JP4785574B2 - 画像形成装置および開閉機構 - Google Patents

Description

この発明は、開閉機構または開閉部材を備えた画像形成装置に関する。

近年、電子写真装置等のデジタル化によりコピー、プリンタ、ファクシミリなどの複合化が進んでいる。さらに、本来の記録動作や生産性のみならず、ソータ、スタックなどの後処理を含めた記録作業全般の生産性を高めることが使用者のニーズとして顕在化してきている。

一方、装置のサイズを小さくするなどの省スペース化、小型化に対する要望も同様に強い。このような背景から、装置内部にシートを排出する、いわゆる機内排出の方式が増大している。

この機内排出方式においては、省スペース化とシートの生産性を両立させるためにシート後処理装置を装置外部に配置する構成となっている。このような構成においては、機内排出とシート後処理装置とを中継する中継搬送装置が必要となる。

中継搬送装置の機能を考慮すると、内部にシート搬送機構を有していることから、装置内部に搬送されるシートのジャムの発生は避けられない。このため、ジャム処理機構として、中継搬送装置のカバーを開放し、ジャム処理スペースを確保するような構成になっている。

その際、カバーが急に閉まることによる不具合を防止するために、ダンパ機構が設けられている（特許文献１参照）。
特開平０７−２４４４１０号公報

ダンパ機構を設ける場合には、ダンパの反力を受けてカバーが完全に閉まらなくなるのを防止する必要がある。そして、このダンパの力を受ける歯車に対して欠歯歯車を噛み合わせ、カバーを閉じた際に欠歯歯車の噛合いが外れ、これによって、ダンパの反力を受けないようにすることが考えられる。

しかしながら、このような構成においては、欠歯歯車の噛みあいが外れる際に、欠歯歯車とダンパを有する歯車に対して、欠歯歯車が１歯で噛みあっている状態になる。そして、この１歯で噛み合っている状態で作用するダンパの反力が大きくなり、欠歯歯車の噛みあいが抜ける際に大きな衝撃音が発生してしまう。この対策のためには、大きな欠歯歯車を用いることによって、歯にかかるダンパの反力を小さくして、その衝撃音を和らげる必要が生じる。

この発明の目的は、大きな衝撃音を防止することができるとともに、ダンパ機構を小型化することができる開閉機構および画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明の第１の発明は、
シートに画像を形成する画像形成手段と、
シートを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段におけるシートの搬送路に対して開閉可能な開閉部材と、
前記開閉部材に接続されて前記開閉部材の開閉動作と連動して回転する欠歯歯車と、
前記欠歯歯車と同軸上に設けられ、前記欠歯歯車と共に回転可能なカムと、
前記欠歯歯車と噛み合っている状態において前記開閉部材の閉じ方向に対して前記欠歯歯車に反力を作用させるダンパ歯車と、
前記ダンパ歯車と同軸上に設けられ、前記カムが当接するフランジと、を有し、
前記開閉部材が閉じた状態では、前記欠歯歯車の欠歯部が前記ダンパ歯車に対向して前記欠歯歯車と前記ダンパ歯車とが噛み合わない状態になるように構成され、
前記開閉部材が閉じられる動作に連動して前記欠歯歯車が回転し、前記欠歯歯車の欠歯部が前記ダンパ歯車に対向する前に、前記カムの作用によって前記カムと前記フランジの軸間が離れ、前記カムと前記フランジの軸間が離れることによって前記欠歯歯車と前記ダンパ歯車とが離間することを特徴とするものである。

また、この発明の第２の発明は、
原稿が載置される原稿台を有する画像読取手段と、
シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記原稿台に対して開閉可能な開閉部材と、
前記開閉部材に接続されて前記開閉部材の開閉動作と連動して回転する欠歯歯車と、
前記欠歯歯車と同軸上に設けられ、前記欠歯歯車と共に回転可能なカムと、
前記欠歯歯車と噛み合っている状態において前記開閉部材の閉じ方向に対して前記欠歯歯車に反力を作用させるダンパ歯車と、
前記ダンパ歯車と同軸上に設けられ、前記カムが当接するフランジと、を有し、
前記開閉部材が閉じた状態では、前記欠歯歯車の欠歯部が前記ダンパ歯車に対向して前記欠歯歯車と前記ダンパ歯車とが噛み合わない状態になるように構成され、
前記開閉部材が閉じられる動作に連動して前記欠歯歯車が回転し、前記欠歯歯車の欠歯部が前記ダンパ歯車に対向する前に、前記カムの作用によって前記カムと前記フランジの軸間が離れ、前記カムと前記フランジの軸間が離れることによって前記欠歯歯車と前記ダンパ歯車とが離間することを特徴とするものである。

この発明によれば、歯車の噛合いをスムーズに抜くことができ、大きな衝撃音を防止することができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。

（第１の実施形態）
以下、この発明の第１の実施形態について図面を用いて説明する。図１に、この第１の実施形態による画像形成装置を示す。

図１に示すように，この第１の実施形態による画像形成装置においては、画像形成装置本体１と中継搬送装置２とシート後処理装置３とを有して構成されている。中継搬送装置２は、装置本体１の上面に略水平に設置されている。

画像形成装置本体１の下部には、給紙手段６が設けられている。また、画像形成装置本体１の内部には、画像形成手段としての画像形成部７、転写手段としての転写装置８、定着手段としての定着器９および通常排紙部１０が設けられている。

転写装置８は、画像形成部７により形成された画像をシートに転写するための装置である。定着器９は、シートに転写されたトナー画像をシートに定着させるための装置である。通常排紙部１０は、トナー画像が定着されたシートを装置外部へ排出するための手段である。

装置本体１の通常排紙部１０から排出されたシートは、画像形成部７によって画像が形成されるシートを搬送する搬送装置である中継搬送装置２によって画像形成装置本体１上方を搬送される。このシートは、画像形成装置本体１の側面に設置されたシート後処理装置３内に搬送され、シート後処理がなされた後、シート後処理装置３に設置された排紙ト
レイ１１上に排出される。

（中継搬送装置）
次に、中継搬送手段としての中継搬送装置２について説明する。図２および図３にこの第１の実施形態による中継搬送装置２を示す。

図２および図３に示すように、中継搬送装置２は、ジャム処理のために、開閉部材としての上カバー２１を上方に、下カバー２２に対して開閉可能に構成されており、これによって、搬送路を露出可能に構成されている。

中継搬送装置２の上カバー２１のヒンジの部分にはワンウェイ方式のダンパ機構２３が設けられている。また、上カバー２１とダンパ機構２３を介して対になった下カバー２２が設けられている。そして、上カバー２１を閉じる方向に対して、ダンパの力が作用するように構成されている。これは、上カバー２１の突然の閉成によって、ユーザが手をはさまれないようにするための安全対策である。

開閉機構は、上カバー２１と、開閉機構の本体としての下カバー２２と、ダンパ機構２３とによって構成される。

図４および図５に、この第１の実施形態による中継搬送装置２のダンパ機構２３を示す。図４および図５で示すように、ダンパ機構２３は、中継搬送装置２の上カバー２１に接続されている欠歯歯車としての欠歯ギア２４と、ダンパの反力が作用されるダンパ歯車としてのダンパギア２６とから構成されている。ここで、欠歯ギア２４は、モジュール１で歯数が５０の歯車における１０歯分から構成され、ダンパギア２６は、モジュール１で歯数が５０の歯車からなる。また、欠歯ギア２４およびダンパギア２６は樹脂からなり、具体的には、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）からなる。

欠歯ギア２４は、同軸上に一体となったカム２５を有して構成されている。また、ダンパギア２６は、下カバー２２に回転可能に支持されている。ダンパギア２６は、ギアと同軸上に一体となったフランジ２７を有して構成されている。これらの欠歯ギア２４およびダンパギア２６は、バネ２８によって付勢されているとともに、カム２５によって離間可能に構成されている。

図５に、中継搬送装置２の上カバー２１が閉じた時のダンパ機構２３を示す。図５に示すように、欠歯ギア２４は、上カバー２１が閉じた状態においてダンパギア２６との噛合いが外れている。すなわち、上カバー２１を閉じた状態ではダンパギア２６と欠歯ギア２４の欠歯部とが対向する。

そして、図６に示すように、欠歯ギア２４が開くとダンパギア２６と噛み合うように、歯部が形成されている。すなわち、上カバー２１を開いた状態では欠歯ギア２４の歯部とダンパギア２６とが噛み合う。また、ダンパギア２６の軸上にワンウェイダンパ２９が接続され、中継搬送装置２の上カバー２１が閉成する方向に対してのみ、ダンパの力が作用するように構成されている。また、欠歯ギア２４は、中継搬送装置２の上カバー２１に接続されており、上カバー２１の動きに連動して回動する。

図７および図８に、この第１の実施形態による中継搬送装置２のダンパギア２６の離間前の状態にあるダンパ機構２３を示す。図７で示すように、欠歯ギア２４とダンパギア２６との噛合いが減るポイント、ここでは、噛合いが２歯残ったポイントにおいて、欠歯ギア２４と一体のカム２５が、ダンパギア２６のフランジ２７に当接し始める。

続いて、上カバー２１を閉成方向に回動させると欠歯ギア２４はそのまま回転し続け、図８に示すように、カム２５の作用により欠歯ギア２４とダンパギア２６との軸間が離れ、歯面にかかる力をカム２５のカム形状によって受ける。すなわち、上カバー２１を閉じるように回動させて、ダンパギア２６が欠歯ギア２４の歯部と対向する開閉角度からダンパギア２６が欠歯ギア２４の欠歯部と対向する開閉角度に移行する。この際に、ダンパギア２６と欠歯ギア２４との噛合いが解除されるように、カム２５が欠歯ギア２４とダンパギア２６との軸間を離れる方向に作用する。これにより、歯面にかかる力が軽減されている。なお、この第１の実施形態においては、ダンパギア２６と欠歯ギア２４とのバックラッシュが０．１、離間量が１ｍｍに設定されている。

以上説明したように、この第１の実施形態によれば、開閉部材と連動する欠歯ギアに対して同軸上にカムを設け、ダンパ力を有するダンパ歯車に欠歯ギアと同軸上にあるカムを受けるフランジを設けている。これによって、大きな欠歯ギアを使用することなく中継搬送装置の上カバーを閉める際に、ダンパの反力が作用されることによる歯飛び音を大きく軽減することが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、この発明の第２の実施形態による画像形成装置について説明する。なお、この第２の実施形態において、第１の実施形態におけると同様の構成については、その説明を省略する。図９に、この第２の実施形態によるカラー画像形成装置の要部構成を示す。

図９で示すように、この第２の実施形態によるカラー画像形成装置は、画像形成装置本体１、画像読取装置１３およびシート後処理装置３から構成されている。

画像形成装置本体１の上部には、画像読取装置１３が設けられている。また、画像形成装置本体１の下部に給紙手段６が設けられている。この給紙手段６の上方には、転写装置８、定着器９および通常排紙部１０が設けられている。

画像形成部７は、シートに画像を形成する画像形成手段である。転写装置８は、画像形成部７によって形成された画像をシートに転写するためのものである。定着器９は、シートに転写されたトナー画像をシートに定着させるためのものである。通常排紙部１０は、トナー画像が定着されたシートを装置本体１の外部に排出するためのものである。

図１０に、この第２の実施形態によるカラー画像形成装置を示し、図１１に、原稿カバーを開放した状態を示す。

図１０で示すように、画像形成装置本体１の上部は、原稿台３２および、この原稿台３２をカバーする原稿カバー３１が設けられている。

また、図１１に示すように、原稿カバー３１は原稿台３２の奥側にあるヒンジに対して回動可能に設けられている。原稿台３２の右奥には、第１の実施形態におけると同様のダンパユニット３３が設けられている。原稿カバー３１にはダンパユニット３３内にあるカムが連動する欠歯ギア２４が連動して回動される。原稿台３２には、第１の実施形態と同様の欠歯ギア２４と噛合うようにフランジ付のダンパギア２６（図１１中、いずれも図示せず）が備えられている。

この第２の実施形態によれば、第１の実施形態におけると同様の効果を得ることができる。

以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態
に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。

この発明の第１の実施形態によるカラー画像形成装置の要部構成を示す断面図である。 この発明の第１の実施形態による中継搬送装置を説明するための斜視図である。 この発明の第１の実施形態による中継搬送装置の上カバーの開放位置を説明するための斜視図である。 この発明の第１の実施形態による中継搬送装置のダンパ機構を示す上面図である。 この発明の第１の実施形態による中継搬送装置のダンパ機構を示す正面図である。 この発明の第１の実施形態による中継搬送装置の上カバーが開放した時のダンパ機構を示す正面図である。 この発明の第１の実施形態による中継搬送装置のダンパギアの離間前のダンパ機構を示す正面図である。 この発明の第１の実施形態による中継搬送装置のダンパギアの離間時のダンパ機構を示す正面図である。 この発明の第２の実施形態によるカラー画像形成装置の要部構成を示す断面図である。 この発明の第２の実施形態によるカラー画像形成装置の斜視図である。 この発明の第２の実施形態によるカラー画像形成装置における原稿カバーを開放した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体
２ 中継搬送装置
３ シート後処理装置
６ 給紙手段
７ 画像形成部
８ 転写装置
９ 定着手段
１０ 排紙部
１１ シート後処理装置の排紙トレイ
２１ 上カバー
２２ 下カバー
２３ ヒンジ部分（ダンパ機構）
２４ 欠歯ギア
２５ カム
２６ ダンパギア
２７ フランジ
２８ バネ
２９ ワンウェイダンパ
３１ 原稿カバー
３２ 原稿台
３３ ダンパユニット

Claims (4)

1. シートに画像を形成する画像形成手段と、
   シートを搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段におけるシートの搬送路に対して開閉可能な開閉部材と、
   前記開閉部材に接続されて前記開閉部材の開閉動作と連動して回転する欠歯歯車と、
   前記欠歯歯車と同軸上に設けられ、前記欠歯歯車と共に回転可能なカムと、
   前記欠歯歯車と噛み合っている状態において前記開閉部材の閉じ方向に対して前記欠歯歯車に反力を作用させるダンパ歯車と、
   前記ダンパ歯車と同軸上に設けられ、前記カムが当接するフランジと、を有し、
   前記開閉部材が閉じた状態では、前記欠歯歯車の欠歯部が前記ダンパ歯車に対向して前記欠歯歯車と前記ダンパ歯車とが噛み合わない状態になるように構成され、
   前記開閉部材が閉じられる動作に連動して前記欠歯歯車が回転し、前記欠歯歯車の欠歯部が前記ダンパ歯車に対向する前に、前記カムの作用によって前記カムと前記フランジの軸間が離れ、前記カムと前記フランジの軸間が離れることによって前記欠歯歯車と前記ダンパ歯車とが離間することを特徴とする画像形成装置。
2. 原稿が載置される原稿台を有する画像読取手段と、
   シートに画像を形成する画像形成手段と、
   前記原稿台に対して開閉可能な開閉部材と、
   前記開閉部材に接続されて前記開閉部材の開閉動作と連動して回転する欠歯歯車と、
   前記欠歯歯車と同軸上に設けられ、前記欠歯歯車と共に回転可能なカムと、
   前記欠歯歯車と噛み合っている状態において前記開閉部材の閉じ方向に対して前記欠歯歯車に反力を作用させるダンパ歯車と、
   前記ダンパ歯車と同軸上に設けられ、前記カムが当接するフランジと、を有し、
   前記開閉部材が閉じた状態では、前記欠歯歯車の欠歯部が前記ダンパ歯車に対向して前記欠歯歯車と前記ダンパ歯車とが噛み合わない状態になるように構成され、
   前記開閉部材が閉じられる動作に連動して前記欠歯歯車が回転し、前記欠歯歯車の欠歯部が前記ダンパ歯車に対向する前に、前記カムの作用によって前記カムと前記フランジの軸間が離れ、前記カムと前記フランジの軸間が離れることによって前記欠歯歯車と前記ダンパ歯車とが離間することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記欠歯歯車と前記ダンパ歯車は樹脂によって形成されている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. 装置本体に対して開閉される開閉部材と、
   前記開閉部材に接続されて前記開閉部材の開閉動作と連動して回転する欠歯歯車と、
   前記欠歯歯車と同軸上に設けられ、前記欠歯歯車と共に回転可能なカムと、
   前記欠歯歯車と噛み合っている状態において前記開閉部材の閉じ方向に対して前記欠歯歯車に反力を作用させるダンパ歯車と、
   前記ダンパ歯車と同軸上に設けられ、前記カムが当接するフランジと、を有し、
   前記開閉部材が閉じた状態では、前記欠歯歯車の欠歯部が前記ダンパ歯車に対向して前記欠歯歯車と前記ダンパ歯車とが噛み合わない状態になるように構成され、
   前記開閉部材が閉じられる動作に連動して前記欠歯歯車が回転し、前記欠歯歯車の欠歯部が前記ダンパ歯車に対向する前に、前記カムの作用によって前記カムと前記フランジの軸間が離れ、前記カムと前記フランジの軸間が離れることによって前記欠歯歯車と前記ダンパ歯車とが離間することを特徴とする開閉機構。

Images