JP3255277B2 - 開閉部材の安全装置 - Google Patents

開閉部材の安全装置

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JP3255277B2 JP34884396A JP34884396A JP3255277B2 JP 3255277 B2 JP3255277 B2 JP 3255277B2 JP 34884396 A JP34884396 A JP 34884396A JP 34884396 A JP34884396 A JP 34884396A JP 3255277 B2 JP3255277 B2 JP 3255277B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタや複写
機、その他任意の機器の開閉部材の安全装置に関する。
【0002】
【従来の技術】開閉部材を備える機器として電子写真プ
ロセスを用いたレーザービームプリンタの構成及び作用
を図10に基づいて説明する。
【0003】図10はレーザービームプリンタの縦断面
であり、同図中、1はプリンタ本体、2は転写紙Sを積
層収容するカセット、21は転写紙Sをカセット2から
1枚ずつ分離して取り出す給紙ローラ、22は転写紙S
の搬送タイミングをコントロールするレジストローラ、
3は転写帯電ローラ、4はプロセスカートリッジであ
る。プロセスカートリッジ4は、少なくとも感光ドラム
41、不図示の現像器、帯電器、トナー収容部、感光ド
ラム41のクリーニング装置を一体的に組み込んでユニ
ットとして構成され、プリンタ本体1に対して着脱され
る。
【0004】又、5は定着器であり、この定着器5はハ
ロゲンヒータ52とアルミパイプ製の定着ローラ51及
びゴム製の加圧ローラ53で構成されており、転写紙S
上の現像剤は定着ローラ51と加圧ローラ53によって
加えられる熱と圧力によって溶解して転写紙S上に定着
される。
【0005】更に、23は搬送ローラ、24は排紙ロー
ラ、6は不図示のレーザー発振器から出射されたレーザ
ー光を回転するミラー61で反射させることによって感
光ドラム41上に走査するためのスキャナーユニット。
62はレーザー光を感光ドラム41へ導くための折り返
しミラーである。
【0006】次に、プリント動作について説明する。
【0007】不図示のホストコンピュータからプリント
信号が入力されると、転写紙Sはカセット2から給紙ロ
ーラ21によって分離されて取り出される。この取り出
された転写紙Sはレジストローラ22によって感光ドラ
ム41上の現像像と先端タイミングを合わせされて搬送
され、レーザー光によって感光ドラム41上に書き込ま
れた現像像は転写帯電ローラ3によって転写紙S上に転
写される。そして、現像像の転写を受けた転写紙Sは定
着器5に搬送され、該定着器5において前述のように現
像像の定着を受け後、搬送ローラ23、排紙ローラ24
によって搬送及び排出されて積載される。
【0008】而して、以上説明したレーザービームプリ
ンタにおいては、カセット2内の転写紙S以外にプロセ
スカートリッジ4も消耗品である。又、転写紙Sの搬送
不良時にも、その搬送不良転写紙を取り除くためにユー
ザーはプロセスカートリッジ4を着脱操作しなければな
らない。
【0009】そこで、ユーザーによるプロセスカートリ
ッジ4の交換及び着脱を容易にするため、このレーザー
ビームプリンタは、図11に示すように大きく開閉する
ドア7を有している。このドア7はプリント動作時には
図示Xの位置にあって閉じているが、プロセスカートリ
ッジ4の交換及び着脱操作時には図示Yの位置まで回動
することによって大きく開き、従って、ユーザーはプロ
セスカートリッジ4の交換及び着脱操作を容易に行うこ
とができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記レーザ
ービームプリンタには次のような欠点があった。
【0011】即ち、ユーザーが図11のYの位置までド
ア7を開けて例えばジャム処理を行っているときにプリ
ンタ本体1に何らかの衝撃が加えられると、その衝撃に
よってドア7がYの位置から放落によって閉じ、このド
ア7によってプリンタ本体1が損傷する等の不具合が発
生する。
【0012】そこで、以下のような対策が講じられてい
る。 ア)弾性部材を用いてドア7をY位置方向に付勢し、該
ドア7の放落の勢いを打ち消す。 イ)Y位置にクリック感を伴う停止力を発生させてドア
7の放落を防ぐ。 ウ)ダンパー効果を生じるような抵抗部材を設けてドア
7が放落する力を弱める。
【0013】しかしながら、昨今の装置本体の小型軽量
化とパーソナル化に伴い、操作性を向上改善させるため
に装置の構成が限定され、前記対策が十分採れない事態
が発生している。
【0014】例えば、外観部材がモールド化されて比較
的強度が弱いため、前記ア)のように付勢力を付与する
と、外観部材に変形若しくはクリープが生じてしまう。
【0015】又、ドアの開口が大きいため、ウ)のよう
なダンパー効果を生じる抵抗部材をドア支点近辺に設け
ると著しく大きな力を生じるダンパーが必要になり、ス
ペース的に無理である他、ドア強度に比較して抵抗力が
大きく、ドア支軸近辺で破損を生じる可能性がある。
【0016】更に、イ)のような停止力は、その力の設
定を超える力がドアに与えられる可能性があれば、何ら
問題の解決とはならないという欠点がある。
【0017】以上のように、ドアの放落の問題がドアの
回転軸支部に何らかの機能を付与することで解決できな
い場合は、何らかのストッパーを設けて衝撃を緩和する
ストッパー方式の採用が必要になる。
【0018】ところが、ストッパー方式においては、ス
トッパーの解除方式に問題が生じる。即ち、ストッパー
を設ければ、ユーザーがドアを閉じようとしたときにも
ドアがストッパーに当たって閉じない。このとき、スト
ッパーを解除する方式としては以下の2方式がある。 強い力で押せば、クリックを乗り越えて閉じる方式 ユーザーが手でストッパーを解除した後にドアを閉め
る方式 しかし、ユーザーは上記2方式の何れが採用されている
かの判断ができず、操作方法に迷ったり、の方式であ
るのにの方式と勘違いしてストッパー部分を破損させ
てしまったりすることがある。
【0019】このような欠点を解消するためには、通常
の動作では作用せず、強い力が加わったときだけ作用す
るストッパーが必要である。この機能を付与するとすれ
ば、所謂「シートベルト方式」の機構が考えられる。
【0020】しかし、どの位置で動作するか分からない
「シートベルト式」より、動作位置が確定できる「衝撃
力にのみ反応するストッパー」の方が有効である場合が
ある。
【0021】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、通常動作では作動せず、強い
力が加ったときのみ作動して開閉部材の放落を防ぐこと
ができる安全装置を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、少なくとも2つのレバー部
材と、該レバー部材を付勢する付勢手段で安全装置を構
成し、該安全装置を開閉部材に印加された荷重が設定値
以上であるときには前記レバー部材の相対位置関係が或
る限度以上に変化して停止装置として機能し、開閉部材
に印加された荷重が設定値以下の場合には停止装置とし
て機能しないようにしたことを特徴とする。
【0023】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記付勢手段の少なくとも1つに重量を用
いたことを特徴とする。
【0024】従って、本発明によれば、安全装置を開閉
部材に印加された荷重が設定値以上であるときには停止
装置として機能せしめ、開閉部材に印加された荷重が設
定値以下の場合には停止装置として機能しないようにし
たため、該安全装置は通常動作では作動しないで開閉部
材の閉じ動作を許容し、強い力が加ったときのみ作動し
て開閉部材の放落を防ぐことができる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0026】<実施の形態1>図1は本発明に係る安全
装置を備えるレーザービームプリンタの側面図、図2は
同レーザービームプリンタの安全装置部分の拡大詳細
図、図3及び図4は安全装置の作用説明図である。
【0027】図1に示すレーザービームプリンタにおい
て、1はプリンタ本体、7はプロセスカートリッジの交
換や着脱或はジャム処理をするときに開閉される開閉式
のドアである。
【0028】本発明に係る安全装置は、基本的に2つの
レバー30,40と2つのバネ31,41によって構成
されている。一方のレバー40は扇状に成形され、本体
カバー上の支軸42によって回転可能に支持されてると
ともに、支軸42に巻装されたバネ41によって図1の
矢印B方向に付勢され、ストッパー部44が本体カバー
11に当接することによってその位相が決められてい
る。
【0029】又、他方のレバー33はレバー43上に設
けられた支軸32によって回転可能に軸支されており、
支軸32に巻装されたバネ31によって図1の矢印A方
向に付勢され、レバー40上のストッパー43に当接す
ることによってその位相が決められている。
【0030】而して、図2に示すように、ドア7が矢印
C方向に閉じてきたとき、該ドア7は安全装置とレバー
30上の点aで当接する。すると、ドア7の自重及び慣
性によって安全装置は当接点aにおいてドア7から力f
を受ける。この力fの分力f1 はレバー30に対して該
レバー30を支軸32の回りに図2の時計方向に回転さ
せようとする力として作用し、分力f2 は支軸32に作
用する。又、力fの分力f1 ’はレバー40に対して該
レバー40を支軸42の回りに図2の時計方向に回転さ
せようとする力として作用し、分力f2 ’は支軸42に
作用する。
【0031】従って、当接点aから支軸32の軸心まで
の距離をLとすると、レバー30を支軸32回りに回転
させようとするモーメントT30は次式で表される。
【0032】T30=f1 ×L−(バネ31のモーメン
ト)−(摩擦力によるモーメント負荷) 同じく当接点aから支軸42の軸心までの距離をL’と
すると、レバー40を支軸42回りに回転させようとす
るモーメントT40は次式で表される。
【0033】T40=f1 ’×L’−(バネ41のモーメ
ント)−(摩擦力によるモーメント負荷) 本実施の形態では、ドア7をゆっくり閉じようとしたと
き、静止摩擦係数も含めてモーメントT30とT40との間
には、 15×T30≦T40 の関係が成立する。
【0034】而して、レバー30とレバー40より成る
安全装置は、レバー30が或る角度以上回転しなけれ
ば、図3に示すようにレバー30とレバー40が本体カ
バー11のスリット11aに入り込むようにして回転す
るため、レバー40は大きく回転することができ、ドア
7を閉じることができる。
【0035】ところが、レバー30が或る角度以上回転
すると、図4に示すように、該レバー30がスリット1
1aに入り込むことができないで本体カバー11に当接
するため、レバー40は回転することができず、従っ
て、ドア7は閉じられない。
【0036】ところで、前述のようにレバー30がレバ
ー40の1/15以下の角度だけ動く関係を保っていれ
ば、レバー30はスリット11aを通過可能な位相関係
になっている。従って、静的荷重条件に近い力の加わり
方をするような動作でドア7を閉じれば、レバー40は
75°以上動くことが可能となり、この結果、ドア7を
閉じることができる。
【0037】これに対して、ドア7が図1の矢印C方向
に放落するような閉じ方をすると、安全装置に作用する
力fは衝撃力となって瞬間的に著しく大きな力となる。
このとき、前記モーメントT30,T40を構成する分力の
うち、f1 ×L,f1 ’×L’は力fの値に比例して大
きくなる。特に、f1 はf1 ’に比して大きいため(f
1 >f1 ’)、モーメントT30の増大量が大きい。但
し、レバー30,40をそれぞれ付勢しているバネ3
1,41の力は変わらない。又、レバー30がレバー4
0から受ける摩擦力やレバー40が他から受ける摩擦力
は変わらない。尚、レバー30,40が各支軸32,4
2と軸受部から受ける摩擦力は変わるが、各々の接触部
で弾性変形及びバウンドするため、短い時間内で見れば
支軸32,42と軸受部との間で働く摩擦力の大きさは
不安定である。
【0038】従って、分力f1 の増大のため、 15×T30≦T40 なる関係は崩れ、 15×T3 >T4 の関係が成り立ち、大きな力fの分力f1 の働きでレバ
ー30が素早く動作し、レバー30,40が回動してス
リット11aに入り込むのを阻害する相対位置関係(図
4に類似)になる。
【0039】従って、レバー30は閉じようとするドア
7に対してストッパーとして機能する。そして、その後
ドア7はレバー30に対してバウンドを繰り返し、次第
にそのバウンドが収束してゆく。このとき、レバー3
0,40と本体カバー11は接触している箇所で互いに
力を作用させ合いながら略三角形を構成している。その
後、ドア7のバウンドが収束してゆき、レバー30がド
ア7から受ける力が減少し、遂にはレバー30の回転量
はスリット11aを通過できる位置になる。そして、ド
ア7はロック位置(図1の状態)から放落したと同じよ
うな勢いで落下して閉じるが、この位置は十分低い位置
であるために衝撃は小さい。
【0040】而して、本実施の形態に係る安全装置は、
衝撃的な力fが作用するか否かによってレバー30,4
0の相対位置関係がストッパーの略三角形を構成するか
否かの差となって生じる構成を採っている。即ち、レバ
ー30が相対的には衝撃力に対してのみ作用する動作レ
バーとして機能することによって本安全装置は動作し、
且つ、通常動作時はドア7の開閉動作に対して何ら妨げ
とはならない。
【0041】以上述べたように、2つのレバー30,4
0と2つのバネ31,41を用いた安全装置により、ド
ア7が放落して装置自身が損傷を受ける等の不具合を途
中でストッパーを働かせることで防止する機能を安価
に、且つ、少ないスペースで確保することが可能となっ
た。
【0042】<実施の形態2>次に、本発明の実施の形
態2を図5及び図6に基づいて説明する。尚、図5はレ
ーザービームプリンタの安全装置部分の拡大詳細図、図
6は同安全装置の作用説明図である。
【0043】本実施の形態に係る安全装置は、前記実施
の形態1と同じレーザビームプリンタのドア7の放落に
対するストッパー機能を有するもので、1つの回転運動
するレバー40とスライドして直進動作するレバー30
によって構成されている。
【0044】図5に示すように、レバー40は本体カバ
ー11上に支軸42によって回動可能に軸支されてお
り、バネ41によって図示矢印B方向に付勢され、点b
で本体カバー11に当接することによって図示の姿勢を
保っている。
【0045】レバー30はレバー40の内部の不図示の
レール部に嵌合してレバー40に沿って移動自在に支持
されており、バネ31によって図示矢印A方向に付勢さ
れ、不図示のレール上のストッパーに当接して図示姿勢
を保っている。
【0046】而して、ドア7が閉じてくると、該ドア7
はレバー30と点cで当接し、レバー30はドア7から
力fを受ける。この力fはレバー30の可動方向にf1
の分力を及ぼし、それと直角方向に分力f2 を加える。
又、力fはレバー40に対しては支軸42を中心とする
可動方向に分力f1 ’を及ぼし、支軸42の方向に分力
2 ’を加える。
【0047】ここで、当接点cと支軸42の軸心間の距
離をL’とすれば、レバー40を支軸42を中心として
回転させるモーメントT40は次式で表される。
【0048】T40=f1 ’×L’−(バネ41のモーメ
ント)−(摩擦力によるモーメント) 又、レバー30を矢印A方向とは反対方向に動かそうと
する力F3 は次式で表される。
【0049】 F3 =f2 −(バネ31の付勢力)−(摩擦力) 而して、ドア7をゆっくり閉じようとしたとき、静止摩
擦係数も考慮して、レバー40が8°回転する間にレバ
ー30はレール方向に沿って10mm以下しか動かない
ようにバネ31,41の仕様を設定しておく。すると、
ドア7をゆっくり閉じようとしたときには、レバー30
の下端が本体カバー11のスリット11aに入り込むこ
とはなく、レバー40は大きく回動できるため、レバー
30,40は図6の鎖線位置まで倒れ、従って、ドア7
を閉じることができる。
【0050】これに対して、ドア7が放落してレバー3
0に当たるようなときには、衝撃的な力がレバー30に
加わり、前記力fは著しく大きくなる。このとき、力f
の分力f1 ’,f2 も大きくなるが、バネ31,41の
付勢力と各摩擦力は変わらない。分力f2 は元々大きい
力であるが、バネ41と摩擦力に相殺されてF3 は小さ
くなっていた。衝撃力が加わり力fの分力f1 ’,f2
が何倍かの力になったとき、分力f2 の方が元々大きい
ため、力F3 の増加分の方がモーメントT40の増加分を
大きく上回る。
【0051】従って、レバー30はレバー40よりも1
1mm以上下側に出っ張り、図6に実線にて示すように
本体カバー11のスリット11aの端に引っ掛かる。こ
のため、レバー40は実線位置以上には倒れることがで
きない。この結果、ドア7を閉じることができず、該ド
ア7は途中で止まり、放落を止められたドア7はレバー
30との当接点でバウンドする。そして、このレバー3
0のバウンドが徐々に収束して該レバー30に作用する
力fが十分小さくなれば、ドア7がレバー40を倒して
閉じる。
【0052】以上のように、本実施の形態においても、
ドア7が放落して装置自身が損傷を受ける等の不具合を
途中でストッパーを働かせることで防止する機能を安価
に、且つ、少ないスペースで確保することができる。
【0053】<実施の形態3>次に、本発明の実施の形
態3を図7乃至図9に基づいて説明する。尚、図7は本
発明の実施の形態3に係る安全装置の側面図、図8は同
安全装置の平面図、図9は同安全装置の作用説明図であ
る。
【0054】本実施の形態に係る安全装置と前記実施の
形態1,2に係る安全装置との違いは以下の3点であ
る。
【0055】 静かな動きには対応できるが、速い荷
重に対して遅れを生じるレバーであるスライダーレバー
40の付勢手段として重錘50を用いること。バネによ
る付勢と異なり、重錘50による付勢は該重錘50の慣
性が影響してレバー30と比較してレバー40の反応が
遅れる効果をもたらす。
【0056】 遅れを生じて動くレバーが直進式のス
ライダーレバー40で、素早く反応するレバーが回動式
のレバー30であること。
【0057】 安全装置として独立した装置を構成し
ていること。
【0058】本実施の形態に係る安全装置は、図7及び
図8に示すように、ベース部100の上に立設された第
1柱60と、該第1柱60に嵌合する第2柱70を有し
ている。そして、第1柱60には複数の孔60aが形成
されており、これらの孔60aの1つにピン110を差
し込むことによって安全装置の高さを変えることができ
る。
【0059】又、スライダーレバー40は第2柱70の
外周に嵌合しており、該スライダーレバー40には第2
柱70の上端部に軸支されたプーリ90に巻き掛けられ
たワイヤー80の一端が連結されている。そして、ワイ
ヤー80の他端には重錘50が結ばれており、この重錘
50によってスライダーレバー40は上方向に付勢され
て最上位置(図7に示す位置)にある。
【0060】更に、スライダーレバー40にはレバー3
0が支軸32によって回動自在に軸支されており、この
レバー30はバネ31によって図7の矢印A方向に付勢
されている。
【0061】図9はシャッター20が降下してきてレバ
ー30に当接している状態を示しているが、シャッター
20は不図示のレール等でガイドされて横方向には動か
ないため、上下方向のストッパーだけでこれを支えるこ
とができる。
【0062】シャッター20は例えば手動上下動式の家
屋用シャッターであって、該シャッター20がゆっくり
動いているときには、これがレバー30に当接してもレ
バー30はバネ31の力によって微小角度回転するのみ
に留まるか、或は静止摩擦力によって全く回動せず、ス
ライダーレバー40と一体となって上下動する。
【0063】一方、シャッター20が何らかの不都合で
落下してきた場合、該シャッター20は落下と共に徐々
に加速し、その重量が大きいためもあってシャッター2
0の落下位置にある物等に対して与える衝撃の被害は著
しく大きくなる。
【0064】シャッター20の落下を或る一定高さ位置
で一旦ストップさせ、衝撃を吸収することによって落下
による被害をなくし或は軽減することができる。
【0065】シャッター20が放物落下してきた場合、
レバー30に与える力fはシャッター20がゆっくり降
下してきたときのそれに比して著しく大きくなってい
る。レバー30にはこの大きな力fが作用するが、バネ
31の力や摩擦力は変わらないため、レバー30は支軸
32を中心として回転する。
【0066】一方、スライダーレバー40にもこれを下
げようとする力が加わっているが、該スライダーレバー
40を上方に付勢しているのはワイヤー80を介して作
用する重錘50の重量である。従って、大きな力fがレ
バー30に加わったとき、スライダーレバー40と重錘
50の慣性はスライダーレバー40の速度の変化を阻害
する力として働く。そのため、レバー30の方が素早く
回転し、該レバー30と第2柱70の爪部70aが噛み
合ってスライダーレバー40の急激な降下が阻止され
る。これによって力fが減少すれば、レバー30は元の
位置に復帰し、シャッター20はレバー30とスライダ
ーレバー40と共に一体的に降下する。
【0067】以上述べたように、2つのレバー30,4
0と1つのバネ31及び1つの重錘50を用いた安全装
置によれば、シャッター20の放落を緩衝させるストッ
パー機能を安価に、且つ、少ないスペースで確保するこ
とが可能となった。
【0068】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、安全装置を開閉部材に印加された荷重が設定値
以上であるときには停止装置として機能せしめ、開閉部
材に印加された荷重が設定値以下の場合には停止装置と
して機能しないようにしたため、該安全装置は通常動作
では作動しないで開閉部材の閉じ動作を許容し、強い力
が加ったときのみ作動して開閉部材の放落を防ぐことが
できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る安全装置を備える
レーザービームプリンタの側面図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る安全装置を備える
レーザービームプリンタの安全装置部分の拡大詳細図で
ある。
【図3】本発明の実施の形態1に係る安全装置の作用説
明図である。
【図4】本発明の実施の形態1に係る安全装置の作用説
明図である。
【図5】本発明の実施の形態2に係る安全装置を備える
レーザービームプリンタの安全装置部分の拡大詳細図で
ある。
【図6】本発明の実施の形態2に係る安全装置の作用説
明図である。
【図7】本発明の実施の形態3に係る安全装置の側面図
である。
【図8】本発明の実施の形態3に係る安全装置の平面図
である。
【図9】本発明の実施の形態3に係る安全装置の作用説
明図である。
【図10】レーザビームプリンタの縦断面図である。
【図11】ドアを開いた状態を示すレーザビームプリン
タの側面図である。
【符号の説明】
7 ドア(開閉部材) 20 シャッター(開閉部材) 30 レバー 31 バネ(付勢手段) 32 支軸 40 レバー 41 バネ(付勢手段) 42 支軸 50 重錘
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E05F 1/14 B41J 29/13 G03G 15/00 550 E05F 5/00 E05F 7/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2つのレバー部材と、該レバ
    ー部材を付勢する付勢手段を有し、開閉部材に印加され
    た荷重が設定値以上であるときには前記レバー部材の相
    対位置関係が或る限度以上に変化して停止装置として機
    能し、開閉部材に印加された荷重が設定値以下の場合に
    は停止装置として機能しないことを特徴とする安全装
    置。
  2. 【請求項2】 前記付勢手段の少なくとも1つに重量を
    用いたことを特徴とする請求項1記載の安全装置。
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