上部ユニットケースの開閉装置
【課題】上部ユニットケース３を押下するときのみそのケース３が閉止する方向に移動し、開き回動するとき軽快に移動できるコンパクトな開閉装置を提供する。
【解決手段】下部ユニットケース２と上部ユニットケース３とを一側のヒンジ部４にて回動可能に連結し、下部ユニットケース２には直線且つ水平状の下部案内部材６をヒンジ部４から開放端部方向に延びるように備え、上部ユニットケース３には下向き凸湾曲状の上部案内部材７をヒンジ部４側から開放端部側に延びるように備える。下部案内部材６に外れ不能且つ転動可能に嵌めた第２回転体１３と、上部案内部材７に外れ不能且つ転動可能に嵌めた第１回転体１２とを同軸上に備えた開閉連結体１０は、下部案内部材６と上部案内部材７とに移動可能に連結されている。
【解決手段】下部ユニットケース２と上部ユニットケース３とを一側のヒンジ部４にて回動可能に連結し、下部ユニットケース２には直線且つ水平状の下部案内部材６をヒンジ部４から開放端部方向に延びるように備え、上部ユニットケース３には下向き凸湾曲状の上部案内部材７をヒンジ部４側から開放端部側に延びるように備える。下部案内部材６に外れ不能且つ転動可能に嵌めた第２回転体１３と、上部案内部材７に外れ不能且つ転動可能に嵌めた第１回転体１２とを同軸上に備えた開閉連結体１０は、下部案内部材６と上部案内部材７とに移動可能に連結されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部ユニットケースに対して、開閉回動可能に装着される上部ユニットケースの開閉装置に係り、より詳しくはその上部ユニットケースの閉止方向への動作を緩慢にできるようにした上部ユニットケースの開閉装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像記録装置において、給紙部、記録部等を搭載した下部ユニットケースに対して、原稿読取部を搭載した上部ユニットケースの一側をヒンジを介して開閉回動可能に装着し、メンテナンス時や紙詰まり処理などに際して上部ユニットケースを一旦大きく開いた状態から閉じるとき、閉じ終わり区間で、上部ユニットケースの回動に制動を掛ける構成が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の技術では、上部ユニットケースと下部ユニットケースとをガススプリングにて連結すると共に、上部ユニットケースの下面自由端側に下向きにコイルスプリングを配置し、上部ユニットケースの閉じ終わり区間でコイルスプリングの一端が下部ユニットケースにおける受け部で支持されて、上部ユニットケースが急激に閉じるのを防止する構成が開示されている。
【０００４】
他方、特許文献２では、上部ユニットケース（カバー）の側面に下向きに突設させた円弧状のガイド部材（案内部材）には、円弧状のガイド溝が形成され、下部ユニットケース（筐体）の一側に設けたボルト軸をガイド溝に挿通すると共に、このボルトの頭とバネ材にて案内部材を挟み付けすることにより、上部ユニットケースの任意の回動角度で位置保持できるように構成し、さらに、上部ユニットケースが下部ユニットケースに対して閉止位置では、下部ユニットケースに設けたトーションスプリングにて上部ユニットケースを上向き付勢する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１1-３８７１４号公報（図１及び図２参照）
【特許文献２】実公平１−２９８１５号公報（第３図及び第６図参照）
【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及び２の開閉装置では、部品点数が多く、且つガススプリングなどの寸法の大きい部品を必要となる。上部ユニットケースを下部ユニットケースに対して閉じるときの速度を緩慢にするために、ガススプリングに代えて直線状のオイルダンパーを設けたり、ヒンジ部にロータリオイルダンパーを付加することも考えられるが、このようにすると、開閉装置の構成がますます複雑になったり、下部ユニットケース等の製品全体に占める開閉装置の割合が大きくなり、製品が大型化するという問題があった。
【０００７】
本発明は、開閉装置の構成部品の簡素化及び小型化を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の上部ユニットケースの開閉装置は、下部ユニットケースと上部ユニットケースとを一側に設けたヒンジ部を介して上下開閉回動可能に装着し、前記下部ユニットケースには下部案内部材を前記ヒンジ部側から開放端部側に延びるように備え、前記上部ユニットケースには上部案内部材を、前記ヒンジ部側から開放端部側に延びるように備え、前記下部案内部材と前記上部案内部材とは、その一方が凸湾曲状に形成され、他方が直線状且つ水平状に形成され、前記下部案内部材と上部案内部材とに移動可能に連結される開閉連結体を有し、前記開閉連結体には、第１回転体が前記上部案内部材に沿って移動可能に設けられ、第２回転体が前記下部案内部材に沿って移動可能に設けられ、前記第１回転体と前記第２回転体とは水平な同軸にそれぞれ回転可能に設けられ、前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して開放する動作につれて、前記開閉連結体が前記上下両部材に沿って前記開放端部側から前記ヒンジ部側に順次移動し、前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して閉止する動作につれて、前記開閉連結体が前記上下両部材に沿って前記ヒンジ部側から前記開放端部側に順次移動するように構成されているものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の上部ユニットケースの開閉装置において、前記開閉連結体が前記上下部案内部材のいずれの位置にあるときでも、前記上部ユニットケースの自重及びこの上部ユニットケースに付加される押圧力の合力の前記第１回転体位置での水平方向成分の大きさは、前記押圧力の鉛直成分と前記開閉連結体の自重による水平方向の摩擦力の大きさと、前記開閉連結体に作用する抵抗力の水平成分の大きさとの和より大きいかまたは等しくなるように設定され、且つ前記押圧力を解除すると、前記上部ユニットケースの開閉姿勢が保持されるように構成したものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の上部ユニットケースの開閉装置において、前記開閉連結体には、前記第１回転体と前記第２回転体との間に摩擦部材が配置され、前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して閉止する動作につれて、前記第１回転体が前記上部案内部材における上側案内面に当接して転がり、且つ前記第２回転体が前記下部案内部材における下側案内面に当接して転がることにより、前記第１回転体と前記第２回転体とは互いに反対方向に回転し、且つ前記第１回転体と前記第２回転体とは前記摩擦部材にそれぞれ当接して抵抗力を受けるように構成されているものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の上部ユニットケースの開閉装置において、前記第１及び第２回転体はそれぞれ同軸上の２つの大径コロ部が小径コロ部を挟んで隔てられて配置され、前記上部案内部材における下側案内面に有する突条部と前記下部案内部材における上側案内面に有する突条部とが前記各小径コロ部と対向するように形成され、前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して閉止する動作時には、前記第１回転体における前記２つの大径コロ部が前記上部案内部材における上側案内面に押圧されながら転がり、且つ前記第２回転体における前記２つの大径コロ部が前記下部案内部材における下側案内面に押圧されながら転がるように構成されているものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の上部ユニットケースの開閉装置において、前記各小径コロ部と前記上部案内部材における下側案内面に有する突条部と前記下部案内部材における上側案内面に有する突条部とは摩擦係数の小さい部材であり、前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して開放する動作時には、前記第１回転体における前記小径コロ部に前記上部案内部材における下側案内面に有する突条部に摺接されながら転がり、且つ前記第２回転体における前記小径コロ部が前記下部案内部材における上側案内面に有する突条部に摺接されながら転がるように構成されているものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、下部ユニットケースにおける下部案内部材と上部ユニットケースにおける上部案内部材とに移動可能に連結される開閉連結体を有し、この開閉連結体には、第１回転体が前記上部案内部材に沿って移動可能に設けられ、第２回転体が前記下部案内部材に沿って移動可能に設けられ、前記第１回転体と前記第２回転体とは水平な同軸にそれぞれ回転可能に設けられているので、構成が至極コンパクトに形成できるという効果を奏する。
【００１４】
また、下部案内部材または上部案内部材のいずれか一方が凸湾曲状に形成され、他方が直線状に形成され、この両案内部材に沿って移動可能に連結される開閉連結体だけであるので、構造がシンプル且つ小型化することができるという効果を奏する。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、開閉連結体が前記上下部案内部材のいずれの位置にあるときでも、ユーザーが下向き押圧力を作用させない限り、上部ユニットケースが閉止方向に移動せず、ユーザーが上部ユニットケースから手を離した時不用意に閉止しないから安全であるという効果を奏する。
【００１６】
また、請求項２乃至４に記載の発明によれば、上部ユニットケースを閉じ動作する方向に負荷（荷重）を掛けるときのみ、開閉連結体がヒンジ部から離間する方向に移動し、且つその移動速度は増大しないので、ゆっくり閉めることができるという効果を奏する。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、上部ユニットケースを開くときには、軽快に開くことができるという効果を奏する。
【００１８】
さらに、請求項４及び５に記載の発明によれば、前記第１及び第２回転体はそれぞれ同軸上の２つの大径コロ部が小径コロ部を挟んで隔てられて配置され、前記上部案内部材における上下側案内面に有する突条部と前記下部案内部材における上下側案内面に有する突条部とが前記各小径コロ部と対向するように突出形成されているので、上部ユニットケースの開閉動作時に、大径コロ部が軸線方向に移動しようとするとき、各突条部がその動きを阻止するので、上下両案内部材に対して、それぞれ前記各回転体はその中心軸方向に脱落不能となり、開閉連結体が不用意に外れることがなく安全であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（Ａ）は第１実施例の下部ユニットケースに対して上部ユニットケースが開いた途中の状態を示す概略側面図、（Ｂ）は上部ユニットケースを閉じた状態の概略側面図である。
【図２】図１（Ａ）のII−II線矢視拡大断面図である。
【図３】開閉連結体の一部切欠き及び付勢手段の側面図である。
【図４】第１実施例の作用説明図である。
【図５】作用説明のためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の第１実施例を図１〜図４を参照して説明する。
【００２１】
本実施例の画像記録装置１は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能を備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device ）に本発明を適用したものであり、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、画像記録装置１における合成樹脂製の下部ユニットケース２の一側部に、上部ユニットケース３はヒンジ部４を介して上下回動可能に連結されている。
【００２２】
なお、図示しないが、下部ユニットケース２内にはインクジェット式等の記録部が給紙カセットより上側に配置されており、給紙カセットから給送された用紙（被記録媒体）が、後側に着脱可能に配置されたＵターン状の搬送経路体を介して記録部に搬送され、記録後の用紙は給紙カセットの上方であって下部ユニットケース２の側面に開口した開口部から排紙されるように構成されている。給紙カセットも開口部から差込み可能に配置されている。
【００２３】
上部ユニットケース３には、コピー機能やファクシミリ機能における原稿読取などのための原稿自動送り装置及び画像読取装置と、原稿載置用ガラス板及びその上面を覆う原稿カバー体と、各種操作ボタンや液晶表示部等を備えた操作パネル部とが設けられている（共に図示せず）。
【００２４】
次に、本発明の下部ユニットケース２と上部ユニットケース３とを開閉可能とする開閉装置について説明する。両ユニットケース２及び３には、前記ヒンジ部４側から開放端部側に延びる下部案内部材６と上部案内部材７とがそれぞれ備えられている。下部案内部材６と上部案内部材７とにわたって配置され開閉連結体１０は、上部案内部材７に沿って移動可能な第１回転体１２と、下部案内部材６に沿って移動可能な第２回転体１３とが任意形状のフレーム１１に固定された１つの支軸１４にそれぞれ回転可能に装着されたものである。図４では第１回転体１２を図示省略している。
【００２５】
第１実施例では、下部案内部材６はヒンジ部４側から開放端部側に向かって実質的に水平状且つ直線状に延びるように形成されている。他方、上部案内部材７は、ヒンジ部４から開放端部方向に下向き凸湾曲線状に延びるように形成されている（図１（Ａ）、図１（Ｂ）参照）。
【００２６】
上部案内部材７は上部ユニットケース３の側面板の内面にて案内溝２３が内向きに開口するように配置されている（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）。上部ユニットケース３が下部ユニットケース２に対して閉止された状態で、下向き凸湾曲状の上部案内部材７の中途部が下部ユニットケース２と干渉しないように、上部案内部材７は下部ユニットケース２の下部案内部材６よりも外側に位置している。
【００２７】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、支軸１４の軸線方向の中央部に被嵌されるゴム製等の摩擦係数の大きい摩擦部材としての円盤状のブレーキ部材１５がフレーム１１または支軸１４に対して非回転となるように接着剤などで固定されている。第１回転体１２と第２回転体１３とは、フレーム１１及びブレーキ部材１５を挟んで両側に配置されている。
【００２８】
第１回転体１２は、２つの大径コロ部１２ａ、１２ｂが小径コロ部１２ｃを挟むようにして配置され、一体的に回転するように接着剤などで固定されている。同様に、第２回転体１３も２つの大径コロ部１３ａ、１３ｂが小径コロ部１３ｃを挟むようにして配置され、一体的に回転するように接着剤などで固定されている。なお、大径コロ部１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂよりも小径コロ部１２ｃ、１３ｃのほうが摩擦係数が小さい材料にて構成されている。
【００２９】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、下部案内部材６は、下部ユニットケース２の側面上側に形成されたもので、第２回転体１３における２つの大径コロ部１３ａ、１３ｂの直径より若干大きい上下寸法の案内溝２０と、この案内溝２０の間にて上下から相対向するように突出する突条部２１、２２とからなる。案内溝２０の上下案内面２０ａ、２０ｂは２つの大径コロ部１３ａ、１３ｂの外周面と対面し、上下の突条部２１、２２は小径コロ部１３ｃの外周面と対面している。
【００３０】
同様に、上部案内部材７は、上部ユニットケース３の側板内面に形成されたもので、第１回転体１２における２つの大径コロ部１２ａ、１２ｂの直径より若干大きい上下寸法の案内溝２３と、この案内溝２３の間にて上下から相対向するように突出する突条部２４、２５とからなる。案内溝２３の上下案内面２３ａ、２３ｂは２つの大径コロ部１２ａ、１２ｂの外周面と対面し、上下の突条部２４、２５は小径コロ部１２ｃの外周面と対面している。
【００３１】
第１回転体１２及び第２回転体１３は、それぞれ同軸（支軸１４）上の２つの大径コロ部１２ａ、１２ｂ（１３ａ、１３ｂ）が小径コロ部１２ｃ（１３ｃ）を挟んで隔てられて配置され、上部案内部材７における上下側案内面２３ａ、２３ｂに有する突条部２４、２５が小径コロ部１３ｃと対向するように突出形成され、且つ下部案内部材６における上下側案内面２０ａ、２０ｂに有する突条部２１、２２が小径コロ部１２ｃと対向するように突出形成されているので、上部ユニットケースの開閉動作時に、大径コロ部１２ａ、１２ｂ（１３ａ、１３ｂ）が軸線方向に移動するのを阻止し、上下両案内部材７、６に対して、それぞれ各回転体１２、１３はその中心軸方向に脱落不能となり、開閉連結体１０が不用意に外れることがなく安全である。
【００３２】
そして、ユーザーが上部ユニットケース３を下部ユニットケース２に対して開放する動作につれて、開閉連結体１０が上下両部材６、７に沿って開放端部側からヒンジ部４側に近づく方向に順次移動するように構成されている。また、上部ユニットケース３を下部ユニットケース２に対して閉止する動作につれて、開閉連結体１０が上下両部材６、７に沿ってヒンジ部４側から開放端部側に近づく方向に順次移動するように構成されている。
【００３３】
次に、開閉装置における開閉連結体１０の動作について説明する。図４（Ａ）のように上部ユニットケース３の自重ｍｇ（垂直方向）が重心Ｇ（ヒンジ部４の位置（原点Ｏ）から距離ａだけ離間した位置）に作用し、上部ユニットケース３の任意の個所、例えば自由端側で原点Ｏから距離ｂだけ離間した位置にて（荷重Ｗ）の力で上部ユニットケース３をユーザーが手で押下しているとする。また、原点Ｏから重心Ｇ及び荷重Ｗを通る直線がＸ軸となす角度（２π−θ）とする。
【００３４】
そして、閉止動作時には、開閉連結体１０の第１回転体１２にて上部ユニットケース３を支える一方、開閉連結体１０の第２回転体１３はＸ軸と平行な下部案内部材６の案内溝２０の下案内面に沿って移動可能であるとする。上部案内部材７のレール溝１６の上案内面に第１回転体１２が接触している位置（接点Ｐ）が原点ＯからＸ軸方向に距離ｄだけ離間しているものとする。その場合、接点ＰはＸ軸線上に位置するものとする。接点Ｐにおける上部案内部材７の案内溝２３の上案内面との接線ＴとＸ軸とのなす角度ｋとすると、ｋ＝α−θとなる。なお、接点ＰがＸ軸上にない場合には、角度ｋ，α，θの関係は、ｋ＝２π−θ＝α−θとなる。
【００３５】
また、上部案内部材７が下向き凸湾曲状であるときは、接点Ｐは第１回転体１２の中心軸よりもヒンジ部４に近い側に位置することはあきらかである。
【００３６】
接点Ｐにおける支持反力Ｆとするとき、ヒンジ部４（原点Ｏ）まわりのモーメントの釣り合い式は、ａ＊ｍｇ＊ cos（２π−θ）＋Ｗ＊ｂ＝ｄ＊Ｆ＊ cosｋとなる。（＊は乗算の記号です。） cos（２π−θ）＝ cosθとなるから、
Ｆ＝［ａ＊ｍｇ＊ cosθ＋Ｗ＊ｂ］／［ｄ＊ cosｋ］ ‥‥式（１）
接点Ｐにおけるｘ軸の正方向の力Ｓとすると、Ｓ＝（上部ユニットケース３の自重と荷重ＷとによるＸ軸方向成分）−（上部ユニットケース３の自重と荷重Ｗとによる上部案内部材７の個所での摩擦力のＸ軸方向成分）−（開閉連結体１０に作用する負荷のＸ軸方向成分）となる。ここで、（開閉連結体１０に作用する負荷のＸ軸方向成分）＝Ｎとし、上部案内部材７と第１回転体１２との静止摩擦係数をμとする。
【００３７】
従って、Ｓ＝（Ｆ＊sin ｋ）−（μ＊Ｆ＊ cosｋ）−Ｎ ‥‥式（２）
となる。
【００３８】
なお、開閉連結体１０に作用する負荷Ｎは、例えば、開閉連結体１０が下部ユニットケース２の下部案内部材６に沿って移動するときの摩擦力やブレーキ力、もしくは、回転体１２（１３、１４）と両案内部材６、７の側面との接触摩擦力や回転体１２（１３、１４）の回転を停止させるブレーキ機構などによるものである。
【００３９】
本実施例では、閉止動作時には、ユーザーが上部ユニットケース３を荷重Ｗにて押下するので、図２（Ｂ）に示すように、第１回転体１２における大径コロ部１２ａ、１２ｂの周面上側が上部案内部材７における上側案内面２３ａに押圧される。他方、第２回転体１３における大径コロ部１３ａ、１３ｂの周面下側が下部案内部材６における下側案内面２０ｂに押圧される。そのため、第１回転体１２と第２回転体１３とは互いに逆方向に回転する。例えば、図１（Ａ）の側面視で、閉止動作により開閉連結体１０がヒンジ部４から離れる右方向に移動すると、第１回転体１２は反時計回りに回転し、第２回転体１３は時計回りに回転することになる。
【００４０】
そして、第１回転体１２と第２回転体１３との間に、ブレーキ部材１５が配置され、且つ、このブレーキ部材１５両側面に第１回転体１２における大径コロ部１２ｂの側面及び第２回転体１３における大径コロ部１３ｂの側面がそれぞれ摺接しているので、その摩擦の抵抗力により、開閉連結体１０はその移動方向と反対向き（左向き）の負荷Ｎを受けることになる。
【００４１】
式（２）に式（１）を代入してＳの値を求めると、
Ｓ＝［ｂ＊（ sinｋ−μ＊cos ｋ）／ｄ＊cos ｋ］Ｗ＋
［ａ＊ｍｇ＊ cosθ＊（ sinｋ−μ＊cos ｋ）］／（ｄ＊ cosｋ）−Ｎ‥‥式（３）となる。
【００４２】
ここで、Ｕ＝［ｂ＊（ sinｋ−μ＊ cosｋ）／（ｄ＊ cosｋ）］とし、
Ｖ＝ａ＊mg＊cosθ＊Ｕ／ｂと示せる。Ｕ及びＶは、上部ユニットケース３の自重や第１回転体１２の位置が決まると定まる定数であるから、関数ＳはＷの一次関数となる。
【００４３】
即ち、式（３）の関数は、Ｓ（Ｗ）＝Ｕ＊Ｗ＋（Ｖ−Ｎ） ‥‥式（４）となる。
【００４４】
図５のグラフに示すように、横軸にＷを採り、縦軸にＳを採る。そして、Ｗを作用させること（Ｗ≧０）で、任意の位置の開閉連結体１０が閉止方向に動き始める条件（Ｓ≧０）を検討してみると、Ｕは正値であることが必要であり、ｗ１＝（Ｖ−Ｎ）≧０の条件を満足すべきである。Ｕが負であるとＶも負となり上部ユニットケース３は食いついて動かない。またＵが正で、ｗ１が負であると、開閉連結体１０（移動体）に常に正方向の力が掛かるため、上部ユニットケース３は手を放しても保持することができない。
【００４５】
以上のように、第１実施例では、上部案内部材７を下向き凸湾曲状に形成する一方、下部案内部材を水平且つ直線状に形成し、その間を開閉連結体１０が移動可能するように構成すれば、ユーザーが上部ユニットケース３の任意の個所に下向きのＷという押圧力を作用させるとき、開閉連結体１０が閉止方向（ヒンジ部４から離間する方向）に移動し、上記押圧力を作用させない（つまり押圧しない）時には、開閉連結体１０が任意の位置で停止することができる。従って、従来のように、下部ユニットケース２に対して上部ユニットケース３を閉止する終端区間で、上部ユニットケース３の閉止方向への回動速度が急激に増大し、下部ユニットケース２に対して上部ユニットケース３が衝突して大きな異音を発生させたり、ユーザーの指が挟まるなどの不都合を防止することができる。
【００４６】
また、押圧力Ｗの大きさをユーザーが加減することにより、上部ユニットケース３が閉止位置方向に閉まり回動する動きを緩めることができるという効果を奏する。
【００４７】
なお、第１実施例において、上部ユニットケース３を開くときには、ユーザーが上部ユニットケース３の自由端側などに上向き力を付与する。そうすると、図２（Ａ）に示すように、上部案内部材７における下側の突条部２５が小径コロ部１２ｃの外周面を上向きに押し上げる。その反力で、下部ユニットケース２における下部案内部材６の上側の突条部２１が小径コロ部１３ｃの外周面に当たる。このとき、両小径コロ部１２ｃ（１３ｃ）と突条部２５（２１）との摩擦力が小さいので、第１回転体１２は回転することなく、上部案内部材７に沿って滑り（摺動し）、第２回転体１３も回転することなく、下部案内部材６に沿って滑る（摺動する）。そして、開閉連結体１０はヒンジ部４に近づくように移動できる。このようにして、そのときのユーザーが開放方向に加える力を少なくし、軽快に上部ユニットケース３を開くことができるという効果を奏する。
【００４８】
なお、上部案内部材７の下向き凸湾曲線を所定の形状に設定することにより、上部ユニットケース３の開き角度の大小に拘らず、ユーザーによる下向き押圧力Ｗを一定にできるようにすることもできる。
【００４９】
本発明では、下部ユニットケース２に対して上部ユニットケース３を開放させるには、ユーザーが上部ユニットケース３の自由端等に上向き力を作用させることで、開閉連結体１０が下部案内部材６と上部案内部材７に沿ってヒンジ部４に近づくように移動し、上記上向き力の作用を中止させると、その位置で開閉連結体１０が停止し、上部ユニットケース３の開き角度を保持することができる。
【００５０】
開閉連結体１０に負荷Ｎを付与する別の手段として、図３に示すように、円筒状のケース３０内にぜんまいばね（渦巻きバネ）の基端を固定し、このぜんまいばねの自由端にワイヤなどの可撓性を有する紐体３１の基端を連結し、このぜんまいばねに予め巻き締め方向の力を与えて、紐体３１の大部分がケース２３内に巻き込まれるように付勢した付勢手段を利用し、ケース３０をヒンジ部４に近い側の下部ユニットケース２内に固定し、紐体３１の自由端を開閉連結体１０のフレーム１１に連結して、開閉連結体１０にヒンジ部４に向かうような負荷を与える構成とする（図１（Ａ）及び図１（Ｂ）参照）。その他、テレスコピック型の油圧またはガスシリンダを下部ユニットケース２内に固定し、そのピストンロッドの先端をフレーム１１に連結して、開閉連結体１０にヒンジ部４に向かうような付勢力（負荷）を与える構成としても良い。
【００５１】
第２実施例として、図示しないが、下部ユニットケース２に、上向き凸湾曲状の下部案内部材６を、ヒンジ部４側から開放端部側に延びるように配置し、上部ユニットケース３には、閉止終了時において、水平状で且つ直線状の上部案内部材７を、ヒンジ部４側から開放端部側に延びるように配置する。この実施例でも、第１実施例と同様の作用効果を奏することができる。直線状の上部案内部材７を開放端部側に向かって上向きまたは下向きに傾斜状に配置しても良い。
【００５２】
第１実施例及び第２実施例のいずれにおいても、下部案内部材６における下案内面のうちヒンジ部４から離間した位置に凹み部（不図示）を設けることにより、下部ユニットケース２に対する上部ユニットケース３の閉止位置において、第２回転体１３を凹み部に嵌まるようにする。この嵌め込みにより、上部ユニットケース３の閉止完了位置のクリック感を与えるとともに完全に閉止することができる。
【００５３】
本発明は上記の実施形態の他、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態を採用することができる。即ち、上下ユニットケースは、画像記録装置の他、電気製品や家具などの什器類の本体とその蓋体に対して適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１画像記録装置
２下部ユニットケース
３上部ユニットケース
４ヒンジ部
６下部案内部材
７上部案内部材
１０開閉連結体
１１フレーム
１２第１回転体
１３第２回転体
１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，大径コロ部
１２ｃ，１３ｃ小径コロ部
１４支軸
１５ブレーキ部材
２０、２３案内溝
２１、２４上突条部
２２、２５下突条部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部ユニットケースに対して、開閉回動可能に装着される上部ユニットケースの開閉装置に係り、より詳しくはその上部ユニットケースの閉止方向への動作を緩慢にできるようにした上部ユニットケースの開閉装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像記録装置において、給紙部、記録部等を搭載した下部ユニットケースに対して、原稿読取部を搭載した上部ユニットケースの一側をヒンジを介して開閉回動可能に装着し、メンテナンス時や紙詰まり処理などに際して上部ユニットケースを一旦大きく開いた状態から閉じるとき、閉じ終わり区間で、上部ユニットケースの回動に制動を掛ける構成が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の技術では、上部ユニットケースと下部ユニットケースとをガススプリングにて連結すると共に、上部ユニットケースの下面自由端側に下向きにコイルスプリングを配置し、上部ユニットケースの閉じ終わり区間でコイルスプリングの一端が下部ユニットケースにおける受け部で支持されて、上部ユニットケースが急激に閉じるのを防止する構成が開示されている。
【０００４】
他方、特許文献２では、上部ユニットケース（カバー）の側面に下向きに突設させた円弧状のガイド部材（案内部材）には、円弧状のガイド溝が形成され、下部ユニットケース（筐体）の一側に設けたボルト軸をガイド溝に挿通すると共に、このボルトの頭とバネ材にて案内部材を挟み付けすることにより、上部ユニットケースの任意の回動角度で位置保持できるように構成し、さらに、上部ユニットケースが下部ユニットケースに対して閉止位置では、下部ユニットケースに設けたトーションスプリングにて上部ユニットケースを上向き付勢する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１1-３８７１４号公報（図１及び図２参照）
【特許文献２】実公平１−２９８１５号公報（第３図及び第６図参照）
【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及び２の開閉装置では、部品点数が多く、且つガススプリングなどの寸法の大きい部品を必要となる。上部ユニットケースを下部ユニットケースに対して閉じるときの速度を緩慢にするために、ガススプリングに代えて直線状のオイルダンパーを設けたり、ヒンジ部にロータリオイルダンパーを付加することも考えられるが、このようにすると、開閉装置の構成がますます複雑になったり、下部ユニットケース等の製品全体に占める開閉装置の割合が大きくなり、製品が大型化するという問題があった。
【０００７】
本発明は、開閉装置の構成部品の簡素化及び小型化を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の上部ユニットケースの開閉装置は、下部ユニットケースと上部ユニットケースとを一側に設けたヒンジ部を介して上下開閉回動可能に装着し、前記下部ユニットケースには下部案内部材を前記ヒンジ部側から開放端部側に延びるように備え、前記上部ユニットケースには上部案内部材を、前記ヒンジ部側から開放端部側に延びるように備え、前記下部案内部材と前記上部案内部材とは、その一方が凸湾曲状に形成され、他方が直線状且つ水平状に形成され、前記下部案内部材と上部案内部材とに移動可能に連結される開閉連結体を有し、前記開閉連結体には、第１回転体が前記上部案内部材に沿って移動可能に設けられ、第２回転体が前記下部案内部材に沿って移動可能に設けられ、前記第１回転体と前記第２回転体とは水平な同軸にそれぞれ回転可能に設けられ、前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して開放する動作につれて、前記開閉連結体が前記上下両部材に沿って前記開放端部側から前記ヒンジ部側に順次移動し、前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して閉止する動作につれて、前記開閉連結体が前記上下両部材に沿って前記ヒンジ部側から前記開放端部側に順次移動するように構成されているものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の上部ユニットケースの開閉装置において、前記開閉連結体が前記上下部案内部材のいずれの位置にあるときでも、前記上部ユニットケースの自重及びこの上部ユニットケースに付加される押圧力の合力の前記第１回転体位置での水平方向成分の大きさは、前記押圧力の鉛直成分と前記開閉連結体の自重による水平方向の摩擦力の大きさと、前記開閉連結体に作用する抵抗力の水平成分の大きさとの和より大きいかまたは等しくなるように設定され、且つ前記押圧力を解除すると、前記上部ユニットケースの開閉姿勢が保持されるように構成したものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の上部ユニットケースの開閉装置において、前記開閉連結体には、前記第１回転体と前記第２回転体との間に摩擦部材が配置され、前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して閉止する動作につれて、前記第１回転体が前記上部案内部材における上側案内面に当接して転がり、且つ前記第２回転体が前記下部案内部材における下側案内面に当接して転がることにより、前記第１回転体と前記第２回転体とは互いに反対方向に回転し、且つ前記第１回転体と前記第２回転体とは前記摩擦部材にそれぞれ当接して抵抗力を受けるように構成されているものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の上部ユニットケースの開閉装置において、前記第１及び第２回転体はそれぞれ同軸上の２つの大径コロ部が小径コロ部を挟んで隔てられて配置され、前記上部案内部材における下側案内面に有する突条部と前記下部案内部材における上側案内面に有する突条部とが前記各小径コロ部と対向するように形成され、前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して閉止する動作時には、前記第１回転体における前記２つの大径コロ部が前記上部案内部材における上側案内面に押圧されながら転がり、且つ前記第２回転体における前記２つの大径コロ部が前記下部案内部材における下側案内面に押圧されながら転がるように構成されているものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の上部ユニットケースの開閉装置において、前記各小径コロ部と前記上部案内部材における下側案内面に有する突条部と前記下部案内部材における上側案内面に有する突条部とは摩擦係数の小さい部材であり、前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して開放する動作時には、前記第１回転体における前記小径コロ部に前記上部案内部材における下側案内面に有する突条部に摺接されながら転がり、且つ前記第２回転体における前記小径コロ部が前記下部案内部材における上側案内面に有する突条部に摺接されながら転がるように構成されているものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、下部ユニットケースにおける下部案内部材と上部ユニットケースにおける上部案内部材とに移動可能に連結される開閉連結体を有し、この開閉連結体には、第１回転体が前記上部案内部材に沿って移動可能に設けられ、第２回転体が前記下部案内部材に沿って移動可能に設けられ、前記第１回転体と前記第２回転体とは水平な同軸にそれぞれ回転可能に設けられているので、構成が至極コンパクトに形成できるという効果を奏する。
【００１４】
また、下部案内部材または上部案内部材のいずれか一方が凸湾曲状に形成され、他方が直線状に形成され、この両案内部材に沿って移動可能に連結される開閉連結体だけであるので、構造がシンプル且つ小型化することができるという効果を奏する。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、開閉連結体が前記上下部案内部材のいずれの位置にあるときでも、ユーザーが下向き押圧力を作用させない限り、上部ユニットケースが閉止方向に移動せず、ユーザーが上部ユニットケースから手を離した時不用意に閉止しないから安全であるという効果を奏する。
【００１６】
また、請求項２乃至４に記載の発明によれば、上部ユニットケースを閉じ動作する方向に負荷（荷重）を掛けるときのみ、開閉連結体がヒンジ部から離間する方向に移動し、且つその移動速度は増大しないので、ゆっくり閉めることができるという効果を奏する。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、上部ユニットケースを開くときには、軽快に開くことができるという効果を奏する。
【００１８】
さらに、請求項４及び５に記載の発明によれば、前記第１及び第２回転体はそれぞれ同軸上の２つの大径コロ部が小径コロ部を挟んで隔てられて配置され、前記上部案内部材における上下側案内面に有する突条部と前記下部案内部材における上下側案内面に有する突条部とが前記各小径コロ部と対向するように突出形成されているので、上部ユニットケースの開閉動作時に、大径コロ部が軸線方向に移動しようとするとき、各突条部がその動きを阻止するので、上下両案内部材に対して、それぞれ前記各回転体はその中心軸方向に脱落不能となり、開閉連結体が不用意に外れることがなく安全であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（Ａ）は第１実施例の下部ユニットケースに対して上部ユニットケースが開いた途中の状態を示す概略側面図、（Ｂ）は上部ユニットケースを閉じた状態の概略側面図である。
【図２】図１（Ａ）のII−II線矢視拡大断面図である。
【図３】開閉連結体の一部切欠き及び付勢手段の側面図である。
【図４】第１実施例の作用説明図である。
【図５】作用説明のためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の第１実施例を図１〜図４を参照して説明する。
【００２１】
本実施例の画像記録装置１は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能を備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device ）に本発明を適用したものであり、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、画像記録装置１における合成樹脂製の下部ユニットケース２の一側部に、上部ユニットケース３はヒンジ部４を介して上下回動可能に連結されている。
【００２２】
なお、図示しないが、下部ユニットケース２内にはインクジェット式等の記録部が給紙カセットより上側に配置されており、給紙カセットから給送された用紙（被記録媒体）が、後側に着脱可能に配置されたＵターン状の搬送経路体を介して記録部に搬送され、記録後の用紙は給紙カセットの上方であって下部ユニットケース２の側面に開口した開口部から排紙されるように構成されている。給紙カセットも開口部から差込み可能に配置されている。
【００２３】
上部ユニットケース３には、コピー機能やファクシミリ機能における原稿読取などのための原稿自動送り装置及び画像読取装置と、原稿載置用ガラス板及びその上面を覆う原稿カバー体と、各種操作ボタンや液晶表示部等を備えた操作パネル部とが設けられている（共に図示せず）。
【００２４】
次に、本発明の下部ユニットケース２と上部ユニットケース３とを開閉可能とする開閉装置について説明する。両ユニットケース２及び３には、前記ヒンジ部４側から開放端部側に延びる下部案内部材６と上部案内部材７とがそれぞれ備えられている。下部案内部材６と上部案内部材７とにわたって配置され開閉連結体１０は、上部案内部材７に沿って移動可能な第１回転体１２と、下部案内部材６に沿って移動可能な第２回転体１３とが任意形状のフレーム１１に固定された１つの支軸１４にそれぞれ回転可能に装着されたものである。図４では第１回転体１２を図示省略している。
【００２５】
第１実施例では、下部案内部材６はヒンジ部４側から開放端部側に向かって実質的に水平状且つ直線状に延びるように形成されている。他方、上部案内部材７は、ヒンジ部４から開放端部方向に下向き凸湾曲線状に延びるように形成されている（図１（Ａ）、図１（Ｂ）参照）。
【００２６】
上部案内部材７は上部ユニットケース３の側面板の内面にて案内溝２３が内向きに開口するように配置されている（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）。上部ユニットケース３が下部ユニットケース２に対して閉止された状態で、下向き凸湾曲状の上部案内部材７の中途部が下部ユニットケース２と干渉しないように、上部案内部材７は下部ユニットケース２の下部案内部材６よりも外側に位置している。
【００２７】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、支軸１４の軸線方向の中央部に被嵌されるゴム製等の摩擦係数の大きい摩擦部材としての円盤状のブレーキ部材１５がフレーム１１または支軸１４に対して非回転となるように接着剤などで固定されている。第１回転体１２と第２回転体１３とは、フレーム１１及びブレーキ部材１５を挟んで両側に配置されている。
【００２８】
第１回転体１２は、２つの大径コロ部１２ａ、１２ｂが小径コロ部１２ｃを挟むようにして配置され、一体的に回転するように接着剤などで固定されている。同様に、第２回転体１３も２つの大径コロ部１３ａ、１３ｂが小径コロ部１３ｃを挟むようにして配置され、一体的に回転するように接着剤などで固定されている。なお、大径コロ部１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂよりも小径コロ部１２ｃ、１３ｃのほうが摩擦係数が小さい材料にて構成されている。
【００２９】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、下部案内部材６は、下部ユニットケース２の側面上側に形成されたもので、第２回転体１３における２つの大径コロ部１３ａ、１３ｂの直径より若干大きい上下寸法の案内溝２０と、この案内溝２０の間にて上下から相対向するように突出する突条部２１、２２とからなる。案内溝２０の上下案内面２０ａ、２０ｂは２つの大径コロ部１３ａ、１３ｂの外周面と対面し、上下の突条部２１、２２は小径コロ部１３ｃの外周面と対面している。
【００３０】
同様に、上部案内部材７は、上部ユニットケース３の側板内面に形成されたもので、第１回転体１２における２つの大径コロ部１２ａ、１２ｂの直径より若干大きい上下寸法の案内溝２３と、この案内溝２３の間にて上下から相対向するように突出する突条部２４、２５とからなる。案内溝２３の上下案内面２３ａ、２３ｂは２つの大径コロ部１２ａ、１２ｂの外周面と対面し、上下の突条部２４、２５は小径コロ部１２ｃの外周面と対面している。
【００３１】
第１回転体１２及び第２回転体１３は、それぞれ同軸（支軸１４）上の２つの大径コロ部１２ａ、１２ｂ（１３ａ、１３ｂ）が小径コロ部１２ｃ（１３ｃ）を挟んで隔てられて配置され、上部案内部材７における上下側案内面２３ａ、２３ｂに有する突条部２４、２５が小径コロ部１３ｃと対向するように突出形成され、且つ下部案内部材６における上下側案内面２０ａ、２０ｂに有する突条部２１、２２が小径コロ部１２ｃと対向するように突出形成されているので、上部ユニットケースの開閉動作時に、大径コロ部１２ａ、１２ｂ（１３ａ、１３ｂ）が軸線方向に移動するのを阻止し、上下両案内部材７、６に対して、それぞれ各回転体１２、１３はその中心軸方向に脱落不能となり、開閉連結体１０が不用意に外れることがなく安全である。
【００３２】
そして、ユーザーが上部ユニットケース３を下部ユニットケース２に対して開放する動作につれて、開閉連結体１０が上下両部材６、７に沿って開放端部側からヒンジ部４側に近づく方向に順次移動するように構成されている。また、上部ユニットケース３を下部ユニットケース２に対して閉止する動作につれて、開閉連結体１０が上下両部材６、７に沿ってヒンジ部４側から開放端部側に近づく方向に順次移動するように構成されている。
【００３３】
次に、開閉装置における開閉連結体１０の動作について説明する。図４（Ａ）のように上部ユニットケース３の自重ｍｇ（垂直方向）が重心Ｇ（ヒンジ部４の位置（原点Ｏ）から距離ａだけ離間した位置）に作用し、上部ユニットケース３の任意の個所、例えば自由端側で原点Ｏから距離ｂだけ離間した位置にて（荷重Ｗ）の力で上部ユニットケース３をユーザーが手で押下しているとする。また、原点Ｏから重心Ｇ及び荷重Ｗを通る直線がＸ軸となす角度（２π−θ）とする。
【００３４】
そして、閉止動作時には、開閉連結体１０の第１回転体１２にて上部ユニットケース３を支える一方、開閉連結体１０の第２回転体１３はＸ軸と平行な下部案内部材６の案内溝２０の下案内面に沿って移動可能であるとする。上部案内部材７のレール溝１６の上案内面に第１回転体１２が接触している位置（接点Ｐ）が原点ＯからＸ軸方向に距離ｄだけ離間しているものとする。その場合、接点ＰはＸ軸線上に位置するものとする。接点Ｐにおける上部案内部材７の案内溝２３の上案内面との接線ＴとＸ軸とのなす角度ｋとすると、ｋ＝α−θとなる。なお、接点ＰがＸ軸上にない場合には、角度ｋ，α，θの関係は、ｋ＝２π−θ＝α−θとなる。
【００３５】
また、上部案内部材７が下向き凸湾曲状であるときは、接点Ｐは第１回転体１２の中心軸よりもヒンジ部４に近い側に位置することはあきらかである。
【００３６】
接点Ｐにおける支持反力Ｆとするとき、ヒンジ部４（原点Ｏ）まわりのモーメントの釣り合い式は、ａ＊ｍｇ＊ cos（２π−θ）＋Ｗ＊ｂ＝ｄ＊Ｆ＊ cosｋとなる。（＊は乗算の記号です。） cos（２π−θ）＝ cosθとなるから、
Ｆ＝［ａ＊ｍｇ＊ cosθ＋Ｗ＊ｂ］／［ｄ＊ cosｋ］ ‥‥式（１）
接点Ｐにおけるｘ軸の正方向の力Ｓとすると、Ｓ＝（上部ユニットケース３の自重と荷重ＷとによるＸ軸方向成分）−（上部ユニットケース３の自重と荷重Ｗとによる上部案内部材７の個所での摩擦力のＸ軸方向成分）−（開閉連結体１０に作用する負荷のＸ軸方向成分）となる。ここで、（開閉連結体１０に作用する負荷のＸ軸方向成分）＝Ｎとし、上部案内部材７と第１回転体１２との静止摩擦係数をμとする。
【００３７】
従って、Ｓ＝（Ｆ＊sin ｋ）−（μ＊Ｆ＊ cosｋ）−Ｎ ‥‥式（２）
となる。
【００３８】
なお、開閉連結体１０に作用する負荷Ｎは、例えば、開閉連結体１０が下部ユニットケース２の下部案内部材６に沿って移動するときの摩擦力やブレーキ力、もしくは、回転体１２（１３、１４）と両案内部材６、７の側面との接触摩擦力や回転体１２（１３、１４）の回転を停止させるブレーキ機構などによるものである。
【００３９】
本実施例では、閉止動作時には、ユーザーが上部ユニットケース３を荷重Ｗにて押下するので、図２（Ｂ）に示すように、第１回転体１２における大径コロ部１２ａ、１２ｂの周面上側が上部案内部材７における上側案内面２３ａに押圧される。他方、第２回転体１３における大径コロ部１３ａ、１３ｂの周面下側が下部案内部材６における下側案内面２０ｂに押圧される。そのため、第１回転体１２と第２回転体１３とは互いに逆方向に回転する。例えば、図１（Ａ）の側面視で、閉止動作により開閉連結体１０がヒンジ部４から離れる右方向に移動すると、第１回転体１２は反時計回りに回転し、第２回転体１３は時計回りに回転することになる。
【００４０】
そして、第１回転体１２と第２回転体１３との間に、ブレーキ部材１５が配置され、且つ、このブレーキ部材１５両側面に第１回転体１２における大径コロ部１２ｂの側面及び第２回転体１３における大径コロ部１３ｂの側面がそれぞれ摺接しているので、その摩擦の抵抗力により、開閉連結体１０はその移動方向と反対向き（左向き）の負荷Ｎを受けることになる。
【００４１】
式（２）に式（１）を代入してＳの値を求めると、
Ｓ＝［ｂ＊（ sinｋ−μ＊cos ｋ）／ｄ＊cos ｋ］Ｗ＋
［ａ＊ｍｇ＊ cosθ＊（ sinｋ−μ＊cos ｋ）］／（ｄ＊ cosｋ）−Ｎ‥‥式（３）となる。
【００４２】
ここで、Ｕ＝［ｂ＊（ sinｋ−μ＊ cosｋ）／（ｄ＊ cosｋ）］とし、
Ｖ＝ａ＊mg＊cosθ＊Ｕ／ｂと示せる。Ｕ及びＶは、上部ユニットケース３の自重や第１回転体１２の位置が決まると定まる定数であるから、関数ＳはＷの一次関数となる。
【００４３】
即ち、式（３）の関数は、Ｓ（Ｗ）＝Ｕ＊Ｗ＋（Ｖ−Ｎ） ‥‥式（４）となる。
【００４４】
図５のグラフに示すように、横軸にＷを採り、縦軸にＳを採る。そして、Ｗを作用させること（Ｗ≧０）で、任意の位置の開閉連結体１０が閉止方向に動き始める条件（Ｓ≧０）を検討してみると、Ｕは正値であることが必要であり、ｗ１＝（Ｖ−Ｎ）≧０の条件を満足すべきである。Ｕが負であるとＶも負となり上部ユニットケース３は食いついて動かない。またＵが正で、ｗ１が負であると、開閉連結体１０（移動体）に常に正方向の力が掛かるため、上部ユニットケース３は手を放しても保持することができない。
【００４５】
以上のように、第１実施例では、上部案内部材７を下向き凸湾曲状に形成する一方、下部案内部材を水平且つ直線状に形成し、その間を開閉連結体１０が移動可能するように構成すれば、ユーザーが上部ユニットケース３の任意の個所に下向きのＷという押圧力を作用させるとき、開閉連結体１０が閉止方向（ヒンジ部４から離間する方向）に移動し、上記押圧力を作用させない（つまり押圧しない）時には、開閉連結体１０が任意の位置で停止することができる。従って、従来のように、下部ユニットケース２に対して上部ユニットケース３を閉止する終端区間で、上部ユニットケース３の閉止方向への回動速度が急激に増大し、下部ユニットケース２に対して上部ユニットケース３が衝突して大きな異音を発生させたり、ユーザーの指が挟まるなどの不都合を防止することができる。
【００４６】
また、押圧力Ｗの大きさをユーザーが加減することにより、上部ユニットケース３が閉止位置方向に閉まり回動する動きを緩めることができるという効果を奏する。
【００４７】
なお、第１実施例において、上部ユニットケース３を開くときには、ユーザーが上部ユニットケース３の自由端側などに上向き力を付与する。そうすると、図２（Ａ）に示すように、上部案内部材７における下側の突条部２５が小径コロ部１２ｃの外周面を上向きに押し上げる。その反力で、下部ユニットケース２における下部案内部材６の上側の突条部２１が小径コロ部１３ｃの外周面に当たる。このとき、両小径コロ部１２ｃ（１３ｃ）と突条部２５（２１）との摩擦力が小さいので、第１回転体１２は回転することなく、上部案内部材７に沿って滑り（摺動し）、第２回転体１３も回転することなく、下部案内部材６に沿って滑る（摺動する）。そして、開閉連結体１０はヒンジ部４に近づくように移動できる。このようにして、そのときのユーザーが開放方向に加える力を少なくし、軽快に上部ユニットケース３を開くことができるという効果を奏する。
【００４８】
なお、上部案内部材７の下向き凸湾曲線を所定の形状に設定することにより、上部ユニットケース３の開き角度の大小に拘らず、ユーザーによる下向き押圧力Ｗを一定にできるようにすることもできる。
【００４９】
本発明では、下部ユニットケース２に対して上部ユニットケース３を開放させるには、ユーザーが上部ユニットケース３の自由端等に上向き力を作用させることで、開閉連結体１０が下部案内部材６と上部案内部材７に沿ってヒンジ部４に近づくように移動し、上記上向き力の作用を中止させると、その位置で開閉連結体１０が停止し、上部ユニットケース３の開き角度を保持することができる。
【００５０】
開閉連結体１０に負荷Ｎを付与する別の手段として、図３に示すように、円筒状のケース３０内にぜんまいばね（渦巻きバネ）の基端を固定し、このぜんまいばねの自由端にワイヤなどの可撓性を有する紐体３１の基端を連結し、このぜんまいばねに予め巻き締め方向の力を与えて、紐体３１の大部分がケース２３内に巻き込まれるように付勢した付勢手段を利用し、ケース３０をヒンジ部４に近い側の下部ユニットケース２内に固定し、紐体３１の自由端を開閉連結体１０のフレーム１１に連結して、開閉連結体１０にヒンジ部４に向かうような負荷を与える構成とする（図１（Ａ）及び図１（Ｂ）参照）。その他、テレスコピック型の油圧またはガスシリンダを下部ユニットケース２内に固定し、そのピストンロッドの先端をフレーム１１に連結して、開閉連結体１０にヒンジ部４に向かうような付勢力（負荷）を与える構成としても良い。
【００５１】
第２実施例として、図示しないが、下部ユニットケース２に、上向き凸湾曲状の下部案内部材６を、ヒンジ部４側から開放端部側に延びるように配置し、上部ユニットケース３には、閉止終了時において、水平状で且つ直線状の上部案内部材７を、ヒンジ部４側から開放端部側に延びるように配置する。この実施例でも、第１実施例と同様の作用効果を奏することができる。直線状の上部案内部材７を開放端部側に向かって上向きまたは下向きに傾斜状に配置しても良い。
【００５２】
第１実施例及び第２実施例のいずれにおいても、下部案内部材６における下案内面のうちヒンジ部４から離間した位置に凹み部（不図示）を設けることにより、下部ユニットケース２に対する上部ユニットケース３の閉止位置において、第２回転体１３を凹み部に嵌まるようにする。この嵌め込みにより、上部ユニットケース３の閉止完了位置のクリック感を与えるとともに完全に閉止することができる。
【００５３】
本発明は上記の実施形態の他、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態を採用することができる。即ち、上下ユニットケースは、画像記録装置の他、電気製品や家具などの什器類の本体とその蓋体に対して適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１画像記録装置
２下部ユニットケース
３上部ユニットケース
４ヒンジ部
６下部案内部材
７上部案内部材
１０開閉連結体
１１フレーム
１２第１回転体
１３第２回転体
１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，大径コロ部
１２ｃ，１３ｃ小径コロ部
１４支軸
１５ブレーキ部材
２０、２３案内溝
２１、２４上突条部
２２、２５下突条部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部ユニットケースと上部ユニットケースとを一側に設けたヒンジ部を介して上下開閉回動可能に装着し、
前記下部ユニットケースには下部案内部材を前記ヒンジ部側から開放端部側に延びるように備え、
前記上部ユニットケースには上部案内部材を、前記ヒンジ部側から開放端部側に延びるように備え、
前記下部案内部材と前記上部案内部材とは、その一方が凸湾曲状に形成され、他方が直線状且つ水平状に形成され、
前記下部案内部材と上部案内部材とに移動可能に連結される開閉連結体を有し、
前記開閉連結体には、第１回転体が前記上部案内部材に沿って移動可能に設けられ、第２回転体が前記下部案内部材に沿って移動可能に設けられ、
前記第１回転体と前記第２回転体とは水平な同軸にそれぞれ回転可能に設けられ、
前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して開放する動作につれて、前記開閉連結体が前記上下両部材に沿って前記開放端部側から前記ヒンジ部側に順次移動し、
前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して閉止する動作につれて、前記開閉連結体が前記上下両部材に沿って前記ヒンジ部側から前記開放端部側に順次移動するように構成されていることを特徴とする上部ユニットケースの開閉装置。
【請求項２】
前記開閉連結体が前記上下部案内部材のいずれの位置にあるときでも、前記上部ユニットケースの自重及びこの上部ユニットケースに付加される押圧力の合力の前記第１回転体位置での水平方向成分の大きさは、前記押圧力の鉛直成分と前記開閉連結体の自重による水平方向の摩擦力の大きさと、前記開閉連結体に作用する抵抗力の水平成分の大きさとの和より大きいかまたは等しくなるように設定され、且つ前記押圧力を解除すると、前記上部ユニットケースの開閉姿勢が保持されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の上部ユニットケースの開閉装置。
【請求項３】
前記開閉連結体には、前記第１回転体と前記第２回転体との間に摩擦部材が配置され、
前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して閉止する動作につれて、前記第１回転体が前記上部案内部材における上側案内面に当接して転がり、且つ前記第２回転体が前記下部案内部材における下側案内面に当接して転がることにより、前記第１回転体と前記第２回転体とは互いに反対方向に回転し、
且つ前記第１回転体と前記第２回転体とは前記摩擦部材にそれぞれ当接して抵抗力を受けるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の上部ユニットケースの開閉装置。
【請求項４】
前記第１及び第２回転体はそれぞれ同軸上の２つの大径コロ部が小径コロ部を挟んで隔てられて配置され、
前記上部案内部材における下側案内面に有する突条部と前記下部案内部材における上側案内面に有する突条部とが前記各小径コロ部と対向するように形成され、
前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して閉止する動作時には、前記第１回転体における前記２つの大径コロ部が前記上部案内部材における上側案内面に押圧されながら転がり、且つ前記第２回転体における前記２つの大径コロ部が前記下部案内部材における下側案内面に押圧されながら転がるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の上部ユニットケースの開閉装置。
【請求項５】
前記各小径コロ部と前記上部案内部材における下側案内面に有する突条部と前記下部案内部材における上側案内面に有する突条部とは摩擦係数の小さい部材であり、
前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して開放する動作時には、前記第１回転体における前記小径コロ部に前記上部案内部材における下側案内面に有する突条部に摺接されながら転がり、且つ前記第２回転体における前記小径コロ部が前記下部案内部材における上側案内面に有する突条部に摺接されながら転がるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の上部ユニットケースの開閉装置。
【請求項１】
下部ユニットケースと上部ユニットケースとを一側に設けたヒンジ部を介して上下開閉回動可能に装着し、
前記下部ユニットケースには下部案内部材を前記ヒンジ部側から開放端部側に延びるように備え、
前記上部ユニットケースには上部案内部材を、前記ヒンジ部側から開放端部側に延びるように備え、
前記下部案内部材と前記上部案内部材とは、その一方が凸湾曲状に形成され、他方が直線状且つ水平状に形成され、
前記下部案内部材と上部案内部材とに移動可能に連結される開閉連結体を有し、
前記開閉連結体には、第１回転体が前記上部案内部材に沿って移動可能に設けられ、第２回転体が前記下部案内部材に沿って移動可能に設けられ、
前記第１回転体と前記第２回転体とは水平な同軸にそれぞれ回転可能に設けられ、
前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して開放する動作につれて、前記開閉連結体が前記上下両部材に沿って前記開放端部側から前記ヒンジ部側に順次移動し、
前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して閉止する動作につれて、前記開閉連結体が前記上下両部材に沿って前記ヒンジ部側から前記開放端部側に順次移動するように構成されていることを特徴とする上部ユニットケースの開閉装置。
【請求項２】
前記開閉連結体が前記上下部案内部材のいずれの位置にあるときでも、前記上部ユニットケースの自重及びこの上部ユニットケースに付加される押圧力の合力の前記第１回転体位置での水平方向成分の大きさは、前記押圧力の鉛直成分と前記開閉連結体の自重による水平方向の摩擦力の大きさと、前記開閉連結体に作用する抵抗力の水平成分の大きさとの和より大きいかまたは等しくなるように設定され、且つ前記押圧力を解除すると、前記上部ユニットケースの開閉姿勢が保持されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の上部ユニットケースの開閉装置。
【請求項３】
前記開閉連結体には、前記第１回転体と前記第２回転体との間に摩擦部材が配置され、
前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して閉止する動作につれて、前記第１回転体が前記上部案内部材における上側案内面に当接して転がり、且つ前記第２回転体が前記下部案内部材における下側案内面に当接して転がることにより、前記第１回転体と前記第２回転体とは互いに反対方向に回転し、
且つ前記第１回転体と前記第２回転体とは前記摩擦部材にそれぞれ当接して抵抗力を受けるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の上部ユニットケースの開閉装置。
【請求項４】
前記第１及び第２回転体はそれぞれ同軸上の２つの大径コロ部が小径コロ部を挟んで隔てられて配置され、
前記上部案内部材における下側案内面に有する突条部と前記下部案内部材における上側案内面に有する突条部とが前記各小径コロ部と対向するように形成され、
前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して閉止する動作時には、前記第１回転体における前記２つの大径コロ部が前記上部案内部材における上側案内面に押圧されながら転がり、且つ前記第２回転体における前記２つの大径コロ部が前記下部案内部材における下側案内面に押圧されながら転がるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の上部ユニットケースの開閉装置。
【請求項５】
前記各小径コロ部と前記上部案内部材における下側案内面に有する突条部と前記下部案内部材における上側案内面に有する突条部とは摩擦係数の小さい部材であり、
前記上部ユニットケースを前記下部ユニットケースに対して開放する動作時には、前記第１回転体における前記小径コロ部に前記上部案内部材における下側案内面に有する突条部に摺接されながら転がり、且つ前記第２回転体における前記小径コロ部が前記下部案内部材における上側案内面に有する突条部に摺接されながら転がるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の上部ユニットケースの開閉装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２１５２０４（Ｐ２０１１−２１５２０４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８０６６３（Ｐ２０１０−８０６６３）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]