JP4585653B2 - 電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は一般には電子写真記録方式あるいは静電記録方式などにより像担持体に可視画像(トナー像)を形成し、このトナー像を転写材に転写して画像を得る電子写真画像形成装置に関し、特に複数の画像形成部を有するフルカラーの電子写真記録方式の複写機またはプリンターに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、高速フルカラーの電子写真画像形成装置(以下画像形成装置という)では、画像形成体として像担持体たる感光ドラム、光を利用し感光ドラム上に潜像を形成する露光部、および磁気・電荷等を利用し潜像を顕像化して可視画像(トナー画像)を得る現像部から構成される画像形成部を複数有している。複数の画像形成部によって最終的に得られたトナー画像は転写手段により転写材に転写され、定着装置により転写材上のフルカラーの定着画像となる。
【0003】
ここで図5に4つの画像形成部を有する高速フルカラー画像形成装置の概略図を示す。
【0004】
一般に高速フルカラーの場合、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色の現像装置(15Y,15M,15Cおよび15K)に対してそれぞれ専用の感光ドラム(14Y,14M,14Cおよび14K)を有している。なお、4色の配置順はこの限りではない。フルカラー画像形成装置の高速化を実現する上で画像形成部の複数化は極めて有効手段であり、また転写手段も転写材の高搬送性の理由より転写材搬送ベルト34の使用が有効である。ここで、感光ドラム14Y,14M,14C,14Kに潜像を形成する露光部は各画像形成部に1つずつ存在するものの、その光源は画像形成装置内において一箇所のみである。従って、図5に示すように1つの像露光装置21から複数の回折手段22を用いて各感光ドラム14Y,14M,14C,14K上に潜像を形成する。
【0005】
以上より、4つの画像形成部の上部には、1つの像露光装置21の収納および複数の回折手段22により各感光ドラム14Y,14M,14C,14Kまでの光路長を稼ぐことを目的としたスペースが存在する。さらに、4つの画像形成部の上部スペースが塞がれることにより、各色の現像装置(15Y〜15K)に各色トナーを補給する不図示の4つのトナーホッパーは各画像形成部の前方に配置される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ここで図6に潜像形成のために4つの像露光装置を有する高速フルカラー画像形成装置の概略図を示す。図6において、添え字Y,M,CおよびKはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックを示し、各色に対して感光ドラム(14Y〜14K)、現像装置(15Y〜15K)、感光ドラムクリーナ(17Y〜17K)、一次帯電装置(18Y〜18K)、トナーホッパー(31Y〜31K)、トナーカートリッジ(32Y〜32K)およびLEDアレイ(33Y〜33K)を有する。また、34は転写材搬送ベルトである。
【0007】
図6のように、潜像を形成するための像露光装置としてLEDアレイ(33Y〜33K)を各感光ドラム14Y〜14Kに対し1つずつ設け、感光ドラム14Y〜14Kに近い位置に配置することで、従来感光ドラム14Y〜14K上へ書き込み光学系を収納していた複数の画像形成体の上部スペースを有効活用できる。図6では、従来は各画像形成部の前方に配置されていた各色のトナーホッパー(31Y〜31K)およびトナーカートリッジ(32Y〜32K)を各画像形成部上部に収納している。これによって、各画像形成部の前方スペースに対し省スペース化が図れ、結果的に画像形成装置をコンパクト化することができる。
【0008】
しかし、同時にこれらの手段は画像形成装置内のユニットおよび消耗部品の数量増加につながり、画像形成装置のメンテナンス対象を増加させることになる。
メンテナンス対象の増加は作業の煩雑さのみならず、故障発生箇所の装置全体への分散化にもつながる。さらに、従来のように画像形成装置の前側からのメンテナンス作業を行う場合、新たな作業スペースの確保が必要となり、これに伴う画像形成装置の枠体強度の低下も問題となる。
【0009】
そこで本発明は上記問題点を解決し、電子写真画像形成装置の枠体強度を低下させることなく、かつ広範囲にわたるメンテナンス作業の簡便化を実現することが可能な電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像形成装置本体内に配置される複数の画像形成ユニットと、画像形成装置本体の上方に設けられて、二方向に水平移動可能なスライド部と、を有し、スライド部を水平移動させることで画像形成ユニットを着脱可能とするための開口部が画像形成装置本体上面に形成される電子写真画像形成装置において、前記スライド部を一方向に移動させることで第一画像形成ユニットを着脱するための第一開口部が形成され、前記スライド部を前記一方向とは異なる方向に移動させることで第二画像形成ユニットを着脱するための第二開口部が形成されることを特徴とする。
【0024】
【発明の実施の形態】
(発明の形態1)
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0025】
図1は4つの画像形成部を有するフルカラー画像形成装置における本発明の実施の形態の概略図である。PY ,PM ,PC およびPK はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの画像形成部を示す。本実施の形態では各色の画像形成部の配置順を画像形成装置正面に対して右からイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックとしたが、異なる配置順でも構わない。
【0026】
通常は図1(a)に示す状態で原稿処理装置11、リーダーユニット12及び画像形成装置上面部13がセットされる。ここで原稿処理装置11はリーダユニット12に対して原稿を自動給送する。そして、リーダユニット12が原稿を読み取った後に原稿を回収する。リーダユニット12はリーダユニット12上の原稿を読み取り画像形成部PY ,PM ,PC ,PK に画像情報として送る原稿読み取り装置である。但し、原稿処理装置11およびリーダユニット12は必須ではない。
【0027】
ここで、原稿処理装置11、リーダユニット12および前記上面部13は固定手段により略一体的に支持されている。以降、これら略一体的に支持されたものをスライド体1とする。上面部13は画像形成装置本体4の上面と摺動する摺動部を有するスライドである。ここでスライド体1としては上面部13を有し画像形成装置本体4に対して水平移動可能なものである。及び上面部13、リーダユニット12を有し原稿の読み取り可能なものである。及び上面部13、原稿処理装置11、リーダユニット12を有し、原稿を自動給送して読み取り可能なものである。
【0028】
画像形成部PY ,PM ,PC ,PK のメンテナンスの必要が生じた場合、図1(b)に示すようにスライド体1を矢印B方向に水平移動させる。これにより、画像形成装置本体4の上側に開口部2が形成され、イエロー画像形成部PY およびマゼンタ画像形成部PM の構成ユニットおよび構成部品を着脱及び交換できる。また、スライド体1は本体フレーム41Bに設けたストッパ42Bにより矢印B方向への水平移動限界位置を確実かつ安全に決定される。ここで本体フレーム41Bとは、全体としては上部全体が開口された画像形成装置本体4のフレームをなす筐体の左側のフレームである。ストッパ42Bの取り付け位置はスライド体1の重心Gが画像形成装置上の範囲内に存在する位置とする。ストッパ42Bには上面部13に設けた不図示の固設部材が当接する。したがって、スライド体1を矢印B方向一杯に水平移動させても画像形成装置がバランスを崩し横転する危険性はない。
【0029】
逆に、図1(c)に示すようにスライド体1を矢印C方向に水平移動させることにより、シアン画像形成部PC およびブラック画像形成部PK の構成ユニットおよび構成部品を同様に画像形成装置本体4の上側に形成される開口部3から着脱および交換できる。スライド体1の矢印C方向への水平移動限界位置は矢印B方向の場合と同様、本体フレーム41Cに設けたストッパ42Cに上面部13に設けた固設部材(不図示)が当接することより確実かつ安全に決定され、必ずスライド体1の重心Gは画像形成装置上の範囲内に位置する。ここで、本体フレーム41Cとは全体としては上部全体が開口された画像形成装置本体4のフレームをなす筐体の右側フレームである。
【0030】
また、スライド体1の矢印BおよびC方向への水平移動範囲は、画像形成装置が有する不図示のその他の可動部(例えば給紙部、排紙部等)の可動範囲外とし、その他の可動部の操作および機能を損なわないよう考慮する。これは、例えば図5、図6に示す排紙トレイ5(図1では図略)はヒンジ5cで装置本体4に枢着されていて上方へ回動可能となっている。そして、根本部トレイ5bに沿って、延長部トレイ5aが伸縮される。延長部トレイ5aを縮めた状態で排紙トレイ5が上方へ回動した際、スライド体1が当らないようにスライド体1の可動範囲を制限する。
【0031】
さらに図2にスライド体1の背面図を示す。原稿処理装置11及びリーダユニット12を画像形成装置本体4に接続する場合、互いを接続するケーブル類43(例えば通信ケーブル)の接続口は載置物側(本例では原稿処理装置11、リーダユニット12のある側を指す)接続口44および画像形成装置本体側接続口45に分かれる。図2(a)に示すように、スライド体1が開口部2,3を閉じた位置において、これら2つの接続口(44および45)を前記上面部13の移動方向BCに対し平行に位置する画像形成装置の背面に沿う垂直な平面上で移動方向BCに垂直な直線n上に配置する。これにより、図2(b)および(c)のようにスライド体1のB方向およびC方向の双方向への移動量はケーブル類43の長さに対して同程度の依存度を有する。
【0032】
本実施の形態ではスライド体1の水平移動方向を左右の双方向としたが、その他の双方向水平移動であっても構わない。
【0033】
(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2について図面を参照して詳細に説明する。
【0034】
図3は、実施の形態1で説明したスライド体の左右双方向への水平移動機構の摺動部における詳細図である。
【0035】
金属材料で構成される前記上面部13には絞り加工等により成型された上面部13と一体である突起形状55が対角上に計4つ存在する。この突起形状55は上面部13の下面から下方へ向って突出する三角形で図の紙面に直角方向に幅を有する山形である。突起形状55の先端は円弧状にまるめられている。これら4つの突起形状55は上面部13またはスライド体1の支点であり、かつ上面部側13の摺動部となる。これに対し、もう一方の摺動部である画像形成装置本体4の前後壁の上面全長にわたり摺動性に優れた樹脂材料51で構成し、前記突起形状55をこの樹脂材料51で支持して摺動することにより、上面部13の移動における摺動性能を向上させている。即ち、摺動部における摩擦を低減し削れによる金属粉等の発生を防止でき、これに伴う不良画像及び動作不良等の二次的問題の発生防止にもつながる。ここで、摺動部の摩擦抵抗は摺動部材の組合せにもよる。そして、少なくとも一方が相対的に摩擦係数を小さくする材質が好ましい。
【0036】
さらに、両側に互に近づく方向に向って高くなる傾斜を持つスロープ形状52aおよび52bとこれらスロープ形状に挟まれ落ち込んだ段差形状54からなる係合部を樹脂材料51に4つ設けている。ここでスロープ形状52a,52bは全長にわたり平面である樹脂材料51の摺動面51aから上方へ向って傾斜を有して突出している。また、段差形状54は樹脂材料51の摺動面51aよりも低い位置にある。これら4つの係合部は互いに対角上に配置され、前記4つの突起形状55と互いに係合する。これにより、突起形状55がスロープ形状52aまたは52bを乗り越え、その後段差形状54に嵌まり込むときのクリック感を持たせている。また、万一摺動部における削れが発生しても突起形状55がスロープ形状52aまたは52bを乗り越えて段差形状54に移る際に、突起形状55に付着した粉体が払い落とすことができる。上記において、段差形状54により構成される溝の側面54a,54bはほぼ垂直面であり、スロープ形状52a,52bと併せて摺動面51aよりも高く突出する突部を形成している。このため、段差部54へ突起形状55が嵌まり込む前は、突起形状55はスロープ52a,52bの傾斜がゆるいので突起形状55は容易に段差部54へ落とし込まれるが、段差部54から突起形状55が外れるときには側面54a,54bとスロープ52a,52bで形成される頂部をのり越えなければならないので、抵抗が大きくスライド体1をうっかり手で押して移動させてしまうことがない。さらに、スロープ形状52aおよび52bと段差形状54の間に溝部53を設けることで、突起形状55から払い落とされた上述の粉体を溝部53にて回収することができる。
【0037】
ここで、図4に前記係合部および突起形状55が互いに係合する際の詳細について示す。図4は画像形成装置正面から見た図である。従って、互いに係合する前記係合部および突起形状55は図示された画像形成装置手前側左右の2組と不図示の画像形成部奥側左右の2組が存在する。図4(c)に示すように、係合した状態で左右の突起形状55の中心間距離L1が左右の段差形状54の中心間距離L2よりも長くなるようにする。仮に、スライド体1を左方向に水平移動した状態から係合状態位置へ移動させる場合を考える。まず、図4(a)に示すようにスライド体1が右行すると、右側2つの突起形状55のみが先にスロープ形状52aへ乗り上げる。その後、図4(b)に示すように残りの左側2つの突起形状55がスロープ形状52aに乗り上げる。そして、右側の突起形状55は段差形状54に落ちる。これにより、スライド体1の全重量を2回に分けて持ち上げるようにスライド体1に加える力を分散させることができ、作業者が移動に要する労力を軽減できる。本実施の形態では突起形状55がスロープ形状に乗り上げるタイミングを2回に分散させたが、複数回であれば分散回数は問わない。また、スライド体を右方向に水平移動した状態から係合状態位置へ移動させる場合も同様に分散できる。
【0038】
再度、図3を参照して説明する。樹脂材料51を用いたことにより前記上面部13と画像形成装置本体4間の電気的な導通性が失われてしまう場合に対しては、段差形状54に電気的な導通性をもつ導電性部材56を設ける。これにより、前記係合部と突起形状55が互いに係合した状態では相互の電気的な導通を取ることができる。
【0039】
さらに、係合部及び突起形状55が互いに係合した状態にあるとき、上面部13またはスライド体1の左右側面と画像形成装置本体4の左右側面が一致する(面D及び面E)寸法関係とする。これにより、作業者は左右側面の一致を基準目標とし、係合状態の予測をもとに力の加減ができる。実施の形態2は突起形状55を上面部13に設け、画像形成装置本体4に樹脂材料51を設けたが、突起形状55を画像形成装置本体4に設け、樹脂材料51を上面部13に設けてもよい。
【0040】
以上説明した本発明の実施の形態を要約すると共に補足すれば次の通りである。
(1)複数の画像形成部を有する電子写真画像形成装置において、実施の形態でスライドとした画像形成装置上面部13を双方向に水平移動可能とすることで、前記上面部13を画像形成装置本体4から外すことなく画像形成装置本体4上部全域にわたる開口部2,3を確保することが可能となる。これにより、1つの開口部においてより多くのユニットおよび部品のメンテナンス作業が可能となり、また作業領域も広くとれるためメンテナンス作業が行いやすくなる。さらに、複数存在するユニット及び部品が全て同時に故障する可能性は低い。そこで、画像形成装置内における故障箇所に応じたメンテナンスの必要性という観点からも、前記上面部13の水平移動方向の選択によってフレキシブルな対応が可能となる。以上より、画像形成装置全域にわたり多様化および複数化するユニットおよび部品のメンテナンス作業に対し、より少ない開口部でかつ簡便に対応でき、画像形成装置の枠体強度の低下も防止できる。
(2)前記上面部13の移動範囲を、画像形成装置の有するその他の可動部の可動範囲よりも狭くする。これにより、その他の可動部の操作および機能を損なうことなくメンテナンス作業を行うことができる。
(3)前記上面部13に例えば原稿処理装置11やリーダユニット12等の載置物が設置される場合、載置物は上面部13に略一体に支持されることで互いに一体移動可能となる。これにより、載置物を取り外すことなく容易にメンテナンス作業が可能となる。さらに、載置物の重心が画像形成装置本体4上に存在する範囲内で移動可能とする。これにより、メンテナンス作業の安全性を確保できる。
(4)前記上面部13の移動範囲を規制するためのストッパ42B,42Cを、画像形成装置本体4を構成する筐体に設ける。これにより、載置物の慣性に耐え、確実かつ安全に上面部13の移動を止めることができる。
(5)画像形成装置と前記載置物がケーブル類(例えば通信ケーブル)43により互いに接続可能な場合、画像形成装置および載置物はそれぞれケーブル類43の接続口44,45を有する。これらの接続口44,45を前記上面部13の移動方向と平行な側面内で、かつ上面部13の移動方向に対して垂直な略同一直線上に配置する。これにより、ケーブル類43の長さが上面部13の移動範囲に及ぼす影響を双方向で同程度とすることができる。
(6)前記上面部13と画像形成装置本体4間の摺動部において、上面部13の摺動部または画像形成装置本体4の摺動部のうち少なくとも一方を相対的に摩擦抵抗を低くする材質、例えば樹脂材料51とすることにより、上面部の移動における摺動性を向上させることができる。さらに、摺動部における削れを防止できるため、削れにより生じた粉体が画像形成部に侵入し発生する二次的問題(例えば不良画像、動作不良等)を防止することができる。
(7)前記上面部13の摺動部または画像形成装置本体4の摺動部のうち何れか一方に、互に近づく方向に高くなる両側傾斜のスロープ形状52a,52bおよびこれらのスロープ形状に挟まれ落込んだ段差形状54からなる係合部を複数配置する。さらに、他方にこれら係合部と係合する突起形状55を同数配置する。
これにより、作業者はスロープ形状の乗り越え感および段差形状での嵌め込み感を通じてスライドの画像形成装置本体へのセット状態を認識できる。また、万一摺動部において削れによる粉体が発生したとしても、スロープ形状を乗り越えて段差形状に移る際に付着した粉体を払い落とすことができる。
(8)前記係合部において、スロープ形状と段差形状の間に溝部53を設けることで、万一発生した粉体が段差形状で払い落とされたとしても溝部で回収できる。
(9)前記上面部13の移動方向に関し互いに全部がそれぞれ係合する任意の複数組に対して、係合部の中心間距離L2と突起形状55の中心間距離L1とが異なり、各突起形状55と各係合部が同時に係合せず時間的にずれて全部が係合した状態となる。これにより、突起形状がスロープ形状を乗り越えるタイミングを複数回に分け、スライド上に載置物がある場合においてもスロープ形状が乗り越え時の負荷を複数回に分散させることができ、作業者にかかる負担を軽減できる。
(10)前記係合部または突起形状が例えば樹脂材料のような摺動性部材で電気的な導通性を有さない場合、電気的な導通性材料からなる導電性部材56を設ける。これにより、前記上面部および画像形成装置本体が互いに設けられた係合部および突起形状において係合した状態では、少なくとも相互の導通をとることができる。
(11)前記上面部13に基準目標(不図示)を設け、これに対する基準目標(不図示)を画像形成装置本体4に設ける。さらに上面部13の摺動部および画像形成装置本体4の摺動部が互いに設けられた前記係合部および突起形状55において係合した状態にあるとき、これらの基準目標である面D,Eが互いに略一致する。これにより、作業者は上面部を移動した状態から画像形成装置本体にセットする際、係合状態の予測をもとに力の加減ができる。
【0041】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、電子写真画像形成装置の枠体強度を低下させることなく、かつ広範囲なメンテナンス作業の簡便化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)(b)(c)は夫々が4つの画像形成装置を有するフルカラー画像形成装置における本発明の実施の形態の概略を説明する縦断面図である。
【図2】(a)(b)(c)は夫々画像形成装置を背面側から見た背面図である。
【図3】スライド体の左右双方向への水平移動機構の摺動部を詳細に説明する正面図である。
【図4】(a)(b)(c)は夫々が係合部および突起形状が互いに係合する際の詳細について説明する正面図である。
【図5】4つの画像形成部を有する高速フルカラー画像形成装置の概略を説明する縦断面図である。
【図6】4つの像露光装置を有する高速フルカラー画像形成装置の概略を説明する縦断面図である。
【符号の説明】
PY ,PM ,PC ,PK …画像形成部
G…スライド体の重心
n…直線
D,E…側面(基準目標)
1…スライド体
2…開口部
3…開口部
4…画像形成装置本体
11…原稿処理装置
12…リーダユニット
13…画像形成装置上面部
14Y,14M,14C,14K…感光ドラム
15Y,15M,15C,15K…現像装置
17Y,17M,17C,17K…感光ドラムクリーナ
18Y,18M,18C,18K…一次帯電装置
21…露光装置
22…回折手段
31Y,31M,31C,31K…トナーホッパー
32Y,32M,32C,32K…トナーカートリッジ
33Y,33M,33C,33K…LEDアレイ
34…搬送ベルト
41B…本体フレーム 41C…本体フレーム
42B…ストッパ 42C…ストッパ
43…ケーブル類
44…載置物側接続口
45…画像形成装置本体側接続口
51…樹脂材料 51a…摺動面
52a,52b…スロープ形状
53…溝部
54…段差形状 54a,54b…側面
55…突起形状
56…導電性部材
Claims (13)
- 画像形成装置本体内に配置される複数の画像形成ユニットと、画像形成装置本体の上方に設けられて、二方向に水平移動可能なスライド部と、を有し、スライド部を水平移動させることで画像形成ユニットを着脱可能とするための開口部が画像形成装置本体上面に形成される電子写真画像形成装置において、
前記スライド部を一方向に移動させることで第一画像形成ユニットを着脱するための第一開口部が形成され、前記スライド部を前記一方向とは異なる方向に移動させることで第二画像形成ユニットを着脱するための第二開口部が形成されることを特徴とする電子写真画像形成装置。 - 前記スライド部はスライド部の重心が画像形成装置本体上に存在する範囲で移動可能であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
- 画像形成装置本体は前記スライド部の移動範囲を規制するためのストッパ機構を有することを特徴とする請求項1または2の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置。
- 前記スライド部と画像形成装置本体とがケーブル類による接続が可能な電子写真画像形成装置であって、画像形成装置本体及び前記スライド部の有するケーブル類接続口が前記スライド部の移動方向と平行な垂直面内で、かつ画像形成装置本体の開口部を前記スライド部が閉じた状態において、前記スライド部の移動方向に対して垂直な略同一直線上に位置することを特徴とする請求項1から3の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置。
- 前記スライド部と画像形成装置本体上面との間に摺動部を有し、前記スライド部の摺動部と画像形成装置本体の摺動部のうち少なくとも一方が相対的に摩擦抵抗を小さくする材質により構成されることを特徴とする請求項1から4の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置。
- 両側に互に近づく方向に向って高くなる傾斜を持つスロープ形状およびこれらスロープ形状の間に設けられ下方へ落込んだ段差形状からなる係合部を前記スライド部の摺動部または画像形成装置本体の摺動部のうちいずれか一方が複数有し、他方はこれら係合部と係合する同数の突起形状を有することを特徴とする請求項5に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記係合部は、スロープ形状と段差形状との間に溝部を有することを特徴とする請求項6に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記スライド部の移動方向に関し、互いに全部が夫々係合する任意の複数組に対し、係合部の中心間距離と突起形状の中心間距離が異なり、各突起形状と各係合部が同時に係合せず時間的にずれて全部が係合した状態となることを特徴とする請求項6又は7に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記スライド部の摺動部及び画像形成装置本体の摺動部が互いに設けられた前記係合部及び突起形状において係合した状態にあるとき、前記スライド部と画像形成装置本体間の相互の電気的な導通がとれる機構を有することを特徴とする請求項5から8の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置。
- 前記スライド部の摺動部および画像形成装置本体の摺動部が互いに設けられた前記係合部および突起形状において係合した状態にあるとき、スライド部に設けられた基準目標と画像形成装置本体に設けられた基準目標が略一致することを特徴とする請求項1から9の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置。
- 前記スライド部は前記摺動部を有する請求項1から10の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置。
- 前記スライド部は原稿を読み取る原稿読み取り装置を有する請求項11に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記スライド部には前記原稿読み取り装置及び自動原稿給送装置を有する請求項12に記載の電子写真画像形成装置。
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