説明

画像形成装置

【課題】 装置本体の剛性が低下させることなく、画像形成装置の小型化を図る。
【解決手段】 電子写真方式の画像形成装置1において、ベルトユニット13の転写ベルト13Aにより囲まれた領域13Eに、左右一対のメインフレームを連結するビームフレーム27Aを配置する。これにより、ビームフレーム27Aを配置するための領域を別途確保することなく、ビームフレーム27Aを設けることができるので、装置本体の剛性が低下させることなく、画像形成装置の小型化を図ることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
画像形成ユニットを収納する装置本体の一部を構成するフレームは、画像形成ユニットを挟むように画像形成ユニットの両側に配設されているので、通常、それら一対のフレーム間を渡すように梁(ビーム)状のフレームが設けられている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−237317号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1に記載の画像形成装置では、梁状のフレームの配置空間を別途確保する必要があるので、更なる画像形成装置の小型化を図ることが難しい。なお、梁状のフレームを廃止すると、装置本体の剛性が低下してフレームや画像形成ユニットが歪む可能性があるので、形成される画像の品質が低下するおそれがある。
【0005】
本発明は、上記点に鑑み、装置本体の剛性が低下させることなく、画像形成装置の小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記目的を達成するために、記録シートに画像を形成する画像形成ユニット(7)と、画像形成ユニット(7)を挟むように配設され、画像形成ユニット(7)を収納する装置本体の一部を構成する一対のフレーム(25)と、一対のフレーム(25)に囲まれた空間内に配設された無端状のベルト(13A)と、ベルト(13A)を張架するとともに、軸方向が一対のフレーム(25)間を渡す向きに配設された一対のローラ(13B、13C)と、ベルト(13A)により囲まれた領域(13E)内を軸方向と平行な方向に延びて、長手方向一端側が一方のフレーム(25)に固定され、他端側が他方のフレーム(25)に固定された金属製のビーム材(27A)とを備えることを特徴とする。
【0007】
これにより、本発明では、ベルト(13A)により囲まれた領域(13E)にビーム材(27A)を配置した構成となるので、ビーム材(27A)を配置するための領域を別途確保することなく、ビーム材(27A)を設けることができる。したがって、装置本体の剛性が低下させることなく、画像形成装置の小型化を図ることができる。
【0008】
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る画像形成装置におけるメインフレーム25及びビームフレーム27A等の配置を示す分解斜視図である。なお、本図では、可読性を考慮し、一次転写ローラ15の一部を省略している。
【図4】本発明の第1実施形態に係る画像形成装置における接地回路の模式図である。
【図5】本発明の第2実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。
【図6】本発明の第3実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。
【図7】本発明の第3実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本実施形態は電子写真方式の画像形成装置に本発明に係る画像形成装置を適用したものであり、以下に本実施形態を図面と共に説明する。
(第1実施形態)
1.画像形成装置の概要
画像形成装置1の筐体3内には、図1に示すように、記録用紙やOHPシート等の記録シート(以下、用紙という。)に現像剤像を転写することにより、用紙に画像を形成する画像形成部5が収納されており、この画像形成部5は、周知のごとく、プロセスユニット7、露光器9及び定着器11等から構成されている。
【0011】
そして、本実施形態では、複数個(本実施形態では、4個)のプロセスユニット7K〜7Cが転写ベルト13Aの移動方向に沿って直列に配設されているとともに、これに対応して、複数個(本実施形態では、4個)の露光器9K〜9Cが設けられている。
【0012】
なお、本実施形態では、プロセスユニット7K〜7C及び露光器9K〜9Cがドロワーケーシング21Aに着脱自在に装着されてドロワーユニット21を構成しており、このドロワーユニット21は、転写ベルト13Aの張架方向と平行な方向(本実施形態では、前後方向)に移動可能として装置本体に挿抜可能に装着されている。このため、本実施形態では、4つのプロセスユニット7K〜7C等を一体的に装置本体に対して挿抜することができる(図2参照)。
【0013】
因みに、転写ベルト13Aは、駆動ローラ13B及び従動ローラ13C間に架け渡されて張架され、これらローラ13B、13Cの回転と共に張架方向に移動するように回転する無端状のベルトであり、転写ベルト13A、駆動ローラ13B、従動ローラ13C、並びに駆動ローラ13B及び従動ローラ13Cを支持する一対のベルトサイドフレーム13D(図3参照)等によりベルトユニット13が構成されている。
【0014】
また、各プロセスユニット7K〜7Cは、現像剤像が担持される感光ドラム7A及び感光ドラム7Aを帯電させる帯電器7B等から構成されており、帯電した感光ドラム7Aを露光器9にて露光して感光ドラム7Aの外周面に静電潜像を形成した後、電荷を帯びた現像剤を感光ドラム7Aに供給すると、感光ドラム7Aの外周面に現像剤像が担持(形成)される。
【0015】
そして、転写ベルト13Aを挟んで感光ドラム7Aと対向する位置には、感光ドラム7Aに担持された現像剤を転写ベルト13Aの張架面13Fに転写させる一次転写ローラ15が設けられており、各感光ドラム7Aに担持されている現像剤像は、転写ベルト13A上で重ね合わせられる。
【0016】
なお、張架面13Fとは、転写ベルト13Aのうち駆動ローラ13Bと従動ローラ13Cとの間に形成される平面部であって、プロセスユニット7(感光ドラム7A)に面する部位をいい、転写ベルト13Aの張架方向と張架面13Fと平行な方向をいう。
【0017】
また、ベルトユニット13の下方側には、転写ベルト13A(本実施形態では、駆動ローラ13B)側に向けて搬送される用紙が載置される給紙トレイ17が設けられており、この給紙トレイ17に載置されている用紙は、フィーダ機構19により1枚ずつ転写ベルト13A側に送出される。
【0018】
そして、転写ベルト13Aを挟んで駆動ローラ13Bと対向する位置には、転写ベルト13Aに転写された現像剤像を給紙トレイ17から送出されてきた用紙に転写させる二次転写ローラ23が配設されており、現像剤像が転写された用紙が定着器11に搬送されて加熱されることにより、転写された現像剤像が用紙に溶着(定着)する。その後、用紙は、画像形成部5の上方側に設定された排紙トレイ3Aに排出される。
【0019】
なお、ベルトクリーナ31は、転写ベルト13Aに残留した現像剤を除去する現像剤除去手段であり、バックアップローラ31Aは、ベルトクリーナ31のクリーニングローラ31Bに転写ベルト13Aを押し当てるとともに、クリーニングローラ31Bとの間で除去用の電圧を印加するものである。
【0020】
因みに、排紙トレイ3Aの上方側には、原稿に記載された画像等を読み取る画像読取装置33が設けられており、この画像読取装置33は、いわゆるフラットベット方式の画像読取装置である。
【0021】
2.画像形成装置(装置本体)の骨格構造
画像形成部5(ドロワーユニット21)及びベルトユニット13を挟んで幅方向両側には、図3に示すように略板状のメインフレーム25が配設されており、これら一対のメインフレーム25及び筐体3等にて装置本体が構成されている。ここで、幅方向とは、用紙の搬送方向及び厚み方向と直交する方向をいい、本実施形態では、画像形成装置1の左右方向と一致する。
【0022】
なお、本実施形態に係るメインフレーム25は、SPCC(冷間圧延鋼板)等の金属板をプレス成形したものである。そして、一対のメインフレーム25のうち右側メインフレーム25の外側(画像形成部5と反対側)には、画像形成部5に電力を供給する略板状の第1電気基板29Aが配設され、一方、左側メインフレーム25の外側(画像形成部5と反対側)には、各種ローラに駆動力を供給する電動モータ(図示せず。)等に電力を供給する第2電気基板29Bが配設される。
【0023】
そして、一対のメインフレーム25は、右側メインフレーム25と左側メインフレーム25とを渡すように延びる金属製のビームフレーム27A〜27Cにより連結されており、これらビームフレーム27A〜27Cの長手方向両端は、ネジ等の機械的締結手段又は溶接により各メインフレーム25に固定されている。
【0024】
因みに、本実施形態では、各ビームフレーム27A〜27Cはネジ(図示せず。)によりメインフレーム25に固定されるので、各ビームフレーム27A〜27Cの長手法両端には、メインフレーム25との当て面をなすフランジが設けられている。
【0025】
ところで、ベルトユニット13の駆動ローラ13B及び従動ローラ13Cは、その軸方向がビームフレーム27A〜27Cと同様に一対のメインフレーム25間を渡す向き(幅方向)に配設されていることから、転写ベルト13Aにより囲まれた領域13E(駆動ローラ13B及び従動ローラ13C部分を除く。)は、右側メインフレーム25側から左側メインフレーム25側まで貫通した空間となる。
【0026】
そこで、本実施形態では、図1に示すように、転写ベルト13Aにより囲まれた領域13Eのうち隣り合う一次転写ローラ15間に、少なくとも1本のビームフレーム27Aを配置するとともに、ビームフレーム27Aを筒状(本実施形態では、円筒状)として、ビームフレーム27A内に長手方向に貫通した穴(連通路)を設け、この連通路に第1、2電気基板29A、29B間を電気的に接続するハーネス(図示せず。)を配設している。
【0027】
因みに、ビームフレーム27Aは、転写ベルト13Aにより囲まれた領域13Eを貫通して、その長手方向両端が一対のメインフレーム25に固定され、かつ、ベルトユニット13の幅方向両端側には、領域13Eを閉塞するように、ベルトサイドフレーム13Dが設けられている。このため、本実施形態に係るベルトサイドフレーム13Dには、ビームフレーム27Aを通すための穴部13Gが設けられている。
【0028】
ところで、現像剤像を転写すべく、一次転写ローラ15や二次転写ローラ23には高圧電荷が印加されているので、転写ベルト13A、駆動ローラ13B及び従動ローラ13Cに不必要な電荷が帯電してしまう可能性がある。そして、この不必要な電荷は、転写不良を誘発するおそれがあるので、通常、駆動ローラ13B及び従動ローラ13Cを電気的に接地側に接続することにより、不必要な電荷を除電している。
【0029】
そこで、本実施形態では、図4に示すように、駆動ローラ13B及び従動ローラ13Cをビームフレーム27Aと電気的に接続するとともに、メインフレーム25を接地することにより、ビームフレーム27A及びメインフレーム25を介して駆動ローラ13B及び従動ローラ13Cを電気的に接地側に接続している。
【0030】
具体的には、駆動ローラ13B及び従動ローラ13Cを回転可能に支持する軸受(図示せず。)とビームフレーム27Aとを電気的に接続し、メインフレーム25を接地側に電気的に接続している。
【0031】
ところで、左右一対のメインフレーム25は、ビームフレーム27A〜27Cにより連結され、かつ、筐体3により覆われた構成となっているので、通常の使用状態では、ユーザにより、一対のメインフレーム25からビームフレーム27A〜27Cを取り外して装置本体を分解することはできない。
【0032】
そしてさらに、ビームフレーム27Aがベルトユニット13を幅方向に貫通しているので、通常の使用状態では、ユーザにより、ベルトユニット13を装置本体(一対のメインフレーム25)から取り外すことはできない。つまり、仮にベルトユニット13を装置本体から取り外すには、画像形成装置1それ自体を分解する必要がある。
【0033】
3.本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、転写ベルト13Aにより囲まれた領域13Eにビームフレーム27Aを配置したので、ビームフレーム27Aを配置するための領域を別途確保することなく、ビームフレーム27Aを設けることができる。したがって、装置本体の剛性が低下させることなく、画像形成装置の小型化を図ることができる。
【0034】
また、本実施形態では、隣り合う一次転写ローラ15間に形成された空間を活用してビームフレーム27Aが配置された構成となっているので、例えば、一次転写ローラ15とビームフレーム27Aとを転写ベルト13Aの張架方向と直交する方向に重ねるようにビームフレーム27Aを配置した構成に比べて、転写ベルト13Aの張架方向と直交する方向の大型化を抑制できる。
【0035】
また、本実施形態では、ビームフレーム27A及びメインフレーム25を介して駆動ローラ13B及び従動ローラ13Cが接地側に電気的に接続されているので、転写ベルト13A、駆動ローラ13B及び従動ローラ13C等を除電するための電気回路を容易に構成することができる。
【0036】
4.発明特定事項と実施形態との関係
本実施形態では、プロセスユニット7が特許請求の範囲に記載された画像形成ユニットに相当し、ビームフレーム27Aが特許請求の範囲に記載されたビーム材に相当し、メインフレーム25が特許請求の範囲に記載されたフレームに相当し、感光ドラム7Aが特許請求の範囲に記載された感光体に相当し、一次転写ローラ15が特許請求の範囲に記載された転写体に相当する。
【0037】
(第2実施形態)
上述の実施形態では、1本のビームフレーム27Aを転写ベルト13Aにより囲まれた領域13Eに配置したが、本実施形態は、図5に示すように、複数本のビームフレーム27Aを設けるとともに、これら複数のビームフレーム27Aを張架方向に沿って一次転写ローラ15間に並ぶように配置したものである。
【0038】
これにより、本実施形態では、画像形成装置1の小型化を図りながら、装置本体の剛性を向上させることができる。
(第3実施形態)
本実形態は、ビームフレーム27Aの形状を円筒以外の形状としたものであり、例えば図6はビームフレーム27Aの断面形状をL字状とした例であり、図7はビームフレーム27Aの断面形状を△状とした例である。
【0039】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、転写ベルト13Aに現像剤像を転写して各色の現像剤像を転写ベルト13A上で重ね合わせた後、用紙に現像剤像を転写する中間転写方式の画像形成装置であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、転写ベルト13A上を搬送される用紙に直接的に各色の現像剤像を転写するダイレクト方式の画像形成装置にも適用できる。
【0040】
また、上述の実施形態に係る露光器9は、多数個のLEDを感光ドラム7Aの軸方向に並べたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなくなく、軸方向に露光用の光を走査する、いわゆるスキャナタイプの露光器であってもよい。
【0041】
また、上述の実施形態に係るメインフレーム25は金属製であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば樹脂製であってもよい。
また、上述の実施形態では、複数のプロセスユニット7がドロワーケーシング21Aに収納されてユニット化されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0042】
また、上述の実施形態では、領域13E内に配置されたビームフレーム27Aは円筒状であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばビームフレーム27B、27C等ように、板材を折り曲げた形状としてもよい。
【0043】
また、上述の実施形態ではローラ状の転写体であったが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0044】
1…画像形成装置、3…筐体、3A…排紙トレイ、5…画像形成部、
7…プロセスユニット、7A…感光ドラム、9…露光器、11…定着器、
13…ベルトユニット、13A…転写ベルト、13B…駆動ローラ、
13C…従動ローラ、13D…ベルトサイドフレーム、13E…領域、
13F…張架面、15…一次転写ローラ、17…給紙トレイ、19…フィーダ機構、
21…ドロワーユニット、21A…ドロワーケーシング、23…二次転写ローラ、
25…メインフレーム、27A〜27C…ビームフレーム。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録シートに画像を形成する画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットを挟むように配設され、前記画像形成ユニットを収納する装置本体の一部を構成する一対のフレームと、
前記一対のフレームに囲まれた空間内に配設された無端状のベルトと、
前記ベルトを張架するとともに、軸方向が前記一対のフレーム間を渡す向きに配設された一対のローラと、
前記ベルトにより囲まれた領域内を前記軸方向と平行な方向に延びて、長手方向一端側が一方の前記フレームに固定され、他端側が他方の前記フレームに固定された金属製のビーム材と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記画像形成ユニットは、現像剤像が担持される感光体を有する電子写真方式の画像形成手段であって、複数の前記感光体が前記ベルトの張架面に面するように前記ベルトの張架方向に沿って直列に並んで配設され、
前記感光体に担持されている現像剤像を転写させる複数の転写体それぞれが、前記ベルトを挟んで複数の前記感光体と対向する位置それぞれに配設されており、
さらに、前記ビーム材は、隣り合う前記転写体間に位置し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】
前記ビーム材は複数設けられ、かつ、これら複数の前記ビーム材は、前記張架方向に並んで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。
【請求項4】
前記ビーム材は、円筒状であ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。
【請求項5】
前記画像形成ユニットは、ユーザによる着脱を可能として前記装置本体に装着されたドロワーユニットを介して前記装置本体に組み付けられ、一方、前記ベルト及び前記一対のローラは、ユーザによる着脱を不可として前記装置本体に組み付けられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記一対のローラは、前記ビーム材と電気的に接続されており、
さらに、前記一対のフレームは、金属製、かつ、接地されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記ベルトは、現像剤像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項2ないし6のいずれか1項に記載の画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−181257(P2012−181257A)
【公開日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−42705(P2011−42705)
【出願日】平成23年2月28日(2011.2.28)
【出願人】(000005267)ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Fターム(参考)】