JP5473299B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。

従来、例えば電子写真方式を利用した画像形成装置は、次に示すような画像形成部を備えている。すなわち、画像形成部では、まず、像担持体としての電子写真感光体（感光体）を帯電させた後、画像情報に応じて露光して該感光体上に静電像を形成し、この静電像を現像剤（トナー）を用いて現像剤像（トナー像）として現像する。次いで、このトナー像を記録材に転写させた後、定着させることにより記録画像を得る。

そして、斯かる画像形成部が外部機器から送信される画像情報信号に応じて画像を形成するプリンタとして機能するだけではなく、複写機としての機能を持たせたり、又はスキャナ装置として機能する画像形成装置（複合機）が広く普及している。ここで、複写機は、光学的に原稿画像情報を読み取って電気信号とする画像読み取り部を備え、画像読み取り部で読み取った画像情報に応じて画像形成部で画像を形成するものである。また、スキャナ装置は、画像読み取り部で読み取った情報を画像形成装置に対して通信可能に接続されたホストコンピュータなどの外部機器に送信するものである。

又、従来、電子写真方式を利用した画像形成装置においては、感光体と、この感光体に作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そこで、このプロセスカートリッジ方式は画像形成装置において広く用いられている。

画像形成部の紙詰り（ジャム）の処理や、内部の清掃、カートリッジなどの消耗部品（交換部品）の交換などのメンテナンスを行う際に、画像形成部の内部を開放するための構成が必要となる。このため、画像形成装置には、画像形成部の内部を開放するために、装置本体に対して開閉可能な開閉部材としてドアが設けられている。

このようなドアが、画像形成部の各種構成要素の配置上の制約から、印字された記録材
が排出、積載される排出部に設けられている画像形成装置がある。

ここで、排出部にドアを持つ画像形成部の上部に画像読み取り部を備え、画像形成部と画像読み取り部との間に記録材の記録材排出部が配置された小型・中型の複合機における、画像形成装置内部にアクセスするためにドアを開放する際の動作について説明する。

小型・中型の複合機では、装置上部の画像読み取り部の高さを低くすることで、読み取り原稿へのユーザアクセス性を確保し、さらに、画像読み取り部を画像形成部から離れる方向に回動させる事で、ドアの回動スペース（回動量）を確保するように構成している。

画像読み取り部の回動角度は、画像形成部の重心と画像読み取り部を開放したときの重心位置との重量バランスを考慮し、画像読み取り部を開放状態にしたときでも画像形成部が安定して設置できるようにしておく必要がある。このため、画像読み取り部の開放角度は大きくても９０°程度までとしている装置が多く、小型の画像形成部を用いた装置では４０〜６０°の鋭角に留めている装置も多い。このため、画像読み取り部とドアの開放角は共に鋭角となるので、画像読み取り部とドアの開放状態を維持する為の機構が必要となる。

この画像読み取り部とドアを開放しその状態を維持する為の機構については、以下の２つのやり方で構成しているものがある。
（１）画像読み取り部と開閉部材が連動して回動させ、両者の開放状態を維持する（特許文献１参照）。
（２）画像読み取り部と開閉部材を非連動とし、画像読み取り部に開閉部材を係止する構成を設ける。

上記（１）の構成では、２つのリンクを回動可能に互いを連結し、その回動軸と同軸にネジリコイルバネを取り付けてあり、ネジリコイルバネは２つのリンクが開く方向に付勢されている。そして、連結されたリンクの一端を画像形成部に、他端を画像読み取り部にそれぞれ回動可能に取り付けている。このリンクの画像形成部側のリンクに突起を設け、ドアにその突起がスライドする溝を設けている。そして、画像読み取り部を開放支持する機構の一部をドアに連結し、画像読み取り部が開放位置へ移動するとドアが連動して開放位置へと移動する。また、画像読み取り部を閉塞位置に保持するために、リンクのネジリコイルバネの弾性力を受け止めるロック機構が画像形成部に設けられ、画像読み取り部が開かないように保持している。

上記（２）の構成では、画像読み取り部と開閉部材を独立して移動可能としている為、画像読み取り部と開放部材のそれぞれに開放位置を維持する為の機構を設けている。ここで、重量的に重い画像読み取り部を開放位置に維持するための支持機構は、強度のある支柱で支持し、開閉部材は画像読み取り部に磁石で連結され、開放位置を維持する構成となっている。
特開２００５−１８９５５２号公報

上記（１）の画像読み取り部とドアが連動する機構では、画像読み取り部を開くときも閉じるときもドアが連動して開閉するため、画像形成部内部へのアクセスが必要な場合、画像読み取り部を開く動作だけで良く、内部アクセス性に優れている。

しかし、搬送方向に短い記録材を通紙した場合においては、画像読み取り部と排出部の間に手を入れて記録材を取り出さねばならない。このため、画像読み取り部と排出部の間
にユーザの手が入る空間を確保する必要が有り、さらなる装置の小型化を図る場合の制約となってしまうことが懸念される。

また、画像読み取り部を閉じ位置に維持する為のロック機構を必要とするため、関連部品が増加してコストアップの要因になることが懸念される。

また、ネジリコイルバネによる画像読み取り部を持ち上げる力をロック機構で規制している為、画像読み取り部と画像形成部の間には隙間が存在し、画像読み取り部は画像形成部から若干の隙間を持って浮いた状態にある。このため、画像読み取り部に設けた操作パネルをユーザが操作すると、画像読み取り部がその隙間の分だけ下方に動いてしまうことが懸念される。

上記（２）で説明した画像読み取り部と開閉部材を非連動とし、画像読み取り部にドアを係止する機構を設けた構成では、上記（１）での課題であった小サイズ紙へのアクセス性については問題無い。これは、排出された記録材を取り出す時に原稿読み取り部を開放すれば排出部にアクセスしやすいためである。

しかし、画像形成部内部へのアクセスが必要な場合、ドアを開放位置に維持するためには、開放位置にある画像読み取り部にドアが当接する位置まで確実に移動させないとドアが閉じてきてしまう。このため、画像読み取り部がドアを保持できる位置の直前で開閉部材を止めてしまった場合は、開閉部材が閉じてきてしまい、ユーザの手の上にドアが当ってしまう可能性がある。

また、ドアの保持を磁力で行おうとした場合は、漏れ磁束が人体および装置動作に与えない範囲で磁力を設定する必要があるため、ドアの保持性を重視して強力な磁石を使用することはできない。このため、ドアの重量バランスと保持する為の磁力とのマージンは大きく取れず、画像読み取り部にドアが保持された状態で画像読み取り部を閉じ、ドアの自重による閉じ方向へのモーメントが増すと磁石による保持ができなくなってくる。すると、画像読み取り部を閉じようとする途中から、ドアの画像読み取り部との連結が離れ、ドアが自由状態で閉じてしまうことが懸念される。このような場合には、ユーザに不安を抱かせる恐れがある。

また、画像形成部内部のジャム処理時などでドアが開放状態にあるとき、ユーザが画像読み取り部にぶつかるなどの外力が働いたときにも、不意にドアが閉じてくるという状況も起こり得る。

本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、開閉部材の開放姿勢の維持を、より確実に行い、開閉部材を閉じる際に、開閉部材が自重により勢いよく閉じてしまうことを抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
装置本体に対して開閉可能な開閉部材と、
前記開閉部材に対して回転可能に連結された連結部が一端側に設けられ、装置本体に対して移動可能に保持された移動部が他端側に設けられたロッド部材と、
前記ロッド部材のうち前記移動部の近傍に設けられた第１接続部、及び、装置本体に設けられた第２接続部にそれぞれ接続され、前記第１接続部及び前記第２接続部を互いに近づける方向に付勢する引張りバネと、
を備え、前記引張りバネからの付勢力を受けた前記ロッド部材で前記開閉部材を開状態で維持し、前記開閉部材の閉状態では、前記引張りバネの付勢力が前記ロッド部材を介して前記開閉部材を閉じる方向に作用する画像形成装置において、
前記移動部を移動可能に保持する保持部であって、
前記開閉部材が開状態にある場合に、前記移動部が当接する当接部と、
前記開閉部材が閉状態にある場合に、前記移動部が位置する配置部と、
前記当接部と前記配置部とをつなぐ中間部と、
を有する保持部が装置本体に設けられ、
前記当接部と前記中間部との間の前記移動部の移動経路、及び、前記配置部と前記中間部との間の前記移動部の移動経路は交差しており、
前記中間部には、１箇所以上の屈曲部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、開閉部材の開放姿勢の維持を、より確実に行い、開閉部材を閉じる際に、開閉部材が自重により勢いよく閉じてしまうことを抑制することが可能となる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の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、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り、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

本発明を適用可能な実施例１は、メンテナンスやプロセスカートリッジの着脱時に開閉し、装置内部を開放可能とする開閉部材としてのドアを画像形成部上部に有する画像形成装置に関する。その中でも、画像形成部の上方に画像読み取り部を設け、画像形成部と画像読み取り部との間に記録材の記録材排出部を配置し、その記録材排出部を開閉するドアとした画像形成装置で、ドアの開角が鋭角なものに関するものである。ここで、ドアの開角は、回転可能に設けられたドアが閉状態から開状態まで回転する回転角度である。

本実施例の画像形成装置１は、画像形成部（以下、「プリンタ部」という。）２と、画像読み取り部（以下、「スキャナ部」という。）３とを有し、プリンタ、複写機として機能し得る他、スキャナ装置としても機能し得る複合機である。

ここで、プリンタ、複写機として機能する場合、プリンタ部２が画像形成装置１に対して通信可能に接続されたホストコンピュータなどの外部機器からの画像情報、或いはスキャナ部３で読み取った原稿画像情報に応じて画像を形成する。スキャナ装置としても機能する場合、スキャナ部３で読み取った原稿画像情報を画像形成装置１に対して通信可能に接続された外部機器に送信する。

［画像形成装置の全体構成］
図１，２は、本発明を適用可能な画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図１では、スキャナ部３及びドア６が閉じた状態を示しており、図２では、スキャナ部３及びドア６が開いた状態を示している。以下の説明において、画像形成装置１に関して「前」とは図１の紙面右側、「後ろ」とは図１の紙面左側をいうものとし、又、画像形成装置１に関し「左」「右」とは、画像形成装置１を「前」から見たときの左右をいうものとする。

先ず、図１を参照して、画像形成装置１の概略構成について説明する。

画像形成装置１は、大別して画像形成部としてのプリンタ部２と、画像読み取り部としてのスキャナ部３とを有し、スキャナ部３はプリンタ部２の上方に、記録材排出部１１３を挟む形で配置されている。

詳しくは後述するが本実施例では、スキャナ部３は、プリンタ部２に対して、画像形成装置１の後方付近の、画像形成装置１の左右方向（記録材Ｐの搬送方向と略直交する方向）に沿う回転軸（回転中心）３ａを中心として回転（回動）可能に取り付けられている。尚、スキャナ部３の回動中心は本実施例の位置に限定されるものではなく、プリンタ部２の記録材排出部１１３を十分に開放し得るのであれば、スキャナ部３は任意の位置の回転中心を軸として回転するものであってよい。また、開閉部材としてのドア６は排出部１１
３に設けられ、画像形成装置１本体に対して回転軸６ａを中心にして回転可能とされている。

図１は、プリンタ部２の内部構造を示しており、プリンタ部２は、電子写真方式により記録材Ｐ、例えば、記録用紙、プラスチックシート（ＯＨＰシート）などに画像を記録するレーザビームプリンタである。電子写真画像形成プロセス自体は、当業者に周知であるので、詳しい説明は省略するが、概略、次のような構成、作用により画像を形成する。

即ち、プリンタ部２には、像担持体としての円筒状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１０１ａが回転可能に配置され、画像形成時には、回転する感光ドラム１０１ａの表面を帯電手段としての帯電ローラ１０１ｂにより一様に帯電させる。そして、帯電した感光ドラム１０１ａに画像情報に応じた光像を露光手段（画像書き込み手段）であるレーザスキャナユニット１０３から照射して、感光ドラム１０１ａ上に静電像を形成する。

レーザスキャナユニット１０３は、例えば、ホストコンピュータからの画像情報に応じてポリゴンミラー１０４から感光ドラム１０１ａへレーザ光を照射（走査露光）し、感光ドラム１０１ａ上に画像情報に応じた静電像を形成する。勿論、スキャナ部３で読み取った画像情報に応じて静電像を形成することもできる。

感光ドラム１０１ａ上に形成した静電像は、次いで現像手段としての現像器１０１ｃが現像剤（トナー）を供給することによって現像剤像（トナー像）として現像する。

一方、記録材収納部としてのトレー１０５内に収納された記録材Ｐは、例えば、ホストコンピュータからのプリント信号により、記録材供給部材としての供給ローラ１０６と記録材分離手段としての分離パッド１０７によって一枚ずつ分離されて給送される。分離された記録材Ｐは、記録材搬送部材としての搬送ローラ対１０８により、感光ドラム１０１ａに圧接された転写手段としての転写ローラ１０９で構成される転写部に搬送される。

ここで、搬送ローラ対１０８近傍には記録材Ｐの搬送を検知するトップセンサ１２０が設けられている。そして、トップセンサ１２０が記録材Ｐの到達を検知すると、レーザスキャナユニット１０３からのレーザ光の発光を促し感光ドラム１０１ａ表面に静電像の形成と記録材Ｐの同期をとる。

そして、感光ドラム１０１ａと転写ローラ１０９との圧接部にてトナー像が記録材Ｐに転写される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、定着フィルム１１０ａとそれに圧接された加圧ローラ１１０ｂとで構成される定着部（定着手段）１１０に搬送され、トナー像の定着を受ける。トナー像が定着された記録材Ｐは、排出ローラ対１１２により搬送され、プリンタ部２の上部の記録材排出部１１３へ排出される。

又、転写ローラ１０９によって感光ドラム１０１ａから記録材Ｐへトナー像を転写した後に感光ドラム１０１ａ上に残留するトナーは、クリーニング手段１０１ｄによって除去される。クリーニング手段１０１ｄは、クリーニング部材として感光ドラム１０１ａに当接するクリーニングブレードなどを備える。

本実施例では、感光ドラム１０１ａと、この感光ドラム１０１ａに作用するプロセス手段としての帯電ローラ１０１ｂ、現像器１０１ｃ及びクリーニング手段１０１ｄとは、カートリッジ枠体１００によって一体的にカートリッジ化されている。カートリッジ化され
ることで、プリンタ部２、即ち、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１０１とされている。

プロセスカートリッジ１０１は、詳しくは後述するが、スキャナ部３及びドア６を開くことにより、画像形成装置１の前方から、長手方向と交差する方向に挿入して、プリンタ部２内に設けられた図示しない装着ガイドなどを介して装着することができる。又、逆の動作で取り外すことができる。ここで、着脱動作時に移動する移動経路途中のプロセスカートリッジ１０１を、図２において２点鎖線で示している。また、長手方向とは、感光ドラム１０１ａの回転軸方向をいう。

尚、プロセスカートリッジの態様は本実施例のものに限定されるものではない。すなわち、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段として帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つと、を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能としたものであればよい。

記録材排出部１１３は、プリンタ部２の筐体７Ａの一部であるドア６の上面に具備されている。

ドア６は、プリンタ部２の筐体７Ａであってドア６を除いた部分に相当する枠体７に画像形成装置１の後端部の回転中心６ａを中心として開閉可能に配置される。ドア６をプリンタ部２本体に対して開くことにより、プリンタ部２の内部を開放することができ、ユーザによるプロセスカートリッジ１０１へのアクセス、記録材Ｐのジャム処理などが可能となる。

スキャナ部３は、本実施例では、撮像部に光電変換素子を有し光学的に原稿画像を読み取る周知のフラットベット型のスキャナである。斯かるスキャナ部３の内部構造、作用などについては本実施例において重要ではないため、詳しい説明は省略する。

［ドアの開閉］
次に、図３〜６を参照して、ドア６の自立機構について詳しく説明する。図３〜６は、ドア６の回転中心付近の概略構成を示す拡大図である。

スキャナ部３の後方下部には、ヒンジ部を構成する回転支持部が設けられており、この回転支持部をプリンタ部２の後方上面に回転可能に取り付けることで、スキャナ部３はプリンタ部２と一体とされている。

ドア６は、スキャナ部３と同じようにプリンタ部２の後方上面に回転可能に支持されており、より詳しくは、プリンタ部２の後方上面に回転軸６ａによって回転可能に支持されている。そして、回転軸６ａより装置本体の前側には連結穴６ｂが設けられている。この連結穴６ｂにはロッド部材としてのロッド３０が回転可能に連結されている。

ロッド３０は、先端（一端側）に連結穴６ｂに嵌合する連結部３０ａと、後端（他端側）の両側面に移動部としてのスライド軸３０ｂと、スライド軸３０ｂ側の幅方向中央に設けられた第１接続部としてのフック部３０ｃとを有する。

プリンタ部２には、ロッド３０のスライド軸３０ｂが摺動するスライド溝３１が設けられ、スライド溝３１の装置本体の前側の当接部としての前端部３１ａの付近に、第２接続部としてのフック３２が設けられている。ここで、スライド溝３１は、ロッド３０のスライド軸３０ｂを移動可能に保持する保持部に相当する。ロッド３０のフック部３０ｃと、プリンタ部２のフック３２との間には付勢手段として引張りバネ（弾性部材）３３が掛け
渡されている。引張りバネ３３は、ロッド３０のスライド軸３０ｂをスライド溝３１の前端部３１ａに引き寄せる方向に弾性力（付勢力）を発生させている。また、ドア６が閉じた状態にあるとき、連結部３０ａは、ドア６の回転軸６ａに対して、スライド軸３０ｂよりも径方向（回転半径方向）の外側に設けられ、フック３２は、回転軸６ａに対して、フック部３０ｃよりも径方向の外側に設けられている。

ここで、図３に示すように、回転軸６ａに直交する断面において、ロッド３０の先端の連結部３０ａとドア６の回転軸６ａを結ぶ線分（仮想線、直線）をＸとする。ここで、線分Ｘは、ロッド３０の連結部３０ａの回転軸とドア６の回転軸６ａとを含む（結ぶ）仮想面（平面）が、回転軸６ａに直交する断面と交差する線である。以下の説明で、仮想線（線分、直線）を挙げて説明する場合は、回転軸６ａに直交する断面において形成される線とする。

ドア６が閉じた状態（閉状態、閉位置）にあるとき、線分Ｘに対して、引張りバネ３３がロッド３０のフック部３０ｃと当接するポイントが上になるように配置した場合、引張りバネ３３の弾性力はロッド３０を介してドア６を閉じる方向に作用する。

引張りバネ３３は、ドア６が閉じた状態で動作長が最大となり最大荷重を発生させるため、引張りバネ３３の弾性力が働く方向に配慮が必要となる。引張りバネ３３の弾性力の作用方向をドア６の閉じる方向に積極的に作用させる事で、ドア６が閉じる状態を維持する力を発生させることができる。

ただし、線分Ｘに対して、引張りバネ３３がロッド３０のフック部３０ｃと当接するポイントを線分Ｘ近傍の下側に配置した場合でも、次のような場合には、ドア６の閉じ状態を維持可能となる。それは、ドア６の自重で発生するドアの閉じ方向のモーメントＭと、引張りバネ３３の閉じ状態で生じる弾性力によって発生させるドアの開き方向のモーメントｍが、
Ｍ＞＞ｍ
となる場合である。このような場合には、ドア６の閉じ方向モーメントが引張りバネ３３によるドア開き方向モーメントに充分に勝るので、ドアの閉じ状態を維持可能となる。

ドア６が閉じた状態で、線分Ｘ近傍に、引張りバネ３３がロッド３０のフック部３０ｃと当接するポイントを配置した場合には、引張りバネ３３が発生させる弾性力はドア６の回転軸の径方向に大きく作用することとなる。このような配置により、ドア６を回す方向に力をほとんど発生させなくする事ができる。

本実施例では、引張りバネ３３の弾性力方向を線分Ｘにほぼ一致させている（ロッド３０の連結部３０ａの回転軸とドア６の回転軸６ａとを含む仮想面と引張りバネ３３の弾性力方向とを略平行としている）。より詳細には、線分Ｘに対し引張りバネ３３がロッド３０のフック部３０ｃに当接するポイントを若干下に配置しており、引張りばね３３はドア６の開き方向のモーメントを発生させている。しかし、引張りばね３３によるドア６の開き方向のモーメントよりも、ドア６の自重による閉じ方向モーメントの方が大きくなるように設定されており、ドア６の閉じ位置を維持する事ができるように構成されている。

次に、ドア６を開く動作について説明する。

図４に示すようにドア６を開き方向に回すと、ロッド３０は連結部３０ａと連結穴６ｂの嵌合部で回転しながらドア６の回転に追従し、後端のスライド軸３０ｂがスライド溝３１に沿って摺動する。そして、ドア６の回転に追従し（開動作に伴い）、連結部３０ａがスライド軸３０ｂに対して上方に移動する。このとき、ロッド３０のフック部３０ｃは、
プリンタ部２に設けられたフック３２に近づくので、引張りバネ３３は弾性力を少しずつ弱めていく。

そして、図５に示すドア６が所定の開放角になると、ロッド３０のスライド軸３０ｂはスライド溝３１の前端部３１ａに突当たり、前端部３１ａに突当たった位置（第２位置）で移動を停止する。ここで、第２位置は、スライド軸３０ｂが、閉状態で、スライド溝３１のうち配置部としての後端部３１ｂにより位置していた第１位置に対して、閉状態で連結部３０ａが位置していた側の位置である。また、第１位置は、線分Ｘの近傍に設けられている。この状態で引張りバネ３３は動作長が最短となり、発生させる弾性力は最小となる。この最小弾性力でドア６の閉じ方向モーメントに打勝てるように弾性力を設定することで、ドア６の開放状態を維持する事が可能となる。

次に、ドア６を閉じる動作について説明する。

図５に示すドア６が開放状態（開状態、開位置）にあるとき、ロッド３０は先端の連結部３０ａ中心を通る鉛直線に対してスライド軸３０ｂ中心をスライド溝３１の後方側（配置部側）に配置し、ロッド３０とスライド溝３１の当接角度を鈍角にしている。

これは、次のような理由による。ロッド３０のスライド軸３０ｂが連結部３０ａ中心を通る鉛直線よりスライド方向（前端部３１ａに向けて移動する方向）下流にある場合には、ユーザがドア６を閉じようと荷重を加えたとき、スライド軸３０ｂは前端部３１ａに突当たる方向に移動することとなる。これにより、ドア６を閉じる動作が阻害されてしまう。

また、ロッド３０の連結部３０ａとスライド軸３０ｂを結ぶ線分とスライド溝３１の成す角度が直角である場合は、ドア６を閉じる力がロッド３０の連結部３０ａとスライド軸３０ｂを結ぶ線分方向に作用するだけでロッド３０を回転させる方向に働かない。このため、ドア６を閉じることが困難となる。ロッド３０の連結部３０ａとスライド軸３０ｂを結ぶ線分とスライド溝３１の成す角度が鋭角である場合も、ドア６を閉じる動作を行うとスライド軸３０ｂがスライド溝３１の前端部３１ａに突当たる方向に力が作用するため、ドア６を閉じる動作を阻害してしまう。

本発明者は、ロッド３０の連結部３０ａ中心を通る鉛直線と、連結部３０ａ中心とスライド軸３０ｂ中心を結ぶ線分の成す角度θ１を５°としてスライド軸３０ｂをスライド溝３１後端側に配置し、ロッド３０とスライド溝３１の成す角度θ２を９５°に設定した。すると、ドア６が開放状態で発生する引張りバネ３３の荷重は１００ｇｆ（９８０ｍＮ）程度でドア６を自立維持させることが可能となった。しかし、ドア６に閉じ方向に７００〜８００ｇｆ（６８６０〜７８４０ｍＮ）の荷重を加えなければドア６を閉じる事ができず、操作性が低下した。

そこで、スライド溝３１の角度を変更し、ロッド３０との成す角度を増加させて試験した。

スライド溝３１の角度を変更し、ロッド３０との成す角度を増加させるとドア６の開放状態維持の為の引張りバネ３３の弾性力は少しずつ増加していくが、ドア６を閉じる為に加える荷重は大きく低下していき、良好な操作性を実現する事ができた。

これは、次のような理由による。ドア６に閉じる方向の荷重を加えたとき、θ２の角度が小さい場合はロッド３０に加わる荷重がロッド３０の連結部３０ａとスライド軸３０ｂを結ぶロッドの圧縮方向に力が作用し、ロッド３０を回転させてドア６を閉じさせるため
に大きな力が必要となる。これに対し、θ２を大きく設定する事で、ドア６を閉じる方向に加えた荷重がロッド３０を回転させる方向に作用しやすくなり、ドア６を閉じる為の力が少なくなる。

本実施例では、θ１＝５°、θ２＝１１０°と設定し、ドア６の開放状態で引張りバネ３３が発生させる弾性力を２００ｇｆ（１９６０ｍＮ）とし、開放状態にあるドア６をユーザが閉じ方向に荷重を加えた場合、スムースにドア６が閉じる事を実現させている。したがって、θ１は、５°以上であることが好ましく、θ２は、１１０°以上の鈍角であることが好ましい。これにより、良好な操作性を実現する事ができる。

図６に示すドア６が閉じ始めると、ロッド３０はスライド軸３０ｂがスライド溝３１内を滑りながら姿勢を変化させ、引張りバネ３３は動作長を延ばしながら弾性力を増していく。このように、ドア６が閉じ始めてドア閉じ方向のモーメントが増加した場合、引張りバネ３３の発生させる弾性力も増加し、ロッド３０がドア６を支えるためのモーメントも増加する。したがって、引張りバネ３３の諸元設定とスライド溝３１の形状を適切に設定する事で、ある範囲まではドア６は開放状態と閉状態の中間位置でも姿勢維持が可能となる。

このように、引張りバネ３３とスライド溝３１の形状で、ドア６が閉じる方向の動作に対するダンパー効果（衝撃吸収効果）を得る事ができる。したがって、ドア６を閉じ始めると直ぐにドア６が勢い良く閉じてきて、プリンタ部２とドア６の間に手を挟む事が無く、ユーザ保護の効果を得る事ができる。

さらにドア６を閉じてくると、ロッド３０はドア６とほぼ平行な姿勢に近づくため、引張りバネ３３がロッド３０に加える弾性力の方向はドア６の回転軸の径方向に大きく作用する状態となる。このため、引張りバネ３３は動作長を増して弾性力は増加するが、その弾性力はドア６の回転方向へ作用する分力が少なくなりドア６を開放状態に維持する為のモーメントは小さくなる。これに対し、ドア６が閉じて姿勢が水平に近くなってくると、自重によるドア閉じ方向のモーメントが大きくなるので、ドア６は閉じ方向に動作する。

そして、ドア６が閉じ状態になると、引張りバネ３３の弾性力は最大となるが、その弾性力のほとんどがドア６の回転軸の径方向に作用し、ドア６を開く方向には作用しなくなる。このため、引張りバネ３３によるドアの開き方向モーメントｍは、ドア６の自重によるドア閉じ方向モーメントＭに対し、
Ｍ＞＞ｍ
となるため、ドア６は閉じた状態を維持可能となる。

本実施例では、スライド軸３０ｂが摺動するスライド溝３１を、屈曲部を設けて、くの字型に構成している。

このようにスライド溝３１をくの字型の形状としたのは、次に示す２つの事項を両立させる為である。
・ドア６が開放状態にあるとき、閉じる動作での操作力を低減させる為にロッド３０とスライド溝３１の成す角度を鈍角にする（直角とならないようにする）。
・ドア６が閉じた状態にあるとき、ロッド３０は、引張りバネ３３により発生する弾性力がドア回転方向にほとんど作用しないような姿勢をとる。

スライド溝３１の形状においては、前端部３１ａ付近の形状を調整することで、次のようなことが可能となる。すなわち、ドア６の開放状態で、ロッド３０とドア６の成す角度を直角に近付ける事でドア６の開放維持を高めたり、ロッド３０とドア６の成す角度を大
きくすることで、閉じる動作に必要な力を低減させる事が可能となる。

また、前端部３１ａと、後端部３１ｂとをつなぐ中間部３１ｃの形状を変更して、開閉途中にあるドア６に対するロッド３０の角度を調整することで、次のようなことが可能となる。すなわち、ロッド３０とドア６の成す角度の変化を少なくして、引張りバネ３３によってドア６が自立可能な範囲を長くしたり、ロッド３０とドア６の成す角度の変化を大きくして、ドア６が自立可能な範囲を短くする事も可能となる。

更に、スライド溝後端部付近の形状を調整して、ドア６の閉じ状態において、ロッド３０のフック部３０ｃがドア６の回転軸６ａ中心と先端の連結部３０ａを結ぶ線分Ｘより上になるようにロッド３０の姿勢を変化させることで、次のようなことが可能となる。すなわち、引張りバネ３３の弾性力をドア６の閉じ方向に作用させ、ドア６の閉じ状態維持を高めることが可能となる。

スライド溝３１の形状は、ドア６の開放状態、閉状態、及びその中間において、引張りバネ３３をどのように作用させるかを決める重要なポイントであり、ドア６の各状態に対する要求に沿って適時設定することができる。ここで、本実施例においては、中間部３１ｃに屈曲部が１箇所設けられた場合について示したが、これに限るものではない。前端部３１ａと中間部３１ｃとの間の移動経路と、後端部３１ｂと中間部３１ｃとの間の移動経路とが交差し、中間部３１ｃに屈曲部が１箇所以上設けられるものであればよい。また、後端部３１ｂは、ドア６が閉じた状態でスライド軸３０ｂが位置する領域であり、本実施例では、ドア６が閉じた状態で、スライド軸３０ｂと後端部３１ｂとの間に隙間を設けて構成している。しかし、ドア６が閉じた状態で、スライド軸３０ｂが後端部３１ｂに当接するものであってもよい。

以上説明したように、本実施例では、回転するドア６に回転可能にロッド３０を連結し、ロッド３０の他端を画像形成装置に固定したスライド溝３１にスライド可能にしている。このことで、ドア６を回転させると、ロッド３０は姿勢を変化させながらドア６に追従する事ができるようになる。

そして、ロッド３０のスライド軸側と画像形成装置との間に引張りバネ３３を設け、ドア６が開いた状態で引張りバネ３３が発生させるドア開き方向モーメントをドアの自重によるドア閉じ方向モーメントより大きくしている。これにより、ドアの開放状態を安定して維持可能となる。

更に、ドア６が閉じた状態では、ドア６の回転中心とロッド３０の連結部とを結ぶ線分Ｘにロッド３０と引張りバネ３３の接続部を近接して配置すると共に、引張りバネ３３の弾性力方向を線分Ｘにほぼ一致させている。このことで、引張りバネ３３が発生させる弾性力の大半を、ドア６の回転半径方向に作用させ、ドア６の回転方向にはほとんど作用させない状態とする事ができる。このため、ドア６は自重によるドア閉じ方向モーメントが引張りバネ３３の発生するドア回転方向モーメントに大きく勝る為、ドア６の閉塞状態維持を安定して行うことができる。

また、ドア６が開放状態にあるときロッド３０の連結部中心とスライド軸中心を結ぶ線分を、ロッド３０の連結部中心を通る鉛直線に対してスライド溝３１の後端部側へ傾けて配置している。また、ドア開放状態にあるときロッド３０の連結部中心とスライド軸中心を結ぶ線分に対して、スライド溝３１の前端部の成す角度を鈍角としている。このことで、ドア６を閉じる力を加えたときにロッド３０はスライド軸３０ｂをスライド溝３１の後端部側へスムースに回転することが可能となり、ドア６を閉じる際の操作性を良好にすることができる。

また、スライド溝３１の前端部と後端部を１箇所以上の屈曲部でつなぐことで、ドア開放状態でのロッド３０の姿勢とドア閉塞状態でのロッド３０の姿勢をそれぞれ最適に設定する事ができる。したがって、ドア開放状態を維持する事とドア閉塞状態で引張りバネ３３の弾性力をドア６の開放方向に作用しにくい状態にすることが可能となる。

ここで、ドア６を閉じた状態で、ロッド３０とドア６との連結部中心と、ドア６の回転中心とを結ぶ線分Ｘに対して、ロッド３０と引張りバネ３３との接続部を線分Ｘの近傍でドア開放回転方向の下流側に配置してもよい。このとき、引張りバネ３３と画像形成装置との接続部は、線分Ｘの近傍で、線分Ｘに対してドア開放回転方向の上流側に配置している。このことで、引張りバネ３３の発生する弾性力方向をドア６の閉塞方向に向けることができる。すなわち、引張りバネ３３の弾性力がドア６の閉塞回転方向に作用する状態とすることができるので、ドア６の閉塞状態維持にも引張りバネ３３の弾性力を利用可能となり、より安定したドア閉塞状態とすることができる。

本実施例では、プリンタ部２の上方にスキャナ部３がある複合機を用いて説明したが、これに限るものではなく、スキャナ部３を持たないプリンタ部２単独の場合であっても本発明を好適に適用することができる。

（参考例）
以下に、参考例について説明する。

実施例１では、引張りバネを用いたドア６の自立機構について説明したが、本参考例では、圧縮バネを用いた場合のドア自立機構について、図７〜９を用いて説明する。図７〜９は、本参考例におけるドア６の回転中心付近の概略構成を示す拡大図である。なお、本参考例の画像形成装置は、上述した実施例１の画像形成装置と同様の構成であり、同様の構成部分については同一の符号を付してその説明は省略する。

本参考例では、図７で示すように、ドア６の連結穴６ｂに連結部（第１連結部）４０ａで回転可能に連結された第１部材としての外筒（円筒部材）４０が設けられている。また、プリンタ部２に連結部（第２連結部）４１ａで回転可能に連結された第２部材としての内筒（円筒部材）４１が設けられている。そして、外筒４０と内筒４１とが互いの中空円筒部である円筒部４０ｂ，４１ｂでスライド可能（摺動可能）に連結（係合、嵌合）され、両円筒部４０ｂ，４１ｂの内部に付勢手段として圧縮バネ（弾性部材）４２が配置されている。圧縮バネ（弾性部材）４２は、外筒４０と内筒４１とを互いに離間する方向に付勢している。このような構成により、外筒４０と内筒４１とは、連結部４０ａと連結部４１ａとを結ぶ一方向に相対的に往復動可能に設けられている。

内筒４１の連結部４１ａはドア６の回転軸６ａとは離れた位置に設けられている。そして、図７に示すドア６が閉じた姿勢での両連結部４０ａ，４１ａ間の距離Ｌ１と、図９に示すドア６が開いた姿勢での両連結部４０ａ，４１ａ間の距離Ｌ２とは、
Ｌ１＜Ｌ２
となるように構成されている。また、本参考例では、ドア６が閉状態にあるとき、連結部４０ａが、ドア６の回転軸６ａに対して、連結部４１ａよりも径方向の外側に設けられている。

そして、ドア６が閉状態にあるときは、図７に示すように、ドア６に連結された外筒４０の連結部４０ａは、ドア６の回転軸６ａ中心と内筒４１の連結部４１ａ中心を通る線分（仮想線、直線）Ｙより下に位置するように設定されている。このことで、圧縮バネ４２の弾性力は、ドア６の回転方向で閉じる方向に作用することとなる。このため、ドア６は
圧縮バネ４２の弾性力とドア６の自重で閉じる状態を維持可能としてある。ここで、線分Ｙは、ドア６の回転軸６ａ（軸心）と、内筒４１の連結部４１ａ（回転軸、軸心）とを含む（結ぶ）仮想面（平面）が、回転軸６ａに直交する断面と交差する線である。以下の説明で、仮想線（線分、直線）を挙げて説明する場合は、回転軸６ａに直交する断面において形成される線とする。

ドア６が閉じた状態からドア６を開いていくと、図８に示すように、ドア６の回転軸６ａ中心と内筒４１の連結部４１ａ中心と外筒４０の連結部４０ａ中心とが一直線に並ぶ状態までは、外筒４０は内筒４１に対し両連結間の距離を縮める方向にスライドする。これにより、圧縮バネ４２を更に圧縮し、圧縮バネ４２は最大弾性力を発生させる。

そして、ドアの回転軸６ａと内筒４１の連結部４１ａを結ぶ線分Ｙを外筒４０の連結部４０ａが超えると、外筒４０は内筒４１に対して両連結間の距離が伸びる方向にスライドし、圧縮バネ４２の圧縮バネ４２の弾性力はドア６を開く方向に作用し始める。ここで、圧縮バネ４２が最大弾性力を発生させる状態は、ドア６の回転軸６ａと内筒４１と外筒４０の連結部が一直線に並んだ状態であるので、圧縮バネ４２の弾性力はドア６の回転軸の径方向に作用し、ドア６を回転させる方向には作用していない。このため、この状態で圧縮バネ４２が最大弾性力を発生させてもドア６の開放動作には影響を与える事は無い。

ドア６を更に開放していくと、外筒４０は内筒４１に対して離れる方向（伸びる方向）に移動し、圧縮バネ４２の弾性力は次第に弾性力を低下していくが、弾性力のドア６の回転方向分力は増していくため、ドア６の開放方向に弾性力がアシストするようになる。

図９に示すように、ドア６が開放状態となると、内筒４１に設けられた第１係合部としての爪４１ｃが、外筒４０の溝４０ｃの第２係合部としての端部４０ｄに突当たる（係合する）事で、外筒４０と内筒４１のスライドが規制される。ここで、爪４１ｃ、溝４０ｃ、及び端部４０ｄは、外筒４０と内筒４１とが離間する方向の相対移動を、ドア６の開位置で規制する規制手段に相当する。本参考例では、内筒４１に爪が設けられ、外筒４０に溝が設けられているが、これに限るものではなく、外筒４０と内筒４１のうちいずれか一方に係合部が設けられ、他方に溝が設けられるものであればよい。

ドア６の開放状態で圧縮バネ４２の弾性力によるドア６を開く方向に発生させるモーメントｍは、ドア６の自重によるドア６が閉じる方向に作用するモーメントＭに対して、
ｍ＞＞Ｍ
の関係が成り立つように設定してある為、ドア６は開放状態を維持する事ができる。

次に、ドア６を閉じる動作について説明する。

開放状態にあるドア６を閉じていくと、外筒４０は内筒４１と互いの円筒部４０ｂ，４１ｂでスライドし、圧縮バネ４２を縮めていくため圧縮バネ４２の弾性力が次第に増加する。このため、適度なダンパー効果を圧縮バネ４２から得ながらドア６を閉じることができるので、ドア６が勢い良く閉じる事が無く、操作性を良好とすることができる。ドア６を更に閉じていき、圧縮バネ４２が発生させる弾性力によるドア開き方向のモーメントｍが、ドア６の自重によるドア閉じ方向のモーメントＭに対して、
ｍ＜Ｍ
となる姿勢を超えてドア６を閉じていくとドア６の自立性が保てなくなる。したがって、ドア６は自重によって閉じ始める。

そして、ドア６の回転軸６ａ中心と外筒４０の連結部４０ａ中心と内筒４１の連結部４１ａ中心とが一直線に並ぶ状態を超えると、圧縮バネ４２の弾性力がドア６を閉じる方向
に作用するため、ドア６を閉じた状態に維持する事が可能となる。

ここで、本参考例においては、ドア６が閉状態にあるとき、外筒４０の連結部４０ａの回転軸は、ドア６の回転軸６ａと内筒４１の連結部４１ａの回転軸を通る線分Ｙより下に位置していたが、これに限るものではない。すなわち、実施例１同様、次のような場合であれば、ドア６が閉状態にあるときに外筒４０の連結部４０ａの回転軸が、線分Ｙの近傍の上側に設けられていてもよい。それは、圧縮バネ４２の弾性力が外筒４０と内筒４１を互いに離間させる方向に作用することでドア６を開放させる方向に作用するモーメントが、ドア６の自重によりドア６が閉じる方向に作用するモーメントよりも小さくなる場合である。

また、本参考例においては、外筒４０と内筒４１とが、円筒部４０ｂ，４１ｂで摺動可能に連結された場合について説明したが、これに限るものではない。すなわち、２つの部材が、ドア６に連結された連結部とプリンタ部２に連結された連結部とを結ぶ一方向に相対的に往復動可能に設けられるものであれば、２つの部材は円筒部材に限るものではない。

以上説明したように、本参考例では、ドア６に回転可能に連結した外筒４０と画像形成装置に回転可能に連結した内筒４１を互いの中空円筒部をスライド可能に連結している。このことで、外筒４０と内筒４１とは、スライドして伸び縮みしながらドア６の回転に追従する事ができる。そして、互いの中空円筒部の内部に圧縮バネ４２を配置し、ドア６が開放状態にあるとき圧縮バネ４２が発生するドア開放方向のモーメントがドア自重によるドア閉じ方向モーメントより大きくしている。このため、ドア開放状態の安定した維持が可能である。

また、ドア６が閉塞した状態で、ドア６の回転中心と内筒４１の連結部中心とを結ぶ線分Ｙに対して、外筒４０の連結部中心を線分Ｙの近傍でドア閉塞回転方向側に配置している。このことで、圧縮バネ４２の弾性力を積極的にドア６の閉塞回転方向に作用させる事ができ、ドア６の閉塞状態維持にも圧縮バネ４２の弾性力を利用可能となり、より安定したドア閉塞状態とすることができる。

ここで、ドア閉じ状態にあるとき、ドア６の回転中心と内筒４１の連結部中心を結ぶ線分Ｙの近傍に、ドア６に連結した外筒４０の連結部中心を配置してもよい。このことで、圧縮バネ４２が発生させる弾性力の大半をドア６の回転半径方向に作用させ、ドア６の回転方向にはほとんど作用させない状態とすることができる。このため、自重によるドア閉じ方向モーメントが圧縮バネ４２の発生するドア回転方向モーメントに大きく勝ることとなり、ドア６は、閉塞状態維持を安定して行うことができる。

また、外筒４０と内筒４１の中空円筒部に、フックと、フックがスライドする溝とを設けることで、外筒４０と内筒４１が離れる方向の移動を規制するように構成している。これにより、中空円筒部の内部に配置した圧縮バネ４２の弾性力により外筒４０と内筒４１が離れる方向に移動することを規制することができるので、ドア６を所定の開放状態に維持することができる。

本発明を適用可能な画像形成装置の概略構成を示す断面図であり、ドアが閉じた状態を示している。 本発明を適用可能な画像形成装置の概略構成を示す断面図であり、ドアが開いた状態を示している。 実施例１におけるドアの回転中心付近の概略構成を示す拡大図である。 実施例１におけるドアの回転中心付近の概略構成を示す拡大図である。 実施例１におけるドアの回転中心付近の概略構成を示す拡大図である。 実施例１におけるドアの回転中心付近の概略構成を示す拡大図である。 参考例におけるドアの回転中心付近の概略構成を示す拡大図である。 参考例におけるドアの回転中心付近の概略構成を示す拡大図である。 参考例におけるドアの回転中心付近の概略構成を示す拡大図である。

１ 画像形成装置
６ ドア（開閉部材）
６ａ 回転軸
３０ ロッド
３０ａ 連結部
３０ｂ スライド軸（移動部）
３０ｃ フック部（第１接続部）
３１ スライド溝（保持部）
３２ フック（第２接続部）
３３ 引張りバネ（付勢手段）

Claims (4)

1. 装置本体に対して開閉可能な開閉部材と、
   前記開閉部材に対して回転可能に連結された連結部が一端側に設けられ、装置本体に対して移動可能に保持された移動部が他端側に設けられたロッド部材と、
   前記ロッド部材のうち前記移動部の近傍に設けられた第１接続部、及び、装置本体に設けられた第２接続部にそれぞれ接続され、前記第１接続部及び前記第２接続部を互いに近づける方向に付勢する引張りバネと、
   を備え、前記引張りバネからの付勢力を受けた前記ロッド部材で前記開閉部材を開状態で維持し、前記開閉部材の閉状態では、前記引張りバネの付勢力が前記ロッド部材を介して前記開閉部材を閉じる方向に作用する画像形成装置において、
   前記移動部を移動可能に保持する保持部であって、
   前記開閉部材が開状態にある場合に、前記移動部が当接する当接部と、
   前記開閉部材が閉状態にある場合に、前記移動部が位置する配置部と、
   前記当接部と前記配置部とをつなぐ中間部と、
   を有する保持部が装置本体に設けられ、
   前記当接部と前記中間部との間の前記移動部の移動経路、及び、前記配置部と前記中間部との間の前記移動部の移動経路は交差しており、
   前記中間部には、１箇所以上の屈曲部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記開閉部材の閉状態では、前記連結部の回転軸と前記開閉部材の回転軸とを含む仮想面に対して、前記第１接続部が、前記開閉部材が開放する際に回転する回転方向の下流側に設けられると共に、前記第２接続部が、前記回転方向の上流側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記開閉部材が開状態にある場合、前記開閉部材の回転軸に直交する断面において、前記連結部の回転軸と前記移動部の回転軸とを結ぶ線分と、前記当接部と前記中間部との間を移動する前記移動部の移動経路とのなす角が鈍角であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記開閉部材の開動作に伴い、前記連結部が前記移動部に対して上方に移動するように設けられており、
   前記当接部は、前記開閉部材が開状態にあるとき、前記開閉部材の回転軸に直交する断面において、前記連結部の回転軸と前記移動部の回転軸とを結ぶ線分が、前記連結部の回転軸を通る鉛直線に対して、前記配置部側へ傾くように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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