(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙部から送られてきた用紙に画像を記録する記録ユニットと、前記記録ユニットに対してヒンジを介して開閉自在な読取ユニットと、前記ヒンジに設けられ、前記読取ユニットを開放方向に付勢して最大開度まで開くトーションバーとを備えた画像形成装置において、
前記読取ユニットが開放されるときにトーションバーに対して抵抗作用を発揮し、当該トーションバーの付勢力を規制する規制部材を備え、前記規制部材は、前記トーションバーの付勢力と反対方向に付勢力が働く弾性部材であり、前記読取ユニットを開き始めて最大開度まで開いた状態に至る全ての期間でトーションバーによる付勢力に対して抵抗作用を与え、前記読取ユニットが最大開度となる途中の位置で抵抗が最大に発揮されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ユニットに対して読取ユニットを開閉可能に設けた画像形成装置において、読取ユニットの開閉を補助する付勢手段に対して、抵抗を付与する弾性部材を設けたヒンジ部材を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やファクシミリ装置等の画像形成装置において、記録部（記録ユニット）の上方に読取部（読取ユニット）を開閉可能に配置して、記録ユニットに対するメンテナンス等を行う際に、前記読取部を開放することができるような機構は、従来より一般の画像形成装置で用いられている。前記記録ユニットの上部に配置する読取ユニットは、それをフラットベッドスキャナー（ＦＢＳ）ユニットのみで構成したとしても重量の大きいものであり、前記ＦＢＳにＡＤＦを組み合わせた場合にはさらに重いものとなる。そこで、前記読取ユニットを開放する方向に付勢するため、および、閉じる際の抵抗力を付与するための付勢手段として、コイルバネ等による機構の他に、トーションバーを用いた付勢手段が用いられている。そして、前記トーションバーの強力なバネ力を用いる場合には、重量の大きな読取ユニットを開く際に、軽い力で容易に開く動作を行い得るように構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記ＡＤＦやＦＢＳを備えた読取ユニットは重量があるために、その開放を補助するための付勢手段としてトーションバーが用いられることがある。そして、前記トーションバーを用いた場合には、荷重（付勢力）の設定が難かしく、その付勢手段の付勢力と読取ユニットの重量とのバランスが悪いと、読取ユニットを開く動作の最終段階で急激に開く方向に大きな力が働き、読取ユニットと記録ユニットのヒンジ部に多大な力が加わり、読取ユニットを構成するフレームが歪んでしまうことがある。また、読取ユニットに振動や衝撃を加えられたときには、読取ユニットに設けているキャリッジ等が影響を受けて、キャリッジに保持されるミラーが位置ズレを起こすことから、読取り画像の品質に悪影響が発生することがある。しかしながら、一般に、トーションバーを付勢部材として用いた場合に、その付勢力の微調整は困難である。
【０００４】
本発明は、前記読取ユニットのような重量物に対して、開放を補助する付勢部材としてトーションバーを用いた場合に、付勢力の設定が難しいというトーションバーの欠点を解消できる装置の提供を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、給紙部から送られてきた用紙に画像を記録する記録ユニットと、前記記録ユニットに対してヒンジを介して開閉自在な読取ユニットと、前記ヒンジに設けられ、前記読取ユニットを開放方向に付勢して最大開度まで開くトーションバーとを備えた画像形成装置に関する。本発明の請求項１の発明は、前記読取ユニットが開放されるときにトーションバーに対して抵抗作用を発揮し、当該トーションバーの付勢力を規制する規制部材を備え、前記規制部材は、前記トーションバーの付勢力と反対方向に付勢力が働く弾性部材であり、前記読取ユニットを開き始めて最大開度まで開いた状態に至る全ての期間でトーションバーによる付勢力に対して抵抗作用を与え、前記読取ユニットが最大開度となる途中の位置で抵抗が最大に発揮されることを特徴とする。そして、前述したように構成したことにより、読取ユニットが開放される時に、トーションバーの付勢力を規制するため、読取ユニットが急激に開放されることがない。
【０００６】
そして、読取ユニットがトーションバーにより開放されるときに、弾性部材がトーションバーと反対方向に付勢するため、読取ユニットが急激に開放されることがない。したがって、前記読取ユニットに対する衝撃が緩和されることにより、読取ユニットの内部に配置しているキャリッジ等が振動したり、キャリッジに保持されているミラー等の位置ずれが生じたりすることがなく、読み取り画像に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の画像形成装置の構成を説明する。図１に示す画像形成装置１は、記録部と給紙部とを組み合わせた構成する記録ユニット２と、その記録ユニット２の上にヒンジ部３を介して開閉可能に支持される読取ユニット２０とを組み合わせて構成している。なお、前記記録ユニット２には、多数の給紙トレイ等を一体に組み込んで構成することの他に、１つの給紙トレイと記録部とを組み合わせたものとして基本形状を構成し、その下部に複数の給紙トレイを装備する給紙ユニットを組み合わせて、多種のサイズの用紙を任意に選択して記録部に向けて給紙可能な装置として構成することもできる。
【０００８】
前記読取ユニット２０を記録ユニット２に対して開閉可能に支持するために、図１、２に示すように、ヒンジ部材３には上下のユニット２、２０の各々に取り付けるための下部材４と上部材５とを設け、前記下部材４と上部材５とを、それぞれの固定手段を用いて取り付ける。前記記録ユニット２に対して、読取ユニット２０を開く方向に付勢するために、従来の装置の場合と同様な付勢部材としてトーションバー６を配置しており、前記トーションバー６の一端部を上係止部７に係止し、他端部を下部材４に対して下係止部８を介して係止する。なお、前記トーションバー６は２本のバー部材を平行に配置して設けることは、従来のトーションバーを用いた付勢手段と同様に構成される。
【０００９】
前記トーションバー６による付勢手段に加えて、本実施例においては、図示するように、下部材４の下係止ブラケット１２と上部材５の上係止ブラケット１１との間に補助スプリング１０を設けている。前記補助スプリング１０は、トーションバー６の力で読取ユニット２０を開く際の最終段階で、トーションバー６に対して抵抗作用を発揮する部材として設けているものである。そして、図２の状態から読取ユニット２０を開き始めて、図３の状態に至る間に、トーションバー６による付勢力に対抗して抵抗作用を与えることができるものとされる。特に、トーションバー６により付勢されて、読取ユニット２０が最大開度となる途中の位置で、前記補助スプリング１０による抵抗が最大に発揮され、読取ユニット２０を開くトーションバー６の作用に対して、次第に大きな抵抗を加えるようにする。
【００１０】
そして、前記読取ユニット２０を所定の角度開いた状態から、最大の開度に開くまでの揺動の動作の途中では、トーションバー６に対向した補助スプリング１０により、大きな開き抵抗を付与できるようにする。また、前記読取ユニット２０が最大開度状態では、前記補助スプリング１０が大きな抵抗力を付与できるために、トーションバー６による付勢力を規制することができる。したがって、読取ユニット２０が急激に開くことにより、ヒンジ部材３に多大な力が加わり、読取ユニット２０を構成するフレームが歪むこと、または、読取ユニット２０に衝撃が加えられることにより、内部に配置される走査装置３０のキャリッジ３１、３３が跳ね上がってミラーｍ１、ｍ２、ｍ３が位置ずれすることもない。
【００１１】
前記トーションバー６の付勢力に対抗させる補助スプリング１０は、トーションバー６により読取ユニット２０が開かれる際に、その読取ユニット２０の開かれる角度にしたがって、図４に示すような伸び状態となり、トーションバー６の付勢力に対する反作用を行う。つまり、読取ユニット２０をヒンジ部材３を介して記録ユニット２から開く動作により、図２、３に示した状態に補助スプリング１０を配置した場合に、図４に示すように、読取ユニット２０を開き始める段階では、補助スプリング１０の長さはＬ２であるが、所定の角度θまで開いた状態では、補助スプリング１０の長さＬが最大となる。その後に、若干縮んだ状態になり、最大開度θ１まで開いたときの補助スプリング１０の長さＬ１は、前記Ｌとほぼ同様な長さで推移する。前述したように、補助スプリング１０の長さが変化することにより、前記補助スプリング１０によりトーションバー６の付勢力に対向する力が変化するのであるから、読取ユニット２０を開き始める初期の段階では、補助スプリング１０による抵抗値が小さい値として発揮され、所定の角度以上に開かれた時から、大きな抵抗力として作用する。
【００１２】
したがって、前記トーションバー６により読取ユニット２０を開く方向に付勢した場合に、前記読取ユニット２０が所定の角度まで開かれてから最大の開度まで開かれる間に、トーションバー６による付勢作用に対して、補助スプリング１０による抵抗作用が付与されるので、読取ユニットが急激に最大開度まで開かれることを阻止することが可能となる。なお、前記補助スプリング１０の各ユニットに対する取り付け位置と、補助スプリング１０の伸びの状態、つまり、トーションバーに対する抵抗作用の力の大きさ等の条件は、前記トーションバー６の特性に対応させて任意の位置に設けることができるものであり、前記トーションバー６と読取ユニットの重量に対応させて任意に構成することができる。
【００１３】
図５に示す例は、前記読取ユニット２０の構成を、装置の正面側から見た状態の説明図であり、その本体フレーム２１の上部にプラテン２３を固定して設けており、前記図１に示したように、コントロールパネル２２をフロント側の端部に設けている。そして、前記プラテン２３の下面に沿って副走査方向に往復移動する２つのキャリッジ３１、３３を設けた走査装置３０により、プラテン２３上にセットした原稿の画像を読み取るように構成している。前記プラテン２３にセットした原稿に対しては、その上面に位置させるプラテンカバー２４を弾性体２５を介して押圧し、原稿の画像面をプラテン２３に密着させて読取りできるようにする。
【００１４】
前記プラテン２３を上部に配置するフレームの内部に配置する走査装置３０は、従来より一般に用いられている画像読取装置と同様に、ランプ３２とミラーｍ１を配置したフルレートキャリッジ３１と、２つのミラーｍ２、ｍ３を配置したハーフレートキャリッジ３３とを移動可能に設けている。前記２つのキャリッジ３１、３３を駆動するための駆動装置３６は、駆動軸３７に設けたプーリ３８、３８ａに巻き掛けたベルト３９、３９ａに、前記２つのキャリッジ３１、３３を各々取付けている。そして、前記２つのプーリ３８、３８ａの直径を２：１の比率に形成して、フルレートキャリッジ３１の速度に対して、ハーフレートキャリッジ３３を半分の速度で駆動するように構成している。
【００１５】
前記読取ユニット２０においては、原稿の長さ方向に定速で移動するフルレートキャリッジ３１と、前記フルレートキャリッジ３１の半分の速度で移動されるハーフレートキャリッジ３３とを連動させて往復移動させ、プラテン２３上にセットした原稿の画像面にランプ３２の光を照射する。そして、前記原稿を照射した光の反射光を２つのキャリッジ３１、３３に各々設けたミラーｍ１、ｍ２、ｍ３を介して反射させ、前記ミラーｍ３の反射光をレンズ３４を介してＣＣＤ３５に結像させ、光情報を電気信号に変換したデジタル信号を、読取ユニット２０と組み合わせた記録ユニット２に向けて出力する。
【００１６】
前記ＣＣＤ３５により得られるデジタル信号としての画像情報は、ファクシミリ装置での送信信号として用いることができる。また、前記画像読取装置を複写機や、ファクシミリ装置と複写機との複合機に組み合わせて用いる場合には、前記画像情報を記録部に向けて伝達し、記録紙に印字することができる。さらに、前記画像読取装置をコンピュータ等に組み合わせて用いる場合には、画像情報を用いて他の任意の情報と組み合わせた文書等を作成するためにも用いられる。
【００１７】
なお、前記２つのユニットを組み合わせて構成する画像形成装置において、読取ユニットには、ＡＤＦ（自動原稿搬送装置）のような読取部材を、ＦＢＳ（フラットベッドスキャナ）に追加して設けることも可能であり、前記読取ユニットの構成は限定されるものではない。また、前記補助スプリング１０の各ユニットに対する取り付け位置と、補助スプリング１０の伸びの状態、つまり、トーションバーに対する抵抗作用の力の大きさ等の条件は、前記トーションバー６の特性に対応させて任意の位置に設けることができるものであり、前記トーションバー６と読取ユニットの重量に対応させて任意に構成することができる。さらに、本実施例では、付勢部材としてのトーションバーに対して、規制部材としてスプリングを用いたもので説明したが、この組み合わせに限られるものではなく、例えば、下部材４と上部材５の重なり合う部分に摩擦部材を噛ませるか、あるいは前記重なり合う部分に摩擦係数の大きい部材を設けて、上部材５が上方へ開く力を規制することや、読取ユニットの回動支点の回転モーメントを規制する部材を設けても良い。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の装置は、前述したように構成したことにより、読取ユニットがトーションバーによって付勢される状態で開放されるときに、規制部材がトーションバーの開く力を規制するため、読取ユニットが急激に開くことがない。そのため、読取ユニットが急激に開いてしまうことによる最大開度位置で読取ユニットに加えられる衝撃を防止できる。また、弾性部材がトーションバーと反対方向の付勢力として働くことにより、最大開度位置で読取ユニットへ衝撃が加えられることを防止できる。したがって、前記読取ユニットに対する衝撃が緩和されることにより、読取ユニットの内部に配置しているキャリッジ等が振動したり、キャリッジに保持されているミラー等の位置ずれが生じたりすることがなく、読み取り画像に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図２】  ヒンジ部材の構成を示す説明図である。
【図３】  読取ユニットを大きく開いた状態での付勢部材の説明図である。
【図４】  補助スプリングの伸びの状態の説明図である。
【図５】  読取ユニットの構成の説明図である。
【符号の説明】
１    画像形成装置、  ２    記録ユニット、  ３    ヒンジ部材、
４    下部材、  ５    上部材、  ６    トーションバー、
１０    補助スプリング、  １１・１２    係止ブラケット、
２０    読取ユニット、  ２１    フレーム、  ２２    長孔、
２３    プラテンガラス、  ３０    読取部、  ３１・３３    キャリッジ、
３４    レンズ、  ３５    ＣＣＤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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