JP2005283921A - 開閉装置及びシート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 薄型化、小型化が可能で、かつ可動側部材の開放の際の衝撃による破壊防止及び操作者の負荷低減が可能な開閉装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 線状部材１４の一端を可動側部材５に、他端を固定側部材４に設けられた回転部材１７に固定すると共に、この線状部材１４を回転部材１７の外周に巻き付ける。また、回転部材１７の内側に、一端が回転部材１７に、他端が回転部材１７を回転自在に保持する固定部材にそれぞれ固定される弾性部材を設ける。そして、可動側部材５が閉じられているときには、回転部材１７に線状部材１４を巻きつけた状態とし、可動側部材５が回動して開放されるときには、可動側部材５の回動に伴って回転部材１７を回転させながら線状部材１４が引き出され、かつ弾性部材は回転部材１７の回転に伴って弾性変形しながら回転部材１７を反対方向に回転させる弾性力を蓄積する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、開閉装置及びシート搬送装置及び画像形成装置に関し、特に固定側部材及び可動側部材により構成された開閉部を開閉する構成に関する。

従来、例えばプリンタ、ＦＡＸ、複写機、印刷機等の画像形成装置においては、電子写真方式、オフセット印刷方式、インクジェット方式等により画像を形成するようにしている。そして、このような画像形成装置の一例として電子写真方式によりカラー画像を形成するカラー画像形成装置があり、このようなカラー画像形成装置は、構成上から主に、画像形成部を複数の画像形成ユニットにて構成すると共に、これら複数の画像形成ユニットを並べて配置したタンデム方式と、複数の画像形成ユニットを円筒状に配置したロータリー方式、また転写方式として感光体から直接シートにトナー像を転写する直接転写方式と、一旦中間転写体に転写した後シートに転写する中間転写方式に分類される。

ここで、複数（４つ）の画像形成ユニットを中間転写ベルト上に並べて配置した中間転写タンデム方式は、直接転写方式のようにシートを転写ドラムや転写ベルト上に保持する必要がないため、超厚紙やコート紙等の多種多様なシートに対応できる点や、二次転写部までの紙パスがシンプルに構成できる点、さらに中間転写ベルトの張架方法の自由度が高いため、画像形成装置の小型化においても有利である。

さらに、タンデム方式では以上のメリットに加え、複数の画像形成ユニットにおける並列処理及びフルカラー画像の一括転写という特長からスピードアップを図る上で非常に有利な構成でもあり、高生産性をターゲットとするカラー画像形成装置として適している。

ところで、このようなカラー画像形成装置においては、消耗品の補給、交換やサービスメンテナンス、あるいはジャム発生時のシート除去作業等の場合において装置外部から必要箇所へアクセスする必要があり、そのために様々な開閉部を備えている。また、原稿読み取り装置を備えた場合、この原稿読み取り装置は、開閉部である原稿圧着板を備えており、使用時、ユーザーは、この原稿圧着板を開閉操作するようにしている。

そして、このような開閉部に対して、扉等の可動側部材の落下衝撃による破壊防止や操作者の負荷低減等を目的とした様々な開閉装置が提案されている。ここで、このような開閉装置として最も簡単なものとして、開閉角の規制も兼ねた線状部材（ワイヤ、ロープ、チェーン、リボン等）を設けるものが挙げられる。ただし、このような開閉装置では、開閉する可動側部材の重量が小さい場合や、開閉角が比較的小さい場合でないと、線状部材が衝撃で破断する場合がある。

このため、開閉する可動側部材の重量が大きい場合には、ダンパ等の緩衝装置を設けるようにした開閉装置が主流となっている。ここで、このような開閉装置としては緩衝装置の設置場所により大きく３つのタイプに分類される。

第１のタイプは、例えば下方に回動されて開かれた扉等の可動側部材の回動端を緩衝装置により支持するタイプであり、このタイプのメリットとしては、可動側部材の回動中心から最も遠い回動端付近を支持するため、可動側部材の重量が重くとも比較的支持に要する力を小さく抑えることが可能である点が挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。

第２のタイプは、可動側部材の回動中心に緩衝装置を設けるタイプであり、このタイプのメリットとしては、回動端に支持部を設ける必要がないため、開口スペースを広くすっきりと構成できる点が挙げられる（例えば、特許文献２参照。）。

第３のタイプは、可動側部材に連動する部材に対して緩衝装置を設けるタイプであり、このタイプのメリットは、緩衝装置の設置場所が特に開口部にも回動中心にも限定されないため、レイアウトの自由度が高い点が挙げられる（例えば、特許文献３参照。）。

特開平１１−８４７９１号公報 特開２００３−１５２３７号公報 特開平１１−８４９８２号公報

ところが、このような従来の緩衝装置を備えた開閉装置及び画像形成装置において、例えば特許文献１に記載の開閉装置の場合、ダンパの設置スペースが大きいため、特に高さ方向に制限がある開閉部への適用が困難であるという問題がある。

また、特許文献２に記載の開閉装置の場合、回動中心（回動軸）にダンパを設けることでダンパの設置スペースを小さくすることはできるが、可動側部材を支持する上で回動中心は最も負担が大きいことから、可動側部材の重量が大きくなる程、それに見合ったトルク容量が必要になり、ダンパの大きさも大きくなる。このため、ヒンジ構成が大型化し、開閉装置の薄型化が困難であるという問題がある。

また、特許文献３に記載のものは、可動側部材に連動する連動部材にロータリーダンパを設ける他、連動部材に引張りバネを補助的なダンパ手段として設けることで、ロータリーダンパにかかる負荷を分散する方法がとられているが、開閉部が、例えばシート搬送路の場合、シート搬送路を構成するガイド板等を閉じたとき、連動部材のような剛体がシート搬送路を遮断しないように構成しなければならない。

しかし、このように構成した場合には、シート搬送路以外に要するスペースが大きくなるため、結果的にシート搬送装置がかなり大型化してしまう。また、大きな開閉角を要する場所においては、連動部材の長さが長くなるか、もしくは引張りバネの作動長が長くなるため、いずれにせよ開閉動作に要するスペースが大きくなってしまう。

一方、一般に画像形成装置の中でも特に高生産性、高信頼性、高耐久性を要求されるような場合には、各ユニットの剛性も高く、また大型化・重量化が進む傾向にある。そして、このような画像形成装置の場合には、オフィス機等ではあまり問題にならないような、例えばシート搬送路のジャム処理時における開閉操作力についても十分配慮しなければならなくなる。

また、シート搬送路が画像形成装置の下部に配置される場合には、ジャム処理操作時における姿勢が低くなるため、ユーザーの負荷を軽減する必要性が高い。さらに、画像形成装置の高生産性化に伴い、画像形成部等が大型化かつ複雑化し、また給紙装置の大容量化も望まれる。しかし、ユーザービリティの観点から、操作部の位置や画像形成装置の本体高さは大きく変更することが難しい。従って、シート搬送路等の開閉部を開閉する開閉装置をいかに薄型化・小型化するかが非常に重要な課題となってくる。

そこで本発明では、このような現状に鑑みてなされたものであり、薄型化、小型化が可能で、かつ可動側部材の開放の際の衝撃による破壊防止及び操作者の負荷低減が可能な開閉装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、固定側部材と、該固定側部材に開閉自在に保持された可動側部材とを備えた開閉装置において、前記固定側部材又は前記可動側部材の一方に一端が固定された線状部材と、前記固定側部材又は前記可動側部材の他方に設けられ、前記可動側部材が閉じられているときには前記線状部材が巻き付けられており、前記可動側部材が開放されるときには前記線状部材を引き出す方向に回転する回転部材と、前記回転部材の内側に設けられ、前記線状部材の引き出し時の前記回転部材の回転により、該回転部材を引き出し時の回転方向とは反対方向に回転させる弾性力を蓄積する弾性部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明のように、可動側部材が回動して開放されるときに、回転部材の引き出し時の回転方向とは反対方向に回転させる弾性部材の弾性力により可動側部材の開放方向の速度を低減できる。そのため、可動側部材の開放の際の衝撃による破壊防止及び可動側部材の開閉時の操作者の負荷低減が可能となる。さらに、回転部材と内側に設けた弾性部材との簡単な構成であるため、装置の薄型化、小型化が可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る開閉装置を備えた画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。

図１において、５０はカラー画像形成装置、５０Ａはカラー画像形成装置本体（以下、装置本体という）であり、この装置本体５０Ａには、画像形成部５１３と、シートＳを給送するシート給送部５０Ｂと、画像形成部５１３で形成されたトナー画像をシート給送部５０Ｂにより給送されたシートＳに転写する転写部５０Ｃとを備えている。

ここで、画像形成部５１３は、それぞれ感光体５０８、露光装置５１１、現像器５１０、一次転写装置５０７、及び感光体クリーナ５０９等から構成される、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の画像形成ユニットにより構成される。つまり、本実施の形態におけるカラー画像形成装置は、画像形成部として４色の画像形成ユニットを後述する中間転写ベルト上に並べて配置した中間転写タンデム方式のものである。なお、各画像形成ユニットの形成する色は、これら４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。

また、シート給送部５０Ｂは、シートＳをリフトアップ装置５２の上に積載される形で収納するシート収納部５１と、シート収納部５１に収納されたシートＳを送り出すシート給送手段５３とを備えている。なお、このシート給送手段５３としては給紙ローラ等による摩擦分離を利用する方式や、エアによる分離吸着を利用する方式等が挙げられるが、本実施の形態においては、エアによる給紙方式を例に挙げている。

また、転写部５０Ｃは、駆動ローラ５０４、テンションローラ５０５及び二次転写内ローラ５０３等のローラ類によって張架され、図中矢印Ｂの方向へと搬送駆動される中間転写ベルト５０６を備えている。

ここで、この中間転写ベルト５０６は、一次転写装置５０７により与えられる所定の加圧力及び静電的負荷バイアスにより、感光体上に形成されたトナー像が転写されると共に、略対向する二次転写内ローラ５０３及び二次転写外ローラ５６により形成される二次転写部において所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることでシートＳへ未定着画像を吸着させるものである。

そして、このような構成のカラー画像形成装置５０において、画像を形成する際には、まず、予め不図示の帯電手段により表面を一様に帯電され、図中矢印Ａの方向に回転する感光体５０８に対し、送られてきた画像情報の信号に基づいて露光装置５１１が発光し、この光を反射手段５１２等を適宜経由して照射することにより潜像が形成される。なお、感光体５０８上に僅かに残った転写残トナーは感光体クリーナ５０９により回収され、再び次の画像形成に備える。

次に、このようにして感光体５０８上に形成された静電潜像に対して、現像装置５１０によるトナー現像が行われ、感光体上にトナー像が形成される。この後、一次転写装置５０７により所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト５０６上にトナー像が転写される。

なお、画像形成部５１３のＹ、Ｍ、Ｃ及びＢｋの各画像形成ユニットによる画像形成は、中間転写ベルト上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。この結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト５０６上に形成される。

また、シートＳは、シート給送手段５３により画像形成部５１３の画像形成タイミングに合わせて送り出され、この後、このシートＳはシート搬送部５４に設けられた搬送パス５４ａを通過してレジストユニット５５へと搬送される。そして、このレジストユニット５５において斜行補正やタイミング補正を行った後、二次転写内ローラ５０３及び二次転写外ローラ５６により形成される二次転写部へと搬送され、二次転写部においてシートＳ上にフルカラーのトナー像が二次転写される。

次に、このようにトナー像が二次転写されたシートＳは定着前搬送部５７により定着装置５８へと搬送される。そして、この定着装置５８において、略対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、一般的にはヒータ等の熱源による加熱効果を加えてシートＳ上にトナーを溶融固着させる。

次に、このようにして得られた定着画像を有するシートＳは分岐搬送装置５９により、そのまま排紙トレー５００上に排出される。なお、シートＳの両面に画像を形成する場合には、不図示の切替フラッパの切替により、この後、反転搬送装置５０１へと搬送される。

ここで、このように反転搬送部５０１へと搬送されると、シートＳはスイッチバック動作を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送部５０２へと搬送され、この後、この両面搬送部５０２に設けられた両面搬送路Ｒを経て、シート給送部５０Ｂから搬送されてくる後続ジョブのシートとのタイミングを合わせてシート搬送部５４が有する再給紙パス５４ｂから合流し、同様に二次転写部へと送られる。画像形成プロセスに関しては１面目と同様なので省略する。

ところで、本実施の形態において、開閉部である両面搬送部５０２は、シート搬送方向と直交する方向に分割して引き出し可能に設けられている。図２は、このような両面搬送部５０２の分割された部分を示すものであり、両面搬送部内にジャムが生じた場合には、この部分、或はこの部分と他の部分とを十分に引き出した後、図３に示すように上側ガイド板３と共に両面搬送路Ｒを形成している下側ガイド板２を奥側の回動軸６を中心として下方回動させることにより、両面搬送路Ｒを開放する。なお、引き出さなくとも十分な開放スペ−スがある場合には、両面搬送部５０２は画像形成装置内に固定されたままで前記下側ガイド板２を下方回動させることも勿論可能である。

そして、このように両面搬送路Ｒを開放することにより、両面搬送部内に滞留したシートを視認することができ、ジャムシートの除去を容易に行うことができるようになっている。

ここで、上側及び下側ガイド板３，２は、それぞれ上フレーム４及び下フレーム５により支持され、さらに上フレーム４及び下フレーム５は互いに回動軸６により連結支持されている。また、下側ガイド板２及び上側ガイド板３には各々駆動ローラ７及び従動ローラ８が回転自在に設けられており、これら駆動ローラ７及び従動ローラ８により、両面搬送路Ｒを通過するシートを挟持搬送するようにしている。

なお、上側及び下側ガイド板間のギャップは、上フレーム４に設けられたフック軸９に下フレームに設けられたフック１０を引っ掛けることにより、自重により位置決めされる下フレーム５の位置によって決まるようになっている。

また、このフック１０は下フレーム５に設けられた操作ハンドル１１に連動し、軸１２を中心に回動するようになっており、両面搬送路Ｒを開放する際は、操作ハンドル１１の上面を矢印Ｆ方向に押すことでフック１０のフック軸９との係合を解除することにより、図３に示すように下フレーム５を下方回動させるようにしている。

なお、本実施の形態において、両面搬送部５０２は、高剛性、高耐久性を薄型の構成で実現するために、上側及び下側ガイド板３，２、上フレーム４及び下フレーム５等のほとんどが金属部材から構成されている。また、多種多様なシートＳに対応するため上側及び下側ガイド板３，２の幅Ｌは約４００ｍｍと長いため、下側ガイド板２、操作ハンドル１１等を含む下フレーム５は５〜１０ｋｇの重量になる。

このため、フック１０が解除されたときユーザーが受ける下フレーム５による瞬間的な負荷が大きくなり、この結果、ユーザーが操作する際の負担が大きくなるだけでなく、自由落下による衝撃も大きくなるため、下フレーム５の開放角を規制する部材や回動軸６が破損してしまうことも考えられる。このため、本実施の形態においては、両面搬送部５０２にはフック１０が解除された後の落下衝撃を緩和するための開閉装置１が設けられている。

ここで、この開閉装置１は、固定側部材である上フレーム４の奥側端部に回動自在に保持された可動側部材である下フレーム５の回動端に設けられた吊り下げ部１３に一端が固定された線状部材の一例としてのワイヤ１４と、上フレーム４の、下フレーム５の回動端に設けられた中継プーリ１５を経由して折り返され、さらに設置スペースに応じた適当なプーリ１６ａ〜１６ｂを経由して配線されたワイヤ１４の他端を固定する回転部材１７と、回転部材１７を、ワイヤ１４を巻き付ける方向に付勢する図４に示す弾性部材の一例である捩りコイルバネ２０とを備えている。

なお、図４は、開閉装置１を構成する回転部材１７を斜め下方から見た図であり、中継プーリ１５を経由して折り返され、さらにプーリ１６ａ〜１６ｂを経由して配線されたワイヤ１４は、円筒状の回転部材１７の外周面に巻きつけられた後、回転部材１７の外周面に形成された切り欠き溝１８より回転部材１７の内部に入り、回転部材１７を回転自在に保持する回転中心軸１９に固定されるようになっている。

ここで、この回転中心軸１９は上フレーム４に対してカシメ等の手段により固定されており、回転部材１７は圧入された不図示の軸受けにより上フレーム４に回転可能な状態に支持されている。

さらに、回転部材１７の内側に設けられている捩りコイルバネ２０の一端である可動側アーム２１は回転部材１７の外周面に形成された溝１８に引掛けられて固定され、捩りコイルバネ２０の他端である固定側アーム２２は回転部材１７の下側から外側に出て、図２に示す上フレーム４に形成された固定部材としての曲げ起こし部２３に引掛けられて固定されるようになっている。なお、例えば図２に示す状態のとき、捩りコイルバネ２０は、図４の方向から見て自由状態から反時計回りに捩られた状態となっており、これによりワイヤ１４には適度な張力が与えられている。

そして、このように構成することにより、操作ハンドル１１の操作によるフック１０の解除により、図３に示すように下フレーム５が自重で下方回動すると、吊り下げ部１３に取りつけられたワイヤ１４は下方に引張られ、回転部材１７を図３の矢印で示す時計回りに回転させながら、即ち捩りコイルバネ２０を、捩りながら引き出される。

なお、図４に示すように回転部材１７の外周面には、下フレーム５の回動量（開放量）を規制するよう、回転部材１７の回転量を規制する回転量規制手段である突起部２４が設けられており、ワイヤ１４により引っ張られて回転部材１７が１回転する前に、この突起部２４を上フレーム４に設けられた不図示の突き当て部に突き当てることで、ワイヤ１４の引っ張り量（引出し量）を規制し、下フレーム５の下方回動量を規制するようにしている。ここで、このように突起部２４を不図示の突き当て部に突き当てることにより、回転部材１７は１回転する前に回転が停止するようになっている。つまり、本実施の形態において、ワイヤ１４の引き出し距離は、回転部材１７の円周長さよりも短い長さとなっている。

そして、このように図２の状態から図３の状態に移行する過程で、捩りコイルバネ２０の可動側アーム２１は回転部材１７によって捩り角を与えられ、捩られた分だけ、即ち弾性変形した分だけ捩りコイルバネ２０には弾性力が蓄積されていく。つまり、下フレーム５を開くよう下方回動させると、回転部材１７の外周に巻きつけられたワイヤ１４が引き出され、これに伴って回転部材１７が回転し、これにより一端が回転部材上に固定されている捩りコイルバネ２０には次第に逆回転方向への弾性力が蓄積されていくようになる。

ここで、このように捩りコイルバネ２０に蓄積される弾性力は、回転部材１７を反時計回りに回転させようとする力であり、この力は、下フレーム５に関して言えば、下フレーム５を上方回動させる力となる。そして、このように捩りコイルバネ２０に弾性力を蓄積する結果、蓄積される弾性力は、下フレーム５を下方回動させる際の抵抗となり、下フレーム５を急激に落下させる開放動作が完了する際にかかる回動軸６をはじめとする各部への衝撃を和らげる緩衝効果が得られる。

なお、力の大小関係としては、下フレーム５が自重で開こうとする力の方が回転部材１７の巻取り力よりも大きいため、操作ハンドル１１に操作力が作用しない限りは下フレーム５は持ち上がらないようになっている。

一方、図３に示す状態から図２の状態に戻す場合には、ユーザーは操作ハンドル１１に上方向の力を与えて下フレーム５を持ち上げる。このとき、捩りコイルバネ２０は元の状態に戻ろうとするため、回転部材１７は反時計回りに駆動され、これに伴いワイヤ１４は回転部材１７の外周面により巻き取られていき、この巻取り力が吊下げ部１３において下フレーム５を持ち上げる力として作用する。

そして、このワイヤ１４の巻取り力がユーザーの操作力をアシストする力となり、下フレーム５を閉める際の負荷を軽減する効果が得られる。また、捩りコイルバネ２０の巻取り駆動力が常にワイヤ１４に作用する張力となるため、ワイヤ１４のたるみ等の巻取り時の不良を防止することができる。

以上説明したように、下フレーム５が回動して両面搬送路Ｒが開放される際には、下フレーム５の回動に伴って回転部材１７を回転させながらワイヤ１４が引き出され、かつ捩りコイルバネ２０は回転部材１７の回転に伴って弾性変形しながら回転部材１７を反対方向に回転させる弾性力を蓄積することにより、下フレーム５を開閉するときの操作者の負荷が低減してメンテナンスやジャム処理の操作性が向上すると共に、落下衝撃による破壊防止が可能になる。

また、本実施の形態におけるワイヤ巻取り構成は、回動軸６から最も遠い開口部近傍、即ち下フレーム５の回動端側を吊下げ支持することで、ガイド板２及び３の幅Ｌが長いことを逆に利用している。つまり、重量の大きい下フレーム５（可動側部材）の場合、回動軸６には大きな開閉トルクが作用するが、幅Ｌが長ければ長い程、吊下げ支持に要する力が小さくて済む。

これにより、捩りコイルバネ２０の巻数も比較的少なく設定することができるため、結果的に回転部材１７の高さを低く抑えることができる。また、開閉に伴うワイヤ１４の引き出し量が長くても、巻取り構成にすることで、回転部材１７の外径相当のスペースさえあれば設置できる。

この結果、例えば大きな開閉量を要する場合や下フレーム５の重量が大きいため回動軸６から遠い点を支持したい場合のように、開閉動作に伴うワイヤ１４の引き出し量が大きい場合においては、ワイヤ１４の格納スペースが回転部材１７の巻き取り効果によって、格段に設置スペースが小さくて済み、開閉装置１の薄型化・小型化にも貢献できる。なお、この効果は、特に、カラー画像形成装置（画像形成装置）５０の高スペック化に伴う画像形成部の大型化や給紙ホッパ容量の増加に対応する上で今後特に重要となってくる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図５は、本実施の形態に係る開閉装置を備えた両面搬送部の構成を示す斜視図であり、図５において、図２と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図５において、２５は、ダンパの一例である、例えばオイルの粘性抵抗を利用したロータリーダンパであり、このロータリーダンパ２５は、回転部材１７の外周に形成されたギア歯面２６に連結するギア２７の軸上に設けられている。そして、このロータリーダンパ２５の軸上には回転伝達手段である不図示のワンウェイクラッチが設けられており、このワンウェイクラッチのロック作用により、ロータリーダンパ２５はギア２７が反時計回りに回転する場合のみ作動するようになっている。

ここで、このような構成の開閉装置１において、図６に示すように操作ハンドル１１の操作によって下フレーム５が自重で下方回動すると、吊り下げ部１３に取りつけられたワイヤ１４は下方に引っ張られ、回転部材１７を時計回りに回転させながら、開口量分だけ引き出される。そして、このように回転部材１７が回転すると、ギア２７が反時計回りに駆動され、ワンウェイクラッチのロック作用により回転部材１７の回転が選択的にロータリーダンパ２５に伝達される。これにより、回転部材１７の回転速度が減少する。

この結果、図５の状態から図６の状態に移行する過程で、捩りコイルバネ２０には徐々に弾性力が蓄積されると共に、この弾性力とロータリーダンパ２５の緩衝力による回転部材１７の回転速度の減少により、下フレーム５を急激に落下させる開放動作が完了する際にかかる回動軸６をはじめとする各部への衝撃を和らげる緩衝効果が得られる。

一方、図６に示すような開放状態から図５の状態に戻す場合には、ユーザーは操作ハンドル１１に上方向の力を与えて下フレーム５を持ち上げる。このとき、捩りコイルバネ２０は元の状態に戻ろうとするため、回転部材１７は反時計回りに駆動される。この際、ワンウェイクラッチは空転するため、ロータリーダンパ２５には回転部材１７の回転が伝達されず、ギア２７のみが単独で回転する。これにより、ロータリーダンパ２５がワイヤ１４を回転部材１７の外周面に巻き取る動作を阻害することはなく、巻取り力が吊下げ部１３において下フレーム５を持ち上げる力として作用する。

なお、力の大小関係としては、下フレーム５が自重で開こうとする力の方が巻取り力よりも大きいため、操作ハンドル１１に操作力が作用しない限りは下フレーム５は持ち上がらないようになっている。この結果、ワイヤ１４の巻取り力はユーザーの操作力をアシストする力として働き、下フレーム５を閉める際の負荷を軽減する効果が得られる。また、捩りコイルバネ２０の巻取り駆動力がロータリーダンパ２５により相殺されないため、ワイヤ１４のたるみ等の巻取り時の不良を防止することができる。

このように、ロータリーダンパ２５を用いることにより、既述した第１の実施の形態の場合よりも、下フレーム５の重量が大きい場合であっても効果を発揮することができ、また開閉部の動作に高スペック機に相応しい高級感を与えたい場合等にも有効である。さらに、捩りコイルバネ２０とロータリーダンパ２５の併用による負荷分散と、ギア２６及びギア２７による伝達部分のギア比を最適化することで、ロータリーダンパ２５のトルク容量を小さく抑えるチューニングが可能であるため、ワイヤ１４及びロータリーダンパ２５の設置スペースを格段に少なくすることが容易にできる。この結果、画像形成装置の薄型化、小型化を図ることができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

図７は、本実施の形態に係る開閉装置を備えた両面搬送部の構成を示す側面図であり、図７において、図５と同一符号は、同一又は相当部分を示している。ここで、本実施の形態においては、回転部材１７及びロータリーダンパ２５を下フレーム５に取り付けるようにしている。

なお、このように構成した場合、吊り下げ部１３は上フレーム４の開口部付近、即ち下フレーム５の回動端側に設けられ、この吊り下げ部１３に一端が固定されたワイヤ１４は、下フレーム５の回動端付近に設けられた中継プーリ１５を経由して折り返され、さらに設置スペースに応じた適当なプーリ１６ａ〜１６ｂを経由した後に回転部材１７へと至るようになっている。

そして、このような構成の開閉装置１において、下フレーム５が下方回動して開放されると、図８に示すように下フレーム５の重量は、ワイヤ１４に中継プーリ１５との当接を介してかけられる。これにより、ワイヤ１４には張力が発生し、回転部材１７を回転させながら引き出され、中継プーリ１５がワイヤ１４上を滑りながら落下することで下フレーム５が開かれる。この過程で、回転部材１７の回転力はギア２６，２７及びワンウェイクラッチのロック動作によりロータリーダンパ２５に伝達される。

この結果、図７の状態から図８の状態に移行する過程で、捩りコイルバネ２０に蓄積される弾性力とロータリーダンパ２５の緩衝力により、下フレーム５を急激に落下させる開放動作が完了する際にかかる回動軸６をはじめとする各部への衝撃を和らげる緩衝効果が得られる。

また、下フレーム５を閉める場合には、ワンウェイクラッチの空転によりロータリーダンパ２５への駆動は断たれるため、捩りコイルバネ２０の弾性力による操作力低減及びワイヤ巻取り不良防止の効果を得ることができる。

つまり、既述した第１及び第２の実施の形態のように回転部材１７等を固定側（上フレーム側）へ搭載することが困難な場合には、本実施の形態のように回転部材１７等を下フレーム５の設けるようにすることにより、同様の効果を得ることができる。また、下フレーム５の下方にスペースがある場合には、ワイヤ１４の配置の自由度が高くなり、必要に応じて開閉装置１を複数セット設けることも容易にできる。例えば、下フレーム５が非常に大型である場合等には、回動端の両端２ヶ所に吊下げ部１３を設け、ワイヤ２本吊り方式とすることで左右バランスよく開閉動作させることが可能となる。

次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。

図９は、本実施の形態に係る開閉装置を備えたシート搬送部の構成を示す斜視図であり、図９において、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図９において、２８はシート搬送部５４の側壁部材３１（固定側部材）の下端部に回動軸６Ａを中心に回動自在に保持された扉（可動側部材）であり、扉２８を下方回動させて開放すると、この扉２８と一体に外側ガイド板２９が回動する。ここで、この外側ガイド板２９は、固定された内側のガイド板３０と共に搬送パス５４ａ及び再給紙パス５４ｂ（図１参照）を構成するものであり、このように外側ガイド板２９が回動すると、搬送パス５４ａ及び再給紙パス５４ｂが開放される。

なお、扉２８を閉じると、内側のガイド板３０と外側ガイド板２９とにより、搬送パス５４ａ及び再給紙パス５４ｂが形成されると共に、内側のガイド板３０に設けられた駆動ローラ７と、外側ガイド板２９に設けられた従動ローラ８とが圧接し、シートの搬送が可能な状態となる。

ところで、本実施の形態においても、高スペック化に伴い、多種多様なシートへの対応、耐久性のアップ、高速搬送への対応等が必要なことから、扉２８及びガイド板等は主に金属材料で構成されるようになる。また、ガイド板２９，３０の幅も広く、再給紙パス５４ｂの曲率半径も大径化するため、シート搬送部５４が大型化する。従って、扉２８が開いた時の瞬間的な負荷が大きいため、ユーザーが操作する際の負担が大きい。

また、本実施の形態のような略垂直方向にシートを搬送する構成の場合、既述した第１〜第３の実施の形態に比べて、扉２８（可動側部材）の重心が回動軸６Ａに対して高い位置にある構成となるため、自由落下による衝撃は大きくなる。

そこで、このシート搬送部５４にも扉２８が開放された後の落下衝撃を緩和するための開閉装置１Ａが設けられている。

ここで、この開閉装置１Ａは、一端が扉２８の回動端側である上端部の側面等にビス等によって固定されたワイヤ１４と、側壁部材３１の一方に設けられた中継プーリ３２ａ〜３２ｂを適宜経由して配線されたワイヤ１４の他端を固定する巻取り装置３３と、ロータリーダンパ２５とを備えている。

図１０は、このような巻取り装置３３の斜視図であり、この巻取り装置３３は、側壁部材間に掛け渡されるフレーム５４ｃ（図９参照）に固定される下支板４０と、下支板４０に固定される上支板３８と、上支板３８に固定されるケース部材３５と、ケース部材３５と上支板３８との間に形成される空間内に設けられ、ワイヤ１４を巻き取る回転部材３４とを備えている。そして、ワイヤ１４は通常の搬送時の状態、即ち扉２８が閉じた状態においては、図１１に示すように回転部材３４の外周面に複数周巻き取られた状態でケース部材３５の中に収納されている。

なお、回転部材３４が固定された中心軸３６は不図示の軸受け等を介して図１０に示すように、上支板３８から側方に貫通しており、さらにこの中心軸３６には不図示のワンウェイクラッチがギア３７を介して設けられている。ここで、このワンウェイクラッチは、扉２８の開放（下方回動）動作に連動して回転部材３４が時計回りに回転するとき、中心軸３６に対してロックするように設定してあり、これにより、この方向においてのみギア３７はギア２７を介してロータリーダンパ２５に対して回転部材３４の回転を伝達するようになっている。

なお、本実施の形態ではスペースの都合上、ギア３７の径を抑えるため、ロータリーダンパ２５の軸上にあるギア２７との間に、アイドラギア３９を配し、ギア３７の回転をアイドラギア３９を介してギア２７に伝えるように構成しているが、直結駆動であっても問題ない。

また、ワイヤ１４は図１１に示すように、回転部材３４の外周面に巻き付けられ、一端を固定ピン４１により回転部材３４に固定されている。従って、回転部材３４が反時計回りに回転することでワイヤ１４は巻き取られていく構成となる。なお、中心軸３６は固定板４２にカシメ固定された上で回転部材３４の中心位置に位置決め固定されている。

ところで、図１２は図１１における回転部材３４を背面側から見た斜視図である。なお、説明の都合上、図１２においては、回転部材３４とケース部材３５を同軸上に離して描いている。

図１２に示すように、回転部材３４の内側には長い板バネ４３が複数回巻かれて収められており、この板バネ４３の一端は、回転部材３４の内面に形成されたスリット溝４４に引掛けられて回転部材３４と一体回転可能な状態に固定されている。また、板バネ４３の他端は、回転部材３４の内側に巻かれた状態で中心付近に来るように設定されており、その形状は引掛かりが得られるようなカギ型４５になっている。

ここで、このカギ型４５の部分は、図１３に示す固定部材であるケース部材３５のセンター軸４６に設けられたスリット溝４７に引掛けられることで非回転のケース部材側に固定される。また、回転部材３４は、ケース部材３５のセンター軸４６に中心穴４８を嵌合することにより、回転可能な状態でケース部材３５に支持されるようになっている。

そして、このような構成の開閉装置１Ａにおいて、図９のように扉２８が開放されて下方回動すると、ワイヤ１４が引っ張られ、回転部材３４を図１２の視点から見て時計回りに回転させながら開口量分だけ引き出される。このとき、板バネ４３は回転部材３４の回転により、小径化する方向に絞られるため、弾性力が蓄積されていく。なお、本実施の形態においては、扉２８は、所定角度開放されると、不図示のストッパに当接してそれ以上回動することがないようになっている。

ここで、蓄積される弾性力は回転部材３４を反時計回りに回転させようとする力であり、扉２８が開く場合の回転方向から見れば逆回転方向への駆動力となる。さらに、ギア３７はワンウェイクラッチのロックにより回転部材３４と一体回転することでアイドラギア３９及びギア２７へと駆動力の伝達を行う。これにより、ロータリーダンパ２５には時計回りの回転が与えられ、扉２８の開放に対してダンパ力が発生する。

一方、図９における開放状態から扉２８を閉めるため、ユーザーが扉２８を持ち上げた場合、板バネ４３は元の状態に戻ろうとするため回転部材３４が反時計回りに駆動される。この場合にはワンウェイクラッチは空転方向となるため、ギア３７からロータリーダンパ２５への駆動力伝達経路は断たれる。

従って、板バネ４３による弾性力は、ロータリーダンパ２５により相殺されることなくワイヤ巻取り力として作用し、ワイヤ１４は回転部材３４の回転により、回転部材３４の外周面に巻き取られながら収納される。なお、力の大小関係としては、扉２８が自重で開こうとする力の方が巻取り力よりも大きいため、ユーザー操作力が作用しない限り扉２８は持ち上がらないようになっている。

これにより、ワイヤ１４の巻取り力がユーザーの操作力をアシストする力となり、扉２８を閉める際の負荷を軽減することができる。また、板バネ４３の巻取り駆動力が常にワイヤ１４に作用する張力となるため、ワイヤ１４のたるみ等の巻取り時の不良を防止することができる。

ところで、図９のシート搬送部５４のように大きな開口量が必要な場合や、ワイヤ長さに比して回転部材３４の外径が大きく取れない場合には、ワイヤ１４を巻き取り収納する際に複数周にわたって巻き取る必要性が生じる。ここで、既述した第１〜第３の実施の形態で使用した捩りコイルバネは、捩り角の可動範囲に限界があることから、本実施の形態のように、巻取り回数の限界が高い板バネ４３を用いるようにすれば、ワイヤ１４を複数周にわたって巻き取ることができる。つまり、板バネ４３を用いることにより、ワイヤ１４を複数周にわたって巻き取ることができる。

この結果、重量の大きな扉２８（可動側部材）を大きく開閉する場合であっても、格段に設置スペースが小さくて済む開閉装置１Ａを構成でき、搭載するシート搬送部５４の薄型化・小型化にも貢献できる。なお、本実施の形態では側壁部材側（固定側）に巻取り装置３３を設ける構成としたが、既述した第３の実施の形態のように扉側（可動側）に巻取り装置３３を設ける構成としても同様の効果を得ることができる。

なお、これまでの説明においては、開閉装置１，１Ａを両面搬送部５０２及びシート搬送部５４に設けた場合について述べてきたが、本発明は、これに限らず、これ以外の固定側部材と、固定側部材の端部に回動自在に保持された可動側部材とを備えた開閉部にも適用することができるのは言うまでもない。

本発明の第１の実施の形態に係る開閉装置を備えた画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の概略構成を示す図。 上記カラー画像形成装置に設けられた両面搬送部の分割された部分を示す斜視図。 上記両面搬送部の下側ガイド板（下フレーム）を下方回動させた状態を示す図。 上記両面搬送部の開閉装置を構成する回転部材を斜め下方から見た図。 本発明の第２の実施の形態に係る開閉装置を備えた両面搬送部の構成を示す斜視図。 上記両面搬送部の下フレームを下方回動させた状態を示す図。 本発明の第３の実施の形態に係る開閉装置を備えた両面搬送部の構成を示す側面図。 上記両面搬送部の下フレームを下方回動させた状態を示す図。 本発明の第４の実施の形態に係る開閉装置を備えたシート搬送部の構成を示す斜視図。 上記開閉装置を構成する巻取り装置について説明する斜視図。 上記巻取り装置の内部構造について説明する斜視図。 上記回転部材と板バネの関係について説明する斜視図。 上記回転部材とケース部材の関係について説明する斜視図。

符号の説明

１，１Ａ 開閉装置
２ 下側ガイド板
３ 上側ガイド板
４ 上フレーム
５ 下フレーム
６ 回動軸
１４ ワイヤ
１７ 回転部材
２０ 捩りコイルバネ
２１ 捩りコイルバネの可動側アーム
２２ 捩りコイルバネ固定側アーム
２３ 曲げ起こし部
２４ 突起部
２５ ロータリーダンパ
２８ 扉
３１ 側壁部材
３３ 巻取り装置
３４ 回転部材
３５ ケース部材
４３ 板バネ
５０ カラー画像形成装置
５４ シート搬送部
５０２ 両面搬送部
５１３ 画像形成部
Ｓ シート

Claims (8)

1. 固定側部材と、該固定側部材に開閉自在に保持された可動側部材とを備えた開閉装置において、
   前記固定側部材又は前記可動側部材の一方に一端が固定された線状部材と、
   前記固定側部材又は前記可動側部材の他方に設けられ、前記可動側部材が閉じられているときには前記線状部材が巻き付けられており、前記可動側部材が開放されるときには前記線状部材を引き出す方向に回転する回転部材と、
   前記回転部材の内側に設けられ、前記線状部材の引き出し時の前記回転部材の回転により、該回転部材を引き出し時の回転方向とは反対方向に回転させる弾性力を蓄積する弾性部材と、
   を備えたことを特徴とする開閉装置。
2. 前記回転部材の回転が伝達されて回転速度を減少させるダンパと、
   前記回転部材の回転を前記ダンパに選択的に伝える回転伝達手段と、
   を備え、
   前記回転伝達手段は、前記可動側部材が開放されるときには前記回転部材の回転を前記ダンパに伝達し、前記可動側部材が閉じるときには前記回転部材の回転を前記ダンパに伝達しないことを特徴とする請求項１記載の開閉装置。
3. 前記線状部材の一端を前記可動側部材の回動端又は前記固定側部材の、前記可動側部材の回動端側に固定することを特徴とする請求項１又は２記載の開閉装置。
4. 前記可動側部材が開放されるとき、該可動側部材の開放量を規制するよう前記回転部材の回転量を規制する回転量規制手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の開閉装置。
5. 前記弾性部材は捩りコイルバネであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の開閉装置。
6. 前記弾性部材は前記回転部材の内周に複数回巻かれた板バネであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の開閉装置。
7. シートを搬送するシート搬送手段と、
   前記請求項１乃至６のいずれか１項に記載の開閉装置と、を備え、
   前記開閉装置の前記固定側部材と前記可動側部材が前記シート搬送手段に設けられたガイド対であることを特徴とするシート搬送装置。
8. 前記請求項７に記載のシート搬送装置と、
   前記シート搬送装置により搬送されるシートに画像を形成する画像形成部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
   

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