(57)【要約】【課題】トナー供給ユニットの交換作業時におけるラックギヤとピニオンギヤとの噛み合わせを容易且つ確実に行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】ピニオンギヤ３８には操作レバーがロック位置にあるときにコイルスプリングの付勢のみによってトナー供給ユニットを感光体ドラムに向けて付勢するようにラックギヤ３６と噛み合わない逃し部３８ａが設けられ、ラックギヤ３６の感光体ドラムから離れた端部の歯部３６ａは操作レバーがアンロック位置からロック位置へと復帰させる操作初期において逃し部３８ａに隣り合う歯部との噛み合いを許容するように他の歯部３６ｂ，３６ｃよりも大きく形成されている。【選択図】      図６
2011158620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体にトナーを供給するために隣接配置され且つ装置本体に対して着脱可能とされたトナー供給ユニットと、該トナー供給ユニットを支持して前記像担持体に向けて付勢する付勢手段と、該付勢手段に設けられて前記像担持体と接近・離反する方向に延びるラックギヤと、該ラックギヤと噛み合うピニオンギヤと、ロック位置とアンロック位置との間で回動操作することによって前記付勢手段を前記トナー供給ユニットと一体に前記像担持体に対して接近・離反させる操作手段と、を備えた画像形成装置において、
前記ピニオンギヤには、ロック位置にあるときに前記付勢手段の付勢のみによって前記トナー供給ユニットを前記像担持体に向けて付勢するように前記ラックギヤと噛み合わない逃し部が設けられ、前記ラックギヤの前記像担持体から離れた端部に位置する歯部はアンロック位置からロック位置へと復帰させる操作初期において前記逃し部に隣り合う歯部との噛み合いを許容するように他の歯部よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記逃し部の歯底は他の歯底よりも小径に形成さ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。
【請求項３】
前記ラックギヤの大きい歯部に隣接する歯部がさらに他の歯部よりも小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２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、像担持体にトナーを供給するために隣接配置され且つ装置本体に対して着脱可能とされたトナー供給ユニットを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、像担持体としての感光体ドラムにトナーを供給するために、装置本体に着脱可能（交換可能）とされたトナー供給ユニット（トナーカートリッジ一体・別体を問わない）が周知である。
【０００３】
このトナー供給ユニットは、経時的劣化やトナー消費等の理由により、交換する場合がある。
【０００４】
この際、トナー供給ユニットは、画像形成装置本体の正面から感光体ドラム軸に平行に引き出し・押し入れされることから、感光体ドラムに接近したままでは、その引き出し・押し入れ時に接触して表面を傷付けてしまう虞がある。
【０００５】
したがって、トナー供給ユニットは、常時（使用時）には感光体ドラムに接近した状態とし、交換時には感光体ドラムから離間していることが望ましい。
【０００６】
そこで、このような問題を解決するために、ラックギヤとピニオンギヤとを用い、操作レバーの操作によりトナー供給ユニットを使用時には感光体ドラムに接近した状態とし、交換時には感光体ドラムから離間させる構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０１−１４４０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上述した構成では、ラックギヤとピニオンギヤとの噛み合いによりトナー供給ユニットを接近・離間する場合、その移動量は、トナー供給ユニットの引き出し・押し入れ方向である画像形成装置本体の幅方向で一定としなければならないが、その距離を均一に保つようにラックギヤとピニオンギヤを正確に位置決めして組み立てることは難しい。
【０００９】
このため、ラックギヤとピニオンギヤとの噛み合いに遊びを設けて、トナー供給ユニットの感光体ドラムへの接近（押圧）のための付勢は別構成とし、離間交差時のみラックギヤとピニオンギヤとの噛み合いで行うのが実用的である。
【００１０】
しかしながら、ラックギヤとピニオンギヤとの間に単に遊びを設けただけでは、ユニットの位置によってはトナー供給ユニットを感光体ドラムから離間させるためにラックギヤとピニオンギヤとを噛み合わせる際、その噛み合わせが合わずに歯同士が当たってしまい、ギヤ飛びや歯欠けといった問題が発生してしまうという問題が発生していた。
【００１１】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、トナー供給ユニットの交換作業時におけるラックギヤとピニオンギヤとの噛み合わせを容易且つ確実に行う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】
【００１２】
本発明の画像形成装置は、像担持体にトナーを供給するために隣接配置され且つ装置本体に対して着脱可能とされたトナー供給ユニットと、該トナー供給ユニットを支持して前記像担持体に向けて付勢する付勢手段と、該付勢手段に設けられて前記像担持体と接近・離反する方向に延びるラックギヤと、該ラックギヤと噛み合うピニオンギヤと、ロック位置とアンロック位置との間で回動操作することによって前記付勢手段を前記トナー供給ユニットと一体に前記像担持体に対して接近・離反させる操作手段と、を備えた画像形成装置において、前記ピニオンギヤには、ロック位置にあるときに前記付勢手段の付勢のみによって前記トナー供給ユニットを前記像担持体に向けて付勢するように前記ラックギヤと噛み合わない逃し部が設けられ、前記ラックギヤの前記像担持体から離れた端部に位置する歯部はアンロック位置からロック位置へと復帰させる操作初期において前記逃し部に隣り合う歯部との噛み合いを許容するように他の歯部よりも大きいことを特徴とする。
【００１３】
この際、前記逃し部の歯底は他の歯底よりも小径に形成するのが好ましい。
【００１４】
また、前記ラックギヤの大きい歯部に隣接する歯部がさらに他の歯部よりも小さいのが好ましい。
【００１５】
本発明の画像形成装置によれば、トナー供給ユニットの交換作業時におけるラックギヤとピニオンギヤとの噛み合わせを容易且つ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を示す複合機の説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置における要部の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置における感光体ドラムとトナー供給ユニットとの関係を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置におけるトレイの底面方向の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を示し、（Ａ）はラックギヤの拡大正面図、（Ｂ）はピニオンギヤの拡大正面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る画像形成装置におけるラックギヤとピニオンギヤとの位置関係を示し、（Ａ）は使用時のラックギヤとピニオンギヤとの位置関係の説明図、（Ｂ）はトナー供給ユニットを感光体ドラムから離間させる操作初期時のラックギヤとピニオンギヤとの位置関係の説明図、（Ｃ）は離間時のラックギヤとピニオンギヤとの位置関係の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の画像形成装置に係る実施例について、図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施例は本発明の画像形成装置における好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。
【００１８】
（画像形成装置の全体構成）
図１において、画像形成装置としての複合機１１は、装置本体１２の正面から引き出し可能な複数段（段数は限定されない）の給紙カセット１３，１４，１５と、複写機・ファクシミリ・スキャナの各種機能として原稿を読み取る際に使用する自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１６と、装置本体１２の正面側に設置された操作パネル１７と、装置本体１２の正面の一部を開閉してメンテナンス（ジャム解除や部品点検・交換作業など）を行う際に開放される正面カバー１８と、を備えている。
【００１９】
正面カバー１８を開放すると、転写紙搬送経路中で発生したジャム（紙詰まり）の解除操作の他、図２に示すように、トナー供給ユニット１９の交換が可能となる。
【００２０】
トナー供給ユニット１９は、図３に示すように、像担持体としての感光体ドラム２０にトナーを供給するもので、その筺体２１の内部には、供給用トナーが収納されている。なお、筺体２１の内部に補給される供給用トナーは、筐体２１に隣接して設けられた別途のトナーコンテナ２１ａから補給される。また、トナー供給ユニット１９は、筺体２１の内部に補給された供給用トナーを攪拌しつつ感光体ドラム２０に供給するもので、その内部には隔壁２２によって仕切られた状態で一対のスパイラル２３，２４が配置されている。
【００２１】
隔壁２２の両端（図１の紙面奥行き方向）は各スパイラル２３，２４の両端間を連通するように開放しており、スパイラル２４によりトナー供給ユニット１９の一方側へ向けてトナーを攪拌搬送（往路）した後に、この一方側の隔壁開放端で折り返されてスパイラル２３によりトナー供給ユニット１９の他方側へと向けて補給用トナーを攪拌搬送（復路）し、さらにこの他方側の隔壁開放端で再び折り返される循環搬送経路が構成されている。また、スパイラル２３に並行して、感光体ドラム２０に近接して供給用トナーを供給する現像ローラ２５が配置されている。
【００２２】
現像ローラ２５は、その周面が感光体ドラム２０の周面と対向するように配置されている。従って、現像ローラ２５の表面に薄層状となって搬送されつつある供給用トナーは、現像ローラ２５を介して感光体ドラム２０の周面に供給され、これによって感光体ドラム２０の周面にトナー像が形成されることになる。この際、感光体ドラム２０にトナーを凝集しないよう適度に攪拌しつつ供給する。
【００２３】
本実施の形態では、感光体ドラム（例えば、アモルファスシリコン製）２０の周囲には、感光体ドラム２０の回転方向（図示矢印参照）に沿う画像形成プロセス順に、帯電デバイス２６・露光デバイス２７・トナー供給ユニット１９（現像ローラ２５）・転写デバイス２８・クリーニングデバイス２９・除電デバイス３０を備えている。
【００２４】
帯電デバイス２６は、感光体ドラム２０の表面に接触する帯電ローラ３１と、帯電ローラ３１の表面付着物を除去するファーブラシ等の除去ローラ３２と、を備えている。
【００２５】
また、帯電ローラ３１には、直流電圧（Ｖｄｃ）に交流電圧（Ｖａｃ）を重畳した帯電バイアスが印加される。
【００２６】
露光デバイス２７は、例えば、図示を略するパーソナルコンピュータから送信された印刷データに含まれる画像データを処理して、感光体ドラム２０の表面にレーザ光Ｐを照射する。尚、ここでの印刷データには、上述した画像データの他、例えば、画像形成処理部数・拡大／縮小率・画像濃度等の各種設定に関するデータ等が該当する。
【００２７】
転写デバイス２８には転写電圧が印加され、感光体ドラム２０の表面に形成されたトナー像を、感光体ドラム２０と協働して転写紙をニップ搬送しつつ、その印加電圧によって転写する。
【００２８】
クリーニングデバイス２９は、転写紙へのトナー転写後に感光体ドラム２０の表面に残存した転写残トナーや転写紙粉等を除去する。
【００２９】
除電デバイス３０には、例えば、ＬＥＤ光源等が用いられ、帯電デバイス２６で帯電された感光体ドラム２０を除電する。
【００３０】
トナー供給ユニット１９は、図２及び図４に示すように、トレイ３３に搭載され、操作手段としての操作レバー３４の回動操作によって感光体ドラム２０に対して接近・離反される。
【００３１】
トレイ３３には、その底面左右（図１の奥行き方向、転写紙幅方向、トナー供給ユニット１９の引き出し・押し入れ方向にそれぞれ一致し、以下、前後左右の基準とする）にトナー供給ユニット１９を感光体ドラム２０に常時接近させる付勢手段としてのコイルスプリング３５が設けられている。また、トレイ３３は、装置本体１２側に固定された固定部３３ａと、固定部３３ａにスライド可能に支持されるとともにトナー供給ユニット１９を支持する可動部３３ｂとで構成され、上述したコイルスプリング３５の一端は固定部３３ａに支持され、他端は可動部３３ｂに支持されている。さらに、トレイ３３の可動部３３ｂの底面には、その左右両端寄りに感光体ドラム２０と接近・離反する前後方向に延びるラックギヤ３６が設けられている。また、トレイ３３の底面には、ラックギヤ３６の延在方向と直行状態で対向するように左右に延びる軸３７が設けられている。
【００３２】
操作レバー３４は、トレイ３３の固定部３３ａに回動可能に支持されており、図２及び図４に示す略起立状態がロック位置とされ、図２の時計回り方向に約９０度回動させることによってアンロック位置となる。また、操作レバー３４の回動軸周りには軸３７に設けられた従動ギヤ（図示せず）と噛み合う扇形ギヤ（図示せず）が設けられている。操作レバー３４の回動操作に連動して上述した扇形ギヤと従動ギヤとの噛み合いによって操作レバー３４の回動方向と逆方向に回転する軸３７にはラックギヤ３６と噛み合うようにピニオンギヤ３８が設けられている。尚、ピニオンギヤ３８の上部にはトナー供給ユニット１９を装着するためのレール（図示せず）が設けられており、そのレールの下部にピニオンギヤ３８と対向するラックギヤ３６が設けられている。本実施の形態においては、このレールにはコイルスプリング３５の他端が支持され、これによりレールを感光体ドラム２０に向けてトナー供給ユニット１９が接近するように押し出される構成となっている。
【００３３】
ラックギヤ３６は、図５（Ａ）に示すように、感光体ドラム２０とは逆側に位置する端部に位置する一つの歯部３６ａが他の歯部３６ｂ，３６ｃよりも大きく形成されている。また、ラックギヤ３６は、歯部３６ａに隣接する歯部３６ｂがさらに他の歯部３６ｃよりも小さく形成されている。本実施の形態では、歯部３６ａの歯高Ｈ１は３．２５ｍｍ、歯部３６ｂの歯高Ｈ２は２．００ｍｍ、歯部３６ｃの歯高Ｈ３は２．２５ｍｍとしている。これにより、ピニオンギヤ３８の歯は、歯部３６ａに引っ掛かり易く、歯部３６ｂに引っ掛かり難くすることができる。
【００３４】
ピニオンギヤ３８は、操作レバー３４がロック位置にあるときに歯部３６ａと対向する部分を部分的に歯欠けとする逃し部３８ａが形成されている。また、逃し部３８ａの歯底は、図５（Ｂ）に示すように、他の歯底よりも小径に形成している。この際、その径の差は、歯部３６ａを他の歯部よりも大きくした分以上とすることにより、歯部３６ａが逃し部３８ａの歯底に当接してしまうのを防止することができる。
【００３５】
上記の構成において、常時、或いは、図６（Ａ）に示すように、トナー供給ユニット１９を交換した後に操作レバー３４をアンロック位置からロック位置へと回動させる（図６（Ａ）の矢印ａ参照）と、ピニオンギヤ３８は操作レバー３４の回動方向とは逆方向に回転（図６（Ａ）の矢印ｂ参照）し、ラックギヤ３６の歯部３６ａとピニオンギヤ３８の逃し部３８ａとが対向状態となる。
【００３６】
これにより、トレイ３３の可動部３３ｂがコイルスプリング３５の付勢によってトナー供給ユニット１９と一体に感光体ドラム２０に接近するように変位する（図６（Ａ）の鎖線状態・矢印ｃ参照）。
【００３７】
一方、トナー供給ユニット１９を交換する場合等には、操作レバー３４をロック位置からアンロック位置へと回動させる（図６（Ｂ）の矢印ｄ参照）と、その回動初期においてピニオンギヤ３８は操作レバー３４の回動方向とは逆方向に回転（図６（Ｂ）の矢印ｅ参照）し、ラックギヤ３６の歯部３６ａとピニオンギヤ３８とが容易且つ確実に噛み合い状態となると共に、ラックギヤ３６がピニオンギヤ３８に押されてトレイ３３の可動部３３ｂがコイルスプリング３５の付勢に抗してトナー供給ユニット１９と一体に感光体ドラム２０から離間するように変位を開始する（図６（Ｂ）の鎖線状態・矢印ｆ参照）。
【００３８】
さらに、操作レバー３４をロック位置からアンロック位置へと回動させる（図６（Ｃ）の矢印ｇ参照）させると、ピニオンギヤ３８が操作レバー３４の回動方向とは逆方向にさらに回転（図６（Ｃ）の矢印ｈ参照）し、ラックギヤ３６とピニオンギヤ３８との噛み合いによってトレイ３３の可動部３３ｂがトナー供給ユニット１９と一体に感光体ドラム２０から完全に離間した位置にまで変位する（図６（Ｃ）の鎖線状態・矢印ｉ参照）。
【００３９】
ところで、操作レバー３４をアンロック位置からロック位置にまで戻した際は、ラックギヤ３６とピニオンギヤ３８との噛み合いにより、途中までトナー供給ユニット１９を案内し、ラックギヤ３６とピニオンギヤ３８との噛み合いが外れた時、即ち、ラックギヤ３６の歯部３６ａがピニオンギヤ３８の逃し部３８ａの位置にまで来たとき、コイルスプリング３５の付勢力によってトナー供給ユニット１９が感光体ドラム２０に向けて押圧される。
【００４０】
このとき、感光体ドラム２０が本来の位置より前後方向でずれていたり、感光体ドラム２０が存在しなっかた場合、レールが前後で異なる位置で停止したり、本来よりも行過ぎた位置にまで移動してしまうことが予想される。
【００４１】
これらの場合、本実施の形態で示したような逃し部３８ａのない全周に歯部が形成された通常のピニオンギヤやラックギヤであれば、前後どちらか一方またはその両方の歯部が当接してしまって、歯部の破損や噛み合い不全となってしまう虞がある。
【００４２】
しかしながら、上述したように、本発明のように、ピニオンギヤ３８の逃し部３８ａでラックギヤ３６との噛み合いを解除することによって、上述したように歯部同士の不測な当接を回避することができると共に、ラックギヤ３６にの最終端の歯部３６ａを大きくすることで、前後方向の位置が大きくずれてしまった場合であっても確実に噛み合わせを確保することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１１…複合機（画像形成装置）
１２…装置本体
１８…正面カバー
１９…トナー供給ユニット
２０…感光体ドラム（像担持体）
３３…トレイ
３３ａ…固定部
３３ｂ…可動部
３４…操作レバー（操作手段）
３５…コイルスプリング（付勢手段）
３６…ラックギヤ
３６ａ…歯部
３６ｂ…歯部
３６ｃ…歯部
３７…軸
３８…ピニオンギヤ
３８ａ…逃し部
【図１】
2011158620.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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