JP2010210755A - 開閉装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歯車を被噛合部側に付勢する手段と歯車の回転を制御する手段とを１つの付勢手段で兼用でき、よって部品点数を減らすことが可能な開閉装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】移動部材７２には被噛合部７２ｃが形成されている。画像形成装置本体１２には、被噛合部７２ｃに噛み合う歯車７６が設けられている。歯車７６はスイングリンク７８に正逆回転自在に支持されている。スイングリンク７８には、歯車７６と一体となって回転する滑車８０が設けられている。滑車８０にはワイヤ８２が取り付けられており、ワイヤ８２の他端は、付勢手段であるばね８４に連結されている。ばね８４は、ワイヤ８２を介して、滑車８０および歯車７６を、矢印Ｂで示す方向に回転するように付勢する。さらに、ばね８４は、ワイヤ８２および滑車８０を介して、歯車７６を移動部材７２側に付勢する。
【選択図】図３

Description

本発明は、開閉装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１は、スライド部材がスライドする際に、摺動ローラが、押圧部材の回動によって押圧されスライド部材と摺動摩擦回転するダンパー装置を開示する。
特許文献２は、カバー手段が自重で落下しないように付勢する付勢手段を具備し、この付勢手段は、カバー手段が待機位置から動作位置に回動されたときに付勢力を解除し、動作位置から待機位置側に所定角度分回動されたときに付勢力を発生するように構成されている画像形成装置を開示する。
特許文献３は、開閉部材に取り付けられたラックと、このラックに噛合可能な第１ギアと、この第１ギアが噛合可能でダンパーで制御された第２ギアと、開閉部材が閉方向に閉止するときに第１ギアを第２ギアと噛合解除する方向へ付勢する付勢手段とを有するダンパー機構を開示する。
特許文献４は、開閉部に連結され、ラックが設けられたアーム部材と、このラックに噛合するピニオンと、このピニオンの回転を制動するダンパと、開閉部の閉止時にピニオンをラックから離間させる離間手段とを有する開閉部の開閉機構を開示する。

特許第４０２６９１６号公報 特開２００１−０９４６９７号公報 特開２００５−０４８９２９号公報 特開２００７−２７９２７４号公報

本発明の目的は、部品点数を減らすことができる開閉装置及び画像形成装置を提供することにある。

請求項１に係る本発明は、装置本体に開閉自在に設けられた開閉部と、前記開閉部に連結されて前記開閉部の開閉動作に伴って移動し、被噛合部が形成された移動部材と、前記移動部材の前記被噛合部に噛み合う歯車と、前記開閉部が開動作を行う場合に、前記移動部材の移動方向とは逆の方向に前記歯車の回転を付勢するとともに、前記歯車を前記被噛合部側に付勢する付勢手段とを有する開閉装置である。

請求項２に係る本発明は、前記歯車と一体に回転する滑車をさらに有し、前記付勢手段は、前記滑車に連結されている請求項１に記載の開閉装置である。

請求項３に係る本発明は、前記滑車の径は、前記歯車の径よりも大きい請求項２に記載の開閉装置である。

請求項４に係る本発明は、前記付勢手段は、弾性体で構成されている請求項１から３のいずれかに記載の開閉装置である。

請求項５に係る本発明は、前記装置本体に揺動自在に支持された揺動部材をさらに有し、前記歯車は前記揺動部材に正逆回転自在に支持されている請求項１から４のいずれかに記載の開閉装置である。

請求項６に係る本発明は、前記開閉部が閉じた状態の場合、前記歯車は前記被噛合部と噛み合わない状態となり、前記開閉部が開動作を行い、前記歯車と前記被噛合部とが噛み合い始めるときに、前記歯車は、当該歯車の先端が前記被噛合部に当たらない位置にあるように構成されている請求項１から５のいずれかに記載の開閉装置である。

請求項７に係る本発明は、画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に開閉自在に設けられた開閉部と、前記開閉部に連結されて前記開閉部の開閉動作に伴って移動し、被噛合部が形成された移動部材と、前記移動部材の前記被噛合部に噛み合う歯車と、前記開閉部が開動作をする場合に、前記移動部材の移動方向と逆方向に前記歯車の回転を付勢するとともに、前記歯車を前記被噛合部側に付勢する付勢手段とを有する画像形成装置である。

請求項１に係る発明によれば、部品点数を減らすことが可能な開閉装置を提供できる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加え、確実に開閉部を制動できる開閉装置を提供できる。

請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、付勢手段の付勢力を小さくすることができる。

請求項４に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、開閉部の急激な開放による衝撃が緩和される。

請求項５に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、移動部材に形成された被噛合部と歯車とが確実に噛み合うようにできる。

請求項６に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、歯車と被噛合部とが滑らかに噛み合うことができる。

請求項７に係る発明によれば、部品点数を減らすことが可能な開閉装置を有する画像形成装置を提供できる。

次に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１において、第１の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２の下部には、シート供給装置１４が配置されていると共に、画像形成装置本体１２の上部には排出部１６が形成されている。
また、画像形成装置本体１２の前面（図中右側面）には開閉装置７０が設けられており、この開閉装置７０は、画像形成装置本体１２に対して開閉する開閉手段としての開閉カバー１７を有する。

シート供給装置１４は、シート収容部１８を有し、このシート収容部１８に多数のシートが積層される。シート収容部１８の一端上部には、積層されたシートに接触する供給ロール２０が配置されていると共に、この供給ロール２０に対向して捌きロール２２が設けられている。シート収容部１８の最上位にあるシートが供給ロール２０によりピックアップされ、供給ロール２０と捌きロール２２との協働によりシートが捌かれて搬送される。

シート収容部１８から搬送されたシートは、レジストローラ２４により一時停止され、所定のタイミングにより後述する感光体ユニット２６とベルトユニット２８との間及び定着装置３０を通って排出ローラ３２により排出部１６へ排出される。

画像形成装置本体１２内には、像形成構造体の一例である感光体ユニット２６、ベルトユニット２８、電源ユニット３４及び制御部３６が配置されている。
感光体ユニット２６は、像保持体支持部材の一例である感光体ユニット本体３８に像保持体の一例である例えば４つの感光体４０が回転自在に支持されている。各感光体４０の周囲には、感光体４０を一様に帯電する帯電ロールを備えた帯電手段としての帯電装置４２と、各感光体４０に書き込まれた静電潜像をトナーを含む現像剤で現像して可視化する現像手段としての現像装置４４と、転写後の感光体４０を除電する除電装置４６と、転写がなされた後に感光体４０表面の残留トナーを除去するクリーニングブレード等からなるトナー除去装置４８とを有する。
感光体ユニット２６は、４つの感光体４０、帯電装置４２、現像装置４４、除電装置４６及びトナー除去装置４８を一体化したものであり、後述するように画像形成装置本体１２に対して着脱自在になっている。

電源ユニット３４は、画像形成装置本体１２上部に配置され、上述した給紙装置１４、ベルトユニット２８、帯電装置４２及び現像装置４４等に電力を供給するようになっている。

４つのトナーボックス５０は、感光体ユニット２６の裏面側方に接続されている。各トナーボックス５０は、マゼンタ、イエロー、シアン及び黒用であり、トナー供給部５２とトナー回収部５４とが一体になって構成されている。
トナー供給部５２は現像装置４４に接続されて各色のトナーを現像装置４４に供給し、トナー回収部５４はトナー除去装置４８に接続されて各色のトナーを回収する。

光書込み装置５６は、それぞれレーザ露光装置からなり、感光体ユニット２６の背面側にあって各感光体４０に対応した位置に配置され、一様に帯電された感光体４０に対してレーザを照射して潜像を形成するようになっている。

ベルトユニット２８は、感光体ユニット２６の表側にあって感光体ユニット２６に対向して縦方向に配置されている。このベルトユニット２８は、上下方向に設けられた二つの支持ロール５８と、該二つの支持ロール５８に掛けられた搬送ベルト６０とが設けられている。
搬送ベルト６０は、トナー像が転写されたシートを搬送するようになっている。また、各感光体４０に搬送ベルト６０を挟んで対向して転写ロール６２が設けられている。

クリーニング装置６４は、ベルトユニット２８の表側にあって該ベルトユニット２８に対向して配置されている。このクリーニング装置６４は、搬送ベルト６０表面のトナーや紙粉等の付着物を除去するようになっている。

したがって、各感光体４０は、帯電装置４２により一様に帯電され、光書込み装置５６により潜像が形成され、現像装置４４により潜像がトナーにより可視像化される。各感光体４０に形成されたトナー像は、下方から順番にベルトユニット２８の転写ロール６２により、搬送されるシートに転写され、定着装置３０によりシートに定着される。

図２に示すように、感光体ユニット２６は、画像形成装置本体１２に対して着脱自在に設けられており、画像形成装置本体１２に対して、開閉カバー１７を図２（Ａ）に示す閉状態から図２（Ｂ）に示す開状態に開くことにより、着脱される。
開閉装置７０は、開閉カバー１７に連結された１対の移動部材７２（アーム部材）を有する。

図３及び図４において、開閉装置７０の詳細が示されている。図３及び図４は、開閉カバー１７が閉状態である場合を示す。
移動部材７２の端部には連結部７２ａが設けられており、この連結部７２ａが開閉カバー１７に正逆回転自在に連結されている。
移動部材７２の側面には案内溝７２ｂが長手方向に形成されており、画像形成装置本体１２に設けられた突起部７４が、この案内溝７２ｂに係合して、移動部材７２の連結部７２ａと反対側の端部を、移動可能に支持する。突起部７４は、移動部材７２の移動に伴って案内溝７２ｂを摺動し、それによって、移動部材７２の移動方向を規制する。

また、開閉カバー１７が閉位置にあり、移動部材７２が画像形成装置本体１２内部に位置する場合に、画像形成装置本体１２内に設置されたモータ（図示せず）と移動部材７２との干渉を回避するために、案内溝７２ｂは、図４の矢印Ａに示すように、一部が曲線に形成されている。よって、移動部材７２は、開閉カバー１７が開閉動作をする場合に、曲線の軌跡を描きながら移動する。
移動部材７２の上部の、連結部７２ａと反対側の端部には、被噛合部７２ｃ（ラック）が形成されている。

画像形成装置本体１２には、被噛合部７２ｃに噛み合う歯車７６が設けられている。この歯車７６は、開閉カバー１７が開状態にある場合は被噛合部７２ｃに噛み合い、開閉カバー１７が閉状態にある場合は被噛合部が形成されていない歯欠け部７２ｄに係合している。つまり、被噛合部７２ｃと歯車７６は、開閉カバー１７が所定位置まで開いた状態となった場合に噛み合うようになっている。
歯車７６は、画像形成装置本体１２に揺動自在に支持されたスイングリンク７８に、正逆回転自在に支持されている。スイングリンク７８は、連結部７８ａが画像形成装置本体１２に回転自在に接続されるようになっている。
また、スイングリンク７８には、歯車７６と一体となって回転する滑車８０が設けられている。滑車８０の径は、歯車７６の径よりも大きくなるように形成されている。

滑車８０にはワイヤ８２が取り付けられており、ワイヤ８２の他端は、付勢手段であるばね８４に連結されている。ばね８４は、画像形成装置本体１２の、滑車８０よりも下の位置に設けられている。
ばね８４は、ワイヤ８２を介して、滑車８０および歯車７６を、図３に矢印Ｂで示す方向に回転するように付勢する。さらに、ばね８４は、ワイヤ８２および滑車８０を介して、歯車７６を移動部材７２側に付勢する。
つまり、本実施形態においては、歯車７６を被噛合部７２ｃ側に付勢する手段と歯車７６の回転を制御する手段とを１つの付勢手段で兼用でき、よって部品点数を減らすことができる。
ワイヤ８２は、画像形成装置本体１２に設けられたボス８６を摺動するようになっており、このボス８６によって滑車８０を付勢する方向が調整される。

次に、本発明の実施形態の作用を説明する。
図３及び図４に示した開閉カバー１７が閉じた状態から、開閉カバー１７が開動作を行う場合、歯車７６は、歯欠け部７２ｄと係合している間は歯と噛み合わないが、ある程度開閉カバー１７が開くと、図５に示すように、歯車７６は、被噛合部７２ｃに噛み合う。
開閉カバー１７が開方向に移動する場合、移動部材７２は、矢印Ｃ方向（図５に示す）に移動するので、被噛合部７２ｃと噛み合った歯車７６は、矢印Ｄ方向（図５に示す）に回転する。

一方、ばね８４は、ワイヤ８２を矢印Ｅ方向（図５に示す）に引っ張るので、滑車８０は、矢印Ｄ方向とは逆方向の矢印Ｆ方向（図５に示す）に付勢される。つまり、移動部材７２が矢印Ｃ方向に移動する場合、滑車８０および歯車７６は、矢印Ｆ方向の付勢力を抵抗として受けながら、矢印Ｄ方向に回転する。
よって、被噛合部７２ｃ（移動部材７２）が矢印Ｃ方向に移動するとき、歯車７６の回転は、ばね８４の付勢力によって制動される。したがって、開閉カバー１７が急激に開放されることが防止され、この急激な開放による開閉カバー１７および画像形成装置本体１２に対する衝撃が緩和される。

また、開閉カバー１７が開方向に移動する場合（つまり移動部材７２が矢印Ｃ方向に移動する場合）、歯車７６は矢印Ｄ方向に回転するので、ワイヤ８２は、開閉カバー１７が開くほど（つまり移動部材７２が矢印Ｃ方向に移動するほど）、滑車８０に巻き取られる。これに伴って、ばね８４の引っ張り力は増加する。
したがって、開閉カバー１７が開かれるほど、歯車７６に加わる付勢力（抵抗）は大きくなる。
開閉カバー１７が急激に開かれる場合、完全に開いた状態になる時に、開閉カバー１７および画像形成装置本体１２に対する衝撃が最も大きくなるが、本実施形態においては、開閉カバー１７が完全に開いた状態の時に、開方向に対する抵抗力が最も大きくなるようになっているので、従来の開閉装置よりも、急激な開放による開閉カバー１７および画像形成装置本体１２に対する衝撃が緩和される。
なお、開閉カバー１７の自重は、完全に開いた状態のときに、ばね８４による付勢力によって閉方向に移動しない程度に重くなるようになっている。

また、前述のように、移動部材７２は、開閉カバー１７が開閉動作をする場合に、曲線の軌跡を描きながら移動する。したがって、移動部材７２の開方向の移動を制動するための歯車７６は、画像形成装置本体１２に対して揺動するスイングリンク７８に回転自在に支持されている。スイングリンク７８が揺動することにより、移動部材７２の上下方向の移動に伴って、歯車７６も移動する。
ここで、歯車７６と被噛合部７２ｃが確実に噛み合うようにするために、歯車７６を被噛合部７２ｃ側に付勢する必要があるが、本発明の実施形態においては、ばね８４によって、歯車７２は被噛合部７２ｃ側に付勢されるようになっている。

被噛合部７２ｃから歯車７６に作用する力の方向を図５に矢印Ｇで示すと、矢印Ｇ方向と移動部材７２の移動方向（矢印Ｃ方向）とは、約２０度の角度をなす。
ここで、スイングリンク７８の回転中心（つまり連結部７８ａの中心）の位置は、歯車７６の回転中心と結ぶ線Ｈの向きが、矢印Ｇ方向よりも移動部材７２から離れる方向に傾いた位置になるようになっている。本実施形態においては、線Ｈと矢印Ｇのなす角度は、およそ１０度である。
また、線Ｈとワイヤ８２とのなす角度が約９０度になるように、ボス８６の位置が調整されている。
以上のように各部材が配置されることによって、歯車７６は、被噛合部７２ｃ側に付勢され、被噛合部７２ｃから歯車７６が離間することが抑制される。また、これによって、確実に、移動部材７２および開閉カバー１７の移動を制動できる。

また、滑車８０の径は、少なくとも歯車７６の径よりも大きくなるように形成されている。滑車８０の径を大きくすることによって、ばね８４を、ばね定数の小さなばねとすることができる。

図６において、被噛合部７２ｃと歯車７６が噛み合っていない状態における、歯車７６と被噛合部７２ｃとの位置関係が示されている。
前述のように、開閉カバー１７が閉じた状態となると、歯車７６は被噛合部７２ｃと噛み合わない状態となり、歯欠け部７２ｄと対向する。
このとき、歯車７６およびばね８４は、歯車７６の被噛合部ｃに最も近い歯の先端部７６ｂの位置が被噛合部７２ｃの歯の先端と所定の間隔Ｗを有するように、調整されている。
この状態から、開閉カバー１７が開動作を開始して移動部材７２が矢印Ｃ方向に移動する場合、被噛合部７２ｃの歯７２ｅが歯車７６の歯の先端部７６ｂに当たると、歯車７６と被噛合部７２ｃとが滑らかに噛み合わないが、本実施形態においては、被噛合部７２ｃの歯７２ｅが歯車７６の側縁７６ｃに当たるので、歯車７６と被噛合部７２ｃとは滑らかに噛み合う。

上述した実施形態においては、歯車７６はスイングリンク７８に支持されているとしたが、スイングリンク７８に支持されるようにしなくてもよい。
たとえば、図７に示すように、画像形成装置本体１２に長穴９０を設け、歯車７６（および滑車８０）の回転軸７６ａがこの長穴９０に摺動自在に支持されるようにしてもよい。
また、上述した実施形態においては、付勢手段としてばね８４を用いたが、付勢手段は、弾性体であれば例えばゴムでもよく、また、ワイヤ８２とばね８４の代わりに糸状のゴムなどを用いてもよい。

本発明は、開閉装置および画像形成装置に利用可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る開閉装置の開閉動作を示す図であり、（Ａ）は閉状態を示し、（Ｂ）は開状態を示す。 開閉装置の詳細を示す斜視図である。 開閉装置の詳細を示す斜視図である。 開閉装置の作用を示す図である。 被噛合部と歯車が噛み合っていない状態における、歯車と被噛合部との位置関係を示す図である。 歯車がスイングリンクに支持されていない例を示す図である。

１０ 画像形成装置
１７ 開閉カバー
７０ 開閉装置
７２ 移動部材
７２ｂ 案内溝
７２ｃ 被噛合部
７２ｄ 歯欠け部
７４ 突起部
７６ 歯車
７８ スイングリンク
８０ 滑車
８２ ワイヤ
８４ ばね
８６ ボス

Claims (7)

1. 装置本体に開閉自在に設けられた開閉部と、
   前記開閉部に連結されて前記開閉部の開閉動作に伴って移動し、被噛合部が形成された移動部材と、
   前記移動部材の前記被噛合部に噛み合う歯車と、
   前記開閉部が開動作を行う場合に、前記移動部材の移動方向とは逆の方向に前記歯車の回転を付勢するとともに、前記歯車を前記被噛合部側に付勢する付勢手段と
   を有する開閉装置。
2. 前記歯車と一体に回転する滑車
   をさらに有し、
   前記付勢手段は、前記滑車に連結されている
   請求項１に記載の開閉装置。
3. 前記滑車の径は、前記歯車の径よりも大きい
   請求項２に記載の開閉装置。
4. 前記付勢手段は、弾性体で構成されている
   請求項１から３のいずれかに記載の開閉装置。
5. 前記装置本体に揺動自在に支持された揺動部材
   をさらに有し、
   前記歯車は前記揺動部材に正逆回転自在に支持されている
   請求項１から４のいずれかに記載の開閉装置。
6. 前記開閉部が閉じた状態の場合、前記歯車は前記被噛合部と噛み合わない状態となり、
   前記開閉部が開動作を行い、前記歯車と前記被噛合部とが噛み合い始めるときに、前記歯車は、当該歯車の先端が前記被噛合部に当たらない位置にあるように構成されている
   請求項１から５のいずれかに記載の開閉装置。
7. 画像形成装置本体と、
   前記画像形成装置本体に開閉自在に設けられた開閉部と、
   前記開閉部に連結されて前記開閉部の開閉動作に伴って移動し、被噛合部が形成された移動部材と、
   前記移動部材の前記被噛合部に噛み合う歯車と、
   前記開閉部が開動作をする場合に、前記移動部材の移動方向と逆方向に前記歯車の回転を付勢するとともに、前記歯車を前記被噛合部側に付勢する付勢手段と
   を有する画像形成装置。

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