JP2013175438A

JP2013175438A - 連動スイッチ機構及び画像形成装置

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Publication number: JP2013175438A
Application number: JP2012279538A
Authority: JP
Inventors: Bin Yan; ビヌイェヌ; Yufeng Ye; ユィフォンイエ; Wenping Song; ウエヌピンソォン; Xiaoliang Gao; シアオリアンガオ; Jianjin Zhang; ジエヌジヌジャン
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: US20130223875A1; CN103295815A; US9098054B2; JP6064582B2; CN103295815B

Abstract

【課題】連動スイッチ機構を提供する。
【解決手段】かかる連動スイッチ機構は、本体；支点を中心に揺動可能に本体に設けられた、一端部に支持軸が設けられた第１連結棒；両端部が揺動可能に、支持軸により第１連結棒に支持された第２連結棒；第２外力により第２連結棒の一端部と当接可能になることで、第２連結棒の他端部をスイッチのアクチュエータに向けて揺動させる動作部；及び、第１外力により第１連結棒を揺動可能にし、これにより、第２連結棒の他端部をアクチュエータに向けて移動させる行程拡大機構；を備えている。ここで、第１外力により行程拡大機構の第１移動行程が推し進められ、かつ、行程拡大機構により、第１移動行程と直交になる、第１移動行程よりも大きな第２移動行程に切り替えられる。該連動スイッチ機構は、画像形成装置に用いられ、効率よくスイッチ制御の精度を向上することができる。
【選択図】図1a

Description

本発明は、連動スイッチ機構及び画像形成装置に関し、特に、行程拡大機構を有する連動スイッチ機構に関する。

図８は、従来の連動スイッチ機構200の略図である。連動スイッチ機構200は、以下の部材からなる。即ち、支点201Aを中心に垂直面内で揺動可能な連結棒201と；連結棒201を初期位置に回復させる（スイッチ202のオフ位置）バネ206と；端部203Aがスイッチ202のアクチュエータ202Aに対向配置され、連結棒201の端部201Cに設けられた支持軸201Bを支点とし、両端部が垂直面内で揺動可能に支持される連結棒203と；連結棒203の端部203Bと当接可能な所定半径の円弧部204A1と、当接部204A2と、初期位置に回復させる（スイッチ202のオフ位置）バネ204Cとを有し、回転軸204Bを中心に回転可能なカム形状の回転部材204と；連結棒201の端部201Dに設けられた動作部205と；からなる。

図9は、画像形成装置の略図である。連動スイッチ機構200は、図６に示された画像形成装置１００に用いられ、画像形成装置は、前ドア24と、前ドア24内面に設けられた突起24aと、右ドア25と、右ドア25内面に設けられた突起25aと、突起24a、25aと対向した筐体100Aの側壁に設けられた、突起24a、25aが挿入される開口100A1、100A2と、突起24aに押される、画像形成装置内部に設けられた移動体300と、突起25aに押される、画像形成装置の内部に設けられる移動体301とを備えている。移動体300は、回転部材204の当接部204A2に対向し、移動体301は、動作部205に対向している。

前ドア24の閉動作において、突起24aが移動体300を押し、移動体300がバネ204Cの弾力に打ち勝ち、当接部204A2を押し出すことにより、円弧部204A1と連結棒203の端部203Bが当接するようになる。右ドア25の閉動作において、突起25aが移動体301を押し、移動体301がバネ206の弾力に打ち勝ち、動作部205を押し出すことにより、連結棒203をスイッチ202側に近接させる方向に連結棒201が揺動し、かつ連結棒203の支持軸201Bが揺動し変位する。一方、連結棒203の端部203Bは、回転部材204の円弧部204A1により移動が阻止されるため、連結棒203の端部203Bは、阻止された位置を支点に、スイッチ２０２のアクチュエータ202Aに接近する方向に揺動する。前ドア24と右ドア25が完全な閉状態となると、連結棒203の端部203Aにより、スイッチ202のアクチュエータ202Aが動かされることになる。

従来の連動スイッチ機構200のスイッチ制御は、精度が低く、前ドア24や右ドア25の開角度が比較的に小さい（25°以下）場合は、スイッチ202を効果的にオフすることができず、依然として開状態になる問題がある。

本発明は、前述の問題を鑑みて、連動スイッチ機構のスイッチ制御の精度を向上する連動スイッチ機構を提供し、特に、行程拡大機構を有する連動スイッチ機構を提供することを目的とする。

本発明は、該連動スイッチ機構を用いる画像形成装置を提供することを他の目のとする。

前述の目的を達成するために、本発明の実施例による連動スイッチ機構は、本体と；支点を中心として揺動可能に前記本体に設けられた、一端部に支持軸が設けられた第１連結棒と；両端部が揺動可能に、前記支持軸により前記第１連結棒に支持された第２連結棒と；第２外力により前記第２連結棒の一端部と当接可能になることで、前記第２連結棒の他端部をスイッチのアクチュエータに向けて揺動させる動作部と；第１外力により前記第１連結棒を揺動可能にすることで、前記第２連結棒の他端部を前記アクチュエータに向けて移動させる行程拡大機構と；を有し、前記第１外力により、前記行程拡大機構の第１移動行程が推し進められ、前記行程拡大機構により、前記第１移動行程よりも大きく、かつ前記第１移動行程と直交になる第２移動行程に切り替えられる。

以下の図面は、本発明を詳細に説明するためのものである。
本発明の好適な実施例による連動スイッチ機構の立体図である。本発明の好適な実施例による連動スイッチ機構の立体図である。本発明の好適な実施例による連動スイッチ機構の行程拡大機構の略図である。本発明の好適な実施例による連動スイッチ機構の行程拡大機構の構成図である。第５連結棒の他端部と第１連結棒との当接箇所の局部拡大図である。本発明による連動スイッチ機構を用いる画像形成装置を示した図である。本発明による連動スイッチ機構を用いる画像形成装置の第１変形例を示した図である。本発明による連動スイッチ機構を用いる画像形成装置の第２変形例を示した図である。従来の連動スイッチ機構の略図である。画像形成装置の略図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最適な実施形態について説明する。本文においては、各図における同一または同等の部分には同一の図番を付し、重複説明は、適切に簡略化するか省略する。

図1a及び図1bは、本発明の好適な実施例による連動スイッチ機構の立体図である。連動スイッチ機構200は、本体200Aと；支点201Aを中心として揺動可能に本体200Aに設けられた、一端部に支持軸201Bが設けられた第１連結棒201と；両端部が揺動可能に、支持軸201Bにより第１連結棒201に支持された第２連結棒203と；第２外力F2により、第２連結棒203の一端部と当接可能になることで、第２連結棒203の他端部をスイッチ202のアクチュエータ202Aに向けて揺動させる動作部204と；第１外力F1により、第１連結棒201を揺動可能にすることで、第２連結棒203の他端部をアクチュエータ202Aに向けて移動させる行程拡大機構205と；を有し、第１外力F1により、行程拡大機構205の第１移動行程△Xが推し進められ、行程拡大機構205により、第１移動行程△Xよりも大きく、かつ第１移動行程△Xと直交になる第２移動行程△Yに切り替えられる。

動作部204は、図1aと図1bに示された、回転軸を中心に回転可能なカム形状の回転部であることが好ましいが、これに限らず、行程拡大機構205のような構成を用いてもよく、或いは、日本特開2009−37997に開示された任意の形式を用いてよく、或いは、従来技術における任意の形式を用いてもよい。

連動スイッチ機構200は、さらに複数の復帰装置が設けられ、第１外力F1または第２外力F2の解除時に、該復帰装置により、迅速なスイッチ202のオフが可能になる。復帰装置は、支点201A、支持軸201B、及び動作部204の回転軸に、例えば、バネのような弾性体が設けられることが好ましいが、これに限らず、日本特開2009−37997に開示された任意の形式を用いてもよく、従来技術における任意の形式を用いてもよい。

図1aと図1bに示されたように、本実施例においては、第１連結棒201の支点201Aが端部に設けられているが、これに限らず、第１連結棒201は、例えば、日本特開2009−37997に開示された任意の形式を用いてもよく、従来技術における任意の形式を用いてもよい。

図2は、本発明の最適実施例による連動スイッチ機構200の行程拡大機構205の略図である。第１外力F1により、行程拡大機構205の第１移動行程△Xが押し進められ、行程拡大機構205により、第１移動行程△Xと直交になる、第１移動行程△Xよりも大きい第２移動行程△Yに切り替えられる。

図3は、本発明の最適実施例による連動スイッチ機構200の行程拡大機構205の構成図である。行程拡大機構205は、一端部が回転可能に、回転軸101Aにより支持された第３連結棒101と；第１外力F1により、第３連結棒101との接続部102Aが推し進められ、接続部102Aが第１外力F1の方向に第１移動行程△Xの距離で移動可能な、一端部が第３連結棒101の他端部と回転可能に接続された第４連結棒102と；一端部が第４連結棒102の他端部と回転可能に接続され、他端部が第１連結棒201を駆動し、第２移動行程△Y距離を移動可能な第５連結棒103とを備えている。

第５連結棒103と本体200Aは、互いに係合するガイド装置103A、105が設けられ、該ガイド装置により、第５連結棒103が本体200Aに保持されるとともに、第５連結棒103の直線方向における移動が可能になる。

ガイド装置は、第５連結棒103に設けられた長尺状のガイド溝103Aと、ガイド溝103Aを貫通して本体200Aにねじ止められるナット105を有することが好ましい。これにより、第５連結棒103が本体200Aに保持されるとともに、第５連結棒103の直線方向における移動が可能になる。このようなガイド装置により、第５連結棒103の直線方向における移動を確保するとともに、第５連結棒103の移動中の遊びを防止することができる。ガイド装置は、ガイド部材とガイドレールのような従来のガイド形式を用いてもよい。

図4は、第５連結棒103の他端部と第１連結棒201との当接箇所の局部拡大図である。

第５連結棒103の他端部は、斜面つきの面103Bを有する。第１連結棒201の側壁には、斜面つきの面103Bと当接可能な当接部201Eが設けられている。第５連結棒103が第２移動行程△Y分移動すると、第１連結棒201の当接部201Eが斜面つきの面103Bに沿って摺動することで、第１連結棒201がスイッチ202への接近方向に移動可能に押し進められる。

行程拡大機構205は、第１外力F1が解除されると、第１連結棒201の復帰装置による復帰動作につれて復帰される。または、行程拡大機構205自体に復帰装置が設けられていてもよい。好ましい形式としては、行程拡大機構205にバネ104が設けられ、バネ104の一端が本体200Aに固定され、他端が第５連結棒103の一端部に接続されることで、バネ104の回復により、第１外力F1の未印加時の初期状態に戻るようにする。該復帰装置は、第３連結棒101の回転軸101Aにバネを設ける形式、或いは、従来技術における任意の形式にて設定されてもよい。

以下、行程拡大機構205の設計理論について説明する。図２に示されたように、ΔＸは、第１移動行程を表し、ΔＹは、第２移動行程を表し、Lは、第３連結棒101の両端の回転軸心間の長さを表している。α角は、第１外力F1の印加前の、第３連結棒101と第５連結棒103間の、第４連結棒102と対向する夾角である。第１外力F1の印加後は、第３連結棒101、第４連結棒102、及び第５連結棒103は、それぞれ第３連結棒101’、第４連結棒102’、及び第５連結棒103’の位置へ移動し、α角がβ角となる。前述の各パラメータ間の演算関係は、以下の通りである。

（数式１）
ΔＸ/ΔＹ＝（sinα-sinβ）Ｌ/2（cosβ-cosα）Ｌ＝1/2*ctg[(α+β)/2]
（0°＜α＜90°、0°＜β＜90°）
該式から、下記のデータ表が得られる。

この表から、行程拡大機構のα角が30度以上に設定される場合は、第２移動行程ΔＹが第１移動行程ΔＸよりも大きくなることが分かる。好ましい形式としては、行程拡大機構のα角が、30度以上かつ80度以下の範囲に設定される。

本発明の最適実施例による連動スイッチ機構200においては、第２外力F2が動作部204に印加されると、動作部204と第２連結棒203とが当接することで、第２連結棒203の他端部がスイッチ202のアクチュエータ202Aに向けて揺動するようになる。第１外力F1が行程拡大機構205に印加され、第３連結棒101と第４連結棒102の接続部102Aが押し進められ、接続部102Aの第１外力F1方向における第１移動行程△X分の距離移動が可能になる。接続部102Aの移動中、第４連結棒102により押し進められて、第５連結棒103が第２移動行程△Yの距離分移動することで、第１連結棒201が押し進められ、第１連結棒201が揺動するようになり、これにより、第２連結棒203の他端部がアクチュエータ202Aに向けて移動ようになる。このため、第１外力F1と第２外力F2の総合作用により、スイッチ202のアクチュエータ202Aが起動され、スイッチ202がオンされる。

第１外力F1が解除され始めると、第３連結棒101と第４連結棒102の接続部102Aに短めの回復変移が発生する一方、第５連結棒103には、長めの回復変移が発生することにより、第２連結棒203の他端部203Ａのアクチュエータ202Aからの迅速離脱が可能になり、スイッチ202がオフ状態となる。

このため、本発明の連動スイッチ機構によると、スイッチ控制の精度を効率的に向上することができる。

本発明の連動スイッチ機構にガイド装置を設けると、そのスイッチ控制プロセスの安定性を確保することができ、第５連結棒の他端部に斜面つきの面を設けると、第１外力F1の変動を緩和することができる。これにより、より一層スイッチ控制の精度を向上することができる。

本発明の連動スイッチ機構によると、第３連結棒と第５連結棒間のα角を、30度以上、80度以下に設定することができ、効率よく第１移動行程の拡大を行うことができ、そのスイッチ控制の精度を効果的に向上することができる。

図５に示されたように、画像形成装置100は、第１ドア24と、第１ドアの内面に設けられた第１突起24aと、第２ドア25と、第２ドアの内面に設けられた第２突起25aを備えている。第１ドア24の閉時、第１突起24aにより、行程拡大機構205へ第１外力F1が印加され、第２ドア25の閉時、第２突起25aにより、動作部204へ第２外力F2が印加される。

具体的には、第１突起24aは、第３連結棒101と第４連結棒102の接続部102Aに対向配置され、接続部102Aへ第１外力F1を印加する。図６に示された回転開閉式の第１ドア24においては、第１突起24aが第１ドア24の上端部に設けられることが好ましい。第１ドア24の閉時、上端部の揺動行程が最大となり、第１移動行程△Xの移動距離を向上することが可能になることで、より一層第２移動行程△Yの移動距離を向上することができる。

図6は、本発明による連動スイッチ機構を用いる画像形成装置の第１変形例を示した図である。該画像形成装置においては、第１ドア24の閉時に水平方向の移動が可能になる。

図7は、本発明による連動スイッチ機構を用いる画像形成装置の第２変形例を示した図である。該画像形成装置においては、第１ドア24の閉時に垂直方向の移動が可能になる。

本発明の連動スイッチ機構を設けると、画像形成装置のドアの開放度を正確に感知することができる。本発明の連動スイッチ機構によると、画像形成装置のドアが少し開いた場合でも、直ちに反応し、スイッチをオフとすることができる。

以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、これらの実施例は、本発明の技術思想をより明らかにするためのものであり、本発明の特許請求の範囲がこれらに制限されるものではない。当業者は、前述の範囲内の本発明への修正、変更が容易に行うことができ、また、他の実施形態を容易に想到することができる。これらの変更、補正も、本発明の特許請求範囲に含まれるものとなる。

Claims

本体（200A）と、
支点（201A）を中心として揺動可能に前記本体（200A）に設けられた、一端部に支持軸（201B）が設けられた第１連結棒（201）と、
両端部が揺動可能に、前記支持軸（201B）により前記第１連結棒（201）に支持された第２連結棒（203）と、
第２外力（F2）により、前記第２連結棒（203）の一端部と当接可能になることで、前記第２連結棒（203）の他端部をスイッチ（202）のアクチュエータ（202A）に向けて揺動させる動作部（204）と、
第１外力（F1）により、前記第１連結棒（201）を揺動可能にすることで、前記第２連結棒（203）の他端部を前記アクチュエータ（202A）に向けて移動させる行程拡大機構（205）と、を有し、
前記第１外力（F1）により、前記行程拡大機構（205）の第１移動行程（△X）が推し進められ、前記行程拡大機構（205）により、前記第１移動行程（△X）よりも大きく、かつ前記第１移動行程（△X）と直交になる第２移動行程（△Y）に切り替えられる、ことを特徴とする連動スイッチ機構。
前記行程拡大機構（205）は、
一端部が回転可能に、回転軸（101A）により支持された第３連結棒（101）と、
前記第１外力（F1）により、前記第３連結棒（101）との接続部（102A)が推し進められ、前記接続部（102A)が前記第１外力（F1）の方向に第１移動行程（△X）の距離で移動可能な、一端部が前記第３連結棒（101）の他端部と回転可能に接続された第４連結棒（102）と、
一端部が前記第４連結棒（102）の他端部と回転可能に接続され、他端部が前記第１連結棒（201）を駆動し、第２移動行程（△Y）距離で移動可能な第５連結棒（103）と、を備えた、ことを特徴とする請求項１に記載の連動スイッチ機構。
前記第５連結棒（103）と本体(200A)は、互いに係合するガイド装置（103A、105）が設けられている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の連動スイッチ機構。
前記ガイド装置が、ガイド溝（103A）及びナット（105）を有する、ことを特徴とする請求項３に記載の連動スイッチ機構。
前記第５連結棒（103）の他端部が、斜面つきの面（103B)を有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の連動スイッチ機構。
前記行程拡大機構（205）は、復帰装置（104）が設けられている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の連動スイッチ機構。
前記第３連結棒（101）と前記第５連結棒（103）の間の夾角αが、30°≦α≦80°の範囲である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の連動スイッチ機構。
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の連動スイッチ機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成装置が、
第１ドア（24）と、該第１ドア(24)の内面に設けられた第１突起（24a）と、第２ドア（25）と、該第２ドア(25)の内面に設けられた第２突起（25a）を有する、ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記第１突起（24a）が、前記第１ドア（24）の上端部に設けられている、ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。