JP4134717B2 - 上部保持装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタンデム方式を用いたカラーの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタのカラー印刷化が進み、それに伴い、カラー印刷を行うための複数色のトナーをそれぞれ収容したユニット（以下、トナーセットと呼ぶ）をプリンタ内に保持させておく必要がある。そして、これらトナーセット等は、消耗品であるので、これらの交換のため容易に取り外しができるプリンタが開示されている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
図３は、特許文献１にかかる画像形成装置であり、いわゆるタンデム方式のカラープリンタの例である。また、この画像形成装置は両面印刷用のプリンタでもある。同図において、プリンタ装置３１は、不図示のケーブルによってパーソナルコンピュータ等のホスト機器に接続されている。
【０００４】
プリンタ装置３１は装置本体上部３２と装置本体下部３３によって構成され、装置本体上部３２にはオペレーションパネル３４が配設され、またその上面には印字用紙の排紙部３５も形成されている。オペレーションパネル３４は複数のキーが配設されたキー操作部３４ａと、不図示のＣＰＵから出力される表示情報に基づき表示を行う液晶ディスプレイ３４ｂで構成されている。また、排紙部３５には、排紙ロール３６の回動によって後述する画像形成ユニットにより作成された印刷出力が排出され、排紙部３５上に順次積載される。
【０００５】
また、装置本体下部３３には、後述する両面印刷用搬送ユニットや給紙カセット３８がセットされ、例えばプリンタ装置３１の側面に設けられた不図示の蓋を開放することによって、後述する両面印刷用搬送ユニットを着脱できる構成である。また、装置本体下部３３には、その前面に開閉可能なフロントカバー３７及び装置本体下部３３より着脱自在な給紙カセット３８が設けられ、例えばフロントカバー３７はジャム処理やメンテナンス等において開放される。
【０００６】
また、装置本体下部３３の右側面には、ＭＰＦ（マルチペーパーフィーダー）トレイの装着部３９、及びカバー４０が設けられている。但し、図３において上記装着部３９にＭＰＦトレイは装着されていない状態である。また、カバー４０は後述する用紙搬送路確認用のカバーであり、本形態ではこのカバー４０を開放して、用紙詰まり等のメンテナンスを行う。
【０００７】
なお、図４は上記フロントカバー３７及びカバー４０を開放した状態を示すプリンタ装置３１の外観図である。また、プリンタ装置３１の最下段には前述のように給紙カセット３８が収納され、給紙カセット３８に用紙を補給する際、例えば取手３８ａを手前に引くことによって、給紙カセット３８を矢印Ｘ方向に引き出すことができる。
【０００８】
図５は上記外観を有するプリンタ装置３１の内部構成を説明する断面図である。同図において、プリンタ装置３１は画像形成部４１、両面印刷用搬送ユニット４２、及び給紙部４３等で構成されている。ここで、画像形成部４１は４個の画像形成ユニット４４〜４７を矢印方向に並設した構成であり、同図の紙面右側から左側に向かってマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順に配設されている。また、この中のマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット４４〜４６は減法混色によりカラー印刷を行う構成であり、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット４７はモノクロ印刷に使用する。
【０００９】
ここで、上記各画像形成ユニット４４〜４７はそれぞれドラムセットＣ１とトナーセットＣ２で構成され、トナーセットＣ２に収納された現像剤（の色）を除き同じ構成である。したがって、イエロー（Ｙ）用の画像形成ユニット４６を例にして構成を説明する。ドラムセットＣ１には感光体ドラム、帯電器、クリーナが収納され、トナーセットＣ２には現像ロールやトナーが収納されている。
【００１０】
感光体ドラム５０は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成され、感光体ドラム５０の周面近傍には、帯電器５１ａ、印字ヘッド５１ｂ、現像ロール５１ｃ、転写器５１ｄ、クリーナ５１ｅが順次配設されている。感光体ドラム５０は矢印方向（図において時計回り方向）に回動し、先ず帯電器５１ａからの電荷付与により、感光体ドラム５０の周面を一様に帯電する。
【００１１】
そして、印字ヘッド５１ｂからの印字情報に基づく光書き込みにより、感光体ドラム５０の周面に静電潜像を形成し、現像ロール５１ｃによる現像処理によりトナー像を形成する。この時、感光体ドラム５０の周面に形成されるトナー像は、トナーセットＣ２に収納したイエロー（Ｙ）色のトナーによる。
【００１２】
このようにして感光体ドラム５０の周面に形成されるトナー像は、感光体ドラム５０の矢印方向の回動に伴って転写器５１ｄの位置に達し、感光体ドラム５０の直下を矢印方向に移動する用紙に転写される。
一方、用紙の搬送は、前述の給紙部４３を構成する給紙カセット３８、待機ロール５２、搬送ベルト５３、駆動ロール５４、従動ロール５４ａ等で構成され、給紙コロ５５の回動によって給紙カセット３８から搬出された用紙は、待機ロール５２まで送られ、更にトナー像に一致するタイミングで搬送ベルト５３上に送られ、転写器５１ｄの位置に達する。そして、転写器５１ｄにおいてトナー像が転写され、トナー像が転写された用紙は搬送ベルト５３の移動に従って、搬送ベルト５３上を矢印方向に移動し、定着ユニット５６において熱定着処理が施される。
【００１３】
また、用紙の上面には、上記イエロー（Ｙ）のトナー像のみならず、他の色のドラムセットＣ１及びトナーセットＣ２によって転写されたマゼンタ（Ｍ）や、シアン（Ｃ）のトナー像も転写され、前述の減法混色に従った色の印刷が行われる。
【００１４】
なお、上述の用紙は給紙カセット３８から搬出される用紙のみならず、ＭＰＦトレイ３９ｂから供給される用紙も含まれ、この場合には用紙は給紙コロ３９ａによって搬入され、前述の経路によって印刷処理が行われる。また、上記定着ユニット５６は熱ロール５６ａ、プレスロール５６ｂ、及びクリーニングロール５６ｃで構成され、用紙Ｐが上述の熱ロール５６ａとプレスロール５６ｂ間を挟持搬送される間、用紙に転写された例えば複数色のトナー像は溶融して用紙Ｐに熱定着する。
【００１５】
また、クリーニングロール５６ｃは熱ロール５６ａにオイルを塗布すると共に熱ロール５６ａに残るトナーを除去する機能を有する。なお、定着ユニット５６によってトナー像が定着された用紙は切換板６１を介して上方、又は紙面左方向に搬送される。
【００１６】
一方、両面印刷用搬送ユニット４２は装置本体に対して着脱自在に構成され、プリンタ装置３１によって両面印刷を行う際装着するユニットであり、内部に複数の搬送ロール６０ａ〜６０ｅが配設されている。両面印刷の場合には、上記切換板６１によって一旦上方に用紙が送られ、例えば用紙の後端が搬送ロール６２に達した時、用紙の搬送を停止し、更に用紙を逆方向に搬送する。
【００１７】
この制御によって、用紙は点線で示す位置に設定された切換板６１の左側を下方に搬送され、両面印刷用搬送ユニット４２の用紙搬送路に搬入され、搬送ロール６０ａ〜６０ｅによって用紙が送られ、待機ロール５２に達し、前述と同様トナー像と一致するタイミングで転写部に送られ、トナー像が用紙の裏面に転写される。
【００１８】
図６は上記構成のプリンタ装置３１において、後述するリンク機構を除く主要部の部品構成を説明する図である。同図において、両面印刷用搬送ユニット４２は装置本体に対して着脱可能であり、例えば同図に示す矢印Ｙ方向から装置本体に対して両面印刷用搬送ユニット４２を装着する。
【００１９】
また、ドラムセットＣ１とトナーセットＣ２は各色毎に設けられ、それぞれマゼンタ用のドラムセットＣ１（Ｍ）とトナーセットＣ２（Ｍ）、シアン用のドラムセットＣ１（Ｃ）とトナーセットＣ２（Ｃ）、イエロー用のドラムセットＣ１（Ｙ）とトナーセットＣ２（Ｙ）、ブラック用のドラムセットＣ１（Ｂ）とトナーセットＣ２（Ｂ）で構成されている。
【００２０】
また、前述のように画像形成ユニットの下方（ドラムセットＣ１とトナーセットＣ２の下方）に設けられ、用紙の搬送を行う用紙搬送ベルト５３の近傍にはクリーナボトル８２が設けられ、不図示のクリーナで除去された用紙搬送ベルト５３上のトナー等を回収する。また、前述の定着ユニット５６もユニット化され、装置本体に対して着脱自在に構成されている。
【００２１】
一方、プリンタ装置３１の開閉機構は、装置本体上部３２を装置本体下部３３に対し略水平に開閉するための機構であり、図５には、その一部であるＦＲフレーム６５（６５ａ、６５ｂ）の位置のみを示している。これらＦＲフレーム６５（６５ａ、６５ｂ）はカラープリンタ３１の左右にそれぞれ設けられ、その一方であるＦＲフレーム６５ａは熱源となる上記定着ユニット５６の近傍に設けられている。プリンタ装置３１においては、装置本体上部３２を装置本体下部３３に対し略水平に開成して、メンテナンス作業等を行う。
【００２２】
なお、図７は、開成機構により装置本体上部３２を開成するときのプリンタ装置３１の外観斜視図である。同図に示すように、装置本体上部３２は、プリンタ装置３１に設けられた開閉機構６４により装置本体下部３３に対し略水平を保ったまま開成される。
【００２３】
開閉機構６４は、プリンタ装置３１の正面から見てその両側にそれぞれ、リンクフレーム６６、Ｆアーム６７、Ｒアーム６８、ステー６９、及びＦＲフレーム６５等を備える構成である。また、各部材の連結関係は、装置本体上部３２に設けられたリンクフレーム６６に対しＦアーム６７及びＲアーム６８の一端をそれぞれ回動自在に支持するように構成し、また、Ｆアーム６７の他端を装置本体下部３３に設けられたＦＲフレーム６５に回動自在に支持するように構成し、さらに、Ｒアーム６８の他端をＦＲフレーム６５に固定されたステー６９に回動自在に支持するように構成する。このような構成により、装置本体上部３２は装置本体下部３３に対し略水平に開成され、開成に伴い装置本体下部３３に対し徐々に後退して移動する。
【００２４】
なお、上記図７においては、説明の便宜のため、プリンタ装置３１を正面から見てその右側部分にのみ番号を付して示している。なお、以後の説明において、プリンタ装置３１の左側のリンク機構の各部材番号にａを付し、右側のリンク機構の各部材番号にｂを付して説明する。したがって、上記図７に示すリンク機構の各部材番号はリンクフレームが６６ｂ、Ｆアームが６７ｂ、Ｒアームが６８ｂ、ステーが６９ｂ、ＦＲフレームが６５ｂで示す。
【００２５】
次に、図８及び図９は上記開閉機構の概略図であり、図８は左側面から見た左側の開閉機構の概略図を示し、図９は右側面から見た右側の開閉機構の概略図を示す。また、図１０はその斜視図である。図８乃至図１０において、リンクフレーム６６（６６ａ、６６ｂ）、Ｆアーム６７（６７ａ、６７ｂ）、Ｒアーム６８（６８ａ、６８ｂ）、ステー６９（６９ａ、６９ｂ）、及びＦＲフレーム６５（６５ａ、６５ｂ）は、開閉機構の主要部である。なお、図１０にはリンクフレーム６６（６６ａ、６６ｂ）は示していない。
【００２６】
また、図８及び図９において、実線に示すＦアーム６７（６７ａ、６７ｂ）、及びＲアーム６８（６８ａ、６８ｂ）の位置は装置本体上部３２を開成させたときの開成位置を示し、装置本体上部３２は装置本体下部３３に対し略水平に保たれる。一方、点線に示すＦアーム６７（６７ａ、６７ｂ）、及びＲアーム６８（６８ａ、６８ｂ）の位置は装置本体上部３２を装置本体下部３３に対し閉成させたときの閉成位置を示すものである。
【００２７】
さらに、支持部７１（７１ａ、７１ｂ）は、Ｆアーム６７（６７ａ、６７ｂ）とＦＲフレーム６５（６５ａ、６５ｂ）を回動自在に支持し、支持部７２（７２ａ、７２ｂ）は、Ｒアーム６８（６８ａ、６８ｂ）とステー６９（６９ａ、６９ｂ）を回動自在に支持する。また、支持部７７（７７ａ、７７ｂ）は、Ｆアーム６７（６７ａ、６７ｂ）とリンクフレーム６６（６６ａ、６６ｂ）を回動自在に支持し、支持部７８（７８ａ、７８ｂ）は、Ｒアーム６８（６８ａ、６８ｂ）とリンクフレーム６６（６６ａ、６６ｂ）を回動自在に支持する。２点鎖線は各アームの回動軌跡を示している。
【００２８】
なお、図８に示すように、定着ユニット５６側（紙面奥側）のＦＲフレーム６５ａには四角形状の４つの孔８１が設けられ、これらは、開閉機構としての強度を維持する程度に設けられた孔であるが、ＦＲフレーム６５ａは、この孔８１を利用し、装置本体上部３２を開閉する機能以外にも、定着ユニット５６の発熱を装置外に逃がす放熱機能も有する。
【００２９】
図１１は上記リンク構造の駆動機構を説明する図である。なお、上記のようにリンク機構は左右対称であり、図１１においては特に図８に対応するリンク構造の駆動機構を説明する。したがって、図１１においては紙面右側がプリンタ装置３１の正面である。前述のように、Ｆアーム６７ａは支持部７１ａに回動自在に設けられ、Ｆアーム６７ａは回転ギヤ７１ａ−１に固設されている。またＲアーム６８ａは支持部７２ａに回動自在に設けられ、Ｒアーム６８ａは回転ギヤ７２ａ−１に固設されている。したがって、Ｆアーム６７ａと回転ギヤ７１ａ−１は一体として回転し、Ｒアーム６８ａと回転ギヤ７２ａ−１も一体として回転する。
【００３０】
また、上記回転ギヤ７１ａ−１と７２ａ−１間には中間プーリ７３が介装され、中間プーリ７３を介して回転ギヤ７１ａ−１と７２ａ−１間にはギアベルト７４が掛け渡されている。なお、中間プーリ７３はギアベルト７４に所定の張力を与えるものである。
【００３１】
また、回転ギヤ７２ａ−１にはダンパ機構を内蔵する回転体７５が設けられている。この回転体７５にはオイルダンパが内蔵され、装置本体上部３２を下降させる際の重力による急激な落下を押さえ、滑らかに下降させる機能を有する。一方、装置本体上部３２を開放する際の上方への上昇力はバネ７６によって付与される。このバネ７６は、その一端が装置本体下部３３の筐体３３ａに取り付けられ、回転ギヤ７１ａ−１内において所定回巻装され、その先端（他端）は筐体３３ａに形成された不図示の穴に止着されている。したがって、バネ７６の付勢力は回転ギヤ７１ａ−１を矢印ａ−１方向に回転させるように働き、装置本体上部３２の上昇力となる。
【００３２】
すなわち、回転ギヤ７１ａ−１が上記矢印ａ−１方向に回転すると、Ｆアーム６７ａを同じ方向に回動し、また同時にギアベルト７４を矢印ａ方向に回し、回転ギヤ７２ａ−１を矢印ａ−２方向に回転し、Ｒアーム６８ａを同方向に回動する。したがって、上記駆動によってリンク機構が働き、Ｆアーム６７ａ及びＲアーム６８ａを同図に示す２点鎖線の経路に従って回動し、装置本体上部３２を上方に移動する。
【００３３】
図１２は上記構成のリンク機構を正面から視た場合の構成図であり、ＦＲフレーム６５（６５ａ、６５ｂ）、及びバネ７６等の部品構成は省略するものである。また、Ｒアーム６８ａ、６８ｂ間には連結部材８３が設けられている。以上の構成において、以下にプリンタ装置３１の装置本体上部３２の開閉処理について説明する。
【００３４】
通常、プリンタ装置３１は図３に示す状態で使用される。そして、用紙が欠乏した場合にはオペレーションパネル３４の液晶ディスプレイ３４ｂに用紙供給指示が表示され、給紙カセット３８への用紙補給が行われる。一方、用紙詰まりがある場合には、その位置が液晶ディスプレイ３４ｂに表示され、例えばカバー４０を開放してジャム処理を行う。
【００３５】
一方、用紙詰まりがプリンタ装置３１の内部である場合（カバー４０に対応する位置ではない場合）、又はドラムセットＣ１やトナーセットＣ２を交換する場合、更にはその他のメンテナンスを行う場合、フロントカバー３７を開放する。なお、フロントカバー３７を開放した状態は前述の図４に示す通りである。
【００３６】
次に、この状態において装置本体上部３２を開成すべく、不図示のロック機構のロックを解除する。ロックを解除すると、前述のバネ７６の付勢力が働き、Ｆアーム６７ａを矢印ａ−１方向に回動し、また同時にギアベルト７４を矢印ａ方向に回し、Ｒアーム６８ａを同方向に回動する。したがって、上記駆動によって装置本体上部３２を上方に移動する。
【００３７】
図１３は上記リンク機構が働き、装置本体上部３２が上方に少し移動した状態を示す。なお、同図において、リンク機構の主要部のみを示し、またＭＰＦトレイ３９ｂやカバー４０の構成は省略している。その後、更に装置本体上部３２が上方に移動し、装置本体上部３２は所定位置まで開成する。
【００３８】
図１４は装置本体上部３２が完全に開成した状態を示す図である。なお、同図においても、リンク機構の主要部のみを示し、またＭＰＦトレイ３９ｂやカバー４０の構成は省略している。この状態において、装置本体上部３２は装置本体下部３３に対して略水平に開成され、所定の間隔を保持する。この間隔は、例えば以下のメンテナンス処理の作業性等を考慮するものである。
【００３９】
この状態において前述のトナーセットＣ２（例えば、Ｃ２（Ｍ））を交換する場合には、図１５に示すようにトナーセットＣ２（Ｍ）を手前に引き出し、新たなトナーセットＣ２（Ｍ）を装着する。一方、ドラムセットＣ１（例えば、Ｃ１（Ｍ）〜Ｃ１（Ｂ））を交換する場合には図１６に示すようにドラムセットＣ１（Ｍ）〜Ｃ１（Ｂ）を手前に引き出し、新たなドラムセットＣ１（Ｍ）〜Ｃ１（Ｂ）を装着する。
【００４０】
【特許文献１】
特開２００１−２４２７６３号（第４−７頁、第１−１４図）
【００４１】
【発明が解決しようとする課題】
図１７は、プリンタの上部保持機構概要図であり、上記の図１１のギアベルト７４をなくし、簡略化したものである。この図１７における機構の主要部は、開／閉可能な上部ユニット１（図１１における装置本体上部３２に相当）、フロント側開閉アーム２（図１１におけるＦアーム６７に相当）、リヤ側開閉アーム３（図１１におけるＲアーム６８に相当）、上部重量バランスバネ４（図１１におけるバネ７６に相当）、Ｆ／Ｒ連結ロッド５（図１１におけるＦアーム６７とＲアーム６８とを同方向に回動するためのギアベルト７４等よりなるリンク機構に相当）、急激開閉防止用のオイルダンパ６（図１１における回転体７５に内蔵されているオイルダンパに相当）より構成されている。Ｆ／Ｒ連結ロッド５は、左右端がフロント側開閉アーム２とリヤ側開閉アーム３の回動軸回りのフランジ部分にそれぞれ軸支されていて、リンク機構を構成している。
【００４２】
図１１と同様に、図１７の上部保持機構では、上部ユニット１の重量を相殺させるために、上部重量バランスバネ４が常時保持アーム（フロント側開閉アーム２，リヤ側開閉アーム３）を引っ張っている。また、上部ユニット１の開閉動作を緩やかにするため、オイルダンパ６によってその開閉速度を制御している。
【００４３】
ところが、上部ユニット１に設置されている消耗品であるトナーセットやドラムセットなどのキットは着脱可能であり（図１５、図１６参照）、これらのキットを取り外してしまうと、キット設置を前提の上部ユニット１の重量と上部重量バランスバネ４とオイルダンパ６との間の均衡が崩れ、上部ユニット１の重量を相殺するはずの上部重量バランスバネ４の力が大きくなってしまい、上部ユニット１を開放側へすばやく動かすこととなってしまう。
【００４４】
そこで、上記のキットを取り付けた状態か否かに関わらず両方のケースを満足させるように上部重量バランスバネ４の荷重の調整を試みたが、それらの条件に合う上部重量バランスバネ４の荷重を合わせるポイントを見つけることはできなかった。また、ダンパ６を強化すると、キットが上部ユニット１に設置されているときの上部ユニット１の開閉動作におけるハンドリングが著しく悪くなってしまった。
【００４５】
そこで、本発明ではキットの有無で差が生じる上部開閉時の動作速度を制御するプリンタ装置を提供する。
【００４６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は請求項１記載の発明によれば、上部機体と下部機体とに分割し、画像形成要素のいくつかをー体化してなる画像形成ユニットを前記上部機体に着脱自在に配設し、前記上部機体と前記下部機体とを連結具によって接続し、前記上部機体を前記下部機体に対して開閉自在にした画像形成装置において、前記上部機体を前記下部機体に対して開成する方向へ付勢する付勢手段と、該付勢手段とは別体であって、前記上部機体の前記下部機体に対する急激な開閉を防止すべく設けられ、前記画像形成ユニットが前記上部機体に装着されている際の上部機体重量と前記付勢手段による開成方向への付勢力とに対応して、前記上部機体の前記下部機体に対する開成方向への速度を所定速度に制御すべく設定されたダンパー手段と、前記画像形成ユニットが前記上部機体に装着されていない場合に、前記画像形成ユニットの重量分の減少により前記上部機体の前記下部機体に対する前記開成方向への速度が前記所定速度よりも上昇するのを相殺すべく前記ダンパー手段の急激開閉防止機能を補助可能に設けられた補助ダンパー手段と、該補助ダンパー手段と前記画像形成ユニットとに係合可能に設けられ、前記画像形成ユニットが前記上部機体に装着されている場合には前記補助ダンパーを不作動とし、前記画像形成ユニットが前記上部機体に装着されていない場合に前記補助ダンパーを作動させる閉成速度調整手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置を提供することによって達成できる。
【００４８】
このように構成することによって、キットが装着されている場合には、従来の機構を用い、キットが装着されていない場合には、従来の機構を補完する機構を用いて、上部ユニットの開閉動作速度を制御することができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、キットの有無に関わらず、上部ユニット１の開閉速度を一定にするように、開閉速度を制御するものである。図１７において、上部ユニット１にキットがセットされている場合は、上部ユニット１の重量と上部重量バランスバネ４による付勢力と急激開閉防止のためのオイルダンパ６による付勢力とが釣り合っているので上部ユニット１をゆっくりと開成することができる。しかし、上部ユニット１にキットがセットされていない場合は、上部ユニット１の重量が減少するので、この均衡が崩れて上部ユニット１の開成速度を制御することができない。
【００５３】
ここで、この均衡の概念を次のように捉えてみることができる。キットがセットされている場合は、上部ユニット１の重量Ｆ１とオイルダンパ６による付勢力Ｆ２とは、上部重量バランスバネ４による付勢力を相殺することで均衡している。
【００５４】
ところが、キットがセットされていない場合は、上部ユニット１の重量Ｆ１ａ（Ｆ１ａはキットの重量分だけＦ１より小さい）とオイルダンパ６による付勢力Ｆ２とは、上部重量バランスバネ４による付勢力を相殺することができない。そこで、上部重量バランスバネ４による付勢力を相殺するのに不足している力を新たに追加する必要がある。
【００５５】
そこで、本実施の形態では、キットがセットされている場合には従来の機構を用い、キットがセットされていない場合には上記の均衡を保つために必要な付勢力を発生させる機構を追加した機構を用いて、上部ユニット１の開成速度を制御する。それでは、以下に本実施の形態にかかる実施例を示す。
【００５６】
（実施例）
図１は、図１７で示した上部保持機構にオイルダンパである補助ダンパ１０を追加したものである。Ｆアーム固定ギヤ７はフロント側開閉アーム２に固定されている半月ギヤであり、アイドラーギヤ８，９は上部ユニット１に設けられた回転可能なギヤであり、補助ダンパ１０はギヤを備えるロータリーダンパである。また、アイドラーギヤ８は軸方向にスライド可能な可動ギヤである。
【００５７】
フロント側開閉アーム２は右端を回動軸として下部機体に回動自在となっている。そして、Ｆアーム固定ギヤ７が、フロント側開閉アーム２の左端に固着されている。一方、Ｆアーム固定ギヤ７は、上部ユニット１側に設けられている可動ギヤ８と係合している。
【００５８】
また、可動ギヤ８はアイドラーギヤ９と係合し、アイドラーギヤ９は補助ダンパ１０のギヤと係合している。
図１の実線で示されている位置から二点鎖線で示されている位置へ上部ユニット１が移動すると、フロント側開閉アーム２が実線位置から二点鎖線位置へ移動するが、この時、図示されていないがフロント側開閉アーム２が約６０度開くことになる。
【００５９】
Ｆアーム固定ギヤ７はフロント側開閉アーム２に固着されているので、上部ユニット１が開成すると、フロント側開閉アーム２が０度から約６０度開くのに応じて、Ｆアーム固定ギヤ７のギヤ部と可動ギヤ８のギヤ部の係合位置関係が変わり、可動ギヤ８が反時計方向に回転することになる。そして、この回転がアイドラーギヤ９を介して補助ダンパ１０のギヤを回転させることになる。すなわち、補助ダンパ１０は、上部保持アームの開閉時の角度差を利用するものである。
【００６０】
図２は、補助ダンパを使用するか否かの切り替えを行うための切り替え機構を示す。ギヤカム１１は、カム山部１１ａ、返し部１１ｂ、ギヤカム軸１１ｃから構成される。可動ギヤ８はギヤカム軸１１ｃにはめ込まれており、ギヤカム軸１１ｃに対して回転可能である。ギヤカム１１のカム山部１１ａは、同図に示すように傾斜しており、カム山部１１ａの左方と上部フレーム１５との間には段差は無い。また、ギヤカム１１は、回転不可能になっており、カム山部１１ａの傾斜面の向きは常に一方向、つまり後述するようにキット１２が挿入される方向を向いている。
【００６１】
また、ギヤカム軸１１ｃは、リターンバネ１４を螺旋軸方向に挿通しており、そのリターンバネ１４の付勢力をギヤカム軸１１ｃに伝えるための返し部１１ｂが備わっている。さらに返し部１１ｂとリターンバネ１４を覆うようにカムフレーム１３が取り付けられており、返し部１１ｂがカムフレーム１３に当たることによって、ギヤカム１１の上方軸方向への移動範囲を制限している。
【００６２】
また、ギヤカム１１は、ギヤカム軸１１ｃに入れられたリターンバネ１４によって、常に可動ギヤ８が他のギヤ７，９に噛み合う方向に押されている（実線で描写されているギヤカム１１の状態）。
このカム山部１１ａにキット１２が左方向から挿入されると、キット１２はカム山部１１ａの傾斜面に接しながら右方向へ挿入され、それに伴って、カム山部１１ａは押され、ギヤカム１１は下方軸方向へ逃げていく。すると、可動ギヤ８はギヤ列から外れる方向に動く（点線で描写されているギヤカム１１の状態）。その結果、上部ユニット１の開成がされても、可動ギヤ８はＦアーム固定ギヤ７と係合していないので、可動ギヤ８の回転が生じず、またアイドラーギヤ９とも係合していないのでアイドラーギヤ９を介して補助ダンパ１０のギヤを回転も生じない。補助ダンパ１０側からみれば、補助ダンパ１０に補助ダンパ１０のギヤの回転に伴う付勢力が発生しない。
【００６３】
次に、挿入したキット１２を抜き出すとカム山部１１ａにかかる負荷がなくなるので、収縮していたリターンバネ１４が伸張し、ギヤカム１１が上方軸方向へ移動する（実線で描写されているギヤカム１１の状態）。これにより、可動ギヤ８は再びＦアーム固定ギヤ７及びアイドラーギヤ９と噛み合うことになる。その結果、上部ユニット１の開成動作に伴い可動ギヤ８の回転が発生し、その回転によってアイドラーギヤ９が回転する。アイドラーギヤ９の回転は、さらに補助ダンパ１０のギヤを回転させる。補助ダンパ１０では、補助ダンパ１０のギヤの回転に伴って付勢力が発生し、この発生した付勢力は、アイドラーギヤ９、可動ギヤ８を介してＦアーム固定ギア７に伝わる。
【００６４】
以上より、上部重量バランスバネ４の動きを抑制するオイルダンパ６に加え、さらに補助ダンパ１０を設け、かつ、キット１２の有無によって補助ダンパ１０の使用／不使用を切り替えることにより、上部重量バランスバネ４による動きを制御することができる。それにより、キット１２の有無に関わらず、上部ユニット１の開閉動作速度を制御することができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は、上部重量バランスバネの動きを抑制するオイルダンパに加え、さらに補助ダンパを設け、かつ、キットの有無によって補助ダンパの使用／不使用を切り替えることにより、上部重量バランスバネによる動きを制御することができる。それにより、キットの有無に関わらず、上部ユニットの開閉動作速度を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる、補助ダンパを設けた上部保持機構を示す図である。
【図２】本発明にかかる、補助ダンパを使用するか否かの切り替えを行うための切り替え機構を示す図である。
【図３】従来例による、画像形成装置であり、いわゆるタンデム方式のカラープリンタの例である。
【図４】従来例による、フロントカバー等を開放した状態を示すプリンタ装置の外観図である。
【図５】従来例による、プリンタ装置の内部構成を説明する断面図である。
【図６】従来例による、プリンタ装置の各種ユニット部品を説明する図である。
【図７】従来例による、開成機構により装置本体上部を開成するときのプリンタ装置の外観斜視図である。
【図８】従来例による、開閉機構の概略図であり、左側面から見た左側の開閉機構の概略図を示す図である。
【図９】従来例による、開閉機構の概略図であり、右側面から見た右側の開閉機構の概略図を示す図である。
【図１０】従来例による、開閉機構の概略図であり、その斜視図である。
【図１１】従来例による、リンク構造の駆動機構を説明する図である。
【図１２】従来例による、連結部材によって連結されたリンク機構を説明する図である。
【図１３】従来例による、リンク機構が働き、装置本体上部が上方に少し移動した状態を示す図である。
【図１４】従来例による、装置本体上部が完全に開成した状態を示す図である。
【図１５】従来例による、装置本体上部が完全に開成した状態で、トナーセットの交換を説明する図である。
【図１６】従来例による、装置本体上部が完全に開成した状態で、ドラムセットの交換を説明する図である。
【図１７】従来例による、簡略化されたリンク構造の駆動機構を説明する図である。
【符号の説明】
１ 上部ユニット
２ フロント側開閉アーム
３ リヤ側開閉アーム
４ 上部重量バランスバネ
５ Ｆ／Ｒ連結ロッド
６ オイルダンパ６
７ Ｆアーム固定ギヤ
８ 可動ギヤ
９ アイドラーギヤ
１０ 補助ダンパ
１１ ギヤカム
１１ａ カム山部
１１ｂ 返し部
１１ｃ ギヤカム部
１２ キット
１３ カムフレーム
１４ リターンバネ
１５ 上部フレーム
３１ プリンタ装置
３２ 装置本体上部
３３ 装置本体下部
３４ オペレーションパネル
３４ａ キー操作部
３４ｂ 液晶ディスプレイ
３５ 排紙部
３６ 排紙ロール
３７ フロントカバー
３８ 給紙カセット
３９ 装着部
４０ カバー
４１ 画像形成部
４２ 両面印刷用搬送ユニット
４３ 給紙部
４４〜４７ 画像形成ユニット
５０ 感光体ドラム
５１ａ 帯電器
５１ｂ 印字ヘッド
５１ｃ 現像ロール
５１ｄ 転写器
５１ｅ クリーナ
５２ 待機ロール
５３ 搬送ベルト
５４ 駆動ロール
５５ 給紙コロ
５６ 定着ユニット
５６ａ 熱ロール
５６ｂ プレスロール
５６ｃ クリーニングロール
６０ａ〜６０ｅ 搬送ロール
６１ 切換板
６２ 搬送ロール
６５（６５ａ、６５ｂ、６５−１） ＦＲフレーム
６６（６６ａ、６６ｂ、６６−１） リンクフレーム
６７（６７ａ、６７ｂ） Ｆアーム
６８（６８ａ、６８ｂ） Ｒアーム
６９（６９ａ、６９ｂ） ステー
７１（７１ａ、７１ｂ）、７２（７２ａ、７２ｂ） 支持部
７１ａ−１、７１ｂ−１、７２ａ−１、７２ｂ−１ 回転ギヤ
７３ 中間プーリ
７４ ギアベルト
７５ 回転体
７６ バネ
７７、７８ 支持部
【発明の属する技術分野】
本発明はタンデム方式を用いたカラーの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタのカラー印刷化が進み、それに伴い、カラー印刷を行うための複数色のトナーをそれぞれ収容したユニット（以下、トナーセットと呼ぶ）をプリンタ内に保持させておく必要がある。そして、これらトナーセット等は、消耗品であるので、これらの交換のため容易に取り外しができるプリンタが開示されている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
図３は、特許文献１にかかる画像形成装置であり、いわゆるタンデム方式のカラープリンタの例である。また、この画像形成装置は両面印刷用のプリンタでもある。同図において、プリンタ装置３１は、不図示のケーブルによってパーソナルコンピュータ等のホスト機器に接続されている。
【０００４】
プリンタ装置３１は装置本体上部３２と装置本体下部３３によって構成され、装置本体上部３２にはオペレーションパネル３４が配設され、またその上面には印字用紙の排紙部３５も形成されている。オペレーションパネル３４は複数のキーが配設されたキー操作部３４ａと、不図示のＣＰＵから出力される表示情報に基づき表示を行う液晶ディスプレイ３４ｂで構成されている。また、排紙部３５には、排紙ロール３６の回動によって後述する画像形成ユニットにより作成された印刷出力が排出され、排紙部３５上に順次積載される。
【０００５】
また、装置本体下部３３には、後述する両面印刷用搬送ユニットや給紙カセット３８がセットされ、例えばプリンタ装置３１の側面に設けられた不図示の蓋を開放することによって、後述する両面印刷用搬送ユニットを着脱できる構成である。また、装置本体下部３３には、その前面に開閉可能なフロントカバー３７及び装置本体下部３３より着脱自在な給紙カセット３８が設けられ、例えばフロントカバー３７はジャム処理やメンテナンス等において開放される。
【０００６】
また、装置本体下部３３の右側面には、ＭＰＦ（マルチペーパーフィーダー）トレイの装着部３９、及びカバー４０が設けられている。但し、図３において上記装着部３９にＭＰＦトレイは装着されていない状態である。また、カバー４０は後述する用紙搬送路確認用のカバーであり、本形態ではこのカバー４０を開放して、用紙詰まり等のメンテナンスを行う。
【０００７】
なお、図４は上記フロントカバー３７及びカバー４０を開放した状態を示すプリンタ装置３１の外観図である。また、プリンタ装置３１の最下段には前述のように給紙カセット３８が収納され、給紙カセット３８に用紙を補給する際、例えば取手３８ａを手前に引くことによって、給紙カセット３８を矢印Ｘ方向に引き出すことができる。
【０００８】
図５は上記外観を有するプリンタ装置３１の内部構成を説明する断面図である。同図において、プリンタ装置３１は画像形成部４１、両面印刷用搬送ユニット４２、及び給紙部４３等で構成されている。ここで、画像形成部４１は４個の画像形成ユニット４４〜４７を矢印方向に並設した構成であり、同図の紙面右側から左側に向かってマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順に配設されている。また、この中のマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット４４〜４６は減法混色によりカラー印刷を行う構成であり、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット４７はモノクロ印刷に使用する。
【０００９】
ここで、上記各画像形成ユニット４４〜４７はそれぞれドラムセットＣ１とトナーセットＣ２で構成され、トナーセットＣ２に収納された現像剤（の色）を除き同じ構成である。したがって、イエロー（Ｙ）用の画像形成ユニット４６を例にして構成を説明する。ドラムセットＣ１には感光体ドラム、帯電器、クリーナが収納され、トナーセットＣ２には現像ロールやトナーが収納されている。
【００１０】
感光体ドラム５０は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成され、感光体ドラム５０の周面近傍には、帯電器５１ａ、印字ヘッド５１ｂ、現像ロール５１ｃ、転写器５１ｄ、クリーナ５１ｅが順次配設されている。感光体ドラム５０は矢印方向（図において時計回り方向）に回動し、先ず帯電器５１ａからの電荷付与により、感光体ドラム５０の周面を一様に帯電する。
【００１１】
そして、印字ヘッド５１ｂからの印字情報に基づく光書き込みにより、感光体ドラム５０の周面に静電潜像を形成し、現像ロール５１ｃによる現像処理によりトナー像を形成する。この時、感光体ドラム５０の周面に形成されるトナー像は、トナーセットＣ２に収納したイエロー（Ｙ）色のトナーによる。
【００１２】
このようにして感光体ドラム５０の周面に形成されるトナー像は、感光体ドラム５０の矢印方向の回動に伴って転写器５１ｄの位置に達し、感光体ドラム５０の直下を矢印方向に移動する用紙に転写される。
一方、用紙の搬送は、前述の給紙部４３を構成する給紙カセット３８、待機ロール５２、搬送ベルト５３、駆動ロール５４、従動ロール５４ａ等で構成され、給紙コロ５５の回動によって給紙カセット３８から搬出された用紙は、待機ロール５２まで送られ、更にトナー像に一致するタイミングで搬送ベルト５３上に送られ、転写器５１ｄの位置に達する。そして、転写器５１ｄにおいてトナー像が転写され、トナー像が転写された用紙は搬送ベルト５３の移動に従って、搬送ベルト５３上を矢印方向に移動し、定着ユニット５６において熱定着処理が施される。
【００１３】
また、用紙の上面には、上記イエロー（Ｙ）のトナー像のみならず、他の色のドラムセットＣ１及びトナーセットＣ２によって転写されたマゼンタ（Ｍ）や、シアン（Ｃ）のトナー像も転写され、前述の減法混色に従った色の印刷が行われる。
【００１４】
なお、上述の用紙は給紙カセット３８から搬出される用紙のみならず、ＭＰＦトレイ３９ｂから供給される用紙も含まれ、この場合には用紙は給紙コロ３９ａによって搬入され、前述の経路によって印刷処理が行われる。また、上記定着ユニット５６は熱ロール５６ａ、プレスロール５６ｂ、及びクリーニングロール５６ｃで構成され、用紙Ｐが上述の熱ロール５６ａとプレスロール５６ｂ間を挟持搬送される間、用紙に転写された例えば複数色のトナー像は溶融して用紙Ｐに熱定着する。
【００１５】
また、クリーニングロール５６ｃは熱ロール５６ａにオイルを塗布すると共に熱ロール５６ａに残るトナーを除去する機能を有する。なお、定着ユニット５６によってトナー像が定着された用紙は切換板６１を介して上方、又は紙面左方向に搬送される。
【００１６】
一方、両面印刷用搬送ユニット４２は装置本体に対して着脱自在に構成され、プリンタ装置３１によって両面印刷を行う際装着するユニットであり、内部に複数の搬送ロール６０ａ〜６０ｅが配設されている。両面印刷の場合には、上記切換板６１によって一旦上方に用紙が送られ、例えば用紙の後端が搬送ロール６２に達した時、用紙の搬送を停止し、更に用紙を逆方向に搬送する。
【００１７】
この制御によって、用紙は点線で示す位置に設定された切換板６１の左側を下方に搬送され、両面印刷用搬送ユニット４２の用紙搬送路に搬入され、搬送ロール６０ａ〜６０ｅによって用紙が送られ、待機ロール５２に達し、前述と同様トナー像と一致するタイミングで転写部に送られ、トナー像が用紙の裏面に転写される。
【００１８】
図６は上記構成のプリンタ装置３１において、後述するリンク機構を除く主要部の部品構成を説明する図である。同図において、両面印刷用搬送ユニット４２は装置本体に対して着脱可能であり、例えば同図に示す矢印Ｙ方向から装置本体に対して両面印刷用搬送ユニット４２を装着する。
【００１９】
また、ドラムセットＣ１とトナーセットＣ２は各色毎に設けられ、それぞれマゼンタ用のドラムセットＣ１（Ｍ）とトナーセットＣ２（Ｍ）、シアン用のドラムセットＣ１（Ｃ）とトナーセットＣ２（Ｃ）、イエロー用のドラムセットＣ１（Ｙ）とトナーセットＣ２（Ｙ）、ブラック用のドラムセットＣ１（Ｂ）とトナーセットＣ２（Ｂ）で構成されている。
【００２０】
また、前述のように画像形成ユニットの下方（ドラムセットＣ１とトナーセットＣ２の下方）に設けられ、用紙の搬送を行う用紙搬送ベルト５３の近傍にはクリーナボトル８２が設けられ、不図示のクリーナで除去された用紙搬送ベルト５３上のトナー等を回収する。また、前述の定着ユニット５６もユニット化され、装置本体に対して着脱自在に構成されている。
【００２１】
一方、プリンタ装置３１の開閉機構は、装置本体上部３２を装置本体下部３３に対し略水平に開閉するための機構であり、図５には、その一部であるＦＲフレーム６５（６５ａ、６５ｂ）の位置のみを示している。これらＦＲフレーム６５（６５ａ、６５ｂ）はカラープリンタ３１の左右にそれぞれ設けられ、その一方であるＦＲフレーム６５ａは熱源となる上記定着ユニット５６の近傍に設けられている。プリンタ装置３１においては、装置本体上部３２を装置本体下部３３に対し略水平に開成して、メンテナンス作業等を行う。
【００２２】
なお、図７は、開成機構により装置本体上部３２を開成するときのプリンタ装置３１の外観斜視図である。同図に示すように、装置本体上部３２は、プリンタ装置３１に設けられた開閉機構６４により装置本体下部３３に対し略水平を保ったまま開成される。
【００２３】
開閉機構６４は、プリンタ装置３１の正面から見てその両側にそれぞれ、リンクフレーム６６、Ｆアーム６７、Ｒアーム６８、ステー６９、及びＦＲフレーム６５等を備える構成である。また、各部材の連結関係は、装置本体上部３２に設けられたリンクフレーム６６に対しＦアーム６７及びＲアーム６８の一端をそれぞれ回動自在に支持するように構成し、また、Ｆアーム６７の他端を装置本体下部３３に設けられたＦＲフレーム６５に回動自在に支持するように構成し、さらに、Ｒアーム６８の他端をＦＲフレーム６５に固定されたステー６９に回動自在に支持するように構成する。このような構成により、装置本体上部３２は装置本体下部３３に対し略水平に開成され、開成に伴い装置本体下部３３に対し徐々に後退して移動する。
【００２４】
なお、上記図７においては、説明の便宜のため、プリンタ装置３１を正面から見てその右側部分にのみ番号を付して示している。なお、以後の説明において、プリンタ装置３１の左側のリンク機構の各部材番号にａを付し、右側のリンク機構の各部材番号にｂを付して説明する。したがって、上記図７に示すリンク機構の各部材番号はリンクフレームが６６ｂ、Ｆアームが６７ｂ、Ｒアームが６８ｂ、ステーが６９ｂ、ＦＲフレームが６５ｂで示す。
【００２５】
次に、図８及び図９は上記開閉機構の概略図であり、図８は左側面から見た左側の開閉機構の概略図を示し、図９は右側面から見た右側の開閉機構の概略図を示す。また、図１０はその斜視図である。図８乃至図１０において、リンクフレーム６６（６６ａ、６６ｂ）、Ｆアーム６７（６７ａ、６７ｂ）、Ｒアーム６８（６８ａ、６８ｂ）、ステー６９（６９ａ、６９ｂ）、及びＦＲフレーム６５（６５ａ、６５ｂ）は、開閉機構の主要部である。なお、図１０にはリンクフレーム６６（６６ａ、６６ｂ）は示していない。
【００２６】
また、図８及び図９において、実線に示すＦアーム６７（６７ａ、６７ｂ）、及びＲアーム６８（６８ａ、６８ｂ）の位置は装置本体上部３２を開成させたときの開成位置を示し、装置本体上部３２は装置本体下部３３に対し略水平に保たれる。一方、点線に示すＦアーム６７（６７ａ、６７ｂ）、及びＲアーム６８（６８ａ、６８ｂ）の位置は装置本体上部３２を装置本体下部３３に対し閉成させたときの閉成位置を示すものである。
【００２７】
さらに、支持部７１（７１ａ、７１ｂ）は、Ｆアーム６７（６７ａ、６７ｂ）とＦＲフレーム６５（６５ａ、６５ｂ）を回動自在に支持し、支持部７２（７２ａ、７２ｂ）は、Ｒアーム６８（６８ａ、６８ｂ）とステー６９（６９ａ、６９ｂ）を回動自在に支持する。また、支持部７７（７７ａ、７７ｂ）は、Ｆアーム６７（６７ａ、６７ｂ）とリンクフレーム６６（６６ａ、６６ｂ）を回動自在に支持し、支持部７８（７８ａ、７８ｂ）は、Ｒアーム６８（６８ａ、６８ｂ）とリンクフレーム６６（６６ａ、６６ｂ）を回動自在に支持する。２点鎖線は各アームの回動軌跡を示している。
【００２８】
なお、図８に示すように、定着ユニット５６側（紙面奥側）のＦＲフレーム６５ａには四角形状の４つの孔８１が設けられ、これらは、開閉機構としての強度を維持する程度に設けられた孔であるが、ＦＲフレーム６５ａは、この孔８１を利用し、装置本体上部３２を開閉する機能以外にも、定着ユニット５６の発熱を装置外に逃がす放熱機能も有する。
【００２９】
図１１は上記リンク構造の駆動機構を説明する図である。なお、上記のようにリンク機構は左右対称であり、図１１においては特に図８に対応するリンク構造の駆動機構を説明する。したがって、図１１においては紙面右側がプリンタ装置３１の正面である。前述のように、Ｆアーム６７ａは支持部７１ａに回動自在に設けられ、Ｆアーム６７ａは回転ギヤ７１ａ−１に固設されている。またＲアーム６８ａは支持部７２ａに回動自在に設けられ、Ｒアーム６８ａは回転ギヤ７２ａ−１に固設されている。したがって、Ｆアーム６７ａと回転ギヤ７１ａ−１は一体として回転し、Ｒアーム６８ａと回転ギヤ７２ａ−１も一体として回転する。
【００３０】
また、上記回転ギヤ７１ａ−１と７２ａ−１間には中間プーリ７３が介装され、中間プーリ７３を介して回転ギヤ７１ａ−１と７２ａ−１間にはギアベルト７４が掛け渡されている。なお、中間プーリ７３はギアベルト７４に所定の張力を与えるものである。
【００３１】
また、回転ギヤ７２ａ−１にはダンパ機構を内蔵する回転体７５が設けられている。この回転体７５にはオイルダンパが内蔵され、装置本体上部３２を下降させる際の重力による急激な落下を押さえ、滑らかに下降させる機能を有する。一方、装置本体上部３２を開放する際の上方への上昇力はバネ７６によって付与される。このバネ７６は、その一端が装置本体下部３３の筐体３３ａに取り付けられ、回転ギヤ７１ａ−１内において所定回巻装され、その先端（他端）は筐体３３ａに形成された不図示の穴に止着されている。したがって、バネ７６の付勢力は回転ギヤ７１ａ−１を矢印ａ−１方向に回転させるように働き、装置本体上部３２の上昇力となる。
【００３２】
すなわち、回転ギヤ７１ａ−１が上記矢印ａ−１方向に回転すると、Ｆアーム６７ａを同じ方向に回動し、また同時にギアベルト７４を矢印ａ方向に回し、回転ギヤ７２ａ−１を矢印ａ−２方向に回転し、Ｒアーム６８ａを同方向に回動する。したがって、上記駆動によってリンク機構が働き、Ｆアーム６７ａ及びＲアーム６８ａを同図に示す２点鎖線の経路に従って回動し、装置本体上部３２を上方に移動する。
【００３３】
図１２は上記構成のリンク機構を正面から視た場合の構成図であり、ＦＲフレーム６５（６５ａ、６５ｂ）、及びバネ７６等の部品構成は省略するものである。また、Ｒアーム６８ａ、６８ｂ間には連結部材８３が設けられている。以上の構成において、以下にプリンタ装置３１の装置本体上部３２の開閉処理について説明する。
【００３４】
通常、プリンタ装置３１は図３に示す状態で使用される。そして、用紙が欠乏した場合にはオペレーションパネル３４の液晶ディスプレイ３４ｂに用紙供給指示が表示され、給紙カセット３８への用紙補給が行われる。一方、用紙詰まりがある場合には、その位置が液晶ディスプレイ３４ｂに表示され、例えばカバー４０を開放してジャム処理を行う。
【００３５】
一方、用紙詰まりがプリンタ装置３１の内部である場合（カバー４０に対応する位置ではない場合）、又はドラムセットＣ１やトナーセットＣ２を交換する場合、更にはその他のメンテナンスを行う場合、フロントカバー３７を開放する。なお、フロントカバー３７を開放した状態は前述の図４に示す通りである。
【００３６】
次に、この状態において装置本体上部３２を開成すべく、不図示のロック機構のロックを解除する。ロックを解除すると、前述のバネ７６の付勢力が働き、Ｆアーム６７ａを矢印ａ−１方向に回動し、また同時にギアベルト７４を矢印ａ方向に回し、Ｒアーム６８ａを同方向に回動する。したがって、上記駆動によって装置本体上部３２を上方に移動する。
【００３７】
図１３は上記リンク機構が働き、装置本体上部３２が上方に少し移動した状態を示す。なお、同図において、リンク機構の主要部のみを示し、またＭＰＦトレイ３９ｂやカバー４０の構成は省略している。その後、更に装置本体上部３２が上方に移動し、装置本体上部３２は所定位置まで開成する。
【００３８】
図１４は装置本体上部３２が完全に開成した状態を示す図である。なお、同図においても、リンク機構の主要部のみを示し、またＭＰＦトレイ３９ｂやカバー４０の構成は省略している。この状態において、装置本体上部３２は装置本体下部３３に対して略水平に開成され、所定の間隔を保持する。この間隔は、例えば以下のメンテナンス処理の作業性等を考慮するものである。
【００３９】
この状態において前述のトナーセットＣ２（例えば、Ｃ２（Ｍ））を交換する場合には、図１５に示すようにトナーセットＣ２（Ｍ）を手前に引き出し、新たなトナーセットＣ２（Ｍ）を装着する。一方、ドラムセットＣ１（例えば、Ｃ１（Ｍ）〜Ｃ１（Ｂ））を交換する場合には図１６に示すようにドラムセットＣ１（Ｍ）〜Ｃ１（Ｂ）を手前に引き出し、新たなドラムセットＣ１（Ｍ）〜Ｃ１（Ｂ）を装着する。
【００４０】
【特許文献１】
特開２００１−２４２７６３号（第４−７頁、第１−１４図）
【００４１】
【発明が解決しようとする課題】
図１７は、プリンタの上部保持機構概要図であり、上記の図１１のギアベルト７４をなくし、簡略化したものである。この図１７における機構の主要部は、開／閉可能な上部ユニット１（図１１における装置本体上部３２に相当）、フロント側開閉アーム２（図１１におけるＦアーム６７に相当）、リヤ側開閉アーム３（図１１におけるＲアーム６８に相当）、上部重量バランスバネ４（図１１におけるバネ７６に相当）、Ｆ／Ｒ連結ロッド５（図１１におけるＦアーム６７とＲアーム６８とを同方向に回動するためのギアベルト７４等よりなるリンク機構に相当）、急激開閉防止用のオイルダンパ６（図１１における回転体７５に内蔵されているオイルダンパに相当）より構成されている。Ｆ／Ｒ連結ロッド５は、左右端がフロント側開閉アーム２とリヤ側開閉アーム３の回動軸回りのフランジ部分にそれぞれ軸支されていて、リンク機構を構成している。
【００４２】
図１１と同様に、図１７の上部保持機構では、上部ユニット１の重量を相殺させるために、上部重量バランスバネ４が常時保持アーム（フロント側開閉アーム２，リヤ側開閉アーム３）を引っ張っている。また、上部ユニット１の開閉動作を緩やかにするため、オイルダンパ６によってその開閉速度を制御している。
【００４３】
ところが、上部ユニット１に設置されている消耗品であるトナーセットやドラムセットなどのキットは着脱可能であり（図１５、図１６参照）、これらのキットを取り外してしまうと、キット設置を前提の上部ユニット１の重量と上部重量バランスバネ４とオイルダンパ６との間の均衡が崩れ、上部ユニット１の重量を相殺するはずの上部重量バランスバネ４の力が大きくなってしまい、上部ユニット１を開放側へすばやく動かすこととなってしまう。
【００４４】
そこで、上記のキットを取り付けた状態か否かに関わらず両方のケースを満足させるように上部重量バランスバネ４の荷重の調整を試みたが、それらの条件に合う上部重量バランスバネ４の荷重を合わせるポイントを見つけることはできなかった。また、ダンパ６を強化すると、キットが上部ユニット１に設置されているときの上部ユニット１の開閉動作におけるハンドリングが著しく悪くなってしまった。
【００４５】
そこで、本発明ではキットの有無で差が生じる上部開閉時の動作速度を制御するプリンタ装置を提供する。
【００４６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は請求項１記載の発明によれば、上部機体と下部機体とに分割し、画像形成要素のいくつかをー体化してなる画像形成ユニットを前記上部機体に着脱自在に配設し、前記上部機体と前記下部機体とを連結具によって接続し、前記上部機体を前記下部機体に対して開閉自在にした画像形成装置において、前記上部機体を前記下部機体に対して開成する方向へ付勢する付勢手段と、該付勢手段とは別体であって、前記上部機体の前記下部機体に対する急激な開閉を防止すべく設けられ、前記画像形成ユニットが前記上部機体に装着されている際の上部機体重量と前記付勢手段による開成方向への付勢力とに対応して、前記上部機体の前記下部機体に対する開成方向への速度を所定速度に制御すべく設定されたダンパー手段と、前記画像形成ユニットが前記上部機体に装着されていない場合に、前記画像形成ユニットの重量分の減少により前記上部機体の前記下部機体に対する前記開成方向への速度が前記所定速度よりも上昇するのを相殺すべく前記ダンパー手段の急激開閉防止機能を補助可能に設けられた補助ダンパー手段と、該補助ダンパー手段と前記画像形成ユニットとに係合可能に設けられ、前記画像形成ユニットが前記上部機体に装着されている場合には前記補助ダンパーを不作動とし、前記画像形成ユニットが前記上部機体に装着されていない場合に前記補助ダンパーを作動させる閉成速度調整手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置を提供することによって達成できる。
【００４８】
このように構成することによって、キットが装着されている場合には、従来の機構を用い、キットが装着されていない場合には、従来の機構を補完する機構を用いて、上部ユニットの開閉動作速度を制御することができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、キットの有無に関わらず、上部ユニット１の開閉速度を一定にするように、開閉速度を制御するものである。図１７において、上部ユニット１にキットがセットされている場合は、上部ユニット１の重量と上部重量バランスバネ４による付勢力と急激開閉防止のためのオイルダンパ６による付勢力とが釣り合っているので上部ユニット１をゆっくりと開成することができる。しかし、上部ユニット１にキットがセットされていない場合は、上部ユニット１の重量が減少するので、この均衡が崩れて上部ユニット１の開成速度を制御することができない。
【００５３】
ここで、この均衡の概念を次のように捉えてみることができる。キットがセットされている場合は、上部ユニット１の重量Ｆ１とオイルダンパ６による付勢力Ｆ２とは、上部重量バランスバネ４による付勢力を相殺することで均衡している。
【００５４】
ところが、キットがセットされていない場合は、上部ユニット１の重量Ｆ１ａ（Ｆ１ａはキットの重量分だけＦ１より小さい）とオイルダンパ６による付勢力Ｆ２とは、上部重量バランスバネ４による付勢力を相殺することができない。そこで、上部重量バランスバネ４による付勢力を相殺するのに不足している力を新たに追加する必要がある。
【００５５】
そこで、本実施の形態では、キットがセットされている場合には従来の機構を用い、キットがセットされていない場合には上記の均衡を保つために必要な付勢力を発生させる機構を追加した機構を用いて、上部ユニット１の開成速度を制御する。それでは、以下に本実施の形態にかかる実施例を示す。
【００５６】
（実施例）
図１は、図１７で示した上部保持機構にオイルダンパである補助ダンパ１０を追加したものである。Ｆアーム固定ギヤ７はフロント側開閉アーム２に固定されている半月ギヤであり、アイドラーギヤ８，９は上部ユニット１に設けられた回転可能なギヤであり、補助ダンパ１０はギヤを備えるロータリーダンパである。また、アイドラーギヤ８は軸方向にスライド可能な可動ギヤである。
【００５７】
フロント側開閉アーム２は右端を回動軸として下部機体に回動自在となっている。そして、Ｆアーム固定ギヤ７が、フロント側開閉アーム２の左端に固着されている。一方、Ｆアーム固定ギヤ７は、上部ユニット１側に設けられている可動ギヤ８と係合している。
【００５８】
また、可動ギヤ８はアイドラーギヤ９と係合し、アイドラーギヤ９は補助ダンパ１０のギヤと係合している。
図１の実線で示されている位置から二点鎖線で示されている位置へ上部ユニット１が移動すると、フロント側開閉アーム２が実線位置から二点鎖線位置へ移動するが、この時、図示されていないがフロント側開閉アーム２が約６０度開くことになる。
【００５９】
Ｆアーム固定ギヤ７はフロント側開閉アーム２に固着されているので、上部ユニット１が開成すると、フロント側開閉アーム２が０度から約６０度開くのに応じて、Ｆアーム固定ギヤ７のギヤ部と可動ギヤ８のギヤ部の係合位置関係が変わり、可動ギヤ８が反時計方向に回転することになる。そして、この回転がアイドラーギヤ９を介して補助ダンパ１０のギヤを回転させることになる。すなわち、補助ダンパ１０は、上部保持アームの開閉時の角度差を利用するものである。
【００６０】
図２は、補助ダンパを使用するか否かの切り替えを行うための切り替え機構を示す。ギヤカム１１は、カム山部１１ａ、返し部１１ｂ、ギヤカム軸１１ｃから構成される。可動ギヤ８はギヤカム軸１１ｃにはめ込まれており、ギヤカム軸１１ｃに対して回転可能である。ギヤカム１１のカム山部１１ａは、同図に示すように傾斜しており、カム山部１１ａの左方と上部フレーム１５との間には段差は無い。また、ギヤカム１１は、回転不可能になっており、カム山部１１ａの傾斜面の向きは常に一方向、つまり後述するようにキット１２が挿入される方向を向いている。
【００６１】
また、ギヤカム軸１１ｃは、リターンバネ１４を螺旋軸方向に挿通しており、そのリターンバネ１４の付勢力をギヤカム軸１１ｃに伝えるための返し部１１ｂが備わっている。さらに返し部１１ｂとリターンバネ１４を覆うようにカムフレーム１３が取り付けられており、返し部１１ｂがカムフレーム１３に当たることによって、ギヤカム１１の上方軸方向への移動範囲を制限している。
【００６２】
また、ギヤカム１１は、ギヤカム軸１１ｃに入れられたリターンバネ１４によって、常に可動ギヤ８が他のギヤ７，９に噛み合う方向に押されている（実線で描写されているギヤカム１１の状態）。
このカム山部１１ａにキット１２が左方向から挿入されると、キット１２はカム山部１１ａの傾斜面に接しながら右方向へ挿入され、それに伴って、カム山部１１ａは押され、ギヤカム１１は下方軸方向へ逃げていく。すると、可動ギヤ８はギヤ列から外れる方向に動く（点線で描写されているギヤカム１１の状態）。その結果、上部ユニット１の開成がされても、可動ギヤ８はＦアーム固定ギヤ７と係合していないので、可動ギヤ８の回転が生じず、またアイドラーギヤ９とも係合していないのでアイドラーギヤ９を介して補助ダンパ１０のギヤを回転も生じない。補助ダンパ１０側からみれば、補助ダンパ１０に補助ダンパ１０のギヤの回転に伴う付勢力が発生しない。
【００６３】
次に、挿入したキット１２を抜き出すとカム山部１１ａにかかる負荷がなくなるので、収縮していたリターンバネ１４が伸張し、ギヤカム１１が上方軸方向へ移動する（実線で描写されているギヤカム１１の状態）。これにより、可動ギヤ８は再びＦアーム固定ギヤ７及びアイドラーギヤ９と噛み合うことになる。その結果、上部ユニット１の開成動作に伴い可動ギヤ８の回転が発生し、その回転によってアイドラーギヤ９が回転する。アイドラーギヤ９の回転は、さらに補助ダンパ１０のギヤを回転させる。補助ダンパ１０では、補助ダンパ１０のギヤの回転に伴って付勢力が発生し、この発生した付勢力は、アイドラーギヤ９、可動ギヤ８を介してＦアーム固定ギア７に伝わる。
【００６４】
以上より、上部重量バランスバネ４の動きを抑制するオイルダンパ６に加え、さらに補助ダンパ１０を設け、かつ、キット１２の有無によって補助ダンパ１０の使用／不使用を切り替えることにより、上部重量バランスバネ４による動きを制御することができる。それにより、キット１２の有無に関わらず、上部ユニット１の開閉動作速度を制御することができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は、上部重量バランスバネの動きを抑制するオイルダンパに加え、さらに補助ダンパを設け、かつ、キットの有無によって補助ダンパの使用／不使用を切り替えることにより、上部重量バランスバネによる動きを制御することができる。それにより、キットの有無に関わらず、上部ユニットの開閉動作速度を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる、補助ダンパを設けた上部保持機構を示す図である。
【図２】本発明にかかる、補助ダンパを使用するか否かの切り替えを行うための切り替え機構を示す図である。
【図３】従来例による、画像形成装置であり、いわゆるタンデム方式のカラープリンタの例である。
【図４】従来例による、フロントカバー等を開放した状態を示すプリンタ装置の外観図である。
【図５】従来例による、プリンタ装置の内部構成を説明する断面図である。
【図６】従来例による、プリンタ装置の各種ユニット部品を説明する図である。
【図７】従来例による、開成機構により装置本体上部を開成するときのプリンタ装置の外観斜視図である。
【図８】従来例による、開閉機構の概略図であり、左側面から見た左側の開閉機構の概略図を示す図である。
【図９】従来例による、開閉機構の概略図であり、右側面から見た右側の開閉機構の概略図を示す図である。
【図１０】従来例による、開閉機構の概略図であり、その斜視図である。
【図１１】従来例による、リンク構造の駆動機構を説明する図である。
【図１２】従来例による、連結部材によって連結されたリンク機構を説明する図である。
【図１３】従来例による、リンク機構が働き、装置本体上部が上方に少し移動した状態を示す図である。
【図１４】従来例による、装置本体上部が完全に開成した状態を示す図である。
【図１５】従来例による、装置本体上部が完全に開成した状態で、トナーセットの交換を説明する図である。
【図１６】従来例による、装置本体上部が完全に開成した状態で、ドラムセットの交換を説明する図である。
【図１７】従来例による、簡略化されたリンク構造の駆動機構を説明する図である。
【符号の説明】
１ 上部ユニット
２ フロント側開閉アーム
３ リヤ側開閉アーム
４ 上部重量バランスバネ
５ Ｆ／Ｒ連結ロッド
６ オイルダンパ６
７ Ｆアーム固定ギヤ
８ 可動ギヤ
９ アイドラーギヤ
１０ 補助ダンパ
１１ ギヤカム
１１ａ カム山部
１１ｂ 返し部
１１ｃ ギヤカム部
１２ キット
１３ カムフレーム
１４ リターンバネ
１５ 上部フレーム
３１ プリンタ装置
３２ 装置本体上部
３３ 装置本体下部
３４ オペレーションパネル
３４ａ キー操作部
３４ｂ 液晶ディスプレイ
３５ 排紙部
３６ 排紙ロール
３７ フロントカバー
３８ 給紙カセット
３９ 装着部
４０ カバー
４１ 画像形成部
４２ 両面印刷用搬送ユニット
４３ 給紙部
４４〜４７ 画像形成ユニット
５０ 感光体ドラム
５１ａ 帯電器
５１ｂ 印字ヘッド
５１ｃ 現像ロール
５１ｄ 転写器
５１ｅ クリーナ
５２ 待機ロール
５３ 搬送ベルト
５４ 駆動ロール
５５ 給紙コロ
５６ 定着ユニット
５６ａ 熱ロール
５６ｂ プレスロール
５６ｃ クリーニングロール
６０ａ〜６０ｅ 搬送ロール
６１ 切換板
６２ 搬送ロール
６５（６５ａ、６５ｂ、６５−１） ＦＲフレーム
６６（６６ａ、６６ｂ、６６−１） リンクフレーム
６７（６７ａ、６７ｂ） Ｆアーム
６８（６８ａ、６８ｂ） Ｒアーム
６９（６９ａ、６９ｂ） ステー
７１（７１ａ、７１ｂ）、７２（７２ａ、７２ｂ） 支持部
７１ａ−１、７１ｂ−１、７２ａ−１、７２ｂ−１ 回転ギヤ
７３ 中間プーリ
７４ ギアベルト
７５ 回転体
７６ バネ
７７、７８ 支持部
Claims (1)
- 上部機体と下部機体とに分割し、画像形成要素のいくつかをー体化してなる画像形成ユニットを前記上部機体に着脱自在に配設し、前記上部機体と前記下部機体とを連結具によって接続し、前記上部機体を前記下部機体に対して開閉自在にした画像形成装置において、
前記上部機体を前記下部機体に対して開成する方向へ付勢する付勢手段と、
該付勢手段とは別体であって、前記上部機体の前記下部機体に対する急激な開閉を防止すべく設けられ、前記画像形成ユニットが前記上部機体に装着されている際の上部機体重量と前記付勢手段による開成方向への付勢力とに対応して、前記上部機体の前記下部機体に対する開成方向への速度を所定速度に制御すべく設定されたダンパー手段と、
前記画像形成ユニットが前記上部機体に装着されていない場合に、前記画像形成ユニットの重量分の減少により前記上部機体の前記下部機体に対する前記開成方向への速度が前記所定速度よりも上昇するのを相殺すべく前記ダンパー手段の急激開閉防止機能を補助可能に設けられた補助ダンパー手段と、
該補助ダンパー手段と前記画像形成ユニットとに係合可能に設けられ、前記画像形成ユニットが前記上部機体に装着されている場合には前記補助ダンパーを不作動とし、前記画像形成ユニットが前記上部機体に装着されていない場合に前記補助ダンパーを作動させる閉成速度調整手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
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