(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体の表面に転写ローラーを押圧させるようになっており、開閉カバーが、この転写ローラーを像担持体に加圧する機能を持っている場合がある。このような場合、開閉カバーには、外側に開かせるような高荷重が反作用的に作用することとなる。
上記従来技術では、このような高荷重が開閉カバーにかかったときに、レバーを操作しなくても予期せずにフック軸が回転してしまい、ロックが外れて、開閉カバーが開いてしまうおそれがある、という問題がある。
【0006】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、開閉カバーにかかる荷重によるロックの外れを防止することができる開閉カバーロック機構及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、本発明は、回転軸を有するレバー部を該回転軸周りに回転させることでロックを解除し、開閉カバーを装置本体に対して開閉可能とさせる開閉カバーロック機構であって、前記装置本体に設けられた係止部と、前記回転軸が延びる軸方向に向いて前記回転軸に設けられた爪部と、前記係止部に係止可能なロック位置と該ロック位置から退避する退避位置との間で、前記軸方向において前記爪部を前記回転軸に対してスライドさせるスライド手段と、を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、爪部の回転ではなく爪部の軸方向のスライドによりロックできるようにし、該爪部が回転方向でない軸方向に向いているため、爪部にかかる荷重方向を回転軸に対して垂直に作用させることができる。このため、回転軸中心のトルクが減少し、荷重がかかったときでも回転軸の回転が防止される。
【0008】
また、本発明では、前記スライド手段は、前記退避位置から前記ロック位置に向けて前記爪部を付勢する付勢手段を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、爪部が付勢手段の付勢によりロック位置にスライドしてロックされる。また、爪部は付勢手段の付勢に抗することで退避位置にスライドすることとなるため、ロックを外れ難くすることができる。
【0009】
また、本発明では、前記付勢手段は、さらに、前記ロックを解除する回転方向と反対の回転方向に前記回転軸を付勢する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、爪部の付勢と回転軸の付勢とを一の付勢手段により達成することで部品点数を減少させることができる。
【0010】
また、本発明では、前記スライド手段は、前記回転軸に設けられ前記軸方向に延在する係合凸部と、前記爪部に設けられ前記係合凸部に対し前記軸方向にスライド可能に係合する係合凹部と、を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、係合凸部と係合凹部との係合により爪部の軸方向のスライドが可能になると共に爪部の回転軸周りの相対回転を規制することができる。
【0011】
また、本発明では、前記係止部は、前記ロックを解除する回転方向に前記回転軸が回転したときに、前記爪部との係止を解除するための溝を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、レバー部の操作により回転軸を回転させて爪部を溝に落とすことで係止を解除することができる。
【0012】
また、本発明では、装置本体と、前記装置本体に対して開閉可能な開閉カバーと、先に記載の開閉カバーロック機構と、画像形成部と、を有する、画像形成装置を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、開閉カバーのロックの外れを防止することができる画像形成装置が得られる。
【0013】
また、本発明では、前記画像形成部は、像担持体と、転写ローラーと、を有し、前記開閉カバーは、閉じた状態にあるときに、前記転写ローラーを前記像担持体に加圧する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、転写ローラーから高荷重がかかる開閉カバーのロックの外れを防止することができる画像形成装置が得られる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、開閉カバーにかかる荷重によるロックの外れを防止することができる開閉カバーロック機構及び画像形成装置が得られる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下の説明では、本発明の開閉カバーロック機構を画像形成装置に適用した場合を例示する。
【0017】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態におけるプリンターPの概略構成図である。
プリンター(画像形成装置)Pは、排出部a、トナー収納部b、画像形成部c、用紙部dを備えている。また、プリンターPには、下部に位置する用紙部dから上部に位置する排出部aにかけて、搬送部eが設けられている。
【0018】
排出部aは、所定の画像が形成された用紙(シート材)が搬送部eを介して排出されるように構成されている。この排出部aの底面は傾斜が付されていて、排出される用紙が複数枚のときに一端側が揃えて積層できるように工夫されている。
トナー収納部bは、例えば、ブラックトナー(BK)のトナーコンテナからなり、画像形成部cの現像ユニットc2にトナーを供給できるように構成されている。
【0019】
画像形成部cは、レーザースキャンニングユニットc1、現像ユニットc2、ドラムユニットc3、転写ユニットc4及び定着ユニットc5を含んで構成されている。
レーザースキャンニングユニットc1は、周知のレーザースキャンニングユニットと同様に、レーザー光を発生する光ビーム発生器と、その光ビーム発生器から照射されてくる光ビームを走査するポリゴンミラーと、そのポリゴンミラーにより走査された光ビームを後述する感光体ドラム(像担持体)1上に結像させるfθレンズ等(共に不図示)を含んで構成されている。
【0020】
現像ユニットc2は、感光体ドラム1に対してトナーを供給することによって感光体ドラム1の周面に形成された静電潜像を現像するものであり、感光体ドラム1の周面に対して、その半径方向において対向して配置された現像ローラー2を有する。
ドラムユニットc3は、そのドラム周面にレーザースキャンニングユニットc1を用いて静電潜像が生成されると共に、トナー収納部bから現像ユニットc2に供給されたトナーによりトナー像が形成される感光体ドラム1を有する。
【0021】
感光体ドラム1の周りには、その周面を帯電状態とさせる帯電器3及び転写後その周面に残存したトナーを除去するクリーナー4が対向配置されている。本実施形態の帯電器3及びクリーナー4は、感光体ドラム1と共にドラムユニットc3として着脱自在にユニット化されている。
転写ユニットc4は、感光体ドラム1の周面に対して、その半径方向において対向して配置される転写ローラー5を有している。転写ローラー5は、感光体ドラム1を押圧するように設けられている。
【0022】
したがって、転写ローラー5は、感光体ドラム1が回転駆動すると、それに伴って回転することができる。また、搬送部eを介して所定のシート材、例えば用紙が搬送されてきたときは、その用紙を感光体ドラム1との間に介在させた状態で転写ローラー5を回転させることができると共に、用紙を定着ユニットc5側に搬送させることができる。
【0023】
定着ユニットc5は、転写ユニットc4の設けられているよりも下流側の搬送部eの一部に設けられていて、その搬送部eを搬送する用紙を挟持できるように配置された一対のローラーで構成されている。そして、定着ユニットc5は、その一対のローラーによって加圧・加熱して転写ユニットc4で転写された用紙上のトナー像を用紙に定着できるように構成されている。
【0024】
用紙部dは、装置本体10に対して引き出し自在に設けられている給紙カセットであり、その一部が装置本体10から延出して設けられている。そして、用紙部dは、給紙カセットから搬送部eに1枚ずつ用紙を供給できるように構成されている。
【0025】
搬送部eは、下部に位置する用紙部dから上部に位置する排出部aにかけて設けられていて、複数の搬送ローラー及びガイド板によって構成されている。そして、この搬送部eは、用紙部dから供給された用紙を1枚ずつ排出部aに向けて搬送できるように構成されている。
【0026】
上記構成からなるプリンターPは、レーザースキャンニングユニットc1から感光体ドラム1に画像データに対応したレーザー光が照射されて静電潜像が形成され、供給されたトナーによってトナー像が現像される。そして、この感光体ドラム1上に担持されたトナー像は転写ユニットc4で用紙に転写された後、定着ユニットc5で加圧・加熱されて定着処理される。最後に、画像の印刷された用紙が排出部aに排出される。
【0027】
図2は、本発明の第1実施形態におけるプリンターPの外観を示す斜視図である。
図2に示すように、プリンターPの装置本体10の側面には、開閉カバー11が設けられている。本実施形態の開閉カバー11は、転写ローラー5(
図1参照)が設けられる側の側面に設けられている。この開閉カバー11は、その下方の幅方向両端部にカバー支持軸12(
図1参照)を備える。このため、開閉カバー11は、カバー支持軸12を支点として上開きに開閉可能となって装置本体10に支持されている。
【0028】
開閉カバー11は、閉じた状態にあるときに、転写ローラー5を感光体ドラム1に加圧するようになっている。このため、開閉カバー11には、外側に開かせるような荷重が反作用的に作用することとなる。この荷重は、装置構成によっては高荷重となる場合がある。
図2に示すように、開閉カバー11には、レバー部21が設けられている。開閉カバー11は、レバー部21を引き上げることでロックが解除され、装置本体10に対して開閉可能とされている。レバー部21は、以下説明する開閉カバーロック機構20を構成する。
【0029】
図3は、本発明の第1実施形態における開閉カバーロック機構20の全体構成を示す斜視図である。
図4は、本発明の第1実施形態におけるレバー部21の分解斜視図である。
図5は、本発明の第1実施形態におけるレバー部21の回転軸30に設けられた爪部40の斜視図である。
図6は、本発明の第1実施形態における回転軸30と爪部40の係合状態を示す側面図である。
図7は、本発明の第1実施形態における開閉カバーロック機構20のロック動作を説明するための平面図である。
図8は、本発明の第1実施形態における開閉カバーロック機構20のロック解除動作を説明するための側面図である。
【0030】
開閉カバーロック機構20は、
図3に示すように、レバー部21と、フレーム部22と、を有する。レバー部21は、開閉カバー11に設けられている。このため、レバー部21は、カバー支持軸12を支点として開閉カバー11と一体的に回動可能な構成となっている。フレーム部22は、装置本体10に設けられている。このため、フレーム部22は、定位置に固定されている。なお、
図3に示しているレバー部21とフレーム部22との位置関係は、開閉カバー11が閉じた状態にあるときのものである。
【0031】
フレーム部22には、係止部23が設けられている。係止部23は、レバー部21の両側に配置されている。係止部23は、所定厚の板状に形成され、開閉カバー11に対向するその端面から内側に切り欠かれた溝24を有している。溝24は、第1の溝24aと、第2の溝24bと、を有する。第1の溝24aは、係止部23の端面から水平方向に延びる溝である。第2の溝24bは、第1の溝24aの終端から鉛直方向上方に延びる溝である。このため、溝24は、全体でL字状に形成されている。
【0032】
レバー部21は、回転軸30と、爪部40と、スライド手段50と、を有する。
回転軸30は、水平方向に延在してその両端が開閉カバー11に回転自在に支持されている。レバー部21は、この回転軸30を支点として回転するものとなっている。回転軸30は、
図4に示すように、所定の径の丸棒状に形成されており、その両端部に段差が設けられている。回転軸30は、その両端部に縮径した縮径部31を備えている。本実施形態の回転軸30は、例えばABS樹脂(アクリロニトリル (Acrylonitrile)、ブタジエン (Butadiene)、スチレン (Styrene)共重合合成樹脂)等の樹脂材から形成されている。
【0033】
爪部40は、回転軸30が延びる軸方向に向いて回転軸30に設けられている。爪部40は、軸方向において外向き凸形状とされている。爪部40は、
図7に示すように、鉤状となっており、摺動部41aと、当接部41bと、を有する。摺動部41aは、開閉カバー11を閉じる際に係止部23に対して摺動する部分である。この摺動部41aは、回転軸30と直交する方向に対して斜めに形成されている。すなわち、摺動部41aは、軸方向外側に向かうに従って回転軸30に近づくように傾斜している。
【0034】
当接部41bは、爪部40が係止部23に係止するときに第2の溝24bの側面に当接する部分である。この当接部41bは、摺動部41aよりも浅い角度で斜めに形成されている。当接部41bの回転軸30と直交する方向に対する角度は、90以下の角度であればよく、例えば50°〜90°の範囲で形成することが好ましい。
爪部40は、
図6に示すように、軸方向に貫通する穴42が設けられている。穴42には、ねじりコイルバネ32(
図4参照)の一端が引っ掛かるようになっている。ねじりコイルバネ32は、ロックを解除する回転方向(
図8(a)参照)と反対の回転方向に付勢力を付与するものである。
【0035】
爪部40は、
図4に示すように、回転軸30と別体で設けられている。爪部40は、回転軸30に対して摺動性の良い材料から形成されている。例えば、爪部40を回転軸30と同じABS樹脂で形成すると材質の相性がよく摺動性が悪くなる。このため、爪部40は、回転軸30と異なる樹脂材で形成することが好ましい。本実施形態の爪部40は、例えばPOM(ポリアセタール (polyacetal))樹脂等の樹脂材から形成されている。
【0036】
スライド手段50は、
図7に示すように、係止部23に係止可能なロック位置(
図7(b)参照)と、該ロック位置から退避する退避位置(
図7(a))との間で、軸方向において爪部40を回転軸30に対してスライドさせるものである。すなわち、スライド手段50は、回転軸30とは別体の爪部40を、回転方向でない軸方向においてスライド可能にし、開閉カバー11が閉じるときには、爪部40を内側の退避位置から外側のロック位置にスライドさせることでロックをかけるようにするものである。
【0037】
スライド手段50は、
図6に示すように、回転軸30に設けられた係合凸部51と、爪部に設けられた係合凹部52と、を有する。
係合凸部51は、
図4に示すように、回転軸30の両端の縮径部31に設けられている。係合凸部51は、軸方向に直線的に延在して設けられている。また、係合凸部51は、
図6に示すように、回転軸30(縮径部31)の径方向に突出して設けられている。この係合凸部51は、回転軸30の周方向において等間隔で複数(本実施形態では3つ)設けられている。
【0038】
係合凹部52は、係合凸部51に対し軸方向にスライド可能に係合するものである。係合凹部52は、爪部40に設けられた係合穴43に設けられている。係合凹部52は、係合穴43の内周面から径方向に窪んで設けられている。この係合凹部52は、係合穴43の周方向において等間隔で複数(本実施形態では3つ)設けられている。
爪部40は、
図5に示すように、回転軸30の軸端から縮径部31に装着される。係合凸部51と係合凹部52との係合により爪部40の軸方向のスライドが可能になると共に爪部40の回転軸30周りの相対回転を規制することができる。
【0039】
スライド手段50は、圧縮バネ(付勢手段)53を有する。圧縮バネ53は、縮径部31に設けられており、回転軸30の段差と爪部40との間に配置される。圧縮バネ53は、
図7に示すように、退避位置からロック位置に向けて軸方向外側に爪部40を付勢するものである。このため、ロック位置に移動するとき、爪部40は圧縮バネ53の付勢によって軸方向外側にスライドし、また、退避位置に移動するときには、爪部40は圧縮バネ53の付勢に抗して軸方向内側にスライドすることとなる。
【0040】
続いて、上記構成の開閉カバーロック機構20によるロック動作及びロック解除動作について説明する。
【0041】
開閉カバーロック機構20を備えたプリンターPにおいて、開閉カバー11を装置本体10に閉じる際には、カバー支持軸12を支点として開閉カバー11と共にレバー部21が回動する。開閉カバー11を閉じる際には、レバー部21に設けられた爪部40が、先ず、装置本体10に設けられた係止部23の端面に当接する。爪部40の摺動部41aは、
図7(a)に示すように、斜めになっているため、爪部40は、圧縮バネ53の付勢に抗して係止部23の内側の退避位置にスライドすることができる。
【0042】
レバー部21がさらに押し進められると、
図7(b)に示すように、爪部40が係止部23の溝24に対応する位置に移動する。当該位置に移動すると、軸方向に向いて設けられた爪部40が、圧縮バネ53の付勢によって軸方向外側にスライドし、ロック位置に位置する。ロック位置に位置すると、爪部40の当接部41bが、鉛直方向に形成された第2の溝24bに係止することになり、開閉カバー11が装置本体10に対してロックされることとなる。
【0043】
このように、本実施形態では、スライド手段50を設け、爪部40の回転ではなく爪部40の軸方向のスライドによりロックできるようにし、該爪部40が回転方向でない軸方向に向いているため、爪部40にかかる荷重方向を回転軸30に対して垂直に作用させることができる。このため、転写ローラー5から開閉カバー11に高荷重がかかる場合であっても、回転軸30を中心に発生するトルクが減少することとなり、回転軸30が回転することによるロックの外れを防止することができる。このため、転写ローラー5から高荷重がかかった場合であっても、開閉カバー11のロックの外れを確実に防止することができるプリンターPが得られる。
【0044】
また、スライド手段50は、退避位置からロック位置に向けて爪部40を付勢する圧縮バネ53を有する。このため、爪部40が圧縮バネ53の付勢によりロック位置にスライドしてロックされた後は、爪部40は圧縮バネ53の付勢に抗することで退避位置にスライドすることとなるため、開閉カバー11に高荷重がかかる場合であっても、ロックを外れ難くすることができる。また、爪部40の当接部41bは、荷重を受けても退避位置に向かう分力が作用しない形状となっているため、ロックをより外れ難くすることができる。
【0045】
一方、開閉カバー11を開く際には、
図8(a)に示すように、レバー部21を回転軸30周りに回転させることでロックを解除する。回転軸30は、ねじりコイルバネ32によって、ロックを解除する回転方向と反対の回転方向に付勢されているため、当該付勢に抗してレバー部21を回転させる。具体的には、
図2に示すように、開閉カバー11に設けられたレバー部21を上方に引き上げるように操作することとなる。
【0046】
係止部23は、ロックを解除する回転方向に回転軸30が回転したときに、爪部40との係止を解除するための溝24を有する。本実施形態では、レバー部21の操作により回転軸30を回転させると、
図8(a)に示すように、爪部40の先端が第2の溝24bの下方に移動し、第2の溝24bの下端に連通する第1の溝24aに落とし込まれることで、ロックが解除される。そして、
図8(b)に示すように、爪部40を第1の溝24aから引き抜いて、開閉カバー11を開くことができる。
【0047】
このように、上述した本実施形態によれば、回転軸30を有するレバー部21を該回転軸30周りに回転させることでロックを解除し、開閉カバー11を装置本体10に対して開閉可能とさせる開閉カバーロック機構20であって、装置本体10に設けられた係止部23と、回転軸30が延びる軸方向に向いて回転軸30に設けられた爪部40と、係止部23に係止可能なロック位置と該ロック位置から退避する退避位置との間で、軸方向において爪部40を回転軸30に対してスライドさせるスライド手段50と、を有する、という構成を採用することによって、開閉カバー11にかかる荷重によるロックの外れを確実に防止することができる。
【0048】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【0049】
図9は、本発明の第2実施形態における開閉カバーロック機構20の全体構成を示す斜視図である。
図10は、本発明の第2実施形態におけるレバー部21の分解斜視図である。
図11は、本発明の第2実施形態における開閉カバーロック機構20のロック動作を説明するための平面図である。
図9及び
図10に示すように、第2実施形態では、圧縮バネ53Bが、第1実施形態の圧縮バネ53の機能だけでなく、さらにねじりコイルバネ32の機能を併せ持つ点で、上記第1実施形態と異なる。
【0050】
圧縮バネ53Bは、第1実施形態の圧縮バネ53とねじりコイルバネ32とが一体となったものである。圧縮バネ53Bは、縮径部31に設けられており、回転軸30の段差と爪部40との間に配置される。圧縮バネ53Bの一端53B1は、軸方向外向きに配置され、爪部40の穴42に引っ掛かるようになっている。また、圧縮バネ53Bの他端53B2は、軸方向内向きに配置され、開閉カバー11に押圧するようになっている。
【0051】
上記構成の圧縮バネ53Bによれば、爪部40を軸方向外側に付勢するだけでなく、さらに、ロックを解除する回転方向と反対の回転方向に回転軸30を付勢することができる。したがって、第2実施形態によれば、爪部40の付勢と回転軸30の付勢とを一の付勢手段により達成することで部品点数を減少させることができる。
また、上記構成の圧縮バネ53Bによれば、
図11に示すように、退避位置(
図11(a)参照)にいるときも、また、ロック位置(
図11(b)参照)にいるときも、軸方向内向きに配置された他端53B2の位置が変化することがない。このため、何ら対策をせずとも他端53B2が開閉カバー11を引っ掻く等することなく、円滑な爪部40のスライドを可能とさせることができる。
【0052】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【0053】
例えば、上記実施形態では、画像形成装置として、プリンターを例示したが、本発明は、例えば、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置や、また、画像形成装置に限らず他の装置にも適用可能である。