JP4304620B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置では所望の画像形成がなされた記憶媒体としての用紙を排紙する場合、装置本体外の左側或いは右側に排紙トレイを設けて、この排紙トレイ上に用紙を排紙していた。しかし、このような排紙の仕方であると、装置本体の配置スペースに加えて、排紙トレイ分の配置スペースを余分に確保する必要がある。そこで、近年においては、胴内排紙タイプの画像形成装置が提案されている（特許文献１）。
このものは、作像部を有する装置本体と、この装置本体の上部位置に配される画像読取部を主体として構成されるとともに、作像部と画像読取部との間に位置して排紙トレイが設けられている。そして、画像読取部は装置本体に対して回動軸を介して回動可能に連結されており、画像読取部を回動させることで、胴内開放部の空間を広く確保して排紙トレイから用紙を容易に取り出すことが出来るようになっている。

しかし、画像読取部は相応の重さがあるため、閉じ操作する際には勢いよく閉まろうとするから、誤ってオペレータが指を挟んでしまう恐れがある。
この問題を解決するには、画像読取部、或いは装置本体のいずれかに、特許文献２に記載されたストッパを設ける一方、他方側に突起を設けることが考えられる。これにより、画像読取部が閉じ方向に回動する際に、突起がストッパに設けられるガイド溝内を摺動することにより、適度な摩擦力が得られ、画像読取部が勢いよく閉じられるのを防止することが出来る。
特開２００３−２４１４６０公報 特開２００３−８７４６４公報（同公報における図１０参照）

しかしながら、上記解決策では、画像読取部の重みに抗するために摩擦力を大きく設定する必要があるが、排紙トレイを開放させるべく画像読取部を回動させるときにも突起がガイド溝を摺動するから、開放時の操作力が重くなってしまう。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、開放時、閉止時の両時において良好な操作フィーリングが得られる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、用紙に画像を形成するための画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットの上面に設けられ、前記画像形成ユニットによる画像形成後の用紙が排出される排紙トレイと、前記排紙トレイの上方にヒンジによって連結されて、前記排紙トレイの上方を覆う閉位置と前記排紙トレイの上方を開放する開位置との間で回動可能とされた画像読取ユニットと、を備えた画像形成装置であって、前記画像読取ユニットの下面壁、又は前記画像形成ユニットの上面壁のいずれか一方側に突起部が設けられ、他方側に、前記突起部が移動可能な状態で嵌合される溝部を自由端部に設けたアーム部材が回動可能に設けられ、前記溝部は前記画像形成ユニットが開位置から閉位置に回動される際に、前記突起部が嵌合される第一の溝と、前記画像形成ユニットが開位置から閉位置に回動される際に、前記突起部が嵌合される第二の溝と、を有し、前記第一の溝は溝壁間の対向間隔が前記突起部の外径に比べて広く設定されているのに対して、前記第二の溝の溝壁間の対向間隔は前記突起部の外径に比べて狭く設定されており、さらに、前記第二の溝は前記アーム部材の自由端部を貫通して形成され、該第二の溝を構成する溝壁は前記突起部が該溝内を移動するときに、対向間隔が広がる方向に撓み変形するところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記画像読取ユニットの下面壁に前記突起部が設けられ、前記画像形成ユニットの上面壁にアーム部材が回動可能に設けられているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記画像読取ユニットが閉位置から開位置に回動される際には前記突起部と前記溝部とによる案内作用により該アーム部材を起立方向に回動させ、前記画像読取ユニットが開位置から閉位置に回動される際には前記突起部と前記溝部とによる案内作用により該アーム部材を倒れ方向に回動させるものにおいて、前記アーム部材は前記画像読取ユニットが前記開位置にあるときには起きた姿勢となって前記画像読取ユニットを下支えし前記画像形成ユニットを前記開位置に保持することを特徴とするところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記第一の溝はその軸線が前記アーム部材の回動中心となる基端側から自由端側に向けて延びるように形成され、これを前記突起部が設けられた画像読取ユニット側にＵターン状に折り返して前記第二の溝が形成され、この折り返し部を構成する溝壁のうち前記基端側に近い側の溝壁に、対向間隔が前記突起部の外径より広く形成され前記突起部を移動不能な状態で保持可能な前記係合手段とされた一対の規制片が前記折り返し部を構成する他方側の溝壁に向かって突設される一方、前記他方側の壁面には、前記第一の溝を通過して前記第二の溝に向かう前記突起部を前記規制片間の移動規制位置に案内する案内部が設けられているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記画像形成ユニットには、前記画像読取ユニットの開操作並びに閉操作中に、前記突起部が正規溝経路をとるように前記溝部と前記突起部との位置調整を行う調整手段が設けられているところに特徴を有する。尚、ここでいう、正規溝経路とは開操作中には突起部が第一の溝内を移動し、閉操作中には突起部が第二の溝内を移動することを意味する。

請求項６の発明は、請求項５に記載のものにおいて、開位置にある前記画像読取ユニットをさらに、開方向に回動させることで前記移動規制位置にある突起部を規制片から離間する方向に移動させ、これにより前記突起部の移動規制状態の解除を行うものにおいて、前記調整手段は、前記突起部の移動規制状態が解除されたときに、前記突起部が前記第二の溝の入り口部分の溝壁に当接した状態となるように該アーム部材を倒れ方向に付勢する付勢手段であり、この付勢手段は前記画像読取ユニットが閉位置にあるときに、前記突起部が第一の溝の入り口部分の溝壁に当接した状態となるように、前記画像読取ユニットが開位置から閉位置に回動される途中で付勢方向を反転させて前記アーム部材を起立方向に付勢するところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項６に記載のものにおいて、前記付勢手段は一端が前記アーム部材に掛止され、他端が前記画像形成ユニットに掛止されるコイルスプリングよりなるとともに、このコイルスプリングは前記画像読取ユニットが閉位置にあるときに、前記突起部が第一の溝の入り口部分の溝壁に当接した状態となるように、前記画像読取ユニットが開位置から閉位置に回動される途中で付勢方向を反転させて前記アーム部材を起立方向に付勢するところに特徴を有する。

＜請求項１及び請求項２の発明＞
請求項１の発明によれば、溝部は開操作用の溝と閉操作用の溝とを有する構成であるから、突起部に生ずる摩擦（摺動抵抗）の大きさを自由に設定（開操作には抵抗を軽くして、閉操作には抵抗を重く）することが可能となる。従って、開閉の両時において良好な操作フィーリングが得られる。

また、画像読取ユニット側に溝部を形成する場合に比べて構造を簡素化することが可能となる。すなわち、仮に、画像読取ユニット側に溝部を形成することになると、溝部を形成可能な大きさの専用部材が必要となるが、この構成であれば、アーム部材に対して溝部を構成すればよいから、溝部を形成するための専用部材がなくて済む。

また、この発明によれば、突起部が第一の溝を移動するときには対向するいずれかの溝壁に摺接するのに対して、第二の溝を移動するときには対向する双方の溝壁に摺接した状態となるから、突起部が第一の溝を移動する際に比べて、第二の溝を移動するときの方が摩擦が大きくなる。

また、この発明によれば、溝壁との間に適度な摩擦を生じさせつつ、突起部をなめらかに移動させることができる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、画像読取ユニットを開操作すると、アーム部材が起立方向に回動する。そして、開位置においては、アーム部材は起きた姿勢となって画像読取ユニットを下支えする。このような構成であれば、オペレータが用紙の取り出しを行う際に、わざわざ画像読取ユニットを手で支えておく必要がないから、使い勝手がよく商品性に優れる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、第一の溝を通過して折り返し部にさしかかったところで、突起部は案内部による案内作用を受けて移動規制位置へと移動する。この移動規制位置においては、突起部の移動方向に関する前後両側に規制片が位置しているから突起部の移動、ひいてはアーム部材の回動が禁止され、これにより画像読取ユニットが開位置に保持される。

＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、調整手段により突起部と溝部との位置調整が行われることで、突起部は開操作中には第一の溝を移動し、閉操作中には第二の溝を移動する。換言すれば、開操作中に突起部が第二の溝を移動したり、閉操作中に突起部が第一の溝を移動するといった誤動作が生ずることを未然に防止することが出来る。

＜請求項６の発明＞
このような構成であれば、移動規制状態の解除後、突起部は第二の溝の入り口に臨んだ状態にあるから、その状態から画像読取ユニットとを閉操作すれば、第一の溝側に戻ってしまうことなく第二の溝内へと進入してゆく。

＜請求項７の発明＞
請求項７の発明によれば、画像読取ユニットが閉位置にあるときに、突起部は第一の溝の入り口に臨んだ状態にあるから、その状態から画像読取ユニットとを開方向に回動させると、入り口を通って突起部は第一の溝内へと進入してゆく。

本発明の一つの実施形態を図１ないし図１６を参照して説明する。
図１は本実施形態に適用された複合機１の斜視図である。複合機１は本体ケーシング３を有する画像形成ユニット２の上部側に画像読取ユニット１００を配してなり、ファクシミリ機能、スキャナ機能、プリンタ機能を有する。また、詳細には後述するが、この複合機１は胴内排紙型とされ、両ユニット２、１００間に位置して排紙トレイ４６が設けられている。尚、以下の説明において、複合機１の奥行き方向をＸ方向（正面側を＋Ｘとする）、幅方向（図１における左手前側を＋Ｙとする）をＹ方向とし、高さ方向をＺ方向（図１における上側を＋Ｚとする）として説明する。

まず、画像形成ユニット２について説明し、その後、画像読取ユニット１００について説明する。

＜画像形成ユニット＞
図２は複合機１の垂直断面図である。画像形成ユニット２は本体ケーシング３の底側に配置される用紙供給用のフィーダ部４と、その上方に配置される画像形成用の画像形成部５とを有している。

フィーダ部４は薄いトレイ状をなす給紙カセット６の正面側に送出ローラ１１、給紙ローラ８、ピンチローラ１０、レジストローラ１２を備え、給紙カセット６から用紙を一枚ずつ正面側に引きだした後、本体ケーシング３の背面側に方向転換させて搬送経路（図２の２点鎖線にて表示）に送り出すようになっている。尚、搬送経路は、給紙ローラ８の上端から画像形成位置Ｐ１までの大部分は、複合機１の本体側に形成された用紙ガイド部材５１と、プロセスユニット１７の底面部とにより形成されている。

給紙ローラ８は感光体ドラム２７や、定着ローラ４１等のローラと比べて、直径が大きく設定されている（例えば、感光体ドラム２７の直径２４ｍｍ、定着ローラ４１の直径２５ｍｍに対して、給紙ローラ８の直径は３３ｍｍ）。このように給紙ローラ８の直径を比較的大きく設定し、用紙が湾曲させられる曲率を小さくすれば、例えば、用紙に厚み（はがき等）がある場合であっても給紙ローラ８により用紙を折り曲げることなく良好に搬送することができる。

図２に示すように、給紙カセット６は用紙押圧板７を備えている。用紙押圧板７は、給紙カセット６に対して片持ち支持されており、給紙ローラ８に対して近い方の端部が上下方向に揺動可能とされている。この用紙押圧板７は図示しないバネが付設されており、給紙カセット６上に載置された用紙前端の上面が送出ローラ１１に常に接触した状態となるように上向きに付勢されている。

分離パッド９は給紙ローラ８の下部において、バネ１３によって給紙ローラ８に向かって押圧された状態で取り付けられており、複数の用紙が重なった状態で搬送経路内に供給されることを防止するよう機能する。即ち、送出ローラ１１により送られてきた用紙は、給紙ローラ８と分離パッド９とに接触するが、このとき、分離パッド９と用紙との間には、適度な摩擦力が加えられるので、送出ローラ１１により複数の用紙が分離パッドまで送られてきたとしても、最上位に位置する用紙以外の用紙は分離パッド９により係止される。このため、給紙ローラ８からは１枚毎に用紙が供給される。また、符号５０は紙粉取りローラであって、給紙された用紙の紙粉を取り除くためのものである。

レジストローラ１２は１対のローラから構成されており、給紙ローラ８の近傍に配置された位置センサ６４による検知タイミングに基づいて、駆動および停止の動作が図示しない基板内に配置された制御装置（図示省略）により制御される。そして、この制御により用紙の斜行が修正される。即ち、制御装置は給紙ローラ８による用紙の搬送時において、レジストローラ１２は駆動している状態とし、位置センサ６４が用紙の先端を検知すると、レジストローラ１２を停止させる。そして、用紙がレジストローラ１２に接触し弛んだ状態になった頃に、制御装置は再びレジストローラ１２を駆動し、用紙を画像形成部５に送るようにしている。

なお、位置センサ６４は機械式のものであり、用紙と接触して押されると用紙が接触する前の所定の位置から変位するよう構成されている。また、給紙ローラ８のやや上方には、複合機１の手前側からレジストローラ１２の位置に直接用紙を給紙するための手差給紙口１４が形成されており、給紙カセット６に用紙を収納することなく搬送経路に用紙を供給することができる。

画像形成部５はスキャナ部１６、プロセスユニット１７、定着器１８とを有している。

スキャナ部１６は、本体ケーシング３内において後述するプロセスユニット１７の上部に設けられ、レーザ発光部（図示省略）、ポリゴンモータ２５により回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０および２１、反射鏡２２および２３などを備えており、レーザ発光部から発光されるレーザビームをポリゴンミラー１９、レンズ２０、反射鏡２２、レンズ２１、反射鏡２３の順に通過あるいは反射させて、図２における一点鎖線で示す経路を経てプロセスユニット１７における感光体ドラム２７の表面上に高速走査にて照射させている。

プロセスユニット１７はドラムカートリッジ２６と現像カートリッジ２８とを有しており、本体ケーシング３に対して複合機１の正面側（＋Ｘ側）からの操作により脱着可能に装着されている。以下、より具体的に説明する。

図３はプロセスユニットを取り外した状態を表す複合機の断面図である。本体ケーシング３には、スキャナ部１６と給紙カセット６との間に位置してプロセスユニット１７を収容する収容部８４が形成されている。そして、本体ケーシング３における正面側（＋Ｘ側）には収容部８４と連通する開口部８４ａが形成されるとともに、その開口縁の下部にはヒンジ（図示せず）を介して前面カバー４９が取り付けられている。この前面カバー４９は前記ヒンジを中心として開口部８４ａを開放する姿勢（図３に示す姿勢）と、開口部８４ａを閉じる姿勢（図２に示す姿勢）との間で回動可能とされている。そのため、前面カバー４９を水平姿勢にセットしておけば、その状態から開口部８４ａを通じてプロセスユニット１７を収容部８４内に出入りさせることが出来るようになっている。

図２に示すように、プロセスユニット１７のうち、ドラムカートリッジ２６は感光体ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９、転写ローラ３０を備えている。一方、現像カートリッジ２８は現像ローラ３１およびトナーボックス３４などを備えてなるとともに、ドラムカートリッジ２６に対して着脱自在に装着されている。

トナーボックス３４内には、トナー（現像剤）が充填されている。そして、トナーボックス３４内のトナーは、トナーボックス３４の中心に設けられる回転軸３５に支持されるアジテータ３６の矢印方向（時計方向）への回転により、攪拌されて、トナーボックス３４に設けられたトナー供給口３７から放出される。

トナー供給口３７の側方位置（背面側の位置）には、トナー供給ローラ３３が反時計方向に回転可能に配設されており、また、このトナー供給ローラ３３に対向して現像ローラ３１が反時計方向に回転可能に配設されている。そして、これらトナー供給ローラ３３と現像ローラ３１とはそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。

また、現像ローラ３１の近傍には、層厚規制ブレード３２が配設されている。この層厚規制ブレード３２は、金属の板バネ材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部４０を備えており、現像ローラ３１の近くにおいて現像カートリッジ２８に支持されて、押圧部４０がブレード本体の弾性力によって現像ローラ３１上に圧接されるように構成されている。

そして、トナー供給口３７から放出されるトナーは、トナー供給ローラ３３の回転により、現像ローラ３１に供給され、この時、トナー供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード３２の押圧部４０と現像ローラ３１との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。

感光体ドラム２７は、現像ローラ３１の側方位置において、その現像ローラ３１と対向するような状態で時計方向に回転可能に配設されている。この感光体ドラム２７は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部分が、ポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。なお、この感光体ドラム２７は、図示しないメインモータからの動力によって回転駆動されるように構成されている。

スコロトロン型帯電器２９は、感光体ドラム２７に接触しないように、所定の間隔を隔てて配設されている。このスコロトロン型帯電器２９は、感光体ドラム２７の半径方向において、水平方向から約３０度上方に配置されている。また、このスコロトロン型帯電器２９は、このタングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。

そして、感光体ドラム２７の表面は、その感光体ドラム２７の回転に伴って、まず、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナ部１６からのレーザビームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光体ドラム２７に対向して接触する時に、感光体ドラム２７の表面上に形成される静電潜像、即ち、一様に正帯電されている感光体ドラム２７の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像が達成される。

転写ローラ３０は、感光体ドラム２７の下方において、この感光体ドラム２７に対向するように配置され、ドラムカートリッジ２６に反時計方向に回転可能に支持されている。この転写ローラ３０は、金属製のローラ軸に、イオン導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、転写時には、転写バイアス（転写順バイアス）が印加されるように構成されている。そのため、感光体ドラム２７の表面上に担持された可視像は、用紙が感光体ドラム２７と転写ローラ３０との間（画像形成位置Ｐ１）を通る間に用紙に転写される。

そして、プロセスユニット１７よりも用紙搬送方向下流側（奥側）には、定着ローラ４１および押圧ローラ４２とを備えた定着器１８が設けられている。定着ローラ４１は表面がフッ素樹脂によってコーティングされた金属管と、その金属管内に加熱のためのハロゲンランプとを備え、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。

押圧ローラ４２は、定着ローラ４１の下方において、定着ローラ４１を押圧するように対向配置されている。この押圧ローラ４２は金属製のローラ軸を、ゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されており、定着ローラ４１の回転駆動に従って従動される。

定着器１８では、転写位置において用紙上に転写されたトナーを、用紙が定着ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させる。トナーが定着した用紙は、本体ケーシング３の上面に向かって上下方向に延びた排紙パス（用紙ガイド部材５２、５３により形成される）に搬送される。排紙パスに搬送された用紙は、その上側に設けられる排紙ローラ４５によって、再び方向転換されて用紙排出口２４より、本体ケーシング３の上面壁４３の中央部分に凹設された排紙トレイ４６上に排紙される（図２参照）。

この排紙トレイ４６は背面側から正面側に（−Ｘ側から＋Ｘ側に）むかってなだらかに湾曲しつつトレイの前端部分がやや下降する形状をなし、次に述べる画像読取ユニット１００の下面壁１０５との間に用紙取り出し口８２を形成している。これにより、例えば、Ａ４サイズの用紙に画像を形成したときには、画像形成後の用紙は排紙トレイ４６上に用紙取り出し口８２からその先端部分を突出させた態様で排紙される。これによりオペレータは用紙取り出し口８２より、画像形成後の用紙を容易に取り出すことが出来る。

＜画像読取ユニット＞
画像読取ユニット１００はフラットベット式であって、前記排紙トレイ４６の上面を被覆可能な上部ケーシング１０１を備えてなる。この上部ケーシング１０１は上方に開放する箱型をなすとともに、内部にイメージセンサ１１５を収容させた状態で上面が原稿を載置するためのプラテンガラス１０７によって塞がれている。イメージセンサ１１５は図２におけるＸ軸方向に延設されたライン型のセンサであって、ガイド軸１１７に支持され、同ガイド軸１１７に沿って紙面と直交する方向（Ｙ軸方向に）に進退可能とされている。

このイメージセンサ１１５には延設方向に複数のフォトダイオード（図示略）が列設されており、図示しない光源より原稿に強い光を当てたときの反射光を個々のフォトダイオードで受光して、各画素毎に反射光の光強度（明度）を電気信号に変換するように構成されている。画像読取ユニット１００では、これを図示しないＡ／Ｄ変換器にてデジタルデータ化することで、原稿上に形成された画像を画像データとして読み取ることができる。また、上部ケーシング１０１の下面壁１０５の後端（背面側の端）寄りの位置には除電ブラシ１３５が設けられている。徐電ブラシ１３５はホルダ部１３５ｂと、このホルダ部１３５ｂに保持されるブラシ部１３５ａによって構成されており、用紙の排出時にブラシ部１３５ａが用紙の全幅に亘って近接又は当接するように構成されている。

一方、図１に示すように画像読取ユニット１００の上面には、正面側（＋Ｘ側）に操作用のタッチパネル１２５を備えた操作パネル１２１が配されるとともに、これと並んでＡＤＦ機構１４５を備えた原稿カバー１４０が配置されている。

図４は原稿カバーが開いた状態を示す斜視図である。原稿カバー１４０はプラテンガラス１０７の上面を被覆可能な大きさに形成されるとともに、上部ケーシング１０１における上面の背面寄りの位置に設けられる第二のヒンジ軸Ｊ２を介して同上部ケーシング１０１に回動可能に連結されている。

これにより、原稿カバー１４０は常にはプラテンガラス１０７の上方を覆った姿勢にあるが、原稿をセットする際には、正面側（＋Ｘ側）からの操作により原稿カバー１４０を第二のヒンジ軸Ｊ２を中心に回動させることでプラテンガラス１０７を露出させることが出来るようになっている。尚、ＡＤＦ機構１４５について詳細な説明は割愛するが、上述のイメージセンサ１１５を移動させずに、原稿供給トレイ１４７から１枚づつ原稿を取り込んでイメージセンサ１１５の上方を通過させ、そこで原稿から画像を読み取るものである。

＜両ユニットの連結構造＞
図５は画像読取ユニットが開位置にある状態を示す斜視図であり、図６は複合機を背面側から見た斜視図である。
上述した画像読取ユニット１００は図６に示すように複合機１の背面壁１ａにおける左右両端部に設けられるヒンジ軸（以下、第一のヒンジ軸Ｊ１とする）によって、前記画像形成ユニット２に対し連結されている。一方、図２に示すように、上部ケーシング１０１の下面壁１０５であって操作パネル１２１の下方部には、上部ケーシング１０１の内方に張り出すように回動操作用の把手部１０５Ｂが設けられている。

これにより、画像読取ユニット１００は常には排紙トレイの４６の上面を閉止する閉位置（図２に示す位置であって、上部ケーシング１０１がほぼ水平な状態となる位置）にあるが、把手部１０５Ｂに手を掛けて上向きに操作してやると、画像読取ユニット１００は第一のヒンジ軸Ｊ１を中心として回動され、排紙トレイ４６の上面を開放する。そして、所要の保持操作を行うことで画像読取ユニット１００は次述する保持機構１５０によって開位置（図５に示す位置であって、排紙トレイ４６の上方を開放する位置）に保持されるようになっている。尚、この第一のヒンジ軸Ｊ１が本発明のヒンジに相当するものである。

＜保持機構＞
図７は保持機構の概観構成を示す側面図（保持機構の構造をわかり易くするために上部ケーシングについては断面で示してある）。図８は連結リンクを装置本体の＋Ｙ側から見た斜視図、図９は連結リンクを装置本体の−Ｙ側からみた斜視図である。図１０から図１５は突起部が案内溝内を移動する様子を示す図である。図１６は受け部材、連結リンクの配置関係を示す概略図である。

図７に示すように、本体ケーシング３の上面壁４３であって、排紙トレイ４６の側部には取付ブラケット１５５が板面を画像形成ユニット２のＸ軸方向に沿わせた状態で縦向きに固定されている。そして、この取付ブラケット１５５の後部側（−Ｘ側）は上面壁４３からの高さが前部側（＋Ｘ側）に比べて高くなっており、そこには、ヒンジピン１５７によって連結リンク（本発明のアーム部材に相当する）１６１が回動可能に支持されている。連結リンク１６１は合成樹脂製であって、図８に示すように一方向に長い形状をなす。連結リンク１６１における一端側（図８における左端側）１６２にはヒンジピン挿通用の貫通孔１６２Ａが設けられるとともに、同端部の外周部分には径方向外向きに突出するようにして張り出し縁１６３が設けられている。この張り出し縁１６３には、ばね孔１６３Ａが周方向に等間隔で複数個形成されている。

連結リンク１６１の他端（図８における右側の端部）１６５には案内溝（本発明の溝部に相当する）１７０が形成されている。ここで、案内溝１７０の相手側について簡単に説明すると、図７に示すように上部ケーシング１０１の下面壁であって、連結リンク１６１の自由端と対応する位置には受け部材１９１が下向きに固定されている。この受け部材１９１の下端部には内向き（図１６に示す右側であって、複合機１の中央に向かう方向）に円柱状の突起部１９２が突設され、同突起部１９２は案内溝１７０に対して移動自在な状態で嵌め合わされるようになっている。

図１０に示すように、案内溝１７０は連結リンク１６１の長手方向に延びる第一の溝１７１と、この第一の溝１７１の上方にあって第一の溝１７１と同じく連結リンク１６１の長手方向に延びる第二の溝１８１と、この第一の溝１７１と第二の溝１８１との端部同士をつなぐ折り返し部１７５、１８５とからなり、溝全体としては環状に閉じている。詳細には、後述するが、このように第一の溝１７１と第二の溝１８１をあえて二つ設けてあるのは、画像読取ユニット１００を開操作する時に突起部１９２が嵌合される溝（第一の溝）と、閉操作する時に突起部１９２が嵌合される溝（第二の溝）をそれぞれ専用に設けることで、開閉の両時において良好な操作フィーリングが得られるようにするためである。

また、連結リンク１６１と取付ブラケット１５５との間にはコイルスプリング１５８が掛止されている。このコイルスプリング１５８は連結リンク１６１の回動に伴って付勢方向を反転するように配置されており、連結リンク１６１が図１０に示す横向姿勢にあるときには同連結リンク１６１を上向きに（図１０におけるＲ方向）に付勢するが、連結リンク１６１が図１２から図１４に示す起立した状態にあるときには下向きに（図１４におけるＳ方向）に付勢するようになっている。

付勢方向の反転が生ずるのは、コイルスプリング（本発明の付勢手段に相当）１５８が連結リンク１６１に対して、コイルスプリング１５８の中心線Ｌ１と連結リンク１６１の中心線Ｌ２を一致させる方向に対して力を及ぼしており、画像形成ユニット１００の回動に伴って、図１０〜図１５に示すように中心線Ｌ１及び中心線Ｌ２の交差方向（中心線Ｌ１と中心Ｌ２との上下関係）が逆になるからでる。

＜画像読取ユニットの開操作（保持構造を含む）と、そのときの突起部の動きについて＞
まず、第一の溝１７１並びに前側折り返し部１７５について、さらに、詳しく述べると、第一の溝１７１は連結リンク１６１の側面（図８における手前側の側面）を凹設（非貫通タイプ）して形成される。言い換えると、第一の溝１７１を構成する溝壁（図１０における上側の溝壁１７１Ａと下側の溝壁１７１Ｂ）同士が切り離された状態とはならず、壁部１７４によって両溝壁１７１Ａ、１７１Ｂの縁部同士が連結された状態にある（図１６も参照のこと）。
また、第一の溝１７１の軸線は大まかには連結リンク１６１の延び方向に沿って延びているが、Ｓ字状に緩やかに湾曲している。そして、溝幅、すなわち上側の溝壁１７１Ａと下側の溝壁１７１Ｂ間の対向間隔Ｄ１は一定幅をもって形成され、その寸法は突起部１９２の直径寸法より大きな寸法に設定されている。

このような構成とすることで、第一の溝１７１を移動する際に、突起部１９２は図１１に示すように下側の溝壁１７１Ｂとの間に隙間を保有した状態で、上側の溝壁１７１Ａに摺接しつつ移動する。そして、溝壁１７１Ａは突起部１９２が滑らかに摺動するような平滑面とされており、突起部１９２が第一の溝１７１を移動する際には大きな摩擦力が発生しない設定としてある。これにより、画像読取ユニット１００を小さな操作力で開操作することが出来る。

そして、第一の溝１７１の出口１７２Ｂと連続して前側折り返し部１７５が設けられている。この前側折り返し部１７５は溝線が図１０における上下方向に沿って形成されるとともに、第一の溝１７１と同じく連結リンク１６１の側面に凹設され、その溝幅は第一の溝１７１の溝幅Ｄ１とほぼ同じ幅寸法とされている。

前側折り返し部１７５の左右の溝壁のうち図１０の左側の溝壁１７５Ａの上下両端部からは対向する側の溝壁１７５Ｂに向かって規制片１７７、１７８が突設されている。両規制片１７７、１７８の対向間隔は突起部１９３の直径寸法より広くとられている。一方、これとは反対側の溝壁１７５Ｂであって、上下方向に関する中央部分には規制片１７７、１７８が設けられた側に向かって突出する案内片（本発明の案内部に相当する）１７６が形成されている。

次に溝内を移動する突起部１９２の動きについて説明する。まず、初期の状態（画像読取ユニットが閉位置にある状態）においては、連結リンク１６１はコイルスプリング１５８によって上向きに（図１０に示すＲ方向に）付勢された状態にあって、突起部１９２は図１０に示すように、第一の溝１７１の入り口１７２Ａにおける下側の溝壁に当接している。

この初期状態から画像読取ユニット１００を開操作すると、それとともに突起部１９２は画像読取ユニット１００と一体的に第一のヒンジ軸Ｊ１を中心に回動、すなわち、図示上方（＋Ｚ方向）に移動する。すると、この移動に追随するように連結リンク１６１がコイルスプリング１５８の付勢力によって次第に起立する方向に回動するから、回動の進行に伴って突起部１９２は次第に第一の溝１７１内へと移動する。

その後、コイルスプリング１５８による付勢は上下反転するが、一旦、溝内に突起部１９２が進入すれば、それ以降は図１１に示すように、第一の溝１７１の上側の溝壁１７１Ａに突起部１９２が当接して連結リンク１６１を上向き（＋Ｚ方向）に押し上げるため、連結リンク１６１はコイルスプリング１５８の付勢力に抗して更に、起立方向に回動されてゆく。

そして、画像読取ユニット１００の回動に伴って、突起部１９２は第一の溝１７１を通過して前側折り返し部１７５内へと進入してゆく。このときに、画像読取ユニット１００は一旦、開位置を越えてしまうが、やがて、前側折り返し部１７５内へと進入した突起部１９２は、図１２に示すように案内片１７６に突き当たる。これにより、突起部１９２のそれ以上の移動が規制され、画像読取ユニット１００の開方向への回動もそこで規制される。

この状態から、オペレータが画像読取ユニット１００を離すと、人手による支えを失った画像読取ユニット１００は復帰方向に戻ろうとするが、このときには、突起部１９２の下方には規制片１７７が位置し、しかも、連結リンク１６１はコイルスプリング１５８によって同図に示すＳ方向に付勢された状態にある。そのため、突起部１９２は図１３に示すように第一の溝１７１内には戻らずに規制片１７７、１７８間の移動規制位置Ｋに収まることとなる。

従って、両規制片１７７、１７８によって突起部１９２の移動が前進方向並びに後退方向のいずれの方向に関しても規制されることにより画像読取ユニット１００の復帰動作が規制、すなわち画像読取ユニット１００は排紙トレイ４６の上方を開放する開位置において保持されることになる。
尚、図１３に示すように、やや前傾姿勢となって画像読取ユニット１００を下支えする姿勢が本発明の起きた姿勢に相当する。

＜画像読取ユニットの閉操作（保持の解除を含む）と、そのときの突起部の動きについて＞
まず、第二の溝１８１並びに後側折り返し部１８５について、さらに、詳しく述べると、第二の溝１８１は連結リンク１６１の側面を左右（Ｙ軸方向に）に貫通して形成される。第二の溝１８１の溝幅（上側の溝壁１８１Ａと下側の溝壁１８１Ｂ間の対向間隔、図１４参照）Ｄ２は一定幅をもって形成され、その寸法は突起部９２の外径寸法より狭い寸法に設定されている。そして、溝の軸線は大まかには連結リンク１６１の延び方向に沿ってほぼ真っ直ぐに延びている。また、後側折り返し部１８５は第二の溝１８１の出口１８２Ｂと第一の溝１７１の入り口１７２Ａを真っ直ぐにつないでおり、その溝幅は突起部１９２の直径寸法より若干広めに設定されている。

次に溝内を移動する突起部１９２の動きについて説明する。両規制片１７７、１７８による突起部１９２の移動規制を解除してやるには、図１３に示す状態から手で画像読取ユニット１００を持ち上げてやる。すると、突起部１９２は図示上方に持ち上げられ、しかも、このときには連結リンク１６１はコイルスプリング１５８により図１４に示すＳ方向に付勢された状態にあるから、同突起部１９２は移動規制位置Ｋから退避して同図に示すように第二の溝１８１の入り口１８２Ａの溝壁に当接した状態となる。

そのため、持ち上げた画像読取ユニット１００を今度は閉じ方向に回動させてやると、突起部１９２は溝壁に沿って第二の溝１８１へと移動する。そして、第二の溝１８１の溝幅Ｄ２は先に述べたように突起部１９２の直径寸法より狭く設定されているから、突起部１９２は溝内に進入した後は、上下双方の溝壁１８１Ａ、１８１Ｂに摺接しながら溝内を移動してゆく。これにより、突起部１９２は上下の溝壁１８１Ａ、１８１Ｂから適度な摩擦力（摺動抵抗）を受けることとなる。ここで、適度な摩擦力とは画像読取ユニット１００との自重に抗することが出来る最低限の摩擦力であって、その大きさは突起部１９２が第一の溝１７１を移動する際の摩擦力の大きさに比べて大きいものとなっている。

また、先に述べたように、第二の溝１８１は連結リンク１６１の側面を左右（Ｙ軸方向）に貫通して形成されている。このような構成とすることで、第二の溝１８１は突起部１９２の移動に伴って上下の溝壁１８１Ａ、１８１Ｂ間の距離が広くなるように撓み変形する。これにより、溝壁１８１Ａ、１８１Ｂとの間に適度な摩擦を生じさせつつも、突起部１９２をなめらかに移動させることが可能となる。

そして、画像読取ユニット１００が閉位置まで回動されると、突起部１９２は第二の溝１８１Ａを通過して、後側折り返し部１８５に至る。このときには、コイルスプリング１５８による付勢方向が反転されて、連結リンク１６１は上向きに付勢された状態にあるから突起部１９２は第一の溝１７１の入り口１７２Ａの溝壁に当接した状態、すなわち初期状態に戻る。
尚、詳細には図示されていないが、上記構成の保持機構１５０は画像形成ユニット２のＹ軸方向に関する両側（本発明のヒンジの軸方向の両側に、相当）に一対設けられている。

次に、本実施形態の作用効果について、説明する。
本実施形態によれば、案内溝１７０は開操作時に突起部１９２が嵌合される第一の溝１７１と、閉操作時に突起部１９２が嵌合される第二の溝１８１の二つの溝を有しており、しかも、第一の溝１７１は溝壁と突起部１９２との摩擦が小さくなるように溝幅Ｄ１が広く設定され、第二の溝１７２は溝壁と突起部１９２との摩擦が大きくなるように溝幅Ｄ２が狭く設定されている。

そのため、画像読取ユニット１００を開方向に回動させる際には、突起部１９２は溝壁から大きな抵抗を受けることなく第一の溝１７１内を移動するから軽い力での操作が可能となる。一方、閉じ方向に回動させる際には、これとは反対に、突起部１９２と第二の溝１８１との摩擦による抵抗が大きくなるが、これが画像読取ユニット１００の自重に抗するように作用するから、画像読取ユニット１００が勢いよく閉まることが防止される。以上のことから、開閉の両時において良好な操作フィーリングが得られる。

加えて、前側折り返し部１７５には一対の規制片１７７、１７８が設けられており、突起部１９２が移動規制位置Ｋに至ると突起部１９２の移動、ひいては連結リンク１６１の回動が禁止されるように構成されている。これにより、画像読取ユニット１００は連結リンク１６１により下支えされ開位置に保持される。このように、画像読取ユニット１００を保持するための機構を案内溝１７０により構成しているから、専用の部品を設ける場合に比べて部品点数を削減することが可能で、装置全体の簡素化が図られる。

また、連結リンク１６１にはコイルスプリング１５８が設けられており、連結リンク１６１が横向姿勢にあるときには連結リンク１６１を上向きに付勢している。これにより、同横向姿勢のときには突起部１９２が第一の溝１７１の入り口１７２Ａの溝壁に突き当たった状態となる。そのため、その状態から、画像読取ユニット１００が開方向に回動されると突起部１９２は第一の溝１７１内へと確実に移動することとなる。

また、コイルスプリング１５８は連結リンク１６１の回動に伴って付勢方向を反転させる設定とされ、連結リンク１６１が起立した状態にあるときには、連結リンク１６１を下向きに付勢する。これにより、図１４に示すように、規制片１７７、１７８による突起部１９２の移動規制がとかれたときには、突起部１９２が第二の溝１８１の入り口１８２Ａの溝壁に突き当たった状態となるから、その後、画像読取ユニット１００が閉じ方向に回動されると突起部１９２は第二の溝１８１内へと確実に移動する。

このように、画像読取ユニット１００の開閉操作が開始される際には、突起部１９２は対応する溝の入り口に臨んだ状態にあるから突起部１９２が誤った移動経路、すなわち開操作時に第二の溝１８１内を移動したり、閉操作時に第一の溝１７１内を移動することがない。

更に、案内溝１７０は第一、第二の溝１７１、１８１の互いの端部同士が連結されて、環状に閉じている。仮に溝に切れ目があると、その部分に突き当たって突起部１９２がスムーズに移動しないが、上記構成であれば、突起部１９２の移動がスムーズになる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）本実施形態では、突起部を画像読取ユニット側に設ける一方、連結リンクを画像形成ユニット側に設けたが、構成を逆にして突起部を画像形成ユニット側に設ける一方、連結リンクを画像読取ユニット側に設けてもよい。

（２）本実施形態では、溝幅の設定を異ならせることで突起部が溝内を移動する際の摩擦を大きくしたり、或いは小さくしたりしたが、摩擦の大きさが変わるものであればよく、例えば、案内溝の溝壁のうち突起部が摺接する溝面の面粗さ、あるいは接触面積等を変えてもよい。

（３）本実施形態では、保持機構１５０を複合機の左右両側に設けたが、片側だけに設ける設定としてもよい。尚、保持機構１５０を片側だけに設定した場合には、それだけ強度が低下するからオペレータが開位置において過度に回動方向に操作したときに、部品等が破損する恐れがあるが、この点については、両ユニット間に紐、ケーブル等を開位置において張った状態となるような掛け渡しておけば、画像読取ユニットの回動角度（開位置を越える開き方向の回動）が大きくなり過ぎないように回動規制を行うことも可能である。

本発明の一実施形態に係る複合機の斜視図 複合機の垂直断面図 プロセスユニットを取り外した状態を表す断面図 原稿カバーが開いた状態を示す斜視図 画像読取ユニットが開位置にある状態を示す斜視図 複合機を背面側から見た斜視図 保持機構の概観構成を示す図 連結リンクを装置本体の＋Ｙ側からみた斜視図 連結リンクを装置本体の−Ｙ側からみた斜視図 画像読取ユニットが閉位置にあるときの突起部と案内溝との関係を示す図 画像ユニットが開操作されているときの突起と案内溝との関係を示す図 突起部が案内片に突き当たった状態を示す図 突起部が規制片によって移動を規制された状態を示す図 突起部の移動規制が解かれた状態を示す図 画像読取ユニットが閉操作されているときの突起部と案内溝との関係を示す図 受け部材、連結リンクの配置関係を示す概略図

符号の説明

２…画像形成ユニット
１００…画像読取ユニット
１６１…連結リンク
１７０…案内溝
１７１…第一の溝
１８１…第二の溝
１９２…突起部

Claims (7)

1. 用紙に画像を形成するための画像形成ユニットと、
   前記画像形成ユニットの上面に設けられ、前記画像形成ユニットによる画像形成後の用紙が排出される排紙トレイと、
   前記排紙トレイの上方にヒンジによって連結されて、前記排紙トレイの上方を覆う閉位置と前記排紙トレイの上方を開放する開位置との間で回動可能とされた画像読取ユニットと、を備えた画像形成装置であって、
   前記画像読取ユニットの下面壁、又は前記画像形成ユニットの上面壁のいずれか一方側に突起部が設けられ、
   他方側に、前記突起部が移動可能な状態で嵌合される溝部を自由端部に設けたアーム部材が回動可能に設けられ、
   前記溝部は前記画像形成ユニットが開位置から閉位置に回動される際に、前記突起部が嵌合される第一の溝と、
   前記画像形成ユニットが開位置から閉位置に回動される際に、前記突起部が嵌合される第二の溝と、を有し、
   前記第一の溝は溝壁間の対向間隔が前記突起部の外径に比べて広く設定されているのに対して、
   前記第二の溝の溝壁間の対向間隔は前記突起部の外径に比べて狭く設定されており、
   さらに、前記第二の溝は前記アーム部材の自由端部を貫通して形成され、
   該第二の溝を構成する溝壁は前記突起部が該溝内を移動するときに、対向間隔が広がる方向に撓み変形することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像読取ユニットの下面壁に前記突起部が設けられ、
   前記画像形成ユニットの上面壁に前記アーム部材が回動可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像読取ユニットが閉位置から開位置に回動される際には前記突起部と前記溝部とによる案内作用により該アーム部材を起立方向に回動させ、前記画像読取ユニットが開位置から閉位置に回動される際には前記突起部と前記溝部とによる案内作用により該アーム部材を倒れ方向に回動させるものにおいて、
   前記アーム部材は前記画像読取ユニットが前記開位置にあるときには起きた姿勢となって前記画像読取ユニットを下支えし前記画像形成ユニットを前記開位置に保持することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第一の溝はその軸線が前記アーム部材の回動中心となる基端側から自由端側に向けて延びるように形成され、これを前記突起部が設けられた画像読取ユニット側にＵターン状に折り返して前記第二の溝が形成され、
   この折り返し部を構成する溝壁のうち前記基端側に近い側の溝壁に、対向間隔が前記突起部の外径より広く形成され前記突起部を移動不能な状態で保持可能な一対の規制片が前記折り返し部を構成する他方側の溝壁に向かって突設される一方、
   前記他方側の壁面には、前記第一の溝を通過して前記第二の溝に向かう前記突起部を前記規制片間の移動規制位置に案内する案内部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成ユニットには、前記画像読取ユニットの開操作並びに閉操作中に、前記突起部が正規溝経路をとるように前記溝部と前記突起部との位置調整を行う調整手段が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 開位置にある前記画像読取ユニットをさらに、開方向に回動させることで前記移動規制位置にある突起部を規制片から離間する方向に移動させ、これにより前記突起部の移動規制状態の解除を行うものにおいて、
   前記調整手段は、前記突起部の移動規制状態が解除されたときに、前記突起部が前記第二の溝の入り口部分の溝壁に当接した状態となるように該アーム部材を倒れ方向に付勢する付勢手段であり、
   この付勢手段は前記画像読取ユニットが閉位置にあるときに、前記突起部が第一の溝の入り口部分の溝壁に当接した状態となるように、前記画像読取ユニットが開位置から閉位置に回動される途中で付勢方向を反転させて前記アーム部材を起立方向に付勢することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記付勢手段は一端が前記アーム部材に掛止され、他端が前記画像形成ユニットに掛止されるコイルスプリングよりなるとともに、
   このコイルスプリングは前記画像読取ユニットが閉位置にあるときに、前記突起部が第一の溝の入り口部分の溝壁に当接した状態となるように、前記画像読取ユニットが開位置から閉位置に回動される途中で付勢方向を反転させて前記アーム部材を起立方向に付勢することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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