JP4906478B2 - 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、総じて現像ユニットの着脱動作にレーザシャッタを連動させたものや、カバー開閉に連動するリンク機構によってシャッタを開閉させる機構を採用したものもあるが、いずれも光学ユニットを画像形成装置の装置本体側に固定した構成を前提としている。

例えば特許文献１の画像形成装置では、レーザユニット内に遮光する部材が、本体開閉カバーの開閉に連動し遮光とインターロック（マイクロスイッチ）のＯＮ、ＯＦＦ動作を兼ねる構成を有しており、特許文献２のレーザシャッタ装置では、レーザシャッタが、現像器の着脱に連動したリンク機構で回動するようになっている。

本願発明者が今回レーザユニット等の工学系ユニットを開閉カバー側に保持する構成でのシャッタ構造を調査したが発見できなかった。すなわち、開閉カバー側に光学ユニットを取り付けた装置構成が製品化された実績はあるとは言うものの知られているとは言い得ないようである。

特開２００２-３５６００４号公報 特開２００５-１５７０３１号公報

ところで、画像形成装置の開発において、装置の小型化、単純化、低価格化が重要な課題となっている。装置の小型化のために、部品を効率よく配置する必要があり、そのために装置内部の余分な空間は少なくなってくる。

しかしながら、画像形成装置には、消耗品や本体の寿命以内に交換が必要な部品があり、本体内部の消耗品および交換部品を取り出すには、それらに容易にアクセスできる構成である必要がある。そのため、消耗品や交換部品が装置の内部に存在する場合には、それらよりも装置の外側にある部品は、その位置から容易に退避可能な構成である必要がある。とくにそれらを取り出すときに、内容物が機外に露出することになる。

レーザを画像プロセスに用いている装置は、レーザユニット等の内部が露出した際に、レーザの機外漏洩による人体への被害を防ぐために、マイクロスイッチなどのインターロックスイッチにより電気回路上で遮断されるよう配慮されている。

しかしながら、レーザ射出ユニットが機外に退避することで、露出度が高い構成をとる場合、異常動作により電気制御が機能しない場合を想定し、機械的な遮断装置を装備して安全面に対する信頼性をより高める必要がある。

そこで本発明は、消耗品や交換部品を容易に交換できる構成の副作用として、レーザユニットの機外露出によるレーザ漏洩を防ぐメカシャッタ機構を合理的に達成する構成を備える画像形成装置を提供することを目的としている。

また、カバー開閉とシャッタ動作が合理的な構成で同調可能な画像形成装置を提供することを目的としている。

さらに、レーザ光学ユニットの内外でシャッタが光路を遮断可能な構成の画像形成装置を提供することを目的としている。

またさらに、シャッタ機構に清掃部材を装備することで、遮断と清掃を同時に達成可能な構成の画像形成装置を提供することを目的としている。

そして、シャッタ嵌合部からの埃やトナーの侵入を防ぐ構成の画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の画像形成装置のうち請求項１に係るものは、
装置本体が開閉可能なカバーを有し、
該カバー側に光学ユニットを備え、
前記カバーが、該カバーを前記装置本体側と係合させる係合部材を備え、
前記カバーが、前記光学ユニットの光路の遮断部材と、該遮断部材と前記係合部材を連動させる連動機構を有し、
該連動機構によって、前記カバーの閉時に前記遮断部材が該カバーを閉じる動作に同調して前記光路を遮断しないように移動動作し、前記カバーの開時に前記遮断部材が該カバーを開ける動作に同調して前記光路を遮断するように移動動作するものであり、
前記係合部材が取手付きのロック部材であり、該取手と前記装置本体側との係合を解除する動作で前記カバーと前記装置本体の係合を解除するものであり、
前記取手付きのロック部材は、該取手と前記装置本体側との係合をロックする方向に前記取手を付勢する加圧バネを有し、前記取手の開放操作で一時的にロックを解除する以外は、常にロック方向の付勢を維持し、
該ロック方向の付勢の維持により、前記取手の開放操作で前記取手と前記装置本体側との係合が解除されても前記遮蔽部材を前記光路を遮断する方向へ移動するように付勢することを特徴とする。

請求項２に係るものは、請求項１に記載の画像形成装置において、請求項１に記載の画像形成装置において、前記遮断部材は、前記光学ユニットの外側に存在し、該光学ユニットの射出窓を覆って光路を遮断可能なものであることを特徴とする。

請求項３に係るものは、請求項２に記載の画像形成装置において、前記遮断部材は長穴のガイド形状部を有し、前記カバー内の前記光学ユニットに設けた軸形状部に嵌合することで、前記光学ユニットから射出する光の光路の一部をなす射出窓を有する平面に沿って前記ガイド形状部の長手方向に前記遮断部材をスライド動作させる機構を構成することを特徴とする。

請求項４に係るものは、請求項２または３に記載の画像形成装置において、前記遮断部材の前記スライド動作を利用して、前記射出窓と前記遮断部材の隙間に清掃部材を配して、前記射出窓に付着した塵やトナーを除去する清掃機能も兼ねた遮断機構としたことを特徴とする。

請求項５に係るものは、請求項４に記載の画像形成装置において、前記清掃部材が、スポンジ等の弾性部材を用いてなることを特徴とする。

同請求項６に係るものは、請求項４に記載の画像形成装置において、前記清掃部材がブラシ材からなることを特徴とする。

同請求項７に係るものは、請求項５に記載の画像形成装置において、前記清掃部材が前記遮断部材と前記射出窓の間で前記遮断部材と前記射出窓に密着することにより、塵やトナーの付着を防ぐことが可能な遮断機構を構成することを特徴とする。

本発明はコンパクトで小型な構成ながら、ユーザアクセスのしやすい空間を確保し、シャッタと開閉カバーの同調機構を周囲の係合部品から流用することで、低コスト、部品削減、小型化に寄与できる。

以下、本発明の実施形態に関して、添付図面に基づき説明する。

＜基本構成＞
図１に本発明の全体図（中央断面図）を示す。図中１点鎖線は用紙の搬送経路を示す。用紙束１から給紙ローラ２により用紙が１枚ずつ分離されてレジストローラ３を経て転写ローラ４に達する。そして、感光体５に画像が形成されて転写ローラ４により用紙に画像が転写されて、定着ローラ対６により画像が加熱定着されて排紙ローラ対７により排紙トレイ８に用紙が排出される。

＜開閉カバーの構成１＞
図２に示すように、開閉カバー９は回動支点１０を中心に、装置本体１００に対して回転可能に支持されている。この開閉カバー９は、レーザ光学ユニット１６とロック部材（シャフト１１、ロック爪１２Ｌ、１２Ｒ、取手１３、バネ１４）を保持して、ユニットとして形成されている。なお開閉カバー９側にレーザ光学ユニット１６を保持する構成については、考え得る種々の構成のいずれでも採用でき、本願発明はどのような保持構造を取るかには影響されないので、図示及び詳細な説明は省略する。なおカバー側に備える光学ユニットは、レーザ光学ユニットには限定されない。

図５はロック部材１１〜１４の構成を示す。ロック爪１２Ｌ、１２Ｒは開閉カバー９に保持されている。シャフト１１にロック爪右１２R、ロック爪左１２L、取手１３が一体化されて軸回転し、バネ１４により付勢力が働き、装置本体１００側の突起部に引っかかる（図３中の矢印Ｘで示すように）ことにより、開閉カバー９と装置本体１００の位置関係を維持するようになっている。

＜ユーザ操作性：消耗品交換＞
既述のように、現像ユニット１５は装置の寿命以内に交換が必要で、ユーザが容易に交換できる構成が求められる。レーザ光学ユニット１６は開閉カバー９の開閉に合わせて退避させることにより、現像ユニットを着脱する操作空間が確保されている（図２参照）。

＜ユーザ保護：カバー開時のレーザ光遮断＞
図２に示すとおり、本実施例では開閉カバー９を開けると機械内部が露出する。レーザ光学ユニット１６が露出しても、マイクロスイッチによるインターロックスイッチを設けることにより、電気回路上の遮断でレーザ漏洩を防げる。なお、これらのスイッチは図示を省略してある。しかし、既に述べたように、異常動作で電気制御が機能しない場合のレーザ漏洩に対応するための機械式のシャッタが必要である。

＜開閉カバー構成２＞
本実施例では、レーザ光学ユニット１６の側面に配した軸部１６Ａとシャッタ部材１７の長穴１７Ｘが係合し、スライド動作することにより、レーザ射出窓１６Ｂを塞ぎ、遮断の機能を果たすようになっている。さらに開閉カバー９が開の時、閉の時のシャッタ部材１７の位置の連動制御と遮断時のシャッタ部材１７の付勢力が必要になるが、本実施例ではロック爪左に設けた軸１２Ａとシャッタ部材１７を係合させることで、連動位置制御と付勢力を流用することを可能とし、開閉カバー９の開閉に連動したシャッタ機構を達成している（図６参照）。

＜開閉カバー構成３＞
開閉カバーの構成１で説明したロック爪の構成以外に、現像ユニット１５の押さえレバー機構を用いてシャッタ部材１７を開閉することが可能である。すなわち図７、８に示すように、押さえレバー１９は、開閉カバー９に揺動可能な状態で保持されており、弾性部材１８からの押圧力により、開閉カバー９を閉じた状態では現像ユニット１５を所定位置に押圧して位置決めを行う。この押さえレバー１９にさらにリンク１９を連携させて開閉カバー９を開閉させることも可能である。

＜開閉カバー構成４＞
また上述した開閉カバー構成３以外に、レーザ光学ユニット１６内の光路を遮断することにより、機外へのレーザ漏洩を防ぐことが可能である。例えば、レーザ光学ユニット１６の筐体に嵌合穴を設け、その穴を貫通するシャッタ部材１７Ａを軸方向にスライド可能とし、そのストロークの一方向はレーザ光路を横断する位置、またその逆方向は光路から退避した位置に設定する。シャッタ部材１７Ａは先に説明したリンク１２Ａまたは押さえレバー１９と係合することにより、レーザ光学ユニット内でレーザ漏洩を食い止め得る。

＜シャッタ構成の発展形：クリナ＞
先に説明したシャッタ部材１７は、レーザ光学ユニット１６の外側から遮断する構成の利点を生かし、清掃機能を付加することが可能であるが、図６に示すように、シャッタ部材１７Ａを用い、その遮断部でかつカバー開閉時にレーザ射出窓１６Ｂを横切る位置にスポンジ材やブラシ材（たとえばモルトプレン２２または植毛材２３）を貼り付けることにより、埃や飛散トナーが射出窓に付いた場合、除去することが可能である。

＜シャッタ構成の発展形：密閉性＞
開閉カバー構成４で説明したシャッタの構成において、図９に示すレーザ光学ユニット１６の筐体に対して出没可能なシャッタ部材１７Ａのレーザ光学ユニット１６との嵌合部の隙間を弾性部材２１でシルすることにより、埃や飛散トナーがレーザ光学ユニット１６内に侵入することを防ぎ、かつレーザ光学ユニット１６外へのレーザの漏洩を防ぐことが可能である。この構成により、通常では専用部品として、シャッタ部材１７Ａと開閉カバー９の連動機構やシャッタ部材１７Ａの付勢力に必要な弾性部品を単独に新設することなく、単純、小型で低コストのシャッタを構成することが可能である。

すなわち、本発明では、コンパクトで小型な構成ながら、ユーザアクセスのしやすい空間を確保でき、シャッタ部材と開閉カバーの同調機構を周囲の係合部品から流用することで、低コスト、部品削減、小型化に寄与でき、小型でユーザアクセスしやすい構成にもかかわらず、安全面で信頼性の高い、機械を提供できる。また、露光蹴られによる異常画像を防ぎ、故障が少ない機械を構成することもできる。

本発明に係る画像形成装置の全体図（中央断面図） 同要部拡大図 同要部側面図（係合状態） 同要部側面図（非係合状態） ロック部材アセンブリを示す分解斜視図 開閉カバーのユニットアセンブリを示す分解斜視図 現像ユニットの押さえ部材とリンク系を示す側面断面図 現像ユニットの押さえ部材とリンク系を示す分解斜視図 レーザ光学ユニット内でのレーザ遮断機構を示す斜視図

符号の説明

１ 用紙束
２ 給紙ローラ
３ レジストローラ
４ 転写ローラ
５ 感光体
６ 定着ローラ対
７ 排紙ローラ対
８ 排紙トレイ
９ 開閉カバー
１０ 回動支点
１１ シャフト
１２ リンク
１２Ａ シャッタ部材の軸
１２Ｌ、１２Ｒ ロック爪
１３ 取手
１４ バネ
１５ 現像ユニット
１６ レーザ光学ユニット
１６Ａ レーザ光学ユニットの軸部
１６Ｂ レーザ射出窓
１７、１７Ａ シャッタ部材
１７Ｘ 長穴
１８ 弾性部材
１９ 押さえレバー
２２ モルトプレン
２３ 植毛材
１００ 装置本体

Claims (7)

1. 装置本体が開閉可能なカバーを有し、
   該カバー側に光学ユニットを備え、
   前記カバーが、該カバーを前記装置本体側と係合させる係合部材を備え、
   前記カバーが、前記光学ユニットの光路の遮断部材と、該遮断部材と前記係合部材を連動させる連動機構を有し、
   該連動機構によって、前記カバーの閉時に前記遮断部材が該カバーを閉じる動作に同調して前記光路を遮断しないように移動動作し、前記カバーの開時に前記遮断部材が該カバーを開ける動作に同調して前記光路を遮断するように移動動作するものであり、
   前記係合部材が取手付きのロック部材であり、該取手と前記装置本体側との係合を解除する動作で前記カバーと前記装置本体の係合を解除するものであり、
   前記取手付きのロック部材は、該取手と前記装置本体側との係合をロックする方向に前記取手を付勢する加圧バネを有し、前記取手の開放操作で一時的にロックを解除する以外は、常にロック方向の付勢を維持し、
   該ロック方向の付勢の維持により、前記取手の開放操作で前記取手と前記装置本体側との係合が解除されても前記遮蔽部材を前記光路を遮断する方向へ移動するように付勢することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記遮断部材は、前記光学ユニットの外側に存在し、該光学ユニットの射出窓を覆って光路を遮断可能なものであることを特徴とする画像装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記遮断部材は長穴のガイド形状部を有し、前記カバー内の前記光学ユニットに設けた軸形状部に嵌合することで、前記光学ユニットから射出する光の光路の一部をなす射出窓を有する平面に沿って前記ガイド形状部の長手方向に前記遮断部材をスライド動作させる機構を構成することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２または３に記載の画像形成装置において、前記遮断部材の前記スライド動作を利用して、前記射出窓と前記遮断部材の隙間に清掃部材を配して、前記射出窓に付着した塵やトナーを除去する清掃機能も兼ねた遮断機構としたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置において、前記清掃部材が、スポンジ等の弾性部材を用いてなることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項４に記載の画像形成装置において、前記清掃部材がブラシ材からなることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項５に記載の画像形成装置において、前記清掃部材が前記遮断部材と前記射出窓の間で前記遮断部材と前記射出窓に密着することにより、塵やトナーの付着を防ぐことが可能な遮断機構を構成することを特徴とする画像形成装置。