JP2007094263A - 姿勢検出機構及び画像形成装置の安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 機器の設置姿勢を正確に検出しながらも、容易に破損することの無い信頼性の高い姿勢検出機構及びその姿勢検出機構を用いた画像形成装置の安全装置を提供する。
【解決手段】 機器の設置状態を検出するスイッチ７０と、設置状態に応じてスイッチ７０を作動状態と非作動状態の何れかに切替えるアクチュエータ７１を備え、先端にフランジ部７４が形成された棒状体で構成されるアクチュエータ７１が、機器の底面に取り付けられる台座１６の底面に対して突出側への付勢機構７３を介して出退可能に前記台座１６に収容され、少なくともアクチュエータ７１のフランジ部７４が台座の底面から突出した状態と台座の底面レベルまで退避した状態に応じてスイッチが切替作動するように構成されるとともに、アクチュエータ７１が突出した状態でフランジ部７４の側縁部の一部７５が台座の底面より退避側に位置するように位置規制機構７１ａ，１８ａを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、機器の設置状態を検出するスイッチと、前記機器の設置状態に応じて前記スイッチを作動状態と非作動状態の何れかに切替えるアクチュエータを備える姿勢検出機構及び画像形成装置の安全装置に関する。

従来、機器においては、転倒や落下等の設置異常をいち早く検出して電源を停止することで、電源よりの発火を原因とする火災等の二次災害を防止する目的から、上述の姿勢検出機構を設けている。

例えば、電気ストーブ等の機器では、支持基板の下面に設けた可動板の第１の接点と、上記第１の接点に対峙して第２の接点を設けた固定板と、機器本体の底面より突出する上下に摺動自在の摺動体とを設け、機器本体が設置面に設置した第１の状態では自重によって上記摺動体が上記可動板を押圧して上記第１及び第２の接点を短絡させ、機器本体が設置面より前あるいは後に転倒した第２の状態では上記摺動体が上記可動板のバネ性により押圧を解除させて、上記第１及び第２の接点間を開成状態にする転倒スイッチを設けて、機器が転倒したときに機器への全ての給電を停止する姿勢検出機構を構成する技術が提案されている。
特開平１０−１２１０６号公報

しかし、重量の大きな機器、例えば複写機に上述の電気機器に設けられるような従来の転倒スイッチを搭載する場合において、デスクに設置された機器に地震のような大きな外力がかかると機器の設置状態によっては、機器の重量が転倒スイッチに直接及んだり、デスクからずれて突出した摺動体、つまりアクチュエータに何らかの外力がかかったときに折れたり曲がったり破損する虞があった。
その結果、機器の設置姿勢が異常な姿勢になったときであっても、転倒スイッチが正常に作動しないことから機器への通電が続行されて、火災等の重大な事故につながる危険があった。また、転倒スイッチが破損することにより、転倒スイッチが作動状態のままで固定されてしまうと、機器の設置状態を正常に戻しても、電源への通電が遮断された状態であることから、機器の再動作が不可能となる弊害もあった。

本発明は、機器の設置姿勢を正確に検出しながらも、容易に破損することの無い信頼性の高い姿勢検出機構及びその姿勢検出機構を用いた画像形成装置の安全装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明による姿勢検出機構の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、機器の設置状態を検出するスイッチと、前記機器の設置状態に応じて前記スイッチを作動状態と非作動状態の何れかに切替えるアクチュエータを備える姿勢検出機構であって、先端にフランジ部が形成された棒状体で構成される前記アクチュエータが、前記機器の底面に取り付けられる台座の底面に対して突出側への付勢機構を介して出退可能に前記台座に収容され、少なくとも前記アクチュエータのフランジ部が前記台座の底面から突出した状態と前記台座の底面レベルまで退避した状態に応じて前記スイッチが切替作動するように構成されるとともに、前記アクチュエータが突出した状態で前記フランジ部の側縁部の一部が前記台座の底面より退避側に位置するように位置規制機構を備えている点にある。

上述の構成によれば、地震等の大きな外力がかかり、前記機器の設置姿勢が異常な状態になり、前記アクチュエータが前記台座の底面より突出する場合であっても、位置規制機構により前記フランジ部の縁部の少なくとも一部が前記台座の底面より退避側に位置するように規制されるので、アクチュエータのフランジ部に外力がかかった場合であってもその衝撃力が前記台座に吸収され、アクチュエータが破損するような事故の発生を回避することができるようになるのである。さらには、アクチュエータが収容された台座に人が指を挿入するような隙間が形成されることが無いので、不注意な事故も確実に防ぐことができるようになる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記機器が画像形成装置であり、前記アクチュエータが前記画像形成装置に備えられた台座の少なくとも一つに設けられている点にある。

上述の構成によれば、姿勢検出機構を台座に収容してあるので、部品点数の削減によるコスト低減効果が得られるばかりでなく、外観上の美観も保つことができるようになる。

本発明による画像形成装置の安全装置の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、電源トランスの一次側から第一の負荷に給電する一次側電源ラインと、前記電源トランスの二次側から第二の負荷に給電する二次側電源ラインに電源ラインが分岐され、前記第二の負荷により前記第一の負荷が制御されるように構成される画像形成装置において、上述の第一特徴構成による姿勢検出機構により設置姿勢の異常が検出されたときに前記一次側電源ラインへの給電を遮断する電源遮断回路を備えてある点にある。

上述の構成によれば、前記機器が地震による揺れ等によって転倒したり、専用デスクからはみ出したり落下した際に、前記一次側電源ラインへの給電を遮断するので、大容量の一次側負荷及びその周辺に異常が生じることによる重大な二次災害を回避することができる一方、二次側電源ラインへの給電を維持することができるので、その間に必要な処理、例えば、プリントデータのスプール処理やファクシミリ受信処理を中断することなく継続することができるようになるのである。

以上説明した通り、本発明によれば、機器の設置姿勢を正確に検出しながらも、容易に破損することの無い信頼性の高い姿勢検出機構及びその姿勢検出機構を用いた画像形成装置の安全装置を提供することができるようになった。

以下に、本発明による姿勢検出機構及び画像形成装置の安全装置をデスクトップ型のデジタル複合機に適用した実施形態について説明する。機器の一例である前記デジタル複合機１は、図２に示すように、複写機能、プリント機能、ファクシミリ機能を備え、各種の動作メニューを設定する複数のメニュー設定キーや、設定されたメニューで複写動作やファクシミリ動作等を起動するスタートキー等が配置された操作部１１と、原稿載置部１２にセットされた一連の原稿を順次読込んで電子データに変換する画像読取部１３と、前記画像読取部１３によって電子データに変換された画像データに基づいて用紙上にトナー像を形成して出力する電子写真方式の画像形成部１４と、用紙が収容された給紙カセット１５と、底面板金１７の四隅に設けられたゴム製の台座１６と、前記ゴム製の台座１６の一つに収容されている姿勢検出機構７（図２においては図示せず）を備えて構成されている。

前記姿勢検出機構７は、機器の設置状態を検出するスイッチ７０と、前記機器の設置状態に応じて前記スイッチ７０を作動状態と非作動状態の何れかに切替えるアクチュエータ７１を備えて構成され、前記アクチュエータ７１が前記ゴム製の台座１６の一つに収容されている。前記ゴム製の台座１６と共に断面図を図１（ａ）に示す。図１（ａ）における断面は、図３に示すように、前記ゴム製の台座１６を頂上面から底面にかけて、各面の中心を通るように切った面、即ち網掛部で示す断面１６０に相当する。

前記姿勢検出機構７は、先端にフランジ部７４が形成された棒状体で構成される前記アクチュエータ７１が、前記機器１の底面に取り付けられる台座１６の底面に対して突出側への付勢機構７３を介して出退可能に前記台座１６に収容され、少なくとも前記アクチュエータ７１の先端側に形成されたフランジ部７４が前記台座１６の底面から突出した状態と前記台座１６の底面レベルまで退避した状態に応じて前記スイッチ７０が切替作動するように構成されるとともに、前記アクチュエータ７１が突出した状態で前記フランジ部７４の側縁部の一部７５が前記台座１６の底面より退避側に位置するように位置規制機構１８ａ，７１ａを備えて構成されている。

前記ゴム製の台座１６は、図１（ａ）に示すように、前記デジタル複合機１の底部板金１７を挟んで内部に設置された金属製のガイド筒１８に対向配置され、装置内部側から止めビス１９によって固定されている。

前記スイッチ７０は、前記デジタル複合機１の設置姿勢を検出して後述の制御部３２（図６参照）へ伝えるマイクロスイッチ７０で、前記デジタル複合機１が設置されているデスクＡとの接触または非接触状態により前記ガイド筒１８に沿って上下何れかに移動するアクチュエータ７１により作動するように配置されている。

詳述すると、前記アクチュエータ７１は、外周が前記ガイド筒１８の内周に沿って摺動する大径部と大径部の上方に連なる小径部とからなる棒状体で構成され、前記小径部の端部に形成されたフランジ部７１ａと前記ガイド筒１８の上端部１８ａとが係合することにより前記棒状体の下方への摺動位置が規制されるとともに、前記大径部の端部に形成されたフランジ部７４と前記ガイド筒１８の下端部１８ｂに介装されたスプリング７３により前記棒状体が下方へ付勢されるように配置されている。

前記マイクロスイッチ７０に取り付けられ下方に揺動付勢された揺動レバー７２が前記アクチュエータ７１の上端部により上方へ押圧揺動することにより設置姿勢が正常状態であると検出され、前記アクチュエータ７１が前記ガイドレール１８に沿って下方に摺動し、前記揺動レバー７２と離間することにより設置姿勢が異常状態であると検出される。

つまり、前記姿勢検出機構７は、前記デジタル複合機１がデスクＡに正常に載置されているときには、図１（ａ）に示すように、前記アクチュエータ７１が前記スプリング７３による下方への付勢力に抗して上方に位置することにより前記マイクロスイッチ７０がオン状態となり、地震による振動等により前記デジタル複合機１が前記デスクＡから浮き上がったり前記デスクＡからずれるときには、図１（ｂ）に示すように、前記アクチュエータ７１が前記スプリング７３による下方への付勢力により下方向に移動することにより前記マイクロスイッチ７０がオフ状態となる。

即ち、前記前記小径部の端部に形成されたフランジ部７１ａと前記ガイド筒１８の上端部１８ａの係合構造により、前記アクチュエータ７１が突出した状態で前記フランジ部７４の側縁部の一部７５が前記台座１６の底面より退避側に位置するように規制する位置規制機構が構成されている。

また、前記大径部の端部に形成されたフランジ部７４と前記ガイド筒１８の下端部１８ｂに介装されたスプリング７３により、前記アクチュエータ７１を前記機器１の底面に取り付けられる台座１６の底面に対して突出側へ付勢する付勢機構が構成されている。

図４（ａ）に示すように、前記フランジ部７４が前記台座１６の底面Ｂより突出する場合には、前記アクチュエータ７１に横方向からの力Ｃが加わったときに、図４（ｂ）に示すように、前記フランジ部７４が前記ゴム製の台座１６の内面と大きく離間していることから、前記アクチュエータ７１の全体に曲げ力が作用するが、図５（ａ）に示すように、前記フランジ部７４における前記側縁部７５の少なくとも一部が前記底面Ｂより退避側に位置している場合では、前記アクチュエータ７１に横方向からの力Ｃが加わったときであっても、図５（ｂ）に示すように、前記フランジ部７４の前記側縁部７５が前記ゴム製の台座１６の内面と接触して減衰されるので、前記アクチュエータ７１の全体が折れ曲がるような大きな変形力が作用しない。即ち、前記台座１６の底面開口部の開口径が前記フランジ部７４の径と同等または僅かに大に形成されている。従って、図１に示すような構成を採用することにより、前記アクチュエータ７１の破損を効果的に回避することができるのである。

上述の実施形態では、台座をゴム製の台座１６として説明したが、台座の素材はゴムに限定するものではなく硬質樹脂等の他の材料を用いて構成することができることはいうまでも無い。

上述の実施形態では、台座が底面板金１７の四隅に設けられている構成について説明したが、台座が設けられている位置はこれに限定されるものではなく、またその数も四個に限定されるものではない。例えば、四隅と中央部に配置される径５個の台座で構成することも可能である。また、姿勢検出機構７が設けられる台座の位置も限定されるものではない。さらに、姿勢検出機構７が台座の一つに収容されている構成について説明したが、姿勢検出機構７が複数の台座に収容されるように構成するものであってもよい。

以下に、上述の姿勢検出機構７を二系統の電源構成を有するデジタル複合機に用いた画像形成装置の安全装置について説明する。説明の便宜上、図２に示したデジタル複写機１が二系統の電源構成を装置内部に有しているものとして説明する。

前記デジタル複合機１の電源回路は、図６に示すように、メインスイッチ５を介して商用電源から給電される電源トランス４の一次側から第一の負荷２に給電する一次側電源ライン２０と、前記電源トランス４の二次側から第二の負荷３に給電する二次側電源ライン３０に電源ラインが分岐され、前記第二の負荷３により前記第一の負荷２が制御されるように構成されている。

詳述すると、前記一次側電源ライン２０には前記画像形成部１４に備えた定着器の熱源であるヒータが第一の負荷２として接続され、前記二次側電源ライン３０には、前記電源トランス４で降圧されたＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換するＡＣ／ＣＤ変換器としての二次側電源回路３１と、前記デジタル複合機１による画像形成動作に関連するモータやクラッチ等の内蔵機器群３４と、前記内蔵機器群３４を所定タイミングで駆動制御するマイクロコンピュータを備えた制御部３２等でなる第二の負荷３が接続され、前記制御部３２により前記第一の負荷２であるヒータや前記内蔵機器群３４が制御されるように構成されている。

前記制御部３２の構成については詳述しないが、プリンタとして作動する場合にプリントデータをスプールするメモリ、ファクシミリとして作動する場合には外部回線と接続するＮＣＵ回路、画像データの符号・複合化処理部、画像データを蓄積するメモリ等を備えている。

前記デジタル複合機１の安全装置は、前記デジタル複合機１の設置姿勢の異常を検出する上述の姿勢検出機構を備え、前記姿勢検出機構により設置姿勢の異常が検出されたときに前記一次側電源ライン２０への給電を遮断する電源遮断回路６を備えて構成されている。

前記姿勢検出機構は、前記デジタル複合機１がデスクＡに正常に載置されているときには、図１（ａ）に示すように、前記アクチュエータ７１が前記スプリング７３による下方への付勢力に抗して上方に位置することにより前記マイクロスイッチ７０がオン状態となり、地震による振動等により前記デジタル複合機１が前記デスクＡから浮き上がったり前記デスクＡからずれるときには、図１（ｂ）に示すように、前記アクチュエータ７１が前記スプリング７３による下方への付勢力により下方向に移動することにより前記マイクロスイッチ７０がオフ状態となる。

前記制御部３２は、前記姿勢検出機構による検出状態に基づいて、設置姿勢が異常であると判断すると、前記電源遮断回路６を遮断して前記ヒータへの給電を停止する。具体的には、前記電源遮断回路６をリレー回路で構成し、前記制御部３２による制御信号によりリレーコイルを作動または非作動状態に切替えてリレー接点の接続状態を切替えることにより実現できるものである。尚、前記マイクロスイッチ７０の信号により前記リレーコイルを直接制御するように構成すれば、前記制御回路３２を介さずに直接制御できるようになる。

上述の構成によれば、前記画像形成装置が地震による揺れ等によって転倒したり、専用デスクからはみ出したり落下した際に、前記一次側電源ラインへの給電を遮断するので、大容量の一次側負荷及びその周辺に異常が生じることによる重大な二次災害を回避することができる一方、二次側電源ラインへの給電は維持しているので前記画像形成装置全体の動作停止は回避することができるのである。

さらに、図７に示すように、前記第二の負荷３としての制御部３２には、前記第一の負荷２としてのヒータの異常を検出する異常検出部３５を備え、前記異常検出部３５が前記電源遮断回路６の作動時に異常検出動作を停止するように構成することにより、前記第一の負荷２への給電が遮断された状態であっても、擬似正常状態として前記第一の負荷２以外の部分の動作を続行させることができるように構成されている。

正常状態において、前記制御部３２は、前記ヒータの温度を検出するサーミスタ（図示せず）からの検出温度信号に基づいて前記定着器のローラ温度を所定温度に維持すべく、半導体リレー等を用いて前記ヒータへの供給電力を制御するように構成されており、前記異常検出部３５は、前記ヒータへの給電により変動する温度が異常レベルとなるか否かをサーミスタによる検出温度信号に基づいて判断するもので、ヒータの異常と判断すると、前記操作部１１に故障発生の旨の表示を行ない、装置を停止制御するように構成されている。

装置の設置姿勢が異常であると検出される場合には、前記電源遮断回路６により前記ヒータへの給電が遮断される結果、前記異常検出部３５によりヒータが断線して昇温できないと判断してヒータの異常が発生したと判断されるところ、前記異常検出部３５によるヒータの異常検出を停止し、或いは異常と検出しても異常状態に移行せずに擬似正常状態として装置を作動制御するのである。

その結果、重大な二次災害を回避しながらも、前記第一の負荷の異常を検出した場合に実行される前記第一の負荷以外に対する停止制御等が行われなくなるので、突然の停止等による様々な支障を回避することができるのである。

具体的には、前記デジタル複合機１がネットワークプリンタとして使用されているときには、ネットワーク上で要求されているプリントリクエストに対してプリントデータのスプール動作を継続させることが可能となり、ファクシミリとして使用されているときには、外部から送信されている画像データをメモリにバッファリングしたり外部への画像データの送信処理を継続させることができるのである。

上述の実施形態では、本発明による姿勢検出機構をデジタル複合機に組み込んだ例を説明したが、前記姿勢検出機構をデジタル複合機以外の機器、例えばファンヒータや電気ストーブ等に用いることも可能である。

上述した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることはいうまでもない。

姿勢検出機構及びゴム製の台座の説明図 デジタル複写機の説明図 ゴム製の台座の断面図 姿勢検出機構におけるアクチュエータの拡径部に縁部を設けていない場合の説明図 姿勢検出機構におけるアクチュエータの拡径部に縁部を設けている場合の説明図 デジタル複写機の安全装置に係る機能ブロック構成図 異常検出部を備えたデジタル複写機の安全装置に係る機能ブロック構成図

符号の説明

１：デジタル複合機
７：姿勢検出機構
１６：台座
１８：ガイド
７０：スイッチ
７１：アクチュエータ
７３：付勢機構
７４：フランジ部
７５：側縁部
７１ａ，１８ａ：位置規制機構

Claims (3)

1. 機器の設置状態を検出するスイッチと、前記機器の設置状態に応じて前記スイッチを作動状態と非作動状態の何れかに切替えるアクチュエータを備える姿勢検出機構であって、
   先端にフランジ部が形成された棒状体で構成される前記アクチュエータが、前記機器の底面に取り付けられる台座の底面に対して突出側への付勢機構を介して出退可能に前記台座に収容され、少なくとも前記アクチュエータのフランジ部が前記台座の底面から突出した状態と前記台座の底面レベルまで退避した状態に応じて前記スイッチが切替作動するように構成されるとともに、前記アクチュエータが突出した状態で前記フランジ部の側縁部の一部が前記台座の底面より退避側に位置するように位置規制機構を備えている姿勢検出機構。
2. 前記機器が画像形成装置であり、前記アクチュエータが前記画像形成装置に備えられた台座の少なくとも一つに設けられている請求項１に記載の姿勢検出機構。
3. 電源トランスの一次側から第一の負荷に給電する一次側電源ラインと、前記電源トランスの二次側から第二の負荷に給電する二次側電源ラインに電源ラインが分岐され、前記第二の負荷により前記第一の負荷が制御されるように構成される画像形成装置において、請求項１記載の姿勢検出機構により設置姿勢の異常が検出されたときに前記一次側電源ラインへの給電を遮断する電源遮断回路を備えてある画像形成装置の安全装置。

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