(57)【要約】【課題】  本体装置前面にホッパーを配置する構成の画像形成装置において、ホッパーを昇降させる際にホッパーが傾き動かなくなることを防止すると共に、ホッパーが傾いた際に、中のトナーも傾き、昇降動作直後に安定した補給動作を行えなくなるのを防止することを目的としている。【解決手段】  ホッパーを昇降させる機構部に左右一対のギア列を用いて左右の傾きを防止し、ホッパー昇降中の姿勢を安定させると共に、アイドラギア内に一方向ダンパーを設け、下降時にはゆっくりと安定させてホッパーを下げることを特徴とする。【選択図】  図１
2005301109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像が形成される像担持体と、
像担持体上の潜像を現像するための現像装置と、
現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、
トナー補給装置を画像形成装置に対し回動可能に支持するヒンジ部とを備えた画像形成装置において、
ヒンジ部は、
トナー補給装置に設けられた第１の歯車と、
画像形成装置に設けられた第２の歯車と、
第１、第２の歯車を回動支点とし、トナー補給装置と画像形成装置を連結する連結部材と、
第１及び第２の歯車と歯車列を構成し、かつ連結部材に回転可能に設けられた、少なくとも１つの中間歯車と、から構成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
第１の歯車はトナー補給装置に固設され、
第２の歯車は画像形成装置に固設され、
画像形成装置に対してトナー補給装置を回動する際には中間歯車だけが回転することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
中間歯車の少なくとも１つに、トナー補給装置が上方か下方に移動する際の移動速度を規制する減速手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
減速手段として、一方向性ダンパーを歯車内部に配置することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
第１および第２の歯車の歯数は等しいことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
トナー補給装置は、通常時では現像装置と像担持体の前面に配置されており、メンテナンス時にヒンジ部を介して回動して、現像装置および像担持体より上方の位置まで退避することを特徴とする請求項１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、複写機やプリンタ等、トナーを用いて静電潜像を顕像化する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置においては、一成分現像剤を使用する装置であれ、二成分現像剤を使用する装置であれ、静電潜像を現像することによって現像ユニット内のトナーが規定量以下に減少した場合は、トナーを貯蔵しているトナーホッパーから現像ユニット内にトナーが補給される。
【０００３】
このトナーホッパーは、装置の小型化、トナーホッパーに対するトナーの補充のし易さ等の理由から装置本体の前面に配設することが近年多い。特に、複数の現像装置及びトナーホッパーを有するカラー複写機においては、現像装置に対するトナーの受け渡しの都合上、その殆どがトナーホッパーを装置の前面に設けている。
【０００４】
しかしながら、上記画像形成装置においては、トナーホッパーの背面に構成される機器の保守、例えば一次帯電器の清掃、感光ドラムやクリーニングブレードの交換、現像装置内の現像剤の交換等の際、トナーホッパーを別の位置に退避させなければならない。
【０００５】
その解決手段として、従来では、リンク機構を用いてトナー補給装置を上方に退避可能にした構成を用いている。
【０００６】
以下、図１０、１１を用いて従来のリンク機構を用いてトナー補給装置を上方に退避可能にした構成について説明する。
【０００７】
上記リンク機構はホッパーユニットの左右に一対設けられており、左右同様の部材がついている（本従来例の図１０、１１では左側の機構部について説明し、右側は省略している）。
【０００８】
ホッパー１６は中間部材４１に保持され、支持台２１は本体１に固設されており、上アーム３１、下アーム３２はそれぞれ支持台２１に固設された支軸２２、２３に回動自在に支持される。上アーム３１、下アーム３２の先端にはそれぞれアーム軸３３、３４が固設されている。中間部材４１は二つのアーム軸に支持されるもので、アーム軸は中間部材に対し回動自在となっている。これにより、支持台２１、上アーム３１、下アーム３２、中間部材４１を四つの節としたリンク機構が形成される。さらに、節の長さをａ＝ｄ、ｂ＝ｃの関係にすることにより平行クランク機構となり、支持台２１を固定節として中間部材４１は水平な姿勢を維持したまま上下に移動可能となる。
【０００９】
このように従来の機構では、平行リンク機構に上下の相対運動機構を組み合わせて所望の軌跡を描くようにしている。
【００１０】
また、下アーム３２には扇形のギア３５がビスにて固設されている。ダンパーギア２４は、支持台２１に固設されており、矢印Ｆ１方向の回転時は空転し、矢印Ｆ２方向の回転時は相手ギアに負荷を与える一方向ロータリーダンパーである。ホッパーを通常位置から退避位置に移動する際は、ダンパーギア２４は空転するので、重量物であるホッパーを持ち上げるのに、この機構により余分な負荷は受けない。そして、ホッパーを退避位置から下方に移動する際は、ダンパーギアによりアームの回転にブレーキがかかり、ホッパーユニットをゆっくりと移動（降下）することができる。
【００１１】
【特許文献１】特開平０７−２１００３８（第８頁、図６、７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来のリンク機構によるホッパー昇降には以下のような欠点があった。
【００１３】
平行リンク機構では、２本のアームを使いホッパーの姿勢を保持しつつ上下移動させている。その際に、２本のアームは１８０度以上回転しなければならないが、アームが互いに接触しないようにするには幅方向にアームの位置を逃がさなければならず、装置幅が大きくなってしまうという欠点がある。
【００１４】
また、リンク機構では左右の回転位相が一致しないため、例えばホッパー左右のリンクどちらかを先に下げてしまうと、片側のリンクだけが下がりこじりが発生し、ホッパーが傾いた状態でそれ以上下がらなくなってしまうことがあった。
【００１５】
更に、ホッパーが傾くと中のトナーも傾いてしまうため、昇降動作直後に安定した補給動作を行えなくなることがあった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明では以上の問題を解決するために、次のような構成をとっている。
【００１７】
潜像が形成される像担持体と、
像担持体上の潜像を現像するための現像装置と、
現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、
トナー補給装置を画像形成装置に対し回動可能に支持するヒンジ部とを備えた画像形成装置において、
ヒンジ部は、
トナー補給装置に設けられた第１の歯車と、
画像形成装置に設けられた第２の歯車と、
第１、第２の歯車を回動支点とし、トナー補給装置と画像形成装置を連結する連結部材と、
第１及び第２の歯車と歯車列を構成し、かつ連結部材に回転可能に設けられた、少なくとも１つの中間歯車とから構成されている。
【００１８】
また、第１の歯車はトナー補給装置に固設され、
第２の歯車は画像形成装置に固設され、
画像形成装置に対してトナー補給装置を回動する際には中間歯車だけが回転してもよい。
【００１９】
また、中間歯車の少なくとも１つに、トナー補給装置が上方か下方に移動する際の移動速度を規制する減速手段を設けてもよい。
【００２０】
また、減速手段として、一方向性ダンパーを歯車内部に配置してもよい。
【００２１】
また、第１および第２の歯車の歯数は等しくてもよい。
【００２２】
トナー補給装置は、通常時では現像装置と像担持体の前面に配置されており、メンテナンス時にヒンジ部を介して回動して、現像装置および像担持体より上方の位置まで退避してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、リンク機構の替わりにギア列を配置することで、従来と同様にホッパーを上方に退避させて感光体周りの保守性を確保すると共に、こじりを防止してより作業性を向上させる効果が得られる。
【００２４】
また、ホッパー昇降中も姿勢を常に安定させることができるため、昇降中の傾き（こじりによる傾き）によるトナーの偏りを防止し、昇降動作後もすぐに安定した補給を行うことができる。
【００２５】
また、リンク機構より省スペースかつ単純な構成であるため、装置の小型化、低コスト化の効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２７】
まず、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
【００２８】
図１に本発明を利用できるカラー電子写真複写装置の主断面図を示す。装置本体１内部には四つの画像形成ステーションが並列に配設されている。各画像形成ステーションは矢印方向に回転する電子写真感光体２を有し、感光体２は先ず帯電器３で帯電され、次いで露光装置４により被記録画像を光で照射され、これにより感光体表面に静電潜像が形成される。次いで、現像装置５により上記静電潜像にトナーが付与され。顕像（トナー像）が形成される。
【００２９】
一方、転写材Ｐは給紙カセット８より給紙されレジストローラ９により転写搬送ベルト１０上に送り込まれ、四つの転写位置にて各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が順次転写材Ｐ上に転写帯電器６により転写される。その後転写材Ｐは、搬送ベルト１１を経由して定着装置１２に送られ、トナー像が転写材に定着され、排紙トレイ１３に積載される（なお、二点鎖線Ｌは転写材の経路を示す）。転写後の感光体２上の残留トナーは、クリーニング装置７によりクリーニングされる。
【００３０】
次に感光体周りのユニットの着脱方法について説明する。プロセスユニット１４は、各画像形成ステーション毎に設けられているもので、感光体２、帯電器３、現像装置５、クリーニング装置７等により構成される。これらの要素は枠体（図示せず）により一体的に支持されている。プロセスユニット支持体１５は複数のプロセスユニット１４を支持する枠体であり装置本体に対し前方に引き出し可能である。プロセスユニット１４は、装置前方に引き出した状態のユニット支持体１５に対し上下方向に脱着可能な構成をとっている。
【００３１】
感光体及び感光体周りのユニットをメンテナンスする場合、先ずユニット支持体を前方に引き出し、プロセスユニットを取り出し、目的のユニットを外すという手順をとれば良い。
【００３２】
以上は、帯電器３や感光体２をプロセスユニット１４に含めた構成として説明したが、これらをプロセスユニット含めずに、例えば帯電器の場合、直接装置本体が支持し、前方にスライドさせて脱着する構成としても良い。また、感光ドラムはユニット支持体１５が支持し、現像装置、クリーニング装置を含むプロセスユニットを取り外した後、脱着可能な構成としても良い。
【００３３】
いずれにしろ、これらのユニットをメンテナンスする際は、装置の前方よりユニットを取り外すものである。
【００３４】
図２は装置本体１の前視図である。トナー補給装置であるホッパー１６はホッパー容器１７と枠体１８により構成される。ホッパー容器１７は現像装置５にトナーを補給するもので、各色毎に並列に設けられている。矢印Ａはホッパー容器より現像装置へのトナーの流れを示すものである。ホッパー枠体１８はこれら複数のホッパー容器１７を一体的に支持する枠体である。図より明らかなように、破線で示す感光体２、ユニット支持体１５は、ほぼ完全にホッパー１６の陰になっており（背面に隠れており）、ホッパー１６を別の位置に移動退避しないと感光体周りのユニットを取り外すことができない。
【００３５】
本発明は、図３のようにホッパー１６を上方に移動退避させ感光体周りのユニットを取り外し、メンテナンスを行うものである。以下、ホッパー１６の移動退避機構について詳述する。
【００３６】
本実施例におけるホッパー移動退避機構は、ギア列により所望の軌跡を描くようにしている（詳細後述）。さらにユニットを下方に移動する際ホッパーの自重により急激な速度で移動（降下）し、衝撃により部品の破損やトナーが飛散するのを防止するための減速機構を設けている。
【００３７】
まず、ホッパー１６の移動退避機構について説明する。
【００３８】
図４は、ホッパー１６の正面図、図５はホッパー１６の左側面図である。図に示す機構はホッパーユニットの左右に同様の部材が設けられているので、左側の機構部について説明し右側は省略する。
【００３９】
移動退避機構は、ホッパーギア２１と、本体ギア２２と、アイドラギア２３と、連結アーム２４から構成されている。その際、ホッパーギア２１はホッパー１６の枠体１８に固設され、本体ギア２２は装置本体１に固設されている。また、ホッパーギア２１と本体ギア２２のモジュールと歯数は等しく設定されている。
【００４０】
アイドラギア２３はホッパーギア２１と本体ギア２２の駆動を連結し、かつ連結アームのアイドラ軸２５に対し回転可能に設けられている。アイドラギア２３はホッパーギア２１と本体ギア２２とモジュールが等しいが、歯数は自由に設定してよい。また、本実施例ではアイドラギアの数を１つにしているが、数が奇数であれば何個設定してもよい。
【００４１】
連結アーム２４はホッパー１６に設けられたホッパー軸２０と、装置本体１に設けられた本体軸１９に対し軸受を介して回転可能に取り付けられている。このとき、ホッパー軸２０と本体軸１９はホッパーギア２１と本体ギア２２の中心を貫通する穴を通って連結アーム２４に取り付けられている。
【００４２】
次に、ホッパー１６の移動退避動作について説明する。図６はホッパー１６が通常位置にあるときの機構部の斜視図、図７は上方に移動退避した時（以下、退避位置）の斜視図である。
【００４３】
前述したようにホッパーギア２１と本体ギア２２はそれぞれホッパー１６と装置本体１に固設され、かつアイドラギア２３により駆動を連結されているために、ホッパー１６を装置本体１に対し退避位置に回転移動させる際には、連結アーム２４は本体軸１９を回転中心としてホッパー１６と一緒に回転し、アイドラギア２３はホッパー１６が装置本体１に対し回転移動している間、ホッパーギア２１と本体ギア２２の位相差によりアイドラ軸２５を回転中心として回転する。
【００４４】
それにより、移動退避機構は通常位置では図６のようにホッパーギア２１が本体ギア２２より下に位置しているが、図７のようにホッパーが１８０°回転して退避位置に移動すると、ホッパー１６に固設されたホッパーギア２１は一緒に移動して本体ギア２２より上方に位置することになる。
【００４５】
このように、本実施例におけるギア列を用いた移動退避機構を用いると、ホッパー１６は本体軸１９を回転の中心とし、連結アーム２４のアームの長さを回転半径とした円運動の軌跡を描いて移動することになる。
【００４６】
次に、図８を参照してギア列の回転動作について説明する。
【００４７】
図８はギア列を左側面から見た図であり、矢印Ｃはホッパー１６が通常位置から退避位置へ移動したときの軌跡を示している。更に図８には移動途中のギア位置を示しており、それぞれ４５°、９０°、１３５°、１８０°の位置になっている。また、アイドラギア２３の歯数は適宜ではあるが、本発明の動作が分かり易いようホッパーギア２１と本体ギア２２と同じ歯数の例を示している。
【００４８】
本体ギア２２は装置本体１に固設されており、ギア列の回転中心になっている。
【００４９】
ホッパーギア２１はホッパー１６に固設されており、かつ本体ギア２２と同じ歯数かつモジュールである。そのためホッパー１６が矢印Ｃの軌跡を移動する際に、ホッパーギア２１は矢印Ｄに示すようにホッパー１６に対して回転することはなく、常にホッパー１６の動作に付随して移動するので、ホッパー１６は常に同じ姿勢で移動が可能になる。
【００５０】
アイドラギア２３は本体ギア２２とホッパーギア２１に連結しているため、ホッパー１６が矢印Ｃの軌跡を通る際に生じる本体ギア２２とホッパーギア２１の位相差により矢印Ｂに示す回転をする。本実施例におけるアイドラギア２３では他のギアと歯数が同じため、ホッパー１６が４５°移動した位置で１８０°回転し、ホッパー１６が９０°移動した位置で１回転（３６０°）し、更にホッパー１６が退避位置（１８０°）に移動した際は、２回転（７２０°）する。
【００５１】
このように本発明におけるギア列を利用すると、ホッパー１６は常に姿勢を保ちながら矢印Ｃの軌跡を通って退避位置へと移動することが可能になる。
【００５２】
また、ホッパー１６はギア列によって姿勢を固定されているので、ホッパー１６の位置に応じてアイドラギア２３の回転量が決定される。そのため、片側だけを操作してもホッパー１６が移動すれば逆側のアイドラギア２３も同じだけ移動することになるため、ホッパー１６が昇降中に傾くことはなく、更にはこじりの発生も防止できる。
【００５３】
次に、図９を参照してホッパー１６の減速機構について説明する。
【００５４】
図９Ａ、図９Ｂはアイドラギア２３と減速機構の１例である一方向ダンパー２５を示している。図９Ａに示すように一方向ダンパー２５は勘合爪２６を有し、アイドラギア２３の勘合穴２７に勘合して、図９Ｂに示すようにアイドラギア２３内に収められる構成になっている。
【００５５】
ホッパー１６が通常位置から退避位置に移動する際は、一方向ダンパーは無負荷方向に回転し、操作者であるサービスマンはホッパー１６の自重を上方に持ち上げて退避位置へと移動させる。
【００５６】
ホッパー１６が退避位置から通常位置に移動する際は、一方向ダンパーは負荷方向に回転し、アイドラギア２３の回転にブレーキがかかり、ホッパー１６をゆっくりと安全に移動（降下）させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明を適応可能な画像形成装置の断面図
【図２】ホッパーが通常位置にある時の画像形成装置の前視図
【図３】ホッパーが退避位置にある時の画像形成装置の前視図
【図４】本発明の実施例におけるホッパーの正面図
【図５】本発明の実施例におけるホッパーの左側面図
【図６】本発明の実施例におけるホッパー通常位置の斜視図
【図７】本発明の実施例におけるホッパー退避位置の斜視図
【図８】本発明の実施例におけるギア列の動作図
【図９】本発明の実施例における減速装置を示した図
【図１０】従来例を示した図  その１
【図１１】従来例を示した図  その２
【符号の説明】
【００５８】
１  装置本体（画像形成装置）
２  感光体（像担持体）
５  現像装置
１６  ホッパー（トナー補給装置）
２１  本体ギア
２２  ホッパーギア
２３  アイドラギア
２４  連結アーム
２５  減速装置
【図１】
2005301109.tif 000003
【図２】
2005301109.tif 000004
【図３】
2005301109.tif 000005
【図４】
2005301109.tif 000006
【図５】
2005301109.tif 000007
【図６】
2005301109.tif 000008
【図７】
2005301109.tif 000009
【図８】
2005301109.tif 000010
【図９】
2005301109.tif 000011
【図１０】
2005301109.tif 000012
【図１１】
2005301109.tif 000013