JP2013134416A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】スペース及びコストの問題を発生させることなく、上側のユニットの下側のユニットに対する上下方向及び水平方向の移動を規制する。
【解決手段】本発明は、上下に連結される複数のユニット3、4を備えた画像形成装置1であって、上側のユニット3の下部には第1係合部31及び第2係合部14が設けられ、下側のユニット4の上部には第1被係合部21及び第2被係合部16が設けられ、第1係合部31を第1被係合部21に係合させると、上側のユニット3の下側のユニット4に対する上下方向の移動が規制され、第1係合部31を第1被係合部21に係合させた状態で第1係合部31側を支点に上側のユニット3を下方に回転させると、第2係合部14が第2被係合部16に係合して上側のユニット3の下側のユニット4に対する水平方向の移動が規制されることを特徴とする。
【選択図】図7

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、上下に連結される複数のユニットを備えた画像形成装置に関する。
従来、プリンターのような小型の画像形成装置においては、画像形成機能を備えたユニットの上方又は下方に給紙機能を備えたユニットを選択的に連結することで、様々なサイズの用紙に印刷を行ったり、大量の用紙に印刷を行ったりすることが可能となっている。
従来、上記したユニット同士を連結するために、上側のユニットの下面に設けられた位置決め部(例えば、凹部)を、下側のユニットの上面に設けられた位置決め部(例えば、突部)に係合させる構成が用いられている。また、重量の重い画像形成装置に限り、上記した位置決め部に加えて、ユーザーの操作によって動作する連結機構が備えられている場合が有る。また、特許文献1及び2には、可動式のフックによってユニット同士の連結を行う構成が開示されている。
特開2004−269112号公報 特開2005−173316号公報
しかしながら、上記のように位置決め部同士を係合させるだけでは、上側のユニットの下側のユニットに対する水平方向の移動は規制できるが、上側のユニットの下側のユニットに対する上下方向の移動を規制することはできない。そのため、画像形成装置への物体の衝突や地震等の衝撃によって位置決め部同士の係合が解除されて、上側のユニットが下側のユニットから分離してしまう虞があった。また、ユーザーの操作によって動作する連結構造を備えている場合についても、ユーザーが連結構造を操作し忘れるような可能性も有り、連結構造が必ず使用されるとは限らないため、同様の不具合を生じる虞が有った。
また、特許文献1及び2のように可動式のフックによってユニット同士の連結を行う場合には、このフックを作動させるための機構が必要となる。そのため、スペースの関係上、小型の画像形成装置には搭載が困難であり、部品点数の増加に伴ってコストアップにつながる虞もあった。特に、特許文献2に記載の技術では、可動式のフックに加えてユニットをスライドさせる構成も必要となっているため、スペース及びコストの問題が更に大きくなっていた。
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、スペース及びコストの問題を発生させることなく、上側のユニットの下側のユニットに対する上下方向及び水平方向の移動を規制することを目的とする。
本発明に係る画像形成装置は、上下に連結される複数のユニットを備えた画像形成装置であって、前記上側のユニットの下部には、第1係合部及び第2係合部が設けられ、前記下側のユニットの上部には、前記第1係合部と対応する位置に第1被係合部が設けられ、前記第2係合部と対応する位置に第2被係合部が設けられ、前記第1係合部を前記第1被係合部に係合させると、前記上側のユニットの前記下側のユニットに対する上下方向の移動が規制され、前記第1係合部を前記第1被係合部に係合させた状態で前記第1係合部側を支点に前記上側のユニットを下方に回転させると、前記第2係合部が前記第2被係合部に係合して前記上側のユニットの前記下側のユニットに対する水平方向の移動が規制されることを特徴とする。
このような構成を採用することで、上側のユニットの下側のユニットに対する水平方向及び上下方向の移動を規制することが可能となる。そのため、上側のユニットが下側のユニットから分離するのを確実に抑制することができ、装置の安全性を高めることが可能となる。また、可動式のフックを用いないため、可動式のフックを作動させるための構成が不要となり、これに伴ってスペースの節約及びコストの削減を図ることが可能となる。また、上側のユニットを下側のユニットに連結する動作に連動して、必然的に第1係合部が第1被係合部に係合するため、第1係合部と第1被係合部を係合させない状態で装置が使用されるのを防止することが可能となる。
本発明に係る画像形成装置は、前記第2係合部又は前記第2被係合部の一方は、上下方向に設けられた嵌合穴であり、前記第2係合部又は前記第2被係合部の他方は、上下方向に延びて前記嵌合穴に遊嵌されるボスであっても良い。
このように嵌合穴とボスを遊嵌させることで、上側のユニットを下方に回転させて嵌合穴とボスを嵌合させる際に嵌合穴の内周面とボスの外周面が接触しにくくなる。そのため、上記した上側のユニットの回転を円滑に行うことが可能となる。
本発明に係る画像形成装置は、前記第1係合部又は前記第1被係合部の一方は、水平方向に設けられた挿入穴であり、前記第1係合部又は前記第1被係合部の他方は、水平方向に延びて前記挿入穴に遊挿される突部を備えたフックであっても良い。
このような構成を採用することで、フックの突部を挿入穴に挿入しやすくなる。また、上側のユニットを下方に回転させる際にフックの突部が挿入穴に接触して変形するような不具合を抑制することが可能となる。
本発明に係る画像形成装置は、前記挿入穴は、前記上側のユニットの周面に設けられ、前記フックは、前記下側のユニットの上面に設けられ、前記上側のユニットの前記周面を覆うカバーと前記挿入穴の間に形成される空間に収納されても良い。
このような構成を採用することにより、フックと挿入穴の係合箇所が外部から目視されにくくなり、装置の外観を向上させることが可能となる。
本発明の画像形成装置によれば、スペース及びコストの問題を発生させることなく、上側のユニットの下側のユニットに対する上下方向及び水平方向の移動を規制することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、第1給紙ユニットを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第1給紙ユニットにおいて、フックの周辺を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第1給紙ユニットにおいて、後面カバーを取り外した状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、第1給紙ユニットの挿入穴を第2給紙ユニットのフックに係合させた状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、第2給紙ユニットの上方に第1給紙ユニットを傾斜姿勢で保持した状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、第1給紙ユニットを下方に回転させる前の状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、第1給紙ユニットを下方に回転させた後の状態を示す模式図である。 図7の一部拡大図である。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンターの構成について、図1〜図9を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。図2は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、第1給紙ユニットを示す斜視図である。図3は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第1給紙ユニットにおいて、フックの周辺を示す斜視図である。図4は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第1給紙ユニットにおいて、後面カバーを取り外した状態を示す斜視図である。図5は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、第1給紙ユニットの挿入穴を第2給紙ユニットのフックに係合させた状態を示す断面図である。図6は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、第2給紙ユニットの上方に第1給紙ユニットを傾斜姿勢で保持した状態を示す斜視図である。図7は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、第1給紙ユニットを下方に回転させる前の状態を示す模式図である。図8は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、第1給紙ユニットを下方に回転させた後の状態を示す模式図である。図9は、図7の一部拡大図である。
以下、説明の便宜上、図1における紙面左手前側をプリンターの正面側とする。図2、図3、図5〜図9では紙面左側がプリンターの正面側であり、図4では紙面右奥側がプリンターの正面側である。
図1に示されるように、プリンター1は、その上部に配置されるメインユニット2と、メインユニット2の下側に連結される第1給紙ユニット3と、第1給紙ユニット3の下側に連結される第2給紙ユニット4と、第2給紙ユニット4の下側に連結される第3給紙ユニット5と、第3給紙ユニット5の下側に連結される第4給紙ユニット6と、を備えている。以下、第1〜第4給紙ユニット3〜6を、各給紙ユニット3〜6と総称する。
メインユニット2は、略直方体形状を成している。メインユニット2の下部には、手前側に引き出し可能な給紙トレイ7が設けられている。メインユニット2の上面側の中央には、排紙トレイ8が設けられている。排紙トレイ8の前側には、開閉可能な上カバー10が設けられており、この上カバー10の手前側角部には、プリンター1の各種機能の設定等を行うための操作パネル11が設けられている。
メインユニット2内には、作像装置12が収納されており、この作像装置12によって形成されたトナー像が、給紙トレイ7から供給される用紙に転写及び定着された後、排紙トレイ8に排出されるようになっている。作像装置12は、上カバー10の真下に収納されており、上カバー10を開放することで手前側に引き出せるようになっている。
各給紙ユニット3〜6は、略直方体形状を成している。各給紙ユニット3〜6には、手前側に引き出し可能な給紙トレイ13がそれぞれ設けられ、この給紙トレイ13に収納された用紙を、メインユニット2に供給できるようになっている。なお、各給紙ユニット3〜6は、互いに同一の大きさ及び形状であるため、以下、第1給紙ユニット3について説明を行い、第2〜第4給紙ユニット4〜6については説明を省略する。
図2に示されるように、第1給紙ユニット3には、その下面の右側部の前後方向中央に、円柱状の右側嵌合穴14(第2係合部)が上下方向に設けられている。
第1給紙ユニット3には、その下面の左側部の前後方向中央に、円柱状の左側嵌合穴15(第2係合部)が上下方向に設けられている。左側嵌合穴15の上下長さは、右側嵌合穴14の上下長さよりも短くなるように設定されている。なお、右側嵌合穴14及び左側嵌合穴15は、メインユニット2の底面にも設けられている。
第1給紙ユニット3には、その上面の右側部の前後方向中央に、円柱状の右側ボス16(第2被係合部)が設けられている。右側ボス16は上下方向に延びており、右側ボス16の外径は、右側嵌合穴14の内径よりも小さくなるように設定されている。右側ボス16の上部には、上方に向かってテーパー状に縮径するガイド部17が設けられている。
第1給紙ユニット3には、その上面の左側部の前後方向中央に、円柱状の左側ボス18(第2被係合部)が設けられている。左側ボス18は上下方向に延びており、左側ボス18の外径は、左側嵌合穴15の内径よりも小さくなるように設定されている。左側ボス18の上部には、上方に向かってテーパー状に縮径するガイド部20が設けられている。左側ボス18の上下長さは、右側ボス16の上下長さよりも短くなるように設定されている。
第1給紙ユニット3には、その上面の右側部の後端に、フック21(第1被係合部)が設けられている。フック21は、右側ボス16の後方に設けられている。図3に示されるように、フック21は、第1給紙ユニット3の上面から上方に向かって延びる支柱22と、この支柱22の上部から前方に向かって突出する突部23と、を備えており、側面視略L字状を成している。
支柱22の後上端部には、突部23よりも上方に向かって延びる延出部24が設けられている。図4に示されるように、支柱22の後面側には、十字型の補強片25によって区画される4個の凹部26が設けられている。
図3に示されるように、突部23は、水平方向に延びている。突部23の上面には、左右両端と左右方向中央に計3個のリブ27が設けられている。各リブ27は、前後方向に設けられており、各リブ27の後端は、延出部24の前面まで延びている。
図2に示されるように、第1給紙ユニット3の後面(周面)は、後面カバー28によって覆われている。後面カバー28は、上端側を支点に回転させることで開閉できるようになっている。
図4に示されるように、第1給紙ユニット3には、その後面の右側部の下端に、上下方向に延びる連結板30が設けられ、この連結板30には、背面視略矩形状の挿入穴31(第1係合部)が水平方向に穿設されている。図5に示されるように、挿入穴31は、後面カバー28を閉止した状態で後面カバー28によって覆われる位置に設けられており、挿入穴31と後面カバー28の間には、フック収納用空間32が形成されている。挿入穴31の上下長さは、フック21の突部23の上下長さよりも長く設定されている。なお、上記した挿入穴31は、メインユニット2の後面にも設けられている。
以上の如く構成されたものにおいて、上側のユニットを下側のユニットに連結する方法について、第1給紙ユニット3を第2給紙ユニット4に連結する場合を例に説明する。
まず、図6に示されるように、水平姿勢の第2給紙ユニット4の上方に、後下方に傾斜した姿勢で第1給紙ユニット3を保持する。なお、図6に示されるように、第1給紙ユニット3の後面カバー28は開いておく。
そして、図7に示されるように、第1給紙ユニット3の挿入穴31を第2給紙ユニット4のフック21に係合させると共に、第2給紙ユニット4の上面の後端部に第1給紙ユニット3の下面の後端部を当接させる。これに伴って、第1給紙ユニット3の第2給紙ユニット4に対する上下方向の移動が規制される。
なお、前記のように、各給紙ユニット3〜6の挿入穴31の上下長さは各給紙ユニット3〜6のフック21の突部23の上下長さよりも長くなっているので、第2給紙ユニット4のフック21の突部23と第1給紙ユニット3の挿入穴31との間には隙間が形成される。即ち、第2給紙ユニット4のフック21の突部23は、第1給紙ユニット3の挿入穴31に遊挿される。
次に、第1給紙ユニット3を後方にスライドさせながら(図7の矢印X参照)、挿入穴31側(本実施形態では後端側)を支点に第1給紙ユニット3を下方に回転させる(図7の矢印Y参照)。これにより、図8に示されるように、第1給紙ユニット3の右側嵌合穴14が第2給紙ユニット4の右側ボス16に嵌合する。同時に、図示はしないが、第1給紙ユニット3の左側嵌合穴15が第2給紙ユニット4の左側ボス18に嵌合する。これに伴って、第1給紙ユニット3の第2給紙ユニット4に対する水平方向の移動が規制される。
なお、前記のように、各給紙ユニット3〜6の右側ボス16の外径は、各給紙ユニット3〜6の右側嵌合穴14の内径よりも小さくなるように設定されているので、第2給紙ユニット4の右側ボス16と第1給紙ユニット3の右側嵌合穴14の間には隙間が形成される。即ち、第2給紙ユニット4の右側ボス16は第1給紙ユニット3の右側嵌合穴14に遊嵌される。
また、各給紙ユニット3〜6の左側ボス18の外径は、各給紙ユニット3〜6の左側嵌合穴15の内径よりも小さくなるように設定されているので、第2給紙ユニット4の左側ボス18と第1給紙ユニット3の左側嵌合穴15の間には隙間が形成される。即ち、第2給紙ユニット4の左側ボス18は第1給紙ユニット3の左側嵌合穴15に遊嵌される。
以上のような動作の後、第1給紙ユニット3の後面カバー28を閉止することで、第1給紙ユニット3の第2給紙ユニット4に対する連結作業が完了する。このように第1給紙ユニット3の後面カバー28を閉止すると、図5に示されるように、第2給紙ユニット4のフック21が第1給紙ユニット3のフック収納用空間32に収納され、第2給紙ユニット4のフック21と第1給紙ユニット3の挿入穴31の係合箇所が第1給紙ユニット3の後面カバー28によって覆われる。
なお、メインユニット2を第1給紙ユニット3に連結する方法、第2給紙ユニット4を第3給紙ユニット5に連結する方法、第3給紙ユニット5を第4給紙ユニット6に連結する方法は、上記した方法と同様である。
本実施形態では以上のように、第1給紙ユニット3の第2給紙ユニット4に対する水平方向及び上下方向の移動を規制することが可能となっている。そのため、第1給紙ユニット3が第2給紙ユニット4から分離するのを確実に抑制することができ、装置の安全性を高めることが可能となる。また、第2給紙ユニット4と一体の固定式のフック21を用いており、可動式のフックを用いないため、可動式のフックを作動させるための構成が不要となり、これに伴ってスペースの節約及びコストの削減を図ることが可能となる。また、第1給紙ユニット3を第2給紙ユニット4に連結する動作に連動して、必然的に第2給紙ユニット4のフック21に第1給紙ユニット3の挿入穴31を係合させることになるため、第2給紙ユニット4のフック21に第1給紙ユニット3の挿入穴31を係合させない状態で装置が使用されるのを防止することが可能となる。
また、本実施形態では、第1給紙ユニット3の後面に設けられた挿入穴31を、第2給紙ユニット4の後端部に設けられたフック21に係合させることになる。そのため、例えば作像装置12を手前側に引き出した際にメインユニット2の重心が前方に移動したとしても、第1給紙ユニット3の後ろ側が浮き上がって第1給紙ユニット3が前傾してしまう虞が無い。同様に、メインユニット2や第2給紙ユニット4や第3給紙ユニット5が前傾してしまう虞も無い。そのため、装置の安全性を一層高めることが可能となる。
また、第1給紙ユニット3の右側嵌合穴14に第2給紙ユニット4の右側ボス16を遊嵌させると共に、第1給紙ユニット3の左側嵌合穴15に第2給紙ユニット4の左側ボス18を遊嵌させている。そのため、第1給紙ユニット3を下方に回転させて第1給紙ユニット3の各嵌合穴14、15と第2給紙ユニット4の各ボス16、18を嵌合させる際に第1給紙ユニット3の各嵌合穴14、15の内周面と第2給紙ユニット4の各ボス16、18の外周面が接触しにくくなる。そのため、上記した第1給紙ユニット3の回転を円滑に行うことが可能となる。
また、第1給紙ユニット3の挿入穴31に第2給紙ユニット4のフック21の突部23を遊挿する構成であるため、第2給紙ユニット4のフック21の突部23を第1給紙ユニット3の挿入穴31に挿入しやすくなる。また、第1給紙ユニット3を下方に回転させる際に第2給紙ユニット4のフック21の突部23が第1給紙ユニット3の挿入穴31に接触して変形するような不具合を抑制することが可能となる。
また、第2給紙ユニット4のフック21は、第1給紙ユニット3の後面カバー28と挿入穴31の間に形成されるフック収納用空間32に収納されている。そのため、第2給紙ユニット4のフック21と第1給紙ユニット3の挿入穴31の係合箇所が外部から目視されにくくなり、装置の外観を向上させることが可能となる。
また、本実施形態では、第1給紙ユニット3を下方に回転させる際に、第1給紙ユニット3を後方にスライドさせている。従って、第1給紙ユニット3の回転時に、回転の支点が後方に向かって徐々に移動することになる。そのため、第1給紙ユニット3の各嵌合穴14、15が鉛直に近い軌跡で上側から下側に移動することになり、第1給紙ユニット3の各嵌合穴14、15を第2給紙ユニット4の各ボス16、18に容易に嵌合させることが可能となる。
また、第1給紙ユニット3を第2給紙ユニット4から取り外す際には、連結時と逆の手順によって、特別な作業を行わずに無理なく第2給紙ユニット4のフック21と第1給紙ユニット3の挿入穴31の係合を解除することができる。
また、第2給紙ユニット4の右側ボス16の上端にはガイド部17が設けられ、第2給紙ユニット4の左側ボス18の上端にはガイド部20が設けられている。そのため、第2給紙ユニット4の各ボス16、18と第1給紙ユニット3の各嵌合穴14、15の位置合わせを容易に行うことが可能となる。
次に、本実施形態のプリンター1において、上側のユニットの下側のユニットに対する傾斜角度と各部の寸法の関係について、第1給紙ユニット3と第2給紙ユニット4を例に説明する。
図9に示されるように、第2給紙ユニット4の右側ボス16の外径をΦ1とし、この右側ボス16を挿入するのに必要な第1給紙ユニット3の右側嵌合穴14の内径をΦ2とし、第1給紙ユニット3の第2給紙ユニット4に対する最大傾斜角度(傾斜可能な角度の最大値)をθとすると、
cosθ=(Φ1/Φ2)
であるから、
θ=cos−1(Φ1/Φ2)
として、最大傾斜角度θを算出することができる。例えば、Φ1が9.9mm、Φ2が10.03mmとすると、
θ=cos−1(9.9/10.3)=9.23[°]
となる。なお、第1給紙ユニット3の右側嵌合穴14の実際の内径は、例えば、Φ2に余裕rを加えた寸法Φ3に設定される。
図7に示されるように、第2給紙ユニット4のフック21から右側ボス16までの距離をLとすると、右側ボス16の高さH(右側ボス16のガイド部17を除く部分の高さ)は、
H=Ltanθ
である。例えば、L=100mm、θ=9.23°の場合、
H=100×tan(9.23)=16.25[mm]
となる。この値は、第1給紙ユニット3が最大傾斜角度θまで傾いた状態で第1給紙ユニット3の右側嵌合穴14を第2給紙ユニット4の右側ボス16に嵌合できる第2給紙ユニット4の右側ボス16の最大高さを示している。つまり、第2給紙ユニット4の右側ボス16の高さHを16.25mm以下に抑える必要がある。
図5に示されるように、第2給紙ユニット4のフック21と第1給紙ユニット3の挿入穴31を係合させた状態で、第2給紙ユニット4のフック21の突部23と第1給紙ユニット3の挿入穴31との間に隙間hが形成されている。第2給紙ユニット4のフック21の突部23と第1給紙ユニット3の挿入穴31との係合長さをXとすると、
Xtanθ=h
であるから、
X=h/tanθ
である。例えば、h=1mm、θ=9.23°の場合、
X=1/tan(9.23°)=6.15[mm]
となる。
本実施形態では、上側のユニットに嵌合穴14、15を設け、下側のユニットにボス16、18を設ける場合について説明したが、他の異なる実施形態では、これとは逆に、上側のユニットにボス16、18を設け、下側のユニットに嵌合穴14、15を設けても良い。
本実施形態では、上側のユニットに挿入穴31を設け、下側のユニットにフック21を設ける場合について説明したが、他の異なる実施形態では、これとは逆に、上側のユニットにフック21を設け、下側のユニットに挿入穴31を設けても良い。
本実施形態では、プリンターに本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。
1 プリンター(画像形成装置)
3 第1給紙ユニット(上側のユニット)
4 第2給紙ユニット(下側のユニット)
14 右側嵌合穴(第2係合部)
15 左側嵌合穴(第2係合部)
16 右側ボス(第2被係合部)
18 左側ボス(第2被係合部)
21 フック
23 突部
28 後面カバー
31 挿入穴(第1係合部)

Claims (4)

  1. 上下に連結される複数のユニットを備えた画像形成装置であって、
    前記上側のユニットの下部には、第1係合部及び第2係合部が設けられ、
    前記下側のユニットの上部には、前記第1係合部と対応する位置に第1被係合部が設けられ、前記第2係合部と対応する位置に第2被係合部が設けられ、
    前記第1係合部を前記第1被係合部に係合させると、前記上側のユニットの前記下側のユニットに対する上下方向の移動が規制され、
    前記第1係合部を前記第1被係合部に係合させた状態で前記第1係合部側を支点に前記上側のユニットを下方に回転させると、前記第2係合部が前記第2被係合部に係合して前記上側のユニットの前記下側のユニットに対する水平方向の移動が規制されることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第2係合部又は前記第2被係合部の一方は、上下方向に設けられた嵌合穴であり、
    前記第2係合部又は前記第2被係合部の他方は、上下方向に延びて前記嵌合穴に遊嵌されるボスであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第1係合部又は前記第1被係合部の一方は、水平方向に設けられた挿入穴であり、
    前記第1係合部又は前記第1被係合部の他方は、水平方向に延びて前記挿入穴に遊挿される突部を備えたフックであ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。
  4. 前記挿入穴は、前記上側のユニットの周面に設けられ、
    前記フックは、前記下側のユニットの上面に設けられ、前記上側のユニットの前記周面を覆うカバーと前記挿入穴の間に形成される空間に収納されることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
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