JP2006023575A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 原稿給送手段２を備えた画像読取装置において、原稿給送手段の開閉操作の操作性、及び原稿読取手段を開閉自在に支持する開閉支持機構１０の耐久性を向上させる。
【解決手段】 シート状の原稿の画像を読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段の所定の読取位置１９に原稿を搬送する原稿給送手段２と、前記画像読取手段を収容した画像読取装置本体１に対して、前記原稿給送手段２を開閉自在に支持する開閉支持機構１０と、を有する画像読取装置において、前記開閉支持機構１０は、前記原稿給送手段２を閉める方向に対して抵抗力を発生して開閉移動を緩衝する緩衝手段１２を有しており、この緩衝手段１２は、弾性部材１１に保持されていることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ＦＡＸ、複写機等に設けられる原稿給送手段を、開閉可能に支持する開閉支持機構を有する画像読取装置に関する技術である。

従来、原稿を自動的に給送する原稿給送手段を有する複写機において、原稿を複写する場合には、複写機本体に対して開閉自在に支持された原稿給送手段を閉じた状態として使用することにより、原稿をプラテンガラス上に一枚ずつ順次給送し、自動的に一枚ずつ原稿の複写を行うことができる。また、原稿給送手段を複写機本体に対して開いた状態として使用することにより、原稿給送手段を使用せず、直接プラテンガラス上に原稿を載置して複写を行うこともできる。

前記原稿給送手段には、自動的に原稿を搬送するために種々のローラやモータなどの部品が多数内蔵されており、原稿給送手段自体の重さは数キログラムから数十キログラムとなるため、そのままでは開閉操作が容易でない。そのため、原稿給送手段を備える複写機には、原稿給送手段と共に該原稿給送手段の開閉操作を容易為らしめるためのヒンジ等の開閉機構を具備するのが一般的である。

前記ヒンジは、バネを内蔵しており、自動給送手段を開く方向、すなわち、自動給送手段の自重による負荷を軽減する方向に付勢している。この構成により、原稿給送手段を開く際には軽い力で持ち上げることができ、閉める際には静かに閉まるよう、バネと自重のバランスが設定されている。

また、特許文献１に示すように、ショックアブソーバーすなわちオイルダンパーを開閉機構に備える複写機がある。オイルダンパーは、原稿給送手段が閉まる方向に対して抵抗力を発生するので、閉まる速度を減速し、複写機本体に衝突するショックや音を軽減する効果がある。よって前記開閉機構は、原稿給送手段の駆動部等を保護するだけでなく、複写機への振動伝達を軽減し、画像形成時の画像の乱れを防止する。
特開２００３−１３４２８３号公報

しかしながら、前記開閉機構を備えた複写機では、原稿給送手段を閉める操作において、通常より特に速く強い力で原稿給送手段を複写機本体へ押さえつけると、オイルダンパー内の液体に過大な圧力がかかり、内部機構のピストンやハウジング等が変形するおそれがあった。従来の複写機は、より頑丈な部品で構成しているが、操作する速度や力は使用者によって異なるものであり、場合によっては過剰な強度を必要とし、オイルダンパーのコストが高くなるという問題もあった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、原稿給送手段を備えた画像読取装置において、原稿給送手段の開閉操作の操作性及び原稿読取手段を開閉自在に支持する開閉支持機構の耐久性を向上させることを技術的課題とする。

上記課題を解決するために本発明は、シート状の原稿の画像を読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段の所定の読取位置に原稿を搬送する原稿給送手段と、前記画像読取手段を収容した画像読取装置本体に対して、前記原稿給送手段を開閉自在に支持する開閉支
持機構と、を備える画像読取装置において、前記開閉支持機構は、前記原稿給送手段を閉める方向に対して抵抗力を発生して開閉移動を緩衝する緩衝手段を有しており、この緩衝手段が弾性部材に保持されていることを特徴とする。

本発明は、原稿給送手段を開閉自在に支持する開閉支持機構の緩衝手段を弾性部材にて保持することにより、原稿給送手段の開閉操作を円滑に行うことができ、当該操作性を向上させるとともに、開閉支持機構の耐久性を向上させることができる。

以下に図面及び実施例を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例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く、本発明にかかる原稿給送手段を備える画像読取装置は、以下に説明するような構成を有するものに限定されるものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。

図１は、本実施例１に係る画像形成装置としての複写機の全体構成を示す図である。図２及び図３は本実施例１に係る原稿給送手段としての原稿自動給送装置のヒンジ機構についての説明図である。図４はヒンジ機構のオイルダンパーについての断面図である。図５から図７までは原稿自動給送装置の各種動作時におけるヒンジ機構の状態を説明する断面図である。

図１に従って、本実施例１に係る複写機の全体構成について説明する。複写機１００は、その高さ方向における略中央部に配置された画像形成部と、この画像形成部の上部に配置され、ＣＣＤ等のスキャナ部を有する画像読取装置本体１と、画像読取装置本体１の下部に装着された給送テーブル２３と、画像読取装置本体１の上面に装着された原稿自動給送装置（原稿給送手段）２と、を備えている。また、複写機１００には、前記スキャナ部と画像形成部との間に空間が設けられており、この空間が排出空間部２４となる。

複写機１００における画像形成部は、従来周知の電子写真方式によるプリントエンジンとして構成されており、図示しないレーザ書き込み装置、電子写真プロセス手段、定着装置等を内蔵している。給送テーブル２３は、四段の給送カセットを有しており、画像を形成するシートを画像形成部に供給する。各給送カセットは装置手前側に引き出してシート補給を行うフロントローディング・タイプであり、カセット前面の中央部に引き出し用の取手が設けられている。

前記スキャナ部は、その上面に後述するプラテンガラス１９が配置されており、その下方に図示しないスキャナユニットが配設されている。
前記排送空間部２４は、正面を除く二方の交差する側面、すなわち、画像読取装置本体１の左側と装置後面側が壁面によって取り囲まれ、さらに、スキャナ部及び画像形成部により上下を囲まれている。排送空間部２４の最下部には、画像形成部の上面に設けられた排送トレイが配置されている。画像形成部で画像が形成されたシートは、複写機１００内の所定位置から排送トレイ上に排出される。

前記原稿自動給送装置２は、装置後面側に設けられた開閉支持機構としてのヒンジ機構１０により画像読取装置本体１の上部に装着され、スキャナ部の上面に配置されたプラテンガラス１９を開閉自在に覆うように設置されている。原稿自動給送装置２の構成及び作
用は従来周知のものと同様であるので詳しい説明を省略するが、その原稿台２１上にセットされた原稿束（図示せず）は、上側から一枚ずつプラテンガラス１９上に搬送され、スキャナ部による読み取り走査が終了した原稿は、原稿排出台２２上に排出される。

尚、自動給送によらないコピーや、本又はノートなどをコピーする際は、プラテンガラス１９上に直接原稿を載置し、原稿自動給送装置２を圧板として用いることができる。
図２は、本実施例１に係る原稿自動給送装置２のヒンジ機構１０の詳細を示した側面図であり、図３は、ヒンジ機構１０の断面図である。

前記原稿自動給送装置２は、外装構成部材としてのフレームカバー３によって覆われている。このフレーム３には、原稿自動給送装置２をプラテンガラス１９に対して開閉可能とするためのヒンジ機構１０が装着されている。ヒンジ機構１０は、支点軸１３を中心に回動可能であり、原稿自動給送装置２の開閉装置となる。ヒンジ機構１０は、リフトアーム４，リフト軸５，第１のバネ軸１８，第２のバネ軸６，ヒンジアーム７、高さ調整ネジ８，ダンパー保持バネ１１、緩衝手段としてのオイルダンパー１２、支点軸１３，ヒンジベース１４，第１のバネホルダー１７，第２のバネホルダー１５，圧縮バネ１６から構成される。

前記ヒンジ軸１３はヒンジベース１４に支持されており、このヒンジベース１４は画像読取装置本体１に固定されている。また、ヒンジ軸１３は、ヒンジアーム７を軸支しており、ヒンジベース１４に対してヒンジアーム７が回動可能である。さらに、ヒンジアーム７はリフト軸５を介してリフトアーム４を支持しており、リフトアーム４はヒンジアーム７に対して回動可能である。

前記高さ調整ネジ８はリフトアーム４に進退自在に固定されており、その先端がヒンジアーム７の一部と当接し、原稿自動給送装置２のプラテンガラス１９に対する高さを調整可能である。リフトアーム４はフレーム３に固定され、第１のバネ軸１８を支持している。第１のバネ軸１８は、第１のバネホルダー１７を軸支している。

第１のバネホルダー１７は、圧縮バネ１６の端部を保持しており、対向して配置された第２のバネホルダー１５が圧縮バネ１６の他端部を保持している。第２のバネホルダー１５は第２のバネ軸６にて軸支されている。

第２のバネ軸６はヒンジベース１４に固定されているため、原稿自動給送装置２の開閉動作によって第１のバネ軸１８と第２のバネ軸６との間隔が変化すると、これに伴い圧縮バネ１６が伸縮する。

前記原稿自動給送装置２の開閉角度に関しては、例えば、閉まっている際の原稿自動給送装置２とプラテンガラス１９との角度を０度、原稿自動給送装置２が最大に開いた位置での角度を７０度とすると、０度と７０度の間の角度が開閉自在である。また、前記原稿自動給送装置２とプラテンガラス１９の角度が０度から２０度の間における前記ヒンジ軸１３にかかる力の関係は、前記原稿自動給送装置２の自重による落下モーメントが前記圧縮バネ１６の作用による反発力より大きいため、原稿自動給送装置２は自然に閉まる方向に落下し、０度まで自動で閉まる。原稿自動給送装置２とプラテンガラス１９の角度が２０度から７０度までの間における前記ヒンジ軸１３にかかる力の関係は、前記落下モーメントと圧縮バネ１６の反発力と各摺動部の摩擦力のバランスによって、原稿自動給送装置２は、その角度位置を維持する（この領域をフリーストップ領域という）。

また、後述するオイルダンパー１２とプランジャー３０に力が作用する角度は、１５度以下である。従って、例えば、２０度の位置から原稿自動給送装置２を離すと、自然に落
下を始め、１５度からオイルダンパー１２が効き始め、静かに閉まる。原稿自動給送装置２が自然に落下する際にプランジャー３０に加わる荷重をＰ２として、後述するダンパー保持バネ１１が変形する荷重をＰ０とし、オイルダンパー１２の限界荷重をＰ１とすると、前記荷重の関係は、Ｐ２＞Ｐ０＞Ｐ１である。

また、第２のバネホルダー１５はダンパー保持バネ（圧縮バネ）１１の一端を保持しており、このダンパー保持バネ１１の他端はオイルダンパー１２を保持している。オイルダンパー１２のダンパー保持バネ１１側の端部にはボス３８が突設されており、ダンパー保持バネ１１には前記ボス３８が挿入可能なガイド３９が形成されている。すなわち、ボス３８がガイド３９内に出し入れ可能であり、オイルダンパー１２は進退自在である。

図４は、オイルダンパー１２の詳細を示した断面図である。このオイルダンパー１２は、ピストンスライド式の粘性液体ダンパーである。図示するハウジング３２内の図中上下の部屋には所定の粘性を備えたシリコンオイルが充填され、プランジャー３０に荷重が加わるとピストンロッド３１を介してピストン３３が移動し、ハウジング３２との微小な隙間を通ってシリコンオイルが部屋を移動する。これにより、プランジャー３０に加わる荷重に対してオイルダンパー１２が抵抗力を発生する。

また、荷重が解除されるとバネ３４によりピストン３３を押し上げ、シリコンオイルは硬球３５から穴３６を通って下方の部屋に移動して初期状態に戻る。プランジャー３０を移動させる速度に応じてダンパー抵抗力は大きくなる。よって原稿自動給送装置２を速く閉めるほどダンパー抵抗力は大きくなる。

オイルダンパー１２の限界荷重を荷重Ｐ１とし、荷重Ｐ１を超える力がプランジャー３０に加わると、オイルダンパー１２の内部に充填されるシリコンオイルの圧力が上昇する。そのため、ハウジング３２、ピストンロッド３１、あるいはピストン３３等低い強度の箇所が変形する可能性がある。

前記ダンパー保持バネ１１は荷重Ｐ０以上で自由長さ状態から弾性変形する圧縮バネであり、この荷重Ｐ０は、オイルダンパー１２の限界荷重Ｐ１より小さく設定している。荷重Ｐ０以下の力がプランジャー３０に加わると、オイルダンパー１２の座面を保持するダンパー保持バネ１１は弾性変形することはなく、所定のダンパー抵抗力を発生するべく、図３に示すようにプランジャー３０が後退する。

一方、荷重Ｐ０以上の力がプランジャー３０に加わると、図５に示すようにダンパー保持バネ１１が弾性変形するので、オイルダンパー１２が後退し、荷重を逃がすことで、オイルダンパー１２に荷重Ｐ０以上の荷重は加わることがない。この際、プランジャー３０は後退しないためダンパー抵抗力は発生しないが、ダンパー保持バネ１１による反発力が発生する。

例えば、図６に示すような原稿自動給送装置２が開いた位置から荷重Ｐ０を超えるような力が加わるような速さで閉めた場合には、ダンパー保持バネ１１が荷重を吸収するため、オイルダンパー１２に加わる力は荷重Ｐ１を超えることが無く、オイルダンパー１２の破損は防止される。また、通常の操作をする場合には、掛かる力は荷重Ｐ０以下であり、所定のダンパー抵抗力を発生するので、静かに原稿自動給送装置２が着地する。

前記構成では、原稿自動給送装置２を激しく強く閉める時に荷重を吸収するダンパー保持バネ１１の作動荷重をＰ０としているが、通常の操作でも若干強めの操作（通常の操作に含まれる）で閉める時に発生する荷重でダンパー保持バネ１１が作動するように構成してもよい。すなわち、少なくとも自然落下時の荷重Ｐ２以上でダンパー保持バネ１１が作
動すればよく、自然の開閉操作感を得ることができる。また、手を添えないように自然落下時には、プランジャー３０に加わる荷重はＰ２以下なので、ダンパー保持バネ１１は作動しない。

前記荷重とオイルダンパー１２及びダンパー保持バネ１１の関係を表１に示す。

荷重Ｐ０を超えるような力が加わるような速く閉める操作は通常少ないと考えられる。しかし、そのような場合を想定してオイルダンパー１２が耐え得るようにハウジングやピストンロッド等を、例えば、材料をさらに硬い金属にしたり、部品を大型にしたりすることで、強度を上げるよりも、本実施形態のように荷重を逃がす構成にすることで、必要十分な強度でオイルダンパー１２を構成することができる。すなわち、前記構成によれば、過剰な強度の構成にすることによるコストを縮減でき、低コストで耐久性を向上させることができる。

また、前述のように本実施例１では、荷重Ｐ０を超えるような速く閉める操作で所定のダンパー抵抗力が発生しないが、速く閉める操作でダンパーによる抵抗を感じることがなくなるので、違和感無く円滑に操作することができ、操作性を向上させることができる。

尚、前記ダンパー保持バネ１１のバネ材料は限定されず、一定の力が加わると弾性変形し反発力を発生する周知の弾性材料であればよく、容易に荷重設定できるものである。例えば、圧縮バネに限られず、板状のバネでも同様な効果が得られる。
また、本実施例１で示したヒンジ機構は、例えば辞書のような厚手の原稿をプラテンガラス１９上に載置して複写する際も好適に用いることができる。図７は、高さｈの厚手の原稿５０をプラテンガラス１９に載置した状態を示した図である。図７に示すように、リフトアーム４がヒンジアーム７に対して回動することにより、原稿自動給送装置２をプラテンガラス１９に対して平行に配置することができる。

図８は、実施例２に係る原稿自動給送装置２のヒンジ機構１０について説明する断面図である。尚、実施例２において実施例１と同様の構成については、同符号を用いて説明を省略する。実施例２は、前記実施例１のダンパー保持バネ１１の代わりに、オイルダンパー１２の座面にゴム部材である弾性部材５１を設けている。この弾性部材５１は、変形すると反発力を発生する弾性材料であって、ヒンジ機構１０内部に配置でき、荷重Ｐ０で変形する材料であればよく、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ系ゴム等の種々のゴム部材を用いることができる。

本実施例２は、弾性部材５１を設けていることにより、前記実施例１と同様に原稿自動給送装置２が開いた位置から荷重Ｐ０を超えるような力が加わる速さで閉めても弾性部材
５１が荷重を吸収する。そのため、オイルダンパー１２に加わる力は荷重Ｐ１を超えることが無く、オイルダンパー１２の破損を防止することができる。一方、通常の操作をする場合には、オイルダンパーに加わる力は荷重Ｐ０以下であり、所定のダンパー抵抗力を発生するので静かに原稿自動給送装置２が着地する。すなわち、本実施例２によっても、ヒンジ機構１０を保護しつつ容易に開閉操作をすることができる。

尚、本実施例では、緩衝手段としてのオイルダンパー１２は、粘性液体を利用したスライド式のダンパーを用いたが、エアー方式のダンパー、回転方式の液体ダンパーなど種々のダンパーを用いることができ、前記構成に限られない。

実施例１に係る画像読取装置を備えた画像形成装置の概略断面図である。 実施例１に係るヒンジ機構の概略断面図である。 実施例１に係るヒンジ機構の概略断面図である。 実施例１に係るヒンジ機構におけるオイルダンパーの概略断面図である。 実施例１に係るヒンジ機構において、オイルダンパーが後退した状態を示す概略断面図である。 実施例１に係る画像読取装置において、原稿自動給送装置を開いた状態を示す概略断面図である。 実施例１に係る画像読取装置において、プラテンガラス上に原稿を直接載置した状態を示す概略断面図である。 実施例２に係る画像読取装置におけるヒンジ機構の概略断面図である。

符号の説明

１ 画像読取装置本体
２ 原稿自動給送装置（原稿給送手段）
１０ ヒンジ機構（開閉支持機構）
１１ ダンパー保持バネ（弾性部材）
１２ オイルダンパー（緩衝手段）
１００ 複写機（画像形成装置）

Claims (6)

1. シート状の原稿の画像を読み取る画像読取手段と、
   前記画像読取手段の所定の読取位置に原稿を搬送する原稿給送手段と、
   前記画像読取手段を収容した画像読取装置本体に対して、前記原稿給送手段を開閉自在に支持する開閉支持機構と、を備える画像読取装置において、
   前記開閉支持機構は、前記原稿給送手段を閉める方向に対し抵抗力を発生して開閉移動を緩衝する緩衝手段を有しており、この緩衝手段が弾性部材に保持されていることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記弾性部材は、所定荷重以上で弾性変形することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記弾性部材が弾性変形する所定荷重は、前記原稿給送手段が自重により閉まる際に開閉支持機構に加わる荷重以上であり、前記緩衝手段の破壊限界荷重以下であることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記弾性部材は、コイルバネであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 前記弾性部材は、ゴム部材であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像読取装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像読取装置と、この画像読取装置によって読み取る画像をシートに形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

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