JP-2026076635-A - 画像形成装置

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Abstract

【課題】適切な配線の配置を行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】各ブロック（１１０、１２０、１３０）において、制御基板（２０２、２０１、２０３）のＡＳＩＣと、駆動対象の電気部材とが束線（８１０、８２０、８３０）により接続される。ＡＳＩＣを有する制御基板と、駆動対象の電気部材とが、同じブロックに配置される。少なくとも１つのブロックにおいては、ブロック内に束線（８１０、８２０、８３０）の配線を留める。即ち、当該束線（８１０、８２０、８３０）はブロック間の境界を跨がない。【選択図】図７

Inventors

吉本哲博
畑洋介
山崎美孝
三宅和則

Assignees

キヤノン株式会社

Dates

Publication Date: 20260512
Application Date: 20241024

Claims (16)

記録材に画像を形成する画像形成装置であって、上下方向に配設された第１の枠体及び第２の枠体を少なくとも有する装置本体と、前記第１の枠体に設けられ、電気的制御に基づいて物理的に動作する第１の電気部材と、前記第２の枠体に設けられ、電気的制御に基づいて物理的に動作する第２の電気部材と、前記第１の枠体に配置され、かつ、前記第１の電気部材に接続され、前記第１の電気部材の駆動を制御する第１の制御基板と、前記第２の枠体に配置され、かつ、前記第２の電気部材に接続され、前記第２の電気部材の駆動を制御する第２の制御基板と、を備える、ことを特徴とする画像形成装置。
前記第１の制御基板と、前記第１の制御基板による制御対象との接続が前記第１の枠体の中で閉じている、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第２の制御基板と、前記第２の制御基板による制御対象との接続が前記第２の枠体の中で閉じている、ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記第１の制御基板は、前記第１の枠体に設けられた前記第１の電気部材への駆動信号を生成する第１の制御部を有し、前記第１の制御部と前記第１の電気部材とは、前記第１の枠体内に配線され、前記第１の制御部から発せられる前記駆動信号を通信する通信線により接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１の制御基板は、前記第１の電気部材の駆動信号を生成する第１の制御部を有し、前記第２の制御基板は、前記第２の電気部材の駆動信号を生成する第２の制御部を有し、前記第１の制御基板は、前記第１の制御部及び前記第２の制御部へ制御信号を送信する統括制御部を、さらに有する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１の制御基板と、前記第１の制御基板による制御対象との接続が前記第１の枠体の中で閉じていて、前記第２の制御基板と、前記第２の制御基板による制御対象との接続が前記第２の枠体の中で閉じていて、前記第１の制御基板の前記統括制御部と、前記第２の制御基板の前記第２の制御部との接続は、前記第１の枠体と前記第２の枠体との境界を越えてなされる、ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記第１の制御部と、前記第１の電気部材とは、前記第１の枠体の中に配線され、前記第１の制御部から発せられる前記駆動信号を通信する第１の通信線により接続され、前記第２の制御部と、前記第２の電気部材とは、前記第２の枠体の中に配線され、前記第２の制御部から発せられる前記駆動信号を通信する第２の通信線により接続され、前記第１の制御基板の前記統括制御部と、前記第２の制御基板の前記第２の制御部とは、前記第１の枠体と前記第２の枠体との境界を越えて配線され、前記統括制御部から発せられる制御信号を通信する制御通信線により接続される、ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記制御信号は、前記第２の制御基板の前記第２の制御部を制御するための実行命令を含む信号であり、前記第２の制御部は、前記統括制御部から送られる前記実行命令に従って前記第２の枠体に設けられた前記第２の電気部材を駆動する駆動信号を生成する、ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記駆動信号は、前記第１の電気部材に含まれるモータを駆動するための信号を含み、前記制御信号は、アドレス信号、リード命令、ライト命令、及び、制御データの少なくとも１つを含むデジタル信号を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記第１の通信線は、前記第１の制御部及び前記第２の電気部材の少なくとも一方に着脱可能に設けられ、前記第２の通信線は、前記第２の制御部及び前記第２の電気部材の少なくとも一方に着脱可能に設けられる、ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置全体の動作を制御する主制御基板をさらに備え、前記主制御基板は、前記第１の制御基板及び前記第２の制御基板よりも面積が大きく、前記画像形成装置を背面から見て、前記主制御基板の一部が前記第１の制御基板と重なる、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、電気的制御に基づいて物理的に動作する第１の電気部材と、電気的制御に基づいて物理的に動作する第２の電気部材と、前記画像形成装置を背面から見て、前記第１の電気部材に重なるように配置され、かつ、前記第１の電気部材に接続され、前記第１の電気部材の駆動を制御する第１の制御基板と、前記画像形成装置を背面から見て、前記第２の電気部材に重なるように配置され、かつ、前記第２の電気部材に接続され、前記第２の電気部材の駆動を制御する第２の制御基板と、を備える、ことを特徴とする画像形成装置。
前記第１の制御基板は、前記第１の電気部材の駆動信号を生成する第１の制御部を有し、前記第２の制御基板は、前記第２の電気部材の駆動信号を生成する第２の制御部を有し、前記第１の制御基板は、前記第１の制御部及び前記第２の制御部へ制御信号を送信する統括制御部を、さらに有する、ことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
前記第１の制御部と、前記第１の電気部材とは、前記第１の制御部から発せられる前記駆動信号を通信する第１の通信線により接続され、前記第２の制御部と、前記第２の電気部材とは、前記第２の制御部から発せられる前記駆動信号を通信する第２の通信線により接続され、前記第１の制御基板の前記統括制御部と、前記第２の制御基板の前記第２の制御部とは、前記統括制御部から発せられる制御信号を通信する制御通信線により接続される、ことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
前記制御信号は、前記第２の制御基板の前記第２の制御部を制御するための実行命令を含む信号であり、前記第２の制御部は、前記統括制御部から送られる前記実行命令に従って前記第２の電気部材を駆動する駆動信号を生成する、ことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
前記駆動信号は、前記第１の電気部材に含まれるモータを駆動するための信号を含み、前記制御信号は、アドレス信号、リード命令、ライト命令、及び、制御データの少なくとも１つを含むデジタル信号を含む、ことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの画像形成装置に関する。画像形成装置には、複数の電気部材と、それらを制御する複数の制御基板とが設けられる（特許文献１）。特開２０１５－１８１７３号公報本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。画像形成装置の分割構成を示す概略図。（ａ）排出枠体を示す模式図、（ｂ）作像枠体を示す模式図、（ｃ）供給枠体を示す模式図。電装システムの一例を示すブロック図。ＡＳＩＣと電気部材間の駆動信号について説明するための図であり、（ａ）ステッピングモータの場合、（ｂ）ＤＣブラシレスファンの場合、（ｃ）ＤＣブラシモータの場合、（ｄ）ＤＣブラシレスモータの場合、（ｅ）インダクタセンサの場合、（ｆ）ＥＥＰＲＯＭの場合、（ｇ）フォトインタラプタの場合、（ｈ）メインスイッチの場合。ＣＰＵとＡＳＩＣ間の制御信号について説明するための図であり、（ａ）バス方式の場合、（ｂ）コマンドベース方式の場合。図４の電装システムにおける制御基板と電気部材の配置及び配線を示す図。電装システムの別の例を示すブロック図。図８の電装システムにおける制御基板と電気部材の配置と配線を示す図。＜画像形成装置＞以下、本実施形態について説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。なお、以下の説明で使用する「前」、「後（背面）」は、画像形成装置の手前側を前、装置の奥側を後とし、「右」、「左」は、装置を手前側から見た場合に対応する。装置の手前側とは、ユーザがメンテナンス作業を行う際に画像形成装置を操作する側であって、例えば操作パネルが配置される側、あるいは記録材を収容するカセットが引き出される側である。「上下方向」は、画像形成装置を床などの設置面に設置した状態での上下方向である。図１では、手前側から見た画像形成装置１を示している。図１に示す画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する４色の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを中間転写ベルト２１に対向させて配置した、中間転写方式のフルカラープリンタである。画像形成装置１は画像形成ユニット５００を備え、画像形成ユニット５００は原稿上の画像を読み取る原稿読取装置あるいはパーソナルコンピュータ等の外部端末等（不図示）から受信した画像信号に基づきトナー像を記録材Ｓに形成する。画像形成ユニット５００は、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ及び中間転写ベルトユニット６００を有している。画像形成装置１における記録材Ｓの搬送プロセスについて説明する。記録材Ｓは、１乃至複数（ここでは２つ）のカセット３１、３２に積載される形で収容されており、供給ユニット３００により搬送開始される。供給ユニット３００は供給ローラ３１ａ、３２ａを有し、記録材Ｓは供給ローラ３１ａ、３２ａにより画像形成タイミングにあわせてカセット３１、３２のいずれかから１枚ずつ搬送経路６０へ供給される。本実施形態の画像形成装置１は、搬送経路６０が記録材Ｓを下方から上方に向けて搬送可能に設けられている（所謂、縦搬送方式）。なお、記録材Ｓとしては、普通紙、厚紙、ラフ紙、凹凸紙、コート紙等の用紙、プラスチックフィルム、布など、といった様々な種類のシート材が挙げられる。カセット３１、３２から搬送経路６０へ供給された記録材Ｓは、搬送経路６０の途中に配置されたプレレジストレーションローラ対４１へ搬送される。プレレジストレーションローラ対４１は、記録材Ｓの斜行を補正する。具体的には、プレレジストレーションローラ対４１により搬送される記録材Ｓの先端が、停止しているレジストレーションローラ対４２のニップ部に突き当たり、記録材Ｓがループすることで斜行補正される。一対の回転体としてのレジストレーションローラ対４２の上方には中間転写ベルト２１が配置されており、レジストレーションローラ対４２は、中間転写ベルト２１上のトナー像が記録材Ｓに転写されるタイミングにあわせて記録材Ｓを二次転写部へと下方から上方に搬送する。レジストレーションローラ対４２は、搬送経路６０を搬送される記録材Ｓの搬送方向（上下方向）に関し二次転写部の上流側において二次転写部に最も近い位置に配置されている。二次転写部は、転写部材（第一転写部材、中間転写体）としての中間転写ベルト２１を挟んで対向する二次転写内ローラ２２及び二次転写外ローラ４４により形成され、所定の加圧力と二次転写電圧を加えることで中間転写ベルト２１から記録材Ｓ上にトナー像を転写させるニップ部である。以上説明した二次転写部までの記録材Ｓの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部ＰＹ～ＰＫについて説明する。ただし、各色の画像形成部ＰＹ～ＰＫはトナーの色以外は基本的に同じであるため、以下では代表して、イエローの画像形成部ＰＹを例に説明する。画像形成部ＰＹは、感光ドラム１１Ｙ、帯電器１２Ｙ、露光器１３Ｙ、及び現像器１４Ｙを有する。回転する感光ドラム１１Ｙの表面は、帯電器１２Ｙにより予め表面を一様に帯電され、その後、画像信号に基づいて駆動される露光器１３Ｙから照射されるレーザー光によって静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１１Ｙ上に形成された静電潜像は、現像器１４Ｙによりトナー像に現像される。現像器１４Ｙは、トナーとキャリアとを含む現像剤を担持した現像スリーブが回転して静電潜像をトナー像に現像する。なお、トナーは現像に伴って消費されるため、補給用のトナーを収容したトナーボトル９０Ｙが適宜のタイミングで回転駆動されることにより、トナーボトル９０Ｙから現像器１４Ｙにトナーが補給される。感光ドラム１１Ｙ上に形成されたトナー像は、感光ドラム１１Ｙと中間転写ベルト２１を挟んで対向配置される一次転写ローラ２５Ｙにより一次転写電圧が与えられて、感光ドラム１１Ｙから中間転写ベルト２１に一次転写される。一次転写後に感光ドラム１１Ｙ上に残る一次転写残トナーは、感光ドラムクリーナーにより除去される。中間転写ベルト２１は、二次転写内ローラ２２、駆動ローラ２３、テンションローラ２４等によって張架され、図中矢印Ａ方向へと移動される無端ベルトである。上述した各色の画像形成部ＰＹ～ＰＫにより並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト２１上に移動方向上流で一次転写された色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト２１上に形成され、中間転写ベルト２１の移動によりトナー像は二次転写部へと搬送される。なお、上記の一次転写ローラ２５Ｙ～２５Ｋ、中間転写ベルト２１、二次転写内ローラ２２、駆動ローラ２３、テンションローラ２４は、中間転写ベルトユニット６００として一体的に構成されている。以上、それぞれ説明した搬送プロセス及び画像形成プロセスを以って、二次転写部において記録材Ｓとフルカラートナー像のタイミングが一致し、中間転写ベルト２１から記録材Ｓにトナー像が転写される二次転写が行われる。二次転写部を通過した後に中間転写ベルト２１上に残る二次転写残トナーは、ベルトクリーナーによって中間転写ベルト２１から除去される。トナー像を転写された記録材Ｓは搬送経路６０を定着器５０へと搬送され、定着器５０で熱及び圧力が加えられることにより記録材Ｓにトナー像が定着される。定着器５０は、ヒータ（不図示）により加熱される定着ローラと、回転する定着ローラに当接し定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、定着ニップ部を通過する記録材Ｓに対し熱と圧力を加えることで記録材Ｓにトナー像を定着する。定着器５０によりトナー像が定着された記録材Ｓは、搬送経路６０をさらに上方へと搬送され、排出ユニット７００により外部へ排出される。排出ユニット７００は排出ローラ６１、６２とフラッパ６３を有し、記録材Ｓは排出ローラ６１、６２により排出されて排出トレイ８１、８２に積載される。本実施形態では、動作モードが記録材Ｓの両面にトナー像を形成する両面モードの場合、片面に画像が形成された記録材Ｓの反対面にもトナー像を形成するために、記録材Ｓが両面搬送経路７０１へと搬送される。両面モードの場合、排出ローラ６１の順回転により記録材Ｓは後端がフラッパ６３を通過するまで搬送された後、排出ローラ６１を逆回転させることで先後端が入れ替えられて両面搬送経路７０１へと搬送される。両面搬送経路７０１へ搬送された記録材Ｓは、再びレジストレーションローラ対４２へ戻される。その後の搬送ならびに裏面の画像形成プロセスに関しては、上述の場合と同様なので説明を省略する。反対面にも画像が形成された記録材Ｓは、排出ユニット７００により外部へ排出される。＜装置本体＞次に、画像形成装置１の装置本体１Ａについて、図１を参照しながら図２乃至図３（ｃ）を用いて説明する。装置本体１Ａは、図２に示すように、供給ブロック１１０、作像ブロック１２０、排出ブロック１３０の３つの分離可能な構造体に分けられる。本明細書で言う構造体（ブロック）とは、多数の支柱、ステイ（梁）や板金などを組み合わせて形成された後述の枠体に、後述の電気部材を有する各種ユニットや単体の電気部材、制御基板等が設けられた状態のものを指す。なお、電気部材は複数の枠体それぞれに１つ以上設けられる。本実施形態では、記録材Ｓにトナー像を形成するための一連の機能を実現する装置本体１Ａが、供給ブロック１１０の上に作像ブロック１２０が積み重ねられ、その作像ブロック１２０の上に排出ブロック１３０が積み重ねられた構成となっている。図示を省略したが、供給ブロック１１０と作像ブロック１２０、作像ブロック１２０と排出ブロック１３０はそれぞれ積み重ねられた状態で、例えば上下に位置する支柱と支柱とに架け渡された金属製の板状部材が螺子で締結されることにより連結される。また、本実施形態では、両面搬送経路７０１を形成した両面搬送ブロック７０が供給ブロック１１０、作像ブロック１２０、排出ブロック１３０とは別の構造体として予め用意されている。両面搬送ブロック７０は、作像ブロック１２０と排出ブロック１３０とに跨るように、供給ブロック１１０又は作像ブロック１２０に回動可能に装着されている。両面搬送ブロック７０は、作像ブロック１２０と排出ブロック１３０との間で搬送経路６０（図１参照）を形成する。搬送経路６０は両面搬送ブロック７０が閉じた状態で形成され、両面搬送ブロック７０が開いた状態で開放される。これにより、搬送経路６０に記録材Ｓが詰まった場合に、ユーザは両面搬送ブロック７０を開けることで、搬送経路６０に詰まった記録材Ｓを除去できる。搬送経路６０を開放するために、両面搬送ブロック７０には、レジストレーションローラ対４２のうちの一方のローラ４２１や、二次転写外ローラ４４、また搬送経路６０において記録材Ｓを搬送する一対のローラのうちの一方が設けられている。なお、両面搬送ブロック７０は閉じた状態で、搬送経路６０が自動的に開放されないように、排出ブロック１３０に設けられたロック機構（不図示）によりロックされる。＜供給ブロック、作像ブロック、排出ブロック＞供給ブロック１１０は、後述の供給枠体１００ｅに、供給ユニット３００及び供給搬送部６１０が組付けられた構造体である。また、供給ブロック１１０には、カセット３１、３２を前後方向にスライド移動可能に支持するレール部材などの支持部（不図示）が組付けられている。作像ブロック１２０は、後述の作像枠体１００ｆに、画像形成ユニット５００、作像搬送部６２０、トナーボトル９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋ、及び定着器５０が組付けられた構造体である。画像形成ユニット５００、トナーボトル９０Ｙ～９０Ｋ、定着器５０は、作像枠体１００ｆに着脱自在に設けられていてよい。排出