JP4680830B2 - 電子部品の取付構造及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

電子部品の取付構造及びそれを用いた画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、フォトインタラプタ等の電子部品の取付構造に関するものであり、特に電子部品に一体形成された係止爪と、取付面に設けられた係止孔とから構成される電子部品の取付構造、及びそれを用いた画像形成装置に関するものである。
一般的に、複写機、ファクシミリ及びプリンタ等の画像形成装置では、用紙搬送路を通過する用紙を検知するフォトセンサ、現像剤中のトナー濃度や残量を検知するためのトナーセンサ、又は装置本体側面に設けられた手差しトレイ等の開閉を検知するためのインターロックスイッチ等々、装置本体内部に種々の電子部品が取り付けられている。
従来、このような電子部品を取り付ける際には、装置本体内の取付面の所定位置にネジ孔を設け、電子部品にはネジを挿通する貫通孔を設けて、この貫通孔を通してネジ孔へとネジを螺合することによって電子部品を固定していた。しかし、このようにネジを用いて電子部品の取り付けを行うと、部品点数が増加するだけでなく、電子部品の取り付け作業工数も多くなるため、画像形成装置の製造コストが高くなっていた。
そこで、部品点数と取り付け工数を減らした電子部品の取付構造として、電子部品に係止爪を一体形成し、装置本体の取付面に係止爪若しくは係止孔を形成して、電子部品に形成された係止爪を取付面に形成された係止爪若しくは係止孔に係合させることによって電子部品を取付面に固定するよう構成された電子部品の取付構造が提案されている(例えば、特許文献1)。
ここで、図10及び図11を参照して、電子部品の係止爪と取付面の係止孔とから構成される従来の電子部品の取付構造について説明する。図10に示すように、電子部品100の下面側の長手方向両端縁には、垂直下方へと延びる係止片101が一体形成されており、これらの係止片101の先端部には長手方向外方へと突出する係止爪102が設けられている。また、取付面110には矩形状の係止孔111が設けられており、この係止孔111は、長手方向の長さが電子部品100の長手方向の長さと略同一となるように形成され、短手方向の長さは電子部品100に一体形成された係止片101の幅と略同一に形成されている。
そして、電子部品100に形成された係止片101を係止孔111に挿入すると、係止片101は一時的に長手方向内側へと弾性変形するが、係止爪102が係止孔111を完全に通過すると係止片101は自己の弾性により元の位置へと復帰して、図11に示すように、係止爪102が係止孔111と係合して、電子部品100が取付面110から脱落しないようになる。このような取付構造を用いることにより、ネジを用いることなく電子部品100を取り付けることができるため、部品点数及び取り付け作業工数を減らすことができ、製造コストの低減を図ることができる。
ところで、近年では、画像形成装置内に取り付けられる電子部品自体もコストダウンが図られており、電子部品に一体形成される係止片の剛性が弱く、非常に変形しやすくなっている。そのため、従来の電子部品の取付構造のように、矩形状の係止孔111に係止片101を挿入しただけでは、例えば、電子部品100に接続される電線が引っ張られる等により、電子部品100に力が加えられると係止片101が内側へと変形してしまい、係止爪102と取付面110との係合が解除され、電子部品100が取付面110から脱落してしまうことがあった。
そこで、上述のような、電子部品100の係止爪102と取付面110の係止孔111とから構成される従来の電子部品の取付構造において、電子部品100の係止片101を係止孔111に挿入し、係止爪102と取付面110とを係合させた後、電子部品100を取り付けた側と反対側からPETフィルム等を貼り付けて、係止片101が係止孔111から抜けることを防ぎ、電子部品100の脱落を防止する方法が提案されている。
特開平9−319206号公報
しかしながら、上記のようにPETフィルム等によって電子部品の係止片の抜けを防止する方法では、電子部品を取り付けた後にPETフィルムを貼り付けるという作業を行う必要があり、また、PETフィルムを別途用意する必要があるため、取り付け作業工数及び部品点数が増加してしまい、製造コストの低減を図ることができない。また、メンテナンス時に電子部品を取り外す際には、PETフィルムを剥がさなければならないが、一度剥がしたPETフィルムは粘着力が低下しており再度使用することができず、新たなPETフィルムを使用することとなるため、余分なコストがかかってしまう。
本発明においては上述の事情に鑑み、部品点数を減らし取り付け作業を簡便化することによって、製造コストの低減を図ることができ、更に、取り付けた後の電子部品の脱落を確実に防止することができる電子部品の取付構造及びそれを用いた画像形成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に本発明は、電子部品の裏面から垂直方向に延び先端に第1係止爪が形成された一対の第1係止片と、該第1係止片の対向方向に対し垂直方向に所定の間隔をあけて並設され先端に第2係止爪が形成された第2係止片とを、前記電子部品の取付面に形成された係止孔に挿入して、前記第1及び第2係止爪を前記係止孔に係合させることにより、電子部品を前記取付面に固定する電子部品の取付構造において、前記係止孔の一端には、前記第1係止片が挿入される一対の切り込み部が、前記第1係止片の厚さよりも幅広、且つ、前記第1係止爪の最大厚さよりも幅狭となるように設けられており、前記切り込み部の先端から前記係止孔の他端までの距離が、前記第1係止片の端面外側から前記第2係止片の端面外側までの距離と略同一であることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の電子部品の取付構造において、前記切り込み部は、前記第1係止片の幅の半分以上の深さとなるように設けられることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の電子部品の取付構造において、前記基部の端面には電線が装着されており、前記電子部品を前記取付面に取り付けたとき、前記切り込み部が延びる方向の前方に、前記電線が装着された端面が位置するよう構成されていることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の電子部品の取付構造を用いた画像形成装置である。
本発明の第1の構成によれば、第1係止孔に挿通された第1係止片を切り込み部へと挿入することで、第1係止片を切り込み部から抜き出さない限り、第1係止片が第1係止孔から抜脱することはない。また、第2係止片が第2係止孔に挿入されると、電子部品の第2係止孔側への摺動が規制され、第1係止片が切り込み部から抜き出されることが防止され、第1係止片が第1係止孔から抜脱することが防止されるため、電子部品の取付面からの脱落が確実に防止される。
また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成の電子部品の取付構造において、切り込み部の深さが、第1係止片の幅の半分以上となるように形成されているため、確実に第1係止爪と第1係止孔との係合が保持され、第1係止片が第1係止孔から抜脱することが防止される。
また、本発明の第3の構成によれば、上記第1又は第2の構成の電子部品の取付構造において、切り込み部が延びる方向の前方に、電線が装着された端面が位置するよう構成されているため、この電線が引っ張られると、電子部品には第1係止片を切り込み部へと挿入する方向へと力がかかることとなり、第1係止片が切り込み部から抜き出されることはないため、電線が引っ張られることによる電子部品の脱落が確実に防止されることとなる。
また、本発明の第4の構成によれば、上記第1乃至第3のいずれか構成の電子部品の取付構造を用いることにより、電子部品取付け時の部品点数を減らし、取り付け作業を簡便化することができるため、製造コストの低減を図ることができる。
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態について説明する。図1は本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図であり、右側を画像形成装置の前方側として図示している。ここで、本実施形態においては画像形成装置の一例としてプリンタを例示しているが、画像形成装置としてプリンタ以外の、例えば複写機やファクシミリ等であっても適用できることはいうまでもない。
図2は排出口に配置された検出手段を示す斜視図、図3は図2に示す検出手段を構成するアクチュエータのPI遮光部及びPIセンサを示す拡大斜視図である。なお、図2及び図3において、アクチュエータのPI遮光部及びPIセンサは、装置本体に取り付けられた外装カバーの内部に配置されているが、説明の便宜上、画像形成装置に取り付けられる外装カバーは除外して図示している。
画像形成装置1では、画像形成動作を行う場合、図中時計回りに回転する感光体ドラム2が帯電ユニット3により一様に帯電され、原稿画像データに基づく露光ユニット(レーザ走査ユニット等)4からのレーザビームにより感光体ドラム2上に静電潜像が形成され、現像ユニット5により静電潜像に現像剤(以下、トナーという)が付着されてトナー像が形成される。
この現像ユニット5へのトナーの供給はトナーコンテナ6から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピュータ(図示せず)等から送信される。また、感光体ドラム2の表面の残留電荷を除去する除電装置(図示せず)がクリーニング装置7の下流側に設けられている。
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム2に向けて、用紙が給紙カセット8から用紙供給路9及びレジストローラ対10を経由して搬送され、転写ローラ11(画像転写部)により感光体ドラム2の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム2から分離され、定着ローラ対12aを有する定着部12に搬送されてトナー像が定着される。
定着部12を通過した用紙は、用紙搬送路13により装置上部に搬送され、装置本体内に設けられた駆動手段(図示しない)より駆動を伝達されて回転駆動する駆動ローラ14aと、駆動ローラ14aに圧接され従動回転する従動ローラ14bとから構成される排出ローラ対14よって排出口15より排出トレイ16に排出されることとなる。
そして、図1に示すように、排出トレイ16は排出口15の直下が最も低く、そこから排紙方向に向かって上方に傾斜しており、排出された用紙が自重によって傾斜を滑り落ち、排出トレイ16の後壁17に当接して用紙の後端が揃った状態で排出トレイ16上に積重されるよう構成されており、排出口15の上方には、排出される用紙のジャムや排出トレイ16上に積重された用紙のオーバーフローを検出するための検出手段が配置されている。
図2に示すように、検出手段はアクチュエータ21とPIセンサ22とから構成されている。アクチュエータ21は、長さが排出口15の全幅の半分程度に形成されたシャフト21aと、このシャフト21aの一端に一体形成された排出される用紙と干渉する用紙検知部21bと、シャフト21aの他端に一体形成された後述するPIセンサ22の光路を遮断するPI遮光部21cとから成り、用紙検知部21bが排出口15の幅方向略中央部に、PI遮光部21cが排出口15の幅方向外側に位置するように配置されている。
なお、アクチュエータ21は、シャフト21aが駆動ローラ14aの回転軸と平行となうように排出口15の上方に配置されているが、アクチュエータ21は、このシャフト21aによって回動自在に支持されており、非通紙時には用紙検知部21b及びPI遮光部21cの自重によって回動し、図2に示すように、用紙検知部21bが排出口15の排紙方向に通紙経路に突き出すように構成されている。
そして、PIセンサ22が、アクチュエータ21のPI遮光部21cと対向するように、排出口15の幅方向外側に配置されている。このPIセンサ22は、透過型フォトインタラプタであり、基部22aの表面には発光部22bと受光部22cとが一体形成され、基部22aの長辺方向下端部には画像形成装置1本体内に設けられた図示しない制御部と接続された電線23が装着されており、非通紙時には、図3に示すように、アクチュエータ21のPI遮光部21cによって、発光部22bから受光部22cに向けて照射される光の光路が遮断されるように配置されている。
また、用紙排出時には、用紙検知部21bが用紙によって上方へと回動せしめられ、シャフト21aが回動し、PI遮光部21cによるPIセンサ22の光路の遮断が解除され、発光部22bからの光が受光部22cへと入射するようになり、PIセンサ22が通紙を検出する。用紙が完全に排出されると、アクチュエータ21が自重によって元の位置へと回動し、PIセンサ22の光路はPI遮光部21cによって再び遮られるよう構成されている。
このように構成された検出手段では、画像形成に使用される用紙の搬送方向の長さ及び画像形成動作時の用紙搬送速度から、用紙が正常に排出された場合にPIセンサ22の受光部22cが発光部22bから光を受ける時間がどれだけ続くかを算出し、制御部に記憶させておくことにより、受光部22cが所定時間以上受光し続けた場合には、用紙が排出口15に滞留していることが検出され、すなわち排出される用紙のジャム又は排出トレイ16上に積重された用紙のオーバーフローが検出されることとなる。
ここで、図4及び図5を参照して、PIセンサ22について更に説明する。図4はPIセンサ22を裏面から見た斜視図、図5はPIセンサが取り付けられる取付面を表側から見た斜視図である。前述したように、PIセンサ22の基部22aの表面には、発光部22bと受光部22cとが一体形成され、基部22aの長辺方向下端部には電線23が装着されているが、この基部22aの裏面には、垂直下方へと延びる第2係止片24,25、第1係止片26,27及び当接片28,29が一体形成されている。
第2係止片24,25は、基部22aの両側縁の上端部にそれぞれ形成され、第2係止片24と25とが互いに対向するように形成されている。また、それぞれには短辺方向外方へ突出する第2係止爪24a,25aが一体形成されている。なお、第2係止爪24a,25aは、後述する取付面30に形成された第2係止孔31への第2係止片24,25の挿入を促すように先端がテーパ状に形成されている。
第1係止片26,27は、基部22aの両側縁に、第2係止片24,25の下方に所定の間隔をあけて形成されており、第1係止片26と27が互いに対向するように形成されている。また、これらの第1係止片26,27は同じ厚さ及び幅を有するよう形成されており、具体的には厚さがA1、幅がB1となるように形成されている。更に、それぞれの第1係止片26,27の先端には、基部22aの短辺方向外方へと突出する第1係止爪26a,27aが形成されており、最も突出している部分では第1係止片26,27の厚さがA2となっている。なお、第1係止爪26a,27aは、後述する取付面30に形成された第1係止孔32への第1係止片26,27の挿入を促すため先端部がテーパ状に形成されている。
そして、第2係止片24と第1係止片26との間には当接片28が、第2係止片25と第1係止片27との間には当接片29が、互いに対向するように形成されている。また、当接片28,29は、上記第2係止爪24a,25a及び第1係止爪26a,27aの後端から当接片28,29の先端までの距離が、後述する取付面30の厚さと略同一と成るように形成されており、PIセンサ22が取付面30に取り付けられたとき、第2係止爪24a,25a及び第1係止爪26a,27aと当接片28,29とによって、取付面30が狭持されるよう構成されている。
取付面30には、図5に示すように、第2係止孔31と第1係止孔32が設けられている。第2係止孔31は矩形状の貫通孔であり、横幅は第2係止片24と25との外幅と略同一に、高さは第2係止片24,25の幅よりも長くなるように形成されている。第1係止孔32は矩形状の貫通孔であり、横幅は第1係止片26と27との外幅と略同一に、高さは第1係止片26,27の幅よりも長くなるように形成されている。
更に、第1係止孔32の両側端には高さ方向下方へと延びる切り込み部32aが設けられている。この切り込み部32aは、横幅Aが第1係止片26,27の厚さA1よりも長く、第1係止爪26a,27aが最も突出した部分の厚さA2よりも短くなるように形成され、深さBが少なくとも第1係止片26,27の幅B1の半分以上となるように形成されている。なお、第2係止孔31及び第1係止孔32は、第2係止孔31の上端部から切り込み部32aの下端部までの距離が、第2係止片24,25の上端から第1係止片26,27の下端までの距離と略同一となるように構成されている。
次に、図6〜図8を参照してPIセンサ22の取付面30への取付け工程について説明する。図6はPIセンサ取付け途中を示す斜視図であり、第1係止片が第1係止孔に挿入された状態を図示している、図7はPIセンサ取付け途中を示す斜視図であり、第1係止片が切り込み部に挿入された状態を図示している。図8は取付け後のPIセンサを取付面の裏側から見た斜視図である。
PIセンサ22を取付面30へと取付ける際には、先ず、図6に示すように、PIセンサ22を取付面30に対して傾斜させた状態で、第1係止片26,27を第1係止孔32へと挿入する。この時、第1係止片26,27は一時的に短辺方向内側へと弾性変形するが、第1係止爪26a,27aが第1係止孔32を完全に通過すると第1係止片26,27は自己の弾性により元の位置へと復帰して、第1係止爪26a,27aが第1係止孔32と係合するようになる。
次いで、図7に示すように、PIセンサ22を下方へと摺動させて、第1係止孔32に挿通された第1係止片26,27を第1係止孔32の両側端に設けられた切り込み部32aへとそれぞれ挿入する。これにより第1係止片26,27の短辺方向内側への弾性変形が防止されるため、第1係止爪26a,27aと第1係止孔32との係合が保持される。なお、切り込み部32aの横幅Aは、第1係止片26,27の第1係止爪26a,27aが最も突出した部分の厚さA2よりも短くなるように形成されているため、PIセンサ22が上方へと摺動され、第1係止片26,27を切り込み部32aから抜き出されない限り、第1係止片26,27が第1係止孔32から抜脱することはない。
そして、上記のようにPIセンサ22を下方へと摺動させた後、第2係止片24,25を第2係止孔31へと挿入する。この時、第2係止片24,25は一時的に短辺方向内側へと弾性変形するが、第2係止爪24a,25aが第2係止孔31を完全に通過すると第2係止片24,25は自己の弾性により元の位置へと復帰して、第2係止爪24a,25aが第2係止孔31と係合し、図8に示すように、PIセンサ22が第2係止爪24a,25a及び第1係止爪26a,27aによって、取付面30に固定されるようになる。
ここで、前述したように、第2係止孔31の上端部から切り込み部32aの下端部までの距離は、第2係止片24,25の上端から第1係止片26,27の下端までの距離と略同一に形成されているため、第2係止片24,25が第2係止孔31に挿入されると、PIセンサ22の上方への摺動が規制され、第1係止片26,27が切り込み部32aから抜けなくなるため、第1係止片26,27が第1係止孔32から抜脱することが防止されることとなる。
また、PIセンサ22に装着された電線23が引っ張られることにより、PIセンサ22が第2係止片24,25及び第1係止片26,27の差込方向に引っ張られることがあり、このような場合において、PIセンサ22の上端が差込方向に引っ張られてしまうと、第2係止片24,25が第2係止孔31から抜脱されてしまい、第1係止片26,27の切り込み部32aからの抜けが防止されなくなり、第1係止片26,27も第1係止孔32から抜脱され、PIセンサ22が取付面30から脱落してしまうこととなる。
しかし、前述したように、電線23がPIセンサ22の下端部に装着されているため、電線23が引っ張られた場合には、PIセンサ22の下端が差込方向に引っ張られることとなる。ここで、第1係止片26,27が切り込み部32aから抜き出されない限り、第1係止片26,27が第1係止孔32から抜脱することはないため、PIセンサ22の下端が差込方向に引っ張られても第1係止片26,27が第1係止孔32から抜脱されることはなく、電線23が引っ張られることによって生じるPIセンサ22の脱落が防止されることとなる。
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、例えば、上記実施形態ではPIセンサ22の上方への摺動を、基部22aの両側縁の上端部に対向するように形成された第2係止片24,25によって防止する構成としたが、これは図9に示すように、基部22aの上端縁に沿って垂直方向に延び、先端に長辺方向外方に突出する係止爪33aが形成された係止片33によってPIセンサ22の上方への摺動を防止する構成としてもよい。
ただし、係止片33のように長辺方向外方に突出するように係止爪33aを形成する場合には、係止片33の係止爪33aが形成されていない部分の上端から第1係止片26,27の下端までの距離と、第2係止孔31の上端部から切り込み部32aの下端部までの距離が略同一となるように形成し、係止片33の係止爪33aが最も突出した部分の上端から第1係止片26,27の下端までの距離が、第2係止孔31の上端部から切り込み部32aの下端部までの距離よりも長くなるようにしておかなければならない。
また、上記実施形態では、第1係止片26,27の先端に形成される第1係止爪26a,27aは、短辺方向外方へと突出するように形成したものについて説明しているが、これは、短辺方向内方へと突出するように形成してもよい。ただし、切り込み部32aに第1係止片26,27が挿入された時、第1係止片26,27が第1係止孔32から抜脱することが防止されるように、第1係止爪26a,27aの最も突出した部分の厚さを切り込み部32aの幅よりも厚く形成しておかなければならない。
更に、上記実施形態では、取付面30には、第1係止片26,27が挿入される第1係止孔32と、第2係止片24,25が挿入される第2係止孔31をそれぞれ別々に設けているが、これらの第1係止孔32と第2係止孔31とを連通して、一端に切り込み部が形成され、切り込み部の先端から他端までの距離が、第1係止片26,27の下端から第2係止片24,25の上端までの距離が略同一に形成された一つの係止孔としても構わない。
本発明は、画像形成装置等に取り付けられるフォトインタラプタ等の電子部品の取付構造に利用することができ、特に電子部品に一体形成された係止爪と、取付面に設けられた係止孔とから構成される電子部品の取付構造に利用することができる。
は、本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。 は、排出口に配置された検出手段を示す斜視図である。 は、図2に示す検出手段を構成するアクチュエータのPI遮光部及びPIセンサを示す拡大斜視図である。 は、PIセンサを裏面から見た斜視図である。 は、PIセンサが取り付けられる取付面を表側から見た斜視図である。 は、PIセンサ取付け途中を示す斜視図であり、第1係止片が第1係止孔に挿入された状態を図示している。 は、PIセンサ取付け途中を示す斜視図であり、第1係止片が切り込み部に挿入された状態を図示している。 は、取付け後のPIセンサを取付面の裏側から見た斜視図である。 は、他の実施形態として、基部の上端縁に沿って係止片を形成したPIセンサの取付構造を示す斜視図である。 は、従来の電子部品を示す斜視図である。 は、従来の電子部品の取付構造を示す斜視図である。
符号の説明
1 画像形成装置
14 排出ローラ対
15 排出口
16 排出トレイ
17 後壁
21 アクチュエータ
22 PIセンサ
23 電線
24,25 第2係止片
24a,25a 第2係止爪
26,27 第1係止片
26a,27a 第1係止爪
28,29 当接片
30 取付面
31 第2係止孔
32 第1係止孔
32a 切り込み部
33 係止片
33a 係止爪

Claims (4)

  1. 電子部品の裏面から垂直方向に延び先端に第1係止爪が形成された一対の第1係止片と、該第1係止片の対向方向に対し垂直方向に所定の間隔をあけて並設され先端に第2係止爪が形成された第2係止片とを、前記電子部品の取付面に形成された係止孔に挿入して、前記第1及び第2係止爪を前記係止孔に係合させることにより、電子部品を前記取付面に固定する電子部品の取付構造において、
    前記係止孔の一端には、前記第1係止片が挿入される一対の切り込み部が、前記第1係止片の厚さよりも幅広、且つ、前記第1係止爪の最大厚さよりも幅狭となるように設けられており、前記切り込み部の先端から前記係止孔の他端までの距離が、前記第1係止片の端面外側から前記第2係止片の端面外側までの距離と略同一であることを特徴とする電子部品の取付構造。
  2. 前記切り込み部は、前記第1係止片の幅の半分以上の深さとなるように設けられることを特徴とする請求項1に記載の電子部品の取付構造。
  3. 前記基部の端面には電線が装着されており、前記電子部品を前記取付面に取り付けたとき、前記切り込み部が延びる方向の前方に、前記電線が装着された端面が位置するよう構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子部品の取付構造。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子部品の取付構造を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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