JP7062517B2

JP7062517B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP7062517B2
Application number: JP2018099854A
Authority: JP
Inventors: 佳行中山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2022-05-06
Anticipated expiration: 2038-05-24
Also published as: US10992832B2; JP2019204024A; US20190364163A1

Description

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、図１７に示すように、シートに画像を形成する複合機本体と、複合機本体の揺動支点８１において揺動可能に支持される画像読取部８０と、を備えた複合機１００が提案されている（特許文献１参照）。複合機１００のトナーカートリッジを交換する場合、ユーザは、操作パネル８０ｂの下部を把持して画像読取部８０を上方向に揺動させる。この時、画像読取部８０と上面カバー８３とはリンク部材８７で連結されているため、画像読取部８０の揺動に伴い上面カバー８３も揺動支点８５を中心に上方に揺動する。

画像読取部８０が所定の開放角度まで揺動すると、画像読取部８０に設けられた支持アーム９０が複合機本体の不図示の係合部に係合し、画像読取部８０及び上面カバー８３が開放状態に保持される。この状態で、ユーザはトナーカートリッジを交換する。

特開２０１１－１２３１１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の上面カバー８３の揺動支点８５は、複写機本体の中央部に近い位置に配置されており、揺動支点８５の近傍にもトナーカートリッジが配置されている。上面カバー８３が開放状態となることで現出する、カートリッジの交換作業をするための作業空間は、揺動支点８５の近傍では狭くなり、揺動支点８５の下方に配置されたトナーカートリッジの交換は困難であった。

そこで、本発明は、上述した課題を解決した画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、画像形成装置において、前面及び背面を有する画像形成ユニットであって、シートが積載される積載トレイと、前記積載トレイに積載されたシートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラによって搬送されたシートにトナー画像を熱によって定着させる定着部と、前記画像形成ユニットによって画像が形成されたシートを前記画像形成ユニットの前記背面から前記前面に向かう第１方向に排出する排出ローラと、を備える画像形成ユニットと、前記排出ローラによって排出されたシートが積載され、前記画像形成ユニットの内部にアクセス可能なように前記画像形成ユニットに対して第１回動軸を中心に回動可能に支持される排出トレイと、前記画像形成ユニットに対して第２回動軸を中心に回動可能に支持され、原稿を搬送する搬送ユニットと、透明部材と、前記搬送ユニットによって搬送される原稿を前記透明部材を介して読み取る読取素子と、を有する読取ユニットと、を備え、前記搬送ユニットは、前記第１方向に交差する方向に原稿を排出し、前記第１方向において、前記画像形成ユニットの中心位置と前記第２回動軸との間の距離は、前記画像形成ユニットの前記中心位置と前記第１回動軸との間の距離よりも短く、前記第１方向において、前記読取ユニットの背面と前記画像形成ユニットの前記中心位置との間の距離は、前記画像形成ユニットの前記背面と前記画像形成ユニットの前記中心位置との間の距離よりも短く、前記画像形成ユニットの上面には、前記第１方向において前記読取ユニットの前記背面と前記画像形成ユニットの前記背面の間に配置され、前記定着部の熱を前記画像形成ユニットの外部に開放する開口が設けられ、前記定着部は、鉛直方向において前記開口の下方に配置され、前記第１回動軸に沿った第２方向に関して、前記第１回動軸の前記開口に近い側の端部は、前記開口と、前記第２回動軸の前記開口に近い側の端部と、の間に配置されている、ことを特徴とする。

本発明によると、メンテナンス性を向上することができる。

本実施の形態に係る画像形成装置を示す斜視図。画像形成装置を示す断面図。操作パネルを示す斜視図。（ａ）は操作パネルが閉じられた状態の画像形成装置を示す側面図、（ｂ）は操作パネルが開かれた状態の画像形成装置を示す側面図。画像読取装置が開かれた状態の画像形成装置を示す斜視図。上カバーを示す斜視図。読取回動部を示す背面斜視図。読取回動部を示す断面図。カバー回動部を示す背面斜視図。カバー回動部を示す断面図。読取回動軸及びカバー軸の配置を示す平面図。（ａ）は画像読取装置が閉じられた状態の画像形成装置を示す側面図、（ｂ）は画像読取装置が開かれた状態の画像形成装置を示す側面図。排気口を示す斜視図。排気口及び定着部を示す断面図。本実施の形態に係る作業領域を示す断面図。比較例に係る作業領域を示す断面図。従来の複合機を示す側面図。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。以下の説明において、「画像形成装置」には、プリンタ、複写機、及びファクシミリ、並びにこれらの機能を兼ね備えた複合機が含まれるものとする。また、「シート」とは、記録媒体又は原稿として使用可能なシート材を指し、普通紙及び厚紙等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等のプラスチックフィルム、封筒やインデックス紙等の特殊形状のシート、並びに布が含まれるものとする。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の斜視図であり、図２は、画像形成装置１の断面図である。図１及び図２に示すように、画像形成装置１は、大まかに、画像形成機能（印刷機能）を備える画像形成装置本体１Ａ（以下、装置本体とする）と、原稿から画像情報を読み取る画像読取装置２０とを備えている。

開閉ユニットとしての画像読取装置２０は、ベース部６１と、ベース部６１に対して開閉可能な自動原稿給送装置６２（ＡｕｔｏＤｏｃｕｍｅｎｔＦｅｅｄｅｒ、以下ＡＤＦとする）と、を備える。ＡＤＦ６２は、原稿が載置される原稿トレイ６５と、原稿トレイから１枚ずつ原稿を給送する原稿給送部と、画像情報が読み取られた原稿が排出される排出トレイ６６と、を備える。ＡＤＦ６２は、装置本体１Ａに対して図中上方に開放可能である。

図２に示すように、ベース部６１は、平坦なプラテンガラス３０と、プラテンガラス３０に載置された原稿から画像情報を読み取る読取部としての読取センサ６３と、を備え、装置本体１Ａに支持されている。また、読取センサ６３は、ＡＤＦ６２によって給送される原稿の画像情報を読み取ることもできる。読取センサ６３は、光源と、光電変換素子と、光源から原稿に光を照射し、反射光を光電変換素子に導く光学系と、を含む。

図１に示すように、ベース部６１の前端部には、画像形成装置１をユーザが操作するための操作パネル１１が設けられている。以下、画像形成装置１に対して、操作パネル１１を操作するユーザが立つ側を画像形成装置１の「前方」とし、その反対側を画像形成装置１の「後方」とする。また、画像形成装置１を前方から視たときの右手側を、画像形成装置１の「右方」とし、その反対側を画像形成装置１の「左方」とする。さらに、画像形成装置１を平坦な設置面に設置した場合の鉛直方向を指して、画像形成装置１の「上方」及び「下方」とする。

図２に示すように、装置本体１Ａは、シート給送装置３と、シートに画像を形成する画像形成部６０と、定着部８と、を備えている。シート給送装置３は、給送トレイ１３に積載されたシートＰを給送ローラ３ａによって１枚ずつ給送する。画像形成部６０は、カートリッジとしてのプロセスカートリッジ４と、レーザスキャナ６と、を有し、画像読取装置２０又は外部のコンピュータから伝送される画像情報に基づいて、電子写真プロセスを実行してトナー像を作成する。即ち、感光体である感光ドラム５を帯電させ、画像情報に基づいてレーザスキャナ６による露光を行って感光ドラム５の表面に静電潜像を形成し、静電潜像をトナー像に現像する。

感光ドラム５に担持されたトナー像は、感光ドラム５と転写ローラ７とによって構成される転写部１２においてシートＰに転写され、定着部８においてシートＰに定着させられる。定着部８は、シートＰを加熱する定着フィルム８ｂと、シートＰを定着フィルム８ｂに圧接させるための加圧ローラ８ａとを備え、シートＰに転写されたトナー像に熱及び圧力を加える。これによってトナーが溶融し、その後固着することにより、シートＰに定着した画像となる。

画像形成装置１に対して画像形成が要求されると、給送トレイ１３に収容されたシートＰは、プロセスカートリッジ４の動作に合わせた所定のタイミングで給送ローラ３ａにより送り出される。転写部１２においてトナー像を転写され、定着部８において画像の定着が行われたシートＰは、排出ローラ９により装置本体１Ａから排出され、排出積載部１０に積載される。また、両面印刷を行う場合、排出ローラ９がシートＰを所定距離搬送した後に逆転することで、シートＰは、両面搬送パスＲ１を介して両面搬送部６７に送り込まれる。その後、他方の面に画像が形成されたシートＰは、再度、排出ローラ９に到達して排出積載部１０に排出される。

排出積載部１０は、画像読取装置２０のベース部６１の下方に設けられ、上方から視てベース部６１と重なる位置に設けられている。つまり、本実施形態において、排出ローラ９によって排出されるシートＰは、装置本体１Ａと、画像読取装置２０との間に形成された排出空間ＳＰに排出される。

図１及び図２に示すように、装置本体１Ａの内部で画像形成されたシートＰは、排出部としての排出ローラ９によって装置本体１Ａの後方から前方へ向けて排出される。排出積載部１０には、延長トレイ１５が回動軸１５ａを中心に開閉可能に支持されており、延長トレイ１５を開くことで、排出積載部１０により長いシートを積載することができる。

図３に示す通り、操作パネル１１は、揺動支持部１６を介してベース部６１に設けられた軸受に連結され、揺動支持部１６を回動支点として回動する。ただし、図３はベース部６１の図示を省略している。揺動支持部１６の回動軸線の方向は、延長トレイ１５の回動軸１５ａ（図２参照）の回動軸線と同じく、画像形成装置１の左右方向である。

操作パネル１１は、ユーザの視点の高さに合わせて、図４（ａ）、（ｂ）に示す位置の間で任意の角度に傾ける操作（チルト操作）が可能である。図４（ａ）は、操作パネル１１を閉じた状態を表す。この場合、操作パネル１１はシート排出方向における装置本体１Ａの下流側の側面（つまり前面１ｆ）に沿って鉛直方向に延びた姿勢となり、操作パネル１１の前面と前面１ｆとが略面一になる。すなわち、操作パネル１１の前面を含む画像読取装置２０の前面２０ｆと装置本体１Ａの前面１ｆは、同一平面ＰＬ上に配置されている。図４（ｂ）は、操作パネル１１を開いた状態を表し、この場合は装置本体１Ａの前面１ｆに対して前方に突出する。

また、図３に示すように、操作パネル１１の前面部は、複数の操作キー１８ａ及びディスプレイ１８ｂを含む操作面１８として構成されている。ユーザは、ディスプレイ１８ｂの表示内容から画像形成装置１の現在の動作状態や設定情報を確認すると共に、操作キー１８ａを操作することで画像形成装置１に対する指令の入力操作を行う。ここで、画像形成装置に対する指令には、画像読取装置２０により画像情報を読み取らせてシートに画像を形成させるコピージョブの実行を指示する指令や、画像形成の条件（両面印刷の有無等）を変更する指令が含まれる。

［画像読取装置及び上カバーの開閉構成］
次に、画像読取装置２０及び後述する上カバー２２の開閉構成について説明する。画像読取装置２０は、図５に示すように、読取回動部１９にて装置本体１Ａに対して回動可能に連結されている。読取回動部１９は、画像読取装置２０の後端側において、左右両側にそれぞれ設けられている。装置本体１Ａは、排出積載部１０の左右両側に、排出積載部１０よりも高く形成される読取支持部２５，２５を有している。画像読取装置２０は、装置本体１Ａの読取支持部２５，２５によって、閉じられた際に支持される。

排出空間ＳＰは、図５及び図６に示すように、読取支持部２５，２５及び排出積載部１０によって囲まれる空間であり、排出積載部１０は、装置本体１Ａの筐体として固定される本体トップカバー２１と、上カバー２２と、を有している。上カバー２２は、カバー回動部２４にて装置本体１Ａに対して回動可能に連結されており、シートが排出される排出口２３と、排出されたシートを支持可能な支持面２２ａと、支持面２２ａの後端から上方に延びる突き当て面２２ｂと、を有している。

支持面２２ａは、上カバー２２が装置本体１Ａに対して閉じられた閉状態において、後方に向かって下り傾斜しており、支持面２２ａに支持されたシートは、支持面２２ａに沿って突き当て面２２ｂに向かって滑る。シートの後端が突き当て面２２ｂに突き当たることで、排出積載部１０に排出されたシートの後端が整列する。

カバー部としての上カバー２２は、閉状態において、装置本体１Ａの天面７０の一部を構成している。なお、天面７０は、本体トップカバー２１、上カバー２２、読取支持部２５，２５等の各上面によって構成されている。また、上カバー２２が開状態となることで、装置本体１Ａの内部が露出し、プロセスカートリッジ４やその他の部品を取り出すことができる。本体トップカバー２１には、左右方向における読取回動部１９，１９の間において排気口２６が形成されており、排気口２６によって、装置本体１Ａの内部と外部空間（外気）が連通している。

読取回動部１９は、図７及び図８に示すように、画像読取装置２０のベース部６１に設けられた軸受部２７と、装置本体１Ａの読取支持部２５に設けられる読取回動軸２８と、を有している。第１回動軸としての読取回動軸２８は、軸受部２７に係合して回動可能に支持されている。すなわち、ベース部６１は、装置本体１Ａに対して読取回動軸２８を中心に開閉可能に支持されている。

更に、カバー回動部２４は、図９及び図１０に示すように、上カバー２２の後端部に設けられる軸受部２９と、装置本体１Ａの本体トップカバー２１に設けられるカバー軸３１と、を有している。第２回動軸としてのカバー軸３１は、軸受部２９に係合して回動可能に支持されている。読取回動軸２８及びカバー軸３１は、互いに平行、かつ左右方向に延びているが、例えば±５度の範囲で互いに交差するように設けられてもよい。そして、画像読取装置２０及び上カバー２２は、前側から後側に開かれる。

読取回動軸２８及びカバー軸３１は、図８に示すように、前後方向において、装置本体１Ａの背面３３と画像読取装置２０の背面３２との間に配置されている。また、読取回動軸２８は、上下方向において、本体トップカバー２１と画像読取装置２０の下面３４との間に配置されている。なお、背面３２，３３は、画像読取装置２０と装置本体１Ａとを電気的に接続するケーブル等や原稿台ガラスに載置された原稿を上から押さえつけるための揺動手段等を含まない最端面を指す。

また、カバー軸３１は、図１１に示すように、左右方向において読取回動軸２８と排出口２３との間に配置されており、前後方向において読取回動軸２８と装置本体１Ａの背面３３との間に配置されている。すなわち、カバー軸３１は、カバー軸３１の軸方向において読取回動軸２８よりも装置内側に配置され、読取回動軸２８よりも後方に配置されている。

一方、図１２（ａ）に示すように、画像読取装置２０が装置本体１Ａに対して閉じられた際に、画像読取装置２０の背面３２は、装置本体１Ａの背面３３よりも距離Ｄだけ前方に配置されている。このため、画像読取装置２０を開いた際に、画像読取装置２０の後部が装置本体１Ａの背面３３よりも後方に突出しにくい。例えば、図１２（ｂ）に示すように、装置本体１Ａの背面３３に沿った平面Ｌ１よりも後方に飛び出すことなく、画像読取装置２０を十分に開くことができる。これにより、画像形成装置１を壁に寄せて設置した場合でも、画像読取装置２０が壁に干渉して十分に開けないということがなく、プロセスカートリッジ４等の装置本体１Ａ内の部品を容易に交換することができる。

なお、背面３２が背面３３よりも前方に配置されていれば、画像読取装置２０を全開まで開いた際に、画像読取装置２０の後部が装置本体１Ａの背面３３よりも後方に突出してもよい。この場合でも、画像読取装置２０の後部は、背面３２を背面３３と面一又は後方に配置した場合に比して、背面３３に対する後方への突出量を少なくできる。

［排気口］
次に、排気口２６について詳述する。図１３及び図１４に示すように、上カバー２２の後部には、上方に開口した複数の孔２６ａを有する排気口２６が形成されている。また、両面搬送パスＲ１を構成する両面搬送ガイド５１には、複数の孔５１ａが形成されている。これら上カバー２２及び両面搬送ガイド５１の下方には、定着部８が配置されており、定着部８で加熱された熱気は、装置本体１Ａ内で上昇する。この上昇した熱気は、両面搬送ガイド５１の複数の孔５１ａ及び排気口２６によって、自然対流で機外に排出される。

図１４に示すように、排気口２６は、少なくとも定着部８の加圧ローラ８ａの軸中心８ｃを通り上下方向に延びる直線ＣＬが、排気口２６の前後方向における開口幅Ｘ内を通過するように配置されている。また、排気口２６は、前後方向において、画像読取装置２０の背面３２と装置本体１Ａの背面３３との間に配置されている。更に、排気口２６の左右方向における開口幅Ｙ（図１１参照）は、加圧ローラ８ａの左右方向における幅と略同等に設定されている。

従って、装置本体１Ａの内部において定着部８によって加熱された熱気は、自然対流により上昇し、排気口２６から効率良く排出される。このため、装置本体１Ａの内部を適切に冷却することができ、部品の破損や印刷不良を低減できる。また、画像読取装置２０の背面３２が排気口２６よりも前方に配置されているため、排気口２６の上方は開放されており、画像読取装置２０に結露が付くのを低減できる。特に、画像読取装置２０の読取センサ６３の光電変換素子やレンズ等に結露が付くことを低減でき、読取不良を低減することができる。

以上のように、本実施の形態では、カバー軸３１が読取回動軸２８よりも後方に配置されているため、図１５に示すように、上カバー２２が開状態となると、プロセスカートリッジ４等を交換するための作業空間Ｗ１が現出する。すなわち、作業空間Ｗ１は、装置本体１Ａと開状態の上カバー２２との間の開口である。一方で、図１６は、カバー軸１３１が読取回動軸２８よりも前方に配置された比較例を示す。比較例の上カバー１２２が開状態となると、作業空間Ｗ２が現出する。

作業空間Ｗ２と作業空間Ｗ１とを比較すると、作業空間Ｗ１の方が広い。本実施の形態では、作業空間Ｗ１の方が作業空間Ｗ２よりも約１．６倍広い。よって、本実施の形態の方が装置本体１Ａの内部を広く露出させることができる。このため、装置本体１Ａ内部に設けられたプロセスカートリッジ４やその他の部品を容易に交換することができ、メンテナンス性を向上することができる。その他の部品としては、例えばプロセスカートリッジとトナーカートリッジや現像カートリッジが別構成になっている場合には、トナーカートリッジや現像カートリッジが含まれる。

また、上カバー２２は、上述したように、上カバー２２が閉状態の際に後方へ向かって下り傾斜する支持面２２ａを有している。上カバー２２が開状態の際には、支持面２２ａが作業空間を狭める方向に作用するが、本実施の形態のようにカバー軸３１を読取回動軸２８よりも後方に配置することで、画像形成装置１のサイズを変えることなく作業空間を確保できる。

また、操作パネル１１が閉じられた際には、画像読取装置２０の前面２０ｆと装置本体１Ａの前面１ｆとが略面一となっているため、装置の小型化を実現しつつデザイン性を高めることができる。そして、操作パネル１１が回動可能に構成されるので、操作パネル１１の操作性を向上すると共に、画像読取装置２０及び上カバー２２を開いてプロセスカートリッジ４を交換する際に、作業空間Ｗ１を狭めないように配置できる。

なお、本実施の形態では、読取回動軸２８を装置本体１Ａに設け、軸受部２７を画像読取装置２０のベース部６１に設けたが、これに限定されない。すなわち、読取回動軸２８をベース部６１に設け、軸受部２７を装置本体１Ａに設けてもよい。同様にして、本実施の形態では、カバー軸３１を装置本体１Ａの本体トップカバー２１に設け、軸受部２９を上カバー２２に設けたが、これに限定されない。すなわち、カバー軸３１を上カバー２２に設け、軸受部２９をトップカバー２１に設けてもよい。

また、本実施の形態では、装置本体１Ａの上方に画像読取装置２０を配置したが、これに限定されず、ファクシミリ等の他の装置が装置本体１Ａの上方に配置されていてもよい。また、本実施の形態では、ベース部６１の上方にＡＤＦ６２を配置したが、ＡＤＦ６２の代わりに、原稿台ガラスに載置された原稿を上方から押圧して位置決めする圧板を設けてもよい。

また、既述のいずれの形態においても、電子写真方式のプリンタを用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ノズルからインク液を吐出させることでシートに画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置にも本発明を適用することが可能である。

１：画像形成装置／１Ａ：装置本体／１ｆ，２０ｆ：前面／４：カートリッジ（プロセスカートリッジ）／９：排出部（排出ローラ）／１１：操作パネル／２０：開閉ユニット（画像読取装置）／２２：カバー部（上カバー）／２２ａ：支持面／２８：第１回動軸（読取回動軸）／３１：第２回動軸（カバー軸）／３２，３３：背面／６０：画像形成部／６１：ベース部／６３：読取部（読取センサ）／７０：天面／Ｗ１：作業空間

Claims

前面及び背面を有する画像形成ユニットであって、シートが積載される積載トレイと、前記積載トレイに積載されたシートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラによって搬送されたシートにトナー画像を熱によって定着させる定着部と、前記画像形成ユニットによって画像が形成されたシートを前記画像形成ユニットの前記背面から前記前面に向かう第１方向に排出する排出ローラと、を備える画像形成ユニットと、
前記排出ローラによって排出されたシートが積載され、前記画像形成ユニットの内部にアクセス可能なように前記画像形成ユニットに対して第１回動軸を中心に回動可能に支持される排出トレイと、
前記画像形成ユニットに対して第２回動軸を中心に回動可能に支持され、原稿を搬送する搬送ユニットと、透明部材と、前記搬送ユニットによって搬送される原稿を前記透明部材を介して読み取る読取素子と、を有する読取ユニットと、を備え、
前記搬送ユニットは、前記第１方向に交差する方向に原稿を排出し、
前記第１方向において、前記画像形成ユニットの中心位置と前記第２回動軸との間の距離は、前記画像形成ユニットの前記中心位置と前記第１回動軸との間の距離よりも短く、
前記第１方向において、前記読取ユニットの背面と前記画像形成ユニットの前記中心位置との間の距離は、前記画像形成ユニットの前記背面と前記画像形成ユニットの前記中心位置との間の距離よりも短く、
前記画像形成ユニットの上面には、前記第１方向において前記読取ユニットの前記背面と前記画像形成ユニットの前記背面の間に配置され、前記定着部の熱を前記画像形成ユニットの外部に開放する開口が設けられ、
前記定着部は、鉛直方向において前記開口の下方に配置され、
前記第１回動軸に沿った第２方向に関して、前記第１回動軸の前記開口に近い側の端部は、前記開口と、前記第２回動軸の前記開口に近い側の端部と、の間に配置されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成ユニットは、トナー画像が現像される感光部材を有するカートリッジを更に備え、
前記カートリッジは、前記排出トレイが前記画像形成ユニットに対して開かれた状態において前記画像形成ユニットから取り外し可能であり、前記排出トレイが前記画像形成ユニットに対して閉じた状態において前記排出トレイによって覆われる、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記排出トレイの移動可能領域は、前記読取ユニットの移動可能領域にオーバーラップする、
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。
前記第１回動軸は、前記第２回動軸に平行である、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記読取ユニットは、前記読取ユニットによって支持され且つ前記読取ユニットに指示を入力するための操作を受け取る操作部を有し、
前記操作部は、前記第１方向における前記読取ユニットの中心位置に対して前記第２回動軸とは反対側かつ前記画像形成ユニットの前記前面側に配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。