JP5187223B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動可能な露光装置を備える画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いたプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置において、トナーなどの現像装置の交換作業を簡単にするために、画像形成に使用される現像装置や帯電装置などを１つにまとめて、カートリッジとし、トナーなどの消耗品がなくなったときにはカートリッジごと交換する方法があり、採用されている。

しかし、露光装置にはＬＥＤヘッドのように寿命が長いものがあり、露光装置もカートリッジに取り込み、トナーがなくなるごとにカートリッジを交換することにすると、まだ使用できる露光装置まで交換してしまうことになってしまい、無駄である。このため、通常、露光装置はカートリッジに取り込まれていない。

そこで、カートリッジの交換や装置のメンテナンスの際、あらかじめ、露光装置をカートリッジから退避させる必要がある。この退避させる方法として、露光装置を開閉カバーに取り付けるというものがある。このようにしておくと、カートリッジ交換等で開閉カバーを開くのと一緒に露光装置も持ち上げられるので、開閉カバーを開くという作業をするだけで、露光装置をカートリッジから退避させることができる。

図９には、この方法において、露光装置がカートリッジから退避するときに描く軌跡には示してある。一点鎖線が露光装置の描く軌跡である。隣接するカートリッジの狭い空間に配置されており、開閉カバーの回転中心の周りに回転していくのがわかる。

さらに、例えば、特許文献１では、カートリッジ交換等のときに、開閉カバーに取り付けられた露光装置が突出していることにより作業の邪魔にならないように、露光装置が開閉カバーに回動自在に取り付けられている。

また、特許文献２では、開閉カバーの開状態では露光装置が遊動可能になるように取り付けられ、開閉カバーの閉状態では露光装置が正確な位置に来るように位置決め部が装置本体に設けられている。

しかしながら、開閉カバーの回動支点は画像形成装置の後側に配置されていることが多く、カートリッジの交換やメンテナンスのときに、開閉カバーを開放状態にすると、開閉カバーの取っ手部が画像形成装置の後側に行ってしまうため、再び開閉カバーを閉じる際に、オペレータによっては取っ手部に手が届きにくいという不具合があった。また、開閉カバーの回転支点が画像形成装置の後側ではなく、どちらかの側面側にあるとしても、図１０に示すように、開閉カバーは大きく回動するため、開閉カバーの回動軌跡上に障害物があるときには作業性が低下することがあり、また、場所によっては設置ができないという不具合もあった。

図１０に、開閉カバーを開放した状態と、開放の際に開閉カバーが描く軌跡（細い一点鎖線）を示した。本体前側（図の右側）から開放された開閉カバーの先端までの空間がとても広いことがわかる。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、消耗品の交換やメンテナンスの作業性を向上させつつ、開閉カバーの開閉動作を容易に行なうことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明における画像形成装置は、露光装置を備えた画像形成装置であって、該画像形成装置の内部の機構を保護するための、接続された第１蓋部と第２蓋部とを有する蓋部と、前記第１蓋部を回転可能に支持する、該画像形成装置本体と前記第１蓋部との接続箇所にある第１回転機構部と、前記第２蓋部を回転可能に支持する、前記第１蓋部と前記第２蓋部の接続箇所にある第２回転機構部と、前記蓋部に取り付けられた露光装置部と、を備え、前記蓋部は、前記第１回転機構部を支点にして回転することにより開閉し、前記蓋部が開いたときに、前記第２蓋部が前記第２回転機構部を支点にして回転し、前記露光装置部が前記蓋部に取り付けられた状態で前記第２回転機構部を中心にして前記蓋部が折られることを特徴とする。

本発明により、消耗品の交換やメンテナンスの作業性を向上させつつ、開閉カバーの開閉動作を容易に行なうことが可能になる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例の機構図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーの開閉動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーの開閉動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーの開閉動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーの開閉動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーの開閉動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーの開閉動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーの開閉時における軌跡の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーの開閉時におけるＬＥＤヘッドの軌跡の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例の閉状態と開状態を示した図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーの一例を示した図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーのガイド部の一例を示した図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーのロック機構の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーの折り畳み動作の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の開閉カバーの第２回動支点に備え付けられたばねの状態を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は画像形成装置１０１の構成図である。これを用いて装置について説明する。

複数の感光体１０２には、回転方向の順に帯電装置１０３、露光装置１０４、現像装置１０５、転写装置１０６、クリーニング装置がそれぞれ配設されている。

帯電手段１０３は、ローラ状に形成された導電性ローラで、このローラに帯電バイアス電圧が電源装置から供給され、感光体１０２表面を一様に帯電させる。

露光装置１０４は、それぞれの感光体に一つずつ配置され、画像データに基づいて、点灯／消灯するＬＥＤ光を感光体１０２表面に照射し、感光体上に静電潜像を形成する。

現像装置１０５は、感光体上に形成された静電潜像を現像剤（トナー）にて顕像化する。

転写装置１０６は、感光体上の顕像を感光体から転写する。

クリーニング手段は、転写後に感光体上に残留する現像剤を除去する。

転写紙は給紙手段１０７の給紙ローラ１０７ａにより１枚ずつ分離されてレジストローラ１０７ｂに搬送され、更に上記の転写装置１０６に搬送される。図１は複数の感光体上の画像を転写装置１０６に搬送された転写紙に順次転写することによって転写紙上で複数の画像を重ね合わせてカラー画像を得る画像形成装置の例である。

画像を転写された転写紙は定着手段１０８に搬送され、トナー像を加熱・加圧定着させ、上部の排紙ローラ１０９に搬送されて装置外部に排紙される。

複数の感光体を画像形成装置内に配置する際、等間隔に略一列に並べるのが一般的な構成である。カラー画像形成では、４つの色（黒（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ））を用いるのが一般的であるが、最近ではカラー画像の色再現を向上させるために更に多くの色を用いる画像形成プロセスも現われてきている。

ＬＥＤヘッドは所望の画素数（画像幅×画素密度）のＬＥＤ素子とその駆動回路とＬＥＤ素子の発光した光を集光するレンズを持つデバイスであり、各ＬＥＤ素子を画像信号に応じて発光させ、感光体上に潜像を形成する。これは、図１の露光装置１０４として用いられる。光を集光するレンズは、発光光量を効率良く確保するために開口数が大きく、焦点距離が短い。そのため、ＬＥＤヘッドを感光体に近接させて（感光体から数ｍｍの距離に）設置しなければならない。感光体の周りには作像に関係する装置（帯電、露光、現像、転写、除電、クリーニングなど）が配置されるため、露光装置を配置する空間は極力小さくすることが要求される。

現像装置に用いられるトナーは消耗品であり、使い尽くされると交換が必要になる。画像形成の性能を維持しつつ、この交換作業の利便性を図るために、いくつかの装置を一体として構成し、カートリッジにしたものが知られている。本件では、感光体と、露光装置を除く、帯電、現像、クリーニングの各装置を備え、一体として構成されたものを作像装置と呼ぶことにする。通常、トナーなどの消耗品に比べて、ＬＥＤヘッドの寿命は長く、画像形成装置の寿命までに交換の必要が生じることはない。そのため、作像装置にＬＥＤヘッドを組み込んでしまうことは合理的ではなく、ＬＥＤヘッドは作像装置に固定せず、着脱可能に設置する方式が取られることが多い。

そこで、上述のように露光装置は感光体に近接して設置する必要があるために、作像装置の交換やメンテナンスの時のように、本体から作像装置を取り外す際には、予め作像装置から露光装置を退避させる必要が生じてくる。

露光装置の退避方法のひとつが、ＬＥＤヘッドを開閉カバー１２０に固定し、作像装置を取り外すときに、開閉カバーを開放することでＬＥＤヘッドを作像装置から退避させるというものである。作像装置間の露光装置に与えられた狭い空間からＬＥＤヘッドを退避させることになるため、開閉カバーの開放に伴うＬＥＤヘッドの軌跡は限定される。

狭い場所でも開閉カバーを開放できるように、開閉カバーを開放し、４つの作像装置から４つのＬＥＤヘッドを退避させるときに、開閉カバーを２つ折りすることができるようにしたものがある。しかし、これだけでは、ＬＥＤヘッドが作像装置にひっかかってしまい、退避できない状態になってしまう可能性がある。そのため、本発明では開閉カバーを開放する動作として、次の２つの動作を行なわせることを考えた。

（１）まず、露光装置を作像装置からある程度退避する。
（２）露光装置がある程度退避された状態になってから、カバーを２つ折りにしながら開放する。

このように、動作を２段階に分けることにより、露光装置が作像装置にひっかかることを防ぎつつ、開閉カバーの開閉時の軌跡を小さくできる。

以下の説明では、図２のように、開閉カバーを２つの部分（前側保持体３、後側保持体４）に分け、それぞれの部分にＬＥＤヘッド７が２つずつ取り付けられており、ＬＥＤヘッドが合計４つある場合を考えている。

本発明に係る第１の実施例を図２と図３を参照しながら説明する。開閉カバーは、通常閉じられた状態では本体にロックされている。本体後側の第１回動支点５にはねじりばねを備え、開閉カバーを開放させる方向Ａにモーメントを加えている。開閉カバーのロックを外すと、このモーメントが働くため、開閉カバーが開放する。しかし、開閉カバーを完全に開放させるとオペレータにとって危険であることがあり、また、大き過ぎるモーメントを加えることは本体自体にもあまり良くないので、ロックを外したときに、ロックが外れたことが認識でき、本体前側に設置されたＬＥＤヘッド７が作像装置から退避できるぐらいの角度で開閉カバーが開くように以下のようにした。

開閉カバーは２つ折りが可能な２つの部分（前側保持体３、後側保持体４）で構成され、それら２つの部分は第２回動支点６で接続されている。

所定の角度に開いた状態に開閉カバーを保持するために、開閉カバーの支持部材８を本体に回動可能に取り付け、更に、ストッパを設け、この支持部材８の回動角度を制限する。支持部材８には、左回りの回転力Ｂがばねにより加えられており、この回転力Ｂは、開閉カバーのロックを外し、第１回動支点５回りの回転により開閉カバーを回動させるのと同時に、支持部材８の回転により開閉カバーを回動させるように働き、開閉カバーが所定の角度に開くことに寄与している。図２に示したように、支持部材８に設けられたストッパにより、支持部材８は、開閉カバーを所定の角度に開いた状態に保つ。

この状態において、支持部材８に設けられたストッパをはずし、前側保持体３を取っ手などにより持ち上げ、開閉カバーを開放する。前側保持体３と後側保持体４の回動角度は適宜の角度に制限され、結果、図３に示すように、くの字状の２つ折りになる。

開閉カバーを閉じるときは、前側保持体３を支持部材８に掛けられた回転モーメントに抗して押さえ、本体にロックする。

ＬＥＤヘッド７は回転自在に保持されていて、自重でほぼ下方に向いているので、開閉カバーの開放に連れ、開閉カバーとの角度が変化する。２つのカバーに取り付けられたそれぞれ２つのＬＥＤヘッド７はお互いが干渉しないように格納される。

開閉カバーをこのような構造にすることにより、開閉する際の軌跡の範囲が大変コンパクトに保たれ、狭い空間でも作業を行なうことが可能になる。また、このため、装置の設置場所に対する制限も低減される。

本発明に係る第２の実施例を図４から６を参照しながら説明する。この実施例では、前側保持体３が後側保持体４に対して、図５、図６に示すように、上側に回動するようにした。図４は、第１の実施例で説明したように、開閉カバーを所定の角度に開いた状態を表わしている。第１の実施例を示す図２とは、第２回動支点６の位置が異なる。第２回動支点６の位置は前側保持体３と後側保持体４の回転方向や相互の位置関係を決めるのに重要なパラメータである。図４の状態から前側保持体３を開くことで、図５に示すように、前側２つのＬＥＤヘッド７が作像装置から退避される。この状態（後側保持体４を開かない状態）で、前側２つの作像装置を本体から取り外すことが可能になる。この状態から更に後側保持体４を開くことで、図６に示すように、後側２つの作像装置を取り外すことが可能になる。このような構成を取ることにより、開閉カバーを開閉する際の軌跡の範囲が大変コンパクトに保たれ、狭い空間でも作業を行なうことが可能になる。

本発明に係る第３の実施例を図７と図８を参照しながら説明する。上述の前側保持体３と後側保持体４の第２回動支点６を保持体の下方に設けることにより、回動時に両保持体間のスペースを確保することができ、両保持体の回動角度を大きく取ることができる。

図７に示すようにコの字状に折り曲げて開閉カバーを開放する場合に、開閉カバーをガイド部材９で案内することでオペレータの作業性を向上させることができる。

開閉カバーの２つの部分のうち、後側保持体４は第１回動支点５に係合されており、前側保持体３の前方の片側、もしくは、両側に設けた突起部１０をガイド部材９により案内する。これにより、両方の保持体の動きが拘束され、無駄のないスムーズな動きとなる。開閉カバーの開動作時は、ＬＥＤヘッド７の一時退避のためにガイド部材９が所定角度だけ第１回転支点５回りに回転し、支持部材８により固定される。その後、前側保持体３をガイド部材９に沿ってスライドさせ、開閉カバーを２つ折りにする。支持部材８は前述したものと同様の構成である。

図８に従来の開閉カバーを開放したときの軌跡（細い一点鎖線）と、本発明に係る第３の実施例において開閉カバーを開放したときの軌跡（太い一点鎖線）とを示した。図８が示すように、本発明により、かなりの空間的な節約が達成されていることがわかる。

開閉カバーとＬＥＤヘッドの説明として、開閉カバーが２つの部分に分かれ、ＬＥＤヘッドが４つである例を示してきたが、ＬＥＤヘッドがその他の数であっても、本件と同様の構成が適用できる。

イエロー、マゼンタ、シアンの３色を用いることでカラー画像を形成できるが、通常はそれらに、使用頻度の多いブラックを追加した４色で画像形成が行なわれることが多い。カラー画像の再現性を向上させるために、中間色や光沢などを前記の３色に加え、画像形成を行なうこともある。そのような場合には、５個ないし６個の画像形成部を用いる。画像形成部が５個であるときは、上述の前側保持体３に２個、後側保持体４に３個のＬＥＤヘッドを取り付けるか、または、前側保持体３に３個、後側保持体４に２個のＬＥＤヘッドを取り付けることにすれば良いし、６個の画像形成部であるときは、前側保持体３、後側保持体４にそれぞれ３個のＬＥＤヘッドを取り付けることにすれば良い。

前側保持体３と後側保持体４の長さは、図１１に示すように、あまり大差なく、ほぼ同等であることが重要である。そのようにしておかないと、２つ折りにしての開閉動作がやりにくくなり、開閉可能な範囲も限定される。上述のように、前側保持体３と後側保持体４とで取り付けるＬＥＤヘッドの個数が同じである場合も、異なる場合も、両保持体の長さはほぼ同等に設定する。

開閉カバーの開放動作を図１２〜１５を参照しながら説明する。通常、開閉カバーは閉じた状態では、本体にロックされている。ロック解除ボタンを押すことによりロックが外されると、矢印Ｃ方向に回転する力が加えられたガイド部材９が回動し、本体より持ち上げられ、ＬＥＤヘッドが作像装置から待避可能になる位置まで回動する。この角度で停止するように、ガイド部材９には、引掛け部（ストッパ）が設けられている。

図１３（ａ）は開閉カバーが閉じられている状態を、図１３（ｂ）は開放されている状態を示している。ガイド部材９は、開閉カバーが閉じられた状態において先端部分が本体に潜り込むようになるように取り付けられている。図１３（ａ）では、係止部材９３が弾性部材９４により引かれ、前側保持体３の突起部１０をガイド部材９の長穴９２の端から動かないようにしている。これにより、前側保持体３および後側保持体４は動かないようになっている。

開閉カバーのロックが解除され、ガイド部材９がＣ方向に回動すると、図１３（ｂ）のように、ガイド部材９の引掛け部９１が本体の一部（ハッチング部分）に接触して停止する。このとき、係止部材９３もハッチング部分に接触することにより徐々に左回りに回転し、前側保持体３の突起部１０がガイド部材９の長穴９２の端から動くことができる状態にする。これにより、前側保持体３および後側保持体４が移動可能となる。

図１４に示すように、第２回動支点６回りにねじりばね９５を前側保持体３と後側保持体４が開放する向きに力がかかるようにする。このようにすることより、前側保持体３と後側保持体４の回動動作を円滑に行なうことが可能となる。図１５において、９５ａは前側保持体３と後側保持体４が閉じられた状態のねじりばねの状態で、９５ｂはねじりばねの初期状態を示す。前側保持体３と後側保持体４が回動して開いていくとねじりばねが初期状態に戻るので、それ以上に開いても前側保持体３と後側保持体４にばね力は掛からない。

次に、開閉カバーを閉じる動作について説明する。前側保持体３の取っ手３１を持ち、前側に引くと、前側保持体３がガイド部材９に沿って前側に移動し、後側保持体４との間の角度を徐々に広げ、図１３（ｂ）の状態になる。続けて、さらに開閉カバーを閉じると、図１３（ａ）の状態になり、開閉カバーがロックされる。

以上の説明において、前側保持体、後側保持体と記載しているが、前側／後側か左側／右側かなどは画像形成装置の構成によりその呼び方が変わる性質のものであり、上記説明の記載に限定されるものではない。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。

また、本発明における画像形成装置は、前記露光装置部を回転させる、前記蓋部と前記露光装置部の接続箇所にある第３回転機構部を有し、前記蓋部は、上部にあり、前記蓋部が開閉どちらの状態のときも、前記露光装置部は、前記第３回転機構部を支点にして自由に回転し、自重により鉛直方向を向くようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、前記蓋部を所定の角度に開いた状態に保つ支持部を有するようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、前記蓋部が前記所定の角度に開いた状態であるときに、前記第１蓋部が閉じた状態で、前記第２蓋部だけを開いた状態にすることが可能であるようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、前記第２蓋部の前記第２機構部とは逆の端の可動領域を制限するガイド部を有するようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、前記ガイド部は、前記第１回転機構部に接続されており、前記第１回転機構部は、前記ガイド部も回転させるようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、前記支持部は、前記ガイドを所定の角度に回転した状態に保つようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、前記第２回転機構部は、前記蓋部を前記所定の角度に開いたとき、前記第２蓋部が前記第２回転機構部を支点に回転し、第２の所定の角度になるような機構を備えているようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、前記露光装置は、ＬＥＤであるようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、前記露光装置は、４つあり、前記第１蓋部に２つが取り付けられ、前記第２蓋部に２つが取り付けられているようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、前記第１蓋部の長さと前記第２蓋部の長さが同じ値であるようにしても良い。

また、本発明における画像形成装置は、前記第２蓋部が少なくとも２つの部分により構成され、それぞれが回転可能に接続されているようにしても良い。

１ 画像形成装置
３ 前側保持体
４ 後側保持体
５ 第１回動支点
６ 第３回動支点
７ ＬＥＤヘッド
８ 支持部材
９ ガイド部材
１０ 突起部

特開２００７−０６５１２５号公報 特開２００７−１６４１２８号公報

Claims (12)

1. 露光装置を備えた画像形成装置であって、
   該画像形成装置の内部の機構を保護するための、接続された第１蓋部と第２蓋部とを有する蓋部と、
   前記第１蓋部を回転可能に支持する、該画像形成装置本体と前記第１蓋部との接続箇所にある第１回転機構部と、
   前記第２蓋部を回転可能に支持する、前記第１蓋部と前記第２蓋部の接続箇所にある第２回転機構部と、
   前記蓋部に取り付けられた露光装置部と、を備え、
   前記蓋部は、前記第１回転機構部を支点にして回転することにより開閉し、
   前記蓋部が開いたときに、前記第２蓋部が前記第２回転機構部を支点にして回転し、前記露光装置部が前記蓋部に取り付けられた状態で前記第２回転機構部を中心にして前記蓋部が折られることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記露光装置部を回転させる、前記蓋部と前記露光装置部の接続箇所にある第３回転機構部を有し、
   前記蓋部は、上部にあり、
   前記蓋部が開閉どちらの状態のときも、前記露光装置部は、前記第３回転機構部を支点にして自由に回転し、自重により鉛直方向を向くことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記蓋部を所定の角度に開いた状態に保つ支持部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記蓋部が前記所定の角度に開いた状態であるときに、前記第１蓋部が閉じた状態で、前記第２蓋部だけを開いた状態にすることが可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第２蓋部の前記第２機構部とは逆の端の可動領域を制限するガイド部を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記ガイド部は、前記第１回転機構部に接続されており、
   前記第１回転機構部は、前記ガイド部も回転させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記支持部は、前記ガイドを所定の角度に回転した状態に保つことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第２回転機構部は、前記蓋部を前記所定の角度に開いたとき、前記第２蓋部が前記第２回転機構部を支点に回転し、第２の所定の角度になるような機構を備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記露光装置は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記露光装置は、４つあり、前記第１蓋部に２つが取り付けられ、前記第２蓋部に２つが取り付けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記第１蓋部の長さと前記第２蓋部の長さが同じ値であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記第２蓋部が少なくとも２つの部分により構成され、それぞれが回転可能に接続されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images