(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、前記装置本体に対して開位置と閉位置との間で回動可能に取り付けられた開閉部材と、を備え、前記開閉部材がユーザにより手動で開閉動作される画像形成装置であって、
前記開閉部材に回転軸を介して取り付けられた回転体と前記装置本体に取り付けられ前記開閉部材の開閉動作に応じて前記回転体に回転動力を発生させる回転動力発生部材とから構成され、前記開閉部材の開閉動作に応じて、前記回転動力により、前記回転体を回転させるとともに前記回転軸の軸方向の一方あるいは他方に移動させる動力変換手段と、
前記回転体に対して前記軸方向に離隔した位置に設けられ、前記回転体の前記軸方向の一方への移動に伴い前記回転体と摩擦接触する摩擦負荷手段と、を有し、前記開閉部材の開閉動作に対する操作力の大きさに応じて、前記開閉部材の回動に対して前記摩擦接触により負荷を発生させる可変負荷発生手段を備え、
前記回転体が、はすば歯車で構成され、
前記回転動力発生部材が、前記はすば歯車に噛み合うはすば形状の噛合部が形成されたラック部で構成され、
前記はすば歯車および前記噛合部のねじれ方向が、前記はすば歯車に対して前記摩擦負荷手段側にスラスト力を作用させる方向に設定され、
前記はすば歯車と前記ラック部との間の動力伝達経路上に設けられ、前記ラック部の噛合部と噛み合う平歯車で構成された第１歯車部と、前記第１歯車部と一体に形成され前記はすば歯車と噛み合う第２歯車部とを有する連結歯車を備え、
前記ラック部の噛合部が、前記平歯車に噛み合う平歯状に形成され、
前記連結歯車は、前記第２歯車部のピッチ円直径が前記第１歯車部のピッチ円直径より大きく設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記可変負荷発生手段が、前記動力変換手段により前記回転体が移動する軸方向の一方と反対側の軸方向の他方に前記回転体を付勢する付勢部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記付勢部材は、前記回転体を軸方向の他方に付勢する圧縮コイルバネで構成され、
前記摩擦負荷手段は、前記回転体の回転軸を取り囲むよう内方に形成された収容室を有し、
前記圧縮コイルバネは、前記収容室に収容されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記回転軸に軸方向移動可能に取り付けられ、かつ前記回転体を相対回転可能に支持する中継部材を備え、
前記付勢部材が、前記中継部材を付勢することにより、前記軸方向の他方に前記回転体を付勢することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記回転体は、軸受を介して前記中継部材に相対回転可能に支持されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記回転体と前記摩擦負荷手段との間の接触部において、前記回転体および前記摩擦負荷手段の少なくともいずれか一方に、前記回転体自体および前記摩擦負荷手段自体の摩擦係数より大きな摩擦係数を有する摩擦部材を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記回転体と前記摩擦負荷手段との間の接触部において、前記回転体と前記摩擦負荷手段とが摩擦接触する接触面が、前記回転体の軸方向の中心を通り、かつ前記回転体の軸線と垂直な垂直面に対して、傾斜した傾斜面で構成され、
前記傾斜面は、前記回転体の径方向内方から径方向外方に向うに従い前記垂直面から離隔する方向に傾斜していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記接触面は、前記垂直面と前記軸線との交点と、前記回転体と前記摩擦負荷手段とが摩擦接触する接触点と、を結ぶ仮想円錐面に対して、平行としたことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記回転体を覆うよう前記開閉部材に固定されたケース部材と、
前記ケース部材に設けられ、前記回転体の前記軸方向の他方への移動に伴い前記回転体と摩擦接触するケース側摩擦負荷手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの画像形成装置に関し、特に、ユーザにより開閉可能な外装カバーや蓋等の開閉部材を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置は、装置本体内部にプロセスユニットなどの構成部材が収容されている。したがって、プロセスユニットなどの構成部材の交換に際しては、装置本体内部にアクセスする必要がある。また、装置本体内部で用紙詰まりなどが生じた場合にあっても、用紙詰まりの原因となった用紙を除去するため、装置本体内部にアクセスする必要がある。
【０００３】
このため、この種の画像形成装置にあっては、装置本体内部にアクセス可能なように、装置本体に対して開閉可能な外装カバーや蓋などの開閉部材を有している。したがって、ユーザは、これらの開閉部材を開閉操作することにより、装置本体内部にアクセスすることができ、プロセスユニットなどの構成部材の交換や用紙詰まりに対処することができる。
このような画像形成装置においては、開閉部材の開閉操作に伴う操作力を軽くすることにより、ユーザ負荷の軽減を図って利便性を向上させることが要求される。
【０００４】
一方、開閉部材の操作力を軽減した状態においては、ユーザによる開閉操作によって開閉部材が勢いよく開閉動作し易い。このため、例えば、開閉部材が装置本体に対して勢いよく閉じられると、この閉動作による衝撃が大きくなるため、装置本体内部に位置決めされた構成部材などの位置が大きくずれたり、場合によっては破損してしまうなどの問題が生ずる。特に、光書込みユニットやプロセスユニットなどの耐衝撃性の比較的低い構成部材が開閉部材に保持されている場合には、衝撃による上述のような問題が顕著である。したがって、このような開閉動作に伴う衝撃を緩和することにより、かかる問題を解決することが要求されている。
従来、このような相反する要求への対応を実現するため、種々の構成の画像形成装置が提案されている。
【０００５】
従来、この種の画像形成装置として、装置本体に対して開閉可能な上フレームに光書込ユニットが保持された画像形成装置であって、上フレームが開位置から閉位置に閉動作した際に上フレームおよび光書込みユニットが受ける衝撃を緩和するエアシリンダを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
この特許文献１に記載の画像形成装置は、空気流体を利用した速度依存型の減衰機構であるエアシリンダを用いている。このため、このエアシリンダは、光書込ユニットが保持された上フレームの閉止速度に応じて閉止負荷を増大させる緩衝機構として有用である。
【０００７】
また、画像形成装置内の原稿搬送路を開放するための開閉部材としての反転ガイドを有する画像形成装置において、反転ガイドを常時閉方向に付勢するバネと、反転ガイドの回動支点に取り付けられた回転式のオイルダンパとを備えたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
この特許文献２に記載の画像形成装置において、ユーザの手操作により開状態とされた反転ガイドは、ユーザが手を離すと、バネの作用により閉方向に回動するようになっている。このとき、反転ガイドは、オイルダンパのブレーキ作用によりゆっくりと閉位置に向けて閉じられるようになっている。
【０００９】
また、装置本体上面のプラテンガラスに対して自動原稿搬送装置が開閉可能に取り付けられた画像形成装置において、自動原稿搬送装置を開閉可能とするためのヒンジ機構にオイルダンパを設けたものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
【００１０】
この特許文献２に記載の画像形成装置において、ヒンジ機構は、プラテンガラスに対する自動原稿搬送装置の回動角度に応じて、具体的には、開位置から閉位置に向うに従いオイルダンパによる抵抗力が増大するようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の従来の画像形成装置にあっては、エアシリンダが粘性減衰量の比較的小さい流体である空気を用いているため、所定の減衰量を確保するために、空気の通気孔であるオリフィスの空隙を狭くしたり、エアシリンダ内の空気の密閉性を高めて空気漏れを防止するなど、構成部品に対して高い精度が要求される。この結果、画像形成装置が高額な構成となり易い。
【００１２】
また、このような画像形成装置において、減衰作用距離を伸ばそうとすると、エアシリンダのストロークを長くすることとなり、結果として画像形成装置自体の大型化につながる。これに対して、エアシリンダのストロークを短くすると、上フレームの開閉動作距離当たりの減衰量を大きくする必要があり、エアシリンダの動作負荷が増大してしまう。このため、光書込ユニットが保持された上フレームとエアシリンダとが当接する際の衝撃そのものが大きくなってしまう。このように、特許文献１に記載の画像形成装置にあっては、画像形成装置自体の大型化防止および上フレームとエアシリンダとが当接する際の衝撃抑制の両課題に対応する調整が困難であるという問題があった。
【００１３】
ところで、この従来の画像形成装置においては、エアシリンダに加えて、所定の操作力よりも大きい操作力によって可動となるトルクリミッタを設けた構成も提案されている。このような構成の画像形成装置では、トルクリミッタを設けることにより、所定以上の操作力が上フレームの開閉操作に必要となるため、実際の開閉動作速度を緩和し、ある程度の衝撃緩和を期待することができる。しかしながら、トルクリミッタにおけるトルクは、上フレームの閉止速度によらず一定であるため、ユーザが力任せに上フレームを閉操作すると上フレームが勢いよく閉じてしまう。このため、結局は緩衝機構としてエアシリンダが必要となる。一方、トルクリミッタのみで開閉動作速度の緩和を得るためには、トルクリミッタの可動操作力をさらに大きく設定する必要があるが、この場合、通常の開閉操作そのものが重くなってしまう。
【００１４】
また、上述の特許文献２に記載の従来の画像形成装置にあっては、オイルダンパが空気流体に比べて粘性減衰量の大きい流体であるオイルを用いているため、オイル漏れを防止するためのシール性強化や、オイルそのもののコストにより高額なダンパ構成となり易いという問題があった。
【００１５】
さらに、上述の特許文献３に記載の従来の画像形成装置にあっては、自動原稿搬送装置の回動角度、すなわちヒンジ機構の開き位置である角度に対してオイルダンパによる抵抗力を可変としている。このため、ヒンジ機構の動作位置ごとの抵抗力は、一定であり、ユーザによる操作力の大小に対応することができず、結果として、ユーザによる操作力が想定以上の操作力である場合には、衝撃が発生してしまうという問題があった。
【００１６】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、簡単かつ低コストな構成で、ユーザによる開閉部材の開閉操作の操作力の大きさに応じて、開閉部材にかかる操作負荷を可変とすることにより、開閉部材の開閉動作に伴う衝撃を緩和するとともに、開閉部材の開閉動作にかかる操作負荷を低減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る画像形成装置は、上記目的を達成するため、装置本体と、前記装置本体に対して開位置と閉位置との間で回動可能に取り付けられた開閉部材と、を備え、前記開閉部材がユーザにより手動で開閉動作される画像形成装置であって、前記開閉部材に回転軸を介して取り付けられた回転体と前記装置本体に取り付けられ前記開閉部材の開閉動作に応じて前記回転体に回転動力を発生させる回転動力発生部材とから構成され、前記開閉部材の開閉動作に応じて、前記回転動力により、前記回転体を回転させるとともに前記回転軸の軸方向の一方あるいは他方に移動させる動力変換手段と、前記回転体に対して前記軸方向に離隔した位置に設けられ、前記回転体の前記軸方向の一方への移動に伴い前記回転体と摩擦接触する摩擦負荷手段と、を有し、前記開閉部材の開閉動作に対する操作力の大きさに応じて、前記開閉部材の回動に対して前記摩擦接触により負荷を発生させる可変負荷発生手段を備えた構成を有する。
【００１８】
この構成により、本発明は、可変負荷発生手段が、ユーザによる開閉部材の開閉動作に対する操作力の大きさに応じて、回転体と摩擦負荷手段との摩擦接触により負荷を発生させるようにしたので、簡単かつ低コストな構成で、例えばユーザによる開閉部材の開閉動作に対する操作力が小さい場合には、開閉部材の開閉動作にかかる操作負荷を低減することができる。一方、ユーザによる開閉部材の開閉動作に対する操作力が大きい場合には、開閉部材の開閉動作に伴う衝撃を緩和することができる。
【００１９】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記回転体が、はすば歯車で構成され、前記回転動力発生部材が、前記はすば歯車に噛み合うはすば形状の噛合部が形成されたラック部で構成され、前記はすば歯車および前記噛合部のねじれ方向が、前記はすば歯車に対して前記摩擦負荷手段側にスラスト力を作用させる方向に設定されている。
【００２０】
この構成により、本発明は、回転体がはすば歯車で構成されるとともに、回転動力発生部材がはすば歯車に噛み合うはすば形状の噛合部が形成されたラック部で構成されているので、ラック部により回転させられるはすば歯車に対して軸方向へのスラスト力が作用する。また、はすば歯車および噛合部のねじれ方向が、はすば歯車に対して摩擦負荷手段側にスラスト力を作用させる方向に設定されているので、開閉部材の開閉動作に応じて回転するはすば歯車を、はすば歯車と噛合部との噛み合いにより発生するスラスト力によって摩擦負荷手段側に移動させることができる。
このため、簡単かつ低コストな構成で、開閉部材の開閉動作に応じて、はすば歯車と摩擦負荷手段とを摩擦接触させることができる。
【００２１】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記可変負荷発生手段が、前記動力変換手段により前記回転体が移動する軸方向の一方と反対側の軸方向の他方に前記回転体を付勢する付勢部材を備えた構成を有する。
【００２２】
この構成により、本発明は、可変負荷発生手段が、動力変換手段により回転体が移動する軸方向の一方と反対側の軸方向の他方に回転体を付勢する付勢部材を備えているので、ユーザによる開閉部材の開閉動作に対する操作力が大きいときには、回転体が付勢部材の付勢力に抗して摩擦負荷手段側である軸方向の一方に移動し、摩擦接触することにより、回転体と摩擦負荷手段との間に大きな摩擦抵抗力を生じさせることができる。これにより、開閉部材の開閉動作に伴う衝撃を緩和することができる。
【００２３】
一方、ユーザによる大きな操作力が加えられた後、この操作力が弱められた場合には、回転体を軸方向の一方に移動させる力や、例えばはすば歯車と噛合部との噛み合いにより生ずる残留噛み合い力などに抗して、付勢部材が回転体を軸方向の他方に付勢する。このため、回転体と摩擦負荷手段との摩擦接触により生ずる摩擦抵抗力を速やかに低減、あるいは解除することができる。これにより、ユーザによる開閉部材の開閉動作にかかる操作負荷を低減することができる。
【００２４】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記付勢部材は、前記回転体を軸方向の他方に付勢する圧縮コイルバネで構成され、前記摩擦負荷手段は、前記回転体の回転軸を取り囲むよう内方に形成された収容室を有し、前記圧縮コイルバネは、前記収容室に収容されている構成を有する。
【００２５】
この構成により、本発明は、付勢部材が圧縮コイルバネで構成され、この圧縮コイルバネが摩擦負荷手段の内方に形成された収容室に収容されているので、可変負荷発生手段の小型化を図ることができる。
【００２６】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記回転軸に軸方向移動可能に取り付けられ、かつ前記回転体を相対回転可能に支持する中継部材を備え、前記付勢部材が、前記中継部材を付勢することにより、前記軸方向の他方に前記回転体を付勢するよう構成されている。
【００２７】
この構成により、本発明は、中継部材が回転軸に軸方向移動可能に取り付けられるとともに回転体を相対回転可能に支持するようになっている。また、付勢部材が中継部材を介して軸方向の他方に回転体を付勢するようになっている。
このため、直接、付勢部材と回転体とが接触することを避けることができる。したがって、付勢部材が回転体に対して摩擦負荷となることを防止することができる。
【００２８】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記回転体は、軸受を介して前記中継部材に相対回転可能に支持されている構成を有する。
【００２９】
この構成により、本発明は、回転体が軸受を介して中継部材に相対回転可能に支持されているので、回転体と中継部材との相対回転により生ずる回転負荷を低減することができる。また、回転体と中継部材との間に生ずる回転負荷が低減されることにより、回転体の回転に伴う中継部材の連れ回りを抑制でき、回転体の回転が中継部材を介して付勢部材に伝達されることを防止することができる。この結果、付勢部材のねじれが防止される。
【００３０】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記回転体と前記摩擦負荷手段との間の接触部において、前記回転体および前記摩擦負荷手段の少なくともいずれか一方に、前記回転体自体および前記摩擦負荷手段自体の摩擦係数より大きな摩擦係数を有する摩擦部材を設けた構成を有する。
【００３１】
この構成により、本発明は、回転体と摩擦負荷手段との間の接触部において、回転体および摩擦負荷手段の少なくともいずれか一方に、回転体自体および摩擦負荷手段自体の摩擦係数より大きな摩擦係数を有する摩擦部材を設けたので、回転体と摩擦負荷手段との接触部において大きな摩擦抵抗力を発生させることができる。
また、回転体および摩擦負荷手段とは別部材の摩擦部材により摩擦抵抗力を発生させるようにしたので、所望の摩擦係数を有する部材を摩擦部材として選択することによって所望の摩擦抵抗力を発生させることができる。
【００３２】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記はすば歯車と前記ラック部との間の動力伝達経路上に設けられ、前記ラック部の噛合部と噛み合う平歯車で構成された第１歯車部と、前記第１歯車部と一体に形成され前記はすば歯車と噛み合う第２歯車部とを有する連結歯車を備え、前記ラック部の噛合部が、前記平歯車に噛み合う平歯状に形成され、前記連結歯車は、前記第２歯車部のピッチ円直径が前記第１歯車部のピッチ円直径より大きく設定されている構成を有する。
【００３３】
この構成により、本発明は、はすば歯車とラック部との間の動力伝達経路上に、ピッチ円直径が小さな第１歯車部とピッチ円直径が大きな第２歯車部とからなる連結歯車を設けたので、連結歯車を設けない構成のものに比べて、開閉部材の開閉動作に応じて回転するはすば歯車の回転量を増幅させることができる。これにより、はすば歯車と第２歯車部との噛み合いにより発生するスラスト力によって摩擦負荷手段側に移動するはすば歯車の摩擦負荷手段側への移動距離を大きくすることができる。
また、はすば歯車とラック部との間の動力伝達経路上に連結歯車を設けたことにより、ラック部の噛合部の形状を簡素な平歯状にすることができ、ラック部を安価な構成部品とすることができる。
【００３４】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記回転体と前記摩擦負荷手段との間の接触部において、前記回転体と前記摩擦負荷手段とが摩擦接触する接触面が、前記回転体の軸方向の中心を通り、かつ前記回転体の軸線と垂直な垂直面に対して、傾斜した傾斜面で構成され、前記傾斜面は、前記回転体の径方向内方から径方向外方に向うに従い前記垂直面から離隔する方向に傾斜している構成を有する。
【００３５】
この構成により、本発明は、回転体と摩擦負荷手段とが摩擦接触する接触面が、回転体の軸方向の中心を通り、かつ回転体の軸線と垂直な垂直面に対して、傾斜した傾斜面で構成されており、この傾斜面が回転体の径方向内方から径方向外方に向うに従い垂直面から離隔する方向に傾斜しているので、回転動力により軸方向の一方に移動させられる回転体に対して、回転軸を中心として生ずるモーメントを考慮した接触面とすることができる。
すなわち、接触面を上述のモーメントが作用する方向に傾斜した傾斜面としたので、発生荷重の損失を低減することができる。このため、回転体を軸方向の一方に移動させるために作用する力を、効率的に接触面における摩擦抵抗力を発生させるための垂直抗力として伝達し、発生する摩擦抵抗力の損失を抑えることができる。
【００３６】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記接触面は、前記垂直面と前記軸線との交点と、前記回転体と前記摩擦負荷手段とが摩擦接触する接触点と、を結ぶ仮想円錐面に対して、平行とした構成を有する。
【００３７】
この構成により、本発明は、接触面が、垂直面と軸線との交点と、回転体と摩擦負荷手段とが摩擦接触する接触点と、を結ぶ仮想円錐面に対して平行としたので、回転動力により軸方向の一方に移動させられる回転体に対して、回転軸を中心として生ずるモーメントを考慮した接触面とすることができる。
このため、発生荷重の損失を低減することができ、回転体を軸方向の一方に移動させるために作用する力を、効率的に接触面における摩擦抵抗力を発生させるための垂直抗力として伝達し、発生する摩擦抵抗力の損失を抑えることができる。
【００３８】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記回転体を覆うよう前記開閉部材に固定されたケース部材と、前記ケース部材に設けられ、前記回転体の前記軸方向の他方への移動に伴い前記回転体と摩擦接触するケース側摩擦負荷手段と、をさらに備えた構成を有する。
【００３９】
この構成により、本発明は、開閉部材の開位置から閉位置への閉動作、および閉位置から開位置への開動作のいずれの操作に対しても、摩擦抵抗力を発生させることができ、簡単かつ低コストな構成で、開閉部材の開動作および閉動作に伴う衝撃を緩和することができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明では、簡単かつ低コストな構成で、ユーザによる開閉部材の開閉操作の操作力の大きさに応じて、開閉部材にかかる操作負荷を可変とすることにより、開閉部材の開閉動作に伴う衝撃を緩和するとともに、開閉部材の開閉動作にかかる操作力を低減することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るプロセスユニットを示す概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るプリンタの内部構成を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る内部構成の一部を示す一部拡大図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るプリンタの内部構成を示す図であって、カバーフレームの開状態を示す概略図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るブレーキユニットの構成の概略を示す側面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るブレーキユニットの一部を示す図であって、図６中、矢印Ｖで示す方向から見た図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るブレーキユニットの一部を示す図であって、図６中、矢印Ｑで示す方向から見たブレーキユニットの断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るブレーキユニットの構成を示す概略構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るブレーキユニットの構成を示す概略構成図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係るブレーキユニットの構成を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００４３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、画像形成装置を電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した例を示している。なお、本実施の形態においては、一般的な静電作像方法を用いて画像を形成するフルカラーのプリンタについて説明するが、これに限らず、例えばモノクロ画像を形成する画像形成装置に適用してもよい。
【００４４】
まず、構成を説明する。
図１に示すように、画像形成装置としてのプリンタ１は、プロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ（以下、単にプロセスユニット２ともいう）と、光書込ユニット３と、転写ユニット４と、給紙カセット５と、定着装置６と、を含んで構成されている。
【００４５】
プロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、単にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す)のトナー像を形成するためのプロセスユニットである。これら各プロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外の構成は同一であり、寿命到達時に交換される。
【００４６】
次いで、図２を参照して、プロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの詳細な構成について、Ｋトナー像を形成するためのプロセスユニット２Ｋを例に説明する。
図２に示すように、プロセスユニット２Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体１０Ｋと、帯電装置１１Ｋと、現像装置１２Ｋと、ドラムクリーニング装置１３Ｋと、図示しない除電装置と、を含んで構成されている。
画像形成ユニットとしてのプロセスユニット２Ｋは、プリンタ１の装置本体１ａに脱着可能であり、消耗部品として一度に交換可能になっている。
【００４７】
感光体１０Ｋは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転させられるようになっており、その表面が帯電装置１１Ｋにより一様に帯電させられるようになっている。そして、一様に帯電させられた感光体１０Ｋの表面には、レーザー光Ｌによって露光走査されることにより、Ｋ用の静電潜像が担持されるようになっている。
帯電装置１１Ｋは、感光体１０Ｋの表面を一様に帯電させるようになっている。
【００４８】
現像装置１２Ｋは、図示しないＫトナーを収容するホッパ部１４Ｋと、現像部１５Ｋとを有している。ホッパ部１４Ｋ内には、図示しない駆動手段によって回転駆動されるアジテータ１６Ｋと攪拌パドル１７Ｋおよびトナー供給ローラ１８Ｋなどが配設されている。ホッパ部１４Ｋ内のＫトナーは、アジテータ１６Ｋや攪拌パドル１７Ｋの回転駆動によって攪拌されながら、自重によってトナー供給ローラ１８Ｋに向けて移動するようになっている。
【００４９】
トナー供給ローラ１８Ｋは、金属製の芯金と、これの表面に被服された発砲樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部１４Ｋ内のトナーをローラ部の表面に付着させながら回転するようになっている。
【００５０】
現像部１５Ｋ内には、感光体１０Ｋやトナー供給ローラ１８Ｋに当接しながら回転する現像ローラ１９Ｋや現像ローラ１９Ｋの表面に先端を当接させる薄層化ブレード２０Ｋなどが配設されている。ホッパ部１４Ｋ内のトナー供給ローラ１８Ｋに付着したＫトナーは、現像ローラ１９Ｋとトナー供給ローラ１８Ｋとの当接部で現像ローラ１９Ｋの表面に供給されるようになっている。このように供給されたＫトナーは、現像ローラ１９Ｋの回転に伴ってローラと薄層化ブレード２０Ｋとの当接位置を通過する際に、ローラ表面上での層厚が規制されるようになっている。そして、層厚規制後のＫトナーは、現像ローラ１９Ｋと感光体１０Ｋとの当接部である現像領域において、感光体１０Ｋ表面の静電潜像に付着するようになっている。このような付着により、Ｋ用の静電潜像がＫトナー像に現像されるようになっている。
そして、このようにＫ用の静電潜像は、現像装置５ＫによってＫトナー像に現像された後、後述する中間転写ベルト２１上に転写される。
【００５１】
ドラムクリーニング装置１３Ｋは、中間転写ベルト２１上に転写された後の感光体１０Ｋ表面に残留している転写残トナーを除去するようになっている。
また、除電装置は、クリーニング後の感光体１０Ｋの残留電荷を除電するようになっている。このような除電装置による除電により、感光体１０Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００５２】
その他の色のプロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃにおいても、同様にして感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ上にそれぞれＹ、Ｍ、Ｃトナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト２１上に重畳転写されるようになっている。
【００５３】
なお、図２を参照して、Ｋ用のプロセスユニットについて説明したが、Ｙ、Ｍ、Ｃ用のプロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃにおいても、同様のプロセスにより、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの表面にＹ、Ｍ、Ｃトナー像が形成される。
【００５４】
図１に示すように、潜像書込装置としての光書込ユニット３は、プロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの鉛直方向上方に配設され、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光Ｌにより、プロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにおける感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを光走査するようになっている。このような光走査により、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像が形成される。
【００５５】
なお、光書込ユニット３は、ポリゴンモータ３ａによって回転駆動したポリゴンミラー３ｂによって光源から発したレーザー光Ｌを主走査方向に偏向させながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
【００５６】
転写手段としての転写ユニット４は、プロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの鉛直方向下方に配設され、中間転写ベルト２１と、駆動ローラ２２と、従動ローラ２３と、４つの１次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋと、２次転写ローラ２５と、ベルトクリーニング装置２６と、クリーニングバックアップローラ２７と、残トナー回収装置２８とを含んで構成されている。
【００５７】
中間転写ベルト２１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ２２、従動ローラ２３、クリーニングバックアップローラ２７および４つの１次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋによって張架されている。この中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２２が図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されることにより、同方向に無端移動するようになっている。
【００５８】
４つの１次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋは、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの間に、無端移動する中間転写ベルト２１を挟み込んでいる。このような挟み込みにより、中間転写ベルト２１の表面と感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとが当接するＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップが形成される。
【００５９】
また、１次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋには図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されるようになっており、この１次転写バイアスの印加により、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの静電潜像と１次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋとの間に転写電界が形成される。
なお、１次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋに代えて、転写チャージャや転写ブラシ等を採用してもよい。
【００６０】
ここで、感光体１０Ｋの表面に形成されたＫトナーは、感光体１０Ｋの回転に伴い上述のＫ用の１次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体１０Ｋ上から転写ベルト２１上に１次転写される。
【００６１】
また、このようなＫトナー像が１次転写された中間転写ベルト２１は、その無端移動に伴いＣ、Ｍ、Ｙ用の１次転写ニップを通過する。このとき、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ上のＹ、Ｍ、Ｃトナー像が、Ｋトナー像上に順次重畳転写される。したがって、この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト２１上には、４色トナー像が形成される。
【００６２】
２次転写ローラ２５は、中間転写ベルト２１のループ外側に配設され、ループ内側の駆動ローラ２２との間に中間転写ベルト２１を挟み込むようになっている。このような挟み込みにより、中間転写ベルト２１の表面と２次転写ローラ２５とが当接する２次転写ニップが形成される。
【００６３】
また、２次転写ローラ２５には、図示しない転写バイアス電源によって２次転写バイアスが印加されるようになっており、この２次転写バイアスの印加により、２次転写ローラ２５と駆動ローラ２２との間には、２次転写電界が形成される。
【００６４】
給紙カセット５は、転写ユニット４の鉛直方向下方に配設され、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容するようになっている。また、給紙カセット５は、プリンタ１の筐体に対してスライド着脱可能に構成されている。
【００６５】
この給紙カセット５に収容された紙束の最上位の記録紙Ｐには、給紙ローラ５ａが当接しており、給紙ローラ５ａは、所定のタイミングで図中反時計回りに回転することにより、記録紙Ｐを給紙路３０に向けて送出するようになっている。
【００６６】
給紙路３０の下流末端付近には、レジストローラ対３１が配設されており、このレジストローラ対３１は、給紙カセット５から送出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐにローラの回転を停止させるようになっている。そしてレジストローラ対３１は、上述の２次転写ニップ内で中間転写ベルト２１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転運動を再開することにより、挟み込んだ記録紙Ｐを２次転写ニップに向けて送出するようになっている。
【００６７】
ここで、２次転写ニップで記録紙Ｐに密着させられた中間転写ベルト２１上の４色トナー像は、２次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括２次転写され、記録紙Ｐ上にフルカラートナー像として画像形成される。このようにフルカラートナー像が表面に形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップを通過すると、２次転写ローラ２５や中間転写ベルト２１から曲率分離し、転写後搬送路３２を経由して、定着装置６に搬送される。
【００６８】
ところで、２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２１には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。このような転写残トナーは、中間転写ベルト２１の表面に当接するベルトクリーニング装置２６によって、ベルト表面からクリーニングされる。
【００６９】
クリーニングバックアップローラ２７は、中間転写ベルト２１のループ内側に配設され、ベルトクリーニング装置２６によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップするようになっている。
また、残トナー回収装置２８は、ベルトクリーニング装置２６によって中間転写ベルト２１の表面よりクリーニングされた残トナーを回収するようになっている。
【００７０】
定着装置６は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ６ａと、この定着ローラ６ａに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ６ｂとを含んで構成されており、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとにより定着ニップを形成するようになっている。
【００７１】
ここで、定着装置６内に搬送された記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ６ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化せしめられて、フルカラー画像が定着される。
【００７２】
また、定着装置６の上方には、排紙ローラ対３４が配設されており、この排紙ローラ対３４は、定着装置６から排出され、定着後搬送路３３を経由して搬送される記録紙Ｐを、後述する上カバー４０の上面であるスタック部に排出するようになっている。したがって、排紙ローラ対３４により排出された記録紙Ｐは、上カバー４０の上面であるスタック部にスタックされる。
【００７３】
また、本実施の形態に係るプリンタ１にあっては、装置本体１ａに対して上カバー４０が開閉可能に取り付けられている。すなわち、上カバー４０は、回転軸４１を支点に回動自在に支持されており、図中矢印で示すように、図中反時計回り方向に回動することにより、本体に対して開いた状態（以下、単に開状態という）とすることができる。さらに、この上カバー４０には、上述の光書込ユニット３が保持されるようになっており、光書込ユニット３は、上カバー４０とともに本体に対して回動するようになっている。
【００７４】
したがって、上カバー４０が装置本体１ａに対して開状態とされた際には、プリンタ１の上部開口を外部に向けて大きく露出するようになっている。これにより、４つのプロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、それぞれ、その上部開口より図中矢印方向へ容易に着脱することができる。なお、本実施の形態に係る上カバー４０は、後述する前カバーフレーム６０および後カバーフレーム６１とともに、本発明に係る開閉部材を構成している。
【００７５】
次いで、プリンタ１の内部構成について、図３、図４を参照して説明する。
なお、以下の説明においては、プリンタ１において、図１中、右側を右側面、左側を左側面、図示面と直交する方向の手前側を前面、奥側を後面として定義して説明を行うが、これら前後左右の定義は、説明の便宜上、定義付けしたに過ぎず、これに拘束されるものではない。
【００７６】
図３に示すように、プリンタ１の装置本体１ａの内部には、各種装置を支持するための本体フレームが立設されており、この本体フレームは、前側板５０、後側板５１、回転軸４１、図示しない左側板および梁板などから構成されている。この本体フレームは、装置本体１ａの一部を構成している。なお、図３においては、後述するブレーキユニット７０について、図示を省略している。
【００７７】
前側板５０は、プリンタ１の本体内部における前面側に配設されており、後側板５１は、プリンタ１の本体内部における後面側に配設されている。これら前側板５０と後側板５１とは、所定の距離をおいて対向しながら直立するように、回転軸４１および図示しない左側板、梁板などによって連結されている。
【００７８】
また、互いに対向する前側板５０と後側板５１との間には、図示しない転写ユニットと、４つのプロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、光書込ユニット３とが配設されている。
【００７９】
なお、図３においては、４つのプロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのうち、最も右側にあるＫ用のプロセスユニット２Ｋだけが図示されており、その他の色のプロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃは、光書込ユニット３の直下に位置しているため、図示が省略されている。また、図３においては、図示していないが、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、その一端が前側板５０、他端が後側板５１に回転自在に支持されている。
【００８０】
さらに、光書込ユニット３と前側板５０との間には、前カバーフレーム６０が配設され、また光書込ユニット３と後側板５１との間には、後カバーフレーム６１が配設されている。これら前カバーフレーム６０および後カバーフレーム６１（以下、単にカバーフレーム６０、６１という）は、いずれも長手方向の一端（図中、奥側に位置する端）側で回転軸４１に回転自在に支持されている。一方、カバーフレーム６０、６１は、長手方向の他端側でステーなどの連結部材６３を介して互いに連結されている。
【００８１】
なお、このカバーフレーム６０、６１は、いずれも上カバー４０(図１参照)の一部を構成しており、上カバー４０に締結あるいは固定されている。また、本実施の形態においては、カバーフレーム６０、６１を上カバー４０に締結あるいは固定するよう構成したが、これに限らず、上カバー４０と一体成形されたものであってもよい。
【００８２】
また、前カバーフレーム６０に対向する光書込ユニット３の前側面および後カバーフレーム６１に対向する光書込ユニット３の後側面には、それぞれ前側位置決め軸３ａ、後側位置決め軸３ｂが突設されている。
【００８３】
一方、カバーフレーム６０、６１には、それぞれ前側開口部６０ａ、後側開口部６１ａが形成されており、これら前側開口部６０ａおよび後側開口部６１ａ（以下、単に開口部６０ａ、６１ａという）には、前側位置決め軸３ａおよび後側位置決め軸３ｂ（以下、単に位置決め軸３ａ、３ｂという）がそれぞれ所定のがたつきを持って貫通されるようになっている。
【００８４】
他方、前側板５０および後側板５１には、それぞれ前側位置決め溝５０ａ、後位置決め溝５１ａが形成されており、これら前側位置決め溝５０ａおよび後位置決め溝５１ａ（以下、単に位置決め溝５０ａ、５１ａという）は、開口部６０ａ、６１ａを貫通した位置決め軸３ａ、３ｂを位置決めして支持するようになっている。
【００８５】
また、前カバーフレーム６０と前側位置決め軸３ａとの間、および後カバーフレーム６１と後側位置決め軸３ｂとの間には、それぞれ前側付勢バネ６５、後側付勢バネ６６が配設されている。この前側付勢バネ６５および後側付勢バネ６６（以下、単に付勢バネ６５、６６という）は、それぞれ光書込ユニット３を所定の方向へ付勢するようになっている。
【００８６】
ここで、付勢バネ６５、６６による付勢方向における位置決め溝５０ａ、５１ａと位置決め軸３ａ、３ｂとのがたつき量は、開口部６０ａ、６１ａと位置決め軸３ａ、３ｂとのがたつき量よりも小さく設定されている。
【００８７】
これにより、光書込ユニット３の動作位置である図示の状態（本体に対して閉じた状態）では、位置決め軸３ａ、３ｂが、付勢バネ６５、６６によりそれぞれ位置決め溝５０ａ、５１ａの所定位置に付勢されて位置決めされるようになっている。
【００８８】
一方で、光書込ユニット３が回転軸４１を支点に回動し、プリンタ１の本体に対して開放した状態（光書込ユニット３の待避位置）では、位置決め軸３ａ、３ｂは、それぞれ付勢バネ６５、６６により開口部６０ａ、６１ａに押付け付勢されるようになっている。
したがって、光書込ユニット３は、動作位置および待避位置のいずれの位置においても、がたつきが抑制された状態で支持される。
【００８９】
また、光書込ユニット３の左側面には、左側位置決め突起６８が配設されており、この左側位置決め突起６８は、回転軸４１に係合するようになっている。これにより、光書込ユニット３は、位置決め軸３ａ、３ｂおよび左側位置決め突起６８の３点支持でカバーフレーム６０、６１に対して位置決めされる。
【００９０】
具体的には、図４に示すように、左側位置決め突起６８は、光書込ユニット３の動作位置において、光書込ユニット３の自重により回転軸４１に対し鉛直方向下側への力を受け、回転軸４１上で支持される。
【００９１】
また、光書込ユニット３には、保持バネ６９が設置されており、この保持バネ６９は、左側位置決め突起６８との間に回転軸４１を挟み込むようになっている。したがって、光書込ユニット３の開放時におけるがたつきが防止される。
【００９２】
なお、保持バネ６９は、光書込ユニット３の開放時におけるがたつきを防止する目的で設けられたものであるため、回転軸４１を比較的小さな付勢力で左側位置決め突起６８側に付勢するものであり、光書込ユニット３の動作位置において回転軸４１に接触していなくともよい。
【００９３】
ところで、このような構成のプリンタ１において、４つのプロセスユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを着脱する際には、ユーザの操作により、上カバー４０および光書込ユニット３をプリンタ１の本体に対して開状態とし、着脱操作を行う必要がある。一方、各プロセスユニットの着脱操作を行った後には、上カバー４０および光書込ユニット３を、プリンタ１の本体に対して閉状態とするユーザ操作が必要となる。
【００９４】
このとき、ユーザによる上カバー４０および光書込ユニット３の開閉動作が勢い良く乱暴に行われた場合、その開閉動作によって、位置決め軸３ａ、３ｂが位置決め溝５０ａ、５１ａに衝突する事態が生じることがある。また、この衝突により、上カバー４０および光書込ユニット３に対して過大な動作衝撃が作用し、歪み変形による画像の乱れを引起し、さらには機器破損に至る場合がある。
【００９５】
そのため、上カバー４０および光書込ユニット３の開閉動作部にブレーキやダンパを設置することによって動作衝撃を緩和する必要があるが、ブレーキやダンパそのものの動作負荷によってユーザの操作力そのものが増大し、操作利便性が低下することになる。
【００９６】
したがって、ユーザの操作力が小さく、上カバー４０および光書込ユニット３の開閉が、ゆっくりと行われる場合には、ブレーキあるいはダンパによる作用は小さく、反対に、ユーザの操作力が大きく、上カバー４０および光書込ユニット３の開閉が、勢い良く行われる場合には、ブレーキあるいはダンパによる作用が大きくなるような構成にすることが望ましい。
【００９７】
本実施の形態においては、上述のような衝撃緩和と操作利便性の向上という相反する課題に対処するため、以下のような構成のブレーキユニット７０を設けた。
なお、本実施の形態において、プリンタ１の本体に対して開状態にあるときの上カバー４０の動作位置が開位置であり、プリンタ１の本体に対して閉状態にあるときの上カバー４０の動作位置が閉位置である。
【００９８】
以下、図５〜図８を参照して、本発明に係る画像形成装置としてのプリンタ１の特徴的な構成について説明する。
なお、図５においては、説明の便宜上、カバーフレーム６０、６１における開口部６０ａ、６１ａや付勢バネ６５、６６等の図示を省略している。
【００９９】
図５に示すように、プリンタ１は、可変負荷発生手段としてのブレーキユニット７０を備えている。このブレーキユニット７０は、前カバーフレーム６０の長手方向の一端側、すなわち前カバーフレーム６０の回動支点とされる前カバーフレーム６０と前側板５０との連結位置に設けられている。
【０１００】
また、ブレーキユニット７０は、ユーザによる上カバー４０の開閉動作に応じて所望の負荷としてのブレーキ力を発生させるようになっている。このブレーキ力は、上カバー４０の開閉動作に伴う上カバー４０の回動に対する負荷である。また、所望のブレーキ力は、例えば、ユーザによる上カバー４０の閉動作に対する操作力（図中、矢印Ｆ１で示す）が小さいとき、上カバー４０の回動に対して小さなブレーキ力とされ、かつユーザによる上カバー４０の閉動作に対する操作力Ｆ１が大きいとき、上カバー４０の回動に対して大きなブレーキ力とされる。
【０１０１】
なお、本実施の形態においては、ブレーキユニット７０を前カバーフレーム６０側にのみ設ける構成としたが、これに限らず、後カバーフレーム６１側に設けてもよいし、前カバーフレーム６０および後カバーフレーム６１の双方に設けるようにしてもよい。
【０１０２】
次に、ブレーキユニット７０の詳細について、説明する。
図６〜図８に示すように、ブレーキユニット７０は、動力変換ユニット７１と、摩擦負荷部材７２と、付勢バネ７３と、カラー７４と、ボールベアリング７５とを含んで構成されている。ここで、図７は、図６中、矢印Ｖで示す方向から見た図であり、図８は、図６中、矢印Ｑで示す方向から見たブレーキユニット７０の一部断面図である。なお、本実施の形態においては、動力変換ユニット７１が本発明における動力変換手段を構成し、摩擦負荷部材７２が摩擦負荷手段を構成している。また、付勢バネ７３が付勢部材を構成し、カラー７４が中継部材を構成するとともに、ボールベアリング７５が軸受を構成している。
【０１０３】
動力変換ユニット７１は、回転体としてのブレーキギヤ８０と、回転動力発生部材としてのラック部８１とを含んで構成されている。
図７に示すように、ブレーキギヤ８０は、はすば歯車で構成されており、このはすば歯車のねじれ角度は、θ１に設定されている。このねじれ角度θ１は、回転軸８０ａの軸方向に対するはすば歯車の径方向へのねじれ角度、すなわちブレーキギヤ８０の回転動力Ｆ２が作用する方向から見て前カバーフレーム６０の方向へのねじれ角度である。
【０１０４】
したがって、ブレーキギヤ８０には、ねじれ角度θ１を有するはすば歯車で構成されているため、後述するラック部８１の噛合部８１ａとの噛み合いによりスラスト力Ｆ４が発生するようになっている。
【０１０５】
また、ブレーキギヤ８０は、前カバーフレーム６０の長手方向の一端側に、回転軸８０ａを介して取り付けられており、前カバーフレーム６０の開閉動作に応じて前カバーフレーム６０とともに回動するようになっている。また、ブレーキギヤ８０は、回転軸８０ａに対して回転自在、かつ軸方向移動可能に支持されている。また、ブレーキギヤ８０は、回転軸８０ａの先端に取り付けられたストッパ７７により抜け止めされている。
【０１０６】
さらに、摩擦負荷部材７２に対向するブレーキギヤ８０の一方側面には、円環状に形成されたギヤ側ブレーキ部８０ｂが設けられている。なお、このギヤ側ブレーキ部８０ｂが設けられたブレーキギヤ８０の一方側面は、摩擦負荷部材７２側に向けて突出して形成された凸部の側面に相当する。また、この凸部は、略円筒状に形成されている。
【０１０７】
ラック部８１は、前側板５０に設けられ、はすば歯車で構成されたブレーキギヤ８０に噛み合うはすば形状の噛合部８１ａを有している。
したがって、ブレーキギヤ８０は、前カバーフレーム６０とともに回動する際に、ラック部８１の噛合部８１ａとの噛み合いにより回転するようになっている。また、このときブレーキギヤ８０は、ラック部８１の噛合部８１ａとの噛み合いにより発生する軸方向のスラスト力Ｆ４（図７、図８参照）によって回転軸８０ａの軸方向の一方に移動するようになっている。
一方で、ラック部８１は、前カバーフレーム６０の開閉動作に応じて、ブレーキギヤ８０に回転動力を発生させる。
【０１０８】
このように構成された動力変換ユニット７１は、前カバーフレーム６０の開閉動作に応じてブレーキギヤ８０を回転させるとともに、その回転動力に応じてブレーキギヤ８０を軸方向に移動させるものである。
【０１０９】
摩擦負荷部材７２は、略円筒状に形成されるとともに、ブレーキギヤ８０と対向する位置で、ブレーキギヤ８０側に向けて突出するよう前カバーフレーム６０と一体に形成され、あるいは固定されている。そして、この摩擦負荷部材７２のブレーキギヤ８０に対向する対向面には、ギヤ側ブレーキ部８０ｂに摩擦接触可能な円環状のフレーム側ブレーキ部７２ａが形成されている。
【０１１０】
ここで、ギヤ側ブレーキ部８０ｂおよびフレーム側ブレーキ部７２ａは、それぞれブレーキギヤ８０、前カバーフレーム６０そのもので代用させてもよいが、ブレーキギヤ８０は駆動力を受け回転動作するものであるため、摺動性の高いポリアセタールやポリカーボネイト等の合成樹脂材料が一般的に使用される。一方、前カバーフレーム６０は、光書込ユニット３を保持するために、そのものの剛性を保ちつつ、かつ自身を軽量化するために、ポリスチレン系などの合成樹脂材料が一般的に使用される。このため、ブレーキギヤ８０と前カバーフレーム６０との接触による摩擦係数は、材料物性において大きくなり難い。それぞれの接触面の表面を粗面化する等により、摩擦係数を上げることも有効ではあるが、表面状態の耐久性や、所望の摩擦力を安定して得るために、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａ、ブレーキギヤ８０あるいは前カバーフレーム６０自体が有する摩擦係数よりも大きな摩擦係数を有する高摩擦材料によって形成し、この高摩擦材料をブレーキギヤ８０、前カバーフレーム６０のそれぞれに固定するようにした。
【０１１１】
なお、摩擦係数の大きい高摩擦材料として、一般的にブレーキシューで用いられる焼結合金金属や、金属あるいは黒鉛を混合した合成樹脂材料を用いてもよいが、ＥＰＤＭ等の合成ゴム材料や、フェルト材料を貼り付けたりする構成のものであってもよい。また、上述のような高摩擦材料をブレーキギヤ８０や前カバーフレーム６０へコーティングすれば、より安価にギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとを形成することができる。これにより、安定して高い摩擦負荷を発生させることができる。
【０１１２】
また、ブレーキギヤ８０および摩擦負荷部材７２とは別部材の摩擦部材により摩擦抵抗力を発生させるようにしたので、所望の摩擦係数を有する部材を摩擦部材として選択することによって所望の摩擦抵抗力を発生させることができる。
なお、本実施の形態においては、高摩擦材料によって形成された上述のギヤ側ブレーキ部８０ｂおよびフレーム側ブレーキ部７２ａが、摩擦部材を構成している。
【０１１３】
本実施の形態においては、スペースを有効に活用し、プリンタ１本体の小型化を図る一例として、ブレーキギヤ８０および摩擦負荷部材７２を前カバーフレーム６０側に設け、ラック部８１を前側板５０側に設けたが、本発明における作用としては、上カバー４０および光書込ユニット３の開閉動作によりブレーキギヤ８０が駆動力を受け回転すればよいので、ブレーキギヤ８０および摩擦負荷部材７２を前側板５０側に設け、ラック部８１を前カバーフレーム６０側に設けるように構成してもよい。また、これらブレーキギヤ８０、ラック部８１および摩擦負荷部材７２を、光書込ユニット３を有する前カバーフレーム６０側と前側板５０を有するプリンタ１本体側へそれぞれ設置し、上カバー４０および光書込ユニット３の開閉動作に応じてそれぞれが噛合うように設置してあればよい。
【０１１４】
ところで、図８に示すように、本実施の形態においては、ブレーキギヤ８０および摩擦負荷部材７２には、それぞれ互いに対向する対向面（ギヤ側ブレーキ部８０ｂ、フレーム側ブレーキ部７２ａが形成された面）側が開口された凹部８０ｃ、７２ｃが形成されている。この凹部８０ｃと凹部７２ｃとにより、収容室７０ａが画成されている。収容室７０ａには、付勢バネ７３、カラー７４およびボールベアリング７５が収容されるようになっている。さらに、この収容室７０ａは、ブレーキギヤ８０の凸部および摩擦負荷部材７２の形状に合わせて、円筒状に形成されている。なお、収容室７０ａは、円筒状に限らず、他の形状であってもよい。
【０１１５】
付勢バネ７３は、例えば円筒形状の圧縮コイルバネで構成され、収容室７０ａに収容されるようになっている。このように、円筒形状の圧縮コイルバネを用いることで、円筒形状の収容室７０ａ内に、付勢バネ７３を設置することが容易となり、ブレーキユニット７０を小型に構成することができる。
【０１１６】
この付勢バネ７３は、ブレーキギヤ８０と噛合部８１ａとの噛み合いにより発生するスラスト力Ｆ４に対向する方向に付勢力Ｆ５を発生させるものである。なお、付勢力Ｆ５は、ブレーキ力を発生させ始める操作力Ｆ１により発生するスラスト力Ｆ４よりも、小さくなるように設定している。
【０１１７】
ここで、ユーザによる上カバー４０および光書込ユニット３の閉動作に対する操作力Ｆ１が大きくなると、これに従いブレーキ力が増し、ユーザへの必要操作力が大きくなるとともに緩衝能力が増していくことになる。ユーザの利便性を増すためには、ユーザ操作力が大きく、ブレーキ力が大きい状態から、ユーザが操作力Ｆ１を弱めた際に、速やかにブレーキ力が減少し、光書込ユニット３の閉止動作を軽くすることが望ましい。
そこで、本実施の形態においては、上述のような構成の付勢バネ７３を設けてユーザの利便性を向上させるようにした。
【０１１８】
なお、付勢バネ７３は、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａを引き離す方向に付勢力を作用するよう構成すればよく、圧縮コイルバネに限らず、例えば板バネを用いたり、ストッパ７７側へ引張りバネなどの張力付与手段を用いても同様な効果を得ることができる。
【０１１９】
上述のように、付勢バネ７３は、ブレーキギヤ８０と前カバーフレーム６０との間、すなわち収容室７０ａ内に収容されて、付勢力を発生させている。このとき、ブレーキギヤ８０は回転軸８０ａを中心に回転し、前カバーフレーム６０は静止している。付勢バネ７３を直接ブレーキギヤ８０と当接させた場合は、付勢バネ７３とブレーキギヤ８０との間で摩擦力が発生するため、付勢バネ７３には回転軸８０ａを中心としてねじれ力が発生するとともに、ブレーキギヤ８０そのものの回転負荷が発生しやすくなり、ブレーキユニット７０による効果を損失させる要因となりやすい。このため、本実施の形態においては、上述のねじれ力による付勢バネ７３のバネ特性変動や、付勢バネ７３とブレーキギヤ８０と間の摩擦力を軽減するため、中継部材としてのカラー７４を設置する構成とした。
【０１２０】
カラー７４は、略円筒形状に形成されているとともに回転軸８０ａに軸方向移動可能に取り付けられ、かつブレーキギヤ８０を相対回転可能に支持するようになっている。
また、カラー７４は、その外周面に径方向外方に突出するフランジ部が形成され、このフランジ部に付勢バネ７３の一端が当接するようになっている。これにより、付勢バネ７３は、カラー７４を介してブレーキギヤ８０をスラスト力Ｆ４に対向する方向に付勢する構成となっている。
【０１２１】
したがって、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとが離隔した状態におけるブレーキギヤ８０への回転負荷は、ブレーキギヤ８０とカラー７４との間の摺動負荷のみとなり、カラー７４と付勢バネ７３との間で発生する力は、略回転軸８０ａ方向のみとすることができる。これにより、ギヤ回転力Ｆ３（図７参照）は、略ブレーキギヤ８０の回転力のみ、スラスト力Ｆ４は、回転軸８０ａ方向のスラスト力のみに作用させることができ、効率的にギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとの接触面に作用を集中することができる。
【０１２２】
また、ブレーキユニット７０による効果を高く保つためには、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２との摩擦力を効果的に発生させることが重要であり、ブレーキギヤ８０とカラー７４との回転負荷を小さくし、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとの摩擦負荷を大きくすることが望ましい。
【０１２３】
そこで、本実施の形態においては、ブレーキギヤ８０とカラー７４との間には玉軸受としてのボールベアリング７５を設置する構成とした。
ボールベアリング７５としては、内輪部材と外輪部材とボールとを含んで構成され、これら内輪部材および外輪部材との間に転動体として複数のボールを図示しない保持器により保持する構成の一般的なボールベアリングを用いるのが好ましい。
【０１２４】
ボールベアリング７５は、内輪部材がカラー７４に連結され、外輪部材がブレーキギヤ８０の内方に形成された凹部８０ｃの内壁に連結されている。したがって、ボールベアリング７５は、カラー７４に対してブレーキギヤ８０を回転自在に支持するようになっている。これにより、ブレーキギヤ８０とカラー７４との摩擦による回転負荷損失がさらに抑制される。
【０１２５】
なお、本実施の形態においては、ブレーキユニット７０が、付勢バネ７３とカラー７４とボールベアリング７５とを含む構成としたが、これに限らず、これらブレーキユニット７０、カラー７４およびボールベアリング７５を省略した構成としてもよい。
【０１２６】
次いで、図５〜図８を参照して、プリンタ１における上カバー４０の開閉動作に伴うブレーキユニット７０の作用について説明する。
なお、図５においては、上カバー４０の図示が省略されている。このため、以下の説明においては、上カバー４０の開閉動作について上カバー４０の一部を構成するカバーフレーム６０、６１の開閉動作として説明を行う。
【０１２７】
まず、図５、図６に示すように、光書込ユニット３を保持したカバーフレーム６０、６１に、ユーザによりこれらを閉じようとする操作力Ｆ１が作用したとき、その閉動作により、ブレーキギヤ８０は、ラック部８１より駆動力Ｆ２を受け、Ｒ方向へ回転する。操作力Ｆ１が大きくなると、それを受けた駆動力Ｆ２が大きくなり、ブレーキギヤ８０の回転速度が増加するとともに、カバーフレーム６０、６１の閉止速度が加速する。
【０１２８】
次いで、図７に示すように、ブレーキギヤ８０がはすば歯車で構成されているため、ラック部８１から受ける駆動力Ｆ２は、はすば歯車の噛合いを通じて、自らが回転するギヤ回転力Ｆ３と、回転軸８０ａ方向で前カバーフレーム６０側に作用するスラストＦ４とに分配される。これにより、ブレーキギヤ８０は、回転しながら付勢バネ７３の付勢力Ｆ５（図８参照）に抗して前カバーフレーム６０側へ移動する。
【０１２９】
次いで、ブレーキギヤ８０の前カバーフレーム６０側へ移動に伴い、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとが互いに当接、さらにはスラスト力Ｆ４の分だけの押圧されて摩擦接触する。
【０１３０】
なお、本実施の形態においては、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとが予め離隔した位置から互いに近接する位置まで移動して摩擦接触する構成としているが、これに限らず、例えば予め互いに当接していてもよい。
そして、上述の摩擦接触により、ブレーキギヤ８０に対して摩擦負荷、すなわち摩擦抵抗力が作用し、ブレーキギヤ８０への回転負荷（負荷トルク）が生ずる。
【０１３１】
この負荷トルクは、垂直抗力であるスラスト力Ｆ４と、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａの材料や表面状態に起因する摩擦係数と、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとの接触面である環形状の平均半径を乗じたものと、略等しくなる。したがって、スラスト力Ｆ４が大きくなればなる程、発生するブレーキギヤ８０への負荷トルクは大きくなることを意味している。すなわち、カバーフレーム６０、６１を閉じようとする操作力Ｆ１が大きくなればなる程、ラック部８１から受ける駆動力Ｆ２が大きくなり、さらにはブレーキギヤ８０に作用するスラスト力Ｆ４が大きくなる。これによって、摩擦力によるブレーキギヤ８０への負荷トルクすなわちカバーフレーム６０、６１の閉止に対するブレーキ力が大きくなる。
【０１３２】
したがって、操作力Ｆ１が小さい場合は閉止動作に対するブレーキ力が小さく、軽い操作力で閉止操作を行うことができる。これに対して、乱暴操作等、操作力Ｆ１が大きい場合には、操作によるブレーキ力が発生し、動作衝撃を抑えることが可能となる上、操作力が大きくなればなる程、ブレーキ力が大きくなり、緩衝能力が増すこととなる。
【０１３３】
一方、操作力Ｆ１が大きくなり、ブレーキ力が大きくなった後に操作力Ｆ１を弱めた場合、ブレーキギヤ８０とラック部８１との噛み合い部で残留噛み合い力が発生しやすいため、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとが接触したままとなり、ブレーキ力は速やかに低下し難い場合も想定される。
【０１３４】
しかし、図８に示すように、本実施の形態においては、付勢バネ７３の作用により、スラスト力Ｆ４が小さくなった際には、付勢バネ７３の付勢力Ｆ５がスラスト力Ｆ４と残留噛み合い力に打ち勝って、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとが速やかに離隔される。これにより、速やかに摩擦負荷によるブレーキ力が解除され、ユーザによる必要操作力が低減される。
【０１３５】
以上のように、本実施の形態では、ブレーキユニット７０が、ユーザによるカバーフレーム６０、６１の開閉動作に対する操作力に応じて、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとの摩擦接触により負荷を発生させるようにしたので、簡単かつ低コストな構成で、例えばユーザによるカバーフレーム６０、６１の開閉動作に対する操作力が小さい場合には、カバーフレーム６０、６１の開閉動作にかかる操作負荷を低減することができる。一方、ユーザによるカバーフレーム６０、６１の開閉動作に対する操作力が大きい場合には、カバーフレーム６０、６１の開閉動作に伴う衝撃を緩和することができる。
【０１３６】
また、本実施の形態では、ブレーキギヤ８０がはすば歯車で構成されるとともに、ラック部８１がはすば歯車に噛み合うはすば形状の噛合部８１ａを有するので、ラック部８１により回転させられるはすば歯車に対して軸方向へのスラスト力Ｆ４が作用する。また、はすば歯車および噛合部８１ａのねじれ方向が、はすば歯車に対して摩擦負荷部材７２側にスラスト力Ｆ４を作用させる方向に設定されているので、カバーフレーム６０、６１の開閉動作に応じて回転するはすば歯車を、はすば歯車と噛合部８１ａとの噛み合いにより発生するスラスト力Ｆ４によって摩擦負荷部材７２側に移動させることができる。
【０１３７】
このため、簡単かつ低コストな構成で、カバーフレーム６０、６１の開閉動作に応じて、はすば歯車のギヤ側ブレーキ部８０ｂと摩擦負荷部材７２のフレーム側ブレーキ部７２ａとを摩擦接触させることができる。
【０１３８】
また、本実施の形態では、ブレーキユニット７０が、ブレーキギヤ８０が移動する軸方向の一方と反対側の軸方向の他方にブレーキギヤ８０を付勢する付勢バネ７３を備えているので、ユーザによるカバーフレーム６０、６１の開閉動作に対する操作力が大きいときには、ブレーキギヤ８０が付勢バネ７３の付勢力に抗して摩擦負荷部材７２側である軸方向の一方に移動し、摩擦接触することにより、ブレーキギヤ８０と摩擦負荷部材７２との間に大きな摩擦抵抗力を生じさせることができる。これにより、カバーフレーム６０、６１の開閉動作に伴う衝撃を緩和することができる。
【０１３９】
一方、ユーザによる大きな操作力が加えられた後、この操作力が弱められた場合には、ブレーキギヤ８０を軸方向の一方に移動させる力や、例えばはすば歯車と噛合部８１ａとの噛み合いにより生ずる残留噛み合い力などに抗して、付勢バネ７３がブレーキギヤ８０を軸方向の他方に付勢する。このため、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとの摩擦接触により生ずる摩擦抵抗力を速やかに低減、あるいは解除することができる。これにより、ユーザによるカバーフレーム６０、６１の開閉動作にかかる操作負荷を低減することができる。
【０１４０】
また、本実施の形態では、付勢バネ７３が圧縮コイルバネで構成され、この圧縮コイルバネが摩擦負荷部材７２の内方に形成された収容室７０ａに収容されているので、ブレーキユニット７０の小型化を図ることができる。
【０１４１】
また、本実施の形態では、カラー７４が回転軸８０ａに軸方向移動可能に取り付けられるとともにブレーキギヤ８０を相対回転可能に支持するようになっている。また、付勢バネ７３がカラー７４を介して軸方向の他方にブレーキギヤ８０を付勢するようになっている。
【０１４２】
このため、直接、付勢バネ７３とブレーキギヤ８０とが接触することを避けることができる。したがって、付勢バネ７３がブレーキギヤ８０に対して摩擦負荷となることを防止することができる。
【０１４３】
さらに、本実施の形態では、ブレーキギヤ８０がボールベアリング７５を介してカラー７４に相対回転可能に支持されているので、ブレーキギヤ８０とカラー７４との相対回転により生ずる回転負荷を低減することができる。また、ブレーキギヤ８０とカラー７４との間に生ずる回転負荷が低減されることにより、ブレーキギヤ８０の回転に伴うカラー７４の連れ回りを抑制でき、ブレーキギヤ８０の回転がカラー７４を介して付勢バネ７３に伝達されることを防止することができる。この結果、付勢バネ７３のねじれが防止される。
【０１４４】
（第２の実施の形態）
次に、図９を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。
【０１４５】
本実施の形態に係る画像形成装置においては、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置とは増幅ギヤを設けた点、ラック部の噛合部の形状が変更されている点で異なるが、他の構成は同様に構成されている。したがって、図１から図８に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【０１４６】
本発明の第１の実施の形態によれば、ブレーキギヤ８０が回転軸８０ａを中心に回転しながら、スラスト力Ｆ４を得ることで、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとの間に生ずる摩擦力を利用したブレーキ力を発生させる構成となっている。
【０１４７】
ここで、一連の動作において、よりブレーキギヤ８０が多く回転する構成であれば、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａの摺動距離が長くなるため、より安定したブレーキ力を発生することが可能となる。本発明の第１の実施の形態においては、これまでの実施例記載の形態によれば、カバーフレーム６０、６１が開状態から閉状態へ移動する、略９０°程度の動作を受けてブレーキギヤ８０が回転するため、一連の動作中にブレーキギヤ８０が回転する動作量に限度がある。
そこで、本実施の形態においては、ブレーキユニット９０を図９に示すような構成とした。
【０１４８】
図９に示すように、ブレーキユニット９０は、第１の実施の形態に係るブレーキユニット７０の構成に加えて、連結歯車としての増幅ギヤ１００を有している。
【０１４９】
増幅ギヤ１００は、ブレーキギヤ８０とラック部８１との間の動力伝達経路上に設けられ、前カバーフレーム６０に固定あるいは一体形成された回転軸１００ａに回転自在に取り付けられている。
【０１５０】
また、増幅ギヤ１００は、ラック部８１の噛合部８１ｄと噛み合う平歯車で構成された第１歯車部としての第１ギヤ部１０１と、第１ギヤ部１０１と一体に形成されブレーキギヤ８０と噛み合うはすば歯車で構成された第２歯車部としての第２ギヤ部１０２とを含んで構成された２段ギヤ形状のギヤで構成されている。
【０１５１】
また、ラック部８１の噛合部８１ｄは、第１の実施の形態の噛合部８１ａと異なり、第１ギヤ部１０１の平歯車と噛み合うよう平歯状に形成されている。
さらに、増幅ギヤ１００は、第２ギヤ部１０２のピッチ円直径Ｄ２が第１ギヤ部１０１のピッチ円直径Ｄ１よりも大きく設定されている（Ｄ２＞Ｄ１）。したがって、ラック部８１から増幅ギヤ１００を介して伝達されるブレーキギヤ８０の回転量は、増幅ギヤ１００により増幅されるようになっている。
【０１５２】
このため、カバーフレーム６０、６１の回動動作における動作量が第１の実施の形態と同一の動作量であっても、Ｄ２／Ｄ１を乗じた分だけブレーキギヤ８０の回転量を増やすことができ、ギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａの摺動距離が長くなるため、より安定したブレーキ力を発生することが可能となる。
【０１５３】
また、ブレーキギヤ８０とラック部８１との間に増幅ギヤ１００を介在させることにより、ラック部８１の噛合部８１ｄをはすば形状でなく平歯形状とすることができ、ラック部８１の歯形を形成しやすくなり、ラック部８１を安価な部品で構成することが期待できる。
【０１５４】
以上のように、本実施の形態では、はすば歯車とラック部８１との間の動力伝達経路上に、ピッチ円直径Ｄ１が小さな第１ギヤ部１０１とピッチ円直径Ｄ２が大きな第２ギヤ部１０２とからなる増幅ギヤ１００を設けたので、増幅ギヤ１００を設けない構成のものに比べて、カバーフレーム６０、６１の開閉動作に応じて回転するはすば歯車の回転量を増幅させることができる。これにより、はすば歯車と第２ギヤ部１０２との噛み合いにより発生するスラスト力によって摩擦負荷部材７２側に移動するはすば歯車の摩擦負荷部材７２側への移動距離を大きくすることができる。
【０１５５】
また、はすば歯車とラック部８１との間の動力伝達経路上に増幅ギヤ１００を設けたことにより、ラック部８１の噛合部８１ｄの形状を簡素な平歯状にすることができ、ラック部８１を安価な構成部品とすることができる。
【０１５６】
（第３の実施の形態）
次に、図１０を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。
【０１５７】
本実施の形態に係る画像形成装置においては、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置とはギヤ側ブレーキ部とフレーム側ブレーキ部との接触面の形状が変更されている点で異なるが、他の構成は同様に構成されている。したがって、図１から図８に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【０１５８】
なお、図１０においては、ブレーキギヤ１１１とラック部８１とを噛み合わせた構成のものについて説明するが、これに限らず、第２の実施の形態と同様、ラック部８１に代えて増幅ギヤ１００をブレーキギヤ１１１に噛み合うよう構成したものであってもよい。
【０１５９】
図１０に示すように、ブレーキユニット１１０は、ギヤ側ブレーキ部１０１ｂとフレーム側ブレーキ部１０２ａとの接触面が、ブレーキギヤ１１１の軸方向の中心を通り、かつブレーキギヤ１１１の回転軸１１１ａの軸線と垂直な垂直面Ｗに対して、傾斜した傾斜面で構成されている。なお、ブレーキギヤ１１１の軸方向の中心は、図９中、中心Ｏで示されるが、この中心Ｏは、回転軸１１１ａの中心と一致している。なお、前述の中心Ｏは、後述する交点Ｏと同一の点で示される。
【０１６０】
また、ギヤ側ブレーキ部１０１ｂとフレーム側ブレーキ部１０２ａとの接触面は、ブレーキギヤ１１１の径方向内方から径方向外方に向うに従い垂直面Ｗから離隔する方向に傾斜するものである。
【０１６１】
ここで、ブレーキギヤ１１１とラック部８１との噛合いにより発生するブレーキギヤ１１１のスラスト力Ｆ４は、図１０に示す通りブレーキギヤ１１１とラック部８１との噛合い位置に発生する。したがって、スラスト力Ｆ４によって作用するブレーキギヤ１１１全体への力は、ブレーキギヤ１１１の歯幅方向中央、すなわち軸方向中央を通り、回転軸１１１ａの軸方向と垂直な垂直面Ｗと、回転軸１１１ａの軸線との交点Ｏを中心とする図中反時計周りの回転モーメントＴとして作用する。ギヤ側ブレーキ部１０１ｂとフレーム側ブレーキ部１０２ａとが接触した後に、スラスト力Ｆ４を効率良くギヤ側ブレーキ部１０１ｂとフレーム側ブレーキ部１０２ａとの垂直抗力として伝達するためには、この回転モーメントＴが作用する方向に接触面を傾けることで、発生荷重の損失を低減することが可能となる。
そこで、本実施の形態においては、上述の通り、ギヤ側ブレーキ部１０１ｂとフレーム側ブレーキ部１０２ａとの接触面を傾斜した傾斜面として構成した。
【０１６２】
さらに、ギヤ側ブレーキ部１０１ｂとフレーム側ブレーキ部１０２ａとの接触面は、上述の垂直面Ｗと回転軸１１１ａの軸線との交点Ｏと、ギヤ側ブレーキ部１０１ｂとフレーム側ブレーキ部１０２ａとが接触する接触点と、を結ぶ仮想円錐曲面Ｎに対して略平行となるよう傾斜されている。これにより、ギヤ側ブレーキ部１０１ｂとフレーム側ブレーキ部１０２ａとが接触した後のギヤ側ブレーキ部１０１ｂとフレーム側ブレーキ部１０２ａとの垂直抗力は、回転モーメントＴを受け、その接触面と略垂直なＦ４´として発生させることができる。したがって、最も効率良くブレーキ力を発生させることができる。
【０１６３】
以上のように、本実施の形態では、ギヤ側ブレーキ部１０１ｂとフレーム側ブレーキ部１０２ａとの接触面を上述の回転モーメントＴが作用する方向に傾斜した傾斜面としたので、発生荷重の損失を低減することができる。このため、ブレーキギヤ１１１を軸方向の一方に移動させるために作用する力を、効率的に接触面における摩擦抵抗力を発生させるための垂直抗力として伝達し、発生する摩擦抵抗力の損失を抑えることができる。
【０１６４】
（第４の実施の形態）
次に、図１１を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。
【０１６５】
本実施の形態に係る画像形成装置においては、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置とは閉動作に加えて開動作に対しても適用可能な構成とした点で異なるが、他の構成は同様に構成されている。したがって、図１から図８に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【０１６６】
上述の各実施の形態においては、カバーフレーム６０、６１が、ユーザにより開状態から閉状態に操作されたとき、少ない衝撃発生となる操作力が小さい場合には操作負荷を減らし、操作力が大きい場合には、操作負荷を増大させ、操作による衝撃発生を低減させる構成について説明を行った。このような構成においては、スラスト力Ｆ４の発生方向をはすば歯車のねじれ角を逆にし、相反する方向へ作用させることで、閉状態から開状態へ操作した場合のブレーキ機構として応用することも可能であるが、本実施の形態に係るブレーキユニット２００は、開状態から閉状態、閉状態から開状態の双方で同様なブレーキ効果を発生させることが可能な構成である。
【０１６７】
すなわち、図１１に示すように、本実施の形態に係るブレーキユニット２００は、ケース部材としてのケーシング２０１をさらに含んで構成されており、このケーシング２０１は、ブレーキギヤ２１０を囲むよう前カバーフレーム６０の側面に対して固定されている。
【０１６８】
なお、図１１においては、ブレーキギヤ２１０とラック部８１とを噛み合わせた構成のものについて説明するが、これに限らず、第２の実施の形態と同様、ラック部８１に代えて増幅ギヤ１００をブレーキギヤ２１０に噛み合うよう構成したものであってもよい。
【０１６９】
また、ケーシング２０１には、開口部２０１ａが形成され、この開口部２０１ａにおいてブレーキギヤ２１０とラック部８１とが噛み合うようになっている。さらに、ケーシング２０１は、その一端においてブレーキギヤ２１０の回転軸２１０ａを支持している。
【０１７０】
さらに、ケーシング２０１は、その内側面であってブレーキギヤ２１０に対向する位置に摩擦負荷部材７２と同様の構成のケース側摩擦負荷部材２０２と、凹部７２ｃと同様の構成の凹部２０１ｃとが形成されている。なお、本実施の形態においては、上述のケース側摩擦負荷部材２０２が本発明におけるケース側摩擦負荷手段を構成している。
ここで、ケース側摩擦負荷部材２０２には、フレーム側ブレーキ部７２ａと同様の構成のケーシング側ブレーキ部２０１ｂが設けられている。
【０１７１】
また、凹部２０１ｃ内には、前カバーフレーム６０側と同様に、圧縮コイルバネで構成された付勢バネ２１３およびカラー２１４が配設されている。なお、付勢バネ２１３は、付勢バネ７３の付勢方向と反対の方向にカラー２１４を介してブレーキギヤ２１０を付勢するようになっている。
ここで、前カバーフレーム６０側の構成については、第１の実施の形態と同様に構成されているため、その説明を省略する。
【０１７２】
また、ブレーキギヤ２１０は、第１の実施の形態において一方の側面に形成されていたギヤ側ブレーキ部８０ｂ（本実施の形態においては、第１のギヤ側ブレーキ部８０ｂという）と同様の構成の第２のギヤ側ブレーキ部８０ｄが他方の側面に形成されている。すなわち、第２のギヤ側ブレーキ部８０ｄは、上述のケーシング側ブレーキ部２０１ｂに対向するようブレーキギヤ２１０の他方の側面に形成されている。
なお、ブレーキギヤ２１０のはすば歯車のねじれ方向は、第１の実施の形態と同様のねじれ方向（図７参照）に設定されている。
【０１７３】
このように構成されたブレーキユニット２００において、カバーフレーム６０、６１がユーザによりが開状態から閉状態に操作されたとき、その操作力に応じたスラスト力Ｆ４が、図中右側、すなわち前カバーフレーム６０側に作用する。これにより、第１のギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとが摩擦接触し、ブレーキギヤ２１０に対してスラスト力Ｆ４の大きさに応じた摩擦負荷が作用し、ブレーキギヤ２１０への回転負荷（負荷トルク）が生ずる。すなわち、ブレーキギヤ２１０に対してブレーキ力が発生する。
【０１７４】
一方で、カバーフレーム６０、６１がユーザにより閉状態から開状態に操作されたときは、ブレーキギヤ２１０が開状態から閉状態の際に回転する方向と逆に回転する。このとき、ブレーキギヤ２１０には、ラック部８１から受ける駆動力によりスラスト力Ｆ４と反対の方向に図示の通りスラスト力Ｆ６が作用する。
【０１７５】
これにより、ブレーキギヤ２１０は、スラスト力Ｆ６によりケーシング側ブレーキ部２０１ｂ側（図中左方向）に付勢バネ２１３の付勢力に抗して移動する。そして、第２のギヤ側ブレーキ部８０ｄとケーシング側ブレーキ部２０１ｂとが摩擦接触し、ブレーキギヤ２１０に対してスラスト力Ｆ６の大きさに応じた摩擦負荷が作用し、ブレーキギヤ２１０への回転負荷（負荷トルク）が生ずる。すなわち、ブレーキギヤ２１０に対してブレーキ力が発生する。
【０１７６】
このように、本実施の形態に係るブレーキユニット２００は、カバーフレーム６０、６１の開状態から閉状態、および閉状態から開状態の双方の開閉動作に対応することができる。
【０１７７】
以上のように、本実施の形態では、カバーフレーム６０、６１の開位置から閉位置への閉動作、および閉位置から開位置への開動作のいずれの操作に対しても、摩擦抵抗力を発生させることができ、簡単かつ低コストな構成で、カバーフレーム６０、６１の開動作および閉動作に伴う衝撃を緩和することができる。
【０１７８】
なお、本実施の形態において、ブレーキギヤ２１０のはすば歯車のねじれ方向を第１の実施の形態と同様のねじれ方向としたが、これに限らず、ねじれ方向を第１の実施の形態と逆のねじれ方向に設定してもよい。この場合、カバーフレーム６０、６１の開状態から閉状態、および閉状態から開状態の双方に対応するフレーム側ブレーキ部７２ａとケーシング側ブレーキ部２０１ｂとが逆となる。
【０１７９】
また、本実施の形態においても、少なくとも第１のギヤ側ブレーキ部８０ｂとフレーム側ブレーキ部７２ａとの接触面、および第２のギヤ側ブレーキ部８０ｄとケーシング側ブレーキ部２０１ｂとの接触面のいずれかについて、第３の実施の形態と同様、傾斜した傾斜面で構成してもよい。
【０１８０】
なお、上述の各実施の形態においては、ブレーキユニット７０、９０、１１０、２００を、上カバー４０、カバーフレーム６０、６１の開閉操作力の緩和、および操作による衝撃の緩和させる構成として説明を行ったが、これに限らず、例えばプリンタなどの画像形成装置に設置してある開閉可能なカバー類全てにおいて、適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１８１】
以上のように、本発明に係る画像形成装置は、簡単かつ低コストな構成で、ユーザによる開閉部材の開閉操作の操作力の大きさに応じて、開閉部材にかかる操作負荷を可変とすることにより、開閉部材の開閉動作に伴う衝撃を緩和するとともに、開閉部材の開閉動作にかかる操作力を低減することができるという効果を有し、ユーザにより開閉可能な外装カバーや蓋等の開閉部材を有する画像形成装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１８２】
１  プリンタ（画像形成装置）
１ａ  装置本体
４０  上カバー（開閉部材）
６０  前カバーフレーム（開閉部材）
６１  後カバーフレーム（開閉部材）
７０、９０、１１０、２００  ブレーキユニット（可変負荷発生手段）
７０ａ  収容室
７１  動力変換ユニット（動力変換手段）
７２  摩擦負荷部材（摩擦負荷手段）
７２ａ、１０２ａ  フレーム側ブレーキ部（摩擦部材）
７３、２１３  付勢バネ（付勢部材）
７４、２１４  カラー（中継部材）
７５  ボールベアリング（軸受）
８０、１１１、２１０  ブレーキギヤ（回転体）
８０ａ、１００ａ、１１１ａ、２１０ａ  回転軸
８０ｂ、８０ｄ、１０１ｂ  ギヤ側ブレーキ部（摩擦部材）
８１  ラック部（回転動力発生部材）
８１ａ、８１ｄ  噛合部
１００  増幅ギヤ（連結歯車）
１０１  第１ギヤ部（第１歯車部）
１０２  第２ギヤ部（第２歯車部）
２０１  ケーシング（ケース部材）
２０１ｂ  ケーシング側ブレーキ部（摩擦部材）
２０２  ケース側摩擦負荷部材（ケース側摩擦負荷手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１８３】
【特許文献１】特開２００８−２８１８１８号公報
【特許文献２】特開平７−２４４４１０号公報
【特許文献３】特開２００６−３４９０２２号公報
【図１】
0005446858.tif 000002
【図２】
0005446858.tif 000003
【図３】
0005446858.tif 000004
【図４】
0005446858.tif 000005
【図５】
0005446858.tif 000006
【図６】
0005446858.tif 000007
【図７】
0005446858.tif 000008
【図８】
0005446858.tif 000009
【図９】
0005446858.tif 000010
【図１０】
0005446858.tif 000011
【図１１】
0005446858.tif 000012