JP2023160573A - ヒンジ並びにこのヒンジを用いた事務機器 - Google Patents

Abstract

【課題】スライド部材が上昇及び下降する際の圧縮バネの負荷を分散させる。【解決手段】ヒンジ１００は、本体２に固定される中空の本体部１０と、原稿圧着板３に固定されるとともに本体部１０にヒンジシャフト１５を介して回動可能に連結され、本体部１０の側にカム部３６が形成される支持部材３０と、カム部３６に対して近接離間する方向に移動可能に本体部１０に収容され、カム部３６の側にカム面４３が形成されるスライド部材４０と、スライド部材４０と本体部１０の底部との間に介挿され、スライド部材４０をカム部３６に接近する方向に付勢することにより、スライド部材４０をカム部３６に接触させる３個の圧縮バネ５１、５２、５３と、を備える。カム部３６と接するカム面４３は、３個の圧縮バネ５１、５２、５３の内の２個の圧縮バネ５２、５３の上側に位置させる。【選択図】図６

Description

本発明は、例えば事務機器の本体に事務機器の原稿圧着板を開閉可能に連結する等、装置本体に原稿圧着板を開閉可能に連結するヒンジ並びにこのヒンジを用いた事務機器に関する。

従来、複写機、ファクシミリ、スキャナー等、オフィスで使用される事務機器の多くは、その本体の上面に原稿読み取り部（コンタクトガラス）と、当該原稿読み取り部を覆う原稿圧着板と、を備える。原稿圧着板は、原稿読み取り部に載置された原稿を原稿読み取り部に密着させるとともに原稿読み取り部に対する原稿の位置を保持する。

事務機器の本体と原稿圧着板とを連結する器具としては、ヒンジが知られている（例えば、特許文献１参照）。上記ヒンジは、本体部と、本体部に回転軸を介して回動可能に連結される支持部材と、支持部材に形成されるカム部と、本体部に収容され且つカム部と接するカム面が上面に形成されたスライド部材と、スライド部材をカム部に付勢する、回転軸から遠ざかる方向に並んで配置された２個の圧縮バネと、を備える。

特許第６６９００８６号公報

上記ヒンジでは、カム部とカム面とが接する位置は、２個の圧縮バネの、回転軸から遠い側（前側）の圧縮バネの上部である。よって、スライド部材が上昇及び下降する際、スライド部材が前側の圧縮バネ側に傾き、前側の圧縮バネの負荷が、後側の圧縮バネの負荷より、大きくなる。

本発明は、上記事実に鑑みてなされたもので、スライド部材が上昇及び下降する際の圧縮バネの負荷を分散させることが可能なヒンジを提供することである。

上記目的を達成するため,本開示の技術の請求項１の発明のヒンジは、装置本体に固定され、底部を有する中空の本体部と、原稿圧着板に固定されると共に前記本体部にヒンジシャフトを介して回動可能に連結され、前記本体部の側にカム部が形成される支持部材と、前記支持部材の前記カム部に対して近接離間する方向に移動可能に前記本体部に収容され、前記カム部の側にカム面が形成されるスライド部材と、前記スライド部材と前記本体部の前記底部との間に介挿され、前記スライド部材を前記カム部に接近する方向に付勢することにより、前記スライド部材を前記カム部に接触させる少なくとも３個の圧縮バネと、を備えるヒンジであって、前記３個の圧縮バネは、前記ヒンジシャフトに近い側から配置された第１圧縮バネ、第２圧縮バネ、及び第３圧縮バネであり、前記カム面は、前記第２圧縮バネ及び前記第３圧縮バネの上側に位置する。

請求項２のヒンジは、前記第２圧縮バネは、前記第１圧縮バネと前記第３圧縮バネを結ぶ線に対し、前部側乃至後部側から見て左右いずれかの側にずれている。

請求項３のヒンジは、前記スライド部材には、その上部前側から上方へ向けて汚れ防止板が設けられている。

請求項４の発明のヒンジは、請求項１の発明において、前記カム面は、前記スライド部材の、前記カム部の側の面の一部であり且つ前記カム部に向かって凸の面である。

請求項５の発明のヒンジは、請求項１又は請求項２の発明において、前記支持部材が前記本体部を閉塞する場合、前記カム部と前記カム面とが接触する位置は、前記第２圧縮バネの上側に位置する。

請求項６に係る事務機器は、その装置本体と原稿圧着板との間に上記した各ヒンジを用いたものである。

本発明に係るヒンジは、スライド部材が上昇及び下降する際の圧縮バネの負荷を分散させることできる、という効果を奏する。

実施形態に係るヒンジを備える複写機を示す左側面図である。 実施形態に係るヒンジの閉塞状態における左側斜視図である。 実施形態に係るヒンジの開放状態における左側斜視図である。 実施形態に係るヒンジの分解斜視図である。 実施形態に係るヒンジの本体部及びスライド部材の間に圧縮バネを固定する構成を示す図である。 実施形態に係るヒンジに設けられた本体部側のバネ固定部の位置を示す図である。 スライド部材側のバネ固定部の一を下側から見た図である。 実施形態に係るヒンジの閉塞状態における断面図である。 実施形態に係るヒンジの開放状態における断面図である。

以下では図１を用いて本発明の実施形態に係るヒンジ１００を備える事務機器である複写機１について説明する。

複写機１は装置本体２および原稿圧着板３を備える。本実施形態において、複写機１がヒンジ１００を備える構成とするが、複写機１或は複合機とは異なる他の事務機器がヒンジ１００を備える構成とすることも可能である。他の事務機器としては、後述するように、複写機１以外の、例えば、複合機、ファクシミリ、及びスキャナーの各々単体の機器がある。装置本体２および原稿圧着板３はそれぞれの装置本体および原稿圧着板の一例である。

装置本体２は原稿読み取り装置、制御装置、印刷装置、表示装置および入力装置を備える。

原稿読み取り装置は装置本体２の上面に配置される。原稿読み取り装置は装置本体２の上面に載置された原稿を読み取る（原稿の画像情報を生成する）。

制御装置は複写機１の各部の動作、より詳細には原稿読み取り装置、後述する印刷装置
および後述する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ））の動作を制御する。また、制御装置は原稿読み取り装置が生成した画像情報および装置本体２に接続された回線（インターネット回線等）を通じて取得した画像情報を記憶することが可能である。

印刷装置は原稿読み取り装置の下方に配置される。印刷装置は制御装置が記憶した画像情報に基づいて所定の用紙に画像を印刷する。

表示装置は例えば液晶パネルからなり、複写機１の動作状況等に係る情報を表示する。

入力装置は例えばボタン、スイッチ等からなり、作業者が複写機１に対する指示等を入力する際に操作する。表示装置および入力装置は装置本体２の上面前部に配置される。

原稿圧着板３は原稿読み取り装置の上に載置された原稿を原稿読み取り装置に向かって押さえつける（圧着する）ことにより、原稿読み取り装置が原稿を読み取る際に原稿が動く（原稿読み取り装置との相対的な位置が変化する）ことを防止する。

原稿圧着板３は、図示しない読取前原稿収容トレイ、ＡＤＦおよび読取後原稿収容トレイを備える。

ＡＤＦは読取前原稿収容トレイに積層状態で収容された複数枚の原稿を一枚ずつ順に取り出して原稿読み取り装置の上の所定の読取位置に載置する。原稿読み取り装置による原稿の読み取りが終了した後、ＡＤＦは読取位置に載置された原稿を読取後原稿収容トレイに搬送する。

「事務機器」は、少なくとも原稿を読み取る（原稿の画像情報を取得する）機能を備える装置を指す。

事務機器の具体例としては、（ａ）原稿を読み取る機能および読み取った原稿に係る画像情報を他の機器（例えば、パーソナルコンピュータ）に送信する機能を備えるスキャナー、（ｂ）原稿を読み取る機能、読み取った原稿に係る画像情報を通信回線を介して他の機器に送信する機能および他の機器から取得した画像情報をプリントアウトする機能を備えるファクス、（ｃ）原稿を読み取る機能および読み取った原稿に係る画像情報をプリントアウトする機能を備えるコピー機、（ｄ）上記スキャナー、ファクス、およびコピー機としての機能を兼ねる複合機、等が挙げられる。

以下の説明では、原稿圧着板３が閉じているとき（原稿圧着板３の下面が装置本体２の上面に接触しているとき）の原稿圧着板３の回動角度θ（より厳密には、装置本体２に対する原稿圧着板３の回動角度θ）を「０°」とし、原稿圧着板３が開く方向に回動した場合に回動角度θが増加する（回動角度θが正になる）ように原稿圧着板３の回動角度θを定義する（図１参照）。複写機１の装置本体２から手前に向く方向を前方向、複写機１の装置本体２から奥（ヒンジ１００が設けられている位置）に向く方向を後方向、複写機１の手前から複写機１を見て左右の方向を左右方向、複写機１において上に向く方向を上方向、複写機１において下を向く方向を下方向とする。前後方向、前後方向、及び左右方向は互いに直交する。

以下では、図１から図７を用いてヒンジ１００について説明する。

ヒンジ１００は、装置本体２に固定される底部を有する中空の本体部１０と、原稿圧着板３に固定されるとともに本体部１０にヒンジシャフト１５を介して回動可能に連結され、本体部１０の側にカム部３６が形成される支持部材３０と、支持部材３０のカム部３６に対して近接離間（上昇及び下降）する方向に移動可能に本体部１０に収容され、カム部３６の側にカム面４３が形成されるスライド部材４０と、スライド部材４０と本体部１０の底部との間に介挿され、スライド部材４０をカム部３６に接近する方向に付勢することにより、スライド部材４０をカム部３６に接触させる少なくとも３個、本実施の形態では、３個の圧縮バネ５１、５２、５３と、を備える。

スライド部材４０は、一つである。３個の圧縮バネ５１、５２、５３は、ヒンジシャフト１５に近い側から配設された第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３である。カム部３６と接するカム面４３は、３個の圧縮バネ５１、５２、５３の内の２個の第２圧縮バネ５２及び第３圧縮バネ５３の上側に位置する。

図１に示すように、ヒンジ１００は複写機１の原稿圧着板３を装置本体２に回動可能に連結する。具体的には、中空且つ有底の本体部１０が複写機１の装置本体２に固定され、支持部材３０が複写機１の原稿圧着板３に固定されることにより、原稿圧着板３を装置本体２に対して回動可能に連結する。

本実施形態においては、原稿圧着板３が閉じているとき（原稿圧着板３の回動角度θ＝０°のとき）を、「支持部材３０の閉塞状態」とし（図２Ａ及び図６を参照）、原稿圧着板３が開いているとき（原稿圧着板３の回動角度θが０°より大きいとき）を、「支持部材３０の開放状態」とする（図２Ｂ及び図７を参照）。

図２Ａから図７に示すように、ヒンジ１００は、本体部１０、本体部１０の後側上端部でヒンジシャフト１５により回動可能に連結され、本体部１０の側（支持部材３０の閉塞状態における下側）にカム部３６が形成される支持部材３０、カム部３６に対して近接離間する方向（上下方向）に、本体部１０の内部で、移動可能に収容されるスライド部材４０、スライド部材４０と本体部１０の底部との間に介挿される圧縮バネである第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３等を備える。

以下では便宜上、原稿圧着板３が装置本体２に対して閉じているとき（回動角度θ＝０°のとき）の複写機１の上下方向、前後方向および左右方向を基準として（原稿圧着板３が装置本体２に対して閉じているときの複写機１の上下方向、前後方向および左右方向をそれぞれヒンジ１００の上下方向、前後方向および左右方向に対応させて）ヒンジ１００を構成する各部材の形状を説明する。

本体部１０は上側が開口した中空部材である。図６と図７に示されたように、装置本体２に設けた取付穴２ａ 内へ挿入されると共に、図４に示すように、本体部１０の下部には、ねじ１９（図６及び図７）が挿入されるねじ孔１０Ｊが形成されている。本体部１０は、複写機１の装置本体２の取付穴２ａ内へ挿入されると共に、図６と図７に示されたように、ねじ１９により固定される。本体部１０は射出成形された樹脂製部材である。本体部１０の内側には底部において上方に突出するバネ固定部１１・１２・１３が形成されている。

図５Ａに示すように、バネ固定部１１・１２・１３は一直線上に並ばず、内側のバネ固定部１２の中央位置は、外側のバネ固定部１１・１３の中央位置を通る直線から所定距離ずれている。

また、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本体部１０は後側上端部の左右両側で上方に突出する支持板１４・１４を備える。支持板１４・１４に軸芯を共通にして設けた挿通孔１０Ｈ、１０Ｈへヒンジシャフト１５が挿通されることにより、本体部１０はヒンジシャフト１５を支持する。

支持部材３０は、図６に示すように、閉塞状態において下方に突出するカム部３６が形成された部材であり、ヒンジシャフト１５により本体部１０に回動可能に軸支される。カム部３６は圧縮バネ（第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３）によって付勢されるスライド部材４０と接触する。支持部材３０は射出成形された樹脂製部材である。

支持部材３０は、図６及び図７に示すように、閉塞状態での下方に突出するカム部３６を当該カム部３６の上側で支持する支持部３０Ａと、支持部３０Ａの後側端部において上側に突出する突出部３０Ｂと、支持部３０Ａの下側に位置し且つカム部３６に後側で隣接する隣接部３０Ｅと、を備える。支持部３０Ａは、閉塞状態での上面３０Ｃを有する。突出部３０Ｂは、支持部３０Ａ側に面３０Ｄを有し且つねじ１７が挿入される孔３０Ｈ１が形成されている。

原稿圧着板３は、支持部材３０に固定するための、閉塞状態（図６参照）での下面３Ｓ1と端面３Ｓ２とを有する固定部３Ａを備える。

原稿圧着板３の固定部３Ａの下面３Ｓ１と支持部３０Ａの上面３０Ｃとが接し、且つ、固定部３Ａの端面３Ｓ２と突出部３０Ｂの面３０Ｄとが接する状態で、ねじ１７を、孔３０Ｈ１を介して原稿圧着板３の固定部３Ａに挿入させる。これにより、原稿圧着板３を支持部材３０に固定する。

なお、隣接部３０Ｅには、ヒンジシャフト１５が挿入される孔３０Ｈ２が形成されている。

スライド部材４０は図６及び図７に示すように、本体部１０の内部で摺動可能に収容される樹脂製部材である。スライド部材４０は有底の中空部材である。スライド部材４０の内部の上底部には、図５Ｂに示すように、下方に突出するバネ固定部４７・４８・４９が形成されている。バネ固定部４７・４８・４９のそれぞれの位置は、バネ固定部１１・１２・１３のそれぞれに対応する。上記のように、内側のバネ固定部１２の中央位置が、外側のバネ固定部１１・１３の中央位置を通る直線から所定距離ずれている（図５Ａ参照）ので、内側のバネ固定部４８の中央位置が、外側のバネ固定部４７・４９の中央位置を通る直線から所定距離ずれている。

スライド部材４０はカム部３６の側である上面にカム面４３が形成されている。

スライド部材４０の上面のカム面４３より前側には、上下左右方向に広がる平板状の汚れ防止板４２が上方に向かって立設されている。汚れ防止板４２は、図２Ａ及び図６に示すように、閉塞状態では、本体部１０に収容される。一方、汚れ防止板４２は、図２Ｂ及び図７に示すように、開放状態では、本体部１０から延出し、装置本体２の原稿読み取り部の側を被覆する。これにより、閉塞状態から開放状態に移行する際に、カム部３６とカム面４３との接触部分のグリス等が装置本体２の原稿読み取り部に載置した原稿に付着することを防いでいる。また、汚れ防止板４２は、カム部３６とカム面４３との接触部分に異物が入り込むことを防止している。

カム面４３は、スライド部材４０の上面の一部であり、汚れ防止板４２の後側に位置する面であり、上側に向かって凸の面である。カム面の下側には、第２圧縮バネ５２及び第３圧縮バネ５３が位置するが、第１圧縮バネ５１は位置しない。

スライド部材４０と本体部１０の底部との間には、圧縮バネである第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３が介挿される。具体的には図４、図６、及び図７に示すように、ヒンジシャフト１５に近い側から順に、第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３が並んで配設される。第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３は、それぞれに上下からバネ固定部１１・４７、バネ固定部１２・４８、及びバネ固定部１３・４９が挿入されることにより、本体部１０内においてスライド部４０に固定される。

尚、中央部のバネ固定部１２・４８は、図５Ａと図５Ｂに示すように、バネ固定部１１・４７及びバネ固定部１３・４９を結ぶ線よりも一方の側にずれている。このことにより、支持部材３９側のカム面３６によって押されるスライド部材４０の左右のスライド動作がスムーズなものになるものである。尚、バネ固定部１２・４８をずらす方向はバネ固定部１１・１３及びバネ固定部４７・４９の左右どちらの側であってもよい。しかしながら、この実施例は、上下６本のバネ固定部４７，４８，４９・１１，１２，１３の設置をそれぞれ一直線に揃えることを否定するものではない。

上記のように、本体部１０とスライド部材４０との間に第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３を介挿することで、第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３の付勢力により、支持部材３０が本体部１０から離間する回動方向に力を付与される。具体的には図７に示すように、第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３からの力がスライド部材４０のカム面４３を介して支持部材３０に配設されているカム部３６に伝えられる。これにより、支持部材３０の前部が上方に持ち上がる方向に回動する。

本実施形態に係るヒンジ１００によれば上記のように、ヒンジシャフト１５に近い側から順に、第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３を並んで配設し、これらの第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３を用いてヒンジトルクを出す構成としている。これにより、三本の圧縮バネ（第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３）の付勢力によりヒンジ１００において充分なヒンジトルクを発揮しつつ、一本あたりの圧縮バネの太さを小さくするとともに、支持部材３０のヒンジシャフト１５の方向（左右方向）の寸法を圧縮バネ一本分の厚みに抑えることが可能となる。また、第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３の付勢力はヒンジシャフト１５における同じ部分（略中央部）に加わるため、第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３の弾性力が異なる場合でも、支持部材３０がヒンジシャフト１５に対して捻れて回動することがない。

本実施形態に係るヒンジ１００では、上記のようにカム部３６と接触するカム面４３は、前側の第２圧縮バネ５２及び第３圧縮バネ５３の上側である。スライド部材４０が上昇及び下降する際、スライド部材４０が前側に傾くことにより発生する負荷を、前側の第２圧縮バネ５２と第３圧縮バネ５３とに分散させることできる。

本発明では、以下の態様も適用することができる。

第１に、圧縮バネは、第１圧縮バネ５１、第２圧縮バネ５２、及び第３圧縮バネ５３の３個に限定されず、４個以上の複数（Ｎ個）でもよい。よって、スライド部材４０のバネ固定部及び本体部１０のバネ固定部もＮ個でもよい。

第２に、スライド部材４０のバネ固定部及び本体部１０のバネ固定部は、一直線上に配置させても、前後方向に並ぶバネ固定部の１列を左右方向に複数配置してもよい。

上記の第１の態様及び第２の態様では、カム部３６と接触するカム面４３の下側には、複数、より具体的には、２個以上でＮ－１個以下の圧縮バネが配置される。
具体的には、例えば、圧縮バネが、ヒンジシャフトに近い側から配置された第１圧縮バネ～第４圧縮バネの場合、カム部３６と接触するカム面４３の下側には、第１に、第２圧縮バネ及び第３圧縮バネ、第２に、第２圧縮バネ～第４圧縮バネ、第３に、第３圧縮バネ及び第４圧縮バネが配置されてもよい。また、圧縮バネが、ヒンジシャフトに近い側から配置された第１圧縮バネ～第５圧縮バネの場合、カム部３６と接触するカム面４３の下側には、第１に、第２圧縮バネ及び第３圧縮バネ、第２に、第３圧縮バネ及び第４圧縮バネ、第３に、第４圧縮バネ及び第５圧縮バネ、第４に、第２圧縮バネ～第４圧縮バネ、第５に、第３圧縮バネ～第５圧縮バネ、第６に、第２圧縮バネ～第５圧縮バネが配置されてもよい。

本発明は、以上のように構成したので、複数の圧縮バネによって押されるスライド部材の負荷が、前後方向に偏ることのない事務機器のヒンジ、或はこれに加えて左右方向にも偏ることのない事務機器のヒンジを提供できるものである。

１ 複写機
２ 装置本体
３ 原稿圧着板
１０ 本体部
１５ ヒンジシャフト
３０ 支持部材
３６ カム部
４０ スライド部材
４２ 汚れ防止版
４３ カム面
５１ 第１圧縮バネ
５２ 第２圧縮バネ
５３ 第３圧縮バネ
１００ ヒンジ

Claims (6)

1. 装置本体に固定され、底部を有する中空の本体部と、
   原稿圧着板に固定されると共に前記本体部にヒンジシャフトを介して回動可能に連結され、前記本体部の側にカム部が形成される支持部材と、
   前記支持部材の前記カム部に対して近接離間する方向に移動可能に前記本体部に収容され、前記カム部の側にカム面が形成されるスライド部材と、
   前記スライド部材と前記本体部の前記底部との間に介挿され、前記スライド部材を前記カム部に接近する方向に付勢することにより、前記スライド部材を前記カム部に接触させる少なくとも３個の圧縮バネと、
   を備えるヒンジであって、
   前記３個の圧縮バネは、前記ヒンジシャフトに近い側から配置された第１圧縮バネ、第２圧縮バネ、及び第３圧縮バネであり、
   前記カム面は、前記第２圧縮バネ及び前記第３圧縮バネの上側に位置する、
   ヒンジ。
2. 前記第２圧縮バネは、前記第１圧縮バネと前記第３圧縮バネを結ぶ線に対し、前部側乃至後部側から見て左右いずれかの側にずれている、請求項１に記載のヒンジ。
3. 前記スライド部材には、その上部前側から上方へ向けて汚れ防止板が設けられている、請求項１に記載のヒンジ。
4. 前記カム面は、前記スライド部材の、前記カム部の側の面の一部であり且つ前記カム部に向かって凸の面である、請求項１に記載のヒンジ。
5. 前記支持部材が前記本体部を閉塞する場合、前記カム部と前記カム面とが接触する位置は、前記第２圧縮バネの上側に位置する、請求項１又は請求項２に記載のヒンジ。
6. 上記した各ヒンジを、その装置本体に対して開閉する原稿圧着板との間に用いている事務機器。

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