JP2017021244A - 蓋体開閉装置並びにこの蓋体開閉装置を備えた各種機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒンジシャフトの回りに発生する回転トルクを蓋体の０°から最大１８０°の間の開閉角度において制御することができるように成した蓋体開閉装置並びにこの蓋体開閉装置を用いた各種機器を提供する。【解決手段】蓋体開閉装置を、各種機器の装置本体の後部上端部に縦方向に取り付けられた取付部材と、前記取付部材に設けたスライダー収容部内に収装された弾性部材と、前記取付部材の上部にヒンジシャフトを介して回転可能に取り付けられたところの前記蓋体を支持する支持部材と、前記弾性部材の上部に被せられ前記スライダー収容部内を上下方向へスライド可能に設けられたスライダーとを有し、このスライダーの上端部に上りカム部と下りカム部から成る側面略山形を呈したカム部を設けると共に、前記支持部材に設けた当該支持部材の回転角度により前記上りカム部と下りカム部に当接する第１作動部及び第２作動部とで構成し、また、このように構成した蓋体開閉装置を用いた各種機器とすることで解決した。【選択図】図６

Description

本発明は、複写機、或は複合機、印刷機などといったと事務機器、その他の生産設備に用いる機器(以下各種機器という。)の蓋体の開閉用に用いて好適な蓋体開閉装置並びにこの蓋体開閉装置を備えた各種機器に関する。

従来、事務機器等の各種機器の蓋体開閉装置並びにこの蓋体開閉装置を用いた事務機器等の各種機器は、下記特許文献１に記載されているように、原稿圧着板とも称せられる蓋体をその閉成位置から最大で９０°程度まで開くように構成されており、この開閉角度の範囲で蓋体がヒンジシャフトの周りに発生させる回転トルクを制御して、蓋体の開成時に於いてはその重量を感じさせることなく開くことができ、さらに中間開閉角度で蓋体が自然落下しないように保持でき、その上閉成時においては蓋体でコンタクトガラス上に載置した原稿を当該コンタクトガラス上に圧着できるように構成されている。この機能はこの機能で必要なものである。しかしながら、９０°以上には開くようには構成されていない。他方、下記特許文献２に記載されているように、蓋体を９０°以上開くことができるように構成されていても、この９０°以上の開閉角度その際にヒンジシャフトの周りに発生する回転トルクを制御するようには構成されていない。

特許第４７９４１４４号公報 特許第５２１７００２号公報

しかしながら、事務機器等の各種機器の装置本体内部の修理、点検時、或は蓋体に装備した原稿自動送り装置に対する修理、点検時において、これらの作業の邪魔にならないようにするために、蓋開閉装置は蓋体を９０°以上開くことができるように構成することが望ましい場合がある。かかる場合、修理、点検時に開いた蓋体が急激に後方へ倒れて蓋体開閉装置や事務機器等の各種機器に衝撃を与えてしまわないように、蓋体がヒンジシャフトの周りに発生する回転トルクを制御して、急激に蓋体が後方へ開いてしまわないようにする機能を加えることが望まれている。

本発明は、かかる場合を考慮し、上記事務機器等の各種機器の蓋体を装置本体上面に対して０°から９０°の開閉角度において蓋体がヒンジシャフトの周りに発生させるが回転トルクを制御できた上で、９０°の以上の開閉角度でも開閉できるように構成し、この９０°を超えた開閉角度においてもヒンジシャフトの回りに発生する回転トルクを制御することができるように構成した蓋体開閉装置並びにこの蓋体開閉装置を用いた事務機器等の各種機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本願請求項１発明は、事務機器等の各種機器の装置本体と蓋体の間に設けられ、前記蓋体を前記装置本体に対して開閉する蓋体開閉装置であって、前記装置本体の後部上端部に縦方向に取り付けられたところの縦方向にスライダー収容部を設けた取付部材と、前記スライダー収容部内に収装された弾性部材と、前記取付部材の上部にヒンジシャフトを介して回転可能に取り付けられたところの前記蓋体を支持する支持部材と、前記弾性部材の上部に被せられ前記スライダー収容部内を上下方向へスライド可能に設けられたスライダーとを有し、このスライダーの上端部に上りカム部と下りカム部から成るカム部を設けると共に、前記支持部材に設けた当該支持部材の回転角度により前記上りカム部と下りカム部に当接する第１作動部及び第２作動部とで構成したことを特徴とする。

その際に、請求項２発明においては、前記取付部材及び又は前記支持部材を、合成樹脂の成型品で構成することができる。

また、請求項３発明においては、事務機器等の各種機器の装置本体と蓋体の間に設けられ、前記蓋体を前記装置本体に対して開閉する蓋体開閉装置であって、前記装置本体の後部上端部に縦方向に取り付けられた取付部材と、この取付部材に取り付けられたスライダーケースと、前記スライダーケースと前記取付部材とで形成されたスライダー収容部内に収装された弾性部材と、前記取付部材の上部にヒンジシャフトを介して回転可能に取り付けられたところの前記蓋体を支持する支持部材と、前記弾性部材の上部に被せられ前記スライダー収容部内を上下方向へスライド可能に設けられたスライダーとを有し、このスライダーの上端部に上りカム部と下りカム部から成るカム部を設けると共に、前記支持部材に設けた当該支持部材の回転角度により前記上りカム部と下りカム部に当接する第１作動部及び第２作動部とで構成したことを特徴とする。

また、請求項４発明においては、前記スライダーは、前記ヒンジシャフトに当接することによりその上昇方向のスライドを規制されることを特徴とする。

さらに、請求項５発明においては、前記スライダーは、前記支持部材に当接することによりその上昇方向のスライドを規制されることを特徴とする。

さらに、請求項６発明においては、前記第１作動部と第２作動部は、前記支持部材に取り付けられたピン状のものであることを特徴とする。

さらに、請求項７発明においては、前記第１作動部と第２作動部は、前記支持部材に設けられた樹脂製の凸部であることを特徴とする。

さらに、請求項８発明によれば、前記スライダーには、前記上りカム部と前記下りカム部の各頂部にまたがって位置するところに前記ヒンジシャフトを逃がす逃がし凹部を設けたことを特徴とする。

そして、請求項９発明によれば、事務機器等の各種機器が、上記請求項１〜８のいずれか１項に記載の蓋体開閉装置を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、回転中心となるヒンジシャフトを挟む位置に配置された一対の第１作動部と第２作動部に対して蓋体の開閉角度の伴いどちらか一方の第１作動部か第２作動部に常時上方へスライド付勢されているスライダーを押し付けることにより、蓋体のコンタクトガラスに対する０°から９０°と９０°から１８０°の間の開閉角度のどちらにおいても蓋体がヒンジシャフトの周りに生じさせる回転トルクを制御することができ、蓋体を軽く開くことができた上で、蓋体の急激な落下を防止することができるものである。

請求項２に記載の発明によれば、取付部材及び又は支持部材を合成樹脂の成形品とすることにより、製造コストを大幅に下げることができるものである。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様に、回転中心となるヒンジシャフトを挟む位置に配置された一対の第１作動部と第２作動部に対して蓋体の開閉角度に伴いどちらか一方の第１作動部か第２作動部に常時上方へスライド付勢されているスライダーを押し付けることにより、蓋体のコンタクトガラスに対する０°から９０°と９０°から１８０°の間の開閉角度のどちらにおいても蓋体がヒンジシャフトの周りに生じさせる回転トルクを制御することができ、蓋体を軽く開くことができた上で、蓋体の急激な落下を防止することができるものである。

請求項４と請求項５発明によれば、スライダーはその上昇動作時に所定位置でヒンジシャフトか支持部材に当たり、停止させられるので、当該スライダーが取付部材より外側へ飛び出してしまうのを防止できるものである。

請求項６と７発明によれば、第１作動部と第２作動部のいずれか一方或は双方が蓋体の装置本体上面に対する０°から１８０°の範囲の開閉角度においてスライダーに当接し、蓋体が開閉動作時にヒンジシャフトの周りに発生させる回転トルクを制御することができるものである。

請求項８発明によれば、スライダーの最上昇位置においてその逃がし凹部がヒンジシャフトを逃がすことができるので、スライダーのスライド動作に支障が生ぜず、スライダーにスムーズな動作を行わせることができるものである。

請求項９発明によれば、上述した作用効果を有する蓋体開閉装置を用いることにより、操作性が向上した事務機器等の各種機器を提供できるものである。

本実施形態の蓋体開閉装置介して、蓋体が装置本体に取り付けられた各種機器の１例である事務機器の外観を示す図である。 本実施形態の蓋体開閉装置のヒンジシャフトを支点に、蓋体が装置本体のコンタクトガラスに対し、０°〜１８０°まで開閉させた状態を示す図である。 蓋体開閉装置の斜視図である。 蓋体開閉装置の断面図である。 蓋体開閉装置の構成を示す分解斜視図である。 蓋体がヒンジシャフトを支点にコンタクトガラスとの間で０°〜１８０°まで開閉される状態を示す図であり、 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）はそれぞれ、蓋体とコンタクトガラスとの間の角度が０°、４５°、９０°、１３５°、及び１８０°の場合のヒンジシャフト１０２、第１作動部１１０、第２作動部１１２と、上りカム部４０Ａ、及び下りカム部４０Ｂとの位置関係を示す。 支持部材８がヒンジシャフト１０２を支点にコンタクトガラス４との間の角度が０°〜１８０°まで回転する際の蓋体３に作用するモーメントの大きさの変化を示したグラフである。 本発明に係る蓋体開閉装置の他の実施例を示す分解斜視図である。 図８に示した蓋体開閉装置を組み立てた状態の縦断面図である。

以下に本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明するが、図１乃至図７に記載されたものは実施例１であり、図８乃至図９に記載されたものは実施例２である。

図面によれば、図1乃至図７は、実施例１に係る蓋体開閉装置５並びにこの蓋体開閉装置５を備えた各種機器の１例である事務機器１を示す。図面によれば、図１は蓋体３が装置本体２に対して開閉可能に取り付けられた更に事務機器１の１例である複合機の外観を示す図である。装置本体２の上面にはコンタクトガラス４が設けられ、コンタクトガラス４上に原稿が載置され、蓋体３が原稿をコンタクトガラス４側に圧着させ、コピーや印刷などが行われる。尚、本発明に係る各種機器は、複合機や複写機に限定されず、その他の印刷機等の事務機器並びにその他の生産設備用の各種機器が含まれている。

図２は、本実施例１に係る蓋体開閉装置５の支持部材８がヒンジシャフト１０２を支点に回転し、この支持部材８に取り付けられた蓋体３が装置本体２のコンタクトガラス４に対し、０°〜１８０°まで開閉される状態を示す図である。図面に示すように、蓋体３がコンタクトガラス４に対し０°の角度をなす閉成状態（図２（Ａ））から、ユーザが蓋体３を持ち上げて開くと、該蓋体３がコンタクトガラス４に対し９０°の角度を形成する状態（図２（Ｂ））を過ぎ、１８０°の角度を形成する状態（図２（Ｃ））にまで開き開閉させることができる。尚、この開閉角度は、１８０°であることに限定されない。それは０°から９０°以上１８０°未満である。

ところで、従来の蓋体開閉装置は、蓋体がコンタクトガラスに対し９０°の角度をなす状態を過ぎて開くことができるように構成したものは、ヒンジシャフトの周りに発生する回転トルクを制御することができなかった。

しかし、本発明では、詳細には後述するが、蓋体３がコンタクトガラス４に対し９０°の角度をなす状態を過ぎてもヒンジシャフト１０２の周りに生ずる回転トルクを制御することができるものである。

次に、本実施例１の蓋体開閉装置５の構成を説明する。

図３は、蓋体開閉装置５の斜視図であり、図４は、蓋体開閉装置５の断面図であり、図５は、蓋体開閉装置５の構成を示す分解斜視図である。図５に示すように、蓋体開閉装置５は、スライダーケース６、スライダー７、支持部材８、取付部材９、弾性部材９１を備えている。

スライダーケース６は、第１の側板１２、第２の側板１４、及び第１の側板１２の一方(装置本体２側)の端に一方の端が接続された第１の抱持板１６、第２の側板１４の一方(装置本体２側)の端部に一方の端部が接続された第２の抱持板１８を備えている。第１の側板１２及び第２の側板１４は互いに平行に配置され、第１の抱持板１６及び第２の抱持板１８は同一平面内に配置されている。また、第１の側板１２及び第２の側板１４に対して、第１の抱持板１６及び第２の抱持板１８を含む平面とは互いに直角となるように配置されている。第１の抱持板１６及び第２の抱持板１８の一方の面は、取付部材９を装置本体２の後部装甲板２Ａ（図２参照）に取り付けた場合、当該後部装甲板２Ａ側に当接する。第１の抱持板１６の他方の端部１６Ａと第２の抱持板１８の他方の端部１８Ａとの間は、所定距離離れている。

スライダーケース６は更に、第１の側板１２及び第２の側板１４において、背面側(装置本体２の反対側)の各端辺は、後板２０で連結されており、後板２０の下端部は、第１の側板１２と第２の側板１４の間に折り込まれて底板３０を構成している。

尚、本発明においては、第１の抱持板１６、第２の抱持板１８、及び後板２０の各面と直角な方向を前後方向と定義し、底板３０に対して直角な方向を上下方向と定義する。

第１の側板１２の上端部には第１の連結孔２２が、第１の側板１２において、底板３０が接続される個所よりも下側の下端部には第１の下孔２４が形成されている。第２の側板１４にも、第１の側板１２と同様に、第１の連結孔２２と第１の下孔２４とに対応する位置に、第２の連結孔２６と第２の下孔２８とが形成されている。第１の側板１２、第２の側板１４、第１の抱持板１６、第２の抱持板１８、後板２０及び底板３０で画成される空間が、スライダー７を上下移動自在に保持するスライダー収容部６０となる。

スライダー７は、略直方体形状を有し、スライダーケース６のスライダー収容部６０内に収容された状態で、上下方向へスライド可能である。スライダー７は、第１の側板１２と第２の側板１４に対向する第１の側面部３４と第２の側面部３６を備え、更に後板２０に対向する後面４４と、第１の抱持板１６及び第２の抱持板１８に対向する前面４２を有している。スライダー７の上面にはその前後方向に位置して上りカム部４０Ａと下りカム部４０Ｂから成るカム部４０が設けられ、上りカム部４０Ａと下りカム部４０Ｂの各頂部にまたがって、その中央に位置して底部断面が半円形状を呈した逃がし凹部３８が設けられている。この逃がし凹部３８の両側に隣接して、同じくその底部断面が半円状を呈した第１逃がし溝３８Ａ１、３８Ａ２が左右方向に沿って形成されている。各第１逃がし溝３８Ａ１と３８Ａ２に隣接して更に深く形成された第２逃がし溝３４Ａ３、３４Ａ４（図５では隠れている）が形成されている。

尚、逃がし凹部３８は、スライダー７の上昇時にヒンジシャフト１０２を受け入れ係合することにより、スライダー７の上昇時のストッパーとして機能させることもできる。この逃がし凹部３８は、実施例では上りカム部４０Ａと下りカム部４０Ｂの各頂部にまたがって、その中央に位置して底部断面が半円形状を呈しているが、この逃がし凹部３８の形状と設置位置については、実施例に限定されない。それは、例えばスライダー７が作動部１１０、１１２や支持部材８に設けた何らかのストッパー部に当接するように構成しても良い。

第１の側面部３４と第２の側面部３６は対称形状であって同様の構成であるので、第１の側面部３４の構成のみ説明し第２の側面部３６の構成の説明を省略する。第１の側面部３４において、前記第１逃がし溝３８Ａ１の下側に、更に外側に突出する第２逃がし溝３４Ａ３が形成されている。この第２逃がし溝３４Ａ３によって上方に臨む角部３４Ａ１、３４Ａ２が形成されている。この面は、前面４２に接続する角部３４Ａ１の高さが最も高く、後面４４（図５では隠れている）に近づくにつれて徐々に高さが低くなりかつ逃がし凹部３８に対応する位置で最も低く、後面４４に位置する角部３４Ａ２まで一定の高さとなる。第２の側面部３６にも、第２逃がし溝３４Ａ４（図５では隠れている）によって形成される角部３４Ａ１、３４Ａ２に対応する角部（図５では隠れている）が形成されている。このような第２逃がし溝３４Ａ３、３４Ａ４の幅は、後述する側板５０、５２の厚さと同一又は少し大きく形成されている。

前面４２の中央部には上下方向に伸びる凸部４２Ａが形成されている。凸部４２Ａの上下方向に沿いかつ前面４２に向かって右側と左側とに位置する２つの側面にはそれぞれ、第１の摺接部４２Ｂ１と第２の摺接部４２Ｂ２とが形成されている。

スライダー７には、図４に示すように、下側が開放された空間が形成され、弾性部材（圧縮コイル弾性部材）９１を収容する収容部７３を有している。

支持部材８は、それぞれ上下方向に配置され、互いに平行な側板５０及び側板５２、側板５０に接続された第１の側板６６、側板５２に接続された第２の側板６８、及び、第１の側板６６と第２の側板６８とを橋渡すように配置された支持プレート部７０を備えている。側板５０と側板５２には、後述するそれぞれピン状の第１作動部１１０と第２作動部１１２を取り付ける第１取付孔５６Ａ、５６Ｂと第２取付孔５８Ａ、５８Ｂが設けられている。支持プレート部７０には、前後方向に並んで第１の孔７２と第２の孔７４とが形成されている。側板５０及び第１の側板６６と、側板５２及び第２の側板６８とはそれぞれ、１枚のＳＵＳ等の金属製プレートで構成することができる。第１作動部１１０と第２作動部１１２は、それぞれの各端部をフランジ部とかしめ或はＥリングによる公知組み合わせを適宜用いることにより、第１取付孔５６Ａ、５６Ｂと第２取付孔５８Ａ、５８Ｂに対して抜け止め規制されている。

取付部材９は、スライダーケース６の第１の側板１２に平行な第１の側板７６と、スライダーケース６の第２の側板１４に平行な第２の側板８２とを備えている。第１の側板７６の上端部には、第１の側板１２の第１の連結孔２２に対応する位置に第１のヒンジシャフト取付孔７８が形成されている。第２の側板８２の上端部には、第２の側板１４の第２の連結孔２６に対応する位置に第２のヒンジシャフト取付孔８４が形成されている。

第１の側板７６と第２の側板８２との後側の端部には、後板８８の両端部が接続されている。第１の側板７６の前側の端部には、第１の取付部９０の一端部が接続されている。第２の側板８２の前側の端部には、第２の取付部９２の一端部が接続されている。第１の取付部９０の他端部は、第２の側板８２から離れる方向に位置し、第１の取付部９０の面は第１の側板７６と垂直となるように位置している。第２の取付部９２の他端部は、第１の側板７６から離れる方向に位置し、第２の取付部９２の面は、第２の側板８２と垂直となるように位置している。第１の取付部９０の上側には第１の孔９４Ａが、下側には第２の孔９６Ａがそれぞれ形成されている。第２の取付部９２にも、第１の孔９４Ａと第２の孔９６Ａに対応する位置に、第１の孔９４Ｂと第２の孔９６Ｂが形成されている。

上記のように、図４に示すように、スライダー７は、収容部７３に弾性部材９１を収容して、スライダーケース６内のスライダー収容部６０（図５）内に収容されている。弾性部材９１の下側は、スライダーケース６の底板３０の上面に当接している。図５に示すように、スライダー７がスライダーケース６に収容される際、スライダーケース６の第１の抱持板１６の端部１６Ａは、スライダー７の前面４２の凸部４２Ａにおける第１の摺接部４２Ｂ１に摺接し、スライダーケース６の第２の抱持板１８の端部１８Ａは、凸部４２Ａにおける第２の摺接部４２Ｂ２に摺接される。よって、スライダー７は、端部１６Ａ及び端部１８Ａに沿って上下方向に移動可能である。

スライダー７の上には支持部材８が配置される。スライダー７の上に支持部材８が配置された状態では、側板５０と側板５２とがそれぞれ、第１の側面部３４の第２逃がし溝３４Ａ３と第２の側面部３６の第２逃がし溝３４Ａ４（図５では隠れている）とに収容されるように位置する。

スライダー７が収容部７３に弾性部材９１を収容してスライダーケース６に収容され、スライダー７の上に支持部材８が載置された状態で、取付部材９は、第１の側板７６、第２の側板８２、及び後板８８により形成される空間に、スライダーケース６、スライダー７、及び支持部材８の側板５０、側板５２を収容する。

取付部材９がスライダーケース６、スライダー７、側板５０、側板５２を収容する際、取付部材９の第１の側板７６の第１のヒンジシャフト取付孔７８及び第２の側板８２の第２のヒンジシャフト取付孔８４、スライダーケース６の第１の側板１２の第１の連結孔２２及び第２の側板１４の第２の連結孔２６、側板５０の第１の中心孔５４Ａ及び側板５２の第２の中心孔５４Ｂが対応するように位置決めされると共に、これらの孔に、第１の中心孔５４Ａに位置する軸受筒部１０６及び側板５２の第２の中心孔５４Ｂに位置する軸受筒部１０４を介して、ヒンジシャフト１０２が挿入される。軸受筒部１０６は第１逃がし溝３８Ａ１によって逃がされ、軸受筒部１０４は第１逃がし溝３８Ａ２によって逃がされてスライダー７のスライド動作に影響を与えない。ヒンジシャフト１０２には、その一端部側にＥリング１０８が装着され、他端部側は十分に図示されていないがかしめることにより、各軸受筒部１０４と１０６に対して抜け止め規制されている。尚、このかしめに代えてフランジ部を設けてもよい。このフランジ部を設けた場合には、Ｅリングを廃してかしめに代えてもよい。

スライダーケース６の第１の側板１２の第１の下孔２４と第２の側板１４の第２の下孔２８、取付部材９の第１の側板７６の第１の支承ピン取付孔８０と第２の側板８２の第２の支承ピン取付孔８６には、底板３０を支えるように支承ピン１１４が挿入される。この支承ピン１１４の一端部側にはＥリング１１５が装着され、他端部側はかしめることによって、第１の支承ピン取付孔８０と第２の支承ピン取付孔８６に対し抜け止め規制されている。尚、かしめに代えてフランジ部を設けるようにしてもよい。このフランジ部を設けた場合には、Ｅリングを廃してかしめに代えてもよい。

以上の状態で、取付部材９の第１の取付部９０の第１の孔９４Ａと第２の孔９６Ａにそれぞれねじ１１６（図２参照）とねじ１１７（図２参照）とが挿入され（第２の取付部９２も同様）、取付部材９の第１の取付部９０及び第２の取付部９２が事務機器１の装置本体２の後部装甲板２Ａに取り付けられることにより、蓋体開閉装置５が事務機器１に取り付けられる。また、支持部材８の支持プレート部７０に形成された第１の孔７２と第２の孔７４とに、ねじ１１８（図２参照）とねじ１１９（図２参照）とが挿入され、支持部材８の支持プレート部７０に蓋体３が取り付けられる。

上記のように、図４と図６に示すように、スライダー７は、収容部７３に弾性部材９１を収容している。弾性部材９１の自然長は、スライダー７が最も上に位置する場合における底板３０からスライダー７の収容部７３の天井までの高さよりも長い。よって、弾性部材９１はスライダー７を常時上方向に押し上げている。スライダー７が最も上に位置する場合において弾性部材９１が縮められる長さは、スライダー７が最も上に位置する場合においても、蓋体３に十分なトルクを作用させることができるだけの予め計算された長さである。

なお、弾性部材９１は、本発明の押し上げ手段の一例である。スライダー７を常時上方向に押し上げる手段は、弾性部材（圧縮コイル弾性部材）に限定されるものではなく、板状の弾性部材であってもよい。

次に、本実施形態の作用を説明する。

上記のように、支持部材８がヒンジシャフト１０２を中心にコンタクトガラス４との間の角度が０°〜１８０°まで回転すると、蓋体３を装置本体２のコンタクトガラス４に対し、０°〜１８０°まで開閉させることができる。以上の支持部材の回転乃至蓋体の開閉動作の様子を更に説明する。

図６は、支持部材８がヒンジシャフト１０２を中心にコンタクトガラス４との間の角度が０°〜１８０°まで回転する様子を示す図である。

図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）、図６（Ｄ）、及び図６（Ｅ）はそれぞれ、支持部材８とコンタクトガラス４との間の角度が０°、４５°、９０°、１３５°、及び１８０°の場合のヒンジシャフト１０２、第１作動部１１０、第２作動部１１２と、上りカム部４０Ａ、逃がし凹部３８、及び下りカム部４０Ｂとの位置関係を示す。

図７は、支持部材８がヒンジシャフト１０２を中心にコンタクトガラス４との間の角度が０°〜１８０°まで回転する際の蓋体３に作用するモーメントの大きさの変化を示したグラフである。

ここで、図７の蓋体モーメント１５０は、従来の蓋体に加わるモーメントを示し、設計値１６０は、本実施形態における蓋体３に加わるモーメントを示す。

図２に示すように、蓋体３とコンタクトガラス４との間の開閉角度が０°の場合には、図４と図６の(Ａ)に示したように、第１作動部１１０が上りカム部４０Ａの頂部付近に当設している。この開閉角度０°の状態において、図７に示したように、蓋体３がヒンジシャフト１０２の周りに生じさせる回転トルクは、弾性部材９１の弾力より勝っていることとから、蓋体３はコンタクトガラス４に対し圧着状態にある。

次に、図６（Ａ）に示した状態からユーザが蓋体３を持ち上げて開くと、支持部材８はヒンジシャフト１０２を中心に時計方向に回転し、図６（Ｂ）と（Ｃ）に示したように、弾性部材９１の弾力により支持部材８と共に蓋体３はその本来の重さを感じさせることなく軽く開かれて行き、実施例では図６の(Ｃ)に示したように、ヒンジシャフト１０２が逃がし凹部３８と係合当接し、支持部材８を介して蓋体３を開成方向へ付勢する力は０となる。

図６（Ｃ）では、この状態においてスライダーの上りカム部４０Ａと下りカム部４０Ｂが双方とも第１作動部１１０と第２作動部１１２に当接しているので、支持部材８を介して蓋体３を開成方向へ付勢する力は０となるように構成することもできる。

この９０°の開成状態では、スライダー７は最も高い位置に位置し、弾性部材９１は最も伸びた状態となる。ただし、上記のように、弾性部材９１の自然長は、スライダー７が最も上に位置する場合における底板３０からスライダー７の中の収容部７３の天井までの高さよりも長い。従って、スライダー７は最も高い位置に位置しても、弾性部材９１はスライダー７を上方向に押し上げている。以上より、上記角度が９０°の場合、蓋体３に作用するモーメントは、図７に示したように、他の角度より小さいが０ではないが、スライダー７が開成角度９０°以前において他の部材と接触する場合には０の場合もあり得る。

図６（Ｃ）に示す状態からユーザが蓋体３を更に開くと、スライダー７の下りカム部４０Ｂが支持部材８に取り付けた第２作動部１１２と接触するので、図６(Ｄ)と(Ｅ)に示したように、ヒンジシャフト１０２は逃がし凹部３８から脱出し、蓋体３は自然落下することなく当該蓋体３を後方へ押すことによって１８０°まで開かれることになる。

図６（Ｅ）に示す状態から蓋体３を逆に回転させると、以上説明したこととは逆の現象が生ずるので、その説明を省略する。なお、支持部材８とコンタクトガラス４との間の角度が０°となると、支持部材８の支持プレート部７０（図５）が側面部３４の上面における、前面４２に位置する角部３４Ａ１に当たると共に、蓋体３はコンタクトガラス４に当たり（図２）、蓋体３は０°を超えて回転することはできない。

ところで、上りカム部４０Ａは、逃がし凹部３８に近接した部分の傾斜が、前面４２側に比べて緩やかとなるように構成されており、かつ、下りカム部４０Ｂに比較して、逃がし凹部３８に接続した部分の高さも低くなっている。つまり、図７に示されているように、支持部材８とコンタクトガラス４と間の角度が０°の場合の回転トルクは、１８０°の場合の回転トルクよりも小さく設定されている。これは、支持部材８とコンタクトガラス４との間の角度が０°の場合、コンタクトガラス４の上に載せられた原稿を、蓋体３が自重によって十分に圧着できる荷重を付与させるためである。また、蓋体３を０°の状態から上方へ開く場合には、十分な回転トルクが得られるように、０°から開き始めると、回転トルクが増加し、２５°前後で最大となるように設定されている。開放角度に応じた回転トルクの変化は、上りカム部４０Ａの傾斜角度を調整することで可能となる。

つまり、上りカム部４０Ａは、逃がし凹部３８に近接した部分の傾斜が、前面４２側に比べて緩やかとなっているので、蓋体３を０°の状態から上方へ開き始めると、第１作動部１１０は、上りカム部４０Ａ上を滑りながら移動するが、上りカム部４０Ａの傾斜が略水平に近いので、スライダー７の動きは少なく、弾性部材９１の変形量の変化は少ない。つまり、弾性部材９１から得られる押し上げ力（ベクトル量）は略一定となる。一方、支持部材８が回転することによって、ヒンジシャフト１０２と第１作動部１１０の位置関係が変化し、ヒンジシャフト１０２と押し上げ力（ベクトル量）と回転中心（ヒンジシャフト１０２）の距離が広がり、モーメントの値（回転トルク）は、距離が伸びただけ増加する。このような理由により、蓋体３を０°の状態から上方へ開き始めると、回転トルクが増加し、２５°前後で最大となる。

次に、本実施例１の作用効果を説明する。

上記のように、ユーザは、蓋体３をコンタクトガラス４に対して、０°〜１８０°の角度の範囲で開閉させることができる。

ところで、従来の蓋体開閉装置のヒンジでは、蓋体がコンタクトガラスに対し９０°の角度をなす状態を過ぎると、蓋体に十分なトルクを作用させることはできない。

しかし、上記のように、図４に示すように、スライダー７は、内部の収容部７３に弾性部材９１を収容している。弾性部材９１の自然長は、スライダー７が最も上に位置する場合における底板３０からスライダー７の中の中空の天井までの高さよりも長い。従って、弾性部材９１はスライダー７を常時上方向に押し上げている。よって、蓋体がコンタクトガラスに対し９０°の角度をなす状態を過ぎても、蓋体に十分なトルクを作用させることはできる。

さらに、上りカム部４０Ａ、下りカム部４０Ｂの傾斜角度の変化を調整することによって、蓋体３とコンタクトガラス４との内角に応じた、回転トルクの変化を適宜調整することが可能となる。

図８と図９は他の実施例を示す。この実施例２に係る蓋体開閉装置１２０は、とくに取付部材を合成樹脂製としたものである。実施例１に係る蓋体開閉装置５は、スライダーケース６、スライダー７、支持部材８、取付部材９、弾性部材９１を備えているが、この実施例２に係る蓋体開閉装置は、スライダーケース６を有していない点で、構成が簡単になっている。

合成樹脂製の取付部材１２１は、一体成型した前板部１２１ａと後板部１２１ｂ、及び両側板部１２１ｃ、１２１ｃから成る角筒状のケース部１２１ｄと、このケース部１２１ｄの両側板部１２１ｃ、１２１ｃから外側へ突設した取付プレート部１２１ｅ、１２１ｅから成り、ケース部１２１ｄ内にはスライダー収容部１２１ｆが設けられ、このスライダー収容部１２１ｆ内にスライダー１２２が上下方向へスライド可能に収容されている。尚、この合成樹脂製の取付部材１２１は、取付プレート部１２１ｅ、１２１ｅを省略して、それ自身を装置本体に上下方向に設けた収装孔に着脱可能に収装させる公知構成のものであっても良い。

支持部材１２３は実施例２では、実施例１と同じ材料（例えばＳＵＳ・ステンレス鋼）をプレス加工によって製作したもので、その構成は実施例１と同じである。即ち、支持部材１２３は、実施例１の蓋体３を取り付ける際に用いられる取付孔１２３ｂ、１２３ｂを有し、蓋体３に取り付けられる支持プレート部１２３ａと、この支持プレート部１２３ａの両側から下方に垂下させた両側板１２３ｃ、１２３ｃから成り、両側板１２３ｃ、１２３ｃには、後述するヒンジシャフト１２４を軸受させる軸受筒部１２５、１２５用の軸受筒部取付孔１２３ｄ、１２３ｄが設けられ、この軸受筒部取付孔１２３ｄ、１２３ｄの外側に位置して、上下方向に後述する第１作動部１２９と第２作動部１３０を取り付ける第１取付孔１２６、１２６と第２取付孔１２７、１２７（一方のみ表示）が設けられている。尚、この支持部材１２３も全体を公知構成の合成樹脂成型品とすることができる。

軸受筒部１２５、１２５は、その一端部側外周にフランジ部１２５ａ、１２５ａと係止凸条１２５ｂ、１２５ｂが設けられ、係止凹部１２３ｅ、１２３ｅ（一方のみ表示）を有する軸受筒部取付孔１２３ｄ、１２３ｄに、係止凸条１２５ｂ、１２５ｂを係合させつつ挿入係止されている。支持部材１２３は、各軸受筒部１２５、１２５を通したヒンジシャフト１２４を取付部材１２１の両側板部１２１ｃ、１２１ｃに設けたヒンジシャフト連結孔１２１ｇ、１２１ｇへ取り付け、当該ヒンジシャフト１２４の一端部をかしめることにより、このヒンジシャフト１２４を支点に取付部材１２１に対して回転可能となっている。

スライダー１２２は、スライダー収容部１２１ｆ内に上下方向にスライド可能に収容されており、このスライダー１２２に設けた収容部１２２ｄ内にその上部側を収容させて、圧縮コイルスプリングから成る弾性部材１２８が取付部材１２１の底板１２１ｈとの間に弾設されている。スライダー１２２の上端部側には、上りカム部１２２ａと下りカム部１２２ｂから成るカム部１２２ｅが山形状を呈して設けられ、上りカム部１２２ａと下りカム部１２２ｂの各頂部を挟んで逃がし凹部１２２ｃが設けられている。

支持部材１２３の両側板１２３ｃ、１２３ｃに設けた第１取付孔１２６、１２６と第２取付孔１２７，１２７には、ピン状の第１作動部１２９と第２作動部１３０が取り付けられている。尚、この第１作動部１２９と第２作動部１３０は、実施例１と実施例２ではピン状のものであるが、これを第１作動部と第２作動部の部分に凸部を設けた合成樹脂で一体に形成したものを用いてもよい。

そして、その作用効果は実施例１のものと同じである。また、その他の部材で、指示記号の同じものは実施例１のものと同じ部材を示し、その作用効果も同じであるので、説明を省略する。尚、本発明に係る蓋体開閉装置の構成は、実施例１と２のものに限定されず、要するに取付部材は、スライダーと弾性部材を収容し、スライダーを取付部材の上方へ付勢させる構成であれば足り、他の公知構成のものに適用できる。さらに、支持部材も上述したように、金属プレートをプレス加工して作ったもの以外にも合成樹脂製であってもよい。

本発明は以上のように構成したので、蓋体がその開閉操作時にヒンジシャフトの周りに発生させる回転トルクを０°から９０°以上の開閉角度に渡って制御できる、とくに、複写機、或は複合機、印刷機などといったと事務機器を始めとする生産設備用の各種機器の蓋体開閉装置として、或はこのような構成の蓋体開閉装置を用いた前記事務機器等の各種機器として好適に用いられるものである。

１ 事務機器(各種機器)
２ 装置本体
３ 蓋体
５ 蓋体開閉装置
６ スライダーケース
７ スライダー
８ 支持部材
９ 取付部材
１６Ａ 端部
１８Ａ 端部
３８ 逃がし凹部
４０ カム部
４０Ａ 上りカム部
４０Ｂ 下りカム部
４２Ａ 凸部
６０ スライダー収容部
９１ 弾性部材
１０２ ヒンジシャフト
１１０ 第１作動部
１１２ 第２作動部
１２０ 蓋体開閉装置
１２１ 取付部材
１２１ｆ スライダー収容部
１２２ スライダー
１２２ａ 上りカム部
１２２ｂ 下りカム部
１２２ｃ 逃がし凹部
１２２ｅ カム部
１２３ 支持部材
１２４ ヒンジシャフト
１２８ 弾性部材
１２９ 第１作動部
１３０ 第２作動部

Claims (9)

1. 各種機器の装置本体と蓋体の間に設けられ、前記蓋体を前記装置本体に対して開閉する蓋体開閉装置であって、前記装置本体の後部上端部に縦方向に取り付けられたところの縦方向にスライダー収容部を設けた取付部材と、前記スライダー収容部内に収装された弾性部材と、前記取付部材の上部にヒンジシャフトを介して回転可能に取り付けられたところの前記蓋体を支持する支持部材と、前記弾性部材の上部に被せられ前記スライダー収容部内を上下方向へスライド可能に設けられたスライダーとを有し、このスライダーの上端部に上りカム部と下りカム部から成るカム部を設けると共に、前記支持部材に設けた当該支持部材の回転角度により前記上りカム部と下りカム部に当接する第１作動部及び第２作動部とで構成したことを特徴とする、蓋体開閉装置。
2. 前記取付部材及び又は前記支持部材は、合成樹脂の成型品であることを特徴とする、請求項１に記載の蓋体開閉装置。
3. 各種機器の装置本体と蓋体の間に設けられ、前記蓋体を前記装置本体に対して開閉する蓋体開閉装置であって、前記装置本体の後部上端部に縦方向に取り付けられた取付部材と、この取付部材に取り付けられたスライダーケースと、前記スライダーケースと前記取付部材とで形成されたスライダー収容部内に収装された弾性部材と、前記取付部材の上部にヒンジシャフトを介して回転可能に取り付けられたところの前記蓋体を支持する支持部材と、前記弾性部材の上部に被せられ前記スライダー収容部内を上下方向へスライド可能に設けられたスライダーとを有し、このスライダーの上端部に上りカム部と下りカム部から成るカム部を設けると共に、前記支持部材に設けた当該支持部材の回転角度により前記上りカム部と下りカム部に当接する第１作動部及び第２作動部とで構成したことを特徴とする、蓋体開閉装置。
4. 前記スライダーは、前記ヒンジシャフトに当接することによりその上昇方向のスライドを規制されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓋体開閉装置。
5. 前記スライダーは、前記支持部材に当接することによりその上昇方向のスライドを規制されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓋体開閉装置。
6. 前記第１作動部と前記第２作動部は、前記支持部材に取り付けられたピン状のものであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓋体開閉装置。
7. 前記第１作動部と前記第２作動部は、前記支持部材に設けられた樹脂製の凸部であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓋体開閉装置。
8. 前記スライダーには、前記上りカム部と前記下りカム部の各頂部にまたがって位置するところに前記ヒンジシャフトを逃がす逃がし凹部を設けたことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の蓋体開閉装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の蓋体開閉装置を備えたことを特徴とする、各種機器。

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