JP6299680B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、スライド式の作像ユニットを備える画像形成装置に関する。

プリンターや複写機、複合機等の画像形成装置には、作像ユニットや給紙カセット等の着脱可能なユニットを備えているものがある。また、このような着脱可能なユニットは、装置本体に対してスライドするように設けられて、装置本体からある程度引き出した状態で保持されるように構成される場合がある。

このようなスライド式の着脱ユニットを備えた画像形成装置は、特許文献１に記載されているように、着脱されるユニットに、固定レールと固定レールに係合する延長レールとを設け、装置本体に延長レールをガイドするレールガイドを設けた構成が一般的である。

特開２００４−２９９２１４号公報

しかしながら特許文献１に記載されている画像形成装置では、装置本体にレールガイドを設けるスペースが必要となるため、装置本体が大型化したり、部品点数や作業工程が増えたりするという問題がある。

そこで本発明は上記事情を考慮し、狭いスペース内でスライド可能に設けられた着脱ユニットを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、給紙カセットが収容されるカセット収容部と、該カセット収容部の上方に設けられて作像ユニットがスライド可能に支持されるユニット収容部と、を有する筐体を備え、前記筐体は、前記スライド方向と交差する方向に対向して配置される一対の側板を有し、前記カセット収容部は、前記一対の側板の内側に配置される一対のカセットガイドを有し、前記一対の側板のそれぞれと該側板の内側に配置される前記カセットガイドとの間の隙間と、前記一対のカセットガイドの上面と、によって形成されたガイドレール部に、前記作像ユニットに設けられたユニット側レールがスライド可能に係合していることを特徴とする。

このような構成を採用することにより、ガイドレール部を別部材として設ける必要がなくなるので、装置本体を省スペース化でき、部品点数の減少とガイドレールを装着する作業工程の省略が可能となる。したがって、画像形成装置を小型化及び低コスト化できる。

本発明の画像形成装置において、前記ユニット側レールは、前記作像ユニットの下面に形成されたレール片と、該レール片がスライド可能に係合すると共に前記ガイドレール部にスライド可能に係合する可動レールと、を有し、前記作像ユニットは、前記レール片が前記可動レールに対してスライドする第１段階と、前記可動レールが前記ガイドレール部に対してスライドする第２段階と、の２つの段階を経て前記ユニット収容部に対してスライドすることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、作像ユニットの引き出しストロークを長くすることができ、作像ユニットを安定にスライドさせることができる。

本発明の画像形成装置において、前記カセットガイドは樹脂製であり、前記上面には複数の凸部が形成されていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、レール側ユニットとカセットガイドとの摩擦を減らすことができ、作像ユニットの引き出し作業をより円滑に行うことができる。

本発明の画像形成装置において、前記作像ユニットは、前記着脱方向と交差する方向に対向して配置される一対の支持板を有し、前記レール片は、前記一対の支持板の下端部を互いに対向する方向に屈曲させることによって形成されており、前記可動レールは、前記レール片が係合すると共に前記カセットガイドの上面に支持される断面形状がコの字状の係合部と、前記側板と前記カセットガイドとの間の隙間に挿入される板状の係合片と、を有することを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、レール片を可動レールに確実に係合させることができると共に、可動レールをガイドレール部に確実に係合させて、作像ユニットを左右方向への移動を規制することができる。

本発明の画像形成装置において、前記筐体は、前記カセット収容部と前記ユニット収容部との間において前記一対の側板間に架設されたステーを有し、前記ユニット側レールは、前記スライド方向に沿った所定の位置に、下方に突出する係止片を有し、前記作像ユニットを引き出し方向にスライドさせると、前記ユニット側レールの前記係止片が前記ステーに係止されて、前記ユニット側レールの前記ガイドレール部に沿った引き出しが規制されることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、作像ユニットの引き出し規制用の部材を別に設ける必要がないので、部品点数を減少させることができる。

本発明によれば、装置本体とカセット収容部とによってガイドレール部を形成したので、狭いスペース内で着脱ユニットをスライド可能に設けることができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの装置本体を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターのガイドレール部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターのガイドレール部を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの内部構造を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの作像ユニットを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、作像ユニットのユニット側レールを後側から見た図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、ユニット側レールのレール片を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、ユニット側レールの可動レールを上方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、ユニット側レールの可動レールを右方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、レール片が可動レールに対して引き出される前の係合状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、レール片が可動レールに対して引き出された際の係合状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、作像ユニット引き出し時のレール片と可動レールとの位置関係を模式的に示す平面図であり、図１３（Ａ）は作像ユニットが収容された状態、図１３（Ｂ）は作像ユニットが途中まで引き出された状態、図１３（Ｃ）は作像ユニットが第１引き出し段階まで引き出された状態を示す。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、ユニット側レールがガイドレール部に係合した状態を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、作像ユニットの引き出し過程を説明する側面図であり、図１５（Ａ）は収納状態、図１５（Ｂ）は第１引き出し段階、図１５（Ｃ）は第２引き出し段階を示す。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、第２引き出し段階まで引き出された作像ユニットを示す斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。

まず、図１〜図５を参照して、本実施形態に係るカラープリンター１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。図１はカラープリンターの外観を示す斜視図、図２は装置本体を示す斜視図、図３は装置本体のガイドレール部を示す斜視図、図４はガイドレール部を示す正面図、図５はカラープリンターの内部構造を模式的に示す図、図６は作像ユニットの斜視図である。以下の説明における前後方向及び左右方向は、図１に示す前後方向及び左右方向を基準とする。

カラープリンター１は、図１に示されるように、箱型形状の装置本体２を備えている。装置本体２は、骨組みを構成する筐体３と、筐体３の外側を覆う外装カバー４と、を有する。筐体３は、図２に示されるように、底板３ａ及び天板３ｂと、左右方向に対向する左右側板３ｃ、３ｄと、後板３ｅと、によって構成されており、前面は開口している。天板３ｂの外側を覆う外装カバー４の上面には、用紙が排紙される排紙トレイ６が形成されている。

筐体３の前面の開口には、上下方向における中央付近に、左右方向に延びるステー８が架設されており、筐体３の内部は、ステー８よりも上方のユニット収容部１０と、ステー８よりも下方のカセット収容部１１とに区画されている。図３に示されるように、ユニット収容部１０には、左右の側板３ｃ、３ｄの上下方向における中央付近に、内側に突出して前後方向に延びる押え片１３が形成されている。右側板３ｄに形成された押え片１３は、右側板３ｄに形成された開口の下縁に突片を形成し、この突片を内側に屈曲することによって形成されている。

カセット収容部１１には、図２に示されるように、左右一対のカセットガイド１５が設けられている。各カセットガイド１５は、筐体３の左右側板３ｃ、３ｄの内側の面に沿うように配置された縦長の直方体状であり、樹脂材料で形成されている。図３に示されるように、各カセットガイド１５の上面１５ａは水平面上に形成されており、上面１５ａには、平坦な上面を有する複数の凸部１６が、前後方向に所定の間隔を開けて形成されている。また、図４に示されるように、筐体３の左右の側板３ｃ、３ｄは、内側に配置されたカセットガイド１５の上端部との間に所定の隙間１７が開くように形成されており、この隙間１７とカセットガイド１５の上面１５ａとによってガイドレール部１８が形成されている。

また、図２に示されるように、各カセットガイド１５の内側の面の下部には、前後方向に延びる溝２１が対向するように形成されている。この溝２１に給紙カセット２３（図５参照）に形成されたレールが係合することで、給紙カセット２３がカセット収容部１１にスライド可能に支持されている。

図５に示されるように、カセット収容部１１の後側には、給紙カセット２３に収容された用紙を給紙する給紙装置２４が設けられている。さらに、カセット収容部１１の上方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器２５が備えられている。

ユニット収容部１０には、作像ユニット２７が着脱可能に支持されている。作像ユニット２７は、図６に示されるように、底板２８と、前板２９と、左右方向に対向する左右の支持板３０と、を有する箱状の形状を有する。左右の支持板３０間に、前後方向に沿って回転可能に支持された中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１のクリーニング装置３２と、中間転写ベルト３１の下方に前後方向に沿って並んで配置された４つの画像形成部３３と、が備えられている。中間転写ベルト３１は、前後方向に所定の間隔を開けて配置された駆動ローラー３４と従動ローラー３５と間に複数のテンションローラーを介して架設されている。クリーニング装置３２は、駆動ローラー３４に対して中間転写ベルト３１を挟んで対向するように配置されている。

各画像形成部３３には、感光体ドラム３６が回転可能に設けられており、感光体ドラム３６の周囲には、帯電器３７と、現像装置３８と、クリーニング装置３９と、除電器４０とが、一次転写のプロセス順に配置されている。現像装置３８とクリーニング装置３９との間には、一次転写ローラー４１が中間転写ベルト３１を挟んで配置されて、一次転写部４２を形成している。また、作像ユニット２７の上方には、各画像形成部３３と対応する４個のトナーコンテナ４３が、トナーの色ごと（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に備えられている。

さらに、ユニット収容部１０の後側には、中間転写ベルト３１を挟んで二次転写ローラー４５が対向して配置されて、中間転写ベルト３１との間に二次転写部４６を形成している。さらに、二次転写部４６の上方に定着装置４７が備えられ、定着装置４７の上方には排紙部４８が備えられている。また、筐体３の内部には、給紙装置２４から二次転写部４６と定着装置４７とを通って排紙部４８へ向かう用紙の搬送経路４９が設けられている。

次に、このような構成を備えたカラープリンター１の画像形成動作について説明する。各画像形成部３３において、帯電器３７によって感光体ドラム３６の表面が帯電された後、露光器２５からのレーザー光により感光体ドラム３６に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム３６の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置３８により対応する色のトナー像に現像され、トナー像は一次転写部４２において中間転写ベルト３１の表面に一次転写される。以上の動作を各画像形成部３３が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト３１上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム３６上に残留したトナーおよび電荷は、クリーニング装置３９よび除電器４０によって除去される。

一方、給紙装置２４によって給紙カセット２３から送り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて搬送経路４９に沿って二次転写部４６へ搬送され、二次転写部４６において、中間転写ベルト３１上のフルカラーのトナー像が用紙に二次転写される。トナー像を二次転写された用紙は、搬送経路４９を下流側へと搬送されて定着装置４７に進入し、定着装置４７において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部４８から排紙トレイ６に排出される。中間転写ベルト３１上に残留したトナーは、クリーニング装置３２によって除去される。

次に、作像ユニット２７について、図７〜図１４を参照して説明する。図７はユニット側レールを後側から見た図、図８はレール片を示す斜視図、図９及び図１０は可動レールを示す斜視図、図１１及び図１２は係合したレール片と可動レールを示す斜視図、図１３は作像ユニット引き出し時のレール片と可動レールの位置関係を模式的に示す平面図である。

作像ユニット２７の左右の支持板３０には、図７に示されるように、下縁に沿ってユニット側レール５０が形成されている。ユニット側レール５０は、左右の支持板３０の下端部を内側に略直角に屈曲したレール片５１と、レール片５１に係合する可動レール５２と、を有する。

レール片５１は、図８に示されるように、幅の狭い前半部５１ａと、幅の広い後半部５１ｂと、を有し、前半部５１ａと後半部５１ｂとの間には段部５１ｃが形成されている。また、後半部５１ｂの内端縁に沿って、２つの矩形状の切り欠き５１ｄが形成されている。各レール片５１の下面には、図７に示されるように、所定の間隔で半球状の凸部５３が形成されている。

可動レール５２は、レール片５１の前後方向の長さと同等の長さで、外側が開口した断面コの字状の係合部５４と、下方に垂下する係合片５５と、を有する。図９や図１０に示されるように、係合部５４は、上下方向に対向する上板５４ａ及び下板５４ｂと、側板５４ｃと、によって、前後端側が開口するように形成されている。上板５４ａは、レール片５１よりも狭い幅を有し、外端縁には、３つの切り欠き５４ｄが所定の間隔を開けて形成されている。また、上板５４ａの前端には、下方に屈曲して前端の開口を塞ぐ閉止片５６が形成されている。下板５４ｂはレール片５１の幅と同等の幅を有する。

係合片５５は、係合部５４の下板５４ｂの外端縁から下方にほぼ直角に屈曲するように形成されている。係合片５５の後端部には、図１０に示されるように、下方に突き出る係止片５８が形成されている。係止片５８の長さは、係合片５５の長さの１／３程度である。

作像ユニット２７は、ユニット側レール５０に対して、図１１に示される、レール片５１の全体が可動レール５２に係合した状態（収納状態）から、図１２に示される、レール片５１のほぼ前半分が可動レール５２から前方に引き出された状態（第１引き出し段階）にスライド可能となっている。

収納状態においては、図１３（Ａ）に示されるように、レール片５１は、前後方向のほぼ全体が、可動レール５２の係合部５４に係合している。作像ユニット２７を前方に引き出すと、図１３（Ｂ）に示されるように、レール片５１の前半部５１ａは、係合部５４の前端の開口を通過し、レール片５１は可動レール５２に沿って案内される。ここで、レール片５１は凸部５３の頂点が、係合部５４の下板５４ｂに対してスライドするので、レール片５１と下板５４ｂとの摩擦を比較的小さくできる。そして、図１３（Ｃ）に示されるように、レール片５１の前半部５１ａと後半部５１ｂとの間の段部５１ｃが、可動レール５２の閉止片５６に当接する第１引き出し段階まで引き出されると、作像ユニット２７の引き出しが規制される。

このように、作像ユニット２７は、ほぼ前半分が、可動レール５２に対して前方へスライド可能となっている。

次に、図１４を参照して、ユニット側レール５０とガイドレール部１８との係合について説明する。図１４はユニット側レールがガイドレール部に係合した状態を示す正面図である。

作像ユニット２７は、ユニット側レール５０の可動レール５２が、筐体３のガイドレール部１８に係合することで、ユニット収容部１０に支持されている。詳細には、可動レール５２の係合部５４が、左右のカセットガイド１５の上面１５ａに支持され、可動レール５２の係合片５５が、筐体２の左右の側板３ｄと左右のカセットガイド１５との間の隙間１７に挿入されている。係合部５４は、筐体３の左右側板３ｄに設けられた押え片１３（図３参照）によって上方向への移動が規制されているので、カセットガイド１５の上面１５ａに沿って水平方向へスライド可能となっている。さらに、係合片５５が、左右の側板３ｄと左右のカセットガイド１５との間の隙間１７を通ることで、作像ユニット２７の左右方向への移動が規制されるので、作像ユニット２７は水平面上を前後方向に安定にスライドできる。

上記構成を有する作像ユニット２７のユニット収容部１０からの引き出し操作について図１５及び図１６を参照して説明する。図１５（Ａ）は収納状態における作像ユニット、図１５（Ｂ）は第１引き出し段階まで引き出された作像ユニット、図１５（Ｃ）は第２引き出し段階まで引き出された作像ユニットを示す。図１６は、第２引き出し段階まで引き出された作像ユニットを示す斜視図である。

図１５（Ａ）に示される収納状態において、ユニット収容部１０に収容された作像ユニット２７を引き出すと、前述のように、各レール片５１が可動レール５２に沿って前方に引き出される。この際、可動レール５２の係合片５５が、筐体３の左右の側板３ｄと左右のカセットガイド１５との隙間１７に挟持されているので、可動レール５２はガイドレール部１８に対してはスライドしない。ただし、この引き出しによって、可動レール５２がガイドレール１８に対してスライドする場合もあり得る。やがて、レール片５１の段部５１ｃが可動レール５２の閉止片５６に当接する第１引き出し段階まで作像ユニット２７が引き出されると、作像ユニット２７の引き出しがいったん規制される。この第１引き出し段階では、図１５（Ｂ）に示されるように、作像ユニット２７の主に前半部がユニット収容部１０から引き出されている。

さらに作像ユニット２７を前方に引き出すと、レール片５１の段部５１ｃに係止された可動レール５２が作像ユニット２７とともに前方に引き出され、ガイドレール部１８に案内されて水平方向を前方にスライドする。詳細には、可動レール５２の係合部５４が左右のカセットガイド１５の上面１５ａに沿ってスライドし、係合片５５が、筐体３の左右の側板３ｄと左右のカセットガイド１５との間の隙間１７に沿ってスライドする。

作像ユニット２７は、図１６に示されるように、可動レール５２の係止片５８がステー８に当接する第２引き出し段階まで引き出されると、引き出しが規制される。この第２引き出し段階では、図１５（Ｃ）に示されるように、作像ユニット２７はほぼ全体がユニット収容部１０から引き出されている。

上記説明したように、本発明の画像形成装置１においては、筐体３の左右側板３ｃ、３ｄとカセットガイド１５との間に形成されるガイドレール部１８に沿って、作像ユニット２７に設けられたユニット側レール５０がスライドする。つまり、別部材を設けずに、装置本体２に従来から備えられている筐体３とカセットガイド１５とを利用してガイドレール部１８を形成しているので、別部材としてのガイドレールを装置本体２に設ける必要がなくなり、装置本体２を省スペース化できると共に、部品点数を減らすことができ、さらに、ガイドレールを装着する作業工程を省くことができる。したがって、画像形成装置１の小型化と低コスト化が可能となる。また、また、ユニット側レール５０の引き出しの規制も、従来から備えられていたステー８を用いて行うことができる。

また、ユニット側レール５０を、作像ユニット２７の左右の支持板３０の下端部を屈曲させて形成されたレール片５１と、レール片５１が係合する可動レール５２と、で構成したことにより、作像ユニット２７を第１引き出し段階と第２引き出し段階との２つの段階を経て引き出すことができるので、作像ユニット２７の引き出しストロークを長くできる。したがって、作像ユニット２７を安定に引き出すことができる。また、レール片５１は、作像ユニット２７の支持板３０と一体に形成されているので、作像ユニット２７に別部材としてのレールを設ける必要がなくなり、部品点数や作業工程の数をさらに減らすことができる。

また、可動レール５２を金属材料で形成した場合、カセットガイド１５は樹脂製であるので、可動レール５２をガイドレール部１８に対してスライドさせる際の可動レール５２の滑り性を高めることができる。さらに、可動レール５２は、カセットガイド１５の上面１５ａに形成された複数の凸部１６の上面をスライドするので、可動レール５２とカセットガイド上面１５ａとの接触面積を減らすことができ、可動レール５２を円滑に引き出すことができる。

さらに、本発明の実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のカラープリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。

さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ カラープリンター（画像形成装置）
３ 筐体
３ｃ、３ｄ 側板
８ ステー
１０ ユニット収容部
１１ カセット収容部
１５ カセットガイド
１５ａ カセットガイド上面
１７ 隙間
１８ ガイドレール部
２７ 作像ユニット
３０ 支持板
５０ ユニット側レール
５１ レール片
５２ 可動レール
５４ 係合部
５５ 係合片
５８ 係止片

Claims (5)

1. 給紙カセットが収容されるカセット収容部と、該カセット収容部の上方に設けられて作像ユニットがスライド可能に支持されるユニット収容部と、を有する筐体を備え、
   前記筐体は、前記スライド方向と交差する方向に対向して配置される一対の側板を有し、
   前記カセット収容部は、前記一対の側板の内側に配置される一対のカセットガイドを有し、
   前記一対の側板のそれぞれと該側板の内側に配置される前記カセットガイドとの間の隙間と、前記一対のカセットガイドの上面と、によって形成されたガイドレール部に、前記作像ユニットに設けられたユニット側レールがスライド可能に係合することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ユニット側レールは、前記作像ユニットの下面に形成されたレール片と、該レール片がスライド可能に係合すると共に前記ガイドレール部にスライド可能に係合する可動レールと、を有し、
   前記作像ユニットは、前記レール片が前記可動レールに対してスライドする第１段階と、前記可動レールが前記ガイドレール部に対してスライドする第２段階と、の２つの段階を経て前記ユニット収容部に対してスライドすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記カセットガイドは樹脂製であり、前記上面には複数の凸部が形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. 前記作像ユニットは、前記着脱方向と交差する方向に対向して配置される一対の支持板を有し、
   前記レール片は、前記一対の支持板の下端部を互いに対向する方向に屈曲させることによって形成されており、
   前記可動レールは、前記レール片が係合すると共に前記カセットガイドの上面に支持される断面形状がコの字状の係合部と、前記側板と前記カセットガイドとの間の隙間に挿入される板状の係合片と、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記筐体は、前記カセット収容部と前記ユニット収容部との間において前記一対の側板間に架設されたステーを有し、
   前記ユニット側レールは、前記スライド方向に沿った所定の位置に、下方に突出する係止片を有し、
   前記作像ユニットを引き出し方向にスライドさせると、前記ユニット側レールの前記係止片が前記ステーに係止されて、前記ユニット側レールの前記ガイドレール部に沿った引き出しが規制されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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