JP5425158B2 - 開閉装置、この開閉装置を備える電子機器、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、開閉自在なカバーを備える開閉装置、この開閉装置を備える電子機器、及び画像形成装置に関する。

画像形成装置には、コンビニエンスストアが量販店等の公衆の場に設置され、挿入口にメモリカードや光ディスク等の記録媒体が差し込まれると、記録媒体からデータを読み出し、読み出したデータを用いて写真等の画像形成処理を行うものがある。データの読み出し中に、挿入口から記録媒体が抜き出されると、記録媒体内のデータが破損する。そこで、画像形成装置には、挿入口を覆うカバーを開閉する開閉装置を備えるものがある。

開閉装置には、筐体、カバー、Ｌ型部材、揺動体、捻りコイルバネ、及びオイルダンパを備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。筐体には、軸を揺動軸として開閉自在なカバーと、カバーの開放時及び閉鎖時のそれぞれにおいてカバーに直交するように固定して設けられたＬ字型部材と、が取り付けられている。カバーは、軸を揺動軸とする揺動体が配設されており、揺動体と一体で揺動する。Ｌ字型部材は、揺動体に揺動抵抗を付加するオイルダンパが配設されている。揺動体とＬ字型部材との間には、一端が揺動体に他端がＬ字型部材に回動自在に結合された捻りコイルバネが縮設されている。

カバーは、カバーを閉鎖した状態から手動で所定量だけ開放されると、揺動体を介して、カバーを開放する開放方向へ捻りコイルバネによって付勢されるとともに、カバーを閉鎖する閉鎖方向にオイルダンパによって揺動抵抗が付加されるため、緩やかに開放されて、完全に開放された状態に保持される。また、カバーは、カバーを開放した状態から手動で所定量だけ閉鎖されると、揺動体を介して、閉鎖方向へ捻りコイルバネによって付勢されるとともに、開放方向にオイルダンパによって揺動抵抗が付加されるため、緩やかに閉鎖されて、完全に閉鎖された状態に保持される。

開閉装置は、半自動でカバーの開閉を行うものであり、自動でカバーの開閉を行うことはできない。自動でカバーの開閉を行う開閉装置は、正逆方向に回転するモータと、モータの回転が供給されるとカバーを開閉するギアと、をさらに備える。

特開２００５−７４９８１号公報

自動でカバーの開閉を行う開閉装置では、モータの回転を停止する停止位置がモータの静止角度誤差により変動すると、モータやギアに負荷がかかり破損することがある。さらに、カバーを開閉してから所定時間の間、モータの回転をギアに供給することで、カバーを完全に開閉している。このため、モータに負荷がかかりモータから異常音が発生することがある。また、カバーの閉鎖時に、カバーで指を挟むと負傷する。

この発明の目的は、モータやギア等に負荷をかけずに、カバーを自動で開閉することができるカバー開閉装置、このカバー開閉装置を備える電子機器及び画像形成装置を提供することである。

この発明の開閉装置は、カバーギア、駆動源、カバー、付勢部材、及び制御部を備える。カバーギアは、第１回転軸を中心として正逆方向に回転可能である。駆動源は、正逆方向の回転をカバーギアに供給する。カバーは、第２回転軸を中心として開口部を開放した状態で位置する開放位置から開口部を閉鎖した状態で位置する閉鎖位置までの間を正逆方向に回転可能である。付勢部材は、カバーギアの回転をカバーに伝達し、カバーを開放位置から閉鎖位置へ向かう所定方向へ付勢する。制御部は、カバーが閉鎖位置に位置してからカバーギアを所定角度だけ所定方向へ回転させた後に、駆動源の回転を停止させる。カバーギアは、開放位置から閉鎖位置へ向かう時に前方に位置する第１規制部と後方に位置する第２規制部と所定間隔を設けてなる一対の規制部であってカバーの回転を規制する一対の規制部を有する。カバーは、一対の規制部の所定間隔内で回転し、開放位置から閉鎖位置へ向かう時において付勢部材によって第１規制部に当接した状態でカバーギアの回転に伴って回転し、閉鎖位置に位置してから駆動源の回転が停止するまでの間においてカバーギアの回転に伴って第１規制部に当接した状態から第２規制部に当接した状態に変化し、駆動源の回転の停止時において第２規制部と付勢部材とによって回転が規制される。

この構成では、制御部は、駆動源の正逆方向の回転を制御する。カバーギアは、駆動源からカバーギアに正逆方向の回転を供給されると、第１回転軸を中心として正逆方向に回転する。カバーは、付勢部材によって開放位置から閉鎖位置へ向かう所定方向に付勢されているため、カバーギアの正逆方向の回転が伝達されると、第２回転軸を中心として開放位置から閉鎖位置までの間を正逆方向に回転する。制御部は、カバーが閉鎖位置に位置した状態で、付勢部材によってカバーとカバーギアとの間に生じる負荷を低減しつつ、カバーギアを所定角度だけ所定方向へ回転させてから駆動源の回転を停止する。また、カバーは、開放位置から閉鎖位置へ向かう時に、付勢部材によって第１規制部に当接した状態でカバーギアの回転に伴って回転し、閉鎖位置に位置してから駆動源の回転が呈所するまでの間においてカバーギアの回転に伴って第１規制部に当接した状態から第２規制部に当接した状態に変化し、駆動源の回転の停止時において第２規制部と付勢部材とによって回転が規制される。

この構成において、第１回転軸及び第２回転軸は同軸上に位置することが好ましい。

これにより、カバーとカバーギアの回転軸が同軸上に位置するため、カバーギアの回転をカバーに効果的に伝達することができる。

また、カバーギアが停止位置に位置することを検出する検出部をさらに備え、停止位置は、カバーが閉鎖位置に位置してからカバーギアが所定角度だけ所定方向へ回転した位置であり、制御部は、カバーギアが停止位置に位置することを検出部によって検出すると、駆動源の回転を停止させる構成であることが好ましい。

この構成では、カバーギアが閉鎖位置に位置してからカバーギアに所定角度だけ所定方向へ回転した停止位置に検出部が配置されている。制御部は、検出部によってカバーギアを検出すると、駆動源の回転を停止させる。

これにより、カバーギアが停止位置に到達したことを容易に判断することができる。

この発明の電子機器は、記録媒体が着脱可能に挿入される挿入口と、挿入口をカバーで覆う上述の開閉装置と、を備える。

この構成では、メモリカード及び光ディスク等の記録媒体が着脱可能に挿入される挿入口をカバーで覆う開閉装置を備える電子機器に適用することができる。

この発明の画像形成装置は、記録媒体が着脱可能に挿入される挿入口と、挿入口をカバーで覆う上述の開閉装置と、挿入口に装着された記録媒体に格納されているデータを用いて、記録部材に対して画像形成処理を行う画像形成部と、を備える。

この構成では、メモリカード及び光ディスク等の記録媒体が着脱可能に挿入される挿入口をカバーで覆う開閉装置を備え、記録媒体に記録されているデータを用いて、普通用紙や写真用用紙等の記録部材に対して画像形成処理を行う画像形成装置に適用することができる。

この発明の開閉装置は、駆動源や駆動源から回転が供給される各種部材に負荷をかけずに、カバーを自動で開閉することができる。

（Ａ）はこの発明に係る画像形成装置の側面図で、（Ｂ）は正面図である。 同画像形成装置が備えるデータ取得部の外観図である。 （Ａ）は同データ取得部が備える開閉装置の機構を示すカバー側からの斜視図で、（Ｂ）はカバーギア側からの斜視図である。 （Ａ）はカバーを開放した状態、（Ｂ）は閉鎖した状態、（Ｃ）はカバーを閉鎖した状態から所定角度だけカバーギアを回転させた状態を示す。 同画像形成装置の一部の機能部を示すブロック図である。 同画像形成装置における画像形成時の処理を示すフローチャートである。 同画像形成装置におけるカバーの閉鎖処理を示すフローチャートである。 同画像形成装置におけるカバーの開放処理を示すフローチャートである。 （Ａ），（Ｂ）は、開閉装置の機構の他の例を示す斜視図である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、モニタ１１０、本体部１２０、及びデータ取得部１３０を備え、記録部材である写真用用紙に画像を印刷する。

モニタ１１０は、画像形成装置１００の上方に配置される。モニタ１１０は、タッチパネルを採用しており、印刷対象のデータの選択、印刷開始指示等の各種設定を受け付ける。

本体部１２０は、コイン入金口１２１、札入金口１２２、出金口１２３、排出口１２４を備え、画像形成装置１００の下方に配置される。コイン入金口１２１は、硬貨の入金を受け付け、札入金口１２２は、紙幣の入金を受け付ける。出金口１２３は、清算後の釣銭が排出される。排出口１２４は、印刷後の写真が排出される。

図２示すように、データ取得部１３０は、メモリスロット１３１、ディスクドライブ１３２、カバー２０の開閉装置３０（図３参照。）を備え、モニタ１１０と本体部１２０の間に配置される。

メモリスロット１３１は、正面に挿入口１３１Ａを有し、挿入口１３１Ａからから記録媒体であるメモリカードの挿入を受け付ける。ディスクドライブ１３２は、正面に挿入口１３２Ａを有し、挿入口１３２Ａから記録媒体であるコンパクトディスクやＤＶＤ等の光ディスク等の挿入を受け付ける。

カバー２０は、閉鎖した状態又は開放した状態の一方から他方へ、挿入口１３１Ａ、１３２Ａ側を凹にして円弧状に移動する。カバー２０は、閉鎖した状態で、挿入口１３１Ａ、１３２Ａを覆う。

図３に示すように、開閉装置３０は、カバー２０、カバーギア３１、ギア３２、捻りコイルバネ（本発明の付勢部材に相当する。）３３、モータ３４、及び一対のセンサ３５，３６を備える。まず、開閉装置３０を構成する各部材について説明する。

カバー２０は、側面視して、成す角が鈍角の円弧状を呈する。カバー２０は、正面視して、カバー２０を支持する一対の支持部材２１，２２が両端に一体形成されている。一対の支持部材２１，２２は、側面視して、カバー２０の円弧の一端に形成されており、円弧の凹部側に突出する。一対の支持部材２１，２２は、それぞれ、開放端側に貫通口２１Ａ，２２Ａが形成されている。

カバーギア３１は、側面視して、扇状を呈し、円弧３１０を挟む２辺が交わる先端側に、先端側が凸となる円弧状のギア３１１が形成されている。円弧状のギア３１１は、成す角が鈍角であり、貫通口３１２が中心に形成されている。円弧状のギア３１１は、ギア３２が連結されており、ギア３２を介して駆動源であるモータ３４の回転が供給される。モータ３４は、制御部１０５（図５参照。）によって制御される。

カバーギア３１は、支持部材２１の回転を規制する一対の規制リブ３１３，３１４が形成されている。規制リブ３１３は、略Ｌ字型を呈し、円弧３１０を挟む２辺のうちの１辺に沿うように形成された本体部３１３Ａと、円弧３１０の延長線上で且つカバーギア３１の外方に突出する突出部３１３Ｂと、を備える。規制リブ３１４は、略Ｌ字型を呈し、円弧状のギア３１１側から円弧３１０側へ向かう方向を長手方向とする本体部３１４Ａと、円弧３１０に沿って形成されカバーギア３１の外方に突出する突出部３１４Ｂと、を備える。本体部３１３Ａと本体部３１４Ａとは、支持部材２１の一端が本体部３１３Ａに当接した状態から、支持部材２１を所定角度だけ回転させると、支持部材２１の他端が本体部３１４Ａに当接するように、配置されている。

捻りコイルバネ３３は、コイル部３３１及びアーム３３２，３３３を備え、コイル部３３１の中心軸まわりに捻りモーメントを受ける。アーム３３２の長さは、アーム３３３の長さよりも長く形成されている。

一対のセンサ３５，３６は、光学センサであり、それぞれ凹部３５１，３６１を備える。一対のセンサ３５，３６それぞれ規制リブ３１３の突出部３１３Ｂ及び規制リブ３１４の突出部３１４Ｂが凹部３５１，３６１に到達したことを検出して、検出結果を制御部１０５へ出力する。

次に開閉装置３０の組み立て方法について説明する。一対の支持部材２１，２２が背面側に位置するようにカバー２０を配置する。支持部材２１の外側には、カバーギア３１を配置する。カバーギア３１は、規制リブ３１３の本体部３１３Ａと規制リブ３１４の本体部３１４Ａとの間に支持部材２１を挟むように配置される。規制リブ３１４は正面側に配置され、規制リブ３１３は背面側に配置される。

一対の支持部材２１とカバーギア３１との間には、捻りコイルバネ３３を配置する。一対の支持部材２１，２２の貫通口２１Ａ，２２Ａ、捻りコイルバネ３３のコイル部３３１、及びカバーギア３１の貫通口３１２は、貫通口３１２、コイル部３３１、貫通口２１Ａ、２２Ａの順に回転軸によって同軸上で貫通される。なお、一対の支持部材２１，２２とカバーギア３１とを異なる軸上で貫通してもよい。同軸上で貫通することで、カバーギア３１から支持部材２１へ効果的に回転を伝達することができる。

捻りコイルバネ３３のアーム３３２は、支持部材２１の外側面に取り付けられ、アーム３３３は、カバーギア３１の内側面に取り付けられる。捻りコイルバネ３３は、支持部材２１とカバーギア３１の間に張設される。

一対のセンサ３５，３６は、それぞれ、カバー２０を開放した状態又は閉鎖した状態で、カバーギア３１を検出するように配置される。カバー２０は、カバー２０を開放した状態で本発明の第１位置に位置し、閉鎖した状態で本発明の第２位置に位置する。

センサ３５は、カバー２０を開放した状態（図４（Ａ）参照。）で、規制リブ３１３の突出部３１３Ｂが到達する開放位置に配置される。センサ３６は、カバー２０が閉鎖された状態（図４（Ｂ）参照。）から、カバーギア３１が所定角度だけ回転した時（図４（Ｃ）参照。）に、規制リブ３１４の突出部３１４Ｂが到達する閉鎖位置（本発明の第３位置に相当する。）に配置される。カバー２０が閉鎖された状態では、規制リブ３１４の突出部３１４Ｂは、中継位置に到達する。

図５に示すように、画像形成装置１００は、読取部１０１、記憶部１０２、収納部１０３、画像形成部１０４、及び制御部１０５等を本体部１２０の内部にさらに備える。読取部１０１は、メモリカード及び光ディスクからデータを読み取る。記憶部１０２は、読取部が読み取ったデータを一時記憶する。収納部１０３は、画像形成処理前の写真用用紙が収納されている。なお、収納部１０３には、写真用用紙に限らず画像形成処理前の普通用紙が収納されていてもよい。

画像形成部１０４は、記憶部１０２に一時記憶されたデータを用いて、収納部１０３に収納されている写真用用紙に公知の昇華型熱転写方式やインクジェット方式による画像形成処理を行う。昇華型熱転写方式では、シアン、マゼンダ、イエローの固形インクを塗布したインクリボンに印字ヘッドで熱を加えて昇華させ、ポリエステル系の樹脂でコートした写真用用紙に付着させる。インクジェット方式では、マゼンダ、シアン、イエロー及びブラックのインクを加圧してプリンタノズルから発射し、発射したインクの発射方向を偏向電極板によって変化させて、インクを写真用用紙に吹き付ける。

制御部１０５は、各機能部を制御する。

図６に示すように、制御部１０５は、メモリカード又は光ディスクが挿入口１３１Ａ，１３２Ａに挿入されたことを検知すると（Ｓ１１）、図７に示すカバー２０の閉鎖処理を行う（Ｓ１２）。制御部１０５は、メモリカード又は光ディスクからデータを読取部１０１によって読み出して記憶部１０２に一時記憶し、一時記憶したデータをモニタ１１０に表示する（Ｓ１３）。制御部１０５は、印刷対象のデータの選択を受け付けるまで待つ（Ｓ１４）。制御部１０５は、印刷対象のデータが選択されると、印刷開始指示を受け付けるまで待つ（Ｓ１５）。

制御部１０５は、印刷開始指示を受け付けない場合に、カバー２０の開放処理を行い（Ｓ２０）、印刷開始指示を受け付けると、印刷料金をモニタに表示して、コイン入金口１２１又は札入金口１２２に貨幣が入金されるまで待つ（Ｓ１６）。

制御部１０５は、貨幣が入金されると、収納部１０３に収納されている写真用用紙に対して、選択された印刷対象のデータを用いて画像形成部１０４による画像形成処理を行い（Ｓ１７）、画像形成処理後の写真を排出口１２４に排出する（Ｓ１８）。制御部１０５は、入金された金額と印刷料金とに基づいて清算して釣銭を出金口１２３へ排出し（Ｓ１９）、カバー２０の開放処理を行う（Ｓ２０）。

次に、カバー２０の閉鎖処理について説明する。図７に示すように、制御部１０５は、カバー２０を開放した状態（図４（Ａ）参照。）において、モータ３４を正回転させる（Ｓ２１）。

モータ３４の正回転は、ギア３２を介してカバーギア３１の円弧状のギア３１１に供給される。カバーギア３１は、モータ３４の正回転が供給されると、開放位置から閉鎖位置へ向かう閉鎖方向に回転する。支持部材２１は、縮む方向に付勢された捻りコイルバネ３３によって閉鎖方向へ付勢される。この結果、カバー２０は、カバーギア３１の閉鎖方向の回転に伴って、捻りコイルバネ３３によってカバーギア３１の規制リブ３１４の本体部３１４Ａに支持部材２１が当接した状態で、閉鎖方向に回転する。

制御部１０５は、カバーギア３１が中継位置に到達してカバー２０を閉鎖した状態（図４（Ｂ）参照。）を経て、カバーギア３１が所定角度だけ閉鎖方向に回転して、規制リブ３１４の突出部３１４Ｂが閉鎖位置に到達したことをセンサ３６によって検出するまで待つ（Ｓ２２）。

突出部３１４Ｂが中継位置から閉鎖位置に到達するまでの間、カバー２０は閉鎖方向に回転できないため、カバーギア３１のみが閉鎖方向に回転する。この結果、カバー２０の支持部材２１は、一端が本体部３１３Ａに当接した状態から他端が本体部３１４Ａに当接する状態に変位する。捻りコイルバネ３３は、カバー２０を開放した状態における付勢力よりも強い力で縮む方向へ付勢される。

制御部１０５は、突出部３１４Ｂが閉鎖位置に到達したこと（図４（Ｃ）参照。）を検出すると、モータ３４の正回転を停止する（Ｓ２３）。

モータ３４の正回転を停止すると、カバーギア３１に閉鎖方向に回転する力が付加されないため、カバーギア３１は、縮む方向に付勢された捻りコイルバネ３３によって閉鎖位置から開放位置へ向かう開放方向へ回転し、カバー２０の支持部材２１に当接した状態で中継位置（図４（Ｂ）参照。）に変位する。カバー２０は、捻りコイルバネ３３と規制リブ３１３の本体部３１３Ａとによって回転しないように固定される。

以上より、開閉装置３０は、モータ３４の正回転を停止させる停止位置がずれても、カバーギア３１と捻りコイルバネ３３によってモータ３４の正回転を吸収するため、モータ３４やギア３２に負荷がかかることがない。開閉装置３０は、カバー２０を確実に閉鎖するために、カバー２０の閉鎖後にモータ３４を正回転させても、モータ３４の正回転によってカバーギア３１を閉鎖方向に回転させるため、モータ３４の異常音が発生しない。開閉装置３０は、カバー２０を開放した状態（図４（Ａ）参照。）から閉鎖する時に、指を挟んでも、モータ３４の正回転に伴ってカバーギア３１のみを所定角度だけ閉鎖方向に回転させることができるため、指に力がかからず、指を負傷することがない。

次に、カバー２０の開放処理について説明する。図８に示すように、制御部１０５は、カバー２０が閉鎖した状態（図４（Ｂ）参照。）において、モータ３４を逆回転させる（Ｓ３１）。

モータ３４の逆回転は、ギア３２を介してカバーギア３１の円弧状のギア３１１に供給される。カバーギア３１は、モータ３４の逆回転が供給されると、中継位置（図４（Ｂ）参照。）から開放位置へ向かって回転する。カバー２０は、縮む方向に付勢された捻りコイルバネ３３によって閉鎖方向へ付勢される。この結果、カバー２０は、カバーギア３１の開放方向の回転に伴って、カバーギア３１の規制リブ３１４の本体部３１４Ａに支持部材２１が当接した状態で、開放方向に回転する。

制御部１０５は、規制リブ３１３の突出部３１３Ｂが開放位置に到達したことをセンサ３６によって検出するまで待つ（Ｓ３２）。制御部１０５は、突出部３１３Ｂが開放位置に到達したことを検出すると、モータ３４の逆回転を停止する（Ｓ３３）。

モータ３４の逆回転を停止すると、カバーギア３１に開放方向に回転する力が付加されない。カバー２０は、捻りコイルバネ３３と規制リブ３１４の本体部３１４Ａとによって回転しないように固定される。

なお、捻りコイルバネ３３に代えて、図９（Ａ）に示すように、カバー２０の支持部材２１と規制リブ３１３の本体部３１３Ａとの間にバネ（本発明の付勢部材に相当する。）４０を縮設してもよい。また、図９（Ｂ）に示すように、カバー２０の支持部材２１と規制リブ３１４の本体部３１４Ａとの間にバネ（本発明の付勢部材に相当する。）４１を張設してもよい。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２０…カバー
３０…開閉装置
３１…カバーギア
３３…捻りコイルバネ
３４…モータ
１０５…制御部

Claims (5)

1. 第１回転軸を中心として正逆方向に回転可能なカバーギアと、
   正逆方向の回転を前記カバーギアに供給する駆動源と、
   第２回転軸を中心として開口部を開放した状態で位置する開放位置から前記開口部を閉鎖した状態で位置する閉鎖位置までの間を正逆方向に回転可能なカバーと、
   前記カバーギアの回転を前記カバーに伝達する付勢部材であって、前記カバーを開放位置から前記閉鎖位置へ向かう所定方向へ付勢する付勢部材と、
   前記カバーが前記閉鎖位置に位置してから前記カバーギアを所定角度だけ前記所定方向へ回転させた後に、前記駆動源の回転を停止させる制御部と、を備え、
   前記カバーギアは、前記開放位置から前記閉鎖位置へ向かう時に前方に位置する第１規制部と後方に位置する第２規制部と所定間隔を設けてなる一対の規制部であって前記カバーの回転を規制する一対の規制部を有し、
   前記カバーは、前記一対の規制部の前記所定間隔内で回転し、前記開放位置から前記閉鎖位置へ向かう時において前記付勢部材によって前記第１規制部に当接した状態で前記カバーギアの回転に伴って回転し、前記閉鎖位置に位置してから前記駆動源の回転が停止するまでの間において前記カバーギアの回転に伴って前記第１規制部に当接した状態から前記第２規制部に当接した状態に変化し、前記駆動源の回転の停止時において前記第２規制部と前記付勢部材とによって回転が規制される開閉装置。
2. 前記第１回転軸及び前記第２回転軸は同軸上に位置する請求項１に記載の開閉装置。
3. 前記カバーギアが停止位置に位置することを検出する検出部をさらに備え、
   前記停止位置は、前記カバーが前記閉鎖位置に位置してから前記カバーギアが前記所定角度だけ前記所定方向へ回転した位置であり、
   前記制御部は、前記カバーギアが前記停止位置に位置することを前記検出部によって検出すると、前記駆動源の回転を停止させる請求項１又は請求項２に記載の開閉装置。
4. 記録媒体が着脱可能に挿入される挿入口と、
   前記挿入口を前記カバーで覆う、請求項１〜３の何れかに記載の開閉装置と、を備える電子機器。
5. 記録媒体が着脱可能に挿入される挿入口と、
   前記挿入口を前記カバーで覆う、請求項１〜３の何れかに記載の開閉装置と、
   前記挿入口に装着された記録媒体に格納されているデータを用いて、記録部材に対して画像形成処理を行う画像形成部と、を備える画像形成装置。

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