JP3642295B2 - レーザプリンタ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタに関し、特に、レーザスキャナユニットへの熱影響および寿命低下を防止する構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般にレーザプリンタは、複合機の一部を形成する場合、単体で使用される場合のいずれであっても、その内部に配置される画像記録部には、現像器及び感光体を備えたプロセスユニットが設けられている。このプロセスユニットは、トナーが消耗したとき、あるいはプロセスユニットの下方に配置される用紙搬送路でジャムが発生したとき等のために、上方に着脱自在としている。
上記装置において、プロセスユニットを着脱自在とするために、レーザスキャナユニットは、定着装置の近傍に配置せざるを得なかった。
しかし、定着装置の近傍に配置する場合には、定着装置から出る熱の影響により、レーザスキャナユニット内部のミラーやレンズが変形したりすることがあった。そうすると、安定した印字画像を得ることができないという問題がある。
そこで、クラムシェル型のプリンタ、複写機、FAX等では、外装カバーにプロセスユニットを設けることにより、プロセスユニットの着脱を容易にしつつ、レーザスキャナユニットを定着装置から離して定着装置の熱の影響を受けないようにすることがある。このような装置においては、外装カバーを開いたときに安全装置が作動して、レーザスキャナユニットが備えるレーザ光学系への電力供給を断つ構成が用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したクラムシェル型の装置のように、レーザスキャナユニットを外装カバーに設けている場合には、外装カバーの開状態が検知されると同時に電力供給を断ったとしても、レーザスキャナユニット内に配置されるポリゴンミラーは慣性により、電力遮断直後から数秒間は回転し続けてしまうことになる。
この結果、外装カバーの開放動作中(即ち、ポリゴンミラー駆動モータが傾斜している状態)でポリゴンミラーが慣性により回転し続ける自体となり、慣性回転するモータ軸が精密部品であるモータ軸受けに負荷を与え、感光体ドラムに形成される静電潜像が乱れるほか、さらにはモータの寿命が短くなるという問題がある。
つまり、外装カバーにレーザスキャナユニットを設ける場合は、レーザスキャナユニットへの電力遮断のタイミングが遅れて不具合を生じる一方で、別体としてレーザスキャナユニットを設けると、配設のスペースの関係から定着装置の近傍に設けざるを得ない。
つまり、外装カバーにレーザスキャナユニットを設ける場合は、レーザスキャナユニットへの電力遮断のタイミングが遅れて不具合を生じる一方で、別体としてレーザスキャナユニットを設けると、配設の自由度を損ない、定着器の熱影響を受けてしまう。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、
上下に着脱自在なプロセスユニットを備え、プロセスユニットの上方にレーザスキャナユニットが配置され、プロセスユニットの側方に定着装置が設けられるレーザプリンタであって、
レーザスキャナユニットを支持する支持部材を設け、該支持部材を本体から開放する方向へ回動可能に本体ケーシングに対して設けると共に、少なくともレーザスキャナユニットを覆う外装カバーを、レーザスキャナユニットとは別途に本体ケーシングに対して開閉可能に設け、
外装カバーの開閉を検知する検知手段を設け、外装カバーの開状態が検知されると、レーザスキャナユニットへの電力供給をオフとする、ものである。
【0005】
請求項2においては、
前記支持部材には、該支持部材の支点軸の反対側端部に、プロセスユニットに備える現像ユニットのケーシングにロックするためのロック機構を設けた、ものである。
【0006】
請求項3においては、
前記検知手段は押しボタンスイッチであり、検知手段本体に進退可能に設けられるボタンを備え、該ボタンが検知手段本体に対して外装カバーの押下により押し込まれると検知手段はオン状態となり、外装カバーの押圧が解除されると検知手段はオフ状態となる、ものである。
【0007】
請求項4においては、外装カバーの支点軸と、レーザスキャナユニットを支持する支持部材の支点軸とを、互いに直交する方向に配置したものである。
【0008】
請求項5においては、
前記外装カバーの側方に自動原稿送り装置が配置され、
外装カバーには、その上面に自動原稿送り装置の原稿排出トレイが形成されると共に、原稿排出トレイの上方に自動原稿送り装置への原稿供給トレイが載置される、ものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明のレーザプリンタ6が適用される複合機1の概略構成について、図1、図2を用いて説明する。図1は複合機1を示す全体斜視図であり、図2は複合機1を示す正面断面図である。
本実施例では、本発明のレーザプリンタ6を、ファクシミリ機能とコピー機能とを備えた複合機1に適用している。複合機1は画像読取装置とレーザプリンタ6である画像記録装置とを備えており、画像読取装置は、自動原稿送り装置2と画像読取部3とを備えている。自動原稿送り装置2は画像読取部3の上方に配置される。
また、レーザプリンタ6である画像記録装置は、画像記録部4と用紙給紙部5とを備えている。用紙給紙部5は画像記録部4の下方に配置される。
以下の説明においては便宜的に、図1に示す矢印Aの方向を複合機1の前方(正面側)とする。
【0010】
自動原稿送り装置2および画像読取部3は、複合機1本体の左上部に配置される。また、自動原稿送り装置2の右方には、外装カバー7が複合機1本体に対して、回動自在に設けられている。外装カバー7の詳細な構成は後述する。
外装カバー7の上面には、原稿排出トレイ10が形成されるとともに、その上方に原稿供給トレイ9が載置されている。原稿供給トレイ9上に載置された原稿は、自動原稿送り装置2により一枚ずつピックアップされて、該自動原稿送り装置2内部を搬送され、しかる後に原稿排出トレイ10へ排出される。
また、画像読取部3には、光源、ミラーを備えた走査体等からなる画像読取機構が収納されると共に、画像読取部3の上面にプラテンガラスを設けている。該プラテンガラスは前後方向に延出しており、自動原稿送り装置2内の原稿が該プラテンガラスのすぐ上方を左から右へと通過する。前記プラテンガラスは、複合機1の扱う最大原稿幅より長く形成されている。このため前記原稿は、搬送されるに伴って(搬送路外側に面する)全面がプラテンガラスの上方を通過し、該プラテンガラス上方を通過する原稿を、前記走査体により走査して、読取りが行われるようにしている。
【0011】
用紙給紙部5には、複合機1本体に対して着脱可能とした給紙カセット11が挿入されており、該給紙カセット11内部に、用紙が積層して収納される。該給紙カセット11は、前記前方に引き出すことで複合機1本体より取り外せるように構成している。
給紙カセット11には、用紙押圧板12が一端部(下端部)を支点として回動可能に設けられ、図示せぬ押圧バネにより上方へ付勢されるようにしている。そして、用紙押圧板12の上に積層された最上層の用紙が、図示せぬ給紙ローラにより一枚だけ分離されて、画像記録部4へ給送されるようにしている。
【0012】
画像記録部4の構成について、図2、図3を用いて説明する。図3は支持部材32の回動構成を示す正面断面図である。
図2、図3に示すように、給紙カセット11の上方には、プロセスユニット13が配置されている。プロセスユニット13は、ドラムユニット15と現像ユニット14とを組み合わせて構成されるものである。
現像ユニット14は、トナーを収容するトナーケース19、供給ローラ21、現像ローラ20等が配置されている。供給ローラ21は、トナーケース19からトナーを帯電させつつ現像ローラ20に供給するものである。現像ローラ20は、供給ローラ21から供給されたトナーを感光体ドラム16に供給する。
ドラムユニット15には、外周面に光導電膜を有する感光体ドラム16、転写ローラ17、ブラシローラ式の帯電器としての帯電ブラシ18、イレーサブラシ等が配置されている。感光体ドラム16は駆動源(図示せず)により回転され、この感光体ドラム16に対向して配置された転写ローラ17は、用紙搬送路を挟んで感光体ドラム16の外周面と接触するように回転可能に配置される。また、感光体ドラム16の周囲に配置された帯電ブラシ18は、回転しながら感光体ドラムの外周面を一様に帯電させる。
感光体ドラム16の上方に配置されたレーザスキャナユニット25は、入力された画情報に基づき感光体ドラム16に光を照射し、ドラム外周面に画情報に対応する静電潜像を形成する。さらに、感光体ドラム16の周囲に配置されたイレーサブラシは、転写後にも感光体ドラム16の外周面に残留したトナー像を分散させるためのものである。
【0013】
プロセスユニット13の左方(用紙給送方向の下流側)には、定着装置22が設けられている。
定着装置22は、ハロゲンランプ等のヒータを有する加熱ローラ23、プレスローラ24等で構成される。加熱ローラ23のヒータはヒータ駆動回路(図示せず)により所定温度に加熱される。加熱ローラ23とプレスローラ24は、転写ローラ17により、トナー像が形成された用紙を加熱・押圧することにより、用紙上のトナー像を定着させている。
即ち、帯電ブラシ18により、感光体ドラム16が一様に帯電され、その感光体ドラム16にレーザスキャナユニット25により光照射され、画情報に対応する静電潜像が形成される。この感光体ドラム16上の静電潜像に現像ローラ20によりトナーが吸着されて、感光体ドラム16上に画像が形成される。そして、転写ローラ17により感光体ドラム16上のトナー像が用紙に転写される。転写後は、加熱ローラ23とプレスローラ24により構成される定着装置により、用紙が加熱・押圧され、用紙にトナー像が永久像として定着される。
【0014】
プロセスユニット13の左方(用紙給送方向の下流側)には、定着装置22が設けられている。
定着装置22は、加熱ローラ23と、加熱ローラ23に対向して配置されるプレスローラ24とを備えている。そして、給送される用紙をプレスローラ24により加熱ローラ23に向けて押圧し、前記プロセスユニット13において用紙上に転写されたトナーを加熱ローラ23により加熱溶融させて定着するようにしている。
【0015】
プロセスユニット13の上方には、図2に示すように、レーザスキャナユニット25が配置されている。
レーザスキャナユニット25は、前記画像読取部3で読み取った電子情報(コピー装置として利用の場合)、もしくは送信された電子情報(ファクシミリ装置として利用の場合)を、レーザビームに変換して感光体ドラム16へ向けて射出し、該感光体ドラム16上に、静電潜像が形成されるようにしている。
前述したように、プロセスユニット13の左方には定着装置22が配置されており、レーザスキャナユニット25と定着装置22とが相互に離間したレイアウトとなるようにしている。これは、熱の影響によりレーザスキャナユニット25の性能が低下するのを防止すべく、定着装置22で発生する熱ができ得る限りレーザスキャナユニット25に伝播しないようにするためである。
【0016】
レーザスキャナユニット25について、図4を用いて説明する。図4はレーザスキャナユニット25の構成を示すブロック図である。
図4に示すように、レーザスキャナユニット25には、発光ダイオードであるレーザ光源26、コリメータレンズ27、シリンダレンズ28、ポリゴンミラー29が備えられている。レーザ光源26で射出されたレーザビームは、コリメータレンズ27で平行ビームに整形され、シリンダレンズ28で集光される。この作業は、レーザ光源26での拡散光を、平行光とするために行われる。そして、シリンダレンズ28で集光されたレーザビームをポリゴンミラー29に照射し、該レーザビームはポリゴンミラー29で偏光される。
偏光されたレーザビームは、fθレンズ30を介して前記感光体ドラム16上に集光され、該感光体ドラム16上に静電潜像が形成される。
なお、図4中では、ポリゴンミラー29の一側より入射したレーザビームが、ポリゴンミラー29を透過して他側より射出されるように描いているが、実際には、多面鏡に形成されるポリゴンミラー29で、入射光は反射されるものである。図4は概念図としており、実際には、レーザ光源26およびfθレンズ30は対向する位置ではなく、ポリゴンミラー29に対して同側に設けられる。
【0017】
ポリゴンミラー29は、上下方向(給送される用紙面に垂直となる方向)に設けた回動軸に固設されており、ポリゴンミラー駆動モータ31により回動するようにしている。ポリゴンミラー駆動モータ31も、レーザスキャナユニット25に設けられている。
ポリゴンミラー29の回動により、ポリゴンミラー29で反射したレーザビームは、照射方向が左右にずれる。正確には、照射方向は、左右の一側より他側に向けて変化する。そして、ポリゴンミラー29で反射したレーザビームが、fθレンズ30を介し、感光体ドラム16上で左右一側より他側まで照射されるようにしている。
この作業は、画像読取部3で走査体が、プラテンガラス上の原稿を左右方向に読取る作業と対応している。レーザービームを感光体ドラム16上で左右一側より他側まで照射することで、該感光体ドラム16上に書き込み(静電潜像の形成)を行うものである。
【0018】
レーザスキャナユニット25のケーシングには射出孔25aが設けられており、この射出孔25aは長手方向を前後方向とする長孔に形成されている。前記fθレンズ30で反射されたレーザビームが該射出孔25aより射出され、該レーザビームが直下方に位置する感光体ドラム16へ到達するようにしている。
【0019】
以上に説明した構成のレーザスキャナユニット25は、支持部材32により支持される構成となっている。この支持部材32は図3に示すように、該支持部材32の一端部(左端部)に設けた支点軸33を回動支点とし、複合機1本体から開放される方向(上方)へ回動可能に取り付けられている。前記支点軸33は前後方向に配置され、複合機1のケーシングに支持されている。
また、支持部材32の他端部(支点軸33の左右反対側)にはロック機構34が設けられており、該ロック機構34により、支持部材32が前記現像ユニット14のケーシングにロックされるようにしている。そして、支持部材32の閉状態において、支持部材32に設けたレーザスキャナユニット25の位置決めが行われるようにしている。
【0020】
以上構成により、レーザスキャナユニット25の配置に自由度が増し、例えば、レーザスキャナユニット25の配置位置に依らず、例えばレーザスキャナユニット25をプロセスユニット13の上方に配置しても、レーザスキャナユニット25がプロセスユニット13の着脱の支障となることがない。
【0021】
外装カバー7および支持部材32の開閉について、図5、図6を用いて説明する。図5は外装カバー7の開状態を示す複合機1の斜視図であり、図6は外装カバー7および支持部材32の開状態を示す複合機1の斜視図である。
前記外装カバー7は、図2、図3に示すように、レーザスキャナユニット25を備えた支持部材32の上方に配置される。外装カバー7の一端部(奥側の端部)には支点軸が設けられており、該支点軸は複合機1のケーシングに左右方向に設けられている。以上構成により、外装カバー7は図5、図6に示すように、外装カバー7の後端部を回動支点として回動し、複合機1に開閉可能に設けられている。
外装カバー7の前記支点軸は、支持部材32の支点軸33よりも外側(上方)に設けられている。このため、外装カバー7および支持部材32を閉状態とすると、外装カバー7は支持部材32の外側(上方)に位置する。
【0022】
つまり、外装カバー7は、少なくともレーザスキャナユニット25を覆うものであると共に、レーザスキャナユニット25とは別途に、複合機1本体に対して開閉可能に設けられるものである。
以上構成により、定着ユニット22の熱によるレーザスキャナユニット25内部のポリゴンミラー29の変形等の熱変形を防止できる。このため、安定した印字性能を得ることができる。
【0023】
前述したように、外装カバー7の支点軸は、軸方向を左右方向としている。また、レーザスキャナユニット25を支持する支持部材32の支点軸33は、軸方向を前後方向としている。したがって、外装カバー7の支点軸と支持部材32の支点軸33とは、平面視において互いに垂直な方向に配置されている。この結果外装カバー7および支持部材32の双方を開状態とすると、図6に示すような状態となる。
このため、例えば、支持部材32を開状態としたまま外装カバー7が閉じられようとすると、外装カバー7の底面(外装カバー7の閉状態で内側に位置する面)が支持部材32の側面に突き当たって、そのような外装カバー7の閉動作は規制されることになる。一方、両支点軸(外装カバー7および支持部材32の支点軸)を互いに平行に設けた場合は、誤って外装カバー7が閉じられた際に、支持部材32もつられて閉じてしまい、精密部品である、前記プロセスユニット13および支持部材32内のレーザスキャナユニット25に衝撃が発生して、ポリゴンミラー等が変形してしまうおそれがある。本発明は、両支点軸を垂直に設けることで、以上の不具合の発生を防止するようにしている。
【0024】
次に、外装カバー7の開時に、レーザスキャナユニット25への電力供給を停止させる機構について、図2、図4を用いて説明する。
図2に示すように、複合機1のケーシングの内側の上部前端には、検知手段35が設けられている。検知手段35は押しボタンスイッチに構成されており、ボタン35aは検知手段35本体に対して進退可能に設けられ、また、上方に突出するよう付勢されている。
ボタン35aが外装カバー7により押下されて検知手段35本体に押し込まれた状態が、検知手段35のオン状態であり、押圧が解除されてボタン35aが検知手段35本体より伸び出ている状態が、検知手段35のオフ状態である。
したがって、外装カバー7の開状態では検知手段35はオフ状態であり、外装カバー7の閉状態では検知手段35がオン状態となる。
【0025】
図4に示すように、前記レーザ光源26およびポリゴンミラー駆動モータ31は、スイッチ36を介して電源37に接続されており、該電源37からの電力供給を受けて駆動可能としている。スイッチ36および電源37は、レーザプリンタ6内部に収納されている。スイッチ36は、前記電力供給の入切を切り換えるスイッチであり、前記検知手段35と信号伝達可能に接続されている。そして、検知手段35のオン状態ではスイッチ36もオン状態となって、前記電力供給が行われるようにし、検知手段35のオフ状態ではスイッチ36がオフ状態となって、前記電力供給が停止されるようにしている。
つまり、外装カバー7の開状態を検知手段35が検知する(検知手段35がオフ状態)と、スイッチ36がオフ状態となって、レーザスキャナユニット25への電力供給が停止されるようにしている。
【0026】
外装カバー7が開放された状態において、レーザスキャナユニット25への電力供給が停止していないと、レーザスキャナユニット25の駆動状態で、支持部材32を誤って開放(回動)させてしまうことがある。
レーザスキャナユニット25の駆動状態で支持部材32を回動させると、レーザスキャナユニット25より複合機1外部に向けてレーザビームが射出されてしまう。また、ポリゴンミラー駆動モータ31が外装カバー7の開状態で駆動し続けると、ポリゴンミラー29を支持する回動軸が上下方向より傾いて、該回動軸が軸受け部材との間で摩耗してしまうことになる。つまり、ポリゴンミラー駆動モータ31の寿命が短くなってしまう。
【0027】
本発明は、これらの不具合を防止するものである。
即ち、通常ではレーザプリンタ6は支持部材32も外装カバー7も閉じた状態で使用されるが、紙詰まり等が発生した場合に、紙を取り除くべくユーザは外装カバー7を開放する。この外装カバー7の開放の瞬間に前記スイッチ36がオフ状態となるので、レーザスキャナユニット25への電力供給が停止される。レーザスキャナユニット25は、開放される外装カバー7ではなく、内部で閉状態で静止している支持部材32に取り付けられているから、電力遮断直後にレーザスキャナユニット25内部でポリゴンミラー29が慣性回転していても、上述のようなポリゴンミラー駆動モータ31の寿命の問題は生じない。また、レーザービーム漏出の問題も発生しない。
外装カバー7が完全に開放されてから、ユーザは次に支持部材32を開放する。このときに該支持部材32に取り付けられる前記レーザスキャナユニット25は傾けられるが、前記外装カバー7が完全開放状態になる頃には前記ポリゴンミラーの慣性回転は停止しているから、モータ軸の軸受に大きな負荷が加わるのを防止でき、モータの寿命が短縮されるのを防ぐことができる。
【0028】
【発明の効果】
上下に着脱自在なプロセスユニットを備え、プロセスユニットの上方にレーザスキャナユニットが配置され、プロセスユニットの側方に定着装置が設けられるレーザプリンタであって、
レーザスキャナユニットを支持する支持部材を設け、該支持部材を本体から開放する方向へ回動可能に本体ケーシングに対して設けると共に、少なくともレーザスキャナユニットを覆う外装カバーを、レーザスキャナユニットとは別途に本体ケーシングに対して開閉可能に設け、
外装カバーの開閉を検知する検知手段を設け、外装カバーの開状態が検知されると、レーザスキャナユニットへの電力供給をオフとするので、
紙詰まり等によりユーザにより外装カバーが開放される際に、まず、外装カバーを開いた時点でレーザスキャナユニットへの電力供給が断たれて、レーザビームが外部へ漏れることが防止される。また、外装カバーを開放した段階で、レーザスキャナユニットに備えるポリゴンミラー駆動モータへの電力供給が停止されているので、次に内部カバーたる支持部材を開放する際には、前記モータの慣性回転が停止状態となっている。従って、前記モータのモータ軸が傾いたまま慣性回転して軸と軸受けとの間で摩耗し、該モータの寿命が短縮されるのを防止することができる。
また、レーザスキャナユニットの配置位置に自由度が増している。例えば、レーザスキャナユニットをプロセスユニットの上方に配置しても、レーザスキャナユニットがプロセスユニットの着脱の支障となることがない。つまり、プロセスユニットを着脱自在とするために、レーザスキャナユニットを定着装置の近傍に配置する必要が無く、定着装置の熱影響を受けないようにレーザスキャナユニットの配置位置を設定することが可能である。
【0029】
前記支持部材には、該支持部材の支点軸の反対側端部に、プロセスユニットに備える現像ユニットのケーシングにロックするためのロック機構を設けたので、
支持部材の閉状態において、支持部材に設けたレーザスキャナユニットの位置決めが行われる。
【0031】
外装カバーの回動軸と、レーザスキャナユニットを支持する支持部材の回動軸とを、互いに直交する方向に配置したので、内部の支持部材が開放されている状態で外装カバーを誤って閉じてしまっても、内部カバーたる支持部材がつられて閉じてしまうことを防止できる。特に、支持部材にレーザスキャナユニットを配置している場合は、外装カバーにつられて支持部材が閉じられると、レーザスキャナユニットに強い衝撃が加えられてポリゴンミラー等が変形してしまうおそれがあるが、これを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】複合機1を示す全体斜視図である。
【図2】複合機1を示す正面断面図である。
【図3】支持部材32の回動構成を示す正面断面図である。
【図4】レーザスキャナユニット25の構成を示すブロック図である。
【図5】外装カバー7の開状態を示す複合機1の斜視図である。
【図6】外装カバー7および支持部材32の開状態を示す複合機1の斜視図である。
【符号の説明】
1 複合機
6 レーザプリンタ
7 外装カバー
13 プロセスユニット
22 定着ユニット
25 レーザスキャナユニット
32 支持部材
33 支点軸
35 検知手段

Claims (5)

  1. 上下に着脱自在なプロセスユニットを備え、プロセスユニットの上方にレーザスキャナユニットが配置され、プロセスユニットの側方に定着装置が設けられるレーザプリンタであって、
    レーザスキャナユニットを支持する支持部材を設け、該支持部材を本体から開放する方向へ回動可能に本体ケーシングに対して設けると共に、少なくともレーザスキャナユニットを覆う外装カバーを、レーザスキャナユニットとは別途に本体ケーシングに対して開閉可能に設け、
    外装カバーの開閉を検知する検知手段を設け、外装カバーの開状態が検知されると、レーザスキャナユニットへの電力供給をオフとする、
    ことを特徴とするレーザプリンタ。
  2. 前記支持部材には、該支持部材の支点軸の反対側端部に、プロセスユニットに備える現像ユニットのケーシングにロックするためのロック機構を設けた
    ことを特徴とする請求項1記載のレーザプリンタ。
  3. 前記検知手段は押しボタンスイッチであり、検知手段本体に進退可能に設けられるボタンを備え、該ボタンが検知手段本体に対して外装カバーの押下により押し込まれると検知手段はオン状態となり、外装カバーの押圧が解除されると検知手段はオフ状態となる、
    ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のレーザプリンタ。
  4. 外装カバーの支点軸と、レーザスキャナユニットを支持する支持部材の支点軸とを、互いに直交する方向に配置した、ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のレーザプリンタ。
  5. 前記外装カバーの側方に自動原稿送り装置が配置され、
    外装カバーには、その上面に自動原稿送り装置の原稿排出トレイが形成されると共に、原稿排出トレイの上方に自動原稿送り装置への原稿供給トレイが載置される、
    ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のレーザプリンタ。
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