JP2010197502A - Image forming apparatus - Google Patents

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健一 中尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus with satisfactory operability when starting opening of a door while suppressing occurrence of noise and a shock at the end of opening of the door with a simple configuration by combining opening operation assitance when starting of opening of the door and a damper function at the end of opening of the door in one spring. <P>SOLUTION: The image forming apparatus has one spring member (door unit pressurization spring 85) which energizes a door opening/closing link member 86 so that rotational moment in an opening direction acts when a position of a door center is on a closing position side from a first position which becomes perpendicularly upward of a rotary shaft of a door unit D, and rotational moment in a closing direction acts when the position of the door center is on an opening position side from the first position, wherein the rotational moment in the opening direction which acts by the spring member is larger than the rotational moment in the closing direction which acts by door self-weight when the door unit D is located at a closed position, and the rotational moment in the closing direction which acts by the spring member is larger than the rotational moment in the opening direction which acts by the door self-weight when the door unit D is located at the opening position. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer having a function of forming an image on a recording material such as a sheet.

従来、電子写真画像形成プロセスを用いて記録材に画像形成する電子写真画像形成装置においては、次のようなカートリッジ方式が採用されている。それは、電子写真感光体及び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。   Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus that forms an image on a recording material using an electrophotographic image forming process employs the following cartridge system. That is, the electrophotographic photosensitive member and the process means acting on the electrophotographic photosensitive member are integrated into a cartridge so that the cartridge can be attached to and detached from the main body of the electrophotographic image forming apparatus.

このカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。このため、このカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。   According to this cartridge system, the maintenance of the apparatus can be performed by the user himself / herself without depending on the service person, so that the operability can be remarkably improved. For this reason, this cartridge system is widely used in electrophotographic image forming apparatuses.

こうしたカートリッジ方式を用いた電子写真画像形成装置においては、ユーザ操作性を向上する為にプロセスカートリッジ着脱用ドアを自動的に開閉させる機構をもつものがある。一例として、プロセスカートリッジ着脱用ドアが閉じている状態でロックするロック機構を有し、さらにロックされた閉状態の開閉体を常時開方向に付勢するばねを備える装置がある。このような装置では、ロック手段を解除した際に、ばね部材のばね力によって開閉体を自動的に開放する。   Some electrophotographic image forming apparatuses using such a cartridge system have a mechanism for automatically opening and closing a process cartridge attaching / detaching door in order to improve user operability. As an example, there is an apparatus that includes a lock mechanism that locks the process cartridge attachment / detachment door in a closed state, and further includes a spring that constantly urges the locked open / closed body in the opening direction. In such an apparatus, when the locking means is released, the opening / closing body is automatically opened by the spring force of the spring member.

このような手段を用いることで、プリンタ等の操作に不慣れなユーザであっても容易に画像形成装置の開閉部を操作することを可能とするとともに、ドアなどの開閉操作部に高級感を持たせることができる。   By using such means, even a user unfamiliar with the operation of a printer or the like can easily operate the opening / closing unit of the image forming apparatus, and the opening / closing operation unit such as a door has a high-class feeling. Can be made.

特許文献1には、上記のようにプロセスカートリッジ着脱用ドアを自動的に開閉させる機構を備えた電子写真画像形成装置において、次のような技術が開示されている。それは、開閉体を常時開方向に付勢するばねによって起こる樹脂製支持部材のたわみやクリープ現象を防止し、樹脂製支持部材の変形やクリープ現象に起因する開閉体の動作不良を防止するものである。また、特許文献2には、開閉カバーの開閉動作中に、開閉カバーに対して、ダンパー手段のバックアップバネが開閉カバーの閉方向に作用する構成について開示されている。   Patent Document 1 discloses the following technique in the electrophotographic image forming apparatus provided with the mechanism for automatically opening and closing the process cartridge attaching / detaching door as described above. It prevents deflection and creep of the resin support member caused by the spring that normally biases the opening and closing body, and prevents malfunction of the opening and closing body due to deformation and creep phenomenon of the resin support member. is there. Patent Document 2 discloses a configuration in which a backup spring of a damper means acts on the opening / closing cover in the closing direction of the opening / closing cover during the opening / closing operation of the opening / closing cover.

特開平9−26736号公報JP-A-9-26736 特開平11−84982号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-84982

しかしながら特許文献1に記載の構成では、開閉体を常時開方向に付勢しているので、開閉動作が完了するポジションにおいてドア等の開閉体が開ききった際に、装置本体側の部品と衝突し、ユーザにとって不快な騒音や衝撃を発生させてしまうことが懸念される。   However, in the configuration described in Patent Document 1, since the opening / closing body is always urged in the opening direction, when the opening / closing body such as the door is fully opened at the position where the opening / closing operation is completed, the collision occurs with the parts on the apparatus main body side. However, there is a concern that noise and shock that are uncomfortable for the user may be generated.

また、特許文献2に記載の構成において、開閉カバーの開き終わりでは、バックアップバネが開閉カバーの閉方向に作用してダンパー効果を発揮するが、開き始めでは、ばね力がユーザの開き動作の抵抗となるため、ユーザの操作性を損なうことが懸念される。   Further, in the configuration described in Patent Document 2, the backup spring acts in the closing direction of the opening / closing cover at the end of opening of the opening / closing cover and exhibits a damper effect. At the beginning of opening, the spring force is a resistance of the opening operation of the user. Therefore, there is a concern that the operability of the user is impaired.

本発明の目的は、1つのばねがドア開き始め時の開き動作アシストと、ドア開き終わり時のダンパー機能とを兼ね備えることにより、簡易な構成で、ドア開き終わり時の騒音や衝撃の発生を抑えつつ、ドア開き始め時の操作性の良い装置を提供することである。   The object of the present invention is to reduce the generation of noise and impact at the end of the door opening with a simple structure by combining the opening action assist at the start of the door opening and the damper function at the end of the door opening. On the other hand, it is to provide a device with good operability when the door is opened.

上記目的を達成するために本発明にあっては、
回転可能に設けられ、装置本体に対して開閉される開閉部材と、
前記開閉部材を閉位置で装置本体に係止する係止機構と、
を有し、
前記開閉部材が前記閉位置から開方向に回転した場合に、前記開閉部材の重心の位置が前記開閉部材の回転軸の鉛直上方となる第1位置を越えて回転した位置に前記開閉部材の開位置があり、前記第1位置を境として前記開閉部材の自重による回転方向が切り替わる画像形成装置において、
前記開閉部材の開閉動作に連動するように設けられた移動部材であって、前記開閉部材が前記閉位置をとる場合に位置する第2位置と、前記開閉部材が前記開位置をとる場合に位置する第3位置との間を移動可能に設けられた移動部材と、
一端が装置本体に取り付けられ、他端が前記移動部材に取り付けられた1つのバネ部材であって、
前記開閉部材の重心の位置が、前記第1位置より前記閉位置側にある場合には、前記開閉部材に開方向の回転モーメントが作用するように前記移動部材を前記第3位置の方向に付勢し、
前記開閉部材の重心の位置が、前記第1位置より前記開位置側にある場合には、前記開閉部材に閉方向の回転モーメントが作用するように前記移動部材を前記第2位置の方向に付勢するバネ部材と、
を有し、
前記開閉部材が前記閉位置に位置する場合に前記開閉部材の自重により前記開閉部材に作用する閉方向の回転モーメントよりも、前記バネ部材が前記移動部材を前記第3位置の方向に付勢することで前記開閉部材に作用する開方向の回転モーメントの方が大きく、
前記開閉部材が前記開位置に位置する場合に前記開閉部材の自重により前記開閉部材に作用する開方向の回転モーメントよりも、前記バネ部材が前記移動部材を前記第2位置の方向に付勢することで前記開閉部材に作用する閉方向の回転モーメントの方が大きくなるように、前記バネ部材の付勢力の大きさが設定されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
An opening / closing member provided rotatably and opened / closed with respect to the apparatus main body;
A locking mechanism for locking the opening / closing member to the apparatus main body in the closed position;
Have
When the opening / closing member rotates in the opening direction from the closed position, the opening / closing member opens to a position rotated beyond a first position where the position of the center of gravity of the opening / closing member is vertically above the rotation axis of the opening / closing member. In the image forming apparatus in which the rotation direction is switched by the weight of the opening / closing member with the first position as a boundary,
A moving member provided so as to be interlocked with an opening / closing operation of the opening / closing member; a second position located when the opening / closing member takes the closed position; and a position when the opening / closing member takes the open position. A moving member movably provided between the third position and
One spring member having one end attached to the apparatus main body and the other end attached to the moving member,
When the position of the center of gravity of the opening / closing member is closer to the closed position than the first position, the moving member is attached in the direction of the third position so that a rotational moment in the opening direction acts on the opening / closing member. Vigorously,
When the position of the center of gravity of the opening / closing member is closer to the opening position than the first position, the moving member is attached in the direction of the second position so that a rotation moment in the closing direction acts on the opening / closing member. An energizing spring member;
Have
When the opening / closing member is located at the closed position, the spring member biases the moving member in the direction of the third position, rather than a rotational moment acting on the opening / closing member due to the weight of the opening / closing member. Therefore, the rotational moment in the opening direction acting on the opening / closing member is larger,
When the opening / closing member is located at the open position, the spring member biases the moving member toward the second position rather than the rotational moment in the opening direction that acts on the opening / closing member due to the weight of the opening / closing member. Thus, the magnitude of the biasing force of the spring member is set so that the rotational moment in the closing direction acting on the opening / closing member becomes larger.

本発明によれば、1つのばねがドア開き始め時の開き動作アシストと、ドア開き終わり時のダンパー機能とを兼ね備えることにより、簡易な構成で、ドア開き終わり時の騒音や衝撃の発生を抑えつつ、ドア開き始め時の操作性の良い装置を提供することができる。   According to the present invention, one spring combines opening operation assistance at the start of door opening and a damper function at the end of door opening, thereby reducing noise and impact at the end of door opening with a simple configuration. On the other hand, it is possible to provide a device with good operability when the door is opened.

本発明を適用可能な画像形成装置の概略構成を示す断面図。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus to which the present invention can be applied. 実施例においてドアユニットが開いた状態の装置本体を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the apparatus main body of the state in which the door unit opened in the Example. 実施例においてドアユニットが開いた状態の装置本体を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the apparatus main body of the state in which the door unit opened in the Example. 実施例においてドアユニットを開けた状態の装置本体の要部を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the principal part of the apparatus main body of the state which opened the door unit in the Example. 実施例において装置本体のプロセスカートリッジ装着部を示す概略斜視図。FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating a process cartridge mounting portion of the apparatus main body in the embodiment. 実施例においてプロセスカートリッジを示す概略斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a process cartridge in the embodiment. 実施例においてプロセスカートリッジを示す概略斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a process cartridge in the embodiment. 実施例においてドアユニットのフレーム構成を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the frame structure of a door unit in an Example. 実施例においてドアロックおよびロック解除部の構成を示した概略図。Schematic which showed the structure of the door lock and the lock release part in the Example. 実施例においてドアユニット加圧バネの動作を説明するために画像形成装置の要部を模式的に示した図。The figure which showed typically the principal part of the image forming apparatus in order to demonstrate operation | movement of a door unit pressurization spring in an Example. 実施例においてドアユニットの自重によるモーメントおよびドアユニット加圧バネによるモーメントを説明するための図。The figure for demonstrating the moment by the dead weight of a door unit, and the moment by a door unit pressurization spring in an Example. 実施例においてドアユニットの自重によるモーメントおよびドアユニット加圧部によるモーメントと回転角との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the moment by the dead weight of a door unit, the moment by a door unit pressurization part, and a rotation angle in an Example.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。   DETAILED DESCRIPTION Exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the scope to the following embodiments.

ここで、本発明を適用可能な画像形成装置としての電子写真画像形成装置は、電子写真画像形成プロセスを用いて記録材に画像を形成するものであり、次のような装置が含まれる。それは、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、LEDプリンタ、レーザビームプリンタ等)、電子写真ファクシミリ装置、電子写真ワードプロセッサ等である。又、本発明を適用可能な開閉部材としては、例えば、画像形成装置本体に対して着脱可能なトナーカートリッジや、記録材補充の際にユーザが開閉する記録材積載部へのアクセスドア、サービスユニット交換時のアクセスドアが挙げられる。また、アクセサリ取り付け又は取り外し時のアクセスドア、ユーザが電子写真画像形成装置本体内部を清掃する際のアクセスドア、JAM処理時の開閉部等が挙げられる。   Here, an electrophotographic image forming apparatus as an image forming apparatus to which the present invention is applicable forms an image on a recording material using an electrophotographic image forming process, and includes the following apparatuses. Examples thereof include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (for example, an LED printer, a laser beam printer, etc.), an electrophotographic facsimile apparatus, an electrophotographic word processor, and the like. The opening / closing member to which the present invention can be applied includes, for example, a toner cartridge that is detachable from the main body of the image forming apparatus, an access door to a recording material stacking unit that is opened and closed by the user when the recording material is replenished, and a service unit. An access door at the time of replacement is mentioned. Further, an access door when attaching or removing the accessory, an access door when the user cleans the inside of the electrophotographic image forming apparatus main body, an opening / closing portion during JAM processing, and the like can be given.

(画像形成装置の全体構成)
図1は、本発明を適用可能な、電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
(Overall configuration of image forming apparatus)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic process to which the present invention can be applied.

実施例1に係る画像形成装置は、光学手段としての露光装置2と、現像手段を有するプロセスカートリッジPと、装置の駆動を制御する電装部30を備える。光学手段としての露光装置2には、光源としてのレーザダイオード(不図示)、ポリゴンミラー21、及び反射ミラー22が備えられている。   The image forming apparatus according to the first exemplary embodiment includes an exposure apparatus 2 as an optical unit, a process cartridge P having a developing unit, and an electrical unit 30 that controls driving of the apparatus. The exposure apparatus 2 as optical means includes a laser diode (not shown) as a light source, a polygon mirror 21, and a reflection mirror 22.

さらに実施例1に係る画像形成装置は、記録材Sの積載手段として、手差しトレイ4、給送カセット5,6が備えられ、これらの積載手段には複数の記録材が積載される。さらに積載された記録材を1枚ずつに分離して搬送する、給送ローラ7,8,9が備えられ、分離された記録材を搬送するレジストローラ対10が備えられている。そして、画像が形成された記録材Sを排出するための、内排出ローラ対16、外排出ローラ対17が搬送方向下流側に備えられている。   Further, the image forming apparatus according to the first embodiment includes the manual feed tray 4 and the feeding cassettes 5 and 6 as the recording material S stacking means, and a plurality of recording materials are stacked on these stacking means. Further, feeding rollers 7, 8 and 9 are provided for separating and transporting the stacked recording materials one by one, and a registration roller pair 10 for transporting the separated recording materials is provided. An inner discharge roller pair 16 and an outer discharge roller pair 17 for discharging the recording material S on which an image is formed are provided on the downstream side in the transport direction.

このように構成される画像形成装置本体(以下、装置本体)1において、記録材Sに画像を形成する際のプロセスについて以下説明する。   A process for forming an image on the recording material S in the image forming apparatus main body (hereinafter referred to as the apparatus main body) 1 configured as described above will be described below.

不図示の信号入力部において、画像形成開始の信号が入力されると、手差しトレイ4及び給送カセット5,6内の記録材Sが、各々に備えられる給送ローラ7,8,9によって給送される。この際、給送ローラ7,8,9は記録材を1枚ずつに分離する摩擦分離方式を採用しているので、これらのローラによって記録材は1枚ずつに分離され給送される。給送ローラ7,8,9によって給送された記録材Sは、回転停止しているレジストローラ対10のニップ部に突き当てられる。そして所定のタイミングでレジストローラ対10が駆動し、レジストローラ対10において記録材Sの斜行状態の矯正が行われる。   When an image formation start signal is input at a signal input unit (not shown), the recording material S in the manual feed tray 4 and the feed cassettes 5 and 6 are fed by feed rollers 7, 8, and 9 provided respectively. Sent. At this time, since the feeding rollers 7, 8, and 9 employ a frictional separation system that separates the recording materials one by one, the recording materials are separated and fed one by one by these rollers. The recording material S fed by the feeding rollers 7, 8, 9 is abutted against the nip portion of the registration roller pair 10 whose rotation is stopped. Then, the registration roller pair 10 is driven at a predetermined timing, and the skew of the recording material S is corrected in the registration roller pair 10.

一方で、光学手段としての露光装置2においては、光源としてのレーザダイオードから射出されたレーザ光が、ポリゴンミラー21によって走査されて、感光ドラム31の表面上に照射される。これにより、感光ドラム31の表面上に静電潜像が形成される。そして、感光ドラム31の表面上に形成された静電潜像に対し、プロセスカートリッジP内に収容された現像手段から現像剤としてのトナーが供給されることで、感光ドラム31の表面上にトナー像が形成される。   On the other hand, in the exposure apparatus 2 as an optical means, laser light emitted from a laser diode as a light source is scanned by the polygon mirror 21 and irradiated onto the surface of the photosensitive drum 31. Thereby, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 31. Then, toner as a developer is supplied to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 31 from the developing means accommodated in the process cartridge P, so that the toner on the surface of the photosensitive drum 31 is supplied. An image is formed.

記録材Sは、レジストローラ対10によって斜行矯正された後、タイミングをとって感光ドラム31と転写ローラ11で形成された搬送ニップ部に搬送される。そして、記録材Sは、不図示の転写帯電器によって帯電された後に、搬送ニップ部でトナー像が転写される。   The recording material S is corrected in skew by the registration roller pair 10 and then conveyed to a conveyance nip portion formed by the photosensitive drum 31 and the transfer roller 11 with timing. The recording material S is charged by a transfer charger (not shown), and then the toner image is transferred at the conveyance nip portion.

トナー像が転写された記録材Sは搬送ガイド12に沿って定着装置13へ搬送され、画像が記録材S上に永久定着される。なお、実施例1における定着装置13は、加圧ローラ14と定着ローラ15とから構成され、さらに定着ローラ15の内部には、不図示の発熱ヒータが設けられている。画像の定着を行う際は、加圧ローラ14と定着ローラ15で形成されるニップ部で記録材Sを挟持搬送しながら、記録材Sの画像形成面に対して発熱ヒータが熱を付与する。ニップ部において、記録材S上に形成された画像に対して熱を付与し、さらに加圧ローラ14によって加圧することで、画像を記録材S上に定着させることができる。定着装置13において画像が定着された記録材Sは、内排出ローラ対16、外排出ローラ対17によって排出トレイ18へ排出される。   The recording material S to which the toner image is transferred is conveyed along the conveyance guide 12 to the fixing device 13, and the image is permanently fixed on the recording material S. The fixing device 13 according to the first exemplary embodiment includes a pressure roller 14 and a fixing roller 15, and a heater (not shown) is provided inside the fixing roller 15. When the image is fixed, a heating heater applies heat to the image forming surface of the recording material S while the recording material S is nipped and conveyed by the nip portion formed by the pressure roller 14 and the fixing roller 15. The image can be fixed on the recording material S by applying heat to the image formed on the recording material S at the nip portion and further applying pressure by the pressure roller 14. The recording material S on which the image is fixed in the fixing device 13 is discharged to the discharge tray 18 by the inner discharge roller pair 16 and the outer discharge roller pair 17.

なお、本実施例の画像形成装置は、記録材Sへ両面印字を行う両面プリントモードと片面プリントモードが備えられている。片面プリントモードでは、定着装置13によって画像が定着された記録材Sは、排出ローラに搬送されてそのまま排出トレイ18へ排出される設定である。一方で、両面プリントモードでは、外排出ローラ対17の反転駆動によって記録材Sが再給送パス20へ搬送され、記録材Sを中間トレイ24上に一時的に積載する。そして、中間トレイ24上に積載された記録材Sは再給送装置25によって再度、レジストローラ対10に搬送され、以後、片面プリントの場合と同様にして画像が形成される。   Note that the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment includes a double-sided print mode for performing double-sided printing on the recording material S and a single-sided print mode. In the single-sided print mode, the recording material S on which the image is fixed by the fixing device 13 is set to be conveyed to the discharge roller and discharged to the discharge tray 18 as it is. On the other hand, in the double-sided printing mode, the recording material S is conveyed to the refeed path 20 by the reverse driving of the pair of outer discharge rollers 17, and the recording material S is temporarily stacked on the intermediate tray 24. Then, the recording material S stacked on the intermediate tray 24 is conveyed again to the registration roller pair 10 by the refeed device 25, and thereafter an image is formed in the same manner as in the case of single-sided printing.

(プロセスカートリッジの着脱構成及び装着部)
プロセスカートリッジPの着脱ガイド、装着部構成について図2〜図7を参照して説明する。図2は、回転可能に設けられ、プロセスカートリッジ着脱の際に装置本体1に対して開閉される開閉部材としてのカートリッジアクセスドア(以下、ドアユニット)Dが開いた状態の装置本体1を示す概略断面図である。図3はドアユニットDが開いた状態の装置本体1を示す概略斜視図である。図4は同じくドアユニットDを開けた状態の装置本体1の要部を示す概略斜視図である。図5は装置本体1のプロセスカートリッジ装着部を示す概略斜視図、図6及び図7はプロセスカートリッジを示す概略斜視図である。ここで、本実施例では、装置本体1が設置された状態における鉛直方向を上下方向とする。また、図2において右側が装置本体1の正面側(前面側)となり、左側が後面側となる。
(Process cartridge mounting and dismounting part)
The attachment / detachment guide and attachment portion configuration of the process cartridge P will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic view showing the apparatus main body 1 in a state where a cartridge access door (hereinafter referred to as a door unit) D as an opening / closing member that is rotatably provided and is opened and closed with respect to the apparatus main body 1 when the process cartridge is attached or detached. It is sectional drawing. FIG. 3 is a schematic perspective view showing the apparatus main body 1 with the door unit D opened. FIG. 4 is a schematic perspective view showing the main part of the apparatus main body 1 with the door unit D opened. FIG. 5 is a schematic perspective view showing a process cartridge mounting portion of the apparatus main body 1, and FIGS. 6 and 7 are schematic perspective views showing the process cartridge. Here, in the present embodiment, the vertical direction in the state where the apparatus main body 1 is installed is defined as the vertical direction. In FIG. 2, the right side is the front side (front side) of the apparatus body 1, and the left side is the rear side.

プロセスカートリッジPは、ユーザによって、装置本体1のドアユニットDを開いた状態で、装置本体1に設けられたカートリッジ装着部に対して取り外し可能に装着される。先ず、プロセスカートリッジP側に設けられたガイド部材等を説明する。   The process cartridge P is detachably mounted on the cartridge mounting portion provided in the apparatus main body 1 by the user with the door unit D of the apparatus main body 1 opened. First, a guide member provided on the process cartridge P side will be described.

プロセスカートリッジPの両外側面の略円筒部70,71外径によりプロセスカートリッジ側のガイド部材が構成される。又、装置本体1に装着した際の上方向位置で且つ両端部にそれぞれ回転規制当接部である72,73が設けられている。   A guide member on the process cartridge side is constituted by the outer diameters of the substantially cylindrical portions 70 and 71 on both outer side surfaces of the process cartridge P. Moreover, 72 and 73 which are rotation control contact parts are provided in the upper direction position at the time of mounting | wearing with the apparatus main body 1, and both ends, respectively.

次に、装置本体1に設けられたガイド部材74〜77について説明する。   Next, the guide members 74 to 77 provided in the apparatus main body 1 will be described.

ガイド部材74〜77は、プロセスカートリッジP装着方向に対して斜設して構成されており、プロセスカートリッジPの略円筒部70,71および回転規制当接部72,73がそれぞれ挿入されてくる。装置本体1内部に取り付けられているカートリッジ抑えバネ78は、プロセスカートリッジPの片外側面の略円筒部71の外周部を略鉛直下方に押圧することで、プリント動作中のプロセスカートリッジPを装置本体1の装着位置に保持する。   The guide members 74 to 77 are configured to be inclined with respect to the mounting direction of the process cartridge P, and the substantially cylindrical portions 70 and 71 and the rotation restricting contact portions 72 and 73 of the process cartridge P are respectively inserted. The cartridge holding spring 78 attached to the inside of the apparatus main body 1 presses the outer peripheral portion of the substantially cylindrical portion 71 on one outer surface of the process cartridge P substantially vertically downward, so that the process cartridge P during the printing operation is pressed to the apparatus main body. 1 is held in the mounting position.

(ドアユニットの構成1−フレーム構成)
次に、プロセスカートリッジ着脱の際にユーザによって開閉されるドアユニットDの構成について図8〜図9を参照して説明する。図8はドアユニットDのフレーム構成を示す概略斜視図である。
(Door unit configuration 1-frame configuration)
Next, the configuration of the door unit D that is opened and closed by the user when the process cartridge is attached / detached will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a schematic perspective view showing the frame configuration of the door unit D.

ドアユニットDは、ドアベースフレーム82、ドアロック係合部(以下、係合部)83(図9参照)、外装カバー84、手差しトレイ4により構成されている。ドアベースフレーム82が、本体フレーム80a,80bにそれぞれ設けられた回転支軸(回転軸、回転中心)81を中心として回転可能に取り付けられることで、ドアユニットDが装置本体1に対して開閉可能となっている。手差しトレイ4は、ドアベースフレーム82に対して開閉可能であり、外装カバーを兼ねている(図1参照)。   The door unit D includes a door base frame 82, a door lock engaging portion (hereinafter referred to as an engaging portion) 83 (see FIG. 9), an exterior cover 84, and a manual feed tray 4. The door base frame 82 is attached to the main body frames 80a and 80b so as to be rotatable around the rotation support shafts (rotation shafts, rotation centers) 81, so that the door unit D can be opened and closed with respect to the apparatus body 1. It has become. The manual feed tray 4 can be opened and closed with respect to the door base frame 82, and also serves as an exterior cover (see FIG. 1).

85は本体フレーム側に固定されたバネ部材としてのドアユニット加圧バネである。ドアユニット加圧バネ85は、本体フレーム80aに係合した移動部材としてのドア開閉リンク部材86、およびドアベースフレーム82と一体的に形成された係合部87を介してドアユニットDに回転支軸81まわりに付勢力を与える。本実施例においては後述するように、ドアユニット加圧バネ85とドアの自重による回転モーメントの和が図8中のCW方向に掛かる構成となっている。従って、ドアロック係合部(以下、係合部)83が解除されると、ドアユニットDはCWの方向に自動的に回転し、ユーザがプロセスカートリッジを着脱するアクセス部としてのスペースを形成する。   Reference numeral 85 denotes a door unit pressing spring as a spring member fixed to the main body frame side. The door unit pressure spring 85 is rotatably supported on the door unit D via a door opening / closing link member 86 as a moving member engaged with the main body frame 80a and an engagement portion 87 formed integrally with the door base frame 82. A biasing force is applied around the shaft 81. In this embodiment, as will be described later, the sum of rotational moments due to the door unit pressure spring 85 and the dead weight of the door is applied in the CW direction in FIG. Accordingly, when the door lock engaging portion (hereinafter referred to as engaging portion) 83 is released, the door unit D automatically rotates in the direction of CW to form a space as an access portion for the user to attach and detach the process cartridge. .

(ドアユニットの構成2−ドアロックおよびロック解除部の構成)
図9はドアロック部およびロック解除部の構成を示した概略図である。図9(a)および図9(b)はドアユニットDが開いている状態におけるカートリッジアクセス部周辺の概略斜視図である。図9(c)はドアロック部のロック状態を説明するための上視図、図9(d)はドアロック部のロック状態を説明するための正面図である。図9(e)はドアロック部のロック解除状態を説明するための上視図、図9(f)はドアロック部ユニットのロック解除状態を説明するための正面図である。
(Composition of door unit 2-structure of door lock and unlocking part)
FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the door lock portion and the lock release portion. FIGS. 9A and 9B are schematic perspective views of the vicinity of the cartridge access unit in a state where the door unit D is open. FIG. 9C is a top view for explaining the locked state of the door lock portion, and FIG. 9D is a front view for explaining the locked state of the door lock portion. FIG. 9E is a top view for explaining the unlocked state of the door lock unit, and FIG. 9F is a front view for explaining the unlocked state of the door lock unit.

ドアベースフレーム82に設けられた係合部83は、ロック係合部材88とドアユニットDが閉じた状態(閉位置)において係合している。ドアロック部は、ロック係合部材88、ドアボタン89、バネ90、およびフレーム91から構成されている。このドアロック部及び係合部83は、係止機構に相当する。また、ドアボタン89にはテーパ部92が形成され、ロック係合部材88にはテーパ部93が形成されており、テーパ部92とテーパ部93が当接するように設けられている。   The engaging portion 83 provided on the door base frame 82 is engaged in a state where the lock engaging member 88 and the door unit D are closed (closed position). The door lock portion includes a lock engaging member 88, a door button 89, a spring 90, and a frame 91. The door lock portion and the engagement portion 83 correspond to a locking mechanism. Further, the door button 89 is formed with a tapered portion 92, and the lock engaging member 88 is formed with a tapered portion 93, and the tapered portion 92 and the tapered portion 93 are provided in contact with each other.

閉状態のドアユニットDおよびドアロック部に対し、ユーザがドアボタン89を押し下げることで、ドアユニットDを開く動作が行われる。ドアボタン89が押し下げられると、ドアボタン89と一体的に形成されたテーパ部92がロック係合部材88側のテーパ部93を押圧することによって、ロック係合部材88が図9(c)〜(f)において右方向に移動する。これにより、ロック係合部材88がドアベースフレーム82の係合部83と
離間する。
An operation of opening the door unit D is performed when the user pushes down the door button 89 on the door unit D and the door lock portion in the closed state. When the door button 89 is pushed down, the taper portion 92 formed integrally with the door button 89 presses the taper portion 93 on the lock engagement member 88 side, so that the lock engagement member 88 is shown in FIGS. Move to the right in (f). As a result, the lock engaging member 88 is separated from the engaging portion 83 of the door base frame 82.

これによりドアユニットDは回転可能となり、ドアユニット加圧バネ85によるモーメントによって自動回転する。つまり、このように構成することで、ドアボタン89を押した時にドアユニットDが自動的に開くので、ドアの開け方がわからないユーザにとって操作方法が理解され易いという効果が得られる。   As a result, the door unit D can be rotated and automatically rotated by the moment generated by the door unit pressure spring 85. That is, by configuring in this way, the door unit D is automatically opened when the door button 89 is pressed, so that an operation method can be easily understood by a user who does not know how to open the door.

また、ドアユニットDを閉じたい場合は、開いた状態のドアユニットDをユーザの操作により回転支軸81を中心にCCW方向へ回転させる。ここで、ドアベースフレーム82の閉方向の先端側(下流側)にはテーパ部94が設けられ、ロック係合部材88には、ドアユニットDの閉動作時にテーパ部94が当接するテーパ部95が設けられている。ドアユニットDの閉動作時に、ドアベースフレーム82のテーパ部94がロック係合部材88のテーパ部95と接触することで、ドア回転力の分力によりロック部が図9(c)〜(f)において右方向へ移動する。さらにドアユニットDをCCW方向へ回転させ、ドアユニットDが閉じきるポジションまで回転させるとバネ90の力によりドアベースフレーム82の係合部83にロック係合部材88が挿入され、ドアベースフレーム82とロック係合部材88とが係合する。これにより、ドアユニットDが閉位置で装置本体1に係止される。尚、本実施例においては上述のドアロックおよびロック解除の方法を用いたが、ドアユニットDを本体フレームに対して閉じた位置に保持および開放できるものであれば他の方法を採用してもよい。   When it is desired to close the door unit D, the opened door unit D is rotated in the CCW direction around the rotation support shaft 81 by a user operation. Here, a taper portion 94 is provided on the front end side (downstream side) of the door base frame 82 in the closing direction, and the taper portion 95 with which the taper portion 94 abuts the lock engagement member 88 when the door unit D is closed. Is provided. When the door unit D is closed, the taper portion 94 of the door base frame 82 comes into contact with the taper portion 95 of the lock engaging member 88, so that the lock portion is moved by the component of the door rotational force. ) Move right. When the door unit D is further rotated in the CCW direction and rotated to a position where the door unit D is fully closed, the lock engaging member 88 is inserted into the engaging portion 83 of the door base frame 82 by the force of the spring 90, and the door base frame 82 is inserted. And the lock engaging member 88 are engaged. As a result, the door unit D is locked to the apparatus main body 1 in the closed position. In the present embodiment, the above-described door locking and unlocking methods are used. However, other methods may be adopted as long as the door unit D can be held and opened in a closed position with respect to the main body frame. Good.

(ドアユニットの構成3−ドアユニット加圧バネの構成)
本実施例のドアユニットは、ドアユニット加圧バネ機構によってロック解除時にはドアを自動的に開くための付勢手段として用いられ、ドアが開ききる前にはドアを静かに開ききるためのブレーキ手段として用いられる。
(Configuration of door unit 3-Configuration of door unit pressure spring)
The door unit of this embodiment is used as an urging means for automatically opening the door when the lock is released by the door unit pressurizing spring mechanism, and a brake means for gently opening the door before the door is fully opened. Used as

本実施例のドアユニットDは、閉位置から開方向に回転した場合に、ドアユニットDの重心の位置が回転支軸81の鉛直上方となるドア開閉位置(第1位置)を越えて回転した位置にドアユニットDの開位置が存在する。したがって、その可動範囲の一部においてドアユニットDの自重による回転モーメントがCW方向およびCCW方向に作用する範囲が存在する。すなわち、ドアユニットDの重心が回転支軸81の鉛直上方(鉛直上)となるドア開閉位置を境に自重が作用する回転方向が切り替わる構成となっている。   When the door unit D of the present embodiment rotates in the opening direction from the closed position, the door unit D rotates beyond the door opening / closing position (first position) where the position of the center of gravity of the door unit D is vertically above the rotation support shaft 81. The open position of the door unit D exists at the position. Accordingly, there is a range where the rotational moment due to the weight of the door unit D acts in the CW direction and the CCW direction in a part of the movable range. In other words, the rotation direction in which the self-weight acts is switched at the door opening / closing position where the center of gravity of the door unit D is vertically above (vertically above) the rotation support shaft 81.

このため、ドアユニットDが閉状態にある場合、及び、ドアロックが解除され、ドアが開き始めてからドアユニットDの重心が回転支軸81上に至るまでの範囲(ドア閉位置側)においては、次のような回転モーメントをドアユニット加圧バネ85により与える。すなわち、ドアを自動回転させるために、ドアユニットDの自重の作用によるCCW方向の回転モーメントを上回る回転モーメントをドアユニット加圧バネ85によりCW方向に与える。   For this reason, when the door unit D is in the closed state, and in a range (door closed position side) from when the door lock is released and the center of gravity of the door unit D reaches the rotation spindle 81 after the door starts to open. The following moment of rotation is given by the door unit pressure spring 85. That is, in order to automatically rotate the door, the door unit pressurizing spring 85 gives a rotational moment in the CW direction that exceeds the rotational moment in the CCW direction due to the action of the weight of the door unit D.

また、ドアユニットDの重心が回転支軸81の鉛直上よりドア開き側(ドア開位置側)にある際は、ドアユニットDの自重によるモーメントはCW方向に作用することとなり、この際のモーメントは回転角度が大きくなるほど増大する。これに対して本実施例においては、ドアユニット加圧バネ85により回転支軸81まわりにCCW方向のモーメントを与えている。そして、ドアユニットDの開位置、又はドアユニットDが開ききる付近の可動範囲においては、ドアユニットDの自重によるCW方向の回転モーメントより大きな回転モーメントをドアユニット加圧バネ85によりCCW方向に与えている。このようにドアユニット加圧バネ85のバネ力(付勢力、弾性力)の大きさが設定されることで、ドアユニットDの自重による過度に大きなモーメントに抗し、ドアユニットDの開放時にはドアが開ききる衝撃を緩和することができる。   Further, when the center of gravity of the door unit D is on the door opening side (door opening position side) from above the rotation support shaft 81, the moment due to the weight of the door unit D acts in the CW direction. Increases as the rotation angle increases. On the other hand, in this embodiment, a moment in the CCW direction is applied around the rotation support shaft 81 by the door unit pressing spring 85. In the open position of the door unit D or in the movable range near the door unit D, the door unit pressurizing spring 85 gives a rotational moment larger than the rotational moment in the CW direction due to the weight of the door unit D in the CCW direction. ing. Thus, by setting the magnitude of the spring force (biasing force, elastic force) of the door unit pressing spring 85, the door unit D resists an excessively large moment due to its own weight, and the door unit D is opened when the door unit D is opened. Can alleviate the impact of opening.

図10はドアユニット加圧バネの動作を説明するために画像形成装置の要部を模式的に示した図である。図10(a)はドアユニットDが閉じている状態(ドア開閉リンク部材86が第2位置に位置する状態)を示す図である。図10(b)はドアユニットD重心が回転支軸81の鉛直上にある状態(ドア開閉リンク部材86が第4位置に位置する状態)を示す図である。図10(c)はドアユニットDが開ききっている状態(ドア開閉リンク部材86が第3位置に位置する状態)を示している。図10(a)〜(c)に示すように、ドアユニット加圧バネ85は一端が本体フレーム80aのバネかけ部101に係止され、他端部がドア開閉リンク部材86の取付部86aに取り付けられている1つの引っ張りコイルばねである。ここで、ドア開閉リンク部材86が位置する前記第2〜前記第4位置においては、回転支軸81(回転中心105)からの距離が前記第3位置、前記第4位置、前記第2位置の順に大きくなるように設けられている。   FIG. 10 is a diagram schematically showing the main part of the image forming apparatus in order to explain the operation of the door unit pressure spring. FIG. 10A is a diagram showing a state where the door unit D is closed (a state where the door opening / closing link member 86 is located at the second position). FIG. 10B is a diagram illustrating a state where the center of gravity of the door unit D is vertically above the rotation support shaft 81 (a state where the door opening / closing link member 86 is located at the fourth position). FIG. 10C shows a state where the door unit D is fully opened (a state where the door opening / closing link member 86 is located at the third position). As shown in FIGS. 10A to 10C, one end of the door unit pressure spring 85 is locked to the spring hooking portion 101 of the main body frame 80a, and the other end thereof is attached to the mounting portion 86a of the door opening / closing link member 86. One tension coil spring attached. Here, in the second to fourth positions where the door opening / closing link member 86 is located, the distances from the rotation support shaft 81 (rotation center 105) are the third position, the fourth position, and the second position. It is provided to increase in order.

ドア開閉リンク部材86には、ガイド用の長穴形状(第1長穴形状部)102が設けられている。そして、長穴形状102の内周部が、本体フレーム80aに係合部として設けられている2ヶ所のガイドピン103と係合するように設けられている。ここで、長穴形状102は、ドア開閉リンク部材86が装置本体1に取り付けられた場合(本体フレーム80aに係合している場合)に、水平方向(一方向)を長手方向とする長穴形状に設けられている。このことで、ドア開閉リンク部材86が装置本体1に対して、図10(a)〜(c)中の左右方向(水平方向、一方向)に往復運動することが可能となっている。また、ドア開閉リンク部材86には、長穴形状102の長手方向に対して交差する方向((本実施例では、直交する方向(鉛直方向))を長手方向とする長穴形状(第2長穴形状部)104が設けられている。長穴形状104には、ドアベースフレーム82と一体的に形成された係合部87が移動可能に係合している。このような構成により、ドアユニットDの回転動作が、ドア開閉リンク部材86の水平方向の往復運動に変換され、ドアユニットDの開閉動作に連動してドア開閉リンク部材86が水平方向に移動(往復動)することとなる。   The door opening / closing link member 86 is provided with a guide long hole shape (first long hole shape portion) 102. And the inner peripheral part of the long hole shape 102 is provided so that it may engage with the two guide pins 103 provided as an engaging part in the main body frame 80a. Here, the long hole shape 102 is a long hole whose longitudinal direction is the horizontal direction (one direction) when the door opening / closing link member 86 is attached to the apparatus main body 1 (when engaged with the main body frame 80a). It is provided in the shape. Thus, the door opening / closing link member 86 can reciprocate in the left-right direction (horizontal direction, one direction) in FIGS. 10A to 10C with respect to the apparatus main body 1. Further, the door opening / closing link member 86 has a long hole shape (second long shape) whose longitudinal direction is a direction intersecting the longitudinal direction of the long hole shape 102 (in the present embodiment, a direction orthogonal to the vertical direction). (Hole shape portion) 104. An engagement portion 87 formed integrally with the door base frame 82 is movably engaged with the long hole shape 104. With such a configuration, the door is formed. The rotation operation of the unit D is converted into a horizontal reciprocating motion of the door opening / closing link member 86, and the door opening / closing link member 86 moves (reciprocates) in the horizontal direction in conjunction with the opening / closing operation of the door unit D. .

ドアユニットDの閉位置から、ドアユニットDの重心が回転支軸81上に至るまでの範囲においては、図10(a)に示すように、ドアユニット加圧バネ85の引っ張りバネ荷重の水平方向成分が右向きに作用する。これにより、ドアユニットDにはドアユニット加圧バネ85によるCW方向のモーメントが発生(作用)している。また、ドアユニットDの重心が回転支軸81の鉛直上よりドア開き側にある場合には、図10(c)に示すように、ドアユニット加圧バネ85の引っ張りバネ荷重の水平方向成分が左向きに作用する。これにより、ドアユニットDにはドアユニット加圧バネ85によるCCW方向のモーメントが発生(作用)している。また、図10(c)に示すように、ドアユニットDの自重による回転モーメントが0となる場合、すなわち、ドアユニットDの重心が回転支軸81の鉛直上にある場合に、ドアユニット加圧バネ85のバネ圧(付勢力、弾性力)が最小となる。これは、ドアユニットDの重心が回転支軸81の鉛直上にある場合に、ドアユニット加圧バネ85が取り付けられるバネかけ部101と、ドア開閉リンク部材86の取付部86aとの間の距離が最小となるように構成されることによるものである。   In the range from the closed position of the door unit D to the center of gravity of the door unit D reaching the rotation support shaft 81, the horizontal direction of the tension spring load of the door unit pressurizing spring 85 as shown in FIG. The component acts to the right. As a result, a moment in the CW direction due to the door unit pressing spring 85 is generated (acted) on the door unit D. Further, when the center of gravity of the door unit D is on the door opening side from above the rotation support shaft 81, as shown in FIG. 10C, the horizontal component of the tension spring load of the door unit pressurizing spring 85 is Acts to the left. Accordingly, a moment in the CCW direction is generated (acted) by the door unit pressurizing spring 85 in the door unit D. Further, as shown in FIG. 10C, when the rotational moment due to the dead weight of the door unit D becomes zero, that is, when the center of gravity of the door unit D is vertically above the rotation support shaft 81, the door unit pressurization is performed. The spring pressure (biasing force, elastic force) of the spring 85 is minimized. This is because the distance between the spring hooking portion 101 to which the door unit pressurizing spring 85 is attached and the attachment portion 86a of the door opening / closing link member 86 when the center of gravity of the door unit D is vertically above the rotation support shaft 81. It is because it is configured so that is minimized.

(ドアユニットの回転モーメント)
次に、ドアユニットDの回転モーメントについて説明する。図11は、ドアユニットDの自重によるモーメントおよびドアユニット加圧バネ85によるモーメントを説明するための図である。図11に示すように、ドアユニットDおよびドアユニット加圧バネ85まわりのパラメータを以下のように置く。
・ドアユニットの自重によるモーメント:MD(CW方向を正とする)
・ドアユニット加圧部(ドアユニット加圧バネ85)によるモーメント:MS(CW方向を正とする)
・ドアユニット回転角度:θ(閉じた位置を0°、CW方向を正とする)
・ドアユニット質量:mD
・重力加速度:g
・回転中心105(回転支軸81)とドアユニットの重心G間の距離:RD
・ドアユニットが閉じているときのドアユニット重心Gと回転中心105(回転支軸81)を結ぶ直線が鉛直方向と成す角度:θD
・ドアユニットがθ回転したときのドア開閉リンク部材86の水平方向移動量:Xθ
・ドアベースフレーム82と一体的に形成された係合部87中心と回転中心105(回転支軸81)との距離:r
・ドアユニットが閉じているときの係合部87中心と回転中心105(回転支軸81)を結ぶ直線とが鉛直方向と成す角度:α
・係合部87中心と回転中心105(回転支軸81)間の鉛直方向の距離:Q
・ドアユニット加圧バネ85のバネ定数:k
・ドアユニットがθ回転したときのドアユニット加圧バネ85の長さ:Lθ
・ドアユニット加圧バネ85の自然長:L0
・ドアユニット加圧バネ85の水平方向成分:P(右向きを正)
・ドア開閉リンク部材86側バネかけ部の水平方向の位置が本体フレーム80aのバネかけ部101の鉛直真下にあるときの本体フレーム80aのバネかけ部101とドア開閉リンク部材86側バネかけ部間の長さ:LV
・ドアユニットが閉じているときのドア開閉リンク部材86側バネかけ部とドア開閉リンク部材86側バネかけ部の水平方向の位置が本体フレーム80aのバネかけ部101の鉛直真下にあるときのバネかけ部との距離:X0
すると、MDおよびMSは次のような関係となる。
MD= −mD・g × sin(θD−θ)
MS= P × Q
また、ドアユニット加圧バネ85の水平方向成分P、係合部87中心と回転中心105(回転支軸81)間の鉛直方向の距離Qはそれぞれ次のような関係となる。
P=k(Lθ−L0)×(X0−Xθ)/Lθ
Q=r・cos(α−θ)
また、
Xθ=r(sinα−sin(α−θ))
Lθ=|{(X0−Xθ)+LV1/2
である。
(Door unit rotation moment)
Next, the rotational moment of the door unit D will be described. FIG. 11 is a diagram for explaining the moment due to the dead weight of the door unit D and the moment due to the door unit pressure spring 85. As shown in FIG. 11, the parameters around the door unit D and the door unit pressure spring 85 are set as follows.
・ Moment by the dead weight of the door unit: MD (CW direction is positive)
-Moment by door unit pressurizing part (door unit pressurizing spring 85): MS (CW direction is positive)
・ Door unit rotation angle: θ (closed position is 0 °, CW direction is positive)
-Door unit mass: mD
・ Gravity acceleration: g
The distance between the rotation center 105 (rotation support shaft 81) and the center of gravity G of the door unit: RD
The angle formed by the straight line connecting the door unit center of gravity G and the rotation center 105 (rotation support shaft 81) when the door unit is closed with the vertical direction: θD
The horizontal movement amount of the door opening / closing link member 86 when the door unit rotates by θ: Xθ
The distance between the center of the engaging portion 87 formed integrally with the door base frame 82 and the rotation center 105 (rotation support shaft 81): r
The angle formed by the vertical direction between the center of the engaging portion 87 when the door unit is closed and the straight line connecting the rotation center 105 (rotation support shaft 81): α
A vertical distance between the center of the engaging portion 87 and the rotation center 105 (rotation support shaft 81): Q
-Spring constant of door unit pressure spring 85: k
The length of the door unit pressure spring 85 when the door unit rotates by θ: Lθ
-Natural length of door unit pressure spring 85: L0
・ Horizontal component of door unit pressure spring 85: P (Positive right)
Between the spring hooking portion 101 of the main body frame 80a and the spring opening portion of the door opening / closing link member 86 when the horizontal position of the spring hooking portion of the door opening / closing link member 86 is directly below the spring hooking portion 101 of the main body frame 80a Length: LV
The spring when the horizontal position of the door opening / closing link member 86 side spring hooking portion and the door opening / closing link member 86 side spring hooking portion when the door unit is closed is directly below the spring hooking portion 101 of the main body frame 80a. Distance to the hook: X0
Then, MD and MS have the following relationship.
MD = −mD · g × sin (θD−θ)
MS = P × Q
Further, the horizontal direction component P of the door unit pressurizing spring 85 and the vertical distance Q between the center of the engaging portion 87 and the rotation center 105 (rotation support shaft 81) are as follows.
P = k (Lθ−L0) × (X0−Xθ) / Lθ
Q = r · cos (α−θ)
Also,
Xθ = r (sin α−sin (α−θ))
Lθ = | {(X0−Xθ) 2 + LV 2 } 1/2 |
It is.

mD、r・・・等の設計値を本実施例に適した数値を選択した場合のドアユニットDの回転におけるMDおよびMSと、回転角θとの関係を図12に示す。図12において、ドアユニットDまわりに働くモーメントの和(MD+MS)が、Aで示す範囲(MD+MS>0)ではCW方向に作用し、Bで示す範囲(MD+MS<0)ではCCW方向に作用する。   FIG. 12 shows the relationship between MD and MS in rotation of the door unit D and the rotation angle θ when design values such as mD, r... are selected as suitable values for this embodiment. In FIG. 12, the sum of moments acting around the door unit D (MD + MS) acts in the CW direction in the range indicated by A (MD + MS> 0), and acts in the CCW direction in the range indicated by B (MD + MS <0).

上述したように本実施例では、ドアユニット加圧バネ85は、第1の付勢手段として、第1のドア可動域、すなわちドアの閉状態から、ドアユニットDの重心が回転軸の鉛直真上に位置する区間において、次のような回転モーメントを与えている。すなわち、ドアユニットDの自重による回転モーメントに対し逆方向かつ、ドアユニットDの自重による回転モーメントより大きな回転モーメントを与えている。また、第2の付勢手段として、第2のドア可動域、すなわちドアユニットDの重心が回転軸の鉛直真上の位置から開ききった状態で位置するまでの区間において、次のような回転モーメントを与えている。すなわち、ドアユニットDの自重による回転モーメントに対し逆方向かつ、ドアユニットDの開位置においてはドアユニットDの自重による回転モーメントより大きな回転モーメントを与えている。   As described above, in this embodiment, the door unit pressurizing spring 85 serves as the first urging means so that the center of gravity of the door unit D is the vertical true of the rotation axis from the first door movable range, that is, the door closed state. In the upper section, the following rotational moment is given. That is, a rotational moment that is opposite to the rotational moment due to the dead weight of the door unit D and greater than the rotational moment due to the dead weight of the door unit D is given. Further, as the second urging means, the following rotation is performed in the second door movable range, that is, in the section until the center of gravity of the door unit D is fully opened from the position directly above the rotation axis. Giving moment. That is, a rotational moment greater than the rotational moment due to the dead weight of the door unit D is given in the opposite direction to the rotational moment due to the dead weight of the door unit D and in the open position of the door unit D.

このような構成により、1つのばねがドアユニットDの開き始め時の開き動作アシストと、開き終わり時のダンパ機能とを兼ね備えることが可能となる。これにより、簡易な構成で、ドア開き終わり時の騒音や衝撃の発生を抑えつつ、ドア開き始め時の操作性の良い画像形成装置を提供することができる。   With such a configuration, it becomes possible for one spring to have both an opening operation assist when the door unit D is opened and a damper function when the door unit D is opened. As a result, it is possible to provide an image forming apparatus that has a simple configuration and has good operability at the beginning of opening the door while suppressing noise and impact at the end of opening the door.

ここで、上記第1のドア可動域としては、ドアの閉状態から、ドアユニットDの重心が回転軸の鉛直真上の位置よりわずかに大きな角度を回転する区間であると、より好ましい。この場合の第2のドア可動域は、ドアユニットDの重心が回転軸の鉛直真上の位置よりわずかに大きな角度を回転した時点以後であってドアユニットDが開ききった状態で位置するまでの区間となる。そして、第2のドア可動域においてはさらに、2つの区間に分けて、付勢手段により付与される回転モーメントの大きさを変えるとより好ましい。すなわち、第2のドア可動域の前半(ドアユニットDの重心が回転軸の鉛直真上の位置よりわずかに大きな角度を回転した時点以後の回動区間の前半)領域においては、ドアユニットDの自重による回転モーメントよりわずかに小さなモーメントを与えるとよい。また、第2のドア可動域の後半、すなわちドアユニットDが開ききる付近の可動範囲において、ドアユニットDの自重による回転モーメントより大きな回転モーメントを与えるとよい。これは、ドアユニットDの自重による回転モーメントが0となる回転位置、すなわち、ドアユニットDの重心が回転軸の鉛直真上にある位置と、ドアユニット加圧バネ85のバネ圧が最小となるポイントを調整(近傍とする)することで可能となる。   Here, the first door movable range is more preferably a section where the center of gravity of the door unit D rotates a slightly larger angle than the position directly above the rotation axis from the closed state of the door. In this case, the second movable range of the door is after the time when the center of gravity of the door unit D rotates a slightly larger angle than the position directly above the rotation axis until the door unit D is fully opened. It becomes the section. In the second door movable range, it is more preferable to divide into two sections and change the magnitude of the rotational moment applied by the urging means. That is, in the first half of the second door movable range (the first half of the rotation section after the time when the center of gravity of the door unit D rotates a slightly larger angle than the position directly above the rotation axis), It is better to give a moment slightly smaller than the rotational moment due to its own weight. Further, in the second half of the second door movable range, that is, in the movable range in the vicinity of the door unit D opening, it is preferable to give a rotational moment larger than the rotational moment due to the dead weight of the door unit D. This is because the rotational position at which the rotational moment due to the dead weight of the door unit D becomes zero, that is, the position where the center of gravity of the door unit D is directly above the rotational axis, and the spring pressure of the door unit pressure spring 85 is minimized. This can be done by adjusting (making it near) the point.

このように、付勢手段としてトグルバネを用いることで、ドア可動域の全域においてドアユニットDに回転モーメントを付与する付勢手段を、1つのバネ部材(本実施例ではドアユニット加圧バネ85)で実現することができる。   In this way, by using the toggle spring as the urging means, the urging means for applying the rotational moment to the door unit D in the entire range of the movable range of the door is a single spring member (in this embodiment, the door unit pressure spring 85). Can be realized.

本実施例においては、記録材に画像を形成する画像形成装置として電子写真画像形成装置について説明したが、これに限るものではない。すなわち、静電記録プロセス、磁気記録プロセス等の作像プロセスを用いた画像形成装置においても本発明を好適に適用することができる。   In this embodiment, an electrophotographic image forming apparatus has been described as an image forming apparatus that forms an image on a recording material. However, the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be suitably applied to an image forming apparatus using an image forming process such as an electrostatic recording process or a magnetic recording process.

1 装置本体
83 係合部
85 ドアユニット加圧バネ
86 ドア開閉リンク部材
88 ロック係合部材
89 ドアボタン
90 バネ
91 フレーム
D ドアユニット
G 重心
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus main body 83 Engagement part 85 Door unit pressurization spring 86 Door opening / closing link member 88 Lock engagement member 89 Door button 90 Spring 91 Frame D Door unit G Center of gravity

Claims (4)

回転可能に設けられ、装置本体に対して開閉される開閉部材と、
前記開閉部材を閉位置で装置本体に係止する係止機構と、
を有し、
前記開閉部材が前記閉位置から開方向に回転した場合に、前記開閉部材の重心の位置が前記開閉部材の回転軸の鉛直上方となる第1位置を越えて回転した位置に前記開閉部材の開位置があり、前記第1位置を境として前記開閉部材の自重による回転方向が切り替わる画像形成装置において、
前記開閉部材の開閉動作に連動するように設けられた移動部材であって、前記開閉部材が前記閉位置をとる場合に位置する第2位置と、前記開閉部材が前記開位置をとる場合に位置する第3位置との間を移動可能に設けられた移動部材と、
一端が装置本体に取り付けられ、他端が前記移動部材に取り付けられた1つのバネ部材であって、
前記開閉部材の重心の位置が、前記第1位置より前記閉位置側にある場合には、前記開閉部材に開方向の回転モーメントが作用するように前記移動部材を前記第3位置の方向に付勢し、
前記開閉部材の重心の位置が、前記第1位置より前記開位置側にある場合には、前記開閉部材に閉方向の回転モーメントが作用するように前記移動部材を前記第2位置の方向に付勢するバネ部材と、
を有し、
前記開閉部材が前記閉位置に位置する場合に前記開閉部材の自重により前記開閉部材に作用する閉方向の回転モーメントよりも、前記バネ部材が前記移動部材を前記第3位置の方向に付勢することで前記開閉部材に作用する開方向の回転モーメントの方が大きく、
前記開閉部材が前記開位置に位置する場合に前記開閉部材の自重により前記開閉部材に作用する開方向の回転モーメントよりも、前記バネ部材が前記移動部材を前記第2位置の方向に付勢することで前記開閉部材に作用する閉方向の回転モーメントの方が大きくなるように、前記バネ部材の付勢力の大きさが設定されていることを特徴とする画像形成装置。
An opening / closing member provided rotatably and opened / closed with respect to the apparatus main body;
A locking mechanism for locking the opening / closing member to the apparatus main body in the closed position;
Have
When the opening / closing member rotates in the opening direction from the closed position, the opening / closing member opens to a position rotated beyond a first position where the position of the center of gravity of the opening / closing member is vertically above the rotation axis of the opening / closing member. In the image forming apparatus in which the rotation direction is switched by the weight of the opening / closing member with the first position as a boundary,
A moving member provided so as to be interlocked with an opening / closing operation of the opening / closing member; a second position located when the opening / closing member takes the closed position; and a position when the opening / closing member takes the open position. A moving member movably provided between the third position and
One spring member having one end attached to the apparatus main body and the other end attached to the moving member,
When the position of the center of gravity of the opening / closing member is closer to the closed position than the first position, the moving member is attached in the direction of the third position so that a rotational moment in the opening direction acts on the opening / closing member. Vigorously,
When the position of the center of gravity of the opening / closing member is closer to the opening position than the first position, the moving member is attached in the direction of the second position so that a rotation moment in the closing direction acts on the opening / closing member. An energizing spring member;
Have
When the opening / closing member is located at the closed position, the spring member biases the moving member in the direction of the third position, rather than a rotational moment acting on the opening / closing member due to the weight of the opening / closing member. Therefore, the rotational moment in the opening direction acting on the opening / closing member is larger,
When the opening / closing member is located at the open position, the spring member biases the moving member toward the second position rather than the rotational moment in the opening direction that acts on the opening / closing member due to the weight of the opening / closing member. Thus, the magnitude of the biasing force of the spring member is set so that the rotational moment acting on the opening / closing member in the closing direction becomes larger.
前記バネ部材は、前記開閉部材の重心の位置が前記第1位置に位置する場合に、前記バネ部材の付勢力が最小となるように設けら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。   The said spring member is provided so that the urging | biasing force of the said spring member may become the minimum when the position of the gravity center of the said opening / closing member is located in the said 1st position. Image forming apparatus. 前記移動部材は、
前記開閉部材の重心の位置が前記第1位置に位置する場合に、前記バネ部材の一端が取り付けられた装置本体の取付部と、前記バネ部材の他端が取り付けられた前記移動部材の取付部との間の距離が最小となる第4位置に位置し、
前記回転軸からの距離が前記第3位置、前記第4位置、前記第2位置の順に大きくなるように設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The moving member is
When the position of the center of gravity of the opening / closing member is located at the first position, the attachment portion of the apparatus main body to which one end of the spring member is attached and the attachment portion of the moving member to which the other end of the spring member is attached Is located at the fourth position where the distance between
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a distance from the rotation axis is set to increase in the order of the third position, the fourth position, and the second position.
前記移動部材は、装置本体に対して一方向に移動可能に設けられるものであって、
前記一方向を長手方向とし、装置本体に設けられた係合部に前記一方向に移動可能に係合する第1長穴形状部と、
前記一方向に交差する方向を長手方向とし、前記開閉部材に設けられた係合部が移動可能に係合する第2長穴形状部と、
を有することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
The moving member is provided to be movable in one direction with respect to the apparatus main body,
A first elongated hole-shaped portion that is movably engaged in an engagement portion provided in an apparatus main body so as to be movable in the one direction;
A direction intersecting the one direction as a longitudinal direction, and a second elongated hole-shaped portion with which an engagement portion provided on the opening / closing member is movably engaged;
The image forming apparatus according to claim 3, further comprising:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160124381A1 (en) * 2013-06-13 2016-05-05 Canon Kabushiki Kaisha Opening-closing mechanism and image-forming apparatus
JP2016206523A (en) * 2015-04-27 2016-12-08 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus including developer storage container, and developer storage container attached to the image forming apparatus
JP2018180251A (en) * 2017-04-12 2018-11-15 ブラザー工業株式会社 Image forming device

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