画像形成装置

【課題】画像形成装置において電装基板を高密度に配置し、装置本体を小型化する。
【解決手段】画像形成装置が、記録材に画像を形成する画像形成手段と、第１の電装基板と、第２の電装基板と、を備える。前記第１の電装基板と第２の電装基板とが、ほぼ平行に重ねて配置されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材に画像を形成する、例えば電子写真複写機・プリンタ・ワードプロセッサ・ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式や他の記録方式を採用する画像形成装置としては、特許文献１（特開２００５−８４１６１号公報）に開示されたレーザービームプリンタがある。以下、従来のレーザービームプリンタの構成を図１０、図１１および図１２を参照して説明する。
【０００３】
図１０は従来のレーザービームプリンタの断面図であり、図１１および図１２はその斜視図である。
【０００４】
図１０に示すレーザービームプリンタにおいては、記録材Ｐを載置する給紙トレイ１０６が装置本体の下部に、プリントされた記録材を載置する排紙トレイ１１４が装置本体の上部にそれぞれ配置されている。給紙トレイ１０６と排紙トレイ１１４の間にプロセスカートリッジ１０７が配置されている。
【０００５】
図１１および図１２は、レーザービームプリンタのフレーム構成を示している。フレームは、一対の第１の側板１２０および第２の側板１２１と、スキャナプレート１２３と、背面プレート１２４と、底板１２５とから構成される。スキャナプレート１２３は、レーザスキャナ１０５を支持する。背面プレート１２４は、第１の側板１２０と第２の側板１２１をそれらの背面側でつないでいる。底板１２５は、第１の側板１２０と第２の側板１２１をそれらの底面側でつないでいる。
【０００６】
第２の側板１２１にはモータ１１６が固定されている。モータ１１６の駆動力は、駆動列１７０によって、感光体１０８、給紙ローラ１０２、搬送ローラ１０３、定着器１５０の加圧ローラ１１１等に伝達される。
【０００７】
駆動列１７０をはさんで第２の側板１２１の反対側には、ギアカバー１２６が配置されている。第２の側板１２１とギアカバー１２６の間で、駆動列１７０が保持されている。
【０００８】
第１の側板１２０上には、ＡＣ電源や高圧回路等を含む電装部１１５が配置されている。電装部１１５は、定着器１５０、転写ローラ１０９、プロセスカートリッジ１０７、レーザスキャナ１０５、モータ１１６等に電力を供給する。
【０００９】
ギアカバー１２６のさらに外側には、コントローラ基板１２７が配置されている。このコントローラ基板１２７は、外部のコンピュータから入力された画像信号を展開する処理等を実行する。
【００１０】
上述したフレーム、電装部１１５、コントローラ基板１２７等は、外装１１３で覆われている。
【特許文献１】特開２００５−８４１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、装置の小型化へのさらなる要求を受けて、電装部、コントローラ基板等の高密度実装や高密度配置が要求されるようになってきている。
【００１２】
しかしながら、電装部やコントローラ部の電装基板上には、トランス、トライアック、アルミ電解コンデンサ、コネクタ、ＡＣインレット、電源スイッチなどの比較的高さ寸法の大きい部品と、抵抗などの比較的高さ寸法の低い部品とが混在して実装されている。外装とのクリアランスは高さ寸法の高い部品に合わせて設定しなければならないため、高さ寸法の低い部品と外装との隙間が大きくなり、多くの無駄な空間が発生して装置の小型化を阻害している。
【００１３】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、画像形成装置において電装基板を高密度に配置し、装置本体を小型化することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明では、以下の構成を採用する。
【００１５】
本発明に係る画像形成装置は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、第１の電装基板と、第２の電装基板と、を備え、前記第１の電装基板と第２の電装基板とが、ほぼ平行に重ねて配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、画像形成装置において電装基板を高密度に配置し、装置本体を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ここでは、電子写真方式を採用する画像形成装置として、レーザービームプリンタを例に説明する。ただし、本発明は、プリンタ以外にも、複写機、ワードプロセッサ、ファクシミリ装置などの各種画像形成装置に適用可能である。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図２は、第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【００１９】
画像形成装置は、給紙トレイ６、給紙ローラ２、搬送ローラ３ａ，３ｂ、レジストセンサー４、プロセスカートリッジ７、レーザスキャナ５、転写ローラ９、案内部材１０、定着器Ｆ、排紙ローラ対１２、排紙トレイ１４を備える。記録材Ｐを載置する給紙トレイ６は装置本体の下部に、プリントされた記録材を載置する排紙トレイ１４は装置本体の上部にそれぞれ配置される。両トレイの間に、プロセスカートリッジ７が配置されている。
【００２０】
レジストセンサー４は記録材Ｐの先端を検知する検知手段である。プロセスカートリッジ７は、像担持体である感光体（感光ドラム）８、現像器、帯電器、クリーニング装置等のプロセス手段が一体化されたものである。プロセスカートリッジ７は装置本体に対し着脱自在である。定着器Ｆは、回転可能に支持された加圧ローラ１１と、発熱体を含むヒータユニットＨとを備える。加圧ローラ１１とヒータユニットＨは所定の圧力で接触し、定着ニップを形成している。
【００２１】
給紙トレイ６に載置された記録材Ｐは、トレイ奥側（図中左側）に配置された給紙ローラ２によって、１枚ずつ分離され給送される。その記録材Ｐは、搬送ローラ３ａ，３ｂによって、転写ローラ９と感光体８からなる転写部に搬送される。このとき、レジストセンサー４の検知結果に基づき、記録材Ｐの先端位置とレーザスキャナ５の発光タイミングとの同期がとられる。
【００２２】
一方、感光体８上には、帯電、露光（静電潜像の形成）、現像（静電潜像の顕像化）などの一連の電子写真プロセスによって、トナー像が形成される。このトナー像は、転写ローラ９によって、記録材Ｐ上に転写される。
【００２３】
転写後の記録材Ｐは、案内部材１０によってほぼ鉛直な方向に案内され、定着器Ｆの定着ニップに進入する。定着ニップを通過するとき、熱と圧力でトナー像が記録材Ｐ上に定着する。定着後の記録材Ｐは排紙ローラ対１２によって排紙トレイ１４上に排紙される。
【００２４】
（フレーム構成）
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置のフレーム構成および電装系レイアウトを示す斜視図である。
【００２５】
フレームは、一対の第１の側板２０および第２の側板２１と、スキャナプレート２３と、背面プレート２４と、底板２５とから構成される。第１の側板２０と第２の側板２１はそれぞれ装置本体の左右に垂直に配置される。スキャナプレート２３は、レーザスキャナ５を支持する。背面プレート２４は、第１の側板２０と第２の側板２１をそれらの背面側でつないでいる。底板２５は、第１の側板２０と第２の側板２１をそれらの底面側でつないでいる。
【００２６】
第２の側板２１には駆動源としてのモータ１６が固定されている。モータ１６の駆動力は、駆動列７０によって、感光体８、給紙ローラ２、搬送ローラ３ｂ、加圧ローラ１１等の画像形成手段に伝達される。
【００２７】
駆動列７０をはさんで第２の側板２１の反対側には、ギアカバー２６が配置されている。第２の側板２１とギアカバー２６の間で、駆動列７０が保持されている。
【００２８】
装置本体は外装カバー１３で覆われている。
【００２９】
（電装系レイアウト）
第１の側板２０上、かつ、第１の側板２０と外装カバー１３の間には、第１の電装基板１５が配置されている。第１の電装基板１５は、定着器Ｆ、転写ローラ９、プロセスカートリッジ７、レーザスキャナ５等の画像形成手段、並びに、モータ１６に電力を供給する。第１の電装基板１５には、ＡＣ入力、電源回路、低圧電源、高圧電源、高圧回路、アクチュエータドライバ、ＡＳＩＣ、定着ドライブ、インレット（入力端子部）、パワーＳＷ（電源スイッチ）等が配置されている。これらの電気部品の中には、高さ寸法が相対的に高い部品群と低い部品群とが含まれている。高さ寸法が相対的に高い部品群は第１の電装基板１５の一箇所にまとめて配置しておくことが好ましい。
【００３０】
第１の電装基板１５の近傍には、第１の電装基板１５と平行に第２の電装基板２７が配置されている。第２の電装基板２７には、外部のコンピュータから入力された画像信号を展開する処理等の画像形成処理に関わる制御を実行する制御回路が実装されている。第２の電装基板２７は、図３に示すように、第１の電装基板１５上に立てられた支柱２８に、ビス３０で固定されている。
【００３１】
図３の例では、第１の電装基板１５に実装されている部品の中で最も高さ寸法が高い部品３５の高さをＨ１ｍａｘ、第２の電装基板２７の部品を含む最大厚みをｔ２としたとき、
Ｈ１ｍａｘ＞ｔ２
の関係がある。そして、第１の電装基板１５と第２の電装基板２７とが、部品の実装面を向き合わせるようにして配置されている。しかも、第２の電装基板２７は、第１の電装基
板１５のうち高さ寸法が相対的に低い部品群が配置されている領域に重ね合わされている。以下、本明細書では、一方の電装基板の少なくとも一部（好ましくは大部分、より好ましくは全体）が他方の電装基板の外接直方体領域と重なるような配置を「オーバーラップ配置」とよぶ。
【００３２】
これにより、第１の電装基板１５と第２の電装基板２７との部品の干渉を防ぎつつ、第１の電装基板１５上の最も高さ寸法が高い部品とほぼ同じかそれよりも低い位置に第２の電装基板２７を配置することができる。すなわち、第２の電装基板２７は第１の電装基板１５と外装カバー１３の間の空間に配置されることになる。したがって、デッドスペースが縮小され、画像形成装置の幅寸法の縮小が可能となる。
【００３３】
なお、外装カバー１３のうち第１の電装基板１５、第２の電装基板２７に対応する位置には開口部であるルーバー部（不図示）が設けられている。これらの電装基板１５，２７から発生する熱は、外装カバー１３のルーバー部から装置外に排出される。
【００３４】
以上述べた本実施形態の装置構成によれば、２つの電装基板１５，２７をオーバーラップ配置したことにより、電装基板と外装カバー１３の間にできる不要なスペースが縮小され、装置の小型化が可能となる。図６は、本実施形態の装置構成（上）と従来の装置構成（下）との比較図である。本実施形態の装置構成では装置幅がＷ１、従来の装置構成では装置幅がＷ０である。第２の電装基板２７を第１の電装基板１５にオーバーラップ配置したことで、Ｗｄ（＝Ｗ０−Ｗ１）分、装置幅を小さくできることがわかる。
【００３５】
駆動列７０は、ギアカバー２６やギア支軸などの剛性の高い金属で構成されている。それゆえ、通常の画像形成装置では、駆動列７０がある側に装置の重心が偏ってしまうことが多い。しかし、本実施形態では、駆動列７０の反対側に第１の電装基板１５と第２の電装基板２７を配置したことにより、装置本体の重量バランスの均等化が図られている。
【００３６】
また、駆動列７０を構成するギアの中には減速のためのダブルギアもあるため、通常の画像形成装置では、記録材の搬送中心を基準にすると駆動列７０のある側のほうが装置幅が長くなる傾向にある。しかし、本実施形態では、駆動列７０の反対側に第１の電装基板１５と第２の電装基板２７を配置したので、装置本体の形状を、記録材の搬送中心に対し対称な形状に近づけることが容易になる。これにより、デザイン上の制約もなくなる。
【００３７】
また、発熱源となる電装基板１５，２７と騒音源となる駆動列７０とが装置の反対側にそれぞれ配置されている。そして、外装カバーの電装基板側に開口部を設けて排熱効果をもたせ、駆動列側は遮蔽して防音効果をもたせている。これにより、装置の排熱対策と騒音対策の両立が図られる。
【００３８】
さらに、電気放射ノイズ対策、電気部品の静電破壊対策を駆動列側に施す必要が無くなるため、本体サイズの小型化、コスト低減、本体重量軽減に有利になる。
【００３９】
（変形例）
図４および図５は、電装系レイアウトの変形例を示している。図４の例では、第１の電装基板１５の実装面と第２の電装基板２７の実装面とが同じ向きになるように、両電装基板１５，２７が重ね合わされている。図５の例では、第２の電装基板２７上の部品が、第１の電装基板１５上の最も高さ寸法の高い部品よりも若干突出している。
【００４０】
これらのレイアウトでも、第２の電装基板２７の全体又は大部分が第１の電装基板１５にオーバーラップしているため、上記第１実施形態と同様、無駄なスペースの削減および装置本体の小型化の効果が得られる。
【００４１】
図７は、画像形成部の変形例を示している。上記第１実施形態では給紙トレイから排紙トレイに至る記録材搬送路がほぼ垂直であったが、図７の構成では、記録材搬送路がＳ字状である。この種の画像形成装置においても、第１の電装基板１５と第２の電装基板２７を駆動列７０と反対側にほぼ平行にオーバーラップ配置することで、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４２】
＜第２実施形態＞
図８は、第２実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【００４３】
本実施形態でも、第１の電装基板１５と第２の電装基板２７とがオーバーラップ配置されている。ただし、両電装基板１５，２７は、装置本体の側部ではなく、装置本体の奥側に配置されている。具体的には、両電装基板１５，２７は、記録材搬送路をはさんで、プロセスカートリッジ７の反対側に（つまり、記録材搬送路よりも奥側に）配置されている。その他の構成については第１実施形態のものと同様である。
【００４４】
図８の構成によれば、電装部が装置本体の側部に無いため、装置本体の幅方向の寸法を小さくできる。つまりこの構成は、装置幅を低減したいときに有利である。
【００４５】
また、２つの電装基板１５，２７をオーバーラップ配置しているため、第１実施形態と同様、電装基板と外装カバー間の無駄なスペースを削減でき、装置本体の小型化を図ることもできる。
【００４６】
＜第３実施形態＞
図９は、第３実施形態に係る画像形成装置の構成を示す斜視図である。
【００４７】
本実施形態では、第２の電装基板２７が、基板取付ステー２９にビス３０で固定されている。基板取付ステー２９は、導電性金属で構成されている。また、基板取付ステー２９は、導電性金属からなる第１の側板２０にビス（不図示）等で電気的接触をもって固定されることで、接地されている。なお、第２の電装基板２７は、基板取付ステー２９と第１の電装基板１５の間に配置される。その他の構成については第１実施形態のものと同様である。
【００４８】
この構成においても、２つの電装基板１５，２７をオーバーラップ配置しているため、第１実施形態と同様、電装基板と外装カバー間の無駄なスペースを削減でき、装置本体の小型化を図ることができる。
【００４９】
しかも、接地された基板取付ステー２９により電装基板２７の大部分を覆っているので、放射ノイズが低減されるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置のフレーム構成および電装系レイアウトを示す斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図。
【図３】電装系レイアウトの一例を示す図。
【図４】電装系レイアウトの変形例を示す図。
【図５】電装系レイアウトの変形例を示す図。
【図６】本発明の第１実施形態の装置構成と従来の装置構成との比較図。
【図７】画像形成部の変形例を示す図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図。
【図９】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置のフレーム構成および電装系レイアウトを示す斜視図。
【図１０】従来の画像形成装置の構成を示す断面図。
【図１１】従来の画像形成装置の構成を示す斜視図。
【図１２】従来の画像形成装置の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００５１】
２給紙ローラ
３ａ，３ｂ搬送ローラ
４レジストセンサー
５レーザスキャナ
６給紙トレイ
７プロセスカートリッジ
８感光体
９転写ローラ
１０案内部材
１１加圧ローラ
１２排紙ローラ対
１３外装カバー
１４排紙トレイ
１５第１の電装基板
１６モータ
２０第１の側板
２１第２の側板
２３スキャナプレート
２４背面プレート
２５底板
２６ギアカバー
２７第２の電装基板
２８支柱
２９基板取付ステー
３０ビス
７０駆動列
Ｆ定着器
Ｈヒータユニット
Ｐ記録材

【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
第１の電装基板と、
第２の電装基板と、を備え、
前記第１の電装基板と第２の電装基板とが、ほぼ平行に重ねて配置されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の電装基板および第２の電装基板と、前記画像形成手段に駆動力を伝達する駆動列とが、前記画像形成手段をはさんだ反対側にそれぞれ配置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。
【請求項３】
前記第１の電装基板は、前記画像形成手段に電力を供給するための電源回路または高圧回路を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２の電装基板は、画像形成処理に関わる制御を実行するための制御回路を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の電装基板は、高さ寸法が相対的に高い部品群と低い部品群とを含み、
前記第２の電装基板は、前記第１の電装基板のうち高さ寸法が相対的に低い部品群が配置されている領域に重ね合わされていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の電装基板と第２の電装基板とが、部品の実装面を向き合わせるようにして配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２の電装基板は、その全体が第１の電装基板の外接直方体領域と重なるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【図１】