JP7014208B2

JP7014208B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP7014208B2
Application number: JP2019117961A
Authority: JP
Inventors: 隆行末廣
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2035-03-05
Also published as: JP2019152891A

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

本体の内部に略水平に設けられた用紙搬送路と、この用紙搬送路に設けられた画像形成部及び定着部と、用紙搬送路の一端から下方に湾曲された給紙路と、用紙搬送路の他端に接続された排紙路と、用紙搬送路の下方に配置されて多数枚の用紙を積層状態で収納する用紙収納部と、この用紙収納部の給紙路側の一端に回転自在に設けられた給紙ローラと、操作スイッチと表示部とが配列されて本体の外面に露出される操作パネルと回路基板とを互いに接続して共通の支持部材に装着してなり用紙搬送路と用紙収納部との間に設けられた動作制御部とよりなる画像形成装置が知られている（特許文献１）。

特開平５－１１９５４９号公報

本発明は、給電経路を短く形成可能とすると共に、高さ方向の小型化を可能とする画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の画像形成装置は、
筐体と、
前記筐体の内部に着脱可能に配置され、被給電体を有し、現像ユニットを含む像形成ユニットと、
重ねられて収容された用紙を引き出してレジストローラ対のニップ部まで搬送する給紙装置と、
前記給紙装置の上方に設けられ、前記筐体の一端に載置される用紙を前記レジストローラ対のニップ部まで水平方向に搬送する用紙搬送路と、
前記像形成ユニットの前記現像ユニットと前記用紙搬送路に挟まれた空間であって、他の用紙搬送路を含まない前記空間の、前記現像ユニットの下方に配置され、かつ素子が前記用紙搬送路側に配置される態様で前記被給電体に電力を供給する電源基板と、
前記電源基板の一面であって、前記現像ユニットが配置された側の面を覆い、前記現像ユニットと前記電源基板とを仕切るように遮蔽する第１の枠体と、
前記用紙搬送路の一部を形成するとともに、前記用紙搬送路の裏側に凹部を有し、前記凹部に前記電源基板の第１面に配置された素子を収容する第２の枠体と、を備えた、
ことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記電源基板が前記素子と出力端子が配置された第１面と前記第１面と反対側の面である第２面を貫通する貫通孔を備え、前記貫通孔を介して、重力方向上方に配置された前記現像ユニットに電力を供給するものである、
ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記第２の枠体は、前記用紙と接触する面の前記用紙の搬送方向において前記凹部とは異なった位置に第２の凹部を有し、前記用紙搬送路で前記用紙を搬送する搬送手段が前記第２の凹部に嵌り込むように設けられている、
ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第１の枠体及び前記第２の枠体が絶縁性の合成樹脂で形成され、前記第１の枠体は、前記電源基板の一面側に比べて平面視で形状が大きくなるように形成されている、
ことを特徴とする。

請求項１ないし４に記載の発明によれば、電源基板が像形成ユニットの下に配置されるので給電経路を短く形成可能とすると共に、電源基板の素子が凹凸のある用紙搬送路側に配置されるので高さ方向の小型化を可能とすることができる。

画像形成装置の内部構成を示す断面模式図である。（ａ）は第１の枠体に保持された電源基板の素子側に視点をおいた斜視図、（ｂ）は電源基板と第１の枠体の分解斜視図である。電源基板の素子の配置側の平面模式図及び断面図である。電源基板と第１の枠体と第２の枠体の分解斜視図である。第２の枠体が筐体に取り付けられた状態を示す斜視図である。第２の枠体が筐体に取り付けられた状態を示す筐体の外面側に視点をおいた斜視図である。電源装置が筐体に取り付けられた状態を示す斜視図である。電源装置から被給電体までの給電経路を説明するための断面模式図である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

（１）画像形成装置の全体構成及び動作
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。

画像形成装置１は、筐体Ｆ内に、制御装置１０、給紙装置２０、像形成ユニットを構成する感光体ユニット３０及び現像ユニット４０、転写装置５０、定着装置６０、電源装置１００を備えて構成されている。画像形成装置１の上面（Ｚ方向）には、画像が記録された用紙Ｐが排出・収容される排出トレイ１ａが形成されている。

制御装置１０は、画像形成装置１の動作を制御する画像形成装置制御部１１と、印刷処理要求に応じた画像データを準備するコントローラ部１２、露光装置ＬＨの点灯を制御する露光制御部１３等を有する。

コントローラ部１２は、外部の情報送信装置（例えばパーソナルコンピュータ等）から入力された印刷情報を潜像形成用の画像情報に変換して予め設定されたタイミングで、駆動信号を露光装置ＬＨに出力する。本実施形態の露光装置ＬＨは、複数の発光素子（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が主走査方向に沿って線状に配列されたＬＥＤヘッドにより構成されている。

画像形成装置１の底部には、給紙装置２０が設けられている。給紙装置２０は、用紙積載板２１を備え、用紙積載板２１の上面には多数の記録媒体としての用紙Ｐが積載される。用紙積載板２１に積載され、規制板（不図示）で幅方向位置が決められた用紙Ｐは、上側から１枚ずつ用紙引き出し部２２により横方向（Ｘ方向）に引き出された後、レジストローラ対２３のニップ部まで搬送される。
給紙装置２０の上方には、第２給紙装置２０Ａが設けられている。第２給紙装置２０Ａは、用紙搬送路２７を介して、用紙引き出し部２５により引き出された用紙Ｐをレジストローラ対２３のニップ部まで搬送する。

感光体ユニット３０は、給紙装置２０の上方（Ｚ方向）に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する感光体ドラム３１を備えている。感光体ドラム３１の回転方向にそって、帯電ローラ３２、露光装置ＬＨ、現像ユニット４０、一次転写ローラ５２、クリーニングブレード３４が配置されている。帯電ローラ３２には、帯電ローラ３２の表面をクリーニングするクリーニングローラ３３が対向、接触して配置されている。

現像ユニット４０は、内部に現像剤が収容される現像ハウジング４１を有する。現像ハウジング４１内には、感光体ドラム３１に対向して配置された他の被給電体としての現像ローラ４２と、この現像ローラ４２の背面側斜め下方には現像剤を現像ローラ４２側へ撹拌搬送する一対のオーガ４４、４５が配設されている。現像ローラ４２には、現像剤の層厚を規制する層規制部材４６が近接配置されている。
現像ユニット４０各々は、現像ハウジング４１に収容される現像剤を除いて同様に構成され、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。

回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電ローラ３２により帯電され、露光装置ＬＨから出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は現像ローラ４２によりトナー像として現像される。

転写装置５０は、各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト５１、各感光体ユニット３０にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト５１に順次転写（一次転写）する一次転写ローラ５２、中間転写ベルト５１上に重畳して転写された各色トナー像を用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ローラ５３から構成されている。

電源装置１００は、第２給紙装置２０Ａの上方（Ｚ方向）で感光体ユニット３０、現像ユニット４０の下方（－Ｚ方向）に配置され、被給電体としての帯電ローラ３２、現像ローラ４２、一次転写ローラ５２、二次転写ローラ５３等に電圧を印加する。

各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、画像形成装置制御部１１により制御される電源装置１００から所定の転写電圧が印加された一次転写ローラ５２により中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。

中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、中間転写ベルト５１の移動に伴って二次転写ローラ５３が配置された領域（二次転写部Ｔ）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Ｔに搬送されると、そのタイミングに合わせて給紙装置２０から用紙Ｐが二次転写部Ｔに供給される。そして、二次転写ローラ５３には、画像形成装置制御部１１により制御される電源装置１００から所定の転写電圧が印加され、レジストローラ対２３から送り出され、搬送ガイドにより案内された用紙Ｐに中間転写ベルト５１上の多重トナー像が一括転写される。

感光体ドラム３１表面の残留トナーは、クリーニングブレード３４により除去され、廃現像剤収容部に回収される。感光体ドラム３１の表面は、帯電ローラ３２により再帯電される。尚、クリーニングブレード３４で除去しきれず帯電ローラ３２に付着した残留物は、帯電ローラ３２に接触して回転するクリーニングローラ３３表面に捕捉され、蓄積される。

定着装置６０は、加熱モジュール６１と加圧モジュール６２を有し、加熱モジュール６１と加圧モジュール６２の圧接領域によって定着ニップ部Ｎ（定着領域）が形成される。

転写装置５０においてトナー像が転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で搬送ガイドを経由して定着装置６０に搬送される。定着装置６０に搬送された用紙Ｐは、一対の加熱モジュール６１と加圧モジュール６２により、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。
定着トナー像が形成された用紙Ｐは、搬送ローラ対６８を介して排出ローラ対６９から画像形成装置１上面の排出トレイ１ａに排出される。

（２）電源装置の構成と配置
（２．１）電源装置の構成
図２（ａ）は第１の枠体１２０に保持された電源基板１１０の素子側に視点をおいた斜視図、（ｂ）は電源基板１１０と第１の枠体１２０の分解斜視図、図３は電源基板１１０の素子の配置側の平面模式図及び断面図である。
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る電源装置１００の構成について説明する。

電源装置１００は、電源基板１１０と、第１の枠体１２０と、接続端子１４０とを備えて構成されている。

図２に示すように、電源基板１１０の第１面１１０ａには、感光体ユニット３０、現像ユニット４０、一次転写ローラ５２、二次転写ローラ５３に給電される電圧を発生させる変圧器（トランス）や抵抗、蓄電器（コンデンサ）等の素子が配置されている。

図３に示すように、接続端子１４０と電気接続される領域には、第１面１１０ａと第２面１１０ｂを貫通する貫通孔１１１が形成され、貫通孔１１１を跨いで２本の出力端子１１２が配置されている。

接続端子１４０は、電源基板１１０に電気的に接続されて被給電体としての感光体ユニット３０、現像ユニット４０に給電する。接続端子１４０は、線材からなり、一端側が電源基板１１０の出力端子１１２に付勢されて接触する接触部としての圧縮コイルバネ部１４１を有している。他端側は、感光体ユニット３０、現像ユニット４０の給電部に接触するトーションコイルバネ部１４２を有している。

電源基板１１０の第２面１１０ｂは、沿面放電を防止するために、電源基板１１０の第２面１１０ｂ側に比べて、平面視で形状が大きくなるように絶縁性の合成樹脂により矩形状に形成された第１の枠体１２０で保持されている。

（２．２）電源装置の配置
図４は電源基板１１０と第１の枠体１２０と第２の枠体１３０の分解斜視図、図５は第２の枠体１３０が筐体Ｆに取り付けられた状態を示す斜視図、図６は第２の枠体１３０が筐体Ｆに取り付けられた状態を示す筐体Ｆの外面側に視点をおいた斜視図、図７は電源装置１００が筐体Ｆに取り付けられた状態を示す斜視図、図８は電源装置１００から被給電体までの給電経路を説明するための断面模式図である。
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る電源装置１００の配置について説明する。

図４に示すように、電源基板１１０の第１面１１０ａは、第２給紙装置２０Ａ（図１参照）の用紙搬送路２７の上面側の案内面を形成する第２の枠体１３０で支持されている。

図５、図６に示すように、第２の枠体１３０は筐体Ｆの底面側（－Ｚ方向）の平面視略中央部に配置されている。第２の枠体１３０の上面１３０ａ側は、用紙搬送路２７の断面形状に応じた凹部１３１を有し（図３参照）、第１の枠体１２０に第２面１１０ｂ側を支持された電源基板１１０の第１面１１０ａに配置された素子が収容される（図４参照）。

第２の枠体１３０の一端側（－Ｙ方向）には電源基板１１０の出力端子１１３（図２に図示）と被給電体としての一次転写ローラ５２、二次転写ローラ５３を接続するコネクタ１５０が係合されている。

図７に示すように、筐体Ｆに取り付けられた電源装置１００は、上方（Ｚ方向）が電源基板１１０の第２面１１０ｂよりも平面視で形状が大きく形成された第１の枠体１２０で覆われ、上方（Ｚ方向）に配置される感光体ユニット３０、現像ユニット４０と電源基板１１０とを仕切るように遮蔽している。

このように配置される電源装置１００を備えた画像形成装置１においては、図８に模式的に示すように、感光体ユニット３０が装置本体に装着されるときは、帯電ローラ３２と接触する導電体の給電プレート３５が電源装置１００に設けられた接続端子１４０のトーションコイルバネ部１４２と直接接触して電源基板１１０から給電される。
そのために、電源装置１００から被給電体への高圧の給電経路を短く形成することができる。

高圧電源としての電源装置１００は、電源基板１１０の第１面１１０ａに配置された素子が、内側に用紙搬送路２７の用紙案内面を有する第２の枠体１３０の用紙搬送路２７の断面形状に応じた凹部１３１に収容されて用紙搬送路２７上に直接固定されている。
そのために、電源装置１００の上方で配置される像形成ユニットとしての感光体ユニット３０、現像ユニット４０の筐体Ｆ内での上下方向（Ｚ方向）の配置位置が、電源基板１１０の一面側に嵩高く突出した素子の制約を受けることがなく、装置高さを低く維持することができる。

また、素子の半田固定面となる電源基板１１０の第２面１１０ｂは、電源基板１１０の第２面１１０ｂ側に比べて、平面視で形状が大きくなるように絶縁体により矩形状に形成された第１の枠体１２０で保持されている。
そして、電源装置１００は、平面視で筐体Ｆの中央部で用紙搬送路２７の用紙案内面を有する第２の枠体１３０に支持されて固定されている。
そのために、装置本体の背面側（－Ｙ方向）に配置される場合に比して、装置幅を狭く維持することができる。

その結果、電源装置１００から被給電体への高圧の給電経路を短く形成可能とし、装置高さを低くかつ装置幅を狭く維持して小型化することができる。

１・・・画像形成装置
１０・・・制御装置
２０・・・給紙装置
２０Ａ・・・第２給紙装置
２２、２５・・・用紙引き出し部
２７・・・用紙搬送路
３０・・・感光体ユニット
４０・・・現像ユニット
５０・・・転写装置
６０・・・定着装置
１００・・・電源装置
１１０・・・電源基板
１１０ａ・・・第１面
１１０ｂ・・・第２面
１１２、１１３・・・出力端子
１２０・・・第１の枠体
１３０・・・第２の枠体
１３１・・・凹部
１４０・・・接続端子
１５０・・・コネクタ

Claims

筐体と、
前記筐体の内部に着脱可能に配置され、被給電体を有し、現像ユニットを含む像形成ユニットと、
重ねられて収容された用紙を引き出してレジストローラ対のニップ部まで搬送する給紙装置と、
前記給紙装置の上方に設けられ、前記筐体の一端に載置される用紙を前記レジストローラ対のニップ部まで水平方向に搬送する用紙搬送路と、
前記像形成ユニットの前記現像ユニットと前記用紙搬送路に挟まれた空間であって、他の用紙搬送路を含まない前記空間の、前記現像ユニットの下方に配置され、かつ素子が前記用紙搬送路側に配置される態様で前記被給電体に電力を供給する電源基板と、
前記電源基板の一面であって、前記現像ユニットが配置された側の面を覆い、前記現像ユニットと前記電源基板とを仕切るように遮蔽する第１の枠体と、
前記用紙搬送路の一部を形成するとともに、前記用紙搬送路の裏側に凹部を有し、前記凹部に前記電源基板の第１面に配置された素子を収容する第２の枠体と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
前記電源基板が前記素子と出力端子が配置された第１面と前記第１面と反対側の面である第２面を貫通する貫通孔を備え、前記貫通孔を介して、重力方向上方に配置された前記現像ユニットに電力を供給するものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第２の枠体は、前記用紙と接触する面の前記用紙の搬送方向において前記凹部とは異なった位置に第２の凹部を有し、前記用紙搬送路で前記用紙を搬送する搬送手段が前記第２の凹部に嵌り込むように設けられている、
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。
前記第１の枠体及び前記第２の枠体が絶縁性の合成樹脂で形成され、前記第１の枠体は、前記電源基板の一面側に比べて平面視で形状が大きくなるように形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。