JP5339189B2 - シャッタ機構、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、開口部を持つ仕切り板に開口部を開閉するためシャッタ部材を回動可能に備えたシャッタ機構および画像形成装置に関する。

画像形成装置本体に設けられる仕切り板に設けた開口部に、バンク立てたピンを入れ、給紙バンクなどのバンクと画像形成装置の装置本体との連結位置決めにしているものがある。この種の機構では、バンクと連結していない時は底面の開口を塞ぐ手段として、この開口を塞ぐ部材を取り付け、この開口部に部材を入れる時開口部を塞ぐ部材を外したり、仕切り板の開口部内側に、入ってくるピンを避ける形状を袋型のフタを設けたものがある。また開口の入ってくるピンと嵌合する部材を機器内部に設け、ピンをロックする機構を設けたものがある。また自転車のスタンドの様に、回動可能に保持された部材を１本のバネを用いて、２方向に付勢するものもある

上述のように開口を塞ぐ部材を取り付け、この開口部に部材を入れる時も開口部を塞ぐ部材を外す方法は操作性が良くない。仕切り板の開口部内側に、入ってくるピンを避ける形状を袋型のフタを設ける方法は機器内部に大きな空間が必要となる。

開口部に入ってくるピンと嵌合する部材を機器内部に設け、ピンをロックする機構を設け。そのロック部材を取手の動作と連動させたものは、開口部にピンが入って無い時は開口部は開放状態となってしまう。

ロック部材の嵌合方法は嵌合部材が回動する方向とピンと嵌合する箇所の力を受ける方向が同じであるため、嵌合部に外力が加わった時、ピンがロック部材を押す方向とロック部材が解除する方法が同じとなり外力に弱い。

またピンの嵌合部とロック部材の嵌合部との位置関係のずれに対してあまり余裕が無いまた、ピンとロック部材との嵌合の解除を弾性体によっておこなっているが、ピンとロック部材がかじっていた場合、取手を引き出してもロックが解除されない不具合があった。

本発明はその改善を図ったものであり、シャッタ部材が開口部を開放する位置と塞ぐ位置のどちらでも付勢される機構とし、開口部に入ってくる部材をシャッタ部材がロックできるようにして上述の問題点を解決したシャッタ機構、画像形成装置を提供することを目的とする

本発明のシャッタ機構のうち請求項１に係るものは、開口部を持つ仕切り板と、前記開口部を開閉するため回動可能に前記仕切り板に保持されたシャッタ部材を備え、該シャッタ部材が前記開口部を開放する位置と、前記開口部を塞ぐ位置のどちらでも付勢する付勢手段を備えたシャッタ機構において、前記開口部に入ってくる部材との嵌合部を前記シャッタ部材が備えることを特徴とする。

請求項２に係るものは、請求項１のシャッタ機構において、前記付勢手段が、前記シャッタ部材を前記開口部を塞ぐ位置に付勢した状態では、前記仕切り板と前記シャッタ部材との開口部でのすき間Ａと、前記仕切り板と前記シャッタ部材とが重なりあい、前記すき間と直行する方向の前記開口部外周と前記シャッタ外周との最短距離Ｂとの間に２Ａ＜Ｂとなる関係を有することを特徴とする。

請求項３に係るものは、請求項１または２のシャッタ機構において、前記開口部に入ってくる部材と前記シャッタ部材とが嵌合すると、前記シャッタ部材の嵌合部が、該嵌合部へ入ってくる部材の出入り方向に対し直行する方向に押圧することを特徴とする。

請求項４に係るものは、請求項１から３のいずれかのシャッタ機構において、
前記シャッタ部材の前記嵌合部の形状は、
前記開口部と前記シャッタ部材の回動中心とを結ぶ直線と、前記シャッタ部材の嵌合部と前記シャッタ部材の回動中心とを結ぶ直線との成す角θとする時、
前記シャッタ部材の嵌合部と前記開口部に入ってくる部材との、前記開口部と前記シャッタ部材の回動中心とを結ぶ直線方向での距離は、前記角θが大きくなるに連れて徐々に大きくなる、
ことを特徴とする。

請求項５に係るものは、請求項１から４のいずれかのシャッタ機構において、前記開口部に入ってくる部材が円筒形状であって、その嵌合部の形状は円周方向の溝であることを特徴とする。

請求項６に係るものは、請求項５のシャッタ機構において、前記シャッタ部材の嵌合部形状は、嵌合状態において、開口部に入ってくる部材とシャッタ回動中心とを結ぶ直線上の、開口部に入ってくる部材の回動中心から遠い側及び近い側の溝部に嵌合することを特徴とする。

請求項７に係るものは、請求項１から６のいずれかのシャッタ機構において、前記シャッタ部材の回動中心の穴の径は、回動中心の軸の径よりも大きく、前記シャッタ部材は前記回動中心を軸に回動し、かつ円周方向に自由度をもって保持されたことを特徴とする。

請求項８に係るものは、請求項７のシャッタ機構において、
前記シャッタ部材の回動中心と嵌合部を結ぶ直線方向に自由度を持つことを特徴とする。

請求項９に係るものは、請求項４のシャッタ機構において、前記シャッタ部材の嵌合部と前記開口部に入ってくる部材との、前記開口部と前記シャッタ部材の回動中心とを結ぶ直線方向での距離の大きくなる量が、前記シャッタ部材の回動中心と嵌合部を結ぶ直線方向の移動可能量よりも大きいことを特徴とする。

請求項１０に係るものは、請求項１から９のいずれかのシャッタ機構において、前記付勢手段が、嵌合している時は前記シャッタ部材を前記開口の閉側に付勢することを特徴とする。

請求項１１に係るものは、請求項５から１０のいずれかのシャッタ機構において、前記開口部に入ってくる部材の円周方向の溝は、該開口部に入ってくる部材の外周から溝底へかけてテーパー形状をなすことを特徴とする。

請求項１２に係るものは、請求項１から１１のいずれかのシャッタ機構において、前記シャッタ部材が、前記開口部に入ってくる部材と嵌合する位置にある時、該シャッタ部材が前記開口部に入ってくる部材と嵌合する箇所はスラスト方向にガタがあることを特徴とする。

請求項１３に係るものは、請求項１から１２のいずれかのシャッタ機構において、前記シャッタ部材が前記開口部を塞ぐ位置にあるとき、該シャッタ部材のスラスト方向のガタを抑える部材を備えたことを特徴とする。

請求項１４に係るものは、請求項１３のシャッタ機構において、
前記ガタを抑える部材と前記シャッタ部材との嵌合部はテーパーをなすことを特徴とする。

請求項１５に係る画像形成装置は、常時は機器本体内に収納し、移動時は引き出してそれを持って機器の移動を可能にする取手を備えた画像形成装置において、該取手と連動して開閉するシャッタ機構を備え、該シャッタ機構が請求項１から１４のいずれかに記載のものであることを特徴とする。

請求項１６に係るものは、請求項１５の画像形成装置において、前記取手の収納位置が、前記シャッタ部材がロックする位置であることを特徴とする。

請求項１７に係るものは、請求項１５または１６の画像形成装置において、前記シャッタ部材を押圧する取手の部材が取手の抜け止めを兼ねることを特徴とする。

請求項１８に係るものは、請求項１５ないし１７のいずれかの画像形成装置において、本体側抜け止めが取手のガイドを兼ねることを特徴とする。

本発明によれば、開口部を持つ仕切り板と、前記開口部に回動可能に保持されたシャッタであって、該シャッタが開口部を開放する位置、該シャッタが開口部を塞ぐ位置、どちらにも、付勢されるシャッタを備えたシャッタ機構においてこの開口部に入ってくる部材と該シャッタ部材は嵌合部を備えることにより、シャッタが開口部に入ってくる部材をロックすることができる。

本発明の一実施例であるシャッタ機構を用いた画像形成装置を示す図 ピンが入っていない状態で、取手が収納された状態のシャッタ機構の平面図 ピンが入っていない状態で、取手を引き出し、シャッタ部材と取手が接触した状態のシャッタ機構の平面図 ピンが入っていない状態で、取手を引き出し、シャッタ部材が開放と閉鎖との分岐点に位置する状態の平面図 図２Ｃの状態でシャッタ部材３が開放と閉鎖との分岐点を超え、開放側に付勢された状態の平面図 取手を引き出しきった状態の平面図 ピンが入っていない状態で、取手を収納し始め、取手がシャッタ部材に接触した状態の平面図 ピンが入っていない状態で、取手がシャッタ部材を回し、シャッタ部材が開放と閉鎖との分岐点にある状態の平面図 ピンが入っていない状態で、取手がシャッタ部材を回し、シャッタ部材が開放と閉鎖との分岐点を超え、閉鎖状態に付勢された状態の平面図 開口部にピンが入った状態で取手を収納した状態の平面図 開口部に入ったピンとシャッタ部材が嵌合部で嵌合した状態で、取手を引き出し、取手がシャッタ部材に接触し、シャッタ部材を開放し始めた状態の平面図 シャッタ部材が開放と閉鎖との分岐点を超える状態を示す図 シャッタ部材が開放と閉鎖との分岐点を超えた直後の状態を示す図 シャッタ部材が開口部を塞ぐ位置に付勢された状態を示す図 シャッタ部材の嵌合部の形状を拡大して示す図 シャッタ部材の嵌合部の形状を拡大して詳細に示す図 シャッタ部材が閉じた状態でシャッタ部材を押さえる押さえ部材がシャッタ部材のガタを抑えている様子を示す図 仕切り板の開口部に入ってくる部材と嵌合した状態の断面図

以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。なお本発明は図示の画像形成装置への実施には限定されず、画像形成を行う種々の装置に適用可能である。以下、本発明を適用した画像形成装置について説明を行う。

本発明の一実施例であるシャッタ機構を用いた画像形成装置を図１に示す。この画像形成装置は、開口部１のある仕切り板２と、開口部１に回転可能に保持されたるシャッタ部材３と、シャッタ部材を付勢する弾性体４（図示の例はスプリング。ただしこれに限定されない。）と、取手５とを備えている。この開口部１にバンクとの位置決めピン６（開口部１に入ってくる部材）が入ってくる。このシャッタ部材３は、開口部１を塞ぐ位置、開く位置のどちらにも付勢され得るように構成してある。なおＣはシャッタ部材３の回転中心である。また７は装置本体の側板である。

このシャッタ機構は、取手５と連動して回動するよう保持されており、図２Ａはピン６が入っていない状態で、取手５が収納された状態のシャッタ機構の平面図を示す。弾性体である引張りスプリング４によって、開口部１を塞ぐ位置でシャッタ部材３は付勢されている。

図２Ｂはピン６が入っていない状態で、取手５を引き出し、シャッタ部材３と取手５が接触した状態のシャッタ機構の平面図を示す。また図２Ｃはピン６が入っていない状態で、取手５を引き出し、シャッタ部材３が開放と閉鎖との分岐点に位置する状態の平面図を示す。
図２Ｃに至るまではシャッタ部材３は開口部１を閉鎖する方向に付勢されている。図２Ｄは図２Ｃの状態でシャッタ部材３が開放と閉鎖との分岐点を超え、開放側に付勢された状態の平面図を示す。シャッタ部材３がピン６との嵌合部（凹部）３ａを備えることがよく示されている。図２Ｅは取手５を引き出しきった状態の平面図を示す。シャッタ部材３を押圧する取手５の部材は取手５の抜け止めを兼ねる構成と、装置本体の側板７の抜け止めは取手５のガイドを構成はこの図に示す通りである。

図２Ｆはピン６が入っていない状態で、取手５を収納し始め、取手５がシャッタ部材に接触した状態の平面図を示す。図２Ｇはピン６が入っていない状態で、取手５がシャッタ部材３を回し、シャッタ部材３が開放と閉鎖との分岐点にある状態の平面図を示す。図２Ｈはピン６が入っていない状態で、取手５がシャッタ部材３を回し、シャッタ部材が開放と閉鎖との分岐点を超え、閉鎖状態に付勢された状態の平面図を示す。

取手５が完全に収納された状態は、図２Ａと同じ平面図となる。次ぎに開口部１に入ってくる部材がある時のシャッタ部材３の動きを示す。取手５が収納された状態（シャッタも塞ぐ）から取手５を引き出し、シャッタ部材３を開放状態とするところは図２Ａから図２Ｅと同様である。取手５を収納し始め、シャッタ部材３が開放と閉鎖との分岐点を超えシャッタ部材３が閉鎖状態に付勢し始めるまでは図２Ｆから図２Ｇと同様である。

図２Ｉは開口部１にピン６が入った状態で取手５を収納した状態の平面図を示す。取手５の収納位置はシャッタ部材３がロックされる位置となる状態になる。図２Ｊは開口部１に入ったピン６とシャッタ部材３が嵌合部３ａで嵌合した状態で、取手５を引き出し、取手５がシャッタ部材３に接触し、シャッタ部材３を開放し始めた状態の平面図を示す。

そして図２Ｊの状態からさらに取手５を引き出すと、図２Ｋに示すように、シャッタ部材３が開放と閉鎖との分岐点を超えると図２Ａ、図２Ｂに示す通り、シャッタ部材３は開口部１を開放する方向に付勢される。

図３にシャッタ部材３が開口部１を塞ぐ位置に付勢された状態を示す。仕切り板２と、シャッタ部材２との開口部１でのすき間Ａは、（図３（Ｂに断面で示す。

仕切り板２とシャッタ部材３とが重なりあい、すき間Ａと直行する方向の開口部１の外周と、シャッタ部材３の外周との距離は、図４に示す通りＣ１、Ｃ２となり、開口部３全周の内最短距離にあるものをＢとする。シャッタ部材３と仕切り板２との重なりがすき間の２倍以上あれば物体の落下を防止できることがわかる。

なお図４に示すシャッタ部材３の嵌合部３ａの形状は、開口部１とシャッタ部材３の回動中心Ｃとを結ぶ直線と、シャッタ部材３の嵌合部３ａと回動中心Ｃとを結ぶ直線とのなす角をθとする時、シャッタ部材３の嵌合部３ａと、開口部１に入ってくる部材との、開口部１と回動中心Ｃとを結ぶ直線方向での距離Ｃ１及びＣ２は、角θが大きい時は大きく、角θが小さくなるに連れて徐々に小さくなる。こうすることで所定の嵌合位置までシャッタ部材３を円滑に導くができる。

図５に示すシャッタ部材３の嵌合部３ａの形状は、嵌合状態において、開口部１に入ってくる部材（ピン６など）とシャッタ部材３の回動中心Ｃとを結ぶ直線上にシャッタ部材３に設けた回転中心Ｃが位置するように構成している点を示す。こうすることにより、従来技術ではシャッタ部材３の回動中心Ｃを構成する軸とシャッタ部材３の嵌合部３ａの図に示す方向の力及び位置のばらつきに弱い点を改善できる。

すなわち、シャッタ部材３の回動中心となる部材の径Ｄ１に対し、シャッタ部材３の穴を回動中心と嵌合部を結ぶ直線方向にＤ２にすることにより、開口部３ｂに入って来た軸位置がずれていた場合でもシャッタ部材３の嵌合部３ａを嵌合させ易い。

またシャッタ部材３の嵌合部ａと、開口部１に入ってくる部材との、開口部１とシャッタ部材３回動中心とを結ぶ直線の距離Ｃの大きくなる量が回動中心と嵌合部を結ぶ直線方向の移動可能量（ここで言うＤ２−Ｄ１）よりも大きくすると自由度による位置のずれを吸収し嵌合できる様にすることができる

図６はシャッタ部材３が閉じた状態でシャッタ部材３を押さえる押さえ部材８がシャッタ部材３のガタを抑えている様子を示す。また図７は仕切り板２の開口部１に入ってくる部材（図ではピン６）と嵌合した状態の断面を示す。開口部１に入ってくるピン６の外周から溝底へはテーパー部６ａになっていて、仕切り板２の開口部１への抜き差しを円滑にできる。またシャッタ部材３はシャッタ部材を抑える押さえ部材８により上下方向のガタをおさえられている。

１：開口部
２：仕切り板
３：シャッタ部材
３ａ：嵌合部
４：弾性体
５：取手
６：位置決めピン
６ａ：位置決めピンのテーパー部
７：装置本体の側板
８：押さえ部材
Ｃ：シャッタ部材の回転中心

特開平１１−０１５２２５号公報 特開平０８−３０５１０１号公報

Claims (18)

1. 開口部を持つ仕切り板と、
   前記開口部を開閉するため回動可能に前記仕切り板に保持されたシャッタ部材を備え、
   該シャッタ部材が前記開口部を開放する位置と、前記開口部を塞ぐ位置のどちらでも付勢する付勢手段を備えたシャッタ機構において、
   前記開口部に入ってくる部材との嵌合部を前記シャッタ部材が備える
   ことを特徴とするシャッタ機構。
2. 請求項１のシャッタ機構において、
   前記付勢手段が、前記シャッタ部材を前記開口部を塞ぐ位置に付勢した状態では、
   前記仕切り板と前記シャッタ部材との開口部でのすき間Ａと、
   前記仕切り板と前記シャッタ部材とが重なりあい、前記すき間と直行する方向の前記開口部外周と前記シャッタ外周との最短距離Ｂとの間に、
   ２Ａ＜Ｂとなる関係を有する、
   ことを特徴とするシャッタ機構。
3. 請求項１または２のシャッタ機構において、
   前記開口部に入ってくる部材と前記シャッタ部材とが嵌合すると、前記シャッタ部材の嵌合部が、該嵌合部へ入ってくる部材の出入り方向に対し直行する方向に押圧する、
   ことを特徴とするシャッタ機構。
4. 請求項１から３のいずれかのシャッタ機構において、
   前記シャッタ部材の前記嵌合部の形状は、
   前記開口部と前記シャッタ部材の回動中心とを結ぶ直線と、前記シャッタ部材の嵌合部と前記シャッタ部材の回動中心とを結ぶ直線との成す角θとする時、
   前記シャッタ部材の嵌合部と前記開口部に入ってくる部材との、前記開口部と前記シャッタ部材の回動中心とを結ぶ直線方向での距離は、前記角θが大きくなるに連れて徐々に大きくなる、
   ことを特徴とするシャッタ機構。
   
5. 請求項１から４のいずれかのシャッタ機構において、
   前記開口部に入ってくる部材が円筒形状であって、その嵌合部の形状は円周方向の溝であることを特徴とするシャッタ機構。
6. 請求項５のシャッタ機構において、
   前記シャッタ部材の嵌合部形状は、嵌合状態において、開口部に入ってくる部材とシャッタ回動中心とを結ぶ直線上の、開口部に入ってくる部材の回動中心から遠い側及び近い側の溝部に嵌合する、
   ことを特徴とするシャッタ機構。
7. 請求項１から６のいずれかのシャッタ機構において、
   前記シャッタ部材の回動中心の穴の径は、回動中心の軸の径よりも大きく、前記シャッタ部材は前記回動中心を軸に回動し、かつ円周方向に自由度をもって保持されたことを特徴とするシャッタ機構。
8. 請求項７のシャッタ機構において、
   前記シャッタ部材の回動中心と嵌合部を結ぶ直線方向に自由度を持つことを特徴とするシャッタ機構。
9. 請求項４のシャッタ機構において、
   前記シャッタ部材の嵌合部と前記開口部に入ってくる部材との、前記開口部と前記シャッタ部材の回動中心とを結ぶ直線方向での距離の大きくなる量が、前記シャッタ部材の回動中心と嵌合部を結ぶ直線方向の移動可能量よりも大きいことを特徴とするシャッタ機構。
   
10. 請求項１から９のいずれかのシャッタ機構において、
    前記付勢手段が、嵌合している時は前記シャッタ部材を前記開口の閉側に付勢することを特徴とするシャッタ機構。
11. 請求項５から１０のいずれかのシャッタ機構において、
    前記開口部に入ってくる部材の円周方向の溝は、該開口部に入ってくる部材の外周から溝底へかけてテーパー形状をなすことを特徴とするシャッタ機構。
    
12. 請求項１から１１のいずれかのシャッタ機構において、
    前記シャッタ部材が、前記開口部に入ってくる部材と嵌合する位置にある時、該シャッタ部材が前記開口部に入ってくる部材と嵌合する箇所はスラスト方向にガタがあることを特徴とするシャッタ機構。
    
    
13. 請求項１から１２のいずれかのシャッタ機構において、
    前記シャッタ部材が前記開口部を塞ぐ位置にあるとき、該シャッタ部材のスラスト方向のガタを抑える部材を備えたことを特徴とするシャッタ機構。
14. 請求項１３のシャッタ機構において、
    前記ガタを抑える部材と前記シャッタ部材との嵌合部はテーパーをなすことを特徴とするシャッタ機構。
15. 常時は機器本体内に収納し、移動時は引き出してそれを持って機器の移動を可能にする取手を備えた画像形成装置において、
    該取手と連動して開閉するシャッタ機構を備え、
    該シャッタ機構が請求項１から１４のいずれかに記載のものであることを特徴とする画像形成装置。
16. 請求項１５の画像形成装置において、
    前記取手の収納位置が、前記シャッタ部材がロックする位置であることを特徴とする画像形成装置。
17. 請求項１５または１６の画像形成装置において、
    前記シャッタ部材を押圧する取手の部材が取手の抜け止めを兼ねることを特徴とする画像形成装置。
18. 請求項１５ないし１７のいずれかの画像形成装置において、
    本体側抜け止めが取手のガイドを兼ねることを特徴とする画像形成装置。