JP7600348B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、近距離無線通信機器が設けられる複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。

近年、画像形成装置の本体に外部通信部と通信を行う通信部を備える画像形成装置がある。特許文献１には、そのような通信部の支持構成が開示されている。

特開２００６－５３４７７号公報

また、モバイル機器やＩＤカードといったものとの通信を可能とするため近距離無線通信を行う通信部を備えた画像形成装置がある。図１は近距離無線通信機能を有する画像形成装置の構成を示す斜視図である。図５は図１に示す画像形成装置Ｓにおいて図１の矢印Ａ方向から見た比較例のＹ断面図である。図１に示すように、外装カバーとなる天面カバー20と、金属製の装置フレーム１との間に近距離の無線通信用のアンテナを有する基板22を含む基板ユニット６が配置される。

図５に示す比較例では、装置フレーム１に固定された保持部材21に近距離の無線通信用のアンテナを有する基板22を固定している。天面カバー20の内周面となる下面20ａから近距離無線通信用の送受信部までは離間距離Ｌ１が設けられている。この離間距離Ｌ１は製品の輸送やユーザによる外力によって想定される天面カバー20の変形が発生しても該天面カバー20と近距離の無線通信用のアンテナを有する基板22とが接触しないように設定される。

図５に示す離間距離Ｌ１が大きいと、近距離無線通信の応答性が十分に確保できない場合がある。そこで、近距離無線通信の応答性能を上げるためには、図５に示す天面カバー20の下面20ａと、近距離の無線通信用のアンテナを有する基板22の上面22ａとの離間距離Ｌ１を極力小さくする必要がある。

図５に示す比較例では、近距離の無線通信用のアンテナを有する基板22が装置フレーム１に固定された保持部材21に固定されている。このため外力により変形した天面カバー20が近距離の無線通信用のアンテナを有する基板22に接触すると該基板22が破損してしまう可能性がある。このため離間距離Ｌ１を小さくすることができないという問題があった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、外装カバーと、近距離の無線通信用のアンテナを有する基板との離間距離を極力小さくすることで、より優れた近距離無線通信の応答性を持つ画像形成装置を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、装置フレームと、前記装置フレームを覆う外装カバーと、前記外装カバーと前記装置フレームとの間に設けられ、近距離の無線通信用のアンテナを有する基板を含む基板ユニットと、を有する画像形成装置であって、前記基板ユニットは、前記外装カバーの内壁面であって、前記アンテナと対向している面から突出する突出部材と、前記外装カバーと前記装置フレームとの間に設けられた弾性部材と、により保持され、前記弾性部材は、前記装置フレームに支持されている、ことを特徴とする。

上記構成によれば、近距離の無線通信用のアンテナを有する基板と、外装カバーとの離間距離を小さくすることが可能となり、応答性能の優れた近距離無線通信性能を有し、且つ該基板の破損を防止できる。

画像形成装置の構成を示す斜視説明図である。 近距離の無線通信用のアンテナを有する基板の構成を示す平面説明図である。 （ａ）は本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の外装カバーに外力が作用していない状態で図１の矢印Ａ方向から見た構成を示すＹ断面図である。（ｂ）は第１実施形態の外装カバーに外力が作用した状態で図１の矢印Ａ方向から見た構成を示すＹ断面図である。 （ａ）は本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の外装カバーに外力が作用していない状態で図１の矢印Ａ方向から見た構成を示すＹ断面図である。（ｂ）は第２実施形態の外装カバーに外力が作用した状態で図１の矢印Ａ方向から見た構成を示すＹ断面図である。 比較例を図１の矢印Ａ方向から見た構成を示すＹ断面図である。

図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。尚、以下の実施形態に記載した構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

先ず、図１～図３を用いて本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。図１は電子写真画像形成装置の一例を示す斜視説明図である。図２は近距離の無線通信用のアンテナを有する基板の構成を示す平面説明図である。図３（ａ）は本実施形態の外装カバーに外力が作用していない状態で図１の矢印Ａ方向から見た構成を示すＹ断面図である。図３（ｂ）は本実施形態の外装カバーに外力が作用した状態で図１の矢印Ａ方向から見た構成を示すＹ断面図である。

図２に示す近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22は、図１に示す画像形成装置Ｓが近距離無線通信を行う際のアンテナ22ｂを有している。例えば、画像形成装置Ｓはセキュリティー認証機能を持つ。そして、ユーザがＩＤ（Identification）識別情報を有するＩＤカードやスマートフォン等を用いて画像形成装置Ｓの外部から近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22に向かってかざす。これによりセキュリティー認証が行われ、許容されたユーザのみが画像形成装置Ｓにより印字が可能となる。

本実施形態では、このセキュリティー認証目的に限らず、種々の目的に対応した近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22を含む基板ユニット６に対して適用可能である。

また、近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22を含む基板ユニット６は、外装カバーとなる天面カバー20の内側で画像形成装置Ｓ本体内部に配置されている。基板22は、画像形成装置Ｓ本体の図示しないコントローラ基板（制御部）に配線されて画像形成装置Ｓ本体と通信可能に接続されている。

本実施形態では、図３（ａ），（ｂ）に示すように、外装カバーとなる天面カバー20により金属製の装置フレーム１を覆う。装置フレーム１に一端が支持されたコイルバネからなる付勢手段となる弾性部材25の他端が保持部材23の下面23ａに当接して支持されている。基板ユニット６は、近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22を保持する保持部材23を備える。付勢手段となる弾性部材25は保持部材23を付勢する。

弾性部材25の伸長力によって基板22及び該基板22を保持する保持部材23を天面カバー20の内周面側となる下面20ａ側に突出して設けられた突き当て部24に向かって図３（ａ），（ｂ）の矢印Ｚ方向に付勢する構成となっている。

外装カバーとなる天面カバー20は、装置フレーム１側（装置フレーム側）に向かって突出して基板ユニット６が突き当たる突き当て部24を有する。付勢手段となる弾性部材25は基板22を含む基板ユニット６を外装カバーとなる天面カバー20側（外装カバー側）に向かって付勢して該天面カバー20に突き当てる。

本実施形態では、図３（ａ）に示すように、近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22を含む基板ユニット６は、外装カバーとなる天面カバー20と、金属製の装置フレーム１との間に配置されている。

近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22は、保持部材23に設けられた保持部によって保持されている。基板22を保持した保持部材23は、一端が装置フレーム１に係止して支持された付勢手段となる弾性部材25によって天面カバー20側（外装カバー側）となる図３（ａ）の矢印Ｚ方向に付勢されている。

天面カバー20の内壁面となる下面20ａに突出して図２に示す基板22の突き当て可能領域40と接触する突き当て部24が設けられている。突き当て部24は、基板22に設けられた電子回路パターンのスルーホールや電子素子等に接触しない位置となる突き当て可能領域40に対応して設けられる。そして、図３（ａ）に示すように、天面カバー20の下面20ａに突出して設けられた突き当て部24に基板22の突き当て可能領域40が接触して該基板22の図３（ａ）の矢印Ｚ方向の位置が決まる。

本実施形態の保持部材23は、基板22の外周縁の側面と下面とに対応する断面Ｌ字形状の嵌合段部23ｂが設けられている。基板22は保持部材23の嵌合段部23ｂ内に嵌入されて水平方向（図３（ａ）の左右方向）の位置決めが行なわれる。また、基板22には貫通穴22ｃ，22ｄが設けられており、保持部材23の中央部に立設されたボス23ｃ及び爪部23ｄが貫通穴22ｃ，22ｄに挿通され、爪部23ｄにより基板22の上面22ａが係止される。これにより基板22が保持部材23により係止されて保持される。

保持部材23に保持された基板22の図３（ａ）の左右方向で示す幅方向と、図３（ａ）の紙面手前から奥行き方向の位置は以下の通り規制される。保持部材23が天面カバー20の下面20ａ側（内壁面側）に突出して該保持部材23の周囲の四方に形成されたガイド部27のガイド面27ａにガイドされることで規制される。

ガイド部27と保持部材23との間には、所定の隙間２が設けられている。この隙間２を設けることで、図３（ｂ）に示すように、天面カバー20に外力が作用して弾性部材25の伸長力に抗して保持部材23が装置フレーム１側に退避する動作中に傾いた場合でも該保持部材23の退避動作が円滑に行なわれる。

ガイド部27は、天面カバー20の下面（内壁面）に対して略垂直なガイド面27ａを有する。更に、先端部に所定の角度を有するテーパ面27ｂを有する。

ガイド部27のガイド面27ａは保持部材23の可動時のガイドとして機能し、ガイド部27のテーパ面27ｂは、天面カバー20を組み付けるときのガイドとしてそれぞれ機能する。

図２に示す近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22は、近距離無線通信用の送受信部31を有する。そして、送受信部31及び図示しない電子素子やスルーホール等が配置されていない領域を天面カバー20の下面20ａに突出して設けられた突き当て部24を突き当て可能な突き当て可能領域40としている。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、基板22が突き当て部24に接触する状態では、該突き当て部24は図２に示す基板22の突き当て可能領域40に突き当たる。

基板22の突き当て可能領域40と、天面カバー20の突き当て部24とが接触すると、該基板22の上面22ａと、天面カバー20の下面20ａとの間には隙間50が生じる。この隙間50によって、基板22上の送受信部31や図示しない電子素子やスルーホール等と天面カバー20の下面とが接触することを防止することができる。

図３（ａ）に示すように、基板22を含む基板ユニット６が弾性部材25によって突き当て部24に付勢された状態で、装置フレーム１の上面１ａと保持部材23の下面23ａとの間には離間距離Ｌ４を有する隙間３が設けられている。この隙間３は、図３（ｂ）に示すように、天面カバー20が外力を受けて画像形成装置Ｓの本体内部側に押されたときに該押圧量を吸収し得るように弾性部材25のばね定数と離間距離Ｌ４とが適宜設定されている。

隙間３は、装置フレーム１と、外装カバーとなる天面カバー20との間に設けられる。隙間３は、天面カバー20が外力を受けて画像形成装置Ｓの本体内部側に押されたときに近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22を含む基板ユニット６を装置フレーム１側（装置フレーム側）へ移動可能とする。

装置フレーム１の上面１ａと保持部材23の下面23ａとの間に離間距離Ｌ４の隙間３を設ける。これにより保持部材23は図３（ａ）の下方向に離間距離Ｌ４分だけ退避可能となる。離間距離Ｌ４は、物流やユーザ使用の際に想定される天面カバー20の最大変形量よりも大きく設定する。

保持部材23の下面23ａには抜け止め部34が突出して設けられている。抜け止め部34は装置フレーム１に設けられた貫通穴１ｂに挿通されて先端に設けられた爪部が装置フレーム１の下面１ｃに係止されて弾性部材25によって付勢される保持部材23の抜け止めを行なう。

抜け止め部34は、天面カバー20が装着されていない状態で、弾性部材25によって図３（ａ）の矢印Ｚ方向に付勢された保持部材23が飛び出さないように保持部材23の動きを規制する機能を有している。この抜け止め部34を有することで、装置フレーム１に弾性部材25と保持部材23を組み付けた後、天面カバー20を容易に組み付けることが可能となる。

＜退避動作＞
次に、図３（ａ），（ｂ）を用いて本実施形態において天面カバー20に外力が作用したときの基板22及び保持部材23の退避動作について説明する。

図３（ａ）は天面カバー20に外力が作用していない状態での図１の矢印Ａ方向から見たＹ断面図を示す。図３（ｂ）は天面カバー20に図１の矢印Ｋ方向に外力が作用して該天面カバー20が弾性部材25の伸長力に抗して変形した状態での図１の矢印Ａ方向から見たＹ断面図を示す。

図３（ａ）に示すように、天面カバー20に外力が作用していない状態では以下の通りである。保持部材23に保持された基板22は弾性部材25の伸長力により図３（ａ）の矢印Ｚ方向に付勢されている。これにより突き当て可能領域40が天面カバー20の突き当て部24に突き当たった状態で保持されている。

ユーザにより天面カバー20に図１の矢印Ｋ方向の外力が加えられる。すると、天面カバー20は図３（ｂ）に示すように、弾性部材25の伸長力に抗して図３（ｂ）の右側が図３（ｂ）の矢印Ｋ方向に傾くように変形する。この天面カバー20の変形に追従して突き当て部24も変位する。

突き当て部24の変位に合わせて該突き当て部24に当接している基板22及び保持部材23も図３（ｂ）に示すように変位する。図３（ｂ）の右側に示すガイド部27の内壁面からなるガイド面27ａに保持部材23がガイドされながら図３（ｂ）の右側が弾性部材25の伸長力に抗して図３（ｂ）の矢印Ｋ方向に傾くように変位する。

図３（ａ）に示すように、保持部材23の下面23ａと、装置フレーム１の上面１ａとの間には離間距離Ｌ４の隙間３がある。これにより保持部材23は装置フレーム１側（図３（ｂ）の下方側）に退避することができる。これにより基板22の送受信部31には外力が直接加わることがない。このため基板22や送受信部31等が破損することがない。

その後、ユーザが天面カバー20に図３（ｂ）の矢印Ｋ方向の外力を作用させることをやめると、弾性部材25の伸長力により保持部材23、基板22及び天面カバー20が図３（ａ）に示す姿勢位置に復元する。

本実施形態では、近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22及び保持部材23（基板ユニット６）が該保持部材23の下面23ａと、装置フレーム１の上面１ａとの間にある離間距離Ｌ４の隙間３を利用して退避可能な構成とした。これにより天面カバー20の突き当て部24と、基板22の突き当て可能領域40とを接触させるまで近づけることが可能となる。これにより図５に示した比較例よりも感度に優れ、且つ外力による破損防止が可能な画像形成装置Ｓを実現することが出来る。

尚、本実施形態では、近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22を含む基板ユニット６が天面カバー20の直下に配置された一例について説明した。他に、天面カバー20以外の外装カバー、例えば、右カバーと装置フレーム１との間に近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22を含む基板ユニット６が配置された場合においても同様に構成して同様な効果を得ることができる。

次に、図１及び図４を用いて本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図４（ａ）は本実施形態の外装カバーに外力が作用していない状態で図１の矢印Ａ方向から見た構成を示すＹ断面図である。図４（ｂ）は本実施形態の外装カバーに外力が作用した状態で図１の矢印Ａ方向から見た構成を示すＹ断面図である。尚、近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22（基板ユニット）の構成は前記第１実施形態と同様であるため重複する説明は省略する。

前記第１実施形態では、弾性部材25により付勢される保持部材23により近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22が保持された構成であった。本実施形態では、近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22を天面カバー20側（外装カバー側）に付勢する付勢手段が板バネ等からなる弾性部材26により天面カバー20の下面20ａから突出した突き当て部24に突き当てて保持する構成とした。

本実施形態では、図４（ａ）に示すように、天面カバー20の下面20ａに突出して設けられた取り付け部29により付勢手段となる弾性部材26の固定部26ｂが支持されている。弾性部材26の固定部26ｂは、該天面カバー20の装置フレーム１側（装置フレーム側）の下面20ａ（内壁面）側に支持されている。弾性部材26は断面柄杓（ひしゃく）状で構成され、押圧部26ｃによって基板22の下面22ｅを天面カバー20の下面20ａ（内壁面）側に突出して設けられた突き当て部24に付勢する構成となっている。

基板22は、弾性部材26の弾性力によって図４（ａ），（ｂ）の矢印Ｚ方向に付勢されている。天面カバー20の下面20ａに突出して設けられた突き当て部24に基板22の突き当て可能領域40が接触して該基板22の図４（ａ），（ｂ）の矢印Ｚ方向の位置が決まる。

基板22の幅方向（図４（ａ），（ｂ）の左右方向）及び奥行き方向（図４の紙面手前と紙面奥側方向）の位置は以下の通り規制される。基板22が天面カバー20の下面20ａ（内壁面）側に突出して基板22の周囲の四方に形成されたガイド部28のガイド面28ａにガイドされることで規制される。ガイド部28のテーパ面28ｂは弾性部材26を天面カバー20の取り付け部29に取り付ける際に弾性部材26をガイドする。

ガイド部28のガイド面28ａと、基板22との間には隙間４が設けられている。ユーザにより天面カバー20に図４（ｂ）の矢印Ｋ方向の外力が加えられて該天面カバー20の図４（ｂ）の右側が図４（ｂ）の矢印Ｋ方向に傾く。すると、天面カバー20の下面20ａに突出して設けられた突き当て部24と、弾性部材26の押圧部26ｃとにより挟持して保持された基板22も天面カバー20と一体的に傾く。

ガイド部28は、天面カバー20の下面20ａに対して略垂直なガイド面28ａを有する。更に、先端部に所定の角度を持ったテーパ面28ｂを有する。ガイド部28のガイド面28ａは、基板22の可動時のガイドとして機能し、ガイド部28のテーパ面28ｂは基板22を天面カバー20の下面20ａに突出して設けられた突き当て部24に当接して組み付けるときのガイドとして機能する。

基板22が天面カバー20の下面20ａに突出して設けられた突き当て部24に接触する状態では、該突き当て部24は図２に示す突き当て可能領域40に突き当たる。基板22と天面カバー20の下面20ａに突出して設けられた突き当て部24とが接触すると、該基板22の上面22ａと、天面カバー20の下面20ａとの間には隙間51が生じる。この隙間51によって、基板22上の送受信部31や図示しない電子素子やスルーホール等と天面カバー20とが接触することを防ぐことができる。

基板22が弾性部材26によって天面カバー20の下面20ａに突出して設けられた突き当て部24に付勢された状態で装置フレーム１の上面１ａと、弾性部材26の下面26ａとの間には離間距離Ｌ５の隙間５を設ける。隙間５は、図４（ｂ）に示すように、外装カバーとなる天面カバー20が図４（ｂ）の矢印Ｋ方向で示す外力を受けて画像形成装置Ｓ本体内部側に押されたときに該押圧量を吸収し得る隙間とされる。

この離間距離Ｌ５の隙間５を設けることで基板22及び弾性部材26は天面カバー20と一体的に図４（ａ）の下方向に離間距離Ｌ５だけ装置フレーム１側に退避可能となる。隙間５の離間距離Ｌ５は、物流やユーザ使用時の際に想定される天面カバー20の最大変形量よりも大きく設定する。

＜退避動作＞
次に図４（ａ），（ｂ）を用いて本実施形態において天面カバー20に外力が作用したときの近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22の退避動作について説明する。図４（ａ）は天面カバー20に外力が作用していない状態での図１の矢印Ａ方向から見たＹ断面図を示す。図４（ｂ）は天面カバー20に図１の矢印Ｋ方向に外力が作用して天面カバー20が変形した状態での図１の矢印Ａ方向から見たＹ断面図を示す。

図４（ａ）に示すように、天面カバー20に外力が作用していない状態では以下の通りである。天面カバー20の下面20ａ側に支持された弾性部材26により図４（ａ）の矢印Ｚ方向に付勢される。そして、該基板22の上面22ａの突き当て可能領域40が天面カバー20の下面20ａに突出された突き当て部24に突き当たった状態で挟持して保持されている。

一方、図４（ｂ）に示すように、ユーザにより天面カバー20の図４（ｂ）の右側に矢印Ｋ方向の外力が加えられる。すると、天面カバー20は図４（ｂ）の右側が矢印Ｋ方向に傾く。

天面カバー20の変形に追従して突き当て部24も変位する。そして、突き当て部24の変位に合わせて該突き当て部24と弾性部材26とにより挟持された基板22も図４（ｂ）に示すように、ガイド部28のガイド面28ａにガイドされながら天面カバー20と一体的に傾くように変位する。更に、該基板22の変位に追従して弾性部材26も天面カバー20と一体的に変位する。

その際、弾性部材26の下面26ａと、装置フレーム１の上面１ａとの間には、図４（ａ）に示す離間距離Ｌ５の隙間５が設けられている。このため基板22及び弾性部材26は装置フレーム１側に退避することができる。基板22の送受信部31には外力が直接加わることがないため破損することがない。

その後、ユーザが天面カバー20に外力を作用させることをやめると、天面カバー20の変形が無くなる。これにより基板22は再び弾性部材26の付勢力により保持されつつ天面カバー20と一体的に図４（ａ）に示す位置に復元する。

本実施形態では弾性部材26の下面26ａと、装置フレーム１の上面１ａとの間にある離間距離Ｌ５の隙間５に天面カバー20、基板22及び弾性部材26が一体的に退避可能な構成としている。これにより天面カバー20と基板22とを接触させるまで近づけることが可能となり、図５に示した比較例よりも感度に優れ、且つ外力による破損防止が可能な近距離無線通信機能を有する画像形成装置Ｓを実現することが出来る。

本実施形態では、前記第１実施形態に使用した保持部材23を必要としないため簡単な構成で画像形成装置Ｓの小型化が可能となる。

また、前記各実施形態では、近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22が天面カバー20の直下に配置される場合の一例について説明した。他に天面カバー20以外の外装カバー、例えば、右カバーと装置フレーム１との間に近距離の無線通信用のアンテナ22ｂを有する基板22が配置された場合においても同様な構成とすれば同様な効果を得ることができる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

Ｓ …画像形成装置
１ …装置フレーム
３ …隙間
６ …基板ユニット
20 …天面カバー(外装カバー)
22 …基板（基板ユニット）
23 …保持部材
25 …弾性部材（付勢手段）

Claims (5)

1. 装置フレームと、前記装置フレームを覆う外装カバーと、前記外装カバーと前記装置フレームとの間に設けられ、近距離の無線通信用のアンテナを有する基板を含む基板ユニットと、を有する画像形成装置であって、
   前記基板ユニットは、
   前記外装カバーの内壁面であって、前記アンテナと対向している面から突出する突出部材と、前記外装カバーと前記装置フレームとの間に設けられた弾性部材と、により保持され、
   前記弾性部材は、
   前記装置フレームに支持されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記基板ユニットは、前記基板を保持する保持部材を備え、
   前記弾性部材は、前記保持部材を付勢することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記外装カバーは、前記装置フレーム側に向かって突出して前記基板ユニットが突き当たる突き当て部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記突き当て部は、前記基板に設けられた回路パターンのスルーホールや電子素子に接触しない位置に対応して設けられたことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記弾性部材は、前記外装カバーの前記装置フレーム側の面に支持されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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