説明

プリンタ装置

【課題】簡単な機構で、開閉蓋の全閉時のロックを軽い押圧力で確実に行え、反発荷重の変動を抑えることを目的とする。
【解決手段】本体1に対して開閉支点P1の回りに開閉可能に構成された開閉蓋2を有するプリンタ装置において、開閉支点1を中心にして回動動作する第1のアーム11と、第1のアーム11上の第1の回動軸P2を中心として回動自在に取り付けられた回動コマ13と、回動コマ13上の第2の回動軸P3と本体1上の第3の回動軸P4をそれぞれ中心として回動自在な第2のアーム15と、回動コマ13に対し、第1の回動軸P2の回りに付勢力を与えるダンパーバネ14とを有するダンパー機構10を備え、開閉蓋2が全閉の状態において、開閉支点P1と第1の回動軸P2を結ぶ直線と、第2の回動軸P3と第3の回動軸P4とを結ぶ直線がほぼ平行になるような構成としたものであり、全閉時の反発荷重がほぼゼロとなる効果を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ファクシミリやMFP等のプリンタ装置に関し、特に開閉蓋の緩衝機構に関する。
【背景技術】
【0002】
ファクシミリやMFP(Multifunction Printer:多機能プリンタ)等の、小型ないし一般家庭向けのプリンタ装置では、トナーインクカートリッジの交換や紙詰まり等のトラブルの際、内部を開けるための開閉蓋が設けられる。この開閉蓋には、画像記録部や給紙機構、搬送機構、制御機構、トナーインクカートリッジ等が設けられており、重量が大きいものが多い。
【0003】
このような開閉蓋を開けて作業をする際、開けた状態に保持する保持機構が設けられる。また、作業終了時に保持機構を解除して開閉蓋を閉める際、開閉蓋の重量による急激な蓋閉まりによって、怪我をしたり、開閉衝撃による大きな音の発生、または搭載部品の破壊や損傷等の不都合を解消する目的で、開閉蓋と本体との間にダンパー機構が設けられるのが通常である。このダンパー機構により、開閉蓋の開閉の際に適度の反発荷重を与え、蓋閉まり時の危険回避や衝撃緩和を図っている。
【0004】
しかしながら、ダンパー機構による反発荷重は、開閉蓋を閉めてゆくにつれて増加するため、開閉蓋を全閉する際に大きな力を要し、ロックしない中途半端な状態で手を離すと開閉蓋が開くなど、蓋全閉でのロック感触の悪化や不完全ロックを発生しやすくなる。また、開閉蓋を閉じてロックした状態では、ダンパー機構による反発荷重の大きさが最大となるため、開閉蓋に、開く方向の曲げ応力が常時掛かることになる。プリンタ装置によっては、画像記録部や給紙機構、搬送機構のローラの一方は本体側に設けられ、他方は開閉蓋側に設けられており、そのニップ部の圧力は、かなり厳密に調整されている。そのため、ダンパー機構の反発荷重が、ダンパー機構の部品のばらつきや経年変化により変動すると、ローラのニップ部の圧力も変動するおそれがあり、記録品質やシート材の搬送特性にも影響することになる。
【0005】
このようなダンパー機構のもつ問題点を解消するために、いろいろな提案がなされている。
【0006】
例えば、(特許文献1)には、揺動フレーム(開閉蓋)の開閉の際のバランスを調整可能にするために、本体フレームの上部に画像読み取り装置を設けた揺動フレームを配置し、揺動フレームと本体フレーム間に配置するダンパー部材を介して、揺動フレームを揺動させるように構成した画像形成装置において、揺動フレームに対して、開閉の動作に対応させて揺動フレームの重心を調整するウエイト部材とその移動部材を設け、揺動フレームを開いた際にはウエイト部材を揺動フレームの先端側に移動させ、揺動フレームを閉じる際には支軸側に移動させるようにした画像形成装置が開示されている。
【0007】
また、(特許文献2)には、カバー部材(開閉蓋)の操作がしやすく、開閉時のトルクが安定し、耐久性が高く、異音の発生しない、安価なダンパー機構を有する画像処理装置を提供することを目的として、カバー部材に配設されたラック部材と、装置本体に配設されラック部材と噛み合うギアと、シート材を搬送する搬送手段と、搬送手段を駆動する駆動モータとを有し、ギアを駆動モータと連結し、且つラック部材とギアの噛み合いがカバー部材の閉時に解除されるようにした画像処理装置が開示されている。
【特許文献1】特開2000−98671号公報
【特許文献2】特開2001−320526号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、前掲の(特許文献1)に開示された画像形成装置では、ウエイト部材を揺動フレームに対して移動させる機構を設けたものであるため、ギアやプーリ、ワイヤ等の可動部品が必要となり、機構が複雑になる。
【0009】
また、(特許文献2)に開示された画像処理装置では、駆動モータのディテントトルクをカバー部材のダンパー機能として働かせる機構を設けたものであるため、ラックギア、ダンパギア、ダンパー連結ギア等の機構部品を必要とし、機構が複雑になる。
【0010】
そこで、本発明は、簡単な機構で、開閉蓋の全閉時のロックを軽い押圧力で確実に行え、またダンパー機構の部品のばらつきや経年変化による反発荷重の変動を抑えることのできるダンパー機構を有するプリンタ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】
【0011】
本発明は、本体に対して開閉支点の回りに開閉可能に構成された開閉蓋を有するプリンタ装置において、開閉支点を中心にして開閉蓋とともに回動動作する第1のアームと、第1のアームの先端部の第1の回動軸を中心として回動自在に取り付けられた回動コマと、回動コマ上の第2の回動軸と本体上の第3の回動軸をそれぞれ中心として回動自在な第2のアームと、回動コマに対し、第1の回動軸の回りに付勢力を与えるダンパーバネとを有するダンパー機構を備え、開閉蓋が本体に対して全閉の状態において、開閉支点と第1の回動軸を結ぶ直線と、第2の回動軸と第3の回動軸とを結ぶ直線がほぼ平行になるような構成としたことを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明のプリンタ装置は、本体に対して開閉支点の回りに開閉可能に構成された開閉蓋を有するプリンタ装置において、開閉支点を中心にして開閉蓋とともに回動動作する第1のアームと、第1のアームの先端部の第1の回動軸を中心として回動自在に取り付けられた回動コマと、回動コマ上の第2の回動軸と本体上の第3の回動軸をそれぞれ中心として回動自在な第2のアームと、回動コマに対し、第1の回動軸の回りに付勢力を与えるダンパーバネとを有するダンパー機構を備え、開閉蓋が本体に対して全閉の状態において、開閉支点と第1の回動軸を結ぶ直線と、第2の回動軸と第3の回動軸とを結ぶ直線がほぼ平行になるような構成とすることにより、開閉蓋の全閉時に反発荷重がほとんどゼロになり、簡単な機構で、開閉蓋の全閉時のロックを軽い押圧力で確実に行え、またダンパー機構の部品のばらつきや経年変化による反発荷重の変動を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明は、簡単な機構で、開閉蓋の全閉時のロックを軽い押圧力で確実に行え、またダンパー機構の部品のばらつきや経年変化による反発荷重の変動を抑えることのできるダンパー機構を有するプリンタ装置を提供するという目的を、本体に対して開閉支点の回りに開閉可能に構成された開閉蓋を有するプリンタ装置において、開閉支点を中心にして開閉蓋とともに回動動作する第1のアームと、第1のアームの先端部の第1の回動軸を中心として回動自在に取り付けられた回動コマと、回動コマ上の第2の回動軸と本体上の第3の回動軸をそれぞれ中心として回動自在な第2のアームと、回動コマに対し、第1の回動軸の回りに付勢力を与えるダンパーバネとを有するダンパー機構を備え、開閉蓋が本体に対して全閉の状態において、開閉支点と第1の回動軸を結ぶ直線と、第2の回動軸と第3の回動軸とを結ぶ直線がほぼ平行になるような構成とすることにより実現した。
【0014】
上記課題を解決するためになされた第1の発明は、本体に対して開閉支点の回りに開閉可能に構成された開閉蓋を有するプリンタ装置において、開閉支点を中心にして開閉蓋とともに回動動作するように開閉蓋に取り付けられた第1のアームと、第1のアームの先端部に所定の角度、第1の回動軸を中心として回動自在に取り付けられた回動コマと、第1の回動軸とは所定距離離れた回動コマの部位に設けられた第2の回動軸を中心として、所定の角度回動自在に取り付けられ、先端が本体に第3の回動軸を中心として回動自在に取り付けられた第2のアームと、回動コマに対し、第1の回動軸の回りに、開閉蓋が開く方向に付勢力を与えるダンパーバネとを有するダンパー機構を備え、開閉蓋が本体に対して全閉の状態において、開閉支点と第1の回動軸を結ぶ直線と、第2の回動軸と第3の回動軸とを結ぶ直線がほぼ平行になるような構成としたものであり、開閉支点と第1の回動軸を結ぶ直線と、第2の回動軸と第3の回動軸とを結ぶ直線がほぼ平行になることで、回動コマで発生するダンパーバネの力は、第1のアームと第2のアームに対しての圧縮引っ張りの応力釣り合いを形成し、開閉支点に対する第1のアームの回転方向の力はゼロとなる。すなわち、蓋全閉時のダンパー反発荷重は無くなり、ロック感触の悪化や不完全ロックを解消することができる。
【0015】
上記課題を解決するためになされた第2の発明は、前記ダンパーバネは回動コマ内部の中空部に収納されていることを特徴としたものであり、ダンパーバネを外部から遮蔽することにより、使用者の手や紙くずなどの侵入を保護することができる。
【0016】
上記課題を解決するためになされた第3の発明は、前記第2のアームに、第2の回動軸と同心の円弧状の穴を有し、回動コマに、円弧状の穴に嵌合する突起を有し、円弧状の穴と突起により、第2のアームの回動角度が所定の角度に規制されていることを特徴としたものであり、他の部品を設けることなく、第2のアームの回動角度を規制することができる。
【0017】
(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図5に基づいて説明する。
【0018】
図1は本発明の実施の形態を示す要部分解斜視図、図2は同実施の形態におけるダンパー機構の開蓋状態の正面図、図3は同実施の形態におけるダンパー機構の閉蓋状態の正面図、図4は同実施の形態におけるダンパー機構の作用を示す説明図、図5は同実施の形態におけるダンパー機構の角度と作用力の関係を示すグラフである。
【0019】
図1において、プリンタ装置としては、家庭用のファクシミリを示している。このファクシミリは、デスクなどに置かれる本体1と、本体1に対して開閉支点3の回りに開閉可能に構成された開閉蓋2を有する。開閉蓋2には、画像記録部や給紙機構、搬送機構、制御機構、トナーインクカートリッジ等が設けられ、トナーインクカートリッジの交換や紙詰まり等のトラブルの際、内部を開けることができるようになっている。本体1には、開閉蓋2の下側に設けた給紙機構や搬送機構の上ローラ群と接する下ローラ群等が設けられている。
【0020】
開閉蓋2を開放状態において保持し、閉じる際の緩衝機能を持たせるためのダンパー機構10は、本体1と開閉蓋2の開閉支点3である開閉軸に装着される第1のアーム11と、この第1のアーム11とともに開閉蓋2に一体にねじ止め固定される取り付けプレート12と、取り付けプレート12上に突出して設けたねじ軸12aにねじ17により回転可能に取り付けられるキャップ状の回動コマ13と、この回動コマ13の内部に収納され、一端が取り付けプレート12に形成された爪12bに係止され、他端が回動コマ13の内部に設けられた爪(図示せず)に係止されるコイル状のダンパーバネ14と、回動コマ13の周部に設けられたねじ貫通穴13aに挿通されるねじ18によりねじ穴15aにおい
て回動コマ13に対して回動可能に取り付けられる第2のアーム15とを有している。第2のアーム15の基端部は、ねじ貫通穴15bに挿通されるねじ19により、本体1側に回転自在に取り付けられる。なお、ダンパーバネ14の荷重を増加するために、ダンパーバネ14の内側に、補助コイルバネ20を設けることができる。
【0021】
回転コマ13には、断面が翼状の突起13bが形成されており、この突起13bが嵌合する円弧状の穴15cが第2のアーム15に設けられている。突起13bの中心側端部には凸部13cが形成されており、円弧状の穴15cの端部にも、その凸部13cに対応する凸状切り欠き部15dが形成されていて、凸状切り欠き部15d以外の円弧状の穴15cの部分では、凸部13cが抜け止めの機能を果たしている。
【0022】
円弧状の穴15cの外周側はほぼねじ穴15aを中心とする円弧であるが、凸状切り欠き部15d近傍では直線状となっており、その直線状部分に対向する内周側には凸部15eが形成されていて、回転コマ13の突起13bが通過したときに突起13bの端部に係止して位置決めの機能を果たすようにしている。突起13bが凸部15eを通過する際に凸部15eが内側に撓むことができるように、円弧状の穴15cの内側には長穴15fが設けられている。
【0023】
次に、上述したダンパー機構10の動作について説明する。ここで、本体1と開閉蓋2との開閉支点をP1、取り付けプレート12と回動コマ13との結合部である第1の回動軸をP2、回動コマ13と第2のアーム15との結合部である第2の回動軸をP3、第2のアーム15と本体1との結合部である第3の回動軸をP4とする。
【0024】
図2に示すように、開閉蓋2を開けた状態では、ダンパーバネ14が、P1とP2を結ぶ線とP2とP3を結ぶ線のなす角を小さくしようとする方向に付勢力を作用させているので、開閉蓋2の重量に打ち勝って、開閉蓋2を開いた状態を保持する。
【0025】
開閉蓋2を閉じると、図3に示すように、P3点が下降するにつれて、P1とP2を結ぶ線とP2とP3を結ぶ線のなす角が大きくなり、ダンパーバネ14は回動コマ13内で圧縮されていく。完全に閉まった状態ではP1とP2を結ぶ線とP3とP4を結ぶ線がほぼ平行になり、ダンパーバネ14の復元力が、開閉蓋2を上昇させようとする力と拮抗し、開閉蓋2にはダンパーバネ14による上昇力が作用しなくなる。
【0026】
この作用を、図4および図5により詳細に説明する。
【0027】
図4において、回動コマ13内部のダンパーバネ14によって発生する力Sは、蓋開閉角θ間において、S0からSθまで増加していく。力Sは、回動軸P2,P3に、偶力として作用する。力Sは、回動軸P2においてP2−P1,P2−P3へ、また回動軸P3においてP3−P2,P3−P4への抗力を発生する。ここで、P2−P3ベクトル抗力をO1,P3−P2ベクトル抗力をO3とすると、O1+O3の合力O13にて、そのP1軸接線方向への分力Mが開閉蓋2を開ける力となる。
【0028】
図5のグラフにおいて、開閉蓋2が全開時のMが最大値M0となり、開閉蓋2が全閉時のMが最小値Mθとなる。
【0029】
このように、開閉蓋2が本体1に対して全閉の状態において、開閉支点P1と第1の回動軸P2を結ぶ直線と、第2の回動軸P2と第3の回動軸P3とを結ぶ直線がほぼ平行になるようなダンパー機構を備えたことにより、開閉蓋2の全閉時にダンパーバネ14による反発荷重がほとんどゼロになり、簡単な機構で、開閉蓋2の全閉時のロックを軽い押圧力で確実に行え、またダンパー機構の部品のばらつきや経年変化による反発荷重の変動を
抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【0030】
本発明は、ファクシミリやMFP等のプリンタ装置において、開閉蓋の全閉時に反発荷重がほとんどゼロになり、簡単な機構で、開閉蓋の全閉時のロックを軽い押圧力で確実に行え、またダンパー機構の部品のばらつきや経年変化による反発荷重の変動を抑えることができるプリンタ装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の実施の形態を示す要部分解斜視図
【図2】同実施の形態におけるダンパー機構の開蓋状態の正面図
【図3】同実施の形態におけるダンパー機構の閉蓋状態の正面図
【図4】同実施の形態におけるダンパー機構の作用を示す説明図
【図5】同実施の形態におけるダンパー機構の角度と作用力の関係を示すグラフ
【符号の説明】
【0032】
1 本体
2 開閉蓋
3 開閉支点(P1)
10 ダンパー機構
11 第1のアーム
12 取り付けプレート
12a ねじ軸
12b 爪
13 回動コマ
13a ねじ貫通穴
13b 突起
13c 凸部
14 ダンパーバネ
15 第2のアーム
15a ねじ穴
15b ねじ貫通穴
15c 円弧状の穴
15d 凸状切り欠き部
15e 凸部
15f 長穴
17,18,19 ねじ
20 補助コイルバネ
P2 第1の回動軸
P3 第2の回動軸
P4 第3の回動軸

【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体に対して開閉支点の回りに開閉可能に構成された開閉蓋を有するプリンタ装置において、
前記開閉支点を中心にして前記開閉蓋とともに回動動作するように前記開閉蓋に取り付けられた第1のアームと、
前記第1のアームの先端部に所定の角度、第1の回動軸を中心として回動自在に取り付けられた回動コマと、
前記第1の回動軸とは所定距離離れた前記回動コマの部位に設けられた第2の回動軸を中心として、所定の角度回動自在に取り付けられ、先端が前記本体に第3の回動軸を中心として回動自在に取り付けられた第2のアームと、
前記回動コマに対し、前記第1の回動軸の回りに、前記開閉蓋が開く方向に付勢力を与えるダンパーバネと
を有するダンパー機構を備え、
前記開閉蓋が前記本体に対して全閉の状態において、前記開閉支点と前記第1の回動軸を結ぶ直線と、前記第2の回動軸と前記第3の回動軸とを結ぶ直線がほぼ平行になるような構成としたことを特徴とするプリンタ装置。
【請求項2】
前記ダンパーバネは前記回動コマ内部の中空部に収納されていることを特徴とする請求項1記載のプリンタ装置。
【請求項3】
前記第2のアームに、前記第2の回動軸と同心の円弧状の穴を有し、前記回動コマに、前記円弧状の穴に嵌合する突起を有し、前記円弧状の穴と前記突起により、前記第2のアームの回動角度が所定の角度に規制されていることを特徴とする請求項1または2に記載のプリンタ装置。

【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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【公開番号】特開2006−123455(P2006−123455A)
【公開日】平成18年5月18日(2006.5.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−317877(P2004−317877)
【出願日】平成16年11月1日(2004.11.1)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】