JP2013242535A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 片閉まり状態の発生を防止しつつ、開閉ドアを閉める際のユーザビリティを良好にする。
【解決手段】 装置本体に対して回動し、装置本体内を開放可能な開閉ドアを有し、開閉ドアは、装置本体の第1係合部、第2係合部にそれぞれ係合する第1被係合部、第2被係合部を備え、開閉ドアを閉じる際に、開閉ドアを閉じる方向と反対方向に付勢する付勢手段を有し、開閉ドアの第1被係合部側が付勢手段から受ける開閉ドアを閉じる方向と反対方向に付勢する付勢力は、第2被係合部側が付勢手段から受ける付勢力よりも大きく、開閉ドアを開いた状態から、開閉ドアを閉じることにより、第1被係合部、第2被係合部をそれぞれ第1係合部、第2係合部に係合させる間に、第1被係合部が第1係合部に係合するまでに移動する距離の方が、第2被係合部が第2係合部に係合するまでに移動する距離より短いことを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、装置本体に対して開いて装置本体内を開放する開閉部材を有する画像形成装置に関するものである。
従来、電子写真方式を採用する複写機、プリンタ等の画像形成装置には、カートリッジ交換等のメンテナンスやジャム処理を行えるよう、装置本体に対して回動して開閉可能で、装置本体内を開放する開閉ドア(開閉部材)が設けられている。
図15は、このような開閉ドア904を有する従来の画像形成装置901の斜視図である。図16(a)は、上面側から見た開閉ドア904の、及び、開閉ドア904付近の装置本体901の一部を示す断面図であり、開閉ドア904を閉じた状態を示す。開閉ドア904は回動軸904rを軸として図中矢印の方向に回動して開く。ここで、一般的に、開閉ドア904の開閉に連動して装置本体901内の不図示のレーザシャッタを開閉したり不図示のインターロックへの通電をON/OFFしたりする為、開閉ドア904を閉じた状態で、開閉ドア904が装置本体901内の部材907を押圧する構成となっている。このため、開閉ドア904は、開閉ドア904を閉じた状態で装置本体901内の部材から反力Fsを受ける構成となっている。このため、開閉ドア904を装置本体901に対して閉じた状態で維持する為、図16(a)に示すように、開閉ドア904の回動軸904r方向の両端部に装置本体901の係合部906a、906bに係合する被係合部905a、905bが設けられている。
このよう構成では、例えばユーザが開閉ドア904の図右側を持って力Fuで開閉ドア904を移動させて開閉ドア904を閉めた場合、以下のような現象が発生する虞がある。つまり図16(b)に示すように、開閉ドア904の図右側では、係合部906aが被係合部905aを係合するものの、開閉ドア904の図中左側では反力Fsによって係合部906aに被係合部905aが係合できない状態となる。この状態では開閉ドア904は初期状態に対して角度θ撓んだ状態となっている。この状態は所謂「片閉まり」と呼ばれる状態であり、この状態では、装置が正常に動作できない場合がある。
特に、上述した反力Fsを開閉ドア904に付与する部材907は開閉ドア904の端部に配置されることが多いため、開閉ドア904の部材907が配置されていない側をユーザが押して操作する場合に片閉まりが発生しやすい。
そこで、特許文献1では、片閉まり状態になった場合に、検知手段によって片閉まり状態を検知し、片閉まり状態が生じた際は画像形成動作を開始しないようにする構成が提案されている。
しかしながら、特許文献1の構成では片閉まり状態を検知する検知手段を設ける必要があるのでコストアップや、装置が大型化する虞がある。また、開閉ドアの剛性を高めることによって片閉まりを防ぐことも考えられるが、コストや小型化の観点から開閉ドアの剛性を高めるのにも限度がある。
そこで、特許文献2では、片閉まり状態にならないよう、開閉ドアを指定された位置で閉めないと、開閉ドア自体が閉まらない構成が提案されている。
特開2006−53193 特開2009−271408
しかしながら、特許文献2の構成では、開閉ドアを指定された位置で閉めないと、開閉ドア自体が閉まらないので、ユーザが開閉ドアを閉める為に複数回開閉ドアを閉じる操作を行わねばならない場合があり、ユーザビリティの改善の余地がある。
そこで、本発明は上記課題に鑑みて、片閉まり状態の発生を防止しつつ、開閉ドアを閉める際のユーザビリティを良好にすることを目的とする。
そこで本発明は、
装置本体に対して回動し、装置本体内を開放可能な開閉ドアを有し、前記開閉ドアは、装置本体の第1係合部、第2係合部にそれぞれ係合する第1被係合部、第2被係合部を備え、
前記第1被係合部と前記第2被係合部が前記開閉ドアの回動軸方向に並んで配置され、前記第1係合部と前記第1被係合部が係合し、且つ、前記第2係合部と前記第2被係合部が係合することで、前記開閉ドアが閉じた状態で保持される画像形成装置において、
前記開閉ドアを閉じる際に、前記開閉ドアを閉じる方向と反対方向に付勢する付勢手段を有し、前記開閉ドアの前記第1被係合部側が前記付勢手段から受ける付勢力は、前記第2被係合部側が前記付勢手段から受ける前記付勢力よりも大きく、前記開閉ドアを開いた状態から、前記開閉ドアを閉じることにより、前記第1被係合部、前記第2被係合部をそれぞれ前記第1係合部、前記第2係合部に係合させる間に、前記第1被係合部が前記第1係合部に係合するまでに移動する距離の方が、前記第2被係合部が前記第2係合部に係合するまでに移動する距離より短いことを特徴とする。
本発明によれば、片閉まり状態の発生を防止しつつ、開閉ドアを閉める際のユーザビリティを良好にすることができる。
(a)開閉ドアを装置本体に対して閉じた状態の画像形成装置の斜視図。(b)開閉ドアを装置本体に対して開いた状態の画像形成装置の斜視図。 (a)前カバー部の斜視図。(b)上カバー部と前カバー部を組み合わせる前の状態を示す斜視図。 (a)前カバー部の上面図。(b)前カバー部の上面図。 上カバー部の上面図。 (a)前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。(b)前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。(c)前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。 前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。 (a)前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。(b)前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。(c)前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。 (a)前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。(b)前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。(c)前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。 前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。 (a)前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。(b)前カバー部の上面側から見た、開閉ドアの前カバー部及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。 前カバー部の斜視図。 (a)上カバー部と前カバー部を組み合わせる前の状態を示す斜視図。(b)上カバー部と前カバー部を組み合わせる前の状態を示す斜視図。 (a)前カバー部の上面図。(b)前カバー部の上面図。 上カバー部の上面図。 従来の画像形成装置の斜視図。 (a)開閉ドアの上面側から見た、従来の開閉ドア及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。(b)開閉ドアの上面側から見た、従来の開閉ドア及び開閉ドア付近の装置本体の一部を示す断面図。 画像形成装置の概略断面図。
<第1実施形態>
まず本発明を適用した画像形成装置の全体構成について説明する。
[画像形成装置]
始めに図1を用いて、装置の外装構成について説明する。図1は画像形成装置の斜視図であり、(a)は開閉ドアDを装置本体に対して閉じた状態を示し、(b)は開閉ドアDを装置本体に対して開いた状態を示している。画像形成装置101は開閉ドアDが配置された側が正面であり、正面を基準として右側の面を右側面、左側の面を左側面、正面と対向する側の面を背面である。なお、以降の説明では、左右は、正面を基準として(正面に向かって)見た場合について説明する。
装置本体101の下部にはシート材を積載する給送トレイ102が設けられ、装置本体上部にはシート材が排出される排出トレイ103が設けられている。装置本体101の正面には、消耗品の交換や紙詰まりの処理等を行うための開閉ドア(開閉部材)Dは、前カバー部(第1部材)111と上カバー部(第2部材)110とが一体となった部材である。上カバー部110には、装置本体101と開閉ドアDとの係合を解除する為のボタン110hが設けられている。前カバー部111には開閉ドアDの回動軸としての回動軸111rが設けられている。開閉ドアDを開く際は、ユーザがボタン110hを押して装置本体101と開閉ドアDとの係合を解除し、把持部111hを手前に引くことで、回動軸111rを回転中心として、正面側(図中矢印方向)に開くことが可能である。
図1(b)は開閉ドアDを装置本体101に対し開いた状態を示す斜視図である。ただし、図1(b)では開閉ドアDが完全に開いた状態ではなく、途中まで開いた状態を示している。前カバー部111の内側面の左右両端部には被係合部(第1被係合部、第2被係合部)105a、105bが設けられている。後に詳述するが、装置本体101には開閉ドアDを閉じる際には、前カバー部111の被係合部105a、105bが装置本体101の不図示の係合部(第1係合部、第2係合部)106a、106bに係合させる。これにより、開閉ドアDを装置本体101に対して閉じた状態で保持することができる。本発明においては、被係合部105a、105bがそれぞれ装置本体101の不図示の係合部106a、106bに係合した状態を開閉ドアDが閉じた状態と定義し、それ以外の状態を開閉ドアDが開いた状態と定義する。また、開閉ドアDの開閉に連動して、後述するレーザスキャナ42に設けられた不図示のレーザシャッタを開閉したり、不図示のインターロックへの通電をON/OFFしたりする構成となっている。
次に装置の内部構成について説明する。図17は画像形成装置101の概略断面図である。画像形成装置101の内部は、大きく分けて、トナー像をシートSに転写する画像形成部1000と、画像形成部1000へシートSを供給する給送トレイ102と、シートSにトナー像を定着させる定着器35を備えている。
画像形成部1000は、装置本体101に対して着脱可能なカートリッジ200、転写ローラ26、レーザスキャナ(光照射手段)42を備えている。カートリッジ200は、感光ドラム27、帯電手段29、現像手段30を備える。
次に画像形成動作について説明する。不図示の制御部がプリント信号を発すると、給紙ローラ23が給紙時のみ反時計回りに回転し、給紙カセット21に積載されたシートSは画像形成部1000に送り出される。
一方、感光ドラム27は帯電器29によって表面を帯電させられる。そして、レーザスキャナ(レーザ光照射手段)42が、内部に備える不図示の光源からレーザ光Lを出射し、レーザ光Lを感光体ドラム上に照射する。これにより感光体ドラム27の表面上に潜像が形成される。この潜像を現像器30によって現像することにより、感光ドラム27上にトナー像が形成される。感光ドラム27上に形成されたトナー像は、搬送ローラ24,25によって感光体ドラム27と転写ローラ26との間に形成された転写ニップ部に送り込まれたシートSに転写される。
トナー像が転写されたシートSは、定着器35に送られ、定着器35の加熱ローラ33と加圧ローラ34とで形成された定着ニップ部で、加熱及び加圧され、シートS上のトナー像がシートに定着される。定着器35を通過したシートSは排紙ローラ38、39によって搬送され、排紙トレイ41上へ排出される。
開閉ドアDを回動軸111r回りに回転させて開くことで、装置本体内を開放し、カートリッジ200等の着脱部品の着脱や、ジャム処理等を行うことができる。
[開閉ドアDの形状]
本発明の特徴的構成である、開閉ドアDの形状について説明する。図1(b)に示すように開閉ドアDは、被係合部105a、bが係合部106a、bに係合していない状態では、前カバー部111がねじれた状態で装置本体101に回動軸111rが軸支されている。前カバー部111のねじれ方は、前カバー部111の回動軸111r方向中央を通り、回動軸111rに直交する仮想軸Zを考えた時に、仮想軸Zが回動軸111rと交わる位置から、回動軸111rから離れるに従って、回動軸111rを基準とした仮想軸Z回りの回転角が大きくなるようなねじれ方である。
つまり開閉ドアDを開いた状態においては、前カバー部111は上述したねじれ方になっているので、開閉ドアDの左側の部分と装置本体101との距離Laと、開閉ドアDの右側と装置本体の距離Lbの関係は、La<Lbとなっている。開閉ドアDを閉じた状態では、前カバー部111のねじれは、被係合部105a、105bが装置本体101に係合することにより、ほぼねじれていない状態に戻るのでLa≒Lbとなる。なお、開閉ドアDの左側、右側は、開閉ドアDの回動軸111r方向の中央の位置を基準に決まる。
[開閉ドアDの組立方法]
次に図2〜4を用いて、前カバー部111がねじれた状態の開閉ドアDを組み立てる方法について説明する。図2(a)は前カバー部111の斜視図である。図2(b)は上カバー部110と前カバー部111を組み合わせる前の状態を示す斜視図である。前カバー部111のボス111a、111b、111cを上カバー部110の穴110a、110b、110cに嵌合させることにより、上カバー部110と前カバー部111を組み合わせる構成となっている。本発明では、上カバー部110と前カバー部111を組み合わせる前に、前カバー部111の左右の部分を図2(a)の矢印N方向に押すことによって前カバー部111をねじる。そして、このねじれた状態で上カバー部110を組み付けることで、ボス111a、111b、111cと穴110a、110b、110cとの嵌合により、前カバー部111がねじれた状態で維持される。これは、開閉ドアDを開いた状態では、矢印N方向のねじれに対して、前カバー部111よりも上カバー部110の方が剛性が強くなるよう、前カバー部111と上カバー110とを構成しているからである。
さらに詳しく説明する。図3は前カバー部111の上面図であり、(a)はねじれる前の状態、(b)はねじれた状態を示す。図4は上カバー部110の上面図である。なお、図3(b)では簡単の為、ねじれた状態を強調して描いている。ねじれることによって前カバー部111は上面が変形することになる。つまり、ねじれる前の上面が回動軸111rと平行な仮想線113に平行な長方形だとすると、ねじれた状態では仮想線113に対して角度g傾いた平行四辺形のような形状になる。このため、ボス111a、111b、111cの相対位置関係は、ねじれる前の状態と、ねじれた状態とでは異なる。そして、上カバー部110の穴110a、110b、110cの相対位置関係は、ねじれた状態の前カバー部111のボス111a、111b、111cの相対位置関係を一致する構成となっている。このため、ねじれた状態の前カバー部111のボス111a、111b、111cに、上カバー部110の穴110a、110b、110cが嵌合し、前カバー部111のねじれた状態が維持されることになる。なお、仮想線113に対して上カバー部110は角度g斜めに傾けた状態で、穴110a、110b、110cがボス111a、111b、111cに嵌合するようになっている。以上説明した構成によって、前カバー部111をねじれた状態で開閉ドアDを組むことができる。
[片閉まりを防ぐ作用]
次に、前カバー111がねじれた状態で組んだ開閉ドアD用いた構成における、片閉まりを防ぐ作用について説明する。
図5(a)〜(c)、図6、図7(a)〜(c)は、前カバー部111の上面側から見た開閉ドアDの前カバー部111、及び、開閉ドアD付近の装置本体101の一部を示す断面図である。
図5(a)は、開閉ドアDが所定の開き角で開いて止まっている状態を示している。つまり、前カバー部111の被係合部105a、105bが、装置本体101の係合部106a、106bに係合していない状態を示している。そして、前カバー部111の被係合部105a、105bが、装置本体101の係合部106a、106bに係合することなく、開閉ドアDが所定の開き角で開いて止まっている状態を初期状態として定義する。上述したように、前カバー部111は、回動軸111rと平行な仮想線113に対して、角度gだけ傾くようにねじれている。このため、前カバー部111の被係合部105aが係合部106aを乗り越えて係合部106aに係合するまで移動する距離Saと、前カバー部111の被係合部105bが係合部106bを乗り越えて係合部106bに係合するまで移動する距離Sbの関係は、Sa<Sbとなっている。なお、被係合部105a、105bは係合部106a、106bを乗り越えて係合した後、さらにガタ分の距離Pa、Pb(Pa=Pb)だけ更に装置本体101側に移動可能になっている。このガタ分の距離Pa、Pbは、被係合部105a、105bと係合部106a、106bとの位置関係の公差や、その他、開閉ドアDと装置本体101との位置関係の公差を考慮して所定距離設けられている。本実施形態では、被係合部105a、105bと係合部106a、106bとが係合した後も、係合部106a、106bに設けられた突当部107a、107bに前カバー部111が突き当たるまで、前カバー部111が更に移動可能である。この更に移動する距離によって距離Pa、Pbが決まる構成となっている。
また、係合部106a、106bは不図示のバネによって付勢されており、被係合部105a、105bが係合部106a、106bに乗り上げて係合させる際に、前カバー部111に反力(後述するFa、Fb)が作用する構成となっている。
装置本体101内には、レーザスキャナ42の発するレーザ光を遮蔽可能なレーザシャッタ43(図17参照)を開閉じたり、不図示のインターロックスイッチへの通電をON/OFFしたりする為の被押圧部材120(図5(a)参照)が設けられている。この被押圧部材120はバネである弾性部材121によって、開閉ドアDに突き当たる方向に付勢されている。そして、開閉ドアDを閉じる際に所定の開き角以下になると、開閉ドアDの左側の部分が被押圧部材120に当接し、押圧する構成となっている。この為、開閉ドアDを閉じる際及び閉じた状態で前カバー部111の左側の部分には被押圧部材120からの反力Fs(図5(b)参照)が作用する構成となっている。これら被押圧部材120と弾性部材121は、開閉ドアDを閉じる際に、開閉ドアDに付勢力(反力Fs)を付与する付勢手段である。このように、開閉ドアDを閉じるまでに装置本体101側から開閉ドアDにかかる反力(付勢手段が開閉ドアDを閉じる方向と反対方向に付勢する付勢力)は、開閉ドアDの左側の方が右側よりも大きい構成となっている。なお、開閉ドアDを閉じると、開閉ドアDが、弾性部材121の付勢力に抗して被押圧部材120を押圧し、所定の位置まで移動させることにより、レーザシャッタ43が開いて感光ドラム27へのレーザ光の照射が可能となり、インターロックスイッチへの通電がONになり、画像形成動作が可能となる。なお、被押圧部材120によって作動させるものとしては、レーザシャッタ43やインターロックスイッチに限定されない。例えば、開閉ドアDを閉じる際、被押圧部材120を所定の位置まで押圧することにより、定着器35(図17)にユーザが触れることを防ぐために定着器35を覆う定着シャッタ36(図17参照)を閉じた状態から開く構成でもよい。また、被押圧部材120を所定の位置まで押圧することにより、定着ニップを圧解除状態から加圧状態にする構成としてもよい。
次に、ユーザが前カバー部111の左側だけを押して開閉ドアDを閉じようとした場合について説明する。図5(b)、(c)はユーザが開閉ドアDの前カバー部111の左側を押圧した場合を示している。
ユーザが前カバー部111の左側をFuの力で押圧すると、図5(b)に示すように、まず、被係合部105aは、反力Fsに打ち勝って係合部106aを乗り越え、係合部106aに係合する。この時点では、被係合部105bは、係合部106bより反力Fbを受けることで係合部106bに係合していない。この状態から更に、前カバー部111を押し込むことで、前カバー部111が初期のねじれた状態を示す線114からの撓み角度θが増えていき、初期状態からの撓み角度θ=θ1となる。この状態で、ユーザの押圧力Fuのうち前カバー部111の左側から前カバー部111を介して前カバー部111の右側へ伝わる力Ftbが反力Fbと同等となる。このため、前カバー部111を更に突当部107aに突き当たるまで押し込むことで、図5(c)に示すように被係合部105bは、係合部106bを乗り越え、係合部106bに係合する。
ユーザが開閉ドアDを押すのをやめると、図6に示すように、開閉ドアDは、反力Fsや自重等の作用によって被係合部105a、105bが係合部106a、106bに当接する位置まで戻り、開閉ドアDが閉じた状態で保持される。この時、前カバー部111は、反力Fs等の作用によって被係合部105a、105bが係合部106a、106bに押し付けられて係止されるので、初期のねじれが略直った状態となっている。
なお、図5(c)に示した状態では、係合部106bは被係合部105bを乗り越えてさらに装置背面側へガタ分侵入した状態となっているが、この状態も、被係合部106bと係合部105bとが係合した状態とみなす。これは、既に被係合部106bは係合部105bを乗り越えているので、上述したようにユーザが開閉ドアDを押すのをやめれば、被係合部106bと係合部105bとが当接して係止される状態になるからである。
次に、ユーザが前カバー部111の右側だけを押して開閉ドアDを閉じようとした場合について説明する。図7(a)〜(c)はユーザが開閉ドアDの前カバー部111の右側を押圧した場合を示している。
ユーザが前カバー部の右側をFuの力で押圧すると、図7(a)に示すように、まず左側の被係合部105aが係合部106aに当接する。これは、前カバー部111が仮想線113に対して角度g分ねじれているからである。この状態では、前カバー部111は初期のねじれた状態からのねじれ角θ=0である。このため、ユーザの押圧力Fuのうち前カバー部111の右側から前カバー部111を介して前カバー部111の左側へ伝わる力Ftaは反力Fsと反力Fbの合力を上回ることができない。このため被係合部105aは係合部106aを乗り上げて係合することができない。
更に、前カバー部111の左側をユーザが押すと、被係合部105bは、係合部106bに乗り上げて係合部106bに係合する。また、前カバー部111の左側をユーザが押すに従って前カバー部111は初期のねじれた状態からの撓み角度θは大きくなっていく。これに伴いユーザの押圧力Fuのうち前カバー部111の右側から前カバー部111を介して前カバー部111の左側へ伝わる力Ftaも徐々に大きくなっていく。図7(b)に示すように、初期のねじれ状態からの撓み角度θ=θ2となった状態で、力Ftaが力Ftaは反力Fsと反力Fbの合力と同等になる。このため、図7(c)に示すように、ユーザが更に前カバー部111の左側を突当部107bに突き当たるまで押す間に、被係合部105aは係合部106aに乗り上げて係合部106aに係合する。ユーザが開閉ドアDを押すのをやめると、図6に示すように開閉ドアDは被係合部105a、105bが係合部106a、106bに当接する位置まで戻り開閉ドアDが閉じた状態で保持される。
なお、図5(a)と図6を比べるとわかるように、開閉ドアDを前カバー部111の外装面に平行で且つ回動軸111rに直交する方向で見た時に、開閉ドアDが開いた状態(図5(a))と、開閉ドアDが閉じた状態(図6)とでは、開閉ドアDの外装面の角度が異なる。
図16(b)に示すような従来の構成では、開閉ドア904を装置本体に突き当たるまで押しきった状態になっても、開閉ドア904の初期状態に対する撓み角度θを大きくとることができない。このため、ユーザの押圧力Fuのうち開閉ドア904の右側から開閉ドア904を介して開閉ドア904の左側へ伝わる力が反力Fsを上回ることができず被係合部905aが係合部906aに係合することができず、片閉まり状態となってしまう。
これに対して本実施形態では、前カバー部111が初期状態で仮想線113に対して角度gだけねじれた状態となっている。このため、ユーザが前カバー部111の右側を力Fuで押す過程で、前カバー部111の初期状態からの撓み角度θを従来構成よりも大きくすることができる。従って、ユーザの押圧力Fuのうち前カバー部111の右側から前カバー部111を介して前カバー部111の左側へ伝わる力Ftaが、反力の合力(Fs+Fa)を上回るような撓み角度θ=θ2まで前カバー部111に撓みを発生させることができる。なお、本実施形態では、被係合部105bが係合部106bに乗り上げて係合部106bに係合した後、ユーザが更に前カバー部111の左側を突当部107bに突き当たるまで押す間に、被係合部105aは係合部106aに乗り上げて係合部106aに係合する構成だった。しかし、これに限定されない。つまり、被係合部105bが係合部106bに乗り上げて係合部106bに係合する前に、被係合部105aが係合部106aに乗り上げて係合部106aに係合する構成であってもよい。
ところで、前カバー部111の初期のねじれ角gを大きくし過ぎてしまうと、反力が強い側(左側)だけを押した場合に片閉まりが発生してしまう。そこで、初期のねじれ角gは以下の条件を満たすように設定されることが望ましい。
閉じる際に前カバー部111の左側にかかる反力をFl、右側にかかる反力をFrとする。また、図5(b)に示すような前カバー部111の左側が装置本体に近づくような初期状態からの撓み角をθ1(矢印の方向を正)、図7(b)に示すような前カバー部111の右側が装置本体に近づくような初期状態からの撓み角をθ2(矢印方向を正)とする。
更に、前カバー部111が初期状態から撓み角θだけ撓んだ状態において、前カバー部111の一方側を閉じ方向に押す力のうち前カバー部111を介して前カバー部111の他方側に伝達される伝達力をFt(θ)とする。例えば、右側から左側へ伝達される場合はFt(θ、L)と表す。なお、伝達力Ftは、初期状態からの撓み量に依存するものであり、撓む向きがθ1の正方向でも、θ2の正方向でも、その変形量によって決まる。
このとき、左側のみを閉じ方向に押された場合に片閉まりしない条件は、
Fr<Ft(θ1、R) ・・・(式1)
右側のみを閉じ方向に押された場合に片閉まりしない条件は、
Fl<Ft(θ2、L) ・・・(式2)
と表せる。
従って、式1、2を満たすような、θ1、θ2を得られるように、初期状態のねじれ角gを設定すればよい。
なお、本実施形態のように、FlとFrに差がある場合、例えばFl>Frであれば、最小限必要な伝達力Ftの関係は、
Ft(θ2、L)>Ft(θ1、R) ・・・(式3)
となる。また、伝達力Ftは撓み角θが大きい程大きくなるので、θ1、θ2の関係は、θ2>θ1 ・・・(式4)
となる。
以上説明したように、本実施形態では、前カバー部111を閉じる際に受ける反力が左右で差があるような構成において、開閉ドアDが開いた状態で、反力が強い左側が反力の弱い右側よりも装置本体101に近くなるように、予めねじれた形状にした。このようにすることで、図5(a)に示すような、開閉ドアD(前カバー部111)が所定の開いた位置(初期状態)から開閉ドアDを閉じることにより、被係合部105a、105bが、係合部106a、106bに係合するまでの距離Sa、Sbが、反力が強い側である左側が短く、反力が弱い側が長くなるようなる(つまりSa<Sb)。このため、片閉まりが発生しやすい反力が弱い側(右側)だけをユーザが押した場合でも、前カバー部111の初期状態に対して、開閉ドアDを閉じる際に、前カバー部111が反力を受けて撓む撓み角θを大きく稼ぐことができる。このため、被係合部105aを係合部106aに係合させることができ片閉まりを防ぐことができる。
また、本実施形態では、係合部106a、106bの配列方向が回動軸111rの方向に平行な方向である。このため、開閉ドアD(前カバー部111)が開いた初期状態において、開閉ドアDを閉じる際の開閉ドアDの移動方向(ユーザの力Fuの方向)に関して、反力が強い側の被係合部105aの方が、反力が弱い側の被係合部106bよりも下流側に位置するようになっている。このようにすることで、上述した被係合部105a、105bが、係合部106a、106bに係合するまでの距離Sa、Sbが、反力が強い側である左側が短く、反力が弱い側が長くなるようにすることができる。
なお、本実施形態では、開閉ドアDを前カバー部111と上カバー部110の2部品で構成し、前カバー部111をねじった状態で上カバー部110に固定することにより、左右の被係合部が、対応する係合部に係合するまでの距離Sa、Sbに差をつけた。しかしながら、距離Sa、Sbに差をつける方法はこの方法に限定されない。つまり、予めモールド成形等によって、前カバー部111がねじれた形状と同じ形状の部品を用いれば、前カバー部111をねじることなく、開閉ドアDを組み立てることができる。
また、被係合部105a、105bは前カバー部111に一体的に設けられていたが、上カバー部110に設けてもよい。
また、前カバー部111から突出して設けられた被係合部105a、105bの突出量を異ならせる、及び又は、係合部106a、106bの位置を開閉ドアDの開閉方向にずらすことによっても、距離Sa、Sbに差をつけることが可能である。この構成については第2実施形態で詳しく説明する。
また、その他の形態として、距離Sa=距離Sbであったとしても、装置本体101側の左右のガタ分の距離Pa、Pbを異ならせる構成であれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、反力の強い側のガタ分の距離Paを反力の弱い側のガタ分の距離Pbよりも短くしておけばよい。
このように、本発明は、距離Sa+Paと距離Sb+Pbが、反力の強い側の距離を反力の弱い側の距離よりも短くなるようにしておくことによって、反力が弱い側だけを押した際の片閉まりを防止する効果を得ることができる。
しかしながら、ガタ分の距離Pa、Pbを大きくしてしまうと、開閉ドアDを閉じた状態での開閉ドアDのガタつきが大きくなってしまう。このため、ガタ分の距離Pa、Pb自体をあまり大きくとることはできない。このため、ガタ分の距離Pa、Pbを異ならせるよりも、距離Sa、Sbを異ならせた方が、開閉ドアDを閉じた状態での開閉ドアDのガタつきを大きくすることなく片閉まりを防止することが可能となる。
このように、本実施形態によれば、ユーザが開閉ドアDを閉じる際、開閉ドアDの片側のみを押しても、片閉まり状態の発生を防止することができ、開閉ドアを閉める際のユーザビリティを良好にすることができる。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。第1実施形態では、図5(a)に示すように、係合部106a、106bの頂点を結ぶ線が、仮想線113と平行であるのに対して、第2実施形態では平行でない構成について説明する。その他の構成については、第1実施形態と同様の構成であり、同様の部分には同様の符号を付し説明は省略する。図8(a)〜(c)、図9、図10(a)、(b)は、前カバー部211の上面側から見た開閉ドアDの前カバー部211、及び、開閉ドアD付近の装置本体101の一部を示す断面図である。本実施形態では、回動軸111rと平行な仮想線213に対して、係合部206a、206bの頂点を結んだ線217は傾斜している。
図8(a)は、開閉ドアDが所定の開き角で開いて止まっている状態を示している。つまり、前カバー部211の被係合部205a、205bが、装置本体101の係合部206a、206bに係合していない状態を示している。上述したように、前カバー部211は、回動軸211rと平行な仮想線113に対して、角度gだけ傾くようにねじれている。このため、前カバー部211の被係合部205aが係合部206aを乗り越えて係合部206aに係合するまで移動する距離Saと、前カバー部211の被係合部205bが係合部206bを乗り越えて係合部206bに係合するまで移動する距離Sbの関係は、Sa<Sbとなっている。なお、被係合部205a、205bは係合部206a、206bを乗り越えて係合した後、さらにガタ分の距離Pa、Pb(Pa=Pb)だけ更に装置本体101側に移動可能になっている。このガタ分の距離Pa、Pbは、被係合部205a、205bと係合部206a、206bとの位置関係の公差や、その他、開閉ドアDと装置本体101との位置関係の公差を考慮して所定距離設けられている。本実施形態では、被係合部205a、205bと係合部206a、206bとが係合した後も、係合部206a、206bに設けられた突当部207a、207bに前カバー部211が突き当たるまで、前カバー部211が更に移動可能となっている。この更なる移動の距離により距離Pa、Pbが決まる構成となっている。
また、係合部206a、206bは不図示のバネによって付勢されており、被係合部205a、205bが係合部206a、206bに乗り上げて係合させる際に、前カバー部211に反力(後述するFa、Fb)が作用する構成となっている。更に、開閉ドアDの左側の部分は、レーザスキャナ42に設けられた不図示のレーザシャッタを開閉したり、不図示のインターロックへの通電をON/OFFしたりする為の装置本体101内の部材を押圧する構成となっている。この為、開閉ドアDを閉じる際及び閉じた状態で前カバー部211の左側の部分には反力Fs(図8(b)参照)が作用する構成となっている。このため、開閉ドアDを閉じるまでに、装置本体101側から開閉ドアDにかかる反力は、左側の方が右側よりも大きい構成となっている。
次に、ユーザが前カバー部211の左側を押して開閉ドアDを閉じようとした場合について説明する。図8(b)、(c)はユーザが開閉ドアDの前カバー部211の左側を押圧した場合を示している。
ユーザが前カバー部211の左側をFuの力で押圧すると、図8(b)に示すように、まず、被係合部205aは、反力Fsに打ち勝って係合部206aを乗り越え、係合部206aに係合する。この時点では、被係合部205bは、係合部206bより反力Fbを受けることで係合部206bに係合していない。この状態から更に、前カバー部211を押し込むことで、前カバー部211が初期のねじれた状態を示す線214からの撓み角度θが増えていき、初期状態からの撓み角度θ=θ1となる。この状態で、ユーザの押圧力Fuのうち前カバー部211の左側から前カバー部211を介して前カバー部211の右側へ伝わる力Ftbが反力Fbと同等となる。このため、前カバー部211を更に突当部207aに突き当たるまで押し込むことで、図8(c)に示すように被係合部205bは、係合部206bを乗り越え、係合部206bに係合する。
ユーザが開閉ドアDを押すのをやめると、図9に示すように、開閉ドアDは、反力Fs等の作用によって被係合部205a、205bが係合部206a、206bに当接する位置まで戻り、開閉ドアDが閉じた状態で保持される。この時、前カバー部211は、反力Fs等の作用によって被係合部205a、205bが係合部206a、206bに押し付けられるので、初期のねじれが略直った状態となっている。
次に、ユーザが前カバー部211の右側を押して開閉ドアDを閉じようとした場合について説明する。図10(a)、(b)はユーザが開閉ドアDの前カバー部211の右側を押圧した場合を示している。
ユーザが前カバー部の右側をFuの力で押圧すると、まず左側の被係合部205aが係合部206aに当接する。これは、前カバー部211が仮想線113に対して角度g分ねじれているからである。この状態では、前カバー部211は初期のねじれた状態からのねじれ角θ=0である。このため、ユーザの押圧力Fuのうち前カバー部211の右側から前カバー部211を介して前カバー部211の左側へ伝わる力Ftaは反力Fsと反力Fbの合力を上回ることができない。このため被係合部205aは係合部206aを乗り上げて係合することができない。
更に、前カバー部211の左側をユーザが押すと、図10(a)に示すように、被係合部205bは、係合部206bに乗り上げて係合部206bに係合する。また、前カバー部211の左側をユーザが押すに従って前カバー部211は初期のねじれた状態からの撓み角度θは大きくなっていく。これに伴いユーザの押圧力Fuのうち前カバー部211の右側から前カバー部211を介して前カバー部211の左側へ伝わる力Ftaも徐々に大きくなっていく。図10(a)に示すように、初期のねじれ状態からの撓み角度θ=θ2となった状態で、力Ftaが力Ftaは反力Fsと反力Fbの合力と同等になる。このため、図10(b)に示すように、ユーザが更に前カバー部211の左側を突当部207bに突き当たるまで押す間に、被係合部205aは係合部206aに乗り上げて係合部206aに係合する。ユーザが開閉ドアDを押すのをやめると、図9に示すように開閉ドアDは被係合部205a、205bが係合部206a、206bに当接する位置まで戻り開閉ドアDが閉じた状態で保持される。
以上説明したように、本実施形態では、前カバー部211を閉じる際に受ける反力が左右で差があるような構成において、開閉ドアDが開いた状態で、反力が強い左側が反力の弱い右側よりも装置本体101に近くなるように、予めねじれた形状にした。このようにすることで、第1実施形態と同様に、前カバー部211が所定の開いた位置(初期状態)から、被係合部205a、205bが、係合部206a、206bに係合するまでの距離Sa、Sbが、反力が強い側である左側が短く、反力が弱い側が長くなるようなる(つまりSa>Sb)。このため、片閉まりが発生しやすい反力が弱い側(右側)だけをユーザが押した場合でも、前カバー部211の初期状態に対する撓み角θを大きく稼ぐことができるので、被係合部205aを係合部206aに係合させることができ片閉まりを防ぐことができる。
このように、本実施形態によれば、ユーザが開閉ドアDを閉じる際、開閉ドアDの片側のみを押しても、片閉まり状態の発生を防止することができ、開閉ドアを閉める際のユーザビリティを良好にすることができる。
<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。本実施形態では第1実施形態で説明した上カバー部と前カバー部との位置決めを変えた構成について説明する。その他の構成については、第1実施形態と同様なので説明は省略する。
次に図11〜14を用いて、前カバー部311がねじれた状態の開閉ドアDを組み立てる方法について説明する。図11は前カバー部311の正面側から見た斜視図、図12(a)、(b)は上カバー部310と前カバー部311を組み合わせる前の状態を示す斜視図である。図12(a)は正面側、(b)は裏面側からみた図である。前カバー部311のボス311a、311b、311c、311dを上カバー部310の穴310a、310b、310c、310dに嵌合させることにより、上カバー部310と前カバー部311を組み合わせる構成となっている。なお、穴310dは回動軸は上カバー部310の長手方向に延びた長穴である。本発明では、上カバー部310と前カバー部311を組み合わせる前に、前カバー311の左右の部分を図11の矢印N方向に押すことによって前カバー311をねじる。そして、このねじれた状態で上カバー部310を組み付けることで、ボス311a、311b、311c、311dと穴310a、310b、310c、310dとの嵌合により、前カバー部311がねじれた状態で維持される。これは、開閉ドアDを開いた状態では、矢印N方向のねじれに対する剛性が、前カバー部311よりも上カバー部310の方が強くなるよう、前カバー部311と上カバー310とを構成しているからである。
さらに詳しく説明する。図13は前カバー部311の上面図であり、(a)はねじれる前の状態、(b)はねじれた状態を示す。図14は上カバー部310の上面図である。なお、図3(b)では簡単の為、ねじれた状態を強調して描いている。ねじれることによって前カバー部311は上面が変形することになる。つまり、ねじれる前の上面が回動軸311rと平行な仮想線309に平行な長方形だとすると、ねじれた状態では仮想線309に対して角度g傾いた平行四辺形のような形状になる。このため、ボス311a、311b、311cの相対位置関係は、ねじれる前の状態と、ねじれた状態とでは異なる。そして、上カバー部310の穴310a、310b、310cの相対位置関係は、ねじれた状態の前カバー部311のボス311a、311b、311cの相対位置関係を一致する構成となっている。このため、ねじれた状態の前カバー部311のボス311a、311b、311cに、上カバー部310の穴310a、310b、310cが嵌合し、前カバー部311のねじれた状態が維持されることになる。なお、仮想線309に対して上カバー部310は角度g斜めに傾けた状態で、穴310a、310b、310cがボス311a、311b、311cに嵌合するようになっている。以上説明した構成によって、第1実施形態と同様に前カバー部311をねじれた状態で開閉ドアDを組むことができる。
このように、本実施形態によれば、ユーザが開閉ドアDを閉じる際、開閉ドアDの片側のみを押しても、片閉まり状態の発生を防止することができ、開閉ドアを閉める際のユーザビリティを良好にすることができる。
なお、上述した第1、第2、第3実施形態は開閉ドアDを閉じる際に受ける反力が左右(開閉ドアDの回転軸方向の両側)で差があるような構成を前提とするものである。しかしながら、この前提が成立する構成は、開閉ドアDの回転軸方向に関して片側にのみ被押圧部(被押圧部材120)がある構成に限定されるわけではない。つまり、装置本体の開閉ドアDの回転軸方向に関して両側にそれぞれ被押圧部が設けられていてもよく、この場合、両側の被押圧部がそれぞれバネ等の弾性部材から付勢力を受けて開閉ドアDを開く方向に付勢する力が異なってさえいればよい。このような構成であれば、結果的に開閉ドアDを閉じる際に受ける反力が開閉ドアDの回転軸方向両側で差がある構成となるので、上述した前提が成立し、上述した第1、第2、第3の実施形態の技術思想を適用することができる。
D 開閉ドア
110 上カバー部
111 前カバー部
111r 回動軸
105a、105b 被係合部
106a、106b 係合部

Claims (10)

  1. 装置本体に対して回動し、装置本体内を開放可能な開閉ドアを有し、
    前記開閉ドアは、装置本体の第1係合部、第2係合部にそれぞれ係合する第1被係合部、第2被係合部を備え、
    前記第1被係合部と前記第2被係合部が前記開閉ドアの回動軸方向に並んで配置され、前記第1係合部と前記第1被係合部が係合し、且つ、前記第2係合部と前記第2被係合部が係合することで、前記開閉ドアが閉じた状態で保持される画像形成装置において、
    前記開閉ドアを閉じる際に、前記開閉ドアを閉じる方向と反対方向に付勢する付勢手段を有し、前記開閉ドアの前記第1被係合部側が前記付勢手段から受ける付勢力は、前記第2被係合部側が前記付勢手段から受ける前記付勢力よりも大きく、
    前記開閉ドアを開いた状態から、前記開閉ドアを閉じることにより、前記第1被係合部、前記第2被係合部をそれぞれ前記第1係合部、前記第2係合部に係合させる間に、前記第1被係合部が前記第1係合部に係合するまでに移動する距離の方が、前記第2被係合部が前記第2係合部に係合するまでに移動する距離より短いことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記開閉ドアを開いた状態において、前記開閉ドアを閉じる際の前記開閉ドアの移動方向に関して、前記第1被係合部の方が前記第2被係合部よりも下流側に位置することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記開閉ドアを開いた状態と閉じた状態とでは、前記第1被係合部と前記第2被係合部との相対位置関係が異な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. 前記開閉ドアを開いた状態と閉じた状態とでは、前記開閉ドアの外装面に平行で且つ前記回動軸に直交する方向で見た時に、前記開閉ドアの外装面の角度が異なることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. 前記開閉ドアは、第1部材と、前記第1部材を前記回動軸に直交する軸回りにねじった状態で保持する第2部材と、を備えること特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  6. 前記第1被係合部及び前記第2被係合部は、前記第1部材に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 前記第1係合部及び前記第2係合部の配列方向は前記回動軸方向に平行な方向であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  8. 前記付勢手段は、前記開閉ドアが装置本体に対して閉じられる際に、前記開閉ドアに押圧される被押圧部を備え、前記開閉ドアの前記第1被係合部側で前記被押圧部を押圧することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  9. 感光体にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、前記レーザ光照射手段から出射されたレーザ光を遮蔽可能なレーザシャッタと、を有し、前記被押圧部を押圧することにより、前記レーザシャッタを移動させ、レーザ光照射手段による前記感光体へのレーザ光の照射を可能とすることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 記録材にトナー像を定着される定着手段と、前記定着手段を覆う位置に移動可能な定着シャッタと、を有し、前記被押圧部を押圧することにより、前記定着シャッタを、前記定着手段を覆う位置に移動させることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
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