JPH09146321A - 電子機器等のフレーム構造 - Google Patents
電子機器等のフレーム構造Info
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- JPH09146321A JPH09146321A JP7328140A JP32814095A JPH09146321A JP H09146321 A JPH09146321 A JP H09146321A JP 7328140 A JP7328140 A JP 7328140A JP 32814095 A JP32814095 A JP 32814095A JP H09146321 A JPH09146321 A JP H09146321A
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Abstract
ーム構造体を形成する際における溶接に際しての加工性
悪化、熱歪み発生、コストアップという問題や、溶接さ
れたフレ−ムを加工区から組立区へ輸送する際の輸送効
率の低下といった問題を解決することができる電子機器
等のフレ−ム構造を提供することを目的としている。 【解決手段】 コ字状の断面形状を有するコ字状部材
と、このコ字状部材の開口縁部に機械的に結合された平
板状の補強板とよりなる角パイプ材を備え、該角パイプ
材の軸方向両端部を側板によってネジ止め固定した。
Description
機器、機械装置の筐体のフレーム構造の改良に関し、特
に組立て過程は勿論、組立て後に於てもフレームの高剛
性を維持しつつ、組立性を改善し、また派生する種々の
不具合を解決できる電子機器等のフレームの構造に関す
る。
機器や、機械装置の筐体は、板金を初めとした各種フレ
ーム材料にて構成されたフレーム構造体と、フレーム構
造体に対して組み付けられる側板、天板等の板材と、そ
の外装材等々から構成されている。
ようにプリンタ部(画像形成部)の上に画像読取部(ス
キャナ部)を配置した機器にあっては、画像読取部に対
しては画像の歪みや誤動作を防止するためにそのフレー
ム構造体に高い剛性が要求されるが、複写機に用いられ
る画像読取部にあっては画像読取部の強度は下部構造体
であるプリンタ部のフレーム構造体の強度にある程度依
存することができる。しかし、単体機であるイメ−ジス
キャナではプリンタ部を持たないため、強度を依存する
対象が存在せず、単独で剛性を確保する必要がある。と
ころで、イメ−ジスキャナ(例えば、フラットベッド
型)において通常採用されているフレ−ム構造は、天面
にコンタクトガラスを載置するための受け部材を設けた
箱形状であるが、フレーム構造体内部をキャリッジが副
走査方向に往復移動し、光路が広い範囲に亘って形成さ
れ、しかもキャリッジを駆動するワイヤやベルトをキャ
リッジ等と一緒に組み付ける必要があるために作業スペ
−スが必要となる、といった事情から、組立工程の最初
から高剛性の箱形状のフレーム構造体を完成させた上
で、その内部にキャリッジ、ワイヤ、ベルトなどの部品
類を組み付けるといった組立て方法を採ることができ
ず、従って補強用のフレーム材料が組み付け未了のまま
で強度が不完全な状態のフレーム構造体に対してキャリ
ッジ等の内部機構部品を組み付けることになり、この状
態での剛性が不足しやすく、また、この工程段階での補
強などは困難である。この為、全ての補強用のフレーム
材は、強度不十分なフレーム構造体に対して各種内部機
構部品を組み付け完了した後の、最終段階で組み付けら
れることとなるが、それまで脆弱な強度のフレーム構造
体に支持されていた各種部品の位置精度等に誤差が生じ
ている為、スキャナとしての精度の低下を来す原因とな
っている。特に、ワイヤ、ベルト等を長い距離に渡って
フレーム構造体内にはい回す作業は複雑、困難であり、
光学系の調整作業も組立て初期に行われるので、剛性の
低い状態のフレーム構造体に組み付けた状態で行われる
調整から得られる精度は必然的に低いものとなる。そこ
で、フレ−ム構造体の一部に角形パイプを組み込むこと
により、組立て工程の当初から十分なフレーム強度を確
保する方法が考えられる。角形パイプは、高剛性である
ことから、従来よりフレーム構造体の構成材料として利
用されている。単体のイメ−ジスキャナにおいても、最
近の他社機(富士通等)においては、角形パイプを使っ
たフレ−ム構造体が採用されている(図11参照)。
に用いられるモノコック構造のフレーム構造体の構成を
示す分解斜視図であり、前側板1と後側板2との間に角
パイプ材3、4を交差状態で配置し、各部品間の結合を
強固にして角パイプ材の面に応力を分担させることによ
り軽量・高剛性(特に、高ねじり剛性)のフレ−ム構造
体を実現することが可能である。前後側板1、2と角パ
イプ材3、4を組み付けて成るフレ−ム構造体を組立工
程の当初から用い、この構造体内にキャリッジ等の内部
機構部品を組み付けてから、最後に左右側板(コンタク
トガラスの受け部を有する)5、6を組み付けるように
すれば、組立の全過程を含めて高い剛性を持つ(歪みに
くい)フレーム構造体を利用することができる。因みに
底部に位置するベ−ス部材7は、全体の重量低減に対す
る配慮から薄肉とする必要があるため、剛性面での寄与
は小さい(ただし、平板上のせん断に対する抗力として
は有効に作用する)。しかしながら角パイプ材3、4に
あっては、長手方向端部の加工について自由度が小さ
く、一般的には図示のごとき平坦な端部形状となるの
で、側板1、2との締結方法に困難を生じていた。例え
ば、図11に示すイメ−ジスキャナ(富士通製)におい
ては、平坦な両端面を有する角パイプ材10と、側板1
1との結合部は多点のスポット溶接(図中、×印で示
す)によって結合されているため、溶接に際しての加
工性悪化、熱歪み発生、コストアップ、溶接されたフ
レ−ムを加工区から組立区へ輸送する場合を考えると、
大物であるため輸送効率が悪いといった、短所をもって
いる。本発明は上記従来例の欠点に鑑みてなされたもの
であり、組み付け当初の段階からフレーム構造体の高剛
性を維持しつつ組立性を改善し、また派生する不具合に
対しての解決法を提示するものである。即ち、側板間に
角パイプを差し渡して高強度のフレーム構造体を形成す
る際における溶接に際しての加工性悪化、熱歪み発生、
コストアップという問題や、溶接されたフレ−ムを加工
区から組立区へ輸送する際の輸送効率の低下といった問
題を解決することができる電子機器等のフレ−ム構造を
提供することを目的としている。
求項1の発明は、コ字状の断面形状を有する板部材であ
るコ字状部材と、このコ字状部材の開口縁部に機械的に
結合された平板状の補強板とよりなる角パイプ材を備
え、該角パイプ材の軸方向両端部を側板によってネジ止
め固定したことを特徴とする。請求項2の発明は、上記
補強板上に、接着剤によってスライドレ−ルを兼ねる平
板を接着したことを特徴とする。請求項3の発明は、上
記補強板と上記コ字状部材の開口端縁との間の複数の結
合部間に位置する補強板面上に、絞り加工部またはバ−
リング加工部を設けて補強板の強度を向上するか、ある
いは該コ字状部材の開口端縁に突出縁部を設けて補強板
との結合強度を向上させるようにしたことを特徴とす
る。請求項4の発明は、コ字状部材の軸方向端縁に位置
決め突片を軸方向に突設し、側板にはこの位置決め突片
を受入れる位置決め穴を形成し、該位置決め突片を該位
置決め穴に挿入する過程で2方向の位置決めを行えるよ
うに該位置決め突片及び位置決め穴の形状等を設定した
ことを特徴とする。請求項5の発明は、上記角パイプ材
の軸方向端面と側板との締結を、各々1カ所で実現可能
な構成としたことを特徴とする。
より詳細に説明する。図1は本発明の第1の形態例に係
る補強用の角パイプ材の構成を示す分解図である。本形
態例は単体のイメージスキャナに用いられる差動ミラ−
型のキャリッジ構成を想定しており、この角パイプ材は
図示しないキャリッジのスライドレ−ルを兼ねており、
上面をキャリッジのスライド面とする。この角パイプ材
20は、断面コ字状の金属材料でありスライドレールと
ステーを兼ねるコ字状部材21と、コ字状部材21の開
口端縁21aに固定される金属板である補強板22とか
ら構成される。コ字状部材21は、上片21Aと2つの
側片21Bとから成り、補強板22は平板状である。コ
字状部材21と補強板22はそれぞれプレス加工によっ
て加工され、コ字状部材21の開口側端縁21aには、
下端縁にV字溝状の切欠きを有した突起部23を突設
し、この突起部23を、補強板22に設けた対応する嵌
合穴24内に嵌合させた状態で嵌合穴24の下側に突出
した突起部23のV溝をかしめる(矢印Aで示す外側に
押し広げ変形させる)ことにより、両部材21、22は
結合一体化する。こうして得られた角パイプ材20にね
じり力を加えると、コ字状部材21単独であれば比較的
容易にねじれてしまうが、補強板22の嵌合穴24によ
ってコ字状部材21の突起部23の平面上の変位が拘束
されているために、ねじれも拘束され、結果として単体
パイプと同様のねじり剛性をもつことになる。
板30とのネジ締結用の穴25、26が設けている。即
ち、コ字状部材21の上面の長手方向両端部に2個穴2
5が設けられ、補強板22の長手方向両端部に屈曲形成
した図示のごとき起立片27に穴26が設けられてい
る。補強板側22のネジ締結用穴26を設けた起立片2
7は、コ字状部材21の長手方向端面より僅かに内側に
引っ込むように設計されており、このように構成するこ
とにより、側板30との締結時にコ字状部材の端面と側
板とを密着させる効果を生む。なお、コ字状部材21の
ネジ締結穴25は側板30に設けた庇状の受板31をコ
字状部材内に差し入れた状態で穴31aとの間でネジ締
結される。補強板27の穴26は側板の穴32に整合さ
せた状態でネジ締結される。本形態例及び以下の全ての
形態例に於て使用する角パイプ材は、コ字状部材21と
補強板22とを組み合わせて構成されている為、端部の
形状の加工が従来の角パイプに比べて自由である。即
ち、コ字状部材21については、その形状をプレス加工
によって実現しているため、通常の角パイプに比べ端部
形状の自由度が大きくなり、締結方法に合わせた形状設
計が可能になる。特に、溶接に対してはネジ止めが可能
になるので、部品の輸送効率の向上や熱変形防止などの
効果を得ることができる。
角パイプ材の底部斜視断面図である。図1で示される角
パイプ材20においては、補強板22のかしめ位置であ
る角嵌合穴24の間(長手方向)部分は、拘束するもの
がないため、駆動源からの振動に対して低周波の共振を
起こしやすい。そこで、補強板22の底面に金属等から
成る平板35を接着剤、或は両面接着テープ36により
接着することによって、制振鋼板を形成し、接着した平
板35をスライドレ−ルとして利用するものである。こ
の結果、パイプを構成する材料を安価なものにすること
が可能になる。平板35をスライドレールとして利用す
る場合にはその形状に制限があるが、スライドレールと
して用いない場合には種々の変形が可能である。
の角パイプ材に用いられる補強板の要部斜視図である。
図示しないコ字状部材(スライドレール兼用ステー)2
1の構成としては、図1のタイプを想定する。この形態
例では、コ字状部材21の上面にスライドレールが形成
される。図3(a) の形態例は、補強板22の嵌合穴24
間に絞り加工部40を形成することにより、共振を生じ
やすい部分(嵌合穴間の平板部分)の曲げ強度を上げて
低周波振動の発生を抑制するようにしたものである。ま
た、図3(b) の形態例は、補強板22の嵌合穴24間に
バーリング加工部41を形成することにより、共振を生
じやすい部分(嵌合穴間の平板部分)の曲げ強度を上げ
て低周波振動の発生を抑制するようにしたものである。
なお、絞り加工部40に比べて、バーリング加工部41
の方が軽量化できる点で有利である。また、絞り加工や
バーリング加工によって夫々生じる突部の方向はどちら
向きであってもよい。即ち、図示した例ではいずれも下
方へ向けて突出しているが、上向きに突出する様に構成
してもよい。
の縦断面図であり、図1に示したコ字状部材21の端縁
21aに所定の間隔では位置された突起部23の間の端
縁の少なくとも一部を図示のようにテーパー状に突出し
た突出縁部45とした点が特徴的である。図1のコ字状
部材21の開口縁部21aは、突起部23を嵌合穴24
内に嵌合してかしめたときに、補強板22の上面と面接
触するように平坦に構成されていたが、この形態例の突
出縁部45は、所定長突出しているので、突起部23を
嵌合穴24内に嵌合させてかしめたときに、突出縁部4
5の頂部が補強板22の上面を少しく下方へ押圧して、
ストレスを与えることにより、嵌合穴間の平坦面から低
周波振動が発生することを抑制する。突出縁部45の形
状、寸法等は図示のものに限定されるわけではなく、突
起部23を嵌合穴24内に入れて下端をかしめた時に補
強板22を加圧してロック状態にし、低周波振動を禁止
し得るような構成は全て本形態例中に含まれる。
視図であり、この形態例は図1の形態例の変形例であ
り、同一部分については同一符号で示すが、コ字状部材
21の対向し合う端縁に夫々位置決め突片50を設け、
側板30側にはこれら突片50を受け入れる位置決め穴
51を設ける。位置決め突片50の上角部が傾斜面とし
て面取りしてある。符号52、53、54はネジであ
る。位置決め突片50が側板30の位置決め穴51に挿
入されるにつれ、この傾斜面が位置決め穴51の上内壁
に接触して図中下方にガイドされつつ侵入する。その結
果、コ字状部材21の上面(スライドレ−ル面)の裏側
と側板の受板31上面が密着でき、図中Z方向(上方
向)の位置が決まる。また、この状態で部品を保持でき
るので、ネジ等を用いずに仮組付けが可能となる。更に
位置決め穴51の幅方向寸法の設定によって、図中X方
向の位置も決めることができるので、ネジ52のみの締
結作業で、スライドレ−ルとなるコ字状部材21の位置
出しが可能となる。なお、ネジ53、54は強度確保の
為のものに過ぎない。なお、図6は変形例であり、コ字
状部材21の材料の弾性を利用するために、位置決め突
片50の上下両側に切欠き55を設けてもよい。図6の
例でも位置決め突片50の上角部に上記傾斜面を形成す
るが、この形態例では、突片50自体が上下方向に弾性
変形可能な構成となっているので、位置決め穴51にこ
の突片50を挿入することにより、スライドレール面と
なるコ字状部材の上片21Aの位置精度(直上に位置す
るコンタクトガラスとの位置精度)をより容易に確保す
ることが可能となる。
ネジ締めで角パイプ材20と側板との密着と、側板に対
するレ−ル面(コ字状部材の上面、或は補強板の下面)
の位置出しを行うものである。通常のスライドレールの
ネジ締結を考えると、側板と角パイプ材との結合部1カ
所に付き2〜3カ所のネジ締結が行われることとなる
が、角パイプ材をスライドレ−ルとして用いる場合に
は、側板との密着を実現する他に、レ−ル面の位置出し
も必要となる。これに対して、本形態例によれば、ネジ
52による1カ所のネジ締めで側板と角パイプ材との密
着と、レ−ル面の位置出しを行うことができる。ネジ5
3、54は、上述のように強度確保用に過ぎないので、
位置出しには不要である。なお、コ字状部材の上片21
Aをスライドレールとして使用する場合には、その直上
に位置するコンタクトガラスとの位置精度が極めて厳格
に求められるが、コンタクトガラスは側板30の上部に
直接載置され、その間に他の部品が介在しないので、コ
字状部材との間の位置精度の確保が比較的容易である。
側板との接合部は、強固な締結であることが必要である
が、これを少ないネジ数及びネジ締め作業で実現する方
法を以下に示す。まず、図7に示す角パイプ材20は、
コ字状部材21と補強板22(図1、図2、図3、図4
等の接合構造を有する)とから成り、コ字状部材21は
対向し合う端縁に位置決め突片60と、位置決め突片6
0に形成された固定ピン挿入穴61と、上片の端縁から
庇状に突出した位置決め突板62とを有する。これと対
向する側板30には、2つの位置決め突片60と一つの
位置決め突板62を夫々受け入れる為の位置決め穴6
3、64が形成されている。このため、スライドレ−ル
となる角パイプ材20は、側板上の位置決め穴63、6
4と、位置決め突片60、62との嵌合によって、側板
の平面に平行な2方向の位置出しがなされる。なお、側
板の位置決め穴63に挿入された位置決め突片60の固
定ピン挿入穴61は側板の反対側から突出する為、突出
した両穴60内に固定ピン65を挿入した時に固定ピン
65の大径部外周面で側板面を押すと共に、軸方向両端
部の小径部で両穴60内に係合するように構成すること
で、角パイプ材20が側板面に密着する。固定ピン65
は、外周面に貫通ネジ穴65aを有し、このネジ穴65
aにネジ66を螺着貫通することにより、固定ピンの大
径部の反対側から突出したネジ66の先端部が側板30
の外側面に当接して固定ピン65を固定することとな
る。
のようなものでもよい。この固定ピン65は、非円筒状
の大径部65Aと、大径部65Aの軸方向両端面の偏心
位置に一体的に突設されたた軸部材65Bとから成り、
各軸部材65Bの端面にはドライバーを差し込む溝65
Cが形成されている。この固定ピン65を図7の固定ピ
ン挿入穴61内に図8の姿勢で差し込んだ後で、軸部材
65Bの溝65C内にドライバーを差し込んで180度
回転させると、大径部65Aの当接面65Dが側板30
面に向いてこれを押圧し、角パイプ材20の固定を確実
にする。
は、コ字状部材21の軸方向端縁には上片の端縁から庇
状に突出した位置決め突板62だけが突設される一方
で、図7の位置決め突片60に設けた固定ピン挿入穴6
1の代わりに、コ字状部材21自体の2つの側片の端部
近傍位置に固定ピン挿入穴70を設けている。側板30
側には位置決め穴64とネジ穴71が形成され、夫々位
置決め突板62とネジ66とを受入れるように位置、形
状、寸法等を設定される。固定ピン65は、図7の形態
例のものと同一である。この形態例に於ては、位置決め
突板62を位置決め穴64に差し込み、かつ固定ピン挿
入穴70内に固定ピン65を挿通した状態で、ネジ66
を穴71から差し込んで固定ピン65のネジ穴65aに
螺着することにより、角パイプ材20の側板30に対す
る正確な位置決め固定が完了する。この角パイプ材20
は上記全ての形態例の場合と同様にイメージスキャナの
キャリッジ等の部品をガイドするスライドレール兼ステ
ー等として用いることにより、必要最小限の固定用部品
により正確な位置決め等が可能となる。また、フレーム
構造体内に各種部品を組み込む工程に於ても、各パイプ
材を側板に組み付けておくことにより工程の当初から十
分なフレーム強度を確保した組付けを行うことが可能と
なり、部品間の高い位置決め精度を当初から確保するこ
とが可能となる。なお、上記形態例では、画像読取装置
のフレ−ム構造について説明したが、本発明のフレーム
構造は、これに限らず、OA機器、通信機器等の電子機
器、電気機器、機械装置等々の筐体のフレーム構造一般
に適用することができる。
ーム構造体の高剛性を維持しつつ組立性を改善し、また
派生する不具合に対しての解決法を提示するものであ
る。即ち、側板間に角パイプを差し渡して高強度のフレ
ーム構造体を形成する際における溶接に際しての加工性
悪化、熱歪み発生、コストアップという問題や、溶接さ
れたフレ−ムを加工区から組立区へ輸送する際の輸送効
率の低下といった問題を解決するものである。即ち、請
求項1のフレ−ム構造においては、角パイプ材20を、
コ字状部材21と補強板22とを組み合わせて構成して
る為、端部の形状の加工が従来の角パイプに比べて自由
である。即ち、コ字状部材21については、その形状を
プレス加工によって実現しているため、通常の角パイプ
に比べ端部形状の自由度が大きくなり、締結方法に合わ
せた形状設計が可能になる。特に、溶接に対してはネジ
止めが可能になるので、部品の輸送効率の向上や熱変形
防止などの効果を得ることができる。
鋼板として構成された面上をスライドレ−ルとして利用
するため、途中の振動伝達部分がなく、高い制振効果が
得られる。またスライドレ−ルが別部材であるので、各
パイプを構成する材料として安価なものを使用すること
が可能になる。請求項3のフレ−ム構造においては、部
品を追加せずに制振効果を得ることができるので、コス
トアップになりにくい。請求項4のフレ−ム構造におい
ては、1か所のネジ締め作業でスライドレ−ルと側板と
の基本的な締結(位置出し)を行うことができるので、
確実な組立が可能になる。また、仮組による組立性向上
を図ることが可能になる。請求項5のフレ−ム構造にお
いては、位置決めと締結を分離し、1カ所のネジ締めま
たは操作で締結を行うことができるので、組立性が向上
する。
図。
断面図。
パイプ材の要部斜視断面図。
図。
図。
図。
図。
図。
縁,22 補強板,23 突起部,24 嵌合穴,2
5,26 穴、30 側板、31 受板、32 側板の
穴、35 平板、36 接着剤、或は両面接着テープ、
40 絞り加工部、41 バーリング加工部、45 突
出縁部、50 位置決め突片、51 位置決め穴、5
2、53、54 ネジ、60 位置決め突片、61 固
定ピン挿入穴、62 位置決め突板、63、64位置決
め穴、65 固定ピン、66 ネジ、70 固定ピン挿
入穴、71 ネジ穴。
Claims (5)
- 【請求項1】 コ字状の断面形状を有するコ字状部材
と、このコ字状部材の開口縁部に機械的に結合された平
板状の補強板とよりなる角パイプ材を備え、該角パイプ
材の軸方向両端部を側板によってネジ止め固定したこと
を特徴とする電子機器等のフレ−ム構造。 - 【請求項2】 上記補強板上に、接着剤によってスライ
ドレ−ルを兼ねる平板を接着したことを特徴とする請求
項1に記載の電子機器等のフレ−ム構造。 - 【請求項3】 上記補強板と上記コ字状部材の開口端縁
との間の複数の結合部間に位置する補強板面上に、絞り
加工部またはバ−リング加工部を設けて補強板の強度を
向上するか、あるいは該コ字状部材の開口端縁に突出縁
部を設けて補強板との結合強度を向上させるようにした
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子機器等の
フレ−ム構造。 - 【請求項4】 コ字状部材の軸方向端縁に位置決め突片
を軸方向に突設し、側板にはこの位置決め突片を受入れ
る位置決め穴を形成し、該位置決め突片を該位置決め穴
に挿入する過程で2方向の位置決めを行えるように該位
置決め突片及び位置決め穴の形状等を設定したことを特
徴とする請求項1、2又は3に記載の電子機器等のフレ
−ム構造。 - 【請求項5】 上記角パイプ材の軸方向端面と側板との
締結を、各々1カ所で実現可能な構成としたことを特徴
とする請求項1、2、3又は4に記載の電子機器等のフ
レ−ム構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32814095A JP3375032B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 電子機器等のフレーム構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32814095A JP3375032B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 電子機器等のフレーム構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09146321A true JPH09146321A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3375032B2 JP3375032B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=18206952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32814095A Expired - Fee Related JP3375032B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 電子機器等のフレーム構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3375032B2 (ja) |
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