部材（第一梁状板金）と第二梁状部材（第二梁状板金）とは、交差する部分が互いに固定されない。

特開２０１５−１２１６８０号公報 特開２０１５−０２６０４３号公報

しかしながら、特許文献１では、二本の梁状部材は、共にフレームに固定されるようになっている。これに加えて、第一梁状部材（第一梁状板金）と第二梁状部材（第二梁状板金）との交差部を固定している。このため二本の梁状部材が金属製の場合、それぞれがフレームに固定される部分から交差部までの領域において、樹脂製フレームとの熱膨張の差からゆがみが生じてしまうという課題があった。

また、特許文献２では、樹脂製フレームの変形方向が、図１０に示すように、二本の梁状部材から遠ざかる方向の場合には、変形を規制できないという課題があった。更に、二本の梁状部材が交差部で固定されないため外力による捩り方向の変形に対しての補強効果がほとんど期待できなかった。特許文献１、２の構成は、物理的に相反する構成であるため、それぞれが有する課題を共に解決することは不可能であった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、面材からなるフレーム部材が撓わないように補強することができる装置フレームを提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る装置フレームの代表的な構成は、面材からなるフレーム部材と、前記フレーム部材の面に沿って所定方向に配置される第一の補強部材と、前記フレーム部材の面に沿って配置され、前記第一の補強部材と交差する第二の補強部材と、を有し、前記第一の補強部材の長手方向の両端部が前記フレーム部材の面に沿って移動可能で且つ前記フレーム部材の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持され、前記第二の補強部材の長手方向の一端部が前記フレーム部材または前記フレーム部材に固定される固定部材に固定され、且つ前記第二の補強部材の長手方向の他端部が前記フレーム部材の面に沿って移動可能で且つ前記フレーム部材の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持され、前記第一の補強部材と前記第二の補強部材との交差部において、前記第二の補強部材は、前記第一の補強部材に対して該第二の補強部材の長手方向に沿って移動可能で且つ前記フレーム部材の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持され、前記交差部と前記第一の補強部材の長手方向の端部との間の領域の一箇所または複数箇所において、前記第一の補強部材が前記フレーム部材または前記フレーム部材に固定される固定部材に固定されることを特徴とする。

本発明によれば、面材からなるフレーム部材が撓わないように補強することができる。

本発明に係る装置フレームを備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 （ａ）は、第１実施形態の装置フレームの構成を示す斜視説明図である。（ｂ）は、（ａ）の第二補強部材の上端部付近の構成を示す部分拡大図である。 第１実施形態の装置フレームの構成を示す側面説明図である。 第１実施形態の補強部材の構成を示す斜視説明図である。 第１実施形態の補強部材の変形例の構成を示す平面説明図である。 第２実施形態の装置フレームの構成を示す斜視説明図である。 （ａ）は、図６の第二補強部材の上端部付近の構成を示す部分拡大図である。（ｂ）は、図６のフック部を上から見た部分拡大図である。（ｃ）は、図６のフック部を下から見た部分拡大図である。 第２実施形態の補強部材の構成を示す斜視説明図である。 比較例の装置フレームの構成を正面側から見た断面説明図である。 比較例の装置フレームの構成の課題を説明する断面説明図である。 比較例の装置フレームの構成の課題を説明する断面説明図である。

図により本発明に係る装置フレームを備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。

〔第１実施形態〕
先ず、図１〜図５を用いて本発明に係る装置フレーム２８を備えた画像形成装置１００の第１実施形態の構成について説明する。図１は、本発明に係る装置フレーム２８を備えた画像形成装置１００の構成を示す断面説明図である。図２は、本実施形態の装置フレーム２８の構成を示す斜視説明図である。図３は、本実施形態の装置フレーム２８の構成を示す側面説明図である。図４は、本実施形態の補強部材の構成を示す斜視説明図である。

＜画像形成装置＞
先ず、図１を用いて本発明に係る装置フレーム２８を備えた画像形成装置１００の構成について説明する。図１に示す画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを利用したカラー画像形成装置である。画像形成装置１００の内部には、ブラックＢｋ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの各色の画像形成を行う画像形成手段となるプロセスカートリッジ１０４ａ〜１０４ｄが四個設けられている。尚、説明の都合上、各プロセスカートリッジ１０４ａ〜１０４ｄを代表してプロセスカートリッジ１０４を用いて説明する場合もある。他の画像形成プロセス手段も同様である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、各色の画像形成部となるプロセスカートリッジ１０４ａ〜１０４ｄを直線上に並べている。その下部に中間転写ベルト１０１を備えた中間転写ユニット１２０が設けられる。このような構成は、インライン方式、或いは、タンデム方式と呼ばれる。

図１に示す画像形成装置１００は、レーザスキャナ９や各色のプロセスカートリッジ１０４等を有して構成される画像形成部２４を有する。更に、中間転写ベルト１０１等を有して構成される中間転写ユニット１２０と、シートＳが収容される給送カセット１０５とを有して構成される。

各プロセスカートリッジ１０４は、像担持体となる感光ドラム１０２、現像ローラ２３、帯電ローラ２０、クリーニング装置２５等を含む。各プロセスカートリッジ１０４は、画像形成装置１００本体に対してユーザにより交換可能（着脱可能）に構成されている。これら四個のプロセスカートリッジ１０４ａ〜１０４ｄは、同一構造であるが、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの各色のトナーを用いて異なる色の画像を形成する点で相違している。

画像形成部２４において像担持体となる感光ドラム１０２の表面に形成したトナー像を一次転写手段となる一次転写ローラ１１９により中間転写ベルト１０１の外周面に一次転写する。その後、二次転写手段となる二次転写ローラ１０３によりシートＳの第一面にトナー像を二次転写する。その後、定着装置１１０で熱定着を行って、排出トレイ１１２上に排出する。

画像形成装置１００によりシートＳに画像形成を行う際には、図１の時計回り方向に回転する像担持体となる各感光ドラム１０２の表面を帯電手段となる各帯電ローラ２０によりそれぞれ一様に帯電する。一様に帯電された感光ドラム１０２の表面に対して露光手段となるレーザスキャナ９により画像情報に応じたレーザ光Ｌを照射する。

レーザスキャナ９（露光手段）は、感光ドラム１０２（像担持体）の表面を露光する。画像書き込み用のレーザスキャナ９は、各色の画像情報に応じた四本のレーザ光Ｌを出射して、各帯電ローラ２０ａ〜２０ｄにより一様に帯電された各感光ドラム１０２ａ〜１０２ｄの表面に静電潜像を描く。これにより各感光ドラム１０２の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。

各感光ドラム１０２の表面に形成された静電潜像に対して現像手段となる現像装置２２内に設けられた現像剤担持体となる現像ローラ２３により現像剤となるトナーが供給される。これにより各感光ドラム１０２の表面にイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの各色のトナー像が現像される。

中間転写ユニット１２０は、中間転写体である中間転写ベルト１０１、駆動ローラ１０８、従動ローラ１１５、一次転写手段となる四本の一次転写ローラ１１９ａ〜１１９ｄ、クリーニング手段となるクリーニングブレード１１６等を有して構成されている。

中間転写ベルト１０１は、駆動ローラ１０８と従動ローラ１１５とにより図１の反時計回り方向に回転可能に張架されている。従動ローラ１１５は、図示しない付勢手段により図１の右方向に付勢されている。これにより中間転写ベルト１０１に所定の張力を付与している。各一次転写ローラ１１９ａ〜１１９ｄは、各感光ドラム１０２ａ〜１０２ｄの表面に対向して中間転写ベルト１０１の内周面側に設けられている。各一次転写ローラ１１９は、図示しない付勢部材により各感光ドラム１０２側に付勢されている。

各色の感光ドラム１０２に対向して中間転写ベルト１０１が設けられている。中間転写ベルト１０１は、駆動ローラ１０８と従動ローラ１１５とにより図１の反時計回り方向に回転可能に張架されている。中間転写ベルト１０１の内周面には、各色の感光ドラム１０２に対向して一次転写手段となる一次転写ローラ１１９が設けられている。

図示しない一次転写バイアス電源から各一次転写ローラ１１９に一次転写バイアスが印加される。これにより各感光ドラム１０２の表面に形成されたトナー像が順次、中間転写ベルト１０１の外周面上に一次転写して重畳される。一次転写後に各感光ドラム１０２の表面に残留した残トナーは、クリーニング装置２５に設けられた図示しないクリーニングブレードにより掻き取られて除去される。

一方、給送カセット１０５内に収容されたシートＳは、給送ローラ１０７により繰り出される。そして、分離パッド１８との協働によりシートＳは一枚ずつ分離給送される。給送ローラ１０７により給送されたシートＳの先端部は、停止したレジストローラ１９のニップ部に突き当てられて斜行が補正される。その後、所定のタイミングでレジストローラ１９が回転駆動される。そして、該レジストローラ１９により挟持搬送されたシートＳは、中間転写ベルト１０１を介在して従動ローラ１１５と二次転写手段となる二次転写ローラ１０３とが対向する二次転写ニップ部Ｎに送られる。

中間転写ベルト１０１は、各感光ドラム１０２の表面に対向する一次転写ローラ１１９との一次転写ニップ部において一次転写プロセスにより各感光ドラム１０２の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１０１の外周面上に転写する。そして、順にイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの四色を重ね合わせた状態で担持して二次転写ニップ部Ｎまで搬送する。

シートＳへのトナー像の転写は、給送ローラ１０７によりシートＳが搬送されて、二次転写ニップ部Ｎである中間転写ベルト１０１の外周面と二次転写ローラ１０３とのニップ部で行われる。図示しない二次転写バイアス電源から二次転写ローラ１０３に二次転写バイアスが印加される。これにより中間転写ベルト１０１の外周面上に一次転写して重畳されたトナー像がシートＳに二次転写される。中間転写ベルト１０１の外周面上で二次転写ニップ部Ｎの下流にはクリーニング手段となるクリーニングブレード１１６が設けられている。二次転写後に中間転写ベルト１０１の外周面上に残ったトナーをクリーニングブレード１１６により掻き取って次の画像形成に備える。

トナー像が二次転写されたシートＳは、中間転写ベルト１０１の外周面と二次転写ローラ１０３とにより挟持されて定着手段となる定着装置１１０に搬送される。定着装置１１０は、二次転写ニップ部Ｎの下流側に位置し、シートＳに二次転写されたトナー像を定着する。定着装置１１０に設けられた定着ローラと加圧ローラとにより挟持搬送される過程において加熱及び加圧されてトナー像が熱溶融し、シートＳに熱定着される。

その後、トナー像が定着されたシートＳは、排出ローラ１１１により挟持搬送されて排出トレイ１１２上に排出される。尚、モノクロ（単色）の画像形成装置のフレームに本発明を適用しても同様な効果を得ることができる。

＜装置フレーム＞
図２に示すように、画像形成装置１００本体の装置フレーム２８は、左サイドフレーム１（フレーム部材）、右サイドフレーム２、スキャナステイ３、中央ステイ４とを有して構成される。左サイドフレーム１（フレーム部材）の面は、感光ドラム１０２（像担持体）の回転軸に直交する方向に配置される。スキャナステイ３は、レーザスキャナ９（露光手段）を支持する支持部材を構成する。

レーザスキャナ９は、スキャナステイ３上に載置して位置決めされ、ビス締結によりスキャナステイ３に固定される。面材からなるフレーム部材となる左サイドフレーム１と右サイドフレーム２とは、樹脂製の成型品で構成される。スキャナステイ３と中央ステイ４とは、金属板によるプレス品で構成される。これらの各部品は、ビス留めにより締結されて画像形成装置１００本体の装置フレーム２８を構成する。

図１に示す四個のプロセスカートリッジ１０４及び中間転写ユニット１２０は、それぞれ、図２に示す左サイドフレーム１側に寄せられて、該左サイドフレーム１を基準にシートＳの幅方向（シートＳの搬送方向に直交する方向）における位置を決めている。

左サイドフレーム１及び右サイドフレーム２の内面側には、図１に示す給送カセット１０５を画像形成装置１００本体から引き出す、或いは、装着するための図示しないレール部材が設けられている。給送カセット１０５のシートＳ幅方向における位置を規制するレール部材は、左サイドフレーム１側に設けられている。

画像形成に係る各要素は、図２に示す左サイドフレーム１を基準に位置決めされる。このため左サイドフレーム１に変形があれば、画像品質に影響が発生する。このため樹脂製からなる左サイドフレーム１を精度良く、且つ高強度で構成することが重要である。そのため本実施形態では、図２及び図３に示すように、二本の金属製補強部材となる第一補強部材５と第二補強部材６とにより左サイドフレーム１の補強を行っている。

図２及び図３に示すように、第一補強部材５は、画像形成装置１００の水平方向（図３の左右方向）に伸びる補強部材である。第一補強部材５（第一の補強部材）は、面材からなる左サイドフレーム１（フレーム部材）の面に沿って略水平方向（所定方向）に配置される。第二補強部材６（第二の補強部材）は、面材からなる左サイドフレーム１（フレーム部材）の面に沿って配置され、第一補強部材５（第一の補強部材）と交差する。本実施形態の第二補強部材６（第二の補強部材）は、略鉛直方向に配置される。本実施形態の第一補強部材５は、金属板を断面がＬ字形状に折り曲げたものである。尚、第一補強部材５の断面形状は、Ｌ字形状以外でも良く、例えば、断面コ字形状等も効果的である。

左サイドフレーム１には、断面コ字形状で左右一対の挿し込み部１４が設けられている。第一補強部材５の長手方向（図３の左右方向）の両端部を左サイドフレーム１に設けられた挿し込み部１４内に挿し込む。そして、該第一補強部材５の長手方向（図３の左右方向）の中央付近の固定片５ｂに設けられた貫通穴５ｂ１，５ｂ２に固定部材となるビス７を挿通して該ビス７により第一補強部材５を左サイドフレーム１に固定する。

挿し込み部１４は、第一補強部材５の長手方向（図３の左右方向）の両端部に嵌合し得る寸法に設定されており、感光ドラム１０２の軸方向（左サイドフレーム１の面に直交する方向）には、極力ガタを持たせないように設定している。

即ち、第一補強部材５（第一の補強部材）の長手方向の両端部が左サイドフレーム１（フレーム部材）の面に沿って移動可能で且つ左サイドフレーム１（フレーム部材）の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持される。そして、第一補強部材５（第一の補強部材）と第二補強部材６（第二の補強部材）との交差部Ｅを考慮する。更に、第一補強部材５の長手方向の端部５ｃ，５ｄを考慮する。

交差部Ｅと端部５ｃ，５ｄとの間の領域において、第一補強部材５が固定部材となるビス７により左サイドフレーム１（フレーム部材）に固定される。交差部Ｅと端部５ｃ，５ｄとの間の領域において、ビス７による第一補強部材５と左サイドフレーム１との固定箇所は、一箇所でも良いし、複数箇所でも良い。第一補強部材５（第一の補強部材）の長手方向の両端部は、左サイドフレーム１（フレーム部材）に設けられた挿し込み部１４内（挿し込み部内）に第一補強部材５（第一の補強部材）の長手方向に沿って移動可能に嵌合される。

樹脂製の左サイドフレーム１（フレーム部材）と、金属製の第一、第二補強部材５，６（第一、第二の補強部材）との熱膨張率は異なる。第一補強部材５の長手方向（図３の左右方向）の両端部を挿し込み部１４内に挿し込む構成とする。その理由は、金属製の第一補強部材５と、樹脂製の左サイドフレーム１とのそれぞれの熱膨張と熱収縮とを考慮する。そのとき、樹脂と金属の熱膨張率の違いにより歪みが発生することを防止する目的で第一補強部材５の長手方向の熱伸縮を許容するためである。

＜比較例＞
比較例として、第一補強部材５の長手方向（図３の左右方向）の両端部を左サイドフレーム１に直接ビス留めした場合を考慮する。その場合には、第一補強部材５の長手方向（図３の左右方向）の両端部のビス留め部の間の部分において、熱膨張率が比較的大きな樹脂製の左サイドフレーム１を、熱膨張率が比較的小さい金属製の第一補強部材５が規制する。これにより左サイドフレーム１に歪みが発生してしまうという問題が考えられる。

本実施形態では、図２及び図３に示すように、第一補強部材５と第二補強部材６との交差部Ｅの近傍において、第一補強部材５をビス７により左サイドフレーム１に固定する。これにより左サイドフレーム１の中央付近が端部に比べて画像形成装置１００本体の内側に向かって凸になるような変形をしていた場合を考慮する。その場合でもビス７により左サイドフレーム１の中央付近を第一補強部材５に固定することで該第一補強部材５に倣（なら）わせて矯正することができる。

図２及び図３に示すように、第二補強部材６は、画像形成装置１００の鉛直方向（図３の上下方向）に伸びる補強部材である。本実施形態の第二補強部材６は、金属製の中実丸棒を用いている。尚、第二補強部材６は、他に中空丸棒や断面コ字形状のプレス品等でも良い。

第二補強部材６の上部に設けられた一対の平坦面６ａは、固定部材となるビス８によりスキャナステイ３（支持部材）に固定される。第二補強部材６の下部の他端部６ｃは、左サイドフレーム１に設けられた挿し込み部１５内に挿し込まれる。

即ち、第二補強部材６（第二の補強部材）の長手方向の一端部となる上部の平坦面６ａは、スキャナステイ３に固定される。スキャナステイ３と第二補強部材６との間には、左サイドフレーム１に形成された凹部２６が介在するが、図２（ｂ）に示すように、左サイドフレーム１に形成された凹部２６の所定位置に開口２９を設ける。これによりスキャナステイ３の固定片３ａが開口２９から露出して、第二補強部材６をビス８により固定片３ａに直接ビス留めできるようになっている。

ここで、左サイドフレーム１に形成された凹部２６に開口２９を設けることなく、左サイドフレーム１に形成された凹部２６の板厚を挟んで該凹部２６を貫通する貫通穴にビス８を挿通してスキャナステイ３の固定片３ａにビス留めしても良い。他に、第二補強部材６（第二の補強部材）の長手方向の一端部となる上部の平坦面６ａが左サイドフレーム１（フレーム部材）に固定される固定用の別部材からなる固定部材に固定される構成でも良い。

画像形成装置１００本体の正面から見て記録材の幅方向の位置基準をスキャナステイ３の位置とする。すると、スキャナステイ３に対して感光ドラム１０２、中間転写ベルト１０１や給送カセット１０５の記録材の幅方向の位置ずれ量がより正確になる。このため第二補強部材６をスキャナステイ３の固定片３ａに直接固定することが好適である。尚、記録材の幅方向における第二補強部材６の位置に合わせるため左サイドフレーム１のスキャナステイ３の固定片３ａを取り付ける取付部には、画像形成装置１００本体の内側から見て凹形状の凹部２６を設ける。そして、該凹部２６内にスキャナステイ３の固定片３ａが収容されて位置決めされるように構成している。

第二補強部材６（第二の補強部材）の長手方向の他端部６ｃ（下部）は、左サイドフレーム１（フレーム部材）の面に沿って移動可能で且つ該左サイドフレーム１（フレーム部材）の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持される。第二補強部材６（第二の補強部材）の長手方向の他端部６ｃ（下部）は、左サイドフレーム１（フレーム部材）に設けられた挿し込み部１５内（挿し込み部内）に該第二補強部材６の長手方向に沿って移動可能に嵌合される。

挿し込み部１５は、第二補強部材６の下端部が嵌合し得る寸法に設定されており、感光ドラム１０２の軸方向（左サイドフレーム１の面に直交する方向）には、極力ガタを持たせないように設定している。

第二補強部材６の下端部を挿し込み部１５内に挿し込む構成とした理由は、第一補強部材５と同様に、金属製の第二補強部材６と、樹脂製の左サイドフレーム１との熱膨張率の差による変形を回避するためである。具体的には、仮に第二補強部材６の上端部と下端部とを共にビス留めして固定した場合、上下の固定部に挟まれる領域における樹脂製の左サイドフレーム１の熱膨張量が金属製の第二補強部材６の熱膨張量よりも大きい。このために左サイドフレーム１に歪みが発生し変形する可能性がある。

＜交差部＞
次に、図４を用いて第一補強部材５と第二補強部材６との交差部Ｅの構成について説明する。図４に示すように、断面コ字形状の第一補強部材５の水平片５ａには貫通穴からなる丸穴１０が設けられている。丸穴１０の径寸法は、該丸穴１０内に第二補強部材６を挿通したときにガタが無く、且つ第二補強部材６が軸方向に軽く移動できるような嵌合寸法に設定されている。

即ち、第一補強部材５（第一の補強部材）と第二補強部材６（第二の補強部材）との交差部Ｅにおいて、該第二補強部材６（第二の補強部材）は以下の通り支持される。第一補強部材５（第一の補強部材）に対して第二補強部材６（第二の補強部材）の長手方向に沿って移動可能で且つ左サイドフレーム１（フレーム部材）の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持される。本実施形態では、交差部Ｅにおいて、該第二補強部材６（第二の補強部材）は、第一補強部材５（第一の補強部材）に設けられた丸穴１０（貫通穴）内に第二補強部材６（第二の補強部材）の長手方向に沿って移動可能に挿通される。

＜変形例＞
次に図５を用いて本実施形態の補強部材の変形例の構成について説明する。図５は、本実施形態の補強部材の変形例の構成を示す平面説明図である。第一補強部材５の水平片５ａに設ける貫通穴は、必ずしも丸穴で無くとも良く、例えば、図５の変形例で示すように、第一補強部材５の水平片５ａに正方形の貫通穴からなる角穴１１を設けることでも良い。角穴１１の一辺は、第二補強部材６の外径寸法に対応した寸法で形成される。

図４及び図５に示すように、第一補強部材５の水平片５ａに設けられた丸穴１０や角穴１１内に第二補強部材６を挿通する。そのとき、該第二補強部材６の長手方向（図４の上下方向）以外の移動を規制出来れば良い。第一補強部材５の水平片５ａに設ける貫通穴は、第二補強部材６の断面形状に合わせた形状に適宜設定可能である。図４及び図５に示すように、第一補強部材５と第二補強部材６との交差部Ｅは、固定されていない。そして、第二補強部材６の長手方向（図４の上下方向）に移動可能に設けられている。

第二補強部材６の上部には、周面の両側が面取りされた一対の平坦面６ａが設けられている。平坦面６ａには、貫通穴６ｂが設けられている。ビス８は貫通穴６ｂを通り、スキャナステイ３の固定片３ａに対して、第二補強部材６を固定している。

特許文献１では、Ｌ字板金と第１梁状板金との交差部Ｅをビス留めした。このように、第一補強部材５と第二補強部材６との交差部Ｅをビス留めした場合を考慮する。更に、スキャナステイ３の固定片３ａに第二補強部材６の上部に設けられる平坦面６ａ（一端部）をビス８によりビス留めした箇所から第一補強部材５と第二補強部材６との交差部Ｅのビス留め箇所までの領域を考慮する。そのとき、樹脂製の左サイドフレーム１と金属製の第二補強部材６との熱膨張差により歪みが発生して画像形成装置１００の精度に影響する場合がある。

また、特許文献２では、第２梁状板金と第１梁状板金との交差部は重ね合わせただけである。例えば、第一補強部材５を第二補強部材６の内側に重ね合わせただけの場合を考慮する。すると、第二補強部材６は、長手方向（図３の上下方向）以外にも移動の自由度を有する。その場合、左サイドフレーム１が画像形成装置１００本体の外側に向かって凸に変形するような場合は規制可能である。これは、左サイドフレーム１と共に外側に移動しようとする第一補強部材５を第二補強部材６が規制するからである。

しかし、図１１に示すように、左サイドフレーム１が画像形成装置１００本体の内側に向かって凸に変形するような場合には、左サイドフレーム１と共に第一補強部材５が画像形成装置１００本体の内側に向かって移動する。その結果、第一補強部材５が第二補強部材６から離れる方向に移動する。このため第二補強部材６により第一補強部材５を補強することが出来ない。

本実施形態では、第一補強部材５の水平片５ａに設けた貫通穴からなる丸穴１０や角穴１１内に第二補強部材６を挿通する。これにより左サイドフレーム１の変形方向によらずに確実に補強することが可能である。更に、左サイドフレーム１が捩られるような外力が入力されて変形しようとしても特許文献２のように、二本の補強部材が互いに固定されない場合に比べて本実施形態の方がより高い強度で補強することが可能であり、強度面で有利である。

画像形成装置１００本体の装置フレーム２８の少なくとも一方のサイドフレームに樹脂を使用した画像形成装置１００を考慮する。補強部材とサイドフレームとの熱膨張差による変形を効果的に回避し、且つ装置フレーム２８がバネ力や成型時のゆがみにより補強部材から離れる方向の変形に対しては確実に矯正して補強することが可能である。これにより左サイドフレーム１（フレーム部材）が撓わないように補強することができる。

金属製の第一、第二補強部材５，６と、樹脂製の左サイドフレーム１（フレーム部材）との熱膨張差による変形を回避することができる。左サイドフレーム１が第一、第二補強部材５，６から離れる方向の変形に対して補強することができる。その結果、画像形成装置１００を輸送する際の衝撃、クリープ変形、部品の成型精度、熱膨張等に影響され難い。これにより精度の良い印刷結果を得ることができる画像形成装置１００を提供することができる。

〔第２実施形態〕
次に、図６〜図８を用いて本発明に係る装置フレームを備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図６は、本実施形態の装置フレーム２８の構成を示す斜視説明図である。図７（ａ）は、図６の第二補強部材６の上端部付近の構成を示す部分拡大図である。図７（ｂ）は、図６のフック部１６を上から見た部分拡大図である。図７（ｃ）は、図６のフック部１６を下から見た部分拡大図である。図８は、本実施形態の補強部材の構成を示す斜視説明図である。

本実施形態の画像形成装置１００の画像形成プロセスは、前記第１実施形態で説明したものと同一であるため重複する説明は省略する。本実施形態の画像形成装置１００本体の装置フレーム２８は、図６に示すように、主として、面材からなるフレーム部材となる左サイドフレーム２１、右サイドフレーム２、スキャナステイ３（支持部材）、中央ステイ４等を有して構成される。左サイドフレーム２１（フレーム部材）の面は、感光ドラム１０２（像担持体）の回転軸に直交する方向に配置される。

左サイドフレーム２１と右サイドフレーム２は、樹脂による成型品である。スキャナステイ３と中央ステイ４は、金属板によるプレス品である。これらの部品は、ビス留めにより締結される。レーザスキャナ９は、スキャナステイ３上に載置して位置決めされ、ビス締結により固定される。図１に示して前述したイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの四個のプロセスカートリッジ１０４及び中間転写ユニット１２０は、それぞれ図６に示す左サイドフレーム２１側に寄せられる。そして、該左サイドフレーム２１を基準にシートＳ幅方向の位置が位置決めされている。

左サイドフレーム２１及び右サイドフレーム２の内面側には、図示しない一対のレール部材が設けられている。図１に示して前述した給送カセット１０５は、該レール部材に沿って移動可能に支持されている。これにより給送カセット１０５を画像形成装置１００本体から引き出す、或いは、装着される。給送カセット１０５のシートＳ幅方向における位置を規制するレール部材は、左サイドフレーム２１の内面側に設けられている。

画像形成に係る各要素は、図６に示す左サイドフレーム２１を基準に位置決めされている。このため左サイドフレーム２１に変形があれば、画像品質に影響が発生する。このため樹脂製の左サイドフレーム２１を精度良く、且つ高強度に補強することが重要である。本実施形態では、図６〜図８に示すように、二本の金属製補強部材となる第一補強部材１２と第二補強部材６とにより左サイドフレーム２１の補強を行っている。

左サイドフレーム２１（フレーム部材）の面に沿って略水平方向（所定方向）に配置される第一の補強部材となる第一補強部材１２は、画像形成装置１００の水平方向に伸びる補強部材である。本実施形態の第一補強部材１２は、金属板を断面がＬ字形状に折り曲げたものを採用した。尚、第一補強部材１２の断面形状は、Ｌ字形状以外でも良く、例えば、断面コ字形状等も効果的である。

本実施形態の第一補強部材１２は、左サイドフレーム２１に対して長手方向の一端部１２ｃの固定片１２ｂを固定部材となるビス１３により固定する。そして、他端部１２ｄを左サイドフレーム２１に設けられた断面コ字形の挿し込み部１４内に挿し込んでいる。

即ち、第一補強部材１２（第一の補強部材）の長手方向の一端部１２ｃの固定片１２ｂがビス１３により左サイドフレーム２１（フレーム部材）に固定される。更に、第一補強部材１２の長手方向の他端部１２ｄが左サイドフレーム２１の面に沿って移動可能である。更に、左サイドフレーム２１の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持されている。第一補強部材１２の長手方向の他端部１２ｄは、左サイドフレーム２１に設けられた挿し込み部１４内（挿し込み部内）に第一補強部材１２の長手方向に沿って移動可能に嵌合される。挿し込み部１４は、第一補強部材１２に嵌合し得る寸法に設定されており、感光ドラム１０２の軸方向には、極力ガタを持たせないように構成している。

本実施形態の左サイドフレーム２１（フレーム部材）は、樹脂製で構成され、第一、第二補強部材１２，６（第一、第二の補強部材）は金属製で構成される。これにより左サイドフレーム２１（フレーム部材）と、第一、第二補強部材１２，６（第一、第二の補強部材）との熱膨張率は異なる。

第一補強部材１２の長手方向の他端部１２ｄを挿し込みとした。これにより第一補強部材１２の長手方向の長さの変化を規制しない。その理由は、樹脂製の左サイドフレーム２１と、金属製の第一補強部材１２との熱膨張や熱収縮を考慮する。そのとき、樹脂と金属の熱膨張率の違いにより歪みが発生することを防止する。

第一補強部材１２の長手方向の両端部をビス留めした場合には、両端部のビス留め部の間の部分において、熱膨張率が比較的大きな樹脂製の左サイドフレーム２１を、熱膨張率が比較的小さい金属製の第一補強部材１２が長手方向の両端部付近で規制する。これにより左サイドフレーム２１に歪みが発生してしまう。

第一補強部材１２の長手方向の端部以外にも該第一補強部材１２と左サイドフレーム２１とを密着させるようなフック部１６を設けることも好適である。図６及び図７（ｂ），（ｃ）に示すフック部１６は、左サイドフレーム２１に設けられており、第一補強部材１２の長手方向中央部がフック部１６により長手方向に移動可能に係止されている。

画像形成装置１００本体を上から見た時、左サイドフレーム２１の中央付近が端部に比べて画像形成装置１００本体の内側に向かって凸になるような変形をしていた場合を考慮する。その場合、左サイドフレーム２１の中央付近は第一補強部材１２から離れる方向に変形しようとするが、左サイドフレーム２１に設けられたフック部１６により第一補強部材１２の長手方向の略中央部が係止される。そして、左サイドフレーム２１の中央付近を第一補強部材１２に倣わせて矯正することができる。

図６に示すように、第二補強部材６は、画像形成装置１００の鉛直方向（図６の上下方向）に伸びる補強部材である。本実施形態の第二補強部材６は、金属製の中実丸棒を用いている。尚、第二補強部材６は、他に中空丸棒や断面コ字形状のプレス品等により構成しても良い。

第二補強部材６（第二の補強部材）は、左サイドフレーム２１（フレーム部材）の面に沿って配置され、第一補強部材１２（第一の補強部材）と交差する。第二補強部材６（第二の補強部材）は、略鉛直方向に配置される。第二補強部材６の上部には、図８に示すように、第二補強部材６の周方向に１８０°ずれた位置に一対の平坦面６ａが設けられる。

更に、該平坦面６ａを貫通する貫通穴６ｂが設けられている。ビス８は貫通穴６ｂを通り、スキャナステイ３の固定片３ａに対して、第二補強部材６を固定している。これにより第二補強部材６の長手方向の一端部となる平坦面６ａ（上部）がスキャナステイ３（支持部材）に固定部材となるビス８により固定される。

スキャナステイ３の固定片３ａと第二補強部材６との間には左サイドフレーム２１が介在するが、図７（ａ）に示すように、左サイドフレーム２１の所定位置に開口２９を設ける。これによりスキャナステイ３の固定片３ａが開口２９から露出して、第二補強部材６をビス８によりスキャナステイ３の固定片３ａに直接ビス留めできるようになっている。

ここで、左サイドフレーム２１に開口２９を設けることなく、左サイドフレーム２１の板厚を挟んでビス留めしても良い。画像形成装置１００本体の正面から見て記録材の幅方向の位置基準をスキャナステイ３の位置とする。すると、スキャナステイ３に対して感光ドラム１０２、中間転写ベルト１０１や給送カセット１０５の記録材の幅方向の位置ずれ量がより正確になる。このため第二補強部材６をスキャナステイ３の固定片３ａに直接固定することが好適である。

尚、記録材の幅方向における第二補強部材６の位置に合わせるため左サイドフレーム２１のスキャナステイ３の固定片３ａを取り付ける取付部に画像形成装置１００本体の内側から見て凹形状の凹部２６を設ける。そして、該凹部２６内にスキャナステイ３の固定片３ａが収容されて位置決めされるように構成している。

第二補強部材６の下部の他端部６ｃは、左サイドフレーム２１に設けられた挿し込み部１５内に挿し込まれる。挿し込み部１５は、第二補強部材６の下部の他端部６ｃが嵌合し得る寸法に設定されている。これにより感光ドラム１０２の軸方向には極力ガタを持たせないようにしている。

即ち、第二補強部材６の長手方向の他端部６ｃが左サイドフレーム２１の面に沿って移動可能で且つ左サイドフレーム２１の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持される。本実施形態の第二補強部材６の長手方向の他端部６ｃは、左サイドフレーム２１に設けられた挿し込み部１５内（挿し込み部内）に第二補強部材６の長手方向に沿って移動可能に嵌合される。

第二補強部材６の下部の他端部６ｃを左サイドフレーム２１に設けられた挿し込み部１５内に挿し込む。その理由は、第一補強部材１２と同様に、樹脂製の左サイドフレーム２１と、金属製の第二補強部材６との熱膨張率の差による変形を回避するためである。具体的には、前記第１実施形態と同様に、仮に第二補強部材６の上端部と下端部とを共にビス留めして固定した場合、上下の固定部に挟まれる領域における樹脂製の左サイドフレーム２１の熱膨張量が金属製の第二補強部材６の熱膨張量よりも大きい。このために左サイドフレーム２１に歪みが発生し変形する可能性がある。

＜交差部＞
次に図８を用いて第一補強部材１２と第二補強部材６との交差部Ｅの構成について説明する。図８に示すように、第一補強部材１２の水平片１２ａには、貫通穴からなる長穴１７が設けられている。長穴１７の寸法は、該長穴１７内に第二補強部材６を挿通したとき、長穴１７の短手方向にガタが無く、且つ第二補強部材６が軸方向に軽く移動できるような嵌合寸法に設定されている。

交差部Ｅにおいて、第二補強部材６は、第一補強部材１２の水平片１２ａに設けられた長穴１７内（貫通穴内）に該第二補強部材６の長手方向に沿って移動可能に挿通される。第一補強部材１２の水平片１２ａに設けられた貫通穴は、第一補強部材１２の長手方向に沿って長い長穴１７で構成される。第二補強部材６は、該長穴１７内（長穴内）に第一、第二補強部材１２，６（第一、第２の補強部材）のそれぞれの長手方向に沿って移動可能に挿通され、且つ左サイドフレーム２１の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持される。尚、第一補強部材１２の長手方向においては、長穴１７の長手方向長さの範囲で移動可能に支持される。

尚、第一補強部材１２の水平片１２ａに設ける貫通穴は、必ずしも長穴１７で無くとも良く、例えば、第一補強部材１２の長手方向に沿って長辺を有する長方形の貫通穴を設けても良い。第二補強部材６を第一補強部材１２の水平片１２ａに設けた貫通穴内に挿通する。そのとき、第二補強部材６が第一補強部材１２の短手方向（シートＳ幅方向）の移動を規制出来れば良い。第二補強部材６の断面形状に合わせて第一補強部材１２の水平片１２ａに設ける貫通穴の形状を適宜設定すれば良い。

第一補強部材１２と第二補強部材６との交差部Ｅは固定することなく、第一補強部材１２の長手方向（図８の左右方向）と、第二補強部材６の長手方向（軸方向）とに移動の自由度を有して構成されている。図６に示すように、第一補強部材１２の長手方向の一端部１２ｃの固定片１２ｂが左サイドフレーム２１にビス１３によりビス留めされている。更に、第二補強部材６の長手方向（軸方向）の上部に設けられる平坦面６ａ（一端部）がスキャナステイ３（支持部材）の固定片３ａにビス８によりビス留めされている。

特許文献１では、Ｌ字板金と第１梁状板金との交差部をビス留めした。これと同様に、第一補強部材１２と第二補強部材６との交差部Ｅをビス留めした場合を考慮する。更に、スキャナステイ３の固定片３ａに第二補強部材６の上部に設けられる平坦面６ａ（一端部）をビス８によりビス留めした箇所から第一補強部材１２と第二補強部材６との交差部Ｅのビス留め箇所までの領域を考慮する。

或いは、左サイドフレーム２１に第一補強部材１２の長手方向の一端部１２ｃの固定片１２ｂをビス１３によりビス留めした箇所から第一補強部材１２と第二補強部材６との交差部Ｅのビス留め箇所までの領域を考慮する。その領域において、樹脂製の左サイドフレーム２１と金属製の第二補強部材６との熱膨張差により歪みが発生して画像形成装置１００の精度に影響する恐れがある。

特許文献２では、第２梁状板金と第１梁状板金との交差部が重ね合わせただけである。これと同様に、第一補強部材１２と第二補強部材６とを重ね合わせただけの場合を考慮する。この場合は、第一補強部材１２の長手方向（図６の左右方向）及び第二補強部材６の長手方向（図６の上下方向）以外にも移動の自由度を有する。その場合、左サイドフレーム２１が画像形成装置１００本体の外側に向かって凸に変形するような場合は、規制可能である。

しかし、図１１に示すと同様に、左サイドフレーム２１が画像形成装置１００本体の内側に向かって凸に変形するような場合には、左サイドフレーム２１と共に第一補強部材１２が画像形成装置１００本体の内側に向かって移動する。その結果、第一補強部材１２が第二補強部材６から離れる方向に移動する。このため第二補強部材６により第一補強部材１２を補強することが出来ない。

本実施形態では、図８に示すように、第一補強部材１２の水平片１２ａに設けられた貫通穴からなる長穴１７内に第二補強部材６を挿通する。そして、少なくともシートＳ幅方向においては、長穴１７内に第二補強部材６が嵌合する寸法で貫通させる。これにより左サイドフレーム２１の変形方向によらず第二補強部材６により第一補強部材１２を確実に補強することが可能である。

更に、左サイドフレーム２１が捩られるような変形に対しても第一補強部材１２の水平片１２ａに設けられた貫通穴からなる長穴１７内に第二補強部材６をシートＳ幅方向だけでも嵌合する寸法で貫通させることにより強度面でも有利である。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

Ｅ…交差部
１…左サイドフレーム（フレーム部材）
５…第一補強部材（第一の補強部材）
６…第二補強部材（第二の補強部材）

Claims (12)

1. 面材からなるフレーム部材と、
   前記フレーム部材の面に沿って所定方向に配置される第一の補強部材と、
   前記フレーム部材の面に沿って配置され、前記第一の補強部材と交差する第二の補強部材と、
   を有し、
   前記第一の補強部材の長手方向の両端部が前記フレーム部材の面に沿って移動可能で且つ前記フレーム部材の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持され、
   前記第二の補強部材の長手方向の一端部が前記フレーム部材または前記フレーム部材に固定される固定部材に固定され、且つ前記第二の補強部材の長手方向の他端部が前記フレーム部材の面に沿って移動可能で且つ前記フレーム部材の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持され、
   前記第一の補強部材と前記第二の補強部材との交差部において、前記第二の補強部材は、前記第一の補強部材に対して該第二の補強部材の長手方向に沿って移動可能で且つ前記フレーム部材の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持され、
   前記交差部と前記第一の補強部材の長手方向の端部との間の領域の一箇所または複数箇所において、前記第一の補強部材が前記フレーム部材または前記フレーム部材に固定される固定部材に固定されることを特徴とする装置フレーム。
2. 面材からなるフレーム部材と、
   前記フレーム部材の面に沿って所定方向に配置される第一の補強部材と、
   前記フレーム部材の面に沿って配置され、前記第一の補強部材と交差する第二の補強部材と、
   を有し、
   前記第一の補強部材の長手方向の一端部が前記フレーム部材または前記フレーム部材に固定される固定部材に固定され、且つ前記第一の補強部材の長手方向の他端部が前記フレーム部材の面に沿って移動可能で且つ前記フレーム部材の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持され、
   前記第二の補強部材の長手方向の一端部が前記フレーム部材または前記フレーム部材に固定される固定部材に固定され、且つ前記第二の補強部材の長手方向の他端部が前記フレーム部材の面に沿って移動可能で且つ前記フレーム部材の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持され、
   前記第一の補強部材と前記第二の補強部材との交差部において、前記第二の補強部材は、前記第一の補強部材に対して該第二の補強部材の長手方向に沿って移動可能で且つ前記フレーム部材の面に対して鉛直方向の移動が拘束されて支持されると共に、前記第一の補強部材の長手方向に沿って移動可能に支持されることを特徴とする装置フレーム。
3. 前記交差部において、前記第二の補強部材は、前記第一の補強部材の長手方向に沿って移動可能に支持されることを特徴とする請求項１に記載の装置フレーム。
4. 前記第一の補強部材の長手方向の両端部は、前記フレーム部材に設けられた挿し込み部内に前記第一の補強部材の長手方向に沿って移動可能に嵌合されることを特徴とする請求項１に記載の装置フレーム。
5. 前記第一の補強部材の長手方向の他端部は、前記フレーム部材に設けられた挿し込み部内に前記第一の補強部材の長手方向に沿って移動可能に嵌合されることを特徴とする請求項２に記載の装置フレーム。
6. 前記第二の補強部材の長手方向の他端部は、前記フレーム部材に設けられた挿し込み部内に前記第二の補強部材の長手方向に沿って移動可能に嵌合されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置フレーム。
7. 前記第一の補強部材は、略水平方向に配置され、前記第二の補強部材は、略鉛直方向に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置フレーム。
8. 前記交差部において、前記第二の補強部材は、前記第一の補強部材に設けられた貫通穴内に前記第二の補強部材の長手方向に沿って移動可能に挿通されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置フレーム。
9. 前記貫通穴は、前記第一の補強部材の長手方向に沿って長い長穴で構成され、前記第二の補強部材は、前記長穴内に前記第一、第二の補強部材のそれぞれの長手方向に沿って移動可能に挿通されることを特徴とする請求項８に記載の装置フレーム。
10. 前記フレーム部材と、前記第一、第二の補強部材との熱膨張率が異なることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置フレーム。
11. 前記フレーム部材は樹脂製で構成され、前記第一、第二の補強部材は金属製で構成されることを特徴とする請求項１０に記載の装置フレーム。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置フレームと、
    像担持体と、
    前記像担持体を露光する露光手段と、
    前記露光手段を支持する支持部材と、
    を有し、
    前記フレーム部材の面は、前記像担持体の回転軸に直交する方向に配置され、
    前記第二の補強部材の長手方向の一端部が前記支持部材に固定されることを特徴とする画像形成装置。

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