JP4675708B2 - 画像形成装置の支持構造体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル複写機、プリンタなどの画像形成装置において支柱部材や連結部材を接続してなる支持構造体の製造方法に関する。

一般的に用いられる画像形成装置の支持構造体（筐体構造体）としては、板金をプレス加工により打ち抜くことにより作成したものを前後のフレームとして、その間に画像形成装置を構成する各種構成要素（ユニットを含む）を把持させたような支持構造としている。また、他の手段として樹脂の一体成形により筐体（フレーム）を構成し、その筐体（フレーム）の中に各種構成要素を位置決めさせるような支持構造として構成するようにしている。

しかし、前者の支持構造体の構造であれば、装置が大型化などにより支持フレームの基体となる前後の板金フレームにたわみ（ひずみ）が発生しやすく、各種構成要素間の位置精度が保てなくなる。例えば、画像形成装置として、レーザー光により感光体表面を光学的に走査するようにした場合、レーザー光の照射ユニットと、感光体との位置精度を保つように支持しても、フレームの強度の問題で、ひずみ等による位置精度を確保できなくなる。

また、装置の処理速度が高速になってくると、同じく支持フレームの基体となる前後の板金フレームにひずみが発生しやすくなり、各種構成要素間の位置精度が上述したように保てなくなる。これは、上述したことと同様であり、フレーム強度の問題などから装置本体に振動が発生し、結果としてずれが生じ、画質の低下につながる。

さらに、後者の支持構造体の構成では、各構成要素間の位置精度はある程度確保できる。しかし、樹脂の一体成形方法には、筐体（フレーム）の大きさによる製造方法、コストなどの面から制限されることとなる。そのため、大型の装置や、高速処理装置等に採用するには限界がある。

一方、装置を商品として市場に投入する場合、あらゆる市場のニーズに対応できる商品のラインナップ構成とする必要がある。例えば、画像形成装置においては、画像形成部と、記録材であるシートのサイズを多様化するためのシート供給部とを組み合わせたり分離可能に設けるようにすることが行われている。

このため、画像形成装置は、画像形成部、シート供給部、及びスキャナ等の各種構成要素を組み合わせたり分離することが可能な構成でなければならない。

しかしながら、上記従来の支持構造体では、各種構成要素の組み合わせや分離が困難であった。

そこで、強度及び寸法精度に優れ、かつ軽量化並びに大型化に適し、更には各種構成要素を分離することが可能な支持構造体が提案されている。例えば、特許文献１には、矩形の断面形状を有する鋼材を溶接してなる支持構造体を形成し、各種構成要素を支持構造体により支持するという技術が開示されている。

この様な矩形鋼材を骨幹とする支持構造体とすることにより、軽量化が容易であって、支持構造体の強度及び寸法精度が確保できると共に、各構成要素の取付け作業の簡略化が実現でき、大きなメリットがある。

また、特許文献２には、矩形鋼材の代わりに、コの字型の断面形状を有する鋼材を用いて、支持構造体を構成し、コの字型鋼材の内側スペースをも有効利用し、かつ更なる軽量化を図るという技術が開示されている。

更に、特許文献１、２の支持構造体は、各種構成要素の組み合わせや分離が可能な構成であるため、市場のニーズに柔軟に対応することができる。
特開２０００−１３８４７０号公報 特開２０００−８２８８１号公報

ところで、最近の複写機市場ではデジタル化が進み、またプリンタ市場では装置の大型化や高速化が進んでおり、これに伴い各種構成要素間の位置精度の向上や、装置本体の振動及び歪みの低減等がより高いレベルで要求されている。要するに、画像形成装置の支持構造体に対して、より高い強度と寸法精度が要求されている。

また、画像形成装置は、画像を読取るスキャナを備えている。このスキャナは、原稿画像を読取るための光学的に原稿を走査する手段を備え、その走査手段による画像の光を目的の位置、例えば記録媒体である感光体等に照射するか、またＣＣＤ等の読取素子に照射している。そのため、この走査手段を含む各種構成要素についても、位置精度を上げて支持する必要がある。

しかしながら、特許文献１、２の支持構造体は、矩形鋼材やコの字型鋼材を相互に連結して組立てるために、ビスによる接続固定、もしくはスポット溶接による接続固定を用いていることから、支持構造体の軽量化、組み付けの容易性、及び寸法精度の向上等に限界があった。

これは、ビスによる接続固定の場合は、組み付けに手間がかかり過ぎ、またビスやナットの緩みから組立て精度が低下するからである。また、スポット溶接の場合は、スポット溶接時の鋼材等の発熱により鋼材に歪みが生じ、これが支持構造体の歪みにもなるからである。

そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、各種構成要素の組み合わせや分離が可能でありながら、強度と寸法精度を共に向上させることができる画像形成装置の支持構造体の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、画像形成装置を構成する各種構成要素を支持するための画像形成装置の支持構造体の製造方法において、断面形状がコの字型であって、複数の孔を有する第１コの字型鋼材を形成する工程と、前記第１コの字型鋼材及び平らな板材を金型にセットした後、前記金型により前記平らな板材を断面形状がコの字型の第２コの字型鋼材に成形すること、前記金型により前記第２コの字型鋼材に複数の孔と該各孔周縁の環状突起部を形成すること、前記金型により前記第１及び第２コの字型鋼材を矩形状の断面形状となるように組み合わせること、及び前記金型により前記第２コの字型鋼材の各孔周縁の環状突起部を前記第１コの字型鋼材の各孔に嵌合させて突出させることを同時に行い、前記金型に組み込まれた工具部分を移動させて、前記各環状突起部を押し潰し、これにより前記第１及び第２コの字型鋼材を接続して、前記第１及び第２コの字型鋼材からなる前記支持構造体の支柱を形成する工程とを含んでいる。

本発明によれば、支持構造体は、複数のコの字型鋼材を組み合わせてなる支柱部材と、Ｌ字形もしくはコの字型である板金の連結部材とを接続することにより形成されている。コの字型鋼材は、上下方向の荷重を支えるのに適することから、支柱部材として用いられ、支柱部材周辺のスペースを確保するのにも適している。また、Ｌ字形もしくはコの字型である板金は、複数の支柱部材を連結し、支持構造体全体の強度を高め、支持構造体の歪みを低減するのに適している。この様に各支柱部材としてコの字型鋼材を適用し、各連結部材としてＬ字形もしくはコの字型である板金を適用することにより、支持構造体の重量増加を招くこと無く、支持構造体の強度を向上させることができる。

また、各支柱部材と各連結部材とを個々に接続するに際し、各支柱部材及び各連結部材の寸法誤差を相殺しつつ、支持構造体を組み上げることができ、支持構造体の寸法精度を向上させることができる。

支柱部材は、２本のコの字型鋼材を組み合わせることにより形成されたものであり、矩形の断面形状を有するので、支持構造体の強度をより向上させることができる。

また、各コの字型鋼材もしくは板金をカシメ加工により接続しているので、ビスにより接続固定したときの緩みやガタツキが生じることはなく、かつスポット溶接により接続固定したときの発熱による鋼材の歪みが生じることはなく、支持構造体の組立て精度をより向上させて維持することができる。

更に、支持構造体に対する各種構成要素の組み合わせや分離が可能である。

また、各コの字型鋼材もしくは板金の成形と同時に、各コの字型鋼材もしくは板金のカシメ加工を行っているので、成形金型の寸法精度で、カシメ加工により各コの字型鋼材もしくは板金を組立てることができる。

例えば、２枚の板材にそれぞれの孔を形成し、一方の板材の孔径と他方の板材の孔径が相互に異なり、該各板材の孔の部位をカシメ加工により接続している。孔径が小さい方の板材の孔の周縁に突起部が形成されており、この突起部の高さが孔径が大きい方の板材の厚みの２倍以上である。この場合は、孔径が小さい方の板材の孔周縁の突起部を孔径が大きい方の板材の孔に挿入して、該孔周縁の突起部を潰して、両方の板材をカシメ加工により接続する。これにより、両方の板材が強固に接続される。

また、各コの字型鋼材もしくは板金を複数箇所のカシメ加工により接続しているので、両者がより強固に接続されることになる。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す側面図である。本実施形態の画像形成装置は、カラー画像を記録用紙に記録するカラーレーザープリンタであり、露光ユニット１、各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、中間転写ベルトユニット２、定着ユニット３、用紙搬送装置４、及び給紙装置５等を備えている。

この画像形成装置において、記録用紙は、給紙カセット６に積載収容されている。用紙搬送装置４では、給紙カセット６の記録用紙をピックアップローラ７-1により１枚ずつ引き出して、記録用紙を搬送ローラ対４-１によりレジストローラ対８へと搬送する。

あるいは、記録用紙は、手差し給紙トレイ９に載置される。給紙装置５では、手差し給紙トレイ９の記録用紙をピックアップローラ７-2により引き出して、記録用紙を各搬送ローラ対４-7、４-8により用紙搬送装置４のレジストローラ対８へと搬送する。

用紙搬送装置４では、記録用紙をレジストローラ対８で一旦停止させて、記録用紙の先端を揃え、記録用紙の先端が中間転写ベルトユニット２の中間転写ベルト１１上に形成されるトナー像の先端に重なるタイミングで、記録用紙をレジストローラ対８により２次転写ローラ３３へと搬送する。

各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナー像をそれぞれ形成して、各色のトナー像を中間転写ベルトユニット２の中間転写ベルト１１に転写する。これらの画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、各現像装置２１ａ〜２１ｄ、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ、各帯電器２４ａ〜２４ｄ、及び各クリーナユニット２５ａ〜２５ｄ等を備えている。

各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄは、中間転写ベルト１１を介してそれぞれの１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄに押圧されており、矢印方向Ｂに回転移動する中間転写ベルト１１と同一の周速度で、中間転写ベルト１１と共に回転される。また、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄも、矢印方向Ｂに回転移動する中間転写ベルト１１と同一の周速度で、中間転写ベルト１１に追従回転する。

各帯電器２４ａ〜２４ｄは、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄに接触するローラ型やブラシ型のもの、あるいはチャージャー型のものであり、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面を一様に帯電させる。

露光ユニット１は、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄへのそれぞれのレーザー光を出射するレーザー光源１ａ、及び各レーザー光をそれぞれの感光体ドラム２３ａ〜２３ｄに導く複数のミラー１ｂ等を有しており、画像データに応じて各レーザー光を変調しつつ、各レーザー光をそれぞれの感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面に照射して、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面にそれぞれの静電潜像を形成する。

尚、露光ユニット１として、ＥＬやＬＥＤ等の発光素子をアレイ状に並べた書き込みヘッドを用いても良い。

各現像装置２１ａ〜２１ｄは、それぞれの色のトナーを保有しており、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面の静電潜像にそれぞれの色のトナーを付着させて、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面にそれぞれの色のトナー像を形成する。これらのトナー像は、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄから中間転写ベルト１１に転写されて重ね合わせられる。

中間転写ベルトユニット２は、中間転写ベルト１１、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄ、駆動支持ローラ３１と従動支持ローラ３２、及び２次転写ローラ３３等を備えており、中間転写ベルト１１を駆動支持ローラ３１と従動支持ローラ３２に掛け渡して回転移動可能に支持し、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄ及び２次転写ローラ３３を中間転写ベルト１１に押し付けている。

中間転写ベルト１１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度の合成樹脂フィルムにより形成される。２次転写ローラ３３は、左右に移動可能に支持されており、右方向に移動されたときに、駆動支持ローラ３１との間に中間転写ベルト１１を挟み込んで、ニップ域を形成する。駆動支持ローラ３１は、２次転写ローラ３３のバックアップローラとしての役目を果たしつつ、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄと各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ間のそれぞれのニップ域を下流側にして、回転駆動され、中間転写ベルト１１を引っ張って矢印方向Ｂに回転移動させる。これにより、各ニップ域が安定的に維持される。

尚、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄと各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ間のそれぞれのニップ域をより安定的に形成するために、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄ及び各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄのうちの一方を硬質材料で形成し、他方を弾性材料で形成するのが好ましい。

各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、例えば金属製の直径８mm〜１０mmの軸の外周を導電性の弾性材（ＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により被覆したものである。各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、該各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄと各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ間のニップ域に中間転写ベルト１１を挟み込んだ状態で、トナーの帯電極性とは逆極性のバイアス電圧を印加され、それぞれの電界を中間転写ベルト１１を介して各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面のトナーに作用させ、各感光体ドラム２３ａ〜２３ｄ表面のトナーを中間転写ベルト１１へと引き付けて転写させる。これにより、各色のトナー像が中間転写ベルト１１に転写されて重ね合わせられる。

尚、各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄとして、ローラの代わりに、ブラシ等を用いても構わない。

クリーニングユニット３４は、例えば中間転写ベルト１１表面に摺接するクリーニングブレードであり、中間転写ベルト１１表面に残留したトナーを除去して、次回に印字される画像のカブリ等を防止する。

こうして中間転写ベルト１１に転写され重ね合わせられた各色のトナー像は、該中間転写ベルト１１の回転移動に伴い、駆動支持ローラ３１と２次転写ローラ３３間のニップ域へと搬送される。そして、中間転写ベルト１１上の各色のトナー像の先端とレジストローラ対８により搬送されて来た記録用紙の先端が揃えられ、各色のトナー像と記録用紙が重ね合わせられて、各色のトナー像が記録用紙に転写される。

引き続いて、記録用紙は、定着ユニット３へと搬送され、ここで加圧ローラ３ａと加熱ローラ３ｂ間に挟み込まれる。これにより、記録用紙上の各色のトナーが加熱溶融されて混合され、各色のトナー像が記録用紙上にカラー画像として定着される。

更に、記録用紙は、用紙搬送装置４により排紙トレイ３５へと搬送されて、ここにフェイスダウンで排出される。

尚、画像形成ステーションＰａだけを用いて、モノクロ画像を形成し、モノクロ画像を中間転写ベルトユニット２の中間転写ベルト１１に転写することも可能である。このモノクロ画像も、カラー画像と同様に、中間転写ベルト１１から記録用紙に転写され、記録用紙上に定着される。

また、記録用紙の表面だけではなく、両面の印字を行なう場合は、記録用紙の表面の画像を定着ユニット３により定着した後に、記録用紙を用紙搬送装置４の搬送ローラ対４-3により搬送する途中で、搬送ローラ対４-3を停止させてから逆回転させ、記録用紙を用紙搬送装置４の反転経路４ｒに通し、記録用紙の表裏を反転させて、記録用紙をレジストローラ対８へと導き、記録用紙の表面と同様に、記録用紙の裏面に画像を記録して定着し、記録用紙を排紙トレイ３５に排出する。

ところで、この様な画像形成装置においては、多機能であるために、各種構成要素の数が多く、大型化しており、また各種構成要素間の位置精度の向上や、装置本体の振動及び歪み等の低減等がより高いレベルで要求される。このため、画像形成装置の支持構造体に対しても、より高い強度と寸法精度、及び大型化への対応が要求される。

そこで、本実施形態では、図２及び図３に示す様な強度と寸法精度を共に向上させることができ、大型化にも対応し得る支持構造体を適用している。図２は、本実施形態の画像形成装置の支持構造体を示す斜視図であり、図３は、該支持構造体を示す分解斜視図である。

本実施形態における支持構造体４１は、4本の支柱部材４２、４３、４４、４５と、各支柱部材４２、４３を連結する各連結部材５１、５２、５３と、各支柱部材４４、４５を連結する各連結部材５４、５５、５６と、各支柱部材４２、４４を連結する各連結部材６１、６２、６３と、各支柱部材４３、４５を連結する各連結部材６４、６５、６６と、各連結部材６１、６４を連結する各連結部材７１、７２と、各連結部材６２、６５を連結する連結部材７３とを備えている。

支柱部材４２は、図４に示す様にコの字型の断面形状を有する２本のコの字型鋼材４２ａ、４２ｂを組み合わせることにより形成された矩形の断面形状を有する鋼材であり、各コの字型鋼材４２ａ、４２ｂを複数箇所のカシメ加工により接続したものである。

図５（ａ）及び（ｂ）は、各コの字型鋼材４２ａ、４２ｂの一部を拡大して示している。コの字型鋼材４２ａには小さな径の孔ｈが形成され、またコの字型鋼材４２ｂには大きな径の孔Ｈが形成されている。

コの字型鋼材４２ａの孔ｈは、金型の打ち抜き加工により形成されたものであり、図６（ａ）に示す様な孔ｈ周縁の環状突起部ｈ１を有する。すなわち、孔ｈ周縁の環状突起部ｈ１が形成される様に金型の打ち抜き加工により該孔ｈを形成している。

コの字型鋼材４２ｂの大きな径の孔Ｈは、金型の打ち抜き加工により形成されたものであるが、図６（ｂ）に示す様に孔Ｈの周縁が平らである。

孔ｈ周縁の環状突起部ｈ１の外径φ1は、孔Ｈの内径φ２よりも小さい。また、孔ｈ周縁の環状突起部ｈ１の高さｘは、コの字型鋼材４２ｂの厚さｔの２倍以上である。このため、図５（ｂ）に示す様に各コの字型鋼材４２ａ、４２ｂを組み合わせたときに、図６（ｃ）に示す様にコの字型鋼材４２ａの孔ｈ周縁の環状突起部ｈ１をコの字型鋼材４２ｂの孔Ｈに嵌合させて突出させることができる。

この状態で、図６（ｄ）に示す様にコの字型鋼材４２ａの孔ｈ周縁の環状突起部ｈ１を押し潰して、各コの字型鋼材４２ａ、４２ｂを接続する。

この様なカシメ加工を複数箇所で行うことにより、各コの字型鋼材４２ａ、４２ｂが強固に接続され、強度の高い支柱部材４２が得られる。

他の各支柱部材４３〜４５も、支柱部材４２と同様に、２本のコの字型鋼材を組み合わせて複数箇所のカシメ加工により接続したものである。

この様に２本のコの字型鋼材をカシメ加工により接続した場合は、ビスにより接続固定したときの緩みやガタツキが生じることはなく、かつスポット溶接により接続固定したときの発熱による鋼材の歪みが生じることはなく、高精度の支柱部材を得ることができる。

実際には、まず、コの字型鋼材４２ｂとその孔Ｈを成形してから、コの字型鋼材４２ａの材料（平らな板材）とコの字型鋼材４２ｂを金型にセットし、この金型によりコの字型鋼材４２ａとその孔ｈを成形すると同時に、２本のコの字型鋼材４２ａ、４２ｂを組み合わせて、コの字型鋼材４２ａの孔ｈ周縁の環状突起部ｈ１をコの字型鋼材４２ｂの孔Ｈに嵌合させて突出させる。そして、この金型内で、該金型の操作によりコの字型鋼材４２ａの孔ｈ周縁の環状突起部ｈ１を押し潰して、各コの字型鋼材４２ａ、４２ｂを接続する。金型の操作とは、該金型に組み込まれた工具部分を移動させて、この工具部分により環状突起部ｈ１を押し潰すことである。

これにより、金型の精度で各コの字型鋼材４２ａ、４２ｂを組み合わせて接続することができ、より高精度の支柱部材を得ることができる。

各連結部材５１〜５６、６１〜６６、及び７１〜７３は、Ｌ字形又はコの字型の断面形状の板金、あるいはＬ字形及びコの字型を組み合わせてなる断面形状の板金である。

この様な連結部材として、Ｌ字形やコの字型の２つの板金を組み合わせて接続したものを用いる場合も、支柱部材の各コの字型鋼材と同様に、各板金をカシメ加工により接続すれば、高精度の連結部材を得ることができる。また、一方の板金を成形してから、この一方の板金と他方の板金の材料とを金型にセットし、この金型により他方の板金を成形すると同時に、この金型内で該各板金を組み合わせてカシメ加工により接続すれば、より高精度の連結部材を得ることができる。

尚、単体のコの字型鋼材と連結部材を組み合わせて接続したものを用いる場合も、支柱部材の各コの字型鋼材と同様に、金型内での組み合わせとカシメ加工による接続が可能である。

次に、支持構造体４１の組立て手順の一例を説明する。この組立て手順は、その一部乃至全てを適宜に変更することが可能である。

まず、図３に示す様に各支柱部材４２、４３と各連結部材５１、５２、５３の両縁をビス止めによって逐次接続し、左枠フレーム８１を形成する。同様に、各支柱部材４４、４５と各連結部材５４、５５、５６の両縁をビス止めによって逐次接続し、右枠フレーム８２を形成する。また、各支柱部材４２、４４と各連結部材６１、６２、６３の両縁をビス止めによって逐次接続し、前枠フレーム８３を形成する。同様に、各支柱部材４３、４５と各連結部材６４、６５の両縁をビス止めによって逐次接続し、後枠フレーム８４を形成する。

これにより、左枠フレーム８１、右枠フレーム８２、前枠フレーム８３、及び後枠フレーム８４がそれぞれ形成されかつ相互に連結される。

そして、連結部材６６の上側板部６６ａを連結部材６５の下側板部６５ａに当て、かつ連結部材６６の下側板部６６ｂを各支柱部材４３、４５の下端に当てた状態で、連結部材６６をビス止めによって連結部材６５及び各支柱部材４３、４５に接続する。

この後、連結部材７３の両縁を連結部材６２の上側板部６２ａ及び連結部材６４の棚板部６４ａに載せて、連結部材７３の両縁をビス止めによって各連結部材６２、６４に接続する。

更に、連結部材７２をビス止めによって連結部材７１の左縁に接続する。そして、連結部材７１の両縁を連結部材６１の下側板部６１ａ及び連結部材６４の側板部６４ｂに載せて、連結部材７１の両縁をビス止めによって各連結部材６１、６４に接続する。

こうして支持構造体４１を組立ててから、画像形成装置の各種構成要素を支持構造体４１に搭載する。例えば、支持構造体４１の連結部材７１上に排紙トレイ３５を配置する。また、支持構造体４１の連結部材７３上に、各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、中間転写ベルトユニット２、及び定着ユニット３等を搭載して固定し、連結部材７３下側に、露光ユニット１を配置して固定する。連結部材７３の各スリット７３ａは、露光ユニット１から各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄへのそれぞれのレーザー光を通過させるためのものである。更に、支持構造体４１の各連結部材６３、６６間に、給紙装置５の両縁を滑動可能に支持する。給紙装置５は、画像形成装置内の露光ユニット１と上段の給紙カセット６間で水平方向にスライド可能に支持され、画像形成装置外への引き出しが可能である。また、支持構造体４１の前枠フレーム８３に、用紙搬送装置４を固定する。更に、支持構造体４１の各連結部材５３、５６間に、給紙カセット６の両縁を滑動可能に支持する。

この様に本実施形態では、２本のコの字型鋼材を組み合わせて複数箇所のカシメ加工により接続して、各支柱部材４２〜４５を形成している。また、連結部材として、Ｌ字形やコの字型の２つの板金を組み合わせて接続したものを用いる場合も、各板金をカシメ加工により接続している。このため、高精度の支柱部材及び連結部材を得ることができ、延いては支持構造体４１そのものの組立て精度をより向上させて維持することができる。

また、各支柱部材４２〜４５のコの字型鋼材と、各連結部材５１〜５６、６１〜６６、及び７１〜７３とを個々に逐次接続しているので、該各支柱部材及び該各連結部材の狂いを相殺しつつ、支持構造体４１を組み上げることができ、支持構造体４１の寸法精度を向上させることができる。例えば、各支柱部材４２〜４５、各連結部材５１〜５６、６１〜６６、及び７１〜７３にねじれがあったとしても、これらの支柱部材や連結部材を逐次組み合わせて接続する度に、支柱部材や連結部材のねじれが各フレーム８１〜８４を通じて他の各連結部材や各支柱部材のねじれにより相殺される。また、各支柱部材及び各連結部材の個々のねじれだけでなく、各支柱部材及び各連結部材の寸法誤差に伴う各所のねじれも、同様の理由で相殺される。これにより、各フレーム８１〜８４もしくは支持構造体４１全体の寸法精度が向上する。

また、コの字型鋼材は、上下方向の荷重を支えるのに適している。このため、２本のコの字型鋼材をカシメ加工により組み合わせて接続してなる各支柱部材４２〜４５も、上下方向の荷重を支えるのにより適していると言える。しかも、各支柱部材４２〜４５の占有スペースが極めて小さく、該各支柱部材内側のスペースを大きくすることができ、画像形成装置の各種構成要素を収容するスペースを確保することが容易になる。

更に、各連結部材５１〜５６、６１〜６６、及び７１〜７３は、Ｌ字形又はコの字型の断面形状の板金、あるいはＬ字形及びコの字型を組み合わせてなる断面形状の板金からなることから、それぞれの強度が高い。そして、該各連結部材により各支柱部材４２〜４５を連結した状態では、該各連結部材が該各支柱部材間の筋交いとての役目を果たすので、各フレーム８１〜８４もしくは支持構造体４１全体の強度が極めて高くなり、各フレーム８１〜８４もしくは支持構造体４１全体の歪みが低減される。このため、支持構造体４１に画像形成装置の各種構成要素を搭載した状態においても、支持構造体４１の歪みや振動が生じ難く、支持構造体４１の寸法精度並びに画像形成装置の各種構成要素の位置精度を高いレベルで維持し続けることができる。

また、コの字型鋼材を組み合わせた各支柱部材を適用し、Ｌ字形又はコの字型の断面形状の板金、あるいはＬ字形及びコの字型を組み合わせてなる断面形状の板金からなる各連結部材を適用したことにより、支持構造体４１の重量増加を招くこと無く、支持構造体４１の強度を向上させることができる。

これに対して、従来の様に矩形の断面形状を有する鋼材や、コの字型の断面形状を有する鋼材だけを組み合わせた支持構造体の場合は、本実施形態の各連結部材に相当するものがなく、十分な強度が得られない。このため、画像形成装置の各種構成要素を搭載しない状態では、支持構造体の寸法精度を維持することができたとしても、画像形成装置の各種構成要素を搭載した状態では、支持構造体の強度不足から、支持構造体に狂いが生じ、画像形成装置の各種構成要素の位置精度を維持することができない。

また、支持構造体４１の各連結部材７１、７３等は、各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、中間転写ベルトユニット２、及び露光ユニット１等の外壁パネルとしての役目も果たすので、画像形成装置の部品点数及び重量を減少させることができる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、各支柱部材及び各連結部材の数、形状や寸法、及び位置等を適宜に変更しても良い。また、各支柱部材及び各連結部材の組立て手順は、支持構造体の構造等に応じて適宜に設定すれば良い。

更に、カシメ加工による接続の構造は、図６に示すものとは異なっていても良い。

本発明の画像形成装置の実施形態１を示す側面図である。 本実施形態の画像形成装置の支持構造体を示す斜視図である。 図２の支持構造体を示す分解斜視図である。 図２の支持構造体における支柱部材を拡大して示す斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図４の支柱部材となる２本のコの字型鋼材をより拡大して示す斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は、図５の２本のコの字型鋼材のカシメ加工による接続の手順を示す図である。

符号の説明

１ 露光ユニット
２ 中間転写ベルトユニット
３ 定着ユニット
４ 用紙搬送装置
５ 給紙装置
６ 給紙カセット
７-1、７-2 ピックアップローラ
８ レジストローラ対
９ 手差し給紙トレイ
１０ 大容量給紙ユニット
２１、２１ａ〜２１ｄ 現像装置
２３、２３ａ〜２３ｄ 感光体ドラム
２４ａ〜２４ｄ 帯電器
２５ａ〜２５ｄ クリーナユニット
４１ 支持構造体
４２〜４５ 支柱部材
５１〜５６、６１〜６７、及び７１〜７６ 連結部材
８１ 左枠フレーム
８２ 右枠フレーム
８３ 前枠フレーム
８４ 後枠フレーム
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ 画像形成ステーション

Claims (1)

1. 画像形成装置を構成する各種構成要素を支持するための画像形成装置の支持構造体の製造方法において、
   断面形状がコの字型であって、複数の孔を有する第１コの字型鋼材を形成する工程と、
   前記第１コの字型鋼材及び平らな板材を金型にセットした後、前記金型により前記平らな板材を断面形状がコの字型の第２コの字型鋼材に成形すること、前記金型により前記第２コの字型鋼材に複数の孔と該各孔周縁の環状突起部を形成すること、前記金型により前記第１及び第２コの字型鋼材を矩形状の断面形状となるように組み合わせること、及び前記金型により前記第２コの字型鋼材の各孔周縁の環状突起部を前記第１コの字型鋼材の各孔に嵌合させて突出させることを同時に行い、前記金型に組み込まれた工具部分を移動させて、前記各環状突起部を押し潰し、これにより前記第１及び第２コの字型鋼材を接続して、前記第１及び第２コの字型鋼材からなる前記支持構造体の支柱を形成する工程とを含むことを特徴とする画像形成装置の支持構造体の製造方法。

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