JP4724621B2 - 画像読取記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録ユニットとスキャナユニットなどを組み合わせた複合機である画像読取記録装置に関し、詳細には記録ユニットに対してスキャナユニットを開閉する機構に関する。

従来より、記録装置とスキャナとを組み合わせて構成される画像読取記録装置がある。ここで、記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより被記録材に画像を記録する。スキャナは、原稿上の画像をＣＣＤ等の読取手段等により読み取り、その画像信号を出力する。一般に、画像読取記録装置では、記録装置であるところの記録ユニットの上部に、スキャナユニットを開閉可能に装着する構成が採られる。そして、記録ユニットの記録ヘッドやインクタンクの交換や、用紙が詰まったときの該用紙の除去などのメンテナンスのために、スキャナユニットを上方へ移動させるように構成されている。

このような画像読取記録装置では、開閉可能なスキャナユニットは、本体装置ユニットのメンテナンスを行うための開口部を塞ぐための、開閉可能なカバーユニットを構成している。メンテナンス作業を行う際には、スキャナユニットを開くとともに開いた状態に保持する必要があり、そのための開閉機構が必要である。また、安全上の観点から、本体装置ユニットの開口部を閉じる途中で、カバーユニットが勢いよく閉らないように減速する機構も必要である。また、開く際の操作力を軽減するためのアシスト機構、並びに、閉じ状態にロックするためのロック機構が必要となる場合もある。

しかしながら、これらの機構を別々に構成すると、装置本体の大型化や、部品点数の増加によるコストアップを招くことになる。そこで、カバーユニットを開いた状態に保持する機能、閉じる途中で減速する機能、開くときの操作力を軽減するパワーアシスト機能、並びに閉じた状態に保持するロック機能を兼ね備えた機構が提案されている。
図７は従来の画像読取記録装置のカバーユニットを閉じた状態を示す側面図である。図８は従来の画像読取記録装置のカバーユニットを閉じたときのダンパユニットの状態を示す側面図である。図９は図８のカバーユニットを開いたときのダンパユニットの状態を示す側面図である。図１０は図８のカバーユニットを開く途中のダンパユニットの状態を示す側面図である。

図７〜図１０において、スキャナユニット１０３は、記録ユニット１２０の上部筐体を形成するフレーム１０２に、回転軸１０３ｂを介して開閉可能に取り付けられている。フレーム１０２とスキャナユニット１０３との間にダンパユニット１１０が連結されている。ダンパユニット１１０は、互いに伸縮方向に摺動（スライド）可能に組み付けられたホルダ１０４及びロッド１０５と、その間に伸縮可能に装着された圧縮ばね１０８とで構成されている。ホルダ１０４は、回転軸１０４ａを介して、フレーム１０２に固定された保持ケース１０６に回転可能に軸支されている。ロッド１０５は、その先端部の嵌合軸１０５ａを介して、スキャナユニット１０３の嵌合孔１０３ａに連結されている。圧縮ばね１０８は、ロッド１０５を図７中で図示左方向へ伸長させるように作用している。

スキャナユニット１０３を閉じた状態では、図８に示すように、嵌合軸１０５ａは、ばね１０８の付勢力により、保持ケース１０６に形成された凹部１０６ａ内の終端部に押し付けられている。この状態からスキャナユニット１０３を持ち上げて回転軸１０３ｂを中心に回転させていく。すると、図１０に示すように、ホルダ１０４の軸部１０４ａ、ロッド１０５の嵌合軸１０５ａ及びスキャナユニット１０３の回転軸１０３ｂの３点が一直線上に位置するようになる。この位置（転換位置）を超えてスキャナユニット１０３がさらに上方へ移動すると、ばね１０８の反力によるロッド１０５のスライド力は、スキャナユニット１０３を上方向へ回転させるように作用し始める。この作用力によるモーメントは次第に増加していく。このため、スキャナユニット１０３の重量による回転軸１０３ｂ回りのモーメントが次第に軽減され、だんだんと小さい操作力でスキャナユニット１０３を開いていくことができる。

図９に示すようなスキャナユニット１０３を完全に開いた状態において、ばね１０８の弾性力による回転軸１０３ｂ回りのモーメントが、スキャナユニット１０３の自重によるモーメントより大きくなるように設定されている。このようにばね力を設定することにより、ばね１０８によるロッド１０５の押し上げ力によってスキャナユニット１０３を図９に示す開き位置に保持することができる。従って、ユーザーは、スキャナユニット１０３の重量を支えなくても、本体装置ユニット１２０の上部の開口部から所望のメンテナンス作業を行うことができる。

図９の開き位置から、スキャナユニット１０３を押し下げながら閉じていくと、途中で、ホルダ１０４の軸部１０４ａとロッド１０５の軸部１０５ａとスキャナユニット１０３の回転軸１０３ｂが図１０のように一直線上になる転換位置にくる。開き位置から転換位置に達するまでは、ばね１０８の反力はスキャナユニット１０３を開く方向に作用する。このため、ダンパユニット１１０は、スキャナユニット１０３が急激に閉じることがないように作用する。
スキャナユニット１０３を図１０の転換位置を超えて閉じる方向へ回転させると、ばね１０８の反力はスキャナユニット１０３を閉じる方向に作用し始める。そして、この閉じる方向の力は図８に示す閉じた位置に近くなるほど大きくなる。このため、スキャナユニット１０３は急激に閉じる方向に加速され、図８に示す閉じた位置にきたときに記録ユニット１２０に衝突し、記録ユニット１２０に作用する衝撃が大きくなる。

前述したようなロッド１０５の軸部１０５ａを受け止める凹部１０６ａを有する保持ケース１０６は、このような衝撃を防止するために設けられている。つまり、ばね１０８の作用方向が切り換わる転換位置の近傍でロッド１０５の軸部１０５ａが保持ケース１０６の凹部１０６ａ内の奥部に当接するように構成されている。この凹部１０６ａ内への当接によって、スキャナユニット１０３を閉じる方向に作用する力が分散され、スキャナユニット１０３は減速しながら図８の閉じた位置まで移動する。スキャナユニット１０３が閉じた状態では、ばね１０８の反力はロッド１０５を介してスキャナユニット１０３を下向きに押しつけるように作用する。このため、スキャナユニット１０３は、ダンパユニット１１０の軸部１０５ａが保持ケース１０６の凹部１０６ａ内に保持されることにより、閉じた位置にロック状態で保持される。

特開２００４−０８２４７８号公報 特開２００５−０７４６５９号公報

しかしながら、以上の構成においては、カバーユニット１０３の重量が大きくなると、開いた状態に保持するためには、ダンパユニット１１０のばね１０８の付勢力もそれに応じて大きくする必要がある。こうして開く方向の作用力を大きくした場合には、開いた位置から閉じる途中で転換位置を過ぎてばね１０８の作用力が開く方向から閉じる方向に切り換わった後に、閉じる方向の力も同様に大きくなってしまう。このため、上述のようなロッド１０５の軸部１０５ａを保持ケース１０６の凹部１０６ａに当接させてばね力を分散させる方法では、必要かつ十分な緩衝効果を得ることはできない。つまり、スキャナユニットを閉じるときの速度を十分に低下させるだけの緩衝効果が得られず、記録ユニットにかなりの速度で衝突することになり、閉じた位置での衝撃を低減又は回避することが困難であった。

このような状況のもとでは、スキャナユニット１０３が勢いよく閉じた位置まで移動することで、ユーザーが誤って手を挟んだり、装置に損傷を与えたりする不都合がある。また、このような不都合は、スキャナユニット１０３の動きを閉じた位置の手前で緩衝する別の緩衝手段を設ければ回避することができる。しかし、このような方法では、装置本体の大型化を招いたり、装置のコストアップを招くなどの不都合がある。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、簡単な構成で、スキャナユニットの重量に関わらず開閉時に十分な緩衝効果を得ることができる画像読取記録装置を提供することである。また、本発明の目的は、閉じた位置にロックする機能、開く力を軽減するアシスト機能、開いた位置に保持する機能、及び閉じるときの緩衝機能が得られる画像読取記録装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、記録ユニットと、該記録ユニットに対して第１の軸で回動可能に配されたスキャナユニットと、前記記録ユニットと前記スキャナユニットとの間に連結されたダンパユニットと、を備える画像読取記録装置であって、前記ダンパユニットは、前記記録ユニットに第２の軸で回動可能に連結されたホルダと、前記ホルダに対して伸縮方向に移動可能で前記スキャナユニットにガタを有する第３の軸と孔との嵌合により連結されたロッドと、前記ホルダと前記ロッドとの間に装着され前記ロッドを押し出す方向の力を発生するバネとを備え、前記スキャナユニットを前記記録ユニットに対して開いた位置から閉じた位置に移動する間に、前記第１、第３、第２の軸が直線上に並ぶ位置があり、前記記録ユニットに前記ロッドに配された突起と当接可能なガイド面を設け、前記スキャナユニットが前記開いた位置から前記閉じた位置に移動する途中であって前記３つの軸が直線上に並ぶ位置に達する前の位置から、前記閉じた位置まで、前記突起を前記ガイド面に当接させることで前記ロッドを押込む方向に作用することを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成で、スキャナユニットの重量に関わらず開閉時に十分な緩衝効果を得ることができる。また、本発明によれば、閉じた位置にロックする機能、開く力を軽減するアシスト機能、開いた位置に保持する機能、及び閉じるときの緩衝機能が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明に係る画像読取記録装置の一実施形態を示す外観斜視図である。図２は本発明に係る画像読取記録装置のスキャナユニットを開いたときの状態を示す斜視図である。図３は図２中のダンパユニットの構造を示す伸縮方向の断面図である。図４は本発明に係る画像読取記録装置のスキャナユニットを閉じたときの状態を示す側面図である。図５はスキャナユニットを開いたときの状態を示す側面図である。図６は図４のスキャナユニットを開閉する途中の状態を示す側面図である。

図１〜図６において、画像読取記録装置は、記録ユニット２０と、記録ユニット２０に対して回転可能に取り付けられたスキャナユニット３と、記録ユニット２０とスキャナユニット３との間に連結されたダンパユニット１０とを備えている。記録ユニット２０は、例えば、画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録紙等の被記録材に画像を記録する記録装置で構成される。スキャナユニット３は、記録ユニット２０のメンテナンス用の開口部２ａ（図２）を閉じるためのカバー部を構成している。スキャナユニット３は、原稿の画像をＣＣＤ等の読取手段で読み取る。

記録ユニット２０の上部は筐体状のフレーム２で構成されている。記録ユニット２０のフレーム２には、第１の軸である回転軸３ｂを介して、スキャナユニット３が回動可能に取り付けられている。記録ユニット２０の上部の開口部２ａは、記録ヘッドやインクタンクの交換や、紙詰まりした被記録材の除去などのメンテナンスを行うための開口を形成している。記録ユニット２０のフレーム２とスキャナユニット３の底部との間には、ダンパユニット１０が連結されている。

ダンパユニット１０は、互いに伸縮方向に摺動可能に組み付けられたホルダ４とロッド５との間に緩衝用のばね８を伸縮可能に装着した構造を有する。記録ユニット２０の上部のフレーム２には、ダンパユニット１０の基部を回転可能に保持するための保持ケース６が固定されている。ダンパユニット１０のホルダ４は、第２の軸である軸部４ａを介して保持ケース６の軸受部６ｃにより回転可能に軸支されている。ダンパユニット１０のロッド５は、第３の軸である嵌合軸５ａをスキャナユニット３の孔又は開口（嵌合孔）３ａに嵌合することにより、スキャナユニット３の底部に連結されている。ダンパユニット１０は、記録ユニット２０に連結された第１の部材であるところのホルダ４と、ホルダ４に対して伸縮方向に移動可能な第２の部材であるところのロッド５とを備えている。また、ダンパユニット１０は、ホルダ４とロッド５との間に装着されることでロッド５を押し出す方向のばね力を発生する圧縮ばね８とを備えている。

スキャナユニット３の嵌合孔３ａは長孔で形成されており、ロッド５の嵌合軸５ａは嵌合孔３ａに対し摺動移動可能でかつ回転可能に嵌合している。つまり、ダンパユニット１０のロッド５は、スキャナユニット３の底部に、ガタを有する軸と孔の嵌合により相対移動可能に連結されている。ばね８は、ロッド５をスキャナユニット３へ向けてホルダ４から押し出す方向に付勢している。そこで、ダンパユニット１０のロッド５には、スキャナユニット３を開閉するときに、閉じる側の所定範囲の領域で保持ケース６のガイド面７に押圧状態で当接する突起５ｂが設けられている。つまり、保持ケース６には、スキャナユニット３の開閉移動に伴ってダンパユニット１０が上下に回転するときに、閉じ位置を含む所定の回転範囲でロッド５の突起５ｂが押圧状態で摺動するガイド面７が、保持ケース６に設けられた凹部６ｂの図示左側（ロッド５の嵌合軸５ａ側）の斜面で構成されている。

スキャナユニット３が図４に示すような閉じ位置にあるときは、ばね８によりダンパユニット１０はロッド５（又はその突起５ｂ）が保持ケース６の内部に押し付けられた状態で保持されている。このスキャナユニット３が閉じた状態では、ロッド５の突起５ｂはガイド面７によって最も図示右側へ（ホルダの軸部４ａ側へ）移動した状態となっている。従って、ばね８のばね力が最大になっている。スキャナユニット３が閉じた位置を含む一定範囲内の回転位置にあるときは、図４及び図６に示すように、突起５ｂはばね８のばね力により保持ケース６のガイド面７に対して強い力で押し付けられる。そこで、この力によって保持ケース６が変形することがないように、保持ケース６は剛性の高い金属材料で形成されている。

しかし、保持ケース６を金属材料で形成すると、スキャナユニット３が閉じた位置から開く方向へ移動するとき、並びに開いた位置から閉じる方向へ移動するときに、ロッド５の突起５ｂと保持ケース６のガイド面７の間で大きな摩擦力が発生する。また、金属板等の表面の粗さは一般的に安定性に欠けているため、部品のばらつきによって、操作力、ダンパ効果及び耐久性の面で部品間に大きな差が生じる可能性がある。このような課題を解消するために、保持ケース６のガイド面７は摺動性に優れた表面層を有する面で形成されている。例えば、ガイド面７の部分に、ＰＯＭ等の摺動性及び耐久性に優れた材質の表面層を設けるような処理を施すことが好ましい。こうすることによって、部品によるばらつきを抑えて、安定した操作力、十分な緩衝機能、及び十分な耐久性を有するスキャナユニット３の開閉機構を構成することができる。

本実施形態では、ガイド面７の下側には窪み６ｄが設けられており、スキャナユニット３が閉じた位置にあるとき、ロッド５の突起５ｂはこの窪み６ｄに押し当てられている。このため、スキャナユニット３は、上向きの力が作用しても簡単には開かないようなロック状態で保持されている。なお、スキャナユニット３の嵌合孔３ａは長孔で形成されているため、スキャナユニットが閉じた状態でも、ロッド５の嵌合軸５ａは嵌合孔３ａに対し一定の隙間をもって嵌合している。

スキャナユニット３を図４の閉じた位置から上方へ持ち上げると、ロッド５の突起５ｂがガイド面７の窪みから抜け出すことでロック状態が解除される。さらに所定高さだけ持ち上げると、図６に示すように、ホルダ４の軸部４ａとロッド５の嵌合軸５ａとスキャナユニット３の回転軸３ｂが一直線上に位置する状態となる。この一直線上に位置する状態において、スキャナユニット３に対するダンパユニット１０のばね８による作用方向が、回転軸３ｂを中心として時計回りのモーメントから反時計回りのモーメントに反転する。すなわち、図６のような軸部４ａと嵌合軸５ａと回転軸３ｂが一直線上になるようなスキャナユニット３の回転位置において、ばね８の作用方向が切り換わる。つまり、ダンパユニット１０は、スキャナユニット３が閉じた位置と開いた位置の間を移動する範囲で、ばね８の作用方向が切り換わるように配置されている。

スキャナユニット３を開くとき、スキャナユニットがこの転換位置を超えて上方へ移動する。すると、ばね８によりロッド５が伸長方向にスライドすることによって、スキャナユニット３は上向き（開き方向）の作用力、すなわち回転軸３ｂを中心とする図示反時計回りのモーメントを受け始める。このようなモーメントが作用すると、スキャナユニット３の重量による閉じる方向のモーメントが軽減され、小さい操作力でスキャナユニット３を開くことができる。従って、スキャナユニット３を開くとき、ダンパユニット１０は開くための操作力を軽減するアシスト機能を発揮する。

図５に示すようにスキャナユニット３が開いた状態では、ばね８の回転軸３ｂ回りのモーメント（図示反時計回りのモーメント）がスキャナユニット３の自重によるモーメント（図示時計回りのモーメント）より大きくなるように設定されている。これによって、スキャナユニット３を開いた位置に保持することができ、スキャナユニット３を特に支持せずとも、開口部２ａ（図２）から、記録ユニット２０内にアクセスできる。例えば、記録ヘッドやインクタンクの交換や紙詰まりの除去などのメンテナンスを行うことができる。

スキャナユニット３を閉じるときは、図５の開いた状態から、スキャナユニット３を押さえながら閉じていく。閉じていくときは、図６に示すようにホルダ４の軸部４ａとロッド５の軸５ａとスキャナユニット３の回転軸３ａが一直線になる位置、すなわちばね８のばね力の作用方向が切り換わる位置にくるまでは、ばね力はスキャナユニット３を開く方向に作用する。このため、ダンパユニット１０によって閉じる力を緩衝する力が作用し、スキャナユニット３が自重のみで急激に閉じること防止することができる。

そこで、本実施形態によれば、図６に示す状態となってばね８の反力による回転軸３ｂ回りのモーメントの方向が切り換わる前に、ロッド５の突起５ｂが保持ケース６のガイド面７に当接する。そして、突起５ｂがガイド面７に押圧された状態で摺動し始める。このため、ばね８の反力によりスキャナユニット３に閉じる方向の力が作用し始める前に、スキャナユニット３の閉じる動作に対してブレーキ（制動力）がかかる。これにより、スキャナユニット３が閉じる方向に移動するとき及び閉じた位置に到達するときに十分な緩衝作用（ダンパ効果）を得ることができる。

さらに、ロッド５の嵌合軸５ａとスキャナユニット３の嵌合孔（長孔）３ａとの間にはガタが設けられている。このため、ロッド５の突起５ｂを保持ケース６のガイド面７に当接させることにより、ロッド５をばね８のばね力に抗して移動させるとともに、ロッド５からスキャナユニット３へのばね８のばね力の伝達を解除することができる。つまり、閉じるときに、切り換わり点を通過する前にロッド５の突起５ｂが保持ケース６のガイド面７に当接した後では、ロッド５の嵌合軸５ａとスキャナユニット３の嵌合孔３ａとの当接が解除され、ばね８の反力はスキャナユニット３へ伝達されなくなる。こうして、ばね８の作用方向が切り換わったとしても、スキャナユニット３を閉じる方向の力は発生しないように構成されている。

このように、本実施形態では、スキャナユニット３を閉じるとき、ばね８のばね力の作用方向が切り換わる前に突起５ｂをガイド面７に当接させることにより、ロッド５をばね力に抗して移動させる。これとともに、ロッド５からスキャナユニット３へのばね力の伝達が解除される。これによって、スキャナユニット３を閉じるときに、スキャナユニットがばね８の反力により加速されながら閉じる位置まで移動することを防止することができ、スキャナユニット３が勢いよく記録ユニット２０に衝突するといった不都合を無くすことができる。

以上説明した実施形態によれば、一つのダンパユニット１０を用いるだけの簡単な構成で、スキャナユニット３の重量に関わらず開閉時に十分な緩衝効果を得ることができる画像読取記録装置が提供される。同時に、閉じた位置にロックする機能、開く力を軽減するアシスト機能、開いた位置に保持する機能、及び閉じるときの緩衝機能が得られる。

本発明に係る画像読取記録装置の一実施形態を示す外観斜視図である。 本発明に係る画像読取記録装置のスキャナユニットを開いたときの状態を示す斜視図である。 図２中のダンパユニットの構造を示す伸縮方向の断面図である。 本発明に係る画像読取記録装置のスキャナユニットを閉じたときの状態を示す側面図である。 図４の画像読取記録装置のスキャナユニットを開いたときの状態を示す側面図である。 図４の画像読取記録装置のスキャナユニットを開閉する途中の状態を示す側面図である。 従来の画像読取記録装置のスキャナユニットを閉じた状態を示す側面図である。 従来の画像読取記録装置のスキャナユニットを閉じたときのダンパユニットの状態を示す側面図である。 図８のスキャナユニットを開いたときのダンパユニットの状態を示す側面図である。 図８のスキャナユニットを開く途中のダンパユニットの状態を示す側面図である。

符号の説明

３ スキャナユニット
３ａ 孔（嵌合孔）
３ｂ 第１の軸（回転軸）
４ ホルダ
４ａ 第２の軸（軸部）
５ ロッド
５ａ 第３の軸（嵌合軸）
５ｂ 突起
６ 保持ケース
７ ガイド面
８ ばね
１０ ダンパユニット
２０ 記録ユニット

Claims (5)

1. 記録ユニットと、該記録ユニットに対して第１の軸で回動可能に配されたスキャナユニットと、前記記録ユニットと前記スキャナユニットとの間に連結されたダンパユニットと、を備える画像読取記録装置であって、
   前記ダンパユニットは、前記記録ユニットに第２の軸で回動可能に連結されたホルダと、前記ホルダに対して伸縮方向に移動可能で前記スキャナユニットにガタを有する第３の軸と孔との嵌合により連結されたロッドと、前記ホルダと前記ロッドとの間に装着され前記ロッドを押し出す方向の力を発生するばねとを備え、
   前記スキャナユニットを前記記録ユニットに対して開いた位置から閉じた位置に移動する間に、前記第１、第３、第２の軸が直線上に並ぶ位置があり、
   前記記録ユニットに前記ロッドに配された突起と当接可能なガイド面を設け、前記スキャナユニットが前記開いた位置から前記閉じた位置に移動する途中であって前記３つの軸が直線上に並ぶ位置に達する前の位置から、前記閉じた位置まで、前記突起を前記ガイド面に当接させることで前記ロッドを押込む方向に作用することを特徴とする画像読取記録装置。
2. 前記スキャナユニットを前記記録ユニットに対して開くことにより、前記記録ユニットのメンテナンスが可能となることを特徴とする請求項１に記載の画像読取記録装置。
3. 前記ホルダは前記記録ユニットに配された保持ケースに前記第２の軸で回転可能に軸支されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取記録装置。
4. 前記ガイド面は前記保持ケースに形成されることを特徴とする請求項３に記載の画像読取記録装置。
5. 前記保持ケースは剛性の高い金属材料で形成され、前記ガイド面は摺動性に優れた表面層を有することを特徴とする請求項４に記載の画像読取記録装置。

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