JP6040683B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。
例えば、特許文献1に記載の画像形成装置では、画像形成部を支持する略板状のフレームに板状の電気基板を組み付けている。そして、電気基板のうちフレーム側に設けられた端子部は、圧縮弾性変形した電極部材に接触している。
特開2011−232513号公報
ところで、特許文献1に記載の発明では、組立作業者又は組立自動機が、電気基板を介して電極部材を押圧し、電極部材を圧縮変形させた後、電気基板をフレームに組み付け固定する必要がある。このため、圧縮変形方向の寸法が大きい電極部材においては、電極部材が圧縮変形する際に、当該電極部材が座屈するように不適切に変形してしまうおそれがある。
なお、電極部材の座屈は、電極部材の圧縮変形方向と電気基板の押圧方向とが一致していないとき、つまり、電極部材の圧縮変形方向と電気基板の板面とのなす角が90度から大きくずれているときに発生し易い。
本発明は、上記点に鑑み、電気基板の組み付け時に、電極部材が不適切に変形してしまうことを抑制することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成部(5)と、画像形成部(5)を支持する板状のフレーム(21)と、フレーム(21)を挟んで画像形成部(5)と反対側に配設され、フレーム(21)と対向する部位に第1端子部(23C、23D)が設けられた板状の電気基板(23)と、フレーム(21)に設けられ、電気基板(23)の一端部に接触して電気基板(23)を係止する第1係止部(29、31)と、フレーム(21)に設けられ、電気基板(23)の他端部に接触して電気基板(23)を係止するとともに、第1係止部(29、31)に比べて小さな力で弾性変形可能な第2係止部(33、35)と、一端部より他端部に近い位置に配設され、圧縮変形した状態で第1端子部(23C、23D)と電気的に接続し、かつ、弾性的に変形可能な第1電極部材(27A)とを備えることを特徴とする。
これにより、本発明では、先ず、第1係止部(29、31)にて電気基板(23)を係止した後、第2係止部(33、35)にて電気基板(23)を係止できる。このとき、第1係止部(29、31)は、電気基板(23)の一端部に接触して電気基板(23)を係止し、第2係止部(33、35)は、電気基板(23)の他端部に接触して電気基板(23)を係止する。
このため、組立作業者又は組立自動機は、一端部側を揺動中心として他端部側を揺動させるようにして電気基板(23)をフレーム(21)に組み付けることができる。したがって、第1電極部材(27A)の圧縮変形方向寸法が大きい場合であっても、第1電極部材(27A)の圧縮変形方向と電気基板(23)の板面とのなす角を略90とすることが可能となる。
以上により、本発明では、電気基板(23)の組み付け時に、第1電極部材が不適切に変形してしまうことを抑制できる。
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。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置のメインフレーム21を示す図である。 本発明の実施形態に係るメインフレーム21と電気基板23との関係を示す図である。 本発明の実施形態における、メインフレーム21、電気基板23及びカバー25の配置関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る電気基板23の斜視図である。 本発明の実施形態に係る電気基板23の正面図である。 本発明の実施形態に係るメインフレーム21の正面図である。 本発明の実施形態に係るメインフレーム21に電気基板23を組み付けた状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成部5と電気基板23との導通構造を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置1の特徴を説明するための図である。
以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。
そして、本実施形態は、カラー印刷が可能な電子写真方式の画像形成装置に本発明を適用したものである。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
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、記録用紙等のシートに画像を形成する電子写真方式の画像形成部5が収納されている。この画像形成部5は、プロセスカートリッジ7、露光器9及び定着器11等を有している。
なお、本実施形態に係る画像形成部5は、後述する感光ドラム7Aの軸方向と直交する方向に沿って直列に複数個(本実施形態では、4個)のプロセスカートリッジ7が配設されたダイレクトタンデム方式の画像形成手段である。
そして、各プロセスカートリッジ7は、装置本体に着脱自在に装着されている。なお、各プロセスカートリッジ7は、収納されている現像剤の色が異なるのみで、その構造等は略同一である。具体的には、各プロセスカートリッジ7は、感光ドラム7A及び帯電器3B等を有している。装置本体とは、例えば筐体3や後述するメインフレーム21等の利用者により分解されない部分をいう。
感光ドラム7Aは、シートに転写される現像剤像を担持する。帯電器3Bは、感光ドラム7Aを帯電させる。露光器9は、帯電した感光ドラム7Aを露光して感光ドラム7Aに静電潜像を形成する。なお、各感光ドラム7Aは、その軸方向がシートの搬送方向と直交しているとともに、シートの搬送方向に沿って直列に並んでいる。
転写ベルト13を挟んで各感光ドラム7Aと対向する位置には、各感光ドラム7Aに担持されている現像剤をシートに転写させる転写部15が配設されている。このとき、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13上を搬送されるシートに重畳転写される。そして、シートに転写された現像剤は、定着器11にて加熱されてシートに定着する。
転写ベルト13の下方側には、シートが積層状態で載置される給紙トレイ17が配設されている。給紙トレイ17に載置されているシートは、フィーダ機構19により1枚ずつ画像形成部5側に送出される。
2.メインフレーム及び電気基板
2.1 メインフレーム及び電気基板の構成
プロセスカートリッジ7等の画像形成部5を構成する機器は、図2に示す一対のメインフレーム21間に配設された状態でメインフレーム21に支持される。一対のメインフレーム21は、略板状に構成されているとともに、幅方向において離隔した状態で互いの板面が平行となるように配設されている。
なお、幅方向とは、感光ドラム7Aの軸方向と平行な方向である。また、本実施形態では、シートの搬送方向は前後方向と一致する。このため、本実施形態に係る各感光ドラム7Aは、前後方向に直列に並んでいる。
一対のメインフレーム21は樹脂製である。そして、各メインフレーム21には、図3に示すように、一体成形された多数の補強部21Aが設けられている。補強部21Aは、板面から幅方向に突出した壁状又は突条の部位である。なお、メインフレーム21の板面とは、完全な平面として存在するものではなく、メインフレーム21の外観が略板状であることから想起される仮想面である。
また、一対のメインフレーム21のうち少なくとも一方のメインフレームには、図2に示すように、電気基板23が組み付けられている。電気基板23は、画像形成部5等を制御する制御部を構成する。そして、電気基板23の板面、及び各メインフレーム21の板面は、上下方向に略平行である。
因みに、電気基板23は、帯電器3Bや転写部15等の高電圧機器を制御する。一方、紙面左側のメインフレーム21には、電源等の低電圧機器を制御する電気基板(図示せず)が組み付けられている。そして、紙面左側のメインフレーム21に組み付けられた電気基板と電気基板23とは、図示しないケーブルにより電気的に接続されている。
なお、以下、特に断りをした場合を除き、メインフレーム21とは、電気基板23が組み付けられたメインフレーム21、つまり、図2において、右側に配置されたメインフレーム21をいう。
電気基板23は、図4に示すように、メインフレーム21を挟んで画像形成部5と反対側に配設された状態でメインフレーム21に組み付けられている。そして、メインフレーム21及び電気基板23は、外側からカバー25により覆われている。
なお、カバー25は、画像形成装置1の外観意匠面を構成する部材である。そして、カバー25は、スナップフィット等の弾性変形を利用した係止手段又はネジ等の締結手段によりメインフレーム21に固定されている。因みに、図4では、カバー25をメインフレーム21に固定するスナップフィット等は図示されていない。
電気基板23のうちメインフレーム21と対向する面には、図5に示すように、変圧器23A、23Bやコンデンサ等の電気部品、並びに第1端子部23C、23D及び第2端子部23E、23F等が設けられている。因みに、各電気部品は、いわゆるスルーホール実装にて電気基板23に固定されている。
第1端子部23C、23Dは、変圧器23A、23Bのコイル(図示せず。)を覆う樹脂製のケーシングに一体化されている。このため、第1端子部23C、23Dは、電気基板23の板面よりメインフレーム21に近接している。
第2端子部23E、23Fは、電気基板23の板面上に配設された線状金属にて構成されている。なお、電気基板23の板面上には、図6に示すように、多数の線状金属にて構成された線状端子が配設されている。そして、本実施形態では、多数の線状端子のうち、電気基板23の下端側において上下方向に延びる線状端子を、第2端子部23E、23Fとして符号を付している。
そして、第1端子部23C、23Dは、図5に示すように、第1電極部材27Aと電気的に接続している。第2端子部23E、23Fは、第2電極部材27Bと電気的に接続している。第1電極部材27A及び第2電極部材27Bは、共に弾性変形可能な部材である。
すなわち、第1電極部材27A及び第2電極部材27Bは、図3に示すように、メインフレーム21と電気基板23との間に配設されている。そして、第1電極部材27A及び第2電極部材27Bそれぞれは、圧縮変形した状態で第1端子部23C、23D及び第2端子部23E、23Fに接触して電気的に接続されている。なお、図3では第2電極部材27Bが図示されていない。
また、本実施形態に係る第1電極部材27A及び第2電極部材27Bは、図5に示すように、金属製の線材がコイルばね状に成形されたものである。そして、第1電極部材27A及び第2電極部材27Bは、図7に示すように、メインフレーム21に設けられた筒状の保持部21B、又は円柱突起状の保持部21Cに保持されている。
なお、保持部21B、21Cは、メインフレーム21に板面に対して直交する方向に突出している。このため、本実施形態では、保持部21B、21Cの突出方向、つまり第1電極部材27A及び第2電極部材27Bの長手方向は、水平方向と一致する。
2.2 電気基板とメインフレームとの固定構造
電気基板23は、図2に示すように、複数の感光ドラム7Aの並び方向、つまり前後方向の外形寸法L1が、当該並び方向と直交する方向の外形寸法L2に比べて大きい板状である。
そして、メインフレーム21には、図8に示すように、電気基板23の端部に接触して電気基板23をメインフレーム21に係止する第1係止部29、31、第2係止部33、35及び第3係止部37が設けられている。
第1係止部29、31は、電気基板23の一端部に接触して電気基板23を係止する。第2係止部33、35は、電気基板23の他端部に接触して電気基板23を係止する。ここで、電気基板23の他端部とは、略矩形板状の電気基板23の端部のうちいずれかの端部を一端部としたとき、当該一端部と異なる端部を他端部という。
そして、本実施形態では、電気基板23の下端側であって前後方向後方側の端部を一端部として第1係止部29、31を設けている。そして、当該一端部に対して上方側にずれた端部に第2係止部33を設け、かつ、当該一端部に対して前後方向前方側にずれた端部に第2係止部35を設けている。
また、第2係止部33、35は、第1係止部29、31に比べて小さな力で弾性変形可能な構成となっている。すなわち、第1係止部29、31は、図8に示すように、補強部21A、及び補強部21Aから突出した突起部29A、31Aを有している。突起部29A、31Aは、補強部21Aの先端側から電気基板23と平行に電気基板23側に突出し、かつ、補強部21Aに一体形成されている。
そして、第1係止部29、31を構成する補強部21Aは、メインフレーム21の板面から水平方向に突出している。つまり、第1係止部29の補強部21Aは、水平方向に伸張して電気基板23の下端面を下側から支持する下端受部として機能する。また、第1係止部31の補強部21Aは、水平方向に伸張して電気基板23の側端面を保持する側端保持部として機能する。
第2係止部33、35及び第3係止部37は、図4に示すように、スナップフィット状の係止手段である。つまり、第2係止部33、35及び第3係止部37は、メインフレーム21の板面側から電気基板23側に延びる帯板状の梁部を有している。そして、第2係止部33、35及び第3係止部37は、当該梁部を有しているため、第1係止部29、31に比べて小さな力で弾性変形する。
また、メインフレーム21には、図7に示すように、通風用の開口部39が設けられている。この開口部39は、第2係止部33、35より第1係止部29、31に近い位置に設けられている。因みに、開口部39には、筐体3内を換気するためのファン(図示せず。)が装着される。
ここで、「開口部39が第2係止部33、35より第1係止部29、31に近いとは、例えば、開口部39の外縁部から第1係止部29、31までの距離寸法が、開口部39の外縁部から第2係止部33、35までの距離寸法より小さいことをいう。
3.その他の構成
3.1 第2係止部33、35及び第3係止部37の外れ止め
カバー25には、図4に示すように、第2係止部33、35及び第3係止部37が電気基板23から離隔することを抑制する規制部25Aが設けられている。このため、第3係止部37が電気基板23から大きく離間して係止状態が解除してしまうことが抑制される。
3.2 電気基板に作用する衝撃力の緩和
メインフレーム21には、図3に示すように、電気基板23に設けられた貫通穴23Gを貫通してカバー25側に到達する柱部21Dが設けられている。なお、本実施形態に係る柱部21Dは、メインフレーム21に一体形成されている。
これにより、カバー25に衝撃力が作用し、カバー25が電気基板23側に変形した場合であっても、当該衝撃力を柱部21Dで受けることにより、カバー25が電気基板23側に大きく変形してしまうことを抑制できる。したがって、電気基板23に作用する衝撃力を緩和できる。
3.3 電気基板と画像形成部等との導通構造
画像形成部5等と電気基板23との間には、図4に示すように、メインフレーム21が存在する。そして、従来は、メインフレーム21に貫通穴を設け、当該貫通穴にコイルばね状の電極部材を圧縮変形させた状態で挿通することで、電気基板23と画像形成部5との導通を確保していた。
このため、従来は、電極部材の圧縮反力の全てが電気基板23に作用せざるを得ないため、電気基板23がカバー25側に膨らむように変形してしまうおそれがあった。そして、電気基板23がカバー25側に変形すると、カバー25に作用する衝撃力が小さい場合であっても、電気基板23とカバー25とが接触して電気基板23が損傷してしまうおそれがあった。
そこで、本実施形態では、図9に示すように、メインフレーム21を挟んで両側にコイルばね状の電極部材39A、39Bを配設するとともに、電極部材39Aと電極部材39Bとをリード線39C等の導通部材で電気的に接続している。
これにより、電極部材39A、39Bの圧縮反力をメインフレーム21及び電気基板23で受けることとなる。このため、圧縮反力を電気基板23のみで受ける場合に比べて電気基板23に作用する圧縮反力を緩和できるので、電気基板23の変形を抑制できる。
また、メインフレーム21には、両側から圧縮反力が作用するので、メインフレーム21に作用する圧縮反力が相殺又は緩和される。したがって、電極部材39A、39Bの圧縮変形に伴ってメインフレーム21に発生する応力を緩和できる。
4.本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、先ず、第1係止部29、31にて電気基板23を係止した後、第2係止部33、35にて電気基板23を係止できる。このとき、第1係止部29、31は、電気基板23の一端部に接触して電気基板23を係止し、第2係止部33、35は、電気基板23の他端部に接触して電気基板23を係止する。
このため、組立作業者又は組立自動機は、図10に示すように、一端部側を揺動中心として他端部側を揺動させるようにして電気基板23をメインフレーム21に組み付けることができる。したがって、第1電極部材27Aの圧縮変形方向寸法が大きい場合であっても、第1電極部材27Aの圧縮変形方向と電気基板23の板面とのなす角を略90とすることが可能となる。
以上により、本実施形態では、電気基板23の組み付け時に、第1電極部材27Aが不適切に変形してしまうことを抑制できる。なお、図10は、電気基板23の下端側を揺動中心とした例を示す例であるが、電気基板23の後端側を揺動中心としても同様な作用・効果を得ることができる。
また、本実施形態は、電気基板23の板面は、上下方向に平行であり、さらに、第1係止部29、31は、少なくとも、水平方向に伸張して電気基板23の下端面を下側から支持する下端受部を有することも特徴とする。
すなわち、本実施形態では、メインフレーム21から電気基板23側に突出した第1電極部材27Aは、重力の影響により、先端側が根元側より下方側に位置して傾く。このため、第1電極部材27Aの圧縮変形方向は、水平方向に対して傾いた状態となる。
これに対して、本実施形態では、電気基板23の下端面を下側から支持する下端受部(補強部21A)を有するので、図10に示すように、組立作業者又は組立自動機は、下端部側を揺動中心として上端部側を揺動させるようにして電気基板23をメインフレーム21に組み付けることができる。
このため、上端側に配設された第1電極部材27Aについては、第1電極部材27Aの圧縮変形方向寸法が大きい場合であっても、第1電極部材27Aの圧縮変形方向と電気基板23の板面とのなす角を略90とすることが可能となる。
また、本実施形態では、第1係止部29、31は、上記下端受部に加え、水平方向に伸張して電気基板23の側端面を保持する側端保持部を有することも特徴とする。
これにより、本実施形態では、最初に、電気基板23の角部を係止した状態で電気基板23の他端側を係止することが可能となる。つまり、電気基板23を上下方向及び水平方向をメインフレーム21に対して位置決めした状態で、電気基板23の他端側を係止することが可能となる。
また、本実施形態に係るメインフレーム21には、通風用の開口部39が設けられており、さらに、開口部39は、第2係止部33、35より第1係止部29、31に近い位置に設けられていることも特徴とする。
ところで、第2係止部33、35は、第1係止部29、31に比べて小さな力で弾性変形可能であるので、第2係止部33、35周囲の剛性は、他の部位に比べて剛性が低下し易い。このため仮に、開口部39が第1係止部29、31より第2係止部33、35に近い位置に設けられていると、第2係止部33、35周囲の剛性が過度に低下し、必要な剛性を容易に確保できない可能性がある。
これに対して、本実施形態では、開口部39が第2係止部33、35より第1係止部29、31に近い位置に設けられているので、第2係止部33、35周囲の剛性が過度に低下することを抑制でき、必要な剛性を容易に確保することが可能となる。
また、本実施形態では、電気基板23の下端側のうちメインフレーム21と対向する部位に設けられ、上下方向に延びる線状の第2端子部23E、23Fと、圧縮変形した状態で第2端子部23E、23Fと接触するとともに、弾性的に変形可能な第2電極部材27Bとを備えることも特徴とする。
これにより、本実施形態では、第1係止部29、31に電気基板23が係止される際に、第2電極部材27Bが第2端子部23E、23Fに接触したまま、電気基板23が容易に上下方向に平行移動できる。したがって、組立作業者又は組立自動機により、電気基板23を第1係止部29、31に係止させる際に、第2電極部材27Bが第2端子部23E、23Fからずれてしまうことを抑制できる。
また、本実施形態では、電気基板23のうちメインフレーム21と対向する部位には、第1端子部23C、23Dが一体化された変圧器23A、23Bが配設されており、さらに、第1電極部材27Aは、圧縮変形した状態で第1端子部23C、23Dと接触していることも特徴とする。
そして、変圧器23A、23Bは、図5に示すように、他の電気部品等に比べて大きくメインフレーム21側に突出しているので、変圧器23A、23Bの第1端子部23C、23Dに接触する第1電極部材27Aは、他の電極部材に比べて大きく圧縮変形する。
このため、変圧器23A、23Bの第1端子部23C、23Dに接触する第1電極部材27Aは、電気基板23がメインフレーム21に組み付けられる際に、大きく座屈する可能性が高い。したがって、本発明を本実施形態に適用すれば、好適である。
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、電気基板23の一端部として、電気基板23の下端側、かつ、後端側を選択したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電気基板23の上端側、かつ、後端側を電気基板23の一端部として選択してもよい。
また、上述の実施形態では、電気基板23の板面を上下方向に平行としたが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、上述の実施形態では、開口部39が第2係止部33、35より第1係止部29、31に近い位置に設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、開口部39を廃止する、又は開口部39を第1係止部29、31より第2係止部33、35に近い位置に設けてもよい。
また、第1係止部29、31及び第2係止部33、35の具体的な構成は、上述の実施形態に示された構成に限定されるものではなく、例えば第1係止部29、31もスナップフィット状とするともに、当該スナップフィットの梁部の剛性を第2係止部33、35より大きくしてもよい。
また、上述の実施形態に係る第1電極部材27A及び第2電極部材27Bは、コイルばね状であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばトーションバー状としてもよい。
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。
1… 画像形成装置 3… 筐体 3B… 帯電器 5… 画像形成部
7… プロセスカートリッジ 7A… 感光ドラム 9… 露光器
11… 定着器 13… 転写ベルト 15… 転写部 17… 給紙トレイ
19… フィーダ機構 21… メインフレーム 21A… 補強部
21B… 保持部 21C… 保持部 21D… 柱部 23… 電気基板
23A… 変圧器 23C… 第1端子部 23E… 第2端子部
23G… 貫通穴 25… カバー 25A… 規制部 27A… 第1電極部材
27B… 第2電極部材 29… 第1係止部 29A… 突起部
31… 第1係止部 33… 第2係止部 35… 第2係止部
37… 第3係止部 39… 開口部 39A… 電極部材
39B… 電極部材 39C…リード線

Claims (8)

  1. シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成部と、
    前記画像形成部を支持する板状のフレームと、
    前記フレームを挟んで前記画像形成部と反対側に配設され、前記フレームと対向する部位に第1端子部が設けられた板状の電気基板と、
    前記フレームに設けられ、前記電気基板の一端部に接触して前記電気基板を係止する第1係止部と、
    前記フレームに設けられ、前記電気基板の他端部に接触して前記電気基板を係止するとともに、前記第1係止部に比べて小さな力で弾性変形可能な第2係止部と、
    前記一端部より前記他端部に近い位置に配設され、圧縮変形した状態で前記第1端子部と電気的に接続し、かつ、弾性的に変形可能な第1電極部材と
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記電気基板の板面は、上下方向に平行であり、
    さらに、前記第1係止部は、少なくとも、水平方向に伸張して前記電気基板の下端面を下側から支持する下端受部を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第1係止部は、前記下端受部に加え、水平方向に伸張して前記電気基板の側端面を保持する側端保持部を有することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記フレームには、通風用の開口部が設けられており、
    さらに、前記開口部は、前記第2係止部より前記第1係止部に近い位置に設けられてい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。
  5. 前記電気基板の下端側のうち前記フレームと対向する部位に設けられ、上下方向に延びる線状の第2端子部と、
    圧縮変形した状態で前記第2端子部と接触するとともに、弾性的に変形可能な第2電極部材と
    を備えることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。
  6. 前記画像形成部は、現像剤像を担持する複数の感光ドラムを有し、
    前記複数の感光ドラムは、当該感光ドラムの軸方向と直交する方向に沿って直列に配設されており、
    さらに、前記電気基板の外形寸法のうち、前記複数の感光ドラムの並び方向と平行な部位の外形寸法は、当該並び方向と直交する方向と平行な部位の外形寸法に比べて大きい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。
  7. 前記電気基板のうち前記フレームと対向する部位には、前記第1端子部が一体化された変圧器が配設されており、
    さらに、前記第1電極部材は、圧縮変形した状態で前記第1端子部と接触していることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記第1電極部材は、金属製の線材がコイルばね状に成形されたものであることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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