JP5760362B2 - カバー開閉機構および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、カバー開閉機構および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、装置本体部を構成する筐体部に設けられている開閉部材の緩衝（ダンパー）構造に関する。

複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、画像形成に係る装置を内蔵した装置本体が筐体構造とされている。
内蔵されている装置のうちで交換や保守対象となる装置が位置する筐体の側部には、その部分を外部に露呈できるように開閉カバーなどの開閉部材が設けられている。

開閉カバーは、下部を支点として起倒することで開閉することができる部材の一つであるが、開閉操作の際に装置筐体側から引き動かして開放することが多い。
開閉カバーは、装置筐体との間のロックを解除したうえで開放されるが、ロックを解除する際の引き動かしの力が強いとその勢いで開閉カバーが開放された際の慣性により開放され終わった時点で開閉カバーに強い衝撃が作用することがある。

従来、このような開放終期での衝撃を緩和するために開閉カバーの開閉機構にダンパ機構を装備した構成が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。

特許文献１には、引っ張りバネが長手方向一端に連結されたレバーの長手方向他端を開閉カバーに取り付け、レバーの支軸を支点として引っ張りバネにより開閉カバーを開放する方向に回転付勢すると共に、開放された際には、レバーの長手方向と引っ張りバネの延長方向とを一致させることで開閉カバーの倒れを規制しながら開放するようにした構成が開示されている。

特許文献２には、特許文献１に開示された構成と違ってレバーを用いないで、捻りコイルバネを用い、この捻りコイルバネの拡開力を利用して開閉カバーに対して開放する習性を付与すると共に、拡開した際の捻りコイルバネの捲装部（コイル部）を衝止するストッパを開閉カバーに設けて開閉カバーの開放角を設定する構成が開示されている。

特許文献３には、筐体側と開閉カバーとの間に開閉カバーの開閉方向と直角な方向に延長方向を有する引っ張りバネを介してワイヤを張架し、引っ張りバネの延長方向一端に連結されたワイヤが滑車を介して開閉カバーに連結された構成が開示されている。この構成においては、開閉カバーが開放される際に引っ張りバネに生じる牽引作用を用いて開閉カバーの開放動作を制動するようになっている。

上記特許文献においては、いずれも弾性部材を用いて開閉カバーの開放時での急速な開放を抑制することができる反面、特許文献２を除いた特許文献１，３に開示されている構成では、ダンパ機能を得るための構成が大がかりなものとなる虞がある。

一方、特許文献２に開示されている構成では、これ以外の特許文献に開示されているような、レバーやワイヤ張架機構などを要しない点で構成が簡略化される。
しかし、この構成では、開放習性を付与する弦巻コイルバネが開閉カバーの開放状態を維持する部材として用いられているために、筐体側から弦巻コイルバネの捲装部に向けて張り出す部分が開放角に対応させて長くなる。このため、開閉カバーを閉じた際には、この張り出した部分を収容するための大きなスペースが必要となり、装置の大型化を招く虞がある。

本発明の目的は、上記従来のカバー開閉機構における問題に鑑み、装置の大型化や複雑化を招くことなく、ダンパ機能を有効に発揮させることができる構成を備えたカバー開閉機構および画像形成装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
請求項１に記載の発明は、装置本体の筐体に対して下部を支点として起倒可能に設けられた開閉カバーの開閉機構であって、前記開閉カバーを開放位置に保持するために前記装置本体の筐体と前記開閉カバーとの間に延長方向端部がそれぞれ固定されているストッパ部材を備え、前記ストッパ部材は、柔軟性および伸縮性を有する材質からなるバンド部材が用いられ、該バンド部材の延長方向途中には、開放終期に至るに従い開放速度を抑制可能な制動部材が設けられ、前記制動部材には、前記バンド部材を挿通可能な環状部が軸方向両端に形成された弦巻コイルバネが用いられることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、装置本体の筐体に対して下部を支点として起倒可能に設けられた開閉カバーの開閉機構であって、前記開閉カバーを開放位置に保持するために前記装置本体の筐体と前記開閉カバーとの間に延長方向端部がそれぞれ固定されているストッパ部材を備え、前記ストッパ部材は、柔軟性および伸縮性を有する材質からなるバンド部材が用いられ、該バンド部材の延長方向途中には、開放終期に至るに従い開放速度を抑制可能な制動部材が設けられ、前記制動部材には、前記バンド部材の延長方向に沿って直列配置された弾性体が用いられ、該弾性体として弦巻コイルバネが用いられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のカバー開閉機構を用いる画像形成装置であって、前記カバー開閉機構が開閉可能な側壁の一部を対象として設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、開閉カバーの開放状態を維持するためのストッパ部材として用いられるバンド部材の延長方向途中に、開閉カバーの開放終期に至るに従い開放速度を減衰可能な制動部材が設けられているので、開閉カバーの開放初期には、自身の柔軟性を利用して弛み、折り畳まれた状態のバンド部材が、開閉カバーの回転トルクを用いて自身で弛みがなくなる状態に伸張することができる。これにより、開閉カバーの開放初期では、開放操作力を増強する必要がない。また、バンド部材の柔軟性および伸縮性を利用することにより、弛ませて折り畳んだ状態でバンド部材を筐体内に収容できることから、収容スペースを大きくしなくて済むことになる。
しかも、バンド部材の延長方向途中に設けられている制動部材は、開閉カバーが開放終期に至るに従い開放速度を減衰させることができるので、このバンド部材が用いられるストッパ部材にダンパ機能を持たせることが可能となる。

これにより、弾性体を用いた場合でも開閉カバーは柔軟性かつ伸縮性を持つバンド部材により開放状態を維持されることになるので、閉じ態位において開放状態を維持するために張り出したバンド部材を収容するための箇所を特別に設ける必要がなく、構成の大型化や複雑化を招くことなくダンパ機能を発揮させることが可能となる。

本発明によるカバー開閉機構を備えた画像形成装置の外観図である。 図１に示した画像形成装置の側面に設けられている開閉カバーを開放した状態を示す外観図である。 図２に示した開閉カバーの開閉機構に関する要部構成を示す斜視図である。 図３に示した要部構成による開閉カバーの操作力を従来のものと比較した結果を示す線図である。 図３に示した要部構成における開閉カバーの開放初期状態を示す図である。 図３に示した要部構成による開閉カバーが開放終期状態を示す図である。 図３に示した要部構成に関する変形例を示す図である。 図３に示した要部構成の他の変形例を示す図である。

以下、図面により本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明によるカバー開閉機構が適用される画像形成装置の外観図を示している。
図１において画像形成装置１は、画像形成処理に係る装置や部材を収納している装置本体２と、装置本体２の上方に配置されている原稿走査部３とを備えている。

装置本体２には、図示しないが、複数の色画像を形成可能なプロセスカートリッジ、各プロセスカートリッジに装備されている感光体などの潜像担持体に形成された画像を１次転写される中間転写ベルトを備えた中間転写ユニット、さらには各プロセスカートリッジの潜像担持体に対する画像書き込みを行う書き込み装置そして、給紙装置が収納されている。

装置本体２の上面には排紙トレイ２Ａが設けられ、排紙トレイ２Ａの上方には装置本体に一体化されている原稿走査部３として用いられるスキャナが設けられている。なお、図１においてスキャナの構成部材は図示を省略している。

装置本体２の側面の一つは、起倒可能な開閉部材である開閉カバー４によって覆われており、さらに、装置本体２の他の側面である背面には、排紙トレイ２Ａに向けて記録紙を搬送ガイドする排紙ガイド部２Ｂおよび手差し給紙部５が設けられている。なお、図１において符号６は、開閉カバー４と同じ面に設けられて水平方向に進退可能な給紙カセットを示している。

開閉カバー４は、図２に示すように、装置本体２を構成する筐体２０の下部に設けられている支点部２１に支持されることにより、筐体２０に対して揺動することで起倒可能に設けられている部材である。

開閉カバー４が起立状態にあるときには、図１に示すように装置本体２の側面が閉じられ、倒れた状態にあるときには、図２に示すように装置本体２の内部を外部に露呈できるように開放されるようになっている。

開閉カバー４が倒されて装置本体２の側面が開放された場合には、図２において符号ＴＵで示す中間転写ユニットや現像装置への補給トナーを収容しているトナー補給タンクＳＴが外部に露呈し、交換や保守ができるようになっている。なお、図２において開閉カバー４の内面には、中間転写ユニットＴＵやその他の装置あるいは部品の押圧あるいはスイッチの作動を行う等の機能部（便宜上、符号４Ａ、４Ｂで示す）が設けられている。

開閉カバー４の内面には、装置本体２との間に、開閉カバー４の開放角を規定するためのストッパ部材として用いられるバンド部材７の延長方向一端が固定されている。

バンド部材７は、ポリプロピレンなどの柔軟性および伸縮性を持つ材質が用いられ、延長方向一端が前述したように開閉カバー４の内面に固定され、そして延長方向他端が装置本体２に固定されている。
このような柔軟性および伸縮性をバンド部材７に持たせることにより、バンド部材７自身が弛んで折り畳めることになる。
これにより、先行技術における弦巻コイルバネを用いた場合と違って、弦巻コイルバネの張り出し部全体を筐体内に収容する場合に比べ、筐体内でのバンド部材７の収容スペースを少なくすることができるので、伸張する部分を収納するための特別なスペースを設ける必要がない。

バンド部材７の延長方向途中には、開閉カバー４の開放角の規定および緩衝（ダンパ）機能を持つ制動部材８が設けられている。
図３は、制動部材８の一例を示す図であり、同図において制動部材８には、弦巻バネ（以下、捻りコイルバネと称する）が用いられており、捻りコイルバネの軸方向両端に環状部８Ａが設けられている。

バンド部材７は、制動部材８の環状部８Ａのうちの一方内に差し込まれ、バネにおけるコイル部の一部を周回して環状部８Ａのうちの他方内に差し込まれ、延長方向の各端部が装置本体２側および開閉カバー４の内面にそれぞれ固定されている。

制動部材８は、環状部８Ａが形成されている軸方向両端が拡開習性を有する部材であり、その拡開時での最大開放角、つまり、拡開とは反対に縮径する際に生じる最大捻り力（トルク）が作用する角度は、開閉カバーが開放された際にバンド部材７が伸張してほぼ直線状となる状態から所定の角度で曲折して鈍角となる角度に設定され、この角度に折り曲げられている。
従って、バンド部材７は、開閉カバー４が最大開放角に達するとほぼ直線状に伸張しようとするが、その前の段階で鈍角になると、ほぼ直線状に変態するまでの間に、制動部材８として用いられる捻りコイルバネ側に発生する捻り力（トルク）が反力として作用することになり、直線状に伸張するまでの速度が減衰される。これにより、開閉カバー４も、最大開放角に至る直前では、開放速度が減衰されて、いわゆるダンパ機能の作用を受けながら最大開放角に達することになる。

本形態は以上のような構成であるから、開閉カバー４が開放される際には、それまで拡開を阻止されて拡開力を蓄勢していた制動部材８が拡開し始めるので、その際に生じる拡開方向が開閉カバー４の開放方向と同じであることが原因して開放のために特別な操作力を増強する必要がない。これにより、開放初期に大きな力を要しないでも開放動作を行うことができる。

図４は、開放時での開閉カバー４に対する操作力について、従来のものと比較した結果を示す線図であり、同図に示した従来のものは、特許文献１，３に示されているように、引っ張りバネを用いたダンパ機構を備えた構成を対象としている。

図４において、本形態においては、図５に示すように、開閉カバー４の開放初期段階においては、前述したように、制動部材８の拡開方向と開閉カバー４の開放方向とが同じであるので、開放操作力はさほど大きく必要としない。しかも、図６に示すように、開放終期では、制動部材８に生じる捻りトルクの増加、換言すれば、開放動作に対する反力の発生によって開閉カバー４の開放に対する制動作用が生じ、いわゆる、ダンパ機能が発揮されて開放速度が減衰されることにより不用意な衝撃の発生を避けることができる。

これに対し従来のものでは、開閉カバーの開放当初から引っ張りバネの牽引力が作用し、伸張に応じて牽引力の大きくなるので、図４に示すように、開放操作力が大きくなる。

以上のように本形態においては、開閉カバー４の開放初期において開放操作力を大きくする必要がない。しかもこの作用を得るための構成として柔軟性および伸縮性のあるバンド部材７自体による収縮状態から伸張状態への変化と制動部材８の拡開方向の設定のみという簡単な構成で済み、さらには、バンド部材７が自身の弛みを利用して折り畳みができ、そしてこの状態から伸張可能な部材であるのでこれを収容するためのスペースを特別に設ける必要もない。

次に制動部材の変形例について説明する。
図７には、制動部材８０として、板バネを用いた例が示されている。
つまり、板バネ８０は、ストッパ部材に用いられるバンド部材７の延長方向途中でバンド部材７の一面にバンド部材７の延長方向と平行する長手方向両端を一体化されており、その端部間には開閉カバー４が最大開放角に達した際のほぼ直線状となるバンド部材４を所定角度で曲折させる凹状部８０Ａが形成されている。

この構成においては、図３に示した例と同様に開閉カバー４の開放初期には、バンド部材７自身が折り畳まれた状態から伸張状態に変化するのを利用するだけであるので、開放の際の操作力を増強する必要がない。
開閉カバー４の開放終期には、バンド部材７が直線状に伸張しようとするが、制動部材８０として用いられる板バネの凹状部８０Ａが直線状に変化する際に生じる、バンド部材７の直線状への変化に対する抗力によって開閉カバー４の開放速度が減衰される。これにより、開放初期での操作力の軽減と開放終期でのダンパ機能が得られることになる。

図８は、制動部材のさらに別の変形例を示す図であり、同図において制動部材８１には、ストッパ部材として用いられるバンド部材７と直列に連結されたコイルバネが用いられている。
制動部材８１として用いられるコイルバネは、軸方向一端がバンド部材７に連結され、軸方向他端が図示しないバンド部材あるいは開閉カバー４側に設けられた支持部に連結されるようになっている。これにより、制動部材８１として用いられるコイルバネは、開閉カバー４の開放初期に牽引作用が生じないようになっている。

本構成においては、開閉カバー４の開放初期には、ストッパ部材としてのバンド部材７が伸張するだけであるので、制動部材８１であるコイルバネの牽引力が作用しない分、開放操作力を増強する必要がない。
一方、バンド部材７が伸張し、開閉カバー４が開放位置に達する直前には、制動部材８１であるコイルバネが開閉カバー４側の開放動作に連動して伸張し始めるので牽引力が生じ、開閉カバー４の開放速度を減衰させることになる。

以上の変形例においても、開閉カバー４の開放初期ではバンド部材７の伸張のみであるので、開放操作力を増強させるようなことがなく、容易に開放させることが可能となる。しかも開放終期においては、制動部材８０，８１の制動作用により開閉カバー４の開放速度が減衰されるので、不用意な衝撃が開閉カバー４に作用するのを抑えることが可能となる。また、制動部材８０，８１が柔軟性および伸縮性を持つバンド部材７の延長方向途中に設けられているので、バンド部材７の弛みによる折り畳み作用が得られることにより、図３に示した構成と同様に、バンド部材７の収容スペースを小さくして特別な収容部を設ける必要がない。

本構成においては、制動部材８０，８１をストッパ部材４に一体化あるいは直列配置することで省スペース化が可能となる。
なお、図２には、開閉カバー４の幅方向一方側にのみを対象として図３に示した構成のバンド部材７および制動部材８を設けた例が示されているが、開閉カバー４の幅方向両側に設けること勿論可能である。

１ 画像形成装置
２ 装置本体
２０ 筐体
４ 開閉カバー
７ バンド部材
８ 制動部材としての一例である捻りコイルバネ
８０ 制動部材の他の例である板バネ
８１ 制動部材の別の例であるコイルバネ

特開平５−４５９４８号公報 特開２００４−１７７４２４号公報 特開２００７−５７８８０号公報

Claims (3)

1. 装置本体の筐体に対して下部を支点として起倒可能に設けられた開閉カバーの開閉機構であって、
   前記開閉カバーを開放位置に保持するために前記装置本体の筐体と前記開閉カバーとの間に延長方向端部がそれぞれ固定されているストッパ部材を備え、
   前記ストッパ部材は、柔軟性および伸縮性を有する材質からなるバンド部材が用いられ、該バンド部材の延長方向途中には、開放終期に至るに従い開放速度を抑制可能な制動部材が設けられ、前記制動部材には、前記バンド部材を挿通可能な環状部が軸方向両端に形成された弦巻コイルバネが用いられることを特徴とするカバー開閉機構。
2. 装置本体の筐体に対して下部を支点として起倒可能に設けられた開閉カバーの開閉機構であって、
   前記開閉カバーを開放位置に保持するために前記装置本体の筐体と前記開閉カバーとの間に延長方向端部がそれぞれ固定されているストッパ部材を備え、
   前記ストッパ部材は、柔軟性および伸縮性を有する材質からなるバンド部材が用いられ、該バンド部材の延長方向途中には、開放終期に至るに従い開放速度を抑制可能な制動部材が設けられ、前記制動部材には、前記バンド部材の延長方向に沿って直列配置された弾性体が用いられ、該弾性体として弦巻コイルバネが用いられていることを特徴とするカバー開閉機構。
3. 請求項１または２に記載のカバー開閉機構を用いる画像形成装置であって、前記カバー開閉機構が開閉可能な側壁の一部を対象として設けられていることを特徴とする画像形成装置。

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