(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記連動手段は、前記上カバーを開く動作に連動して、前記画像読取部を前記画像形成装置の設置面積からはみ出さないようにスライドさせることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
【背景技術】
【0002】
従来、画像形成装置の上部に画像読取装置(スキャナ装置)を配設した構成が知られている。このような構成において、消耗品交換等のメンテナンスのために画像形成装置の上部に設けられた上カバーを開く必要がある場合、当該上カバーがその上方の画像読取装置と干渉しないように、画像形成部と画像読取部の距離を大きくとる方法が採用されている。
【0003】
しかし、上カバーのサイズが大きくなると画像形成部と画像読取部間の距離をさらに大きくとる必要があり、装置本体の高さが大きくなるという課題があった。この結果、必然的に画像読取部の原稿面が高くなり、原稿セット時の操作性が悪化するという課題もあった。そこで、このような課題を解決する先行技術として、以下の特許文献1〜3の画像形成装置が知られている。
【0004】
特許文献1(特開2004−354832号公報)の画像形成装置は、画像形成部の上部に配設された画像読取部を水平方向にスライドさせて退避させることで、画像形成部の上部を覆う上カバーを開いて内部の消耗品交換等のメンテナンスを行うようにしている。
【0005】
特許文献2(特開2000−039827号公報)の画像形成装置は、画像読取部を画像形成装置本体に対して上方に回動させて開放できるようにすると共に、画像形成装置の外装を構成する少なくとも一つの側壁を側方に回動させて開放できるようにしている。そして、前記側壁の開放に連動させて画像読取部を開放することで大きな開放スペースを形成し、この開放スペースを通じて画像形成装置内の消耗品交換等のメンテナンスを行うようにしている。
【0006】
特許文献3(特開2008−139763号公報)の画像形成装置は、画像読取部が画像形成部の上カバーと一体で構成され、上カバーを開くときに画像読取部も一緒に回動させるようにしている。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】本発明の実施形態に係る画像形成部と画像読取部から構成された画像形成装置の斜視図である。
【
図2a】従来の画像形成装置の上カバーを閉じた状態の断面図である。
【
図2b】従来の画像形成装置の上カバーと前カバーを開いた状態の断面図である。
【
図3a】画像形成部と画像読取部から構成される従来の画像形成装置の比較例1である。
【
図3b】画像形成部と画像読取部から構成される従来の画像形成装置の比較例2である。
【
図3c】画像形成部と画像読取部から構成される従来の画像形成装置の比較例3である。
【
図3d】画像形成部と画像読取部から構成される従来の画像形成装置の比較例4である。
【
図3e】画像形成部と画像読取部から構成される従来の画像形成装置の比較例5である。
【
図4a】本発明の第1実施形態に係る、上カバーを閉じた状態の画像形成装置の概略断面図である。
【
図4b】本発明の第1実施形態に係る、上カバーを開いた状態の画像形成装置の概略断面図である。
【
図5a】本発明の第2実施形態に係る、上カバーを閉じた状態の画像形成装置の概略断面図である。
【
図5b】本発明の第2実施形態に係る、上カバーを開いた状態の画像形成装置の概略断面図である。
【
図6a】本発明の第3実施形態に係る、上カバーを閉じた状態の画像形成装置の概略断面図である。
【
図6b】本発明の第3実施形態に係る、上カバーを開いた状態の画像形成装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は、画像を記録紙に出力する画像形成部100と、画像を読み取る画像読取部200から構成された本発明の実施形態に係る画像形成装置の外観斜視図である。画像形成部100の上部に画像読取部200が配設され、画像読取部200はその下側に配設されたカバー10と一体化されている。そして画像読取部200で読み取られた画像が画像形成部100で潜像として形成され、当該潜像が記録紙に転写(出力)されるように構成されている。潜像が転写された記録紙は、前記カバー10の上面部101に排出されるように、画像形成部100と画像読取部200の間に所定の上下方向高さを有する空間が形成されている。
【0016】
図2aと
図2bは、画像形成部100の上カバー10が画像読取部200と一体で構成された従来の画像形成装置における画像形成部100の断面図を、上カバー10と前カバー19を閉じた状態と、開いた状態で示したものである。上カバー10は後述の書込み装置1を収容し、その上部に、所定距離を空けて画像読取部200が配設されている。画像読取部200は、原稿台201と、原稿台201にセットされた原稿を読み取って、当該原稿に含まれた画像を書込み装置1により感光体に書込む間、当該原稿を原稿台201に押し付ける圧板202を備えている。この圧板202は、矢印A方向に開放可能とされている。
【0017】
画像形成部100は、書込み装置1、現像ユニット2、中間転写ユニット3、中間転写ユニット清掃部4、廃トナー回収箱5、給紙カセット6、二次転写部7、定着ユニット8、排紙部9などを備え、一般的な電子写真プロセスに従ってフルカラー画像を形成する。
【0018】
書込み装置1は上カバー10の内部に収納され、上カバー10とともに
図2bの矢印B方向に開放し、この開放によって現像ユニット2を上方に取り出すことができるように構成されている。この開放状態で、図示するように、画像読取部200と圧板202が本体設置面積からLだけ飛び出すことが課題である。また、二次転写部7は前カバー19とともに
図2bの矢印C方向に開放し、容易に紙詰まりの処理および廃トナー回収箱5の取り出しができるように構成されている。
【0019】
図3a〜
図3dは、画像形成部100a〜100dと画像読取部200a〜200dから構成される画像形成装置の比較例である。これら比較例は、現像ユニット2等の消耗品交換時に、画像形成部100a〜100dの上部に設けられた上カバー10a〜10dを開ける構成に、従来技術を適用した場合を示している。
【0020】
図3aは、上カバー10aを矢印方向に開くときに上カバー10aが画像読取部200aの底面部に当たらないように、画像形成部100aと画像読取部200aの距離L1を大きくとる場合の比較例1である。この比較例1では、上カバー10aのサイズと同等以上の上下方向高さを有する空間が、画像形成部100aと画像読取部200aの間に必要とされるため、装置本体の高さが大きくなるという課題がある。また、必然的に画像読取部200aの原稿をセットする読取面が高くなり、原稿セット時の視認性や操作性が悪化するという課題がある。
【0021】
図3bは、上カバー10bを矢印方向に開くときに画像読取部200bが水平方向にスライドして退避する比較例2である。この比較例2では、
図3aで示した装置本体の高さが高くなる問題は回避できる。しかし、本体設置面積より左側に画像読取部200bが飛び出してしまうため、本体設置時には画像読取部200bが飛び出すのに必要な空間L2を、画像形成部100bの左側に確保する必要があり、設置場所に制約が出るという課題がある。また、上カバー10bを開けるときには、先に画像読取部200bを左側にスライドさせ、その後に上カバー10bを開く操作が必要であるため、操作が二段階になり操作性が悪いという課題がある。
【0022】
図3cは、上カバー10cと画像読取部200cがそれぞれ画像形成部100cに対して回動可能に保持され、上カバー10cを矢印方向に開くときは、画像読取部200cも同じように矢印方向に回動させて退避させる比較例3である。この比較例3では、
図3bで示した本体設置面積より画像読取部200cが飛び出す空間の確保は不要になり、設置場所の制約はない。しかし、上カバー10cを開けるときには、先に画像読取部200cを回動させ、その後に上カバー10cを操作する必要があるため、操作が二段階になり操作性が悪いという課題がある。
【0023】
図3dは、上カバー10dと画像読取部200dが一体で構成され、上カバー10dを矢印方向に開くときに、画像読取部200dも一緒に回動させる比較例4である。この比較例4では、
図3bまたは
図3cで示した二段階操作が不要であるので、操作性を改善できる。しかし、画像形成部100dの左側に画像読取部200dが飛び出してしまうため、本体設置時に画像読取部200dが飛び出すのに必要な空間L3を確保する必要があり、
図3bで示した例と同様に設置場所に制約が出るという課題がある。また、上カバー10dを開いた時に画像読取部200の重心位置が上カバー10dを閉じた時よりも大きく移動するため、本体の重心バランスが不安定になり、本体が転倒しやすくなるという課題もある。
【0024】
図3eは、上カバー10eが画像読取部200eに対してスライド可能に構成され、上カバー10eを矢印方向に開くときに、画像読取部200eが上カバー10eと連動して回動先端側へ移動する方法である。この構成であれば、画像読取部200eが回動先端側へ移動することで、画像読取部200eが本体設置面積の外側に飛び出す量L4を減少又はゼロにすることができるため、本体設置面積の制約を無くすことができる。また、上カバー10eを開いたときでも重心位置が大きく移動することがないため、本体バランスを安定させることができる。
【0025】
しかしながら、
図3eの構成では、上カバー10eを画像読取部200eと連動してスライドさせるために、連動機構としてのギヤ列が必要になるので装置が大型化するという課題がある。すなわち、上カバー10eの回動軸に歯車51を配設し、この歯車51と噛み合うように1つ又は2以上の中間歯車52を配設し、この中間歯車52を画像読取部200eの脚部に設けられたラック53と噛み合わせる必要がある。このため、上カバー10eの内部に前記ギヤ列を収納するためのスペースが必要となり、装置が大型化する。
【0026】
また、上記ギヤにより上カバー10eの開放角度と画像読取部200eのスライド位置が一対一で決まるため、装置組立時に上カバー10eと画像読取部200eの相対位置を決めてからギヤを組み付ける必要があり、組立作業が難しいという課題もある。
【0027】
本発明の実施形態に係る
図1の画像形成装置は、前述した
図3a〜
図3eの画像形成装置の問題点に鑑み、操作性の向上ならびに本体設置場所の制約を最小限に止めるため、
図4aと
図4bの第1実施形態に係る構成を採用することができる。
【0028】
図4aと
図4bは、
図1の画像形成装置の上カバー10を閉じた状態と開いた状態を示したもので、上カバー10は、その左側の支点12を中心として、上下方向に回動(開閉)可能とされている。
【0029】
画像読取部200のほぼ中央部の下部に脚部20が設けられ、この脚部20が上カバー10に対して左右方向(水平横方向)にスライド可能に支持されている。このスライド構造は図示省略するが、周知のスライド構造を採用可能である。例えば、上カバー10の上面に水平横方向に形成したスライド溝に、前記脚部20をスライド可能に嵌合した構造を使用可能である。勿論、スライド構造はこれに限定されるものではなく、例えば脚部20とスライド溝の関係を上下逆にし、画像読取部200の下面にスライド溝を形成し、カバー10側に当該スライド溝にスライド可能に嵌合する脚部を一体形成したものであってもよい。
【0030】
脚部20には、上カバー10に対する画像読取部200の移動量を規制するための溝部21が水平横方向に形成されている。溝部21の長さは、画像読取部200のスライドストロークと同じ長さである。一方、上カバー10には前記溝部21にスライド可能に嵌合した規制ピン22が固定的に配設され、当該規制ピンと溝部21の端部との当接により、画像読取部200のスライド量が規制されるようになっている。つまり、溝部21と規制ピン22で画像読取部のスライド量を規制する規制部が構成されている。
【0031】
なお、図示例では規制ピン22を円柱状に示しているが、規制ピン22は必ずしも円柱状である必要はない。規制ピン22に代えて任意形状の突起部としてもよい。また、溝部21についても長孔等に適宜変更可能である。さらに、溝部21を上カバー10に形成し、規制ピン22を画像形成部200に配設するようにしてもよい。
【0032】
脚部20の左側に、一端側が上カバー10に支持され、反対側が脚部20に支持される形で、圧縮バネ23が配設されている。この圧縮バネ23は、上カバー10と画像形成部100の連動手段の構成要素の一つであり、画像読取部200を回動先端側(支点12から離間する方向)に付勢するものである。圧縮バネ23は、
図4bのようにカバー10を開いた状態で、画像読取部200の重量に抗して画像読取部200を回動先端側に移動させ得る力量を有する。
【0033】
脚部20の左側面に、圧縮バネ23の付勢方向と反対方向の張力を持った状態で、前記連動手段の構成要素の一つであるワイヤ(索状体)24の一端部が水平に連結されている。また、支点12に近い位置の上カバー10の下部から斜め後方に延びた支持アーム13の先端に、前記連動手段の構成要素の一つである自由回転するガイドプーリ(押え部)25が配設されている。そして、前記ワイヤ24の他端部が、上カバー10の2つのワイヤガイド26、27と、前記ガイドプーリ25及び画像形成部100のワイヤガイド28を経由して、画像形成部100に固定的に設けられた止着部29に連結されている。前記ワイヤ24は引き回し経路が自在で設計上の自由度が高く、かつ、省スペースで軽量低コストでもあるため、連動手段の構成要素として好都合である。
【0034】
止着部29の直近位置には引張バネ(弾性部材)30が設けられ、ワイヤ24の他端部が当該引張バネ30を介して止着部29に連結されている。なお、ワイヤ24には圧縮バネ23および引張バネ30によって常時張力が作用するが、この張力が加わっても、ワイヤ長がほぼ変化しない強度を有するワイヤ24を使用する。
【0035】
上カバー10の右端には、回動軸35の回りに回動可能なロックレバー36が配設されている。このロックレバー36は画像形成部100側に延びた爪部37を有し、この爪部37が画像形成部100の係合部38に係合可能とされている。ロックレバー36は、図示しない捻りバネで反時計方向に回動付勢されている。上カバー10を閉じる際は、爪部37のテーパ面37aが係合部38のテーパ面38aに当たってロックレバー36を捻りバネに抗して時計方向に回動させる。そして、爪部37が係合部38のテーパ38aを乗り越えると、
図4aのように捻りバネの力で係合部38に係合するようになっている。
【0036】
前記ワイヤガイド26〜28は、単一又は2個一組のプーリ又はガイドピン等で構成することができる。ワイヤガイド26の位置で水平から垂直に引き回されたワイヤ24は、支点12の直近左側を通ってワイヤガイド27に導かれている。
【0037】
図4aでは、上カバー10のワイヤガイド27と画像形成部100のワイヤガイド28の間に掛け渡されたワイヤ24(索状体としてのワイヤ24の中間部)に、ガイドプーリ25が当接する構成にしている。この状態で、ワイヤガイド27と28の間の直線距離よりも、ガイドプーリ25を経由したV字状のワイヤ24の長さが約2倍長くなっている。
【0038】
そして、
図4bのように上カバー10を開いた状態では、ガイドプーリ25がワイヤガイド28に接近し、ワイヤガイド27、28の間のワイヤ24の長さが短くなる。これにより余ったワイヤ24の長さ分だけ、画像読取部200が上カバー10に対して回動先端側に移動可能となる。なお、ガイドプーリ25は回転自在なため、ワイヤ24との摩擦を低減して上カバー10の開閉操作性を良好にするとともに、ワイヤ24の摩耗を低減する。
【0039】
次に、上カバー10の開閉動作について説明する。
図4aのように、上カバー10が閉じられた状態では、溝部21の端部に規制ピン22が突き当たる位置まで、画像読取部200がワイヤ24に引っ張られてスライドしている。ワイヤ24の他端部と止着部29の間には引張バネ30が配設されているので、ワイヤ24の長さの多少のバラツキや、各ワイヤガイド26〜28等の位置精度の公差があっても、画像読取部200が
図4aの位置に確実に移動する。従って、高い部品精度が要求されないので製造コストの低減を図れ、しかも装置の組立性を良くすることができる。
【0040】
図4bは上カバー10を開いた状態を示している。この開放状態で、
図2bに示す現像ユニット2を交換するのに十分な開き角が形成されている。上カバー10を開くには、ロックレバー36を操作して爪部37を画像形成部100の係合部38から外す。これで上カバー10を支点12を中心として上方向に開けることができるようになる。
【0041】
上カバー10を開けると、それと一体的にガイドプーリ25も支点12を中心として反時計方向に移動し、ガイドプーリ25がワイヤガイド28に接近する。この結果、ワイヤガイド27、28の間の距離が縮まるとともに、ワイヤガイド27、28の間でガイドプーリ25によって余分に引っ張られていたワイヤ24の長さが短くなる。このため、余ったワイヤ24の長さ分だけ画像読取部200が圧縮バネ23の力で
図4bのように回動先端側(上方)に移動する。この移動位置で、脚部20の溝部21の端部が規制ピン22に突き当たり、画像読取部200のスライド位置が定まる。
【0042】
また、
図4bの状態から上カバー10を閉じると、上カバー10と共にガイドプーリ25が支点12を中心として時計方向に回動し、ワイヤ24がガイドプーリ25によって左側に押される。この結果、画像読取部200の脚部20がワイヤ24に引っ張られ、圧縮バネ23を縮めながら画像読取部200が
図4aの位置に戻る。
【0043】
画像形成装置の上カバー10及び画像読取部200は以上のように構成され、
図4bのように上カバー10を開放しても、上カバー10及び画像読取部200が装置本体の設置面積よりも外側に飛び出すことがない。従って、装置本体の設置面積を省スペースにすることができ、画像形成装置の本体後部を壁際に接近して配置することも可能になる。
【0044】
また、上カバー10を開く際は圧縮バネの力を上カバー10の開放アシスト力として利用することができ、また上カバー10を閉じる際は圧縮バネの力をカバー閉動作のダンパーとして利用することができる。従って、上カバー10の開閉操作性が向上し、また上カバー10の閉時に上カバー10が不意に閉じてユーザーの手が上カバー10で挟まれるのを防止することができる。
【0045】
図5a、
図5bは、本発明の第2実施形態を示すものである。この実施形態は、
図4a、
図4bの圧縮バネ23に代えて引張バネ40を使用したものである。すなわち、脚部20の右側に、一端側が上カバー10に支持され、反対側が脚部20に支持される形で、引張バネ40が配設されている。この引張バネ40は、上カバー10と画像形成部100の連動手段の構成要素の一つであり、前記圧縮バネ23と同様に画像読取部200を回動先端側(支点12から離間する方向)に付勢する。引張バネ40は、
図5bのようにカバー10を開いた状態で、画像読取部200の重量に抗して画像読取部200を回動先端側に移動させ得る力量を有する。その他の構造と作用は、
図4a、
図4bの第1実施形態と同様である。
【0046】
この第2実施形態の画像形成装置も、
図5bのように上カバー10を開放した状態で、上カバー10及び画像読取部200が装置本体の設置面積よりも外側に飛び出さない。従って、装置本体の設置面積を省スペースにすることができ、画像形成装置の本体後部を壁際に接近して配置することも可能になる。
【0047】
図6a、
図6bは、本発明の第3実施形態を示すものである。この実施形態は、バネの取り付け方とワイヤの引き回し方を変えたものである。すなわち、脚部20の左側に、一端側が上カバー10に支持され、反対側が脚部20に支持される形で、引張バネ41が配設されている。また、脚部20の右側に、ワイヤ24の一端部が連結されている。このワイヤ24は3つのワイヤガイド42〜44で図示するように引き回され、画像形成部100側のワイヤガイド45を経由して、画像形成部100の止着部29に向けてほぼ垂直に張られている。
【0048】
ワイヤ24の端部は引張バネ46を介して止着部29に連結され、引張バネ46の力で画像読取部200が上カバー10に対して回動先端側に付勢されている。但し、引張バネ46よりも引張バネ41の力量の方が大きくされており、上カバー10の閉時では画像読取部200が
図6aのように支点12側に移動している。上カバー10を
図6bのように開くと、ワイヤガイド44と45の間の距離が長くなり、ほぼその長さ分だけ、画像読取部200がワイヤ24に引かれて回動先端側に移動する。なお、上カバー10がワイヤ24の張力で閉じてしまわないように、支点12に捻りバネ等を取り付けておく。
【0049】
この第3実施形態の画像形成装置も、
図6bのように上カバー10を開放した状態で、上カバー10及び画像読取部200が装置本体の設置面積よりも外側に飛び出さない。従って、装置本体の設置面積を省スペースにすることができ、画像形成装置の本体後部を壁際に接近して配置することも可能になる。
【0050】
以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば前記実施形態では上カバーと画像読取部の連動手段として圧縮バネ23、索状体としてのワイヤ24、ガイドプーリ25などで構成した連動手段を使用したが、当該連動手段はこのような構成に限定されるものではない。ワイヤ24に代えてベルト類や紐類を使用してもよいし、ガイドプーリ25に代えて滑らかな曲面を有するガイド部材等を使用してもよい。