JP2011123112A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化や操作性の低下を招くことなく、簡易な構成で上面カバーの開閉性を向上可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーカートリッジ４ａ〜４ｄを交換する場合、操作パネル２０ｂの下部を把持して画像読取部２０を上方向に揺動させる。画像読取部２０と上面カバー２３とはリンク部材２７で連結されているため、画像読取部２０の揺動に伴い上面カバー２３も上方に揺動する。次に、画像読取部２０を所定の開放角度まで揺動させ、画像読取部２０に設けられた支持アーム３０を複合機１００本体の係合部（図示せず）に係合させる。これにより、画像読取部２０及び上面カバー２３が開放状態に保持され、トナーカートリッジ４ａ〜４ｄが露出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に画像形成部の上方に画像読取部を備えた複合機のメンテナンス性の向上に関するものである。

従来、像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視画像（トナー像）とし、記録媒体上に転写する電子写真方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、現像装置にトナーを補給するトナー容器をカートリッジ化したトナーカートリッジ、或いは現像装置とトナー容器を一体化した現像カートリッジを用いることにより、メンテナンス性を向上させる方法が実用化されている。

ところで、トナーカートリッジや現像カートリッジが画像形成装置の内部上方に搭載されている場合、装置本体上面の排出部（記録紙積載部）に設けられた上面カバーを開放してカートリッジの交換を行う。しかし、装置本体の上方に画像読取部が設置された複合機においては上面カバーを大きく開放することができず、カートリッジの交換作業性が悪くなっていた。

上面カバーの開放角度を大きく取るためには、装置上面から画像読取部までの空間を広くすれば良いが、画像読取部の位置が高くなるため、画像読取部及びこれに付設された操作部の操作性が低下する。また、装置全体の寸法が大きくなり、近年要望の高い小型化、コンパクト化にも反することとなる。

この対策として、例えば特許文献１には、装置上面の開閉カバーに画像読取部（イメージスキャナ）を搭載し、画像読取部と共に開閉カバーを開放することでカートリッジの取り出しを容易にした画像形成装置が開示されている。また、特許文献２には、画像読取部が搭載された回動可能な読取載置台を上方に回動させた後、回動開閉可能なトップカバーを開放することでカートリッジを引き抜き、ジャム処理を行う方法が記載されている（段落［００１１］、図２〜図５）。

特開２００３−１０１７０４号公報 特開２００２−１５６００５号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、画像読取部と開閉カバーの揺動支点が同一であるため、画像読取部と開閉カバーとが重なるように配置する必要があり、構成が限られてしまう。また、開閉カバーの開放角度を大きくとると必然的に画像読取部の開放角度も大きくなるが、重量の大きい画像読取部の開放角度を大きくすると揺動支点に掛かる負荷も大きくなる。そのため、揺動支点を負荷に耐えられる構成とする必要があり、コストアップに繋がるとともに安全面においても問題があった。

また、特許文献２の方法では、読取載置台及びトップカバーを順次回動させる必要があるため、カートリッジ交換時の手順が増加して交換作業が繁雑になるという問題点があった。なお、ここでは上面カバーの直下にカートリッジが配置された構成を例に挙げて説明したが、上面カバーの直下に他のユニットが配置される場合のメンテナンス性についても同様の問題点があった。さらに、電子写真方式に限らず、例えばインクジェット方式においても、装置本体の上方に画像読取部が設置されている場合はインクカートリッジ交換等のメンテナンス性が低下するおそれがあった。

本発明は、上記問題点に鑑み、装置の大型化や操作性の低下を招くことなく、簡易な構成で上面カバーの開閉性を向上可能な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に本発明は、画像形成部を内部に備えた装置本体と、該装置本体上面に設けられた開閉可能な上面カバーと、該上面カバーの上方に所定の間隔を隔てて配置され原稿を走査して読み取る画像読取部と、を備えた画像形成装置において、前記画像読取部及び前記上面カバーは、異なる揺動支点で前記装置本体に対し同一方向に揺動可能に支持されており、前記画像読取部と前記上面カバーとに揺動可能に連結されるリンク部材を設けた画像形成装置である。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記上面カバーを支持する揺動支点は、前記画像読取部を支持する揺動支点から前記画像読取部の揺動端方向に距離を隔てて配置されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記画像読取部を所定の開放角度で支持する支持アームを設けたことを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、画像読取部と上面カバーを異なる揺動支点で支持するとともに、リンク部材で連結することにより、上面カバーを開放する際に上方に位置する画像読取部と干渉しないため、画像読取部の位置を高くして画像読取部と上面カバーとの間隔を広くする必要がなくなる。従って、装置の大型化や操作性の低下を招くことなく、簡易な構成でカートリッジの交換等のメンテナンス作業性を高めることができる。また、画像読取部の開閉動作に連動して上面カバーを開閉できるため、上面カバーの開閉手順が一層簡素化される。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、上面カバーを支持する揺動支点を、画像読取部を支持する揺動支点から画像読取部の揺動端方向に距離を隔てて配置することにより、画像読取部を高い位置まで開放することなく上面カバーの開放角度を大きくすることができ、メンテナンス作業性が一層向上するとともに作業者の労力も軽減できる。また、画像読取部の揺動によって揺動支点に加わる回転モーメントも小さくなるため、揺動支点の構成が簡単なものとなり、揺動支点を構成する部品の変形や破損も防止できる上、安全性も高くなる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、画像読取部を所定の開放角度で支持する支持アームを設けることにより、画像読取部及び上面カバーを開放状態で保持することができ、作業者がトナーカートリッジの交換等のメンテナンス作業を安全に且つ効率良く行うことができる。

本発明の画像形成装置の外観斜視図 本発明の画像形成装置の内部構成を示す側面断面図 画像形成装置の画像読取部及び上面カバーを開放した状態を示す外観斜視図 画像形成装置の画像読取部及び上面カバーを開放した状態を示す側面図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１及び図２は、本発明の画像形成装置の外観斜視図及び概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラー複合機について示している。複合機１００本体には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。

この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次一次転写されて重畳された後、二次転写ローラ９の作用によって記録媒体の一例としての転写紙Ｐ上に二次転写され、さらに、定着部１３において転写紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

トナー像が転写される転写紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９と後述する中間転写ベルト８の駆動ローラ１１とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナ１９が配置されている。

画像読取部２０は、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤセンサ等（いずれも図示せず）から構成されており、原稿画像を読み取って画像データに変換する。画像読取部２０は、複合機１００本体の揺動支点２１において排出トレイ１７と所定の間隔を隔てて揺動可能に支持されている。また、画像読取部２０の不必要な揺動を規制するために、画像読取部２０を図１の状態で複合機１００本体に連結するロック機構（図示せず）が設けられている。

画像読取部２０の上面には、透明なガラス板（コンタクトガラス）が取り付けられた原稿載置台２０ａや、装置前面側に突出した操作パネル２０ｂが配設されている。なお、ここでは図示しないが、画像読取部２０の上面には、原稿載置台２０ａにおける画像読取位置に原稿を搬送するための原稿搬送装置を搭載した原稿押さえ板が開閉自在に支持されている。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置５と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）等を除去するクリーニング部７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄが設けられている。

画像読取部２０から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーカートリッジ４ａ〜４ｄから各現像装置３ａ〜３ｄにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラ６ａ〜６ｄに所定の転写電圧を付与することにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等がクリーニング部７ａ〜７ｄにより除去される。

中間転写ベルト８は、上流側の搬送ローラ１０と、下流側の駆動ローラ１１とに掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、転写紙Ｐがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで駆動ローラ１１とこれに隣接して設けられた二次転写ローラ９とのニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、中間転写ベルト８上のフルカラー画像が転写紙Ｐ上に転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。

定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラ対１３ａにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。

一方、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部１３を通過した転写紙Ｐは一旦排出ローラ１５方向に搬送され、転写紙Ｐの後端が分岐部１４を通過した後に排出ローラ１５を逆回転させるとともに分岐部１４の搬送方向を切り換えることで、転写紙Ｐの後端から用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ニップ部に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により転写紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。

また、排出トレイ１７の用紙積載面は上面カバー２３を兼ねている。上面カバー２３は揺動支点２５において複合機１００本体の上面に揺動可能に支持されている。さらに、上面カバー２３の幅方向の２箇所にはリンク部材２７（図３参照）の一端が回転自在に連結されている。リンク部材２７の他端は画像読取部２０に回転自在に連結されている。

図３及び図４は、画像読取部及び上面カバーを開放した状態を示す外観斜視図及び側面図である。図３及び図４を用いて、本発明の画像形成装置におけるトナーカートリッジの交換手順について説明する。先ず、図１の状態からロック解除ボタン（図示せず）を操作し、画像読取部２０と複合機１００本体とを連結するロック機構を解除した状態で、操作パネル２０ｂの下部を把持して画像読取部２０を上方向（図４の矢印Ａ方向）に揺動させる。画像読取部２０と上面カバー２３とは２本のリンク部材２７で連結されているため、画像読取部２０の揺動に伴い上面カバー２３も上方に揺動する。

次に、画像読取部２０を所定の開放角度まで揺動させ、画像読取部２０に設けられた支持アーム３０を複合機１００本体の係合部（図示せず）に係合させる。これにより、図３及び図４に示すように画像読取部２０及び上面カバー２３が開放状態に保持され、トナーカートリッジ４ａ〜４ｄが露出する。

トナーカートリッジ４ａ〜４ｄを交換した後、支持アーム３０の係合を解除して画像読取部２０を下方向（図４の矢印Ａ′方向）に揺動させると、リンク部材２７で連結された上面カバー２３も連動して下方に揺動する。その後、画像読取部２０及び上面カバー２３を図１の状態に戻すと、画像読取部２０と複合機１００本体とが再びロック機構により連結され、トナーカートリッジ４ａ〜４ｄの交換作業を終了する。

上記の手順によれば、トナーカートリッジ４ａ〜４ｄの交換作業時において上面カバー２３と上面カバー２３の上方に位置する画像読取部２０とが干渉しないため、画像読取部２０の位置を高くして画像読取部２０と上面カバー２３との間隔を広くする必要がない。従って、装置の大型化や操作性の低下を招くことなく、簡易な構成でカートリッジの交換作業性を高めることができる。また、画像読取部２０の開閉動作に連動して上面カバー２３を開閉できるため、カートリッジ交換時の手順が一層簡素化される。

ここで、上面カバー２３を支持する揺動支点２５は、画像読取部２０を支持する揺動支点２１よりも画像読取部２０の揺動端（操作パネル２０ｂ）寄りに配置されている。そのため、画像読取部２０が上方へ揺動するにつれて、画像読取部２０の操作パネル２０ｂと上面カバー２３の揺動端２３ａとの間隔が狭くなる。

これにより、上面カバー２３の開放角度を画像読取部２０の開放角度よりも大きくすることができ、トナーカートリッジ４ａ〜４ｄの交換作業性を向上することができる。また、重量の大きい画像読取部２０を高い位置まで開放する必要がなくなるため、作業者の労力を軽減できる。また、画像読取部２０の揺動によって揺動支点２１に加わる回転モーメントも小さくなるため、揺動支点２１の構成が簡単なものとなり、揺動支点２１を構成する部品の変形や破損も防止できる上、安全性も高くなる。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本発明は図１に示したタンデム式のカラー複合機に限らず、デジタル或いはアナログ方式のモノクロ複合機、インクジェット方式の画像形成部を備えたカラー複合機等、装置本体の上方に画像読取部を備えた他の画像形成装置にも適用可能である。

本発明は、装置本体の上方に排紙空間を隔てて画像読取部を備えた画像形成装置に利用可能であり、画像読取部及び上面カバーを、異なる揺動支点で装置本体に対し同一方向に揺動可能に支持するとともに、リンク部材を用いて画像読取部と上面カバーとを連結した画像形成装置である。これにより、画像読取部との干渉を回避して上面カバーを大きく開放できるため、装置の大型化や操作性の低下を招くことなく、簡易な構成でカートリッジの交換等のメンテナンス作業性を向上可能な画像形成装置を提供することができる。

また、上面カバーを支持する揺動支点を、画像読取部を支持する揺動支点よりも画像読取部の揺動端寄りに配置したので、画像読取部を高い位置まで開放することなく上面カバーの開放角度を大きくすることができ、作業性、部品の耐久性、安全性においても有利な構成となる。

Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム
３ａ〜３ｄ 現像装置
４ａ〜４ｄ トナーカートリッジ
２０ 画像読取部
２０ａ 原稿載置台
２０ｂ 操作パネル
２１ 揺動支点（画像読取部）
２３ 上面カバー
２５ 揺動支点（上面カバー）
２７ リンク部材
３０ 支持アーム
１００ 複合機

Claims (3)

1. 画像形成部を内部に備えた装置本体と、
   該装置本体上面に設けられた開閉可能な上面カバーと、
   該上面カバーの上方に所定の間隔を隔てて配置され原稿を走査して読み取る画像読取部と、を備えた画像形成装置において、
   前記画像読取部及び前記上面カバーは、異なる揺動支点で前記装置本体に対し同一方向に揺動可能に支持されており、
   前記画像読取部と前記上面カバーとに揺動可能に連結されるリンク部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記上面カバーを支持する揺動支点は、前記画像読取部を支持する揺動支点から前記画像読取部の揺動端方向に距離を隔てて配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像読取部を所定の開放角度で支持する支持アームを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

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