JP4862634B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成部の上に画像読取部が配置されている画像形成装置に関し、特に、画像読取部の上方に自動原稿搬送部が配設されている画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置においては、画像の読取や形成を高速化することに加えて、画像の読取や形成を高精細化する取り組みがなされている。しかしながら、画像形成の高速化に従って、画像形成部での駆動系やローラー等の振動が大きくなって、機械振動の発生の一因となっている。また、画像の定着を短時間で行うために、高温で定着動作を行う必要がある。高温での定着を行うと、そのとき発生した熱を素早く逃がすための冷却ファンの数を増やすことが必要となる。このような冷却ファンの数の増加が、新たな機械振動の発生の一因となっている。画像形成部で発生したこれらの振動は、筐体を伝わって、画像読取部に達して、画像読取部での読取精度の低下を招いてしまう。つまり、高速化と高精細化とは相反するという傾向がある。

高速化と高精細化とを両立させるために、機械振動を減衰させる防振部材を画像形成部と画像読取部との間に配置することが行われている（例えば、特許文献１を参照）。

ところで、画像読取部の上に自動原稿搬送部（ＡＤＦ）がさらに設けられていることがしばしばである。画像形成装置の高速化・大容量化に対応して、自動原稿搬送部も高速化・大容量化が要求されている。高速化による駆動系やローラー等の大型化、積載原稿の大容量化及び両面読み込み機能の付加等によって、自動原稿搬送部が大型化・大重量化される方向にある。

高速化に伴って画像形成部に貯蔵される給紙容量が増加する傾向にあるために、画像形成部の高さが高くなる傾向にある一方で、人間工学に基づいた操作性の観点から自動原稿搬送部の原稿積載面の高さを所定高さに維持することが求められている。その結果、自動原稿搬送部と画像読取部との間に配置される画像読取部が薄型化される方向にある。

薄型化された画像読取部の上に大型化・大重量化された自動原稿搬送部が配設される場合、自動原稿搬送部の大きな自重や自動原稿搬送部の蓋開閉による衝撃等が、薄型化された画像読取部に負荷されるために、薄型化された画像読取部は多大なダメージを受けて異常画像が発生してしまう等の問題がある。

自動原稿搬送部においては、駆動系が後方に配置されているために、重心が後方に偏っている。それに加えて、自動原稿搬送部は、重量分布が比較的均等化しているベルトタイプのものから、駆動系が一方の側（例えば左側）に集中配置されているために重心が一方の側（例えば左側）に偏っているシートスルータイプのものに移行しつつある。その結果、最近主流のシートスルータイプの自動原稿搬送部では、重心が後方の一方の側（例えば左後方）に偏ったアンバランスな構成となっている。

大きな自重に加えて重心の偏った自動原稿搬送部はヒンジ部を介して画像読取部の筐体に取り付けられるが、自動原稿搬送部の蓋開閉の際に操作者の手を保護するためにバネによるバランサが設けられている。自動原稿搬送部の蓋開閉の際に、非常に大きなバネの反力が画像読取部の筐体に負荷されるが、重心が後方のいずれか一方の側（例えば左後方）に偏った自動原稿搬送部では、当該箇所を弾性的に支持する防振部材に対する負荷が、とりわけ大きくなっている。

特開平１１−２４３４９号公報

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、アンバラスな重量分布を持った自動原稿搬送部が画像読取部上に配設されている画像形成装置において、機械振動の伝搬が抑制されるとともに、自動原稿搬送部からの過大な負荷が画像読取部に印加されることが抑制される画像形成装置を提供することである。

課題を解決するための手段および作用・効果

上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、
原稿画像を読み取る画像読取部と、
前記画像読取部の下に配置されて、画像を形成する画像形成部と、
前記画像読取部の上に配置されているとともに、後方側に配置された左右一対のヒンジ部材によって前記画像読取部に対して開閉自在に支持されて、原稿を自動的に搬送する自動原稿搬送部と、
前記画像読取部と前記画像形成部との間に介在して、前記画像読取部を前記画像形成部に対して弾性的に支持する複数の防振部材と、を備え、
前記防振部材は、前記画像形成部の各コーナー部近傍に配設されており、
前記自動原稿搬送部がアンバランスな重量分布を有し、その結果、最も大きな自重が負荷される最大荷重コーナー部が、前記左右一対のヒンジ部材のうちいずれか一方のヒンジ部材で支持されたコーナー部となり、
前記最大荷重コーナー部では、前記防振部材が、前記ヒンジ部材のベース板の前端近傍と、前記ヒンジ部材のヒンジ軸近傍とのそれぞれに配設されていて、
前記最大荷重コーナー部の前端近傍及びヒンジ軸近傍に配設された防振部材によるトータルの耐荷重は、他のコーナー部近傍に配設された各防振部材の耐荷重よりも大きいことを特徴とする画像形成装置が提供される。

上記構成によれば、画像形成部の上に配設されて画像形成部とヒンジ結合した自動原稿搬送部の存在によってとりわけ大きな重量が負荷されているコーナー部に、耐荷重の大きな防振部材が配設されている。大きな負荷が印加された箇所に適切な防振部材を配設することにより、画像形成部からの機械振動の伝搬が抑制され、自動原稿搬送部からの過大な負荷が画像読取部に印加されることが防止されるので、高い読取精度で画像を読み取ることができるという効果が得られる。そして、自動原稿搬送部の開閉によって、ヒンジ結合した自動原稿搬送部の負荷位置が前後方向に変化する。上記構成によれば、ヒンジ部材のベース板の前端近傍に配置された前側の防振部材は、自動原稿搬送部が閉じた位置にあるときには圧縮状態にあって、開いた位置にあるときには引っ張り状態にある。そして、ヒンジ部材のヒンジ軸近傍に配置された後側の防振部材は、自動原稿搬送部が閉じた位置にあるときには引っ張り状態にあって、開いた位置にあるときには圧縮状態にある。したがって、自動原稿搬送部の開閉に伴う負荷位置変動に対応した位置に防振部材が配置されているので、重量分布がアンバランスな自動原稿搬送部の開閉をスムーズに行うことができる。

ベース板の前端近傍及びヒンジ部材のヒンジ軸近傍に配設された防振部材は、それぞれ、複数個の防振部材から構成することも可能であるが、設置スペースの削減や部品コストの低減の点から、それぞれ、１つの防振部材から構成されていることが好適である。

ベース板の前端近傍及びヒンジ部材のヒンジ軸近傍に配設された防振部材、及び、他のコーナー部近傍に配設される防振部材を同じ特性の防振部材から構成することにより、部品点数を増やさないですみ、部品コストを低減できることができる。

人間工学に基づいた操作性の観点から、自動原稿搬送部が画像形成装置の左側に配置されるとともに、自動原稿搬送部の駆動系が画像形成装置の後側に配置されているのが一般的である。したがって、他のコーナー部よりも大きな重量が負荷されているコーナー部というのは、左後方のコーナー部である。

ヒンジ部材のベース板の前端が、画像読取部の筐体の後フレームに対して離間している構成とすることも可能であるが、画像読取部の筐体フレームの強度アップのために、画像読取部の筐体の後フレームに対して当接係合していることが好ましい。

重量分布がアンバランスな自動原稿搬送部がスムーズに開閉できるように、ベース板のヒンジ軸近傍の防振部材とベース板の前端近傍の防振部材とが、バランス良く配置・構成されている。

本願発明は、ベルトタイプの自動原稿搬送部にも適用可能であるが、現在主流となっているシートスルータイプの自動原稿搬送部に適用することが好適である。

以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１について、図１乃至８を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の模式的な正面図である。図２は、図１の画像形成装置の模式的な上面図である。図３は、図１の画像形成装置の画像形成部の上部筐体の斜視図である。図４は、図１の画像形成装置の自動原稿搬送部が閉じた位置にあるときの左後方防振部材の状態を模式的に説明する図である。図５は、図１の画像形成装置の自動原稿搬送部が開いた位置にあるときの左後方防振部材の状態を模式的に説明する図である。図６は、図１の画像形成装置の自動原稿搬送部がベルトタイプのものであることを説明する図である。図７は、図１の画像形成装置の自動原稿搬送部がシートスルータイプのものであることを説明する図である。図８は、図１の画像形成装置の自動原稿搬送部が画像読取部の筐体とヒンジ結合している様子を説明する図である。図９は、図１の画像形成装置の模式的な後面図である。

図１等に示した画像形成装置１は、いわゆるデジタルMFP（Multi Function Peripheral：複合機）であり、原稿３１を読み取る画像読取部２０と、読み取った画像データによって画像を形成する画像形成部１０と、原稿３１を自動的に搬送する自動原稿搬送部３０と、を備えている。画像形成部１０の上に画像読取部２０が配設されている。画像読取部２０と自動原稿搬送部３０とは、後方側に配設された左右二つのヒンジ部材４０によってヒンジ結合している。したがって、自動原稿搬送部３０は、画像読取部２０の上側で回動して開閉することができるように構成されている。

原稿載置台３２に載置された複数枚の原稿３１を順次搬送する自動原稿搬送部３０は、画像読取部２０の上部に配設されている。自動原稿搬送部３０の後方側には、ローラーやベルトを駆動するための重量物のモータやギア等の駆動系が内蔵されているので、自動原稿搬送部３０では、基本的に、重心が後方に偏っている。自動原稿搬送部３０は、原稿台ガラスの上面を蓋する原稿台カバーを兼ねている。

自動原稿搬送部３０は、図６に示したベルトタイプのものと、図７に示したシートスルータイプのものとがある。ベルトタイプの自動原稿搬送部３０は、左右のローラー及びベルトの駆動によって原稿３１を原稿台ガラス上に移動させ、原稿を停止させて図示しない読取光学系によって原稿をスキャンさせることで画像データを読み取るものであるが、ローラー３４，３５が左右に配置されているために左右方向の重量分布が比較的均等化されている。シートスルータイプの自動原稿搬送部３０は、左側に配置されたローラー３６の駆動によって原稿３１をコンタクトガラス上を移動させながら図示しない読取光学系によって原稿をスキャンさせることで画像データをより高速に読み取ることができるものであるが、左側にローラー３６があってその後方に重量物の駆動系（モータやギア）があるために重心が左後方に偏っている。本願発明は、ベルトタイプの自動原稿搬送部にも適用可能であるが、高速化の観点から現在主流となっているものの重量分布がアンバランスであるシートスルータイプの自動原稿搬送部に適用することが好適である。

大略矩形形状をした画像読取部２０の筐体内部には、光源、ミラー、結像光学系、光電変換素子（CCD）、駆動系等の公知の要素が収納されている。コンタクトガラス又は原稿台ガラスを介して、画像読取部２０によって読み取った画像データは、画像メモリーに一時的に記憶される。

このように構成された画像形成装置１において、原稿載置台３２に載置された原稿３１が、自動原稿搬送部３０によって順次搬送されて、コンタクトガラス又は原稿台ガラスを介して、画像読取部２０によってデジタルの画像データが読み取られる。画像読取部２０によって読み取った画像データは、画像メモリーに記憶されたあと、画像形成部１０に入力される。画像形成部１０内のレーザダイオードから画像データに応じたレーザ光を感光体ドラムに照射して、静電潜像を形成する。この静電潜像を現像部で現像することで、感光体ドラム上にトナー像が顕像化される。

トナー像は、感光体ドラムの転写部により転写紙に転写される。そして、感光体ドラムに圧着されている転写紙は分離部により分離される。感光体ドラムから分離された転写紙は、搬送機構によって定着部に運ばれ、トナー像が熱及び圧力により定着される。画像の定着された転写紙は、排出ローラーにより胴内排出部１４に排出される。

上述したように、自動原稿搬送部３０は、画像読取部２０の筐体に対して、左右二個のヒンジ部材４０によってヒンジ結合されている。左右のヒンジ部材４０は、画像読取部２０の筐体の後方取付部に固定されている。ヒンジ部材４０は、上板４２及びベース板４４を有して、上板４２に固定された自動原稿搬送部３０が、ベース板４４に固定された画像読取部２０の筐体の後方取付部に対してヒンジ軸を中心に回動自在であるように構成されている。自動原稿搬送部３０の蓋開閉の際に操作者の手を保護するために、バネ４８によるバランサが上板４２とベース板４４との間に設けられている。ヒンジ部材４０のベース板４４の前端が、画像読取部２０の筐体の後フレームに対して離間した構成とすることも可能であるが、画像読取部２０の筐体フレームの強度アップのために、画像読取部２０の筐体の後フレームに対してベース板４４の前端が当接係合していることが好ましい。

自動原稿搬送部３０の重量は、例えば、約１６ｋｇであり、画像読取部２０の重量の１．３乃至１．４倍であり、自動原稿搬送部３０はかなりの重量物である。さらに、自動原稿搬送部３０の重量分布は左右方向及び前後方向にアンバランスであり、現在主流のシートスルータイプの自動原稿搬送部３０では、重心が左後方に偏っている。自動原稿搬送部３０を閉じた状態での重量分布は、例えば、左前方：右前方：右後方：左後方＝４０：２０：３０：１００というアンバランスなものである。

画像形成部１０の上部筐体１２は、大略矩形形状をした板金体であり、防振部材を介在させた状態で自動原稿搬送部３０及び画像読取部２０が上部筐体１２の上に載置される。防振部材は、ネジ止め用の穴を有する上下の取付板の間に高減衰のブチル系ゴム等の公知の防振ゴムが接着固定された構成をしている。なお、防振ゴムとしては、天然ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム等の様々なゴム材料を用いることができるが、耐衝撃性に優れている高減衰タイプのブチル系ゴムが好適である。画像読取部２０が画像形成部１０に対して防振部材で弾性的に支持されることによって、画像形成部１０からの機械振動が画像読取部２０の光学系に伝わって異常画像が発生することを抑制することができるので、高い読取精度で画像を読み取ることができる。

防振部材は、画像形成部１０の上部筐体１２の少なくとも三箇所に配設される。画像形成部１０の上部筐体１２が、通常、大略矩形形状をしているので、防振部材が上部筐体１２の四つのコーナー部近傍にそれぞれ配設される。したがって、図３に示すように、左前方コーナー部の防振部材配設部２５FL、右前方コーナー部の防振部材配設部２５FR、左後方コーナー部の防振部材配設部２５RL及び右後方コーナー部の防振部材配設部２５RRの四箇所において、それぞれ、左前方防振部材５FL、右前方防振部材５FR、左後方防振部材５RL及び右後方防振部材５RRがネジ止めされている。

上述したように、閉じた状態の自動原稿搬送部３０では、重心が左後方に偏っているので、高負荷部位である左後方コーナー部の防振部材配設部２５RLには、他の部位のものよりも大きな耐荷重に構成された左後方防振部材５RLが配設される。他の部位と比較して負荷のアンバランスさの程度に応じて、適切な耐荷重を持った左後方防振部材５RLが配設される。例えば、防振ゴムの外形寸法を大きくしたり、防振ゴムの硬度を大きくしたり、防振ゴムの弾性係数を大きくしたり、防振ゴムの撓み量を大きく設定した単一物を用いることにより、耐荷重の大きい単一物の左後方防振部材５RLとすることができる。部品点数削減及びコスト削減のために、同じ種類の防振部材が各コーナー部に配置されるとともに、高負荷部位である左後方コーナー部の下配設部２５RLには、他のコーナー部と同じ種類の防振部材を複数個配置することによって、左後方コーナー部の防振部材５RLの耐荷重をアップさせることが好適である。

他の部位の防振部材５FL，５FR，５RRと同じ種類の防振部材を高負荷部位である左後方コーナー部に配置する場合、複数個の防振部材５RLは、画像形成装置１の前側グループと後側グループとに分けて離間配置されている。すなわち、前側グループの防振部材５RL1がヒンジ部材４０のベース板４４の前端近傍の下に配置され、後側グループの防振部材５RL2がヒンジ部材４０のヒンジ軸近傍の下に配置される。なお、前側グループの防振部材５RL1及び後側グループの防振部材５RL2というのは、各グループには少なくとも一つの防振部材が含まれていることを意味している。図３は、前側グループ及び後側グループにおいて、それぞれ、他の部位の防振部材５FL，５FR，５RRと同じ種類の防振部材が一つだけ含まれている例を示している。すなわち、前側の左後方の防振部材５RL1が、左後方コーナー部の防振部材配設部２５RLの前側に配設され、後側の左後方の防振部材５RL2が、左後方コーナー部の防振部材配設部２５RLの後側に配設されている。したがって、図３に示した実施例では、同じ種類の防振部材が合計５個使用されている。

自動原稿搬送部３０の開閉によって、ヒンジ部材４０のベース板４４において、自動原稿搬送部３０からの負荷位置が前後方向に変化する。ヒンジ部材４０のベース板４４の前端近傍に配置された前側グループの防振部材５RL1は、自動原稿搬送部３０が閉じた位置にあるときには圧縮状態にあって、開いた位置にあるときには引っ張り状態にある。ヒンジ部材４０のヒンジ軸近傍に配置された後側グループの防振部材５RL2は、自動原稿搬送部３０が閉じた位置にあるときには引っ張り状態にあって、開いた位置にあるときには圧縮状態にある。したがって、自動原稿搬送部３０の開閉に伴う負荷位置変動に対応した位置に防振部材が配置されているので、重量分布がアンバランスな自動原稿搬送部３０の開閉をスムーズに行うことができる。

上記実施形態によれば、画像読取部２０の上に配設されて画像読取部２０とヒンジ結合した自動原稿搬送部３０の存在によってとりわけ大きな重量が負荷されている左後方のコーナー部の近傍２５RLに、他のものと同種の二つの防振部材５RL1，５RL2が配設されて耐荷重が強化されているので、画像形成部１０からの機械振動の伝搬が抑制され、自動原稿搬送部３０からの過大な負荷が画像読取部２０に印加されることが防止されるので、高い読取精度で画像を読み取ることができるという効果が得られる。

なお、左後方の防振部材５RLは、前後方向に二つの防振部材５RL1，５RL2を配設した上記実施例の他に、例えば、前後方向に延在する縦長形状の単一物とすることができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の模式的な正面図である。 図１の画像形成装置の模式的な上面図である。 図１の画像形成装置の画像形成部の上部筐体の斜視図である。 図１の画像形成装置の自動原稿搬送部が閉じた位置にあるときの左後方防振部材の状態を模式的に説明する図である。 図１の画像形成装置の自動原稿搬送部が開いた位置にあるときの左後方防振部材の状態を模式的に説明する図である。 図１の画像形成装置の自動原稿搬送部がベルトタイプのものであることを説明する図である。 図１の画像形成装置の自動原稿搬送部がシートスルータイプのものであることを説明する図である。 図１の画像形成装置の自動原稿搬送部が画像読取部の筐体とヒンジ結合している様子を説明する図である。 図１の画像形成装置の模式的な後面図である。

１ 画像形成装置
１０ 画像形成部（プリンタ）
１２ 画像形成部の上部筐体
１４ 胴内排紙部
２０ 画像読取部（スキャナ）
３０ 自動原稿搬送部（ＡＤＦ）
３１ 原稿
３２ 原稿載置台
３４ ローラー
３５ ローラー
３６ ローラー
４０ ヒンジ部材
４２ 上板
４４ ベース板
４６ ヒンジ軸
４８ バネ（バランサ）
５ＦＬ 左前方の防振部材
５ＦＲ 右前方の防振部材
５ＲＬ 左後方の防振部材（５RL1：前側、５RL2：後側）
５ＲＲ 右後方の防振部材
２５ＦＬ 左前方の防振部材配設部
２５ＦＲ 右前方の防振部材配設部
２５ＲＬ 左後方の防振部材配設部
２５ＲＲ 右後方の防振部材配設部

Claims (7)

1. 原稿画像を読み取る画像読取部と、
   前記画像読取部の下に配置されて、画像を形成する画像形成部と、
   前記画像読取部の上に配置されているとともに、後方側に配置された左右一対のヒンジ部材によって前記画像読取部に対して開閉自在に支持されて、原稿を自動的に搬送する自動原稿搬送部と、
   前記画像読取部と前記画像形成部との間に介在して、前記画像読取部を前記画像形成部に対して弾性的に支持する複数の防振部材と、を備え、
   前記防振部材は、前記画像形成部の各コーナー部近傍に配設されており、
   前記自動原稿搬送部がアンバランスな重量分布を有し、その結果、最も大きな自重が負荷される最大荷重コーナー部が、前記左右一対のヒンジ部材のうちいずれか一方のヒンジ部材で支持されたコーナー部となり、
   前記最大荷重コーナー部では、前記防振部材が、前記ヒンジ部材のベース板の前端近傍と、前記ヒンジ部材のヒンジ軸近傍とのそれぞれに配設されていて、
   前記最大荷重コーナー部の前端近傍及びヒンジ軸近傍に配設された防振部材によるトータルの耐荷重は、他のコーナー部近傍に配設された各防振部材の耐荷重よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ヒンジ部材のベース板の前端近傍に配設される防振部材と、前記ヒンジ部材のヒンジ軸近傍に配設される防振部材とが、それぞれ、１つの防振部材から構成さ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. 前記ヒンジ部材のベース板の前端近傍に配設される防振部材と、前記ヒンジ部材のヒンジ軸近傍に配設される防振部材とが、それぞれ、他のコーナー部近傍に配設される防振部材と同じ特性を有する防振部材から構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記最大荷重コーナー部は、左後方のコーナー部であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
5. 前記ヒンジ部材のベース板の前端が、前記画像読取部の筐体の後フレームに当接係合していることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記ベース板のヒンジ軸近傍の防振部材は、前記自動原稿搬送部が閉じた位置にあるときは引っ張り状態となり、開いた位置にあるときは圧縮状態となり、前記ベース板の前端近傍の防振部材は、前記自動原稿搬送部が閉じた位置にあるときは圧縮状態となり、開いた位置にあるときは引っ張り状態となるよう、それぞれ配設されていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
7. 前記自動原稿搬送部は、シートスルータイプのものであることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の画像形成装置。

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