特許ウォッチ

公開番号2025128727
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-03
出願番号2024025599
出願日2024-02-22
発明の名称接合方法及び画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人
主分類F16B 5/08 20060101AFI20250827BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】金属蒸気を排出する通気路を確保して板金の溶接を行う。
【解決手段】第1亜鉛メッキ鋼板101と第2亜鉛メッキ鋼板102とを接合する接合方法である。この接合方法は、重なった第1亜鉛メッキ鋼板101と第2亜鉛メッキ鋼板102とを、締結位置において締結部材で締結する締結工程と、重なった第1亜鉛メッキ鋼板101と第2亜鉛メッキ鋼板102とを、溶接位置において溶接する溶接工程と、を有する。第1亜鉛メッキ鋼板101または第2亜鉛メッキ鋼板102の板厚方向に交差する方向における、締結位置と溶接位置との間の距離dが30[mm]以上である。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１板金と第２板金とを接合する接合方法であって、
重なった前記第１板金と前記第２板金とを、締結位置において締結部材で締結する締結工程と、
重なった前記第１板金と前記第２板金とを、溶接位置において溶接する溶接工程と、を有し、
前記第１板金または前記第２板金の板厚方向に交差する方向における、前記締結位置と前記溶接位置との間の距離は、前記溶接工程の際に前記第１板金と前記第２板金との間に発生した蒸気が、前記第１板金と前記第２板金との少なくとも一方を弾性変形させて、前記第１板金と前記第２板金との間に隙間を生じさせる距離であることを特徴とする、
接合方法。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記第１板金と前記第２板金とのそれぞれは、
母材の金属と、
前記母材の金属の融点よりも低い沸点を有し、前記母材の金属を被覆する被覆材料と、を含むことを特徴とする、
請求項１記載の接合方法。
【請求項３】
前記溶接工程の行われている期間において、前記隙間が０．４［ｍｍ］を超えないことを特徴とする、
請求項１又は２記載の接合方法。
【請求項４】
前記距離は、前記第１板金または前記第２板金のうち前記弾性変形による撓み量が大きい方の板厚の９．３倍以上であることを特徴とする、
請求項１又は２記載の接合方法。
【請求項５】
前記第１板金と前記第２板金の板厚は０．８～３．２［ｍｍ］であることを特徴とする、
請求項４記載の接合方法。
【請求項６】
前記距離は３０［ｍｍ］以上であることを特徴とする、
請求項１又は２記載の接合方法。
【請求項７】
前記距離は２５０［ｍｍ］以下であることを特徴とする、
請求項１又は２記載の接合方法。
【請求項８】
前記締結部材はリベットであることを特徴とする、
請求項１記載の接合方法。
【請求項９】
第１板金と第２板金とを接合する接合方法であって、
重なった前記第１板金と前記第２板金とを、締結位置において締結部材で締結する締結工程と、
重なった前記第１板金と前記第２板金とを、溶接位置において溶接する溶接工程と、を有し、
前記第１板金または前記第２板金の板厚方向に交差する方向における、前記締結位置と前記溶接位置との間の距離が３０［ｍｍ］以上であることを特徴とする、
接合方法。
【請求項１０】
前記第１板金及び前記第２板金のそれぞれは、
母材の金属と、
前記母材の金属の融点よりも低い沸点を有し、前記母材の金属を被覆する被覆材料と、を含むことを特徴とする、
請求項９記載の接合方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置等の装置の枠体製造時に用いるフレーム部材等の金属性の板金の溶接技術に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
電子写真方式、インクジェット方式等の画像形成装置の枠体は、複数のフレーム部材を組み合わせて形成される。フレーム部材同士を固定する接合方法には、ねじ止めによる接合、リベット接合、及び溶接による接合等がある。フレーム部材同士を溶接により固定する接合方法は、他の接合方法に比べて枠体構造の剛性が高く、フレーム部材の位置精度を安定して担保できるため広く利用されている。溶接により接合を行う場合、フレーム部材が溶接時に加熱される。フレーム部材は、この熱により歪みが生じることがある。
【０００３】
フレーム部材の歪みを最小限に抑えるためには、フレーム部材に加える熱量をできるだけ抑える必要がある。フレーム部材に加える熱量を抑える接合方法として、接合対象となる２個のフレーム部材のそれぞれの面の一部を重ねて配置し、重ね合わせた面にレーザ光を照射することで接合する重ね合わせ接合方法がある。この接合方法は、画像形成装置の枠体のフレーム部材を接合する接合方法として多く用いられている。
【０００４】
画像形成装置の枠体を構成するフレーム部材は、防錆性を確保するために亜鉛メッキ鋼板が用いられることが多い。亜鉛メッキ鋼板のように母材金属板の融点よりも低い沸点を持つ金属でメッキされた鋼板に重ね合わせ溶接を行う場合、重なり合って密着する面の間に気化したメッキ金属の蒸気が残ることがある。メッキ金属の蒸気は、融解して接合した接合部内にブローホールを生じさせ、溶接品質を低下させる原因となる。
【０００５】
そのため、溶接時にフレーム部材を重ねて支持する治具等では、重なった面が離間しないよう押圧する押圧部を弾性部材により構成する。このような構成では、金属蒸気が発生した場合に押圧部が微小に逃げることで、部材間に微小な隙間が形成される。この部材間の微小な隙間から金属の蒸気が排出される。画像形成装置の枠体では、多数のフレーム部材を多方向から取り付ける構成である。そのため、フレーム部材を支持する治具は、枠体を覆うような構成となり、大規模になることが多い。
【０００６】
画像形成装置は、高速化に伴い、装置自体が大型化している。また、画像形成装置は、画像形成に関する機能を備えた複数のモジュールを複数の枠体に分割して搭載したものが増加している。複数の枠体は、搭載するモジュールが異なるため、それぞれが異なった枠体構造となる。複数の枠体を溶接するためにそれぞれで大規模な治具を用いると、複数の大規模な治具が必要となり、治具への投資や生産時の段取り替えによる工数等が膨大となる。
【０００７】
大規模な治具を必要としない枠体の接合方法として、溶接前のフレーム部材の仮支持として、重ね合わせた面同士の離間をリベットのような締結部材によって抑制し、治具を用いずに枠体を自立させてから溶接する方法がある。しかし、フレーム部材の重ね合わせた面同士を締結部材で仮支持した場合、締結部材に弾性がなく、金属蒸気発生時にフレーム部材の重なり合った面間に微小な隙間が形成されない。そのために金属蒸気の排出が困難になる。特許文献１では、溶接による接合点に段差を設けて隙間を作成し、メッキ金属の蒸気を排出する通気路を形成する接合方法を開示する。この接合方法では、フレーム部材の形状によって隙間が設けられるために、フレーム部材を仮支持した後でも通気路が確保され、金属蒸気が除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１４－９４３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記したように画像形成装置の枠体は多数のフレーム部材を多方向から取り付けて構成されているため、各フレーム部材を溶接して接合する接合点は多数且つ多方向に向いて存在している。そのため、フレーム部材の形状で重ね合わせ面間に隙間を設けてメッキ金属の蒸気の通気路を確保する場合、多数の溶接点に対しそれぞれに段差形状を設ける必要があり、フレーム部材の形状が複雑になる。つまり、複数のフレーム部材を複雑に組み合わせて枠体を製造するためには、フレーム部材の製造工程が増加し、金型の面数や製造工数が増加する。
【００１０】
本発明は、上述の問題に鑑み、多数の板金を多方向から取り付けた枠体構成であっても、金属蒸気を排出する通気路を確保して板金の溶接を行うことができる接合方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許