特開 2025-5523 板金構造体および板金構造体の組み立て方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025005523

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】板金構造体および板金構造体の組み立て方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/16 20060101AFI20250109BHJP

【ＦＩ】

G03G21/16 119

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023105722

(22)【出願日】2023-06-28

(71)【出願人】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安藤 賢志

【テーマコード（参考）】

2H171

【Ｆターム（参考）】

2H171FA01

2H171FA03

2H171FA07

2H171GA13

2H171GA15

2H171GA32

2H171HA22

2H171KA02

2H171KA22

2H171KA23

2H171KA27

2H171KA28

2H171PA02

2H171PA06

2H171PA07

2H171PA12

2H171QA04

2H171QA08

2H171QA24

2H171QB03

2H171QB15

2H171QB32

2H171QC03

2H171QC22

2H171QC23

2H171QC36

2H171SA11

2H171SA14

2H171SA15

2H171SA18

2H171SA22

2H171SA26

2H171SA31

(57)【要約】

【課題】位置精度および剛性を向上させることができ、補強部材や調整部材も不要な板金構造体および板金構造体の組み立て方法を提供する。
【解決手段】板金構造体は、一対の第１板金部材と、第２板金部材と、位置決め機構と、を有する。第２板金部材は、平板状の本体部と、本体部の両端縁を略垂直に折り曲げて形成される一対の折曲部と、を有する。位置決め機構は、第１板金部材の内側面から内向きに突出する絞り部と、折曲部から本体部まで延在し、絞り部に重なり合う開口部と、開口部の本体部側の端縁に形成され、絞り部に当接する規制部と、を有する。折曲部から規制部までの距離は、絞り部の突出高さよりも小さく、絞り部と規制部とが当接した状態で、折曲部が第１板金部材に近づく方向に撓み変形して第１板部材に接触し、規制部から所定距離だけ離れた固定位置で第１板部材と折曲部とが固定される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに対向配置される一対の第１板金部材と、
平板状の本体部と、
前記本体部の両端縁を略垂直に折り曲げて形成され、前記第１板金部材に重ね合わせて固定される一対の折曲部と、
を有し、一対の前記第１板金部材に橋渡し状に連結される第２板金部材と、
前記第１板金部材と前記第２板金部材とを前記第１板金部材に対して垂直な方向に位置決めする位置決め機構と、
を有する板金構造体であって、
前記位置決め機構は、
前記第１板金部材の内側面から内向きに突出する絞り部と、
前記折曲部から前記本体部まで延在し、前記絞り部に重なり合う開口部と、
前記開口部の前記本体部側の端縁に形成され、前記絞り部に当接する規制部と、
を有し、
前記折曲部から前記規制部までの距離は、前記絞り部の突出高さよりも小さく、前記絞り部と前記規制部とが当接した状態で、前記折曲部が前記第１板金部材に近づく方向に撓み変形して前記第１板部材に接触し、前記規制部から所定距離だけ離れた固定位置で前記第１板部材と前記折曲部とが固定されることを特徴とする板金構造体。

【請求項2】

前記第１板部材と前記折曲部は、前記固定位置においてビス固定、溶接処理、カシメ処理のいずれかで固定されることを特徴とする請求項１に記載の板金構造体。

【請求項3】

前記第１板金部材として、所定の間隔を隔てて対向配置される一対の側面フレームと、
前記第２板金部材として、一対の前記側面フレームの間に橋渡し状に連結される１つ以上の連結フレームと、
を含む、画像形成装置の本体フレームであることを特徴とする請求項１に記載の板金構造体。

【請求項4】

互いに対向配置される一対の第１板金部材と、
平板状の本体部と、
前記本体部の両端縁を略垂直に折り曲げて形成され、前記第１板金部材に重ね合わせて固定される一対の折曲部と、
を有し、一対の前記第１板金部材に橋渡し状に連結される第２板金部材と、
を有する板金構造体の組み立て方法であって、
前記第１板金部材は、内側面から内向きに突出する絞り部を有し、
前記第２板金部材は、
前記折曲部から前記本体部まで延在し、前記絞り部に重なり合う開口部と、
前記開口部の前記本体部側の端縁に形成され、前記絞り部に当接する規制部と、
を有し、
前記規制部を前記絞り部に垂直に突き当てて前記第１板金部材に対する前記第２板金部材の位置決めを行う位置決め工程と、
前記規制部と前記絞り部とが当接した状態で、前記折曲部を前記第１板金部材に近づく方向に撓み変形させることにより前記第１板金部材と前記折曲部とを接触させ、前記規制部から所定距離だけ離れた固定位置で前記第１板部材と前記折曲部とを固定する固定工程と、
を有することを特徴とする板金構造体の組み立て方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の板金部材を機械的に接合した板金構造体、および板金構造体の組み立て方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の画像形成装置では、板金製のフレーム構造体内に、種々の部品や装置を組み込んだ構成となっている。また、部品や装置の取り付け精度を高めるための構成として、対向する側面フレームと、側面フレーム間に橋渡し状に連結される連結フレームと、を含むフレーム構造体とする構成が知られている。

【0003】

例えば特許文献１には、対向する側板に装置あるいは部材が取り付けられるフレームであって、側板間に横架されて側板同士を連結するために両端面が側板に支持される連結部材を備えた画像形成装置のフレームが開示されている。

【0004】

特許文献１のように、連結部材の曲げ部で左右の側板間の位置を決める構成では、曲げ部の角度公差のばらつきを許容しなければならず、側板も平面である必要があるため、側板間の位置精度が低下するという問題点があった。

【0005】

そこで、特許文献２には、互いに固定される支持ステーと左右側板とを有する板金構成フレームであって、支持ステーは、左右側板に垂直に突き当たって左右側板の支持ステーに対する位置を決める突出部と、左右側板に沿うように曲がられた曲げ部と、曲げ部に設けられて左右側板に固定される被固定部と、を有する画像形成装置用フレームが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８－２８９８８号公報

【特許文献2】特開２０１５－１６３９５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献２の構成では、曲げ部よりも側板側に突出した突出部を側板に突き当てた後、側板が撓むことにより側板が被固定部と固定される。そのため、曲げ部の角度にばらつきがあったとしても、左右の側板間の距離精度を高めることができる。

【0008】

しかしながら、特許文献２の構成では突出部を側板の平面部分に突き当てるため、側板の厚みが薄い場合は側板と被固定部とを固定する際の圧力によって突出部が側板に押圧され、フレーム全体が変形するおそれがあった。その結果、支持ステーと側板との連結部分の剛性が低下したり、光学ユニット等を搭載する際に調整部材によって位置調整が必要になったりするという問題点があった。

【0009】

本発明は、上記問題点に鑑み、位置精度および剛性を向上させることができ、補強部材や調整部材も不要な板金構造体および板金構造体の組み立て方法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】

【0010】

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、互いに対向配置される一対の第１板金部材と、第２板金部材と、位置決め機構と、を有する板金構造体である。第２板金部材は、平板状の本体部と、本体部の両端縁を略垂直に折り曲げて形成され、第１板金部材に重ね合わせて固定される一対の折曲部と、を有し、一対の第１板金部材に橋渡し状に連結される。位置決め機構は、第１板金部材と第２板金部材とを第１板金部材に対して垂直な方向に位置決めする。位置決め機構は、第１板金部材の内側面から内向きに突出する絞り部と、折曲部から本体部まで延在し、絞り部に重なり合う開口部と、開口部の本体部側の端縁に形成され、絞り部に当接する規制部と、を有する。折曲部から規制部までの距離は、絞り部の突出高さよりも小さく、絞り部と規制部とが当接した状態で、折曲部が第１板金部材に近づく方向に撓み変形して第１板部材に接触し、規制部から所定距離だけ離れた固定位置で第１板部材と折曲部とが固定される。

【発明の効果】

【0011】

本発明の第１の構成によれば、折曲部に形成された規制部を第１板金部材の絞り部に当接させることで、規制部が第１板金部材の平面部分に当接する構成に比べて第１板金部材が変形し難くなる。従って、第１板金部材と第２板金部材との連結部分の剛性を確保することができ、連結部分に補強部材を設置する必要がなくなる。また、第１板金部材と折曲部との間に隙間が形成されるため、折曲部の角度公差（ばらつき）を吸収して第１板金部材と第２板金部材とを精度よく位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る本体フレーム１０１を備えた画像形成装置１００の概略断面図

【図2】本体フレーム１０１の斜視図

【図3】側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３の位置決め機構１２０周辺を側面フレーム１０２の内側から見た側面図

【図4】位置決め機構１２０周辺を上方から見た平面図

【図5】位置決め機構１２０周辺を第２連結フレーム１０４側から見た側面図

【図6】位置決め機構１２０の垂直断面図

【図7】位置決め機構１２０の水平断面図

【図8】位置決め機構１２０周辺を第２連結フレーム１０４側から見た側面図であって、側面フレーム１０２と折曲部１１０とが固定される様子を示す図

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る本体フレーム１０１を備えた画像形成装置１００の構成を示す概略図である。

【0014】

図１に示す画像形成装置１００は、いわゆるタンデム方式のカラープリンターであり、以下のような構成になっている。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄは、異なる４色（イエロー、シアン、マゼンタおよびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの画像を順次形成する。

【0015】

これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄが配設されている。さらに図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ～Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ～１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ～１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ローラー９において記録媒体の一例としての用紙Ｓ上に一度に転写される。

【0016】

トナー像が転写される用紙Ｓは、画像形成装置１００の本体下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。

【0017】

次に、画像形成装置１００における画像形成手順について説明する。ユーザーにより画像形成開始が入力されると、先ず、メインモーター（図示せず）により感光体ドラム１ａ～１ｄの回転が開始され、帯電装置２ａ～２ｄによって感光体ドラム１ａ～１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５から出射されたビーム光（レーザー光）によって感光体ドラム１ａ～１ｄの表面を光照射し、各感光体ドラム１ａ～１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。

【0018】

現像装置３ａ～３ｄには、それぞれイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。現像装置３ａ～３ｄにより現像剤中のトナーが感光体ドラム１ａ～１ｄ上に供給され、静電的に付着することで静電潜像をトナー像に現像する。なお、各現像装置３ａ～３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ４ａ～４ｄから各現像装置３ａ～３ｄにトナーが補給される。

【0019】

そして、一次転写ローラー６ａ～６ｄにより一次転写ローラー６ａ～６ｄと感光体ドラム１ａ～１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ～１ｄ上のイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ～１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置７ａ～７ｄにより除去される。

【0020】

ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１０の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回り方向に回転を開始すると、用紙Ｓがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９へ搬送され、フルカラー画像が転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部１３へと搬送される。中間転写ベルト８の表面に残存したトナーはベルトクリーニングユニット１９によって除去される。

【0021】

定着部１３に搬送された用紙Ｓは、定着ローラー対１３ａにより加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｓの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｓは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、両面搬送路１８に送られて両面印字された後に）、排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

【0022】

図２は、画像形成装置１００を構成する本体フレーム１０１の斜視図である。本体フレーム１０１は、一対の側面フレーム１０２と、第１連結フレーム１０３、第２連結フレーム１０４、第３連結フレーム１０５とを有する。

【0023】

側面フレーム１０２は、画像形成装置１００の前面側（図１の紙面手前側）および背面側（図１の紙面奥側）に対向配置される板金部材（第１板金部材）である。第１連結フレーム１０３、第２連結フレーム１０４、第３連結フレーム１０５は、それぞれ一対の側面フレーム１０２の間に橋渡し状に連結される板金部材（第２板金部材）である。

【0024】

第１連結フレーム１０３～第３連結フレーム１０５は、平板状の本体部１０９と、本体部１０９の長手方向の両端部を略垂直に折り曲げて形成された一対の折曲部１１０を有する。図２では第１連結フレーム１０３、第２連結フレーム１０４の一端側（図２の左側）の折曲部１１０のみを図示している。また、第３連結フレーム１０５の折曲部１１０は下向きに折り曲げて形成されているため、図２では図示していない。

【0025】

第１連結フレーム１０３～第３連結フレーム１０５の折曲部１１０を、それぞれ一対の側面フレーム１０２の内側面に固定することにより、第１連結フレーム１０３～第３連結フレーム１０５が一対の側面フレーム１０２の間に橋渡し状に連結される。

【0026】

側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３～第３連結フレーム１０５との連結部分には位置決め機構１２０が設けられている。位置決め機構１２０は、第１連結フレーム１０３～第３連結フレーム１０５を長手方向（側面フレーム１０２に垂直な方向）に位置決めする。

【0027】

なお、側面フレーム１０２の面方向に対する第１連結フレーム１０３～第３連結フレーム１０５の位置決めは、側面フレーム１０２に形成された位置決め突起と、折曲部１１０に形成された位置決め穴（いずれも図示せず）との嵌合によって行われる。

【0028】

次に、位置決め機構１２０の詳細な構成について説明する。なお、以下の説明では側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３の一端側（図２の左側）の位置決め機構１２０について説明するが、側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３の他端側（図２の左側）の位置決め機構１２０、および側面フレーム１０２と第２連結フレーム１０４、第３連結フレーム１０５の位置決め機構１２０についても全く同様の構成である。

【0029】

図３は、側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３の位置決め機構１２０周辺（図２の破線円内）を側面フレーム１０２の内側から見た側面図である。図４は、位置決め機構１２０周辺を上方から見た平面図である。図５は、位置決め機構１２０周辺を第２連結フレーム１０４側（図２の左下方向）から見た側面図である。図６および図７は、それぞれ位置決め機構１２０の垂直断面図（図３のＡＡ矢視断面図）および水平断面図（図５のＢＢ矢視断面図）である。なお、図３～図７は側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３とが位置決めされた状態を示しており、側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３とは固定されていない。

【0030】

図３～図７に示すように、位置決め機構１２０は、絞り部１２１と、開口部１２２と、規制部１２３とを有する。絞り部１２１は、側面フレーム１０２の内側面から内向きに突出する側面視台形状である。絞り部１２１は、側面フレーム１０２を絞り加工することで形成される。

【0031】

開口部１２２は、第１連結フレーム１０３の本体部１０９から屈曲部分１１０ａを越えて折曲部１１０まで延在している。開口部１２２は、絞り部１２１に重なるように配置される。開口部１２２は、本体部１０９に形成された第１領域１２２ａと、折曲部１１０に形成された第２領域１２２ｂと、を有する。規制部１２３は、開口部１２２の本体部１０９側（第１領域１２２ａ）の端縁に形成されている。

【0032】

図３に示すように、開口部１２２の開口幅ｗ１は、絞り部１２１の幅ｗ２よりも大きい。そのため、開口部１２２を絞り部１２１に重なるように配置したとき、開口部１２２（第２領域１２２ｂ）の周縁部は絞り部１２１に接触しない。

【0033】

図７に示すように、開口部１２２の第１領域１２２ａの深さ（折曲部１１０から規制部１２３までの距離）ｈ１は、絞り部１２１の高さｈ２よりも小さい。そのため、開口部１２２を絞り部１２１に重なるように配置したとき、規制部１２３が絞り部１２１に当接する。また、図４～図７に示すように、側面フレーム１０２と折曲部１１０との間にはｈ２とｈ１の差分ｈ２―ｈ１に相当する隙間ｄが形成される。

【0034】

図８は、側面フレーム１０２と折曲部１１０とが固定される様子を示す側面図である。図８に示すように、位置決め機構１２０の上方の固定位置Ｐにおいて側面フレーム１０２と折曲部１１０とを固定するとき、折曲部１１０が側面フレーム１０２側に撓むことで隙間ｄが消失し、側面フレーム１０２と折曲部１１０とが面接触する。

【0035】

固定位置Ｐにおける固定方法としては、特に制限はなく、ビス固定、スポット溶接、カシメ固定等の従来公知の方法が用いられる。カシメ固定法としては、２枚の金属板を凸型と凹型の金型により挟み込んで圧縮し、凸型側の金属板が凹型の底面の円周に設けられた溝に沿って外側に張り出すことにより２枚の金属板が固着されるトックス（登録商標）カシメ法が好ましい。

【0036】

本実施形態では、側面フレーム１０２に絞り部１２１を設け、開口部１２２の規制部１２３が絞り部１２２に当接することで、第１連結フレーム１０３が長手方向（側面フレーム１０２に垂直な方向）に位置決めされる。

【0037】

これにより、側面フレーム１０２と折曲部１１０とを固定する際の圧力によって規制部１２３が側面フレーム１０２に押圧されたとき、規制部１２３が側面フレーム１０２の平面部分に当接する構成に比べて側面フレーム１０２が変形し難くなる。従って、側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３との連結部分の剛性を確保することができ、連結部分に補強部材を設置する必要がなくなる。また、露光装置５や中間転写ユニット等を搭載する際に調整部材を用いた位置調整作業も不要となる。

【0038】

また、側面フレーム１０２と折曲部１１０との間に隙間ｄが形成されるため、折曲部１１０の角度公差（ばらつき）を吸収して側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３とを精度よく位置決めすることができる。側面フレーム１０２と折曲部１１０との隙間ｄは、折曲部１１０の寸法や絞り部１２１の突出量に応じて適宜設定される。

【0039】

また、絞り部１２１と固定位置Ｐの距離が近い場合、折曲部１１０を側板フレーム１０２に固定する際の折曲部１１０の撓み量が大きくなるため、側面フレーム１０２に対する折曲部１１０の押圧力を大きくする必要がある。その結果、作業効率が低下したり、側面フレーム１０２の変形が発生したりするおそれがある。

【0040】

そこで、本実施形態では、絞り部１２１と固定位置Ｐが互いに所定距離以上離れるように、固定位置Ｐを絞り部１２１からずらしている。具体的には、図７に示すように、絞り部１２１と、絞り部１２１に最も近い固定位置Ｐとの距離ｘが一定以上離れていることが好ましい。距離ｘは、折曲部１１０の寸法や側面フレーム１０２と折曲部１１０との隙間ｄに応じて適宜設定される。

【0041】

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では画像形成装置１００の本体フレーム１０１を構成する側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３～第３連結フレーム１０５との位置決め機構１２０について説明したが、画像形成装置以外の他の電子機器のフレームにも同様に適用できるのはもちろんである。

【符号の説明】

【0042】

１００ 画像形成装置
１０１ 本体フレーム（板金構造体）
１０２ 側面フレーム（第１板金部材）
１０３ 第１連結フレーム（第２板金部材）
１０４ 第２連結フレーム（第２板金部材）
１０５ 第３連結フレーム（第２板金部材）
１０９ 本体部
１１０ 折曲部
１２０ 位置決め機構
１２１ 絞り部
１２２ 開口部
１２３ 規制部
Ｐ 固定位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】