(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿走査部を動かして原稿画像を光学的に読取る原稿走査手段と、この原稿走査部の原稿走査方向と交差する方向に記録材体を搬送する搬送手段と、この搬送手段で搬送される記録媒体に画像信号に応じた画像形成を行う画像形成手段と、を有する画像形成装置において、
前記画像形成手段は前記原稿走査手段の下方の原稿走査方向の片側に片寄せ配置されており、電源基板と、画像形成動作を制御する制御基板と、を有する複数の電装基板は前記原稿走査手段の下方の原稿走査方向の画像形成手段が配置されている側とは反対側で、縦置きに原稿走査方向に並んで配置されており、前記電源基板が前記制御基板よりも前記画像形成手段側に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原稿画像を光学的に読み取る原稿走査手段と記録媒体に画像を形成する画像形成手段とを有する画像形成装置に関し、更に詳しくは原稿走査手段による原稿走査部の走査方向に対して交差する方向に記録媒体を搬送する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置においてはデジタル複合機と称されるものが普及してきている。デジタル方式の画像形成では原稿画像情報は、光情報を電気信号に変換するＣＣＤ等の読取センサにより読み取られる。読み取られた画像情報は本体内部に配置された制御ボードに送られ、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、濃度処理等の加工が画像処理回路により施され、プリンタ部で記録のために出力される。
【０００３】
したがって、原稿を光学的に走査する原稿走査部であるリーダーと、該リーダーで走査した原稿情報に基づいて原稿情報を記録媒体上に再現する画像形成手段の配置は光学的な制約を受けないという特徴を有する。
【０００４】
この特徴を生かした画像形成装置を図７及び図８に示す。尚、図７は画像形成装置の斜視説明図であり、図８は断面説明図である。図に示すように、原稿読取手段100と画像形成手段101の配置が、読み取り走査方向（図７の矢印方向）と記録媒体搬送方向が略直交するように構成することで原稿サイズで決定される形態をコンパクトにしようとするものである。
【０００５】
記録媒体搬送の位置は、図７に示すように、装置本体の略中心を横切るように配置されるのが一般的であり、装置全体レイアウトの体裁の良さを重視した形態がとられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記画像形成装置の構成において、さらなる小型化を図る場合に困難な課題があった。すなわち、デジタル方式の画像形成装置の場合には、電気関係の構成要素が占める割合が物理的（スペース的）に大きい。電気構成としては基本的にも以下のものがある。
【０００７】
(1) 複合機能の全体を制御とパソコン等の外部機器から送られてくるコマンドの制御を行うシステムコントローラ部
【０００８】
(2)  画像形成動作の制御をつかさどるエンジンコントローラ部
【０００９】
(3) 複写機として機能する場合に読み取った画像情報の画像処理を行うＩＰ（イメージプロセッサー）部
【００１０】
(4)  プリンタドライバボード部
【００１１】
(5) 電源回路(高圧および低圧)部
【００１２】
図７に示す従来例の構成ではＤＣコントローラ部及び電源回路部を図８の102として示す範囲の記録媒体搬送部の下部に配置せざるをえなかったため、これが装置本体高さを低くする場合の問題となっていた。また両面記録機能やカセット給紙機能の付加を考慮した上での装置本体高さを考えると、図８の基板102の配置は解決を必要とする懸案事項であった。
【００１３】
またデジタル方式の利点として各種機能ボードを接読することで性能アップや機能アップを図ることができることである。すなわち、プリンタ性能に応じた高品位のフォントを再現することができるＰＤＬ（ページ記述言語）ボード／ＦＡＸボード／電子ファイルボード／等とユーザの希望する機能に応じて基板を装着すれば多種多様にわたった機能を実現できる。そのため、従来の構成では読取手段の長手方向に対して画像形成手段の幅が小さいことで発生するスペースを分割していた。従って、従来例の装置レイアウトでは基本の外形状を大きくすることなしで上記の機能追加するには充分なスペースを確保できていなかった。
【００１４】
本発明は従来の上記課題を解決するものであり、その目的は、装置レイアウトを大きくすることなく機能アップ可能な画像形成装置を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明における代表的な構成は、原稿走査部を動かして原稿画像を光学的に読取る原稿走査手段と、この原稿走査部の原稿走査方向と交差する方向に記録材体を搬送する搬送手段と、この搬送手段で搬送される記録媒体に画像信号に応じた画像形成を行う画像形成手段と、を有する画像形成装置において、前記画像形成手段は前記原稿走査手段の下方の原稿走査方向の片側に片寄せ配置されており、電源基板と、画像形成動作を制御する制御基板と、を有する複数の電装基板は前記原稿走査手段の下方の原稿走査方向の画像形成手段が配置されている側とは反対側で、縦置きに原稿走査方向に並んで配置されており、前記電源基板が前記制御基板よりも前記画像形成手段側に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
上記構成にあっては、原稿走査手段の下部に形成される画像形成手段が占める以外のスペースを効果的に確保することができ、また確保できるスペースが充分な容積となることで、このスペースにおいて効果的な基板等の実装が可能となる。このため、装置レイアウトを大きくすることなく、装置を機能アップすることが可能となる。また、電源基板の端子から画像形成手段への給電を直接行うことが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１８】
〔第１実施形態〕
図１乃至図４により第１実施形態に係る画像形成装置について説明する。尚、図１は画像形成装置の外観斜視説明図、図２は図１の左視説明図、図３は図１における主断面説明図、図４は図１の上視説明図である。
【００１９】
この実施形態に係る画像形成装置では、図１に示すように、装置本体上部に原稿を走査し、その情報を読み取るための原稿走査手段である原稿読取手段Ａが配置されている。図１の矢印ａ方向が原稿長手方向であり、これは原稿を光学的に走査して読み取るための原稿走査部の走査方向と一致するものである。そして、画像形成手段Ｂは記録媒体を矢印ｂ方向に搬送するものであり、前記走査部の走査方向と直交するように配置されている。
【００２０】
（原稿読取手段）
原稿読取手段Ａの構成を図２を参照して説明すると、これは原稿台カバー１、原稿台ガラス２、原稿照明ランプ３、原稿走査部となる第１ミラー台４、第２ミラー台５、結像レンズ６、ＣＣＤ７、画像処理用イメージプロセッサー基板（以下「ＩＰ基板」という）８を有する。原稿照明ランプ３と第１ミラー台４は、第２ミラー台５に対して２倍の速度で原稿台ガラス２上の原稿を走査する。９ａ，９ｂ，９ｃは走査ミラーである。
【００２１】
原稿台ガラス２上に置かれた原稿は、原稿走査部が走査することによってランプ３により照射され、その反対光はミラー９ａ〜９ｃに導かれ、結像レンズ６を介してＣＣＤ７により読取画像反射光が電気信号に変換される。その後、ＩＰ基板８を介して画像データはレーザースキャナユニット14より光学的信号となり出力される。
【００２２】
（画像形成手段）
次に図３を参照して画像形成手段Ｂの構成について画像形成動作を中心に説明する。画像形成手段Ｂは前述の原稿読取手段Ａの下方に配置され、回転自在に支持された像担持体としての感光体ドラム10を備えている。感光体ドラム10の上方は、感光体ドラム10表面を一様に帯電する一次帯電手段11であり、本実施形態での記載は表面に高低抗導伝層をもつ回転部材に高圧が印加されてドラム10に接触する帯電ローラ方式としている。これに限るものではなくコロナ帯電式でも良い。感光体ドラム10の右方には現像手段12が配置されている。現像手段12は回転することにより、感光体ドラム10に対向する位置にて感光体ドラム10上の静電潜像にトナーを付着させて現像するものである。上記感光体ドラム10と一次帯電手段11と現像手段12は一体化されていてプロセスカートリッジ13として構成されている。
【００２３】
プロセスカートリッジ13の上方にはレーザースキャナーユニット14が配置されている。このレーザスキャナーユニット14には、不図示の光線発光手段としての半導体レーザーと、発光出射された光線を走査回転するポリゴンミラー15に導く光学素子であるコリメーターレンズとシリンドリカルレンズをもつ。また回転するボリゴンミラーで走査される光線は、トーリックレンズ、ｆ-θレンズ16を通過し、光線を所定方向に折り曲げる折り曲げミラー17によって前記プロセスカートリッジ13の内部の感光体ドラム10に到達し、露光が行われる。
【００２４】
前記露光によって静電潜像が形成され、前述の現像装置でトナー像として顕在化される。このトナー像が搬送手段18によって搬送される記録媒体に転写せしめられることによって、原稿画像が記録媒体に再現される。記録媒体は転写後および搬送部19を通過後に定着手段20を通過する。ここでトナー像が定着せしめられ画像形成の全工程が完了し、記録媒体は排出部21より機外に排出される。
【００２５】
（原稿読取手段と画像形成手段の配置関係）
次に前記原稿読取手段と画像形成手段の配置関係について図１及び図２を参照して詳述する。
【００２６】
感光体ドラム10の長手寸法は記録媒体幅寸法（搬送方向と直交する方向のサイズ）＋若干の寸法となるが、本実施形態ではこの感光体ドラム10の長手方向の一端部が外装面側に可能なかぎり近接するように本体シャーシやその中に包括されるカートリッジなどの構成要素が配置される。結果的に、原稿読取手段Ａにおける原稿走査部の走査ホーム位置側端部（図２における右側端部）と画像形成手段の記録媒体幅方向の一端部が略一致するように画像形成手段を図２の右側端部に片寄せ配置した構成としている。
【００２７】
この構成にすることで、原稿読取手段Ａの反対側（図２における左側）下部にスペース（以下「片寄せスペース」という）Ｓが確保できる。そして前記片寄せスペースＳ内に各種電装基板と駆動手段を効果的に実装することができるようになる。
【００２８】
すなわち、図２に示すように、画像形成手段Ｂに近接する領域に駆動系22が配置される。同領域には電源基板としての高圧生成回路基板23から直付けに配設された一次帯電、現像、転写の各バイアス電圧を印加するための給電端子が駆動系に隣接しながら、直接感光体ドラム10や現像手段12に接触するように配備される。そして、高圧生成回路基板23に平行に制御基板としてのＤＣコントローラ24が併設されている。このＤＣコントローラ24において定着温度制御、レーザー出力、一次帯電、転写帯電等の帯電制御やモータの駆動クラッチ等の素子制御など各部を画像形成動作のための制御を行う。
【００２９】
さらに、ＤＣコントローラ24に近接して図２の左側にシステムコントローラ基板25が配置される。ここではパソコン等の外部機器から送られてくる情報の制御を含めシステム全体の制御を行う。システムコントローラ基板24に近接してさらに図２の左側にＩＰ基板８が配設されている。ここで、複写機として機能する場合に原稿読取手段Ａから出力される画像情報の基づく電気信号の画像処理を行う。そして、原稿読取手段Ａの枠体底面の一部に開口部が形成されており、この下部より、ＣＣＤ基板に直結する形態で、ＩＰ基板８が接続されている。これにより、フレキシブルケーブルを使用しないオンボードのコネクトを実現している。
【００３０】
以上のように構成することにより、原稿読取手段Ａの下部に効果的にスペースＳが確保できることで、従来は、本体内に散在せざるをえなかった各種電装基板を縦置きに集中配置することが可能となった。そして、集中配置することで基板間の接続をオンボード接続することが可能になり、各種の束線や付随するコネクター類を削減できるようになる。また電装品が集中しているため、単一の排熱手段で集中排熱が可能となる。
【００３１】
尚、原稿読取手段Ａのミラー台のホームポジションを、図２に示す状態のＣＣＤ７のある側（画像形成手段Ｂを片寄せ配置する側と反対側）に設定したり、また光学スキャンモータも同側に配置することで原稿読取手段Ａの各電気素子から発生する束線を削減、削除することができる。
【００３２】
〔第２実施形態〕
次に第２実施形態について図５を参照して説明する。尚、図５は第２実施形態に係る画像形成装置の外観斜視説明図であり、前述した第１実施形態と同一機能を有する部材は同一符号を付している。
【００３３】
本実施形態に係る画像形成装置は前述した第１実施形態と同様の構成であるが、前述したように画像形成手段Ｂを片寄せ配置することで生じた片寄せスペースに操作部基板26を配置している。このように片寄せスペースに操作部基板26を配置することで、図５に示すように、操作部パネル27を装着することができる。この配置が可能になることで操作パネルを本体外形寸法に影響を及ぼさない形態で配置することができ、さらなる省スペース化を図ることができる。
【００３４】
また操作部に限らず各種のインターフェイス基板28を装備することにおいても本実施形態の構成は効果的である。
【００３５】
〔第３実施形態〕
次に第３実施形態について図６を参照して説明する。尚、図６は第３実施形態に係る画像形成装置の外観斜視説明図であり、この実施形態でも前述した第１実施形態と同一機能を有する部材は同一符号を付している。
【００３６】
本実施形態に係る画像形成装置にあっても前述した第１実施形態と同様の構成であり、前述したように片寄せスペースに基板を集中配置することで効果的に発生するスペースに拡張機能を配置することが可能になる。例えば、図６に示すように、電子ファイルとしてのＦＤ(フロッピーディスク)29を読み書きするためのＦＤドライバ30を装置に搭載することが可能となる。
【００３７】
このようにすると、原稿読取手段Ａから読取られた画像情報をパソコンに送ると同時にＦＤ29に記憶させることができる。記憶手段として光磁気ディスクを搭載することも当然可能である。
【００３８】
本発明は前述のように、原稿の走査方向と記録媒体の搬送方向が略直交するような構成で画像形成手段を片寄せ配置にすることで確保できるスペースに各種電装基板を縦置きに積層配置することで、外形状を大きくすることなしに従来の構成よりも効率的に機能部品を入れ込むことが可能となった。
【００３９】
具体的には、各ボードを集中配置できるために結線処理の簡易化が図れ、また同一本体外形において、より多くの拡張機能基板の配置が可能となる。
【００４０】
また原稿読取手段のレンズの直下にコントローラや電源基板が配置される構成となるために電装からの発熱作用で、レンズの結露防止効果があることを確認している。特にプリンタやＦＡＸ機能をもつマルチファンクション機の場合は常時待機状態を必要とされるために、電源回路が完全に通電が切られる状態とはならない。このときの発熱を結露防止に活用することは多大な性能向上に結び付けることなる。
【００４１】
逆に原稿読取手段の底面に形成し、電装接続のための開口部を介して、ミラー台の走行により発生する空気流れが、電装基板側に伝播する作用もある。これは連続コピー時において強い空気流れを発生させるように作用するが、特に連続使用時に発熱する電装を冷却する効果を得られる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は前述のように構成したために、原稿走査手段の下部に形成される画像形成手段が占める以外のスペースを効果的に確保することができ、また確保できるスペースが充分な容積となることで、このスペースにおいて効果的な基板等の実装が可能となる。このため、装置レイアウトを大きくすることなく、装置を機能アップすることが可能となる。また、電源基板の端子から画像形成手段への給電を直接行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の外観斜視説明図である。
【図２】図１の左視説明図である。
【図３】図１における主断面説明図である。
【図４】図１の上視説明図である。
【図５】第２実施形態に係る画像形成装置の外観斜視説明図である。
【図６】第３実施形態に係る画像形成装置の外観斜視説明図である。
【図７】画像形成装置の斜視説明図である。
【図８】断面説明図である。
【符号の説明】
Ａ    …原稿読取手段
Ｂ    …画像形成手段
Ｓ    …スペース
１    …原稿台カバー
２    …原稿台ガラス
３    …原稿照明ランプ
４    …第１ミラー台
５    …第２ミラー台
６    …結像レンズ
７    …ＣＣＤ
８    …ＩＰ基板
９ａ，９ｂ，９ｃ …走査ミラー
10    …感光体ドラム
11    …一次帯電手段
12    …現像手段
13    …プロセスカートリッジ
14    …レーザースキャナユニット
15    …ポリゴンミラー
16    …レンズ
17    …折り曲げミラー
18    …搬送手段
19    …搬送部
20    …定着手段
21    …排出部
22    …駆動系
23    …高圧生成回路基板
24    …ＤＣコントローラ
25    …システムコントローラ基板
26    …操作部基板
27    …操作部パネル
28    …インターフェイス基板
29    …フロッピーディスク
30    …ドライバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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