JP2015019357A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、ユーザの操作性を向上させることである。
【解決手段】装置本体と、ヒンジ軸を中心にして回動自在に前記装置本体に対して支持された開閉部と、前記開閉部を開く方向に付勢する付勢部であって、前記装置本体に対して閉じた位置から所定の回動角度までの範囲に前記開閉部がある状態においては、前記開閉部の自重による前記ヒンジ軸回りのモーメントよりも大きな前記ヒンジ軸回りのモーメントを発生し、且つ、前記開閉部が前記所定の回動角度より開いた状態においては、前記開閉部の自重による前記ヒンジ軸回りのモーメントと均衡する前記ヒンジ軸回りのモーメントを発生するように、前記開閉部を付勢する付勢部と、前記開閉部を閉じた位置に保持する保持部と、を有する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、画像読取部に自動的に原稿を送る自動原稿送り装置などの開閉部材を画像読取装置又は画像形成装置の装置本体に対して開閉可能に支持するヒンジ装置を有する画像読取装置及び画像形成装置に関する。

従来、自動原稿送り装置を装着した複写機において、原稿を複写する場合には、装置本体上面に設けられた透明ガラス（以下、原稿台ガラスと言う）に対して開閉自在に設けられた自動原稿送り装置を閉じた状態で使用する。これにより、自動原稿送り装置が原稿を順次画像読取部のある原稿台ガラスへと一枚ずつ搬送し、自動的に一枚ずつ原稿の読み取りを行うことができる。また、自動原稿送り装置を使用せず、自動原稿送り装置を装置本体に対して開いて直接原稿台ガラス上に原稿を載置して読み取ることもできる。

自動原稿送り装置には、原稿を自動給送するために、種々のローラやモータなどの部品が多数内蔵されている。そのため、自動原稿送り装置自体の重さも数キログラムから数十キログラムとなり、そのままでは開閉操作が容易でないため、ヒンジ装置という操作力を軽減するための開閉機構を具備するのが一般的である。

ヒンジ装置は、バネを内蔵し、自動原稿送り装置を開く方向、すなわち、自動原稿送り装置の重量（以下、「自重」と言う）をキャンセルする方向に付勢している。それにより、開く際には軽い力で持ち上げることができ、閉まる際には静かに閉まるよう、バネと自重のバランスを設定している。

また、ショックアブソーバーすなわちオイルダンパーなどの衝撃緩和部を、ヒンジ装置に備えている自動原稿送り装置がある。オイルダンパーは自動原稿送り装置が閉まる方向に反して抵抗力を発生するので、自動原稿送り装置の閉まる速度を減速し、装置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、原稿台ガラスや自動原稿送り装置の駆動部等を保護するだけでなく、画像形成装置への振動伝達を軽減し、画像形成時の画像の乱れを防止している。

また、特許文献１に開示されているように、原稿台ガラス上への原稿の載せ換えを容易にするために、開放している自動原稿送り装置から手を離しても、自動原稿送り装置がその位置に留まっているように設定している（以下、この状態をフリーストップと言う）。また、自動原稿送り装置が原稿台ガラスに対してしっかりと着地した状態を保つために、バネと自重とのバランスを設定している。図１７はその従来例を示すものであり、図１７（ａ）はその各開閉角度の状態を示す簡略図、図１７（ｂ）は各開閉角度における「バネと自重との大小関係」をモーメント換算して示した図である。

例えば、リーダ（画像読取装置）側の原稿台ガラスに対してＡＤＦ（自動原稿送り装置）を閉じた状態を０°、垂直状態を９０°とする。このとき、開閉角度が「１５〜７０°の範囲」では、バネと自重を均衡させた状態にして、自動原稿送り装置をフリーストップさせ、手を離しても自動原稿送り装置が自重で落ちてこないようにする。なお、自動原稿送り装置を９０°まで開放してしまうと、閉じようとしたときに取っ手（開閉させる際の持ち手）に手が届かない、あるいはヒンジ装置に衝撃を与える等の影響があるため、実際には自動原稿送り装置の開放角度を７０°に制限している。

また開閉角度が「０°〜１５°の範囲」では、バネ＜自重の状態にして、自動原稿送り装置が自重で落下してくるようにし、原稿台ガラスに対して自動原稿送り装置が半開きの状態で停止してしまわないようにする。自動原稿送り装置自体の自重に対してヒンジ装置のバネ力を十分に小さくすることで、しっかりと原稿台ガラスに着地させるようにする。

原稿台ガラスに対して自動原稿送り装置がしっかりと着地せず、半開きの状態になってしまうと、原稿台ガラスに載置された原稿の押さえ力が甘くなることで画像不良が発生したり、自動原稿送り装置を使用した際に紙詰まりが発生してしまう。そのため、一般的には、自動原稿送り装置の取っ手のところで「おおよそ２〜３Ｋｇｆ程度」、自重の方がバネ力よりも勝るように設定して、自動原稿送り装置の半開きの状態を回避させている。

特開平３−１８４０５９号公報

しかしながら、特許文献１や図１７に示す構成では、自動原稿送り装置の自重の方がバネ力よりも勝るように設定して、原稿台ガラスとの閉じ状態を保証しているため、自動原稿送り装置を開くのに２〜３Ｋｇｆ程度の力を必要とし、開閉力の軽減には限界があった。

本発明の目的は、ユーザの操作性を向上させることである。

上記目的を達成するため、本発明は、装置本体と、ヒンジ軸を中心にして回動自在に前記装置本体に対して支持された開閉部と、前記開閉部を開く方向に付勢する付勢部であって、前記装置本体に対して閉じた位置から所定の回動角度までの範囲に前記開閉部がある状態においては、前記開閉部の自重による前記ヒンジ軸回りのモーメントよりも大きな前記ヒンジ軸回りのモーメントを発生し、且つ、前記開閉部が前記所定の回動角度より開いた状態においては、前記開閉部の自重による前記ヒンジ軸回りのモーメントと均衡する前記ヒンジ軸回りのモーメントを発生するように、前記開閉部を付勢する付勢部と、前記開閉部を閉じた位置に保持する保持部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ユーザの操作性を向上させることができる。

画像形成装置の外観図 画像読取装置の模式断面図 画像読取装置の回路構成及び画像信号制御部のブロック図 画像処理部の制御ブロック図 自動原稿送り装置の自重とヒンジ装置のバネ力との関係を示す図 実施例１に係るヒンジ装置の構成を示す断面図 実施例１に係るヒンジ装置のフリーストップ状態を示す断面図 実施例１に係るヒンジ装置の跳ね上げ状態を示す断面図 （ａ）は取っ手部の構成を示す図、（ｂ）は取っ手部の要部拡大図 （ａ）（ｂ）は実施例１に係る保持部を示す図（マグネット構成） 実施例２に係るヒンジ装置の閉じ状態を示す断面図 実施例２に係るヒンジ装置の開放状態を示す断面図 （ａ）（ｂ）は実施例２に係る保持部を示す図（ラッチ構成） （ａ）（ｂ）は実施例３に係るヒンジ装置の構成を示す断面図 調整部を軸下方向に移動させたときの自動原稿送り装置の自重とヒンジ装置のバネ力との関係を示す図 調整部を軸上方向に移動させたときの自動原稿送り装置の自重とヒンジ装置のバネ力との関係を示す図 （ａ）（ｂ）は従来例を示す図

以下、図面を参照して、本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、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本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。

〔実施例１〕
以下に、図１〜図１０を用いて実施例１に係るヒンジ装置を備えた画像形成装置について説明する。ここでは、ヒンジ装置を備えた画像形成装置として、自動原稿送り装置を開閉可能に備えた画像形成装置としての複写機を例示している。

図１は自動原稿送り装置を開閉可能に備えた画像形成装置の概略構成図である。

図１に示す画像形成装置１（以下、装置本体と言う）は、その本体１００と、本体１００の下部に装着された給送カセット３３と、本体１００の上面に装着された自動原稿送り装置（開閉部材）２とで構成される。

本体１００は、そのほぼ中央部に画像形成部が配置され、その下方に給送部が位置している。また、本体最上部にはＣＣＤ等を備えた画像読取部が配置されている。そして、その画像読取部と画像形成部との間に空間が設けられ、排出空間部３４を形成している。

本体１００において、画像形成部は、シートに画像を形成する。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、図示しないレーザ書き込み部、電子写真プロセス部、定着部等を内蔵している。給送部は、給送カセット３３を有しており、画像形成部にシートを供給する。

画像読取部では、原稿の画像情報を読み取る。画像読取部では、図２に示すように、枠体フレーム１０２、その上面に透明ガラス１０１（以下、原稿台ガラスと言う）が配置され、その下方に画像読取ユニット（走査ユニット）１０３が配設される。

自動原稿送り装置２は、装置奥側に設けられたヒンジ装置（ヒンジ機構）により本体１００の上部の枠体フレーム１０２に装着され、画像読取部の上面の原稿台ガラス１０１を開放または閉鎖するように装置本体の上面に対して回動自在に支持されている。自動原稿送り装置２では、その原稿台３１上にセットされた原稿束（図示せず）は、上側から１枚ずつ原稿台ガラス１０１上に搬送され、画像読取部による読み取り走査が終了した後、順次原稿排出台３２上に排出される。

自動給送によらないコピーや、本又はノートなどのコピーのときは、自動原稿送り装置２を圧板として用いることができる。

次に、図２において本発明を適用した画像読取装置の概略構成について説明する。

図２において、１０１は原稿が載置される原稿載置部としての原稿台ガラス、１０２は原稿台ガラスを支持する枠体フレーム、１０３は原稿を走査する画像読取ユニット（走査ユニット）である。そして、１０４は画像読取ユニット（走査ユニット）を移動させるベルト、１０５はベルトを駆動するプーリ、１０６はプーリを回転させるモータである。

画像読取ユニット１０３は、原稿を照明する照明ユニット１０８、原稿で反射した光を導く反射ミラー１０９、１１０、１１１、光を結像するレンズ１１２、結像した光を光電変換して読み取るＣＣＤ１１３、ＣＣＤを駆動する電装基板１１４から構成される。そして、これらは走査ユニットとしてキャリッジ枠体１０７上に一体的に搭載されている。

このような構成で、原稿の画像情報を読み取る際には、原稿台ガラス１０１に載置された原稿を照明ユニット１０８によって照明しながら、モータ１０６を回転させ、プーリ１０５とベルト１０４によって画像読取ユニット１０３を原稿に沿って走査させる。原稿に当たった光は原稿面で拡散し、反射ミラー１０９、１１０、１１１によってレンズ１１２に導かれ、レンズ１１２によって結像された後、ＣＣＤ１１３によって光電変換され、電気的に読み取られる。

３０１、３０２、３０３はシェーディング補正用の白基準データを提供する白色基準部材のユニットであり、原稿の画像を読み取る前に画像読取ユニット（走査ユニット）１０３をこの位置まで移動させてシェーディング補正を行う。

１１５は流し読みガラス（透明ガラス）であり、自動原稿送り装置２が装着された場合の読取位置となる。自動原稿送り装置２の給送部（不図示）より給送された原稿は、流し読みガラス１１５上を通過し、流し読みガラス１１５の下方で停止・待機している画像読取ユニット１０３によって原稿の画像情報が読み取られる。１１６は傾斜ガイドで、流し読みガラス１１５を通過した原稿の先端をすくい上げ、再び原稿を自動原稿送り装置の機内に案内するためのガイド部材である。

次に、図２及び図４を用いてシェーディング補正について説明する。

画像読取ユニット（走査ユニット）１０３のシェーディング補正は、図２に示すように原稿台ガラス１０１と併設されたシェーディング白板３０２の下方に画像読取ユニット（走査ユニット）１０３が移動して行われる。

そして、図４に示すように、取得した画像データをもとに画像処理部２１０では、アナログ信号処理部２１１で感度補正等の各種補正を加える。その後、画像処理部２１０では、Ａ／Ｄ変換部２１２にてデジタル画像信号に変換し、さらにゲインコントロール部２１３、シェーディング補正部２１４、トーンコントロール部２１５等において各種補正を加える。その後、デジタルデータとして画像データを画像形成装置（不図示）などに受け渡す。

次に、図３を用いて上述の装置を制御するブロック図について説明する。

ＣＰＵ回路部４００はＣＰＵ４０１を有し、ＲＯＭ４０２に格納されているプログラムに基づき、操作部４０４の設定に従って、読取制御部２０１、画像信号制御部４０５、外部Ｉ／Ｆ４０６を制御する。ＲＡＭ４０３は制御データを一時的に保持する領域や、制御に伴う演算の作業領域として用いられる。外部Ｉ／Ｆ４０６はコンピュータ４０７からのインターフェイスであり、プリントデータを画像に展開して画像信号制御部４０５へ出力する。

画像処理部４１０では、画像の補正処理や操作部での設定に応じた編集処理を行う。ラインメモリ４１１では、主走査方向を入れ替える鏡像処理等を行う。ラインメモリ４１１の画像は、ページメモリ４１２を介して出力される。ハードディスク４１３はページ順を入れ替えるときなどに必要に応じて用いられる。

次に、図５〜図１０を用いて、本実施例に係るヒンジ装置、及び保持部、取っ手部の構成について説明する。

まず、図５は本実施例に係るヒンジ装置を使用した場合における、自動原稿送り装置２とヒンジ装置のバネ力との大小関係をモーメントで示した図である。横軸は自動原稿送り装置２の原稿台ガラス１０１に対する回動角度（開閉角度）、縦軸はモーメント（付勢力、バネ力）である。図中の点線は自動原稿送り装置２の自重によるモーメントで、実線はヒンジ装置のバネ力によるモーメントを表している。閉じた状態から所定の回動角度θ１までの範囲においては、自動原稿送り装置２の自重によるモーメントよりもヒンジ装置のバネ力によるモーメントの方が大きくなるように設定している。所定の回動角度θ１より開いた状態である回動角度θ２の範囲においては、自動原稿送り装置２の自重によるモーメントとヒンジ装置のバネ力によるモーメントとが均衡するように設定している。そのため、自動原稿送り装置２を開く際には所定の回動角度θ１までは軽い力で開くことができるようになり、所定の回動角度θ１より開いた状態においては、ユーザの好きな位置に停止させることができる。

次に、図６は本実施例に係るヒンジ装置１０の断面図である。自動原稿送り装置２は外装構成部材であるカバー３によって覆われている。自動原稿送り装置２は原稿台ガラス１０１に対して開閉可能とするため、ヒンジ装置１０を介して装置本体１（枠体フレーム１０２）に取り付けられている。ヒンジ装置１０は、装置本体１の本体フレームである枠体フレーム１０２に対して開閉部材である自動原稿送り装置２を開閉可能に支持している。

ヒンジ装置１０は、第一の取付部材であるヒンジベース１４と、第二の取付部材を構成するヒンジアーム７、リフトアーム４と、ヒンジベース１４に対してヒンジアーム７が回動するように連結するヒンジ軸１３と、を有している。さらにヒンジ装置１０は、装置本体１に対する自動原稿送り装置の回動角度に応じて伸縮し、自動原稿送り装置２を開く方向に付勢する付勢部を有している。付勢部は、ヒンジベース１４とヒンジアーム７の間に設けられている。ここでは、付勢部は、第一の弾性部材である圧縮バネ１６と第二の弾性部材である圧縮バネ１２を有し、さらにバネ軸下６、バネホルダー下１５、バネホルダー上１７、バネ軸上１８を有している。

ヒンジ軸１３は第一の取付部材であるヒンジベース１４に支えられ、ヒンジベース１４は装置本体１（枠体フレーム１０２）に固定されている。また、ヒンジ軸１３は第二の取付部材を構成するヒンジアーム７を軸支しているので、ヒンジアーム７はヒンジベース１４に対して回動可能となっている。

さらに、第二の取付部材を構成するヒンジアーム７はリフト軸５を介して第二の取付部材を構成するリフトアーム４を支えるので、リフトアーム４はヒンジアーム７に対して回動可能となっている。高さ調整ネジ８はリフトアーム４に固定されるが、進退自在とし、先端がヒンジアーム７の一部に当接し、自動原稿送り装置２の原稿台ガラス１０１に対する高さを調整可能としている。リフトアーム４は自動原稿送り装置２（カバー３）に固定されている。

リフトアーム４は、バネ軸上１８を支えている。バネ軸上１８はバネホルダー上１７を軸支する。バネホルダー上１７は圧縮バネ１２、１６の一方の端部を保持し、対向側にもバネホルダー下１５を配置して圧縮バネ１２、１６の他方の端部を保持している。バネホルダー下１５はバネ軸下６にて軸支される。バネ軸下６はヒンジベース１４に固定されている。このため、自動原稿送り装置２の開閉動作にてバネ軸上１８とバネ軸下６の間隔が変化し、それに伴い、圧縮バネ１２、１６が伸び縮みする。

次に、図７、図８は自動原稿送り装置２をそれぞれ角度θ２、θ１まで開放した場合のヒンジ装置１０の断面図である。自動原稿送り装置２を開放することによって、バネ軸下６とバネ軸上１８の間隔が広がり、それに連動する形で、圧縮バネ１２、１６の反力を受けてバネホルダー上１７とバネホルダー下１５と間隔が広がる。

図７、図８に示す通り、第一の弾性部材である圧縮バネ１６は、回動角度（開閉角度）がθ１、θ２のどちらの場合においても、バネホルダー上１７とバネホルダー下１５に両端が接触している。このため、圧縮バネ１６は、回動角度がθ１、θ２のどちらの場合においても、自動原稿送り装置２を開く方向に付勢する付勢力として作用している。

これに対し、第二の弾性部材である圧縮バネ１２は、装置本体１に対して自動原稿送り装置２を閉じた状態から所定の回動角度θ１までは、バネホルダー上１７とバネホルダー下１５に両端が接触している（図８参照）。しかしながら、所定の回動角度θ１より開いた状態である回動角度θ２においては、圧縮バネ１６のみがバネホルダー上１７とバネホルダー下１５に接触し、圧縮バネ１２は一方の端部がバネホルダー上１７から離れるようにしている（図７参照）。

つまり、図８に示すように、閉じた状態から回動角度θ１までは、圧縮バネ１６とともに圧縮バネ１２が作用して、ヒンジ装置１０によるヒンジ軸回りのモーメントが自動原稿送り装置２の自重によるモーメントよりも大きくなる。これにより、自動原稿送り装置２を閉じた状態から回動角度θ１までに間では、自動原稿送り装置２は、圧縮バネ１６および圧縮バネ１２の力によって自動原稿送り装置２が開く。これにより、閉じた状態から回動角度θ１までは、自動原稿送り装置２の開閉力を軽減できる。

一方、図７に示すように、回動角度θ１より開いた状態である回動角度θ２においては、圧縮バネ１２は作用せず、圧縮バネ１６のみが作用して、ヒンジ装置１０（圧縮バネ１６）によるヒンジ軸回りのモーメントが自動原稿送り装置２の自重によるモーメントと均衡状態となる。これにより、回動角度θ２の範囲では、自動原稿送り装置２を自由な角度でフリーストップできる。ここで、ヒンジ装置の圧縮バネ１６のバネ力によるモーメントと自動原稿送り装置２の自重によるモーメントとが均衡するとは、それぞれのモーメントの大きさが厳密に同一になった状態だけを示すのではなく以下の状態をも含む。即ち、圧縮バネ１６のバネ力によるモーメントと自動原稿送り装置２の自重によるモーメントの差によって自動原稿送り装置２が回動しようとする力が、自動原稿送り装置２の回動に係る摩擦抵抗よりも小さく、自動原稿送り装置２に外力が加わらなければ自動原稿送り装置２が静止する状態も、上記２つのモーメントが均衡した状態である。

次に、図９は自動原稿送り装置２の前面略中央部にある、取っ手部５０付近を抜粋した図である。図９（ａ）は取っ手部付近の正面図、図９（ｂ）は保持部の拡大図である。図１０は図９（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図１０（ａ）は装置本体１（枠体フレーム１０２）に対して自動原稿送り装置２が保持部によって保持されている状態（閉じ状態）を示す図、図１０（ｂ）は保持部が解除された状態を示す図である。

取っ手部５０は、自動原稿送り装置２を開放するためのものであり、自動原稿送り装置２の前面略中央部に設けられている。取っ手部５０は、ユーザが自動原稿送り装置２を開閉する際の持ち手となる取っ手５１を有している。取っ手５１は、取っ手回動軸５６によって、自動原稿送り装置２に対して回動可能に取り付けられている。図１０（ｂ）に示すように回動した取っ手５１は、戻しバネ５７によって元の位置（図１０（ａ）に示す位置）に戻される構成になっている。

取っ手５１の両端には保持部を構成する磁石５２、５３（マグネットキャッチ）がそれぞれ設けられている。磁石５２、５３の対向側である装置本体１（枠体フレーム１０２）には保持部を構成する金属板金などの磁性体５４、５５が設けられている。自動原稿送り装置２は、保持部としての磁石５２、５３と磁性体５４、５５による磁気的結合力によって、装置本体１（枠体フレーム１０２）に対する閉じ状態を保持している。取っ手５１を挟んで両端側に保持部を設けているのは、装置本体１（枠体フレーム１０２、原稿台ガラス１０１）に対して自動原稿送り装置２を平行に保持するためである。図示していないが、磁石５２、５３の取り付け位置（高さ）を調整する部を設けることで、平行状態を調整可能にしている。

自動原稿送り装置２を開閉する際には、図１０（ｂ）に示すように取っ手５１を矢印Ｂ方向に押す。これにより、取っ手５１は回動軸５６を中心に回動し、取っ手５１に取り付けられた磁石５２、５３は装置本体１（枠体フレーム１０２）に取り付けられた磁性体５４、５５から離れ、磁気的結合力が解除される。磁気的結合力が解除されると、自動原稿送り装置２は回動角度θ１のところまで、ヒンジ装置１０（圧縮バネ１２、１６）のバネ力のみで持ち上げられる。

ここで、前述した取っ手５１と保持部５２〜５５と回動軸５６の位置について説明する。先にも述べた通り、装置本体１（枠体フレーム１０２）に対して自動原稿送り装置２をしっかりと保持するためには、取っ手５１のところで所定の力（例えば、「おおよそ２〜３Ｋｇｆ程度」の力）が必要になる。つまり、本実施例においても磁気的結合力が「２〜３Ｋｇｆ程度」必要ということになる。本実施例では、図１０に示したように、取っ手５１と回動軸５６の間に保持部を構成する磁石５２、５３と磁性体５４、５５を設け、この保持部を可能な限り回動軸５６側に配置している。これにより、てこの原理を利用して、保持部による保持力（磁気的結合力）の解除を容易に行える。

本実施例では、保持部として、自動原稿送り装置２側に磁石５２、５３を設け、装置本体１（枠体フレーム１０２）側に磁性体５４、５５を設けたが、それぞれを逆側に配置しても良い。すなわち、保持部は、装置本体１もしくは自動原稿送り装置２のいずれか一方側に磁石５２、５３を設け、他方側に磁性体５４、５５を設けて、磁気的結合力で装置本体に対して自動原稿送り装置を閉じた状態（位置）に保持する構成であればよい。

また、取っ手５１の両側に保持部を構成する磁石と磁性体を２つ配置したが、２つに限るものではない。また、取っ手５１を回動軸５６によって回動させる構成で説明したが、保持部を退避させる構成であればこれに限るものではない。

また本実施例では、取っ手部５０を自動原稿送り装置２側に設けたが、装置本体１側に設けてもよく、保持部による保持を解除可能な構成であればよい。

本実施例によれば、装置本体１に対して自動原稿送り装置２を閉じた状態から所定の回動角度θ１までの範囲においては、付勢部によるヒンジ軸回りのモーメント（付勢力）が、自動原稿送り装置２の自重によるヒンジ軸回りのモーメントよりも大きくなる。これにより、開閉部材である自動原稿送り装置２を軽い力で開くことができる。

また、装置本体１に対して自動原稿送り装置２を所定の回動角度θ１より開いた状態である回動角度θ２の範囲においては、付勢部によるヒンジ軸回りのモーメント（付勢力）と自動原稿送り装置２の自重によるヒンジ軸回りのモーメントとが均衡する。そのため、自動原稿送り装置を任意の位置でフリーストップさせることができ、ユーザの操作性を向上させることができる。

本実施形態では、均衡状態を保つために、図５に示すように、自動原稿送り装置２の自重によるヒンジ軸回りのモーメントよりも付勢部によるヒンジ軸回りのモーメントの方を若干高めに設定している。これは自動原稿送り装置２の自重のばらつきによるモーメントの変化を考慮しているためである。また、ヒンジ装置の回動時に発生する摩擦抵抗が大きい場合には、自動原稿送り装置２の自重によるヒンジ軸回りのモーメントに対して、付勢部によるヒンジ軸回りのモーメントを同等もしくは若干低めに設定することもある。

〔実施例２〕
次に、図１１〜図１３を用いて、実施例２に係るヒンジ装置及び保持部について説明する。なお、ヒンジ装置及び保持部以外の構成については、前述した実施例と同様であるため、同等の機能及び構成を有するものには同一の符号を付し、説明を省略する。

まず、図１１、図１２は本実施例に係るヒンジ装置８１の断面図である。ヒンジ装置８１は相対的に回動自在になるように回動軸（ヒンジ軸）８２で連結された第一、第二の取付部材８３、８４と、第一、第二の取付部材８３、８４の回動に応じて伸縮する弾性部材となる圧縮バネ８５を備えている。また、第二の取付部材８４にはカム部材８６が固定されている。カム部材８６のカム面８６ａ、８６ｂには弾性部材の一端となる圧縮バネ８５を収容したハウジング８７の当接部８７ａが接触して摺動するようになっている。

ヒンジ装置８１を構成する第一の取付部材８３は図示しないビス等の締結部により自動原稿送り装置２と締結固定され、自動原稿送り装置２と共に回動軸８２を中心に回動する。そして、回動軸８２を介して第一の取付部材８３と連結している第二の取付部材８４は装置本体１（枠体フレーム１０２）に固定されている。

第一、第二の取付部材８３、８４の回動に応じて伸縮する弾性部材となる圧縮バネ８５は、その一端がハウジング８７を介して第二の取付部材８４に固定されているカム部材８６のカム面に当接して接触摺動するようになっている。またカム部材８６の他端はハウジング８８を介して第一の取付部材８３に固定された軸８３ａに係止して固定されている。

カム部材８６のカム面の形状は、回動軸８２を中心とした自動原稿送り装置２の自重によるモーメントと、「どの角度で停止させるか」或いは「どの角度から自重落下させるか」等といった所望の開閉動作条件を加味して適宜設定される。本実施例においては、カム面を第一の領域としての第一のカム面８６ａと第二の領域としての第二のカム面８６ｂの２つの領域に分け、以下のような開閉動作条件になるようにカム面を設定している。

カム部材８６の第一のカム面（第一の領域）８６ａは、回動角度０°〜β１（実施例１の回動角度θ１に相当）の範囲でハウジング８７の当接部８７ａと接触する。この第一のカム面８６ａは、自動原稿送り装置２の自重によるモーメントよりも大きいヒンジ装置のバネ力によるモーメントが発生するようにしている。これにより、自動原稿送り装置２を開放する際には軽い力で開放できる。

カム部材８６の第二のカム面（第二の領域）８６ｂは、回動角度β１より開いた状態の回動角度β２の範囲でハウジング８７の当接部８７ａと接触する。この第二のカム面８６ｂは、自動原稿送り装置２の自重によるモーメントとヒンジ装置のバネ力によるモーメントとが均衡している状態にしている。これにより、ユーザの好きな位置に自動原稿送り装置２を停止させることができるようにする。

次に、図１３は保持部の構成を示す図である。取っ手部の構成については前述した実施例１と同じなので、異なる部分のみ説明する。まず、６１は自動原稿送り装置２側に設けられたフック部材としての係止爪であり、６３は装置本体１（枠体フレーム１０２）側に設けられたフック支持部としてのピンである。この保持部を構成する係止爪６１は回動軸６２に固定され、さらに回動軸６２には取っ手５１（実施例１と同様の構成のため図示せず）が固定されている。つまり、実施例１と同様に取っ手５１を図１０（ｂ）に示す矢印Ｂ方向に押すことで、図１３（ｂ）に示すように回動軸６２と係止爪６１が回動し、ピン６３との連結が解除される構成になっている。連結が解除されると、自動原稿送り装置２は回動角度β１のところまで、ヒンジ装置のバネ力のみで持ち上げられる。その後、係止爪６１は戻しバネ６４によって元の位置に戻される。係止爪６１及びピン６３の配置については、前述した実施例１と同様に、装置本体１（枠体フレーム１０２、原稿台ガラス１０１）に対して自動原稿送り装置２を平行に保持するために、取っ手５１の両脇に設けている（図示せず）。

本実施例では、保持部として、自動原稿送り装置２側に係止爪６１（フック部材）を設け、装置本体１（枠体フレーム１０２）側にピン６３（フック支持部）を設けたが、それぞれを逆側に配置しても良い。すなわち、保持部は、装置本体１もしくは自動原稿送り装置２のいずれか一方側にフック部材を設け、他方側にフック支持部を設けて、フック部材をフック支持部が係止することで装置本体に対して自動原稿送り装置を閉じた状態に保持する構成であればよい。

また、取っ手５１の両側に保持部を構成する係止爪６１とピン６３を２つ配置したが、２つに限るものではない。

実施例１及び実施例２においては、装置本体１（枠体フレーム１０２）に対して、自動原稿送り装置２を自重で落下させる構成ではなく、ユーザ自らが閉じるような構成にした。このため、従来例のヒンジで使用していたショックアブソーバー、すなわちオイルダンパーなどの衝撃緩和部を不要とし、大幅なコストダウンに貢献できる。

本実施例においても、装置本体１に対して自動原稿送り装置２を閉じた状態から所定の回動角度β１までの範囲で、付勢部によるヒンジ軸回りのモーメント（付勢力）が、自動原稿送り装置の自重によるヒンジ軸回りのモーメントよりも大きくなる。そのため、開閉部材である自動原稿送り装置を軽い力で開くことができる。

また、装置本体１に対して自動原稿送り装置２を所定の回動角度β１より開いた状態である回動角度β２の範囲においては、付勢部によるヒンジ軸回りのモーメント（付勢力）と自動原稿送り装置の自重によるヒンジ軸回りのモーメントとが均衡する。これにより、自動原稿送り装置を任意の位置でフリーストップさせることができ、ユーザの操作性を向上させることができる。

〔実施例３〕
次に、図１４〜図１６を用いて、実施例３に係るヒンジ装置の調整部について説明する。なお、調整部以外の構成については、前述した実施例１と同様であるため、同等の機能及び構成を有するものには同一の符号を付し、説明を省略する。

実施例３では、前述した実施例１の構成に加えてさらに、ヒンジ装置を構成する圧縮バネ１２の伸縮方向の位置を調整できる調整部を備えている。調整部以外の構成は前述した実施例１と同様であるため、同等の機能及び構成を有するものには同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施例では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、圧縮バネ１２の伸縮方向の位置（高さ）を調整できる調整部１９がヒンジ装置１０の圧縮バネ（第二の弾性部材）１２に接するようにバネホルダー下１５側に設けられている。図１４（ｂ）に示すように調整部１９は外周にねじ山が切ってあり、調整工具（不図示）により、圧縮バネ（第二の弾性部材）１２の位置を伸縮方向に移動することが可能である。調整部１９により圧縮バネ（第二の弾性部材）１２の伸縮方向の位置を変更すると、図７に示す圧縮バネ（第二の弾性部材）１２の端部とバネホルダー上１７との距離７１が変わる。このため、自動原稿送り装置２が閉じる際に圧縮バネ（第二の弾性部材）１２が作用し始める所定の回動角度θ１までの範囲を変えることができる。

例えば、調整部１９をバネ軸下６方向へ動かすと、圧縮バネ１２もバネ軸下６方向へ移動する。これにより、圧縮バネ１２の端部とバネホルダー上１７との距離７１が離れるため、図１５に示すように、調整前の回動角度θ１（図５参照）よりも小さい回動角度θ３で圧縮バネ１２が作用し始める。なお、本実施例では圧縮バネ１２をバネ軸下６方向へ移動させて、圧縮バネ１２とバネホルダー上１７の距離７１を遠ざけたが、バネ軸上１８側に調整部を設けて、バネホルダー上１７を圧縮バネ１２側から遠ざけても同様の効果を得ることは可能である。

また例えば、調整部１９をバネ軸上１８方向へ動かすと、圧縮バネ１２もバネ軸上１８方向へ移動する。これにより、圧縮バネ１２の端部とバネホルダー上１７との距離７１が近づくため、図１６に示すように、調整前の回動角度θ１（図５参照）よりも大きい回動角度θ４で圧縮バネ１２が作用し始める。なお、本実施例では圧縮バネ１２をバネ軸下６方向へ移動させて、圧縮バネ１２とバネホルダー上１７の距離７１を近づけたが、バネ軸上１８側に調整部を設けて、バネホルダー上１７を圧縮バネ１２側に近づけても同様の効果を得ることは可能である。

上述したように、ヒンジ装置を構成する圧縮バネ１２の伸縮方向の位置を調整する調整部１９を設けることにより、自動原稿送り装置２が閉じる際に圧縮バネ（第二の弾性部材）１２が作用し始める所定の回動角度までの範囲を変更することができる。

なお、前述した実施例では、開閉部材を装置本体に対して開閉可能に支持するヒンジ装置として、画像形成装置におけるヒンジ装置を例示して説明したが、これに限定されるものではなく、スキャナなどの画像読取装置におけるヒンジ装置であってもよい。また、前述した実施例では、画像形成装置として複写機を例示したが、これに限定されるものではなく、例えばファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いは機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であってもよい。これらの画像形成装置や画像読取装置におけるヒンジ装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

２ …自動原稿送り装置
３ …カバー
４ …リフトアーム
５ …リフト軸
６ …バネ軸下
７ …ヒンジアーム
１０ …ヒンジ装置
１２ …圧縮バネ
１３ …ヒンジ軸
１４ …ヒンジベース
１５ …バネホルダー下
１６ …圧縮バネ
１７ …バネホルダー上
１８ …バネ軸上
１９ …調整手段
５０ …取っ手部
５１ …取っ手
５６ …取っ手回動軸
５７ …戻しバネ
６１ …係止爪
６２ …回動軸
６３ …ピン
６４ …戻しバネ
８１ …ヒンジ装置
８３ …第一の取付部材
８４ …第二の取付部材
８５ …圧縮バネ
８６ …カム部材
８６ａ …第一のカム面
８６ｂ …第二のカム面
８７ …ハウジング
８７ａ …当接部
１０１ …原稿台ガラス
１０２ …枠体フレーム

Claims (14)

1. 装置本体と、
   ヒンジ軸を中心にして回動自在に前記装置本体に対して支持された開閉部と、
   前記開閉部を開く方向に付勢する付勢部であって、前記装置本体に対して閉じた位置から所定の回動角度までの範囲に前記開閉部がある状態においては、前記開閉部の自重による前記ヒンジ軸回りのモーメントよりも大きな前記ヒンジ軸回りのモーメントを発生し、且つ、前記開閉部が前記所定の回動角度より開いた状態においては、前記開閉部の自重による前記ヒンジ軸回りのモーメントと均衡する前記ヒンジ軸回りのモーメントを発生するように、前記開閉部を付勢する付勢部と、
   前記開閉部を閉じた位置に保持する保持部と、
   を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記付勢部は、前記開閉部を開く方向に付勢する第一の弾性部と、前記開閉部を開く方向に付勢する第二の弾性部材と、を有し、
   前記装置本体に対して前記開閉部を閉じた状態から前記所定の回動角度までの範囲においては、前記第一の弾性部材と前記第二の弾性部材が共に前記開閉部を開く方向に付勢し、
   前記装置本体に対して前記開閉部を前記所定の回動角度より開いた状態においては、前記第二の弾性部材は作用せずに前記第一の弾性部材が前記開閉部を開く方向に付勢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. 前記付勢部は、前記第二の弾性部材の伸縮方向の位置を変更して、前記所定の回動角度を調整する調整部を有することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記付勢部は、前記開閉部を開く方向に付勢する弾性部材と、前記弾性部材を収容するハウジングと、前記ハウジングが接触する第一のカム面と第二のカム面を有するカム部材と、を有し、
   前記装置本体に対して前記閉じた位置から前記所定の回動角度までの範囲に前記開閉部がある状態においては、前記弾性部材が前記開閉部の自重による前記ヒンジ軸回りのモーメントよりも大きいモーメントを発生させるよう前記ハウジングが前記カム部材の第一のカム面と当接し、
   前記装置本体に対して前記開閉部が前記所定の回動角度より開いた状態においては、前記弾性部材が前記開閉部の自重による前記ヒンジ軸回りのモーメントと均衡するモーメントを発生させるよう前記ハウジングが前記カム部材の第二のカム面と当接することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
5. 原稿の画像情報を読み取る画像読取部と、シートに画像を形成する画像形成部と、を有する画像形成装置であって、
   前記画像読取部は、
   原稿が載置される原稿載置部と、前記原稿載置部に載置された原稿を読み取る画像読取ユニットと、を有する装置本体と、
   前記原稿載置部を開放または閉鎖するようにヒンジ軸を中心にして回動自在に支持された開閉部と、
   前記開閉部を開く方向に付勢する付勢部であって、前記装置本体に対して閉じた位置から所定の回動角度までの範囲に前記開閉部がある状態においては、前記開閉部が開き得るように前記開閉部材の自重による前記ヒンジ軸回りのモーメントよりも大きな前記ヒンジ軸回りのモーメントを発生し、且つ、前記開閉部が前記所定の回動角度より開いた状態においては、前記開閉部が静止するように前記開閉部の自重による前記ヒンジ軸回りのモーメントと均衡する前記ヒンジ軸回りのモーメントを発生するように、前記開閉部材を付勢する付勢部と、
   前記装置本体の上面に対して前記開閉部を閉じた位置に保持する保持部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 装置本体と、
   ヒンジ軸を中心にして回動自在に前記装置本体に対して支持された開閉部と、
   前記開閉部を開く方向に付勢する付勢部であって、前記装置本体に対して閉じた位置から所定の回動角度までの範囲に前記開閉部がある状態においては、前記開閉部が前記開く方向に回動するように、且つ、前記開閉部が前記所定の回動角度より開いた状態においては、前記開閉部が静止するように、前記開閉部材を付勢する付勢部と、
   前記開閉部を閉じた位置に保持する保持部と、
   を有することを特徴とする画像読取装置。
7. 前記付勢部は、前記開閉部を開く方向に付勢する第一の弾性部材と、前記開閉部を開く方向に付勢する第二の弾性部材と、を有し、
   前記装置本体に対して前記開閉部を閉じた状態から前記所定の回動角度までの範囲においては、前記第一の弾性部材と前記第二の弾性部材が共に前記開閉部を開く方向に付勢し、
   前記装置本体に対して前記開閉部を前記所定の回動角度より開いた状態においては、前記第二の弾性部材は作用せずに前記第一の弾性部材が前記開閉部を開く方向に付勢することを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
8. 前記付勢部は、前記第二の弾性部材の伸縮方向の位置を変更して、前記所定の回動角度を調整する調整部を有することを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
9. 前記付勢部は、前記開閉部を開く方向に付勢する弾性部材と、前記弾性部材を収容するハウジングと、前記ハウジングが接触する第一のカム面と第二のカム面を有するカム部材と、を有し、
   前記装置本体に対して前記閉じた位置から前記所定の回動角度までの範囲に前記開閉部がある状態においては、前記弾性部材が前記開閉部の自重による前記ヒンジ軸回りのモーメントよりも大きいモーメントを発生させるよう前記ハウジングが前記カム部材の第一のカム面と当接し、
   前記装置本体に対して前記開閉部を前記所定の回動角度より開いた状態においては、前記弾性部材が前記開閉部の自重による前記ヒンジ軸回りのモーメントと均衡するモーメントを発生させるよう前記ハウジングが前記カム部材の第二のカム面と当接することを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
10. 前記保持部は、前記装置本体もしくは前記開閉部のいずれか一方側に設けられた磁石と、他方側に設けられた磁性体で構成され、磁気的結合力で前記装置本体に対して前記開閉部を閉じた位置に保持することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の画像読取装置。
11. 前記保持部は、前記装置本体もしくは前記開閉部のいずれか一方側に設けられたフック部材と、他方側に設けられたフック支持部で構成され、前記フック部材と前記フック支持部が係止することで前記装置本体に対して前記開閉部を閉じた位置に保持することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の画像読取装置。
12. 前記開閉部を開くための取っ手部を有し、
    前記取っ手部は、前記装置本体もしくは前記開閉部のいずれか一方側に設けられ、前記保持部による保持を解除可能に取り付けられていることを特徴とする請求項５、請求項６、請求項１０又は請求項１１に記載の画像読取装置。
13. 前記装置本体は、原稿が載置される原稿載置部と、前記原稿載置部に載置された原稿を読み取る画像読取ユニットと、を有し、
    前記開閉部は、前記原稿載置部上に原稿を送る原稿送り装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の画像読取装置。
14. さらに、前記装置本体に固定される第一の取付部材と、前記開閉部材に固定される第二の取付部材と、を有し、
    前記ヒンジ軸は、前記第一の取付部材に対して前記第二の取付部材が回動するように連結し、
    前記付勢部は、前記第一の取付部材と前記第二の取付部材の間に設けられることを特徴とする請求項１又は請求項６に記載の画像読取装置。

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