JP6098554B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体を含む画像形成ユニットを支持する装置本体を備えた画像形成装置に関する。

レーザプリンタなどの画像形成装置は、感光体ドラムなどを含む画像形成ユニットを支持する装置本体を備えている。特許文献１の画像形成装置は、装置本体として略箱型に構成された本体フレームを備え、本体フレームは、画像形成ユニットなどを支持する一対の板金フレームと、各板金フレームを下方から支持する一対の樹脂フレームとを備えて構成されている。

特開２０１０−２６２６号公報

ところで、従来技術の装置本体は、一対の板金フレームが画像形成ユニットの側面全体を覆うようなサイズであったため、その重量が大きくなり、装置全体の重量を大きくする原因となっていた。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、軽量化を図ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、像担持体を含む画像形成ユニットを支持する装置本体と、像担持体に駆動力を伝達するための駆動力伝達機構とを備える。
装置本体は、像担持体の回転軸方向一方側に配置され、駆動力伝達機構が設けられる第１フレームと、像担持体の回転軸方向他方側に配置された第２フレームと、第１フレームと第２フレームを連結する連結部材とを有する。
第１フレームは、樹脂製であり、第２フレームは、金属製である。

このような構成によれば、第１フレームが樹脂製なので、第１フレームと第２フレームの両方が金属製である構成と比較して、軽量化を図ることができる。

前記した画像形成装置は、画像形成ユニットに電力を供給するための電源基板と、画像形成ユニットと電源基板との間で圧縮された状態で配置されるバネ状電極とを備え、電源基板は、第２フレームに設けられている構成とすることができる。

これによれば、金属製の第２フレームに電源基板を設けることで、圧縮された状態のバネ状電極から第２フレームにかかる荷重を剛性が高い金属製の部材で受けることができる。また、第２フレームが金属製であることで、バネ状電極から荷重を受けても変形しにくいため、第２フレームを回転軸方向に薄くすることができ、一層の軽量化を図ることができる。

前記した画像形成装置において、第１フレームには、画像形成装置の制御のためのセンサを保持するセンサ保持部が設けられている構成とすることができる。

これによれば、金属製のフレームにセンサ保持部を設けるよりも、センサ保持部を第１フレームに一体的かつ一度に形成しやすく、また、自由な形状に成形することができる。これにより、画像形成装置の設計自由度を向上させることができる。

前記した画像形成装置は、画像形成装置を制御するための制御基板を備え、制御基板は、第１フレームに設けられ、センサが接続されている構成とすることができる。

これによれば、センサと制御基板を接続するための電線を短くすることができ、また、電線を通すための経路を確保しやすい。ここで、板金を加工して形成する板金フレームは、樹脂に比べて自由な形状に成形できないため、レイアウトの制限が大きくなる。一方、第１フレームが樹脂製であることで、電線を通すための経路や、電線を保持するための部分などを形成しやすく、また、自由な形状に成形できるので、画像形成装置の設計自由度を向上させることができる。

前記した画像形成装置において、駆動力伝達機構は、ギヤを含み、第１フレームには、ギヤを回転可能に保持するためのギヤ保持部が設けられている構成とすることができる。

これによれば、金属製のフレームにギヤ保持部を設けるよりも、ギヤ保持部を第１フレームに一体的かつ一度に形成しやすく、また、自由な形状に成形することができる。これにより、画像形成装置の設計自由度を向上させることができる。

前記した画像形成装置は、画像形成ユニットの下方に配置された、画像形成ユニットに供給される記録シートを収容するためのシート収容部と、シート収容部を支持するとともに、第２フレームの下方に設けられて第２フレームを下から支持する樹脂製の第３フレームとを備える構成とすることができる。

これによれば、像担持体の回転軸方向他方側に配置されたフレームを、金属製の第２フレームと、その下方に設けられる樹脂製の第３フレームとで構成することで、金属製の第２フレームをシート収容部の位置まで延ばしたような構成と比較して、第２フレームの高さを短くすることができるので、一層の軽量化を図ることができる。また、第１フレームと第３フレームが樹脂製であることで、設置面に多少の凹凸があった場合でも、第１フレームと第３フレームが変形することで設置面の凹凸の影響を吸収することができるので、装置本体や画像形成ユニットを歪みにくくすることができる。

前記した画像形成装置において、連結部材は、第１連結部材と、前記回転軸方向から見て、第１連結部材との間で像担持体を挟むように配置された第２連結部材とを含む構成とすることができる。

これによれば、第１フレームと第２フレームを２つの連結部材で連結することで、第１フレームと第２フレームの位置ずれを効果的に抑制することができる。

前記した画像形成装置において、像担持体は、所定方向に沿って配列された複数の感光体ドラムであり、第１連結部材および第２連結部材は、前記回転軸方向から見て、複数の感光体ドラムの回転軸を通る直線を挟んで配置されている構成とすることができる。

これによれば、第１連結部材および第２連結部材が複数の感光体ドラムの回転軸を通る直線を挟んで配置されていることで、第１フレームと第２フレームの位置ずれをより抑制することができる。また、感光体ドラムが複数設けられる構成では、必然的に第１フレームと第２フレームが大型化するが、第１フレームが樹脂製なので、効果的に軽量化を図ることができる。

前記した画像形成装置において、電源基板は、第２フレームの画像形成ユニット側とは反対側に配置され、第２フレームは、前記回転軸方向に貫通した貫通穴を有し、バネ状電極は、貫通穴を通して電源基板に接続されている構成とすることができる。

これによれば、電源基板が画像形成ユニット側とは反対側に配置される構成において、電源基板とバネ状電極との接続構造を簡略化することができる。

前記した画像形成装置において、電源基板は、第２フレームの画像形成ユニット側とは反対側に配置され、バネ状電極は、画像形成ユニットと第２フレームとの間で圧縮された状態で配置されるバネ状部と、電源基板に接続される基板側接続部と、バネ状部と基板側接続部とを導通させる導通部とを有し、バネ状部と基板側接続部は、前記回転軸方向から見て、互いにずれた位置に配置されている構成とすることができる。

これによれば、画像形成ユニットや電源基板の構成や配置などの自由度を向上させることができるので、画像形成装置の設計自由度を向上させることができる。

前記した画像形成装置において、像担持体は、所定方向に沿って配列された複数の感光体ドラムであり、画像形成ユニットは、複数の感光体ドラムを保持し、装置本体に対して前記所定方向に移動可能なホルダを有し、複数の感光体ドラムは、ホルダを介して第１フレームおよび第２フレームに支持される構成とすることができる。

これによれば、感光体ドラムが、材質の異なる第１フレームと第２フレームに直接支持される構成と比較して、各フレームの熱膨張率の違いによる感光体ドラムへの影響を抑制することができる。

前記した画像形成装置において、ホルダは、感光体ドラムの回転軸方向両側に配置され、感光体ドラムの配列方向の間隔を保持する一対の側板を有する構成とすることができる。

これによれば、複数の感光体ドラムの間隔を一対の側板で保持することで、温度変化によって感光体ドラム同士の間隔が変化した場合であっても、その変化を感光体ドラムの回転軸方向両側で同程度にすることができる。これにより、感光体ドラム同士の間隔の変化による影響を抑制しやすくなる。

前記した画像形成装置において、一対の側板は、金属製である構成とすることができる。

これによれば、一対の側板を熱膨張率が小さい金属製とすることで、温度変化による感光体ドラム同士の間隔の変化自体を抑制することができる。

前記した画像形成装置において、第１フレームの感光体ドラムが配置された側に固定された金属製の第４フレームを備え、第２フレームおよび第４フレームには、装置本体に装着されたホルダの位置を決めるための位置決め部が設けられている構成とすることができる。

これによれば、熱膨張率が小さく、剛性が高い金属製の部材に位置決め部が設けられているので、装置本体に対する、ホルダ、具体的には感光体ドラムの位置を精度良く決めることができる。

前記した画像形成装置において、感光体ドラムを露光するための露光装置を備え、露光装置は、第２フレームおよび第４フレームに支持されている構成とすることができる。

これによれば、感光体ドラムと露光装置の両方が金属製の部材に支持されることになるので、感光体ドラムと露光装置の位置精度を向上させることができる。

本発明によれば、画像形成装置の軽量化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの概略構成を示す図である。 本体筐体からプロセスユニットを引き出した状態を示す図である。 本体筐体と露光装置の斜視図である。 本体筐体の構成を示す断面図である。 金属フレームを示す図である。 第１フレーム、金属フレーム、プロセスユニットおよび第２フレームの斜視図である。 ホルダの切欠部がシャフトに係合した状態を示す図（ａ）と、ホルダの位置決め軸部が位置決め面に当接した状態を示す図（ｂ）である。 変形例に係る本体筐体の構成を示す断面図である。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、方向は、画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における左側を「前」、右側を「後」とし、紙面の手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

＜カラーレーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、カラーレーザプリンタ１は、装置本体の一例としての本体筐体２内に、記録シートの一例としての用紙Ｓを供給する給紙部３と、供給された用紙Ｓに画像を形成する画像形成部４とを主に備えている。そして、画像形成部４は、露光装置５と、画像形成ユニットの一例としてのプロセスユニット６と、転写ユニット７と、定着ユニット８とを主に備えている。

給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、シート収容部の一例としての給紙トレイ３１と、用紙押圧板３２と、給紙機構３３とを主に備えている。給紙トレイ３１は、プロセスユニット６（画像形成部４）に供給される用紙Ｓを収容するための部材であり、本体筐体２に対して着脱可能に構成され、本体筐体２に装着されたときにプロセスユニット６の下方に配置される。給紙トレイ３１内の用紙Ｓは、用紙押圧板３２によって前端が上方に寄せられ、給紙機構３３によって１枚ずつ分離されて画像形成部４に供給される。

露光装置５は、本体筐体２内の上部に設けられ、図示しない複数のレーザ光源やポリゴンミラー、複数のレンズ、複数の反射鏡などを備えている。画像データに基づいてレーザ光源から出射されたレーザ光は、ポリゴンミラーや反射鏡で反射されたり、レンズを通過したりして、鎖線で示したように各感光体ドラム６１の表面を露光する。

プロセスユニット６は、給紙トレイ３１と露光装置５の間に配置され、ホルダ６０と、所定方向、具体的には前後方向に沿って配列された像担持体の一例としての４つの感光体ドラム６１と、各感光体ドラム６１に対応して１つずつ設けられた帯電器６２および現像カートリッジ６３とを主に備えている。各現像カートリッジ６３は、それぞれ、現像ローラ６４や供給ローラ６５、層厚規制ブレード６６、トナーを収容するトナー収容部６７などを備えている。

ホルダ６０は、４つの感光体ドラム６１などを保持する部材であり、本体筐体２に対して前後方向に移動可能に支持されている。これにより、ホルダ６０、言い換えるとプロセスユニット６は、図２に示すように、本体筐体２の前側に設けられたフロントカバー２１を開き、前側に引き出すことで、二点鎖線で示す装着位置から実線で示す引出位置に移動可能となっている。各現像カートリッジ６３は、ホルダ６０に対して着脱可能に保持されており、プロセスユニット６を引出位置に移動させることで交換可能となっている。

図１に戻り、転写ユニット７は、給紙トレイ３１とプロセスユニット６の間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、駆動ローラ７１と従動ローラ７２の間に張設された無端状の搬送ベルト７３と、４つの転写ローラ７４とを主に備えている。搬送ベルト７３は、外側の面が各感光体ドラム６１に接しており、その内側には各転写ローラ７４が各感光体ドラム６１との間で搬送ベルト７３を挟持するように配置されている。

定着ユニット８は、プロセスユニット６および転写ユニット７の後方に設けられ、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを主に備えている。

画像形成部４では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、露光装置５からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、露光された部分の電荷が除去され、感光体ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部６７内のトナーは、供給ローラ６５を介して現像ローラ６４に供給され、現像ローラ６４と層厚規制ブレード６６との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ６４上に担持される。

そして、現像ローラ６４上に担持されたトナーが対応する感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給されることで、静電潜像が可視像化されて感光体ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、給紙部３から供給された用紙Ｓが、感光体ドラム６１と搬送ベルト７３の間を搬送されることで、各感光体ドラム６１上に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に順次重ね合わせて転写される。

トナー像が転写された用紙Ｓは、加熱ローラ８１と加圧ローラ８２の間を搬送されることでトナー像が熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｓは、本体筐体２内に設けられた搬送ローラ２３や排出ローラ２４によって本体筐体２内から外部に排出され、排紙トレイ２２上に載置される。

＜本体筐体の詳細構成＞
次に、本発明の特徴部分に係る本体筐体２の詳細な構成について説明する。
図３に示すように、本体筐体２は、第１フレーム１００と、第２フレーム２００と、連結部材としてのスキャナプレート３００、フロントビーム４１０およびリアビーム４２０とから主に構成される枠体を有し、この枠体を覆うようにしてカラーレーザプリンタ１の外観を構成する図示しない外装カバーなどが取り付けられることで形成されている。

図４に示すように、第１フレーム１００は、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）などの絶縁性の樹脂を射出成形するなどして形成されており、感光体ドラム６１の回転軸方向一方側としての左側に配置されている。この第１フレーム１００には、プロセスユニット６、具体的には感光体ドラム６１や現像カートリッジ６３などに駆動力を伝達するための駆動力伝達機構１１０が設けられている。また、第１フレーム１００には、制御基板１２０やセンサ１３０が設けられている。

駆動力伝達機構１１０は、本体筐体２内に配置された図示しないモータからの駆動力をプロセスユニット６に伝達するための複数のギヤや、当該複数のギヤによって構成されるギヤ列からの駆動力をプロセスユニット６に入力するための公知のカップリング１１９などを含んで構成されている。図４では、駆動力伝達機構１１０を構成する複数のギヤのうちの一部のギヤ１１１，１１２のみを図示している。なお、駆動力伝達機構１１０を構成する複数のギヤなどの配置や、ギヤ列からカップリング１１９へ駆動力を入力するための構成については、広く公知の構成を採用することができるので、本明細書では詳細な説明を省略する。

各ギヤ１１１，１１２は、樹脂から形成されており、符号を省略して示す円盤状の本体部分から左右方向両側に突出するギヤ軸１１１Ａ，１１２Ａを有している。第１フレーム１００には、駆動力伝達機構１１０を構成する各ギヤに対応して、対応するギヤを回転可能に保持するための複数のギヤ保持部が設けられている。図４では、複数のギヤ保持部のうちの一部のギヤ保持部１０１，１０２のみを図示している。ギヤ保持部１０１，１０２は、ギヤ軸１１１Ａ，１１２Ａの右端部が回転可能に係合するような凹形状に形成されている。なお、本実施形態において、ギヤ軸１１１Ａ，１１２Ａの左端部は、第１フレーム１００に固定された基板取付部材１４０に回転可能に保持されている。

センサ１３０は、カラーレーザプリンタ１の制御のためのセンサである。このようなセンサ１３０としては、例えば、現像カートリッジ６３の交換時期を判定するためにトナー収容部６７内に出射されてトナー収容部６７内を通過した光を検出するトナーエンプティセンサや、フロントカバー２１の開閉状態を検出するカバーオープンセンサ、本体筐体２内の温度を検出する温度センサ、本体筐体２内の湿度を検出する湿度センサなどを挙げることができる。第１フレーム１００には、センサ１３０を保持するためのセンサ保持部１０３が設けられている。センサ保持部１０３は、センサ１３０が係合可能な凹形状に形成されている。図４では、センサ１３０およびセンサ保持部１０３を１つずつ図示しているが、センサ１３０およびセンサ保持部１０３は、複数設けられていてもよい。

制御基板１２０は、カラーレーザプリンタ１の各部を制御するための回路基板であり、ネジＢ３により基板取付部材１４０に固定されることで、基板取付部材１４０を介して第１フレーム１００に固定されている。この制御基板１２０には、ハーネス１３１を介してセンサ１３０が接続されている。

第２フレーム２００は、亜鉛めっき鋼板などの金属板を折り曲げるなどして形成されており、感光体ドラム６１の回転軸方向他方側としての右側で第１フレーム１００に対向して配置されている。本実施形態において、第２フレーム２００および第１フレーム１００は、それぞれ、感光体ドラム６１の回転軸方向である左右方向から見て、その輪郭の内側に、給紙部３やプロセスユニット６が配置されるようなサイズに形成されており、カラーレーザプリンタ１の左右の側壁を構成する部材のうち最大サイズの部材となっている。

第２フレーム２００には、電源基板２２０や複数のバネ状電極２３０，２４０が設けられている。また、第２フレーム２００には、バネ状電極２３０，２４０を通すための、左右方向に貫通した貫通穴２０３，２０４が、各バネ状電極２３０，２４０に対応して設けられている。さらに、第２フレーム２００には、金属製の第２フレーム２００とバネ状電極２３０，２４０との絶縁を確保するために、ＡＢＳなどの絶縁性を有する樹脂から形成された電極保護部材２５０が設けられている。

電源基板２２０は、プロセスユニット６に電力を供給するための、より具体的には、例えば、帯電器６２や現像ローラ６４などに所定のバイアスを印加するための回路基板である。この電源基板２２０は、第２フレーム２００のプロセスユニット６側とは反対側の右側に配置され、ネジＢ４により第２フレーム２００に固定されている。

バネ状電極２３０，２４０は、プロセスユニット６の帯電器６２や現像ローラ６４などと、電源基板２２０とを電気的に接続するための電極である。図４では、バネ状電極２３０，２４０および貫通穴２０３，２０４をそれぞれ１つだけしか図示していないが、第２フレーム２００には、バネ状電極２３０，２４０および貫通穴２０３，２０４が、各帯電器６２や各現像ローラ６４などに対応して複数設けられている。

バネ状電極２３０は、金属製の線材からなり、一端部に形成されたリング状部２３１と、螺旋状に巻かれてバネ性を有するバネ状部２３２とを一体に有して構成されている。このバネ状電極２３０は、第２フレーム２００の貫通穴２０３と、電極保護部材２５０に形成された筒状の電極保持部２５１を通して配置され、リング状部２３１の左端部が電極保護部材２５０の左側の壁から突出し、バネ状部２３２の右端部が電源基板２２０に電気的に接続された状態で設けられている。

バネ状電極２４０は、金属製の線材からなり、一端部に形成されたリング状部２４１と、本発明のバネ状部としての第１バネ状部２４２と、基板側接続部の一例としての第２バネ状部２４３と、第１バネ状部２４２と第２バネ状部２４３とを導通させる導通部２４４とを一体に有して構成されている。第１バネ状部２４２および第２バネ状部２４３は、それぞれ、螺旋状に巻かれており、バネ性を有している。第１バネ状部２４２と第２バネ状部２４３は、左右方向から見て互いにずれた位置、具体的には、上下方向にずれた位置に配置されている。

このバネ状電極２４０は、第２フレーム２００の貫通穴２０４と、電極保護部材２５０に形成された屈曲した略筒状の電極保持部２５２を通して配置され、リング状部２４１の左端部が電極保護部材２５０の左側の壁から突出し、第２バネ状部２４３の右端部が電源基板２２０に電気的に接続された状態で設けられている。なお、第２バネ状部２４３は、電極保持部２５２内に形成された突出部２５３と、電源基板２２０との間で若干圧縮された状態で配置されている。これにより、バネ状電極２４０が電源基板２２０に押圧されることになるので、バネ状電極２４０と電源基板２２０との電気的接続を良好に確保することができる。

ホルダ６０の右の側壁には、帯電器６２や現像ローラ６４などに電気的に接続されるホルダ電極６０Ｅ，６０Ｆが、右側から見て、露出した状態で設けられている。

本体筐体２にホルダ６０（プロセスユニット６）が装着されると、ホルダ電極６０Ｅがバネ状電極２３０のリング状部２３１に当接し、ホルダ電極６０Ｆがバネ状電極２４０のリング状部２４１に当接する。これにより、バネ状電極２３０，２４０を介してプロセスユニット６と電源基板２２０とが電気的に接続され、電源基板２２０からのバイアスを帯電器６２や現像ローラ６４などに印加可能となる。

また、本体筐体２にプロセスユニット６が装着されたとき、バネ状電極２３０は、バネ状部２３２が若干押し縮められることで、プロセスユニット６と電源基板２２０との間で圧縮された状態で配置される。同様に、本体筐体２にプロセスユニット６が装着されたとき、バネ状電極２４０は、第１バネ状部２４２が若干押し縮められることで、プロセスユニット６と、電極保護部材２５０を介した第２フレーム２００との間で圧縮された状態で配置される。これにより、リング状部２３１，２４１がホルダ電極６０Ｅ，６０Ｆに押圧されることになるので、ホルダ電極６０Ｅ，６０Ｆと電源基板２２０との電気的接続を良好に確保することができる。

図３に示すように、第１フレーム１００の感光体ドラム６１（図４参照）が配置された側である右側の面には、亜鉛めっき鋼板などの金属板から形成された第４フレームの一例としての金属フレーム１５０が固定されている。図５に示すように、金属フレーム１５０は、略Ｌ形状をなす第１金属フレーム１５１と、略Ｉ形状をなす第２金属フレーム１５２とから構成されており、第１金属フレーム１５１の前部と第２金属フレーム１５２の上部が、第１金属フレーム１５１が右側に、第２金属フレーム１５２が左側となるように重ねられた状態で、図５では図示しない第１フレーム１００の内面に固定されている。

この金属フレーム１５０は、第１金属フレーム１５１および第２金属フレーム１５２の上部からなる前後方向に長い本体部１５３と、本体部１５３の前後両端から下方に向けて延びる一対の延出部１５４，１５５とを有している。本体部１５３は、符号を省略して示す、金属フレーム１５０を第１フレーム１００に固定するためのネジ穴や、スキャナプレート３００を固定するためのネジ穴などを有している。

図５および図６に示すように、金属フレーム１５０および第２フレーム２００には、本体筐体２に装着されたホルダ６０の位置を決めるための位置決め部の一例として、位置決め孔１５０Ａ，２００Ａおよび位置決め面１５０Ｂ，２００Ｂが設けられている。

位置決め孔１５０Ａ（図５参照）は、金属フレーム１５０の後側の延出部１５４の下部に設けられた貫通孔であり、位置決め孔２００Ａは、第２フレーム２００に設けられた貫通孔である。この位置決め孔１５０Ａ，２００Ａは、前後および上下方向において同位置に設けられており、それぞれ、金属製のシャフト５００の一端部が挿通されている。シャフト５００は端部がそれぞれ金属フレーム１５０または第２フレーム２００に固定されており、略水平方向に沿って延びるように配設されている。

位置決め面１５０Ｂは、金属フレーム１５０の前側の延出部１５５の下部前端に設けられた前方が開放された凹部１５６の下縁であり、位置決め面２００Ｂは、第２フレーム２００の前端に設けられた前方が開放された凹部２０６の下縁である。この位置決め面１５０Ｂ，２００Ｂは、前後および上下方向において同位置に設けられており、略水平方向に沿ってまっすぐ延びるように配設されている。

ここで、位置決め孔１５０Ａ，２００Ａおよび位置決め面１５０Ｂ，２００Ｂによって位置決めされるホルダ６０の構成について簡単に説明する。
図６に示すように、ホルダ６０は、二点鎖線で示す上下が開口した略枠状に形成された樹脂製のホルダフレーム６０Ａと、配列された４つの感光体ドラム６１の左右方向両側に配置された一対の側板６０Ｂと、ロッド状の位置決め軸部６０Ｃとを主に有して構成されている。

左右一対の側板６０Ｂは、亜鉛めっき鋼板などの金属板から形成されており、それぞれ、ホルダフレーム６０Ａの左右の側壁６０Ｄの内面に固定されており、４つの感光体ドラム６１の配列方向の間隔を保持することで各感光体ドラムの前後方向の位置を決めている。各側板６０Ｂの後端には、それぞれ、後方が開放された切欠部６０Ｎが形成されている。位置決め軸部６０Ｃは、左右の側板６０Ｂと側壁６０Ｄを貫通した状態で設けられており、側壁６０Ｄの側面前端部から左右方向外側に向けて突出している。この位置決め軸部６０Ｃは、各側板６０Ｂの前端部に設けられた貫通孔６０Ｈに嵌合しており、一対の側板６０Ｂに位置決めされた状態で固定されている。

ホルダ６０は、本体筐体２に装着されると、図７（ａ）に示すように、切欠部６０Ｎがシャフト５００に係合し、図７（ｂ）に示すように、位置決め軸部６０Ｃが位置決め面１５０Ｂ，２００Ｂに上から当接する。これにより、図６などに示すように、ホルダ６０、言い換えるとプロセスユニット６は、位置決め孔１５０Ａ，２００Ａおよび位置決め面１５０Ｂ，２００Ｂに対して位置決めされた状態で、金属フレーム１５０が固定された第１フレーム１００と、第２フレーム２００とに支持されることとなる。また、４つの感光体ドラム６１は、ホルダ６０を介して第１フレーム１００および第２フレーム２００に支持されることとなる。

図３に示すように、スキャナプレート３００、フロントビーム４１０およびリアビーム４２０は、第１フレーム１００と第２フレーム２００を連結する部材であり、亜鉛めっき鋼板などの金属板を折り曲げるなどして形成されている。より詳細に、スキャナプレート３００は、第１連結部材の一例であり、金属フレーム１５０を介して第１フレーム１００の上部と、第２フレーム２００の上部とを連結している。また、フロントビーム４１０およびリアビーム４２０は、第２連結部材の一例であり、フロントビーム４１０は、第１フレーム１００の下部前側と第２フレーム２００の下部前側とを連結し、リアビーム４２０は、第１フレーム１００の下部後側と第２フレーム２００の下部後側とを連結している。これにより、図１に示すように、スキャナプレート３００と、フロントビーム４１０およびリアビーム４２０とは、左右方向から見て、４つの感光体ドラム６１の回転軸を通る直線Ｌを挟んで配置されている。

図３に戻り、スキャナプレート３００は、第１フレーム１００と第２フレーム２００を連結するように延びる板状部３１０と、板状部３１０の左右両端から上方に向けて延び、金属フレーム１５０または第２フレーム２００にネジＢ１により固定される左右一対の固定部３２０とを主に有している。板状部３１０には、露光装置５から出射される４条のレーザ光が個別に通過する、左右方向に長い４つのスリット状の開口３１１や、露光装置５の下面に設けられた図示しない位置決めボスが係合する一対の略円形状の位置決め穴３１２などが形成されている。

露光装置５は、下面に設けられた図示しない位置決めボスを板状部３１０の位置決め穴３１２に係合させることで本体筐体２に対する位置が決められ、この状態でネジＢ２により板状部３１０の上面に固定されている。これにより、露光装置５は、スキャナプレート３００を介して金属フレーム１５０および第２フレーム２００に支持される。

フロントビーム４１０およびリアビーム４２０は、断面視略Ｕ形状をなしており、図示は省略するが、それぞれ、ネジ止めや溶接などによって第１フレーム１００および第２フレーム２００に固定されている。

次に、以上のように構成されたカラーレーザプリンタ１が奏する作用効果について説明する。
図４に示したように、カラーレーザプリンタ１は、第１フレーム１００が樹脂製であり、第２フレーム２００が金属製であるので、第１フレームと第２フレームの両方が金属製である構成と比較して、軽量化を図ることができる。

また、金属製の第２フレーム２００に電源基板２２０を固定した状態で設けているので、圧縮された状態のバネ状電極２３０，２４０から第２フレーム２００にかかる荷重を、剛性が高い金属製の部材で受けることができる。また、第２フレーム２００が金属製であることで、バネ状電極２３０，２４０から荷重を受けても変形しにくいため、第２フレーム２００を薄くすることができ、一層の軽量化を図ることができる。

また、樹脂製の第１フレーム１００に、ギヤ保持部１０１，１０２やセンサ保持部１０３が設けられているので、金属製のフレームにギヤ保持部やセンサ保持部を設けるよりも、ギヤ保持部１０１，１０２やセンサ保持部１０３を第１フレーム１００に一体的かつ一度に形成しやすく、また、自由な形状に成形することができる。これにより、カラーレーザプリンタ１の設計自由度を向上させることができる。

また、制御基板１２０とセンサ１３０の両方が第１フレーム１００に設けられているので、制御基板１２０とセンサ１３０を接続するためのハーネス１３１を短くすることができ、また、ハーネス１３１を通すための経路を確保しやすい。ここで、板金を加工して形成する板金フレームは、樹脂に比べて自由な形状に成形できないため、レイアウトの制限が大きくなる。一方、本実施形態では、第１フレーム１００が樹脂製であることで、ハーネス１３１を通すための経路や、ハーネス１３１を保持するための部分などを形成しやすく、また、自由な形状に成形できるので、これによっても、カラーレーザプリンタ１の設計自由度を向上させることができる。

また、バネ状電極２３０，２４０が、第２フレーム２００に形成された貫通穴２０３，２０４を通して電源基板２２０に接続されているので、電源基板２２０が第２フレーム２００に対しプロセスユニット６側とは反対側に配置される構成において、電源基板２２０とバネ状電極２３０，２４０との接続構造を簡略化することができる。

また、バネ状電極２４０の第１バネ状部２４２（リング状部２４１）と第２バネ状部２４３が上下にずれた位置に配置されているので、プロセスユニット６や電源基板２２０の構成や配置などの自由度を向上させることができる。これにより、カラーレーザプリンタ１の設計自由度を向上させることができる。

また、図６に示したように、複数の感光体ドラム６１がホルダ６０を介して第１フレーム１００および第２フレーム２００に支持されているので、感光体ドラムが材質の異なる第１フレームと第２フレームに直接支持される構成と比較して、各フレーム１００，２００の熱膨張率の違いによる感光体ドラム６１への影響を抑制することができる。

また、４つの感光体ドラム６１の間隔を一対の側板６０Ｂで保持しているので、温度変化による側板６０Ｂの膨張などによって感光体ドラム６１の間隔が変化した場合であっても、その変化を感光体ドラム６１の左右で同程度にすることができる。これにより、感光体ドラム６１の間隔の変化による影響を抑制しやすくなる。

また、一対の側板６０Ｂが、熱膨張率が小さい金属製であるため、温度変化による感光体ドラム６１の間隔の変化自体を抑制することができる。

また、熱膨張率が小さく、剛性が高い金属製の金属フレーム１５０および第２フレーム２００に位置決め孔１５０Ａ，２００Ａと位置決め面１５０Ｂ，２００Ｂが設けられているので、本体筐体２に対する、ホルダ６０、具体的には感光体ドラム６１の位置を精度良く決めることができる。

また、感光体ドラム６１がホルダ６０を介して金属フレーム１５０および第２フレーム２００に支持され、図３に示したように、露光装置５がスキャナプレート３００を介して金属フレーム１５０および第２フレーム２００に支持されているので、感光体ドラム６１と露光装置５の両方が金属製の部材に支持されることになるため、感光体ドラム６１と露光装置５の位置精度を向上させることができる。

また、第１フレーム１００と第２フレーム２００を複数の連結部材、具体的には、スキャナプレート３００、フロントビーム４１０およびリアビーム４２０で連結しているので、第１フレーム１００と第２フレーム２００の位置ずれを効果的に抑制することができる。

特に本実施形態では、図１に示したように、スキャナプレート３００と、フロントビーム４１０およびリアビーム４２０とが、複数の感光体ドラム６１の回転軸を通る直線Ｌを挟んで配置されているので、感光体ドラム６１が複数設けられる構成において、第１フレーム１００と第２フレーム２００の位置ずれをより抑制することができる。また、感光体ドラム６１が複数設けられる構成では、必然的に第１フレーム１００や第２フレーム２００が大型化するが、第１フレーム１００が樹脂製であることで、カラーレーザプリンタ１を効果的に軽量化することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、下記のように本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記実施形態では、図４に示したように、金属製の第２フレーム２００が、左右方向から見て、その輪郭の内側に給紙部３やプロセスユニット６が配置されるようなサイズで形成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、金属製の第２フレーム６００は、左右方向から見て、その輪郭の内側にプロセスユニット６のみが配置されるような、上下の寸法（高さ）が前記実施形態の第２フレーム２００よりも短いサイズで形成されていてもよい。

この場合、図８に示すように、本体筐体２は、第１フレーム１００や第２フレーム６００、スキャナプレート３００、フロントビーム４１０などのほか、第３フレーム７００を備える構成とすることができる。第３フレーム７００は、第２フレーム６００の下方に設けられて第２フレーム６００を下から支持するフレームであり、第１フレーム１００と同様に、ＡＢＳなどの樹脂を射出成形するなどして形成されている。第２フレーム６００は、第３フレーム７００の上部にネジ止めなどによって固定される。また、第３フレーム７００は、第１フレーム１００との間で、給紙トレイ３１を着脱可能に支持する構成とすることができる。

図８に示すような構成によれば、感光体ドラム６１の右側に配置されるフレームを、金属製の第２フレーム６００と、その下方に設けられる樹脂製の第３フレーム７００とで構成することで、前記したように第２フレーム６００の高さを短くすることができる。これにより、カラーレーザプリンタ１において、より一層の軽量化を図ることができる。また、第１フレーム１００と第３フレーム７００が樹脂製であることで、カラーレーザプリンタ１の設置面に多少の凹凸があった場合でも、第１フレーム１００と第３フレーム７００が変形することで設置面の凹凸の影響を吸収できるので、本体筐体２や、本体筐体２に支持されたプロセスユニット６を歪みにくくすることができる。

前記実施形態では、樹脂製の第１フレーム１００が感光体ドラム６１の左側に配置され、金属製の第２フレーム２００が感光体ドラム６１の右側に配置されていたが、これに限定されず、例えば、第１フレームが右側に配置され、第２フレームが左側に配置されていてもよい。

前記実施形態で示したバネ状電極２３０，２４０の構成は一例であり、前記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、図４を参考にして説明すると、ホルダ電極６０Ｅ，６０Ｆに当接する、バネ状電極２３０，２４０の接点の形状は、リング状ではなく、球状などであってもよい。また、前記実施形態では、バネ状電極２３０，２４０が金属製の線材から１部品として構成されていたが、これに限定されず、例えば、複数の部品から構成されていてもよい。また、前記実施形態では、バネ状電極２３０，２４０が金属製の線材から形成されたコイルバネ状であったが、これに限定されず、例えば、板バネ状などであってもよい。

前記実施形態では、第１連結部材として、板状のスキャナプレート３００を例示したが、これに限定されず、例えば、第１連結部材は、前記実施形態のフロントビーム４１０やリアビーム４２０のような梁状の部材であってもよい。また、前記実施形態では、第２連結部材として、梁状のフロントビーム４１０およびリアビーム４２０を例示したが、これに限定されず、例えば、板状の部材であってもよい。また、前記実施形態では、第１連結部材が１つ設けられ、第２連結部材が２つ設けられていたが、各連結部材の数は特に限定されるものではない。また、本発明において、各連結部材と、第１フレームおよび第２フレームとの固定方法は特に限定されるものではない。例えば、図３を参考にして説明すると、前記実施形態のスキャナプレート３００は、溶接により金属フレーム１５０と第２フレーム２００に固定されていてもよい。

前記実施形態では、露光装置５がスキャナプレート３００を介して金属フレーム１５０および第２フレーム２００に支持されていたが、これに限定されるものではない。例えば、露光装置は、金属フレームと第２フレームに直接固定されることで、金属フレームと第２フレームに支持されていてもよい。

前記実施形態では、金属フレーム１５０が第１金属フレーム１５１と第２金属フレーム１５２からなる２部品として構成されていたが、これに限定されず、例えば、金属フレームは、１部品として構成されていてもよいし、３部品以上から構成されていてもよい。また、前記実施形態では、カラーレーザプリンタ１が第３フレームとしての金属フレーム１５０を備えていたが、これに限定されず、第３フレームを備えない構成であってもよい。

前記実施形態では、ホルダ６０の一対の側板６０Ｂが金属製であったが、これに限定されず、例えば、一対の側板は、樹脂製であってもよい。また、前記実施形態では、ホルダ６０が、樹脂製のホルダフレーム６０Ａと、金属製の一対の側板６０Ｂとを有して構成されていたが、これに限定されず、例えば、ホルダの枠体は、すべて樹脂から形成されていてもよいし、すべて金属から形成されていてもよい。また、前記実施形態では、ホルダ６０が一対の側板６０Ｂによって感光体ドラム６１の配列方向の間隔を保持していたが、これに限定されず、例えば、ホルダは、感光体ドラムを多少の遊びを有した状態で保持するように構成されていてもよい。この場合、画像形成装置は、ホルダが装置本体に装着されたときに、感光体ドラムの配列方向の間隔が決まるように構成されていることが望ましい。また、前記実施形態では、画像形成ユニットとしてのプロセスユニット６がホルダ６０を有していたが、これに限定されず、例えば、画像形成ユニットは、ホルダを有しない構成であってもよい。

前記実施形態では、像担持体として、配列された複数の感光体ドラム６１を例示したが、これに限定されず、例えば、像担持体は、１つの感光体ドラムであってもよい。すなわち、本発明の画像形成装置は、１つの感光体ドラムを備え、モノクロ画像のみを形成可能なプリンタであってもよい。また、像担持体は、感光体ドラムに限定されず、例えば、感光体ベルトや中間転写ドラム、中間転写ベルトなどであってもよい。

前記実施形態では、画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ１は、感光体ドラム６１を露光装置５からのレーザ光で露光するように構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、画像形成装置は、感光体ドラムをＬＥＤ（Light Emitting Diode）などから出射される光で露光するように構成されていてもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。

１ カラーレーザプリンタ
２ 本体筐体
５ 露光装置
６ プロセスユニット
３１ 給紙トレイ
６０ ホルダ
６０Ｂ 側板
６１ 感光体ドラム
１００ 第１フレーム
１０１ ギヤ保持部
１０２ ギヤ保持部
１０３ センサ保持部
１１０ 駆動力伝達機構
１１１ ギヤ
１１２ ギヤ
１２０ 制御基板
１３０ センサ
１５０ 金属フレーム
１５０Ａ 位置決め孔
１５０Ｂ 位置決め面
２００ 第２フレーム
２０３ 貫通穴
２０４ 貫通穴
２００Ａ 位置決め孔
２００Ｂ 位置決め面
２２０ 電源基板
２３０ バネ状電極
２４０ バネ状電極
２４２ 第１バネ状部
２４３ 第２バネ状部
２４４ 導通部
３００ スキャナプレート
４１０ フロントビーム
４２０ リアビーム
Ｓ 用紙

Claims (14)

1. 像担持体を含む画像形成ユニットを支持する装置本体と、
   前記像担持体に駆動力を伝達するための駆動力伝達機構と、
   前記画像形成ユニットに電力を供給するための電源基板と、
   前記画像形成ユニットと前記電源基板との間で圧縮された状態で配置されるバネ状電極と、を備え、
   前記装置本体は、前記像担持体の回転軸方向一方側に配置され、前記駆動力伝達機構が設けられる第１フレームと、前記像担持体の回転軸方向他方側に配置された第２フレームと、前記第１フレームと前記第２フレームを連結する連結部材と、を有し、
   前記第１フレームは、樹脂製であり、前記第２フレームは、金属製であり、
   前記電源基板は、前記第２フレームに固定されており、
   前記駆動力伝達機構は、ギヤを含み、
   前記第１フレームには、前記ギヤを回転可能に保持するためのギヤ保持部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１フレームには、画像形成装置の制御のためのセンサを保持するセンサ保持部が設けられ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。
3. 画像形成装置を制御するための制御基板を備え、
   前記制御基板は、前記第１フレームに設けられ、前記センサが接続されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成ユニットの下方に配置された、前記画像形成ユニットに供給される記録シートを収容するためのシート収容部と、
   前記シート収容部を支持するとともに、前記第２フレームの下方に設けられて前記第２フレームを下から支持する樹脂製の第３フレームと、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記連結部材は、第１連結部材と、前記回転軸方向から見て、前記第１連結部材との間で前記像担持体を挟むように配置された第２連結部材とを含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体は、所定方向に沿って配列された複数の感光体ドラムであり、
   前記第１連結部材および前記第２連結部材は、前記回転軸方向から見て、前記複数の感光体ドラムの回転軸を通る直線を挟んで配置さ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。
7. 前記電源基板は、前記第２フレームの前記画像形成ユニット側とは反対側に配置され、
   前記第２フレームは、前記回転軸方向に貫通した貫通穴を有し、
   前記バネ状電極は、前記貫通穴を通して前記電源基板に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 絶縁性を有する樹脂から形成された電極保護部材を備え、
   前記電極保護部材は、前記貫通穴に挿通される筒状の電極保持部を有し、
   前記バネ状電極は、前記電極保持部の内側を通して配置されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記電源基板は、前記第２フレームの前記画像形成ユニット側とは反対側に配置され、
   前記バネ状電極は、前記画像形成ユニットと前記第２フレームとの間で圧縮された状態で配置されるバネ状部と、前記電源基板に接続される基板側接続部と、前記バネ状部と前記基板側接続部とを導通させる導通部と、を有し、
   前記バネ状部と前記基板側接続部は、前記回転軸方向から見て、互いにずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記像担持体は、所定方向に沿って配列された複数の感光体ドラムであり、
    前記画像形成ユニットは、前記複数の感光体ドラムを保持し、前記装置本体に対して前記所定方向に移動可能なホルダを有し、
    前記複数の感光体ドラムは、前記ホルダを介して前記第１フレームおよび前記第２フレームに支持されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記ホルダは、前記感光体ドラムの回転軸方向両側に配置され、前記感光体ドラムの配列方向の間隔を保持する一対の側板を有することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記一対の側板は、金属製であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記第１フレームの前記感光体ドラムが配置された側に固定された金属製の第４フレームを備え、
    前記第２フレームおよび前記第４フレームには、前記装置本体に装着された前記ホルダの位置を決めるための位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項１０から請求項１２いずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記感光体ドラムを露光するための露光装置を備え、
    前記露光装置は、前記第２フレームおよび前記第４フレームに支持されていることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。

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