JP5153836B2 - 取付構造および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の被支持体を支持または位置決めするための取付構造およびこの取付構造を備える画像形成装置に関する。

取付構造の一例であるスナップフィット結合構造は、構成および組み立てが簡単であるため、多くの分野で部品の組み立て等に使用されている。これらのスナップフィット結合構造の多くは、材料の弾性を利用したツメ形状の結合部である一方の部材のツメ部と、このツメ部を係合させる他方の部材の係合部から構成される。

近年においては、環境問題に対する意識の高まりから、製品を予めリサイクル対応が可能な構成に設計しておくことが要求されている。リサイクルの観点からは、スナップフィット結合構造に対して、できるだけ金属部品や金属インサートを使用せずに、単一の樹脂材料から構成されていることが望ましい。

従来は、樹脂製部品のスナップフィット結合構造は、比較的サイズの小さい部材や、荷重の作用しない場所に適用されるケースが多かった（例えば、特許文献１参照。）。

実開平０３−０７１６９３号公報

上記のように、スナップフィット結合構造は、樹脂化が進行しており、比較的重量のある機能ユニット等を装置内で支持し、位置決めする使用形態が発生している。したがって、スナップフィット結合構造における支持部材とこの支持部材を係合するための被係合部材の結合部の強度を確保するために、従来品と比べて大きいサイズのツメ形状が要求されるとともに、組み立て時において変形し難いツメ形状が要求されている。

しかしながら、上記要求に応えたツメ形状を備えるスナップフィット結合構造は、そのツメ形状が原因となり、組み立て作業性が損なわれる、といった問題が発生する。

そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、重量物を支持または位置決めすることが可能であり、また、組み立て作業性を損なうことがない取付構造を提供することにある。

本発明の取付構造は、支持部材および被係合部材を備える。支持部材は、一端部に第1係合部および他端部に第２係合部を有する。被係合部材は、第1係合部と係合可能な第1被係合部および第２係合部と係合可能な第２被係合部を有し、支持部材を係合して保持するための部材である。

また、支持部材は、第１係合部および第２係合部がそれぞれ第１被係合部および第２被係合部に係合された状態で、支持部材本体部分において被支持体を支持または位置決め可能である。さらに、支持部材は、被係合部材よりも剛性が高い。取付構造は、第１係合部と第１被係合部とが係合して前記第１被係合部が前記第１係合部に押圧されることで第１被係合部が撓み、第１被係合部が撓んだ状態を維持しつつ第１係合部と第１被係合部との接触点を中心に支持部材を回動させ、第２係合部が第２被係合部を押圧することで第２被係合部が撓み、第２被係合部が撓んだ状態を維持しつつ当該接触点を中心に支持部材をさらに回動させ、第２係合部と第２被係合部とが係合することで、支持部材と被係合部材とが係合する。

この構成では、支持部材における第１係合部の弾性力は、被係合部材における第１被係合部の弾性力よりも強く、また、支持部材における第２係合部の弾性力は、被係合部材における第２被係合部の弾性力よりも強い。したがって、支持部材を被係合部材に取り付ける際に、第１係合部および第２係合部によって第１被係合部および第２被係合部のそれぞれを押し広げることができるため、組み立てやすい方法で支持部材を被係合部材に係合することができる。

また、支持部材を被係合部材に取り付けた状態において、支持部材は、その第１係合部および第２係合部が、被係合部材における第１被係合部および第２被係合部に挟持されるため、所定の重量物を安定して支持または位置決めすることが可能である。

本発明における取付構造は、重量物を支持または位置決めすることが可能であり、また、組み立て作業性を損なうことがない。

本発明の実施形態に係る取付構造を備える画像形成装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る取付構造が二次転写ベルトユニットを支持している状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る取付構造における支持部材の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る取付構造における被係合部材の正面図である。 本発明の実施形態に係る取付構造における被係合部材の側面図である。 本発明の実施形態に係る取付構造の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る取付構造において、第１係合部を第１被係合部に係合させた状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る取付構造において、第１係合部を第１被係合部に係合させた後に第２係合部を第２被係合部に係合させた状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る取付構造を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る取付構造２００を備える画像形成装置１００の構成を示す図である。

画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色または単色の画像を形成するものである。画像形成装置１００は、原稿処理装置１２０、給紙部８０、画像形成部１１０および排紙部９０から構成されている。

原稿処理装置１２０は、原稿載置台１２１、原稿搬送装置１２２および原稿読取部１２３を有する。原稿載置台１２１は、透明ガラスからなり、原稿が載置可能な構成となっている。原稿搬送装置１２２は、原稿トレイに積載された原稿を１枚ずつ搬送する。また、原稿搬送装置１２２は、矢印１２４方向に回動自在に構成され、原稿載置台１２１の上を開放することにより原稿載置台１２１に原稿を置くことができるようになっている。原稿読取部１２３は、原稿搬送装置１２２で搬送中の原稿または原稿載置台１２２に載置された原稿を読み取る。

給紙部８０は、給紙カセット８１、手差し給紙カセット８２、ピックアップローラ８３およびピックアップローラ８４が設けられている。給紙カセット８１は、定形シートを蓄積しておくためのトレイである。手差し給紙カセット８２は、不定形シートを載置することができるトレイである。ピックアップローラ８３は、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路１０１に供給する。同様にピックアップローラ８４は、手差し給紙カセット８２の端部近傍に設けられ、手差し給紙カセット８２からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路１０１に供給する。

画像形成部１１０は、画像形成ステーション３１，３２，３３，３４、露光ユニット３０、中間転写ベルトユニット５０および定着ユニット７０から構成されている。画像形成ステーション３１，３２，３３，３４は、それぞれ感光体ドラム１０、帯電器２０、現像器４０およびクリーナユニット６０が設けられており、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。本実施形態では、画像形成ステーション３１について説明する。

感光体ドラム１０は、画像形成時に回転し、現像剤像を担持するためのものである。感光体ドラム１０の周囲には、回転方向上流から帯電器２０、露光ユニット３０、現像器４０、中間転写ベルトユニット５０、クリーナユニット６０の順に配置されている。定着ユニット７０は、搬送路１０１上において画像形成部１１０の最も下流に位置する。

帯電器２０は、感光体ドラム１０の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器が用いられることもある。

露光ユニット３０は、帯電された感光体ドラム１０を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。露光ユニット３０は、レーザ射出部および反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット３０は、レーザ光を走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム１０に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。露光ユニット３０としては、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書き込みヘッドを用いる手法も採用できる。

現像器４０は、感光体ドラム１０上に形成された静電潜像をトナーにより顕像化するものである。

中間転写ベルトユニット５０は、中間転写ベルト５１、中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、中間転写ローラ５４および中間転写ベルトクリーニングユニット５５を備えている。

中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３および中間転写ローラ５４は、中間転写ベルト５１を張架して回転駆動させる。また、中間転写ローラ５４は、感光体ドラム１０のトナー像を、中間転写ベルト５１上に転写するための転写バイアスを与える。

中間転写ベルト５１は、感光体ドラム１０に接触するように設けられている。そして、感光体ドラム１０に形成されたトナー像を中間転写ベルト５１に転写することによって、中間転写ベルト５１上にトナー像を形成する機能を有している。中間転写ベルト５１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム１０から中間転写ベルト５１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト５１の裏側に接触している中間転写ローラ５４によって行われる。中間転写ローラ５４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ５４は、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト５１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。

上述のように感光体ドラム１０上で顕像化された静電潜像は中間転写ベルト５１で積層される。このように積層された画像情報は、中間転写ベルト５１の回転によって、用紙と中間転写ベルト５１との接触位置に配置される転写ローラ５６を含む二次転写ベルトユニット５７によって用紙上に転写される。

このとき、中間転写ベルト５１と転写ローラ５６は所定ニップで圧接されるとともに、転写ローラ５６にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ５６は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ５６もしくは中間転写ベルト駆動ローラ５２のいずれか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）としている。

また、上記のように、感光体ドラム１０に接触することにより中間転写ベルト５１に付着したトナーもしくは転写ローラ５６によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト５１上に残存したトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット５５によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット５５には、中間転写ベルト５１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト５１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ５３で支持されている。

クリーナユニット６０は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０上の表面に残留したトナーを除去・回収する。

定着ユニット７０は、加熱ローラ７１および加圧ローラ７２を備えており、加熱ローラ７１および加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。また加熱ローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写されたトナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。また、加熱ローラ７１を外部から加熱するための外部加熱ベルト７３が設けられている。

排紙部９０は、排紙トレイ９１および排紙ローラ９２を有する。定着ユニット７０を通過した用紙は、排紙ローラ９２を経て排紙トレイ９１に排出される。排紙トレイ９１は、印刷済みのシートを集積するためのトレイである。

また、両面印字要求のときは、上記のように片面印字が終了し定着ユニット７０を通過したシートの後端が排紙ローラ９２で把持されたときに、排紙ローラ９２が逆回転することによってシートを搬送ローラ１０２，１０３に導く。そしてその後レジストローラ１０４を経てシート裏面に印字が行われた後にシートが排紙トレイ９１に排出される。

図２は、本発明の実施形態に係る取付構造２００が二次転写ベルトユニット５７を支持している状態を示す図である。

図２においては、取付構造２００の使用形態を例示するために、取付構造２００が、画像形成装置１００の扉に取り付けられている状態を示す。取付構造２００は、支持部材２１０および被係合部材２２０を備える。

支持部材２１０は、被係合部材２２０に取り付けられた状態で、支持部材２１０本体部分において被支持体を支持または位置決め可能な部材である。本実施形態では、支持部材２１０は、被支持体として、二次転写ベルトユニット５７を支持している。なお、支持部材２１０は、二次転写ベルトユニット５７だけではなく、画像形成部１１０全体を支持または位置決めするものであってもよいし、また、他の機能ユニットを支持または位置決めするものであってもよい。被係合部材２２０は、支持部材２１０を係合して保持するための部材である。支持部材２１０と被係合部材２２０の係合の機構については、図３以降において後述する。

図３は、本発明の実施形態に係る取付構造２００における支持部材２１０の構成を示す図である。図３（Ａ）は、支持部材２１０の側面図であり、図３（Ｂ)は、支持部材２１０の背面図である。図４は、本発明の実施形態に係る取付構造２００における被係合部材２２０の正面図である。図５は、本発明の実施形態に係る取付構造２００における被係合部材２２０の側面図である。

支持部材２１０は、一端部に第１係合部２１１、他端部に第２係合部２１２、第１係合部２１１および第２係合部２１２が支持部材２１０から延びる方向と逆方向に延びる把手部２１３、第１係合部２１１が設けられる一端部において設けられる回動支点部２１４（２１４Ａ，２１４Ｂ）、支持部材２１０の背面側に形成されるリブ２１６、および、支持孔２１７を備える。

被係合部材２２０は、第１被係合部２２５（２２５Ａ，２２５Ｂ）および第２被係合部２２９（２２９Ａ，２２９Ｂ）を備える。第１被係合部２２５Ａは、リブ２２２Ａおよび挿入孔２２４Ａから構成され、第１被係合部２２５Ｂは、リブ２２２Ｂおよび挿入孔２２４Ｂから構成される。また、第２被係合部２２９Ａは、挿入孔２２６Ａおよびリブ２２８Ａから構成され、第２被係合部２２９Ｂは、挿入孔２２６Ｂおよびリブ２２８Ｂから構成される。

第１係合部２１１は、第１被係合部２２５と係合可能である。第２係合部２１２は、第２被係合部２２９と係合可能である。本実施形態では、支持部材２１０は、第１係合部２１１が第１被係合部２２５Ａに係合し、第２係合部２１２が第２被係合部２２９Ａに係合するか、または、第１係合部２１１が第１被係合部２２５Ｂに係合し、第２係合部２１２が第２被係合部２２９Ｂに係合するか、のいずれかである。

すなわち、本実施形態における支持部材２１０は、被係合部材２２０におけるＡ側（図４の左側）またはＢ側（図４の右側）のいずれか一方にのみ取り付けられ、他方には取り付けられる必要はない。つまり、本実施形態の取付構造２００は、支持部材２１０を被係合部材２２０におけるＡ側またはＢ側のいずれか一方に取り付けるだけで、重量物を支持または位置決め可能な程度の強度を有している。もちろん、支持部材２１０をＡ側およびＢ側に取り付け、重量物を支持または位置決めしても差し支えない。

把手部２１３は、ユーザが支持部材２１０を被係合部材２２０に取り付ける際に把持する部分である。把手部２１３は、図３（Ａ）に示すように、背面側に延びているため、ユーザが支持部材２１０を被係合部材２２０に取り付けることが容易な形状をしている。回動支点部２１４は、支持部材２１０が被係合部材２２０に取り付けられる際に、第１係合部２１１が第１被係合部２２５に係合した状態で、支持部材２１０が回動可能となるための支点となる部分である。回動支点部２１４が支持部材２１０の回動支点となる機構は、図７および図８の説明において記載する。

リブ２１６は、支持部材２１０の強度を増強させるための部分である。支持部材２１０にリブ２１６が形成されることで、支持部材２１０は、重量物を支持または位置決めするために必要な強度を得ることができる。支持孔２１７は、重量物を支持部材２１０に固定するための孔である。すなわち、重量物の一部を支持孔２１７に挿入することにより、支持部材２１０は、重量物を安定して支持または位置決めをすることができる。なお、重量物において支持孔２１７に挿入するための部分がない場合においても、支持部材２１０本体部分において重量物を支持または位置決めすることが可能である。

第１被係合部２２５におけるリブ２２２Ａ，Ｂおよび挿入孔２２４Ａ，Ｂは、第１係合部２１１を係合するための部分であり、第２被係合部２２９における挿入孔２２６Ａ，Ｂおよびリブ２２８Ａ，Ｂは、第２係合部２１２を係合するための部分である。以下、本実施形態において、リブ２２２Ａ，Ｂの少なくとも一方をリブ２２２と示し、挿入孔２２４Ａ，Ｂの少なくとも一方を挿入孔２２４と示し、挿入孔２２６Ａ，Ｂの少なくとも一方を挿入孔２２６と示し、リブ２２８Ａ，Ｂの少なくとも一方をリブ２２８と示すことにする。

第１係合部２１１および第２係合部２１２を第１被係合部２２５および第２被係合部２２９にそれぞれ係合させた際において、第１係合部２１１とリブ２２２との間のクリアランスはなく、また、第２係合部２１２とリブ２２８との間のクリアランスはない。したがって、支持部材２１０は、被係合部材２２０に対して強固に係合された状態となるため、重量物を支持または位置決めする際にがたつきを生じることがない。

図６は、本発明の実施形態に係る取付構造２００の構成を示す図である。

本実施形態では、被係合部材２２０における支持部材２１０が取り付けられている側と反対側の面には、シートの搬送路が形成されている。本実施形態の構成は、支持部材２１０における第１係合部２１１および第２係合部２１２は、支持部材２１０が被係合部材２２０に取り付けられている状態において、第１係合部２１１および第２係合部２１２の自由端が、被係合部材２２０における支持部材２１０が取り付けられている側と反対側の面よりも支持部材２１０が取り付けられている側に位置している。

この構成により、支持部材２１０の一部が搬送路内に突出することがないため、支持部材２１０を被係合部材２２０に取り付けても、シートの搬送の邪魔になることがない。

図７は、本発明の実施形態に係る取付構造２００において、第１係合部２１１を第１被係合部２２５に係合させた状態を示す図である。図８は、本発明の実施形態に係る取付構造２００において、第１係合部２１１を第１被係合部２２５に係合させた後に第２係合部２１２を第２被係合部２２９に係合させた状態を示す図である。

図７（Ａ）は、支持部材２１０における第１係合部２１１を第１被係合部２２５に取り付けた状態を示し、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の状態を把握しやすいように、図７（Ａ）の断面を示す。図８（Ａ）は、支持部材２１０を被係合部材２２０に取り付けた状態を示し、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の状態を把握しやすいように、図８（Ａ）の断面を示す。

本実施形態では、支持部材２１０における第１係合部２１１の弾性力は、被係合部材２２０におけるリブ２２２の弾性力よりも強い。したがって、第１係合部２１１を第１被係合部２２５に係合させ、その後第２係合部２１２を第２被係合部２２９に係合させる場合においても、第１係合部２１１がリブ２２２を押し広げることができるため、第２係合部２１２よりも先に第１係合部２１１を被係合部材２２０に係合させることができる。すなわち、リブ２２２は、支持部材２１０が被係合部材２２０に取り付けられる際に第１係合部２１１に押されて撓む。

第１係合部２１１を第１被係合部２２５に係合させた際、回動支点部２１４がリブ２２２に当接する。その後、第２係合部２１２を第２被係合部２２９に係合する際には、回動支点部２１４を回動支点として支持部材２１０を回動させて、第２係合部２１２を挿入孔２２６に押し込めばよい。本実施形態では、支持部材２１０における第２係合部２１２の弾性力は、被係合部材２２０におけるリブ２２８の弾性力よりも強いため、第２係合部２１２を挿入孔２２６に押し込んだ際に、第２係合部２１２がリブ２２８を押し広げることができるため、第２係合部２１２を第２被係合部２２９に係合させることができる。すなわち、リブ２２８は、支持部材２１０が被係合部材２２０に取り付けられる際に第２係合部２１２に押されて撓む。

図７および図８に示すように、第１係合部２１１を第１被係合部２２５に係合し、回動支点部２１４を回動支点として支持部材２１０を回動させて、第２係合部２１２を第２被係合部２２９に係合することにより、自然な力で支持部材２１０を被係合部材２２０に取り付けることが可能であるため、組み立て作業性を損なうことがない。

また、支持部材２１０を被係合部材２２０に取り付けた状態において、支持部材２１０は、その第１係合部２１１および第２係合部２１１２が、被係合部材２２０におけるリブ２２２およびリブ２２８に挟持されるため、所定の重量物を安定して支持または位置決めすることが可能である。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

５７−二次転写ベルトユニット
１００−画像形成装置
１１０−画像形成部
２００−取付構造
２１０−支持部材
２１１−第１係合部
２１２−第２係合部
２２０−被係合部材
２２５−第１被係合部
２２９−第２被係合部

Claims (3)

1. 一端部に第１係合部および他端部に第２係合部を有する支持部材と、
   前記第１係合部と係合可能な第１被係合部および前記第２係合部と係合可能な第２被係合部を有し、前記支持部材を係合して保持するための被係合部材と、
   を備える取付構造であって、
   前記支持部材は、前記第１係合部および前記第２係合部がそれぞれ前記第１被係合部および前記第２被係合部に係合された状態で、支持部材本体部分において被支持体を支持または位置決め可能であり、
   前記支持部材は、前記被係合部材よりも剛性が高く、
   前記取付構造は、前記第１係合部と前記第１被係合部とが係合して前記第１被係合部が前記第１係合部に押圧されることで前記第１被係合部が撓み、前記第１被係合部が撓んだ状態を維持しつつ前記第１係合部と前記第１被係合部との接触点を中心に前記支持部材を回動させ、前記第２係合部が前記第２被係合部を押圧することで前記第２被係合部が撓み、前記第２被係合部が撓んだ状態を維持しつつ前記接触点を中心に前記支持部材をさらに回動させ、前記第２係合部と前記第２被係合部とが係合することで、前記支持部材と前記被係合部材とが係合する
   取付構造。
2. 前記第１係合部および前記第２係合部は、前記支持部材が前記被係合部材に取り付けられている状態において、該第１係合部および該第２係合部の自由端が、前記被係合部材における前記支持部材が取り付けられている側と反対側の面よりも前記支持部材が取り付けられている側に位置する
   請求項１に記載の取付構造。
3. 請求項１または２に記載の取付構造と、
   前記取付構造によって支持または位置決めされる画像形成部と、
   を備える画像形成装置。

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