画像形成装置
【課題】コストを抑えつつ固定精度の向上を図ることができる構造体を提供する。
【解決手段】押圧部材５５、５６は、ビス固定穴とは異なる２部材を貫通する第２の貫通孔に嵌合するとともに、一方の部材に設けられた突き当て部が他方の部材に突き当たる突き当て方向における幅が第２の貫通孔への差し込み方向に向かって狭まる形状を有するテーパ形状部を有しており、突き当て部が他方の部材に突き当たり、かつ、テーパ形状部が第２の貫通孔に対して突き当て部の突き当て方向において隙間なく嵌合した状態でビスによって２部材に締め付けられる。
【解決手段】押圧部材５５、５６は、ビス固定穴とは異なる２部材を貫通する第２の貫通孔に嵌合するとともに、一方の部材に設けられた突き当て部が他方の部材に突き当たる突き当て方向における幅が第２の貫通孔への差し込み方向に向かって狭まる形状を有するテーパ形状部を有しており、突き当て部が他方の部材に突き当たり、かつ、テーパ形状部が第２の貫通孔に対して突き当て部の突き当て方向において隙間なく嵌合した状態でビスによって２部材に締め付けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２部材が固定部材によって互いに結合される構造体を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やＦＡＸ、プリンタ等の画像形成装置の構造体は、複数の部材が組合せられ、これら部材が溶接やネジ締結、リベット等の締結手段により相互に留められて、構成されている。
例えば溶接は部材同士を溶かして留める為に、その結合部は高い強度を示すが、溶接に大がかりな設備が必要な為、コストが増大する欠点がある。また、熱変形による精度劣化の問題もある。そこで、溶接に代えて、ネジ締結やリベット締結を使用する場合もある。通常、ネジやリベットを使って二つの部材を相互に締結する場合、ネジやリベットを挿通する穴径をネジやリベットの挿通部分の外径より大きくすることにより、挿通時に挿通部分と穴との間に充分な余裕を確保している。その理由はリベットやネジを入れやすくし、寸法精度の増大によるコスト増を防止する為である。しかしながら、ネジ締結やリベット締結は穴径に余裕を持たせると、締結した後にその余裕に対応した隙間が残る。そのため、結合部に大きな荷重がかかると、この結合部にずれが生じてしまうという問題があった。この問題を解決するために、次のようなブラインドリベットが提案されている。すなわち、ブラインドリベットのマンドレルと該リベットを受け入れるボディ内部のそれぞれに段差を形成し、固定過程でマンドレルの段差部をボディの段差部に向けてその外径を増大させるように膨径させる構成である。この構成によれば、固定後に生じていた両者間の隙間をなくし、ブラインドリベットにより相互に結合される両部材に経時的に相対的な位置の変化の発生しない固定を行うことができる。
そして、この技術の汎用性を高めるために、次のような提案がされている（特許文献１）。すなわち、一方の固定部材に筒状突起、他方の固定部材に穴部を設け、穴部に嵌合した筒状突起の内側（中空部）に、筒状突起の内径よりも大きいネジを圧入する構成である。この構成によれば、ネジを圧入することで筒状突起を膨張させ、筒状突起と穴部との間の隙間をなくすことができる。その他、関連する技術として特許文献２〜５に開示されたものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８６０７２号公報
【特許文献２】特開平１０−２９９７３５号公報
【特許文献３】特開平１０−３０６８１３号公報
【特許文献４】特開平１０−３０６８１４号公報
【特許文献５】特許第４２４４３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来例では、二つの部品の固定部にガタが発生しないように固定するため、固定前の突起形状、穴形状の位置および、膨張過程で発生する変形により、固定精度が変動する。
二つの部品を一般的なプレス加工で加工することを想定すると、以下のような変動が発生する。筒状突起を形成する場合、打ち抜き工程の一次加工、および突起部を絞る二次加工を行う。一次加工は、位置精度が求められる部分を同時に加工することで、寸法は高精度に仕上がる（例えば±０．１以下）。また、二次加工は絞り形状となるため、寸法精度は
悪化傾向にある（例えば±０．２以下）。一次加工と二次加工により、必要な寸法精度は、合算値に近い位置変動（上記二つの精度ならば、０．３程度）となる。
さらに、固定原理としてガタつめのための膨張過程により変形が必要である。この変形により、２部品の固定位置変動が発生するが、その数値管理は容易ではない。二つの部品固定精度について、高精度が要求されないのであれば問題はない。しかし、画像形成装置における構造体の固定精度は、一次加工の単部品精度をそのまま再現する必要がある。特にベルト機構を用いたカラーＬＢＰにおいては、ベルトの走行安定性を維持し、また４色間の色ずれをある許容値以下にするために、構造体の位置精度は重要なパラメータとなっている。
【０００５】
本発明は、コストを抑えつつ固定精度の向上を図ることができる構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、互いに固定される第１フレームと第２フレームと、前記第１フレームと前記第２フレームの夫々に設けられた穴に挿入され、前記第１フレームと前記第２フレームとを固定する固定部材と、を有し、前記第１フレームは、前記第２フレームが突き当たることで、前記固定部材の挿入方向に交差する方向に関する前記第１フレームと前記第２フレームの相対位置が決まる突き当て部を備えている画像形成装置において、前記第１フレームの前記突き当て部が前記第２フレームに突き当たるよう前記第１フレームと前記第２フレームの夫々を押圧する押圧部材を有し、前記第１フレームと前記第２フレームは、前記固定部材により付勢される前記押圧部材によって夫々押圧され、前記第１フレームの前記突き当て部に前記第２フレームが突き当たった状態となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、コストを抑えつつ固定精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の外観斜視図。
【図２】本発明の実施例に係る画像形成装置の主断面図。
【図３】本発明の実施例に係る押圧部材の斜視図。
【図４】本発明の実施例に係る構造体の斜視図。
【図５】フロントステーの一部を示す斜視図。
【図６】リアステーの一部を示す斜視図。
【図７】左フレームの斜視図。
【図８】固定穴を詳細に示す模式図。
【図９】固定原理を説明する模式図。
【図１０】固定穴を詳細に示す模式図。
【図１１】押圧部材のたわみの様子を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例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、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
＜実施例＞
図１は本実施例のカラー電子写真画像形成装置１の外観斜視図である。図２は画像形成装置１の左側縦断面図（主断面図）である。図３は、本実施例に係る押圧部材の斜視図であ
る。図４は、本実施例に係る構造体の斜視図である。図５は、フロントステーの一部を示す斜視図であり、左右それぞれの図がフロントステーの左側及び右側をそれぞれ部分的に示している。図６は、リアステーの一部を示す斜視図であり、左右それぞれの図がフロントステーの左側及び右側をそれぞれ部分的に示している。図７は、左フレームの斜視図である。図８は、固定穴を詳細に示す模式図である。図９は、固定原理を説明する模式図である。図１０は、固定穴を詳細に示す模式図である。図１１は、押圧部材のたわみの様子を示す模式図である。
【００１１】
以下の説明において、画像形成装置１に関して、前側（正面側）とは、記録媒体のカセット４を挿脱する側である。後側とはそれとは反対側である。前後方向とは、装置の後側から前側に向う方向（前方向）と、その逆の方向（後方向）である。左右とは装置を正面から見て左又は右である。左右方向とは右から左に向う方向（左方向）と、その逆の方向（右方向）である。また、電子写真感光体ドラム８の長手方向（軸線方向）の一端側が駆動側であり、他端側が非駆動側である。また装置本体５とは現像カートリッジ１６以外の画像形成装置部分である。
【００１２】
画像形成装置１は、電子写真プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。尚、本実施例に用いられる画像形成装置１は、前記記録媒体にフルカラー画像を形成することのできるカラーレーザープリンタである。また、記録媒体とは、画像形成装置によって画像を形成されるものであって、例えば、用紙、ＯＨＰシート、ラベル等が挙げられる。
【００１３】
装置１は、例えば、パソコン・イメージリーダ・ファクシミリ等の外部ホスト装置Ｈから制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）６に入力する電気的画像信号に基づいて、シート状の記録媒体Ｐに画像形成を行う。制御回路部６は、ホスト装置Ｈや装置本体５の上面の前側に配設された操作部７との間で各種の電気的な情報の授受をすると共に、装置１の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。尚、モータＭも、回路部６からの電気信号によって制御される。
【００１４】
装置本体５の内部には、装置本体５の骨格となる左フレーム（左側板）５１と右フレーム（右側板）５２との間に電子写真感光体ドラム（以下、ドラムと記す）８が軸線方向を左右方向にして回転可能に配設されている。また、このドラム８の周囲には、帯電手段９、露光手段１０、現像手段１１、転写手段（中間転写ベルトユニット）１２、ドラムクリーニング手段１３が配設されている。
【００１５】
帯電手段９は、ドラム８の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する手段であり、本実施例では帯電ローラを用いている。露光手段１０は、ドラム８の表面に静電潜像を形成する手段であり、本実施例ではレーザースキャナユニットを用いている。このユニット１０は、ホスト装置Ｈから回路部６に入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザー光を出力してドラム面を走査露光する。
【００１６】
現像手段１１は、ドラム８に形成された静電潜像を現像剤像として現像する手段である。本実施例の現像手段１１は、ロータリ式の現像装置である。現像手段１１は、ロータリ（回転体、回転支持体）１５と、ロータリ１５の周囲に取り外し可能に装着される複数の現像カートリッジ１６と、ロータリ１５を電動で割り出し回転させるためのロータリ伝動駆動機構と、を有する。即ち、この現像装置１１は、装置本体５の左右のフレーム５１・５２間に回転可能に軸受け支持させた中央軸１４を中心にして割り出し回転可能なロータリ１５を有する。そして、ロータリ１５の周囲に取り外し可能に装着された複数の現像カートリッジ１６（１６Ｂ・１６Ｙ・１６Ｍ・１６Ｃ）を有する。本実施例においては、第１から第４の４つの現像カートリッジ１６Ｂ・１６Ｙ・１６Ｍ・１６Ｃを有する。ロータリ１５は、４つの現像カートリッジ１６をそれらがまとまって一つの略円柱状をなすように
保持可能である。そして、各カートリッジ１６は、ロータリ１５の回転方向において、互いに９０°の間隔でロータリ１５に装着されている。
【００１７】
各カートリッジ１６は、それぞれ、現像ローラ１７と、現像ローラ１７に現像剤ｔを供給する現像剤供給ローラ１８、及び、現像剤ｔを収納している現像剤収納部１６Ｂ１、１６Ｃ１、１６Ｍ１、１６Ｙ１を有する。現像ローラ１７は、現像剤収納部（１６Ｂ１、１６Ｃ１、１６Ｍ１、１６Ｙ１）に収納されている現像剤ｔを用いて、ドラム８に形成された静電潜像を現像する。各カートリッジ１６は、使用者によって、ロータリ１５に設けられた対応する収容部４４（４４Ｂ・４４Ｙ・４４Ｍ・４４Ｃ）に取り外し可能に装着される。即ち、各カートリッジ１６は、使用者によって、収容部４４に着脱可能である。尚、第１の現像カートリッジ１６Ｂには、ブラック（Ｂ）色の現像剤ｔが現像剤収納部１６Ｂ１に収納されている。第２の現像カートリッジ１６Ｙには、イエロー（Ｙ）色の現像剤ｔが現像剤収納部１６Ｙ１に収納されている。第３の現像カートリッジ１６Ｍには、マゼンタ（Ｍ）色の現像剤ｔが現像剤収納部１６Ｍ１に収納されている。第４の現像カートリッジ１６Ｃには、シアン（Ｃ）色の現像剤が現像剤収納部１６Ｃ１に収納されている。ロータリ１５は、後述するように、回転することにより、複数個の現像カートリッジの内一つの現像カートリッジをドラム８に形成された静電潜像を現像するための作像位置Ｙに順次移動させる。
【００１８】
転写手段は、ドラム８の表面に形成された現像剤像を記録媒体Ｐに転写する手段であり、本実施例では中間転写ベルトユニット１２（以下転写ユニット）を用いている。ユニット１２は、中間転写体としての、誘電体製で可撓性を有するエンドレスの中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）１９を有する。そして、このベルト１９を懸回張設している、一次転写ローラ２０、ベルト駆動ローラ２１、テンションローラ２２を有する。転写ローラ２０は、ドラム８に対してベルト１９を挟んで圧接している。ドラム８とベルト１９の接触部が一次転写ニップ部Ｔ１である。
【００１９】
ベルト駆動ローラ２１のベルト懸回部には、二次転写ローラ２４が対向配設されている。二次転写ローラ２４は、揺動機構により、ベルト１９を挟んでベルト駆動ローラ２１に当接した作用位置と、ベルト１９の表面から離間した非作用位置とに移動される。尚、二次転写ローラ２４は、常時は前記非作用位置に保持されている。そして、所定の制御タイミングにて前記作用位置に移動される。二次転写ローラ２４が前記作用位置に移動した状態において、二次転写ローラ２４とベルト１９との接触部が二次転写ニップ部Ｔ２である。
【００２０】
また、ベルト駆動ローラ２１のベルト懸回部において、ローラ２４よりもベルト１９の移動方向下流側には、ベルト１９の表面をクリーニングするベルトクリーナ２５が配設されている。ベルトクリーナ２５は、揺動機構によりクリーニング部材がベルト１９の表面に接触した作用位置と、前記クリーニング部材がベルト１９の表面から離間した非作用位置とを移動する。尚、前記クリーニング部材は、常時は非作用位置に保持されている。そして、前記クリーニング部材は、所定の制御タイミングにて作用位置に移動される。
【００２１】
ドラムクリーニング手段は、ベルト１９に対して、現像剤像を一次転写した後のドラム８の表面から、一次転写残現像剤を除去する手段である。本実施例では、クリーニング手段１３としてクリーニングブレード１３を用いている。クリーニングブレード１３は、ドラム８の表面に接触しており、残留する現像剤を除去する。尚、ドラム８の表面から除去された現像剤は、クリーナ容器２６に収容される。
【００２２】
ベルトユニット１２の下方には、給送ユニット２７が配設されている。給送ユニット２７は、記録媒体Ｐを収容したカセット４、給出ローラ２８、分離パッド２９等を有する。カセット４は、装置本体５の正面側から出し入れ自由である。
【００２３】
装置本体５内の後側には下から上に向う搬送路３０が配設されている。搬送路３０の下から上に沿って、レジストローラユニット３１、二次転写ローラ２４、定着ユニット３２、排出ユニット３３が配設されている。定着ユニット３２は定着ローラ３２ａと加圧ローラ３２ｂを有する。排出ユニット３３は排出ローラ３３ａとコロ３３ｂを有する。装置本体５の上面には排出トレイ３５が配設されている。また、装置本体５の上面には、ヒンジ軸３６を中心にして開閉可能な上面カバー２が配設されている。画像形成済みの記録媒体Ｐは、排出ユニット３３により排出口３４から排出トレイ３５の上に排出される。
【００２４】
装置本体５の上面には、現像装置１１の有するロータリ１５に対してカートリッジ１６の着脱を行うための開口部３が設けられている。使用者が、カートリッジ１６をロータリ１５（収容部４４）に装着する、或いは、ロータリ１５（収容部４４）から取り外す際に、使用者は、カートリッジ１６を把持した状態で、開口部３を通過させる。即ち、開口部３は、カートリッジ１６をロータリ１５に着脱するためのものである。尚、開口部３は、排出トレイ３５よりも手前側に設けられている。上面カバー２はヒンジ軸３６を中心に開口部３を閉鎖する閉じ状態と開放する開状態とをとり得る。即ち、カバー２は、開口部３を開閉可能である。カバー２は常時は閉じられており、カートリッジ１６を着脱するときに使用者によって開かれる。上面カバー２を開くと装置本体５の上面の開口部３が開放される。そして、この開口部３から装置本体５内の現像装置１１へ通じるカートリッジ着脱通路部３７が視認できる。通路部３７は、開口部３と現像装置１１と間に配設された凹弧面状にカーブしているガイド板３８を有する。通路部３７はドラム８よりも上側に配置されている。
【００２５】
装置本体５の詳細を説明する（図４）。前述したとおり、装置本体５の骨格となるものは、左フレーム５１、右フレーム５２と、左右のフレームをつなぐフロントステー５３、リアステー５４で構成されている。これらフレームやステーにおいて、互いに固定される２つの部材がそれぞれ本発明における第１フレーム及び第２フレームに対応する。フロントステー５３、フロント面と上面部の２面を接続するように取り付けられている。またリアステー５４は、リア面と上面部の２面を接続するように取り付けられている。この各ステーと左右フレームとの接続部（板状の部分の重なり部）にそれぞれ押圧部材５５、押圧部材５６をビス（ネジ）で取り付ける。装置本体５の骨格をなす構造体は、２部材が互いに重なり合う接続部にビス（ネジ（固定部材））が挿通される貫通孔（第１の貫通孔）を有し、ビスで締め付けられることにより２部材が接続部において互いに密着して結合される。
【００２６】
二つのステー５３、５４間の上面部は開口しており、上述したように現像カートリッジの通路部となっている。また、正面部はドラムユニットのアクセスエリアとして開口し、背面側はジャム処理のアクセスエリアとして開口している。
【００２７】
押圧部材の詳細図を図３に示す。押圧部材５５、５６は、ビス固定穴（貫通孔）を有する締付部と、テーパ形状を有する挿入部と、たわみ部と、から構成されている。ここで、図４に図示した押圧部材５５Ｌ、５５Ｒは、図３上側に図示した押圧部材５５と同様の構成を有している。また、押圧部材５６１Ｌ、５６１Ｒ、５６２Ｌ、５６２Ｒ、５６３Ｌは、図３下側に図示した押圧部材５６と同様の構成を有している。なお、図示を省略しているが、図４において、押圧部材５６３Ｌに対して左右対称の位置にも押圧部材５６と同様の構成の押圧部材が取り付けられている。
【００２８】
フロントステー５３の左正面側において、押圧部材５６１Ｌを差し込む穴（第２の貫通孔）が、フロントステー突き当て面（突き当て部）５３１Ｌ、５３２Ｌの間に配置されている（図８、図１１）。この穴は、ビスを締め付ける貫通孔（第１の貫通孔）を中心に上下
２箇所に配置されており、フロントステー５３と左フレーム５１を貫通している。また、フロントステー固定穴５３５Ｌ、５３６Ｌと左フレーム固定穴５１１、５１２で作られた貫通穴（第２の貫通孔）は、左右方向にずれており、フロントステー固定穴の左端、左フレーム固定穴の右端によって、貫通穴の幅がきまる。この貫通穴に押圧部材５６１Ｌのテーパ形状部（挿入部）を差し込み（２箇所）、ガタがなくなるまで押圧部材５６１Ｌをビスで押し込む。押圧部材５６１Ｌのテーパ形状部は、突き当て面５３１Ｌ、５３２Ｌの突き当て方向における幅が貫通孔への差し込み方向に向かって狭まる形状を有している。また、フロントステー（一方の部材）５３に設けられたフロントステー突き当て面５３１Ｌ、５３２Ｌは、２部材の当接面に平行な方向において、左フレーム（他方の部材）５１に突き当たる。つまり、押圧部材５６１Ｌの挿入部のテーパ形状部はビスの挿入方向に交差する方向（２部材の当接面に平行な方向）の幅が広がっていく形状となっている。このため、挿入部を貫通孔に差し込んでいくと、フロントステー５３と左フレーム５１は、押圧部材５６１Ｌによってビスの挿入方向に交差する方向に押圧され、フロントステー突き当て面５３１Ｌ、５３２Ｌに左フレーム５１が突き当たった状態となる。したがって、突き当て面５３１Ｌ、５３２Ｌを左フレーム５１に突き当て、かつ挿入部を貫通孔に対して突き当て方向において隙間なく嵌合させた状態で２部材を締め付けることにより、ガタのない固定を行うことができる。その際、寸法公差上発生する穴サイズ変動分を許容する押圧部材テーパが必要となる。押圧部材の最小、最大幅の間に存在する貫通穴幅と同一寸法部において、押し込まれる量がきまる。押圧部材５６１Ｌは、たわみ部により、締付部に対してテーパ形状部が差し込み方向に弾性的に変位可能に構成されている。したがって、ガタが無くなった後、たわみ部の変形によって、オーバーストロークを吸収することができる（図１１）。また、たわみ部が変形することにより、テーパ形状部は、第２の貫通孔に対して差し込み方向に付勢された状態で嵌合されることになる。
【００２９】
左フレーム５１とフロントステー５３に大きな荷重が入力された場合について述べる。二つの突き当てがより強く接触する場合は、２部品間の位置精度は変化しにくい。その二つの部品の突き当てが離れようとした場合を想定して、その効果を図９を用いて述べる。図９（Ａ）は押圧部材５６１Ｌが無い場合の図を示す。図の矢印方向にそれぞれ荷重がかかると、左フレーム５１からフロントステー突き当て５３２は離れる。それは言い換えると、貫通穴の幅が狭くなる動きとなる。貫通穴に押圧部材５６１Ｌが無い場合、ビスの固定力で保持するが、その力は密着力と部材間の摩擦係数によりきまるため、不安定であり、かつその保持力は小さい。例えば、Ｍ３ビスの場合は、およそ２０ｋｇｆ程度の保持力であり、この値を超える急激にすべりを生じる。図９（Ｂ）は、押圧部材５６１Ｌがある場合の図を示す。押圧部材があると、狭まる貫通穴部に隙間なく取り付けられているため、ビスの固定力に支配されるのではなく、差し込む部材の機械的物性により支配される。この押圧部材５６１Ｌに、鋼板から作られた金属部品を差し込むことで、大きな固定力を得ることができる。例えば、ｔ１の鋼板であれば、８０Ｋｇｆ程度まで入力されたとしても、すべりが見られなかった。押圧部材の一つの飛び込みだけで、ビス４本分以上の保持能力を得られる。本構成においては、押圧部材５６１Ｌをビス１本で固定することで、二つの飛び込み分により、１６０Ｋｇｆ程度、ビス８本分の保持力を持たせている。
【００３０】
フロントステー５３の右正面側の構成は、上述した左正面側と同様（左右対称の構成）であり、説明は省略する。
【００３１】
フロントステー５３の左上面側において、押圧部材５５Ｌを差し込む形状が、フロントステー５３突き当て面５３３Ｌ、５３４Ｌの間に配置されている（図１０）。この形状は、押圧部材５５Ｌを固定する２本のビスをはさんで２箇所構成されており、フロントステーと左フレームを貫通している。フロントステー固定穴５３７Ｌ、５３８Ｌの左端、左フレーム固定穴５１３、５１４の右端によって、貫通穴の穴幅がきまる。
ここで、本実施例では、フロントステー固定穴５３７Ｌ、５３８Ｌを一つの貫通孔で構成
している。すなわち、フロントステーの一つの貫通孔に対して左フレームに設けられた二つの貫通孔（固定穴５１３、５１４）がそれぞれ重なる構成となっている。つまり、フロントステーの一つの貫通孔において、左フレーム固定穴５１３と重なる部分がフロントステー固定穴５３７Ｌとなり、左フレーム固定穴５１４と重なる部分がフロントステー固定穴５３８Ｌとなる。なお、この構成に限定されるものではなく、例えば、フロントステーに設ける貫通孔も、左フレームに設けた二つの貫通孔にそれぞれ対応させて二つ設けてもよい。
この貫通穴に押圧部材５５Ｌのテーパ形状部を差し込み（２箇所）、ガタがなくなるまで押圧部材をビスで押し込む。つまり、フロントステー５３の突き当て面５３３Ｌ、５３４Ｌを左フレーム５１に突き当てたまま、ガタのない固定を行うことができる。その際、寸法公差上発生する穴サイズ変動分を許容する押圧部材のテーパが必要なる。また、たわみ部によって、ガタが無くなった後のオーバーストロークを吸収する（図３）。
【００３２】
フロントステー５３の右上面側の構成は、上述した左上面側と同様（左右対称の構成）であり、説明は省略する。
【００３３】
リアステー５４の左上面側において、押圧部材５６２Ｌを差し込む形状が、リアステー５４突き当て面５４１Ｌ、５４２Ｌの間に配置されている。この穴は、ビスを中心に前後２箇所構成されており、リアステー５４と左フレーム５１を貫通している。またリアステー固定穴５４４Ｌ、５４５Ｌと左フレーム固定穴５１５、５１６で作られた貫通穴は、左右方向にずれており、リアステー固定穴５４４Ｌ、５４５Ｌの左端、左フレーム固定穴５１５、５１６の右端によって、貫通穴の幅がきまる。この貫通穴に押圧部材５６２Ｌのテーパ形状部を差し込み（２箇所）、ガタがなくなるまで押圧部材５６２Ｌをビスで押し込む。つまり、リアステー突き当て面５４１Ｌ、５４２Ｌを左フレーム５１に突き当てたまま、ガタのない固定を行うことができる。特徴的な点として、リアステー突き当て面５４１Ｌ、５４２Ｌは、製品同一面の配置ではなく、製品上面部と製品背面部との二つの面にわたっている点である。同一面ではないが、二つの面を近傍に配置することで、同一面に配置した場合と同様の保持効果をえることができる。
【００３４】
リアステー５４の右上面側の構成は、上述した左上面側と同様（左右対称の構成）であり、説明は省略する。
【００３５】
リアステー５４の左背面側において、押圧部材５６３Ｌを差し込む形状が、リアステー５４突き当て面５４２Ｌ、５４３Ｌの間に配置されている。この穴は、ビスを中心に上下２箇所構成されており、リアステー５４と左フレーム５１を貫通している。またリアステー固定穴５４６Ｌ、５４７Ｌと左フレーム固定穴５１７、５１８で作られた貫通穴は、左右方向にずれており、リアステー固定穴５４６Ｌ、５４７Ｌの右端、左フレーム固定穴５１７、５１８の左端によって、貫通穴の幅がきまる。この貫通穴に押圧部材５６３Ｌのテーパ形状部２箇所を差し込み、ガタがなくなるまで押圧部材５６３Ｌをビスで押し込む。つまり、リアステー５４の突き当て面５４２Ｌ、５４３Ｌを左フレーム５１に突き当てたまま、ガタのない固定を行うことができる。特徴的な点としては、リアステー突き当て５４２Ｌ、５４３Ｌの間に、別のリアステー突き当て面５４８Ｌが配置されていることである。リアステー突き当て面５４２Ｌ、５４３Ｌ間が６５ｍｍ程度離れているため、その中間付近に位置精度を保障するために配置している。明確に位置保障する場合、この突き当て面５４８Ｌは、左フレーム５１と多少の隙間を設けることが、必要となるが、本実施例においては、公差上発生する変動分は、性能上影響が少ないため同一面とした。
【００３６】
リアステー５４の右背面側の構成は、上述した左背面側と同様（左右対称の構成）であり、説明は省略する。
【００３７】
図８を参照して、突き当て部と押圧部材の位置について、左正面部を用いて述べる。本構成においては、距離Ａ（突き当て面５３１Ｌと押圧部材５６１Ｌのビス中心の距離）、距離Ｂ（突き当て面５３２Ｌと押圧部材５６１Ｌのビス中心の距離）は、略同一になっている。挿入部（差し込み部）二つ分の保持力が必要であるため、ビスを中心に挿入部を配置し、ビス中心に対して略同一になるように、すなわち、挿入部を二つの突き当て部の並び方向と平行となるように対称に配置した。挿入部一つ分の保持力が必要ならば、挿入部の位置を二つの突き当て面５３１Ｌ、５３２Ｌから、略同一にすることが望ましい。
【００３８】
以上説明したように、本実施例によれば、２枚の板材を所定の位置に突き当てて固定する際に、２枚の板材の相対位置を決め、突き当てを保障しながら、ガタなく固定することが可能となる。
２枚の鋼材の固定においては、高精度にかつガタのない固定をすることが重要である。しかし、精度を保障するために、位置決め部と固定部を分離した構成にすると、固定部にガタが必要であり、外力により固定部のガタ分、位置精度が狂う可能性がある。また、固定部を位置決め部とすると、固定部の加工精度や、固定位置精度により、高精度に固定することができない。
本実施例では、２枚の鋼材の２箇所の突き当ての間に、２枚の鋼材にわたる貫通穴を設けた構成としている。この貫通穴は、一方の鋼材の穴端部と、他方の穴端部とによってその幅がきまる。この貫通穴にテーパ形状を有する押圧部材を押し込むことで、２箇所の突き当て部がより強く突き当たる。これにより、２部材間の突き当てを保障しながら、２部材を互いにガタなく固定することができる。また、押圧部材が挿入部を弾性的に変位可能にするたわみ構造を有するので、ガタが詰まった後のオーバーストローク分を容易に吸収することが可能である。
したがって、本実施例によれば、特殊な設備を使うことなく、また特殊な絞り形状を使うことなく、押圧部材を差し込むことで、側板とステーの固定を安価に行うことが可能である。
押圧部材５６は、１本のビスでテーパ形状を２箇所穴に差し込むことができ、コストメリットが高い構成である。また、押圧部材５６は、ビスと合わせても占有スペースが小さいというメリットがある。近傍部品の制約、すなわち、押圧部材の取付スペースに特に制約がなければ、押圧部材５６を配置することが効果的である。
一方、押圧部材５５は、２本のビスでテーパ形状を２箇所穴に差し込むことになるため、押圧部材５６に比べてコストはかかる。しかし、二つのテーパ形状はさんだ中央部にビスを構成できない近傍部品の構成の場合（例えば、ビスの両側にテーパ形状部を差し込むための貫通孔を配置できるスペースがないような設計の場合）、押圧部材５５を用いるとよい。二つの押圧部材５６を用いて、一つの押圧部材５５と同様の固定効果を得ることもできるが、その場合は押圧部材５６の２セット分のコストと組み立て作業が発生するので、押圧部材５５を１つ用いて固定した方が効果的である。
また、図３下方に示した押圧部材５６の２つのフレームに挿入される挿入部のテーパ形状の部分は、この図３に示すように、ビス挿入方向に対して傾斜したテーパ面が形成されている。また、挿入部のテーパ面の反対側はビス挿入方向に平行なストレート面となっている。そして、このテーパ面、ストレート面は２つの挿入部の夫々に１つずつ設けられており、これらのテーパ面、ストレート面は、ビスの挿入方向から見て、ビス固定孔を中心に点対称となるように設けられている。このようにテーパ面、ストレート面を配置する理由について説明する。
ビス固定穴にビスを挿入して２つのフレームを固定する際に、ビスの回転により押圧部材５６が連れ回り、２つの挿入部が２つのフレームの穴の内面に当接する。そして、この状態で挿入部が穴内面を摺擦しながら穴に挿入されていく。このように押圧部材５６の挿入部が穴内面を摺擦しながら挿入されていくので、ストレート面が穴内面と摺擦した方が、テーパ面で摺擦するよりも、フレームの穴へ引っ掛かりにくく、挿入部をフレームの穴に挿入し易い。
このため、押圧部材５６では、連れ回りによってフレームの穴内面に初めに当接する面がストレート面となるように、ストレート面を配置している。つまり、ビスの挿入方向から見て、挿入部のビス挿入時のビスの回転方向（本実施例では時計回り）下流側に配置される面をストレート面とし、挿入部の該回転方向上流側に配置される面をテーパ面としている。
【符号の説明】
【００３９】
５１・・・左側板。５１１〜５１８・・・左側板固定穴。５２・・・右側板。５２１〜５２８・・・右側板固定穴。５３・・・フロントステー。５３１〜５３４・・・側板突き当て部。５３５〜５３８・・・フロントステー固定穴。５４・・・リアステー。５４１〜５４３・・・側板突き当て部。５４４〜５４８・・・リアステー固定穴。５５、５６・・・押圧部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２部材が固定部材によって互いに結合される構造体を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やＦＡＸ、プリンタ等の画像形成装置の構造体は、複数の部材が組合せられ、これら部材が溶接やネジ締結、リベット等の締結手段により相互に留められて、構成されている。
例えば溶接は部材同士を溶かして留める為に、その結合部は高い強度を示すが、溶接に大がかりな設備が必要な為、コストが増大する欠点がある。また、熱変形による精度劣化の問題もある。そこで、溶接に代えて、ネジ締結やリベット締結を使用する場合もある。通常、ネジやリベットを使って二つの部材を相互に締結する場合、ネジやリベットを挿通する穴径をネジやリベットの挿通部分の外径より大きくすることにより、挿通時に挿通部分と穴との間に充分な余裕を確保している。その理由はリベットやネジを入れやすくし、寸法精度の増大によるコスト増を防止する為である。しかしながら、ネジ締結やリベット締結は穴径に余裕を持たせると、締結した後にその余裕に対応した隙間が残る。そのため、結合部に大きな荷重がかかると、この結合部にずれが生じてしまうという問題があった。この問題を解決するために、次のようなブラインドリベットが提案されている。すなわち、ブラインドリベットのマンドレルと該リベットを受け入れるボディ内部のそれぞれに段差を形成し、固定過程でマンドレルの段差部をボディの段差部に向けてその外径を増大させるように膨径させる構成である。この構成によれば、固定後に生じていた両者間の隙間をなくし、ブラインドリベットにより相互に結合される両部材に経時的に相対的な位置の変化の発生しない固定を行うことができる。
そして、この技術の汎用性を高めるために、次のような提案がされている（特許文献１）。すなわち、一方の固定部材に筒状突起、他方の固定部材に穴部を設け、穴部に嵌合した筒状突起の内側（中空部）に、筒状突起の内径よりも大きいネジを圧入する構成である。この構成によれば、ネジを圧入することで筒状突起を膨張させ、筒状突起と穴部との間の隙間をなくすことができる。その他、関連する技術として特許文献２〜５に開示されたものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８６０７２号公報
【特許文献２】特開平１０−２９９７３５号公報
【特許文献３】特開平１０−３０６８１３号公報
【特許文献４】特開平１０−３０６８１４号公報
【特許文献５】特許第４２４４３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来例では、二つの部品の固定部にガタが発生しないように固定するため、固定前の突起形状、穴形状の位置および、膨張過程で発生する変形により、固定精度が変動する。
二つの部品を一般的なプレス加工で加工することを想定すると、以下のような変動が発生する。筒状突起を形成する場合、打ち抜き工程の一次加工、および突起部を絞る二次加工を行う。一次加工は、位置精度が求められる部分を同時に加工することで、寸法は高精度に仕上がる（例えば±０．１以下）。また、二次加工は絞り形状となるため、寸法精度は
悪化傾向にある（例えば±０．２以下）。一次加工と二次加工により、必要な寸法精度は、合算値に近い位置変動（上記二つの精度ならば、０．３程度）となる。
さらに、固定原理としてガタつめのための膨張過程により変形が必要である。この変形により、２部品の固定位置変動が発生するが、その数値管理は容易ではない。二つの部品固定精度について、高精度が要求されないのであれば問題はない。しかし、画像形成装置における構造体の固定精度は、一次加工の単部品精度をそのまま再現する必要がある。特にベルト機構を用いたカラーＬＢＰにおいては、ベルトの走行安定性を維持し、また４色間の色ずれをある許容値以下にするために、構造体の位置精度は重要なパラメータとなっている。
【０００５】
本発明は、コストを抑えつつ固定精度の向上を図ることができる構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、互いに固定される第１フレームと第２フレームと、前記第１フレームと前記第２フレームの夫々に設けられた穴に挿入され、前記第１フレームと前記第２フレームとを固定する固定部材と、を有し、前記第１フレームは、前記第２フレームが突き当たることで、前記固定部材の挿入方向に交差する方向に関する前記第１フレームと前記第２フレームの相対位置が決まる突き当て部を備えている画像形成装置において、前記第１フレームの前記突き当て部が前記第２フレームに突き当たるよう前記第１フレームと前記第２フレームの夫々を押圧する押圧部材を有し、前記第１フレームと前記第２フレームは、前記固定部材により付勢される前記押圧部材によって夫々押圧され、前記第１フレームの前記突き当て部に前記第２フレームが突き当たった状態となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、コストを抑えつつ固定精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の外観斜視図。
【図２】本発明の実施例に係る画像形成装置の主断面図。
【図３】本発明の実施例に係る押圧部材の斜視図。
【図４】本発明の実施例に係る構造体の斜視図。
【図５】フロントステーの一部を示す斜視図。
【図６】リアステーの一部を示す斜視図。
【図７】左フレームの斜視図。
【図８】固定穴を詳細に示す模式図。
【図９】固定原理を説明する模式図。
【図１０】固定穴を詳細に示す模式図。
【図１１】押圧部材のたわみの様子を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例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、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
＜実施例＞
図１は本実施例のカラー電子写真画像形成装置１の外観斜視図である。図２は画像形成装置１の左側縦断面図（主断面図）である。図３は、本実施例に係る押圧部材の斜視図であ
る。図４は、本実施例に係る構造体の斜視図である。図５は、フロントステーの一部を示す斜視図であり、左右それぞれの図がフロントステーの左側及び右側をそれぞれ部分的に示している。図６は、リアステーの一部を示す斜視図であり、左右それぞれの図がフロントステーの左側及び右側をそれぞれ部分的に示している。図７は、左フレームの斜視図である。図８は、固定穴を詳細に示す模式図である。図９は、固定原理を説明する模式図である。図１０は、固定穴を詳細に示す模式図である。図１１は、押圧部材のたわみの様子を示す模式図である。
【００１１】
以下の説明において、画像形成装置１に関して、前側（正面側）とは、記録媒体のカセット４を挿脱する側である。後側とはそれとは反対側である。前後方向とは、装置の後側から前側に向う方向（前方向）と、その逆の方向（後方向）である。左右とは装置を正面から見て左又は右である。左右方向とは右から左に向う方向（左方向）と、その逆の方向（右方向）である。また、電子写真感光体ドラム８の長手方向（軸線方向）の一端側が駆動側であり、他端側が非駆動側である。また装置本体５とは現像カートリッジ１６以外の画像形成装置部分である。
【００１２】
画像形成装置１は、電子写真プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。尚、本実施例に用いられる画像形成装置１は、前記記録媒体にフルカラー画像を形成することのできるカラーレーザープリンタである。また、記録媒体とは、画像形成装置によって画像を形成されるものであって、例えば、用紙、ＯＨＰシート、ラベル等が挙げられる。
【００１３】
装置１は、例えば、パソコン・イメージリーダ・ファクシミリ等の外部ホスト装置Ｈから制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）６に入力する電気的画像信号に基づいて、シート状の記録媒体Ｐに画像形成を行う。制御回路部６は、ホスト装置Ｈや装置本体５の上面の前側に配設された操作部７との間で各種の電気的な情報の授受をすると共に、装置１の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。尚、モータＭも、回路部６からの電気信号によって制御される。
【００１４】
装置本体５の内部には、装置本体５の骨格となる左フレーム（左側板）５１と右フレーム（右側板）５２との間に電子写真感光体ドラム（以下、ドラムと記す）８が軸線方向を左右方向にして回転可能に配設されている。また、このドラム８の周囲には、帯電手段９、露光手段１０、現像手段１１、転写手段（中間転写ベルトユニット）１２、ドラムクリーニング手段１３が配設されている。
【００１５】
帯電手段９は、ドラム８の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する手段であり、本実施例では帯電ローラを用いている。露光手段１０は、ドラム８の表面に静電潜像を形成する手段であり、本実施例ではレーザースキャナユニットを用いている。このユニット１０は、ホスト装置Ｈから回路部６に入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザー光を出力してドラム面を走査露光する。
【００１６】
現像手段１１は、ドラム８に形成された静電潜像を現像剤像として現像する手段である。本実施例の現像手段１１は、ロータリ式の現像装置である。現像手段１１は、ロータリ（回転体、回転支持体）１５と、ロータリ１５の周囲に取り外し可能に装着される複数の現像カートリッジ１６と、ロータリ１５を電動で割り出し回転させるためのロータリ伝動駆動機構と、を有する。即ち、この現像装置１１は、装置本体５の左右のフレーム５１・５２間に回転可能に軸受け支持させた中央軸１４を中心にして割り出し回転可能なロータリ１５を有する。そして、ロータリ１５の周囲に取り外し可能に装着された複数の現像カートリッジ１６（１６Ｂ・１６Ｙ・１６Ｍ・１６Ｃ）を有する。本実施例においては、第１から第４の４つの現像カートリッジ１６Ｂ・１６Ｙ・１６Ｍ・１６Ｃを有する。ロータリ１５は、４つの現像カートリッジ１６をそれらがまとまって一つの略円柱状をなすように
保持可能である。そして、各カートリッジ１６は、ロータリ１５の回転方向において、互いに９０°の間隔でロータリ１５に装着されている。
【００１７】
各カートリッジ１６は、それぞれ、現像ローラ１７と、現像ローラ１７に現像剤ｔを供給する現像剤供給ローラ１８、及び、現像剤ｔを収納している現像剤収納部１６Ｂ１、１６Ｃ１、１６Ｍ１、１６Ｙ１を有する。現像ローラ１７は、現像剤収納部（１６Ｂ１、１６Ｃ１、１６Ｍ１、１６Ｙ１）に収納されている現像剤ｔを用いて、ドラム８に形成された静電潜像を現像する。各カートリッジ１６は、使用者によって、ロータリ１５に設けられた対応する収容部４４（４４Ｂ・４４Ｙ・４４Ｍ・４４Ｃ）に取り外し可能に装着される。即ち、各カートリッジ１６は、使用者によって、収容部４４に着脱可能である。尚、第１の現像カートリッジ１６Ｂには、ブラック（Ｂ）色の現像剤ｔが現像剤収納部１６Ｂ１に収納されている。第２の現像カートリッジ１６Ｙには、イエロー（Ｙ）色の現像剤ｔが現像剤収納部１６Ｙ１に収納されている。第３の現像カートリッジ１６Ｍには、マゼンタ（Ｍ）色の現像剤ｔが現像剤収納部１６Ｍ１に収納されている。第４の現像カートリッジ１６Ｃには、シアン（Ｃ）色の現像剤が現像剤収納部１６Ｃ１に収納されている。ロータリ１５は、後述するように、回転することにより、複数個の現像カートリッジの内一つの現像カートリッジをドラム８に形成された静電潜像を現像するための作像位置Ｙに順次移動させる。
【００１８】
転写手段は、ドラム８の表面に形成された現像剤像を記録媒体Ｐに転写する手段であり、本実施例では中間転写ベルトユニット１２（以下転写ユニット）を用いている。ユニット１２は、中間転写体としての、誘電体製で可撓性を有するエンドレスの中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）１９を有する。そして、このベルト１９を懸回張設している、一次転写ローラ２０、ベルト駆動ローラ２１、テンションローラ２２を有する。転写ローラ２０は、ドラム８に対してベルト１９を挟んで圧接している。ドラム８とベルト１９の接触部が一次転写ニップ部Ｔ１である。
【００１９】
ベルト駆動ローラ２１のベルト懸回部には、二次転写ローラ２４が対向配設されている。二次転写ローラ２４は、揺動機構により、ベルト１９を挟んでベルト駆動ローラ２１に当接した作用位置と、ベルト１９の表面から離間した非作用位置とに移動される。尚、二次転写ローラ２４は、常時は前記非作用位置に保持されている。そして、所定の制御タイミングにて前記作用位置に移動される。二次転写ローラ２４が前記作用位置に移動した状態において、二次転写ローラ２４とベルト１９との接触部が二次転写ニップ部Ｔ２である。
【００２０】
また、ベルト駆動ローラ２１のベルト懸回部において、ローラ２４よりもベルト１９の移動方向下流側には、ベルト１９の表面をクリーニングするベルトクリーナ２５が配設されている。ベルトクリーナ２５は、揺動機構によりクリーニング部材がベルト１９の表面に接触した作用位置と、前記クリーニング部材がベルト１９の表面から離間した非作用位置とを移動する。尚、前記クリーニング部材は、常時は非作用位置に保持されている。そして、前記クリーニング部材は、所定の制御タイミングにて作用位置に移動される。
【００２１】
ドラムクリーニング手段は、ベルト１９に対して、現像剤像を一次転写した後のドラム８の表面から、一次転写残現像剤を除去する手段である。本実施例では、クリーニング手段１３としてクリーニングブレード１３を用いている。クリーニングブレード１３は、ドラム８の表面に接触しており、残留する現像剤を除去する。尚、ドラム８の表面から除去された現像剤は、クリーナ容器２６に収容される。
【００２２】
ベルトユニット１２の下方には、給送ユニット２７が配設されている。給送ユニット２７は、記録媒体Ｐを収容したカセット４、給出ローラ２８、分離パッド２９等を有する。カセット４は、装置本体５の正面側から出し入れ自由である。
【００２３】
装置本体５内の後側には下から上に向う搬送路３０が配設されている。搬送路３０の下から上に沿って、レジストローラユニット３１、二次転写ローラ２４、定着ユニット３２、排出ユニット３３が配設されている。定着ユニット３２は定着ローラ３２ａと加圧ローラ３２ｂを有する。排出ユニット３３は排出ローラ３３ａとコロ３３ｂを有する。装置本体５の上面には排出トレイ３５が配設されている。また、装置本体５の上面には、ヒンジ軸３６を中心にして開閉可能な上面カバー２が配設されている。画像形成済みの記録媒体Ｐは、排出ユニット３３により排出口３４から排出トレイ３５の上に排出される。
【００２４】
装置本体５の上面には、現像装置１１の有するロータリ１５に対してカートリッジ１６の着脱を行うための開口部３が設けられている。使用者が、カートリッジ１６をロータリ１５（収容部４４）に装着する、或いは、ロータリ１５（収容部４４）から取り外す際に、使用者は、カートリッジ１６を把持した状態で、開口部３を通過させる。即ち、開口部３は、カートリッジ１６をロータリ１５に着脱するためのものである。尚、開口部３は、排出トレイ３５よりも手前側に設けられている。上面カバー２はヒンジ軸３６を中心に開口部３を閉鎖する閉じ状態と開放する開状態とをとり得る。即ち、カバー２は、開口部３を開閉可能である。カバー２は常時は閉じられており、カートリッジ１６を着脱するときに使用者によって開かれる。上面カバー２を開くと装置本体５の上面の開口部３が開放される。そして、この開口部３から装置本体５内の現像装置１１へ通じるカートリッジ着脱通路部３７が視認できる。通路部３７は、開口部３と現像装置１１と間に配設された凹弧面状にカーブしているガイド板３８を有する。通路部３７はドラム８よりも上側に配置されている。
【００２５】
装置本体５の詳細を説明する（図４）。前述したとおり、装置本体５の骨格となるものは、左フレーム５１、右フレーム５２と、左右のフレームをつなぐフロントステー５３、リアステー５４で構成されている。これらフレームやステーにおいて、互いに固定される２つの部材がそれぞれ本発明における第１フレーム及び第２フレームに対応する。フロントステー５３、フロント面と上面部の２面を接続するように取り付けられている。またリアステー５４は、リア面と上面部の２面を接続するように取り付けられている。この各ステーと左右フレームとの接続部（板状の部分の重なり部）にそれぞれ押圧部材５５、押圧部材５６をビス（ネジ）で取り付ける。装置本体５の骨格をなす構造体は、２部材が互いに重なり合う接続部にビス（ネジ（固定部材））が挿通される貫通孔（第１の貫通孔）を有し、ビスで締め付けられることにより２部材が接続部において互いに密着して結合される。
【００２６】
二つのステー５３、５４間の上面部は開口しており、上述したように現像カートリッジの通路部となっている。また、正面部はドラムユニットのアクセスエリアとして開口し、背面側はジャム処理のアクセスエリアとして開口している。
【００２７】
押圧部材の詳細図を図３に示す。押圧部材５５、５６は、ビス固定穴（貫通孔）を有する締付部と、テーパ形状を有する挿入部と、たわみ部と、から構成されている。ここで、図４に図示した押圧部材５５Ｌ、５５Ｒは、図３上側に図示した押圧部材５５と同様の構成を有している。また、押圧部材５６１Ｌ、５６１Ｒ、５６２Ｌ、５６２Ｒ、５６３Ｌは、図３下側に図示した押圧部材５６と同様の構成を有している。なお、図示を省略しているが、図４において、押圧部材５６３Ｌに対して左右対称の位置にも押圧部材５６と同様の構成の押圧部材が取り付けられている。
【００２８】
フロントステー５３の左正面側において、押圧部材５６１Ｌを差し込む穴（第２の貫通孔）が、フロントステー突き当て面（突き当て部）５３１Ｌ、５３２Ｌの間に配置されている（図８、図１１）。この穴は、ビスを締め付ける貫通孔（第１の貫通孔）を中心に上下
２箇所に配置されており、フロントステー５３と左フレーム５１を貫通している。また、フロントステー固定穴５３５Ｌ、５３６Ｌと左フレーム固定穴５１１、５１２で作られた貫通穴（第２の貫通孔）は、左右方向にずれており、フロントステー固定穴の左端、左フレーム固定穴の右端によって、貫通穴の幅がきまる。この貫通穴に押圧部材５６１Ｌのテーパ形状部（挿入部）を差し込み（２箇所）、ガタがなくなるまで押圧部材５６１Ｌをビスで押し込む。押圧部材５６１Ｌのテーパ形状部は、突き当て面５３１Ｌ、５３２Ｌの突き当て方向における幅が貫通孔への差し込み方向に向かって狭まる形状を有している。また、フロントステー（一方の部材）５３に設けられたフロントステー突き当て面５３１Ｌ、５３２Ｌは、２部材の当接面に平行な方向において、左フレーム（他方の部材）５１に突き当たる。つまり、押圧部材５６１Ｌの挿入部のテーパ形状部はビスの挿入方向に交差する方向（２部材の当接面に平行な方向）の幅が広がっていく形状となっている。このため、挿入部を貫通孔に差し込んでいくと、フロントステー５３と左フレーム５１は、押圧部材５６１Ｌによってビスの挿入方向に交差する方向に押圧され、フロントステー突き当て面５３１Ｌ、５３２Ｌに左フレーム５１が突き当たった状態となる。したがって、突き当て面５３１Ｌ、５３２Ｌを左フレーム５１に突き当て、かつ挿入部を貫通孔に対して突き当て方向において隙間なく嵌合させた状態で２部材を締め付けることにより、ガタのない固定を行うことができる。その際、寸法公差上発生する穴サイズ変動分を許容する押圧部材テーパが必要となる。押圧部材の最小、最大幅の間に存在する貫通穴幅と同一寸法部において、押し込まれる量がきまる。押圧部材５６１Ｌは、たわみ部により、締付部に対してテーパ形状部が差し込み方向に弾性的に変位可能に構成されている。したがって、ガタが無くなった後、たわみ部の変形によって、オーバーストロークを吸収することができる（図１１）。また、たわみ部が変形することにより、テーパ形状部は、第２の貫通孔に対して差し込み方向に付勢された状態で嵌合されることになる。
【００２９】
左フレーム５１とフロントステー５３に大きな荷重が入力された場合について述べる。二つの突き当てがより強く接触する場合は、２部品間の位置精度は変化しにくい。その二つの部品の突き当てが離れようとした場合を想定して、その効果を図９を用いて述べる。図９（Ａ）は押圧部材５６１Ｌが無い場合の図を示す。図の矢印方向にそれぞれ荷重がかかると、左フレーム５１からフロントステー突き当て５３２は離れる。それは言い換えると、貫通穴の幅が狭くなる動きとなる。貫通穴に押圧部材５６１Ｌが無い場合、ビスの固定力で保持するが、その力は密着力と部材間の摩擦係数によりきまるため、不安定であり、かつその保持力は小さい。例えば、Ｍ３ビスの場合は、およそ２０ｋｇｆ程度の保持力であり、この値を超える急激にすべりを生じる。図９（Ｂ）は、押圧部材５６１Ｌがある場合の図を示す。押圧部材があると、狭まる貫通穴部に隙間なく取り付けられているため、ビスの固定力に支配されるのではなく、差し込む部材の機械的物性により支配される。この押圧部材５６１Ｌに、鋼板から作られた金属部品を差し込むことで、大きな固定力を得ることができる。例えば、ｔ１の鋼板であれば、８０Ｋｇｆ程度まで入力されたとしても、すべりが見られなかった。押圧部材の一つの飛び込みだけで、ビス４本分以上の保持能力を得られる。本構成においては、押圧部材５６１Ｌをビス１本で固定することで、二つの飛び込み分により、１６０Ｋｇｆ程度、ビス８本分の保持力を持たせている。
【００３０】
フロントステー５３の右正面側の構成は、上述した左正面側と同様（左右対称の構成）であり、説明は省略する。
【００３１】
フロントステー５３の左上面側において、押圧部材５５Ｌを差し込む形状が、フロントステー５３突き当て面５３３Ｌ、５３４Ｌの間に配置されている（図１０）。この形状は、押圧部材５５Ｌを固定する２本のビスをはさんで２箇所構成されており、フロントステーと左フレームを貫通している。フロントステー固定穴５３７Ｌ、５３８Ｌの左端、左フレーム固定穴５１３、５１４の右端によって、貫通穴の穴幅がきまる。
ここで、本実施例では、フロントステー固定穴５３７Ｌ、５３８Ｌを一つの貫通孔で構成
している。すなわち、フロントステーの一つの貫通孔に対して左フレームに設けられた二つの貫通孔（固定穴５１３、５１４）がそれぞれ重なる構成となっている。つまり、フロントステーの一つの貫通孔において、左フレーム固定穴５１３と重なる部分がフロントステー固定穴５３７Ｌとなり、左フレーム固定穴５１４と重なる部分がフロントステー固定穴５３８Ｌとなる。なお、この構成に限定されるものではなく、例えば、フロントステーに設ける貫通孔も、左フレームに設けた二つの貫通孔にそれぞれ対応させて二つ設けてもよい。
この貫通穴に押圧部材５５Ｌのテーパ形状部を差し込み（２箇所）、ガタがなくなるまで押圧部材をビスで押し込む。つまり、フロントステー５３の突き当て面５３３Ｌ、５３４Ｌを左フレーム５１に突き当てたまま、ガタのない固定を行うことができる。その際、寸法公差上発生する穴サイズ変動分を許容する押圧部材のテーパが必要なる。また、たわみ部によって、ガタが無くなった後のオーバーストロークを吸収する（図３）。
【００３２】
フロントステー５３の右上面側の構成は、上述した左上面側と同様（左右対称の構成）であり、説明は省略する。
【００３３】
リアステー５４の左上面側において、押圧部材５６２Ｌを差し込む形状が、リアステー５４突き当て面５４１Ｌ、５４２Ｌの間に配置されている。この穴は、ビスを中心に前後２箇所構成されており、リアステー５４と左フレーム５１を貫通している。またリアステー固定穴５４４Ｌ、５４５Ｌと左フレーム固定穴５１５、５１６で作られた貫通穴は、左右方向にずれており、リアステー固定穴５４４Ｌ、５４５Ｌの左端、左フレーム固定穴５１５、５１６の右端によって、貫通穴の幅がきまる。この貫通穴に押圧部材５６２Ｌのテーパ形状部を差し込み（２箇所）、ガタがなくなるまで押圧部材５６２Ｌをビスで押し込む。つまり、リアステー突き当て面５４１Ｌ、５４２Ｌを左フレーム５１に突き当てたまま、ガタのない固定を行うことができる。特徴的な点として、リアステー突き当て面５４１Ｌ、５４２Ｌは、製品同一面の配置ではなく、製品上面部と製品背面部との二つの面にわたっている点である。同一面ではないが、二つの面を近傍に配置することで、同一面に配置した場合と同様の保持効果をえることができる。
【００３４】
リアステー５４の右上面側の構成は、上述した左上面側と同様（左右対称の構成）であり、説明は省略する。
【００３５】
リアステー５４の左背面側において、押圧部材５６３Ｌを差し込む形状が、リアステー５４突き当て面５４２Ｌ、５４３Ｌの間に配置されている。この穴は、ビスを中心に上下２箇所構成されており、リアステー５４と左フレーム５１を貫通している。またリアステー固定穴５４６Ｌ、５４７Ｌと左フレーム固定穴５１７、５１８で作られた貫通穴は、左右方向にずれており、リアステー固定穴５４６Ｌ、５４７Ｌの右端、左フレーム固定穴５１７、５１８の左端によって、貫通穴の幅がきまる。この貫通穴に押圧部材５６３Ｌのテーパ形状部２箇所を差し込み、ガタがなくなるまで押圧部材５６３Ｌをビスで押し込む。つまり、リアステー５４の突き当て面５４２Ｌ、５４３Ｌを左フレーム５１に突き当てたまま、ガタのない固定を行うことができる。特徴的な点としては、リアステー突き当て５４２Ｌ、５４３Ｌの間に、別のリアステー突き当て面５４８Ｌが配置されていることである。リアステー突き当て面５４２Ｌ、５４３Ｌ間が６５ｍｍ程度離れているため、その中間付近に位置精度を保障するために配置している。明確に位置保障する場合、この突き当て面５４８Ｌは、左フレーム５１と多少の隙間を設けることが、必要となるが、本実施例においては、公差上発生する変動分は、性能上影響が少ないため同一面とした。
【００３６】
リアステー５４の右背面側の構成は、上述した左背面側と同様（左右対称の構成）であり、説明は省略する。
【００３７】
図８を参照して、突き当て部と押圧部材の位置について、左正面部を用いて述べる。本構成においては、距離Ａ（突き当て面５３１Ｌと押圧部材５６１Ｌのビス中心の距離）、距離Ｂ（突き当て面５３２Ｌと押圧部材５６１Ｌのビス中心の距離）は、略同一になっている。挿入部（差し込み部）二つ分の保持力が必要であるため、ビスを中心に挿入部を配置し、ビス中心に対して略同一になるように、すなわち、挿入部を二つの突き当て部の並び方向と平行となるように対称に配置した。挿入部一つ分の保持力が必要ならば、挿入部の位置を二つの突き当て面５３１Ｌ、５３２Ｌから、略同一にすることが望ましい。
【００３８】
以上説明したように、本実施例によれば、２枚の板材を所定の位置に突き当てて固定する際に、２枚の板材の相対位置を決め、突き当てを保障しながら、ガタなく固定することが可能となる。
２枚の鋼材の固定においては、高精度にかつガタのない固定をすることが重要である。しかし、精度を保障するために、位置決め部と固定部を分離した構成にすると、固定部にガタが必要であり、外力により固定部のガタ分、位置精度が狂う可能性がある。また、固定部を位置決め部とすると、固定部の加工精度や、固定位置精度により、高精度に固定することができない。
本実施例では、２枚の鋼材の２箇所の突き当ての間に、２枚の鋼材にわたる貫通穴を設けた構成としている。この貫通穴は、一方の鋼材の穴端部と、他方の穴端部とによってその幅がきまる。この貫通穴にテーパ形状を有する押圧部材を押し込むことで、２箇所の突き当て部がより強く突き当たる。これにより、２部材間の突き当てを保障しながら、２部材を互いにガタなく固定することができる。また、押圧部材が挿入部を弾性的に変位可能にするたわみ構造を有するので、ガタが詰まった後のオーバーストローク分を容易に吸収することが可能である。
したがって、本実施例によれば、特殊な設備を使うことなく、また特殊な絞り形状を使うことなく、押圧部材を差し込むことで、側板とステーの固定を安価に行うことが可能である。
押圧部材５６は、１本のビスでテーパ形状を２箇所穴に差し込むことができ、コストメリットが高い構成である。また、押圧部材５６は、ビスと合わせても占有スペースが小さいというメリットがある。近傍部品の制約、すなわち、押圧部材の取付スペースに特に制約がなければ、押圧部材５６を配置することが効果的である。
一方、押圧部材５５は、２本のビスでテーパ形状を２箇所穴に差し込むことになるため、押圧部材５６に比べてコストはかかる。しかし、二つのテーパ形状はさんだ中央部にビスを構成できない近傍部品の構成の場合（例えば、ビスの両側にテーパ形状部を差し込むための貫通孔を配置できるスペースがないような設計の場合）、押圧部材５５を用いるとよい。二つの押圧部材５６を用いて、一つの押圧部材５５と同様の固定効果を得ることもできるが、その場合は押圧部材５６の２セット分のコストと組み立て作業が発生するので、押圧部材５５を１つ用いて固定した方が効果的である。
また、図３下方に示した押圧部材５６の２つのフレームに挿入される挿入部のテーパ形状の部分は、この図３に示すように、ビス挿入方向に対して傾斜したテーパ面が形成されている。また、挿入部のテーパ面の反対側はビス挿入方向に平行なストレート面となっている。そして、このテーパ面、ストレート面は２つの挿入部の夫々に１つずつ設けられており、これらのテーパ面、ストレート面は、ビスの挿入方向から見て、ビス固定孔を中心に点対称となるように設けられている。このようにテーパ面、ストレート面を配置する理由について説明する。
ビス固定穴にビスを挿入して２つのフレームを固定する際に、ビスの回転により押圧部材５６が連れ回り、２つの挿入部が２つのフレームの穴の内面に当接する。そして、この状態で挿入部が穴内面を摺擦しながら穴に挿入されていく。このように押圧部材５６の挿入部が穴内面を摺擦しながら挿入されていくので、ストレート面が穴内面と摺擦した方が、テーパ面で摺擦するよりも、フレームの穴へ引っ掛かりにくく、挿入部をフレームの穴に挿入し易い。
このため、押圧部材５６では、連れ回りによってフレームの穴内面に初めに当接する面がストレート面となるように、ストレート面を配置している。つまり、ビスの挿入方向から見て、挿入部のビス挿入時のビスの回転方向（本実施例では時計回り）下流側に配置される面をストレート面とし、挿入部の該回転方向上流側に配置される面をテーパ面としている。
【符号の説明】
【００３９】
５１・・・左側板。５１１〜５１８・・・左側板固定穴。５２・・・右側板。５２１〜５２８・・・右側板固定穴。５３・・・フロントステー。５３１〜５３４・・・側板突き当て部。５３５〜５３８・・・フロントステー固定穴。５４・・・リアステー。５４１〜５４３・・・側板突き当て部。５４４〜５４８・・・リアステー固定穴。５５、５６・・・押圧部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに固定される第１フレームと第２フレームと、
前記第１フレームと前記第２フレームの夫々に設けられた穴に挿入され、前記第１フレームと前記第２フレームとを固定する固定部材と、を有し、
前記第１フレームは、前記第２フレームが突き当たることで、前記固定部材の挿入方向に交差する方向に関する前記第１フレームと前記第２フレームの相対位置が決まる突き当て部を備えている画像形成装置において、
前記第１フレームの前記突き当て部が前記第２フレームに突き当たるよう前記第１フレームと前記第２フレームの夫々を押圧する押圧部材を有し、
前記第１フレームと前記第２フレームは、前記固定部材により付勢される前記押圧部材によって夫々押圧され、前記第１フレームの前記突き当て部に前記第２フレームが突き当たった状態となっ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フレームと前記第２フレームの夫々には前記穴とは別の穴が設けられ、前記押圧部材には前記別の穴に挿入される挿入部が設けられており、
前記挿入部は、前記挿入部が前記別の穴に挿入されていくにつれて前記挿入部の前記固定部材の挿入方向に交差する方向の幅が広がっていく形状であり、前記固定部材を前記穴に挿入していくにつれて前記挿入部が前記別の穴に挿入されていく構成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。
【請求項３】
前記挿入部が前記別の穴に挿入されていくと、前記挿入部は、前記第１フレームは前記突き当て部を前記第２フレームに突き当てるように押圧し、前記第２フレームを前記突き当て部に向かって突き当てるように押圧することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記挿入部は、前記押圧部材の前記固定部材に押圧される部分に対して弾性的に変位可能に構成され、前記固定部材により前記押圧部材が押圧されることで前記挿入部は前記別の穴への挿入方向に付勢されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記固定部材はネジ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。
【請求項６】
前記押圧部材には前記固定部材が挿入される穴が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１フレームと前記第２フレームの前記固定部材が挿入する穴が形成された部分は夫々板状であり、前記第１フレームと前記第２フレームは前記板状の部分が重なって当接した状態で固定され、
前記固定部材の挿入方向に交差する方向は、前記板状の部分が重なって当接した当接面に平行な方向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。
【請求項１】
互いに固定される第１フレームと第２フレームと、
前記第１フレームと前記第２フレームの夫々に設けられた穴に挿入され、前記第１フレームと前記第２フレームとを固定する固定部材と、を有し、
前記第１フレームは、前記第２フレームが突き当たることで、前記固定部材の挿入方向に交差する方向に関する前記第１フレームと前記第２フレームの相対位置が決まる突き当て部を備えている画像形成装置において、
前記第１フレームの前記突き当て部が前記第２フレームに突き当たるよう前記第１フレームと前記第２フレームの夫々を押圧する押圧部材を有し、
前記第１フレームと前記第２フレームは、前記固定部材により付勢される前記押圧部材によって夫々押圧され、前記第１フレームの前記突き当て部に前記第２フレームが突き当たった状態となっ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フレームと前記第２フレームの夫々には前記穴とは別の穴が設けられ、前記押圧部材には前記別の穴に挿入される挿入部が設けられており、
前記挿入部は、前記挿入部が前記別の穴に挿入されていくにつれて前記挿入部の前記固定部材の挿入方向に交差する方向の幅が広がっていく形状であり、前記固定部材を前記穴に挿入していくにつれて前記挿入部が前記別の穴に挿入されていく構成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。
【請求項３】
前記挿入部が前記別の穴に挿入されていくと、前記挿入部は、前記第１フレームは前記突き当て部を前記第２フレームに突き当てるように押圧し、前記第２フレームを前記突き当て部に向かって突き当てるように押圧することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記挿入部は、前記押圧部材の前記固定部材に押圧される部分に対して弾性的に変位可能に構成され、前記固定部材により前記押圧部材が押圧されることで前記挿入部は前記別の穴への挿入方向に付勢されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記固定部材はネジ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。
【請求項６】
前記押圧部材には前記固定部材が挿入される穴が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１フレームと前記第２フレームの前記固定部材が挿入する穴が形成された部分は夫々板状であり、前記第１フレームと前記第２フレームは前記板状の部分が重なって当接した状態で固定され、
前記固定部材の挿入方向に交差する方向は、前記板状の部分が重なって当接した当接面に平行な方向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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−５２６５６（Ｐ２０１２−５２６５６Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２０２４（Ｐ２０１１−１６２０２４）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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