JP5070003B2 - 画像読取装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、複写機などの画像形成ユニットと、このユニットに画像情報を転送する画像読取ユニットと、この読取ユニットに原稿シートを給送する原稿給送ユニットとを備えた画像形成システムに関する。

一般にこの種の画像形成システムは、シート上に画像形成する画像形成装置（プリンタユニット）と、この装置に画像データを供給する画像読取装置（スキャナユニット）と、更にこの画像読取装置に原稿シートを給送する原稿給送装置（ＡＤＦユニット）とから構成され、ＡＤＦユニットから給送した原稿シート上の画像をスキャナユニットで読取り、プリンタユニットで画像形成するシステムとして広く知られている。

このような画像形成システムとして、プリンタユニットの上部にスキャナユニットが設置され、その上部にＡＤＦユニットを設置するレイアウト構成が例えば特許文献１などで知られている。同文献１には、プリンタユニットの筐体上部に排紙トレイが配置され、その上部にスキャナユニットを設置し、更にその筐体上部にＡＤＦユニットを配置し、順次上方に積み重ねて設置するレイアウトが開示されている。このように構成することによってシステム全体の設置スペースを小さくし、同時に操作性を向上させることが計られている。

そしてプリンタユニットにスキャナユニットをヒンジ部材で開閉自在に据え付け、スキャナユニットにＡＤＦユニットをヒンジ部材で開閉自在に据え付けることも知られている。このように各ユニットを開閉自在に連結することにより、プリンタユニットの筐体上部をシートジャム或いは部品交換などのメンテンナンスのために開放する必要が生じた場合に、その上部のスキャナユニットを開放することが可能となる。同様にスキャナユニットの上部筐体を開放するときは、ＡＤＦユニットをヒンジ部で上方に回動することが可能となる。

ところが、プリンタユニットの筐体上部を開放する場合にスキャナユニットをそのヒンジ部を中心に回動するとその上方に配置されているＡＤＦユニットが回動する問題が生ずる。このため例えば特許文献１にはスキャナユニットとＡＤＦユニットとの間にスキャナユニットを回動する際にＡＤＦユニットの開放動作を禁止するロック手段を設けることが提案されている。同文献１にはスキャナユニットとＡＤＦユニットとの間にロック手段を設け、このロック手段はスキャナユニットがプリンタユニットから開放されたときＡＤＦユニットのヒンジ開放を阻止するように構成されている。
特開２００６−４２００３号公報

上述のように、プリンタユニットの上部にスキャナユニットを、その上部にＡＤＦユニットをそれぞれ開閉自在ヒンジ連結する場合に、前掲特許文献１のようにスキャナユニットの開閉動作に連動してＡＤＦユニットの開閉動を規制するロック機構が知られている。

ところが従来、このロック機構を前掲特許文献１のようにスキャナユニットの筐体上部にヒンジ連結した側縁部（例えば装置リア側）の近傍に、その開動作を阻止するロック爪を設けている。そしてこのヒンジ連結部の反対側側部（例えば装置フロント側）を使用者が上方に持ち上げることによってスキャナユニットを上方に回動している。このため、回動支点に近い位置に配置されているロック爪とその係止部材（掛止め部材）には大きな力が作用し、破損し易い問題が生ずる。特に使用者がロック爪で係止されたＡＤＦユニットを持って更に上方に持ち上げようとするとＡＤＦユニットとスキャナユニットの両方の重量がロック爪に作用する。このときロック爪はヒンジ中心の近傍に配置されているためモーメントの関係でロック爪とこれを掛け止めする係止部材には非常に大きな力が作用する。

上述のロック機構の故障と同時に従来は、ヒンジ中心の近傍にロック機構を配置し、このロック機構をプリンタユニットの上方にスキャナユニットを回動する開閉動作に連動させて係脱させている。この為スキャナユニットの開閉動作をそのヒンジ中心に近い位置で従動（検出）する連動部材をロック機構に設けている。つまりスキャナユニットの開閉動作に連動してロック爪部材を係止（掛止め）部材に係脱させる必要があり、このとき連動部材をヒンジ中心の近傍に配置する必然性が生ずる。従ってロック機構はスキャナユニットの開閉動作をヒンジ中心の近傍に配置した連動部材でロック爪を係脱するように構成しているため、スキャナユニットの限られた開閉動作（領域）でロック爪を係脱しなければ確実なロック動作が得られない。ところがロック機構を構成する部品の精度誤差或いは使用過程で生ずるガタつきによって確実なロック動作が得られず、不測の事故を招く恐れがある。

そこで本発明者は、スキャナユニットとＡＤＦユニットとをヒンジ連結する際に、筐体上側部の１側縁にヒンジ部材を、他側縁にロック部材を配置することによって、使用者が強い力で開閉動作してもロック機構が破損することがないとの着想に至った。

本発明は画像形成、画像読取、原稿給送の各ユニットを上方に積み重ねて配置する際に、各ユニットの筐体上部を開放するときに重量バランスが崩れることなく安定した状態で設置することが可能であり、開閉動作による故障が少なく耐久性に富んだ画像形成システムの提供をその課題としている。

上記課題を達成するため本発明は、画像形成ユニットの上部に画像読取ユニットを、その上部に原稿給送ユニットを、それぞれ第１第２のヒンジ手段で回動自在に連結する。そして原稿給送ユニットの原稿搬送手段を挟んで一端側の側縁部に第２のヒンジ手段を配置し、その他端側の側縁部にヒンジ回動を阻止するロック手段を以下のように配置することを特徴としている。

画像形成ユニットと、画像読取ユニットと、原稿給送ユニットをこの順に上方に配置した画像形成システムであって、前記画像形成ユニットに前記画像読取ユニットを回動可能に連結する第１のヒンジ手段と、前記画像読取ユニットに前記原稿給送ユニットを回動可能に連結する第２のヒンジ手段と、前記第２のヒンジ手段による開動作を阻止するように画像読取ユニットと原稿給送ユニットとの間に配置されたロック手段と、前記画像形成ユニットに並設された原稿走行プラテン及び原稿載置プラテンと、前記原稿給送ユニットに配置され前記原稿走行プラテンに原稿を給送する原稿搬送手段とを備える。
前記第１第２のヒンジ手段は、同一方向に開動作するように前記画像形成ユニットの背面側に配置すると共に、前記第２のヒンジ手段は、一方は強いバネ力、他方は弱いバネ力を有する左右一対のヒンジ部材で構成し、前記ロック手段は、前記第１のヒンジ手段が開状態のとき前記第２のヒンジ手段の開動作を阻止するように構成すると共に、このロック手段は、前記強いバネ力を有するヒンジ部材と前記原稿搬送手段を挟んで対向する位置で前記画像形成ユニットの前面側に配置する。

前記画像読取ユニットの筐体上部には、前記走行プラテンと並行して原稿を載置セットする原稿載置プラテンを配置し、前記第２のヒンジ手段は上記走行プラテンの側部に配置された第１ヒンジ部材と、上記原稿載置プラテンの側部に配置された第２ヒンジ部材で構成し、前記ロック手段は上記第１ヒンジ部材に対して前記原稿搬送手段を挟んで反対側に配置する。

前記ロック手段は、前記画像読取ユニットと原稿給送ユニットの一方に配置された固定係止部材と他方に配置された可動係止部材とで構成し、上記可動係止部材は上記固定係止部材に、前記第１のヒンジ手段が開状態のとき係合し、閉状態のとき離脱するように構成する。

前記ロック手段は、前記第１のヒンジ手段の開動作に応じて従動するスライド部材と、このスライド部材の運動を前記可動係止部材に伝達する伝動部材を具備する。

前記可動係止部材は、前記第１ヒンジ部材と前記走行プラテンの原稿走行方向において少なくとも一部が重なる位置に配置する。

前記原稿給送ユニットは、原稿シートを収容する給紙トレイと、上記給紙トレイから原稿シートを前記走行プラテンに給送する原稿搬送手段と、上記走行プラテンからの原稿シートを収容する排紙トレイとを備え、上記給紙トレイと排紙トレイは上下に略々並行に配置し、給紙トレイからの原稿を反転して排紙トレイに収容するように構成する。

前記画像形成ユニットは、前記原稿給送ユニットから給送された原稿シート上の画像を読み取る走行プラテンと、セットされた原稿シート上の画像を読み取る原稿載置プラテンと、上記走行プラテンと原稿載置プラテン上の原稿シートの画像を読み取る画像読取手段を備える。

本発明は、画像形成ユニットの上部に画像読取ユニットを、その上部に原稿給送ユニットを、それぞれ第１第２のヒンジ手段で回動自在に連結する。そして原稿給送ユニットの原稿搬送手段を挟んで一端側の側縁部に第２のヒンジ手段を配置し、その他端側の側縁部にヒンジ回動を阻止するロック手段を配置したものであるから次の効果を奏する。

画像読取ユニットと原稿給送ユニットは、その原稿搬送手段を介して一方の側端縁にヒンジ手段で回動自在に連結され、他端の側端縁にこのヒンジ手段の開閉動作を規制するロック手段が配置されているから、ヒンジ中心と同一側端縁に配置する場合に比べロック手段に作用する力が軽減され、ロック機構の故障或いは破損を招く恐れがない。従って使用者が例えば原稿給送ユニットに強い力を作用して画像読取ユニットを開閉動してもロック手段に異常な力が及ぶことがなく、その破損或いは故障を防止することが出来る。

また、ロック手段を画像読取ユニットと画像形成ユニットとの間に配置した連動部材で係脱制御する場合に、この連動部材は必然的にヒンジ中心から遠い反対側側縁に配置されることとなり、開閉動作に正確に連動してロック作用を係脱連動することが出来る。従ってガタつき或いは部品精度によって係止されているはず原稿給送ユニットが不用意にヒンジ回動してユニット全体が転倒するなどの事故を招くことがない。

更に本発明は、ヒンジ手段とロック手段とを原稿搬送手段を挟んで反対側の側縁に配置しているから、原稿を搬送する機構など重量が重く、堅牢な装置フレームを備えている原稿搬送手段の両側縁にヒンジ部材とロック手段（可動係止部材と固定係止部材）がそれぞれ配置されることとなり、開閉機構及びその開閉動作を規制するロック機構を堅牢で頑丈に構成することが出来る。

この場合、例えば可動係止部材とヒンジ部材を走行プラテンの原稿走行方向において少なくとも一部が重なる位置に配置することによって更に堅牢で頑丈な開閉機構とすることができる。

以下図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図１は、本発明に係わる画像形成ユニットの全体斜視図を示し、図２は画像形成ユニットの上部を解放した状態説明図であり、図３は図１の装置の断面図である。図４は図３のユニットにおける主要部の平面構造を示し、図５は、図３のユニットにおけるロック手段の配置構造を示す。

［画像形成ユニットの構成］
図１に示す画像形成ユニットＡは、ケーシング（以下Ａ部筐体という）１に給紙手段２と画像形成手段３を内蔵し、給紙手段２からのシートに画像形成手段３で画像形成し、このシートを排紙トレイ４に収納するように構成されている。

上記給紙手段２は、複数のカセット２ａ、２ｂそれぞれに準備したシートの１つを選択して給紙経路１１に繰り出すように構成されている。上記画像形成手段３は、静電印字方式、インクジェット印字方式、オフセット印字方式その他の印字方式で給紙経路１１から給送されたシートに画像形成するように構成される。図示の装置は静電ドラム５上に潜画像を形成し、この潜画像にトナーインクを付加してシート上に転写する静電印字方式を示している。このため静電ドラム５の周囲にはレーザ発信器などの印字ヘッド６と、現像器７と、チャージャ８と、クリーナ９が配置されている。

上記静電ドラム５は、その表面が感光材で構成されレーザ光、ＬＥＤ光、或いは原稿画像の反射光で静電潜像を形成するように構成されている。そしてこの静電ドラム５に対向配置された印字ヘッド６は、レーザ発信器とポリゴンミラーなどのスキャニング機構で構成され、ドラム上に潜画像を形成するように構成されている。この印字ヘッド６には画像データ貯蔵部（不図示）から画像データが電気的に供給される。

尚、図示１２は循環経路であり、シートの表裏面に画像形成する両面印刷のため、定着器１０からのシートを表裏反転して、再び上記給紙経路１１に給送する。図示１３はレジストローラであり、静電ドラム５の上流側の給紙経路１１に配置され、給紙カセット２ａ（２ｂ）からのシートを一時的に待機させ、このシートを給紙タイミング信号で静電ドラム５に供給する。

上述のように構成された画像形成ユニットＡは、Ａ部筐体（ケーシング）１に内蔵されている。このＡ部筐体１は、図２に示すように装置上部（図２矢視ａ）に開口部１ｂが設けられている。この開口部１ｂから内部の静電ドラム５その他の構成部品をメンテナンスすることが可能に構成されている。そして上記開口部１ｂを形成する筐体上部（上部フランジ）１ａには後述する画像読取ユニットＢがヒンジ手段（後述する第１のヒンジ手段５０）で連結されている。従って画像形成ユニットＡの筐体上部１ａに形成された開口部１ｂはこの画像読取ユニットＢで開閉自在に覆われている。

［画像読取ユニットの構成］
画像読取ユニットＢは図３にその断面を示すが、ケーシング２０と、その内部に配置された画像読取手段２１とから構成されている。上記ケーシング（以下「Ｂ部筐体」という）２０は合成趣旨などで適宜のボックス形状に形成されている。このＢ部筐体２０のフロント側（図１前面側）にはコントロールパネル２０ｐが配置され、リア側は後述するように第１のヒンジ手段５０で画像形成ユニットＡの筐体上部（上部フランジ）１ａにヒンジ開閉可能に取り付けられている。そしてＢ部筐体２０の筐体上部２０ａには２つのプラテン２２、２３が一体的に並設さている。第１プラテンは原稿シートを載置セットする原稿載置プラテン２２で構成され、また第２プラテンは所定速度で移動する原稿シートを案内する走行プラテン２３で構成されている。この第１、第２プラテン２２，２３はガラスなどの透明材料で形成され合成樹脂で形成されたＢ部筐体２０の上面に取り付けられている。

上記各プラテン上の原稿画像を読み取る画像読取手段２１は、例えばＣＣＤ素子などの光電変換素子で構成され、Ｂ部筐体２０の底部シャーシ（不図示）に取り付けられている。図示２４は集光レンズであり、画像読取手段２１と共に底部シャーシに取り付けられている。上記第１プラテン２２と第２プラテン２３の下方にはキャリッジ２７が図３左右方向に往復動自在に配置され、このキャリッジ２７に光源２５と、ミラー２６が搭載されている。

上記キャリッジ２７は図示しないガイドレールに支持され、第１プラテン２２に沿ってキャリジ駆動モータ（不図示）で往復動するように構成されている。

このように構成された画像読取ユニットＢは、図２に示すように後述する第１のヒンジ手段５０で前述の画像形成ユニットＡの筐体上部１ａに開閉可能に取り付けられている。そして画像形成ユニットＡの上部に形成された開口部１ｂを画像読取ユニットＢの筐体底面２０ｃで開閉自在に覆うように構成されている。

［原稿給送ユニット］
原稿給送ユニットＣは図３にその断面を、図４にその平面を示すように上述の画像読取ユニットＢの筐体上部２０ａに設置されている。この原稿給送ユニットＣは、ケーシング（以下「Ｃ部筐体」という）３０に内蔵された原稿搬送部Ｂｈと、プラテンカバー部Ｂｃとから構成されている。上記原稿搬送部Ｂｈは給紙トレイ３１と、排紙トレイ３２と、搬送経路３３で構成され、給紙トレイ３１から原稿シートを前述の第２プラテン２３に給送し、この第２プラテン２３からの原稿シートを排紙トレイ３２に収納する。また、上記プラテンカバー部Ｂｃは前述の第１プラテン２２を覆うプラテンカバー部材３４で構成され、このプラテン上に載置セットされた原稿シートを押圧保持する。

［原稿搬送手段の構成］
上述の給紙トレイ３１と排紙トレイ３２は、図３に示すように上下並列に配置され、搬送経路３３は給紙トレイ３１から第２プラテン２３を介して排紙トレイ３２に原稿シートを案内するように断面Ｕ字状の経路で構成され、この搬送経路３３に沿って原稿搬送手段３５が配置されている。原稿搬送手段３５は原稿シートを給紙トレイ３１から第２プラテン２３に給送し、画像読取後の原稿シートを排紙トレイ３２に収容する構成であれば種々の機構が採用可能である。以下図示の装置の原稿搬送手段３５について説明する。

上記給紙トレイ３１にはこれに載置した原稿シートを繰り出すピックアップローラ３６と、給紙ローラ３７が配置されている。この給紙ローラ３７にはシートの重送を防止する分離パッド（摩擦部材）３８が圧接されている。従って給紙トレイ３１上の原稿シートはピックアップローラ３６で繰り出され、給紙ローラ３７と分離パッド３８で１枚に分離されて搬送経路３３に搬出されることとなる。

上記搬送経路３３は断面Ｕ字状の外側搬送ガイド３３ａと内側搬送ガイド３３ｂで形成されている。この互いに対向する搬送ガイド３３ａ、３３ｂには給紙トレイ３１から下流側に後端検知センサＳｅ１と、レジセンサＳｅ２と、レジストローラ３９と、先端検知センサＳｅ３と、リードローラ４０とが順次この順に配置され、給紙トレイ３１から原稿シートを第２プラテン２３に給送するようになっている。

上記レジストローラ３９は、停止状態のニップ点に給紙ローラ３７からの原稿シートを突き当ててレジストループを形成することによって先端揃えし、この位置に一時的に原稿シートを待機させるように制御される。上記レジセンサＳｅ２は給紙ローラ３７から送られたシート先端を検知し、所定の遅延時間の後、給紙ローラ３７を停止してレジストループを形成する。また上記後端検知センサＳｅ１はシートの後端通過を検知し、その検知信号で例えば原稿シートの搬送方向長さ検出、ジャム検出、後続シートの給送タイミング信号などの制御に供する。尚、上述の給紙ローラ３７とレジストローラ３９は後述する給紙モータＭ１に連結され、モータの正逆転で相反的に回転駆動するように構成されている（この駆動機構については後述する）。

上記レジストローラ３９の下流側には先端検知センサＳｅ３と、リードローラ４０が配置されている。先端検知センサＳｅ３はレジストローラ３９から送られた原稿シートの先端を検知して、下流側のリードローラ４０を回転起動するか、或いは第２プラテン２３における原稿シートの読取開始位置を設定するなどの制御に供する。リードローラ４０は後述する搬出ローラ４１、排紙ローラ４２と共に搬送モータＭ２に連結されている。このリードローラ４０はレジストローラ３９と同一周速度で原稿シートを第２プラテン２３に給送するように駆動制御される。

上記第２プラテン２３と対向する搬送経路３３にはバックアッププレート４３が前述の搬送ガイド３３ａ、３３ｂと連続する位置に配置されている。このバックアッププレート４３は白色プレートで構成され、第２プラテン２３上を走行する原稿シートをバックアップする。

上記搬送経路３３には第２プラテン２３の下流側に搬出ローラ４１と排紙ローラ４２が配置され、第２プラテン２３から原稿シートを掬い上げて排紙トレイ３２に搬出する。図示４４は循環経路であり、排紙ローラ４２に送られた画像読取後の原稿シートを逆転させて前述のレジストローラ３９に案内し、裏面側を画像読み取りするためである。

上述のように第２プラテン２３に原稿シートを給送する原稿搬送手段３５は、搬送経路３３とこれに配置された各ローラ（給紙ローラ３７、レジストローラ３９、リードローラ４０、搬出ローラ４１、排紙ローラ４２など）で構成されている。そして、この原稿搬送手段３５と前述のプラテンカバー部材３４はケーシング（Ｃ部筐体）３０に組み込まれ、図３から明らかなように原稿搬送手段３５は第２プラテン２３の上方に、プラテンカバー部材３４は第１プラテン２２の上方にそれぞれ配置されている。この場合上記原稿搬送手段３５に付設される給紙トレイ３１と排紙トレイ３２は上記プラテンカバー部材３４の上方に配置されている。

［駆動機構の構成］
上述の原稿搬送手段３５の駆動機構を図６（ａ）に示す。前述の前記ピックアップローラ３６は給紙トレイ３１の上方で最上シートと係合する作動位置とこのシートから上方に離間した退避位置との間で上下昇降自在に配置されている。これは給紙トレイ上にシートをセットする際は上方の退避位置に退避させ、セット後のシートを繰出す際には作動位置に位置させるためである。その昇降機構を図６（ａ）に示すが、同図においてピックアップローラ３６は回転軸３６ａに昇降アーム３６Ｒで揺動自在に支持されている。この回転軸３６ａには次のように給紙モータＭ１が連結されている。

図６（ａ）に示すように上記昇降アーム３６Ｒは回転軸３６ａにその基端部が遊嵌支持され、アーム先端部にピックアップローラ３６が軸支持されている。そしてアーム基端部には回転軸３６ａに巻回されたバネクラッチ３６ｂのバネ端部が摩擦係合してあり、このバネクラッチ３６ｂは回転軸３６ａの給紙方向回転（図３時計方向）では緩み、反給紙方向回転（図３反時計方向）では緊縮するように構成されている。従って回転軸３６ａの給紙方向回転でバネクラッチ３６ｂは緩み昇降アーム３６Ｒは自重で同図時計方向に揺動し、反給紙方向回転で緊縮して回転軸３６ａと一体に揺動回転し図示しないストッパ部材に突き当たってその位置に保持される。そして上記回転軸３６ａにはワンウェイクラッチ３６ｃを介して給紙ローラ３７が配置され、このワンウェイクラッチ３６ｃを介してプーリ３６ｐから伝動ベルト３６ｖで回転軸３６ａの回転をピックアップローラ３６に伝達するようになっている。上記ワンウェイクラッチ３６ｃは回転軸３６ａの給紙方向回転を給紙ローラ３７とピックアップローラ３６に伝達するように構成されている。

上記回転軸３６ａには給紙ローラ３７がワンウェイクラッチ３６ｃを介して嵌合支持され、回転軸３６ａの給紙方向回転を給紙ローラ３７に伝達するよう構成されている。この給紙ローラ３７はシート幅の略々中央部に配置され、これに圧接された分離パッド３８との間でシートを１枚ずつ分離する。この分離バッド３８は給紙ローラ３７より摩擦係数が小さく、シート相互間の摩擦係数より大きく構成され、静止状態若しくは反給紙方向に駆動回転される。このように構成された給紙ローラ３７の下流側には間隔を隔ててレジストローラ３９が配置され、分離パッド３８で１枚に分離され給送されるシートの先端を突き当てて先端揃えする。

つまり給紙ローラ３７で繰出されたシートの先端を停止状態のレジストローラ３９のニップ点に突き当ててシートを湾曲させ、次いで停止状態の給紙ローラ３７からシートを引き出すことによってシートのスキューを矯正する。

上記レジストローラ３９は上記給紙ローラ３７と背反的に一方が回転するときは他方は停止するように正逆転可能な給紙モータＭ１に連結されている。図６（ａ）に示すように給紙モータＭ１の回転はベルトＶ１を介して回転軸３９ｃに伝達され、この回転軸３９ｃの一方向（前記回転軸３６ａの反給紙方向）回転のみをバネクラッチ３９ｂでギア列Ｇ３に伝達し、このギア列Ｇ３にレジストローラ３９の駆動回転軸３９ａが連結してある。

［原稿給送ユニットのフレーム構造］
図４に示す原稿給送ユニットＣの要部平面図に基づいてフレーム構造を説明すると図示の装置はＣ部筐体３０に前述の第２プラテン２３の上部に原稿搬送手段３５を図３左側に配置し、前述の第１プラテン２２の上部にプラテンカバー部材３４を図３右側に配置している。このためモノコック構造のＣ部筐体３０は原稿搬送部側がプラテンカバー側に比べて堅牢に構成されている。そして図４に示すように装置リア側に給紙モータＭ１と搬送モータＭ２と上述の伝動機構が配置されている。そして合成樹脂で一体成形されたＣ部筐体３０にはリブ状の側壁３０ｊ、３０ｋが設けられ、この側壁間に給紙ローラ３７の回転軸３７ａとレジストローラ３９の駆動回転軸３９ａ及び図示しないがリードローラ４０の回転軸４０ａが軸受け固定されている。さらには、搬送経路３３を形成する樹脂製の内側搬送ガイド３３ｂが、図４中矢印Ａで示す主走査方向に亘って設けられており、図では示していないが、外側搬送ガイド３３ａも同様に主走査方向に亘って設けられている。
従って図４に示す原稿搬送部Ｂｈは、矢視Ｗで示すプラテンカバー部よりフレーム構造が堅牢に構成されている。そしてこの原稿搬送部後方に配置する後述の第１ヒンジ部材５１ａの取付け座を取り付ける筐体部分は肉厚で容易に変形しないように構成されている。

［各ユニットの設置構成］
上述の画像形成ユニットＡと、画像読取ユニットＢと、原稿給送ユニットＣは、図１に示すように、画像形成ユニットＡの筐体上部１ａに画像読取ユニットＢが設置され、このＢ画像読取ユニットＢの筐体上部２０ａに原稿給送ユニットＣが設置されている。そして図２に示すように画像形成ユニットＡに対して画像読取ユニットＢは第１のヒンジ手段５０で開閉自在にヒンジ連結され、画像読取ユニットＢに対して原稿給送ユニットＣは第２のヒンジ手段５１で開閉自在にヒンジ連結されている。

上記第１のヒンジ手段５０は画像形成ユニットＡの開口部上方を開放するため、図１背面側（装置リア側）に左右一対配置されている。また上記第２のヒンジ手段５１は画像読取ユニットＢの筐体上部２０ａに配置された第１プラテン２２の上方を開放するため、図１背面側（図４中矢印Ａの主走査方向一方端側）に左右一対配置されている。従って、画像形成ユニットＡは、その上の画像読取ユニットＢを装置フロント側（図１正面側）から上方に第１のヒンジ手段５０を中心に回動可能となり、同様に画像形成ユニットＡは、その上の原稿給送ユニットＣをフロント側から上方に第２のヒンジ手段５１を中心に回動可能にそれぞれ連結されている。特に図示の装置では第２のヒンジ手段５１は、前述の第２プラテン２３側（図３左側）に第１ヒンジ部材５１ａが、第１プラテン２２側（図３右側）に第２ヒンジ部材５１ｂが設けられている。この第１、第２ヒンジ部材５１ａ、５１ｂは支持する荷重が軽重異なる構造（詳細は後述する）で構成してある。

［ヒンジ手段の構成］
上述の第１のヒンジ手段５０と第２のヒンジ手段５１はそれぞれ適宜のヒンジ構造が採用可能であるが、その一例を図６（ｂ）に基づいて説明する。互いに連結する筐体に取り付ける上部取付座５２ａと下部取付座５２ｂを備え、この上下の取付座５２ａ、５２ｂを回動自在に連結するヒンジ軸５２ｃと、両取付座５２ａ、５２ｂの間に配置された緩衝バネ５２ｄとで構成されている。従って上下取付座５２ａ、５２ｂをビスなどで固定した上下の筐体（Ａ部筐体１とＢ部筐体２０の組合せ、又はＢ部筐体２０とＣ部筐体３０の組合せ）はヒンジ軸５２ｃを中心に回動自在となり、この開閉時の操作力は緩衝バネ５２ｄによって軽減されることとなる。

そこでＢ部筐体２０とＣ部筐体３０を連結する第２のヒンジ手段５１は第１ヒンジ部材５１ａ（図３左側）の緩衝バネは強いバネ力で構成され、第２ヒンジ部材５１ｂ（図３右側）の緩衝バネは弱いバネ力で構成されている。このように左右のバネバランスを異ならせたのは原稿給送ユニットＣが図３左側に位置する前述の原稿搬送手段（原稿搬送部）３５は重量が重く、図３右側に位置するプラテンカバー部材３４は重量が軽いためである。従って左右のヒンジ部材５１ａ、５１ｂの耐荷重バランスをその重量に応じて異ならせることが好適であり、装置構成によっては第１ヒンジ部材５１ａのみに緩衝バネを配置し、第２ヒンジ部材５１ｂには緩衝バネを配置しないように構成する。

上述のように画像形成ユニットＡの上部に画像読取ユニットＢを開閉自在に連結し、この画像読取ユニットＢの上部に原稿給送ユニットＣを開閉自在に連結する構造にあっては、画像読取ユニットＢを開放するとその回動動作で原稿給送ユニットＣが開放してしまう問題がある。そこで本発明は画像読取ユニットＢと原稿給送ユニットＣの間に以下のロック手段を設けたことを特徴としている。

［ロック手段の構成］
ロック手段５５は図４、図５、図７、図８に示すようにＢ部筐体２０とＣ部筐体３０のフロント側側部に配置され、固定係止部材５６と、可動係止部材５７と、この可動係止部材５７を画像読取ユニットＢの開動作に連動して係脱作動する伝動部材５８とで構成されている。その構造を図７に示すが固定係止部材５６はＣ部筐体３０に配置され、可動係止部材５７はＢ部筐体２０にそれぞれ装置フロント側の側部に配置されている。そして可動係止部材５７は図示のような係止爪５７ａを備え、支軸５７ｂを中心に回動自在にＢ部筐体２０に取り付けられている。一方固定係止部材５６は上記係止爪５７ａに係合する係止片５６ａから構成され、Ｃ部筐体３０に一体成形されている。このＣ部筐体３０には上記係止爪５７ａが進入する開口５６ｂが設けられている。

つまりロック手段５５は互いに係脱する固定係止部材５６と可動係止部材５７で構成され、その一方がＢ部筐体２０に、他方がＣ部筐体３０に配置され、可動係止部材５７をＢ部筐体２０の開閉動に連動して固定係止部材５６に係脱するように構成する。Ｃ部筐体３０側に設けた固定係止部材５６がＣ部筐体３０の下面よりも下方に突出することなく、さらに、Ｂ部筐体２０側に設けた可動係止部５７が画像読取ユニットＢを開状態としたときだけＢ部筐体２０から上方に向かって突出させるようにしたことで、画像読取ユニットＢが閉状態、つまり通常の使用状況においてロック手段で使用者が手指を挟むなどの危険を防止している。

上述のように構成された可動係止部材５７は、画像読取ユニットＢの開閉動作に連動して固定係止部材５６に係合及び離脱するようにスライド部材５９と伝動部材５８に連結されている。このスライド部材５９はＢ部筐体２０に上下動可能に取り付けられその下端部はＡ部筐体１の上部（前述の上部フランジ１ａ）に係合するように配置されている。従ってＢ部筐体２０を第１のヒンジ手段５０のヒンジ軸５２ｃを中心に図７上方に回動するとＡ部筐体１との間に生ずる隙間をスライド部材５９が検出することとなる。従ってスライド部材５９は図示のように上下スライドする部材に限らず、上下揺動する部材で構成しても良い。

上記スライド部材５９にはラック５９ａが設けてあり、このラック５９ａと歯合するピニオン５８ｐ（図示のものは扇形ギア）と伝動ギア５８ｂで伝動部材５８が構成されている。この伝動部材５８は前述の可動係止部材５７の基端部に伝動ギア５８ｂが歯車結合してある。このように互いに連結された可動係止部材５７とスライド部材５９と伝動部材５８とは付勢スプリング６０で図８の状態に保持されている。つまり図７は画像形成ユニットＡに対して画像読取ユニットＢが閉蓋状態（クローズ状態）を示し、図８は画像形成ユニットＡの上部を開放した開蓋状態（オープン状態）を示す。上記付勢スプリング６０は図８のオープン状態に可動係止部材５７とスライド部材５９を付勢し、スライド部材５９がこの付勢力に抗して図７のクローズ状態に可動係止部材５７を変位させる。従って図７のクローズ状態のときには係止爪５７ａは係止片５６ａから離脱解除され、図８のオープン状態のときには係止爪５７ａは係止片５６ａに係合することとなる。尚図示５７ｃはＡ部筐体に形成した開口であり、この開口５７ｃは開閉カバー５７ｄで覆われている。この開閉カバー５７ｄには図示しない付勢バネが常時開口を塞ぐように設けてある。そして係止爪５７ａはこの付勢バネに抗して開閉カバー５７ｄを押し上げて開口５７ｃから上方に突出するようになっている。

そこで本発明は上述のロック手段５５を装置リア側に配置されている第２のヒンジ手段５１に対して装置フロント側に配置してある。つまり前述の第２プラテン２３（原稿搬送部Ｂｈ）を挟んでその一端側部（主走査方向一端側）に第２のヒンジ手段５１が配置されているのに対してその反対側の他端側部にロック手段５５が配置されている。そして図示の装置は第２のヒンジ手段５１を第２プラテン２３側の第１ヒンジ部材５１ａと第１プラテン２２側の第２ヒンジ部材５１ｂで構成している。そこでこの第１ヒンジ部材５１ａの左右の上部取付座５２ａの間の領域（図４中領域Ｘ（固定領域Ｘ））内に、係止片５６ａが位置している。

これは、原稿給送ユニットＣが前述したように原稿搬送手段側（図３、図４左側）がプラテンカバー側（図３、図４右側）より重量が重く、また装置フレームが堅牢に構成されており、さらに、第一ヒンジ部材５１ａが固定されている固定領域Ｘ内は力が加えられてもフレーム自体のねじれなどのゆがみが発生しづらいためである。これにより、画像読取ユニットＢが開かれ原稿給送ユニットＣがロックされのち、使用者が原稿給送ユニットＣをつかんで画像読取ユニットＢが開かれた状態を維持したとしても、すなわち、係止片５６ａに力がかかったとしても、ゆがみなどのフレームの変形の発生を防止することができる。

［ユニット開閉動作の説明］
上述のように構成された各ユニットの開閉動作について説明する。図７は画像形成ユニットＡの筐体上部１ａに画像読取ユニットＢを閉蓋したクローズ状態を示し、図８は画像形成ユニットＡの筐体上部１ａを開放したオープン状態を示す。図７のクローズ状態で前述のロック手段５５は、その可動係止部材５７が固定係止部材５６から非係合状態に離脱している。従ってこの状態（画像読取ユニットＢのクローズ状態）で、原稿給送ユニットＣは画像読取ユニットＢから第２のヒンジ手段５１のヒンジ軸５２ｃを中心に回動可能となる。そこで画像読取ユニットＢの第１プラテン２２に原稿シートをセットする場合には原稿給送ユニットＣを図２（ｂ）の状態に上方に持ち上げて第２のヒンジ手段５１を中心に回動する。これによって第１プラテン２２の上方は開放され、プラテン上に原稿をセットすることが可能となる。

次に画像形ユニットＡの開口部１ｂを開放する場合には、画像読取ユニットＢを上方に回動する。するとこの画像読取ユニットＢは第２のヒンジ手段５１のヒンジ軸５２ｃを中心に回動する。このときスライド部材５９が付勢スプリング６０で図７の状態から図８の状態に下降する。するとこのスライド部材５９のラック５９ａに歯合したピニオン（扇形ギア）５８ｐが図７の状態から図８の状態に反時計方向に所定角度回転する。この扇形ギア５８ｐの回転で伝動ギア５８ｂが時計方向に回転し、この伝動ギア５８ｂに歯合された可動係止部材５７が図７反時計方向に回転する。この可動係止部材５７の回動でその係止爪５７ａは開閉カバー４７ｄを押し上げて原稿給送ユニットＣの開口５６ｂ内に進入し、この開口内部に設けられている係止片５６ａに歯合する。

そこで係止爪５７ａが係止片５６ａに係合したロック状態では、使用者は画像読取ユニットＢを上方に持ち上げて図８の状態に画像形成ユニットＡの筐体上部１ａを開放することができる。又使用者がこのオープン状態で原稿給送ユニットＣを握って上方に持ち上げ或いは保持しても係止爪５７ａ及び係止片５６ａに大きな力が作用して破損することがない。これはロック手段５５を第１のヒンジ手段５０のヒンジ軸５２ｃから離れた反対側の側縁部に配置してあるためである。

尚、本発明にあって第１プラテン２２と第２プラテン２３とは、それぞれ異なる部材で形成する場合を示したが、この２つのプラテンは１つの透明部材で構成しても良い。

本発明に係わる画像形成システムの全体構成の説明図。 図１のシステムにおいて（ａ）は画像形成ユニットの上部を開放した状態の説明図を、（ｂ）は画像読取ユニットの上方を開放した状態の説明図である。 図１のシステムにおける原稿給送ユニットの断面構造の説明図。 図３のユニットにおける主要部の平面構造を示す説明図。 図３のユニットにおけるロック手段の配置構造を示す説明図。 図３のユニットにおける要部の説明図であり、（ａ）は駆動機構の説明図、（ｂ）はヒンジ手段の構造説明図。 画像読取ユニットのクローズ状態におけるロック機構の説明図。 画像読取ユニットのオープン状態におけるロック機構の説明図。

符号の説明

Ａ 画像形成ユニット
Ｂ 画像読取ユニット
Ｃ 原稿給送ユニット
１ ケーシング（Ａ部筐体）
１ａ 筐体上部（上部フランジ）
１ｂ 開口部
４ 排紙トレイ
１１ 給紙経路
１２ 循環経路
２０ ケーシング（Ｂ部筐体）
２０ａ 筐体上部
２０ｃ 筐体底面
２０ｐ コントロールパネル
２１ 画像読取手段
２２ 第１プラテン（原稿載置プラテン）
２３ 第２プラテン（走行プラテン）
３０ ケーシング（Ｃ部筐体）
３０ｊ、３０ｋ 側壁
３１ 給紙トレイ
３２ 排紙トレイ
３３ 搬送経路
３３ａ 外側搬送ガイド
３３ｂ 内側搬送ガイド
３４ プラテンカバー部材
３５ 原稿搬送手段
３６ ピックアップローラ
３６ａ 回転軸
３７ 給紙ローラ
３７ａ 回転軸
３８ 分離パッド（摩擦部材）
３９ レジストローラ
３９ａ 駆動回転軸
３９ｂ バネクラッチ
３９ｃ 回転軸
４０ リードローラ
４０ａ 回転軸
４１ 搬出ローラ
４２ 排紙ローラ
４３ バックアッププレート
４４ 循環経路
５０ 第１のヒンジ手段
５１ 第２のヒンジ手段
５１ａ 第１ヒンジ部材
５１ｂ 第２ヒンジ部材
５２ａ 上部取付座
５２ｂ 下部取付座
５２ｃ ヒンジ軸
５２ｄ 緩衝バネ
５５ ロック手段
５６ 固定係止部材
５６ａ 係止片
５６ｂ 開口
５７ 可動係止部材
５７ａ 係止爪
５７ｂ 支軸
５８ 伝動部材
５８ｂ 伝動ギア
５８ｐ ピニオン（扇形ギア）
５９ スライド部材
５９ａ ラック
６０ 付勢スプリング
Ｂｈ 原稿搬送部
Ｂｃ プラテンカバー部
Ｓｅ１ 後端検知センサ
Ｓｅ２ レジセンサ
Ｓｅ３ 先端検知センサ
Ｍ１ 給紙モータ
Ｍ２ 搬送モータ

Claims (11)

1. 画像形成ユニットと、画像読取ユニットと、原稿給送ユニットをこの順に上方に配置した画像形成システムであって、
   前記画像形成ユニットに前記画像読取ユニットを回動可能に連結する第１のヒンジ手段と、
   前記画像読取ユニットに前記原稿給送ユニットを回動可能に連結する第２のヒンジ手段と、
   前記第２のヒンジ手段による開動作を阻止するように画像読取ユニットと原稿給送ユニットとの間に配置されたロック手段と、
   前記画像形成ユニットに並設された原稿走行プラテン及び原稿載置プラテンと、
   前記原稿給送ユニットに配置され前記原稿走行プラテンに原稿を給送する原稿搬送手段と、
   を備え、
   前記第１第２のヒンジ手段は、
   同一方向に開動作するように前記画像形成ユニットの背面側に配置されていると共に、
   前記第２のヒンジ手段は、一方は強いバネ力、他方は弱いバネ力を有する左右一対のヒンジ部材で構成され、
   前記ロック手段は、前記第１のヒンジ手段が開状態のとき前記第２のヒンジ手段の開動作を阻止するように構成されていると共に、
   このロック手段は、前記強いバネ力を有するヒンジ部材と前記原稿搬送手段を挟んで対向する位置で前記画像形成ユニットの前面側に配置されていることを特徴とする画像形成システム。
2. 前記第２のヒンジ手段は、
   前記強いバネ力を有するヒンジ部材が前記原稿走行プラテン側に、
   前記弱いバネ力を有するヒンジ部材が前記原稿載置プラテン側に、
   配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記ロック手段は、前記画像読取ユニットと原稿給送ユニットの一方に配置された固定係止部材と他方に配置された可動係止部材とで構成され、
   前記可動係止部材は前記固定係止部材に、前記第１のヒンジ手段が開状態のとき係合し、閉状態のとき離脱するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システム。
4. 前記ロック手段は、
   前記第１のヒンジ手段の開動作に応じて従動するスライド部材と、このスライド部材の運動を前記可動係止部材に伝達する伝動部材を具備していることを特徴とする請求項３に記載の画像形成システム。
5. 前記伝動部材はギアで構成されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成システム。
6. 前記固定係止部材と可動係止部材との係合部は、前記第１ヒンジ部材と前記走行プラテンの原稿走行方向において少なくとも一部が重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成システム。
7. 前記固定係止部材は、前記原稿搬送手段に設けられた係止爪と開口で形成され、前記可動係止部材の一部がその開口に入り係止爪と係止することを特徴とする請求項６に記載の画像形成システム。
8. 前記原稿給送ユニットは、
   原稿シートを収容する給紙トレイと、
   前記給紙トレイから原稿シートを前記原稿走行プラテンに給送する原稿搬送手段と、
   前記原稿走行プラテンからの原稿シートを収容する排紙トレイと、
   を備え、
   前記給紙トレイと排紙トレイは上下に略々並行に配置され、給紙トレイからの原稿を反転して排紙トレイに収容するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
9. 前記画像読取ユニットは、
   前記原稿給送ユニットから給送された原稿シート上の画像を読み取る原稿走行プラテンと、
   セットされた原稿シート上の画像を読み取る原稿載置プラテンと、
   前記原稿走行プラテンと原稿載置プラテン上の原稿シートの画像を読み取る画像読取手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
10. シート上に画像形成する画像形成ユニットの上方に配置され、原稿の読み取りを行う画像読取ユニットと、前記画像読取ユニットの上方に配置され原稿を搬送する原稿給送ユニットとを備えた画像読取装置であって、
    前記画像形成ユニットに対し前記画像読取ユニットを開閉可能に支持する第１のヒンジ手段と、
    前記画像読取ユニットに対し前記原稿給送ユニットを開閉可能に支持する第２のヒンジ手段と、
    前記画像形成ユニットに対し前記画像読取ユニットが開状態のとき前記原稿給送ユニットが開状態とならないよう前記画像読取ユニットと前記原稿給送ユニットとをロックするロック手段とを備え、
    前記第１のヒンジ手段と前記第２のヒンジ手段は、装置の主走査方向の一方端側に配置され、
    前記第２のヒンジ手段は、一方は強いバネ力、他方は弱いバネ力を有する左右一対のヒンジ部材で構成され、
    前記ロック手段は、前記原稿搬送手段を挟んで前記第１、第２のヒンジ手段とは反対側の他方端側であって、前記第２のヒンジ手段のうち、一方のヒンジ部材より強いバネ力で構成されたヒンジ部材側で前記画像読取ユニットと前記原稿給送ユニットとをロックすることを特徴とする画像読取装置。
11. 前記第２のヒンジ手段は、原稿搬送方向に対して原稿搬送手段側のヒンジ部材のバネ力が、原稿搬送方向に対して原稿搬送手段と反対側のヒンジ部材のバネ力より大きいことを特徴とする請求項１０に記載の画像読取装置。

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