JP6043713B2

JP6043713B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6043713B2
Application number: JP2013269809A
Authority: JP
Inventors: 昭典松野
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: JP2015125289A

Description

本発明は、開閉部材を備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置には、トナーコンテナが収容される収容部が設けられており、トナーコンテナの交換のためにトナーコンテナ収容部は開閉部材で開閉される。

トナーコンテナ収容部の開閉部材の従来例を図１２及び図１３を参照して説明する。開閉部材１０１は、トナーコンテナ収容部を覆う本体部１０３と、支軸１０５を軸支するヒンジ部１０４と、を有する。本体部１０３とヒンジ部１０４とは別の部材で形成されている。ヒンジ部１０４には、図１３に示されるように、開閉部材１０１の開方向の上流側の端に、本体部１０３が嵌め込まれる凹部１０７が形成されており、下流側の端に、突起１０８が形成されている。突起１０８は、図１２に示されるように、開閉部材１０１が所定の角度開方向に回動した際に当て部材１０９に当接して、開閉部材１０１の回動を規制するようになっている。

また、特許文献１には、開閉部材の回動機構として、原稿カバーの側板に回動支点となる支持ピンを立設し、湾曲形状の内面を有する支持板に支持ピンを軸支させた構造が開示されている。

特開２００２−１４４３２号公報

しかしながら図１２及び図１３に示される開閉部材１０１においては、トナーコンテナ収容部の構造上、開閉部材１０１の支軸１０５の近傍に当て部材１０９を配置せざるを得ない。このため、使用者が開閉部材１０１を開く際に操作する部分と当て部材１０９とのてこ比が大きくなり、開閉部材１０１を開いた際に、開閉部材１０１から当て部材１０９に作用する力が大きくなる。特にトナーコンテナ収容部を開閉する開閉部材１０１は比較的寸法が大きいので、当て部材１０９に作用する力はさらに大きくなる。また、開閉部材１０１が当て部材１０９に当たった後で、使用者がさらに開方向へ回動させてしまうような場合もある。これらのことから、当て部材１０９に当接する突起１０８や、開閉部材１０１の本体部１０３が当接するヒンジ部１０４の凹部１０７の壁１０７ａが破損しやすいという問題がある。

この対策として、ヒンジ部１０４を高強度の材料で形成したり板金部材で補強したりすることが考えられるが、材料費が高くなったり部品点数が増加したりして、コストアップを招いてしまう。

また、上記の特許文献に記載されている開閉部材の回動機構においても、原稿カバーを開位置に回動させた際に支持ピンから支持板にかかる力の大きさによっては、支持板が破損する虞がある。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、開位置で当て部材に当接するように設けられた開閉部材において、開位置からさらに開方向に回動するような力が加えられた場合でも開閉部材が破損しにくいように構成された画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、支軸を中心として回動する開閉部材と、該開閉部材が一定の角度開方向に回動して当接する当て部材と、を備えた画像形成装置であって、前記開閉部材と前記当て部材のそれぞれには、前記開閉部材が前記開方向に前記角度回動した姿勢において当接する第１の当接部と第１の被当接部、及び、前記開閉部材が前記開方向に前記角度回動した姿勢においては所定のクリアランスを介して対向し、前記開閉部材が前記角度から前記開方向にさらに回動した姿勢においては当接する第２の当接部と第２の被当接部と、が設けられていることを特徴とする。

このような構成を採用することにより、開閉部材の開位置と、開位置からさらに回動した位置と、の二段階で開閉部材の回動を規制することができる。

本発明において、前記開閉部材の前記第１の当接部が前記当て部材の前記第１の被当接部に当接する方向と、前記開閉部材の前記第２の当接部が前記当て部材の前記第２の被当接部に当接する方向とが対向する方向であり、前記開閉部材を前記角度から前記開方向にさらに回動させた際に、前記開閉部材の前記第１の当接部と前記第２の当接部とによって前記当て部材を対向する方向から挟み込むことにより前記開閉部材の変形が抑制されることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、開閉部材を開位置からさらに回動させた際に、開閉部材に作用する負荷が２箇所に分散すると共に負荷を打ち消し合うように作用するので、開閉部材の変形が抑制されて開閉部材の破損をより確実に防止できる。したがって、開閉部材の変形や破損を防止でき、補強部材の追加や高強度の材料の使用等の開閉部材の高強度化が不要になり、コストダウンが可能になる。

本発明において、前記開閉部材は、本体部と、該本体部と一体に設けられると共に前記支軸が軸支されるヒンジ部と、を有し、前記第１の当接部は前記ヒンジ部に形成され前記第２の当接部は前記本体部に形成されていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、ヒンジ部の破損を防ぐことができる。

本発明において、前記開閉部材を前記角度回動した姿勢で維持するロック部材を備えていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、開閉部材を開位置に回動させた状態でトナーコンテナの交換などの作業をやりやすくなる。

本発明において、前記開閉部材を開方向へ付勢するダンパー部材を備えていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、自重によって開閉部材が閉方向に一気に回動することを防ぐことができる。

本発明においては、開位置で当て部材に当接するように設けられた開閉部材において、開位置からさらに開方向に回動するような力が加えられた場合でも開閉部材が破損しにくい画像形成装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの全体の構成を示す概略図である。本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、上面カバーを開いた状態を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るカラープリンターの上面カバーを示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るカラープリンターの上面カバーのヒンジ部を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るカラープリンターの上面カバーと当て部材とを示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るカラープリンターの上面カバーと当て部材とを示す側面図である。本発明の一実施形態に係るカラープリンターの上面カバー閉位置における上面カバーと当て部材の位置関係を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るカラープリンターの上面カバー開位置における上面カバーと当て部材の位置関係を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るカラープリンターの上面カバー閉位置における上面カバーと当て部材の位置関係を示す側面図である。本発明の一実施形態に係るカラープリンターの上面カバー開位置における上面カバーと当て部材の位置関係を示す側面図である。本発明の他の実施形態に係るカラープリンターの上面カバー開位置の状態を示す側面図である。従来のカラープリンターの開閉カバーを示す側面図である。従来のカラープリンターの開閉カバーのヒンジ部を示す斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。

まず、図１及び図２を用いてカラープリンター１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。図１は、カラープリンターの全体の構成を模式的に示す正面図であり、図２は、カラープリンターの上面カバー及び側面カバーを開いた状態を示す正面図である。図１における手前側をカラープリンターの正面側（前側）とし、左右の向きは、カラープリンターを正面から見た方向を基準として説明する。

カラープリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には用紙（記録媒体）を収納した給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられている。

プリンター本体２の内部の中央部には、中間転写ベルト６が複数のローラー間に架設され、中間転写ベルト６の下方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光装置７が配置されている。中間転写ベルト６の下側には、４個の画像形成部８がトナーの色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）ごとに設けられている。各画像形成部８には、感光体ドラム９が回転可能に設けられており、感光体ドラム９の周囲には、帯電器１０と、現像器１１と、一次転写部１２と、クリーニング装置１３と、除電器１４とが、一次転写のプロセス順に配置されている。現像器１１の上方には、トナーコンテナ収容部１５が設けられており、各画像形成部８と対応するトナーコンテナ１６が、トナーの色ごとに左右方向に並んで収容されている。トナーコンテナ収容部１５の上方には、上面カバー３０（開閉部材）が右辺を中心として回動可能に設けられている。上面カバー３０の右側部分は排紙トレイ４を形成している。トナーコンテナ１６を交換する際には、図２に示されるように、上面カバー３０を回動してトナーコンテナ収容部１５を開くことができるようになっている。

プリンター本体２の内部の右側には、給紙カセット３から排紙トレイ４に向かって縦方向に延びる用紙の搬送経路１７が設けられている。搬送経路１７の上流端には給紙部１８が設けられ、搬送経路１７の中流部には中間転写ベルト６の一端（図面上右端）に二次転写部１９が設けられ、搬送経路１７の下流部には定着装置２０が設けられ、搬送経路１７の下流端には排紙口２１が設けられている。

次に、このような構成を備えたカラープリンター１の画像形成動作について説明する。カラープリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置２０の温度設定等の初期設定が実行される。そして、カラープリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、帯電器１０によって感光体ドラム９の表面が帯電された後、露光装置７からのレーザー光（矢印Ｐ参照）により感光体ドラム９の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像は、トナーコンテナ１６から供給されるトナーによって現像器１１によって対応する色のトナー像に現像される。このトナー像は、一次転写部１２において中間転写ベルト６の表面に一次転写される。以上の動作を各画像形成部８が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト６上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム９上に残留したトナー及び電荷は、クリーニング装置１３及び除電器１４によって除去される。

一方、給紙部１８によって給紙カセット３から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて二次転写部１９へ搬送され、二次転写部１９において、中間転写ベルト６上のフルカラーのトナー像が用紙に二次転写される。トナー像を二次転写された用紙は、搬送経路１７の下流側へ搬送されて定着装置２０に進入し、この定着装置２０において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙口２１から排紙トレイ４上に排出される。

次に、図３及び図４を参照して、上面カバー３０について説明する。図３は上面カバーの全体の構造を示す斜視図であり、図４は上面カバーの一部を拡大して示す斜視図である。上面カバー３０は、トナーコンテナ収容部１５を閉じる閉位置と開放する開位置との間を、右辺に沿って設けられた支軸を中心として回動可能に支持されている。さらに、上面カバー３０は、開位置まで回動するとプリンター本体２に設けられた当て部材５０に当接して、それ以上の回動が規制されるようになっている。

上面カバー３０は、トナーコンテナ収容部１５を覆う本体部３１と、支軸が軸支されるヒンジ部３７と、を有する。

図３に示されるように、本体部３１は、扁平な略直方体状の形状であり、右辺側から緩い傾斜角度で左上方に傾斜した傾斜部３２と、傾斜部３２の左辺から連続した平面部３３とを有する。傾斜部３２の上面は、排紙トレイ４を形成している。
傾斜部３２の下面には、前後の辺と右辺に沿ってリブ３５が設けられている。リブ３５は、傾斜部３２の下面の前後の辺と右辺の内側に形成されており、傾斜部３２の右端縁３２ａ（第２の当接部）は、リブ３５の右端縁よりも右方向に延出している。また、前後の辺に沿ったリブ３５の右端部には、それぞれ右下方に突出する突出部３５ａが形成されている。

図４に示されるように、ヒンジ部３７は、支軸が挿通される軸孔３８を有する円筒部３９と、本体部３１と連結されるアーム部４０と、を有する。アーム部４０は、正面視にて略Ｌ字状の２枚の板状部材４１を平行に配置したものであり、各板状部材４１の一方の端部が、円筒部３９の両端のそれぞれから軸孔３８と直交する方向に延出するように形成されている。アーム部４０の内側の縁は、円筒部３９から放射状に延びた後、軸孔３８を中心とした略円弧状に湾曲している。アーム部４０の外側の縁は、円筒部３９から放射状に延びた後、軸孔３８を中心として複数の折り曲げ部を介して湾曲している。両板状部材４１の間は、複数のリブ４２で接続されている。また、各板状部材４１の内側の縁の放射状に延びた部分の間には、平板部４３（第１の当接部）が形成されている。平板部４３は、上面カバー３０が開位置まで回動した際には、ほぼ水平面となるように形成されている。

アーム部４０の各板状部材４１の他方の端部は、本体部３１の傾斜部３２に形成された各リブ３５の突出部３５ａに連結されて、ヒンジ部３７と本体部３１とは一体となるように形成されている。ヒンジ部３７は、図３にも示されるように、本体部３１の右辺の前後の端部からそれぞれ右方に突出しており、本体部３１の右端とヒンジ部３７との間には、図４に示されるように、ヒンジ部３７の円筒部３９の軸孔３８を中心とした扇型状の空間４５が形成されている。なお、ヒンジ部３７と本体部３１とは、予め一体となるように形成してもよく、ヒンジ部３７と本体部３１とを別々に形成した後でヒンジ部３７を本体部３１に組み込むように形成してもよい。

次に、図５及び図６を参照して、当て部材５０について説明する。図５は当て部材と上面カバーとを示す斜視図であり、図６は当て部材と上面カバーとを示す正面図である。当て部材５０は、図５に示されるように、上面カバー３０のヒンジ部３７のそれぞれに対応するようにプリンター本体２に設けられている。

当て部材５０は、断面が略Ｌ字状のアングル材状の縦長の部材である。当て部材５０の下端には、四角形状の下端面５１が形成されている。図６に示されるように、下端面５１は、右方向に向かって高くなる２段の階段状に形成されており、下段部５１ａ（第１の被当接部）と上段部５１ｂ（第２の被当接部）と、を有する。下段部５１ａの下面はほぼ水平面に形成され、上段部５１ｂは、下段部５１ａよりも面積が広く形成されていると共に、下段部５１ａに向かって緩やかに下方に傾斜するように形成されている。

図５に示されるように、当て部材５０は、プリンター本体２のトナーコンテナ収容部１５の右前及び右後の隅に角が当たるように配置されている。

上記構成を有する上面カバー３０と当て部材５０において、上面カバー３０の回動作業を、図７〜図１０を参照して説明する。図７は上面カバー閉位置を示す斜視図、図８は上面カバー開位置を示す斜視図、図９は上面カバー閉位置を示す側面図、図１０は上面カバー開位置を示す側面図である。

上面カバー３０は、トナーコンテナ収容部１５に形成された軸孔（図示されず）と各ヒンジ部３７の軸孔３８とに、支軸５５（図８、図９には図示されず）を挿通することによって、支軸５５を中心として回動し、トナーコンテナ収容部１５を開閉するようになっている。

図７及び図９に示されるように、上面カバー３０の閉位置においては、ヒンジ部３７の円筒部３９は、当て部材５０の下端面５１の上段部５１ｂの下方に位置し、本体部３１の傾斜部３２の右端縁３２ａとヒンジ部３７の円筒部３９との間の間隙から、当て部材５０の下端面５１の下段部５１ａが扇型状空間４５に入り込んでいる。本体部３１の傾斜部３２の右端縁３２ａは、当て部材５０の上段部５１ｂの右方に離れて位置している。

支軸５５（図８、図９には図示されず）を中心にして上面カバー３０を開位置に回動させると（図９の矢印Ａ参照）、図８及び図１０に示されるように、やがて上面カバー３０のヒンジ部３７の平板部４３が、当て部材５０の下端面５１の下段部５１ａの下面に下方から当接する。これにより、上面カバー３０のそれ以上の回動が規制される。この際、上面カバー３０の傾斜部３２の右端縁３２ａと、当て部材５０の下端面５１の上段部５１ｂの上面とは当接しておらず、所定のクリアランスＧを介して対向している。クリアランスは、例えば０．５ｍｍである。

上面カバー３０をさらに開方向に回動させると（図１０の矢印Ｂ参照）、図８及び図１０に示されるように、上面カバー３０のヒンジ部３７の平板部４３が、当て部材５０の下端面５１の下段部５１ａの下面に当接した状態のまま、上面カバー３０の傾斜部３２の右端縁３２ａが当て部材５０の下端面５１の上段部５１ｂの上面に上方から当接する（図１０の一点鎖線参照）。これにより、上面カバー３０のさらなる回動が規制される。この際、上面カバー３０は、ヒンジ部３７に対して本体部３１が右方向に反るようにやや変形して、ヒンジ部３７の平板部４３と傾斜部３２の右端縁３２ａとによって、当て部材５０の下端面５１をそれぞれ下方向（図１０の矢印Ｃ参照）と上方向（図１０の矢印Ｄ参照）とから挟む。

上記したように本発明の実施の形態に係る上面カバー３０においては、開位置と、開位置からさらに開方向へ回動した位置とによって、上面カバー３０の回動を二段階で規制することができる。さらに、上面カバー３０を開位置からさらに開方向へ回動した場合、ヒンジ部３７の平板部４３と傾斜部３２の右端縁３２ａとの２箇所で当て部材５０に当接するので、上面カバー３０が当て部材５０から受ける反力が２箇所に分散される。また、ヒンジ部３７の平板部４３は当て部材５０の下端面５１の下段部５１ａに下方から当接し（図１０の矢印Ｃ）、傾斜部３２の右端縁３２ａは当て部材５０の下端面５１の上段部５１ｂに上方から当接する（図１０の矢印Ｄ）ので、上面カバー３０が受ける反力の方向が反対方向となり、互いに打ち消し合うように作用する。これにより、上面カバー３０は反るようにやや変形するがそれ以上の変形が抑制される。したがって、上面カバー３０の破損を防止するための補強部材の追加や高強度の材料の使用等の高強度化が不要になり、コストダウンが可能になる。

さらに、上面カバー３０においては、本体部３１とヒンジ部３７とが一体に形成されているので、上面カバー３０を開位置からさらに開方向へ回動した際に、従来技術（図１２及び図１３参照）のように、本体部からヒンジ部に力がかかって連結部が破損するような問題は生じない。

次に、図１１を参照して、本発明の他の実施形態に係る上面カバーについて説明する。この実施形態の上面カバー３０には、上面カバー３０を開位置に維持するロック部材６０と、上面カバー３０の閉位置への回動に抵抗を与えるダンパー部材７０と、が備えられている。

上面カバー３０のヒンジ部３７の外周面には、正面視にてＶ字状の凹部４９が形成されている。

ロック部材６０は、四角柱状の中空の部材であり、正面視にてＶ字状に形成された先端部６０ａを有する。ロック部材６０は、上面カバー３０が開位置においてヒンジ部３７の凹部４９に対して進退する方向に支持されて、凹部４９に進出する方向にコイルばね６１で付勢されている。

ダンパー部材７０は、ねじりコイルばねであり、中央部の巻線部７１と、巻線部７１から延びる２本のアーム部７２、７３とを有する。巻線部７１は支軸５５に挿通されており、一方のアーム部７２はヒンジ部３７の左端面に係止されており、他方のアーム部７３は当て部材５０に係止されている。ダンパー部材７０はヒンジ部３７を図１１の時計方向に付勢している。すなわち、ダンパー部材７０は上面カバー３０を開位置へ付勢している。

上記構成を有する上面カバー３０においては、上面カバー３０が開位置に回動すると、コイルばね６１で付勢されてロック部材６０が進出し、ヒンジ部３７の凹部４９に先端部６０ａが係合する。これにより、上面カバー３０が開位置に保持されている。なお、上面カバー３０を閉じる際は、上面カバー３０を閉じる方向に回動させれば、ロック部材６０の先端部６０ａは、ヒンジ部３７の凹部４９の側面で退出方向に押されて凹部４９から外れるので、上面カバー３０は開位置から回動可能となる。

また、上面カバー３０を開位置から閉位置に回動する際には、ダンパー部材７０から上面カバー３０に抵抗が与えられるので、上面カバー３０が自重で一気に下降することを防ぐことができる。

本発明の実施形態では、トナーコンテナ収容部１５の開閉カバー３０に本発明の構成を適用した場合について説明したが、紙詰まりの処理等を行うための用紙の搬送経路１７を開閉するカバーや、原稿押さえカバーが設けられているカラープリンターの場合は原稿押さえカバー等に本発明の構成を適用しても良い。

さらに、本発明の実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のカラープリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。

さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１カラープリンター
３０上面カバー
３１本体部
３７ヒンジ部
３２ａ傾斜部右端縁（第２の当接部）
４３平板部（第１の当接部）
５０当て部材
５１ａ下段部（第１の被当接部）
５１ｂ上段部（第２の被当接部）
５５支軸
６０ロック部材
７０ダンパー部材

Claims

支軸を中心として回動する開閉部材と、該開閉部材が一定の角度開方向に回動して当接する当て部材と、を備えた画像形成装置であって、
前記開閉部材と前記当て部材のそれぞれには、前記開閉部材が前記開方向に前記角度回動した姿勢において当接する第１の当接部と第１の被当接部、及び、前記開閉部材が前記開方向に前記角度回動した姿勢においては所定のクリアランスを介して対向し、前記開閉部材が前記角度から前記開方向にさらに回動した姿勢においては当接する第２の当接部と第２の被当接部と、が設けられ、
前記開閉部材の前記第１の当接部が前記当て部材の前記第１の被当接部に当接する方向と、前記開閉部材の前記第２の当接部が前記当て部材の前記第２の被当接部に当接する方向とが対向する方向であり、
前記開閉部材を前記角度から前記開方向にさらに回動させた際に、前記開閉部材の前記第１の当接部と前記第２の当接部とによって前記当て部材を対向する方向から挟み込むことにより前記開閉部材の変形が抑制されることを特徴とする画像形成装置。
前記開閉部材は、本体部と、該本体部と一体に設けられると共に前記支軸が軸支されるヒンジ部と、を有し、前記第１の当接部は前記ヒンジ部に形成され、前記第２の当接部は前記本体部に形成され、
前記第１の被当接部と前記第２の被当接部は前記当て部材の一端において段差部を挟んで隣接して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。