JP7310185B2 - 開閉構造 - Google Patents

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Description

本発明は、開閉構造に関する。
画像を形成する画像形成装置において、装置本体に対して開閉可能な開閉部材と、装置本体と開閉部材とを連結する可撓性を有する連結部材と、揺動可能に支持され、連結部材と摺動する摺動部材と、を備え、連結部材は、開閉部材が開かれるとき、摺動部材の揺動中心からみた一方側の部分に当接して加圧し、且つ、開閉部材が開かれるにつれて加圧力が大きくなる方向に曲げられ、摺動部材は、一方側の部分が加圧されることで揺動して、揺動中心からみた他方側の部分において、連結部材を被押圧部に押圧することを特徴とする画像形成装置が知られている(特許文献1)。
特開2018-004800号公報
本発明は、開閉部材の開放時の衝撃を緩和することを目的とする。
前記課題を解決するために、請求項1に記載の開閉構造は、
装置本体に対して回転支点で回転して開閉可能な開閉部材と、
前記開閉部材を前記装置本体に対して開閉可能に連結する連結部材と、を備え、
前記連結部材は、一端側が前記開閉部材に回転可能に支持された第1リンク部材と、一端側が前記装置本体の前記回転支点よりも上方の上端側で回転可能に支持された第2リンク部材とが、各々の他端側が連結部で回転可能且つ移動可能に連結された開脚リンク構造を有し、前記第1リンク部材の他端側は開閉方向と交差する方向に突出し外周に前記第1リンク部材の長手方向を長径とするカム形状部が形成された軸部が、前記第2リンク部材の他端側に前記軸部の移動方向と交差する方向を短径にして形成された長孔に挿通されて移動可能に連結され、前記開閉部材が閉じられている状態では、前記第1リンク部材及び前記第2リンク部材は、前記連結部で連結された状態で互いに重なるように折り畳まれ、前記開閉部材が開放されている状態では、前記第1リンク部材及び前記第2リンク部材は、前記連結部で連結された状態で互いに延びて開放された前記開閉部材を支える、
ことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の開閉構造において、
前記開閉部材が閉鎖状態から開放状態に移行する際に、前記第1リンク部材の前記カム形状部の長径方向が前記第2リンク部材の長孔内で回転しながら前記長孔の短径方向に接触して嵌り込むように移動し、前記開閉部材の開閉移動の速度を減速させる、
ことを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の開閉構造において、
前記カム形状部の長径は、前記長孔の短径よりも大きく形成されている、
ことを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の開閉構造において、
前記カム形状部は金属部品と樹脂部品を組み合わせて構成され、樹脂材料で形成された前記第2リンク部材の前記長孔内で回転することにより前記金属部品が前記長孔の短径方向に接触して嵌り込む、
ことを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の開閉構造において、
前記カム形状部はエラストマー材料で形成され、樹脂材料で形成された前記第2リンク部材の前記長孔内で回転することにより前記長孔の短径方向に接触して嵌り込む、
ことを特徴とする。
前記課題を解決するために、請求項6に記載の開閉構造は、
装置本体に対して回転支点で回転して開閉可能な開閉部材と、
前記開閉部材を前記装置本体に対して開閉可能に連結する連結部材と、を備え、
前記連結部材は、一端側が前記開閉部材に回転可能に支持された第1リンク部材と、一端側が前記装置本体の前記回転支点よりも上方の上端側で回転可能に支持された第2リンク部材とが、各々の他端側が連結部で回転可能且つ移動可能に連結された開脚リンク構造を有し、前記第1リンク部材の他端側は開閉方向と交差する方向に突出した軸部が、前記第2リンク部材の他端側に短径方向が前記他端側に向かって前記軸部の外形よりも漸次幅狭に形成された長孔に挿通されて移動可能に連結され、前記開閉部材が閉じられている状態では、前記第1リンク部材及び前記第2リンク部材は、前記連結部で連結された状態で互いに重なるように折り畳まれ、前記開閉部材が開放されている状態では、前記第1リンク部材及び前記第2リンク部材は、前記連結部で連結された状態で互いに延びて開放された前記開閉部材を支える、
ことを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項6に記載の開閉構造において、
前記開閉部材が閉鎖状態から開放状態に移行する際に、前記第1リンク部材の前記軸部が前記第2リンク部材の前記長孔内で前記長孔の短径方向に接触して嵌り込むように移動し、前記開閉部材の開閉移動の速度を減速させる、
ことを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項6又は7に記載の開閉構造において、
前記軸部は金属部品と樹脂部品を組み合わせて構成され、樹脂材料で形成された前記第2リンク部材の前記長孔内で移動することにより前記金属部品が前記長孔の短径方向に接触して嵌り込む、
ことを特徴とする。
請求項9記載の発明は、請求項6又は7に記載の開閉構造において、
前記軸部はエラストマー材料で形成され、樹脂材料で形成された前記第2リンク部材の前記長孔内で移動することにより前記長孔の短径方向に接触して嵌り込む、
ことを特徴とする。
請求項1、6に記載の発明によれば、開閉部材の開放時の衝撃を緩和することができる。
請求項2、3に記載の発明によれば、カム形状部を長孔に食い込ませて開閉部材の開放時の衝撃を緩和することができる。
請求項4に記載の発明によれば、カム形状部の磨耗を抑制することができる。
請求項5に記載の発明によれば、カム形状部の磨耗を抑制しながら開閉部材の開放時の衝撃を緩和することができる。
請求項7に記載の発明によれば、軸部を長孔に食い込ませて開閉部材の開放時の衝撃を緩和することができる。
請求項8に記載の発明によれば、軸部の磨耗を抑制することができる。
請求項9に記載の発明によれば、軸部の磨耗を抑制しながら開閉部材の開放時の衝撃を緩和することができる。
本実施形態に係る開閉構造が適用された画像形成装置の前面側を示す斜視図である。 (a)は開閉部材を閉じた状態を示す側面模式図、(b)は開閉部材を開放した状態を示す側面模式図である。 (a)は第1リンク部材を示す平面図、(b)は側面図である。 (a)は第2リンク部材を示す平面図、(b)は断面図である。 第1リンク部材の軸部と第2リンク部材の溝部の寸法と連結を説明する図である。 開閉部材が閉じられている状態の第1リンク部材の軸部と第2リンク部材の溝部との関係を説明する図である。 開閉部材が開放位置へ移動し始めた状態の第1リンク部材の軸部と第2リンク部材の溝部との関係を説明する図である。 開閉部材が開放された状態の第1リンク部材の軸部と第2リンク部材の溝部との関係を説明する図である。 (a)は変形例に係る第1リンク部材を示す平面図、(b)は側面図、(c)は変形例に係る第2リンク部材を示す平面図である。 変形例に係る第1リンク部材の軸部と変形例に係る第2リンク部材の溝部の寸法と連結を説明する図である。 他の変形例に係る第1リンク部材の軸部と第2リンク部材の溝部の寸法と連結を説明する図である。
次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
(1)開閉構造の構成
図1は本実施形態に係る開閉構造1が適用された画像形成装置100の前面側を示す斜視図、図2(a)は開閉部材110を閉じた状態を示す側面模式図、(b)は開閉部材110を開放した状態を示す側面模式図、図3(a)は第1リンク部材10を示す平面図、(b)は側面図、図4(a)は第2リンク部材20を示す平面図、(b)は断面図、図5は第1リンク部材10の軸部13と第2リンク部材20の溝部23の寸法を示す図である。
以下、図面を参照しながら、開閉構造1の構成を説明する。
(1.1)開閉構造の全体構成
開閉構造1は、図1に示すように、装置本体の一例としての画像形成装置100の本体筐体Fと、画像形成装置100の画像形成部120を覆う開閉部材110とを開閉可能に連結するように設けられている。
開閉構造1は、一端10aが開閉部材110に回転可能に支持された第1リンク部材10と、一端20aが本体筐体Fに回転可能に支持された第2リンク部材20と、からなり、第1リンク部材10と第2リンク部材20の各々の他端10b、20bが回転可能かつ移動可能に連結されて構成されている。
開閉構造1は、図2(a)に示すように、開閉部材110が画像形成部120を外部に対して閉塞するように閉じられている状態では、第1リンク部材10及び第2リンク部材20は、連結部1aで連結された状態で互いに重なるように折り畳まれている。一方、開閉構造1は、図2(b)に示すように、開閉部材110が画像形成部120を外部に対して露出するように開放されている状態では、第1リンク部材10及び第2リンク部材20が、連結部1aで連結された状態で互いに延びて開放された開閉部材110を支えている。
このように、開閉構造1は、第1リンク部材10と第2リンク部材よりなる開脚リンク構造に構成されている。第1リンク部材10及び第2リンク部材20は各一端10a、20a同士が連結部1aにおいて開脚自在に連結され、第2リンク部材20の他端20bが本体筐体Fに対して回転支点20cにおいて回転自在に連結され、第1リンク部材10の他端10bが開閉部材110に対して回転支点10cにおいて回転自在に連結されている。
このように、開閉構造1においては、第1リンク部材10と第2リンク部材20が折り畳まれた状態(図2(a)参照)と延びた状態(図2(b)参照)をとる開脚リンク構造となっている。
(1.2)第1リンク部材
第1リンク部材10は、図3に示すように、 全体が板状で一方向に伸びる腕部11の一端10a側に回転支点10cとなる軸部12が突出して形成され、他端10b側にも軸部12と反対側に突出する軸部13が形成されている。軸部12は、開閉部材110の支持部110a(図2(b)参照)に連結されて第1リンク部材10の開閉部材110側の回転支点10cとなる。
軸部13は、第1リンク部材10の長手方向を長径13aとするカム形状を有し、後述する第2リンク部材20の溝部23に回転可能かつ移動可能に連結される。
第1リンク部材10は、腕部11及び軸部12を含む全体が、POM、ABS、PC等の樹脂材料で形成され、軸部13は熱可塑性エラストマー材料で形成されている。
(1.3)第2リンク部材
第2リンク部材20は、図4に示すように、全体が板状で一方向に伸びる腕部21の一端20a側に回転支点20cとなる軸部22が突出して形成され、他端20b側には溝部23が厚み方向に貫通して形成されている。軸部22は、本体筐体Fの支持部Fa(図2 参照)に連結されて第2リンク部材20の装置本体側の回転支点20cとなる。
溝部23は、第2リンク部材20の長手方向を長径23aとする長孔形状を有し、第1リンク部材10の軸部12が回転可能かつ移動可能に連結される。
(1.4)第1リンク部材と第2リンク部材の連結
図5には、連結される第1リンク部材10の軸部13と第2リンク部材20の溝部23の寸法と連結を示している。
図5(a)に示すように、第1リンク部材10の軸部13のカム形状は、その短径13bが第2リンク部材20の溝部23の短径23bよりも小さく、その長径13aが第2リンク部材20の溝部23の短径23bよりも大きくなるように形成されている。
これにより、図5(b)に示すように、第1リンク部材10と第2リンク部材20が直線状に延びた状態では、第1リンク部材10のカム形状を有する軸部13の長径13aは、第2リンク部材20の溝部23の短径23b側に干渉することはなく、溝部23の長径23a方向に移動自在の状態となる。
一方、図5(c)に示すように、第1リンク部材10と第2リンク部材20が一部重なるように、第1リンク部材10と第2リンク部材20が相対的に回転(図5(c)中 矢印参照)すると、第1リンク部材10のカム形状を有する軸部13の長径13aが第2リンク部材20の溝部23の短径23b側に干渉する。軸部13は弾性を有するエラストマー材料で形成されているために、溝部23の短径23b側に干渉した状態で更に回転すると、軸部13の長径13aは変形して溝部23の短径23b側に嵌り込む状態となる。
(2)開閉構造の作用
図6は開閉部材110が閉じられている状態の第1リンク部材10の軸部13と第2リンク部材20の溝部23との関係を説明する図、図7は開閉部材110が開放位置へ移動し始めた状態の第1リンク部材10の軸部13と第2リンク部材20の溝部23との関係を説明する図、図8は開閉部材110が開放された状態の第1リンク部材10の軸部13と第2リンク部材20の溝部23との関係を説明する図である。
以下、図面を参照しながら、開閉部材110の開閉移動に伴う開閉構造1の作用について説明する。
図6に示すように、開閉部材110が閉じられている場合、第1リンク部材10及び第2リンク部材20は、連結部1aで連結された状態で互いに重なるように折り畳まれている。そのために、連結部1aの部分拡大図に示すように、第1リンク部材10のカム形状を有する軸部13の長径13aは、第2リンク部材20の溝部23の短径23b側に干渉することはなく、溝部23の長径23a方向に移動自在な状態となっている。
この状態で、開閉部材110を開放位置に移動させるために、開閉部材110を本体筐体Fの回転支持部Fbを回転中心として回転させる場合、開閉構造1の連結部1aには、ブレーキ力等は作用せず、通常の操作力で回転可能となっている。
開閉部材110が開放位置へ移動し始めた状態では、図7に示すように、第1リンク部材10及び第2リンク部材20は、連結部1aで連結された状態で互いに重なるように折り畳まれた状態から、少し開脚した状態になる。このとき、第1リンク部材10の軸部13と第2リンク部材20の溝部23とは相対的に回転することになるが、カム形状を有する軸部13の長径13aは、第2リンク部材20の溝部23の短径23b側に接触し始める状態にはなるが、干渉して嵌り込む状態にはなっていない。
係る状態から、開閉部材110を開放位置へ更に回転移動させると、第1リンク部材10の軸部13と第2リンク部材20の溝部23とは相対的に更に回転し、軸部13の長径13aは変形して溝部23の短径23b側に嵌り込むようになり、開閉部材110の開放操作にブレーキ力が作用する状態になる。
開閉部材110を開放位置へ回転移動させると、図8に示すように、第1リンク部材10及び第2リンク部材20は、連結部1aで連結された状態で互いに延びて開放された開閉部材110を支える状態になる。このとき、エラストマー材料で形成された軸部13の長径13aは変形して溝部23の短径23b側に嵌り込んだ状態であり、開閉部材110の開放時の衝撃を緩和することができる。
「変形例」
図9(a)は変形例に係る第1リンク部材10Aを示す平面図、(b)は側面図、(c)は変形例に係る第2リンク部材20Bを示す平面図、図10は変形例に係る第1リンク部材10Aの軸部13Aと変形例に係る第2リンク部材20Aの溝部23Aの寸法と連結を説明する図である。
変形例に係る開閉構造1Aは、一端10Aaが開閉部材110に回転可能に支持された第1リンク部材10Aと、一端20Aaが本体筐体Fに回転可能に支持された第2リンク部材20Aと、からなり、第1リンク部材10Aと第2リンク部材20Aの各々の他端10Ab、20Abが回転可能かつ移動可能に連結されて構成されている。
第1リンク部材10Aは、図9(a)、(b)に示すように、 全体が板状で一方向に伸びる腕部11の一端10Aa側に回転支点10cとなる軸部12が突出して形成され、他端10Ab側にも軸部12と反対側に熱可塑性エラストマー材料からなる軸部13Aが突出して形成されている。
第2リンク部材20Aは、図9(c)に示すように、全体が板状で一方向に伸びる腕部21の一端20Aa側に回転支点20cとなる軸部22が突出して形成され、他端20Ab側には溝部23Aが厚み方向に貫通して形成されている。
溝部23Aは、第2リンク部材20Aの長手方向を長径23Aaとする長孔形状を有し、短径23Abが他端側に向かって漸次幅狭に形成されている。
第2リンク部材20Aの溝部23Aの短径23Abは、他端20Ab側と離れた位置では第1リンク部材10Aの軸部13Aの外形13Aaよりも広く、他端20Ab側では第1リンク部材10Aの軸部13Aの外形13Aaよりも狭くなるように形成されている。具体的には、図10(b)に示すように、溝部23Aの他端20Ab側と離れた位置では、第1リンク部材10Aの軸部13Aは溝部23Aに間隙を有して嵌り、他端20Ab側では、図10(c)に示すように、第1リンク部材10Aの軸部13Aは溝部23Aに干渉して嵌り込むようになっている。
このように、第1リンク部材10Aの軸部13Aが第2リンク部材20Aの溝部23Aに連結された開閉構造1Aによれば、開閉部材110を閉位置から開放位置へ回転移動させる際に、第1リンク部材10Aと第2リンク部材20Aとは相対的に回転しながら移動し、軸部13Aの外形13Aaが第2リンク部材20Aの漸次幅狭になる溝部23Aに変形しながら嵌り込む。これにより、開閉部材110の開放操作にブレーキ力が作用する状態になり、開閉部材110の開放時の衝撃を緩和することができる。
図11には、他の変形例に係る第1リンク部材10Bの軸部13Bと第2リンク部材20Aの溝部23Aの寸法と連結を示している。
第1リンク部材10Bは、軸部13Bが腕部11と同様にPOM、ABS、PC等の樹脂材料で形成され、外周部には金属材料からなるリング14が装着されている。軸部13Bの外径14aは、第2リンク部材20Aの溝部23Aが他端20Ab側と離れた位置では溝部23Aの短径23Abよりも小さく、他端20Ab側では溝部23Aの短径23Abよりも大きくなるように形成されている。
このように構成される開閉構造1Bによれば、開閉部材110を閉位置から開放位置へ回転移動させる際に、第1リンク部材10Bと第2リンク部材20Aとは相対的に回転しながら移動し、軸部13Bのリング14の外形14aが第2リンク部材20Aの漸次幅狭になる溝部23Aに接触しながら嵌り込む。これにより、開閉部材110の開放操作にブレーキ力が作用する状態になり、開閉部材110の開放時の衝撃を緩和することができる。
本実施形態においては、画像形成装置100の画像形成部を覆う開閉部材110と本体筐体Fとの間に設けられた開閉構造1、1A、1Bについて説明したが、開閉部材としては、装置本体に対して折りたたみ可能に設けられた手差し給紙トレイや、画像形成装置100の用紙搬送路を開閉可能に設けられた用紙搬送装置であってもよい。
また、装置本体としては、画像形成装置に限らず、開閉機構を有する電子機器等であってもよい。
1、1A、1B・・・開閉構造
10・・・第1リンク部材
11・・・腕部
12・・・軸部
13、13A、13B・・・軸部
13a・・・長径
13Aa、14a・・・外径
20、20A・・・第2リンク部材
21・・・腕部
22・・・軸部
23、23A・・・溝部
23a、23Aa・・・長径
23b、23Ab・・・短径
110・・・開閉部材

Claims (9)

  1. 装置本体に対して回転支点で回転して開閉可能な開閉部材と、
    前記開閉部材を前記装置本体に対して開閉可能に連結する連結部材と、を備え、
    前記連結部材は、一端側が前記開閉部材に回転可能に支持された第1リンク部材と、一端側が前記装置本体の前記回転支点よりも上方の上端側で回転可能に支持された第2リンク部材とが、各々の他端側が連結部で回転可能且つ移動可能に連結された開脚リンク構造を有し、前記第1リンク部材の他端側は開閉方向と交差する方向に突出し外周に前記第1リンク部材の長手方向を長径とするカム形状部が形成された軸部が、前記第2リンク部材の他端側に前記軸部の移動方向と交差する方向を短径にして形成された長孔に挿通されて移動可能に連結され、前記開閉部材が閉じられている状態では、前記第1リンク部材及び前記第2リンク部材は、前記連結部で連結された状態で互いに重なるように折り畳まれ、前記開閉部材が開放されている状態では、前記第1リンク部材及び前記第2リンク部材は、前記連結部で連結された状態で互いに延びて開放された前記開閉部材を支える、
    ことを特徴とする開閉構造。
  2. 前記開閉部材が閉鎖状態から開放状態に移行する際に、前記第1リンク部材の前記カム形状部の長径方向が前記第2リンク部材の長孔内で回転しながら前記長孔の短径方向に接触して嵌り込むように移動し、前記開閉部材の開閉移動の速度を減速させる、
    ことを特徴とする請求項1に記載の開閉構造。
  3. 前記カム形状部の長径は、前記長孔の短径よりも大きく形成されている、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の開閉構造。
  4. 前記カム形状部は金属部品と樹脂部品を組み合わせて構成され、樹脂材料で形成された前記第2リンク部材の前記長孔内で回転することにより前記金属部品が前記長孔の短径方向に接触して嵌り込む、
    ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の開閉構造。
  5. 前記カム形状部はエラストマー材料で形成され、樹脂材料で形成された前記第2リンク部材の前記長孔内で回転することにより前記長孔の短径方向に接触して嵌り込む、
    ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の開閉構造。
  6. 装置本体に対して回転支点で回転して開閉可能な開閉部材と、
    前記開閉部材を前記装置本体に対して開閉可能に連結する連結部材と、を備え、
    前記連結部材は、一端側が前記開閉部材に回転可能に支持された第1リンク部材と、一端側が前記装置本体の前記回転支点よりも上方の上端側で回転可能に支持された第2リンク部材とが、各々の他端側が連結部で回転可能且つ移動可能に連結された開脚リンク構造を有し、前記第1リンク部材の他端側は開閉方向と交差する方向に突出した軸部が、前記第2リンク部材の他端側に短径方向が前記他端側に向かって前記軸部の外形よりも漸次幅狭に形成された長孔に挿通されて移動可能に連結され、前記開閉部材が閉じられている状態では、前記第1リンク部材及び前記第2リンク部材は、前記連結部で連結された状態で互いに重なるように折り畳まれ、前記開閉部材が開放されている状態では、前記第1リンク部材及び前記第2リンク部材は、前記連結部で連結された状態で互いに延びて開放された前記開閉部材を支える、
    ことを特徴とする開閉構造。
  7. 前記開閉部材が閉鎖状態から開放状態に移行する際に、前記第1リンク部材の前記軸部が前記第2リンク部材の前記長孔内で前記長孔の短径方向に接触して嵌り込むように移動し、前記開閉部材の開閉移動の速度を減速させる、
    ことを特徴とする請求項6に記載の開閉構造。
  8. 前記軸部は金属部品と樹脂部品を組み合わせて構成され、樹脂材料で形成された前記第2リンク部材の前記長孔内で移動することにより前記金属部品が前記長孔の短径方向に接触して嵌り込む、
    ことを特徴とする請求項6又は7に記載の開閉構造。
  9. 前記軸部はエラストマー材料で形成され、樹脂材料で形成された前記第2リンク部材の
    前記長孔内で移動することにより前記長孔の短径方向に接触して嵌り込む、
    ことを特徴とする請求項6又は7に記載の開閉構造。
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