JP2004177424A - 開閉支持機構及びこれを用いた開閉ユニット並びに開閉ユニットを備えた処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の少ない構成で、開閉体のダンパー機能、ストッパ機能及びバックテンション機能を果たすことを可能とする開閉支持機構を提供する。
【解決手段】固定体１に対して回転支軸２周りに開閉可能な開閉体３の開閉支持機構であって、コイル部４を介して一対のアーム部５が延びるねじりコイルばね６を備え、ねじりコイルばね６は、一方のアーム部（開閉体側アーム部）５ａが回転自在に開閉体３に連結され、他方のアーム部（固定体側アーム部）５ｂが回転自在に固定体１に連結されると共に、自然姿勢位置を境に開閉体３の閉状態では開閉体３を開方向に付勢し、開閉体３の開状態では開閉体３を閉方向に付勢するように取付けられる一方、開閉体３の所定開角度にてコイル部４が当接するストッパ部７を設ける。また、この開閉支持機構を用いた開閉ユニット及び開閉ユニットを備えた処理装置をも対象とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理装置等に用いられる開閉体の開閉支持機構に係り、特に、開閉支持機構の構成の簡易性を改善した開閉支持機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の開閉体の開閉支持機構（開閉機構）としては、例えば複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に適用した開閉支持機構であって、開閉部のダンパー機能、ストッパ機能及びバックテンション機能を果たすものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−４５９４８号公報（特許請求の範囲の欄，実施例の欄，図１−２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この態様によれば、ばねと案内レバーとを用い、案内レバーの一端がピンを介して開閉部に連結され、他端がばねを介して画像形成装置本体に連結されるように構成すると共に、ばねが開閉部の開姿勢で開閉部を閉方向に付勢し、開閉部の開姿勢で開閉部を開方向に付勢するようにしているため、案内レバーとばねにより開閉部のダンパー機能、ストッパ機能及びバックテンション機能を果たすことができ、開閉支持機構の構成が簡略化される点で好ましい。
しかしながら、この種の開閉支持機構にあっては、ばねと案内レバーとを備えることが構成上必要不可欠となるため、部品点数に関して必ずしも部品点数が少ないとはいえない。
【０００５】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、簡易で、しかも、部品点数の少ない構成で、開閉体のダンパー機能、ストッパ機能及びバックテンション機能を果たすことを可能とする開閉支持機構及びこれを用いた開閉ユニット並びに開閉ユニットを備えた処理装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、固定体１に対して回転支軸２周りに開閉可能な開閉体３の開閉支持機構であって、コイル部４を介して一対のアーム部５が延びるねじりコイルばね６を備え、ねじりコイルばね６は、一方のアーム部（開閉体側アーム部）５ａが回転自在に開閉体３に連結され、他方のアーム部（固定体側アーム部）５ｂが回転自在に固定体１に連結されると共に、自然姿勢位置を境に開閉体３の閉状態では開閉体３を開方向に付勢し、開閉体３の開状態では開閉体３を閉方向に付勢するように取付けられる一方、開閉体３の所定開角度にてコイル部４が当接するストッパ部７を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
このような技術的手段において、固定体１と開閉体３の態様は、固定体１に対して開閉支持機構を介して開閉体３が開閉するものであれば、どのようなものでもよく、例えば固定体１を装置本体とし、その装置本体の一部に開閉部を設けて開閉体３として構成する等適宜選定して差し支えない。
【０００８】
また、ねじりコイルばね６は、図１（ｂ）に仮想線で示すように、その自然姿勢（自由状態）位置が固定体１に対する開閉体３の閉状態と開状態との間となるように設定されて取付けられている。
すなわち、ねじりコイルばね６は、自然姿勢位置を境に開閉体３の閉状態では、図１（ａ）に示すように、開閉体３を開方向（図１（ａ）中矢印方向）に付勢し、開閉体３の開状態では、図１（ｂ）に示すように、開閉体３を閉方向（図１（ｂ）中矢印方向）に付勢するように取付けられている。
このため、開閉体３の閉状態では、図２（ａ）に示すように、ねじりコイルばね６の開閉体側アーム部５ａ（図２（ａ）に示す実線）が、その自然姿勢位置（図２（ａ）に示す仮想線）に対してａ°反時計回りに回転することにより、Ｒ１なるスプリング反力が生じるため、バックテンション機能を果たし、固定体１に対する開閉体３の位置が決められる。
尚、開閉体３の閉状態において、開閉体３は図示外のラッチ機構により固定体１にラッチしている。
一方、開閉体３を開く際には、図２（ｂ）に示すように、ねじりコイルばね６の開閉体側アーム部５ａ（図２（ｂ）に示す実線）が、その自然姿勢位置（図２（ｂ）に示す仮想線）に対してｂ°時計回りに回転することにより、Ｒ１’なるスプリング反力が生じるため、ダンパー機能を果たし、開閉体３が勢いよく開くことを防止することができる。
更に、ねじりコイルばね６のコイル部４がストッパ部７に当接すると、ストッパ機能を果たすため、開閉体３の所定開角度にて開閉体３を静止させることができる。
ここで、ストッパ部７は、ねじりコイルばね６のコイル部４が当接されることによりストッパ機能を果たすことができるものであればよく、開閉体３と別部材で設けてもよいが、部品点数を減少させるという観点からは、開閉体３と一体として設けることが好ましく、その態様としては例えば開閉体３の壁部をストッパ部７として利用すること等が挙げられる。
【０００９】
また、回転支軸２が開閉体３の下部に配設される態様にあっては、ねじりコイルばね６のコイル部４が両アーム部５（開閉体側アーム部５ａ及び固定体側アーム部５ｂ）の端部よりも上側に設けられることが好ましい。
このような態様において、両アーム部５の端部よりも下側にコイル部４を設けると、ストッパ機能を果たさなくなるため、コイル部４が両アーム部５の端部よりも上側に設けられることが必要である。
【００１０】
更に、ねじりコイルばね６の開閉体側アーム部５ａ長が長いと、開閉体３の開角度が小さくなるため、ねじりコイルばね６の開閉体側アーム部５ａ長が固定体側アーム部５ｂ長よりも短いことが好ましい。
また、この際、開閉体側アーム部５ａ長は比較的短く設けることが好ましい。すなわち、図２（ａ）（ｂ）に、開閉体側アーム部５ａ長とスプリング反力との関係を示す。
ここで、図２（ａ）（ｂ）において、Ｌ１及びＬ２は開閉体側アーム部５ａの長さを示し、Ｌ１はＬ２よりも短く設けられている。
図２（ａ）に示すように、開閉体３の閉状態において、開閉体側アーム部５ａ長がＬ１のとき（図２（ａ）に示す実線）には、ねじりコイルばね６の自然姿勢位置（図２（ａ）に示す仮想線）に対して開閉体側アーム部５ａがａ°反時計回りに回転する。
このとき、ばね定数をｋとすると、スプリング反力Ｒ１はＲ１（Ｎ・ｍ）＝ａ°×ｋ（Ｎ・ｍ／°）で表される。
また、開閉体側アーム部５ａ長がＬ１よりも長いＬ２のとき（図２（ａ）に示す点線）にも、ねじりコイルばね６の自然姿勢位置に対して開閉体側アーム部５ａは反時計回りにａ°回転するため、スプリング反力Ｒ２もＲ２（Ｎ・ｍ）＝ａ°×ｋ（Ｎ・ｍ／°）で表される。
従って、開閉体３の閉状態におけるバックテンション機能に関しては、開閉体側アーム部５ａ長によってスプリング反力は変化しない。
【００１１】
しかしながら、図２（ｂ）に示すように、開閉体３の開状態においては、開閉体側アーム部５ａ長がＬ１（図２（ｂ）に示す実線）では、ねじりコイルばね６の自然姿勢位置（図２（ｂ）に示す仮想線）に対して開閉体側アーム部５ａがｂ°時計回りに回転する。
このとき、ばね定数をｋとすると、スプリング反力Ｒ１’はＲ１’（Ｎ・ｍ）＝ｂ°×ｋ（Ｎ・ｍ／°）で表される。
一方、開閉体側アーム部５ａ長がＬ１よりも長いＬ２（図２（ｂ）に示す点線）では、コイル部４がストッパ部７に当接し、ねじりコイルばね６の自然姿勢位置に対して開閉体側アーム部５ａが時計回りにｃ°しか回転しないため、スプリング反力Ｒ２’はＲ２’（Ｎ・ｍ）＝ｃ°×ｋ（Ｎ・ｍ／°）で表され、開閉体側アーム部５ａ長がＬ１のときと比較してスプリング反力が弱くなる。
特に、開閉体３の開時には、開閉体３の自重が開閉体３を開く方向へ働くことから、ダンパー機能を果たすためには、スプリング反力が強くなるように設定することが必要であり、開閉体側アーム部５ａ長は短く設けることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、開閉支持機構に限られるものではなく、固定体１と開閉体３と本発明に係る開閉支持機構とを備えた開閉ユニットをも対象とする。
ここで、開閉ユニットの態様としては、例えば装置本体に対して固定される固定部材（固定体１）と、この固定部材（固定体１）に対して開閉支持機構を介して開閉可能に取付けられる開閉体３とを備えているものが挙げられ、具体的には、例えば画像形成装置本体に対して取付けられ且つシートの搬送を行う両面記録用シート搬送装置やシート供給装置等が該当する。
【００１３】
更に、本発明は、本発明に係る開閉支持機構を用いた開閉ユニットを備えた処理装置をも対象とする。
ここで、処理装置は、例えば複写機やプリンタ等の画像処理を行う画像形成装置や、シート処理を行う後処理装置等に限らず、シート以外を取扱う装置をも広く含むものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて、この発明を詳細に説明する。
◎実施の形態
図３は本発明が適用された両面ユニット（両面記録用シート搬送装置）を備えた画像形成装置の実施の形態を示す。
同図において、両面ユニット３０は、画像形成装置本体１０の背面側（図３では右側）に着脱自在に設けられている。
また、画像形成装置は、図４に示すように、装置本体１０内にプロセスカートリッジ１１を備え、装置本体１０内の下方にはシート供給トレイ２４を装備すると共に、装置本体１０の上部を排出トレイ１８として構成し、装置本体１０の背面側（図４では右側に相当）にシート供給トレイ２４から供給されたシートＳを感光体ドラム１２、排出トレイ１８へと導くシート供給パス１９を略鉛直方向に設けたものである。
【００１５】
本実施の形態において、プロセスカートリッジ１１は、感光体ドラム１２を備え、感光体ドラム１２の周囲には、感光体ドラム１２を帯電する帯電装置１３とトナーが収容されて感光体ドラム１２上の静電潜像を可視像化する現像装置１４が配設されている。
また、装置本体１０は、帯電された感光体ドラム１２上に静電潜像を書き込むレーザ走査装置等の露光装置１５と、感光体ドラム１２上の可視像（トナー像）をシートＳに転写させる転写装置１６と、シートＳ上に転写された未定着像を定着させる定着装置１７とを備えている。
更に、シート供給パス１９の感光体ドラム１２の上流側にはシートＳを位置決め搬送するためのレジストロール２０が設けられており、シート供給パス１９の感光体ドラム１２の下流側には前記定着装置１７が配設されると共に、排出トレイ１８の直前には排出ロール２１が設けられている。
尚、シートＳ位置を検出するための位置センサ２５及び２６が、それぞれレジストロール２０の手前側と排出ロール２１の手前側に設けられている。
更にまた、シート供給トレイ２４の近傍のシート供給パス１９には、フィードロール２２と、フィードロール２２よりも表面抵抗の高いリタードロール２３とを備え、シート供給トレイ２４から送出されたシートＳをシート供給パス１９に向けて捌くようになっている。
【００１６】
また、本実施の形態において、装置本体１０の背面側に取付けられた両面ユニット３０は、内部に両面記録用シートパス３１を有し、この両面記録用シートパス３１には搬送ロール３２と、シートＳ位置を検出するための位置センサ３３を備えている。そして、両面印刷の際にシートＳを反転させ、装置本体１０に対して補助的にシートＳを搬送するものである。
【００１７】
更に、両面ユニット３０は、図５に示すように、装置本体１０にねじ止め固定された状態において、両面記録用シートパス３１を備えたユニット本体４０とユニットケース４１とに分離可能に設けられている。
また、両面ユニット３０は開閉支持機構３５を備えており、ユニット本体４０に対して回転支軸３６周りにユニットケース４１が開閉自在となっている。
ここで、本実施の形態に係る開閉支持機構３５は、コイル４２ａを介して一対のアームが延びるねじりコイルばね４２のユニット本体側アーム４２ｂを回転自在にユニット本体４０の側部（図５では手前側）であって回転支軸３６近傍にねじ４３により固定する一方、ユニットケース側アーム４２ｃを回転自在に、ユニットケース４１の側部（図５では手前側）であって外縁にねじ４４により固定したものである。
また、このとき、ねじりコイルばね４２は、自然姿勢（自由状態）位置を境にユニットケース４１の閉状態ではユニットケース４１を開方向に付勢し、ユニットケース４１の開状態ではユニットケース４１を閉方向に付勢するように取付けられている。
更に、ユニットケース４１の側方フレームの一部がストッパ４５として構成されており、ねじりコイルばね４２のコイル４２ａがストッパ４５に当接することにより、ユニットケース４１が所定開角度（本例では６０°）にて静止し、開状態が保持されるようになっている。
尚、符号４６はラッチであり、ユニットケース４１は、ラッチ４６がユニット本体４０に設けられたラッチ受部４７（図６参照）にラッチすることにより、閉状態が保持されるようになっている。
【００１８】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動を両面ユニットのユニットケースの開閉を中心として説明する。
ユニットケース４１を開ける際には、図６に示すように、ユニットケース４１に設けられたラッチ４６をラッチ受部４７から外し、ユニット本体４０に対して回転支軸３６（図５参照）周りにユニットケース４１を回動させて開ければよい。
このとき、図７に示すように、ユニットケース４１は自重により開くが、ねじりコイルばね４２がユニットケース４１を閉方向に付勢するため、ダンパー機能を果たし、ユニットケース４１は徐々に開く。
そして、回転支軸３６を中心としてユニットケース４１のユニット本体４０に対する開角度が６０°に達したところで、ねじりコイルばね４２のコイル４２ａがストッパ４５に当接し、ストッパ機能が果たされ、ユニットケース４１が静止すると共に、開状態が保持される。
【００１９】
また、ユニットケース４１が開角度６０°で保持された状態において、図８に示すように、装置本体１０側方に設けられた側方カバー５０の開閉が可能となり、図中矢印部分から装置本体１０内の定着装置１７（図３参照）等のメンテナンスを行うことができる。
【００２０】
一方、ユニットケース４１を閉じて両面ユニット３０を動作可能状態にする際には、図９に示すように、ユニット本体４０に対して回転支軸３６（図５参照）周りにユニットケース４１を閉じ、ラッチ４６（図５参照）をユニット本体４０に設けられたラッチ受部４７（図６参照）にラッチさせればよい。
【００２１】
このとき、図１０に示すように、ねじりコイルばね４２がユニットケース４１を開方向に付勢するため、バックテンション機能を果たし、ユニットケース４１がユニット本体４０に対して位置決めされる。
【００２２】
尚、本実施の形態では、画像形成装置本体１０に対して着脱自在に取付けられる両面ユニット（両面記録用シート搬送装置）３０に開閉支持機構３５を適用したが、本態様に限らず、例えば装置本体１０に対して取付けられ且つシートの搬送を行うシート供給装置に開閉支持機構３５を適用する他、装置本体１０の一部に開閉部を設けると共に、開閉部に開閉支持機構３５を適用しても同様な効果を得ることができる。
また、本実施の形態に係る開閉支持機構３５では、装置本体１０に対するユニットケース４１の開閉方向が横方向（装置本体１０の側方）であるが、これに限らず、開閉方向は装置本体１０に対して下方向等適宜選定して差し支えない。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に係る開閉支持機構によれば、ねじりコイルばねの一方のアーム部を回転自在に開閉体に連結し、他方のアーム部を回転自在に固定体に連結すると共に、自然姿勢位置を境に開閉体の閉状態では開閉体を開方向に付勢し、開閉体の開状態では開閉体を閉方向に付勢するように取付ける一方、開閉体の所定開角度にてコイル部が当接するストッパ部を設けたので、簡易で、しかも、部品点数の少ない構成でダンパー機能、ストッパ機能及びバックテンション機能を果たすことができる。
特に、開閉体の壁部をストッパ部として機能させれば、より構成の簡略化を図ることができ、ねじりコイルばねのみを使用することにより、前記３機能を果たすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係る開閉支持機構の開閉体の閉状態を示す概略図、（ｂ）は同開閉支持機構の開閉体の開状態を示す概略図である。
【図２】本発明に係る開閉支持機構におけるねじりコイルばねの開閉体側アーム部長とスプリング反力との関係を示す説明図である。
【図３】実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図４】実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す詳細図である。
【図５】実施の形態に係る両面ユニットの開閉支持機構を示す説明図である。
【図６】実施の形態に係る両面ユニットのユニットケースの開状態を示す説明図である。
【図７】実施の形態に係る両面ユニットのユニットケース開時の開閉支持機構を示す説明図である。
【図８】実施の形態に係る画像形成装置の側方カバー開時の状態を示す説明図である。
【図９】実施の形態に係る両面ユニットのユニットケースの閉状態を示す説明図である。
【図１０】実施の形態に係る両面ユニットのユニットケース閉時の開閉支持機構を示す説明図である。
【符号の説明】
１…固定体，２…回転支軸，３…開閉体，４…コイル部，５…アーム部，５ａ…開閉体側アーム部，５ｂ…固定体側アーム部，６…ねじりコイルばね，７…ストッパ部

Claims (7)

1. 固定体に対して回転支軸周りに開閉可能な開閉体の開閉支持機構であって、
   コイル部を介して一対のアーム部が延びるねじりコイルばねを備え、
   ねじりコイルばねは、一方のアーム部が回転自在に開閉体に連結され、他方のアーム部が回転自在に固定体に連結されると共に、自然姿勢位置を境に開閉体の閉状態では開閉体を開方向に付勢し、開閉体の開状態では開閉体を閉方向に付勢するように取付けられる一方、
   開閉体の所定開角度にてコイル部が当接するストッパ部を設けたことを特徴とする開閉支持機構。
2. 請求項１記載の開閉支持機構において、
   ストッパ部が開閉体と一体として設けられることを特徴とする開閉支持機構。
3. 回転支軸が開閉体の下部に配設された請求項１又は２に記載の開閉支持機構において、
   ねじりコイルばねのコイル部が両アーム部の端部よりも上側に設けられることを特徴とする開閉支持機構。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の開閉支持機構において、
   ねじりコイルばねの開閉体側アーム部長が固定体側アーム部長よりも短いことを特徴とする開閉支持機構。
5. 固定体と開閉体と請求項１乃至４のいずれかに記載の開閉支持機構とからなる開閉ユニット。
6. 請求項５記載の開閉ユニットにおいて、
   開閉ユニットは、装置本体に対して固定される固定部材と、
   この固定部材に対して開閉支持機構を介して開閉可能に取付けられる開閉体とを備えていることを特徴とする開閉ユニット。
7. 請求項５又は６記載の開閉ユニットを備えた処理装置。

Images