JP4640571B2

JP4640571B2 - 開閉機構及びこの開閉機構を備えた画像記録装置

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Publication number: JP4640571B2
Application number: JP2004228488A
Authority: JP
Inventors: 義也戸松
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2004-08-04
Filing date: 2004-08-04
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2024-08-04
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Description

本発明は、本体とこの本体に回動開閉可能に取り付けられる蓋体との間に設けられる開閉機構に関するもので、例えば、画像記録装置等の本体と蓋体との間に適用される開閉機構に関するものである。

本体に蓋体が回動開閉可能に設けられた構造として、例えば、本体に給紙カセット等を有し、蓋体に原稿読取装置等を有した画像記録装置等が知られている。このような画像記録装置では、本体の内部で発生した紙詰まりの除去や、記録ヘッドユニット及びインクカートリッジの交換等のメンテナンス作業が、蓋体を開放した状態で行われる。そして、このメンテナンス作業では、作業者が本体の奥まで手を入れて行う必要から、蓋体の開放角度が大きく設定されていた。

前記蓋体には、通常、種々の機構が内蔵されているから、比較的その重量は重い。そのため、蓋体を閉塞する際には、作業者の指詰めや、閉塞時の衝撃による内蔵部品（例えば、ミラーやＣＣＤ等の精密部品）の位置ズレや破損を防止するために、蓋体がゆっくりと下降することが望まれていた。また逆に、蓋体を開放する際には、軽い力で操作できることが望まれていた。

そこで、例えば、特許文献１では、蓋体に取り付けられたリンク部材（特許文献１のストッパに相当）に、内径が徐々に狭くなる形状を有した溝穴を設け、この溝穴に、本体に設けられたピンを嵌合させ、蓋体の閉塞に伴ってピンが前記溝穴に沿ってスライドし、溝穴の狭い内径の部分に徐々に入り込むように構成している。これにより、蓋体は閉まるにつれて、ピンの移動に対する制動が徐々に強まるので、蓋体がゆっくりと下降するようになっている。
特開平１０−９８２７８号公報（図４参照）

前記特許文献１の構造では、蓋体が開放されるときには、ピンは、蓋体が閉塞するときとは逆の方向、すなわち、溝穴の内径が徐々に広くなる方向に移動するから、作業者は小さい力（軽い負荷）で蓋体を開放することができる。しかしながら、蓋体が閉塞されるときには、徐々に狭くなる溝穴にピンを押し込みながら蓋体を押える（下降させる）必要があるから、蓋体を閉まるにつれて徐々に大きな力を加えなければならず、操作性が悪いという課題があった。

本発明は、上記課題を解消するものであり、簡単な構成で、蓋体が本体に対して急激に閉塞することを防止するとともに、蓋体の開放時には、軽い操作力で操作できる開閉機構及びこの開閉機構を備えた画像記録装置の提供を目的とするものである。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明における開閉機構は、本体と、この本体に回動開閉可能に取り付けられる蓋体との間に設けられ、前記本体と蓋体のうち、いずれか一方に設けられるピンと、他方に枢軸を介して回動可能に設けられるリンク部材とを有し、前記ピンが、前記リンク部材に穿設されたガイド溝に摺動可能に挿入される開閉機構において、前記ピンは、前記ガイド溝として設けられた略長穴形状の第１ガイド溝に沿って移動し、前記蓋体の閉塞方向への動作に伴って前記ピンは前記枢軸へ相対的に近づき、前記蓋体の開放動作に伴って前記ピンは前記枢軸から相対的に離れ、前記リンク部材は前記第１ガイド溝の長手方向に沿って長い平板形状を有し、前記第１ガイド溝に沿う前記ピンの移動に対する制動部を備えた制動部材が前記リンク部材に摺動可能に取り付けられ、前記制動部材は、前記第１ガイド溝よりも前記長手方向の寸法が短い第２ガイド溝が穿設され、この第２ガイド溝が前記第１ガイド溝に重なるように、前記制動部材が前記リンク部材に取り付けられ、前記第１ガイド溝と第２ガイド溝との重なり領域の内側に前記ピンが挿入され、前記制動部は、前記制動部材における前記枢軸に近い側の端部にて、前記リンク部材の長手方向に沿う両側面を挟持するように設けられ、前記制動部による挟持の間隔は、前記リンク部材の前記両側面よりも小さく形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の開閉機構において、前記蓋体の閉塞時には、前記ピンが前記重なり領域を移動して、前記第２ガイド溝における前記制動部に近い側の内壁に当接することで、前記制動部材を前記枢軸側に摺動させ、前記蓋体の開放時には、前記ピンが前記重なり領域を移動して、前記第２ガイド溝における前記制動部から遠い側の内壁に当接することで、前記制動部材を前記枢軸から遠い側へ摺動させることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の開閉機構において、前記第１ガイド溝は、前記ピンが前記枢軸に近づくに従って、前記ピンの移動に対する制動を強くする形状に形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の開閉機構において、前記第２ガイド溝における前記制動部に近い側の内壁は、前記第２ガイド溝における前記ピンの相対的ながたつきを阻止する形状に形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の開閉機構において、前記リンク部材と前記制動部材とは、固有振動数が相互に異なる素材からなることを特徴とするものである。

また、請求項６に記載の発明の開閉機構は、本体と、この本体に回動開閉可能に取り付けられる蓋体との間に設けられ、前記本体と蓋体のうち、いずれか一方に設けられるピンと、他方に枢軸を介して回動可能に設けられるリンク部材とを有し、前記ピンが、前記リンク部材に穿設されたガイド溝に摺動可能に挿入される開閉機構において、前記ピンは、前記ガイド溝に沿って移動し、前記蓋体の閉塞方向への動作に伴って前記ピンは前記枢軸へ相対的に近づき、前記蓋体の開放動作に伴って前記ピンは前記枢軸から相対的に離れ、前記本体と前記リンク部材との間には、前記蓋体が開放する側に前記リンク部材を付勢する一つのコイルバネからなる付勢手段が、前記リンク部材と前記蓋体の回動中心との間に配置されて取り付けられ、前記ガイド溝は略長穴形状に形成され、前記枢軸から遠い側にて略直線状に形成された第１溝部と、前記枢軸に近い側にて前記第１溝部の延長線上からずれて形成された第２溝部と、前記第１溝部と第２溝部とを接続する屈曲部とを有し、前記屈曲部と付勢手段とは、前記蓋体の閉塞動作に伴って、前記ピンが第１溝部から第２溝部側へ移動するときに、前記蓋体の閉塞力を軽減可能または蓋体を一旦停止可能に構成され、前記蓋体の開放動作に伴って、前記ピンが前記第２溝部から第１溝部へ移動するときに、当該ピンが前記屈曲部にて停止せずに移動するように構成されていることを特徴とするものである。

また、請求項７に記載の発明における画像記録装置は、給紙カセット部等を有する本体と、原稿読取部等を有し前記本体に回動開閉可能に取り付けられる蓋体と、請求項１乃至６のいずれかに記載の開閉機構とを備えることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、ピンの一時的停止またはピンに対する制動によって、蓋体自体が閉塞動作の途中で一時的に停止したり、閉塞速度が遅くなったりするから、蓋体が閉塞するときの衝撃や振動によって、部品等が破損することを防止できる。また、蓋体の開放時には、ピンに対する一時的停止又は制動が作用しないから、開放に係る作業者の負荷を軽減できる。

請求項１に記載の発明によれば、ピンが蓋体の閉塞動作に伴って第１ガイド溝に沿って枢軸へ相対的に近づくときに、制動部材によるピンの移動に対する制動が強められるから、蓋体の閉塞が進むに従ってその速度は徐々に遅くなり、衝撃による部品の破損を防止することができる。

また、制動部材はリンク部材に沿って摺動可能であるため、ピンに対する制動が強められてもその制動力が一定値に保たれたまま蓋体を閉塞することができる。また逆に、蓋体を開けるときには、ピンに対する制動が徐々に緩められ、緩めた状態が維持される。従って、開閉動作に要する作業者の負担を軽減でき操作性に優れた開閉機構を実現できる。

請求項１に記載の発明によれば、制動部は、制動部材における枢軸に近い側の端部に設けられているから、蓋体の閉塞動作に伴って、ピンが枢軸側に移動して制動部に近づくことで、ピンの移動に対する制動が徐々に強められて、これにより蓋体の閉塞速度を徐々に遅くすることができる。

請求項１に記載の発明によれば、ピンの移動によって制動部材を摺動させて制動力を一定に保っているから、極めて容易な構成で操作性に優れた開閉機構を実現することができる。

請求項３に記載の発明によれば、第１ガイド溝の形状によってピンに対する制動を強めることができるから、蓋体の閉塞速度を第１ガイド溝の形状によって容易に設定することができる。

請求項４に記載の発明によれば、第２ガイド溝の制動部に近い側の内壁でのピンのがたつきが抑えられるから、ピンの移動に対して制動を強めているときの制動部材の振動が抑制され、これに起因する異音の発生を防止することができる。

請求項５に記載の発明によれば、リンク部材と制動部材との共振が防止できるから、制動部材が振動することによる異音の発生をさらに防止することができる。

請求項６に記載の発明によれば、ピンが蓋体の閉塞動作に伴ってガイド溝に沿って枢軸側に相対的に近づくときに、ピンは屈曲部にて一旦停止するから、蓋体は、閉塞動作の途中でその開閉角度が維持されたまま自動的に停止することができ、衝撃による部品の破損を防止することができる。

また、蓋体を閉塞途中の一旦停止の状態から完全閉塞の状態に移行させるためには、ピンを屈曲部からこれに連続する第２ガイド溝に移動させるだけでよいから、作業者が加える力（負荷）は極めて小さくなる。また逆に蓋体を開けるときには、付勢手段の付勢力が蓋体を開放する側に作用しているかから、作業者は軽く蓋体を持ち上げるだけでよい。従って、開閉動作に要する作業者の負担を軽減でき操作性に優れた開閉機構を実現できる。

また、請求項６に記載の発明によれば、蓋体は開放時に一旦停止することがないから、開放時の操作性がさらに向上される。

請求項７に記載の発明によれば、比較的重量の重い蓋体を有し、また精密部品を多数備える画像記録装置であっても、請求項１から７のいずれかに記載の開閉機構を適用することで、衝撃による精密部品の破損を防止できるとともに、開閉動作に要する作業者の負担が軽減された画像記録装置を実現することができる。

以下に本発明の具体的な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る第１実施形態の開閉機構が適用された画像記録装置の側面図、図２（ａ）は開閉機構の側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のIIb −IIb 線矢視図、図３はリンク部材と制動部材との組付けを説明する断面図、図４（ａ）〜図４（ｄ）は蓋体の開閉動作を示す説明図である。

本実施形態の開閉機構１０は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等を備えた画像記録装置１に適用したものであり、図１に示すように、蓋体２が本体３に、ヒンジ部６を介して上下開閉回動可能に取り付けられ、蓋体２の開放時には図１における左側が開口するように構成されている。

蓋体２には、その上面に各種操作ボタンや液晶表示部等を備えた操作パネル部４が配置され、その他にも、図示していないが、コピー機能やファクシミリ機能における原稿読取部、原稿を載置することのできる載置用ガラス板、原稿読取用のイメージスキャナ装置（ＣＩＳ：Contact Image Sensor）、及び被記録媒体である用紙等に画像を記録する記録ヘッドユニット等が内蔵されている。

一方、本体３の内部には、その前側（図１における左側）から着脱可能に給紙カセット５が差し込まれ、図示していないが、給紙カセット５の奥側（図１における右側）には、前記記録ヘッドユニットへ給紙カセット５から用紙を搬送する搬送路が形成され、また、前記記録ヘッドユニットにインクを供給するインクカートリッジ等も収納されている。

本発明の開閉機構１０は、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図３に示すように、蓋体２に設けられたピン１１と、本体３に枢軸１２を介して回動可能に設けられたリンク部材１３と、制動部材１５とを有しており、ピン１１が、リンク部材１３に穿設された略長穴形状の第１ガイド溝１４に摺動可能に嵌合し、制動部材１５をリンク部材１３に沿って移動案内するように構成されている。リンク部材１３は、合成樹脂製で弾性変形可能な細長い略平板形状を有し、その基端部に枢軸１２が設けられている。第１ガイド溝１４は、その長手方向をリンク部材１３の長手方向と一致させて、リンク部材１３の広幅面に穿設されている。

前記制動部材１５は、第１ガイド溝１４に沿うピン１１の移動に対する制動部１６を備え、枢軸１２に対して接離動するようにリンク部材１３に被嵌している。制動部１６は、制動部材１５における枢軸１２に近い側の端部に設けられている。そして、リンク部材１３の細幅面であって前記長手方向に沿って対向する側面１７、１７が、制動部１６によって挟持される。

この実施形態では、合成樹脂製で角筒形状を有する制動部材１５が、リンク部材１３に被嵌して取り付けられるため、その内部には、板厚方向に直交する方向に沿って、リンク部材１３が遊嵌される通路穴１８が設けられている。そして、リンク部材１３の第１ガイド溝１４に重なるように、制動部材１５の広幅面には第２ガイド溝１９が貫通形成されている。第２ガイド溝１９は、第１ガイド溝１４の長穴形状とその長手方向を一致させて略長穴形状に形成されている。第２ガイド溝１９の長手方向の寸法Ｌ２は、第１ガイド溝１４の長手方向の寸法Ｌ１よりも短くなっている（Ｌ２＜Ｌ１）。この第２ガイド溝１９は、制動部材１５の広幅面の略中央部位において、制動部１６に近い部位から遠い部位まで直線状に延びて形成されている。便宜上、第２ガイド溝１９のうち、制動部１６に近い側の内壁を下側内壁２０、制動部１６から遠い側の内壁を上側内壁２４と記載する。

そして、第１ガイド溝１４と第２ガイド溝１９との重なり領域の内側に、前述したピン１１が挿入されている。なお、ピン１１の先端には、第１及び第２ガイド溝１４，１９から制動部材１５及びピン１１が抜け出ないようにするため係止片２５が設けられている。

制動部１６は、前記通路穴１８における枢軸１２に近い側の端部にて、通路穴１８の幅寸法を狭める方向に向かって爪状に突出して形成されている。そして、制動部１６の爪状部分の先端が、通路穴１８に挿入されたリンク部材１３の側面１７に当接して、制動部１６がリンク部材１３の幅（長手方向に直交する方向の幅）を挟持する。この制動部１６の挟持の間隔、すなわち爪状部分の先端間の距離Ｗ１は、前記制動部材１５が摺動する領域における両側面１７、１７の間隔、すなわちリンク部材１３の幅寸法Ｗ２より小さく（Ｗ１＜Ｗ２）形成されている。

また、側面１７、１７には、制動部材１５が枢軸１２側に接近した位置以上に移動させないためのストッパー部２６がくぼみ形成されており、このストッパー部２６は、枢軸１２から離れる側への制動部材１５の摺動を促す傾斜形状を有している。このストッパー部２６は突起形状であっても良い。

また、第１ガイド溝１４は、前述したように略長穴形状を有しているが、詳細には、丸軸または丸筒状のピン１１が摺動する直線状の摺動部２１と、摺動部２１における枢軸１２から遠い側の端部に上側狭窄部２７を介して連通する略円形状の開放保持部２２と、摺動部２１の枢軸１２に近い側の端部に下側狭窄部２８を介して連通する略円形状の閉塞保持部２３とを有している。摺動部２１の幅寸法Ｗ３は、上側狭窄部２７及び下側狭窄部２８の幅寸法Ｗ５より大きく、且つピン１１の直径Ｄよりも小さく形成されている（Ｗ５＜Ｗ３＜Ｄ）。また、開放保持部２２と閉塞保持部２３の直径は、いずれも摺動部２１の幅寸法Ｗ３よりも大きく形成されている。すなわち、摺動部２１では、ピン１１が挿入されることでその幅寸法を拡大するよう弾性変形する。また、前記幅寸法Ｗ３を摺動部２１における開放保持部２２側の幅寸法とし、摺動部２１における閉塞保持部２３側の幅寸法をＷ６とした場合に、これらの幅寸法Ｗ３，Ｗ６の設定を調整して、蓋体２の閉塞速度を調整することも可能で、ピン１１に対する制動を働き易くするには、Ｗ３≧Ｗ６に設定することが望ましい。

第２ガイド溝１９の幅寸法Ｗ４は、ピン１１が第１ガイド溝１４に沿って摺動するように、第１ガイド溝１４の幅寸法Ｗ３よりも大きく、さらにピン１１の直径Ｄよりも大きく形成されている（Ｗ４＞Ｄ＞Ｗ３）。そのため、蓋体２の閉塞方向への回動に伴って、ピン１１が第２ガイド溝１９の下側内壁２０に当接して制動部材１５を枢軸１２に近づくように押し摺動する状態（後述する）では、ピン１１が相対的に第２ガイド溝１９の幅方向に振動する、換言すれば、制動部材１５が、制動部１６を支点として共振する現象が生じ易い。従って、これを防止するために、下側内壁２０は、ピン１１の幅方向へ制動部材１５が移動を阻止する形状を採用する。この実施形態では、広幅面側からの平面視でＶ字形状であって、断面円形のピン１１の外周に対して、そのピン１１の中心軸を挟んで対称位置で当接する形態に形成されている。

上記構成によれば、図４（ａ）に示すように、蓋体２が本体３に対して開放状態（大きく開いた状態）にある場合には、ピン１１は、第２ガイド溝１９の上側内壁２４に当接し、且つ第１ガイド溝１４の開放保持部２２に位置している。そして、第１ガイド溝１４には、開放保持部２２と摺動部２１との間に上側狭窄部２７が設けられているから、ピン１１は開放保持部２２に安定して保持され、作業者が必要なメンテナンス作業を行う間、蓋体２はその開放状態が保たれる。その場合、制動部材１５における第２ガイド溝１９の上端側にピン１１が位置している。即ち、ピン１１により制動部材１５はリンク部材１３の上端側に引き上げられている。

次に、蓋体２に対して閉じる方向に力を加えると、図４（ｂ）に示すように、ピン１１は、開放保持部２２から上側狭窄部２７を越えて、摺動部２１に移動する。ピン１１が摺動部２１に移動するに際して、上側狭窄部２７を通過するから、蓋体２の閉塞動作の開始に伴って、作業者にクリック感を与えることができる。

蓋体２の閉塞がその自重によって進むと、ピン１１は枢軸１２に近づく方向に移動する。このとき、ピン１１の直径Ｄは、摺動部２１の幅寸法Ｗ３より大きいから、摺動部２１の両側のリンク部材１３の部分の弾性変形により、当該摺動部２１の幅を拡大させながら、ピン１１は摺動部２１を摺動（スライド）する。また、ピン１１の直径Ｄは、制動部材１５の第２ガイド溝１９の幅寸法Ｗ４より小さいから、ピン１１が第２ガイド溝１９の下側内壁２０に当接する位置に移動するまでは、制動部材１５は、リンク部材１３に対して、図４（ａ）に図示した状態と同じ位置に保たれている。

そして、制動部１６はリンク部材１３の幅寸法Ｗ２よりも小さい挟持間隔Ｗ１で、リンク部材１３の側面１７、１７を外側から挟持しているから、制動部１６では、ピン１１によって摺動部２１が拡大するのを阻止する力が作用する。そして、本発明では、ピン１１が制動部１６に近づくのに比例して制動力が増大する（制動力は制動部１６からピン１１までの距離の３乗に反比例する）ので、ピン１１が枢軸１２に近づく方向へ移動するにつれて、制動作用が徐々に強くなって蓋体２の閉塞速度が遅くなる。ピン１１が第２ガイド溝１９の下側内壁２０に当接する位置に達すると、制動部１６による制動作用が最も強くなるから、作業者が閉塞側に力を加えることにより、ピン１１はさらに枢軸１２に近づく方向に移動する。そして、ピン１１が下側内壁２０に当接した後は、その状態の制動の強さが一定に保たれ、蓋体２の閉止方向への移動速度は緩慢になり、ピン１１は、下側内壁２０に当接した状態のまま、下側狭窄部２８に達する位置まで制動部材１５とともに移動する。

ピン１１が下側狭窄部２８に達して、一旦停止した状態では、さらに作業者が蓋体２を閉める方向に力を加えることで、クリック感を与えながら、図４（ｃ）に示すように、ピン１１が閉塞保持部２３に達するとともに、制動部１６はストッパー部２６に嵌まり込み、蓋体２３は完全に本体に閉塞される。

一方、蓋体２を開放する場合には、作業者が蓋体２を軽く持ち上げると、ピン１１が閉塞保持部２３から下側狭窄部２８を越えて摺動部２１に移動するから、作業者にクリック感を与えながら、蓋体２の開放が開始される。

そして、ピン１１が摺動部２１を、枢軸１２から離れる方向へ移動し、離れるに従って、制動部１６による制動作用が緩められる。すなわち、ピン１１による摺動部２１の幅寸法の拡大に対する制動部１６の抑制力は、ピン１１が制動部１６から離れるに従って、徐々に小さくなる（制動力は制動部１６からピン１１までの距離の３乗に反比例）。そして、図４（ｄ）に示すように、第２ガイド溝１９の上側内壁２４に当接する位置に達すると、今度は、ピン１１の移動に対する制動作用（制動力）が緩められた状態のまま、ピン１１が上側内壁２４を押圧しながら、制動部材１５とともに枢軸１２から離れる側へ移動する。そのため、作業者は、軽い負荷で蓋体２を持ち上げて開放することができる。そして、ピン１１が開放保持部２２に達すると、蓋体２は完全に開放され、その状態が保持される。

このように第１実施形態の開閉機構１０では、蓋体２が閉塞すると、徐々に閉塞速度が遅くなるように、ピン１１の移動に対する制動力が強められるから、閉塞時に作業者が指を挟んだり、衝撃によって精密部品の破損等を招いたりする心配がない。

また、制動部材１５がリンク部材１３に対して摺動するように構成されているため、ピン１１の移動に対する制動力は一定値を保ったまま、蓋体２を閉じる方向に動かすことができる。換言すれば、前記制動力は必要以上に強くなることがないため、蓋体２の閉塞時に作業者が大きな力をかける必要がなく、操作性に優れている。

また、蓋体２の開放、閉塞に伴って、適度なクリック感を与えているため、作業者が所定位置に達したことを認識し易くなっている。

さらに、第２ガイド溝１９の下側内壁２０がＶ字形状に形成されてピン１１の軸線に対して対称位置で押されるから、制動部材１５は第２ガイド溝１９の幅方向に変位したり、振動することなく、枢軸１２に向かって直線的に案内される。その結果、ピン１１の移動とともに制動部材１５を移動させても、摩擦による制動部材１５の自励振動を抑制でき、異音が発生することを防止できる。なお、この制動部材１５とリンク部材１３とに、固有振動数が相互に異なる素材を用いれば、これらの共振が抑制され前記した異音を防止する効果が高められる。

なお、第１ガイド溝１４と閉塞保持部２３との連設部に下側狭窄部２８を形成したが、この下側狭窄部２８は省略してもよい。

また、ピン１１が開放保持部２２に位置し、ピン１１により制動部材１５がリンク部材１３の上端側に引き上げられている状態を安定的に維持するために、この状態に対応する側面１７の位置に制動部材１５の落下を防止するストッパー部を設けても良い。

次に、本発明の第２実施形態について図面に基づいて説明する。図５は第２実施形態の開閉機構の正面図、図６（ａ）〜図６（ｃ）は第２実施形態の開閉機構の動作を示す説明図はである。なお、第１実施形態と同じ構造には、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

第２実施形態の開閉機構１１０は、第１実施形態と同様の画像記録装置１０に適用したもので、蓋体２に設けられた断面円形のピン１１と、本体３に枢軸１２を介して回動可能に設けられたリンク部材１１３を有しており、ピン１１が、リンク部材１１３に穿設された略長穴形状のガイド溝１１４に摺動可能に嵌合している。

リンク部材１１３と本体３との間には、蓋体３が開放する側にリンク部材１１３を付勢する付勢手段１３０としてコイルバネが取り付けられている。

ガイド溝１１４は、枢軸１２から遠い側にて略直線状に形成された第１溝部１３１と、枢軸１２に近い側にて第１溝部１３１の延長線上から本体３と蓋体２とのヒンジ部６側（図５の右側）にずれて形成された第２溝部１３２と、第１溝部１３１と第２溝部１３２とを接続する屈曲部１３３とを有している。また、リンク部材１１３の先端側（枢軸１２から遠い側）には、ピン１１の直径より大きい直径を有する略円形の開放保持部１２２が穿設されている。この開放保持部１２２と第１溝部１３１との間には、幅寸法が第１溝部１３１より小さい上側狭窄部１２７が形成されている。

この実施形態では、リンク部材１１３は合成樹脂製で細長い略平板形状を有し、ガイド溝１１４は、その長手方向をリンク部材１１３の長手方向と一致させて、リンク部材の１１３の広幅面に穿設されている。第１溝部１３１においてその長手方向に直交する方向の幅寸法は、ピン１１ががたつきなく摺動できる程度に形成され、屈曲部１３３及び第２溝部１３２の幅寸法はピン１１の直径よりも大きく形成されている。なお、便宜上、第１溝部１３１の幅を構成するように対向する内壁のうち、ヒンジ部６に遠い側、すなわち、ピン１１の下面側と摺接する面を摺接壁１３６とする。また、屈曲部１３３と第２溝部１３２との接続部を突起部１３８と記載する。

付勢手段１３０の一方端は、リンク部材１１３の長手方向に沿う細幅の側面のうち、ヒンジ部６側の側面１１７に設けられた突片部１３４に係止され、付勢手段１３０の他方端は、本体３において、枢軸１２よりもΔＨだけ上方（蓋体２側）に設けられた係止部１３５に係止する等して、リンク部材１１３には、蓋体２の開放角度にかかわらず、常に蓋体２を開放する側に付勢力が作用するように配置されている。なお、蓋体２の閉塞位置近傍では、蓋体２の自重による（当該蓋体２の閉止方向の）モーメント（図６（ｃ）で反時計方向のモーメント）が、前記付勢手段１３０による蓋体２を開き方向に回動させる）モーメント（図６（ｃ）で時計方向のモーメント）より大きくなるように設定されおり、これにより、蓋体２の閉塞状態を維持させるためのロック機構が不要となる。

上記構成によれば、図６（ａ）に示すように、蓋体２が本体３に対して開放状態にある場合には、ピン１１は、ガイド溝１１４の開放保持部１２２に位置している。開放保持部１２２と第１溝部１３１との間には上側狭窄部１２７が設けられているため、ピン１１は開放保持部１２２に安定して保持され、作業者が必要なメンテナンス作業を行う間、蓋体２はその開放状態が保たれる。

次に、蓋体２を閉じる方向に力を加えると、ピン１１は、開放保持部１２２から上側狭窄部１２７を越えて、第１溝部１３１に移動する。ピン１１が第１溝部１３１に移動するに際して、上側狭窄部１２７を通過するから、蓋体２の閉塞動作の開始に伴って、作業者にクリック感を与えることができる。

そして、蓋体２の自重による閉塞動作に伴って、ピン１１がガイド溝１１４の第１溝部１３１を摺動する。このとき、リンク部材１１３は、付勢手段１３０による付勢力で常に起立方向（蓋体２を開き方向）に回動しようとしているから、ピン１１は第１溝部１３１の下面側の摺接壁１３６に摺接しながら移動する。従って、蓋体２はゆっくりと本体３の上面方向に近づく。そして、ピン１１が屈曲部１３３に達すると、摺動壁１３６に連続する屈曲部１３３の内壁に当接する。加えて、リンク部材１１３が常に付勢手段１３０により蓋体２の開放側（図５の矢印Ａ）に付勢されているので、ピン１１を屈曲部１３３の内壁に当接させて留める力が作用する。すなわち、屈曲部１３３がカムとして作用し、蓋体２は閉塞動作の途中で一旦停止する。

そして、この状態から作業者が、蓋体２を閉止したい場合は、この蓋体２をさらに下向きに押えると、図６（ｂ）に示すように、ピン１１が突起部１３８を乗り越えて第２溝部１３２へ移動する。屈曲部１３３と第２溝部１３２はなだらかに連続して形成され、且つこれらの幅寸法はピン１１の直径より大きいから、作業者が蓋体２を押える際の負荷は小さいものとなる。そして、図６（ｃ）に示すように、付勢手段１３０の付勢力と蓋体２の自重とがバランスしながら、蓋体２はゆっくりと閉塞する。

一方、蓋体２を開放する場合には、作業者が蓋体２を持ち上げると、ピン１１が第２溝部１３２に沿い、突起部１３８を越えて、屈曲部１３３に移動する。ピン１１は、屈曲部１３３の底部に当接するが、付勢手段１３０の付勢力がピン１１を第１溝部１３１に誘導させるようにリンク部材１１３に作用しているから、ピン１１は屈曲部１３３で一旦停止することなく、そのまま速やかに第１溝部１３１に移行する。そして、ピン１１が第１溝部１３１の摺動壁１３６に沿って枢軸１２から離れる側に摺動するが、このとき、付勢手段１３０がリンク部材１３３を蓋体２が開放する側に付勢しているから、作業者は軽く手を添える程度の小さい負荷を蓋体２に与えるだけでよい（付勢力の設定によっては作業者の負荷がなくてもよい）。ピン１１が上側狭窄部１２７に達し、作業者が蓋体２を開ける方向に力を加えると、ピン１１がクリック感を与えながら開放保持部１２２に達し、蓋体２は開放状態が維持される。

この第２実施形態の開閉機構１１０では、蓋体２の閉塞動作が、その途中で自動的に一旦停止するから、閉塞時に作業者が指を挟んだり、衝撃によって精密部品の破損等を招いたりする心配がない。

また、蓋体２を一旦停止状態から完全閉塞状態に移行させるためには、ピン１１が突起部１３８を乗り越えるように蓋体２が押えられるので、この動作がクリック感を与え、蓋体２を閉塞状態にさせることを認識し易くする効果を奏する。

なお、第１及び第２実施形態では、ピン１１を蓋体２にリンク部材１３（１１３）を本体３にそれぞれ設けたが、もちろんピン１１を本体３にリンク部材１３（１１３）を蓋体２に設けても良く、これらの場合、ガイド溝１４（１１４）の形態や制動部材１５の形態は上下逆とする。このように構成しても、同様の効果を発揮する。

また、上記開閉機構１０（１１０）は、ヒンジ部６における軸の両端側（一対）に設けても、一方端側のみに設けてもいずれでもよい。一方端側のみに設ける場合には、他方端側に、蓋体２の動作を補助する公知のリンク機構を設けることが望ましい。

本発明に係る第１実施形態の開閉機構が適用された画像記録装置の側面図である。（ａ）は開閉機構の側面図、（ｂ）は図２（ａ）のIIb −IIb 線矢視図である。リンク部材と制動部材との組付けを説明する断面図である。（ａ）〜（ｄ）は蓋体の開閉動作を示す説明図である。本発明に係る第２実施形態の開閉機構の正面図である。（ａ）〜（ｃ）は第２実施形態の開閉機構の動作を示す説明図はである。

符号の説明

１画像記録装置
２蓋体
３本体
６ヒンジ部
１０開閉機構
１１ピン
１２枢軸
１３リンク部材
１４第１ガイド溝
１５制動部材
１６制動部
１９第２ガイド溝
１１０開閉機構
１１３リンク部材
１１４ガイド溝
１３０付勢手段
１３１第１溝部
１３２第２溝部
１３３屈曲部

Claims

本体と、この本体に回動開閉可能に取り付けられる蓋体との間に設けられ、
前記本体と蓋体のうち、いずれか一方に設けられるピンと、他方に枢軸を介して回動可能に設けられるリンク部材とを有し、
前記ピンが、前記リンク部材に穿設されたガイド溝に摺動可能に挿入される開閉機構において、
前記ピンは、前記ガイド溝として設けられた略長穴形状の第１ガイド溝に沿って移動し、
前記蓋体の閉塞方向への動作に伴って前記ピンは前記枢軸へ相対的に近づき、前記蓋体の開放動作に伴って前記ピンは前記枢軸から相対的に離れ、
前記リンク部材は前記第１ガイド溝の長手方向に沿って長い平板形状を有し、
前記第１ガイド溝に沿う前記ピンの移動に対する制動部を備えた制動部材が前記リンク部材に摺動可能に取り付けられ、
前記制動部材は、前記第１ガイド溝よりも前記長手方向の寸法が短い第２ガイド溝が穿設され、
この第２ガイド溝が前記第１ガイド溝に重なるように、前記制動部材が前記リンク部材に取り付けられ、前記第１ガイド溝と第２ガイド溝との重なり領域の内側に前記ピンが挿入され、
前記制動部は、前記制動部材における前記枢軸に近い側の端部にて、前記リンク部材の長手方向に沿う両側面を挟持するように設けられ、
前記制動部による挟持の間隔は、前記リンク部材の前記両側面よりも小さく形成されていることを特徴とする開閉機構。
前記蓋体の閉塞時には、前記ピンが前記重なり領域を移動して、前記第２ガイド溝における前記制動部に近い側の内壁に当接することで、前記制動部材を前記枢軸側に摺動させ、
前記蓋体の開放時には、前記ピンが前記重なり領域を移動して、前記第２ガイド溝における前記制動部から遠い側の内壁に当接することで、前記制動部材を前記枢軸から遠い側へ摺動させることを特徴とする請求項１に記載の開閉機構。
前記第１ガイド溝は、前記ピンが前記枢軸に近づくに従って、前記ピンの移動に対する制動を強くする形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の開閉機構。
前記第２ガイド溝における前記制動部に近い側の内壁は、前記第２ガイド溝における前記ピンの相対的ながたつきを阻止する形状に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の開閉機構。
前記リンク部材と前記制動部材とは、固有振動数が相互に異なる素材からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の開閉機構。
本体と、この本体に回動開閉可能に取り付けられる蓋体との間に設けられ、
前記本体と蓋体のうち、いずれか一方に設けられるピンと、他方に枢軸を介して回動可能に設けられるリンク部材とを有し、
前記ピンが、前記リンク部材に穿設されたガイド溝に摺動可能に挿入される開閉機構において、
前記ピンは、前記ガイド溝に沿って移動し、
前記蓋体の閉塞方向への動作に伴って前記ピンは前記枢軸へ相対的に近づき、前記蓋体の開放動作に伴って前記ピンは前記枢軸から相対的に離れ、
前記本体と前記リンク部材との間には、前記蓋体が開放する側に前記リンク部材を付勢する一つのコイルバネからなる付勢手段が、前記リンク部材と前記蓋体の回動中心との間に配置されて取り付けられ、
前記ガイド溝は略長穴形状に形成され、前記枢軸から遠い側にて略直線状に形成された第１溝部と、前記枢軸に近い側にて前記第１溝部の延長線上からずれて形成された第２溝部と、前記第１溝部と第２溝部とを接続する屈曲部とを有し、
前記屈曲部と付勢手段とは、前記蓋体の閉塞動作に伴って、前記ピンが第１溝部から第２溝部側へ移動するときに、前記蓋体の閉塞力を軽減可能または蓋体を一旦停止可能に構成され、前記蓋体の開放動作に伴って、前記ピンが前記第２溝部から第１溝部へ移動するときに、当該ピンが前記屈曲部にて停止せずに移動するように構成されていることを特徴とする開閉機構。
給紙カセット部等を有する本体と、原稿読取部等を有し前記本体に回動開閉可能に取り付けられる蓋体と、請求項１乃至６のいずれかに記載の開閉機構とを備えることを特徴とする画像記録装置。