JP4608995B2 - 係合構造、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数の部材が係合された係合構造、及び、この係合構造を備えた画像形成装置に関するものである。

一般的に、記録紙に画像を形成する画像形成装置では、内部に配置された各種部材のメンテナンス作業をするため、また、内部で記録紙のジャムが起こった場合に、記録紙を除去可能とするために、筐体の一部が開閉可能な蓋状とされ、蓋部分を開放することにより、筐体内部が露出される構成とされている。

ところで、前述の蓋部分と筐体本体との間には、一方に凸部を、他方に凹部を設け、凸部を凹部に係合させ、前記蓋部材の開閉動作に連動して凸部を凹部に沿って移動させることにより、所定の方向に蓋部材やその他の部材を移動させるリンク機構が構成される場合がある（特許文献１参照）。そして、凹部周りの凸部が係合される側には、蓋部分と筐体本体とが面摺接しないように、リブを設けることがある。このような機構を有する画像形成装置では、内部に配置された出し入れ可能な部材が適切に収納されていなかったり、障害物が介在したりすると、蓋部分が閉まらない場合がある。ところが、ユーザーによって、無理に蓋部分に力が加えられると、凸部と凹部との間の係合が外れてしまう。

凸部と凹部の係合が外れると、凸部は凹部周りのリブを乗り越えて、リブの外側の凹部に入り込んでしまう。凹部に入り込んでしまった凸部を元の凹部に復帰させためには、再び凸部が凹部周りのリブを乗り越なければならず、回復作業が困難である。
特開２００３−１７７６５０公報

本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、凸部が凹部から外れても、容易に元の凹部へ復帰させることの可能な係合構造、及び、この係合構造を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の係合構造は、筐体に対して回転軸を中心にした回転動作が行われる第１係合部材に形成され、前記回転軸を中心とした円弧状の第１溝部と、該第１溝部の端部から連続して延びる第２溝部と、で構成された係合凹部と、第２係合部材に形成され、前記係合凹部に係合され、前記回転運動により前記係合凹部に沿って移動する係合突起と、前記第１係合部材の前記係合突起が係合される側の面から突出され、前記係合凹部周りに形成された凹部周囲リブと、前記第１係合部材でその一部が構成され、前記第１係合部材の回転動作と共に開閉動作が行われるカバーと、前記カバーが閉鎖される際に前記係合突起からの力が作用する前記凹部周囲リブの位置から連続して前記係合凹部から外側へ向かって形成されたリブ状の阻止部材と、を含んで構成されている。

本発明の係合構造は、第１係合部材に係合凹部が形成され、第２部材に係合突起が形成されている。ここで、係合凹部は、係合突起が係合可能であれば、溝状、孔状、など、いかなる形状であってもよい。係合突起は、係合凹部に係合されている。係合凹部周りには、係合突起が係合される側の面から突出された凹部周囲リブが形成され、ている。この凹部周囲リブが形成されているため、第１係合部材と第２係合部材とは面摺接を回避することができる。

ところで、前記係合突起が係合凹部から外れて凹部周囲リブを乗り越えた場合、係合突起を元の係合凹部に戻すためには、再び係合突起が凹部周囲リブを乗り越えなければならない。したがって、係合突起を元に戻す作業は困難である。

そこで、本発明では、阻止部材が係合突起に当接することにより、係合突起と係合凹部との係合が外れた際の係合突起の凹部周囲リブの乗り越えを阻止する。これにより、係合突起を容易に係合凹部に戻すことができる。

なお、本発明の係合構造の阻止部材は、前記係合突起が前記係合凹部から外れた際に移動される移動先位置に配置されたリブで構成することができる。上記のように、リブで構成することにより、簡易な構成で係合突起の凹部周囲リブの乗り越えを防止することができる。

また、本発明の係合構造は、前記第１係合部材及び第２係合部材の少なくとも一方が、開閉可能な蓋部材を構成していることを特徴とすることもできる。

蓋部材を構成している部材が係合構造を備えている場合には、ユーザーによる無理な開閉により係合部分が外れやすい。そこで、蓋部材を本発明の第１係合部材及び第２係合部材の少なくとも一方で構成する。これにより、係合が外れた場合にも、容易に元の係合状態に戻すことができる。

請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の係合構造を有するものである。

画像形成装置では、内部に配置された各種の部材を出し入れ可能なように、また、内部で記録紙のジャムが起こった場合に、記録紙を除去可能なように、筐体の一部が開閉可能な蓋状とされている場合がある。この蓋部分と画像形成装置の筐体本体との係合に、上記係合構造を適用することにより、係合が外れた場合でも容易に係合状態に回復可能とすることができる。

請求項５に記載の画像形成装置は、筐体と、前記筐体の内部に着脱自在に配置され記録媒体上に画像を形成する画像形成ユニットと、前記筐体に軸を支点にして揺動するように設けられた揺動部材と、前記揺動部材の揺動により前記画像形成ユニットを変位させる変位機構と、を備え、前記揺動部材と前記変位機構との連結部に請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の係合構造が用いられていることを特徴とする。

したがって、揺動部材を揺動させると、変位機構は、この揺動によって画像形成ユニットを変位させる。

揺動部材と変位機構との連結部に請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の係合構造が用いられているので、これらの係合が外れた場合でも容易に係合状態に回復可能とすることができる。

以上説明したように、本発明では、係合突起が係合凹部から外れても、規制部材で凹部周囲リブの乗り越えが規制されているので、容易に元の係合凹部へ復帰させることができる。

＜画像形成装置の全体構成＞
図１は、本発明に係る画像形成装置１０の全体構成を示す概略図である。画像形成装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色からなるトナー像を形成する作像エンジンを、直列的に配置してなる所謂タンデム型のプリンタであり、単色（主にブラック色）画像のほかに上記４色のトナー像を適宜組み合わせてなるカラー（多色）の画像をプリントすることができるものである。

画像形成装置１０は、筐体１２を備え、筐体１２の内部に、像担持ユニット２０、露光ユニット３０、現像ユニット４０、最終転写ユニット５０、給紙ユニット６０、及び、定着ユニット７０を備えている。筐体１２は、ほぼ箱型の外観形状とされ、一側面部が、ユーザー等が対面して所定の操作などを行うための操作正面部１２Ａとして形成されている。また、上面部の一部がプリントされた後に排出される記録紙Ｐを収容するための、傾斜面を有した排紙部カバー１２Ｂとして形成されている。

また、画像形成装置１０は、図２に示すように、筐体１２のうち操作正面部１２Ａとなる部位が、下部側にある支軸１３Ａを中心に揺動して開閉する開閉カバー（フロント開閉カバー）として形成されている。また、筐体１２の上面部を構成する排紙部１２Ｂが、一端部側にある支軸１３Ｂを中心に揺動して開閉する開閉カバー（トップ開閉カバー）として形成されている。

操作正面部１２Ａには、最終転写ユニット５０や定着ユニット６０が取り付けられており、フロント開閉カバーでもある操作正面部１２Ａの開閉動作時に一体となって揺動して変位する構成になっている。このような開閉カバーの構造を採用したことにより、その開閉カバーを開けた場合には、筐体１２の内部空間に配置された所定の構成部品（例えば像担持ユニット２０、現像ユニット４０、用紙搬送路など）が露出した状態になり、所要の作業（メンテナンス作業、ジャム除去作業など）ができる状態になる。

像担持ユニット２０、及び、現像ユニット４０は、交換部品とされており、筐体１２に対してそれぞれ着脱自在に取り付けられている。

像担持ユニット２は、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像が専用に形成される４つの感光ドラム２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ、その各感光ドラム２１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の周面（感光層）を所定の背景部電位に帯電させる帯電ロール２２、その各感光ドラム２１の周面に残留付着するトナー等を一時的に保持するトナー仮保持用ブラシロール２３、上記４つの感光ドラム２１上の各トナー像を転写させて担持する２つの第１中間転写ドラム２５、２６、この２つの第１転写ドラム２５、２６上のトナー像を転写させて担持する１つの第２中間転写ドラム２７、上記各中間転写ドラム２５、２６、２７の各周面に残留付着するトナー等をそれぞれ一時的に保持するトナー仮保持用ブラシロール２８、を備えている。

露光ユニット３０は、像担持ユニット２０の各感光ドラム２１に対して露光を行うことにより各感光ドラム２１に静電潜像を書き込むためのものであり、現像ユニット４０を介在させた状態で像担持ユニット２０の感光ドラム２１の配置側で筐体１２に固定した状態に設置されている。

現像ユニット４０は、像担持ユニット２０の各感光ドラム２１に上記露光ユニット３０からの露光により形成された静電潜像を現像剤で現像するためのものであり、像担持ユニット２０と露光ユニット３０との間に位置するような状態で設置されている。この現像ユニット４０は、筐体１２に対して移動可能に支持され長方体状の空間が形成された枠形状からなる専用の可動フレーム内に、前記４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤による現像を行うための４台の現像装置４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋを、前記各感光ドラム２１と対向した状態となるように上下方向に間隔をあけて並べた位置関係で取り付けることで構成されている。

最終転写ユニット５０は、像担持ユニット２０における第２中間転写ドラム２７に転写形成されるトナー像を記録紙Ｐに最終的に転写させるためのものであり、前記操作正面部１２Ａとなる筐体１２に設置されている。この最終転写ユニット５０は、そのユニットフレームに、上記第２中間転写ドラム２７と当接して転写ニップ部を形成する最終転写ロール５１を回転可能に取り付けることで主に構成されている。

給紙ユニット６０は、記録紙Ｐを収容して複数枚の記録紙Ｐを積み重ねて収容する給紙トレイ６１と、この給紙トレイ６１に積載される記録紙Ｐを１枚ずつ送り出すピックアップロール６２Ａ、捌きロール６２Ｂ等からなる送出機構６２とで主に構成されている。この給紙ユニット６０から送り出された記録紙Ｐは、用紙搬送ロール対６５、６６、用紙搬送ガイド等からなる給紙路６７を通して像担持ユニット２０の第２中間転写ロール２７と最終転写ユニット５０の最終転写ロール５１との間に所定のタイミンングで搬送されて供給される。

定着ユニット７０は、ユニットフレームと、加熱ランプがロール空間内部に内蔵された加熱ロール７１と、この加熱ロール７１に圧接して回転する加圧ロール７２と、用紙排出ロール７３とを含んで構成されている。

この画像形成装置１０では、図１に示すように、記録紙Ｐのレジストロール対６６から転写位置および定着位置を経由してその排出口７５に至るまでの搬送経路を、筐体１２の側面部から見た場合、操作正面部１２Ａ側に突き出して弧状に湾曲してあたかも英文字の「Ｃ」のような経路、いわゆる「Ｃパス搬送路」となるように形成している。操作正面部１２Ａに相当するフロント開閉カバーを開けると、そのＣパス搬送路を境にして筐体１２の内部が開放されたような状態になっている。これにより、操作正面部１２Ａを開けることにより、ユーザ側に記録紙の搬送経路が開放された状態になるので、記録紙のジャム除去時の作業性をはじめとし像担持ユニット２０や現像ユニット４０の交換時の作業性が良好となる。

次に、排紙部カバー１２Ｂについて説明する。図３及び図４に示すように、排紙部カバー１２Ｂは、記録紙Ｐの幅方向Ｗの両端部にアーム８０を備えている。アーム８０には、回転中心穴８２が形成されており、筐体１２から突出された突板８４に設けられた回転軸８４Ａが回転中心穴８２に挿入されている。排紙部カバー１２Ｂは、回転軸８４Ａを中心に回動可能とされ、この回動動作が、排紙部カバー１２Ｂの開閉動作となる。アーム８０には、さらに、溝８６が形成されており、溝８６には、筐体１２の内側に配置された移動部材８８から突出された係合凸部８８Ａが係合されている。移動部材８８は筐体１２に沿って移動可能とされており、排紙部カバー１２Ｂが閉鎖されているときには、現像ユニット４０を像担持ユニット２０と密着させる密着位置Ｍ１に配置され（図１参照）、排紙部カバー１２Ｂが開放されているときには、現像ユニット４０を像担持ユニット２０から離間させる離間位置Ｍ２に配置されている（図２参照）。

本実施形態では、排出部カバー１２Ｂの一部を構成するアーム８０と移動部材８８との間の係合構造に本発明を適用している。

図５（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、アーム８０の係合凸部８８Ａが係合される側には、アーム８０の外周端に沿って外周リブ９０が形成されている。また、溝８６の溝周りには、溝周囲リブ９２が形成され、これにより、アーム８０と移動部材８８とは面摺接されず、接触による異音の発生などを軽減することができる。回転中心穴８２を挟んで溝８６と略平行に平行リブ９４が形成されている。さらに、溝周囲リブ９２から溝８６の外側へ向かって、放射リブ９８Ａ〜Ｄが形成されている。アーム８０の外周リブ９０より内側には、これらのリブに囲まれて複数の係合外凹部９９が構成されている。

係合外凹部９９は、アーム８０の肉盗み用の凹部である。溝８６から外れた係合凸部８８Ａがこの係合外凹部９９に入り込むと、係合凸部８８Ａが元に戻らなくなる。ここで肉盗み用の凹部を、アーム８０の係合凸部８８Ａが係合される側の裏面に設けることも考えられるが、本実施形態のように排出部カバーの一部を構成するアームの場合、型構造が複雑となり、コストが上昇するため好ましくない。

溝８６は、回転中心穴８２側の第１溝部８６Ａと、第１溝部８６Ａからアーム８０の基端部側に伸びる第２溝部８６Ｂとで構成されている。第１溝部８６Ａは、回転軸８４Ａを中心とする円弧状とされている。係合凸部８８Ａは、図５（Ｄ）に示すように、排紙部カバー１２Ｂが全開状態のときに第１溝部８６Ａの端部に配置され、排紙部カバー１２Ｂが閉じられる動作に伴って、第１溝部８６Ａに沿って移動する。排紙部カバー１２Ｂが半分ほど閉じられた状態で、係合凸部８８Ａは溝８６の中央部（第１溝部８６Ａと第２溝部８６Ｂとの境界部分）に配置される（図５（Ｃ）参照）。ここからさらに排紙部カバー１２Ｂを閉じていくと、係合凸部８８Ａは、溝周囲リブ９２に押されながら第２溝部８６Ｂに沿って矢印Ｒ方向に移動する(図５（Ｂ）参照)。これにより、現像ユニット４０は、移動部材８８に押されて像担持ユニット２０に密着する密着位置Ｍ１まで移動する。

次に、像担持ユニット２０、現像ユニット４０の着脱について説明する。

像担持ユニット２０、現像ユニット４０を筐体１２から取り出す際には、まず、操作正面部１２Ａを手前側に開放し、その後、排紙部カバー１２Ｂを開放する。これにより、像担持ユニット２０、現像ユニット４０が露出される。また、現像ユニット４０は、像担持ユニット２０から離間されて離間位置Ｍ２に配置される。この状態で、像担持ユニット２０、現像ユニット４０の各々を上部に引き上げることにより、筐体１２から取り外すことができる。

また、像担持ユニット２０、現像ユニット４０を筐体１２の内部に戻す際には、操作正面部１２Ａ、排紙部カバー１２Ｂを開放した状態で、筐体１２の上部から像担持ユニット２０、現像ユニット４０を各々所定の位置に挿入し、排紙部カバー１２Ｂを閉鎖する。これにより、現像ユニット４０は、移動部材８８に押されて移動し、像担持ユニット２０と密着される密着位置Ｍ１に配置される。操作正面部１２Ａを閉鎖することにより、像担持ユニット２０、現像ユニット４０の装着は完了する。

ところで、筐体１２に出し入れ可能とされている現像ユニット４０や像担持ユニット２０が、例えば、装着位置に異物などが介在して筐体１２の所定位置に正しく装着されず、筐体１２から突出されていたりすると(図４参照)、排紙部カバー１２Ｂを閉鎖することはできない。ところが、ユーザーが、異物などに気づかず無理に排紙部カバー１２Ｂを閉じようとして力を加えると、係合凸部８８Ａは溝８６から外れてしまう。特に、図５（Ｂ）に示すように、係合凸部８８Ａが、第２溝部８６Ｂの放射リブ９８Ａ付近に移動された位置で放射リブ９８Ａ側に外れやすくなっている。排紙部カバー１２Ｂの上部を押して閉じようとした場合、排紙部カバー１２Ｂに最も力がかかる角度だからである。そこで、本実施形態では、溝周囲リブ９２に連続させて放射リブ９８Ａを形成している。これにより、係合凸部８８Ａが溝８６から外れても、放射リブ９８Ａに当接して、係合外凹部９９に入り込むことがない。したがって、係合外凹部９９へ入り込んだ場合と比較して、容易に溝８６へ戻すことができる。

なお、本実施形態では、係合凹部として溝８６を形成した構成について説明したが、溝に代えて孔を形成して、係合凸部８８Ａを係合させてもよい。

また、本実施形態では、アーム８０と移動部材８８との間の係合構造に本発明を適用した例について説明したが、その他の部材間の係合構造にも適用できる。

本実施形態の画像形成装置を示す概念図である。 本実施形態の画像形成装置の、操作正面部及び排紙部カバーが開放されている状態を示す概念図である。 本実施形態の画像形成装置の排紙部カバーと、その取り付け部分を示す斜視図である。 像担持ユニットが筐体から突出されている状態を示す斜視図である。 本実施形態の排紙部カバーが閉鎖されている状態となっているときの、アームと移動部材との係合状態を示す図である。 本実施形態の排紙部カバーが途中まで開かれている状態となっているときの、アームと移動部材との係合状態を示す図である。 本実施形態の排紙部カバーが、図５（Ｂ）に位置よりも大きく開かれている状態となっているときの、アームと移動部材との係合状態を示す図である。 本実施形態の排紙部カバーが全開状態となっているときの、アームと移動部材との係合状態を示す図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２Ａ 操作正面部
１２Ｂ 排紙部カバー（蓋部材）
１２ 筐体
８０ アーム（第１係合部材）
８６ 溝（係合凹部）
８８ 移動部材（第２係合部材）
８８Ａ 係合凸部
９２ 溝周囲リブ
９８Ａ 放射リブ（阻止部材）
９９ 係合外凹部
Ｐ 記録紙

Claims (2)

1. 筐体に対して回転軸を中心にした回転動作が行われる第１係合部材に形成され、前記回転軸を中心とした円弧状の第１溝部と、該第１溝部の端部から連続して延びる第２溝部と、で構成された係合凹部と、
   第２係合部材に形成され、前記係合凹部に係合され、前記回転運動により前記係合凹部に沿って移動する係合突起と、
   前記第１係合部材の前記係合突起が係合される側の面から突出され、前記係合凹部周りに形成された凹部周囲リブと、
   前記第１係合部材でその一部が構成され、前記第１係合部材の回転動作と共に開閉動作が行われるカバーと、
   前記カバーが閉鎖される際に前記係合突起からの力が作用する前記凹部周囲リブの位置から連続して前記係合凹部から外側へ向かって形成されたリブ状の阻止部材と、
   を備えた係合構造。
2. 請求項１に記載の係合構造を有する画像形成装置。

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