JP2006084569A - カバー開閉検知機構 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、検知センサを固定した状態とするとともに簡単な構造で確実に複数のカバーの開閉検知が可能で、カバーの閉じ動作時の衝撃が緩和されるカバー開閉検知機構を提供することを目的とするものである。
【解決手段】サイドカバー１０及びフロントカバー１１に作動部材２２及び２３を突設し、台座部１５の摺動溝２７内にアーム部材２０が検知スイッチ２１に向かって摺動可能に設けられている。アーム部材２０の摺動溝３８内には、押圧部材３１が摺動可能に設けられ、弾性部材３９により作動バー３４に向かって付勢されている。アーム部材２０は、２つの作動部材により押圧された時のみ検知スイッチ２１の方へ摺動して検知スイッチ２１を作動させる。また、押圧部材３１は、作動バー３４を押圧するとともに、必要以上に押し込まれた際にはアーム部材２０の内部に引っ込むようにされている。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のカバーが開閉可能に設けられている装置、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置等に好適なカバー開閉検知機構に関する。

従来より、装置本体に開閉可能なカバーを設け、装置内部のメンテナンス等を行う際にカバーを開いて作業を容易に行うことができるようになっているが、カバーの閉め忘れや完全に閉じられていないとトラブルの原因になることから、こうしたカバーの開閉を検知してそれを報知するようにしている。

しかしながら、装置に複数のカバーが設けられていると、それぞれのカバーの開閉を検知することが必要となり、そのための検知センサを複数設けなければならない。したがって、検知センサの数が増加するとともに、検知センサへの配線や検知処理等でコストアップの要因となっている。

そこで、複数のカバーの開閉を１つの検知センサで検知する機構が提案されている。例えば、特許文献１では、２つのカバーのうち一方のカバーを開放したときに回動する回動ホルダを設け、回動ホルダにはカバーの開放を検知する回動スイッチが備えられており、回動スイッチは２つのカバーのうちいずれかが開放されることで、ＯＮまたはＯＦＦされる点が記載されている。

また、カバーの開閉を検知する際に、想定よりも強い力でカバーが閉じられると、カバーを閉じる際の衝撃が検知センサに直接伝わってしまい、最悪の場合検知センサが破損することになる。

そこで、カバーが閉じられた時の衝撃が検知センサに直接伝わらない機構が提案されている。例えば、特許文献２では、開閉カバー機構において開閉カバーの動作に連動して作動する作動部を有しており、作動部の動作方向が開閉カバーの開閉方向と略直交するようになされており、本体部に取り付けられているインターロックセンサの作動レバーに作動部が当接することでインターロックセンサがＯＮされる点が記載されている。また、特許文献３では、ドアが閉まることにより押し込まれるインターロックスイッチレバーとインターロックスイッチレバーにアクチュエータを押し込まれてドアが閉められたことを検知するマイクロスイッチがインターロックスイッチブラケットに取り付けられており、インターロックスイッチレバーの材質を弾性部材として、インターロックスイッチレバーの先端が、インターロックスイッチブラケット前側面部に突き当たる形状とした点が記載されている。
特開平７−１５６５１０号公報 特開平１０−２０４１４号公報 特開２０００−２６０２６１号公報

上述した特許文献１では、２つのカバーの開放を１つの回動スイッチで検知するようにしているが、回動ホルダに回動スイッチが搭載されているため、その回動空間が余分に必要になる。そして、回動スイッチ自体も回動ホルダに搭載するために小型軽量化が必要になる。さらに、回動スイッチが固定されていないため、どうしても作動が不安定になることは避けられない。また、回動スイッチの配線が回動ホルダの動きに追随して揺動するようになって回動ホルダの動きに支障が生じるとともに配線に切断等のトラブルが生じるおそれがある。また、特許文献２及び３では、構造が複雑で、１つの開閉カバーに対して検知センサに衝撃が伝わらないようにしているので、複数のカバーに対しては、それぞれに同様の機構を取り付けるしかなく、コストアップの要因となる。

そこで、本発明は、検知センサを固定した状態とするとともに簡単な構造で確実に複数のカバーの開閉検知が可能で、カバーの閉じ動作時の衝撃が緩和されるカバー開閉検知機構を提供することを目的とするものである。

本発明に係るカバー開閉検知機構は、装置本体に開閉自在に設けられた複数のカバー部材の内側にそれぞれ配設された複数の作動部材が作用する２つの被作用面を有する可動部材と、装置本体に設けられたカバー開閉検知センサとを備え、前記可動部材は、２つの前記被作用面の間に配設されて前記カバー開閉検知センサに向かって摺動可能な回動軸と、前記カバー開閉検知センサを作動させる際の衝撃を緩和する緩衝手段とを有しており、１つの前記被作用面にのみ前記作動部材が作用する場合には前記可動部材が前記回動軸を中心に回動し、２つの前記被作用面に前記作動部材が作用する場合には前記可動部材が摺動して前記カバー開閉検知センサを作動させることを特徴とする。さらに、前記可動部材の前記回動軸は、装置本体のフレームに設けられた摺動溝に嵌合しており、前記回動軸が前記カバー開閉検知センサから離間するように付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする。さらに、前記緩衝手段は、前記カバー開閉検知センサの作動バーを押圧する押圧部材と、前記押圧部材を前記作動バーに向かって付勢する押圧付勢手段とを有しており、前記押圧付勢手段の付勢力は、前記作動バーが押圧される際の反発力よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする。さらに、前記カバー開閉検知センサの作動バーが押圧された場合の作動バーの揺動範囲を規制する規制部材が設けられていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、可動部材の回動軸がカバー開閉検知センサに向かって摺動可能とされているので、可動部材の１つの被作用面のみに作動部材が作用する場合には可動部材は回動するだけでカバー開閉検知センサは作動しないが、２つの被作用面に作動部材が作用すると、可動部材がカバー開閉検知センサに向かって摺動してカバー開閉検知センサが作動するようになる。したがって、カバー開閉検知センサは装置本体側に固定しておくことができ、また、可動部材の２つの被作用面に作動部材が作用している場合だけカバー開閉検知センサが作動するため、複数のカバーが閉じられていることを確実に検知することができる。そして、回動軸を有し摺動可能な可動部材及びカバー開閉検知センサという簡単な構成で複数のカバーの開閉検知が行えるため、構成部品が少なくて済み、コスト低減を図ることができる。

また、カバー開閉検知センサを作動させる際の衝撃を緩和する緩衝手段を有しているので、カバーの閉じ動作の際にカバー開閉検知センサにその衝撃がそのまま伝わることなく緩和され、カバー開閉検知センサの衝撃による故障や破損を防止できる。

また、可動部材の回動軸を装置本体のフレームに設けられた摺動溝に嵌合し、回動軸がカバー開閉検知センサから離間するように付勢する付勢手段を設けることで、簡単な構造で可動部材を確実に摺動可能に設定することができ、さらに付勢手段により常時カバー開閉検知センサから離間した状態にすることで、作動部材が２つの被作用面に作用したときのみ可動部材をカバー開閉検知センサに向かって摺動させるようにすることができる。

また、緩衝手段が、カバー開閉検知センサの作動バーを押圧する押圧部材と、押圧部材を作動バーに向かって付勢する押圧付勢手段とを有するようにすれば、万一可動部材がカバー開閉センサに向かって強く押し込まれたとしても、押圧部材は押圧付勢手段の付勢力以上の力で作動バーを押圧することがないため、衝撃が緩和される。そして、押圧付勢手段の付勢力を作動バーが押圧される際の反発力よりも大きくなるように設定しておけば、作動バーを問題なく作動させることができる。

また、カバー開閉検知センサの作動バーが押圧された場合の作動バーの揺動範囲を規制する規制部材を設けておけば、作動バーが揺動してセンサ本体に衝突するのを確実に防止することができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態を用いた画像形成装置１００の全体斜視図である。画像形成装置１００は、２つの給紙カセット２００を備えており、矢印方向に着脱されるようになっている。そして、側面部にはサイドカバー１０が設けられており、正面部にはフロントカバー１１が設けられている。

画像形成装置１００の本体フレームは組立式になっており、上部の排紙トレイ等を備えた上部フレーム１３と、上部フレーム１３が積載される下部フレーム１４に分離可能となっている。図２は、上部フレーム１３を取り外した状態を示している。下部フレーム１４に設けられたサイドカバー１０及びフロントカバー１１の間の角部にはカバー開閉検知機構１２が設けられている。カバー開閉検知機構１２は、下部フレーム１４に一体成形された台座部１５上に配設され、上部フレーム１３に取り付けられた板バネ等の押圧体からなる圧接部１６が上部から圧接することで両フレーム間に安定して保持される。

図３は、カバー開閉検知機構１２の部分の拡大上面図を示しており、図４は、アーム部材２０の上面図（図４（ａ））及び底面図（図４（ｂ））を示しており、図５は、押圧部材３２の上面図（図５（ａ））及び底面図（図５（ｂ））を示している。また、図６は、アーム部材２０及び押圧部材３２の分解斜視図を示している。

カバー開閉検知機構１２は、可動部材であるアーム部材２０及びカバー開閉検知センサである検知スイッチ２１を備えている。サイドカバー１０の内側には、棒状の作動部材２２が突設されており、フロントカバー１１の内側には、棒状の作動部材２３が突設されている。台座部１５のカバー側の縁部には、帯状の枠体２４が立設されており、枠体２４に穿設された通過孔２５には作動部材２２が出入りし、通過孔２６には作動部材２３が出入りするように設定されている。また、台座部１５の中央部分には、検知スイッチ２１に向かって直線状の摺動溝２７が設けられている。

アーム部材２０は、扇状の形状をしており、扇の要に当たる部分の底面には、回動軸であるボス２８が突設されている。ボス２８は、摺動溝２７内に遊嵌しており、アーム部材２０は、ボス２８が摺動溝２７内を摺動することで、検知スイッチ２１から離間した位置及び近接した位置に移動する。また、扇の要から両側に直線状に延びる縁部がそれぞれ被作用面２９及び３０であり、被作用面２９には作動部材２２が当接して作用し、被作用面３０には作動部材２３が当接して作用するようになっている。そして、アーム部材２０の上面には、扇の要を通る扇の中心線Ａ−Ａに沿って摺動溝３８が形成されており、摺動溝３８内には、棒状の押圧部材３１が摺動可能に装着されている。さらに、摺動溝３８内には、押圧部材３１を付勢する押圧付勢手段としてコイルバネからなる弾性部材３９が配設されている。したがって、押圧部材３１は、弾性部材３９により付勢されて、押圧部材３１がアーム部材２０から突出されるようなっている。押圧部材３１の両側に延びるアーム部材２０の縁部は、切欠部３３が形成されており、アーム部材２０の周縁部には全体にリブが形成されている。

アーム部材２０を図４に基づいてさらに詳しく説明すると、摺動溝３８の中央部分の両側には切欠部２０ａが形成されており、切欠部２０ａの上部には水平方向に爪部２０ｂが突設されている。そのため、爪部２０ｂの下方に係合凹部２０ｃが形成されている。また、摺動溝３８の押圧部材３１の摺動面には、係合凸部３８ａが立設されている。また、摺動溝３８の扇の要に当たる方向には、リブを切り欠いて係合凹部２０ｄが形成されている。さらに、アーム部材２０の扇の要に当たる部分の底面には、回動軸であるボス２８が突設されている。

また、押圧部材３１を図５に基づいてさらに詳しく説明すると、押圧部材３１の先端部には、当接部３２が曲面状に形成されており、後端部には、押圧部材３１の軸方向に沿って係合凸部３１ｂが突設されている。後端部の両側には棒状の一対の係止凸部３１ａが軸方向と直交する方向に沿って互いに逆方向に突設されている。また、押圧部材３１の底面には、軸方向に沿って係合溝部３１ｃが形成されている。

次に、図６に基づいてアーム部材２０への押圧部材３１の装着状態を説明する。押圧部材３１の係合凸部３１ａをアーム部材２０の係合凹部２０ｃへスライドさせるように挿入して係合させる。そのため、押圧部材３１は、切欠部２０ａ内において係合凸部３１ａが移動できる範囲内で摺動可能とされる。そして、係合溝部３１ｃと係合凸部３８ａが係合されて、押圧部材３１が摺動溝３８を安定して摺動可能となるように装着される。また、係止凸部３１ｂと係合凹部２０ｄの間には、弾性部材３９が圧縮した状態で挿入されて、当接部３２がアーム部材２０から突出されて検知スイッチ２１の方向に付勢される。そして、摺動溝２７内にはコイルバネからなる弾性部材４０が圧縮された状態で配設されており、アーム部材２０の底面に突設したボス２８が摺動溝２７内に嵌合して弾性部材４０により検知スイッチ２１から離間した位置に付勢されている。

検知スイッチ２１は、図３に示すように、一端部に固定されて他端部に向かって延びる作動バー３４が設けられており、作動バー３４は、根元部分が板バネ等の弾性部材４２で構成されて、常時スイッチ本体から離間する方向に付勢されている。そして、作動バー３４は、押圧部材３１の当接部３２が当接可能な位置に配設されている。スイッチ本体には押圧体３５が出没可能に設けられており、作動バー３４がスイッチ本体に近接した位置に来ると、作動バー３４により押圧体３５がスイッチ本体に押入されて、スイッチが接続される。また、台座部１５からは、規制部材４１が突設されており、作動バー３４が押圧体３５をスイッチ本体に所定位置まで押入した状態において、作動バー３４が規制部材４１に当接するようになり、作動バー３４のスイッチ本体へのそれ以上の近接が規制される。スイッチが接続されると、検知スイッチ２１の端子３６から画像形成装置本体の制御部へカバー閉信号が送信されるようになる。

図３は、サイドカバー１０及びフロントカバー１１が閉じた状態を示しており、サイドカバー１０の内側に突設する作動部材２２及びフロントカバー１１の内側に突設する作動部材２３が、それぞれアーム部材２０の被作用面２９及び３０に圧接するため、アーム部材２０は検知スイッチ２１の方へ移動するようになる。そのため、当接部３２が作動バー３４を押圧するようになり、押圧体３５が押入されてスイッチが接続される。したがって、検知スイッチ２１からはカバー閉信号が送信される。押圧部材３１の当接部３２が作動バー３４を押圧する際に、作動バー３４の弾性部材４２の反発力が生じるが、押圧部材３１を付勢する弾性部材３９の付勢力が弾性部材４２の反発力よりも大きくなるように設定されているので、押圧部材３１の押圧により作動バー３４は回動するようになる。

図７は、サイドカバー１０及びフロントカバー１１がともに開いた状態に関する上面図（図７（ａ））及び中心線Ａ−Ａ位置での概略断面図（図７（ｂ））を示している。図７（ｂ）に示すように、摺動溝２７内には弾性部材４０が挿入されており、ボス２８を摺動溝２７の端部に当接するように付勢している。また、摺動溝３８内には弾性部材３９が挿入されており、押圧部材３１がアーム部材２０から突出するように付勢している。したがって、アーム部材２０は、検知スイッチ２１から最も離間した位置に常時付勢された状態となる。作動バー３４は、当接部３２に当接しているが、点線で示す押圧体３５を押入する位置まで移動することはない。そのため、スイッチが接続されることはなく、カバー閉信号は送信されない。

図８は、フロントカバー１１のみが閉じられた状態に関する上面図を示している。この状態では、アーム部材２０の被作用面３０に作動部材２３が圧接するようになる。作動部材２３の押圧力によりアーム部材２０にはボス２８を中心とする時計回りの回動が生じるようになる。すなわち、アーム部材２０は、底面に突設したボス２８が摺動溝２７内に嵌合してさらに弾性部材４０により付勢されているため、摺動溝２７内を摺動して移動することは制限され、回動することとなる。したがって、アーム部材２０は、検知スイッチ２１に接近することはなく、作動バー３４は当接部３２に当接するものの、点線で示す押圧体３５を押入する位置まで移動することはない。そのため、スイッチが接続されることはなく、カバー閉信号は送信されない。

図９は、サイドカバー１０のみが閉じられた状態に関する上面図を示している。この場合被作用面２９に作動部材２２が圧接するが、図８と同様にアーム部材２０は検知スイッチ２１に接近することなく、反時計方向に回動することとなる。したがって、作動バー３４は当接部３２に当接するものの、点線で示す押圧体３５を押入する位置まで移動することはない。そのため、スイッチが接続されることはなく、カバー閉信号は送信されない。また、アーム部材２０には切欠き部３３が形成されているので、アーム部材２０が回動した際にその縁部が作動バー３４に接触して誤作動を起こさないようにされている。

以上のように、アーム部材２０は、サイドカバー１０及びフロントカバー１１がともに閉じられたときのみカバー閉信号が送信されるようになり、１つの検知スイッチ２１により２つのカバーが閉状態となったことを検知することができる。どちらか一方のカバーが半開きの状態であっても、作動部材が正しくアーム部材に圧接しない限りカバー閉信号が送信されないため、確実にカバーの開閉を検知することが可能となる。

図１０は、図３のようにサイドカバー１０及びフロントカバー１１が閉じられる瞬間の状態を示しており、図１０（ａ）は、カバー開閉検知機構の上面図、図１０（ｂ）は図１０のＢ−Ｂ位置での断面図である。サイドカバー１０の内側に突設する作動部材２２及びフロントカバー１１の内側に突設する作動部材２３が、それぞれアーム部材２０の被作用面２９及び３０に圧接するため、アーム部材２０は検知スイッチ２１の方へ移動するようになるのであるが、ユーザーによりカバーが強く閉じられると、カバーの弾性変形等により、瞬間的に作動部材２２及び２３が通常より内部に突出される（数ｍｍ程度）ようになり、アーム部材２０は検知スイッチ２１に通常より接近する（数ｍｍ程度）ようになる。すると、当接部３２により作動バー３４が押圧されて、作動バー３４が規制部材４１に当接するようになり、作動バー３４のスイッチ本体へのそれ以上の近接が規制されて、作動バー３４が押圧された勢いで検知スイッチ２１に衝突してしまうことはない。そして、アーム部材２０がさらに検知スイッチ２１の方へ移動すると、押圧部材３１が作動バー３４に圧接した状態で弾性部材３９が圧縮され、摺動溝３８内で押圧部材３１がアーム部材２０内部に引っ込むようになる。これにより、押圧部材３１が作動バー３４をさらに押圧することはなく、押圧部材３１に押圧された作動バー３４の弾性変形等により検知スイッチ２１に接触して検知スイッチ２１が破損してしまうことが防止される。

上述の実施形態では、フロントカバー及びサイドカバーの開閉検知について説明したが、本発明は、その他のカバーについてもアーム部材の２つの被作用面に作動部材が作用するようにすれば適用することができる。また、以上説明した例では、緩衝手段として、押圧部材３１及び弾性部材３９を例に説明したが、ゴム等の弾性材料を用いて構成することも可能である。例えば、押圧部材３１の部分をゴム材料で構成し、弾性部材３９を蛇腹状の弾性材料で構成してもよい。

なお、上述した実施形態では、アーム部材２０は、弾性部材４０により検知スイッチ２１から離間した状態に保持されているが、検知スイッチ２１の作動バー３４のバネ力が十分に強く、この作動バー３４のバネ力だけでアーム部材２０が検知スイッチ２１から離間される場合には、この弾性部材４０を省くこともできる。

本発明に係る実施形態を用いた画像形成装置の全体斜視図である。 上部フレームを取り外した状態の画像形成装置の全体斜視図である。 本発明の実施形態に関する拡大上面図である。 アーム部材の上面図及び底面図である。 押圧部材の上面図及び底面図である。 アーム部材及び押圧部材の分解斜視図である。 カバーがともに開いた状態を示す上面図及び断面図である。 １つのカバーのみが閉じた状態を示す上面図である。 １つのカバーのみが閉じた状態を示す上面図である。 カバーがともに閉じた状態を示す上面図及び断面図である。

符号の説明

10 サイドカバー
11 フロントカバー
12 カバー開閉検知機構
13 上部フレーム
14 下部フレーム
15 台座部
16 圧接部
20 アーム部材
21 検知スイッチ
22 作動部材
23 作動部材
31 押圧部材
34 作動バー
39 弾性部材
40 弾性部材
41 規制部材

Claims (4)

1. 装置本体に開閉自在に設けられた複数のカバー部材の内側にそれぞれ配設された複数の作動部材が作用する２つの被作用面を有する可動部材と、装置本体に設けられたカバー開閉検知センサとを備え、前記可動部材は、２つの前記被作用面の間に配設されて前記カバー開閉検知センサに向かって摺動可能な回動軸と、前記カバー開閉検知センサを作動させる際の衝撃を緩和する緩衝手段とを有しており、１つの前記被作用面にのみ前記作動部材が作用する場合には前記可動部材が前記回動軸を中心に回動し、２つの前記被作用面に前記作動部材が作用する場合には前記可動部材が摺動して前記カバー開閉検知センサを作動させることを特徴とするカバー開閉検知機構。
2. 前記可動部材の前記回動軸は、装置本体のフレームに設けられた摺動溝に嵌合しており、前記回動軸が前記カバー開閉検知センサから離間するように付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカバー開閉検知機構。
3. 前記緩衝手段は、前記カバー開閉検知センサの作動バーを押圧する押圧部材と、前記押圧部材を前記作動バーに向かって付勢する押圧付勢手段とを有しており、前記押圧付勢手段の付勢力は、前記作動バーが押圧される際の反発力よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカバー開閉検知機構。
4. 前記カバー開閉検知センサの作動バーが押圧された場合の作動バーの揺動範囲を規制する規制部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のカバー開閉検知機構。

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