JP2016028884A - 画像形成装置およびダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 移動部の移動に抵抗力を与えるダンパを備えた装置では、ダンパギアとそれに噛み合うラックとの噛み合いが外れてしまう虞があった。【解決手段】 画像形成装置は、支持部によって本体に可動に支持された移動部と、本体と移動部との一方に設けられ、ラックギアが形成されたラックと、本体と移動部との他方に設けられ、ラックギアと噛み合うダンパギアと、ダンパギアの回転に抵抗力を与えるダンパと、ラックにおけるラックギアの歯が並んだ方向に沿って延びた接部に接し、ラックギアがダンパギアから離れることを防ぐようにラックの位置を規制する、本体と移動部との他方に設けられた規制部と、を有する。【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置およびダンパ装置に関する。

従来の複写機やプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置は、内部機構のメンテナンスや交換、シートのジャム処理のために、移動部としての外装カバーが移動できるように構成されている。

近年は、ユーザやサービスマンの操作性向上のため、ダンパ装置が外装カバー用に画像形成装置に搭載されている。ダンパ装置を用いることで、例えば、ユーザが外装カバーを開閉している途中で外装カバーから手を放した場合でも、外装カバーが自重で開いて衝撃が加わることが防がれる。したがって、衝撃によって外装カバーや画像形成装置の部品が破損したり部品の位置がずれたりすることを防止できる。

ダンパ装置としては、ダンパから突出した軸に係合させたピニオンギアにラックギアを噛み合わせ、ラックギアの移動に負荷を与えてダンパ機能を発揮させる。

ダンパ機能を適切に発揮させるためには、ギア同士の噛み合いの外れ（歯飛び）が起こらないようにすることが求められる。特許文献１には、ラックギアに可撓性を持たせ、ピニオンギアとの当接領域をピニオンギアのラジアル方向に撓ませることによって、ギア間の噛み合いの外れを防ぐことが開示されている。

特開平７−９２８７９号公報

特許文献１に記載の構成は、ラックギアに可撓性を持たせていないものと比較してラックギアとピニオンギアとの噛み合いが外れにくいが、この構成であってもラックギアとピニオンギアとの噛み合いが外れてしまう虞がある。例えば、大きな力がラックにかかり、その力が、ラックギアをピニオンギアから離す方向にかかってしまうことがある。このような場合には、ギア同士の噛み合いが外れて適切なダンパ機能が発揮されない可能性がある。

本発明の目的は、ギアとラックギアとの噛み合いが外れてしまうことを防ぐことである。

本発明の画像形成装置は、本体と、本体に可動に支持された移動部と、本体に設けられ、移動部を移動自在に支持する支持部と、本体と移動部との一方に設けられ、ラックギアが形成されたラックと、本体と移動部との他方に設けられ、ラックギアと噛み合うダンパギアと、ダンパギアの回転に抵抗力を与えるダンパと、ラックにおけるラックギアが並んだ方向に沿って延びた接部に接し、ラックギアがダンパギアから離れることを防ぐようにラックの位置を規制する、本体と移動部との他方に設けられた規制部と、を有する。

ギアとラックギアとの噛み合いが外れてしまうことを防ぐことができる。

本発明の実施形態に係るダンパ装置を有する画像形成装置の全体図。 本発明の実施形態に係るダンパ装置の近傍を断面にした画像形成装置の全体図。 本発明の実施形態に係るダンパ装置を説明するための図。 ダンパユニットを保持した保持部材が本体フレームに配置されたときの断面図。 ダンパユニットの変形例を示した図。 ダンパ装置の変形例を示した図。

図１は、本発明に係るダンパ装置を有する画像形成装置の概略図である。

画像形成装置は、画像形成装置本体１（以下、本体１と呼ぶ）の内部に配置された画像形成ユニット２によって、シートに画像を形成する。画像形成装置は、本体１と、画像形成ユニット２と、シート搬送路３とを備えている。

画像形成ユニット２は、画像データに基づく静電潜像が形成される感光体ドラム４を持つドラムユニット５と、感光体ドラム４にトナーを供給することにより静電潜像の現像を行う現像ユニット６と、を有する。画像形成ユニット２は、更に感光体ドラム４上に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト９を有する。画像形成ユニット２は、内部機構のメンテナンスや交換のために、本体１に対して着脱可能である。

シート搬送路３は、シートを給紙する給紙カセット７から送り出されたシートを、シートが排出される排出部８まで案内する。シート搬送路３をシートが搬送される際に、中間転写ベルト９上のトナー像がシートに転写される。

画像形成装置は、ジャム処理や、画像形成ユニット２のメンテナンスや交換部品を外部に取り出すために、本体１に対して開閉自在な開閉部としてのカバー部１１を備えている。

カバー部１１は、本体１の下部に配置された軸１２（支持部）によって軸支され、軸１２周りに回動可能に本体１の右側面に配置されている。本体１に対して移動自在な移動部としてのカバー部１１には、ユーザがカバー部１１を移動できるように把持部１３が設けられている。ユーザは、ジャム処理時や内部機構のメンテナンス時などに、把持部１３を持って本体１に対して右方向にカバー部１１を動かして軸１２周りにカバー部１１を回動させる。カバー部１１が回動することによって、本体１の内部が露出され、本体１の内部にユーザがアクセスできる。なお、支持部として本体１に配置され、カバー部１１を回動自在に支持する軸１２を例示した。しかしながら、カバー部１１に軸を設け、カバー部１１の軸を回転自在に支える軸受けを、支持部として本体１に設ける形態であってもよい。

図２は、カバー部１１を開いたときの画像形成装置の全体図である。

カバー部１１に設けられている湾曲したラック４０は、カバー部１１に片持ちで支持され、本体１側へ向かって延びている。ラック４０は、カバー部１１の回動に伴って移動する。

本体１の本体フレーム１４には、ラック４０が係合する図３（ａ）に示したダンパユニット２１が設けられている。ラック４０が、カバー部１１の回動に伴って移動する際に、ダンパユニット２１と係合することで、ダンパ機能が発揮される。つまり、ダンパユニット２１は、カバー部１１（ラック４０）の移動に対して負荷（抵抗力）を与える。ダンパユニット２１は、図３（ｂ）に示した保持部材３０を介して本体フレーム１４に装着されている。以下では、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）および図４を用いて、ラック４０、ダンパユニット２１、保持部材３０によって構成されるダンパ装置について説明する。

図３（ａ）は、ダンパユニット２１とラック４０とが係合しているときのダンパ装置の斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のダンパユニット２１と保持部材３０とを示す斜視図である。図３（ｃ）は、ダンパユニット２１とラック４０が係合しているときの状態を説明する説明図である。図４は、ダンパユニット２１を保持した保持部材３０が本体フレーム１４に配置された状態を示すダンパ装置の断面図である。

図３（ａ）に示すように、ラック４０の移動時にラック４０に負荷（抵抗力）を与えるダンパユニット２１は、ダンパ２２と、ダンパ２２に係合する、ダンパギアとしてのピニオンギア２３によって構成されている。ダンパ２２のケーシングの内部にはオイルが充満されていて、ケーシングから突出した軸に、フランジ部２４を備えたピニオンギア２３が設けられている。即ち、ダンパ２２はピニオンギア２３の回転に負荷（抵抗力）を与える。

カバー部１１に設けられているラック４０には、ピニオンギア２３と噛み合うラックギア４１が設けられている。カバー部１１が回動すると、ラック４０にダンパユニット２１が負荷を与える。これによって、カバー部１１を開く途中でユーザが手を離しても、自重でカバー部１１が開いて、大きな音が発生したり、大きな衝撃が生じたりこと防がれる。よってカバー部１１の開放時の衝撃によってカバー部１１が破損したり画像形成装置の部品が破損したり部品の位置がずれたりすることが防がれる。

図３（ｂ）は、図３（ａ）では描図を省略していたダンパユニット２１を保持する保持部材３０を示した斜視図である。保持部材３０には、ラック４０の位置を規制する規制部としての位置決めピン５０が設けられている。

図３（ｃ）に示すように、ラック４０には、ラックギア４１とは反対側の端部に背面４２が設けられている。背面４２は、ラックギア４１の歯が並ぶ配列方向に沿って延びている。接部としての背面４２に、位置決めピン５０が摺動可能に当接する。ラック４０の背面４２と摺接する位置決めピン５０は、ピニオンギア２３の回転中心と、ピニオンギア２３とラックギア４１とが噛み合っている箇所とを結んだ直線８９上に、配置されている。位置決めピン５０によって、ピニオンギア２３とラックギア４１との噛み合いが外れないようにラック４０の位置が規制されている。そのため、カバー部１１を回動させる際、ピニオンギア２３とラックギア４１の噛み合いが確実に維持されながら、ラック４０はカバー部１１の回動とともに移動する。ピニオンギア２３とラックギア４１の噛み合いが確実に維持されるので、ダンパユニット２１のダンパ機能が適切に発揮される。

＜ダンパユニット２１の、保持部材３０への位置決めについて＞
図４に示したように保持部材３０は、内側に凹部６１が設けられた凸部７５を有する。図３（ａ）に示したようにダンパ２２に係合したピニオンギア２３はフランジ部２４を有する。

そして、図４に示したように、フランジ部２４の外周面が保持部材３０の凹部６１の内周面（当接部）３１と接触するようにピニオンギア２３が凹部６１に嵌り込んだ状態で、ダンパユニット２１が保持部材３０に位置決めされる。ダンパユニット２１は、保持部材３０に、２つのビス穴８８ａ、８８ｂに挿入される２本のビスによって固定される。なお、ここでは、フランジ部２４（ピニオンギア２３の軸の一部）と当接する当接部として、フランジ部２４の外周面に接触する保持部材３０の内周面３１を例示した。しかしフランジ部２４と接触する当接部としては円弧形状の部分なくても、例えばピニオンギア２３の回転中心から見て、ピニオンギア２３とラックギア４１とが噛み合っている箇所とは反対側に配置された、平坦な部分であってもよい。

図３（ｃ）を使って説明したようにラック４０は背面４２が、規制部としての位置決めピン５０と当接しながら移動するため、ラックギア４１の位置は位置決めピン５０によって決められる。つまり、ラックギア４１がピニオンギア２３から離れないように位置決めピン５０によってラック４０の位置が規制される。なお、規制部としての位置決めピン５０が保持部材３０に固定されている形態を例示した。しかしながら、図５に示したように、回転中心５２を中心として回転自在な位置決めピン５１を保持部材３０に、規制部として、設けてもよい。図５に示したこの形態の場合、ラック４０が移動すると、位置決めピン５１がラックギア４１の背面４２との間の摩擦によって回転中心５２を中心として回転する。

ラック４０を位置決めする位置決めピン５０は、前述の通り、ピニオンギア２３が位置決めされた保持部材３０に配置されている。つまり、保持部材３０は、ラック４０を位置決めする位置決めピン５０と、ピニオンギア２３のフランジ部２４に接する内周面（当接部）３１と、を一体的に備えた部材となっている。したがって、ピニオンギア２３と位置決めピン５０の位置関係（位置精度）は、保持部材３０の部品精度で決められる。以上から、ピニオンギア２３を位置決めし且つラック４０と当接する位置決めピン５０が設けられた保持部材３０を備えた本実施形態では、ピニオンギア２３とラックギア４１との間の位置精度が高い。ピニオンギア２３とラックギア４１との間の位置精度が高いので、ピニオンギア２３とラックギア４１との噛み合いが外れてしまう虞が少ない。このように保持部材３０は、ラック４０の、ピニオンギア２３に対する位置を規制する規制部材として機能している。

また、ピニオンギア２３のフランジ部２４の外周面が保持部材３０の内周面３１に接することで、ピニオンギア２３が位置決めされる。したがって、保持部材３０に対してピニオンギア２３の中心軸２５（図４参照）の位置が精度よく決まるだけでなく以下の効果も奏する。即ち、フランジ部２４の外周面に保持部材３０が当接することで、仮にピニオンギア２３が傾けられる方向にピニオンギア２３が力を受けても、ピニオンギア２３が倒れることを保持部材３０が防止できる。したがって、ラック４０を介してピニオンギア２３にピニオンギア２３が倒れるような方向に大きな力が加わった場合でも、保持部材３０によってピニオンギア２３が倒れにくい。したがって、ラックギア４１とピニオンギア２３とが離れて、ピニオンギア２３とラックギア４１との噛み合いが外れてしまう不具合の発生が低減される。

このように本実施形態では、簡単な構成でラックギア４１とピニオンギア２３との噛み合いが外れてしまうことを防ぐことができる。

＜保持部材と本体フレームとの係合関係について＞
本体フレーム１４には、図３（ｃ）および図４に示すように、保持部材３０の凸部７５が嵌る、取り付け部としての取り付け穴７２が設けられている。また本体フレーム１４には、図３（ｃ）に示すように、位置決めピン５０が嵌る、開口としての長穴７３が設けられている。

ピニオンギア２３を保持している保持部材３０は、本体フレーム１４に不図示のビスによって取り付けられる。この際、ピニオンギア２３を位置決めしている保持部材３０の内周面３１と同じ中心の円弧面である周面３２が、本体フレーム１４の取り付け穴７２の縁に当接して、保持部材３０が本体フレーム１４に位置決めされる。これにより、ピニオンギア２３は、本体１に精度よく位置決めされる。

保持部材３０は、位置決めピン５０が、本体フレーム１４の長穴７３に嵌った状態で本体フレーム１４に取り付けられる。このように、位置決めピン５０は、ダンパユニット２１や保持部材３０が本体フレーム１４に対して回転してしまうことを防ぐ位置決め手段としても使用されている。したがって、ダンパユニット２１や保持部材３０が本体１に固定される位置がばらつくことに起因して位置決めピン５０の位置が本体１に対してばらつくことはない。よって、位置決めピン５０で規定される、カバー部１１の開閉に伴うラック４０の可動軌跡を、本体１に対して精度よく設定できる。以上から、本体１に軸支されているカバー部１１に取り付けられたラック４０と、ピニオンギア２３の位置関係も精度よく決まる。その結果、ラックギア４１とピニオンギア２３との噛み合いが外れてしまう不具合を低減できる。

ところで、仮にピニオンギア２３とラックギア４１との歯飛びが起こった場合、カバー部１１へのダンパ作用が無くなってカバー部１１が開くことで、画像形成装置の本体に振動が発生してしまう虞がある。発生した振動によって、部品の取付位置がずれたり、組立時に治具を用いて調整組みされたデバイスの位置がずれたりする虞がある。部品やデバイスの位置がずれると、画像不良につながる恐れがある。

以上の説明において、ラック４０をカバー部１１に設け、ピニオンギア２３を本体１に設けた形態を例示した。しかしながら、カバー部１１と本体１との一方にラック４０を設け、他方にピニオンギア２３を設ければよい。例えば、図６に示したようにラック４０を本体１の本体フレーム１４に設けてもよい。図６で示したこの形態では、ピニオンギア２３（ダンパユニット）を保持し且つ位置決めピン５０が設けられた保持部材３０を、カバー部１１に設けている。

また、ダンパ２２のケーシングの内部にはオイルが充満されてオイルの粘性でピニオンギア２３の回転に負荷を与える形態を例示した。しかしながら、オイルに替えてバネの弾性力でピニオンギア２３の回転に負荷を与えるようにしてもよい。

本実施形態では、以上で説明した構成により、ピニオンギア２３とラックギア４１との間の位置を精度よく確保できているので、ラックギア４１とピニオンギア２３との噛み合いが外れてしまうことが防がれている。即ち、本実施形態ではピニオンギア２３とラックギア４１が離れる方向に大きな力が仮にかかっても、確実にダンパ機能を効かせることができている。確実にダンパ機能を効かせることができるので、部品などの取付位置がずれるような振動の発生を防止できる。よって部品の取付位置がずれることに起因した画像不良を防止できる。

１ 本体
１１ カバー部
２１ ダンパ
２２ ダンパ本体
２３ ピニオンギア
２４ フランジ部
３０ 保持部材
４０ ラック
４１ ラックギア
５０ 位置決めピン

Claims (14)

1. 本体と、
   前記本体に可動に支持された移動部と、
   前記本体に設けられ、前記移動部を移動自在に支持する支持部と、
   前記本体と前記移動部との一方に設けられ、ラックギアを備えたラックと、
   前記本体と前記移動部との他方に設けられ、前記ラックギアと噛み合うダンパギアと、
   前記ダンパギアの回転に抵抗力を与えるダンパと、
   前記ラックにおける前記ラックギアの歯が並んだ方向に沿って延びた接部に接し、前記ラックギアが前記ダンパギアから離れることを防ぐように前記ラックの位置を規制する、前記本体と前記移動部との他方に設けられた規制部と、有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記接部は、前記ラックにおける前記ラックギアとは反対側の端部に設けられ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. 前記ダンパギアはフランジ部を備え、
   前記フランジ部と接する当接部と、前記規制部と、を一体的に備える規制部材を有し、
   前記当接部と前記規制部とによって、前記ラックギアが前記ダンパギアから離れることを防ぐことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記規制部材は、前記ダンパを保持する保持部材であり、
   前記ダンパは、前記本体と前記移動部の他方に前記保持部材を介して取り付けられることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記当接部は、前記フランジ部の外周面と接する、前記保持部材の内周面であり、
   前記保持部材は、前記内周面と同じ中心の外周面を備え、
   前記本体と前記移動部に他方に前記外周面が接して、前記保持部材が前記本体と前記移動部に他方に位置決めされることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記規制部は前記保持部材に設けられたピンであり、
   前記本体と前記移動部の他方の開口に前記ピンが嵌って、前記保持部材が前記本体と前記移動部の他方に位置決めされることを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
7. 前記規制部は、前記ダンパギアの回転中心と、前記ダンパギアと前記ラックギアとが噛み合っている箇所とを結んだ直線の上に、配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記ラックは、前記移動部に設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記ラックは、前記本体に設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記ダンパギアの軸と接する当接部と、前記規制部と、を一体的に備える規制部材を有し、
    前記規制部材によって、前記ラックギアが前記ダンパギアから離れることを防ぐことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
11. 支持部によって本体に移動自在に支持された移動部の移動に抵抗力を与えるダンパ装置であって、
    前記移動部と前記本体との一方に設けられ、ラックギアを備えたラックと、
    前記移動部と前記本体との他方に設けられ、前記ラックギアと噛み合うダンパギアと、
    前記ダンパギアの回転に抵抗力を与えるダンパと、
    前記ラックにおける前記ラックギアの歯が並んだ方向に沿って延びた接部に接し、前記ラックギアが前記ダンパギアから離れることを防ぐように前記ラックの位置を規制する、前記移動部と前記本体との他方に設けられた規制部と、を有することを特徴とするダンパ装置。
12. 前記接部は、前記ラックにおける前記ラックギアとは反対側の端部に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のダンパ装置。
13. 前記規制部は、前記ダンパギアの回転中心と、前記ダンパギアと前記ラックギアとが噛み合っている箇所とを結んだ直線の上に、配置されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載のダンパ装置。
14. 前記ダンパギアの軸と接する当接部と、前記規制部と、を一体的を備える規制部材を有し、
    前記規制部材によって、前記ラックギアが前記ダンパギアから離れることを防ぐことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のダンパ装置。

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