JP2007147739A - 開閉機構、及び原稿搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】付与する必要のある制動力を従来と比べて小さくすることが可能な開閉機構を提供すること
【解決手段】本体装置１に対して開閉自在な開閉部材８に設けられた、開閉部材８の開閉軸１０ａを中心とした開閉動作の内、少なくとも閉じる動作を制動するための制動力を発生する制動力発生手段１６と、制動力発生手段１６と連結され、本体装置１に固定された固定手段１５と、を備え、制動力発生手段１６は、閉じる動作にともなう固定手段１５との間の相対的な動作に対して制動力を発生する、開閉機構である。
【選択図】図５

Description

本発明は、開閉機構、及び開閉機構を用いた原稿搬送装置に関する。

現在、プリンタ、ファックス、及び複写機等において、装置カバーや用紙の搬送ユニットなどを開き、修理やメンテナンスを行っていた。更に、原稿またはコピー用紙の詰まりが発生した場合には、ユーザーが装置カバーや内部を構成するユニットを開き、詰まった用紙を取り除いていた。

このように紙詰まりやメンテナンス等を行う場合に、装置カバーやユニット等が自重により閉じることを防止したり、閉じるときに装置本体に衝撃を与えないようにするために、閉じるときに制動力が発生する開閉機構が開示されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。

この特許文献１には、開閉部を開くときには、ダンパー機能を有したギアが第１の歯に噛み合い、閉じるときには第２の歯に噛み合い、閉じるときの方が大きな抵抗が作用するようにし、装置本体への衝撃を緩和することを可能にした開閉機構が開示されている。

一方、特許文献２には、開閉部材の開閉軸にトルクリミッタを挿入し、かつバネにより開閉部を持ち上げる方向に付勢することにより、開閉部材が自重により閉じることを防止した開閉機構が開示されている。
特開平１１−２４２４２２号公報 特開２００４−９６０３１号公報

しかし、上述した従来の開閉機構においては、開閉支点に制動力を付与する機構を備えているため、開閉部が重くなった場合には、大きな制動力をかける必要があるという課題があった。

また、大きな制動力をかける場合には、制動力を発生するための、トルクリミッタ等の部品が高価なものとなり、コストがかかっていた。

本発明は、従来の開閉機構の課題を考慮して、付与する必要のある制動力を従来と比べて小さくすることが可能な、開閉機構及びそれを用いた原稿搬送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の本発明は、
本体装置に対して開閉自在な開閉部材に設けられた、前記開閉部材の開閉軸を中心とした開閉動作の内すくなくとも閉じる動作を制動するための制動力を発生する制動力発生手段と、
前記制動力発生手段と連結され、前記本体装置に固定された固定手段と、を備え、
前記制動力発生手段は、前記閉じる動作にともなう前記固定手段との間の相対的な動作に対して前記制動力を発生する、開閉機構である。

また、第２の本発明は、
前記相対的な動作とは、前記固定手段の外周縁部に沿って、前記制動力発生手段が移動することである、第１の本発明の開閉機構である。

また、第３の本発明は、
前記制動力発生手段は、
外周縁部が歯車形状であるワンウェイクラッチと、
トルクリミッタと、
前記ワンウェイクラッチ及び前記トルクリミッタが設けられた支持軸と、を有し、
前記固定手段の外周縁部は、前記ワンウェイクラッチの歯車形状と噛み合う歯車形状である、第２の本発明の開閉機構である。

また、第４の本発明は、
原稿を搬送するために載置する原稿挿入用トレイと、
前記原稿挿入用トレイの下方向に設けられた原稿排出用トレイと、
前記原稿挿入用トレイから前記原稿排出用トレイへと前記原稿を搬送するための搬送ユニットと、
第１の本発明の開閉機構と、を備え、
前記搬送ユニットは、前記開閉部材である、原稿搬送装置である。

また、第５の本発明は、
前記搬送ユニットは、前記原稿を搬送するための搬送ローラを有しており、
前記搬送ローラの回転軸は、前記開閉軸と一致している、第４の本発明の原稿搬送装置である。

本発明によれば、付与する必要のある制動力を従来と比べて小さくすることが可能な、開閉機構及びそれを用いた原稿搬送装置を提供することが出来る。

以下に、本発明にかかる実施の形態の原稿搬送装置について説明するとともに、本発明にかかる開閉機構の一例についても同時に述べる。

図１は、本実施の形態の原稿搬送装置を取り付けた複写機の外観図である。図１に示すように、本実施の形態の原稿搬送装置１は、複写機本体２の原稿読み取りガラス面３の上部に配置されている。この原稿搬送装置１は、複数の原稿を自動で読み取る際に使用する搬送装置である。

また、本実施の形態の原稿搬送装置１は、読み取る原稿を載置する原稿挿入用トレイ４と、原稿挿入用トレイ４の下方に設けられている原稿排出用トレイ５と、上面に設けられた開閉可能な搬送カバー６とを備えている。

図２は、本実施の形態の原稿搬送装置１の側面図である。なお、図２では説明のために正面側の外装が取り外されている（図１の正面外装１ａ参照）。図２に示すように、本実施の形態の原稿搬送装置では、原稿挿入用トレイ４から、その下部に配置された原稿排出用トレイ５へとＵ字状の原稿搬送路７が形成されている（図中、矢印参照）。このＵ字状の原稿搬送路７の内側には搬送ユニット８が配置されている。

また、Ｕ字状の原稿搬送路７が折り返している部分を折り返し湾曲部７ａとし、原稿挿入用トレイ４から折り返し湾曲部７ａまでの原稿搬送路７を上部搬送路７ｂとし、折り返し湾曲部７ａから原稿排出用トレイ５までの原稿搬送路７を下部搬送路７ｃとする。

また、搬送ユニット８には、原稿搬送路７において用紙を搬送するための搬送ローラ１０が設けられている。この搬送ローラ１０はローラの外周表面が、折り返し湾曲部７ａに沿うように配置されている。尚、図２において、搬送ローラ１０は、軸１０ａ上に複数個固定配置されており、原稿搬送装置１本体に設けられている駆動手段（図示せず）に接続されている。

また、原稿搬送路７中の、原稿読み取りガラス面３近傍の位置を７ｅとすると、位置７ｅの直下の複写機本体２には、光学移動枠（ランプとミラー）ユニットが位置づけられている。

また、原稿挿入用トレイ４には、載置された原稿を原稿搬送路７へ搬送するために、原稿の挿入方向先端側を持ち上げるリフト板２２が設けられており、搬送カバー６には給送ローラ１２が配置されている。尚、図２では、用紙を持ち上げた状態のリフト板２２をリフト板２２´として一点鎖線で示している。また、原稿排出用トレイ５へと用紙を排出するために、原稿搬送路７の出口７ｄ近傍の搬送ユニット８に排出ローラ１４が設けられている。これら給送ローラ１２及び排出ローラ１４は図示しない駆動手段に連結されている。なお、搬送カバー６は、支点６ａを中心として、搬送ユニット８は、搬送ローラ１０の軸１０ａを中心として、矢印Ｓ方向にそれぞれが開閉自在な構成となっている。さらに、搬送ユニット８の上部には、開閉するための把手９が設けられている。なお、開閉する際における、搬送ユニット８の回転外周の位置を８ａとする。

図３は、本実施の形態の原稿搬送装置１の搬送カバー６を開いた状態の斜視図である。なお、図３においても説明のために正面外装１ａは取り外されている。図３では、上部搬送路７ｂが露出された状態が示されている。また、搬送カバー６の内側に給送ローラ１２が配置されている状態が示されている。また、図に示されているように上部搬送路７ｂから折り返し湾曲部７ａにわたって、複数の搬送ローラ１０が露出しており、上部搬送路７ｂ及び折り返し湾曲部７ａにおける原稿の搬送を担っている。また、搬送カバー６には、複数の搬送ローラ１０に対応した、複数のコロ１３が配置されている。

図４は、本実施の形態の搬送ユニット８を開いた状態の斜視図である。なお、図４においても説明のために正面外装１ａが取り外されている。図４では、下部搬送路７ｃが露出した状態が示されている。また、上述した排出ローラ１４が搬送ユニット８に配置されている状態が図示されている。また、下部搬送路７ｃにも複数の搬送ローラ１０が露出しており、下部搬送路７ｃにおける用紙の搬送を担っている。なお、下部搬送路７ｃの下側のガイドには、搬送ローラ１０に対応する複数のコロが設けられている。

なお、上記において、搬送ローラ１０、給送ローラ１２、及び排出ローラ１４と、搬送ローラ１０に対応するコロ１３について説明したが、これら以外にも適宜ローラ及びコロが配置されている。

次に、本実施の形態の搬送ユニット８に設けられている本発明の開閉機構の一例について説明する。

図５は、搬送ユニット８を閉じている状態における搬送ユニット８周辺の拡大図である。図５に示すように、搬送ローラ１０が配置されている軸１０ａを中心として、原稿搬送装置１の筐体に固定されたギア１５が設けられている。また、ギア１５と連結されている制動力発生手段１６が、搬送ユニット８に固定され、設けられている。

図６は、制動力発生手段１６の周辺の拡大図である。図７は、図６のＺＺ´断面図である。図７に示されているように、制動力発生手段１６は、ギア１７に圧入されたワンウェイクラッチ１８を有している。このワンウェイクラッチ１８は、内周側に配置されたベアリングを介して、本発明の支持軸の一例である軸１９上に配置されている。更に、軸１９上にはトルクリミッタ２０も配置されている。このギア１７と、上述したギア１５が噛み合うように、制動力発生手段１６は配置されている。

ここで、ワンウェイクラッチ１８は、図６において反時計周り（矢印Ａ方向）に回転する際には、内周側のベアリングが回転することにより、軸１９に対して自由に回転し、時計回り（矢印Ｂ方向）に回転する際には、ベアリングは回転せず、軸１９とともに回転する構造になっている。上述したトルクリミッタ２０は、軸１９の回転に対して制動力を付与する。尚、図５においても、上記矢印Ａ及びＢを示している。

尚、本発明の固定手段の一例は、本実施の形態のギア１５に相当し、本発明の開閉機構の一例は、本実施の形態のギア１５及び制動力発生手段１６に相当する。

次に、本実施の形態の原稿搬送装置の動作について説明する。

上述した原稿搬送装置において、原稿挿入用トレイ４に載置された原稿は、図２の矢印に示すように、上部搬送路７ｂ、及び折り返し湾曲部７ａを通過し、位置７ｅに到達する。この位置７ｅを原稿が通過するに従って、上述した自動搬送用の原稿読み取り部により、その内容が読み取られる。そして、読み取られた原稿は下部搬送路７ｃを通過して、原稿排出用トレイ５へと排出される。

次に、本実施の形態における搬送ユニット８を開閉する動作について説明する。尚、この搬送ユニット８の開閉動作は、上記原稿搬送装置１の原稿搬送動作において、原稿搬送路７中で詰まった原稿を取り除く場合や、メンテナンスの場合に行われる。

図８は、搬送ユニット８を開いた状態における搬送ユニット８周辺の拡大図である。

図５から図８へと、ユーザーが把手９を持ち、搬送ユニット８を開く際には、矢印Ａ方向にギア１７が回転する。この矢印Ａ方向への回転の場合、上述したように、ワンウェイクラッチ１８は軸１９上を自由に回転する。

そのため、ユーザーは、トルクリミッタ２０による負荷がかけられていない状態で搬送ユニット８を開くことが可能となる（図８中、矢印Ｃ参照。）。

次に、図８から図５へと搬送ユニット８を閉じる際には、矢印Ｂ方向にギア１７が回転する。この矢印Ｂ方向への回転の場合、ギア１７に圧入されているワンウェイクラッチ１８と同時に軸１９も回転することとなる。この軸１９の回転に対して、トルクリミッタ２０により制動力が発生する。

この制動力の発生により、ギア１７が矢印Ｂ方向へと回転し難くなるため、制動力発生手段１６が取り付けられている搬送ユニット８の矢印Ｄ方向への閉じる動作に対して制動力が付与されることになる。

このような構成により、搬送ユニット８を開いて、下部搬送路７ｃで詰まった原稿の除去やメンテナンスを行っている場合であっても、制動力が付与されているので搬送ユニット８は自重によりとじない。そのため、搬送ユニット８を手で支える必要がなくなり、作業効率及び安全性が向上する。

また、搬送ユニット８を閉じる際に原稿搬送装置１に対する衝撃を緩和することが可能となる。

ここで、従来の開閉機構のように、仮に搬送ユニット８が開閉する軸１０ａにトルクリミッタを設けた場合に、搬送ユニット８の自重による落下（閉じる動作）を防止するためには、搬送ユニット８の軸１０ａから位置８ａまでの重量が自重落下する力に対する分の制動力を付与する必要がある。

しかしながら、本実施の形態のように搬送ユニット８の、軸１０ａから位置８ａの間に制動力発生手段１６を配置することにより、軸１０ａから位置８ａまでの重量が自重落下する力を分散させることが出来るため、従来と比較して小さい制動力を付与するだけで、従来と同等の効果を発揮することが出来る。

また、本実施の形態における原稿搬送装置１では、ギア１５の径を大きくするに従って、付与する必要のある制動力が小さくて済む。そのため、従来では搬送ユニット８の重量に比例して、付与する制動力を大きくする必要があったが、ギアの径を変更することにより付与する必要のある制動力を調整することが可能となる。

また、ギア１５の径を大きくすることにより、付与する必要のある制動力を小さくすることが出来るため、トルクリミッタ、ワンウェイクラッチ等の部品の単価が下がり、コストを安くすることが出来る。

また、本実施の形態における具体例を挙げると、搬送ユニット８の重量が約２ｋｇであり、ギア１５の直径が５０ｍｍ、ギア１７の直径が２０ｍｍの場合には、トルクリミッタ２０に必要な軸トルクは３ｋｇとなる。

この具体例のように、本実施の形態ではギア１７よりもギア１５の直径が大きくなるように構成されている（図５参照）。仮に、ギア１５よりもギア１７の直径が大きくなるように構成した場合には、ギア１７が大きくなることにより、本実施の形態よりも小さい力をかけるだけで搬送ユニット８は閉じられる（自重落下しやすくなる）。一方、ギア１５は小さくなるため、搬送ユニット８の自重落下を防止し、その位置を保持するためには、本実施の形態よりも大きい力が必要となる。

従って、ギア１５よりもギア１７の直径が大きくなるように構成した場合には、トルクの大きなトルクリミッタを用いることが必要となるため、ギア１５の直径が、ギア１７よりも大きくなるように構成することが好ましい。

また、仮に、搬送ローラ１０の軸１０ａとは、別に搬送ユニット８の開閉軸を設けた場合には、搬送ユニット８の開閉動作に伴って、搬送ローラ１０の位置が移動することになる。このような場合、搬送ローラ１０を駆動するための駆動手段が原稿搬送装置１本体に設けられているため、搬送ユニット８を閉じたときに駆動手段と軸１０ａを連結するための連結機構が必要となる。このような連結機構を設けた場合には、連結不良が発生するおそれがあった。

しかしながら、本実施の形態における原稿搬送装置１では、搬送ローラ１０の軸１０ａが、搬送ユニット８の開閉軸と一致しているため、搬送ユニット８の開閉動作を行った場合であっても、搬送ローラ１０の位置は移動しない。そのため、本実施の形態の原稿搬送装置では、搬送ローラ１０を回転させるために本体装置側に設けられている駆動手段と直結することが出来、連結機構を用いる必要がないために上記連結不良は発生しない。

尚、上記実施の形態において、原稿搬送装置１に設けられた開閉自在の搬送ユニット８を、本発明の開閉部材の一例として用いて、本発明の開閉機構について説明したが、本発明の開閉機構は、原稿搬送装置に限らず適用可能である。要するに、開閉自在な開閉部材が設けられた装置に対して適用可能である。更に、本発明の開閉部材の一例としてドアや窓に対しても、本発明の開閉機構を適用することが可能であり、手や指が挟まれることを防止することが出来る。

又、本実施の形態では、本発明の固定手段の一例であるギア１５は、制動力発生手段１６のギア１７と、それらの外周縁部の歯車形状によって噛み合っているが、本構成に限らず、例えば、固定手段と制動力発生手段がベルトによって連結されていてもよい。尚、ベルトによって連結している場合には、固定手段及び制動力発生手段ともに歯車形状を有していなくてもよい。

本発明の開閉機構は、従来よりも小さい制動力により、自重により閉じることを防止することが可能な、または、装置本体への衝撃を緩和することが可能な効果を有し、原稿搬送装置の搬送ユニット等として有用である。

本発明にかかる実施の形態における原稿搬送装置を用いた複写機の外観図 本発明にかかる実施の形態における原稿搬送装置の正面図 本発明にかかる実施の形態における原稿搬送装置の搬送カバーを開いた状態の外観斜視図 本発明にかかる実施の形態における原稿搬送装置の搬送ユニットを開いた状態の外観斜視図 本発明にかかる実施の形態における原稿搬送装置の搬送ユニット周辺の拡大図 本発明にかかる実施の形態における原稿搬送装置の制動力発生手段周辺の拡大図 図６のＺＺ´断面図 本発明にかかる実施の形態における原稿搬送装置の搬送ユニット周辺の拡大図

符号の説明

１ 原稿搬送装置
２ 複写機
３ 原稿読み取りガラス
４ 原稿挿入用トレイ
５ 原稿排出用トレイ
６ 搬送カバー
７ 原稿搬送路
８ 搬送ユニット
９ 把手
１０ 搬送ローラ
１２ 給送ローラ
１３ コロ
１４ 排出ローラ
１５ ギア
１６ 制動力発生手段
１７ ギア
１８ ワンウェイクラッチ
１９ 軸
２０ トルクリミッタ

Claims (5)

1. 本体装置に対して開閉自在な開閉部材に設けられた、前記開閉部材の開閉軸を中心とした開閉動作の内すくなくとも閉じる動作を制動するための制動力を発生する制動力発生手段と、
   前記制動力発生手段と連結され、前記本体装置に固定された固定手段と、を備え、
   前記制動力発生手段は、前記閉じる動作にともなう前記固定手段との間の相対的な動作に対して前記制動力を発生する、開閉機構。
2. 前記相対的な動作とは、前記固定手段の外周縁部に沿って、前記制動力発生手段が移動することである、請求項１記載の開閉機構。
3. 前記制動力発生手段は、
   外周縁部が歯車形状であるワンウェイクラッチと、
   トルクリミッタと、
   前記ワンウェイクラッチ及び前記トルクリミッタが設けられた支持軸と、を有し、
   前記固定手段の外周縁部は、前記ワンウェイクラッチの歯車形状と噛み合う歯車形状である、請求項２記載の開閉機構。
4. 原稿を搬送するために載置する原稿挿入用トレイと、
   前記原稿挿入用トレイの下方向に設けられた原稿排出用トレイと、
   前記原稿挿入用トレイから前記原稿排出用トレイへと前記原稿を搬送するための搬送ユニットと、
   請求項１記載の開閉機構と、を備え、
   前記搬送ユニットは、前記開閉部材である、原稿搬送装置。
5. 前記搬送ユニットは、前記原稿を搬送するための搬送ローラを有しており、
   前記搬送ローラの回転軸は、前記開閉軸と一致している、請求項４記載の原稿搬送装置。

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