JP5247244B2

JP5247244B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5247244B2
Application number: JP2008140450A
Authority: JP
Inventors: 俊哉松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2028-05-29
Also published as: US8023859B2; US20090297210A1; JP2009290515A

Description

本発明は、記録ユニットの上部に読取ユニットを開閉可能に装着したスキャナ機能、プリンタ機能またはコピー機能などを備えた画像形成装置に関する。

シートに画像を形成する記録ユニットと、原稿を読み取る読取ユニットとを備えた画像形成装置には、記録ユニットに対し読取ユニットを開閉可能に取り付ける構成のものがある。かかる構成によれば、読取ユニットを開くことにより、読取ユニット直下の排紙トレイへのアクセスや、ジャム処理やメンテナンス作業といった記録ユニット内部へのアクセスが容易になる。特許文献１には、開閉可能な読取ユニットを備えた画像形成装置が開示されている。この装置では、記録ユニットの上部両側に一対の連結ステーが回動自在に支持され、連結ステーの他端は読取ユニットに形成されたガイド溝に沿って摺動自在に接続されている。

連結ステーはバネにより読取ユニットを開く方向に付勢されている。この付勢力により、読取ユニットの自重によるモーメントを加味しても読取ユニットに開く方向のモーメントが作用し、読取ユニットを開いた状態で保持したり、閉める時の落下衝撃やオペレータの指が挟まれることを回避している。また、装置正面側にはロック機構が設けられ、読取ユニットは記録ユニットに対し閉じた状態で係合し、ロック機構により閉じた位置に保持される。読取ユニットの自重によるモーメントを軽減する制動手段や減衰手段を備えた画像形成装置が知られている。

図９は従来の画像形成装置の一例を示す側面図である。この装置は、連結ステー１０１が読取ユニット１０２に回動自在に支持され、他端が記録ユニット１０３に設けられたガイド溝１０４に沿って摺動自在に接続されている。ガイド溝１０４はＬ字形状の溝を有する。読取ユニット１０２を最大に開いた後に少し閉めると、連結ステー１０１は自重もしくはバネ１０５の付勢力により、連結ステー１０１の端部の突起１０１ａが短い溝部１０４ａに嵌まる。これにより、読取ユニット１０２を開いた状態で保持することができる。

また、特許文献２にも、連結ステーが記録ユニットに回動自在に支持され、読取ユニットに設けられた突起が連結ステーに形成されたガイド溝に沿って摺動自在に接続された画像形成装置が開示されている。この装置では、連結ステーに形成されたガイド溝は、読取ユニットが開操作される際に突起が摺動する第１の溝と、閉操作される際に突起部が摺動する第２の溝とを有するリング状の溝で形成されている。そして、１回の開閉操作で連結ステーの突起がガイド溝を１周するように構成されており、連結ステーの逆走や先走りを防止するための連結ステー姿勢制御バネ等も設けられている。また、突起より第２の溝が狭くなっており、突起が第２の溝内を移動するときに撓み変形させ、読取ユニットの閉操作時の落下衝撃やオペレータの指挟みなどを防いでいる。

また、読取ユニットを閉状態から最も開いた状態まで開いた後に少し閉めると、読取ユニットを開いた状態で保持することができる。再度、読取ユニットを最も開いた状態まで開くと、読取ユニットを閉めることができる。
特開２００７−０１０９４９号公報特開２００６−１８４５３０号公報

しかしながら、特許文献１の装置では、読取ユニットを開いた状態で保持するために比較的強力なバネ力が必要であり、読取ユニットを閉じた状態ではバネが更にチャージされてロックされている。このバネ力によるクリープを防止するために周囲の部品は強固な形状、材料にする必要がある。また、構造も複雑である。これらのため、装置の大型化と高コストを招いていた。図９に示す装置において読取ユニット１０２を開位置に保持した状態から閉めるときは、まず、読取ユニット１０２を矢印Ａ方向に最も開いた状態までさらに開く操作を行う。その後に、連結ステー１０１を矢印Ｂで示す奥方向へ押し倒しつつ読取ユニット１０２を矢印Ｃ方向へ閉めるといった操作が行われる。このため、片手では操作し難く、両手による操作が必要となり、操作手順も煩雑である。

一方、特許文献２の装置では、読取ユニットを開くときと閉じるときの別々の２経路からなるリング状のガイド溝が必要であり、スペース効率が悪く、装置の大型化を招くことになる。この装置では、読取ユニットの開閉軸の近くにガイド溝を配することによりリング状のガイド溝を小さくすることはできる。しかし、読取ユニットを開位置に保持しているときに外力による負荷がテコ比によって増大するため、オペレータの不用意な操作に耐えられる強固な材料を用いるなど対策が必要であり、コストアップを招くことになる。また、連結ステーの姿勢制御により逆走や先走りを防止しているため、連結ステーに加わる外力がわずかであっても、逆走や先走りが発生し、読取ユニットの開閉動作が不安定になることもある。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、記録ユニットに対して読取ユニットが開閉可能に構成された画像形成装置において、装置を大型化することなく読取ユニットの開閉の操作性を向上させることができる画像形成装置を提供することである。

本発明は、シートに画像を形成する記録ユニットと、前記記録ユニットの上部に開閉可能に設けられ原稿を読み取る読取ユニットとを備えた画像形成装置であって、一方の端部が前記記録ユニットと前記読取ユニットのいずれか一方のユニットに揺動可能に連結され、他方の端部に設けられた突起部が他方のユニットに設けられたガイド溝に嵌合された連結ステーと、前記ガイド溝の近傍に設けられ、前記読取ユニットの開閉に伴って前記ガイド溝に沿って移動する前記突起部と当接するカム部を有するカムレバーと、前記カムレバーに対して所定の方向に付勢力を与える付勢部材と、を備え、
前記ガイド溝は長溝部と短溝部を屈曲部で接続したＬ字状の形状であり、前記読取ユニットが最も開いた状態で前記突起部が前記屈曲部に位置する関係となっており、前記読取ユニットを閉状態から開状態にする際には、前記突起部が前記長溝部から前記屈曲部を経て前記短溝部へ移動するものであり、前記読取ユニットを前記開状態から前記閉状態にする際には、前記突起部が前記短溝部から前記屈曲部を経て前記長溝部へ移動するものであり、前記カム部は、前記長溝部から前記屈曲部に移行した前記突起部が前記長溝部に逆戻りしないように規制する第１の段差部と、前記短溝部から前記屈曲部に移行した前記突起部が前記短溝部に逆戻りしないように規制する第２の段差部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、記録ユニットに対して読取ユニットが開閉可能に構成された画像形成装置において、装置を大型化することなく読取ユニットの開閉の操作性を向上させることができる画像形成装置が提供される。

以下に本発明の実施形態を説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は一実施形態に係る画像形成装置の要部を分解して示す斜視図である。図２は一実施形態に係る画像形成装置の非使用状態の斜視図である。図３は一実施形態に係る画像形成装置の読取ユニットを開いたときの一部破断斜視図である。図４は読取ユニットの開閉機構を分解して右前方から見た斜視図である。図５は読取ユニットの開閉機構を分解して左後方から見た斜視図である。図６は読取ユニットを閉じたときの連結ステーおよびカムレバーの平面断面図である。図７は読取ユニットを開くときのカムレバー動作を示す右側面図である。図８は読取ユニットを閉じるときのカムレバー動作を示す右側面図である。なお、以下の説明では、装置前面から見て、手前の方を前方とし、右手方向を右方とし、奥の方を後方とし、左手方向を左方とする。

記録ユニット１は画像情報に基づいて記録ヘッド２により記録シートに画像を形成する。画像が形成された記録シートは排紙トレイ３上に排出される。読取ユニット５は、原稿の画像を読み取る。読取ユニット５は、記録ユニット１の上部に設けられたヒンジ４を中心に開閉機構を介して開閉可能に装着されている。開閉機構は、以下に説明するように、連結ステー６、連結基台７、カムレバー９および付勢部材などで構成されている。連結ステー６の一端部には回転軸６ａが設けられている。連結ステー６は、読取ユニット５の左前底部の支持部５ａに対し、回転軸６ｂを嵌合させることにより揺動可能に連結されている。なお、回転軸６ａは支持部５ａに対し抜け止めされている。記録ユニット１の左上部には連結基台７が配されている。この連結基台７は、記録ユニット１のフレームまたはカバーの部分の所定位置に固定されている。

連結ステー６の他端部にはフランジ部６ｃを有する突起部６ｂが設けられている。連結基台７には、連結ステーの突起部６ｂが摺動嵌合するＬ字状のガイド溝８が形成されている。ガイド溝８は、長溝部８ａと、短溝部８ｂと、両溝部８ａと短溝部８ｂとを接続する屈曲部８ｃと、を有し、全体としてＬ字状（Ｌ形状）をしている。連結ステー６の突起部６ｂはガイド溝８と嵌合しており、読取ユニット５の開閉に連動して突起部６ｂがガイド溝８に沿って往復移動する。連結ステー６の突起部６ｂの先端部には若干広がったフランジ部６ｃが形成されており、ガイド溝８を挟むことで抜け止め機能を果している。カムレバー９は、連結基台７の内部であってガイド溝８の左側面に隣接して配置され、連結基台７の左側面と記録ユニット１のカバー（またはフレーム）と間に挟まれて装着されている。

また、カムレバー９は、カムレバー９の軸部９ａを連結基台７の穴部７ａに嵌合させることにより、連結基台７に対し上下方向（図３中の矢印Ｚ方向）および水平方向（図３中の矢印Ｘ方向）の２方向に揺動可能に支持されている。そして、カムレバー９は、連結基台７との間に張架された付勢部材としての引張りバネ１０によって斜め右上方向に付勢されている。カムレバー９とバネ１０は後述する分岐制御手段を構成している。カムレバー９には、段差部９ｅ、９ｇ、壁部９ｂ、９ｆ、スロープ面９ｃ、９ｈ、隆起面９ｄおよび突起部９ｉなどからなる複数のカム部が形成されている。そして、後述するように、読取ユニット５を開閉するとき、所定のカム部が連結ステー６の突起部６ｂ（もしくはそのフランジ部６ｃ）や連結基台７のリブ７ｂと当接したり摺動したりする。

次に、読取ユニット５を開閉するときの連結ステー６およびカムレバー９の動作を説明する。読取ユニット５が閉じているときは、連結ステー６はほぼ水平に倒れた状態（図６）であり、連結ステー６の突起部６ｂはガイド溝８の長溝部８ａの最も後方の位置（図７のＤ）に移動している。この状態を、以下では閉状態と称する。なお、図７および図８では、カムレバー９を実線で示し、突起部６ｂ（連結ステー６）およびガイド溝８（連結基台７）を二点鎖線で示す。

読取ユニット５を閉状態から少し開けると、突起部６ｂは長溝部８ａに沿って前方へ移動して図７のＥの位置へ到達する。このとき、突起部６ｂはカムレバー９のスロープ面９ｃを経て右方へ隆起した隆起面９ｄに当接している。これにより、カムレバー９は図３中の矢印Ｘの左方へ揺動し、先端部（前方部分）が最も左方へ移動する。この姿勢では、カムレバー９の先端部の壁部９ｂは、水平面上で連結基台７のリブ７ｂと当接しない。このため、カムレバー９は、バネ１０の付勢力により軸部９ａを中心に図３中の矢印Ｚの上方へ揺動し、図７に示すように先端部が上方へ移動した上方位置に移動する。なお、このとき、摩擦等でカムレバー９の動きが鈍い場合でも、連結ステー６の突起部６ｂがカムレバー９の突起部９ｉに当接することでカムレバー９は強制的に上方位置に移動させられる。

読取ユニット５をさらに開けると、突起部６ｂがガイド溝８の屈曲部８ｃまで移動して図７のＦの位置へ到達する。このとき、読取ユニット５は最も開いた状態となる。そして、連結ステー６の突起部６ｂはカムレバー９の略鉛直方向に延びた段差部９ｅを通過し、カムレバー９が若干量右方へ揺動する。これにより、カムレバー９の壁部９ｂが連結基台７のリブ７ｂに当接するとともにカチッと音を発生させる。次に、読取ユニット５を少し閉めると、連結ステー６の突起部６ｂは、カムレバー９の略鉛直方向に延びた段差部９ｅにより後方への進行を規制されるため、短溝部８ｂに沿って下方に進行し、短溝部８ｂの端部である図９のＧの位置まで移動する。

このとき、読取ユニット５は開いた状態に保持される。また、このとき、連結ステー６の突起部６ｂがバネ１０に抗してカムレバー９の壁部９ｆを押し下げ、図８に示すようにカムレバー９はその先端部が下がった下方位置に移動する。この下方位置では、カムレバー９の壁部９ｂが連結基台７のリブ７ｂの下側を通過可能であるため、カムレバー９はバネ１０の付勢力により更に右方に揺動する。これにより、連結ステー６の突起部６ｂがカムレバー９に当接するとともに、カチッと音を発生させる。本実施形態では、複数のカム部９ｂ〜９ｉを有するカムレバー９とカムレバー９を斜め上方へ付勢しているバネ１０によって、連結ステー６の突起部６ｂを長溝部８ａおよび短溝部８ｂへ交互に案内するように分岐制御する分岐制御手段が構成されている。

次に、読取ユニット５を、開いた状態から閉めるときの動作を説明する。先ず、読取ユニット５を一旦最も開いた状態まで開く。この最も開いた状態では、連結ステー６の突起部６ｂは、図８のＨの位置で示すガイド溝８の屈曲部８ｃの位置へ移動する。また、このとき、カムレバー９の壁部９ｂの上端部が連結基台７のリブ７ｂの下面に当接し、カムレバー９はバネ１０の付勢力により下方位置に保持される。そして、連結ステー６の突起部６ｂがカムレバー９の略水平に延びた段差部９ｇを通過して壁部９ｂに当接することで、カムレバー９はさらに右方へ揺動する。この際、突起部６ｂが壁部９ｂに衝突するときにカチッと音を発生させる。

読取ユニットに５を最も開いた状態では、連結ステー６の突起部６ｂは、カムレバー９の略水平に延びた段差部９ｇにより下方への移動を規制されている。そこで、読取ユニット５を閉めると、突起部６ｂは長溝部８ａに沿って後方に移動する。突起部６ｂは、図８のＩの位置まで移動する間、カムレバー９のスロープ面９ｈを経て隆起面９ｄに当接しながら摺動する。これにより、カムレバー９は軸部９ａを中心に左方へ揺動し、最も左方へ移動する。この位置では、カムレバー９の先端の壁部９ｂと連結基台７のリブ７ｂとは当接しないため、カムレバー９はバネ１０の付勢力により軸部９ａを中心に上方へ揺動して図７に示すように先端部が上方へ移動させられる。

さらに読取ユニット５を閉めると、突起部６ｂが隆起面９ｄおよびスロープ面９ｃと摺動しながら長溝部８ａの後方のＤの位置へ移動し、連結ステー６がほぼ水平になり、読取ユニット５は完全に閉まった状態になる。このとき、カムレバー９が摩擦等で動きが鈍い場合でも、連結ステー６の突起部６ｂが後方へ移動する途中でカムレバーの突起部９ｉに当接することにより、カムレバー９の先端部は強制的に上方へ移動させられる。

以上の構成においては、読取ユニット５が最も開いた状態で連結ステー６の突起部６ｂがガイド溝８の屈曲部８ｃに位置している。複数のカム部９ｂ〜９ｉを有するカムレバー９とカムレバー９を斜め上方へ付勢するバネ１０からなる分岐制御手段は、突起部６ｂが屈曲部８ｃから移動するときに長溝部８ａおよび短溝部８ｂへ交互に案内するように分岐制御する。そして、突起部６ｂが屈曲部８ｃから長溝部８ａへ移動すると読取ユニット５が閉状態まで回動し、突起部６ｂが屈曲部８ｃから短溝部８ｂへ移動すると読取ユニット５が開いた状態に保持されることになる。つまり、読取ユニット５の開閉動作に連動してカムレバー９を２方向に揺動させ、突起部６ｂが長溝部８ａから屈曲部８ｃに進行してきた場合と、突起部６ｂが短溝部８ｂから屈曲部８ｃに進行してきた場合とで、カムレバー９の位置が変わる構成となっている。これにより、突起部６ｂを長溝部８ａおよび短溝部８ｂの一方に交互に案内して読取ユニット５の開閉動作を交互に制御することができる。

以上の実施形態においては、読取ユニット５を最も開いた状態にしたとき、次のステップで開保持状態と閉状態とに交互に移行することができる。つまり、読取ユニット５を開く場合は、閉状態から突起部６ｂを長溝部８ａに沿って前方へ移動させた後、突起部６ｂが屈曲部８ｃに位置する（Ｆの位置）読取ユニット５が最も開いた状態を経由して、突起部６ｂが短溝部８ｂの端部に位置する（Ｇの位置）読取ユニット５を開いた位置で保持する状態へ移行する。一方、読取ユニット５を閉じる場合は、読取ユニット５を開いた位置で保持する状態から突起部６ｂを短溝部８ｂに沿って上方へ移動させ、読取ユニット５が最も開いた状態を経由して、突起部６ｂを長溝部８ａに沿って後方へ移動させることにより突起部６ｂがＤの位置にある閉状態へ移行する。

以上の構成によれば、読取ユニット５の開閉において、簡単かつ安価な構成で、省スペースを図ることができ、操作性の向上を図ることができる開閉機構を備えた画像形成装置が提供される。また、分岐制御手段が複数のカム部を有するカムレバー９とバネ１０で構成されている。このため、読取ユニット５の開閉操作の各ステップを完了させる毎に、カム部の変移による音を発生させてオペレータに確実な操作を促すことができる。さらに、カムレバー９のカム部はオペレータが不用意に触れないように構成することができる。これにより、読取ユニット５の開閉動作の確実性を格段に向上させることができる。なお、以上の実施形態で説明した構成は、読取ユニットの自重によるモーメントが小さい場合、あるいは読取ユニットの自重によるモーメントを軽減する付勢手段や制動手段や減衰手段などを別途備えた画像形成装置において、特に有効に適用することができる。

なお、上述の実施形態では、屈曲部８ｃを有するガイド溝８を記録ユニット１と一体的に設けたが、ガイド溝を読取ユニット５に設ける構成としても良い。また、上述の実施形態では、連結ステー６の突起部６ｂが摺動嵌合するガイド溝８を記録ユニット１に固定される連結基台７に設けたが、連結ステーにガイド溝を設け、嵌合する突起を記録ユニット１または読取ユニット５に設けても良い。さらに、必要に応じて、読取ユニット５の開閉途中で手を離したときの落下速度を軽減するための付勢手段や制動手段あるいは減衰手段などを設けても良い。

また、以上の実施形態における記録ユニット１は、記録ヘッドを往復移動させて画像を形成するシリアルタイプの記録装置、あるいはフルラインの記録ヘッドを用いて紙送りのみで１ラインずつ一括して記録していくラインタイプの記録装置のいずれでも良い。また、記録ユニット１は、インクジェット記録装置、熱転写式、感熱式、レーザービーム式、ワイヤドット式など、いずれの記録方式でも良い。

一実施形態に係る画像形成装置の要部を分解して示す斜視図である。一実施形態に係る画像形成装置の非使用状態の斜視図である。一実施形態に係る画像形成装置の読取ユニットを開いたときの一部破断斜視図である。読取ユニットの開閉機構を分解して右前方から見た斜視図である。読取ユニットの開閉機構を分解して左後方から見た斜視図である。読取ユニットを閉じたときの連結ステーおよびカムレバーの平面断面図である。読取ユニットを開くときのカムレバー動作を示す右側面図である。読取ユニットを閉じるときのカムレバー動作を示す右側面図である。従来の画像形成装置の一例を示す側面図である。

符号の説明

１記録ユニット
２記録ヘッド
５読取ユニット
６連結ステー
７連結基台
８ガイド溝
９カムレバー
１０バネ

Claims

シートに画像を形成する記録ユニットと、前記記録ユニットの上部に開閉可能に設けられ原稿を読み取る読取ユニットとを備えた画像形成装置であって、
一方の端部が前記記録ユニットと前記読取ユニットのいずれか一方のユニットに揺動可能に連結され、他方の端部に設けられた突起部が他方のユニットに設けられたガイド溝に嵌合された連結ステーと、
前記ガイド溝の近傍に設けられ、前記読取ユニットの開閉に伴って前記ガイド溝に沿って移動する前記突起部と当接するカム部を有するカムレバーと、
を備え、
前記ガイド溝は長溝部と短溝部を屈曲部で接続したＬ字状の形状であり、前記読取ユニットが最も開いた状態で前記突起部が前記屈曲部に位置する関係となっており、
前記読取ユニットを閉状態から開状態にする際には、前記突起部が前記長溝部から前記屈曲部を経て前記短溝部へ移動するものであり、前記読取ユニットを前記開状態から前記閉状態にする際には、前記突起部が前記短溝部から前記屈曲部を経て前記長溝部へ移動するものであり、
前記カム部は、前記長溝部から前記屈曲部に移行した前記突起部が前記長溝部に逆戻りしないように規制する第１の段差部と、前記短溝部から前記屈曲部に移行した前記突起部が前記短溝部に逆戻りしないように規制する第２の段差部とを有することを特徴とする画像形成装置。
前記ガイド溝は前記記録ユニット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。
前記カムレバーは、第１方向と第２方向に揺動することが可能であり、且つ、前記第１方向と前記第２方向の成分を含む方向に付勢力が与えられており、
前記突起部が前記長溝部から前記屈曲部に移行する際には、前記付勢力によって前記突起部は前記第１の段差部を落下して前記カムレバーは前記第１方向の位置が変化し、
前記突起部が前記屈曲部から前記短溝部に移行する際には、前記突起部が前記付勢力に抗して前記カムレバーの前記第２方向の位置を変化させ、
前記突起部が前記短溝部から前記屈曲部に移行する際には、前記付勢力によって前記突起部は前記第２の段差部を落下して前記カムレバーは前記第１方向の位置が変化し、次いで、前記付勢力によって前記カムレバーは前記第２方向の位置が元に戻る
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。