JP6350471B2 - 開閉装置、及び画像読取装置 - Google Patents

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Description

本発明は、開閉体の開閉装置及び画像読取装置に関し、特に開閉体の開閉操作を補助するための技術に関する。
この種の開閉装置としては、特許文献1に記載のものがある。ここでは、装置本体に取付け部材を設けると共に、開閉部材に支持部材を設け、取付け部材に対して支持部材をヒンジ軸で回転自在に支持して、装置本体に対して開閉部材を開閉自在に支持している。そして、支持部材側のカムフォロアを取付け部材側のカムに押圧させて、支持部材が受ける反作用力により、開閉部材の自重による該開閉部材の閉じる方向のモーメントに抗して該開閉部材が開放されるようにしている。また、開閉部材が最大開放角度まで開かれたときには、支持部材がストッパーに当たって、開閉部材の開放角度が制限される。
また、特許文献2では、画像読取装置に対して原稿搬送装置をヒンジで開閉自在に支持している。このヒンジは、画像読取装置に設けられた固定部材と、原稿搬送装置に設けられた可動部材と、固定部材に対して可動部材を回転自在に支持する軸とを有している。そして、原稿搬送装置が大きく開かれたときには、可動部材が固定部材のストッパーに当接して、原稿搬送装置の開き角度が制限されるようにしている。
特開2008−240927号公報 特開2003−87463号公報
しかしながら、特許文献1のように開閉部材が大きく開かれたときに、支持部材がストッパーに当たって、開閉部材の開放角度が制限される構成では、支持部材がストッパーに当たる度に、装置本体、取付け部材、開閉部材、支持部材等が衝撃を受けるので、ねじの緩みや各種部品の位置ずれ等が生じる。
同様に、特許文献2でも、原稿搬送装置が大きく開かれたときには、可動部材が固定部材のストッパーに当たるので、衝撃が生じて、ねじの緩みや各種部品の位置ずれ等が生じる。
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、装置本体に対して開閉体が開閉自在に支持された構成において、開閉体が大きく開かれても、衝撃が生じることがない開閉装置及び画像読取装置を提供することを目的とする。
本発明の一局面に係る開閉装置は、装置本体側に設けられたベース部と、
前記装置本体に回動自在に設けられた開閉体に取り付けられている回転部と、
前記ベース部に対して前記回転部を回転自在に支持して、前記装置本体に対する前記開閉体の開閉支点となる支軸と、を備え、
前記ベース部は、前記支軸の周りに形成されたカム面を有し、
前記回転部は、前記支軸に対して接離する方向に移動自在に設けられたスライド部材と、前記スライド部材を付勢して前記カム面に圧接させる付勢部材とを有し、
前記スライド部材は、前記開閉体と共に前記支軸を中心にして回転しつつ前記カム面に摺接し、
前記カム面は、前記開閉体が前記装置本体に対して閉じられる閉成位置から、前記支軸を中心として前記開閉体が前記装置本体に対して開成位置に向かう方向に回転した第1回転角度までの範囲で前記スライド部材に圧接される第1摺接面、前記第1回転角度から、前記開閉体が更に前記開成位置に向かう方向に回転した第2回転角度までの範囲で前記スライド部材に圧接される第2摺接面、前記第2回転角度から、前記開閉体が前記開成位置に回転した第3回転角度までの範囲で前記スライド部材に圧接される第3摺接面を有し、
前記第1摺接面は、前記開閉体が閉じる方向に前記スライド部材を押し返し、前記第2摺接面は、前記開閉体が開く方向に前記スライド部材を押し返し、前記第3摺接面は、前記開閉体が閉じる方向に前記スライド部材を押し返すものである。
本発明の一局面に係る画像読取装置は、原稿を読取る読取部と、
前記読取部上に載置された前記原稿を押える原稿給送部と、を備え、
前記読取部が、上記開閉装置における装置本体であり、
前記原稿給送部が、当該開閉装置における開閉体である。
本発明によれば、装置本体に対して開閉体が開閉自在に支持された構成において、開閉体が大きく開かれても、衝撃が生じることがない。
本発明の一実施形態に係る画像読取装置を備える画像形成装置を示す断面図である。 画像読取装置を示す断面図である。 画像読取装置の外観を示す斜視図であり、原稿給送部を開いた状態を示している。 (a)は本実施形態の開閉装置を側方から見て示す部分断面図であり、(b)は開閉装置を示す縦断面図である。 開閉装置におけるベース部を示す縦断面図である。 原稿給送部が僅かに開かれたときの開閉装置を示す縦断面図である。 原稿給送部が半開状態となったときの開閉装置を示す部分断面図である。 原稿給送部が開成される直前の開閉装置を示す縦断面図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。本実施形態の画像形成装置1は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能等を兼ね備えた複合機である。この画像形成装置1は、装置本体2に、操作部47、画像形成部120、定着部13、給紙部14、及び画像読取装置(ISU;Image scanner unit)5等を備えて構成される。
操作部47は、利用者により操作され、この操作に応じて画像形成動作や画像読取動作等の実行指示等を受け付ける。
画像読取動作を行う場合、画像読取装置5は、原稿の画像を光学的に読取って、画像データを生成する。画像読取装置5により生成された画像データは、内蔵HDD又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。
画像形成動作を行う場合は、上記の画像読取動作により生成された画像データ、ネットワーク接続されたコンピューターやスマートフォン等のユーザー端末装置から受信した画像データ、又は内蔵HDDに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部120が、給紙部14から供給される記録媒体としての記録紙Pにトナー像を形成する。
画像形成部120は、マゼンタ用の画像形成ユニット12M、シアン用の画像形成ユニット12C、イエロー用の画像形成ユニット12Y、及びブラック用の画像形成ユニット12Bkを備えている。各画像形成ユニット12M、12C、12Y、及び12Bkは、感光体ドラム122と、感光体ドラム122の表面を均一に帯電させる帯電装置と、感光体ドラム122の表面を露光して、その表面に静電潜像を形成する露光装置(LSU;Laser scanning units)123と、トナーを用いて、感光体ドラム122の表面の静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、1次転写ローラー126とをそれぞれ備えている。
カラー印刷を行う場合、各画像形成ユニット12M、12C、12Y、及び12Bkにおいては、感光体ドラム122の表面を均一に帯電させてから露光して、その表面にカラーの色成分の画像に対応する静電潜像を形成し、感光体ドラム122の表面の静電潜像を現像装置により現像して、感光体ドラム122上にその色成分のトナー像を形成し、トナー像を1次転写ローラー126により駆動ローラー125A及び従動ローラー125Bに張架されている中間転写ベルト125上に1次転写させる。
中間転写ベルト125は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定されており、感光体ドラム122の周面に当接した状態で駆動ローラー125Aによって駆動される。中間転写ベルト125は、各感光体ドラム122と同期しながら、駆動ローラー125Aと従動ローラー125Bとの間を無端走行する。
中間転写ベルト125上に転写される各色成分のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト125上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。2次転写ローラー210は、中間転写ベルト125の表面に形成されたカラーのトナー像を、該2次転写ローラー210と中間転写ベルト125との間のニップ部Nにおいて給紙部14から搬送路190を通じて搬送されてきた記録紙Pに2次転写させる。
この後、定着部13で記録紙Pが加熱及び加圧されて、記録紙P上のトナー像が熱圧着により定着され、更に記録紙Pが排出ローラー対159を通じて排出トレイ151に排出される。
給紙部14は、複数の給紙カセットを備えている。利用者による操作部47の操作でいずれかの給紙カセットが指示されると、この給紙カセットのピックアップローラー145が回転駆動されて、記録紙Pが搬送路190へと搬送供給される。
次に、画像読取装置5の概略構成を説明する。図2は、画像読取装置5の機械構成を示す断面図である。また、図3は、画像読取装置5の外観を示す斜視図であり、原稿給送部(特許請求の範囲における開閉体の一例)20が開かれた状態を示している。
図2及び図3に示すように、画像読取装置5は、原稿給送部20及び読取部30を備えている。原稿給送部20は、原稿給紙トレイ22、ピックアップローラー25、搬送ローラー26、排紙ローラー27、及び原稿排出トレイ28等を備えている。また、読取部30は、第1プラテンガラス31、第2プラテンガラス32、白色基準板33、キャリッジ34、光学系ユニット35、集光レンズ36、及びCCD(Charge Coup光源 Device)センサー37等を備えている。
ここで、読取部30の上面30aの一端部には、本実施形態の開閉装置50が2つ離間して設けられており、これらの開閉装置50により原稿給送部20が開閉可能に軸支されて、利用者による原稿給送部20の開閉操作が可能にされている。
原稿給送部20が閉じられた状態では、原稿給紙トレイ22に載置された原稿MSが1枚ずつ引出されて、原稿MSが読取部30の第1プラテンガラス31上を通じて搬送される。また、原稿給送部20が開かれたときには、読取部30の第1プラテンガラス31及び第2プラテンガラス32が開放されて、読取部30の第2プラテンガラス32上に原稿を載置することができ、この後に原稿給送部20が閉じられると、原稿給送部20により第2プラテンガラス32上に載置された原稿MSが押さえられる。読取部30は、原稿給送部20により搬送されて第1プラテンガラス31上を通過する原稿MSまたは第2プラテンガラス32上に載置された原稿MSを光学的に読取る。
ところで、上記各開閉装置50は、原稿給送部20を開閉可能に軸支するヒンジとしての機能を果たすものであるが、これだけではなく、原稿給送部20の閉成状態のときに、原稿給送部20を閉じる方向に付勢して、原稿給送部20の閉成状態を安定的に保つ。また、上記各開閉装置50は、原稿給送部20の半開状態のときに、原稿給送部20を開く方向に付勢して、原稿給送部20の自重による該原稿給送部20の閉じる方向のモーメントに抗して原稿給送部20の回転角度を維持し、これにより原稿給送部20の半開状態を保つ。更に、上記各開閉装置50は、原稿給送部20が完全に開成されて開成状態となる直前に、原稿給送部20を閉じる方向に付勢して、原稿給送部20の開成方向の回転移動を抑制し、原稿給送部20の開成時の衝撃を低減させる。
次に、本実施形態の開閉装置50について詳細に説明する。図4(a)は開閉装置50を側方から見て示す部分断面図であり、図4(b)は開閉装置50を示す縦断面図である。図4(a)、(b)に示すように開閉装置50は、読取部30の上面30aの一端部に固定されたベース部51、原稿給送部20の下面20aの一端部に固定された回転部52、及びベース部51に対して回転部52を回転自在に支持して、読取部30に対する原稿給送部20の開閉支点となる支軸53を備えている。利用者により原稿給送部20の手前側端部が上下動されると、原稿給送部20側の回転部52が支軸53を中心にして回転し、原稿給送部20が支軸53を中心にして開閉される。
ベース部51は、支軸53の周りに形成されたカム面57を有している。図5は、ベース部51を示す縦断面図である。図5に示すようにカム面57は、領域Aにおける斜め下方に向く第1摺接面57a、領域Bにおける斜め上方向又は上方向に向く第2摺接面57b、領域Cにおける斜め上方向に向いて急峻にせりあがる第3摺接面57c、及び領域Dにおける斜め上方向に向く第4摺接面57dを有している。図5上では、第1摺接面57a及び第2摺接面57bが支軸53よりも左側に離れて位置し、第3摺接面57cが支軸53よりも右側に離れて位置し、第4摺接面57dが支軸53付近に位置する。
また、図4(a)、(b)に示すように回転部52は、支軸53によりベース部51に回転自在に支持された筒状枠体54と、筒状枠体54の内側で支軸53に接離する方向に移動自在に支持されたスライド部材55と、スライド部材55を支軸53に接近する方向に付勢してカム面57に圧接させる押しバネであるコイルバネ56と、を有している。筒状枠体54は、回転部52の主体となるフレームであって、スライド部材55及びコイルバネ56を支持している。スライド部材55は、円板状の底板55aと、底板55aの外周縁に突設された外側円筒体55bと、外側円筒体55bの内側で底板55aに突設された内側円筒体55cとを有している。また、底板55aの底面には、支軸53側に突出する第1凸部55d、第2凸部55e、及び第3凸部55fが設けられている。コイルバネ56は、その一端部をスライド部材55の外側円筒体55bと内側円筒体55cの間に挿入されて、スライド部材55の底板55aと筒状枠体54の端板54aの間に挟み込まれて圧縮されている。
このような構成の開閉装置50の開閉動作について、図4乃至図8を参照しつつ詳しく説明する。図6及び図8は、開閉装置50を示す縦断面図であり、図7は、開閉装置50を示す部分断面図である。また、図4(a)、(b)は、原稿給送部20が閉成状態となったときの開閉装置50を示し、図6は、原稿給送部20が僅かに開かれたときの開閉装置50を示し、図7は、原稿給送部20が半開状態となったときの開閉装置50を示し、図8は、原稿給送部20が開成される直前の開閉装置50を示している。
まず、図4(a)、(b)に示すように原稿給送部20の閉成状態では、原稿給送部20が閉成位置Xcにある。このとき、回転部52のスライド部材55の底板55aが略垂直となり、底板55aの第1凸部55dがカム面57の第1摺接面57aに当接する。また、カム面57の第1摺接面57aに対する底板55aの第1凸部55dの当接箇所が支軸53から離間しているため、第1摺接面57aによりスライド部材55の底板55aが支軸53から遠ざけられ、スライド部材55の底板55aと筒状枠体54の端板54aの間に挟み込まれているコイルバネ56がより圧縮される。この圧縮されたコイルバネ56の付勢力によりスライド部材55の底板55aの第1凸部55dがカム面57の第1摺接面57aに強く圧接される。
そして、図5に示すように第1摺接面57aが斜め下方に向くことから、第1凸部55dが、矢印F1で示す斜め下方の反作用力を受ける。また、第1摺接面57aが支軸53よりも左側に位置している。このため、回転部52には、支軸53を中心とする反時計回り方向のモーメントが作用して、回転部52が反時計回り方向に付勢され、原稿給送部20も反時計回り方向に付勢される。従って、原稿給送部20が閉じる方向に付勢されて、原稿給送部20の閉成状態が安定的に維持される。
図6に示すように原稿給送部20が僅かに開かれて、原稿給送部20の回転角度が、原稿給送部20の閉成位置Xcから支軸53を中心とする第1回転角度α1までの範囲に入る状態でも、スライド部材55の底板55aの第1凸部55dがカム面57の第1摺接面57aに当接するので、回転部52が反時計回り方向に付勢される。このため、原稿給送部20が速やかに閉成されることとなる。第1回転角度α1は、原稿給送部20が読取部30に対して閉じられている閉成位置から、支軸53を中心として原稿給送部20が読取部30に対して開成位置に向かう方向に回転した位置を示す角度である。
次に、原稿給送部20が更に開かれて、原稿給送部20の回転角度が、支軸53を中心とする第1回転角度α1を超えると、回転部52のスライド部材55の第1凸部55dがカム面57の第1摺接面57aと第2摺接面57bの間の頂部57fを超えて該第2摺接面57bに摺接する。
また、図7に示すように原稿給送部20の回転角度が、支軸53を中心とする第2回転角度α2に達するまで、回転部52のスライド部材55の第1凸部55dがカム面57の第2摺接面57bに摺接し続ける。第2回転角度α2は、第1回転角度α1の位置から、支軸53を中心として原稿給送部20が読取部30に対して更に開成位置に向かう方向に回転した位置を示す角度である。
従って、原稿給送部20の回転角度が、第1回転角度α1を超えて第2回転角度α2に達するまでは、つまり原稿給送部20の半開状態では、スライド部材55の第1凸部55dがカム面57の第2摺接面57bに摺接する。
この原稿給送部20の半開状態でも、スライド部材55の底板55aと筒状枠体54の端板54aの間でコイルバネ56が圧縮されており、この圧縮されたコイルバネ56の付勢力によりスライド部材55の底板55aの第1凸部55dがカム面57の第2摺接面57bに圧接される。
そして、図5に示すように第2摺接面57bが斜め上方又は上方向に向くことから、第1凸部55dが、矢印F2で示す斜め上方向又は上方向の反作用力を受ける。また、第2摺接面57bが支軸53よりも左側に位置している。このため、回転部52には、支軸53を中心とする時計回り方向のモーメントが作用して、回転部52が時計回り方向に付勢され、原稿給送部20も時計回り方向に付勢される。これにより、原稿給送部20の自重による該原稿給送部20の閉じる方向(反時計回り方向)のモーメントに抗して原稿給送部20の回転角度が概ね維持されて、原稿給送部20の半開状態が保たれる。すなわち、原稿給送部20の開操作が途中で停止されても、この停止されたときの原稿給送部20の回転角度が保たれる。
更に、図7に示すように原稿給送部20の回転角度が第2回転角度α2に達したときには、スライド部材55の底板55aが支軸53に接近して、スライド部材55の底板55aと筒状枠体54の端板54aの間でのコイルバネ56の圧縮程度が緩和され、コイルバネ56の付勢力に基づき回転部52に作用する時計回り方向のモーメントが小さくなる。ただし、スライド部材55の第1凸部55dがカム面57の第2摺接面57bに当接するだけではなく、スライド部材55の第2凸部55eがカム面57の第3摺接面57cの端部に当接し、スライド部材55の第3凸部55fがカム面57の第4摺接面57dに当接する。従って、スライド部材55の3か所がカム面57に当接して、回転部52が3点支持されることとなり、原稿給送部20の回転角度が確実に維持されて、原稿給送部20の半開状態が安定的に保たれる。
次に、原稿給送部20がより開かれて、原稿給送部20の回転角度が、支軸53を中心とする第2回転角度α2を超えて、原稿給送部20の開成位置Xoでの第3回転角度α3に到達するまでは、回転部52のスライド部材55の第2凸部55eがカム面57の第3摺接面57cに摺接する。第3回転角度α3は、原稿給送部20が開成状態の位置まで回転したときの角度である。
図8に示すように原稿給送部20の回転角度が第3回転角度α3に到達する直前、つまり原稿給送部20が開成状態となる直前には、回転部52のスライド部材55の第2凸部55eがカム面57の第3摺接面57cに摺接しつつ上方向に移動し、スライド部材55の底板55aが支軸53から遠ざけられて、スライド部材55の底板55aと筒状枠体54の端板54aの間でコイルバネ56が再び圧縮され、この圧縮されたコイルバネ56の付勢力によりスライド部材55の底板55aの第2凸部55eがカム面57の第3摺接面57cに強く圧接される。
そして、図5に示すように第3摺接面57cが斜め上方に向くことから、第2凸部55eが、矢印F3で示す斜め上方向の反作用力を受ける。また、第3摺接面57cが支軸53よりも右側に位置している。このため、回転部52には、支軸53を中心とする反時計回り方向のモーメントが作用して、回転部52が反時計回り方向に付勢され、原稿給送部20も時計回り方向に付勢される。
更に、原稿給送部20の回転角度が第3回転角度α3に近づくほど、底板55aが上方向に移動して支軸53からより遠ざけられ、コイルバネ56がより大きく圧縮されて、コイルバネ56の付勢力が大きくなり、底板55aの第2凸部55eがカム面57の第3摺接面57cにより強く圧接されて、回転部52に作用する反時計回り方向のモーメントがより大きくなる。
従って、原稿給送部20が開成状態となる直前には、原稿給送部20が開くほど、原稿給送部20に対して該原稿給送部20が閉じる方向(反時計回り方向)のより大きなモーメントが作用することとなり、これにより原稿給送部20の開成方向の回転移動が抑制されて、原稿給送部20の開成時の衝撃が低減される。
このように本実施形態では、原稿給送部20の閉成状態及び該原稿給送部20が僅かに開かれた状態では、スライド部材55の底板55aの第1凸部55dがカム面57の第1摺接面57aに摺接して、回転部52が反時計回り方向に付勢されるため、原稿給送部20が速やかに閉成されると共に、この閉成状態が安定的に維持される。また、原稿給送部20の半開状態では、スライド部材55の第1凸部55dがカム面57の第2摺接面57bに摺接して、回転部52が時計回り方向に付勢されるため、原稿給送部20の自重による該原稿給送部20の閉じる方向(反時計回り方向)のモーメントに抗して原稿給送部20の回転角度が概ね維持されて、原稿給送部20の半開状態が保たれる。更に、原稿給送部20が完全に開成されて開成状態となる直前には、回転部52のスライド部材55の第2凸部55eがカム面57の第3摺接面57cに摺接して、回転部52が反時計回り方向に付勢されるため、原稿給送部20の開成方向の回転移動が抑制されて、原稿給送部20の開成時の衝撃が低減される。
なお、上記実施形態では、本発明の開閉装置を画像読取装置の原稿給送部を開閉自在に支持するために適用しているが、他の種類の開閉体を開閉自在に支持するために適用しても構わない。
また、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてカラー複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、モノクロ複合機や他の電子機器、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。
また、図1乃至図8を用いて説明した上記各実施形態の構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。
1 画像形成装置
2 装置本体
5 画像読取装置
13 定着部
14 給紙部
20 原稿給送部
30 読取部
47 操作部
50 開閉装置
51 ベース部
52 回転部
53 支軸
54 筒状枠体
55 スライド部材
56 コイルバネ
57 カム面

Claims (4)

  1. 装置本体側に設けられたベース部と、
    前記装置本体に回動自在に設けられた開閉体に取り付けられている回転部と、
    前記ベース部に対して前記回転部を回転自在に支持して、前記装置本体に対する前記開閉体の開閉支点となる支軸と、を備え、
    前記ベース部は、前記支軸の周りに形成されたカム面を有し、
    前記回転部は、前記支軸に対して接離する方向に移動自在に設けられたスライド部材と、前記スライド部材を付勢して前記カム面に圧接させる付勢部材とを有し、
    前記スライド部材は、前記開閉体と共に前記支軸を中心にして回転しつつ前記カム面に摺接し、
    前記カム面は、前記開閉体が前記装置本体に対して閉じられる閉成位置から、前記支軸を中心として前記開閉体が前記装置本体に対して開成位置に向かう方向に回転した第1回転角度までの範囲で前記スライド部材に圧接される第1摺接面、前記第1回転角度から、前記開閉体が更に前記開成位置に向かう方向に回転した第2回転角度までの範囲で前記スライド部材に圧接される第2摺接面、前記第2回転角度から、前記開閉体が前記開成位置に回転した第3回転角度までの範囲で前記スライド部材に圧接される第3摺接面を有し、
    前記第1摺接面は、前記開閉体が閉じる方向に前記スライド部材を押し返し、前記第2摺接面は、前記開閉体が開く方向に前記スライド部材を押し返し、前記第3摺接面は、前記開閉体が閉じる方向に前記スライド部材を押し返し
    前記カム面に対峙する前記スライド部材の端面には、前記第1摺接面及び前記第2摺接面に摺接する第1凸部と、前記第3摺接面に摺接する第2凸部とが形成された開閉装置。
  2. 前記第2摺接面による前記開閉体が開く方向への前記スライド部材の押し返しにより、前記開閉体の自重による該開閉体の閉じる方向のモーメントに抗して該開閉体の回転角度が維持される請求項1に記載の開閉装置。
  3. 前記第1摺接面及び前記第2摺接面と、前記第3摺接面とは、前記支軸の両側に振り分けられて配置された請求項1又は請求項2に記載の開閉装置。
  4. 原稿を読取る読取部と、
    前記読取部上に載置された前記原稿を押える原稿給送部と、を備え、
    前記読取部は、請求項1乃至請求項のいずれか1つに記載の開閉装置における装置本体であり、
    前記原稿給送部は、当該開閉装置における開閉体である画像読取装置。
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