(57)【要約】【課題】装置が大型化することなく、２つの部材の回転方向の負荷を調整することができる、ヒンジ機構、及び、画像形成装置、を提供する。【解決手段】第１部材４１に固定された中空構造の第１シャフト４２に対して軸方向に相対的に移動可能に第２シャフト４３を内挿して、第１シャフト４２に対して軸方向一端側に突出する第２シャフト４３の突出量を調整する調整ツマミ４４（調整手段）を設置して、第２シャフト４３に回転可能に挿入された第２部材４９を第１シャフト４２の端面との間に挟むようにスプリングワッシャ５０（環状部材）を軸方向一端側への移動を制限して設置している。【選択図】図８
2016138628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材とに継合されて、前記第２部材に対して前記第１部材を相対的に回転させるヒンジ機構であって、
前記第１部材に固定された中空構造の第１シャフトと、
前記第１シャフトに対して軸方向に相対的に移動可能に内挿された第２シャフトと、
前記第１シャフトに対する前記第２シャフトの軸方向の相対的な位置を可変して固定して、前記第１シャフトに対して軸方向一端側に突出する前記第２シャフトにおける突出部の突出量を調整する調整手段と、
前記第２シャフトの前記突出部に回転可能に挿入された前記第２部材を前記第１シャフトの端面との間に挟むように、前記突出部において軸方向一端側への移動が制限されて設置されて、軸方向の変形量に応じて弾性力を変化させる環状部材と、
を備えたことを特徴とするヒンジ機構。
【請求項２】
前記第１シャフトは、軸方向他端側の外周面に雄ネジ部が形成され、
前記調整手段は、前記第２シャフトにおける軸方向他端側に固定されるとともに、前記第１シャフトの前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が形成されて、前記雌ネジ部が前記雄ネジ部に螺合する幅方向の位置を可変することで前記第２シャフトにおける前記突出部の突出量を可変することを特徴とする請求項１に記載のヒンジ機構。
【請求項３】
前記第１シャフトは、その外周面における軸方向の一部にコイルが巻装され、
前記調整手段は、前記コイルに流す電流をオン・オフ制御することによって前記第２シャフトをソレノイドにおける可動部材として機能させて幅方向に移動させることで前記第２シャフトにおける前記突出部の突出量を可変することを特徴とする請求項１に記載のヒンジ機構。
【請求項４】
前記第１シャフトに対して前記第２シャフトを軸方向他端側に移動する方向に付勢する付勢部材を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のヒンジ機構。
【請求項５】
前記環状部材は、スプリングワッシャであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のヒンジ機構。
【請求項６】
前記第１シャフトの前記端面と前記第２部材との間に介在されて、前記第２部材とともに回転可能に前記第２部材に固定された第１ワッシャと、
前記第２部材と前記環状部材との間に介在されて、前記第２部材とともに回転可能に前記第２部材に固定された第２ワッシャと、
を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のヒンジ機構。
【請求項７】
前記第１シャフトの前記端面と前記第１ワッシャとの間に介在するように前記第１シャフトに固定されて、前記第２部材に係合して前記第１シャフトに対して前記第２部材が回転する範囲を制限するストッパと、
前記第２シャフトの前記突出部において軸方向一端側への前記環状部材の移動を制限するように螺合されたナットと、
を備えたことを特徴とする請求項６に記載のヒンジ機構。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載のヒンジ機構と前記第１部材と前記第２部材とが設置されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記調整手段は、当該画像形成装置の外部から操作可能に構成されたことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、第１部材と第２部材とに継合されて第２部材に対して第１部材を相対的に回転させるためのヒンジ機構と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、２つの部材を相対的に回転（開閉）させるためにヒンジ機構を用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
詳しくは、特許文献１におけるヒンジ機構（開閉装置）には、チルトヒンジの動きを安定的に停止させて、２つの部材を任意の開閉角度で安定して保持するための安定停止手段が設けられている。この安定停止手段は、チルドヒンジのヒンジシャフトの軸方向へスライドしてヒンジシャフトに圧接可能に設けられた押圧部材と、押圧部材に係合して押圧部材をヒンジシャフトの軸方向にスライドさせてヒンジシャフトに圧接させる搖動部材と、で構成されている。そして、操作オフボタンを下押しすることで２つの部材をフリーストップで開閉したり、操作オンボタンを下押しすることで２つの部材の開閉を阻止したりできるようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１のヒンジ機構は、２つの部材の回転方向（開閉方向）の負荷を２段階で可変できるため、２つの部材を回転させるときには負荷を軽くして回転操作性を向上させて、２つの部材の回転を停止させた状態を維持するときには負荷を重くして回転停止性を向上させる効果が期待できる。
しかし、特許文献１のヒンジ機構は、安定停止手段（特に、搖動部材である。）が大型化してしまって、ヒンジ機構が設置される装置本体も大型化してしまう不具合があった。
【０００４】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置が大型化することなく、２つの部材の回転方向の負荷を調整することができる、ヒンジ機構、及び、画像形成装置、を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の請求項１記載の発明にかかるヒンジ機構は、第１部材と第２部材とに継合されて、前記第２部材に対して前記第１部材を相対的に回転させるヒンジ機構であって、前記第１部材に固定された中空構造の第１シャフトと、前記第１シャフトに対して軸方向に相対的に移動可能に内挿された第２シャフトと、前記第１シャフトに対する前記第２シャフトの軸方向の相対的な位置を可変して固定して、前記第１シャフトに対して軸方向一端側に突出する前記第２シャフトにおける突出部の突出量を調整する調整手段と、前記第２シャフトの前記突出部に回転可能に挿入された前記第２部材を前記第１シャフトの端面との間に挟むように、前記突出部において軸方向一端側への移動が制限されて設置されて、軸方向の変形量に応じて弾性力を変化させる環状部材と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、装置が大型化することなく、２つの部材の回転方向の負荷を調整することができる、ヒンジ機構、及び、画像形成装置、を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図３】操作表示パネルが回転される状態を示す概略図である。
【図４】操作表示パネルを示す斜視図である。
【図５】操作表示パネルを示す、（Ａ）側面図と、（Ｂ）背面図と、である。
【図６】ヒンジ機構が露呈した状態の操作表示パネルを示す、（Ａ）側面図と、（Ｂ）背面図と、である。
【図７】ヒンジ機構を示す斜視図である。
【図８】ヒンジ機構を示す概略断面図である。
【図９】ヒンジ機構の組付け手順を示す斜視図である。
【図１０】図９に続く、ヒンジ機構の組付け手順を示す斜視図である。
【図１１】別のヒンジ機構を示す斜視図である。
【図１２】図１１のヒンジ機構を示す側面図である。
【図１３】この発明の実施の形態２におけるヒンジ機構を示す斜視図である。
【図１４】図１３のヒンジ機構を示す概略断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態３におけるヒンジ機構を示す斜視図である。
【図１６】図１５のヒンジ機構を示す概略断面図である。
【図１７】図１５のヒンジ機構が設置された操作表示パネルを背面側から示す斜視図である。
【図１８】図１５のヒンジ機構が設置された操作表示パネルを正面側から示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【０００９】
実施の形態１．
図１〜図１２にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、画像形成装置における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機、３は原稿を原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、６は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部（給紙カセット）、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する２次転写ローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部、２８は各作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの現像部に各色のトナーを補給するためのトナー容器、を示す。
【００１０】
図１に示すように、４つの作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、中間転写ベルト１７に対向するように並設されている。また、中間転写ベルト１７は、不図示の駆動部によって、所定方向（図１の矢印方向であって、反時計方向である。）に走行するように構成されている。
【００１１】
以下、画像形成装置１における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部（不図示である。）で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００１２】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部６に送信される。そして、書込み部６からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上に向けて照射される。
【００１３】
一方、各作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂの感光体ドラム１１は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１の表面は、帯電ローラとの対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部６において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。図示は省略するが、レーザ光は、ポリゴンミラーに入射して反射した後に、複数のレンズを透過する。複数のレンズを透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００１４】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の作像部１０Ｙの感光体ドラム１１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー（不図示である。）により、感光体ドラム１１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電ローラにて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００１５】
同様に、マゼンタ成分のレーザ光は、紙面左から２番目の作像部１０Ｍの感光体ドラム１１表面に照射されて、マゼンタ成分の静電潜像が形成される。シアンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から３番目の作像部１０Ｃの感光体ドラム１１表面に照射されて、シアン成分に対応した静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の作像部１０ＢＫの感光体ドラム１１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００１６】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１表面は、それぞれ、現像部との対向位置に達する。そして、各現像部から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように1次転写ローラ１４が設置されている。そして、１次転写ローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（第１転写工程である。）。
【００１７】
そして、第１転写工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、クリーニング部との対向位置に達する。そして、クリーニング部で、感光体ドラム１１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１表面は、除電部の位置を通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。
【００１８】
他方、感光体ドラム１１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト１７表面は、図中の矢印方向に走行して、２次転写ローラ１８の位置に達する。そして、２次転写ローラ１８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部（不図示である。）の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７上の一連の転写プロセスが完了する。
【００１９】
ここで、２次転写ローラ１８位置の記録媒体Ｐは、給紙部７から搬送ガイド、レジストローラ１９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ１９（タイミングローラ）に導かれる。レジストローラ１９に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト１７上のトナー像とタイミングを合わせて、２次転写ローラ１８の位置に向けて搬送される。
【００２０】
その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０に導かれる。定着部２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ２９によって装置外に出力画像として排出された後に、排紙部５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２１】
ここで、図２〜図４を参照して、本実施の形態１における画像形成装置１には、操作表示パネル３０（画像形成装置１の種々の操作をおこなうための表示がされたり、それらの操作をおこなうためのボタンなどが設置されたりしたものである。）が、画像形成装置本体７０（装置本体）に対して回転可能（開閉可能）に設置されている。具体的に、図３に示すように、操作表示パネル３０は、ヒンジ機構４０、６０を介して画像形成装置本体７０に保持されていて、ユーザーの視認性や操作性の自由度を高めるために画像形成装置本体７０に対してその角度を可変できるように構成されている。
【００２２】
さらに詳しくは、図５及び図６を参照して、操作表示パネル３０の長手方向の離れた位置には、第１部材４１（第１ブラケット）と第２部材４９（第１固定板）とを継合する第１ヒンジ機構４０（図７をも参照できる。）と、第２ブラケット６１と第２固定板６９とを継合する第２ヒンジ機構６０（図１１をも参照できる。）と、が設けられている。操作表示パネル３０は、第１部材４１（及び、第２ブラケット６１）にネジ締結によって固定保持されている。第１部材４１（又は、第２ブラケット６１）は、第１ヒンジ機構４０（又は、第２ヒンジ機構６０）を介して第２部材４９（又は、第２固定板６９）に継合されていて、第１部材４１（又は、第２ブラケット６１）が第２部材４９（又は、第２固定板６９）に対して相対的に回転できるように構成されている。第２部材４９（又は、第２固定板６９）は、装置本体７０の筐体に固定された本体側固定部材７１にネジ締結されている。そして、第１ヒンジ機構４０（又は、第２ヒンジ機構６０）は、操作表示パネル３０側の外装カバー６５と、装置本体７０側の外装カバー６６と、によって覆われている。そして、外装カバー６６から露呈した調整手段としての調整ツマミ４４を外部から操作することによって、操作表示パネル３０の回転方向の負荷が調整されることになる。
なお、本実施の形態１では、画像形成装置本体７０に対して操作表示パネル３０のパネル面の角度を可変するための、２つのヒンジ機構４０、６０のうち、一方のヒンジ機構６０（第２ヒンジ機構）は回転方向の負荷を調整できるように構成されておらず、他方のヒンジ機構４０（第１ヒンジ機構）にのみ回転方向の負荷を調整する特徴的な機能があって、その詳細について以下に詳しく説明する。
【００２３】
以下、本実施の形態１における画像形成装置１において、特徴的なヒンジ機構４０（第１ヒンジ機構）について詳述する。
先に説明したように、ヒンジ機構４０（第１ヒンジ機構）は、第１部材４１（第１ブラケット）と第２部材４９（第１固定板）とに継合されて、第２部材４９に対して第１部材４１を相対的に回転させるものである。これにより、第１部材４１に固定された操作表示パネル３０が、第２部材４９が固定された画像形成装置本体７０に対して回転（開閉）して、そのパネル面の角度を任意の角度に調整することが可能になる。
ここで、このヒンジ機構４０（第１ヒンジ機構）は、ユーザー（操作者）が第２部材４９に対して第１部材４１を相対的に回転させるときに生じる負荷（適宜に「回転方向の負荷」と呼ぶ。）を可変できるように構成されている。これにより、ユーザーは、操作表示パネル３０のパネル面の角度を変えるときには、ヒンジ機構４０の回転方向の負荷を低く調整して容易に角度調整操作することができて、操作表示パネル３０のパネル面が所望の角度に設定された後には、ヒンジ機構４０の回転方向の負荷を高く調整して操作表示パネル３０がボタン操作などによって容易に角度が変化しないように（回転停止した状態が変化しないように）することができる。
【００２４】
詳しくは、図７〜図１０を参照して、本実施の形態１において、ヒンジ機構４０（第１ヒンジ機構）は、第１シャフト４２、第２シャフト４３、調整手段としての調整ツマミ４４、環状部材としてのスプリングワッシャ５０、第１ワッシャ４７、第２ワッシャ４８、ストッパとしての第１ストッパ４６、ナット５１、ネジ４５、第２ストッパ５２、等で構成されている。
なお、図７は完成品としてのヒンジ機構４０を示す斜視図であって、図８は完成品としてのヒンジ機構４０を示す概略断面図であって、図９（Ａ）〜（Ｈ）及び図１０（Ａ）〜（Ｆ）はヒンジ機構４０が組付けられて完成品になるまでの手順を示す斜視図であるため、以下の各部品についての説明は、これらの図７〜図１０を適宜に参照し合うことで相互の構成の理解が容易になる。
【００２５】
第１シャフト４２は、第１部材４１に圧入加工などによって固定された中空構造の軸部材であって、ステンレス鋼などの金属材料で形成されている。図９（Ａ）、（Ｂ）等を参照して、第１シャフト４２には、その軸方向一端側（図８の右方に相当する方向である。）に後述する第１ストッパ４６を固定するための小判状の外周部が形成されており、その軸方向他端側（図８の左方に相当する方向であって、第１部材４１から突出した部分である。）の外周面に雄ネジ部４２ａが形成されている。また、第１シャフト４２の軸方向中央部（第１部材４１に固定された部分に対して軸方向一端側の部分である。）は、その他の部分に比べて外径が大きく形成されている。
【００２６】
第２シャフト４３は、第１シャフト４２に対して軸方向（図８の左右方向である。）に相対的に移動可能に内挿された中実構造の軸部材であって、ステンレス鋼などの金属材料で形成されている。図９（Ｂ）、（Ｃ）等を参照して、第２シャフト４３は、その軸方向の長さが第１シャフト４２の軸方向の長さよりも長くなるように形成されていて、第１シャフト４２に対して軸方向両端にそれぞれ突き出すように内挿される。また、第２シャフト４３には、その軸方向一端側（図８の右方に相当する方向である。）に後述するナット５１を螺合して固定するための、雄ネジ部を有する小径部が形成されており、その軸方向他端側（図８の左方に相当する方向である。）には後述するネジ４５を螺合して調整ツマミ４４を固定するための、雌ネジ部を有する小径部が形成されている。
【００２７】
調整ツマミ４４は、第１シャフト４２に対する第２シャフト４３の軸方向の相対的な位置を可変して固定して、第１シャフト４２に対して軸方向一端側に突出する第２シャフト４３における突出部の突出量を調整する調整手段として機能するものである。
詳しくは、調整ツマミ４４（調整手段）は、図９（Ｄ）、（Ｅ）を参照して、略キャップ状部材の外周部に２つのツマミ（突起）が起立するように形成されたものであって、第２シャフト４３における軸方向他端側の小径部に係合してネジ４５が第２シャフト４３の雌ネジ部に螺合することで、第２シャフト４３に固定される。また、調整ツマミ４４には、第１シャフト４２の雄ネジ部４２ａに螺合する雌ネジ部が内径部に形成されていて、その雌ネジ部が雄ネジ部４２ａに螺合する幅方向の位置を可変することで第２シャフト４３における突出部の突出量（軸方向一端側に突出する量である。）を可変できるように構成されている。
具体的に、調整ツマミ４４が雄ネジ部４２ａとの螺合が深まる方向に移動すると、それにともない調整ツマミ４４が固定された第２シャフト４３が軸方向一端側（図８の右方であって、図９（Ｆ）の右下方向である。）に移動して、その方向の突出量（第１シャフト４２から突出する量である。）が増加することになる。これに対して、調整ツマミ４４が雄ネジ部４２ａとの螺合が浅くなる方向に移動すると、それにともない調整ツマミ４４が固定された第２シャフト４３が軸方向他端側（図８の左方であって、図９（Ｆ）の左上方向である。）に移動して、その方向の突出量（第１シャフト４２から突出する量である。）が減少することになる。
なお、この調整ツマミ４４（調整手段）は、先に図５等を用いて説明したように、画像形成装置１の外部から操作可能に構成されていて、ユーザーはこの調整ツマミ４４を外部から操作して操作表示パネル３０の回転方向の負荷を適宜に調整することになる。
【００２８】
スプリングワッシャ５０は、軸方向の変形量に応じて弾性力を変化させる環状部材であって、公知のものを用いることができる。このスプリングワッシャ５０（環状部材）は、図１０（Ｃ）、（Ｄ）等を参照して、第２シャフト４３の突出部（軸方向一端側の突出部である。）に回転可能に挿入された第２部材４９を第１シャフト４２の端面との間に挟むように、その突出部において軸方向一端側への移動がナット５１によって制限されて設置されている。なお、ナット５１は、第２シャフト４３の突出部において軸方向一端側へのスプリングワッシャ５０（環状部材）の移動を制限するように、第２シャフト４３の小径部に形成された雄ネジ部に螺合されたものである。
【００２９】
このような構成により、調整ツマミ４４を操作することによって、第１シャフト４２に対して軸方向一端側に突出する第２シャフト４３（突出部）の突出量が可変されて、スプリングワッシャ５０の軸方向の変形量が可変して第２部材４９にかかるスプリングワッシャ５０の弾性力（摩擦抵抗）が増減されるため、第１シャフト４２（第１部材４１）に対して第２部材４９を相対的に回転させるときの負荷が調整されることになる。
具体的に、調整ツマミ４４が雄ネジ部４２ａとの螺合が深まる方向に移動すると、それにともない第２シャフト４３が軸方向一端側に突出する突出量が増加して、スプリングワッシャ５０の変形量の減少とともに弾性力（摩擦抵抗）が減少して、第１シャフト４２（第１部材４１）に対して第２部材４９を回転させるときの負荷が小さくなる。これに対して、調整ツマミ４４が雄ネジ部４２ａとの螺合が浅くなる方向に移動すると、それにともない第２シャフト４３が軸方向一端側に突出する突出量が減少して、スプリングワッシャ５０の変形量の増加とともに弾性力（摩擦抵抗）が増加して、第１シャフト４２（第１部材４１）に対して第２部材４９を回転させるときの負荷が大きくなる。特に、本実施の形態１では、調整ツマミ４４の雄ネジ部４２ａへのねじ込み量を可変するだけで、第１シャフト４２に対して第２部材４９を回転させるときの負荷を連続的に変化させることができるため、ユーザーごとに最適な負荷を設定することができる。
なお、このようにスプリングワッシャ５０の弾性力の変化によって第２部材４９の回転方向の負荷を変化させるためには、その摺動面にある程度の摩擦力が生じている必要がある。そのため、スプリングワッシャ５０（環状部材）は、軸方向の変形量に応じて相手方（第２部材４９）との摺接面における摩擦係数が変化するフリクションワッシャとしても機能することになる。
また、本実施の形態１では、環状部材としてスプリングワッシャ５０を用いたが、環状部材は上述したように機能するものであればよく、例えば、環状部材として圧縮スプリング等を用いることもできる。
【００３０】
第１ワッシャ４７は、第１シャフト４２の端面（後述する第１ストッパ４６が設置された端面である。）と第２部材４９との間に介在された平ワッシャであって、第２部材４９とともに回転可能に第２部材４９に固定されている。図９（Ｈ）、図１０（Ａ）等を参照して、第１ワッシャ４７には、曲げ部（係合部）が形成されていて、この曲げ部を第２部材４９に形成された矩形状の穴部に係合させることで第１ワッシャ４７が第２部材４９とともに回転することになる。このように第１ワッシャ４７を設けることで、第２部材４９が回転により直接的に他の部材に摺接して摩耗する不具合を防止することができる。
【００３１】
第２ワッシャ４８は、第２部材４９とスプリングワッシャ５０（環状部材）との間に介在された平ワッシャであって、第２部材４９とともに回転可能に第２部材４９に固定されている。図１０（Ａ）、（Ｂ）等を参照して、第２ワッシャ４８には、曲げ部（係合部）が形成されていて、この曲げ部を第２部材４９に形成された矩形状の穴部に係合させることで第２ワッシャ４８が第２部材４９とともに回転することになる。このように第２ワッシャ４８を設けることで、第２部材４９が回転により直接的に他の部材（スプリングワッシャ５０）に摺接して摩耗する不具合を防止することができる。
なお、これらのワッシャ４７、４８は、必要に応じてフリクションワッシャのように機能させることもできる。
【００３２】
第１ストッパ４６は、第１シャフト４２の端面（小判状の外周部が形成された端面である。）と第１ワッシャ４７との間に介在するように第１シャフト４２に固定されて、第２部材４９に係合して第１シャフト４２に対して第２部材４９が回転する範囲を制限するストッパとして機能するものである。
詳しくは、図９（Ｆ）、（Ｇ）、図１０（Ａ）等を参照して、第１ストッパ４６は、第１シャフト４２に形成された小判状の外周部に係合するように形成されていて、その外周部に曲げ部（係合部）が形成されている。そして、この第１ストッパ４６の曲げ部が第２部材４９に形成された突起に係合したときに、第１シャフト４２に対する第２部材４９の回転範囲が制限されることになる。換言すると、第２部材４９は、第１ストッパ４６の曲げ部に係合しない範囲で、第１シャフト４２に対して回転することになる。
このように第１ストッパ４６を設けることで、第２部材４９（画像形成装置本体７０）に対して第１部材４１（操作表示パネル３０）が必要以上に回転してしまう不具合を防止することができる（回転範囲を制限することができる）。
【００３３】
第２ストッパ５２は、第１部材４１の端面（調整ツマミ４４が設けられた側の端面である。）に固定されて、調整ツマミ４４の外周面に起立するツマミに係合して調整ツマミ４４が回転する範囲を制限するように機能するものである。
詳しくは、図１０（Ｅ）、（Ｆ）等を参照して、第２ストッパ５２は、第１部材４１の端面に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成された棒状部材である。そして、この第２ストッパ５２が調整ツマミ４４に係合することで、調整ツマミ４４の回転範囲が制限されることになる。具体的に、調整ツマミ４４が第１シャフト４２の雄ネジ部４２ａとの螺合が緩む方向に移動して雄ネジ部４２ａから脱落しないように、調整ツマミ４４に対する第２ストッパ５２の回転方向の位置が予め定められている。
このように第２ストッパ５２を設けることで、ユーザーが調整ツマミ４４を操作するときに、調整ツマミ４４が第１シャフト４２から脱落する不具合を防止することができる。
【００３４】
以下、図９（Ａ）〜（Ｈ）及び図１０（Ａ）〜（Ｆ）を用いて、このように構成されたヒンジ機構４０の組付け手順について説明する。
まず、図９（Ａ）に示すように、第１部材４１に第１シャフト４２が固定されると、図９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、第１シャフト４２の内径部に第２シャフト４３が挿入される。そして、図９（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、第２シャフト４３の軸方向他端側に調整ツマミ４４がネジ４５によって固定されるとともに、第１シャフト４２の雄ネジ部４２ａに調整ツマミ４４が螺合される。そして、図９（Ｆ）、（Ｇ）に示すように、第１シャフト４２の軸方向一端側から第１ストッパ４６が挿入され固定され、さらに図９（Ｆ）に示すように、第１シャフト４２の軸方向一端側から第１ワッシャ４７が挿入される。そして、図１０（Ａ）に示すように、第１ワッシャ４７の曲げ部に第２部材４９の穴部を係合させるように、第１シャフト４２の軸方向一端側から第２部材４９が挿入される。さらに、図１０（Ｂ）に示すように、第２部材４９の穴部に第２ワッシャ４８の曲げ部を係合させるように、第１シャフト４２の軸方向一端側から第２ワッシャ４８が挿入される。
そして、図１０（Ｃ）に示すように、第１シャフト４２の軸方向一端側からスプリングワッシャ５０が挿入されて、図１０（Ｄ）に示すように、第１シャフト４２の軸方向一端側からナット５１が螺合される。そして、最後に、図１０（Ｅ）に示すように、第１部材４１の雌ネジ部に第２ストッパ５２が螺合されて、最終的に図１０（Ｆ）に示すような、第１部材４１と第２部材４９とに継合された状態のヒンジ機構４０（第１ヒンジ機構）の組付けが完了することになる。
【００３５】
次に、図１１及び図１２を参照して、第２ヒンジ機構６０について簡単に説明する。
先に説明したように、第２ヒンジ機構６０は第１ヒンジ機構４０と対になって、画像形成装置本体７０に対して操作表示パネル３０のパネル面の角度を可変できるように、画像形成装置本体７０に対して操作表示パネル３０を保持するための部材である。そして、第２ヒンジ機構６０は、第１ヒンジ機構４０とは異なり、２つの部材の回転方向の負荷を調整できるように構成されていない。なお、図１１及び図１２は、第１ヒンジ機構４０との相違点を理解しやすくするため、実際のものとは異なり軸方向の向きを逆転して左右対称に図示している。
図１１及び図１２に示すように、第２ヒンジ機構６０は、第２ブラケット６１に固定されたシャフト６２が中空構造ではなくて中実構造である点や、その他の負荷調整に関わる調整ツマミ４４や第２ストッパ５２などの部品が設置されていない点や、シャフト６２に形成された大径部６２ａに第１ストッパ４６が係合されている点を除き、第１ヒンジ機構４０とほぼ同様に構成されている。すなわち、第２ヒンジ機構６０は、スプリングワッシャ５０の弾性力を可変することができずに、予め定められたスプリングワッシャ５０の変形量による一定の弾性力によって、第２固定板６９に対する第２ブラケット６１の回転方向の負荷が定められることになる。
このように、本実施の形態１では、操作表示パネル３０を回転可能に保持する２つのヒンジ機構４０、６０のうち、一方の第２ヒンジ機構６０が操作表示パネル３０を回転するときの負荷を調整できないように構成されているが、他方の第１ヒンジ機構４０が操作表示パネル３０を回転するときの負荷を調整できるように構成されているため、２つのヒンジ機構４０、６０を１つのヒンジ機構としてとらえたときに結果として操作表示パネル３０を回転するときの負荷を調整できるように構成したことになる。しかも、そのような場合には、双方のヒンジ機構４０、６０について操作表示パネル３０を回転するときの負荷を調整できるように構成する場合に比べて、調整ツマミ４４の数が１つに限定されることになるため、負荷調整の作業性が向上することになる。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態１によれば、第１部材４１に固定された中空構造の第１シャフト４２に対して軸方向に相対的に移動可能に第２シャフト４３を内挿して、第１シャフト４２に対して軸方向一端側に突出する第２シャフト４３の突出量を調整する調整ツマミ４４（調整手段）を設置して、第２シャフト４３に回転可能に挿入された第２部材４９を第１シャフト４２の端面との間に挟むようにスプリングワッシャ５０（環状部材）を軸方向一端側への移動を制限して設置している。
これにより、ヒンジ機構４０（画像形成装置１）が大型化することなく、２つの部材４１、４９の回転方向の負荷を調整することができる。
【００３７】
実施の形態２．
図１３及び図１４にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図１３は、実施の形態２におけるヒンジ機構を示す斜視図であって、前記実施の形態１における図７に相当する図である。また、図１４は、そのヒンジ機構を示す概略断面図であって、前記実施の形態１における図８に相当する図である。
本実施の形態２におけるヒンジ機構は、付勢部材としての圧縮スプリング５５が設置されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【００３８】
図１３、図１４に示すように、本実施の形態２におけるヒンジ機構４０（第１ヒンジ機構）も、前記実施の形態１のものと同様に、第１シャフト４２、第２シャフト４３、調整手段としての調整ツマミ４４、環状部材としてのスプリングワッシャ５０、第１ワッシャ４７、第２ワッシャ４８、ストッパとしての第１ストッパ４６、ナット５１、ネジ４５、第２ストッパ５２、等で構成されている。
【００３９】
ここで、本実施の形態２におけるヒンジ機構４０は、前記実施の形態１のものとは異なり、第１シャフト４２に対して第２シャフト４３を軸方向他端側（図１４の左方である。）に移動する方向に付勢する付勢部材としての圧縮スプリング５５が設置されている。
詳しくは、図１３、図１４を参照して、圧縮スプリング５５（付勢部材）は、第１部材４１の端面と調整ツマミ４４との間に、第１シャフト４２（雄ネジ部４２ａ）の外周を覆うように設置されている。
【００４０】
このように構成することで、調整ツマミ４４が第１シャフト４２の雄ネジ部４２ａに螺合した状態でネジガタが生じてしまうような場合であっても、そのネジガタ分だけ調整ツマミ４４は第２シャフト４３とともに圧縮スプリング５５のスプリング力によって図１４の左方（２つの部材４１、４９の回転方向の負荷を高める方向である。）に付勢されることになる。
そのため、上述したネジガタ分だけ２つの部材４１、４９の回転方向の負荷が不安定になる不具合が抑止されることになる。さらに、調整ツマミ４４をねじ込む方向に螺合させるときの力が圧縮スプリング５５で助成される分だけ小さくてすむことになり、調整ツマミ４４の操作性が向上する。
なお、２つの部材４１、４９の回転方向の負荷が大きくなる方向に付勢するように、２つの部材４１、４９にねじりコイルスプリングを接続した場合にも、上述した本実施の形態２のものと同様の効果を得ることができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態２によれば、前記実施の形態１のものと同様に、第１部材４１に固定された中空構造の第１シャフト４２に対して軸方向に相対的に移動可能に第２シャフト４３を内挿して、第１シャフト４２に対して軸方向一端側に突出する第２シャフト４３の突出量を調整する調整ツマミ４４（調整手段）を設置して、第２シャフト４３に回転可能に挿入された第２部材４９を第１シャフト４２の端面との間に挟むようにスプリングワッシャ５０（環状部材）を軸方向一端側への移動を制限して設置している。
これにより、ヒンジ機構４０（画像形成装置１）が大型化することなく、２つの部材４１、４９の回転方向の負荷を調整することができる。
【００４２】
実施の形態３．
図１５〜図１８にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図１５は、実施の形態３におけるヒンジ機構を示す斜視図であって、前記実施の形態１における図７に相当する図である。また、図１６は、そのヒンジ機構を示す概略断面図であって、前記実施の形態１における図８に相当する図である。さらに、図１７は、そのヒンジ機構が設置された操作表示パネルを背面側から示す斜視図であって、図１８は、そのヒンジ機構が設置された操作表示パネルを正面側から示す斜視図である。
本実施の形態３におけるヒンジ機構は、第２シャフト４３（突出部）の突出量を調整する調整手段としてソレノイド（電磁石）の原理を用いている点が、調整手段としてネジ機構を用いている前記実施の形態１のものとは相違する。
【００４３】
図１５、図１６に示すように、本実施の形態３におけるヒンジ機構４０（第１ヒンジ機構）も、前記実施の形態２のものと同様に、第１シャフト４２、第２シャフト４３、環状部材としてのスプリングワッシャ５０、第１ワッシャ４７、第２ワッシャ４８、ストッパとしての第１ストッパ４６、ナット５１、ネジ４５、圧縮スプリング５５、等で構成されている。
【００４４】
ここで、図１５、図１６に示すように、本実施の形態３におけるヒンジ機構４０は、前記実施の形態２のものとは異なり、第１シャフト４２には、その外周面における軸方向の一部（第１部材４１と第２部材４９との間である。）にコイル５６（電線）が巻装されている。このコイル５６は、図１７に示すように、そのコネクタ５６ａが、操作表示パネル３０のコネクタに接続されていて、画像形成装置本体７０の電源部から操作表示パネル３０を介してコイル５６に電流を流すことができるように構成されている。また、コイル５６に流す電流のオン・オフは、図１８に示す操作表示パネル３０の操作ボタン３２のオン・オフ操作でおこなうことができるように構成されている。
また、本実施の形態３におけるヒンジ機構４０は、前記実施の形態２のものとは異なり、調整ツマミ４４の代わりに、ネジ４５によって第２シャフト４３に螺合するとともに、圧縮スプリング５５によって図１６の左方に付勢される固定板５７が設置されている。また、本実施の形態２におけるヒンジ機構４０には、その他の調整ツマミ４４による負荷調整に関わる第２ストッパ５２などの部品も設置されていない。
【００４５】
そして、本実施の形態３では、第１シャフト４２に対して軸方向一端側に突出する第２シャフト４３の突出量を調整する調整手段が、ソレノイド（電磁石）の原理を用いたものとなっている。
すなわち、調整手段は、コイル５６に流す電流をオン・オフ制御することによって第２シャフト４３をソレノイドにおける可動部材（可動鉄心）として機能させて幅方向に移動させることで第２シャフト４３における突出部の突出量を可変するものである。ここで、第２シャフト４３には、コイル５６が巻装された軸方向の範囲から離れた位置に永久磁石５８が設置されており、また第１シャフト４２はソレノイドにおけるボビンとして機能することになる。
【００４６】
具体的に、操作表示パネル３０の操作ボタン３２がオンされていないと、コイル５６に電流が流れずに磁界も形成されず、第２シャフト４３が磁界によって引き寄せられることなく、圧縮スプリング５５の付勢力によって第２シャフト４３が図１６の左方に最大限移動して、それにともない第２シャフト４３が軸方向一端側に突出する突出量が減少して、スプリングワッシャ５０の変形量の増加とともに弾性力が増加して、第１シャフト４２（第１部材４１）に対して第２部材４９を回転させるときの負荷が大きくなる（図１６の状態である。）。
これに対して、操作表示パネル３０の操作ボタン３２がオンされると、コイル５６に電流が流れて磁界が形成されて、ソレノイドの原理によって第２シャフト４３が圧縮スプリング５５のスプリング力に抗するように図１６の右方に距離Ｈだけ移動して、それにともない第２シャフト４３が軸方向一端側に突出する突出量が増加して、スプリングワッシャ５０の変形量の減少とともに弾性力が減少して、第１シャフト４２（第１部材４１）に対して第２部材４９を回転させるときの負荷が小さくなる。
【００４７】
したがって、ユーザーは、操作表示パネル３０のパネル面の角度を変えるときには、操作ボタン３２をオンすることで、ヒンジ機構４０の回転方向の負荷を低く調整して容易に角度調整操作することができる。そして、操作表示パネル３０のパネル面が所望の角度に設定された後には、操作ボタン３２をオフすることで、ヒンジ機構４０の回転方向の負荷を高く調整して操作表示パネル３０がボタン操作などによって容易に角度が変化しないように（回転停止した状態が変化しないように）することができる。特に、本実施の形態３では、操作ボタン３２のオン・オフをおこなうだけで、ヒンジ機構４０の回転方向の負荷を容易に可変することができることになる。
なお、操作ボタンのオン・オフ動作と、ヒンジ機構４０の回転方向の負荷の切り替えと、の関係を上述したものと逆の関係にするように構成することもできるが、通常、操作表示パネル３０の角度調整操作に関わる時間は、操作表示パネル３０を固定した後に時間に比べて圧倒的に短くなるため、本実施の形態３にように構成することが電力消費などの観点から有用である。
【００４８】
以上説明したように、本実施の形態３によれば、第１部材４１に固定された中空構造の第１シャフト４２に対して軸方向に相対的に移動可能に第２シャフト４３を内挿して、第１シャフト４２に対して軸方向一端側に突出する第２シャフト４３の突出量を調整するソレノイド（調整手段）として機能するように第１、第２シャフト４２、４３を構成して、第２シャフト４３に回転可能に挿入された第２部材４９を第１シャフト４２の端面との間に挟むようにスプリングワッシャ５０（環状部材）を軸方向一端側への移動を制限して設置している。
これにより、ヒンジ機構４０（画像形成装置１）が大型化することなく、２つの部材４１、４９の回転方向の負荷を調整することができる。
【００４９】
なお、画像形成装置本体７０に対して操作表示パネル３０の角度を変化させるためのヒンジ機構４０に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、画像形成装置１におけるその他のヒンジ機構に対しても当然に本発明を適用できるし、その他のあらゆる装置に設置されるヒンジ機構に対しても当然に本発明を適用することができる。
そして、その場合であっても、前記各実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【００５０】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  画像形成装置、
３０  操作表示パネル、
３２  操作ボタン、
４０  ヒンジ機構（第１ヒンジ機構）、
４１  第１部材（第１ブラケット）、
４２  第１シャフト、
４２ａ  雄ネジ部、
４３  第２シャフト、
４４  調整ツマミ（調整手段）、
４５  ネジ、
４６  第１ストッパ（ストッパ）、
４７  第１ワッシャ、
４８  第２ワッシャ、
４９  第２部材（第１固定板）、
５０  スプリングワッシャ（環状部材）、
５１  ナット、
５２  第２ストッパ、
５５  圧縮スプリング（付勢部材）、
５６  コイル（電線）、  ５６ａ  コネクタ、
５７  固定板、  ５８  永久磁石、
６０  ヒンジ機構（第２ヒンジ機構、別のヒンジ機構）、
６１  第２ブラケット、
６２  シャフト、  ６２ａ  大径部、
６５、６６  外装カバー、
６９  第２固定板、
７０  画像形成装置本体（装置本体）、  ７１  本体側固定部材。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特許第５４８９７６９号公報
【図１】
2016138628.tif 000003
【図２】
2016138628.tif 000004
【図３】
2016138628.tif 000005
【図４】
2016138628.tif 000006
【図５】
2016138628.tif 000007
【図６】
2016138628.tif 000008
【図７】
2016138628.tif 000009
【図８】
2016138628.tif 000010
【図９】
2016138628.tif 000011
【図１０】
2016138628.tif 000012
【図１１】
2016138628.tif 000013
【図１２】
2016138628.tif 000014
【図１３】
2016138628.tif 000015
【図１４】
2016138628.tif 000016
【図１５】
2016138628.tif 000017
【図１６】
2016138628.tif 000018
【図１７】
2016138628.tif 000019
【図１８】
2016138628.tif 000020