JP7005242B2

JP7005242B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP7005242B2
Application number: JP2017175141A
Authority: JP
Inventors: 孝文門手
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2037-09-12
Also published as: JP2019053100A

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ、インクジェットプリンタなどの画像形成装置に関する。

従来から、画像形成装置においては、装置本体に対して開閉可能なカバー部材を開状態にすることで、装置内部を露出させて装置内部に残留したシートのジャム処理や部材の交換等を行う構成が知られている。

図１０は、特許文献１に記載の従来のカバー部材の構成を示す図である。図１０に示す様に、特許文献１では、カバー部材３の回動を規制するアーム部２に形成された２箇所の溝に対して、画像形成装置Ｂ本体に設けられた突起３０をそれぞれ係合させることで、カバー部材３の開角度を二段階に切り替え可能な構成が記載されている。これにより、例えば部品交換時の開角度に対して、ジャム処理時の開角度を小さくする等、カバー部材３を開状態にした際の処理スペースを目的に応じて削減することができる。カバー部材３は、図１０（ａ）に示す第１の開状態で一度停止した後、さらに図１０（ｂ）に示す第２の開状態まで開けるように操作者によって操作されることが好ましい。

特開平１０－２６９２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、操作者によって第１の開状態でカバー部材を停止させることなく、カバー部材３を第２の開状態まで開くような操作がされ得る。この場合、カバー部材３が第２の開状態に到達した際の衝撃によりカバー部材３や画像形成装置本体側の部材を破損させるおそれがある。

そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、カバー部材を開状態にした際の処理スペースを目的に応じて削減するとともに、簡易な構成でカバー部材の開き速度を減速させることができる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の本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、画像形成装置本体に回動可能に軸支され、回動することで前記画像形成装置本体に対して開閉可能なカバー部材と、一方の端部が前記画像形成装置本体に支持され、他方の端部が前記カバー部材に支持された連結部材と、前記連結部材の前記一方の端部又は前記他方の端部を支持する支持部であって、前記カバー部材が開かれる動作と連動して第１の方向に移動する支持部と、前記支持部に対して、前記第１の方向と反対の第２の方向の付勢力を付与する付勢手段と、前記支持部と当接して前記支持部の前記第１の方向への移動を第１の位置で規制する第１の規制部であって、前記支持部の移動を規制する規制位置と、前記規制位置から退避して前記支持部の移動を許容する退避位置とに移動可能な第１の規制部と、前記第１の位置よりも前記第１の方向の下流側の第２の位置において前記支持部の前記第１の方向の移動を規制する第２の規制部と、前記画像形成装置本体に設けられ、前記カバー部材の被係合部に係合することで、前記カバー部材の回動を規制するアーム部と、を有し、前記アーム部は、少なくても前記支持部が前記第１の位置と前記第２の位置にあるときに、前記カバー部材の回動を規制可能であることを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置において、カバー部材を開状態にした際の処理スペースを目的に応じて削減するとともに、簡易な構成でカバー部材の開き速度を減速させることができる。

画像形成装置の断面概略図である。カバー部材を開状態にしたときのカバー部材の一方の側面の模式図である。カバー部材を開状態にしたときのカバー部材の一方の側面の模式図である。ガイド部材の拡大図である。カバー部材を開状態にしたときのカバー部材の他方の側面の模式図である。支持部材の拡大図である。カバー部材が第一の開角度で開いた状態の支持部材の拡大図である。カバー部材が第二の開角度から閉じられる状態の支持部材の拡大図であるカバー部材の開角度と、カバー部材を閉じる際に操作者に必要な操作力との関係を示すグラフである。従来のカバー部材の構成を示す模式図である。

（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、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。

本実施形態に係る画像形成装置Ａは、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色のトナーを中間転写ベルトに転写した後、シートに画像を転写して画像を形成するフルカラーレーザプリンタである。なお、以下の説明において、上記各色のトナーを使用する部材には添え字としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付するものの、各部材の構成や動作は使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じであるため、区別を要する場合以外は添え字を適宜省略する。

図１に示す様に、画像形成装置Ａは、シートにトナー像を転写して画像を形成する画像形成部１０２と、画像形成部１０２に向けてシートを供給するシート給送部１０３と、シートにトナー像を定着させる定着器１１を備える。

画像形成部１０２は、感光体ドラム４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）と、感光体ドラム４表面を帯電させる帯電ローラ８２（８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋ）を一体的に備えるドラムユニット５と、現像ユニット６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）を備える。また現像ユニット６にトナーを供給するためのトナーボトル８０（８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋ）、感光体ドラム４を露光するレーザスキャナユニット１、中間転写ユニット９０を備える。

中間転写ユニット９０は、中間転写ベルト９、一次転写ローラ８７（８７Ｙ、８７Ｍ、８７Ｃ、８７Ｋ）、二次転写ローラ８６、二次転写対向ローラ８５等を備える。

シート給送部１０３は、給紙カセット７、給紙ローラ８３、搬送ローラ８４、レジストローラ８８等を備える。

また画像形成装置Ａの側面においては、画像形成装置Ａ本体（画像形成装置本体）に対して開閉可能なカバー部材１０が設けられている。カバー部材１０は、画像形成装置Ａ本体に設けられた支持軸１２によって回動可能に軸支されており、把持部１３を把持して図１における左右方向に動かすことで、カバー部材１０が支持軸１２を中心に回動し、画像形成装置Ａ本体に対して開閉する。

また、カバー部材１０を開状態にすることで、画像形成装置Ａ本体内部が露出して内部にアクセス可能な状態となる。この状態において、定着器１１、中間転写ユニット９０の画像形成装置Ａ本体に対する着脱やジャム処理等を行うことができる。

なお、ドラムユニット５、現像ユニット６、トナーボトル８０、給紙カセット７は、画像形成装置Ａ本体の正面側（図１に示す画像形成装置Ａの装置手前側）から挿抜して、画像形成装置Ａ本体に着脱可能な構成となっている。

次に、画像形成動作について説明する。まず不図示の制御部が画像形成ジョブ信号を受信すると、給紙ローラ８３、搬送ローラ８４によって、給紙カセット７に積載収納されたシートＳ（記録媒体）がレジストローラ８８に搬送される。次に、シートＳは、レジストローラ８８によって斜行補正、タイミング補正がなされた後に、二次転写ローラ８６と二次転写対向ローラ８５から形成される二次転写部に送り込まれる。

一方、画像形成部においては、まず帯電ローラ８２により感光体ドラム４表面が帯電させられる。その後、不図示の外部機器等から送信された画像信号等に応じてレーザスキャナユニット１が各色の感光体ドラム４表面にレーザ光を照射し、感光体ドラム４表面に静電潜像を形成する。

その後、現像ユニット６により感光体ドラム４表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させ、感光体ドラム４表面にトナー像を形成する。感光体ドラム４表面に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８７に一次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト９にそれぞれ一次転写される。これにより中間転写ベルト９表面にフルカラーのトナー像が形成される。

その後、不図示の駆動源から駆動力を受けた二次転写対向ローラ８５が回転することで、中間転写ベルト９が従動回転してトナー像が二次転写部に送られる。そして二次転写部において二次転写ローラ８６に二次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト９上のトナー像がシートＳに転写される。

次に、トナー像が転写されたシートＳは、定着器１１において加熱、加圧処理が施され、これによりシートＳ上のトナー像がシートＳに定着される。その後、トナー像が定着されたシートＳは、排出ローラ８１によって排出トレイ８に排出される。

＜カバー部材＞
次に、カバー部材１０の構成について詳しく説明する。

図２、図３は、カバー部材１０を開状態にしたときのカバー部材１０の一方の側面の模式図である。ここで図２は、カバー部材１０を第一の開角度（鉛直方向に対して約５５°）で開いたときの図であり、図３は、カバー部材１０を第二の開角度（鉛直方向に対して約９０°）で開いたときの図である。図４は、カバー部材１０に設けられたガイド部材２２の拡大図である。

図２～４に示す様に、カバー部材１０は、支持軸１２に軸支されており、支持軸１２を中心に回動して画像形成装置Ａ本体に対して開閉する。またカバー部材１０には、画像形成装置Ａ本体のフレーム１４に対してアーム支持軸２１ｂを中心に回動自在に支持されたアーム部材２１（アーム部）が係合するためのガイド部材２２が一体的に設けられている。アーム部材２１は、ガイド部材２２に形成された溝部２２ａ（被係合部）に係合する。溝部２２ａは、第一溝部２２ａ１、第二溝部２２ａ２、第三溝部２２ａ３の３つの溝部と、これら３つの溝部を連結させる連結部２２ａ４から構成される。

カバー部材１０は、アーム部材２１のボス２１ａが、ガイド部材２２の第一溝部２２ａ１に係合することで、カバー部材１０の回動が規制されて第一の開角度で保持される。またアーム部材２１のボス２１ａが、ガイド部材２２の第二溝部２２ａ２に係合することで、カバー部材１０の回動が規制されて第二の開角度で保持される。またカバー部材１０が閉状態のとき、アーム部材２１のボス２１ａは、ガイド部材２２の第三溝部２２ａ３と係合している。

つまりアーム部材２１のボス２１ａを、第三溝部２２ａ３から第一溝部２２ａ１へ連結部２２ａ４を介して移動させることで、カバー部材１０を閉状態から第一の開角度に切り替えることができる。またボス２１ａを、第一溝部２２ａ１から第二溝部２２ａ２へ連結部２２ａ４を介して移動させることで、カバー部材１０の開角度を第一の開角度から第二の開角度に切り替えることができる。

図５は、カバー部材１０の他方の側面の模式図である。ここで図５（ａ）は、カバー部材１０が閉状態の図であり、図５（ｂ）は、カバー部材１０が開状態の図である。図６は、カバー部材１０に設けられた支持部材２４の拡大図である。

図５、６に示す様に、カバー部材１０の他方側の側面の先端には、引張バネ２３（付勢手段）の一端部が取り付けられている。また引張バネ２３の他端部は、カバー部材１０に一体的に設けられた支持部材２４（支持部）に取り付けられている。

また支持部材２４には、ワイヤ２５（連結部材）が取り付けられている。ワイヤ２５は、カバー部材１０に設けられたコロ２６を介して、画像形成装置Ａ本体のフレーム１４のワイヤ保持部７０にも固定されている。つまりワイヤ２５は、画像形成装置Ａ本体に一方の端部が支持されており、支持部材２４に他方の端部が支持されている。

また支持部材２４は、カバー部材１０の開閉動作に連動して、カバー部材１０に設けられた不図示のガイド形状に沿って引張バネ２３が伸縮する方向（図５、図６の矢印Ｋ１、Ｋ２方向）に移動可能に構成されている。なお、説明の便宜上、以下では引張バネ２３が伸長する方向（図５、図６の矢印Ｋ１）を単に「Ｋ１方向」といい、引張バネ２３が収縮する方向（図５、図６の矢印Ｋ２）を単に「Ｋ２方向」という。

またカバー部材１０において、支持部材２４の移動領域内には、第一規制部材２７と第二規制部材２８が設けられている。第二規制部材２８は、第一規制部材２７よりもＫ１方向の下流側（カバー部材１０の基端部側）に設けられている。第一規制部材２７は、揺動軸２７ｂを中心に揺動自在に支持されており、またねじりコイルバネ２９の一端側が取り付けられている。ねじりコイルバネ２９の他端側は、カバー部材１０に取り付けられている。ねじりコイルバネ２９は、第一規制部材２７を図６に示す矢印Ｒ１方向に付勢する。

次に、カバー部材１０開閉時におけるカバー部材１０の他方の側面の動作について説明する。

まずカバー部材１０を回動させて閉状態から開いていくと、カバー部材１０は鉛直方向に対して約１５°開いた位置から自重で開き始める。この回動によりワイヤ保持部７０からコロ２６までの距離が大きくなる。このため、カバー部材１０の回動と連動して、支持部材２４がワイヤ２５によってコロ２６側に引っ張られ、不図示のガイド形状に沿ってＫ１方向（第１の方向）に移動し始める。また支持部材２４がＫ１方向に移動するため、支持部材２４に保持される引張バネ２３が支持部材２４の移動に連動してＫ１方向に移動し、引張バネ２３が伸長される。つまり支持部材２４は、引張バネ２３によってＫ１方向と反対のＫ２方向（第２の方向）の付勢力を受けながら、この付勢力に抗してＫ１方向に移動する。

さらにカバー部材１０を開いていくと、支持部材２４はＫ１方向にさらに移動し、この支持部材２４の移動に伴って引張バネ２３はさらに伸長する。つまり支持部材２４は、引張バネ２３のＫ２方向のさらなる付勢力に抗いながら、Ｋ１方向にさらに移動する。その後、支持部材２４の突当部２４ａが、第一規制部材２７の係止部２７ａに突き当たる（図７）。これにより支持部材２４のＫ１方向への移動が規制されるとともに、カバー部材１０の回動が規制される。

ここで支持部材２４が第一規制部材２７によってＫ１方向の移動が規制された位置（第１の位置）は、カバー部材１０の第一の開角度と対応している。つまり、支持部材２４が第一規制部材２７によりＫ１方向の移動が規制されることで、カバー部材１０は回動が規制されて第一の開角度に保持される。

次に、カバー部材１０を第一の開角度からさらに開く場合、操作者は、まず第一規制部材２７を図７に示す矢印Ｒ２方向に揺動させる。これにより支持部材２４の突当部２４ａが第一規制部材２７の係止部２７ａから離間してＫ１方向の移動が許容されるとともに、カバー部材１０の開く方向の回動が許容される。つまり第一規制部材２７は、揺動することで支持部材２４のＫ１方向の移動を規制する規制位置と、支持部材２４のＫ１方向の移動を許容する退避位置とに移動可能な構成となっている。

次に、この状態でカバー部材１０を開いていくと、支持部材２４はＫ１方向に移動し、この支持部材２４の移動に伴って引張バネ２３は伸長される。つまり支持部材２４は、引張バネ２３のＫ２方向の付勢力に抗いながら第一規制部材２７を通過してさらにＫ１方向に移動する。なお、第一規制部材２７は、支持部材２４の通過後にねじりコイルバネ２９の矢印Ｒ１方向の付勢力によって上記規制位置（図７に示す位置）に戻る。

その後、支持部材２４の突当部２４ａが、第二規制部材２８に突き当たる。これにより支持部材２４のＫ１方向への移動が規制されるとともに、カバー部材１０の回動が規制される。

ここで支持部材２４が第二規制部材２８によってＫ１方向の移動が規制された位置（第２の位置）は、カバー部材１０の第二の開角度と対応している。つまり、支持部材２４が第二規制部材２８によりＫ１方向の移動が規制されることで、カバー部材１０は回動が規制されて第二の開角度に保持される。

このようにカバー部材１０が閉状態から開かれる際、支持部材２４は、引張バネ２３のＫ２方向の付勢力を常に受けている。この引張バネ２３の付勢力は、カバー部材１０に対して閉じる方向の付勢力、つまりブレーキとして作用してカバー部材１０の開き速度を減速させる。このため、カバー部材１０を勢いよく落下させた場合でも、カバー部材１０の開き速度が上がるのを抑制して、落下時に支持部材２４と第一規制部材２７との衝突や、支持部材２４と第二規制部材２８との衝突による衝撃でこれらの部材が破損するのを抑制できる。

なお、上述した通り、カバー部材１０の一方の側面においては、カバー部材１０が第一の開角度と第二の開角度で開状態のときに、アーム部材２１が回動を規制可能に構成されている。つまりアーム部材２１は、カバー部材１０の他方の側面において、支持部材２４が第一規制部材２７、第二規制部材２８によってＫ１方向の移動が規制された位置にあるとき、カバー部材１０の回動を規制可能な構成となっている。

次に、カバー部材１０を第二の開角度から閉じていくときの動作について説明する。

カバー部材１０を第二の開角度から閉じ始めると、ワイヤ保持部７０からコロ２６までの距離が小さくなり、支持部材２４は引張バネ２３のＫ２方向の付勢力を受けてカバー部材１０の先端に向かってＫ２方向に移動する。さらにカバー部材１０を閉じていくと、支持部材２４の第一斜面部２４ｂと第二斜面部２４ｃが、第一規制部材２７の斜面部２７ｃと当接する（図８参照）。

次に、この状態でさらにカバー部材１０を閉じていくと、図８に示す様に、支持部材２４の第一斜面部２４ｂと第二斜面部２４ｃが、第一規制部材２７の斜面部２７ｃを押圧して、第一規制部材２７を矢印Ｒ２方向に揺動させる。これにより、支持部材２４は第一規制部材２７による規制を受けることなく、矢印Ｋ２方向に移動することができる。

次に、カバー部材１０をさらに閉じていくと、支持部材２４は引張バネ２３のＫ２方向の付勢力を受けながら矢印Ｋ２方向にさらに移動して、カバー部材１０は閉状態となる。

このようにカバー部材１０を閉じていくとき、カバー部材１０には、引張バネ２３のＫ２方向の付勢力が常に付与されている。この引張バネ２３の付勢力は、カバー部材１０に対して閉じる方向の付勢力、つまりカバー部材１０が閉じられるのをアシストする力として作用する。このため、カバー部材１０を閉じる際に操作者に必要となる操作力は次のようになる。

図９は、カバー部材１０の開角度と、カバー部材１０を閉じる際に操作者に必要な操作力との関係を示すグラフである。上述した通り、引張バネ２３の付勢力は、カバー部材１０が閉じられるのをアシストする力として作用する。このため、図９に示す様に、引張バネ２３がない場合と比較して、引張バネ２３がある場合の方が、カバー部材１０を閉じる際に操作者が必要とする操作力を低減することができる。従って、カバー部材１０の重量（本実施形態では約６ｋｇ）が重い場合であっても、操作者のカバー部材１０開閉時の負担を軽減することができる。

このように本発明によれば、カバー部材１０の開角度を切り替え可能として、カバー部材１０を開放した際の処理スペースを目的に応じて削減することができる。またオイルダンパ等のダンパ装置を用いずに、簡易な構成でカバー部材１０の開き速度を減速させることができる。さらに操作者のカバー部材１０開閉時の負担を軽減することができる。

なお、本実施形態では、カバー部材１０において、一方の側面のみにワイヤ２５、支持部材２４、引張バネ２３、第一規制部材２７、第二規制部材２８等を設けたものの、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、例えばカバー部材１０の両側面に上記の部材を設ける構成や、側面以外の部分に上記の部材を設ける構成として、上記の部材のみによってカバー部材１０の開角度を切り替え可能な構成としてもよい。

また本実施形態では、ワイヤ２５をカバー部材１０側で支持する支持部材２４を移動可能な構成にしたものの、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、画像形成装置Ａ側でワイヤ２５を支持する支持部材を移動可能な構成とし、上記の引張バネ２３、第一規制部材２７、第二規制部材２８と同様の構成を画像形成装置Ａ本体側に設ける構成としても、上記同様の効果を得ることができる。

１０…カバー部材
２１…アーム部材（アーム部）
２２ａ…溝部（被係合部）
２３…引張バネ（付勢手段）
２４…支持部材（支持部）
２５…ワイヤ（連結部材）
２７…第一規制部材（第１の規制部）
２８…第二規制部材（第２の規制部）
Ａ…画像形成装置
Ｓ…シート（記録媒体）

Claims

画像形成装置本体に回動可能に軸支され、回動することで前記画像形成装置本体に対して開閉可能なカバー部材と、
一方の端部が前記画像形成装置本体に支持され、他方の端部が前記カバー部材に支持された連結部材と、
前記連結部材の前記一方の端部又は前記他方の端部を支持する支持部であって、前記カバー部材が開かれる動作と連動して第１の方向に移動する支持部と、
前記支持部に対して、前記第１の方向と反対の第２の方向の付勢力を付与する付勢手段と、
前記支持部と当接して前記支持部の前記第１の方向への移動を第１の位置で規制する第１の規制部であって、前記支持部の移動を規制する規制位置と、前記規制位置から退避して前記支持部の移動を許容する退避位置とに移動可能な第１の規制部と、
前記第１の位置よりも前記第１の方向の下流側の第２の位置において前記支持部の前記第１の方向の移動を規制する第２の規制部と、
前記画像形成装置本体に設けられ、前記カバー部材の被係合部に係合することで、前記カバー部材の回動を規制するアーム部と、
を有し、
前記アーム部は、少なくても前記支持部が前記第１の位置と前記第２の位置にあるときに、前記カバー部材の回動を規制可能であることを特徴とする画像形成装置。
前記第１の規制部は、揺動自在に支持されており、揺動することで前記規制位置と前記退避位置とに移動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１の規制部は、前記支持部が前記第２の位置から前記第２の方向に移動する場合、前記支持部の移動を規制しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記アーム部が係合する前記被係合部は、前記カバー部材の一方の側面に設けられ、前記連結部材を支持する前記支持部は、前記カバー部材の他方の側面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記付勢手段の前記支持部に対する付勢力は、前記支持部が前記第１の方向に移動する程、大きくなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記付勢手段は、前記支持部が前記第１の方向に移動することで伸長する引張バネであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記連結部材は、ワイヤであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。