JP5767193B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、装置本体の上部に画像読取装置と原稿給送装置とを重ねて備えた画像形成装置に関する。

従来、シートに画像を形成する画像形成部を有する装置本体と、装置本体の上部に設けられた画像読取部としての画像読取装置と、ヒンジ機構によって画像読取装置に開閉自在に設けられて画像読取装置に原稿を給送する原稿給送装置とを備えた画像形成装置がある。画像読取装置は、原稿給送装置によって自動的に給送された原稿を読み取り、その画像情報を画像形成部に送るようになっている。画像形成部は、画像読取装置からの画像情報に基づいて、シートに原稿の画像を複写するようになっている。

図１１、図１２、図１３は、従来のヒンジ機構１の図である。画像読取装置２は、装置本体３の骨格を形成しているフレーム３ａに取り付けられている。画像読取装置２の後部２ａには、ヒンジ台４がビス５ａ，５ｂによって固定的に取り付けられている。ヒンジ台４の上部には、ヒンジ６の一方のヒンジ片６ａが取り付けられている。ヒンジ６のもう一方のヒンジ片６ｂには、原稿給送部としての原稿給送装置７が取り付けられている。

しかし、このヒンジ機構１は、ヒンジ６を中心にして、原稿給送装置７を画像読取装置２に対して回動して開くと、原稿給送装置７の荷重がヒンジ６を固定している画像読取装置２の後部２ａに集中して加わることになる。このため、画像読取装置は、構造を強固にする必要があった。

そこで、画像読取装置の後部に加わる荷重を少なくした画像形成装置が特許文献１に開示されている。

特開２００３−５１９０６号公報

しかし、特許文献１に記載の画像形成装置は、原稿給送装置の自重によって発生する画像読取装置の前後方向のモーメントがリーダに多少なりとも加わるため、その分、構造を強固にしなければならないという解決すべき課題があった。

本発明は、画像読取部に原稿給送部の荷重が加わることのない画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成部と、原稿画像を読み取る読取手段を有し、前記画像形成部に固定される画像読取部と、前記画像読取部の上部に位置して前記画像読取部に原稿を給送する原稿給送部と、前記原稿給送部を前記画像読取部に対して開閉可能な状態で支持し、前記画像読取部とは独立して前記画像形成部に固定されるヒンジ機構と、前記画像形成部に固定される前記画像読取部と、前記画像形成部に固定される前記ヒンジ機構が支持する前記原稿給送部との、該原稿給送部の原稿給送方向に対する相対位置決めを行う位置決め手段と、を備えた、ことを特徴としている。

本発明の画像形成装置は、原稿給送部の荷重が、画像読取部に加わることがない。したがって、本発明の画像形成装置の画像読取部は、原稿給送部を支持できるように強固な構造にする必要がない。

画像形成装置のシート搬送方向に沿った概略断面図である。 図１のＢ−Ｂ矢視断面概略図であり、画像読取装置の上面を原稿給送装置によって閉めた断面概略図である。 図２の状態から原稿給送装置を画像形成装置の奥側に起こして、画像読取装置の上面を開いた断面概略図である。 ヒンジ機構を図２の矢印Ｊ方向から見た図である。 図４のヒンジ機構の拡大図である。 図３に対応する外観図である。 図２のヒンジ機構を矢印Ｊ方向から見たヒンジ機構の分解斜視図である。 ヒンジ機構の分解斜視図である。 図４の位置決め機構の拡大図である。 位置決め機構の突起と長孔との係合状態を示す拡大図である。 従来のヒンジ機構を奥側で情報斜め上に見た図であり、本体のカバーを外した図である。 図１１のヒンジ機構の拡大図であり、本体のカバーを外した図である。 従来のヒンジ機構を図１１の矢印Ｃ方向から見たヒンジ機構の外観図である。

以下、本発明の実施形態の画像形成装置を図面に基づいて説明をする。

図１は、画像形成装置のシート搬送方向に沿った概略断面図である。画像形成装置１０は、装置本体１０Ａと、画像読取部としての画像読取装置１１と、原稿給送部としての原稿給送装置１２とを備えている。原稿給送装置１２は、原稿Ｄを画像読取装置１１の原稿読取部の上部のプラテンガラス１３の上面に自動的に搬送した後、原稿排紙トレイ２７に自動的に排出するようになっている。画像読取装置１１は、原稿給送装置１２によって自動的に送り込まれて搬送されている原稿を読取手段としての発光読取部１４によって照射してその反射光を順次読み取り（流し読みして）、その画像情報をデジタル信号としてレーザスキャナ１５に送る。

装置本体１０Ａは、画像読取装置１１からの画像情報に基づいて、シートＰに原稿の画像を複写するようになっている。なお、装置本体１０Ａは、外部のファクシミリやパソコン等から送られてくる画像情報もシートに形成することができるようにもなっている。また、原稿給送装置１２は、後述するヒンジ機構３０によって、画像読取装置１１に対して開閉自在に設けられている。画像読取装置１１は、ユーザによって、原稿給送装置１２を矢印Ｍ（図３）方向に起こされて回動したとき、プラテンガラス１３の上面が開かれて、プラテンガラスに原稿を載置できるようになっている。画像読取装置１１は、ユーザによってプラテンガラス１３に原稿が載置されて、原稿給送装置１２を手前側（矢印Ｎ方向、図３）に回動して倒され、プラテンガラス１３が閉じられると、原稿を読み取る（固定読みする）ことができる。

画像形成装置１０の装置本体１０Ａの下部には、各種サイズのシートＰを収納した複数のシートカセット１６（図には１つだけ示して他は省略）が装着されている。搬送ローラ１７は、シートカセット１６からシートを送り出して、画像形成部１８の感光ドラム１９に送るようになっている。感光ドラム１９は、予め、レーザスキャナ１５のレーザ光を照射されて、潜像を形成され、その潜像がトナー現像されてトナー画像として形成される。トナー画像は、感光ドラム１９からシートに転写されて、定着器２０によって定着される。

シートは、片面に画像を形成されて両面に形成する必要が無い場合、排出ローラ対２１によって、胴内トレイ２２に排出される。シートは、両面に画像を形成される必要がある場合、スイッチバック搬送によって裏返しにされて、再送パス２３を搬送され、再度、画像形成部１８へ送り込まれる。画像形成部１８でシートは、他方の面にトナー画像を転写され、そのトナー画像を定着器２０で定着されて排出ローラ対２１から胴内トレイ２２に排出される。なお、シートは、シートカセット１６からの給送のみならず、マルチトレイ２４からも給送されるようになっている。

以上のように、画像形成装置１０は、シートに画像を形成する画像形成部１８を有する装置本体１０Ａと、装置本体の上部に設けられた画像読取装置１１と、画像読取装置の上に位置して前記画像読取装置に原稿を給送する原稿給送装置１２と、を備えている。そして、原稿給送装置１２は、２つのヒンジ機構３０によって、画像読取装置に対して開閉可能な状態で装置本体１０Ａに連結支持されている。

次に、ヒンジ機構３０を図２乃至図１０に基づいて説明をする。

図２は、図１のＢ−Ｂ矢視断面概略図であり、画像読取装置の上面を原稿給送装置によって閉めた断面概略図である。図３は、図２の状態から原稿給送装置を画像形成装置の奥側に起こして、画像読取装置の上面を開いた断面概略図である。図４は、ヒンジ機構を図２の矢印Ｊ方向から見た図である。図５は、図４のヒンジ機構の拡大図である。図６は、図３に対応する外観図である。図７は、図２のヒンジ機構を矢印Ｊ方向から見たヒンジ機構の分解斜視図である。図８は、ヒンジ機構の分解斜視図である。図９は、図４の位置決め機構の拡大図である。図１０は、位置決め機構の突起と長孔との嵌合状態を示す拡大図である。

なお、図１は、ユーザが画像形成装置１０を使用するため、画像形成装置に向き合って立つ側から見た図である。図２において、画像形成装置のユーザが立つ側を手前側とし、画像形成装置の奥行後方を奥側とする。画像形成装置の奥行方向をＺ軸とし、図１において左右方向をＸ軸とし、図１の上下方向をＹ軸とする。

ヒンジ機構３０は、画像形成装置１０の装置本体１０Ａを形成しているフレーム２５にねじ３１ａとナット３１ｂとによって固定された方形状のヒンジ台３２を有している。ヒンジ台３２は、画像読取装置１１の奥側の背後に位置しているが、画像読取装置１１に取り付けられていないで、独立してフレーム２５に設けられている。ヒンジ台３２の上面３２ａは、Ｚ軸とＸ軸とで形成された水平な面に形成されている。

ヒンジ台３２には、ヒンジ３３によって原稿給送装置１２が取り付けられている。ヒンジ３３は、下ヒンジ片３３ａ、上ヒンジ片３３ｂ、及び連結軸３３ｃで構成されている。

ヒンジ台３２の水平な上面３２ａには、ヒンジ３３の一方の下ヒンジ片３３ａがねじ３４ａとナット３４ｂとによって固定されている。ヒンジの他方の上ヒンジ片３３ｂは、原稿給送装置１２の奥側にビス３５によって取り付けられている。１対のヒンジ片３３ａ，３３ｂは、Ｘ軸と平行な向きの連結軸３３ｃによって連結されている。上ヒンジ片３３ｂは、下ヒンジ片３３ａに対して、Ｙ軸とＺ軸で形成される面に沿った矢印Ｍ，Ｎ方向に回動するようになっている。連結軸３３ｃは、奥側に位置している。このため、ヒンジ３３は、上ヒンジ片３３ｂの手前側端部が下ヒンジ片３３ａに対して開閉する状態で回動するようになっている。ヒンジ片３３ａ，３３ｂは、Ｘ軸に沿った断面形状がＵ字状に形成されて、互いに開口部が向き合って、上ヒンジ片３３ｂが下ヒンジ片３３ａを覆うような配置関係になっている。すなわち、下ヒンジ片３３ａは、上ヒンジ片３３ｂに入り込んだ配置関係になっている。

ヒンジ台３２の手前側で、かつ装置本体１０Ａと原稿給送装置１２との上下方向（Ｙ軸方向）の間には、画像読取装置１１が位置している。画像読取装置１１も装置本体のフレーム２５に不図示のビスによって固定されている。

したがって、原稿給送装置１２はヒンジ台３２を介して画像読取装置１１を介さずに装置本体１０Ａのフレーム２５に固定されている。このため、画像読取装置１１はフレーム２５に直接固定されていることになり、原稿給送装置１２と画像読取装置１１とは、夫々独立して装置本体１０Ａのフレーム２５に固定され、直接、なんら固定されていない。

このような構成で、画像読取装置で原稿を固定読みするとき、図２の画像読取装置１１を原稿給送装置１２が閉じた状態から、ユーザが図３の原稿給送装置１２を矢印Ｍ方向に起こして回動すると、画像読取装置１１のプラテンガラス１３の上面が解放される。

このとき、原稿給送装置１２の荷重は、上ヒンジ片３３ｂ、連結軸３３ｃ、下ヒンジ片３３ａ及びヒンジ台３２を介して装置本体１０Ａのフレーム２５に加わる。原稿給送装置１２と画像読取装置１１は、夫々独立してフレーム２５に固定されて、直接、互いに連結されていないので、原稿給送装置が起きた状態において原稿給送装置の荷重が、従来と異なって、画像読取装置１１の後部（奥側）１１ａに加わることがない。このため、画像読取装置１１の構造を強固な構造にする必要が無く、画像読取装置１１の構造を簡単にすることができて、画像読取装置１１の薄型化、軽量化及びそれらによる低コスト化が可能になる。

また、画像読取装置１１に原稿を固定読みさせるため、原稿給送装置１２を矢印Ｍ方向に起こしたとき、図３に示すように、上ヒンジ片の天部３３ｄが、下ヒンジ片の後端３３ｅに当接して、原稿給送装置１２が必要以上に後方へ傾かないようにしている。このため、ユーザが原稿給送装置１２を勢い良く起こしたとき、上ヒンジ片の天部３３ｄが下ヒンジ片の後端３３ｅに勢いよく当接して、下ヒンジ片３３ａが取り付けられているヒンジ台３２に後方への回転モーメントが加わることがある。しかし、ヒンジ台３２と画像読取装置１１は、分離されているので、この回転モーメントは、画像読取装置１１に加わることがなく、画像読取装置の構造をユーザの使い勝手に応じて強固にする必要が無い。

ところで、原稿給送装置１２と画像読取装置１１は、夫々独立してフレーム２５に固定されており、互いに分離されて何ら連結されていないが、Ｘ軸方向の相対位置関係は、正確に決めておかないと、画像読取装置の原稿読み取り精度が低くなることがある。

画像読取装置で原稿を流し読みするとき、図１において、原稿Ｄは、Ｘ軸に沿った矢印Ｆ方向に給送されて、画像読取装置１１の移動を停止した発光読取部１４の上を通過するようになっている。このとき、原稿がプラテンガラス１３から浮き上がっていると画像読取装置１１が、原稿を正確に読み取ることができない。このため、原稿の浮き上がりを押えるため、案内部材２６が原稿給送装置１２に設けられている。この場合、案内部材２６と発光読取部１４との所定の相対位置関係にずれがあると、画像読取装置１１は、案内部材２６が押えていない原稿の浮き上がった部分を読み取り、原稿を正確に読み取ることができないことがある。

したがって、原稿給送装置１２と画像読取装置１１との、原稿給送装置１２の原稿給送方向（Ｘ軸方向）の相対位置関係を正確に決める位置決め手段としての位置決め機構４０がヒンジ機構３０のヒンジ台３２と画像読取装置１１との間に設けられている。

位置決め機構４０は、画像読取装置１１の後部（奥側）１１ａに突設された突起４１と、ヒンジ機構３０のヒンジ台３２に形成されて突起４１の原稿給送方向（矢印Ｆ方向、Ｘ軸方向）の側部４１ａに嵌合する嵌合部としての長孔４２とで構成されている。

突起４１は、原稿給送装置１２の原稿給送方向（Ｘ軸方向）とヒンジ機構３０が原稿給送装置１２を支持する方向（Ｙ軸方向、上下方向）とに交差する方向（Ｚ軸方向）に突設されている。すなわち、突起４１（図２、図３）は、画像読取装置１１の後部（奥側）１１ａからさらに奥側に延びている。図１０の長孔４２は、ヒンジ機構３０が原稿給送装置１２を支持する方向（Ｙ軸方向、上下方向）に沿った縦長の嵌合孔である。嵌合孔部としての長孔４２の上下方向に沿った少なくとも一方の縁４２ａは、突起４１の原稿給送方向の側部４１ａに嵌合するようになっている。

なお、突起４１は、少なくとも画像読取装置の後部１１ａとヒンジ機構３０のヒンジ台３２との一方に形成され、長孔４２は他方に形成されていればよく、その形状は図１０に示すように十字では無く、円ボス形状でもよい。

位置決め機構４０は、突起４１と長孔４２とを互いに挿入させて、突起４１の側部４１ａと長孔４２の縁４２ａとを嵌合させることによって、原稿給送装置１２と画像読取装置１１との原稿給送方向（Ｘ軸方向）の相対位置を決めることができる。原稿給送装置１２との相対位置決めをされた画像読取装置１１は、装置本体１０Ａに固定される。

この結果、位置決め機構４０は、原稿給送装置１２と画像読取装置１１とを、直接、互いに固定することなく、原稿給送装置１２と画像読取装置１１との相対位置決めをすることができる。

これによって、画像読取装置１１の、原稿給送装置１２によって給送される原稿の読み取り精度を向上させることができる。

また、位置決め機構４０は、突起４１と長孔４２とによって、原稿給送装置１２の荷重が加わる垂直方向（Ｙ軸方向）に対して、直交する水平方向（Ｘ軸方向）の位置決めをしている。このため、原稿給送装置１２の荷重が画像読取装置１１に加わることがないようになっている。

しかも、原稿給送装置１２を矢印Ｍ方向（図３）に開いて回動したとき、ヒンジ台３２が画像読取装置１１から逃げる方向（離れる方向）に撓むことがある。このような場合であっても、ヒンジ台３２とともに長孔４２が、突起４１に沿って移動するだけであるので、画像読取装置になんら外力が加わることがない。

このため、位置決め機構４０を設けたからといって、画像読取装置１１の構造を強固な構造にする必要が無く、画像読取装置１１の構造の簡素化や、画像読取装置１１の薄型化に支障を与えるようなことがない。

さらに、突起４１が、水平に延びているので、原稿給送装置１２をヒンジ機構３０によって装置本体１０Ａに取り付けた状態で、原稿給送装置１２と装置本体１０Ａとの上下方向の間に画像読取装置１１をＺ軸方向に挿入したり抜き取ったりすることができる。これによって、画像読取装置１１を原稿給送装置１２に関係なく、容易に、装置本体１０Ａに取り付け、取り外しを行うことができる。

なお、画像読取装置１１の上下方向（Ｙ軸方向）の位置決めは、画像読取装置の座面と装置本体のフレーム２５との座面で突き当て位置決めしている。さらに、左右ヒンジ台３２のうちの一方のヒンジ台３２を固定しているねじ３４ａの貫通孔３６の直径をねじ３４ａの太さより大きめにしてある。これは、Ｘ軸とＺ軸とで形成される平面における、画像読取装置１１と原稿給送装置１２との相対位置関係において、原稿給送装置１２を、Ｙ軸を中心に回転微調整して行えるようにするためである。

Ｄ：原稿、Ｐ：シート、Ｘ軸：原稿給送方向、Ｙ軸：原稿給送装置を支持する方向、１０：画像形成装置、７：原稿給送装置（原稿給送部）、１０Ａ：装置本体、１１：画像読取装置（画像読取部）、１１ａ：画像読取装置の後部、１２：原稿給送装置、１４：発光読取部（読取手段）、１８：画像形成部、３０：ヒンジ機構、３２：ヒンジ台、３３：ヒンジ、３３ａ：下ヒンジ片、３３ｂ：上ヒンジ片、３３ｃ：連結軸、４０：位置決め機構（位置決め手段）、４１：突起、４１ａ：原稿搬送方向の側部、４２：長孔（嵌合孔部）、４２ａ：長孔の上下方向に沿った縁。

Claims (5)

1. シートに画像を形成する画像形成部と、
   原稿画像を読み取る読取手段を有し、前記画像形成部に固定される画像読取部と、
   前記画像読取部の上部に位置して前記画像読取部に原稿を給送する原稿給送部と、
   前記原稿給送部を前記画像読取部に対して開閉可能な状態で支持し、前記画像読取部とは独立して前記画像形成部に固定されるヒンジ機構と、
   前記画像形成部に固定される前記画像読取部と、前記画像形成部に固定される前記ヒンジ機構が支持する前記原稿給送部との、該原稿給送部の原稿給送方向に対する相対位置決めを行う位置決め手段と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位置決め手段は、前記ヒンジ機構と前記画像読取部とのいずれか一方に設けられる突起と、前記ヒンジ機構と前記画像読取部との他方に設けられて前記原稿給送方向に前記突起と嵌合する嵌合孔部とを有している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記突起と前記嵌合孔部は、前記原稿給送部が前記ヒンジ機構により開かれる際に、前記突起に沿って相対移動可能である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記嵌合孔部は、上下方向に沿った縦長の嵌合孔である、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記ヒンジ機構は、前記原稿給送部が開かれる際に前記画像読取部から離れる方向に撓む、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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