JP2018116257A - 開閉部材検出装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、開閉部材検出装置ではないが、たとえば、特許文献2には、スイッチのオーバーストローク吸収装置が開示されている。この装置は、スイッチが取り付けられる取付基板を所定方向に付勢する付勢部材と、スイッチの操作片を操作するスイッチ操作部材を備えている。そして、スイッチが操作される際に、操作片に作動力以上の操作力が付与された場合に、付勢部材の付勢力に抗して取付基板全体を回転させることにより、スイッチ操作部材のオーバーストロークを吸収するようになっている。
また、特許文献3には、トレイが機器本体の前面に対して出入する記録再生装置のトレイローディング機構において、トレイの引込位置で駆動モータを停止させたときのオーバーストロークの吸収機構について記載されている。すなわち、スイッチ操作部材を案内する溝にスイッチを押しすぎないように水平方向から斜め下方へ案内する退避用の溝を形成し、オーバーストロークを吸収している。
また、特許文献2では、取付基板のようにモーメントの大きなものを固定せず、揺動可能に支持する構成となっているので、輸送等の物流衝撃に対して脆弱な構成となるため、別途衝撃対策も必要になる。また、取付基板に接続させる信号線の腰付け具合によっては、その剛性によって所望の動作をさせるのが難しくなるため、これも専用のワイヤーガイド等を付与する必要がありコスト増が懸念される。
さらに、特許文献3のように退避用の案内溝にてオーバーストロークを吸収する構成であっても、押下方向がずれるだけで完全に吸収しているわけではない。また、スライダーのオーバーストロークを吸収するための案内溝による方向転換が、スイッチを押しながら行われるため、スイッチの接点自体に負荷がかかりスイッチ破損の懸念がある。
特に、開閉部材の検出に、マイクロスイッチ等のON/OFFの動作範囲の狭いスイッチを用いる場合、関連部品の寸法が少しふれるとON/OFFが不自由になることがある。そのため、厳格な部品寸法管理が必要であり、部品製作時の歩留まりや、管理コストの
上昇をもたらしている。
本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的は、設計の自由度が高く、確実に開閉部材のオーバーストロークを吸収し得る信頼性の高い開閉部材検出装置及び画像形成装置を提供することにある。
開閉部材の開閉動作に連動してスイッチを動作させて開閉部材の開閉状態を検出する開閉部材検出装置であって、
前記スイッチを支持するフレームと、前記開閉部材と前記スイッチとの間に配置されるリンクと、前記リンクを付勢する付勢手段と、を備え、
前記リンクは、前記フレームに設けられた第1支持部に支持されて第1支点を構成する第1支点構成部と、前記開閉部材によって押される力点部と、前記フレームに設けられた第2支持部に支持されて第2支点を構成する第2支点構成部と、前記スイッチを押圧するスイッチ操作部と、を有し、
前記フレームは、前記スイッチ操作部の前記スイッチを押圧する方向への移動を規制する規制部を有し、
前記第1支点構成部は、前記第1支持部に対して離隔可能となっており、前記付勢手段は、前記第1支点構成部を前記第1支持部に向けて付勢し、
前記開閉部材によって前記力点部を押された前記リンクは、前記第1支点を支点として、前記スイッチ操作部が前記スイッチを押圧する方向へ回転し、
前記スイッチ操作部の前記スイッチを押圧する方向への移動が前記規制部によって規制された状態で、前記開閉部材によって前記力点部を押された前記リンクは、前記第2支点を支点として、前記付勢手段に抗して前記第1支点構成部を前記第1支持部から離隔させる方向に移動することを特徴とする開閉部材検出装置。
上記目的を達成するために、本出願に係る第2の発明は、
開閉部材の開閉動作に連動してスイッチを動作させて開閉部材の開閉状態を検出する開閉部材検出装置であって、
前記スイッチを保持するフレームと、前記開閉部材と前記スイッチとの間に配置されるリンクと、前記リンクを付勢する付勢手段と、を備え、
前記リンクは、前記フレームに設けられた第1支持部に支持されて第1支点を構成する第1支点構成部と、前記開閉部材によって押される力点部と、前記第1支点構成部と前記力点部の間に設けられ前記フレームに設けられた第2支持部に支持されて第2支点を構成する第2支点構成部と、前記スイッチを押圧するスイッチ操作部と、を有し、
前記第1支点構成部は、前記第1支持部に対して前記開閉部材側へ離隔可能となっており、前記付勢手段は、前記第1支点構成部を前記第1支持部に向けて付勢し、
前記第2支点構成部の位置には、 前記スイッチ操作部が設けられていることを特徴と
する。
上記目的を達成するために、本出願に係る第3の発明は、
開閉部材の開閉動作に連動してスイッチを動作させて開閉部材の開閉状態を検出する開閉部材検出装置であって、
前記スイッチを保持するフレームと、前記開閉部材と前記スイッチとの間に配置されるリンクと、前記リンクを付勢する付勢手段と、を備え、
前記リンクは、前記フレームに設けられた第1支持部に支持されて第1支点を構成する第1支点構成部と、前記スイッチを押圧するスイッチ操作部と、前記第1支点構成部と前記スイッチ操作部の間に設けられ、前記開閉部材によって押される力点部と、を有し、
前記第1支点構成部は、前記第1支持部に対して離隔可能となっており、前記付勢手段は、前記第1支点構成部を前記第1支持部に向けて付勢し、
前記フレームは、前記スイッチ操作部の前記スイッチを押圧する方向への移動を規制する規制部を有することを特徴とする開閉部材検出装置。
上記目的を達成するために、本出願に係る第4の発明は、
記録媒体に画像を形成する画像形成部を備えた画像形成装置であって、
前記画像形成部を収容する前記画像形成の装置本体と、
前記装置本体に開閉可能に設けられた開閉部材と、
前記開閉部材の開閉状態を検出する開閉部材検出装置として、上記開閉部材検出装置と、を備えたことを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態1に係る画像形成装置を示し、(A)は、開閉部材としての前カバーを閉じた状態、(B)は前カバーを開いた状態の斜視図である。本発明が適用可能な画像形成装置としては、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタなどが挙げられる。
すなわち、この画像形成装置は、装置本体1の前面に、トナー、ドラム、現像機を含むプロセスカートリッジ6を収容するための前カバー2が開閉可能に設けられ、前カバー2の下方には、用紙を収納する給紙カセット3が手前に引出し可能に設けられている。また
、装置本体1の側面には、画像形成を行う各部のメンテナンスおよびジャム処理をするための搬送路カバー4が設けられ、さらに、装置本体1の上面は、画像形成された用紙を積載する排紙トレイ5として構成されている。
前カバー2は、図1(B)に示すように、ヒンジ2−2、2−3によって、下端側を回動支点にして、回転自在に支持されており、前カバー2を開放するとプロセスカートリッジ6を脱着することが可能となる。プロセスカートリッジ6は、内カバー7によって周囲を保護されており、内カバー7に形成された不図示のレールによって装置本体1への挿抜を行う。前カバー2の裏面には、押打部としての押打部2−1が設けられ、内カバー7には、押打部2−1が差し込み可能なように、スリット8が形成されている。
プリント信号が発生すると、画像情報に応じて変調されたレーザ光をスキャナユニット21が出射し、帯電ローラ16によって所定の極性に帯電された感光体19を走査する。これにより感光体19には静電潜像が形成される。この静電潜像に対して現像器17からトナーが供給され、感光体19上に画像情報に応じたトナー画像が形成される。感光体19、帯電ローラ16及び現像器17は、トナー収容室を含むプロセスカートリッジ15として一体化され、レーザプリンタ100の本体に対して着脱自在に構成されている。ここで、画像形成部は、感光体19、帯電ローラ16及び現像器17を含んで構成される。一方、給紙カセット22に積載された記録媒体としての記録紙Pはピックアップローラ23によって一枚ずつ給紙され、ローラ24によってレジストローラ25に向けて搬送される。さらに記録紙Pは、感光体19上のトナー画像が感光体19と転写ローラ20で形成される転写位置に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ25から転写位置へ搬送される。記録紙Pが転写位置を通過する過程で感光体19上のトナー画像は記録紙Pに転写される。その後、記録紙Pは画像形成装置における定着部としての像加熱装置である定着装置200で加熱されてトナー画像が記録紙Pに加熱定着される。定着済みのトナー画像を担持する記録紙Pは、ローラ26、27によってレーザプリンタ100上部のトレイに排出される。なお、18は感光体19を清掃するクリーナ、28は記録紙Pのサイズに応じて幅調整可能な一対の記録紙規制板を有する給紙トレイ(手差しトレイ)である。給紙トレイ28は定型サイズ以外のサイズの記録紙Pにも対応するために設けられている。29は給紙トレイ28から記録紙Pを給紙するピックアップローラである。商用の交流電源401に接続された、制御回路400から、定着装置200へ電力供給している。
図3(A)は開閉部材検出装置のリンク側の斜視図、図3(B)はスイッチ側の斜視図を示している。
まず、概略構成について説明する。
この実施形態では、装置本体1に開閉自在に設けられた前カバー2の開閉状態の検出に適用されており、前カバー2の開閉動作に連動して装置本体1に設けられたスイッチ13を動作させ、前カバー2の開閉状態を検出する構成となっている。
前カバー2とスイッチ13の間には、リンク11が配置されており、スイッチ13とリンク11は、装置本体1側に固定されるフレームとしてのホルダ10に取り付けられている。
ホルダ10は、前カバー2の回転軸に対して直交する面に沿って上下に延びる矩形状の隔壁10−9を有し、スイッチ13とリンク11が、隔壁10−9に対して表裏側に配置されている。隔壁10−9の後側縁には、左右に張り出す後フランジ部10−10が設けられ、この後フランジ部10−10が装置本体1の壁面に固定されている。
リンク11は、上下方向に直線状に延びる長尺の板状部材で、第1支点構成部11−2と、前カバー2によって押される力点部としての押圧部11−1と、第2支点構成部としての第2支点軸11−3と、を有している。
第1支点構成部11−2は、リンク11の一端、図では下端に位置し、第1支持部であ
る第1支点軸10−1に支持されて第1支点S1を構成する。第2支点軸11−3は、第1支点構成部11−2と押圧部11−1の間に設けられ、ホルダ10に設けられた第2支持部及び規制部としての保持部10−5に支持されて第2支点S2を構成する。
第1支点構成部11−2は、第1支点軸10−1に対して開閉部材側である前カバー2側へ離隔可能となっており、第1支点構成部11−2を第1支点軸10−1に押さえる付勢手段としての引っ張りバネ12が設けられている。また、第2支点軸11−3の位置には、スイッチ13を押圧するスイッチ操作部である操作軸11−6が設けられている。この操作軸11−6は、前記第2支点S2を中心とする円形断面形状であり、スイッチ13との当接部は円弧形状となっている。
押圧部11−1は、リンク11上部の前カバー2側の面によって構成され、前カバー2の閉動作に伴って進入してくる押打部2−1の先端が当接する。
第1支点構成部11−2は、リンク11の一端、図示例では下端に設けられるもので、長穴11−21を有している。この長穴11−21は、前カバー2の開閉方向に円弧状に所定長さだけ延びており、第1支点軸10−1が長穴11−21と係合し、揺動自在に支持される。この長穴11−21の前カバー2側の端部円弧11−21aが、円形断面の第1支点軸10−1の外周に摺動自在に嵌合し、リンク11の第1支点S1を構成する。嵌合面は、付勢手段としての引っ張りバネ12の付勢力によって支えられている。長穴11−21を取り囲む縁11−22は、リンク11と一体に形成されている。
引っ張りバネ12は、リンク11に形成されたバネ掛け11−4とホルダ10に形成されたバネ掛け10−4間に取り付けられ、図3(A)の方向からみて、第1支点軸10−1に対して反時計回りの方向に付勢力を働かせている。
また、ホルダ10には、回り止めリブ10−2が設けられ、リンク11に形成されたストッパ11−5が回り止めリブ10−2に当接することで、前カバー2が開放された時のリンク11のホームポジションを規定している。
ホルダ10に設けられた保持部10−5は第2支点軸11−3が係合する凹溝10−51を備え、凹溝10−51は前カバー2側に開いている。
操作軸11−6と第2支点軸11−3は、リンク11の左右側面から同軸的に互いに反対方向に突出しており、第1支点軸10−1とは平行に配置されている。
第2支点軸11−3は、操作軸11−6によってスイッチ13を押した位置で、ホルダ10に設けられた第2支持部としての保持部10−5の凹溝10−51に支持される。この凹溝10−51に嵌合して第2支点S2が構成される。この凹溝10−51の装置本体側の奥端部が第2支点軸11−3と同一径の円弧形状である。
また、操作軸11−6は、ホルダ10の隔壁10−9に設けられた規制長穴としての保持穴10−6を貫通して裏面のスイッチ13側に突出し、スイッチ13のスイッチレバー13−1に当接可能となっている。
スイッチ13はマイクロスイッチであり、操作軸11−6でスイッチレバー13−1を押し込むことで、不図示のプランジャがスイッチ13内部に押し込まれる。プランジャの押し込みによって、内部の可動接点が常時閉の固定接点に当接し、共通端子13−4と常時開端子13−5が導通し、オフからオンに切り替わる。
すなわち、リンク11は、ホームポジションP1から操作軸11−6がスイッチ13を
押してONに切り替わる動作ポジションP3までは、第1支点S1を回転中心として、前カバー2の閉動作に応じた回転を行う(図4(A))。
操作軸11−6がスイッチ13を押した時点で、第2支点軸11−3が保持部10−5の凹溝10−51に当接しており、この動作ポジションP3以降は、リンク11の回転支点が第1支点S1から第2支点S2に入れ替わる(図4(B))。そして、前カバー2の閉方向へのオーバーストロークを、引っ張りバネ12の付勢力に抗して第1支点構成部11−2の長穴11−21の端部円弧11−21aを第1支点軸10−1から前カバー2側に離隔させることにより吸収する。
なお、前カバー2を開放すると、リンク11が再び半時計周りに回転し、ストッパ11−5が回り止めリブ10−2に当接することで、ホームポジションに戻る。
図5における13−1(a)〜13−1(d)は、スイッチレバー13−1の動作状態を示している。(a)はスイッチ13がOFFのポジション、(b)はOFFからONへの切替ポジション、(d)はスイッチ13がONで、かつ回動動作の限界ポジションである。ポジション(c)は、切り替え(b)と回動動作の限界ポジション(d)の略中間地点で、ホルダ10の保持部10−5上の凹溝10−51の円弧と接する位置に設定されている。従って、リンク11が移動して保持部10−5の凹溝10−51と当接すると、スイッチレバー13−1は、ポジション(c)の位置へ移動し、スイッチ13はON状態となる。
以下、前カバー2が開状態から閉状態の順に説明する。
図6(A)は、前カバー2が開の状態である(ホームポジション)。この時、リンク11は回り止めリブ10−2にストッパ11−5が当接した位置に固定されている。
図6(B)は、前カバー2の押打部2−1がスリット8を通過して内カバー7内部に進入し、リンク11の押圧部11−1と接した状態を示している。この後、リンク11は第1支点S1を中心とした回転運動を行う。
図6(C)は、前カバー2の閉動作によって押打部2−1がさらに進入し、押圧部11−1が押し込まれ、第2支点軸11−3が保持部10−5の凹溝10−51に当接した状態を示す。第2支点軸11−3と保持部10−5に当接するのとほぼ同時に、操作軸11−6が保持穴10−6の装置本体側の端部10−6aに当接し、第2支点S2を形成する。さらに、スイッチ13はON状態となる。図中、第2支点軸11−3および操作軸11−6の軸径は同じである。さらに、保持部10−5の凹溝10−51と保持穴10−6の装置本体側の端部10−6aの半径も同じである。
図6(D)のように、さらに押圧部11−1が押込まれると、リンク11は第2支点軸11−3および操作軸11−6によって形成された第2支点S2を中心とした回転運動を開始する。スイッチ13と当接した状態で回動する。このため押打部2−1の進入量が変動したとしても、操作軸11−6のスイッチ13との当接部は第2支点S2を中心とする断面円弧形状であり、スイッチ13の押し込み量は一定のままである。また、この際、リンク11の長穴11−21の端部円弧11−21aは第1支点軸10−1から離隔し、第1支点軸10−1は長穴11−21の中を揺動する。
また、図6(E)のように、何らかの外力により押圧部11−1が図6(D)以上に押込まれると、押圧部11−1は移動限ストッパ10−3により回転が規制される。
また、上記実施形態では、リンク11の第1支点構成部11−2側に長穴11−21を設け、ホルダ10に第1支点軸10−1を設けているが、逆に、リンク11側の第1支点構成部を軸とし、ホルダ側に長穴を設けてもよい。
また、操作軸11−6が保持部10−5以上に進入しないので、前カバー2の操作スピードや操作力によらず、スイッチ13にかかる力は一定となり、スイッチ13の破損を防止することできる。
また、スイッチ13を抱えているホルダ10の位置決め部と、リンク11を保持する保持部10−5の1点のみを管理すれば、常に一定の押し量を確保することが可能になるため、部品の管理コスト低減が可能となる。
次に、本発明の実施形態2について、図7を参照して説明する。
以下の説明では、主として上記実施形態1と異なる部分についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明を省略するものとする。
図7(A)は開閉部材検出装置の斜視図、図7(B)は開閉部材検出装置の背面側の斜視図を示している。
図7(A)に示すように、この実施形態では、リンク11の第1支点構成部11−2に設けられる長穴11−21に代えて、装置本体1側、即ち前カバーとは逆側が開放されたU字溝11−23となっている。ホルダ10に設けられた第1支点軸10−1は、このU字溝11−23と係合して第1支点S1が構成される。一方、このU字溝11−23は、第1支点軸10−1に対して前カバー2側に離隔可能となっている。
このように、第1支点S1を構成する第1支点構成部11−2に、実施形態1の長穴11−21に代えて、U字溝11−23とすることで、より大きなオーバーシュートを吸収することが可能となる。したがって、より部品ばらつきの大きな開閉部材に対しても適用可能となる。
この実施形態2では、操作軸11−6の先に、スイッチ13のスイッチレバー13−1に当接する当接部が、操作軸11−6よりも大径の円弧形状となったハンマー部11−7が設けられている。このハンマー部11−7の円弧形状を含む仮想の円筒の中心軸線は第2支点軸11−3及び操作軸11−6と同軸(第2支点S2)に形成されている。なお、保持穴10−6は前カバー2側の端部10−6bが開放されている。
このハンマー部21−7が、スイッチレバー13−1と当接し、スイッチの断、続を行う。ハンマー部21−7の外径を自由に設定することでスイッチ13は自由に配置可能となる。
次に、本発明の実施形態3について、図8から図13を参照して説明する。
以下の説明では、主として上記実施形態1と異なる部分についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明を省略するものとする。
まず、図8を用いて開閉部材検出装置の概略構成と、図9と図10を用いてリンク11とホルダ10の詳細構成について説明する。
図8は、本発明の実施形態3に係る、前カバー2の閉状態における開閉部材検出装置の装置本体1の背面側から見た斜視図を示している。
図9(A)は、実施形態3におけるリンク11を装置本体1に配置された際に右背面から見た斜視図であり、図9(B)は、左正面から見た斜視図である。ここでの左右は、図1において前カバー2が設けられた側から装置本体1を見たときの左右を示す。
図10(A)は、実施形態3におけるフレームとしてのホルダ10を装置本体1の背面から見た斜視図であり、図10(B)は、正面から見た斜視図である。
リンク11は、上下に延びる略L字形状をしており、スイッチ13のスイッチレバー13−1の幅よりやや大きい厚みを有した樹脂部品である。
リンク11は、第1支点構成部11−2と、スイッチ操作部31−6と、力点部としての押圧部11−1と、突き当てリブ31−8と、傾斜部31−9と、ホームポジション位置決め部31−5と、バネ掛け11−4と、を有している。ここで、スイッチ操作部31−6が第2支点構成部に相当する。
第1支点構成部11−2は、L字形状の短辺に形成され、短辺方向(装置本体1の左右方向)に所定長さだけ延び、両端が円弧形状で形成された長穴11−21を有している。右側(図9(A)参照)の端部円弧11−21bの内径は、左側の端部円弧11−21aの内径より大きく形成されている。両端の円弧形状の間の輪郭は両端の円弧の接線で結ぶ平面11−21cで形成されている。
バネ掛け11−4は、リンク11のL字形状の短辺の先端に形成され、左方向(図9(A)参照)に所定長さだけ延びた、後述する圧縮バネ32の内径が軽圧入可能な外径を有する十字ボス形状を形成している。このバネ掛け11−4は、第1支点構成部11−2よりも所定距離だけ上方(押圧部11−1側)に位置している。
スイッチ操作部31−6は、L字形状の長辺の先端に左方向(図9(A)参照)に突出するリブである。
押圧部11−1は、第1支点構成部11−2とスイッチ操作部31−6の間に位置し、右方向を向く平面(図9(A)参照)である。
ホームポジション位置決め部31−5は、押圧部11−1の上方の辺に隣接した平面であり、押圧部11−1に対し、上方が左側(図9(A)参照)に傾いている。
傾斜部31−9は、押圧部11−1とホームポジション位置決め部31−5に隣接し、押圧部11−1やホームポジション位置決め部31−5の側辺を起点に右前方向に延びた平面により形成されている。(図9(B)参照)
突き当てリブ31−8は、L字形状の長辺の中央付近から装置本体1の背面側に延びた、断面が円弧形状をしたリブである。
隔壁30−9は、図8に示すように、前カバー2が閉状態において、前カバー2と平行な板形状であり、前カバー2側の面(正面)は、内カバー7の役割を果たし、装置本体1の壁側の面(裏面)に、スイッチ13やリンク11の取り付け形状を有している。
第1支点軸10−1は、隔壁30−9の裏面から垂直に延びた円形断面のボスであり、リンク11の長穴11−21の左側(図8参照)の端部円弧11−21aと嵌合し、摺動可能な外径を有している。
2つの位置決めボス10−8とスナップフィット10−7は、スイッチレバー13−1の動作方向が前カバー2の隔壁30−9と平行となるようにスイッチ13を支持している。また、このとき、2つの位置決めボス10−8とスナップフィット10−7は、スイッチレバー13−1の先端が上向き、かつ、スイッチレバー13−1が右側(図8参照)になるようにスイッチ13を支持している。
スイッチ規制部30−1は、スイッチ保持構成である2つの位置決めボス10−8とスナップフィット10−7よりも上方に位置し、右側(図10(A)参照)を向いた壁である。
バネ掛け10−4は、第1支点軸10−1の左上方(図10(A)参照)に位置し、右方向に延び、外径が圧縮バネ32の内径より小さい十字ボス形状で形成されている。
傾斜部収容部30−3は、隔壁30−9の裏面から、装置本体1の前側に凹んだ箱形状を形成しており、リンク11が取り付けられた際に、リンク11の傾斜部31−9を収容する。
ホームポジション位置決め壁30−2は、傾斜部収容部30−3の右側面(図10(A)参照)と、その右側面と同一面で隔壁30−9から装置本体1の背面側に延びた壁により形成されている。
スリット8は、傾斜部収容部30−3の隔壁30−9と平行な面30−3aに設けられ、上下に延びた矩形状の穴であり、前カバー2の押打部2−1が挿通可能な大きさを有している。
ホルダ10は、隔壁30−9と平行に配置されている不図示の装置本体1の壁面に一定の間隔を開けて取り付けられている。
前カバー2の閉状態においては、リンク11のスイッチ操作部31−6がスイッチ13のスイッチレバー13−1の先端付近を押圧し、ホルダ10のスイッチ規制部30−1に、スイッチレバー13−1を介して当接している。このとき、スイッチ13のスイッチレバー13−1がOFFからONへの切替ポジションと限界ポジションの中間地点で止まるように配置されている。
押打部2−1は、前カバー2の裏面から垂直に突出した上下方向に長い矩形状の断面を有した突起であり、前カバー2の閉状態において、リンク11の押圧部11−1の右側(図8参照)に配置される。
この押打部2−1の左側面(図8参照)の下端に装置本体1の前後方向に延びた押圧リブ2−1aを有している。前カバー2の閉状態においては、この押圧リブ2−1aがリンク11の押圧部11−1に当接することで、リンク11を介してスイッチ13のスイッチレバー13−1を押圧している。
圧縮バネ32は、リンク11のバネ掛け11−4とホルダ10のバネ掛け11−4の間に取り付けられており、リンク11の長穴11−21の左側(図8参照)の端部円弧11−21aがホルダ10の第1支点軸10−1に当接する方向に付勢している。
実施形態1や実施形態2が、前カバー2に設けられている押打部2−1の先端がリンク11の押圧部11−1に当接して、リンク11の位置が定まる。これに対し、以上説明したように、この実施形態では、押打部2−1の側面に設けられたリブ2−1aがリンク11の押圧部11−1に当接することでリンク11の位置が定まる構成となっている。
図11(A)は、リンク11がホームポジションに位置し、前カバー2の押打部2−1が、スリット8を通過して、リンク11の傾斜部31−9に当接する直前の開閉部材検出装置の背面図である。また、図11(B)は、図11(A)中のA−A断面で上方から見た時の断面図である。
第1支点構成部11−2は、圧縮バネ32により、ホルダ10の第1支点軸10−1と、リンク11の長穴11−21の左側(図11(A)参照)の端部円弧11−21aが当接して、第1支点S1を構成している。
また、リンク11は、バネ掛け11−4が第1支点S1より上方にあるため、圧縮バネ
32により時計周り(図11(A)参照)のモーメントを受けている。リンク11は、この圧縮バネ32とリンク11の自重による時計周りに働くモーメントを、リンク11のホームポジション位置決め部31−5がホルダ10のホームポジション位置決め壁30−2に当接することで、ホルダ10に支持されている。
この時、スイッチ13のスイッチレバー13−1は、ホルダ10のスイッチ規制部30−1から離間して、スイッチ13はOFFポジションとなる。
また、リンク11のスイッチ操作部31−6もスイッチレバー13−1から離間している。
図11(A)の状態から、更に押打部2−1が進入してくると、押打部2−1の先端がリンク11の傾斜部31−9に当接することで、リンク11は反時計回り(図11(A)参照)のモーメントを受ける。このモーメントが、圧縮バネ32と自重による時計周りのモーメントに抗って、第1支点S1を中心として、反時計回り(図11参照)に揺動を開始する。この時、リンク11の突き当てリブ31−8が装置本体1の壁面(不図示)と摺動しながら、リンク11は揺動する。その後、リンク11のスイッチ操作部31−6がスイッチレバー13−1との当接を開始する。
この時、前カバー2の押打部2−1とリンク11の傾斜部31−9の係合は継続している。(図12(B)参照)。スイッチレバー13−1は、スイッチ規制部30−1に当接するまでの間に、OFFからONへの切替ポジションを通過し、前述したように、スイッチ規制部30−1に当接している状態では、限界ポジションと切替ポジションの間の中間地点で支持されている。リンク11は、スイッチレバー13−1がスイッチ規制部30−1に当接するまでは、圧縮バネ32により、第1支点軸10−1と、長穴11−21の左側(図12(A)参照)の端部円弧11−21aとが当接した状態を維持している。このように、第1支点軸10−1と、長穴11−21の左側の端部円弧11−21aとが当接した状態を維持しながら、リンク11は第1支点S1を中心に反時計周り(図12(A)の破線矢印の方向)に揺動する。
押打部2−1が押し込まれると、リンクは、スイッチレバー13−1がスイッチ規制部30−1に当接するまで、揺動する。この後、圧縮バネ32の反力に抗って、長穴11−21の左側(図13(A)参照)の端部円弧11−21aは第1支点軸10−1から離隔し、リンク11はスイッチ操作部31−6の先端を中心に時計周り(図13(A)参照)に揺動する。この時、リンク11の長穴11−21は、左側(図13(A)参照)の端部円弧11−21aの内径より右側の端部円弧11−21bの内径の方が大きいため滑らかに揺動することができる。この揺動は、前カバー2の押打部2−1の先端がリンク11の傾斜部31−9を超えて、押圧部11−1に到達するまで揺動する(図13(B)参照)。ここで、第2支持部としてのスイッチ規制部に、第2支点構成部としてのスイッチ操舵部31−6が、スイッチレバー13−1を介して支持されて、第2支点S2を構成する。前カバー2の押打部2−1の先端がリンク11の押圧部11−1に到達した後は、押圧リブ2−1aと押圧部11−1が摺動しながら、前カバー2は完全閉状態まで、押打部2−1は移動する。
11−1と押打部2−1の押圧リブ2−1aの接触点からPaまでの距離をLaとしている。また、、リンク11が圧縮バネ32からバネ掛け11−4を介して受ける力をPb、リンク11の押圧部11−1と押打部2−1の押圧リブ2−1aの接触点からPbまでの距離をLbとしている。
Pa×La<Pb×Lb
上記の関係式が成り立つことにより、スイッチ13のスイッチレバー13−1は、ホルダ10のスイッチ規制部30−1から離れることなく、ON状態を維持できる。
なお、上記実施形態において、スイッチ操作部31−6がスイッチレバー13−1を介してスイッチ規制部30−1に当接するまで、第1支点軸10−1は長穴11−21の左側(図12(A)参照)の端部円弧11−21aへの当接を維持している。そして、第1支点軸10−1が長穴11−21の端部円弧11−21aへの当接を維持することにより、第1支点S1を中心にリンク11が揺動したが、圧縮バネ32のバネ圧は、この動作を満足する圧でなくてもよい。つまり、第1支点軸10−1に長穴11−21の左側の端部円弧11−21aに当接した状態(図12の状態)で、上記関係式が成り立っていなくてもよい。前カバー2が完全閉状態で、押打部2−1のオーバーストロークを吸収し、圧縮バネ32が圧縮した状態(図13の状態)で上記関係式が成り立っていればよい。
さらに、上記実施形態では、リンク11の第1支点構成部11−2側に長穴11−21を設け、ホルダ10に第1支点軸10−1を設けているが、逆に、リンク11側の第1支点構成部を軸とし、ホルダ側に長穴を設けてもよい。
そして、上記実施形態では、リンク11の揺動方向は、前カバー2の開閉方向に直交する方向に揺動しているが、同一の方向に揺動するようにし、前カバー2の押打部2−1の先端でリンク11の押圧部11−1を直接押圧するようにしてもよい。
また、実施形態2のように、リンク11の第1支点構成部11−2に設けられている長穴11−21に代えて、第1支点を構成しない側の端部、即ちスイッチとは逆側の端部が開放されたU字溝にしてもよい。
上記実施形態では、ホルダ10のスイッチ規制部30−1は、スイッチレバー13−1を介して、リンク11のスイッチ操作部31−6の位置を規制したが、スイッチレバー13−1を介さず、直接リンク11のスイッチ操作部31−6の位置を規制してもよい。
また、スイッチレバー13−1の押し込み位置をホルダ10に設けられたスイッチ規制部30−1に突き当てることで、リンク11や前カバー2のばらつきによらず、スイッチ13の動作をホルダ10内で保証できるため、装置の信頼性向上を図ることができる。さらに、リンク11や前カバー2のばらつきも、第1支点構成部に設けられた長穴11−21内で吸収できるため、より設計の自由度を向上できる。
また、リンク11のスイッチ操作部31−6がホルダ10のスイッチ規制部30−1以上に進入しないので、前カバー2の操作スピードや操作力によらず、スイッチ13にかかる力は一定となり、スイッチ13の破損を防止することできる。
また、スイッチ13を保持しているホルダ10のスイッチ位置決め部と、スイッチレバー13−1を規制するスイッチ規制部30−1のみを管理すれば、常に一定の押し量を確保することが可能になるため、部品の管理コスト低減が可能となる。
また、上記実施形態では、リンク11の揺動方向は、前カバー2の開閉方向に直交する方向に揺動しているため、装置本体1の前後方向の省スペース化が可能となり、より設計
の自由度を向上できる。
加えて、リンク11の押し込み位置は、前カバー2の押打部2−1の側面に設けられた押圧リブ2−1aの位置で定まり、前カバー2の開閉方向のばらつきの影響を受けにくい。このため、オーバーストロークを吸収する長穴11−21も小さくでき、更なる省スペース化が可能となり、設計の自由度を向上できる。
Claims (20)
- 開閉部材の開閉動作に連動してスイッチを動作させて開閉部材の開閉状態を検出する開閉部材検出装置であって、
前記スイッチを支持するフレームと、前記開閉部材と前記スイッチとの間に配置されるリンクと、前記リンクを付勢する付勢手段と、を備え、
前記リンクは、前記フレームに設けられた第1支持部に支持されて第1支点を構成する第1支点構成部と、前記開閉部材によって押される力点部と、前記フレームに設けられた第2支持部に支持されて第2支点を構成する第2支点構成部と、前記スイッチを押圧するスイッチ操作部と、を有し、
前記フレームは、前記スイッチ操作部の前記スイッチを押圧する方向への移動を規制する規制部を有し、
前記第1支点構成部は、前記第1支持部に対して離隔可能となっており、前記付勢手段は、前記第1支点構成部を前記第1支持部に向けて付勢し、
前記開閉部材によって前記力点部を押された前記リンクは、前記第1支点を支点として、前記スイッチ操作部が前記スイッチを押圧する方向へ移動し、
前記スイッチ操作部の前記スイッチを押圧する方向への移動が前記規制部によって規制された状態で、前記開閉部材によって前記力点部を押された前記リンクは、前記第2支点を支点として、前記付勢手段に抗して前記第1支点構成部を前記第1支持部から離隔させる方向に移動することを特徴とする開閉部材検出装置。 - 前記フレームは、前記スイッチを位置決めする位置決め部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の開閉部材検出装置。
- 前記開閉部材は、前記力点部に当接する押打部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の開閉部材検出装置。
- 前記第2支点構成部は、前記力点部と前記第1支点構成部との間に設けられたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の開閉部材検出装置。
- 前記第1支点構成部は長穴を備え、前記第1支持部は前記長穴と係合する第1支点軸によって構成され、前記第1支点軸が前記長穴の前記開閉部材側の端部に当接して前記第1支点が構成されることを特徴とする請求項4に記載の開閉部材検出装置。
- 前記第1支点構成部に設けられる前記長穴は、前記開閉部材側とは逆側が開放されたU字溝となっていることを特徴とする請求項5に記載の開閉部材検出装置。
- 前記第2支点構成部は前記リンクに設けられた第2支点軸であり、前記フレームに設けられた第2支持部は前記第2支点軸が係合する凹溝を備えた保持部によって構成され、前記凹溝は前記開閉部材側に開いていることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の開閉部材検出装置。
- 前記スイッチと前記リンクが前記フレームにより形成される隔壁の表裏側に配置されていることを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1項に記載の開閉部材検出装置。
- 前記スイッチ操作部は、前記第2支点軸と同軸的に延びる操作軸によって構成され、前記隔壁に設けられた規制長穴を通して前記スイッチ側に突出し、該規制長穴の前記スイッチ側の端部が前記規制部を構成することを特徴とする請求項8に記載の開閉部材検出装置。
- 前記力点部は、前記第1支点構成部と前記第2支点構成部との間に設けられたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の開閉部材検出装置。
- 前記スイッチ操作部が前記規制部によって移動が規制された状態で、前記規制部が前記スイッチ操作部を支持することによって、前記規制部及び前記スイッチ操作部は、それぞれ前記第2支持部及び前記第2支点構成部として、前記第2支点を構成することを特徴とする請求項10に記載の開閉部材検出装置。
- 前記スイッチは、揺動する位置によってオンとオフとを切り替えるスイッチレバーを有し、
前記スイッチレバーは、前記スイッチ操作部によって押圧されることによって揺動し、前記規制部によって揺動する位置を規制されることを特徴とする請求項11に記載の開閉部材検出装置。 - 前記開閉部材によって前記力点部を押された前記リンクが、前記第1支点構成部を前記第1支持部から離隔させる方向に移動する時に、
前記リンクが前記規制部側から受ける力をPa、
前記力点部からPaまでの距離をLa、
前記リンクが前記付勢手段から受ける力をPb、
前記力点部からPbまでの距離をLb
として、関係式
Pa×La<Pb×Lb
が成り立つことを特徴とする請求項11又は12に記載の開閉部材検出装置。 - 前記第1支点構成部は長穴を備え、前記第1支持部は前記長穴と係合する第1支点軸によって構成され、前記第1支点軸が前記長穴の前記スイッチ側の端部に当接して前記第1支点が構成されることを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載の開閉部材検出装置。
- 前記第1支点構成部に設けられた前記長穴は、前記スイッチ側とは逆側が開放されたU字溝となっていることを特徴とする請求項14に記載の開閉部材検出装置。
- 前記リンクは、前記開閉部材の開閉方向と直交する方向に回動する請求項10乃至15のいずれか1項に記載の開閉部材検出装置。
- 前記付勢手段は、前記第1支点構成部と前記力点部の間に設けられていることを特徴とする請求項10乃至16のいずれか1項に記載の開閉部材検出装置。
- 開閉部材の開閉動作に連動してスイッチを動作させて開閉部材の開閉状態を検出する開閉部材検出装置であって、
前記スイッチを保持するフレームと、前記開閉部材と前記スイッチとの間に配置されるリンクと、前記リンクを付勢する付勢手段と、を備え、
前記リンクは、前記フレームに設けられた第1支持部に支持されて第1支点を構成する第1支点構成部と、前記開閉部材によって押される力点部と、前記第1支点構成部と前記力点部の間に設けられ前記フレームに設けられた第2支持部に支持されて第2支点を構成する第2支点構成部と、前記スイッチを押圧するスイッチ操作部と、を有し、
前記第1支点構成部は、前記第1支持部に対して前記開閉部材側へ離隔可能となっており、前記付勢手段は、前記第1支点構成部を前記第1支持部に向けて付勢し、
前記第2支点構成部の位置には、 前記スイッチ操作部が設けられていることを特徴と
する開閉部材検出装置。 - 開閉部材の開閉動作に連動してスイッチを動作させて開閉部材の開閉状態を検出する開閉部材検出装置であって、
前記スイッチを保持するフレームと、前記開閉部材と前記スイッチとの間に配置されるリンクと、前記リンクを付勢する付勢手段と、を備え、
前記リンクは、前記フレームに設けられた第1支持部に支持されて第1支点を構成する第1支点構成部と、前記スイッチを押圧するスイッチ操作部と、前記第1支点構成部と前記スイッチ操作部の間に設けられ、前記開閉部材によって押される力点部と、を有し、
前記第1支点構成部は、前記第1支持部に対して離隔可能となっており、前記付勢手段は、前記第1支点構成部を前記第1支持部に向けて付勢し、
前記フレームは、前記スイッチ操作部の前記スイッチを押圧する方向への移動を規制する規制部を有することを特徴とする開閉部材検出装置。 - 記録媒体に画像を形成する画像形成部を備えた画像形成装置であって、
前記画像形成部を収容する前記画像形成の装置本体と、
前記装置本体に開閉可能に設けられた開閉部材と、
前記開閉部材の開閉状態を検出する開閉部材検出装置として、請求項1乃至19のいずれか1項に記載の開閉部材検出装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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