(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構造でスムーズに開閉可能なヒンジ機構を提供する。【解決手段】制動装置２０６は略同形状の制動ユニット２０６ａが所定の角度と間隔をもって位置決めされ、両面装置９８の制動軸２０２を挟持する。制動ユニット２０６ａは制動軸２０２の移動（黒矢印方向）に伴う衝撃を弾性で吸収する弾性体２１０、弾性体２１０を把持する把持部２０８、制動軸２０２と接触してこれに制動をかけるため弾性体２１０の表面に設けられた摩擦面２１２から構成される。両面ユニット９８が回転軸２００を中心として白矢印方向に回動し、制動軸２０２が黒矢印方向に移動すると、２つの弾性体２１０の間隔は制動軸２０２の進行方向（黒矢印方向）に狭くなるように配置されているため、制動軸２０２は弾性体２１０を弾性変形させながら制動される。【選択図】図４
2005297278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を回動自在に支持する支軸と、
前記支軸と略平行に設けられた制動軸と、
前記制動軸を挟持して制動する制動手段と、を備えたことを特徴とするヒンジ機構。
【請求項２】
前記制動手段は、前記制動軸を挟持する面に耐摩耗部材を設けた弾性部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載のヒンジ機構。
【請求項３】
前記制動手段の挟持面の間隔は制動する方向に従って小さくなることを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載のヒンジ機構。
【請求項４】
前記制動軸は前記回転体の略回転半径方向に移動可能に設けられたことを特徴とする請求項３に記載のヒンジ機構。
【請求項５】
用紙を収納する収納手段と、
前記用紙上の一方の面にトナー画像を転写する転写手段と、
前記収納手段に収納された前記用紙を前記転写手段へ搬送する搬送手段と、
前記用紙上に転写された前記トナー画像を定着する定着手段と、
前記一方の面に前記トナー画像を形成された用紙を裏返す用紙反転手段と、を備えた画像形成装置であって、
前記用紙反転手段は請求項１乃至請求項４に記載のヒンジ機構で前記画像形成装置に支持されたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヒンジ機構および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりプリンタや複写機等の画像形成装置においては、一般に画像が形成される媒体としてカットシート（コピー用紙）が用いられており、これらの用紙が画像形成装置内でジャム、搬送不良等のトラブルを発生させた場合にユーザーあるいはサービスマンがトラブル処理を行うために開閉される開閉ユニットが存在する。
【０００３】
このような開閉ユニットは、大きくなるに従って重量も重くなり、開放または閉鎖時にかかる下向きの力もこれに伴って大きくなる。そのため開閉ユニットを任意の開閉位置で保持したり、あるいは急激な開閉を避けるのは困難となる。そこで図５に示すように開口時の重さを緩和する構造を備えたヒンジ機構の構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この構成においてはヒンジ３００近傍のリブ３０２を摩擦板３０４で挟持し、黒矢印方向に圧力をかけることで摩擦抵抗による負荷を与え開閉ユニット３０６に制動をかけ、開閉ユニット３０６を任意の開閉角度で保持する。
【０００４】
しかし、上記例ではリブに略回動方向の摩擦抵抗による負荷を与え、開閉時の負荷は摩擦抵抗のみであるため、開閉部材の回動位置に関わらず負荷は一定であり、開放（あるいは閉鎖）時に開閉ユニットが加速度をもって回動する場合、衝撃を緩和する能力が十分ではない。
【０００５】
開閉ユニットの回転軸以外の箇所から延設されたシャフトを押え板で把持し、開閉ユニットの開閉角度に応じて負荷を与え、開閉を制動する機構が提案されている（例えば、特許文献２参照）。上記例ではシャフトを挟持する押え板の締め付け力で開閉ユニットの開閉を制動しているため開閉ユニットの開閉角度による制動力の調整が難しく、また機構も複雑なものとなる。
【０００６】
あるいは、ヒンジ機構に鎖やストラップ等の規制部材を追加して開閉ユニットの動作を規制する方法が公知であるが、これは規制部材が作動する際（開閉ユニットが開放された時）の衝撃を緩和することはできない。
【０００７】
上記のヒンジ機構では、衝撃を抑えるためには作業者が開閉ユニットを開ける際には開閉ユニットが開き切るまで（規制されるまで）該開閉ユニットを常時保持している必要がある。又、トラブル処理終了後も開閉ユニットを常に保持しながら閉め作業を行って開閉ユニットを閉鎖する必要がある。そのため作業性が悪く、また手指を開閉ユニットと直近の壁面や机などに挟む危険もある。
【特許文献１】特開２００３―２７４０７０号公報（図２、第６〜１７頁）
【特許文献２】特開平９―３２４８１４号公報    （図３、第３〜５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、簡単な構造でスムーズに開閉可能なヒンジ機構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】
【０００９】
請求項１に記載のヒンジ機構は回転体を回動自在に支持する支軸と、前記支軸と略平行に設けられた制動軸と、前記制動軸を挟持して制動する制動手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成の発明では、回転体に設けられた制動軸を挟持して制動することにより、大型で重量のある回転体でも単純な機構で制動可能である。
【００１１】
請求項２に記載のヒンジ機構は、前記制動手段は、前記制動軸を挟持する面に耐摩耗部材を設けた弾性部材を備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記構成の発明では、制動軸を挟持する面に耐摩耗部材を設けた弾性部材で制動軸を挟持することで保持力を一定に保ち、ヒンジ機構の耐久性を高くすることができる。
【００１３】
請求項３に記載のヒンジ機構は、前記制動手段の挟持面の間隔は制動する方向に従って小さくなることを特徴とする。
【００１４】
上記構成の発明では、回転体を回動させるに従って制動力が増すので、回転体が回動する際の慣性を効率よく制動できる。
【００１５】
請求項４に記載のヒンジ機構は、前記制動軸は前記回転体の略回転半径方向に移動可能に設けられたことを特徴とする。
【００１６】
上記構成の発明では、制動軸を略回転半径方向に移動可能としたことで、平面形状の制動部材を用いても制動距離を大きく取ることができ、且つ制動部材が回動の邪魔になることはない。
【００１７】
請求項５に記載の画像形成装置は、用紙を収納する収納手段と、前記用紙上の一方の面にトナー画像を転写する転写手段と、前記収納手段に収納された前記用紙を前記転写手段へ搬送する搬送手段と、前記用紙上に転写された前記トナー画像を定着する定着手段と、前記一方の面に前記トナー画像を形成された用紙を裏返す用紙反転手段と、を備えた画像形成装置であって、前記用紙反転手段は請求項１乃至請求項４に記載のヒンジ機構で前記画像形成装置に支持されたことを特徴とする。
【００１８】
上記構成の発明では、前記定着手段を通過した用紙を再び前記搬送手段まで戻す必要から反転搬送路が長く、大型化しやすい用紙反転手段を請求項１乃至請求項４に記載のヒンジ機構で保持したことにより、用紙反転手段のメンテナンス時やトラブルシューティング時に安全で操作しやすい画像形成装置とすることができた。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記構成としたので、簡単な構造でスムーズに開閉可能なヒンジ機構とすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１には本発明の第１実施形態に係るヒンジ機構を備えた画像形成装置が示されている。
【００２１】
最初に画像形成装置１０の構成と画像形成について説明する。画像形成装置１０は主として画像形成装置本体１２、感光体からなる像担持体５０、像担持体５０を帯電させる帯電装置５２、像担持体５０に露光を与える露光装置６０、像担持体５０の表面に形成された潜像をトナーで現像するロータリ現像器３８、像担持体５０上のトナー画像を転写される中間転写体６４から構成されている。
【００２２】
画像形成装置１０に図示しないスキャナやパソコンから画像形成信号が送られると、像担持体５０が帯電装置５２により一様に帯電される。この帯電した像担持体５０には、画像信号に基づいて露光装置６０から画像を形成するレーザなどの光線が照射される。露光装置６０からの光線は帯電した像担持体５０の表面を露光し、潜像が形成される。露光装置６０により形成された像担持体５０上の潜像はロータリ現像器３８によってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像に現像され、中間転写体６４上に重ねて一次転写される。その後、像担持体５０上に残った廃トナーは像担持体クリーナ５４によって回収される。
【００２３】
シート供給信号を受け取るとシート供給カセット２２に収納された用紙Ｐがフィードロール２４によって搬送され、リタードロール２６によって捌かれて搬送路２８へと送られ、レジストロール３２にて一時停止し、搬送タイミングに合わせて二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間に導かれる。
【００２４】
二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間に導かれた用紙Ｐに、中間転写体６４に一次転写されていたトナー像が二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とによって二次転写される。二次転写後に、中間転写体６４に残留する廃トナーは中間転写体クリーナ８２によって回収される。
【００２５】
トナー像を転写された用紙Ｐは定着装置９０に導かれる。ここで用紙Ｐ上のトナー画像は加熱ロール９２と加圧ロール９４とによって熱溶着し、用紙Ｐ上に画像として定着する。
【００２６】
次に両面ユニット９８の動作について説明する。トナー画像を定着した用紙Ｐは搬送路切替板１１２に案内され反転ロール１０６に導かれる。反転ロール１０６まで導かれた用紙Ｐは、用紙Ｐの後端が定着装置９０から送り出されるまで反転ロール１０６によって画像形成装置１０の正面側（図１のＡ付近）に送り出される。
【００２７】
用紙Ｐの後端が定着装置９０から搬出されると反転ロール１０６は反転し、搬送路切替板１１２が切り替わり、用紙Ｐは反転搬送路１１０に案内されて搬送ロール１１４に導かれる。搬送ロール１１４，１１６は用紙Ｐを下方すなわちレジストロール３２近傍まで搬送する。
【００２８】
レジストロール３２まで導かれた用紙Ｐは先程までの後端部分を先頭にして再度中間転写装置６２に搬送され、トナー画像を形成されていない面に中間転写体６４からトナー画像を転写される。転写後に用紙Ｐは定着装置９０へ再度搬送され、転写されたトナー画像を定着する。用紙Ｐは定着装置９０を通過すると搬送路切替板１１２に案内され、排出ロール３４によって装置外へ排紙される。
【００２９】
次に両面ユニット９８のヒンジ機構について説明する。
【００３０】
図２には、本発明の第１実施形態に係るヒンジ機構を備えた両面ユニットが示されている。
【００３１】
図２に示すように、両面ユニット９８は図示しない筐体に、回転軸２００によって回動自在に支持されている。両面ユニット９８は閉鎖時すなわち画像形成装置１０が稼働する際には直立状態で筐体に固定され 、ジャム対応やメンテナンスなど、内部にアクセスする必要がある時には回転軸２００を回転中心として白矢印のように回動し、両面ユニット９８内部にアクセス可能となる。
【００３２】
両面ユニット９８の回転軸２００付近には制動軸２０２が回転軸２００と平行に設けられている。制動軸２０２は両面ユニット９８に固定されておらず、両面ユニット９８の回転半径方向に延びた長穴２０４に沿って黒矢印のように移動可能に支持されている。
【００３３】
制動軸２０２は画像形成装置１０の筐体に固定された制動装置２０６に挟持され、回転方向への移動すなわち回動を制動されて、両面ユニット９８自体の回動を制動する。
【００３４】
図３には、本発明の第１実施形態に係るヒンジ機構の制動装置が示されている。
【００３５】
図３に示すように、制動装置２０６は略同形状の制動ユニット２０６ａが所定の角度と間隔をもって位置決めされ、両面装置９８の制動軸２０２を挟持する。制動ユニット２０６ａは制動軸２０２の移動（黒矢印方向）に伴う衝撃を弾性で吸収する弾性体２１０、弾性体２１０を把持する把持部２０８、制動軸２０２と接触してこれに制動をかけるため弾性体２１０の表面に設けられた摩擦面２１２から構成される。
【００３６】
両面ユニット９８が回転軸２００を中心として白矢印方向に回動し、制動軸２０２が黒矢印方向に移動すると、２つの弾性体２１０の間隔は制動軸２０２の進行方向（黒矢印方向）に狭くなるように配置されているため、制動軸２０２は弾性体２１０を弾性変形させながら制動される。同時に弾性体２１０の表面に設けられた摩擦面２１２が制動軸２０２との間に摩擦抵抗を発生させ、制動軸２０２を制動する。
【００３７】
図４には、本発明の第１実施形態に係るヒンジ機構が示されている。
【００３８】
図４（ａ）のように、両面ユニット９８は回転軸２００を中心として白矢印方向に回動するので、制動軸２０２が固定であれば制動軸２０２の軌跡も円弧を描く。このため制動装置２０６もまた制動軸２０２と干渉せず十分な制動距離を得るには円弧状の形状をした制動ユニット２０６ａで制動軸を挟持する必要がある。しかし円弧状の形状は加工が難しいため製造コストが増加してしまう。
【００３９】
そこで本実施例では図４（ａ）のように制動ユニット２０６ａを平面形状とし、平面形状の弾性体２１０で制動軸２０２を挟持することで制動する。この場合、制動軸２０２が円弧状の軌跡を描くと制動装置２０６と干渉するため、制動軸２０２は長穴２０４に沿って両面ユニット９８の回転半径方向に移動可能とする。これにより制動軸２０２の軌跡を平面形状の制動装置２０６に干渉しない直線的なものとすることができる。
【００４０】
具体的には、まず図４（ａ）のように両面ユニット９８が閉鎖状態であるとき、制動軸２０２は２つの弾性体２１０の、最も間隔の広い箇所に挟持されており、制動はかかっていない。また制動軸２０２は長穴２０４の、最も回転軸２００に近い位置に保持される。
【００４１】
図４（ｂ）のように両面ユニット９８が回転軸２００を中心として白矢印方向に回動すると、制動軸２０２は弾性体２１０の間隙を黒矢印のように直線的に移動する。このとき制動軸２０２は長穴２０４の、回転軸２００に近い端から回転半径方向に移動した箇所に保持される。弾性体２１０の表面に設けられた摩擦面２１２と制動軸２０２が接触、摩擦抵抗が発生して制動軸２０２，両面ユニット９８を制動する。
【００４２】
図４（ｃ）のように両面ユニット９８が回転軸２００を中心として白矢印方向にさらに回動し、限界位置まで開放されると、制動軸２０２は弾性体２１０の間隙をさらに黒矢印のように直線的に移動する。このとき制動軸２０２は長穴２０４の、回転軸２００から遠い端に保持される。弾性体２１０の弾性で制動軸２０２を挟持し、かつ弾性体２１０の表面に設けられた摩擦面２１２と制動軸２０２が接触、摩擦抵抗が発生して制動軸２０２，両面ユニット９８を強力に制動する。
【００４３】
このとき作業者の安全確保と画像形成装置１０の破損防止のために、両面ユニット９８がこれ以上開放されないように図示しないストッパ機構を設け、両面ユニット９８を制動する。この場合でもストッパ機構が作動するまでに制動装置２０６が両面ユニット９８を制動しているので、ストッパ機構が作動する際の衝撃などを抑えることができる。
【００４４】
以上説明した実施形態は画像形成装置の実施例であるが、これらに限定されず本発明はドアなどの開閉ユニットを備えた装置全般に適用することが可能である。
【００４５】
なお弾性体２１０としてはたとえばフェルト材が、摩擦面２１２としてはたとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムが好適であったが、勿論これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１形態に係るヒンジ機構を用いた画像形成装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１形態に係るヒンジ機構を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１形態に係るヒンジ機構を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１形態に係るヒンジ機構の動作を示す側面図である。
【図５】従来のヒンジ機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    画像形成装置
９８    両面ユニット
２００  回転軸
２０２  制動軸
２０４  長穴
２０６  制動装置
２１０  弾性体
２１２  摩擦面
【図１】
2005297278.tif 000003
【図２】
2005297278.tif 000004
【図３】
2005297278.tif 000005
【図４】
2005297278.tif 000006
【図５】
2005297278.tif 000007