JP5129634B2 - 扉体の制動装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、扉体の制動装置及び画像形成装置に係り、特に扉体の回動に制動力を与えることができる扉体の制動装置及び画像形成装置に関する。

一般にレーザ光による光学装置を用いた書込ユニットを備えた画像形成装置があり、このような画像形成装置は、書込ユニットに衝撃や振動を与えると良好な画像がえられないため、書込ユニットは移動させない本体装置に固定することが一般的である。

ところが、書込ユニットを装置本体に固定した場合、消耗品の交換に際して感光体ユニットを着脱するとき、装置本体に固定された書込ユニットを避ける必要があるため、操作性が悪化したり、装置が大型化したりする。

消耗品の交換における操作性を向上させるため、画像形成装置では、開口部を多く設け、このような開口を塞ぐ扉体（扉部材）のような可動体が多く設けられる傾向にある。

特許文献１には、画像形成装置において、書込を行う光学部品等の耐衝撃に弱い部品が開閉部材の下方に配置されているとき、開閉部材に板ばねを配置して、光学部品を押圧し、位置決めをするものが記載されている。

このように、可動体を多く設けると、装置内部の機能部品の配置個所も限定され、機能部品を可動体側に設置し、可動体と機能部品とを連動して移動させること行われる。

特許文献２には、回動可能な画像形成装置の上カバーに書込ユニット設置し、上カバーを本体装置に対する開方向に付勢して、上カバーの閉止に際して書込装置に衝撃を与えないようにしたものが記載されている。
特開平０８−１９４３４６号公報 特開平０２−２１０４６２

上述のように、可動体に機能部品を配置したときには、可動体の開閉時の衝撃による機能部品の損傷を防止する必要がある。このため、可動体の衝撃吸収を目的として、可動体にブレーキやダンパ等の制動装置を搭載することができるが、ブレーキやダンパを単独の機能部品として組み込むと部品点数の増加やコストがかさむという問題がある。

そこで、本発明は、追加の制動装置としてブレーキやダンパを単独の機能部品として組み込むことなく、ワンウェイクラッチの機能を利用し、低コストで可動体に緩衝機能を付与することができる扉体の制動装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、装置筐体内に定着装置を備え、前記装置筐体が開口を有し、該開口を開閉するための蓋体を回動開閉可能に前記筐体に備える画像形成装置に用いる扉体の制動装置において、
前記定着装置が、
駆動源に連結され回転駆動される一の回転体と、
前記一の回転体に加圧接触して従動回転することで前記一の回転体の回転に制動力を付与する他の回転体と、
前記装置筐体に軸体を介して接続され、前記装置筐体外部からの操作により順方向及び逆方向の両方向に回転動作可能な扉体と、
を備え、
前記駆動源から前記扉体に至る前記駆動力や前記制動力の伝達経路中にワンウェイクラッチを備え、
該ワンウェイクラッチは、
前記定着装置の定着動作時は空転して前記駆動源の回転を前記扉体に伝達せず、
前記扉体を回動させて前記開口を閉じるときは空転せず、前記他の回転体により前記一の回転体の回転動作に付与される前記制動力を前記扉体に伝達して該扉体の回動動作に対する制動力とするとともに、
前記扉体を回動させて前記開口を開くときは空転し、前記他の回転体により前記一の回転体の回転動作に付与される前記制動力を前記扉体に伝達せずに、前記制動力を前記扉体に対する制動力としない、
ことを特徴とする扉体の制動装置である。

請求項２の発明は、請求項１記載の扉体の制動装置において、前記軸体は前記装置筐体に回動可能に支持され、前記扉体は前記軸体に固着され、該軸体に前記ワンウェイクラッチを取り付けたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載の可動体の制動装置において、
前記一の回転体と前記駆動源との間に第２ワンウェイクラッチを配置し、
該第２ワンウェイクラッチは、
前記定着装置の定着動作時は前記駆動源の回転を前記一の回転体に伝達し、
前記扉体を回動させて前記開口を閉じるときは前記一の回転体の回転にかかわらず空転し、前記駆動源に前記一の回転体の回転を伝達せず、
前記扉体を回動させて前記開口を開くときは前記ワンウェイクラッチの空転により作動せず、前記駆動源に前記扉体の回動を伝達しない、
ことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３記載の可動体の制動装置において、前記扉体が前記ワンウェイクラッチを介して前記一の回転体を回転させる方向は、前記駆動源が前記第２ワンウェイクラッチを介して前記一の回転体を回転させる方向と同一であることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか記載の扉体の制動装置を備え、前記一の回転体及び前記他の回転体は、前記定着装置に内蔵されるローラ部材である、ことを特徴とする画像形成装置である。

請求項６の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記一の回転体は前記定着装置の加熱ローラであり、前記他の回転体は前記定着装置の加圧ローラであることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記一の回転体と前記他の回転体とが、前記定着装置に内蔵される無端ベルト装置の回転部材であり、前記一の回転体は内部にヒータを備えることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記扉体は前記装置筐体の開口を閉じたとき、前記装置筐体に係合させるロック部材を備えることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項５乃至８のいずれか記載の画像形成装置において、前記一の回転体により前記扉体に付与される前記制動力は、前記扉部材に対して重力により加わる回転モーメントより大きく、該回転モーメントに打ち勝つものであることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項５乃至９のいずれか記載の画像形成装置において、前記一の回転体は前記装置筐体に固定状態で取り付けられており、前記他の回転体は前記装置筐体に移動可能に配置され、前記一の回転体に加圧接触していることを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項５乃至１０のいずれか記載の画像形成装置において、像担持体と、像担持体に静電潜像を書き込む潜像形成装置と、現像装置とを備え、前記潜像形成装置は、前記扉体として前記現像装置取り外し用の開口を開閉する扉部材の裏側に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、駆動源に連結され回転駆動される一の回転体と、この一の回転体に加圧接触して従動回転することで一の回転体の回転に制動力を付与する他の回転体とにワンウェイクラッチを介して回転を伝導して扉体を閉じる方向の回転に対して制動力を与えることができるので、低コストで可動体に緩衝機能を付与することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。

以下本発明に係る画像形成装置を図面に基づいて説明する。図１は実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

この画像形成装置１００は、筐体１０１内に印刷用紙Ｓを格納する用紙収納部１１０と、用紙搬送路１２０と、トナー像形成装置１３０と、転写装置１４０と、書込装置１５０と、定着装値１６０と、を備える。また、筐体１０１には、印刷がなされた印刷用紙Ｓが排出される排紙トレイ１９０が形成されている。

用紙搬送路１２０には、ガイド部材の他、用紙収納部１１０から印刷用紙Ｓを１枚ずつ分離する給紙ローラ１２１、レジストローラ対１２２、排紙ローラ対１２３が配置されている。

また、トナー像形成装置１３０には、トナーＴが内蔵されている他、潜像担持手段である感光体ローラ１３１、磁気ブラシ１３２、攪拌ローラ１３３、帯電装置１３４を備える。書込装置１５０は、レーザ光を発生するレーザダイオード１５１、反射鏡１５２等を備えている。また、転写装置１４０には、転写ローラ１４１が、前記感光体ローラ１３１に対向して配置されている。

また、定着装値１６０は、ヒータ１７１を内蔵した加熱ローラ１７０、加熱ローラに圧着される加圧ローラ１８０を備える。この例では加熱ローラ１７０は図示しない駆動源で駆動される駆動回転体、加圧ローラ１８０は加熱ローラ１７０に接触して回動する従動回転体となる。なお、加圧ローラ１８０を駆動回転体、加熱ローラ１７０を従動回転体とすることができる。

このような画像形成装置１００で印刷を行うには、上位装置からの指示により書込装置１５０からのレーザ光が感光体ローラ１３１に照射され、感光体ローラ１３１に潜像が形成され、磁気ブラシ１３２によって感光体ローラ１３１にトナーＴが塗布され現像される。一方、用紙収納部１１０内の印刷用紙Ｓの束から給紙ローラ１２１により用紙が１枚ずつ分離されてレジストローラ対１２２を経て感光体ローラ１３１及び転写ローラ１４１の間のニップ部に達する。感光体ローラ１３１に形成されたトナー像は、印刷用紙Ｓに転写され、定着装値１６０によりトナー像が印刷用紙Ｓに加熱定着されて排紙ローラ対１２３により排紙トレイ１９０に排出される。

また、このような画像形成装置１００には外部からの操作により順方向及び逆方向の両方向に回転動作可能な可動体である蓋体２００が配置され、消耗品の交換が容易になるようにしている。図２は実施例に係る画像形成装置における蓋体の配置状態を示す断面図、図３は図２に示した画像形成装置において消耗品の交換の状態を示す断面図である。このような画像形成装置１００において、消耗品を交換するためトナー像形成装置１３０を筐体１０１取り付けられている。また、トナー像形成装置１３０の取り外しを容易にするため、筐体１０１の上部に開口２１０が形成され、開口２１０には、開閉する蓋体２００が配置されている。蓋体２００は、板状の扉部材２０１を軸体２０２で開閉動可能に筐体１０１に配置したものである。また、扉部材２０１には、画像形成装置の筐体１０１に係合するロック装置（図示していない）を設けることが望ましい。

また、本例では蓋体２００の下部には、書込装置１５０が弾性体１５３を介して配置されている。蓋体２００を回動すると、転写装置１４０は、蓋体２００の回動に伴い上方に移動し、開口２１０は開放される。

常時は、図２に示すように、開口２１０を蓋体２００で閉状態とする。一方、トナー像形成装置１３０を筐体１０１から取り外すときには、図３に示すように、蓋体２００を軸体２０２を中心に回動させて、開口２１０を開放する。これにより、トナー像形成装置１３０を開口２１０から取り外すことができる。

次に蓋体２００に配置されている制動装置３００について説明する。図４は画像形成装置に配置された制動装置を示す斜視図、図５は図４に示した制動装置を示す模式図である。制動装置３００は、蓋体２００の軸体２０２に取り付けられたワンウェイクラッチ３１０と、このワンウェイクラッチ３１０に回転を伝達する蓋体駆動ギヤ３２０とを備える。扉部材２０１は軸体２０２に固着され、軸体２０２は扉部材２０１の回動と共に回動する。また、ワンウェイクラッチ３１０は、蓋体２００が閉方向に回動するとき、即ち軸体２０２が閉方向に回動されるとき前記蓋体駆動ギヤ３２０に回転を伝達し、蓋体２００が開方向に回動するとき、即ち軸体２０２が開方向に回動されるとき空転して蓋体駆動ギヤ３２０に回転を伝達しない。

また、制動装置３００には、モータなどの駆動源（図示していない）からの回転を伝達する駆動列３３０と、この駆動列３３０の最終ギヤに噛合する第２ワンウェイクラッチ３４０と、第２ワンウェイクラッチ３４０と、第２ワンウェイクラッチ３４０の出力軸に配置された出力ギヤ３５０と、加熱ローラ１７０に連結された定着ローラ駆動ギヤ３６０と、定着ローラ駆動ギヤ３６０に噛合すると共に前記３２０に噛合するアイドラギヤ３７０とを備える。また、前記加熱ローラ１７０には、加圧ローラ１８０が接触するように配置され、加圧ローラ１８０は押圧スプリング１８１で加熱ローラ１７０に所定の圧力で押し付けられており、加熱ローラ１７０の回転に従動し、加熱ローラ１７０の回転に所定の制動力を付与する。

次に制動装置３００の動作について説明する。この動作を表１にまとめて示す。

まず印字動作について説明する。印字動作時において、モータにより駆動列３３０が駆動され、第２ワンウェイクラッチ３４０は、駆動列３３０の回転は出力ギヤ３５０を介して定着ローラ駆動ギヤ３６０に伝達される。更に定着ローラ駆動ギヤ３６０の回転は、アイドラギヤ３７０を経て蓋体駆動ギヤ３２０に伝達されるが、ワンウェイクラッチ３１０が空転して、軸体２０２は回転せず、扉部材２０１に回転は伝達されない。この動作により、加熱ローラ１７０は順方向（図中（＋））に駆動する。また、加熱ローラ１７０が順方向（＋）に回転した場合第２ワンウェイクラッチ３４０は空転して回転を駆動列３３０側に伝達しない（表１中、定着駆動回転）。

また、扉部材２０１を閉状態から閉状態にするとき、ワンウェイクラッチ３１０は空転して、蓋体駆動ギヤ３２０に回転は伝達されない。このため、扉部材２０１の開方向への回動には制動力は加わらない（表１中、蓋体開動作）。

一方扉部材２０１を開状態から閉状態にするとき、ワンウェイクラッチ３１０は回転を伝達して蓋体駆動ギヤ３２０に回転を伝達する。この回転はアイドラギヤ３７０を経て定着ローラ駆動ギヤ３６０に伝達され、加熱ローラ１７０を順方向に回転させる。このため、加熱ローラ１７０の回転で加圧ローラ１８０が従動し、加熱ローラ１７０の回転に制動力を付与する。そして、この加圧ローラ１８０による制動力は定着ローラ駆動ギヤ３６０、アイドラギヤ３７０、蓋体駆動ギヤ３２０、ワンウェイクラッチ３１０を経て一方扉部材２０１に伝達され、このため、扉部材２０１の閉方向への回動には制動力が加わる（表１中、蓋体閉動作）。

従って、扉部材２０１の閉動作に際しては、扉部材２０１には制動力が加わるので、扉部材２０１が衝撃をもって閉じられることが防止され、扉部材２０１に設置されている書込装置１５０に衝撃が加わることが防止される。

なお、加圧ローラ１８０により付与される扉部材２０１への制動力は、アイドラギヤ３７０、蓋体駆動ギヤ３２０、定着ローラ駆動ギヤ３６０のギヤ比で変更することができる。この制動力は、扉部材２０１と書込装置１５０とを加えた重さによって扉部材２０１に加わる回転モーメントに打ち勝つ大きさのものであることが望ましい。このようにすると、扉部材２０１を操作しない状態で勝手に閉じることを防止することができる。

また、上記例では、蓋体の内側に書込装置を取り付けた例を説明したが、蓋体の内側に配置される装置は他の装置であってもよいし、蓋体には装置を取り付けないようにしてもよい。

また、前記例では回転駆動体を定着装値の加熱ローラとした例を示したが、これは他のローラとすることができる。また、回転駆動体は円筒状のローラとした例を示したが、これは内部にヒータを備える無端ベルト装置の回転部材である駆動ローラとすることができる。

また、本例に係る制動装置は、画像形成装置に適用したが、装置内部に制動力を生成することができる回転駆動体及び従動回転体が配置されている装置であれば他の装置に適用することができる。

以上説明したように、本発明によれば、扉体が閉じるときの衝撃を軽減緩衝することで、扉体に係合する衝撃に弱い部品を破損から守ることができ、これは、既存の回転体がワンウェイクラッチとの組み合わせにより発生する制動力を使用するので、ブレーキやダンパを専用の制動機構として付加する必要がなく、安価で部品点数の増加も少ないものとすることができる。

また、本発明では、ワンウェイクラッチを使用しているので、扉体の開閉操作に応じて扉体に軽重の異なる操作力を付与することができる。

実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 実施例に係る画像形成装置における蓋体の配置状態を示す断面図である 図２に示した画像形成装置において消耗品の交換の状態を示す断面図である。 画像形成装置に配置された制動装置を示す斜視図である。 図４に示した制動装置を示す模式図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１０１ 筐体
１１０ 用紙収納部
１２０ 用紙搬送路
１２１ 給紙ローラ
１２２ レジストローラ対
１２３ 排紙ローラ対
１３０ トナー像形成装置
１３１ 感光体ローラ
１３２ 磁気ブラシ
１３３ 攪拌ローラ
１３４ 帯電装置
１４０ 転写装置
１４１ 転写ローラ
１５０ 書込装置
１５２ レーザダイオード
１５１ 反射鏡
１５３ 弾性体
１６０ 定着装値
１７０ 加熱ローラ
１７１ ヒータ
１８０ 加圧ローラ
１８１ 押圧スプリング
１９０ 排紙トレイ
２００ 蓋体
２０１ 扉部材
２０２ 軸体
２１０ 開口
３００ 制動装置
３１０ ワンウェイクラッチ
３２０ 蓋体駆動ギヤ
３３０ 駆動列
３４０ 第２ワンウェイクラッチ
３５０ 出力ギヤ
３６０ 定着ローラ駆動ギヤ
３７０ アイドラギヤ
Ｓ 印刷用紙
Ｔ トナー

Claims (11)

1. 装置筐体内に定着装置を備え、前記装置筐体が開口を有し、該開口を開閉するための蓋体を回動開閉可能に前記筐体に備える画像形成装置に用いる扉体の制動装置において、
   前記定着装置が、
   駆動源に連結され回転駆動される一の回転体と、
   前記一の回転体に加圧接触して従動回転することで前記一の回転体の回転に制動力を付与する他の回転体と、
   前記装置筐体に軸体を介して接続され、前記装置筐体外部からの操作により順方向及び逆方向の両方向に回転動作可能な扉体と、
   を備え、
   前記駆動源から前記扉体に至る前記駆動力や前記制動力の伝達経路中にワンウェイクラッチを備え、
   該ワンウェイクラッチは、
   前記定着装置の定着動作時は空転して前記駆動源の回転を前記扉体に伝達せず、
   前記扉体を回動させて前記開口を閉じるときは空転せず、前記他の回転体により前記一の回転体の回転動作に付与される前記制動力を前記扉体に伝達して該扉体の回動動作に対する制動力とするとともに、
   前記扉体を回動させて前記開口を開くときは空転し、前記他の回転体により前記一の回転体の回転動作に付与される前記制動力を前記扉体に伝達せずに、前記制動力を前記扉体に対する制動力としない、
   ことを特徴とする扉体の制動装置。
2. 前記軸体は前記装置筐体に回動可能に支持され、
   前記扉体は前記軸体に固着され、
   該軸体に前記ワンウェイクラッチを取り付けたことを特徴とする請求項１記載の扉体の制動装置。
3. 前記一の回転体と前記駆動源との間に第２ワンウェイクラッチを配置し、
   該第２ワンウェイクラッチは、
   前記定着装置の定着動作時は前記駆動源の回転を前記一の回転体に伝達し、
   前記扉体を回動させて前記開口を閉じるときは前記一の回転体の回転にかかわらず空転し、前記駆動源に前記一の回転体の回転を伝達せず、
   前記扉体を回動させて前記開口を開くときは前記ワンウェイクラッチの空転により作動せず、前記駆動源に前記扉体の回動を伝達しない、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の扉体の制動装置。
4. 前記扉体が前記ワンウェイクラッチを介して前記一の回転体を回転させる方向は、前記駆動源が前記第２ワンウェイクラッチを介して前記一の回転体を回転させる方向と同一であることを特徴とする請求項３記載の扉体の制動装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか記載の扉体の制動装置を備え、
   前記一の回転体及び前記他の回転体は、前記定着装置に内蔵されるローラ部材である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記一の回転体は前記定着装置の加熱ローラであり、前記他の回転体は前記定着装置の加圧ローラであることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記一の回転体と前記他の回転体とが、前記定着装置に内蔵される無端ベルト装置の回転部材であり、前記一の回転体は内部にヒータを備えることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
8. 前記扉体は前記装置筐体の開口を閉じたとき、前記装置筐体に係合させるロック部材を備えることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置
9. 前記一の回転体により前記扉体に付与される前記制動力は、前記扉部材に対して重力により加わる回転モーメントより大きく、該回転モーメントに打ち勝つものであることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか記載の画像形成装置。
10. 前記一の回転体は前記装置筐体に固定状態で取り付けられており、
    前記他の回転体は前記装置筐体に移動可能に配置され、前記一の回転体に加圧接触していることを特徴とする請求項５乃至９のいずれか記載の画像形成装置。
11. 像担持体と、像担持体に静電潜像を書き込む潜像形成装置と、現像装置とを備え、前記潜像形成装置は、前記扉体として前記現像装置取り外し用の開口を開閉する扉部材の裏側に配置されていることを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか記載の画像形成装置。