(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体の上部を覆う閉位置と前記本体の上部を開放する開位置との間で回動する開閉体と、
前記本体と前記開閉体の一端部とを回動可能に連結する連結部と、
前記開閉体又は前記本体の一方に設けられ、前記連結部の回動軸と直交する方向へ延びるラック部と、
前記ラック部に噛み合うピニオンが配置された一端部と、前記開閉体又は前記本体の他方に回動可能に連結された他端部と、前記ピニオンに制動力を加える制動部とを有するアーム部材と、を備え、
前記ラック部のピッチ線のうち少なくとも前記開閉体が閉位置近傍に位置する状態において前記ピニオンのピッチ円と接する部分は、前記開閉体が閉位置の状態において前記連結部側から遠ざかるにつれて前記開閉体又は前記本体の他方に近づくように傾斜した傾斜線であることを特徴とする開閉装置。
【請求項２】
前記ラック部のピッチ線のうち前記開閉体が開位置から前記閉位置近傍まで回動する間に前記ピニオンのピッチ円と接する部分は、前記開閉体が閉位置の状態において水平線であることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
【請求項３】
前記制動部は、前記制動力を発生する回転ダンパと、前記回転ダンパの制動力を前記ピニオンに伝達するギヤ部とを有し、
前記ギヤ部は、前記開閉体が開位置から閉位置に向けて回動する場合に前記回転ダンパと接合し、前記開閉体が閉位置から開位置に向けて回動する場合に前記回転ダンパと離間する接離部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の開閉装置。
【請求項４】
前記接離部は、前記回転ダンパと接離する遊星ギヤを有することを特徴とする請求項３に記載の開閉装置。
【請求項５】
前記ギヤ部は、前記ピニオンの回転よりも前記回転ダンパの回転を増速させる増速ギヤを有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の開閉装置。
【請求項６】
前記ラック部は前記開閉体に設けられることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の開閉装置。
【請求項７】
前記ラック部の前記連結部と反対側の端部は、前記開閉体の重心位置よりも前記連結部と反対側の端部寄りに位置することを特徴とする請求項６に記載の開閉装置。
【請求項８】
前記ラック部が設けられた前記開閉体又は前記本体は、前記ラック部のピッチ線に沿って前記ピニオンの回転軸部を案内する案内溝を有することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の開閉装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の開閉装置と、
前記本体に設けられた画像形成部とを備えた画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の開閉装置と、
前記本体に設けられた画像形成部と、
前記開閉体に設けられた画像読取部とを備えた複合機。
【請求項１１】
本体と、
前記本体の上部を覆う閉位置と前記本体の上部を開放する開位置との間で回動する開閉体と、
前記本体と前記開閉体の一端部とを回動可能に連結する連結部と、
前記開閉体又は前記本体の一方に設けられ、前記連結部の回動軸方向に直交する方向へ延びるラック部と、
前記ラック部に噛み合うピニオンが配置された一端部と、前記開閉体又は前記本体の他方に回動可能に連結された他端部と、前記ピニオンに制動力を加える制動部とを有するアーム部材と、を備え、
少なくとも前記開閉体が閉位置近傍に位置する状態において、前記ラック部と前記ピニオンとの接点から前記ピニオンの回転中心へ向かう直線が前記連結部側に傾いていることを特徴とする開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体及び開閉体を回動可能に連結して構成される開閉装置と、この開閉装置を備えた画像形成装置及び複合機とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、本体及び開閉体を回動可能に連結して構成される開閉装置が知られている。このような開閉装置は、プリンタ等の画像形成装置、スキャナ等の画像読取装置、画像形成装置と画像読取装置とを搭載した複合機などに用いられる。
【０００３】
複合機には本体に画像形成部、本体の上部を覆う開閉体に画像読取部を収容したものがある。本体の上面には窪んだ形状の排紙トレイが設けられており、開閉体を本体の上方に持ち上げて開くことにより排紙トレイの奥に排紙された小サイズの用紙を取り出し易くしている。このような構成においては、開閉体が閉まる際に生じる衝撃や音を抑えるために、開閉体がゆっくり閉まるようにする必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ラックギヤを有する開閉体と、一端部が本体に連結され、他端部がラックギヤに対して摺動するアーム体と、アーム体に収容され、ラックギヤへ制動力を加える回転ダンパとを備えた開閉装置が開示されている。この開閉装置によれば、回転ダンパの制動力によって開閉体がゆっくり閉まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１１５６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成によれば、開閉体が開位置から閉位置へ閉じる際、その自重によるモーメントが徐々に大きくなるため、閉じる速度は徐々に速くなる。そのため、負荷の小さな回転ダンパを用いた場合、開閉体の開位置から閉まり始めの速度は適切となるが、閉位置直前の速度は速くなり過ぎる。
【０００７】
一方、負荷の大きな回転ダンパを用いた場合、開閉体の閉位置直前の速度は適切となるが、開位置から閉まり始めの速度は遅く、閉じるのに時間が掛かり過ぎる。よって、回転ダンパのみで開閉体の閉じる速度を適切に制御することは非常に難しい。
【０００８】
本発明は、開閉体が開位置から閉位置へ閉じる際、閉位置近傍で速度を低下させることによりゆっくり閉位置に到達する開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の開閉装置は、本体と、前記本体の上部を覆う閉位置と前記本体の上部を開放する開位置との間で回動する開閉体と、前記本体と前記開閉体の一端部とを回動可能に連結する連結部と、前記開閉体又は前記本体の一方に設けられ、前記連結部の回動軸と直交する方向へ延びるラック部と、前記ラック部に噛み合うピニオンが配置された一端部と、前記開閉体又は前記本体の他方に回動可能に連結された他端部と、前記ピニオンに制動力を加える制動部とを有するアーム部材と、を備え、前記ラック部のピッチ線のうち少なくとも前記開閉体が閉位置近傍に位置する状態において前記ピニオンのピッチ円と接する部分は、前記開閉体が閉位置の状態において前記連結部側から遠ざかるにつれて前記開閉体又は前記本体の他方に近づくように傾斜した傾斜線であることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、ラック部のピッチ線が傾斜線を含むことによって、開閉体が開位置から閉位置へ閉じる際に閉位置近傍に到達すると開方向の力成分が生じる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、開閉体が開位置から閉位置へ閉じる際、閉位置近傍で開方向の力成分が生じるので、閉位置近傍で開閉体の速度が低下し、開閉体はゆっくり閉位置に到達する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の複合機の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の複合機の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態の複合機の一部断面側面図である。
【図４】本発明の一実施形態の複合機の一部断面側面図である。
【図５】本発明の一実施形態の複合機の一部断面側面図である。
【図６】本発明の一実施形態の複合機のアーム部材周辺を拡大した一部断面側面図である。
【図７】本発明の一実施形態の複合機のアーム部材周辺を拡大した一部断面側面図である。
【図８】画像読取ユニットの開位置から閉位置への回動動作を説明する図であり、（ａ）は画像読取ユニットの開位置から閉位置への回動開始時の状態を示し、（ｂ）は画像読取ユニットの開位置から閉位置への回動途中の状態であって、閉位置近傍に位置する状態を示し、（ｃ）は画像読取ユニットの開位置から閉位置への回動終了直前の状態を示す。
【図９】本発明の一実施形態である変形例１の複合機の一部断面側面図である。
【図１０】本発明の一実施形態である変形例２の複合機の一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の開閉装置は、プリンタ等の画像形成装置、スキャナ等の画像読取装置、画像形成装置と画像読取装置とを搭載した複合機などに用いることができる。以下の実施形態では複合機に開閉装置を適用した例について説明する。以下の説明では、図１に示すように複合機が使用可能に設置された状態を基準とし、前後、左右、上下の各方向を定める。
【００１４】
［複合機の全体構成］
図１及び図２は本発明の一実施形態の複合機の斜視図である。図１は画像読取ユニットが開いた状態を示し、図２は画像読取ユニットが閉じた状態を示している。複合機１は、本体の一例としての画像形成ユニット２と、開閉体の一例としての画像読取ユニット３と、操作パネル４と、連結部５と、開閉機構６とを備え、画像形成ユニット２に対して画像読取ユニット３が連結部５、開閉機構６を介して上下に揺動可能に設けられている。
【００１５】
図１及び図２では開閉機構６の配置のみを示し、その詳細な構成については図３から図５に示す。本明細書において、画像読取ユニット３が画像形成ユニット２の上面を覆って静止しているときの位置を閉位置（図１の状態）、画像読取ユニット３が画像形成ユニット２の上面を開放して静止しているときの位置を開位置（図２の状態）とする。
【００１６】
画像形成ユニット２は略直方体形状の筐体２１を備えている。筐体２１には、用紙を収容する給紙カセットと、給紙カセットから用紙を搬送する搬送機構と、搬送機構によって搬送されてきた用紙に画像を形成する画像形成部と、画像形成部から筐体２１外へ用紙を搬送する排紙機構とが収容されている（図示せず）。画像形成部の構成には特に限定はなく、電子写真方式、インクジェット方式、サーマルヘッド方式などの構成を用いることができる。
【００１７】
複合機１は、いわゆる胴内排紙タイプと呼ばれる形態を有する。筐体２１の上面は窪んでおり、後側から前側に向かって湾曲しつつ登るように傾斜した排紙トレイ２２が形成されている。図１に示すように、画像形成ユニット２の上面前部と画像読取ユニット３の下面前部との間には、用紙取出口２３が形成される。そして、画像が形成された用紙は、排紙機構によって後側から前側に向かって排紙トレイ２２に排紙される。
【００１８】
画像読取ユニット３は、原稿台に載置された原稿を読み取る画像読取部（図示せず）と、画像読取部を収容する略直方体形状の筐体３１と、原稿カバー３２と、ＡＤＦ（ａｕｔｏ  ｄｏｃｕｍｅｎｔ  ｆｅｅｄｅｒ）３３とを備えている。
【００１９】
画像読取部は、いわゆるフラットベットタイプと呼ばれる形態を有する。画像読取部は、画像を読み取るイメージセンサと、イメージセンサを駆動する駆動機構とを備えている。イメージセンサとしては、例えば前後方向に複数のフォトダイオードが列設されたライン型のセンサを用いることができる。駆動機構はモータ及び複数のギヤ等で構成され、イメージセンサを左右方向に移動させる。これにより、画像読取部はイメージセンサを移動させながら原稿台に載置された原稿を読み取ることができる。
【００２０】
筐体３１は、排紙トレイ２２の上面を覆うように画像形成ユニット２上に載置される。筐体３１の上面は、原稿台として原稿を載置するためのプラテンガラスによって塞がれている。また、筐体３１の後端部は連結部５によって筐体２１の後端部と回動可能に連結されている。これにより、画像形成ユニット２は閉位置と開位置との間で回動することができる。
【００２１】
原稿カバー３２は筐体３１の上面とほぼ同じ大きさの板状部材であり、原稿台を覆うように筐体３１上に載置される。原稿カバー３２の後端部はヒンジ（図示せず）によって筐体３１の後端部と回動可能に連結されている。
【００２２】
ＡＤＦ３３は原稿カバー３２の上面右部に配置される。ＡＤＦ３３は、原稿供給トレイ３３１と、原稿供給トレイ３３１に載置された原稿を搬送し、イメージセンサの上方を通過させて原稿カバー３２の上面に排紙する搬送機構（図示せず）とを備えている。これにより、画像形成ユニット２は複数枚の原稿を１枚ずつ自動的に読み取ることができる。
【００２３】
操作パネル４は筐体３１の前端部に配置される。操作パネル４は、液晶パネル等の表示部と、タッチパネルや操作ボタン等の操作部とを備えている。連結部５は、筐体２１に設けられた軸部５Ａと筐体３１に設けられた軸穴部５Ｂとが嵌合したヒンジであり、画像形成ユニット２の後端部と画像読取ユニット３の後端部とを回動可能に連結する。これにより、画像読取ユニット３の後端部は、画像形成ユニット２に対して回動する際の回動中心を含む回動基端部となる。一方、画像読取ユニット３の前端部は、画像形成ユニット２に対して回動する際に最も回動量が多い回動先端部となる。
【００２４】
開閉機構６は画像形成ユニット２と画像読取ユニット３との間であって、連結部５より前側の右端付近に配置される。開閉機構６は、画像読取ユニット３を開位置から閉位置へ回動させる際、つまり画像形成ユニット２に対して画像読取ユニット３を閉じる際に、画像読取ユニット３の閉まる速度を抑制する部材である。
【００２５】
なお、開閉機構６は画像形成ユニット２と画像読取ユニット３との間であって、連結部５より前側の左端付近に配置してもよい。また、開閉機構６は左右両方に配置してもよい。開閉機構６を片側にだけ配置する場合は、ＡＤＦ３３側に設けることが好ましい。重いＡＤＦ３３側を支持することで画像読取ユニット３を安定して開閉できるからである。
【００２６】
このような構成の複合機１において、ユーザは原稿カバー３２の前端部を持ち上げることで原稿カバー３２を開き、原稿台に原稿を載置することができる。また、ユーザはＡＤＦ３３の原稿供給トレイ３３１に原稿を載置することで複数の原稿を自動的に読み取らせることができる。
【００２７】
さらに、ユーザが画像読取ユニット３を持ち上げて開位置に移動させることで用紙取出口２３が拡がり、排紙された小サイズの用紙が排紙トレイ２２の奥側に載置されていたとしても小サイズの用紙を取り出し易くなる。
【００２８】
［開閉装置の構成］
複合機１は開閉装置を備えている。開閉装置は、画像形成ユニット２の筐体２１と、画像読取ユニット３の筐体３１と、連結部５と、開閉機構６とで構成される。図３から図５は複合機１の一部断面側面図である。図３は画像読取ユニット３が開位置にある状態、図４は画像読取ユニット３が開位置と閉位置の間にある状態、図５は画像読取ユニット３が閉位置にある状態を示している。
【００２９】
図３から図１０においては、画像形成ユニット２及び画像読取ユニット３を直方体形状に簡略化して表すこととする。また図３から図５、図９及び図１０のピニオン６１１とラック部６３、６５においては、歯先円６１１Ｔ及び歯先線６３Ｔ、６５Ｔを実線、ピッチ円６１１Ｐ及びピッチ線６３Ｐ、６５Ｐを一点鎖線、歯底円６１１Ｄ及び歯底線６３Ｄ、６５Ｄを細い実線で表す。ラック部６３のピッチ線６３Ｐはピニオン６１１との接点により描かれる線である。
【００３０】
開閉機構６は、アーム部材６１と、案内溝６２と、ラック部６３とを備えている。
【００３１】
アーム部材６１は、ラック部６３に噛み合うピニオン６１１が配置された一端部６１Ａと、筐体２１に回動可能に連結された他端部６１Ｂとを有する略Ｌ字型の部材である。一端部６１Ａはピニオン６１１を回転可能に支持している。他端部６１Ｂは、例えばヒンジであり、筐体２１の上面付近であって連結部５より前側に配置されている。また、ピニオン６１１の回転軸部は左方に突出し、案内溝６２に摺動可能に挿入されている。これにより、画像読取ユニット３の開閉に応じてピニオン６１１がラック部６３に沿って移動するとともに、他端部６１Ｂが回動する。
【００３２】
アーム部材６１の内部には、図６及び図７に示すように、ピニオン６１１に制動力を加える制動部６１２が配置されている。図６及び図７はアーム部材６１周辺を拡大した一部断面側面図である。図６は画像読取ユニット３の開位置から閉位置への回動開始時の状態を示し、図７は画像読取ユニット３の閉位置から開位置への回動終了時の状態を示している。図６及び図７の各ギヤにおいては、見やすくするために歯先円及び歯先線６３Ｔと歯底円及び歯底線６３Ｄとを省略し、ピッチ円及びピッチ線６３Ｐを実線で表す。
【００３３】
制動部６１２は、制動力を発生する回転ダンパ６１３と、回転ダンパ６１３の制動力をピニオン６１１に伝達するギヤ部６１４とを有する。
【００３４】
回転ダンパ６１３は、アーム部材６１に回転可能に支持されている。回転ダンパ６１３は、外周にギヤ部６１４を構成するギヤと噛み合うギヤを有し、内部にロータ（図示せず）を有する。そして、回転ダンパ６１３の内部空間には粘性流体が充填されている。粘性流体は、例えばシリコンオイル等の液体に種々の固定粒子や磁性粒子を分散したものである。このような構成により、回転ダンパ６１３が回転するとロータが回転し、ロータと粘性流体との間に摩擦が生じ、回転ダンパ６１３に制動力が発生する。この制動力は回転ダンパ６１３のギヤを通じてギヤ部６１４に伝達される。
【００３５】
ギヤ部６１４は、互いに噛み合う３つのギヤ６１５〜６１７からなるギヤ列である。３つのギヤ６１５〜６１７は、アーム部材６１の一端部６１Ａから他端部６１Ｂに向かって順に配置され、アーム部材６１に回転可能に支持されている。
【００３６】
ギヤ６１５はピニオン６１１と噛み合っている。ギヤ６１６は多段ギヤであり、増速ギヤの一例ある。ギヤ６１６は、スラスト方向に並んで配置される同軸の２つのギヤ６１６Ａ、６１６Ｂで構成される。ギヤ６１６Ａはギヤ６１５と噛み合っている。ギヤ６１６Ｂはギヤ６１７と噛み合っている。ギヤ６１６Ａの直径はギヤ６１６Ｂの直径よりも小さい。また、ギヤ６１６Ａの歯数はギヤ６１６Ｂの歯数よりも少ない。これにより、ギヤ６１６Ｂの接線速度はギヤ６１６Ａの接線速度よりも速くなる。
【００３７】
ここで、ギヤ６１６Ａとギヤ６１６Ｂのトルクは同じである。また、ギヤ６１６Ｂの直径はギヤ６１６Ａの直径よりも大きい。よって、ギヤ６１６Ｂのギヤ６１７に対する接線方向の力は、ギヤ６１６Ａがギヤ６１７と噛み合っていると仮定した場合の接線方向の力よりも小さくなる。
【００３８】
よって、ギヤ６１６は、ピニオン６１１の回転よりも回転ダンパ６１３の回転を増速させる増速ギヤであるといえる。このように、ギヤ部６１４に増速ギヤを配置することで、粘性の低い粘性流体を充填した回転ダンパを用いても十分な制動力が得られる。
【００３９】
ギヤ６１７は切離部の一例である。ギヤ６１７の回転軸部は、アーム部材６１の内面に形成された溝部６１９に挿入され、移動可能に支持されている。溝部６１９はギヤ６１６の回転軸部を中心とした円の円周方向に沿って延びている。また、溝部６１９の一端部は他端部よりも回転ダンパ６１３から離間している。つまり、ギヤ６１７の回転軸部が溝部６１９に沿って移動することによって、ギヤ６１７は回転ダンパ６１３に対して接合又は離間する。
【００４０】
ギヤ６１７はギヤ６１６Ｂと噛み合っているので、ギヤ６１７は回転軸部を中心に自転するとともに、ギヤ６１６Ｂの回転に伴ってギヤ６１６Ｂとの噛み合いを維持しつつギヤ６１６Ｂの周りを公転する。つまり、ギヤ６１７はギヤ６１６Ｂを太陽ギヤとする遊星ギヤである。
【００４１】
図６に示すように、ギヤ６１７の回転軸部が回転ダンパ６１３に対して近い溝部６１９の他端部に位置しているときに、ギヤ６１７は回転ダンパ６１３と噛み合う。一方、図７に示すように、ギヤ６１７の回転軸部が回転ダンパ６１３に対して遠い溝部６１９の一端部に位置しているときに、ギヤ６１７は回転ダンパ６１３から離間する。
【００４２】
ギヤ６１７が回転ダンパ６１３と噛み合っている状態では、回転ダンパ６１３の制動力がギヤ６１７へ伝達される。これにより、回転ダンパ６１３の制動力は、ギヤ６１７、ギヤ６１６、ギヤ６１５、ピニオン６１１、ラック部６３の順序で伝達される。一方、ギヤ６１７が回転ダンパから離間している状態では、回転ダンパ６１３の制動力はギヤ６１７へ伝達されない。したがって、ピニオン６１１に制動力は加わらない。
【００４３】
このように、ギヤ部６１４は、画像読取ユニット３が開位置から閉位置に向けて回動する場合に回転ダンパ６１３と接合し、画像読取ユニット３が閉位置から開位置に向けて回動する場合に回転ダンパ６１３と離間する接離部を有する。本実施形態において接離部は回転ダンパ６１３と接離する遊星ギヤ６１５によって構成されるものとしたが、特に限定はなく他の機構を用いてもよい。
【００４４】
図３から図５に示すように、案内溝６２は筐体３１のラック部６３の下方にラック部６３のピッチ線６３Ｐに沿って配置される。案内溝６２は、ピニオン６１１の回転軸部を摺動可能に支持する長穴である。案内溝６２は、画像読取ユニット３の開閉に応じてピニオン６１１がラック部６３に沿って移動する際に、ピニオン６１１の回転軸部を案内する。これにより、ピニオン６１１をラック部６３に沿って安定して移動させることができる。
【００４５】
ラック部６３は、歯先を画像形成ユニット２側に向けた状態で筐体３１に固定される。ラック部６３は、連結部５の回動軸と直交する方向である前後方向へ延びている。ラック部６３は、回動基端部から回動先端部へ向かう動径方向に沿って延びているともいえる。そして、ラック部６３の連結部５と反対側の端部である前端部は、画像読取ユニット３の重心位置よりも前端部寄りに位置している。
【００４６】
ラック部６３のピッチ線６３Ｐは、水平線部６３Ａと、水平線部６３Ａと滑らかに繋がる傾斜線部６３Ｂとを含んでいる。水平線部６３Ａは、ラック部６３のピッチ線６３Ｐのうち、画像読取ユニット３が開位置から閉位置近傍まで回動する間にピニオン６１１のピッチ円６１１Ｐと接する部分である。水平線部６３Ａは画像読取ユニット３が閉位置の状態において水平となる。
【００４７】
傾斜線部６３Ｂは、ラック部６３のピッチ線６３Ｐのうち、画像読取ユニット３が閉位置近傍に位置する状態（図４の状態を含む）においてピニオン６１１のピッチ円６１１Ｐと接する部分である。傾斜線部６３Ｂは、画像読取ユニット３が閉位置の状態において、連結部５側から遠ざかるにつれて、つまり後側から前側へ向かって画像形成ユニット２に近づくように傾斜した傾斜線である。傾斜線部６３Ｂの前端部分は傾斜の緩やかな緩傾斜線部６３Ｃとなっている。
【００４８】
なお、傾斜線部６３Ｂは、後側から前側へ向かってピニオン６１１に近づくように傾斜した傾斜線であるともいえる。また、傾斜線部６３Ｂは、画像形成ユニット２が閉位置の状態において、後側から前側へ向かって低くなるように傾斜する傾斜線であるともいえる。また、傾斜線部６３Ｂは、画像形成ユニット２が閉位置の状態において、後側よりも前側が鉛直方向下方に位置する傾斜線であるともいえる。
【００４９】
傾斜線部６３Ｂを別の観点から説明すると、画像読取ユニット３が閉位置近傍に位置する状態において、ラック部６３とピニオン６１１との接点からピニオン６１１の回転中心へ向かう直線（図４の矢印Ａ）が連結部５側に傾いている、と表現することもできる。
【００５０】
［開閉装置の動作］
次に、画像読取ユニット３が閉じるときの動作、つまり画像読取ユニット３が開位置から閉位置へ回動するときの動作について説明する。
【００５１】
図８は画像読取ユニット３の開位置から閉位置への回動動作を説明する図である。図８（ａ）は画像読取ユニット３の開位置から閉位置への回動開始時の状態を示す。図８（ｂ）は画像読取ユニット３の開位置から閉位置への回動途中の状態であって、閉位置近傍に位置する状態を示す。図８（ｃ）は画像読取ユニット３の開位置から閉位置への回動終了直前の状態を示す。図８のピニオン６１１とラック部６３においては、見やすくするために歯先円６１１Ｔ及び歯先線６３Ｔと歯底円６１１Ｄ及び歯底線６３Ｄとを省略し、ピッチ円６１１Ｐ及びピッチ線６３Ｐを実線で表す。
【００５２】
画像読取ユニット３は、開位置で静止している状態においてユーザにより上面が押さえられると、開位置から閉位置へ向かって回動を開始し、その後は自重によって自動的に閉位置まで回動する。この過程において、回動開始時には図８（ａ）に矢印で示すような力が作用する。すなわち、画像読取ユニット３の自重によるモーメント７１と、制動部６１２による制動力７２とが作用し、それらの合力として実際に回動する力である回動力７３が生じる。
【００５３】
モーメント７１は、ラック部６３とピニオン６１１との接点Ｐからピニオン６１１の回転中心へ向かう力である。制動力７２は、接点Ｐから接線に沿ってピニオン６１１の進行方向後側へ向かう力である。回動力７３は、接点Ｐから延びるモーメント７１と制動力７２との合力である。
【００５４】
ここで、図８（ａ）において二点鎖線で示される回動力７３の方向に延びる仮想線７４は、アーム部材６１の回動中心である他端部６１Ｂよりも連結部５側を通っている。そして、他端部６１Ｂから仮想線７４への垂線７５の向きが、モーメント７１と制動力７２とによってアーム部材６１へ加えられる力の向きを示している。図８（ａ）における垂線７５の向きは水平よりも上方向であり、画像読取ユニット３の開方向となっている。よって、画像読取ユニット３の閉方向の慣性力が開方向の力によって弱められるので、開位置からの回動開始時の画像読取ユニット３はゆっくりと閉じる。
【００５５】
次に、図８（ａ）から図８（ｂ）までの過程では、制動力７２は変化しないがモーメント７１が徐々に大きくなる。したがって、画像読取ユニット３の閉じる速度は徐々に速くなる。
【００５６】
そして、画像読取ユニット３が図８（ｂ）の位置に達すると、ピニオン６１１はラック部６３の傾斜線部６３Ｂと接する。このとき、モーメント７１は他端部６１Ｂ側に傾き、制動力７２は水平より上向きとなる。これにより、回動力７３の方向に延びる仮想線７４は、アーム部材６１の回動中心である他端部６１Ｂの連結部５側を他端部６１Ｂから更に離れて通ることになる。
【００５７】
その結果、垂線７５は水平よりも上向きであって、より長くなる。したがって、画像読取ユニット３の開方向に加わる力が大きくなる。よって、画像読取ユニット３の閉方向の慣性力が開方向の大きな力によって弱められるので、画像読取ユニット３の速度は閉位置近傍で低下する。すなわち、ピニオン６１１がラック部６３の傾斜線部６３Ｂに到達すると、画像読取ユニット３の速度は低下する。
【００５８】
次に、画像読取ユニット３が図８（ｃ）の位置に達すると、ピニオン６１１はラック部６３の緩傾斜線部６３Ｃと接する。この状態でも図８（ｂ）のようにモーメント７１は他端部６１Ｂ側に傾き、制動力７２は水平より上向きとなるが、その傾きの度合いは小さくなる。これにより、回動力７３の方向に延びる仮想線７４は、アーム部材６１の回動中心である他端部６１Ｂの前側を通ることになる。
【００５９】
その結果、垂線７５の向きは水平よりも上方向であり、画像読取ユニット３の閉方向となる。よって、画像読取ユニット３の閉方向の慣性力が閉方向の力によって強められるので、開位置からの回動終了直前に画像読取ユニット３の速度が増し、確実に閉位置に到達する。したがって、画像読取ユニット３は完全に閉じる。
【００６０】
［変形例１］
上記の実施形態ではラック部６３を画像読取ユニット３側に設け、アーム部材の他端部を画像形成ユニット２側に連結していたが、逆にラック部６３を画像形成ユニット２側に設け、アーム部材の他端部を画像読取ユニット３側に連結する形態としてもよい。この形態を変形例１とし、図９に変形例１の複合機の一部断面側面図を示す。図９において上記の実施形態と同部材には同符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
変形例１の複合機８は、画像形成ユニット２と、画像読取ユニット３と、操作パネル（図示せず）と、連結部５と、開閉機構６とを備えている。開閉機構６は、アーム部材６１と、案内溝６２と、ラック部６３とを備えている。
【００６２】
アーム部材６１は、ラック部６３に噛み合うピニオン６１１が配置された一端部６１Ａと、筐体３１に回動可能に連結された他端部６１Ｂとを有する略Ｌ字型の部材である。一端部６１Ａはピニオン６１１を回転可能に支持している。他端部６１Ｂは筐体３１の下面付近であって連結部５より前側に配置されている。また、ピニオン６１１の回転軸部は左方に突出し、案内溝６２に摺動可能に挿入されている。これにより、画像読取ユニット３の開閉に応じてピニオン６１１がラック部６３に沿って移動するとともに、他端部６１Ｂが回動する。
【００６３】
案内溝６２は筐体２１のラック部６３の上方にラック部６３のピッチ線６３Ｐに沿って配置される。案内溝６２は、ピニオン６１１の回転軸部を摺動可能に支持する長穴である。案内溝６２は、画像読取ユニット３の開閉に応じてピニオン６１１がラック部６３に沿って移動する際に、ピニオン６１１の回転軸部を案内する。
【００６４】
ラック部６３は、歯先を画像読取ユニット３側に向けた状態で筐体２１に固定される。ラック部６３は、連結部５の回動軸と直交する方向である前後方向へ延びている。ラック部６３の連結部５と反対側の端部である前端部は、画像形成ユニット２の重心位置よりも前端部寄りに位置している。
【００６５】
ラック部６３のピッチ線６３Ｐは、水平線部６３Ａと、水平線部６３Ａと滑らかに繋がる傾斜線部６３Ｂとを含んでいる。水平線部６３Ａは、ラック部６３のピッチ線のうち、画像読取ユニット３が開位置から閉位置近傍まで回動する間にピニオン６１１のピッチ円と接する部分である。水平線部６３Ａは画像読取ユニット３が閉位置の状態において水平となる。
【００６６】
傾斜線部６３Ｂは、ラック部６３のピッチ線のうち、画像読取ユニット３が閉位置近傍に位置する状態においてピニオン６１１のピッチ円と接する部分である。傾斜線部６３Ｂは、画像読取ユニット３が閉位置の状態において、連結部５側から遠ざかるにつれて、つまり後側から前側へ向かって画像形成ユニット２に近づくように傾斜した傾斜線である。傾斜線部６３Ｂの前端部分は傾斜の緩やかな緩傾斜線部６３Ｃとなっている。
【００６７】
なお、傾斜線部６３Ｂは、画像形成ユニット２が閉位置の状態において、後側から前側へ向かって高くなるように傾斜する傾斜線であるともいえる。また、傾斜線部６３Ｂは、画像形成ユニット２が閉位置の状態において、後側よりも前側が鉛直方向上方に位置する傾斜線であるともいえる。
【００６８】
変形例１の複合機８によれば、画像読取ユニット３が開位置から閉位置へ回動する際に、上記の実施形態と同様に、画像読取ユニット３の速度は閉位置近傍で低下する。
【００６９】
［変形例２］
上記の実施形態ではラック部６３のピッチ線６３Ｐが水平線部６３Ａを含んでいたが、ラック部６３のピッチ線６３Ｐが水平線部６３Ａを含まない形態としてもよい。この形態を変形例２とし、図１０に変形例２の複合機の一部断面側面図を示す。図１０において上記の実施形態と同部材には同符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
変形例２の複合機９は、画像形成ユニット２と、画像読取ユニット３と、操作パネル（図示せず）と、連結部５と、開閉機構６とを備えている。開閉機構６は、アーム部材６１と、案内溝６４と、ラック部６５とを備えている。
【００７１】
案内溝６４は筐体３１のラック部６５の下方にラック部６５のピッチ線６５Ｐに沿って配置される。案内溝６４は、ピニオン６１１の回転軸部を摺動可能に支持する長穴である。案内溝６４は、画像読取ユニット３の開閉に応じてピニオン６１１がラック部６５に沿って移動する際に、ピニオン６１１の回転軸部を案内する。
【００７２】
ラック部６５は、歯先を画像形成ユニット２側に向けた状態で筐体３１に固定される。ラック部６５は、連結部５の回動軸と直交する方向である前後方向へ延びている。ラック部６５の連結部５と反対側の端部である前端部は、画像読取ユニット３の重心位置よりも前端部寄りに位置している。
【００７３】
ラック部６５のピッチ線６５Ｐは、第１傾斜線部６５Ａと、第１傾斜線部６５Ａと滑らかに繋がる第２傾斜線部６５Ｂとを含んでいる。第１傾斜線部６５Ａは、ラック部６５のピッチ線のうち、画像読取ユニット３が開位置から閉位置近傍まで回動する間にピニオン６１１のピッチ円と接する部分である。第１傾斜線部６５Ａは、画像読取ユニット３が閉位置の状態において、連結部５側から遠ざかるにつれて、つまり後側から前側へ向かって画像形成ユニット２に近づくように傾斜した傾斜線である。
【００７４】
第２傾斜線部６５Ｂは、ラック部６５のピッチ線のうち、画像読取ユニット３が閉位置近傍に位置する状態においてピニオン６１１のピッチ円と接する部分である。第２傾斜線部６５Ｂは、画像読取ユニット３が閉位置の状態において、連結部５側から遠ざかるにつれて、つまり後側から前側へ向かって画像形成ユニット２に近づくように傾斜し、かつ第１傾斜線部６５Ａよりも急な傾斜線である。但し、傾斜線部６５Ｂの前端部分は傾斜の緩やかな緩傾斜線部６５Ｃとなっている。
【００７５】
変形例２の複合機９によれば、画像読取ユニット３が開位置から閉位置へ回動する際に、回動開始時から閉位置近傍までの画像読取ユニット３の速度を抑えることができ、閉位置近傍ではさらに速度を低下させることができる。
【００７６】
［実施形態の効果］
上述した全ての実施形態をまとめると、開閉装置は、画像形成ユニット２と、画像形成ユニット２の上部を覆う閉位置と画像形成ユニット２の上部を開放する開位置との間で回動する画像読取ユニット３と、画像形成ユニット２と画像読取ユニット３の一端部とを回動可能に連結する連結部５と、画像読取ユニット３又は画像形成ユニット２の一方に設けられ、連結部５の回動軸と直交する方向へ延びるラック部６３又は６５と、ラック部６３又は６５に噛み合うピニオン６１１が配置された一端部６１Ａと画像読取ユニット３又は画像形成ユニット２の他方に回動可能に連結された他端部６１Ｂとピニオン６１１に制動力を加える制動部６１２とを有するアーム部材６１と、を備える。そして、ラック部６３又は６５のピッチ線６３Ｐ又は６５Ｐのうち少なくとも画像読取ユニット３が閉位置近傍に位置する状態においてピニオン６１１のピッチ円６１１Ｐと接する部分は、画像読取ユニット３が閉位置の状態において連結部５側から遠ざかるにつれて画像読取ユニット３又は画像形成ユニット２の他方に近づくように傾斜した傾斜線である。
【００７７】
この構成によれば、ラック部６３又は６５のピッチ線６３Ｐ又は６５Ｐが傾斜線部６３Ｂ又は６５Ｂを含むことによって、画像読取ユニット３が閉じる際に閉位置近傍に到達すると開方向の力成分が生じる。その結果、閉位置近傍で画像読取ユニット３の速度が低下し、画像読取ユニット３はゆっくり閉位置に到達する。
【００７８】
また上記の実施形態によれば、ラック部６３のピッチ線６３Ｐのうち、画像読取ユニット３が開位置から閉位置近傍まで回動する間にピニオン６１１のピッチ円６１１Ｐと接する部分は、画像読取ユニット３が閉位置の状態において水平線部６３Ａである。
【００７９】
この構成によれば、ラック部６３のピッチ線６３Ｐが水平線部６３Ａと傾斜線部６３Ｂとを含むことにより、画像読取ユニット３が閉じる際に閉位置近傍に到達したときにのみ速度を低下させることができる。また、水平線部６３Ａによりラック部６３の厚みを薄くでき、ラック部６３を設置するスペースを薄くできる。
【００８０】
また上記の実施形態によれば、制動部６１２は、制動力を発生する回転ダンパ６１３と、回転ダンパ６１３の制動力をピニオン６１１に伝達するギヤ部６１４とを有し、ギヤ部６１４は、画像読取ユニット３が開位置から閉位置に向けて回動する場合に回転ダンパ６１３と接合し、画像読取ユニット３が閉位置から開位置に向けて回動する場合に回転ダンパ６１３と離間する接離部を有する。
【００８１】
この構成によれば、画像読取ユニット３が閉じる際には回転ダンパ６１３の制動力が作用するので減速する。一方、開く際には回転ダンパ６１３の制動力が作用しないので、ユーザは画像読取ユニット３を軽く開くことができ、使い勝手がよくなる。
【００８２】
また上記の実施形態によれば、接離部は、回転ダンパ６１３と接離する遊星ギヤ６１５を有する。切離部に遊星ギヤ６１５を用いることにより、接離部を簡易に実現することができる。
【００８３】
また上記の実施形態によれば、ギヤ部６１４は、ピニオン６１１の回転よりも回転ダンパ６１３の回転を増速させる増速ギヤ６１６を有する。増速ギヤ６１６を配置することで、粘性の低い回転ダンパを用いても十分な制動力が得られる。
【００８４】
また上記の実施形態である複合機１によれば、ラック部６３は画像読取ユニット３に設けられる。この構成によれば、アーム部材６１の他端部６１Ｂを連結部５側へ寄せることができ、ユーザにとってアーム部材６１が邪魔になりにくい。
【００８５】
また上記の実施形態である複合機１によれば、ラック部６３の連結部５と反対側の端部は、画像読取ユニット３の重心位置よりも連結部５と反対側の端部寄りに位置する。この構成によれば、アーム部材６１に掛かる負荷を小さくすることができる。
【００８６】
また上記の実施形態によれば、ラック部６３又は６５が設けられた画像読取ユニット３又は画像形成ユニット２は、ラック部６３又は６５のピッチ線６３Ｐ又は６５Ｐに沿ってピニオン６１１の回転軸部を案内する案内溝６２又は６４を有する。案内溝６２又は６４によって、ピニオン６１１をラック部６３又は６５に沿って安定して移動させることができる。
【００８７】
また上述した全ての実施形態を換言すると、開閉装置は、少なくとも画像読取ユニット３が閉位置近傍に位置する状態において、ラック部６３又は６５とピニオン６１１との接点Ｐからピニオン６１１の回転中心へ向かう直線（図４の矢印Ａ）が連結部５側に傾いているとも表現できる。この構成によれば、直線が連結部５側に傾いていることによって、画像読取ユニット３が閉じる際に閉位置近傍に到達すると開方向の力成分が生じる。その結果、閉位置近傍で画像読取ユニット３の速度が低下し、画像読取ユニット３はゆっくり閉位置に到達する。
【符号の説明】
【００８８】
１          複合機
２          画像形成ユニット（本体）
３          画像読取ユニット（開閉体）
５          連結部
６１        アーム部材
６１Ａ      一端部
６１Ｂ      他端部
６２、６４  案内溝
６３、６５  ラック部
６３Ｐ、６５Ｐ  ピッチ線
６１１      ピニオン
６１１Ｐ    ピッチ円
６１２      制動部
６１３      回転ダンパ
６１４      ギヤ部
６１６      増速ギヤ
６１７      遊星ギヤ
Ａ          矢印（直線）
Ｐ          接点
【図１】
0006493110.tif 000002
【図２】
0006493110.tif 000003
【図３】
0006493110.tif 000004
【図４】
0006493110.tif 000005
【図５】
0006493110.tif 000006
【図６】
0006493110.tif 000007
【図７】
0006493110.tif 000008
【図８】
0006493110.tif 000009
【図９】
0006493110.tif 000010
【図１０】
0006493110.tif 000011