JP5344187B2 - 上部ユニットケースの開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、下部ユニットケースに対して、開閉回動可能に装着される上部ユニットケースの開閉装置に係り、より詳しくはその上部ユニットケースの閉止方向への動作を任意の位置で停止（制動）または緩慢に閉まることができるようにした上部ユニットケースの開閉装置の構成に関する。

従来から、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像記録装置において、給紙部、記録部等を搭載した下部ユニットケースに対して、原稿読取部を搭載した上部ユニットケースの一側をヒンジを介して開閉回動可能に装着し、メンテナンス時や紙詰まり処理などに際して上部ユニットケースを一旦大きく開いた状態から閉じるとき、閉じ終わり区間で、上部ユニットケースの回動に制動を掛ける構成が種々提案されている。

例えば、特許文献１に記載の技術では、上部ユニットケースと下部ユニットケースとをガススプリングにて連結すると共に、上部ユニットケースの下面自由端側に下向きにコイルスプリングを配置し、上部ユニットケースの閉じ終わり区間でコイルスプリングの一端が下部ユニットケースにおける受け部で支持されて、上部ユニットケースが急激に閉じるのを防止する構成が開示されている。

他方、特許文献２では、上部ユニットケース（カバー）の側面に下向きに突設させた円弧状のガイド部材（案内部材）には、円弧状のガイド溝が形成され、下部ユニットケース（筐体）の一側に設けたボルト軸をガイド溝に挿通すると共に、このボルトの頭とバネ材にて案内部材を挟み付けすることにより、上部ユニットケースの任意の回動角度で位置保持できるように構成し、さらに、上部ユニットケースが下部ユニットケースに対して閉止位置では、下部ユニットケースに設けたトーションスプリングにて上部ユニットケースを上向き付勢する技術が開示されている。

特開平１1-３８７１４号公報（図１及び図２参照） 実公平１−２９８１５号公報（第３図及び第６図参照）

しかしながら、特許文献 1及び２の開閉装置では、ガススプリングなどの寸法の大きい部品を必要とする。上部ユニットケースを下部ユニットケースに対して閉じるときの速度を緩慢にするために、ガススプリングに代えて直線状のオイルダンパーを設けたり、ヒンジ部にロータリオイルダンパーを付加することも考えられるが、このようにすると、開閉装置の構成がますます複雑になったり、下部ユニットケース等の製品全体に占める開閉装置の割合が大きくなり、製品が大型化するという問題があった。

本発明は、構成部品の簡素化及び小型化を図りながら、上部ユニットケースの閉止方向の移動時に、任意の回動角度で緩慢に閉まるようにした開閉装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の上部ユニットケースの開閉装置は、下部ユニットケースと上部ユニットケースとを一側に設けたヒンジ部を介して上下開閉回動可能に装着し、前記下部ユニットケースには下部案内部材を、前記上部ユニットケースには上部案内部材を、前記ヒンジ部側から開放端部側に延びるようにそれぞれ備え、前記下部案内部材と上部案内部材とに沿って移動可能に連結する開閉連結体には、前記上部案内部材に嵌まって移動可能な回転体と、前記下部案内部材に嵌まって移動可能な回転体とをそれぞれ備え、少なくとも一つの前記回転体における支軸の軸線に沿って進退動可能なブレーキ体と、前記開閉連結体と前記ブレーキ体の間に配置されたバネ手段とからなるブレーキ機構を備え、前記ブレーキ機構は、前記上部ユニットケースを閉止動作するとき、前記回転体または前記案内部材に対して前記ブレーキ体が当接し、前記上部ユニットケースを開放動作するとき、前記ブレーキ体が前記回転体または前記案内部材から離間するように構成されているものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の上部ユニットケースの開閉装置において、前記ブレーキ機構は、前記支軸における外周の中途部の一部分に設けられた雄ネジ部と前記ブレーキ体の内周に設けられた雌ネジ部と、前記開閉連結体と前記ブレーキ体に連結されたバネ手段とを有し、前記回転体の一方向への回転と前記バネ手段との協働により前記ブレーキ体の雌ネジ部が前記支軸の雄ネジ部を越えて前記回転体に近づくように進行し、前記ブレーキ体が前記回転体または前記案内部材に押圧され、前記回転体の他方向への回転と前記バネ手段との協働により前記ブレーキ体の雌ネジ部が前記支軸の雄ネジ部を越えて前記回転体または前記案内部材から遠ざかるように後退するように構成されているものである。

請求項１に記載の発明によれば、上部ユニットケースを閉じ方向に押圧すると、下部案内部材と上部案内部材とに沿って移動可能に連結された開閉連結体が開放端部に近づくように移動するとき、ブレーキ機構におけるブレーキ体が前記回転体または前記案内部材に当接することで、上部ユニットケースの閉じ方向への移動に負荷が掛かって制動作用が発揮されるので、ゆっくり閉めることができる。他方、上部ユニットケースを開くときには、前記ブレーキ体が前記回転体または前記案内部材から離間するので、制動（負荷）がかからず、軽快に開くことができる。そして、開閉装置の構成を簡単且つ小型化することができるという効果を奏する。

請求項２に記載の発明によれば、前記ブレーキ体を前記回転体または前記案内部材に接離させるための構成が極めて簡単且つ小型化することができるという効果を奏する。

下部案内部材と上部案内部材の第１実施例を示し、（Ａ）は第１実施例の下部ユニットケースに対して上部ユニットケースが開いた途中の状態を示す斜視図、（Ｂ）は上部ユニットケースを閉じた状態の斜視図である。 （Ａ）は第１実施例の下部ユニットケースに対して上部ユニットケースが開いた途中の状態を示す概略側面図、（Ｂ）は上部ユニットケースを閉じた状態の概略側面図である。 第１実施例のブレーキ機構を示す側断面図であり、（Ａ）はブレーキ作用状態を示す図２（Ｂ）のIIIB−IIIB線矢視側断面図、（Ｂ）はブレーキ作用解除状態を示す側断面図である。 第２実施例のブレーキ機構を示す側断面図であり、（Ａ）はブレーキ作用状態を示す側断面図、（Ｂ）はブレーキ作用解除状態を示す側断面図である。 （Ａ）は上部ユニットケースを閉じ方向に移動させるときの第３回転体個所の作用説明図、（Ｂ）は上部ユニットケースを開き方向に移動させるときの第３回転体個所の作用説明図である。

本発明の第１実施例を図１〜図４を参照して説明する。

本実施例の画像記録装置１は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能を備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device ）に本発明を適用したものであり、図１及び図２に示すように、画像記録装置１における合成樹脂製の下部ユニットケース２の一側部に、上部ユニットケース３はヒンジ部４を介して上下回動可能に連結されている。

なお、図示しないが、下部ユニットケース２内にはインクジェット式等の記録部が給紙カセットより上側に配置されており、給紙カセットから給送された用紙（被記録媒体）が、後側に着脱可能に配置されたＵターン状の搬送経路体を介して記録部に搬送され、記録後の用紙は給紙カセットの上方であって下部ユニットケース２の側面に開口した開口部から排紙されるように構成されている。給紙カセットも開口部から差込み可能に配置されている。

上部ユニットケース３には、コピー機能やファクシミリ機能における原稿読取などのための原稿自動送り装置及び画像読取装置と、原稿載置用ガラス板及びその上面を覆う原稿カバー体と、各種操作ボタンや液晶表示部等を備えた操作パネル部とが設けられている（共に図示せず）。

次に、本発明の下部ユニットケース２と上部ユニットケース３とを開閉可能とする開閉装置について説明する。下部ユニットケース２には下部案内部材６がヒンジ部４側から開放端部側に延びるように設けられ、同様に上部ユニットケース３にも上部案内部材７がヒンジ部４側から開放端部側に延びるように設けられている。下部案内部材６と上部案内部材７とに沿ってのみ移動可能に連結される開閉連結体１０は側面視三角形状のフレーム１１を有する。

フレーム１１の上側頂部には、枢軸１２ａを介して第１回転体１２が回転可能に装着されている。フレーム１１の下辺部の各頂部には、それぞれ支軸１７を介して第２回転体１３、第３回転体１４が回転可能に装着されている。

第１回転体１２は上部案内部材７に沿って転がり移動可能であり、第２回転体１３及び第３回転体１４は下部案内部材６に沿って転がり移動可能である。第１実施例では、下部案内部材６はヒンジ部４側から開放端部側に向かって実質的に水平状且つ直線状に延びるように形成されている。他方、上部案内部材７は、ヒンジ部４側から開放端部側に下向き凸湾曲線状に延びるように形成されている（図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）。

下部案内部材６及び上部案内部材７は共に断面コ字状に形成され、第１〜第３回転体１２、１３、１４が上記各案内溝１５、１６内に沿って転がるように構成されている。下部案内部材６は下部ユニットケース２の上面２ａに設けられ、案内溝１５は下部ユニットケース２の側方の外面に向かって開口するように配置されている。上部案内部材７は上部ユニットケース３の側面板３ａの内面にて案内溝１６が内向きに開口するように配置されている（図３（Ａ）参照）。上部ユニットケース３が下部ユニットケース２に対して閉止された状態で、下向き凸湾曲状の上部案内部材７の中途部が下部ユニットケース２と干渉しないように、側面板３ａ及び上部案内部材７は下部ユニットケース２の側面板２ｂよりも外側に位置している（図３（Ａ）参照）。

そして、ユーザーが上部ユニットケース３を下部ユニットケース２に対して開放する動作につれて、開閉連結体１０が上下両レール６、７に沿って開放端部側からヒンジ部４側に近づく方向に順次移動するように構成されている。また、上部ユニットケース３を下部ユニットケース２に対して閉止する動作につれて、開閉連結体１０が上下両レール６、７に沿ってヒンジ部４側から開放端部側に近づく方向に順次移動するように構成されている。

次に、上部ユニットケース３を閉止動作するとき、開閉連結体１０の移動速度を遅く（緩慢に）し、逆に上部ユニットケース３を開放動作するときは開閉連結体１０を軽快に動くようにするためのブレーキ機構２０について説明する。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）はブレーキ機構２０の第１実施例を示す。ブレーキ機構２０は、いずれの回転体に設けられても良いが、図示のものでは、第３回転体１４の支軸１７に関連して設けられている。即ち、支軸１７は垂直なフレーム１１に対して水平に突出させ、支軸１７と第３回転体１４とは一体的に回転するように軸支されている。この支軸１７における外周の中途部の一部分に雄ネジ部２２ａが設けられ、ブレーキ体２１の内周に雌ネジ部２２ｂが設けられている。また、バネ手段２２は、引張力と圧縮力との両付勢力が作用できる、いわゆる両方向ばねであり、コイルばね形状である。バネ手段２２は支軸１７の外周に配置され、バネ手段２２の一端はフレーム１１の側面に固定され、バネ手段２２の他端はブレーキ体２１に固定されている。円盤状等のブレーキ体２１の一側面には摩擦係数の大きいブレーキ部材２１ａの一端が固定されている。このブレーキ部材ド２１ａは下部案内部材６における案内溝１５の開口溝側に形成されている上ガイド辺２５の外側面と対面している。なお、案内溝１５の開口溝を支軸１７が通過できる。

フレーム１１の側面に突設された外筒２９内に、上記支軸１７、バネ手段２２及びブレーキ体２１が配置されている。そして、外筒２９の内周面に形成されたキー溝２９と、ブレーキ体２１の外周に設けられたキー３０との嵌合により、ブレーキ体２１は非回転で支軸１７の軸線に沿って進退動可能に構成されている。

第３回転体１４の側面には、大径の第２歯車４０が固定されている。他方、外筒２８の端部には第３回転体１４の側面に向かう軸３８が突設されている。第２歯車４０に噛合う小径の第１歯車３９とそれより大径で第３回転体１４よりも小径の小コロ３７が軸３８に回転自在に設けられている。そして、上部ユニットケース３を閉止動作させるとき（開閉連結体１０が閉止方向に移動するときに相当）、上部ユニットケース３の下向き移動につれて、開閉連結体１０が下方に押されるので、小コロ３７が下部案内部材６の案内溝１５における下側案内面１５ｂに当接して転がり、且つ第３回転体１４は案内溝１５における上下両側案内面１５ａ、１５ｂに当接しない（図３（Ａ）及び図５（Ａ）参照）。逆に、上部ユニットケース３を開き動作させるとき（開閉連結体１０が開き方向に移動するときに相当）、上部ユニットケース３が上向き移動するので、開閉連結体１０が引き上げられるから、第３回転体１４は案内溝１５における上側案内面１５ａに当接して転がり、小コロ３７は下両側案内面１５ｂから離れるように構成されている。これにより、上部ユニットケース３の閉止動作時には、第３回転体１４及び支軸１７は矢印Ｂ方向に回転し、上部ユニットケース３を開き動作時には、第３回転体１４及び支軸１７が矢印Ａ方向に回転することを保障することができる。

ユーザーが上部ユニットケース３を開放方向に移動する時、図３（Ｂ）に示すように、ブレーキ体２１は雄ネジ部２２ａを越えて、フレーム１１の側面に近い側の支軸１７上に位置し、且つそのとき、バネ手段２２による付勢力はブレーキ体２１を右方向に押圧する作用を発揮しているとする。

ユーザーが上部ユニットケース３を閉止方向に押圧移動する時、開閉連結体１０がヒンジ部４から離間する方向（閉止方向）に移動すると、第３回転体１４ひいては支軸１７の一方向への回転とバネ手段２２の押圧力との協働作用により、ブレーキ体２１の雌ネジ部２２ｂは雄ネジ部２２ａの左端に螺合する。ブレーキ体２１はそのキー３０と外筒のキー溝２９とにより非回転でありながら、支軸１７が一方向へ回転することにより、ブレーキ体２１の雌ネジ部２２ｂは雄ネジ部２２ａを通過して図３（Ａ）で右方向へ移動（前進）する。雌ネジ部２２ｂが雄ネジ部２２ａの右端を超えた時点では、ブレーキ体２１におけるブレーキ部材２１ａは下部案内部材６における上ガイド辺２５の外側面と接触（押圧）し、開閉連結体１０に制動力（抵抗力、負荷）が作用する。従って、ユーザーが上部ユニットケース３を閉止動作しているときには、開閉連結体１０の閉止方向への移動速度を緩慢にすることができる結果、上部ユニットケース３が下部ユニットケース２に対して急激に閉まることがない。

なお、ブレーキ体２１の雌ネジ部２２ｂが支軸１７の雄ネジ部２２ａの右端を超えた時点では、バネ手段２２はブレーキ体２１をフレーム１１の側面に近づける方向に付勢しているが、支軸１７が一方向へ回転している限り、雌ネジ部２２ｂは雄ネジ部２２ａと螺合しないことになる。

ユーザーが上部ユニットケース３を開放方向（上向き）に動かすと、開閉連結体１０がヒンジ部４に接近する方向（開放方向）に移動する。このとき、第３回転体１４ひいては支軸１７の他方向への回転とバネ手段２３の引き戻し力との協働作用により、ブレーキ体２１の雌ネジ部２２ｂが支軸１７の雄ネジ部２２ａの右端に螺合する。支軸１７の他方向への回転が続くことにより、ブレーキ体２１は非回転状態で後退するので、ブレーキ部材２１ａは下部案内部材６における上ガイド辺２５から離反してブレーキ作用解除状態となる。支軸１７が他方向へさらに回転することにより、ブレーキ体２１の雌ネジ部２２ｂが支軸１７の雄ネジ部２２ａを通過し、図３（Ｂ）のように、左方向、つまり、フレーム１１の側面に接近するように後退し、ブレーキ体２１が雄ネジ部２２ａの左端を越えた状態に戻ることになる。この状態でもブレーキ体２１は非回転である。

このようにして、構成部品の簡素化及び小型化を図りながら、上部ユニットケース３の閉止方向の移動時に、任意の回動角度で緩慢に閉まり、上部ユニットケース３の開放動作時には、開閉連結体１０の移動を軽快にすることができるという効果を奏する。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す第２実施例では、ブレーキ部材２１ａが第３回転体１４の側面に対して接離する構成である。そのため、ブレーキ体２１及びブレーキパッド２４が下部案内部材６における上下ガイド辺２５、２６の間を通過できる大きさに設定されている。その他の構成は第１実施例と同じであるので、詳細な説明は省略する。
この実施例では、ブレーキパッド２４が第３回転体１４の側面に接触することで、開閉連結体１０の移動速度を緩慢にすることができる。

他の実施例では、上部案内部材７は、ヒンジ部４側から開放端部側に向かって実質的に水平状且つ直線状に延びるように形成され、下部案内部材６は、ヒンジ部４側から開放端部側に上向き凸湾曲線状に延びるように形成し、開閉連結体１０の第１回転体１２を下部案内部材６に回転可能に嵌合し、第２回転体１３及び第３回転体１４を上部案内部材７に回転可能に嵌合する構成であっても良い。これらの場合、ブレーキ機構をいずれの回転体に関連させて設けても良い。

本発明は上記の実施形態の他、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態を採用することができる。例えば、小コロ３７と大径の第３回転体１４（または第２回転体１３）との上下配置関係を逆にし、上部ユニットケース３の閉止動作時に第３回転体１４（または第２回転体１３）が下部案内部材６の下側案内面１５ｂに沿って転がり、上部ユニットケース３の開き動作時に小コロ３７が上側案内面１５ａに沿って転がるようにしても良い。また、ブレーキ体２１を非回転で支軸１７の軸線に沿って進退動とする構成として、ブレーキ体２１の外周と外筒２８の内周面とにスプライン嵌合させる構成であっても良い。また、下部ユニットケース２及び上部ユニットケース３は種々の電気製品や家具などの什器類に対して適用できる。また、第１〜第３回転体に代えて、上部案内部材７及び下部案内部材６にそれぞれ転がらずに摺動できる摺動部を備えても良い。

１画像記録装置
２下部ユニットケース
３上部ユニットケース
４ヒンジ部
６下部案内部材
７上部案内部材
１０開閉連結体
１２第１回転体
１３第２回転体
１４第３回転体
１５下部案内部材の案内溝
１６上部案内部材の案内溝
２０ブレーキ機構
２１ブレーキ体
２３バネ手段
２４ブレーキパッド

Claims (2)

1. 下部ユニットケースと上部ユニットケースとを一側に設けたヒンジ部を介して上下開閉回動可能に装着し、
   前記下部ユニットケースには下部案内部材を、前記上部ユニットケースには上部案内部材を、前記ヒンジ部側から開放端部側に延びるようにそれぞれ備え、
   前記下部案内部材と上部案内部材とに沿って移動可能に連結する開閉連結体には、前記上部案内部材に嵌まって移動可能な回転体と、前記下部案内部材に嵌まって移動可能な回転体とをそれぞれ備え、
   少なくとも一つの前記回転体における支軸の軸線に沿って進退動可能なブレーキ体と、前記開閉連結体と前記ブレーキ体の間に配置されたバネ手段とからなるブレーキ機構を備え、
   前記ブレーキ機構は、前記上部ユニットケースを閉止動作するとき、前記回転体または前記案内部材に対して前記ブレーキ体が当接し、前記上部ユニットケースを開放動作するとき、前記ブレーキ体が前記回転体または前記案内部材から離間するように構成されていることを特徴とする上部ユニットケースの開閉装置。
2. 前記ブレーキ機構は、前記支軸における外周の中途部の一部分に設けられた雄ネジ部と前記ブレーキ体の内周に設けられた雌ネジ部と、前記開閉連結体と前記ブレーキ体に連結されたバネ手段とを有し、
   前記回転体の一方向への回転と前記バネ手段との協働により前記ブレーキ体の雌ネジ部が前記支軸の雄ネジ部を越えて前記回転体に近づくように進行し、前記ブレーキ体が前記回転体または前記案内部材に押圧され、
   前記回転体の他方向への回転と前記バネ手段との協働により前記ブレーキ体の雌ネジ部が前記支軸の雄ネジ部を越えて前記回転体または前記案内部材から遠ざかるように後退するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の上部ユニットケースの開閉装置。

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