操作装置及び画像記録装置
【課題】本体に回動可能に設けられた操作パネル体を所望の回動角度に維持するチルト機構において、１アクションで操作パネル体を姿勢変化させることができ、かつ、押圧操作によっても操作パネル体が倒伏し難い手段を提供する。
【解決手段】操作部１３は、本体２０に回動可能に設けられ、その回動により本体２０に対して倒伏した第１姿勢と本体２０に対して起立した第２姿勢とに姿勢変化するタッチパネル体１５と、タッチパネル体１５を所望の回動角度に維持するチルト機構とを具備する。チルト機構において、凹溝２６に爪部３８が第１位置６１及び第２位置６２において圧接して係合する。IV−IV断面において、仮想直線６３と仮想直線４４とがなす角度θ１と、仮想直線６４と仮想直線４５とがなす角度θ２とが、０°＜θ１＜θ２＜９０°の関係にある。
【解決手段】操作部１３は、本体２０に回動可能に設けられ、その回動により本体２０に対して倒伏した第１姿勢と本体２０に対して起立した第２姿勢とに姿勢変化するタッチパネル体１５と、タッチパネル体１５を所望の回動角度に維持するチルト機構とを具備する。チルト機構において、凹溝２６に爪部３８が第１位置６１及び第２位置６２において圧接して係合する。IV−IV断面において、仮想直線６３と仮想直線４４とがなす角度θ１と、仮想直線６４と仮想直線４５とがなす角度θ２とが、０°＜θ１＜θ２＜９０°の関係にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体に回動可能に設けられた操作パネル体と、その操作パネル体を所望の回動角度に維持するチルト機構とを具備する操作装置、及びその操作装置を備えた画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタやスキャナ、コピー機、電話機、ファクシミリ機等において、操作ボタンなどを有する操作パネルやタッチパネルを有する操作装置が設けられたものがある。この操作装置は、プリンタなどの大きさや、操作ボタンやタッチパネルの操作性を考慮すると、プリンタなどの上面に配置されていることが望ましい。
【０００３】
操作パネルなどは、装置の上面側から操作される場合と、装置の正面側から操作される場合が想定される。したがって、操作パネルを装置上面側に向ければ装置正面側からの操作性が悪くなり、一方、操作パネルを装置正面側に向ければ装置上面側からの操作性が悪くなる。これを解消するために、操作パネルが起伏可能に装置本体に設けられて、操作パネルなどが装置上面側又は装置正面側の任意の方向を向くように姿勢変化できるものが提案されている。このような操作装置には、操作パネルなどを任意の姿勢に保持できるようにする機構、いわゆるチルト機構が備えられている。
【０００４】
特許文献１には、表示ユニット２の所望の傾斜角度に保持するチルト機構部１０３における角度保持機構３が開示されている。この角度保持機構３は、ラック１３とストッパー１４との係止によって表示ユニット２を所望の傾斜角度に保持する。また、解除部１７の解除ボタン２１が押圧操作されると、ラック１３とストッパー１４との係止が解除され、表示ユニット２が回動可能となる。
【０００５】
特許文献２には、携帯型電子機器５におけるヒンジ機構として、ラチェット１８ａと掛止部１３ａとの係合によって携帯型電子機器５を閉じる方向へ移動しないように任意の角度に保持する機構が開示されている。そして、携帯型電子機器５を９０度まで移動させると、掛止部１３ａがラチェット１８ａの軌跡から外れて、閉じる方向へ携帯型電子機器５を移動させることが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−６３１９２号公報
【特許文献２】特開平１１−３５４９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び特許文献２に開示された機構によれば、一旦、所望の傾斜角度に表示ユニット２などが保持されると、その表示ユニット２などに操作による押圧力などが付与されても、表示ユニット２などが回動しない。しかし、その表示ユニット２などを倒伏させる際には、表示ユニット２などの傾斜角度を保持している係合機構を解除する操作が必要であり、係合の解除と表示ユニット２などの倒伏との２つの操作を使用者に強いることとになり、操作性がよいとは言い難い。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、本体に回動可能に設けられた操作パネル体を所望の回動角度に維持するチルト機構において、１アクションで操作パネル体を姿勢変化させることができ、かつ、押圧操作によっても操作パネル体が倒伏し難い手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
(1) 本発明にかかる操作装置は、本体に回動可能に設けられ、その回動により当該本体に対して倒伏した第１姿勢と当該本体に対して起立した第２姿勢とに姿勢変化する操作パネル体と、上記操作パネル体を所望の回動角度に維持するチルト機構と、を具備する。上記チルト機構は、上記本体又は上記操作パネル体の一方に、上記操作パネル体の回動軸線の径方向へ凹むＶ字形状の凹溝が当該回動軸線の周方向へ並設され、上記本体又は上記操作パネル体の他方に、上記回動軸線の周方向の所定位置において上記凹溝と係脱可能なＶ字形状の爪部材と、当該爪部材を上記凹溝と係合する方向へ弾性付勢する付勢部材とが設けられてなる。上記爪部材は、上記付勢部材に弾性付勢されて、上記凹溝において第１姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる第１位置、及び第２姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる第２位置において凹溝と接触して係合する。そして、上記回動軸線と直交する断面視において、上記第１位置及び上記回動軸線を結ぶ第１仮想直線と上記凹溝における第１位置側の傾斜面に沿った第２仮想直線とがなす角度θ１と、上記第２位置及び上記回動軸線を結ぶ第３仮想直線と上記凹溝における第２位置側の傾斜面に沿った第４仮想直線とがなす角度θ２とが、０°＜θ１＜θ２＜９０°の関係にある。
【００１０】
本発明における操作パネル体とは、操作ボタンやタッチパネルなどにより所定の操作が行われる操作領域を有する構造体である。この操作パネル体は、本体に回動自在に設けられて、本体に対して起伏する。操作パネル体を姿勢変化させることにより、任意の位置からの操作性を高めることができる。また、操作パネル体を第１姿勢とすると、操作装置の高さが低くなるので、装置の薄型化が実現される。
【００１１】
操作パネル体は、チルト機構によって任意の回動位置に維持される。このチルト機構は、本体又は操作パネル体の一方に設けられた凹溝と、本体又は操作パネル体の他方に設けられた爪部材及び付勢部材とを主要な構成とする。凹溝は、操作パネル体の回動軸線の径方向へ凹むＶ字形状である。また、爪部材もＶ字形状である。ここで、Ｖ字形状とは、主として２つの斜面が所定の角度で交差することによって形成される凹形状であって、その凹形状を断面又は側面から視るとＶ字に近似するものをいう。ただし、２つの斜面は平面や曲面、或いはこれらの組み合わせてであってもよく、また、２つの斜面が交差する奥部又は頂点などにいわゆるＲ加工や丸め処理が行われていてもよい。凹溝は、回動軸線の周方向へ並設されている。各凹溝には、付勢部材により付勢された爪部材が係合しうる。この係合状態において、操作パネル体に回動力が付与されると、その回動力が凹溝を介して爪部材へ伝達され、爪部材が付勢部材の弾性付勢に抗して脱離方向へ退避する。そして、爪部材が当該凹溝から脱離すると、付勢部材の弾性付勢によって隣接する他の凹溝と係合する。これにより、凹溝１つ分だけ操作パネル体が回動される。この凹溝と爪部材の係脱の繰り返しにより、操作パネル体が任意の姿勢へ回動される。
【００１２】
凹溝と爪部材とが係合した状態において、爪部材は凹溝における２箇所（第１位置、第２位置）と圧接する。第１位置は、凹溝において第１姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる位置である。第２位置は、第２姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる位置である。回動軸線と直交する断面視において、第１位置及び回動軸線を結ぶ第１仮想直線と凹溝における第１位置側の傾斜面に沿った第２仮想直線とがなす角度θ１と、第２位置及び回動軸線を結ぶ第３仮想直線と凹溝における第２位置側の傾斜面に沿った第４仮想直線とがなす角度θ２とは、０°＜θ１＜θ２＜９０°の関係にある。
【００１３】
角度θ１、θ２に依存して、操作パネル体に付与された回動力が爪部材を脱離方向へ移動させる力となる比率が異なり、角度θ１、θ２が小さくなるほど、回動力に対して爪部材を脱離方向へ移動させる力が小さくなる。したがって、爪部材を付勢部材に抗して凹溝から脱離させて、操作パネル体を第１姿勢側へ姿勢変化させるために必要な回動力（Ｆ１）は、同様にして操作パネル体を第２姿勢側へ姿勢変化させるために必要な回動力（Ｆ２）より大きくなる。したがって、第２姿勢側へは容易に回動可能であり、第１姿勢側へはより大きな回動力を要するチルト機構が実現される。
【００１４】
(2) 上記断面視において、上記凹溝及び上記爪部材は、各々のＶ字形状の頂点と上記回動軸線とを結ぶ各直線に対してそれぞれ非線対称な面を有する形状であってもよい。
【００１５】
これにより、凹溝の深さを十分に確保しつつ、θ１とθ２とを任意の角度に設計することが容易となる。
【００１６】
(3) 上記操作パネル体として、その回動方向へ押圧されるタッチパネルを有するものがあげられる。
【００１７】
本発明におけるタッチパネルとは、表示領域に指などが接触されると、接触された表示領域の特定箇所における物理変化量を検知して、所定の入力信号に変換するものであり、その物理変化量を検知する方式として、抵抗膜方式、光学式、静電容量方式、超音波方式、電磁誘導方式などがあげられる。
【００１８】
(4) 本発明にかかる画像記録装置は、上記操作装置を上面に備えたものである。
【００１９】
画像記録装置とは、例えば記録用紙などに文字や画像を印刷する装置であり所謂プリンタである。また、画像記録装置は、プリンタ以外の機能を有する所謂複合機であってもよい。前述された操作装置が画像記録装置の上面に設けられることにより、画像記録装置の薄型化が実現される。
【発明の効果】
【００２０】
このように、本発明にかかる操作装置によれば、操作パネル体が姿勢変化できるので、操作装置の薄型化が実現される。また、チルト機構によって、操作パネル体を任意の姿勢とし、かつその姿勢を維持できる。さらに、このチルト機構によれば、操作パネル体を起立させる方向（第２姿勢側）へ回動させるに必要な力に対して、倒伏させる方向（第１姿勢側）へ回動させるに必要な力が大きくなるので、起立させることが容易であり、かつ操作中に倒伏し難い操作パネル体が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、本実施の形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。
【００２２】
［図面の説明］
図１は、本発明の実施の形態に係る複合機１０の外観構成を示す斜視図である。タッチパネル体１５を第２姿勢とした状態における複合機１０の外観構成を示す斜視図である。図３は、タッチパネル体１５と本体２０との連結構造を示す斜視図である。図４は、図３におけるIV−IV断面を示す断面図である。図５は、第２姿勢におけるIV−IV断面を示す断面図である。図６は、板バネ３３の支持構造を示す平面図である。図７は、図５における凹溝２６と爪部３８との係合部分を示す部分拡大図である。図８は、IV−IV断面における凹溝２６と爪部３８との係合部分を示す部分拡大図である。なお、IV−IV断面が、本発明における回動軸線と直交する断面視に相当し、回動軸線２５と直交する面である。
【００２３】
［複合機１０の全体構成］
図１に示されるように、複合機１０は、下部にプリンタ部１１を、上部にスキャナ部１２を備えたものであり、プリント機能、スキャン機能、コピー機能及びファクシミリ機能を有する。複合機１０におけるプリンタ部１１が、本発明にかかる画像記録装置に相当する。したがって、本発明にかかる画像記録装置は、例えばプリント機能のみを有するプリンタとして実現されてもよい。
【００２４】
複合機１０は、主にコンピュータやデジタルカメラなどの外部情報機器と接続されて、その外部情報機器から送信された印刷データに基づいて、記録用紙に画像や文書を記録する。また、複合機１０は、メモリカード等の各種記憶媒体が装填可能であり、その記憶媒体に格納された画像データなどを読み出して、記録用紙に画像を記録し得る。
【００２５】
複合機１０の正面側の上面には、操作部１３が設けられている。操作部１３は、本体２０に、各種操作キー１４及びタッチパネル体１５が設けられてなる。操作キー１４は、本体２０の表面に設けられて、ほぼ上方へ突出している。したがって、使用者は、操作部１３の上方から各種操作キー１４を操作しうる。タッチパネル体１５は、後述される第１姿勢において本体２０の上面と同一面をなすように倒伏しており、タッチパネル体１５の操作領域１６は、ほぼ上方を向いている。使用者は、操作部１３を用いて、所望の指令を入力する。複合機１０は、所定の入力を受けて所定の動作を行う。複合機１０は、操作部１３へ入力された指令のほか、コンピュータに接続されて、そのコンピュータからプリンタドライバ又はスキャナドライバを介して送信される指令によっても動作する。この操作部１３が、本発明にかかる操作装置に相当する。また、タッチパネル体１５が、本発明における操作パネル体に相当する。
【００２６】
なお、本実施形態では、本発明にかかる操作装置が複合機１０の操作部１３として実現されているが、本操作装置の実施態様は複合機１０に限定されず、プリンタやスキャナ、コピー機、電話機、ファクシミリ機、コンピュータなどにおいて実現可能である。
【００２７】
複合機１０の正面側には開口１７が形成されている。開口１７を通じて装置内部に図示しない給紙トレイ及び排紙トレイが配置されて、プリンタ部１１により画像記録される記録用紙が保持される。プリンタ部１１による記録用紙への記録は、例えば、インクジェット方式やレーザ方式、サーマル方式などの公知の手法が採用されうる。なお、図１及び図２では、給紙トレイ及び排紙トレイが外された状態の複合機１０が示されている。スキャナ部１２は、ＦＢＳ（Flatbed Scanner）に自動原稿搬送機構（ＡＤＦ：Auto Document Feeder、以下「ＡＤＦ」という。）１８が設けられてなる。ＦＢＳは、例えばＣＩＳ（Contact Image Sensor）などのイメージスキャナが、原稿が載置されるプラテンに対して移動可能に構成されてなる。なお、プリンタ部１１及びスキャナ部１２の内部構成は、公知の構成が任意に採用されうるので、ここでは詳細な説明が省略される。
【００２８】
［操作部１３］
以下に複合機１０の操作部１３が詳細に説明される。図１に示されるように、操作部１３は、複合機１０の正面側において上面の一部をなしており、複合機１０の幅とほぼ同幅の横長形状である。操作部１３の本体２０は複合機１０のケーシングと一体に形成されており、本体２０の上面に各種操作キー１４及びタッチパネル体１５が設けられている。
【００２９】
タッチパネル体１５は、平面視が横長矩形であり、その縦寸法が操作部１３の奥行き寸法より若干小さい。図１に示されるように、タッチパネル体１５は、操作領域１６を含む表面と本体２０の上面とが同一面となるように、本体２０に対して倒伏する。このタッチパネル体１５の姿勢が、本明細書において第１姿勢と称される。一方、図２に示されるように、タッチパネル体１５は、本体２０に対して起立するように回動可能である。この図２に示されるタッチパネル体１５の姿勢が、本明細書において第２姿勢と称される。タッチパネル体１５は、後述されるチルト機構により第１姿勢と第２姿勢との間で回動されるとともに、ラッチ部材２７と板バネ３３とが係合する任意の姿勢に維持されうる（図５参照）。したがって、複合機１０の使用者は、タッチパネル体１５の操作性や視認性が最もよい任意の姿勢にタッチパネル体１５を姿勢変化しうる。
【００３０】
図４に示されるように、タッチパネル体１５は、タッチパネル体１５の筐体となる上カバー２１及び下カバー２２と、タッチパネルモジュール２３（以下、「ＴＰモジュール２３」とも称される。）と、上カバー２１の中央の開口を覆う透明カバー２４とを備えてなる。透明カバー２４を通じてＴＰモジュール２３が上カバー２１から露出される領域が操作領域１６に相当する。
【００３１】
下カバー２２は、タッチパネル体１５の裏面と周側面とを構成する平面視が略矩形の皿形状のものである。各図には詳細に現れていないが、下カバー２２の装置正面側の両側には軸受けが形成されており、本体２０側に略水平方向に設けられた一対の軸がそれぞれ嵌め込まれる。この軸受けと軸とによって形成されるタッチパネル体１５の回動軸線が、図３に回動軸線２５として示されている。タッチパネル体１５は、この回動軸線２５を中心として、本体２０に回動自在に支持されている。また、各図には現れていないが、下カバー２２には貫通孔が形成されており、この貫通孔を通じて、ＴＰモジュール２３と複合機１０の制御基板とを電気的に接続するためのフラットケーブル２６が、タッチパネル体１５から導出されている。
【００３２】
上カバー２１は、平面視が下カバー２２の平面視と略同等の矩形のものであり、タッチパネル体１５の表面と周側面とを構成する。下カバー２２と上カバー２１とが組み付けられることにより、ＴＰモジュール２３を収容可能な内部空間を有する略直方体の筐体が形成される。上カバー２１の表面には、ＴＰモジュール２３の画面に対応した開口が形成されている。この開口により、上カバー２１と下カバー２２とで形成される筐体の内部空間に収容されたＴＰモジュール２３の画面が露出される。
【００３３】
透明カバー２４は、平面視が上カバー２１の開口より若干大きな矩形のシートである。透明カバー２４は透光性を有する柔軟な素材からなる。使用者は、透明カバー２４を通じてＴＰモジュール２３の表示を視認することができ、さらに、ＴＰモジュール２３の所定箇所に押圧力を付与することができる。このＴＰモジュール２３は、指などによって所定箇所が押圧されると、その所定箇所における物理変化量を検知して、所定の入力信号に変換するものであり、その物理変化量を検知する方式として、抵抗膜方式、光学式、静電容量方式、超音波方式、電磁誘導方式などが公知である。このようなＴＰモジュール２３の構造は公知であるので、ここでは詳細な説明が省略される。
【００３４】
下カバー２２には、防護カバー３９が設けられている。防護カバー３９は、下カバー２２と略同幅の平板形状である。防護カバー３９は、その一端側が下カバー２２に回動自在に連結され、他端側が本体２０にスライド自在に連結されている。防護カバー３９は、タッチパネル体１５の回動に伴って起伏し、フラットケーブル２６や後述されるチルト機構を覆う。
【００３５】
［チルト機構］
以下にタッチパネル体１５を所望の回動角度に維持しうるチルト機構が詳述される。このチルト機構は、主としてラッチ部材２７及び板バネ３３から構成される。
【００３６】
図４及び図５に示されるように、下カバー２２には、ラッチ部材２７が設けられている。ラッチ部材２７は、タッチパネル体１５の裏面側、つまり操作領域１６の反対側であって、装置正面側において下カバー２２に固定されている。したがって、ラッチ部材２７は、タッチパネル体１５とともに回動する。ラッチ部材２７は、タッチパネル体１５の回動軸線２５を中心とした円弧形状のベース２８と、ベース２８の外周面において回動軸線２５の径方向へ凹む複数の凹溝２９とを有する。凹溝２９は略Ｖ字形状であり、この凹溝２９が回動軸線２５の周方向へ放射状に連続して並ぶようにベース２８に形成されている。本実施形態では、５つの凹溝２９がベース２８に形成されているが、凹溝２９の数はタッチパネル体１５の段階的な起伏姿勢の数により適宜変更され得る。
【００３７】
凹溝２９は、ベース２８の外周面すべてに形成されておらず、ベース２８の外周面のうち装置奥側には円周面３０が設けられている。この円周面３０は、装置奥側へ向かって、隣接する凹溝２９との境界より回動軸２５に近接する方向へ傾斜している。後述されるように、円周面３０には、タッチパネル体１５が凹部３１に収容された第１姿勢において、板バネ３３の爪部３８が当接する。
【００３８】
図８（ａ）に示されるように、IV−IV断面視において、１つの凹溝２９の略Ｖ字形状をなす２つの傾斜面４０，４１は、仮想線４２に対して非線対称な面である。なお、５つの凹溝２９は回動軸線２５に対する配置が異なる他は同形状なので、ここでは、１つの凹溝２９について詳細に説明される。仮想線４２は、略Ｖ字形状の凹溝２９の頂点４３と回動軸線２５（図３参照）とを結ぶ直線である。ここで、傾斜面４０に沿った仮想線４４及び傾斜面４１に沿った仮想線４５を描くと、仮想線４２と仮想線４４とがなす角度Ａ１と、仮想線４２と仮想線４５とをなす角度Ａ２とに間には、Ａ１＜Ａ２の関係が成立する。そして、Ａ１とＡ２とが同一でないので、２つの傾斜面４０，４１は、仮想線４２に対して非線対称である。
【００３９】
図４及び図５に示されるように、本体２０には、第１姿勢のタッチパネル体１５が収容される凹部３１が形成されている。凹部３１は、本体２０の上面から凹陥された空間であり、タッチパネル体１５の主に裏面側に沿った形状をなしている。また、凹部３１においてラッチ部材２７に対応する領域３２は、さらに１段深く凹陥されている。この凹部３１に第１姿勢のタッチパネル体１５が完全に収容されて、タッチパネル体１５の背面が凹部３１に当接した状態において、タッチパネル体１５における操作領域１６を含む表面が本体２０の上面とほぼ同一面をなす。
【００４０】
図６に示されるように、凹部３１の領域３２には、板バネ３３が設けられている。領域３２には、上方へ突出する一対のピン３４，３５が設けられている。一対のピン３４，３５は、装置の奥行き方向（図６における上下方向）に離れており、このピン３４，３５の離間距離は、板バネ３３の長手方向の寸法に対応して設定されている。このピン３４，３５に板バネ３３が係止されて、板バネ３３が、その長手方向を装置奧行き方向として領域３２に固定されている。板バネ３３の長手方向両端には、切り欠き３６と孔３７とがそれぞれ形成されている。切り欠き３６にピン３４が係合され、かつ孔３７にピン３５が挿通されることによって、板バネ３３が領域３２の所定位置に固定される。この板バネ３３は、板バネ３３を領域３２の底面に沿った２次元方向（図６におけるほぼ上下方向及びほぼ左右方向）に固定されている。また、板バネ３３は、この固定状態において後述される爪部３８がラッチ部材２７と接離する方向（図６における紙面とほぼ垂直な方向）へ弾性変形可能である。このような板バネ３３の固定位置は、ラッチ部材２７の各凹溝２９との関係によって設定されている。
【００４１】
板バネ３３の長手方向の中央は、上方へ略Ｖ字形状に曲折されて爪部３８を形成している。前述されたように領域３２に固定された板バネ３３は、回動軸線２５の周方向の所定位置において、その爪部３８をラッチ部材２７へ圧接する。そして、ラッチ部材２７がタッチパネル体１５とともに回動すると、爪部３８がラッチ部材２７の凹溝２９と係脱しうる。爪部３８がラッチ部材２７と接触した状態において、板バネ３３は、爪部３８をラッチ部材２７側へ弾性付勢している。この爪部３８が、本発明における爪部材に相当し、板バネ３３が本発明における付勢部材に相当する。なお、本実施形態では、本発明における爪部材及び付勢部材は、１つの板バネ３３により一体に形成されているが、これらは必ずしも一体に形成される必要はなく、例えば別部品として形成された爪部材が板バネによりラッチ部材２７へ付勢される構成が採用されてもよい。
【００４２】
図８（ｂ）に示されるように、IV−IV断面視において、爪部３８の略Ｖ字形状をなす２つの傾斜面５０，５１は、仮想線５２に対して非線対称な面である。仮想線５２は、略Ｖ字形状の爪部３８の頂点５３と回動軸線２５（図３参照）とを結ぶ直線である。ここで、傾斜面５０に沿った仮想線５４及び傾斜面５１に沿った仮想線５５を描くと、仮想線５２と仮想線５４とがなす角度Ｂ１と、仮想線５２と仮想線５５とをなす角度Ｂ２とに間には、Ｂ１＜Ｂ２の関係が成立する。そして、Ｂ１とＢ２とが同一でないので、２つの傾斜面５０，５１は、仮想線５２に対して非線対称である。
【００４３】
図７に示されるように、爪部３８は、板バネ３３に弾性付勢されて、凹溝２６の第１位置６１及び第２位置６２において接触して係合しうる。なお、各凹溝２６は、回動軸線２５に対する配置が異なる他は同形状なので、１つの凹溝２６を例に爪部３８の係合状態が説明される。
【００４４】
第１位置６１は、タッチパネル体１５が第１姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる位置である。タッチパネル体１５の第１姿勢側への姿勢変化とは、IV−IV断面においてタッチパネル体１５が時計回り方向へ回動することである。その際には、爪部３８は、第１位置６１が存在する凹溝２６の傾斜面４０（図８（ａ）参照）によって凹溝２６から脱離する方向へ押しやられる。爪部３８は板バネ３３により凹溝２６と係合する方向へ弾性付勢されているので、爪部３８を凹溝２６から脱離させるには、板バネ３３の弾性付勢に抗して爪部３８を移動させる必要がある。その際に、第１位置６１における凹溝２６と爪部３８との接触圧が高まる。
【００４５】
第２位置６２は、タッチパネル体１５が第２姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる位置である。タッチパネル体１５の第２姿勢側への姿勢変化とは、IV−IV断面においてタッチパネル体１５が反時計回り方向への回動することである。その際には、爪部３８は、第２位置６２が存在する凹溝２６の傾斜面４１（図８（ａ）参照）によって凹溝２６から脱離する方向へ押しやられる。爪部３８は板バネ３３により凹溝２６と係合する方向へ弾性付勢されているので、爪部３８を凹溝２６から脱離させるには、板バネ３３の弾性付勢に抗して爪部３８を移動させる必要がある。その際に、第２位置６２における凹溝２６と爪部３８との接触圧が高まる。
【００４６】
ここで、IV−IV断面視において、凹溝２６に爪部３８が係合した状態における第１位置６１及び回動軸線２５（図３参照）を結ぶ仮想直線６３と、凹溝２６における第１位置６１側の傾斜面４０に沿った仮想直線４４とがなす角度を角度θ１とする。また、第２位置６２及び回動軸線２５を結ぶ仮想直線６４と凹溝２６における第２位置６２側の傾斜面４１に沿った仮想直線４５とがなす角度を角度θ２とする。この角度θ１とθ２とは、０°＜θ１＜θ２＜９０°の関係にある。なお、仮想直線６３が本発明における第１仮想直線に相当し、仮想直線４４が本発明における第２仮想直線に相当し、仮想直線６４が本発明における第３仮想直線に相当し、仮想直線４５が本発明における第４仮想直線に相当する。
【００４７】
［タッチパネル体１５の回動動作］
図４に示されるように、タッチパネル体１５が第１姿勢の場合には、板バネ３３の爪部３８は、５つの凹溝２９のいずれとも係合せず、ベース２８の円周面３０に圧接する。第１姿勢のタッチパネル体１５を第２姿勢となる方向へ回動させるには、板バネ３３を弾性変形させて、その爪部３８を円周面３０に沿って回動軸２５の径方向外側へ移動させる必要がある。また、タッチパネル体１５に作用する重力は、タッチパネル体１５を第１姿勢へ回動させる方向へ働くので、第１姿勢のタッチパネル体１５を第２姿勢となる方向へ回動させるには、この重力に抗する外力（回動力）をタッチパネル体１５に付与する必要がある。要するに、このような板バネ３３及び重力に抗する外力をタッチパネル体１５に付与しなければ、タッチパネル体１５は第１姿勢から回動されない。さらに、板バネ３３の爪部３８がベース２８の円周面３０と圧接するタッチパネル体１５の回動領域においては、タッチパネル体１５は任意の回動姿勢を採りうる。したがって、第１姿勢付近においては、前述された板バネ３３及び重力によってタッチパネル体１５が第１姿勢を維持するとともに、その操作領域１６を含むタッチパネル体１５の表面が本体２０の上カバー２１の上面と同一面となる。
【００４８】
第１姿勢のタッチパネル体１５が第２姿勢側へ回動されれば、タッチパネル体１５に付与された回動力により、板バネ３３が弾性変形して、爪部３８が円周面３０に沿って回動軸２５の径方向外側へ移動する。爪部３８が、円周面３０と凹溝２６との境界を越えると、爪部３８が回動軸線２５の径方向内側へ弾性復帰して凹溝２６と係合する。この状態から、タッチパネル体１５を第１姿勢側又は第２姿勢側のいずれへ回動させるにも、爪部３８を凹溝２６から脱離させる必要がある。そのためには、爪部３８を板バネ３３の弾性付勢に抗して、回動軸線２５の径方向外側へ移動させる必要がある。したがって、タッチパネル体１５に更に回動させる力が付与されない限り、タッチパネル体１５は、凹溝２６と爪部３８とが係合した状態で、その回動角度に維持される。
【００４９】
タッチパネル体１５が更に回動されると、板バネ３３が弾性変形して爪部３８が回動軸線２５の径方向外側へ移動する。そして、爪部３８が凹溝２６間の境界に到達すると、先に係合していた凹溝２６から爪部３８が脱離する。この脱離とほぼ同時に、爪部３８は板バネ３３の弾性付勢によって隣接する次の凹溝２６に係合し始める。その過程において、爪部３８が回動軸線２５の径方向内側へ移動するが、この移動は板バネ３３の弾性付勢を受けるので、凹溝２６間の境界から次の凹溝２６へ係合するまでのタッチパネル体１５の回動は、爪部３８を凹溝２６から脱離される場合に比べてかなり小さな力でなしうる。そして、爪部３８が次の凹溝２６と係合すると、前述されたように、タッチパネル体１５に更に回動させる力が付与されない限り、タッチパネル体１５は、その回動角度に維持される。このような凹溝２６と爪部３８との係合により、周方向に段階的な回動位置でタッチパネル体１５の姿勢が維持される。そして、段階的な回動位置を移動する際に、凹溝２６と爪部３８の係脱に伴って板バネ３３の弾性変形と復元とが連続して行われ、タッチパネル体１５の回動にクリック感が生じる。
【００５０】
また、図７に示されるように、凹溝２６と爪部３８とが係合した状態において、爪部３８は凹溝２６における第１位置６１及び第２位置６２において圧接する。そして、前述されたように、角度θ１と角度θ２とは、０°＜θ１＜θ２＜９０°の関係にある。角度θ１、θ２に依存して、タッチパネル体１５に付与された回動力が爪部３８を回動軸線２５の径方向外側（凹溝２６から脱離する方向）へ移動させる力に変換される比率が異なる。すなわち、角度θ１、θ２が小さくなるほど、タッチパネル体１５を回動させる力に対して爪部３８を回動軸線２５の径方向外側へ移動させる力が小さくなる。
【００５１】
したがって、爪部３８を板バネ３８に抗して凹溝２６から脱離させて、タッチパネル体１５を第１姿勢側へ姿勢変化させるために必要な回動力Ｆ１は、同様にしてタッチパネル体１５を第２姿勢側へ姿勢変化させるために必要な回動力Ｆ２より大きくなる（Ｆ１＞Ｆ２）。これにより、タッチパネル体１５は、第２姿勢側へは容易に回動可能であるが、第１姿勢側へはより大きな回動力を付与しないと回動しない。つまり、操作領域１６に付与された押圧操作によって、タッチパネル体１５を第１姿勢側へ回動させる力が加わっても、タッチパネル体１５が容易に回動することがない。
【００５２】
［本実施形態による作用効果］
このように、操作部１３によれば、タッチパネル体１５が姿勢変化できるので、装置の薄型化が実現される。また、本実施形態のように、操作部１３が複合機１０の上面に設けられることにより、複合機１０の薄型化が実現される。
【００５３】
また、チルト機構によって、タッチパネル体１５を任意の姿勢とし、かつその姿勢を維持できる。さらに、このチルト機構によれば、タッチパネル体１５を第２姿勢側へ回動させるに必要な力Ｆ２に対して、第１姿勢側へ回動させるに必要な力Ｆ１が大きくなるので、起立させることが容易であり、かつ操作領域１６に対する操作中に倒伏し難いタッチパネル体１５が実現される。
【００５４】
また、IV−IV断面視において、凹溝２６及び爪部３８が、各々の略Ｖ字形状の頂点４３，５３と回動軸線２５とを結ぶ各仮想直線４２，５２に対してそれぞれ非線対称な面を有する形状であることにより、凹溝２６の深さを十分に確保しつつ、θ１とθ２とを任意の角度に設計することが容易となる。凹溝２６の深さが確保されることにより、タッチパネル体１５の回動に必要な力を大きくすることができ、また回動に伴うクリック感を増大させることができる。また、θ１とθ２とを任意の角度に設計できることにより、力Ｆ１，Ｆ２の比率を幅広く設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る複合機１０の外観構成を示す斜視図である。
【図２】タッチパネル体１５を第２姿勢とした状態における複合機１０の外観構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、タッチパネル体１５と本体２０との連結構造を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３におけるIV−IV断面を示す断面図である。
【図５】図５は、第２姿勢におけるIV−IV断面を示す断面図である。
【図６】図６は、板バネ３３の支持構造を示す平面図である。
【図７】図７は、図５における凹溝２６と爪部３８との係合部分を示す部分拡大図である。
【図８】図８は、IV−IV断面における凹溝２６と爪部３８との係合部分を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１・・・プリンタ部（画像記録装置）
１３・・・操作部（操作装置）
１５・・・タッチパネル体（操作パネル体）
２０・・・本体
２３・・・ＴＰモジュール（タッチパネル）
２５・・・回動軸線
２６・・・凹溝
２７・・・ラッチ部材（チルト機構）
３３・・・板バネ（付勢部材、チルト機構）
３８・・・爪部（爪部材）
４０・・・傾斜面
４１・・・傾斜面
４２，５２・・・仮想直線
４４・・・仮想直線（第２仮想直線）
４５・・・仮想直線（第４仮想直線）
６１・・・第１位置
６２・・・第２位置
６３・・・仮想直線（第１仮想直線）
６４・・・仮想直線（第３仮想直線）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体に回動可能に設けられた操作パネル体と、その操作パネル体を所望の回動角度に維持するチルト機構とを具備する操作装置、及びその操作装置を備えた画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタやスキャナ、コピー機、電話機、ファクシミリ機等において、操作ボタンなどを有する操作パネルやタッチパネルを有する操作装置が設けられたものがある。この操作装置は、プリンタなどの大きさや、操作ボタンやタッチパネルの操作性を考慮すると、プリンタなどの上面に配置されていることが望ましい。
【０００３】
操作パネルなどは、装置の上面側から操作される場合と、装置の正面側から操作される場合が想定される。したがって、操作パネルを装置上面側に向ければ装置正面側からの操作性が悪くなり、一方、操作パネルを装置正面側に向ければ装置上面側からの操作性が悪くなる。これを解消するために、操作パネルが起伏可能に装置本体に設けられて、操作パネルなどが装置上面側又は装置正面側の任意の方向を向くように姿勢変化できるものが提案されている。このような操作装置には、操作パネルなどを任意の姿勢に保持できるようにする機構、いわゆるチルト機構が備えられている。
【０００４】
特許文献１には、表示ユニット２の所望の傾斜角度に保持するチルト機構部１０３における角度保持機構３が開示されている。この角度保持機構３は、ラック１３とストッパー１４との係止によって表示ユニット２を所望の傾斜角度に保持する。また、解除部１７の解除ボタン２１が押圧操作されると、ラック１３とストッパー１４との係止が解除され、表示ユニット２が回動可能となる。
【０００５】
特許文献２には、携帯型電子機器５におけるヒンジ機構として、ラチェット１８ａと掛止部１３ａとの係合によって携帯型電子機器５を閉じる方向へ移動しないように任意の角度に保持する機構が開示されている。そして、携帯型電子機器５を９０度まで移動させると、掛止部１３ａがラチェット１８ａの軌跡から外れて、閉じる方向へ携帯型電子機器５を移動させることが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−６３１９２号公報
【特許文献２】特開平１１−３５４９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び特許文献２に開示された機構によれば、一旦、所望の傾斜角度に表示ユニット２などが保持されると、その表示ユニット２などに操作による押圧力などが付与されても、表示ユニット２などが回動しない。しかし、その表示ユニット２などを倒伏させる際には、表示ユニット２などの傾斜角度を保持している係合機構を解除する操作が必要であり、係合の解除と表示ユニット２などの倒伏との２つの操作を使用者に強いることとになり、操作性がよいとは言い難い。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、本体に回動可能に設けられた操作パネル体を所望の回動角度に維持するチルト機構において、１アクションで操作パネル体を姿勢変化させることができ、かつ、押圧操作によっても操作パネル体が倒伏し難い手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
(1) 本発明にかかる操作装置は、本体に回動可能に設けられ、その回動により当該本体に対して倒伏した第１姿勢と当該本体に対して起立した第２姿勢とに姿勢変化する操作パネル体と、上記操作パネル体を所望の回動角度に維持するチルト機構と、を具備する。上記チルト機構は、上記本体又は上記操作パネル体の一方に、上記操作パネル体の回動軸線の径方向へ凹むＶ字形状の凹溝が当該回動軸線の周方向へ並設され、上記本体又は上記操作パネル体の他方に、上記回動軸線の周方向の所定位置において上記凹溝と係脱可能なＶ字形状の爪部材と、当該爪部材を上記凹溝と係合する方向へ弾性付勢する付勢部材とが設けられてなる。上記爪部材は、上記付勢部材に弾性付勢されて、上記凹溝において第１姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる第１位置、及び第２姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる第２位置において凹溝と接触して係合する。そして、上記回動軸線と直交する断面視において、上記第１位置及び上記回動軸線を結ぶ第１仮想直線と上記凹溝における第１位置側の傾斜面に沿った第２仮想直線とがなす角度θ１と、上記第２位置及び上記回動軸線を結ぶ第３仮想直線と上記凹溝における第２位置側の傾斜面に沿った第４仮想直線とがなす角度θ２とが、０°＜θ１＜θ２＜９０°の関係にある。
【００１０】
本発明における操作パネル体とは、操作ボタンやタッチパネルなどにより所定の操作が行われる操作領域を有する構造体である。この操作パネル体は、本体に回動自在に設けられて、本体に対して起伏する。操作パネル体を姿勢変化させることにより、任意の位置からの操作性を高めることができる。また、操作パネル体を第１姿勢とすると、操作装置の高さが低くなるので、装置の薄型化が実現される。
【００１１】
操作パネル体は、チルト機構によって任意の回動位置に維持される。このチルト機構は、本体又は操作パネル体の一方に設けられた凹溝と、本体又は操作パネル体の他方に設けられた爪部材及び付勢部材とを主要な構成とする。凹溝は、操作パネル体の回動軸線の径方向へ凹むＶ字形状である。また、爪部材もＶ字形状である。ここで、Ｖ字形状とは、主として２つの斜面が所定の角度で交差することによって形成される凹形状であって、その凹形状を断面又は側面から視るとＶ字に近似するものをいう。ただし、２つの斜面は平面や曲面、或いはこれらの組み合わせてであってもよく、また、２つの斜面が交差する奥部又は頂点などにいわゆるＲ加工や丸め処理が行われていてもよい。凹溝は、回動軸線の周方向へ並設されている。各凹溝には、付勢部材により付勢された爪部材が係合しうる。この係合状態において、操作パネル体に回動力が付与されると、その回動力が凹溝を介して爪部材へ伝達され、爪部材が付勢部材の弾性付勢に抗して脱離方向へ退避する。そして、爪部材が当該凹溝から脱離すると、付勢部材の弾性付勢によって隣接する他の凹溝と係合する。これにより、凹溝１つ分だけ操作パネル体が回動される。この凹溝と爪部材の係脱の繰り返しにより、操作パネル体が任意の姿勢へ回動される。
【００１２】
凹溝と爪部材とが係合した状態において、爪部材は凹溝における２箇所（第１位置、第２位置）と圧接する。第１位置は、凹溝において第１姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる位置である。第２位置は、第２姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる位置である。回動軸線と直交する断面視において、第１位置及び回動軸線を結ぶ第１仮想直線と凹溝における第１位置側の傾斜面に沿った第２仮想直線とがなす角度θ１と、第２位置及び回動軸線を結ぶ第３仮想直線と凹溝における第２位置側の傾斜面に沿った第４仮想直線とがなす角度θ２とは、０°＜θ１＜θ２＜９０°の関係にある。
【００１３】
角度θ１、θ２に依存して、操作パネル体に付与された回動力が爪部材を脱離方向へ移動させる力となる比率が異なり、角度θ１、θ２が小さくなるほど、回動力に対して爪部材を脱離方向へ移動させる力が小さくなる。したがって、爪部材を付勢部材に抗して凹溝から脱離させて、操作パネル体を第１姿勢側へ姿勢変化させるために必要な回動力（Ｆ１）は、同様にして操作パネル体を第２姿勢側へ姿勢変化させるために必要な回動力（Ｆ２）より大きくなる。したがって、第２姿勢側へは容易に回動可能であり、第１姿勢側へはより大きな回動力を要するチルト機構が実現される。
【００１４】
(2) 上記断面視において、上記凹溝及び上記爪部材は、各々のＶ字形状の頂点と上記回動軸線とを結ぶ各直線に対してそれぞれ非線対称な面を有する形状であってもよい。
【００１５】
これにより、凹溝の深さを十分に確保しつつ、θ１とθ２とを任意の角度に設計することが容易となる。
【００１６】
(3) 上記操作パネル体として、その回動方向へ押圧されるタッチパネルを有するものがあげられる。
【００１７】
本発明におけるタッチパネルとは、表示領域に指などが接触されると、接触された表示領域の特定箇所における物理変化量を検知して、所定の入力信号に変換するものであり、その物理変化量を検知する方式として、抵抗膜方式、光学式、静電容量方式、超音波方式、電磁誘導方式などがあげられる。
【００１８】
(4) 本発明にかかる画像記録装置は、上記操作装置を上面に備えたものである。
【００１９】
画像記録装置とは、例えば記録用紙などに文字や画像を印刷する装置であり所謂プリンタである。また、画像記録装置は、プリンタ以外の機能を有する所謂複合機であってもよい。前述された操作装置が画像記録装置の上面に設けられることにより、画像記録装置の薄型化が実現される。
【発明の効果】
【００２０】
このように、本発明にかかる操作装置によれば、操作パネル体が姿勢変化できるので、操作装置の薄型化が実現される。また、チルト機構によって、操作パネル体を任意の姿勢とし、かつその姿勢を維持できる。さらに、このチルト機構によれば、操作パネル体を起立させる方向（第２姿勢側）へ回動させるに必要な力に対して、倒伏させる方向（第１姿勢側）へ回動させるに必要な力が大きくなるので、起立させることが容易であり、かつ操作中に倒伏し難い操作パネル体が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、本実施の形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。
【００２２】
［図面の説明］
図１は、本発明の実施の形態に係る複合機１０の外観構成を示す斜視図である。タッチパネル体１５を第２姿勢とした状態における複合機１０の外観構成を示す斜視図である。図３は、タッチパネル体１５と本体２０との連結構造を示す斜視図である。図４は、図３におけるIV−IV断面を示す断面図である。図５は、第２姿勢におけるIV−IV断面を示す断面図である。図６は、板バネ３３の支持構造を示す平面図である。図７は、図５における凹溝２６と爪部３８との係合部分を示す部分拡大図である。図８は、IV−IV断面における凹溝２６と爪部３８との係合部分を示す部分拡大図である。なお、IV−IV断面が、本発明における回動軸線と直交する断面視に相当し、回動軸線２５と直交する面である。
【００２３】
［複合機１０の全体構成］
図１に示されるように、複合機１０は、下部にプリンタ部１１を、上部にスキャナ部１２を備えたものであり、プリント機能、スキャン機能、コピー機能及びファクシミリ機能を有する。複合機１０におけるプリンタ部１１が、本発明にかかる画像記録装置に相当する。したがって、本発明にかかる画像記録装置は、例えばプリント機能のみを有するプリンタとして実現されてもよい。
【００２４】
複合機１０は、主にコンピュータやデジタルカメラなどの外部情報機器と接続されて、その外部情報機器から送信された印刷データに基づいて、記録用紙に画像や文書を記録する。また、複合機１０は、メモリカード等の各種記憶媒体が装填可能であり、その記憶媒体に格納された画像データなどを読み出して、記録用紙に画像を記録し得る。
【００２５】
複合機１０の正面側の上面には、操作部１３が設けられている。操作部１３は、本体２０に、各種操作キー１４及びタッチパネル体１５が設けられてなる。操作キー１４は、本体２０の表面に設けられて、ほぼ上方へ突出している。したがって、使用者は、操作部１３の上方から各種操作キー１４を操作しうる。タッチパネル体１５は、後述される第１姿勢において本体２０の上面と同一面をなすように倒伏しており、タッチパネル体１５の操作領域１６は、ほぼ上方を向いている。使用者は、操作部１３を用いて、所望の指令を入力する。複合機１０は、所定の入力を受けて所定の動作を行う。複合機１０は、操作部１３へ入力された指令のほか、コンピュータに接続されて、そのコンピュータからプリンタドライバ又はスキャナドライバを介して送信される指令によっても動作する。この操作部１３が、本発明にかかる操作装置に相当する。また、タッチパネル体１５が、本発明における操作パネル体に相当する。
【００２６】
なお、本実施形態では、本発明にかかる操作装置が複合機１０の操作部１３として実現されているが、本操作装置の実施態様は複合機１０に限定されず、プリンタやスキャナ、コピー機、電話機、ファクシミリ機、コンピュータなどにおいて実現可能である。
【００２７】
複合機１０の正面側には開口１７が形成されている。開口１７を通じて装置内部に図示しない給紙トレイ及び排紙トレイが配置されて、プリンタ部１１により画像記録される記録用紙が保持される。プリンタ部１１による記録用紙への記録は、例えば、インクジェット方式やレーザ方式、サーマル方式などの公知の手法が採用されうる。なお、図１及び図２では、給紙トレイ及び排紙トレイが外された状態の複合機１０が示されている。スキャナ部１２は、ＦＢＳ（Flatbed Scanner）に自動原稿搬送機構（ＡＤＦ：Auto Document Feeder、以下「ＡＤＦ」という。）１８が設けられてなる。ＦＢＳは、例えばＣＩＳ（Contact Image Sensor）などのイメージスキャナが、原稿が載置されるプラテンに対して移動可能に構成されてなる。なお、プリンタ部１１及びスキャナ部１２の内部構成は、公知の構成が任意に採用されうるので、ここでは詳細な説明が省略される。
【００２８】
［操作部１３］
以下に複合機１０の操作部１３が詳細に説明される。図１に示されるように、操作部１３は、複合機１０の正面側において上面の一部をなしており、複合機１０の幅とほぼ同幅の横長形状である。操作部１３の本体２０は複合機１０のケーシングと一体に形成されており、本体２０の上面に各種操作キー１４及びタッチパネル体１５が設けられている。
【００２９】
タッチパネル体１５は、平面視が横長矩形であり、その縦寸法が操作部１３の奥行き寸法より若干小さい。図１に示されるように、タッチパネル体１５は、操作領域１６を含む表面と本体２０の上面とが同一面となるように、本体２０に対して倒伏する。このタッチパネル体１５の姿勢が、本明細書において第１姿勢と称される。一方、図２に示されるように、タッチパネル体１５は、本体２０に対して起立するように回動可能である。この図２に示されるタッチパネル体１５の姿勢が、本明細書において第２姿勢と称される。タッチパネル体１５は、後述されるチルト機構により第１姿勢と第２姿勢との間で回動されるとともに、ラッチ部材２７と板バネ３３とが係合する任意の姿勢に維持されうる（図５参照）。したがって、複合機１０の使用者は、タッチパネル体１５の操作性や視認性が最もよい任意の姿勢にタッチパネル体１５を姿勢変化しうる。
【００３０】
図４に示されるように、タッチパネル体１５は、タッチパネル体１５の筐体となる上カバー２１及び下カバー２２と、タッチパネルモジュール２３（以下、「ＴＰモジュール２３」とも称される。）と、上カバー２１の中央の開口を覆う透明カバー２４とを備えてなる。透明カバー２４を通じてＴＰモジュール２３が上カバー２１から露出される領域が操作領域１６に相当する。
【００３１】
下カバー２２は、タッチパネル体１５の裏面と周側面とを構成する平面視が略矩形の皿形状のものである。各図には詳細に現れていないが、下カバー２２の装置正面側の両側には軸受けが形成されており、本体２０側に略水平方向に設けられた一対の軸がそれぞれ嵌め込まれる。この軸受けと軸とによって形成されるタッチパネル体１５の回動軸線が、図３に回動軸線２５として示されている。タッチパネル体１５は、この回動軸線２５を中心として、本体２０に回動自在に支持されている。また、各図には現れていないが、下カバー２２には貫通孔が形成されており、この貫通孔を通じて、ＴＰモジュール２３と複合機１０の制御基板とを電気的に接続するためのフラットケーブル２６が、タッチパネル体１５から導出されている。
【００３２】
上カバー２１は、平面視が下カバー２２の平面視と略同等の矩形のものであり、タッチパネル体１５の表面と周側面とを構成する。下カバー２２と上カバー２１とが組み付けられることにより、ＴＰモジュール２３を収容可能な内部空間を有する略直方体の筐体が形成される。上カバー２１の表面には、ＴＰモジュール２３の画面に対応した開口が形成されている。この開口により、上カバー２１と下カバー２２とで形成される筐体の内部空間に収容されたＴＰモジュール２３の画面が露出される。
【００３３】
透明カバー２４は、平面視が上カバー２１の開口より若干大きな矩形のシートである。透明カバー２４は透光性を有する柔軟な素材からなる。使用者は、透明カバー２４を通じてＴＰモジュール２３の表示を視認することができ、さらに、ＴＰモジュール２３の所定箇所に押圧力を付与することができる。このＴＰモジュール２３は、指などによって所定箇所が押圧されると、その所定箇所における物理変化量を検知して、所定の入力信号に変換するものであり、その物理変化量を検知する方式として、抵抗膜方式、光学式、静電容量方式、超音波方式、電磁誘導方式などが公知である。このようなＴＰモジュール２３の構造は公知であるので、ここでは詳細な説明が省略される。
【００３４】
下カバー２２には、防護カバー３９が設けられている。防護カバー３９は、下カバー２２と略同幅の平板形状である。防護カバー３９は、その一端側が下カバー２２に回動自在に連結され、他端側が本体２０にスライド自在に連結されている。防護カバー３９は、タッチパネル体１５の回動に伴って起伏し、フラットケーブル２６や後述されるチルト機構を覆う。
【００３５】
［チルト機構］
以下にタッチパネル体１５を所望の回動角度に維持しうるチルト機構が詳述される。このチルト機構は、主としてラッチ部材２７及び板バネ３３から構成される。
【００３６】
図４及び図５に示されるように、下カバー２２には、ラッチ部材２７が設けられている。ラッチ部材２７は、タッチパネル体１５の裏面側、つまり操作領域１６の反対側であって、装置正面側において下カバー２２に固定されている。したがって、ラッチ部材２７は、タッチパネル体１５とともに回動する。ラッチ部材２７は、タッチパネル体１５の回動軸線２５を中心とした円弧形状のベース２８と、ベース２８の外周面において回動軸線２５の径方向へ凹む複数の凹溝２９とを有する。凹溝２９は略Ｖ字形状であり、この凹溝２９が回動軸線２５の周方向へ放射状に連続して並ぶようにベース２８に形成されている。本実施形態では、５つの凹溝２９がベース２８に形成されているが、凹溝２９の数はタッチパネル体１５の段階的な起伏姿勢の数により適宜変更され得る。
【００３７】
凹溝２９は、ベース２８の外周面すべてに形成されておらず、ベース２８の外周面のうち装置奥側には円周面３０が設けられている。この円周面３０は、装置奥側へ向かって、隣接する凹溝２９との境界より回動軸２５に近接する方向へ傾斜している。後述されるように、円周面３０には、タッチパネル体１５が凹部３１に収容された第１姿勢において、板バネ３３の爪部３８が当接する。
【００３８】
図８（ａ）に示されるように、IV−IV断面視において、１つの凹溝２９の略Ｖ字形状をなす２つの傾斜面４０，４１は、仮想線４２に対して非線対称な面である。なお、５つの凹溝２９は回動軸線２５に対する配置が異なる他は同形状なので、ここでは、１つの凹溝２９について詳細に説明される。仮想線４２は、略Ｖ字形状の凹溝２９の頂点４３と回動軸線２５（図３参照）とを結ぶ直線である。ここで、傾斜面４０に沿った仮想線４４及び傾斜面４１に沿った仮想線４５を描くと、仮想線４２と仮想線４４とがなす角度Ａ１と、仮想線４２と仮想線４５とをなす角度Ａ２とに間には、Ａ１＜Ａ２の関係が成立する。そして、Ａ１とＡ２とが同一でないので、２つの傾斜面４０，４１は、仮想線４２に対して非線対称である。
【００３９】
図４及び図５に示されるように、本体２０には、第１姿勢のタッチパネル体１５が収容される凹部３１が形成されている。凹部３１は、本体２０の上面から凹陥された空間であり、タッチパネル体１５の主に裏面側に沿った形状をなしている。また、凹部３１においてラッチ部材２７に対応する領域３２は、さらに１段深く凹陥されている。この凹部３１に第１姿勢のタッチパネル体１５が完全に収容されて、タッチパネル体１５の背面が凹部３１に当接した状態において、タッチパネル体１５における操作領域１６を含む表面が本体２０の上面とほぼ同一面をなす。
【００４０】
図６に示されるように、凹部３１の領域３２には、板バネ３３が設けられている。領域３２には、上方へ突出する一対のピン３４，３５が設けられている。一対のピン３４，３５は、装置の奥行き方向（図６における上下方向）に離れており、このピン３４，３５の離間距離は、板バネ３３の長手方向の寸法に対応して設定されている。このピン３４，３５に板バネ３３が係止されて、板バネ３３が、その長手方向を装置奧行き方向として領域３２に固定されている。板バネ３３の長手方向両端には、切り欠き３６と孔３７とがそれぞれ形成されている。切り欠き３６にピン３４が係合され、かつ孔３７にピン３５が挿通されることによって、板バネ３３が領域３２の所定位置に固定される。この板バネ３３は、板バネ３３を領域３２の底面に沿った２次元方向（図６におけるほぼ上下方向及びほぼ左右方向）に固定されている。また、板バネ３３は、この固定状態において後述される爪部３８がラッチ部材２７と接離する方向（図６における紙面とほぼ垂直な方向）へ弾性変形可能である。このような板バネ３３の固定位置は、ラッチ部材２７の各凹溝２９との関係によって設定されている。
【００４１】
板バネ３３の長手方向の中央は、上方へ略Ｖ字形状に曲折されて爪部３８を形成している。前述されたように領域３２に固定された板バネ３３は、回動軸線２５の周方向の所定位置において、その爪部３８をラッチ部材２７へ圧接する。そして、ラッチ部材２７がタッチパネル体１５とともに回動すると、爪部３８がラッチ部材２７の凹溝２９と係脱しうる。爪部３８がラッチ部材２７と接触した状態において、板バネ３３は、爪部３８をラッチ部材２７側へ弾性付勢している。この爪部３８が、本発明における爪部材に相当し、板バネ３３が本発明における付勢部材に相当する。なお、本実施形態では、本発明における爪部材及び付勢部材は、１つの板バネ３３により一体に形成されているが、これらは必ずしも一体に形成される必要はなく、例えば別部品として形成された爪部材が板バネによりラッチ部材２７へ付勢される構成が採用されてもよい。
【００４２】
図８（ｂ）に示されるように、IV−IV断面視において、爪部３８の略Ｖ字形状をなす２つの傾斜面５０，５１は、仮想線５２に対して非線対称な面である。仮想線５２は、略Ｖ字形状の爪部３８の頂点５３と回動軸線２５（図３参照）とを結ぶ直線である。ここで、傾斜面５０に沿った仮想線５４及び傾斜面５１に沿った仮想線５５を描くと、仮想線５２と仮想線５４とがなす角度Ｂ１と、仮想線５２と仮想線５５とをなす角度Ｂ２とに間には、Ｂ１＜Ｂ２の関係が成立する。そして、Ｂ１とＢ２とが同一でないので、２つの傾斜面５０，５１は、仮想線５２に対して非線対称である。
【００４３】
図７に示されるように、爪部３８は、板バネ３３に弾性付勢されて、凹溝２６の第１位置６１及び第２位置６２において接触して係合しうる。なお、各凹溝２６は、回動軸線２５に対する配置が異なる他は同形状なので、１つの凹溝２６を例に爪部３８の係合状態が説明される。
【００４４】
第１位置６１は、タッチパネル体１５が第１姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる位置である。タッチパネル体１５の第１姿勢側への姿勢変化とは、IV−IV断面においてタッチパネル体１５が時計回り方向へ回動することである。その際には、爪部３８は、第１位置６１が存在する凹溝２６の傾斜面４０（図８（ａ）参照）によって凹溝２６から脱離する方向へ押しやられる。爪部３８は板バネ３３により凹溝２６と係合する方向へ弾性付勢されているので、爪部３８を凹溝２６から脱離させるには、板バネ３３の弾性付勢に抗して爪部３８を移動させる必要がある。その際に、第１位置６１における凹溝２６と爪部３８との接触圧が高まる。
【００４５】
第２位置６２は、タッチパネル体１５が第２姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる位置である。タッチパネル体１５の第２姿勢側への姿勢変化とは、IV−IV断面においてタッチパネル体１５が反時計回り方向への回動することである。その際には、爪部３８は、第２位置６２が存在する凹溝２６の傾斜面４１（図８（ａ）参照）によって凹溝２６から脱離する方向へ押しやられる。爪部３８は板バネ３３により凹溝２６と係合する方向へ弾性付勢されているので、爪部３８を凹溝２６から脱離させるには、板バネ３３の弾性付勢に抗して爪部３８を移動させる必要がある。その際に、第２位置６２における凹溝２６と爪部３８との接触圧が高まる。
【００４６】
ここで、IV−IV断面視において、凹溝２６に爪部３８が係合した状態における第１位置６１及び回動軸線２５（図３参照）を結ぶ仮想直線６３と、凹溝２６における第１位置６１側の傾斜面４０に沿った仮想直線４４とがなす角度を角度θ１とする。また、第２位置６２及び回動軸線２５を結ぶ仮想直線６４と凹溝２６における第２位置６２側の傾斜面４１に沿った仮想直線４５とがなす角度を角度θ２とする。この角度θ１とθ２とは、０°＜θ１＜θ２＜９０°の関係にある。なお、仮想直線６３が本発明における第１仮想直線に相当し、仮想直線４４が本発明における第２仮想直線に相当し、仮想直線６４が本発明における第３仮想直線に相当し、仮想直線４５が本発明における第４仮想直線に相当する。
【００４７】
［タッチパネル体１５の回動動作］
図４に示されるように、タッチパネル体１５が第１姿勢の場合には、板バネ３３の爪部３８は、５つの凹溝２９のいずれとも係合せず、ベース２８の円周面３０に圧接する。第１姿勢のタッチパネル体１５を第２姿勢となる方向へ回動させるには、板バネ３３を弾性変形させて、その爪部３８を円周面３０に沿って回動軸２５の径方向外側へ移動させる必要がある。また、タッチパネル体１５に作用する重力は、タッチパネル体１５を第１姿勢へ回動させる方向へ働くので、第１姿勢のタッチパネル体１５を第２姿勢となる方向へ回動させるには、この重力に抗する外力（回動力）をタッチパネル体１５に付与する必要がある。要するに、このような板バネ３３及び重力に抗する外力をタッチパネル体１５に付与しなければ、タッチパネル体１５は第１姿勢から回動されない。さらに、板バネ３３の爪部３８がベース２８の円周面３０と圧接するタッチパネル体１５の回動領域においては、タッチパネル体１５は任意の回動姿勢を採りうる。したがって、第１姿勢付近においては、前述された板バネ３３及び重力によってタッチパネル体１５が第１姿勢を維持するとともに、その操作領域１６を含むタッチパネル体１５の表面が本体２０の上カバー２１の上面と同一面となる。
【００４８】
第１姿勢のタッチパネル体１５が第２姿勢側へ回動されれば、タッチパネル体１５に付与された回動力により、板バネ３３が弾性変形して、爪部３８が円周面３０に沿って回動軸２５の径方向外側へ移動する。爪部３８が、円周面３０と凹溝２６との境界を越えると、爪部３８が回動軸線２５の径方向内側へ弾性復帰して凹溝２６と係合する。この状態から、タッチパネル体１５を第１姿勢側又は第２姿勢側のいずれへ回動させるにも、爪部３８を凹溝２６から脱離させる必要がある。そのためには、爪部３８を板バネ３３の弾性付勢に抗して、回動軸線２５の径方向外側へ移動させる必要がある。したがって、タッチパネル体１５に更に回動させる力が付与されない限り、タッチパネル体１５は、凹溝２６と爪部３８とが係合した状態で、その回動角度に維持される。
【００４９】
タッチパネル体１５が更に回動されると、板バネ３３が弾性変形して爪部３８が回動軸線２５の径方向外側へ移動する。そして、爪部３８が凹溝２６間の境界に到達すると、先に係合していた凹溝２６から爪部３８が脱離する。この脱離とほぼ同時に、爪部３８は板バネ３３の弾性付勢によって隣接する次の凹溝２６に係合し始める。その過程において、爪部３８が回動軸線２５の径方向内側へ移動するが、この移動は板バネ３３の弾性付勢を受けるので、凹溝２６間の境界から次の凹溝２６へ係合するまでのタッチパネル体１５の回動は、爪部３８を凹溝２６から脱離される場合に比べてかなり小さな力でなしうる。そして、爪部３８が次の凹溝２６と係合すると、前述されたように、タッチパネル体１５に更に回動させる力が付与されない限り、タッチパネル体１５は、その回動角度に維持される。このような凹溝２６と爪部３８との係合により、周方向に段階的な回動位置でタッチパネル体１５の姿勢が維持される。そして、段階的な回動位置を移動する際に、凹溝２６と爪部３８の係脱に伴って板バネ３３の弾性変形と復元とが連続して行われ、タッチパネル体１５の回動にクリック感が生じる。
【００５０】
また、図７に示されるように、凹溝２６と爪部３８とが係合した状態において、爪部３８は凹溝２６における第１位置６１及び第２位置６２において圧接する。そして、前述されたように、角度θ１と角度θ２とは、０°＜θ１＜θ２＜９０°の関係にある。角度θ１、θ２に依存して、タッチパネル体１５に付与された回動力が爪部３８を回動軸線２５の径方向外側（凹溝２６から脱離する方向）へ移動させる力に変換される比率が異なる。すなわち、角度θ１、θ２が小さくなるほど、タッチパネル体１５を回動させる力に対して爪部３８を回動軸線２５の径方向外側へ移動させる力が小さくなる。
【００５１】
したがって、爪部３８を板バネ３８に抗して凹溝２６から脱離させて、タッチパネル体１５を第１姿勢側へ姿勢変化させるために必要な回動力Ｆ１は、同様にしてタッチパネル体１５を第２姿勢側へ姿勢変化させるために必要な回動力Ｆ２より大きくなる（Ｆ１＞Ｆ２）。これにより、タッチパネル体１５は、第２姿勢側へは容易に回動可能であるが、第１姿勢側へはより大きな回動力を付与しないと回動しない。つまり、操作領域１６に付与された押圧操作によって、タッチパネル体１５を第１姿勢側へ回動させる力が加わっても、タッチパネル体１５が容易に回動することがない。
【００５２】
［本実施形態による作用効果］
このように、操作部１３によれば、タッチパネル体１５が姿勢変化できるので、装置の薄型化が実現される。また、本実施形態のように、操作部１３が複合機１０の上面に設けられることにより、複合機１０の薄型化が実現される。
【００５３】
また、チルト機構によって、タッチパネル体１５を任意の姿勢とし、かつその姿勢を維持できる。さらに、このチルト機構によれば、タッチパネル体１５を第２姿勢側へ回動させるに必要な力Ｆ２に対して、第１姿勢側へ回動させるに必要な力Ｆ１が大きくなるので、起立させることが容易であり、かつ操作領域１６に対する操作中に倒伏し難いタッチパネル体１５が実現される。
【００５４】
また、IV−IV断面視において、凹溝２６及び爪部３８が、各々の略Ｖ字形状の頂点４３，５３と回動軸線２５とを結ぶ各仮想直線４２，５２に対してそれぞれ非線対称な面を有する形状であることにより、凹溝２６の深さを十分に確保しつつ、θ１とθ２とを任意の角度に設計することが容易となる。凹溝２６の深さが確保されることにより、タッチパネル体１５の回動に必要な力を大きくすることができ、また回動に伴うクリック感を増大させることができる。また、θ１とθ２とを任意の角度に設計できることにより、力Ｆ１，Ｆ２の比率を幅広く設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る複合機１０の外観構成を示す斜視図である。
【図２】タッチパネル体１５を第２姿勢とした状態における複合機１０の外観構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、タッチパネル体１５と本体２０との連結構造を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３におけるIV−IV断面を示す断面図である。
【図５】図５は、第２姿勢におけるIV−IV断面を示す断面図である。
【図６】図６は、板バネ３３の支持構造を示す平面図である。
【図７】図７は、図５における凹溝２６と爪部３８との係合部分を示す部分拡大図である。
【図８】図８は、IV−IV断面における凹溝２６と爪部３８との係合部分を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１・・・プリンタ部（画像記録装置）
１３・・・操作部（操作装置）
１５・・・タッチパネル体（操作パネル体）
２０・・・本体
２３・・・ＴＰモジュール（タッチパネル）
２５・・・回動軸線
２６・・・凹溝
２７・・・ラッチ部材（チルト機構）
３３・・・板バネ（付勢部材、チルト機構）
３８・・・爪部（爪部材）
４０・・・傾斜面
４１・・・傾斜面
４２，５２・・・仮想直線
４４・・・仮想直線（第２仮想直線）
４５・・・仮想直線（第４仮想直線）
６１・・・第１位置
６２・・・第２位置
６３・・・仮想直線（第１仮想直線）
６４・・・仮想直線（第３仮想直線）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に回動可能に設けられ、その回動により当該本体に対して倒伏した第１姿勢と当該本体に対して起立した第２姿勢とに姿勢変化する操作パネル体と、
上記操作パネル体を所望の回動角度に維持するチルト機構と、を具備する操作装置であって、
上記チルト機構は、上記本体又は上記操作パネル体の一方に、上記操作パネル体の回動軸線の径方向へ凹むＶ字形状の凹溝が当該回動軸線の周方向へ並設され、上記本体又は上記操作パネル体の他方に、上記回動軸線の周方向の所定位置において上記凹溝と係脱可能なＶ字形状の爪部材と、当該爪部材を上記凹溝と係合する方向へ弾性付勢する付勢部材とが設けられてなり、
上記爪部材は、上記付勢部材に弾性付勢されて、上記凹溝において第１姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる第１位置、及び第２姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる第２位置において凹溝と接触して係合し、
上記回動軸線と直交する断面視において、上記第１位置及び上記回動軸線を結ぶ第１仮想直線と上記凹溝における第１位置側の傾斜面に沿った第２仮想直線とがなす角度θ１と、上記第２位置及び上記回動軸線を結ぶ第３仮想直線と上記凹溝における第２位置側の傾斜面に沿った第４仮想直線とがなす角度θ２とが、０°＜θ１＜θ２＜９０°の関係にある操作装置。
【請求項２】
上記断面視において、上記凹溝及び上記爪部材は、各々のＶ字形状の頂点と上記回動軸線とを結ぶ各直線に対してそれぞれ非線対称な面を有する形状である請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
上記操作パネル体は、その回動方向へ押圧されるタッチパネルを有する請求項１又は２に記載の操作装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の操作装置を上面に備えた画像記録装置。
【請求項１】
本体に回動可能に設けられ、その回動により当該本体に対して倒伏した第１姿勢と当該本体に対して起立した第２姿勢とに姿勢変化する操作パネル体と、
上記操作パネル体を所望の回動角度に維持するチルト機構と、を具備する操作装置であって、
上記チルト機構は、上記本体又は上記操作パネル体の一方に、上記操作パネル体の回動軸線の径方向へ凹むＶ字形状の凹溝が当該回動軸線の周方向へ並設され、上記本体又は上記操作パネル体の他方に、上記回動軸線の周方向の所定位置において上記凹溝と係脱可能なＶ字形状の爪部材と、当該爪部材を上記凹溝と係合する方向へ弾性付勢する付勢部材とが設けられてなり、
上記爪部材は、上記付勢部材に弾性付勢されて、上記凹溝において第１姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる第１位置、及び第２姿勢側へ姿勢変化される際に接触圧が高まる第２位置において凹溝と接触して係合し、
上記回動軸線と直交する断面視において、上記第１位置及び上記回動軸線を結ぶ第１仮想直線と上記凹溝における第１位置側の傾斜面に沿った第２仮想直線とがなす角度θ１と、上記第２位置及び上記回動軸線を結ぶ第３仮想直線と上記凹溝における第２位置側の傾斜面に沿った第４仮想直線とがなす角度θ２とが、０°＜θ１＜θ２＜９０°の関係にある操作装置。
【請求項２】
上記断面視において、上記凹溝及び上記爪部材は、各々のＶ字形状の頂点と上記回動軸線とを結ぶ各直線に対してそれぞれ非線対称な面を有する形状である請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
上記操作パネル体は、その回動方向へ押圧されるタッチパネルを有する請求項１又は２に記載の操作装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の操作装置を上面に備えた画像記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１０５５５７（Ｐ２００９−１０５５５７Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７４０６７（Ｐ２００７−２７４０６７）
【出願日】平成１９年１０月２２日（２００７．１０．２２）
【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２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２２日（２００７．１０．２２）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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