JP2017044994A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の設置面積の縮小化を十分に図れる画像形成装置を提供する。
【解決手段】従来、装置本体４の背面側に垂直に配置されていた電装ボックス１６を、シート排出部８の上部で且つスキャナ６の下部に水平に配置している。スキャナ６は電装ボックス１６に対して着脱自在に設けられている。電装ボックス１６は、箱状の電装筐体の内部に電装品を内蔵した構成を有している。電装品にはスキャナ６と画像形成装置とを稼動させるコントローラ基板が含まれ、電装筐体は電波をシールドする材料で構成されている。装置奥行方向（矢印Ｙ方向）における電装ボックス１６の従来においける占有幅ｗを無くすことができ、これにより装置の設置面積の縮小化を十分に図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では装置サイズの小型化が進んでいる。その中でも装置の設置面積の縮小が望まれている。特にデスクトップ機ではそのニーズが中高速機に比べて一段と高い。
一般に、画像形成装置では、操作面側としての装置前面と反対側の装置背面側に駆動源等が配置されているとともに、電装ボックスが垂直に配置されている。
装置の奥行方向において電装ボックスの幅を狭めて装置の設置面積（高さ方向の投影面積）の縮小化を図る技術が知られているが、電装ボックスは画像形成装置を稼動させる上で不可欠な要素であるため、縮小化には自ずと限界がある。

特許文献１には、画像形成部とその上方に位置する画像読取部としてのスキャナとの間の空間を排紙部とするタイプの画像形成装置において、スキャナの下部の支持部内にスキャナの電装品の一部を配置し、スキャナの支持部の占有領域を有効に利用する構成が開示されている。
特許文献２には、画像読取部と排紙部との間の領域内にＣＰＵ基板や電源基板を配置する構成が開示されている。特許文献２では排紙部が斜めに形成されており、その関係で排紙方向上流側の狭いスペースを利用してＣＰＵ基板や電源基板を個別に配置している。

特許文献１や２等では、電装品の一部を画像読取部と排紙部との間の領域内に配置することにより、従来装置背面側に垂直に配置される電装ボックスの幅を狭めることができ、装置の設置面積の縮小化を図れる。
しかしながら、空きスペースを利用して電装品の一部を配置するという考えに基づいているため、装置の設置面積の縮小化が十分であるとは言えない。

本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、装置の設置面積の縮小化を十分に図れる画像形成装置の提供を、その主な目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体の上部に配置された画像読取部と、前記前記画像読取部の下部に配置されたシート排出部と、前記シート排出部の上部且つ前記画像読取部の下部に配置された電装ボックスと、を備え、前記電装ボックスは、箱状の電装筐体の内部に電装品を内蔵した構成を有し、水平に配置されている。

本発明によれば、装置の設置面積の縮小化を十分に図れる画像形成装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の外観斜視図である。 同画像形成装置のフレーム構成を示す斜視図である。 図２において、スキャナを取り外した状態の要部斜視図である。 電装ボックスに内蔵された電装品を示す平面図である。 電装ボックスを下側から見た斜視図である。 スキャナを下側から見た斜視図である。 画像形成部の構成を示す概要断面図である。 カラー画像を形成可能な画像形成装置における画像形成部の構成を示す概要断面図である。 従来の画像形成装置における電装ボックスの配置構成を示す概要斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
まず、本実施形態の構成を説明する前に、従来の電装ボックスの配置構成を具体的に説明する。電装ボックスには、画像形成装置に内蔵されるモータやソレノイド、センサなどの各種電気・電子部品を制御するための基板類が複数収納されてネジなどで固定されている。
給紙搬送系ならびに作像プロセス系の部品レイアウトを構成するローラやベルト類を制御駆動するためのモータやギヤボックスから成る駆動ユニットが装置奥行方向の背面側に備わり、さらにその背面に電装ボックスが備わる構成となっている。

図９に示すように、電装ボックス８２は、組立性やメンテナンス性の観点から操作面側としての装置前面８０と反対側の装置背面側に垂直に配置されている。図９において、符号８４はスキャナを、８６は排紙部を、Ｓは装置本体の奥行方向の幅を示している。
駆動ユニットとその背面に電装ボックスが来る分、装置の奥行きが増すため、その分装置の設置面積が増えることとなる。
装置の奥行方向において電装ボックス８２の幅ｗを狭めて装置の設置面積の縮小化を図ることが行われているが、上述のように電装ボックスは画像形成装置を稼動させる上で不可欠な要素であるため、縮小化には自ずと限界がある。

図１は本実施形態に係る画像形成装置としての複写機の外観を示している。複写機２は、装置本体４と、装置本体４の上部に配置された画像読取部としてのスキャナ６と、装置本体４の上方側であってスキャナ６の下部に配置され、画像形成処理がなされたシートが排出されるシート排出部８等を有している。シート排出部８は排紙トレイとして機能する。
シート排出部８の下方には、画像形成部１０と、装置本体４に着脱自在な給紙カセット１２が配置されている。スキャナ６の上部には、ＡＤＦ（自動原稿搬送装置）１４が配置されている。

なお、複写機２は、ＰＣ端末からの印刷データを受信し、画像形成部１０で印刷するプリンタとしての役割も有している。また、ＦＡＸ機能を備えていてもよい。

画像形成部１０は画像形成のための周知の構成を有している。画像形成部１０の具体的な構成は後述する。

図１において、矢印Ｘ方向は装置の操作面（前面）側から見た幅方向を、矢印Ｙ方向は装置の奥行方向を、矢印Ｚ方向は装置の高さ方向を示している。
シート排出部８の上部且つスキャナ６の下部には電装ボックス１６が水平（略水平の概念を含む）に配置されている。電装ボックス１６は実際には電装ボックス収納部に収容されており、外部からは視認できない。
電装ボックス１６をスキャナ６の下に水平に配置したことにより、装置背面側に電装ボックス１６を配置した場合よりもその奥行方向の幅ｗを無くすことができ、これにより装置の設置面積の縮小化を従来に比べ大きくすることができる。
すなわち、特許文献１等のように電装品の一部ではなく、電装品が一括で内蔵された電装ボックス全体を装置本体の高さ方向における投影面積内に配置する構成としたので、装置の設置面積の縮小化を大きくすることができる。

電装ボックス１６の高さ分、装置の高さ方向（矢印Ｚ方向）のサイズが増すことになるが、水平にした状態での高さ分の増加であるので、外観の見劣り、操作性の低下にはほとんど影響しない。
また、従来では装置背面側に電装品を背負う形であるため装置重心が偏ることを避けられなかったが、本実施形態における電装ボックス１６の水平配置構成は偏重心を是正する効果も有している。

図２は、複写機２の内部要素を省略したフレーム構造を示している。複写機２は、装置使用時に操作者と対向する前側板１８と、前側板１８と反対側に位置する後側板２０とを有している。図３に示すように、電装ボックス１６は、箱状の電装筐体２２の内部に符号２４、２６で示す電装品等を内蔵した構成を有している。
電装品にはスキャナ６と画像形成装置とを稼動させるコントローラ基板が含まれ、電装筐体２２はコントローラ基板等から発せられる電波をシールドする板金材料で構成されている。これにより、スキャナ６等に対する電波による弊害を抑制することができる。
電装筐体２２は前側板１８と後側板２０とに跨るように連結されている。これにより、電装ボックス１６と装置フレームとが一体となり、装置フレーム自体の剛性も向上する。

図４（ａ）は電装ボックス１６内の標準的な基板構成（電装品）を示した図である。オプション類が取り付いていない状態では、少なくともコントローラ基板であるＣＴＬ２４と、画像形成部制御基板であるＢｉＣＵ２６が取り付けられる。これらの基板は装置稼動時に電波を発生させるため、板金でできた箱の中に入れる必要がある。
また、ＣＴＬ２４とＢｉＣＵ２６には、オプションでいくつかの基板が取り付けられる。

図４（ｂ）はオプション基板が取り付けられた状態を示している。ＣＴＬ２４にはＦＡＸ基板であるＦＣＵ２８とＨＤＤ３０が取り付けられ、ＢｉＣＵ２６には不正コピーガード基板であるＩＣＩＢ３２と課金インターフェース基板であるＭＫＢ３４が必要な機能に応じて取り付けられる。

ＣＴＬ２４やＢｉＣＵ２６などの電装ボックスに内蔵される、半導体などの素子を有する基板は熱に弱い。本実施形態では電装ボックス１６をシート排出部８の上部に配置しているので、画像形成部１０で最も高温となる定着装置（後述）からの熱に対し、シート排出部８は断熱空間としてなる。
電装ボックス１６は断熱空間としてのシート排出部８を介して画像形成部１０から上方に離されているので、画像形成部１０からの電装ボックス１６への熱伝達を抑制することができる。
一方、電装ボックス１６側と画像形成部１０側とは部分的に連結されており、画像形成部１０で生じた熱が連結部分を伝って電装ボックス１６に部分的に伝達されることを避けられない。
本実施形態ではこれに対する対策も講じられている。

図５は電装ボックス１６を下側から見た図である。電装ボックス１６がシート排出部８の上にある構成であると、定着装置で発生した熱や、通紙後にシート排出部８に排出された用紙の熱が電装ボックスに伝わってしまう。
そのため、本実施形態では、電装ボックス下部に熱を遮断する断熱部材を配置している。具体的には断熱シート３６を電装ボックス１６の底面１６ａに貼り付ける構成としている。

また、画像形成部１０から伝わる熱を装置外に放出する役割の排熱ダクト３８を電装ボックス１６の底面に設置している。排熱ダクト３８は画像形成部１０から伝わる熱を装置外に放出するだけでなく、断熱シート３６と同じように通紙後の用紙から発生する熱を断熱する役割も同時に持っている。

図３に示すように、スキャナ６は電装ボックス１６に対して着脱可能に取り付けられている。電装ボックス１６に内蔵される基板が故障した際には故障した基板を取り外し修理、または場合によっては交換する必要がある。
また、オプション基板を取り付けるためには電装ボックス１６の内部にアクセスする必要がある。そのため、スキャナ６を取り外せるようにして電装ボックス１６へのアクセスを容易にしている。

図６は、スキャナ６を下側から見た図である。スキャナ６の底面６ａには電装ボックス１６側へ突出する脚部６ｂが取り付けられている。電装ボックス１６内の基板のメンテナンスの際などにスキャナ６を取り外す必要があるが、その際にスキャナ６を一時的にテーブルなどの載置面に置くために脚部６ｂが取り付けられている。
脚部６ｂが載置面に接触することにより、スキャナ６を取り外した際に安定して置くことができ、スキャナ６の破損などを防いでいる。スキャナ６に取り付けられる脚部６ｂの材質はゴムなどの弾性部材やモールド部材である。

ゴム製の脚部６ｂを追加することなく、スキャナ６の底面を構成する板金部材に絞り加工によって脚部６ｂを一体成形してもよい。スキャナ本体がモールド部材でできていた場合でも板金でできている場合と同様に脚部を一体に成形することができる。
スキャナ６に設けられた脚部６ｂは、スキャナ６が電装ボックス１６の上面に載置された際には、電装ボックス１６の内方、すなわち電装筐体２２内に収納され、電装ボックス１６とスキャナ６との密着を阻害することはない。
換言すれば、電装筐体２２の内部空間をスキャナ６の脚部６ｂの収容空間として利用しており、突出物である脚部に対応する無駄な占有スペースを別途設けることなく、スキャナ６に脚部を取り付けることができる。

図７に基づいて画像形成部１０の構成を説明する。
画像形成部１０には像担持体としての感光体ドラム４０が配置されている。感光体ドラム４０は帯電手段４１によりその表面を一様に帯電され、露光手段４２により画像情報に基づいて静電潜像を形成される。静電潜像は現像装置４３によりトナー像として可視化される。
感光体ドラム４０上に形成されたトナー像は、給紙カセット１２から給紙コロ４５により送り出されレジストローラ対４６により所定のタイミングで転写部に搬送される記録媒体で且つシートとしての用紙Ｐに転写手段４７により転写される。

転写後に感光体ドラム４０上に残留したトナー等はクリーニング手段４８により除去される。トナー像を転写された用紙Ｐは、例えば熱源を有する定着ローラ４９ａと加圧ローラ４９ｂとを有する定着装置４９でトナー像を定着され、排紙ローラ対５０によりシート排出部８に排出される。
用紙Ｐの両面に画像を形成する場合には、用紙Ｐは排紙ローラ対５０の逆回転により両用紙後端を先端として面搬送路５１に入れられ、搬送ローラ５２により搬送された後、レジストローラ対４６により所定のタイミングで転写部に搬送される。
図７において、符号５３は開閉可能な手差しトレイを、４４は現像装置４３にトナーを補給するトナー補給手段としてのトナーボトルを示している。

本実施形態ではモノクローム（単色）機について説明したが、図８に示すようにカラー画像形成装置においても同様に実施することができる。
カラー構成における画像形成部１０は、像担持体としての感光体ドラム６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋを有する４つの作像ユニット（プロセスカートリッジ）が並置されたいわゆるタンデム構成を有している。Ｙはイエローを、Ｃはシアンを、Ｍはマゼンタを、Ｋはブラックの現像色を意味する。
各作像ユニットの感光体ドラムに対向して、中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト６１を有する中間転写ユニット６２が配置されている。
中間転写ベルト６１は、複数の支持ローラ６３、６４、６５、６６に回転可能に巻き掛けられている。

支持ローラ６３が駆動ローラとして反時計回り方向に駆動されることによって、中間転写ベルト６１は矢印Ｌ方向に回転駆動される。
符号６７は中間転写ベルト６１の表面に圧接して該中間転写ベルト６１にテンションを付与するテンションローラを示している。
感光体ドラム６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋは、それぞれ中間転写ベルト６１の表面に当接しながら、時計回り方向に回転駆動される。
最上流に位置する第１の感光体ドラム６０Ｙは、帯電ローラ６８によって所定の極性に帯電され、その帯電面に、露光手段としての光書き込みユニット６９から出射した光変調されたレーザビームが照射される。
これによって第１の感光体ドラム６０Ｙに静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像装置７０によってイエロートナー像として可視像化される。
一次転写ローラ７１に転写電圧が印加され、これによって感光体ドラム６０Ｙ上のトナー像が矢印Ｌ方向に回転駆動される中間転写ベルト６１の表面に一次転写される。
トナー像転写後の感光体ドラム６０Ｙ上に付着する転写残トナーは、クリーニング装置７２によって除去される。

上記と同様にして、第２〜第４の感光体ドラム６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋ上にシアントナー像、マゼンタトナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成され、各トナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト６１上に順次重ねて転写され、中間転写ベルト６１上に４色の重ねトナー像が担持される。
装置本体４の下部には給紙装置としての給紙カセット１２が配置され、給紙カセット１２から送り出される用紙Ｐは、レジストローラ対の回転によって、所定のタイミングで二次転写部へ向けて搬送される。
中間転写ベルト６１の支持ローラ６３で支持される部分と、これに対向して配置された二次転写ローラ７３との間が二次転写部となる。
二次転写ローラ７３に転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト６１上の重ねトナー像が用紙Ｐに一括転写される。
二次転写ローラ７３は、中間転写ベルト６１を介して支持ローラ６３に対して押圧され、かつ中間転写ベルト６１の表面に当接しながら、反時計回り方向に回転駆動される。

トナー像を転写された用紙Ｐは、定着装置７４に送られ、ここで熱と圧力の作用によってトナー像が用紙Ｐに定着される。
定着装置７４を出た用紙Ｐは、排紙ローラ対７５によりシート排出部８に排出されてスタックされる。
図８において、符号７６は現像装置７０にトナーを補給するためのトナーボトルを示している。
二次転写後の中間転写ベルト６１上には、転写しきれなかったトナーが残留する。この残留トナーを清掃するため、中間転写ユニット６２にはベルトクリーニング装置７７が設けられている。

ここでは、画像形成装置としてタンデム型で中間転写方式の構成を例示したが、タンデム型の直接転写方式、１つの感光体ドラムの周りに複数の現像手段を配置した方式においても同様に実施することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

４ 装置本体
６ 画像読取部としてのスキャナ
６ｂ 脚部
８ シート排出部
１６ 電装ボックス
１６ａ 底面
１８ 前側板
２０ 後側板
２２ 電装筐体
２４ 電装品としてのコントローラ基板
２６ 電装品としての画像形成部制御基板
３６ 断熱部材としての断熱シート
３８ 排熱ダクト

特開２００６−３４９８４９号公報 特開２００３−１４６５２２号公報

Claims (9)

1. 装置本体と、
   前記装置本体の上部に配置された画像読取部と、
   前記前記画像読取部の下部に配置されたシート排出部と、
   前記シート排出部の上部且つ前記画像読取部の下部に配置された電装ボックスと、
   を備え、
   前記電装ボックスは、箱状の電装筐体の内部に電装品を内蔵した構成を有し、水平に配置されている画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記電装品には前記画像読取部と画像形成装置とを稼動させるコントローラ基板が含まれ、前記電装筐体は電波をシールドする材料で構成されている画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   前記装置本体は装置使用時に操作者と対向する前側板と、該前側板と反対側に位置する後側板とを備え、前記電装筐体は前記前側板と前記後側板とに跨るように連結されている画像形成装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
   前記電装筐体の底面に断熱部材を備えている画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置において、
   前記断熱部材が装置内で発生した熱を装置外に放出する排熱ダクトである画像形成装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
   前記画像読取部は前記電装ボックスに対して着脱可能に取り付けられている画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において、
   前記画像読取部の底面に該底面よりも前記電装ボックス側に突出する脚部が設けられている画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   前記脚部が前記画像読取部に一体に成形されている画像形成装置。
9. 請求項７又は８に記載の画像形成装置において、
   前記画像読取部を前記電装ボックスの上面に載置したとき、前記脚部は前記電装ボックスの内方に収納される画像形成装置。

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