JP3902577B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、その装置に用いられる開閉可能な構造体の位置決め構造に関する。

画像形成方式の一つである電子写真複写方式においては、原稿に応じた潜像を感光体上に形成し、その潜像をトナーにより可視像処理した上で普通紙などの転写材に転写し、転写されたトナー像を定着することで複写物を得るようになっている。このような電子写真複写方式を用いる装置には、複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置などがある。

画像形成装置では、感光体からトナー像を転写された転写材が搬送路で詰った場合、あるいはトナー像を得るための現像工程に用いられるトナーを補給する場合のために、装置を構成する構造体を２分割して構造体の一方を開閉できるようにし、開放時には内部が露呈できるようにした構成を備えたものがある。

２分割された構造体からなる画像形成装置は、２分割された構造体が閉じられた際に、構造体の一方が不用意に開放されないように、互いの構造体を所定位置に位置決めする構造が提案されている（例えば、特許文献１乃至３）。

特許文献１には、開閉自在の構造体の一方が、その開閉支点軸を他方の構造体の長穴内に挿通させて開閉自在に支持し、上記一方の構造体を他方の構造体に対して閉じた場合には、一方の構造体の開閉端に位置するギヤの回転軸を他方の構造体に形成されている溝に嵌合させるとともにフックによって上記ギヤの回転軸を挟持する構成が開示されている。

特許文献２および３には、開閉ではないが、一方の構造体に対して他方の構造体が着脱自在に支持される構成が示されており、装着時には、一方の構造体の側板に形成されている溝を、他方の構造体に配置されて搬送部材の一方をなすローラの回転軸に嵌合させるとともに、その状態を一方の構造体に有するフックが他方の構造体に形成されている突起部に係合することにより保持させるようにした構成が開示されている。

実開平５ー６９７３号公報 特開平１ー１３３８２２号公 特開平１ー１３３８２３号公報

分割された構造体の一方にトナー像の定着を行うための定着装置を配置する場合がある。定着装置を開放可能な構造体の一方に配置するのは、定着装置の下方に現像装置が配置されている構造である場合に、構造体の一方を開放して内部を露呈させることにより、現像装置へのトナーの補給を可能にするためである。

構造体の一方に配置されている定着装置は、内部に転写材の搬送を兼ねてトナー像の定着を行う加熱ローラおよび加圧ローラとを組合わせたローラ対が設けられており、ローラ対は、ギヤ等の伝達部材を介して駆動力を伝達されるようになっている。

ローラ対に装備されている伝達部材は、ローラの軸方向一端に取り付けられている関係上、ローラの軸方向端部での負荷が異なる。この場合にはギヤからの噛み合い反力が作用する端部とそうでない端部とに区別される。このため、ローラの軸線が他の搬送用ローラの軸線に平行しないで傾いた状態を呈することがある。
転写材の搬送路中に配置されている搬送部材であるローラ同士での軸線の方向が平行しない場合には、搬送部材間で受け渡しされる転写材の挟持搬送を行う方向が変化してしまい、転写材の幅方向に皺が発生したり、あるいは、転写材の進行方向に対するトナー像の転写位置が傾いてしまったりする現象が発生する。しかも、軸線が平行しない場合には、伝達部材間での軸間距離も変化してしまい、これによって、伝達部材であるギヤ同士の噛み合いが不安定となったり、ギヤの空転現象の一つである歯飛び現象が発生する。

構造体の一方に配置されている定着装置は、構造体の一方とともに他方の構造体に対して開閉され、閉じられた際には他方の構造体に被せられて固定されるので、固定された定着装置の下方に位置する画像形成処理装置の位置を保持するために用いられることもある。例えば、定着装置の下方近傍に感光体の帯電処理を行う帯電装置が配置されているような場合、帯電装置の上面との間に弾性体を介在させて帯電装置の上面を押圧して帯電装置の位置を保持する構成がある。この場合には、弾性体の反力が定着装置を押上げる向きに作用するために、定着装置内のローラ対の位置と他の搬送用ローラとの間の搬送路長が長くなる傾向で変化することがある。この結果、ローラ対による転写材の挟持タイミングが狂ってしまい、他の搬送用ローラから繰り出された転写材の先端が定着装置のローラ対に至る前に垂れ下がってしまってジャムの原因を引き起こす虞がある。この様な現象は、上述したローラの軸方向での負荷の違いによるだけでなく、こられ部材を支持する構造体での加工誤差等が原因して発生することが多い。ローラ同士の軸線の傾きを矯正する際には、例えば、一々各ローラの位置決め状態を確認する必要も生じることがあり、構造体の開閉操作の他に位置決め状態の確認という煩雑な手順が必要となる。

本発明の目的は、従来の画像形成装置、特に、開閉あるいは着脱自在の構造体を組合わせた場合に生じる構造体の位置決めを簡単な操作により正確に行うことができる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。特に、上記構造体として、定着装置が配置されている構造体を一方の構造体とし、画像形成装置本体を他方の構造体とした場合に構造体の一方の位置決めを正確に行なえるようにして、転写材の皺や画像の傾き等の発生を防止することができる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、２分割された第１および第２の構造体を備え、第２の構造体により開閉自在に支持されている第１の構造体に、搬送部材をなすローラ対を有する定着装置が配置されている構成を備えた画像形成装置において、上記第２の構造体に対して回動可能に設けられて上記第１の構造体が閉じられた際に上記第１の構造体を係止可能な第１の保持手段と、上記第１の構造体に対して回動可能に設けられて上記第１の構造体が閉じられた際に上記第２の構造体に嵌合可能な第２の保持手段とを備え、第１の保持手段は、その一部に上記第２の保持手段と対向するように設けられた押圧部が上記第１の構造体が閉じられた際に上記第２の保持手段によって押圧されることによって、上記第１の構造体を係止する方向に回動されるよう構成されるとともに、上記第２の保持手段が上記第２の構造体との嵌合を解除されるのに連動して上記第１の構造体の係止を解除する方向に回動されるように構成されていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記第１の保持手段は、上記第１の構造体における開閉支点からの半径が大きい開閉端側に対応させて上記第２の構造体に設けられ、上記第２の保持手段は、上記第１の構造体における開閉支点からの半径が小さい開閉基端に対応させて第１の構造体に設けられていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、上記第２の保持手段は、揺動支軸を中心にして長手方向一方に第２の構造体に対する嵌合部分、長手方向他方にオペレータにより回動操作される操作部がそれぞれ設けられ、上記第１の保持手段は、上記第１の構造体に対する係止部分とは別に、上記第２の保持手段における嵌合部分によって上記第１の構造体との係止部分を係止する方向に押圧する押圧部と、係止する方向とは逆方向に押し戻される押し戻し部とが設けられ、上記第２の保持手段における嵌合部分が上記押圧部あるいは押し戻し部の何れかに作用することにより上記第１の構造体の係止および係止解除を行うことを特徴としている。

請求項１および３記載の発明によれば、第１の保持手段の一部が第２の保持手段に対向し、第１の構造体が閉じられる際に第２の保持手段により押圧されて第１の構造体を係止する態位と第２の保持手段が第２の構造体との嵌合を解除されるのに連動して第１の構造体の係止を解除する構成を備えているので、第２の保持手段により第１の保持手段による第１の構造体の係止をより確実に行えるとともに、第１の保持手段の係止解除を第２の保持手段により連動操作することが可能となる。

請求項２記載の発明によれば、上記第１の保持手段は、上記第１の構造体における開閉支点からの半径が大きい開閉端側に対応させて上記他方の構造体に設けられ、上記第２の保持手段は、上記第１の構造体における開閉支点からの半径が小さい開閉基端に対応させて第１の構造体に設けられているので、第１の構造体の開閉基端側から開閉端側に至るほぼ全域を確実に係止してローラ軸の傾きが発生するのを防止することが可能となる。

以下、図面により本発明の実施のための最良の形態について説明する。

図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置の一つである複写機を示す図であり、同図において複写機１は、２分割された構造体２および３（以下、便宜上、第１，第２の構造体という）を備えて構成されており、第１の構造体２は、図２に示すように、第２の構造体３をなす装置本体（以下、装置本体３という）に対して開閉支点となるヒンジ部Ｈを介して開閉自在に支持されている。
装置本体３の内部には、潜像担持体としてドラム状の感光体（以下、感光体ドラムという）４が配置されており、感光体ドラム４の周辺には、感光体ドラム４に対して画像形成処理を行うための帯電装置５、画像書込装置６、現像装置７および転写装置８が配置されている。
装置本体３の下部には、装置本体３に対して挿脱可能な給紙装置９が配置され、装置本体３の上面には、トナー画像を担持した転写材Ｓを収容する排紙台１０が配置されている。

感光体ドラム４は、図示矢印方向に回転することができ、その回転過程において、帯電装置５による一様帯電、画像書込装置６による露光、現像装置７によるトナー像の形成および転写装置８による転写材Ｓへのトナー像の転写がそれぞれ行われる。転写装置８により転写材Ｓに静電転写されたトナー像は、定着装置１１によって定着される。

定着装置１１は、複写機１を構成する一方の構造体、つまり、第１の構造体２に固定されているハウジング１２を備えており、そのハウジング１２の内部には、加熱ローラ１３および加圧ローラ１４とからなるローラ対が備えられている。

ハウジング１２は、図２において、第１の構造体２の開閉支点となるヒンジ部Ｈ（図２参照）からの半径が大きい位置を開閉端とされ、上記ヒンジ部Ｈからの半径が小さい位置を開閉基端とされている。

ローラ対は、転写材Ｓに担持されているトナー像を加熱定着するとともに、転写材Ｓを搬送する機能を有しており、このため、ローラ対を構成する加熱ローラ１３および加圧ローラ１４は互いに当接して回転できるように支持されている。ローラ対は、感光体ドラム４と転写装置８に有する転写ローラとで挟持されて繰り出される転写材Ｓを挟持搬送できる位置に配置されており、その位置は、後述する保持手段により規定されている。

図３は、本発明の実施例による画像形成装置に用いられる前提構成となる保持手段の構成を説明するための図であり、同図において、保持手段は、ハウジング１２の２ヵ所を係止するために備えられており、ハウジング１２の開閉端側に対応させて装置本体３の側壁３ａに設けられている第１の保持手段１６と、ハウジング１２の開閉基端側に対応させてハウジング１２に設けられている第２の保持手段１７とで構成されている。

第１の保持手段１６は、支持ピン１８によって基端を支持された揺動可能な板金部材で構成されており、揺動端には折曲片１６ａを有し、その折曲片１６ａの頂部には上方に向け折り曲げられた起上片１６ｂが形成されている。第１の保持手段１６の揺動端には、図３において第１の保持手段１６を時計方向に付勢する弾性体１９が配置されている。

第１の保持手段１６は、弾性体１９の付勢によって装置本体３の側壁３ａに設けられているストッパ（図示されず）に衝合することで時計方向の揺動量が規定され、起上片１６ｂが略垂直方向に向く態位を通常の態位とされている。この通常態位は、第１の構造体２が閉じられた際にハウジング１２を係止することができる態位に相当させてある。

第２の保持手段１７は、ハウジング１２の下面に設けられている支持部１２ａに挿通された支軸２０により回転可能に支持されている板金製係止爪で構成されている。支軸２０は、第１の構造体２が閉じられる際に装置本体３の側壁３ａに形成されている凹部３ｂに嵌合されて支持される。凹部３ｂは、構造体２が閉じられた際にハウジング１２の位置を規定するために用いられる。

第２の保持手段１７は、図示しない、つる巻バネにより、図３において反時計方向に付勢されている。
第２の保持手段１７には、支軸２０を中心にして長手方向一方端に爪部１７ａが形成され、長手方向他方端に操作部１７ｂが設けられている。

操作部１７ｂは、図４に示すように、ハウジング１２の上方に向け延長されたレバーで構成されている。操作部１７ｂは図示されない案内溝に挿通されてハウジング１２の上方に突出しており、案内溝に衝止されることで第２の保持手段１７の回転量を規制している。なお、図４以降の図では、定着装置１１に有するローラ対、ハウジング１２および第１、第２の保持手段１６、１７の構成を主に示しており、搬送ガイド等、定着装置１１内にある他の部材に関しては省略されている。

第１の保持手段１６に対応するハウジング１２の側底部には、第１の保持手段１６の折曲片１６ａに向け張り出す係止片１２ｂが形成されている。
係止片１２ｂは、折曲片１６ａとの接触面の大きさ（図３中、符号Ｌで示す範囲の長さが相当している）が、折曲片１６ａにより上面を係止されるとともに構造体２が開放される際に、第１の保持手段１６を揺動させながら折曲片１６ａから離脱しやすい大きさに設定されている。

第２の保持手段１７に対応する装置本体３の側壁３ａには、爪部１７ａと係合可能な突部２１ａを有する係合部材２１が一体的に形成されている。

以上の構成においては、その作用を説明すると図５に示す通りである。

図５（Ａ）は、構造体２が完全に閉じられた状態を示している。この状態では、第１の構造体２が装置本体３（図では、側壁３ａのみが示されている）によって閉じ位置を規定される。
第１の構造体２が完全に閉じられると、第１の保持手段１６の折曲片１６ａの下面にハウジング１２の係止片１２ｂが入り込んで係合することにより押圧され、第２の保持手段１７の爪部１７ａが装置本体３の係合部材２１の突部２１ａに係合する。これにより、定着装置１１は、ハウジング１２の開閉端側が第１の保持手段１６によって、またハウジング１２の開閉基端側が第２の保持手段１７によって２ヵ所をそれぞれ係止されて位置決めされるので、ローラ対の位置が感光体ドラム４（図１参照）と転写装置８（図１参照）に有する転写ローラとの対向位置に対して所定の位置関係に設定される。

図５（Ｂ）は、第１の構造体２が装置本体３に向け閉じられる途中を示しており、この場合には、第１の構造体２が閉じられるのに連動してハウジング１２の係止片１２ｂが第１の保持手段１６の起上片１６ｂに向け、図中、矢印で示すように移動する。

図６に示すように、第１の構造体２が完全に閉じられる状態に近付くと、ハウジング１２の係止片１２ｂが第１の保持手段１６の起上片１６ｂに衝合し、弾性体１９の付勢に抗して第１の保持手段１６を図中、反時計方向に揺動させてハウジング１２の係止片１２ｂを第１の保持手段１６の折曲片１６ａの下面に入り込ませる。第１の保持手段１６とハウジング１２の係止片１２ｂとが係合するのにあわせて第２の保持手段１７の爪部１７ａが装置本体３の側壁３ａに有する係合部材２１の突部２１ａに係合する。これにより、図５（Ａ）に示した状態が得られる。

第１の構造体２が装置本体３から離れる向きに開放される場合には、第２の保持手段１７は、操作部１７ｂがオペレータにより操作されることにより、爪部１７ａを係合部材２１の突部２１ａから離間させる。これにより、第２の保持手段１７によるハウジング１２の拘束が解除されるので、第１の構造体２の移動にハウジング１２が連動すると、ハウジング１２の係止片１２ｂが第１の保持手段１６の折曲片１６ａから離脱することができる。

以上のような構成においては、ハウジング１２の一部を位置決めのための保持機構の一部として用いることができるので、位置決めに要する構造を簡略化することが可能になる。しかも、転写材の搬送部材をなすローラ対のローラ同士が予めハウジング１２に設置されているので、ローラ同士を個別に位置決めする場合に比べてローラ同士の当接力等の調整が不要となり、位置決め操作が簡単になる。

上記実施例において、定着装置１１を利用して、図１に示すように、その近傍に位置する帯電装置５の位置保持を行うためにハウジング１２の底部に弾性体Ｐを配置した構成とすることも可能である。

次に、上記構成を前提として本発明の実施例を図７において説明する。
図７に示す実施例は、図３に示した第１の保持手段を第２の保持手段に対して連動できる構成としたことを特徴としている。なお、図７に示す部材のうちで図３に示したものと同じ構成部材については同符号により示してある。図７においては、図４に示した第２の保持手段１７に有する操作部１７ｂは一部のみが示されている。
図７（Ａ）において、第１の保持手段３０は、側面視形状がＬ字状とされ、図３に示した例と同様に折曲片３０ａおよび起上片３０ｂを備えているとともに、これら片部とは別に、第２の保持手段１７の爪部１７ａの下面に対向する押圧片３０ｃおよび爪部１７ａの上面に対向する押し戻し片３０ｄが設けられている。
第１の保持手段３０の揺動端は、折曲片３０ａおよび起上片３０ｂが設けられている揺動端に対し、支持ピン１８を中心にして位相が略９０°ずらされて押圧片３０ｃおよび押し戻し片３０ｄが第２の保持手段１７に対向している。

本実施例は以上のような構成であるから、その作用を説明すると次の通りである。
図７（Ａ）は、第１の構造体２が完全に閉じられた状態を示している。この状態では、第１の保持手段３０の折曲片３０ａによってハウジング１２の係止片１２ｂが押さえ付けられ、第２の保持手段１７の爪部が装置本体３の係合部材２１の突部２１ａに嵌合している。第２の保持手段１７の爪部先頭部は、第１の保持手段３０の押圧片３０ｃを押圧している。これにより、ハウジング１２を有する定着装置１１は、ハウジング１２の開閉端側を第１の保持手段３０によって、またハウジング１２の開閉基端側を第２の保持手段１７によって２ヵ所をそれぞれ係止されて位置決めされるので、ローラ対の位置が感光体ドラム４（図１参照）と転写装置８（図１参照）に有する転写ローラとの対向位置に対して所定の位置関係に設定される。しかも、第１の保持手段３０の押圧片３０ｃが第２の保持手段１７の爪部先頭部の揺動に応じた押圧動作によって図７（Ａ）中、下向きに押圧されているので、第１の保持手段３０が第２の保持手段１７の移動に連動してハウジング１２の係止片１２ｂを押圧することができる。

図７（Ｂ）は、第１の構造体２が装置本体３に向け閉じられる途中を示しており、この場合には、第１の構造体２が閉じられるのに連動してハウジング１２の係止片１２ｂが第１の保持手段１６の起上片１６ｂに向け、移動する。第１の構造体２が閉じられると、ハウジング１２の係止片１２ｂの上面が第１の保持手段１６の折曲片１６ａに対向当接しているが、第２の保持手段１７が操作部１７ｂ（図４参照）を操作されることによって所定位置まで完全に回動させられると、第２の保持手段１７の爪部先頭部によって第１の保持手段３０の押圧片３０ｃが、図７（Ｂ）において下方に向け押圧されるので、図７（Ｂ）において第１の保持手段３０が時計方向に回転する。これにより、仮に、ハウジング１２の係止片１２ｂが浮き上がっていたとしても、折曲片３０ａの下面により押し下げられて図７（Ａ）に示す状態に変位して位置決めされる。

第１の構造体２が装置本体３を離れる向きに開放される場合には、第２の保持手段１７が操作部１７ｂをオペレータにより操作されることにより爪部１７ａを係合部材２１の突部２１ａから離間させる。これにより、第２の保持手段１７の爪部先頭部が第１の保持手段３０の押し戻し片３０ｄに衝合して第１の保持手段３０が図７（Ａ）において反時計方向に回転させられる。第１の保持手段３０が反時計方向に回転すると、折曲片３０ａがハウジング１２の係止片１２ｂから離脱するので、ハウジング１２の開放が可能になる。

以上のような実施例によれば、第１の保持手段３０と第２の保持手段１７との一部を互いに係合する関係を設定するだけで、第１の保持手段３０によるハウジング１２の係止片１２ｂに対する押圧作用を不十分であっても、第２の保持手段１７によって係止片１２ｂの押圧作用を充分なものとすることができるので、確実に定着装置１１の位置決めが行える。

本発明実施例を適用する前提構成となる第１，第２の構造体を備えた画像形成装置を示す図である。 図１に示した画像形成装置における構造体の開放状態を示す図である。 図１に示した画像形成装置の構造体に用いられる保持機構の構成を説明するための斜視図である。 図３に示した保持機構に用いられる第２の保持手段の操作部を説明する図である。 図３中、符号Ｋで示す方向の矢視図であり、（Ａ）は構造体の一方が閉じられた状態を示し、（Ｂ）は構造体の一方が閉じられる途中を示している。 図３に示した要部構成に用いられる構造体の一方が閉じられる途中の状態を示す図である。 本発明実施例による画像形成装置の要部構成を示す図であり、（Ａ）は構造体の一方が閉じられた状態を示し、（Ｂ）は構造体の一方が閉じられる途中を示している。

符号の説明

１ 画像形成装置の一つである複写機
２ 構造体の一方
３ 構造体の他方をなす装置本体
４ 感光体ドラム
８ 転写装置
１１ 定着装置
１２ ハウジング
１２ｂ 係止片
１３ 加熱ローラ
１４ 加圧ローラ
１６，３０ 第１の保持手段
１７ 第２の保持手段
１７ａ 爪部
１７ｂ 操作部
２０ 第２の保持手段用揺動支軸
３０ｃ 押圧片
３０ｄ 押し戻し片

Claims (3)

1. ２分割された第１および第２の構造体を備え、上記第２の構造体により開閉自在に支持されている第１の構造体に、搬送部材をなすローラ対を有する定着装置が配置されている構成を備えた画像形成装置において、
   上記第２の構造体に対して回動可能に設けられて上記第１の構造体が閉じられた際に上記第１の構造体を係止可能な第１の保持手段と、
   上記第１の構造体に対して回動可能に設けられて上記第１の構造体が閉じられた際に上記第２の構造体に嵌合可能な第２の保持手段とを備え、
   第１の保持手段は、その一部に上記第２の保持手段と対向するように設けられた押圧部が上記第１の構造体が閉じられた際に上記第２の保持手段によって押圧されることによって、上記第１の構造体を係止する方向に回動されるよう構成されるとともに、上記第２の保持手段が上記第２の構造体との嵌合を解除されるのに連動して上記第１の構造体の係止を解除する方向に回動されるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   上記第１の保持手段は、上記第１の構造体における開閉支点からの半径が大きい開閉端側に対応させて上記第２の構造体に設けられ、上記第２の保持手段は、上記第１の構造体における開閉支点からの半径が小さい開閉基端に対応させて第１の構造体に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載の画像形成装置において、
   上記第２の保持手段は、揺動支軸を中心にして長手方向第１に上記第２の構造体に対する嵌合部分、長手方向他方にオペレータにより回動操作される操作部がそれぞれ設けられ、
   上記第１の保持手段は、上記第１の構造体に対する係止部分とは別に、上記第２の保持手段における嵌合部分によって上記第１の構造体との係止部分を係止する方向に押圧する押圧部と、係止する方向とは逆方向に押し戻される押し戻し部とが設けられ、上記第２の保持手段における嵌合部分が上記押圧部あるいは押し戻し部の何れかに作用することにより上記第１の構造体の係止および係止解除を行うことを特徴とする画像形成装置。

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