JP2006216351A - スイッチ機構およびこれを備えたプリンタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボタンの部分に過負荷がかかったときに、破損してしまうことを防止したスイッチ機構を提供する。
【解決手段】 スイッチ機構は、表面から突出するように配置された検知ボタン１４を含むスイッチ本体１２と、検知ボタン１４に対向するように配置され、スイッチ本体１２に接続されたスイッチ板１５と、スイッチ本体１２を付勢するためのコイルスプリング１６とを備える。突起部８がスイッチ板１５を押圧することにより、スイッチ板１５が検知ボタン１４を押圧するように形成され、スイッチ本体１２は、スイッチ板１５が検知ボタン１４を押圧する向きに応じて回動可能に形成されている。コイルスプリング１６は、スイッチ本体１２の回動する方向のうち、検知ボタン１４が押圧される向きと反対向きに付勢するように形成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、スイッチ機構、およびスイッチ機構を備えたプリンタ装置に関する。

たとえば、押しボタンに代表されるように指などでスイッチを押すことにより、スイッチの入切の動作を行なうスイッチ機構がある。このようなスイッチは、ボタンの部分を押圧することにより内部の接点が接続され、押圧を止めることにより内部の接点が離れるように形成されている。または、ボタンの部分を１回押すことにより、接点が離れた状態から接続された状態に固定され、再度ボタンの部分を起こすことにより、接点が接続された状態から離れた状態になって固定されるスイッチがある。

スイッチ機構には、ボタンを繰り返し押すことにより、電気機器を稼動させたり停止させたりするもののほかに、所定の状態を検知するスイッチがある。たとえば、開閉扉を有する電気機器において、開閉扉の開状態を検知して、開閉扉が開いているときには内部の機構が動かないように制御を行なういわゆるインターロックスイッチがある。または、開閉自動扉のように、完全な開状態または完全な閉状態であることを検知して、開閉自動扉の開閉動作を停止させるためのリミットスイッチなどがある。

特開平７−２８２６８２号公報においては、スイッチが取付けられた回路基板の支持部に緩衝手段を設けたスイッチ機構が開示されている。このスイッチ機構においては、スイッチボタンを押したときに、タクトスイッチに押し力が働いてスイッチ動作を完了する。このとき、押し力が過大または衝撃的なものであっても、回路基板に接続されたばねからなる緩衝手段によって、押し力の作用方向に回路基板が平行移動する。この結果、タクトスイッチが破損することはないと開示されている。

また、特開平６−８９６３１号公報においては、押しボタンを必要以上の強い力で押すと、タクトスイッチが固定された基板が押しボタンの移動方向に平行移動する押しボタン構造が開示されている。この押しボタン構造においては、基板の先端に弾力を有するヒンジ部が形成され、基板が押しボタンの移動方向に向かってスライドする。押しボタンが必要以上に押されて、所定の動作ストローク以上に移動した場合でも、スイッチが破損することを防止できると開示されている。
特開平７−２８２６８２号公報 特開平６−８９６３１号公報

ボタンの部分を押圧することにより、接点の接続および解離が行なわれるスイッチ機構においては、一時的にまたは衝撃的にスイッチ機構に過負荷がかかって、スイッチ機構が破損してしまうことがある。たとえば、指でボタンの部分を押す場合に、押す力が強すぎて、スイッチ機構が破損してしまうことがある。または、たとえば、開閉扉のインターロックスイッチにおいて、開閉扉を勢いよく閉めたときに、開閉扉の閉止位置に対応する位置よりも一時的にボタンの部分が深く押込まれ、スイッチ機構が破損してしまうことがある。

上記の特開平７−２８２６８２号公報または特開平６−８９６３１号公報に開示されたスイッチ機構においては、ボタンの部分としてのタクトスイッチが配置された基板自体が平行移動するように形成されているため、基板の主表面をボタンを押す方向と平行に配置しなければならず、スイッチ機構が大きくなるという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、ボタンの部分に過負荷がかかったときに、破損してしまうことを防止したスイッチ機構およびこれを備えたプリンタ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、本発明に基づくプリンタ装置は、枠体に接続され、開閉可能に形成された前面カバーと、上記前面カバーの開閉状態を検知する検知部と、上記枠体に固定されたスプリング係止爪と、上記枠体に固定された回動支軸とを備える。上記前面カバーは、上記検知部を駆動するための突起部を含む。上記検知部は、シャフト挿通穴およびスプリング係止穴を含む基板と、上記基板の表面に固定され、検知ボタンを有するスイッチ本体と、上記スイッチ本体に接続され、上記検知ボタンと対向して延びるように形成されたスイッチ板と、上記基板の上記シャフト挿通穴を貫通するように配置され、上記基板の回動方向に垂直な方向の動きを規制するガイドシャフトと、上記スプリング係止爪と上記スプリング係止穴とに引掛けられたコイルスプリングとを含む。上記スイッチ本体および上記基板は、上記スイッチ本体に上記回動支軸が挿入されて、上記回動支軸を支点にして回動可能に形成され、上記コイルスプリングは、上記スプリング係止爪と上記基板とを近づける向きに弾性を有する。上記前面カバーを閉じたときに、上記突起部が上記スイッチ板を押圧して、さらに上記スイッチ板が上記検知ボタンを押圧するように形成され、上記突起部が前面カバーの閉止位置よりもさらに内側入ったときに、上記スイッチ本体および上記基板が回動して、上記検知部が破壊されないように形成されている。上記前面カバーを開けたときに、上記突起部が上記スイッチ板から離れて、上記スイッチ板が上記検知ボタンから離れるように形成されている。この構成を採用することにより、上記ボタンに過負荷がかかったときに、破損してしまうことを防止したプリンタ装置を提供することができる。

上記目的を達成するため、本発明に基づくスイッチ機構は、接触部を含む移動体によって操作が行なわれるスイッチ機構において、表面から突出するように配置された検知ボタンを含むスイッチ本体と、上記検知ボタンに対向するように配置され、上記スイッチ本体に接続されたスイッチ板と、上記スイッチ本体を付勢するための弾性手段とを備える。上記移動体が移動して上記接触部が上記スイッチ板を押圧することにより、上記スイッチ板が上記検知ボタンを押圧するように形成され、上記スイッチ本体は、上記スイッチ板が上記検知ボタンを押圧する向きに応じて回動可能に形成されている。上記弾性手段は、上記スイッチ本体の回動する方向のうち、上記検知ボタンが押圧される向きと反対向きに付勢するように形成されている。この構成を採用することにより、上記ボタンに過負荷がかかったときに、破損してしまうことを防止したスイッチ機構を提供することができる。

上記発明において好ましくは、枠体に固定されたスプリング係止爪と、上記スイッチ本体が固定され、上記スイッチ本体から一の方向に延びるように形成された基板とを備え、上記弾性手段は、コイルスプリングを含み、上記コイルスプリングは、上記基板の上記一の方向の先端部と上記スプリング係止爪とに引掛けられている。この構成を採用することにより、容易な構成で上記弾性手段を形成することができる。

本発明によれば、ボタンの部分に過負荷がかかったときに、破損してしまうことを防止したスイッチ機構およびこれを備えたプリンタ装置を提供することができる。

図１から図６を参照して、本発明に基づく実施の形態におけるスイッチ機構およびこれを備えたプリンタ装置について説明する。本実施の形態におけるスイッチ機構はプリンタ装置において、前面カバーが閉じているか開いているかを検知するためのインターロックスイッチのスイッチ機構である。

図１は、本実施の形態におけるプリンタ装置の概略斜視図である。本実施の形態におけるプリンタ装置は、感光体ドラムにトナーを配置して、感光体ドラムに転写されたトナーを被印刷物に転写するレーザビームプリンタ装置である。

本実施の形態におけるプリンタ装置は、前側に配置された前面カバー１と、側面に配置された側面カバー２と、上面に配置された上面カバー５とを備える。前面カバー１の下方には給紙トレイ６が配置されている。また、プリンタ装置の上面カバー５には、排紙部３が形成されている。また、プリンタ装置の前面には、操作部４が配置されている。このプリンタ装置は、操作部４を操作することにより、印刷の設定などを行なうことができるように形成されている。

印刷を行なう際には、矢印３５に示すように、給紙トレイ６に配置された被印刷物としての紙などがプリンタ装置の内部に送られる。プリンタ装置の内部で被印刷物に対して印刷が行なわれる。印刷が行なわれた被印刷物は、矢印３６に示すように排紙部３に排出される。

図２に、プリンタ装置の側面カバーを取外したときの概略斜視図を示す。側面カバーおよび前面カバー１の内側には、枠体７が形成されている。枠体７は、たとえば金属で形成されている。プリンタ装置の内部の機器は、枠体７に支持されている。操作部４は、枠体７に固定されている。

移動体としての前面カバー１は、枠体７に接続され、矢印３７に示すように、開閉可能に形成されている。本実施の形態においては、前面カバー１は、上部の幅方向に回動軸を有するように形成されている。このプリンタ装置は、前面カバー１の開閉状態を検知するための検知部を備える。図２におけるＡ部が検知部である。

図３に、検知部の拡大概略斜視図を示す。前面カバーは、検知部を駆動するための突起部８を含む。突起部８は、前面カバーの内側の表面からプリンタ装置の内側に向かって突出するように形成されている。本実施の形態においては、突起部８は直方体状に形成され、突起部８の端面が検知部を駆動する。突起部８は、スイッチ板１５と接触するための接触部として形成されている。突起部８の幅方向の長さは、スイッチ板１５の幅方向の長さよりも長くなるように形成されている。

検知部は、基板１１と、基板１１の表面に固定され、検知ボタン１４を有するスイッチ本体１２を含む。本実施の形態における基板１１は、平面形状が長方形の平板状になるように形成されている。基板１１は、スイッチ本体１２の一方の端部から他方に向かって延びるように配置されている。スイッチ本体１２は、直方体状に形成され、枠体７の表面とスイッチ本体１２の一の表面とがほぼ平行になるように配置されている。

検知ボタン１４は、スイッチ本体１２の一の端面に配置され、この一の端面から飛び出すように形成されている。検知ボタン１４は、飛び出す向きに付勢されている。検知ボタン１４は、スイッチ本体１２の内部に形成された電気回路と接続されている。スイッチ本体１２の内部の電気回路は、接続端子１７を介して基板に形成されている電気回路と接続され、さらにコネクタ１８を介してプリンタ装置本体の電気回路と接続される。

検知部は、スイッチ本体１２に固定され、検知ボタン１４と対向して延びるように形成されたスイッチ板１５を含む。スイッチ板１５は、スイッチ本体１２の下側の端部で支持され、矢印３９に示す方向に回動可能に形成されている。スイッチ板１５は、平面形状が長方形になるように形成されている。スイッチ板１５は、前面カバーを閉じたときに突起部８がスイッチ板１５に接触して、矢印３８に示す向きにスイッチ板１５を押すように配置されている。また、検知ボタン１４は、突起部８がスイッチ板１５を押したときに、スイッチ板１５によって押し込まれるように配置されている。

枠体７には、回動支軸３０が固定されている。回動支軸３０は、枠体７の表面から突出するように形成されている。回動支軸３０は、円柱状に形成されている。スイッチ本体１２には、平面形状が円形の貫通穴が形成され、この貫通穴に回動支軸３０が嵌め込まれている。基板１１、スイッチ本体１２およびスイッチ板１５は、一体的に矢印４０に示す方向に回動可能に形成されている。

枠体７には、ガイドシャフト１３が固定されている。ガイドシャフト１３は、プリンタ装置の前後方向に円柱状に伸びる部分と鍔部９とを含む。鍔部９は、ガイドシャフト１３の前面カバー１が配置されている側の端部に形成されている。鍔部９は、基板１１がガイドシャフトから抜けないように形成されている。

枠体には、スプリング係止爪２７が固定されている。スプリング係止爪２７は、枠体７の表面からプリンタ装置の外側に向かって飛び出すように形成されている。スプリング係止爪２７は、コイルスプリング１６の一方の端部を引掛けるように切欠いた部分が形成されている。

基板１１には、シャフト挿通穴２５が形成されている。シャフト挿通穴２５は、幅方向の大きさがガイドシャフト１３の円柱状の部分の直径とほぼ同じになるように形成され、幅方向と垂直な方向においては、ガイドシャフト１３の円柱状の部分の直径よりも十分に長くなるように形成されている。すなわち、シャフト挿通穴２５は、長手方向が、基板１１の長手方向とほぼ平行になるような長穴である。基板１１の上部の端部には、スプリング係止穴２６が形成されている。スプリング係止穴２６は、コイルスプリング１６の一方の端部を引掛けることができるように形成されている。

コイルスプリング１６は、スイッチ本体を付勢するための弾性手段として形成されている。コイルスプリング１６は、一方の端部がスプリング係止爪２７に引掛けられ、他方の端部が基板１１のスプリング係止穴２６に引掛けられている。コイルスプリング１６は、スプリング係止爪２７と基板１１とを、互いに引寄せる向きに弾性を有する。すなわち、コイルスプリング１６は縮む向きに弾性を有するように形成されている。

回動支軸３０は、基板１１が延びる方向において、基板１１の一方の端部のコイルスプリング１６が接続されている側と反対側の端部付近に配置されている。

図４に、前面カバーを閉じるときのスイッチ本体の部分の概略側面図を示す。図３および図４を参照して、前面カバーを閉じるときに、矢印３８に示すように、前面カバーの突起部８がスイッチ板１５の上端部に接触して押圧する。突起部８がスイッチ板１５の上端部を移動させる。スイッチ板１５は、矢印４３に示すように回動する。スイッチ板１５が回動することによって、スイッチ本体１２の検知ボタン１４が押される。このように、検知ボタン１４が押されて、前面カバーが閉じたことが検知される。

通常の穏やかに前面カバーを開閉する場合には、スイッチ板が矢印３９に示すように移動するのみで、基板１１およびスイッチ本体１２は動かずに停止している。しかしながら、たとえば、前面カバーを強い勢いで閉じたときや、前面カバーを閉じているときに前面カバー１に対して人などが衝突したときには、突起部８は、前面カバーの閉止位置に対応する位置よりもさらに奥に入る。

たとえば、前面カバーが撓んで、突起部８が通常の停止位置よりもプリンタ装置の内側に入る。このとき、矢印４４に示すように、スイッチ板１５の上端部がさらに内側に移動する力が加わる。突起部８が前面カバー１の閉止位置に対応する位置よりもさらに内側入ったときに、スイッチ板１５、スイッチ本体１２および基板１１は、矢印４１に示すように、回動支軸３０を回転軸にして一体的に回動する。

図５に、突起部が前面カバーの閉止位置に対応する停止位置よりもさらに内側に入ったときのスイッチ本体の部分の側面図を、図６に概略斜視図を示す。スイッチ本体１２、基板１１およびスイッチ板１５は、側方から見たときに、基板１１が傾斜する向きに配置されていたものが直立する向きに回動して停止する。検知ボタン１４は、押されて内部の接点が接続されたままの状態であり、また、スイッチ機構が破損することが回避されている。

図６を参照して、基板１１は、ガイドシャフト１３に沿って回動する。すなわち、基板１１にガイドシャフト１３が挿通されるように形成されることによって、基板１１が回動方向に対して垂直な方向に動くことを抑制でき、基板１１の滑らかな回動を実現することができる。

基板１１が回動することにより、コイルスプリング１６は延びる。基板１１は、回動支軸３０を回転中心として、スプリング係止穴２６がスプリング係止爪２７に向かうように付勢される。すなわち、基板１１の上端部は、矢印４２に示す向きに付勢される。

突起部８が前面カバー１の閉止位置に対応する位置よりも内側に入る時間は、多くの場合、短時間である。たとえば、前面カバーに対する衝撃がなくなった場合には、コイルスプリング１６の弾性によって、基板１１およびスイッチ本体１２は、図４に示す元の位置に戻る。この間も、検知ボタン１４は、押された状態が保たれる。

前面カバーを開けるときには、前面カバーの突起部がスイッチ板から離れて、さらに、スイッチ板が検知ボタンから離れる。前面カバーを開けることによって、検知ボタンの接点が非接触の状態になる。

このように、本実施の形態においては、移動体の接触部がスイッチ板を押圧することによりスイッチ板が検知ボタンを押圧するように形成され、スイッチ本体は、スイッチ板が検知ボタンを押圧する向きに回動可能なように形成されている。弾性手段は、スイッチ本体の回動する方向のうち、検知ボタンが押圧される向きと反対向きに付勢するように形成されている。この構成により、スイッチ機構に衝撃などの過負荷がかかったときでも、スイッチ機構が破損してしまうことを防止できる。また、本実施の形態におけるスイッチ機構は、成型品を使用せずに形成することができるため、製造費用を削減することができる。

また、本実施の形態においては、枠体に固定されたスプリング係止爪を備え、スイッチ本体を付勢するための弾性手段としてコイルスプリングを含み、コイルスプリングは、基板の先端部とスプリング係止爪とに引掛けられている。この構成を採用することにより、容易に上記の弾性手段を形成することができる。

本実施の形態においては、スイッチ板を押すための接触部として、前面カバーに突起部が形成されているが、この形態に限られず、接触部は、移動体が移動することによりスイッチ板を押圧するように形成されていれば構わない。

本実施の形態においては、スイッチ板は、スイッチ本体に接続されて回動可能なように形成されているが、この形態に限られず、検知ボタンを押圧するように形成されていれば構わない。たとえば、スイッチ板が湾曲可能に形成され、一方の端部がスイッチ本体に固定されていても構わない。

また、スイッチ本体を付勢するための弾性手段としては、コイルスプリングに限られず、たとえば、板ばねなどが用いられていても構わない。また、スイッチ本体に挿入された回動支軸は、スイッチ本体を回動できるように配置されていれば構わない。たとえば、基板に回動支軸が接続されていても構わない。

本実施の形態においては、枠体に回動支軸やスプリング係止爪が形成されているが、この形態に限られず、枠体の内側に樹脂製の部品が固定され、この樹脂製の部品に回動支軸やスプリング係止爪などが形成されていても構わない。

本実施の形態におけるスイッチ機構は、プリンタ装置の前面カバーのインターロックスイッチとして形成されているが、特にこの形態に限られず、検知ボタンを押す動作が必要な任意のスイッチ機構に、本願発明を適用することができる。たとえば、テレビジョン受像機の電源スイッチに本発明を適用することができる。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明に基づく実施の形態におけるプリンタ装置の概略斜視図である。 本発明に基づく実施の形態におけるプリンタ装置の側面カバーを取外し、前面カバーを開けたときの概略斜視図である。 本発明に基づく実施の形態における検知部の拡大概略斜視図である。 本発明に基づく実施の形態における検知部の一の拡大概略側面図である。 本発明に基づく実施の形態における検知部の他の拡大概略側面図である。 本発明に基づく実施の形態において過負荷がかかったときの検知部の拡大概略斜視図である。

符号の説明

１ 前面カバー、２ 側面カバー、３ 排紙部、４ 操作部、５ 上面カバー、６ 給紙トレイ、７ 枠体、８ 突起部、９ 鍔部、１１ 基板、１２ スイッチ本体、１３ ガイドシャフト、１４ 検知ボタン、１５ スイッチ板、１６ コイルスプリング、１７ 接続端子、１８ コネクタ、２５ シャフト挿通穴、２６ スプリング係止穴、２７ スプリング係止爪、３０ 回動支軸、３５〜４２ 矢印。

Claims (3)

1. 枠体に接続され、開閉可能に形成された前面カバーと、
   前記前面カバーの開閉状態を検知する検知部と、
   前記枠体に固定されたスプリング係止爪と、
   前記枠体に固定された回動支軸と
   を備え、
   前記前面カバーは、前記検知部を駆動するための突起部を含み、
   前記検知部は、シャフト挿通穴およびスプリング係止穴を含む基板と、
   前記基板の表面に固定され、検知ボタンを有するスイッチ本体と、
   前記スイッチ本体に接続され、前記検知ボタンと対向して延びるように形成されたスイッチ板と、
   前記基板の前記シャフト挿通穴を貫通するように配置され、前記基板の回動方向に垂直な方向の動きを規制するガイドシャフトと、
   前記スプリング係止爪と前記スプリング係止穴とに引掛けられたコイルスプリングと
   を含み、
   前記スイッチ本体および前記基板は、前記スイッチ本体に前記回動支軸が挿入されて、前記回動支軸を支点にして回動可能に形成され、
   前記コイルスプリングは、前記スプリング係止爪と前記基板とを近づける向きに弾性を有し、
   前記前面カバーを閉じたときに、前記突起部が前記スイッチ板を押圧して、さらに前記スイッチ板が前記検知ボタンを押圧するように形成され、
   前記突起部が前面カバーの閉止位置よりもさらに内側に入ったときに、前記スイッチ本体および前記基板が回動して、前記検知部が破壊されないように形成され、
   前記前面カバーを開けたときに、前記突起部が前記スイッチ板から離れて、さらに前記スイッチ板が前記検知ボタンから離れるように形成された、プリンタ装置。
2. 接触部を含む移動体によって操作が行なわれるスイッチ機構において、
   表面から突出するように配置された検知ボタンを含むスイッチ本体と、
   前記検知ボタンに対向するように配置され、前記スイッチ本体に接続されたスイッチ板と、
   前記スイッチ本体を付勢するための弾性手段と
   を備え、
   前記移動体が移動して前記接触部が前記スイッチ板を押圧することにより、前記スイッチ板が前記検知ボタンを押圧するように形成され、
   前記スイッチ本体は、前記スイッチ板が前記検知ボタンを押圧する向きに応じて回動可能に形成され、
   前記弾性手段は、前記スイッチ本体の回動する方向のうち、前記検知ボタンが押圧される向きと反対向きに付勢するように形成された、スイッチ機構。
3. 枠体に固定されたスプリング係止爪と、
   前記スイッチ本体が固定され、前記スイッチ本体から一の方向に延びるように形成された基板と
   を備え、
   前記弾性手段は、コイルスプリングを含み、
   前記コイルスプリングは、前記基板の前記一の方向の先端部と前記スプリング係止爪とに引掛けられた、請求項２に記載のスイッチ機構。

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