JP5768339B2

JP5768339B2 - インターロック機構及び画像形成装置

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Publication number: JP5768339B2
Application number: JP2010159912A
Authority: JP
Inventors: 佳秀太田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2030-07-14
Also published as: US20120012445A1; JP2012022146A; US8513551B2

Description

この発明は、インターロック機構、及び該インターロック機構を有する複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。

例えば画像形成装置など装置本体に開閉可能なカバーを備えた装置では、カバーを開放した際に装置が作動しないようにして使用者の安全を確保するインターロック機構が備えられているものが多い。特に、画像形成装置では用紙の搬送面とサプライ挿入方向は異なるのが一般的なため、サプライの交換で開放するカバーと、ジャム紙除去で開放するカバーは異なる場合が多い。いずれのカバーの開放時にも内部に配置された駆動部、高圧部やレーザ光線経路など全ての危険部位へのアクセスを物理的に防ぐことは困難であるため、それぞれのカバー開閉に伴いインターロック機構を作動させる必要がある。この場合、それぞれのカバーに対してそれぞれマイクロスイッチを配置することで対応が可能であるがスイッチの数が多くなってしまうという問題があった。

そこで、従来はこのような問題を解決するために、第１のカバーと第２のカバーを閉じることで同一のレバーを２方向から押し、マイクロスイッチ押し込み位置へと移動させる構成とすることで、インターロック機構のマイクロスイッチをオン／オフする構成が提案されている（特許文献１）。しかし、マイクロスイッチのオン／オフ動作を行うアクチュエータの動作範囲は数ｍｍと小さいため、上記のような構成ではカバーを閉じる際のオーバストロークや部材のばらつきなどを吸収しきれず、スイッチを変形あるいは破損させてしまう可能性があった。

上記の問題への対応として、マイクロスイッチのアクチュエータのオン方向とカバーを閉じきる際のカバー移動方向とを全て異なる方向とすることで、カバー閉時にマイクロスイッチへ急激な力がかからないようにする方式が提案されている（特許文献２）。しかし、この方式でも前述の通りマイクロスイッチのアクチュエータ動作範囲は非常にシビアであるため、スイッチを押圧する作動部材の寸法のばらつきやカバーの捩れやなどによってはやはりスイッチに負荷をかけて変形あるいは破損させてしまう懸念がある。

また、揺動可能に設けられている第１のレバー部材と、第１のレバー部材に揺動支持されて揺動端の一方がマイクロスイッチのアクチュエータに対向している第２のレバー部材と、カバーが閉じられた際に第１、第２のレバー部材を選択的に回動させる第１の作動部、第２の作動部を備え、第１，第２の作動部はカバーの移動方向に沿って回動することで移動ストロークを少なくし、第１，第２のレバー部材との接触部がカム形状部となっていることでオーバストロークを吸収し、カバー（ドア）の開閉ばらつきによらないインターロックシステム方式が提案されている（特許文献３）。この場合ではカバーの捩れや操作ばらつきには強くなっていると言えるが、機構の複雑化により部品ばらつきが積み上がり、また稼動部が増えることによる大型化で加工精度低下も起こるため、第２のレバー部材の支軸の位置や第１の作動部がばらつき、スイッチ動作角度が安定せずに動作不良となってしまう懸念がある。

そこでこの発明は、前記従来の問題点を解決し、マイクロスイッチなどからなるインターロックスイッチの破損の恐れがなく、動作不良のないインターロック機構、及び該インターロック機構を有する画像形成装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、インターロックスイッチを支持する画像形成装置などの装置本体に開閉可能な第１のカバー及び第２のカバーを備え、これら第１のカバー及び第２のカバーにそれぞれ設けられ、これら各カバーの開閉動作に従って揺動する第１の押圧部及び第２の押圧部により前記インターロックスイッチをオン／オフするインターロック機構において、前記装置本体に揺動可能に軸により支持され、第１の押圧部が当接可能な第１のカム部材と、前記第１のカム部材に軸を中心に揺動可能に保持され、前記第１の押圧部とは異なる方向に揺動する第２の押圧部と当接可能な第２のカム部材と、を備え、前記第２のカム部材を保持する軸は、前記第１のカム部材の揺動に従って揺動可能となっているとともに、前記第１及び第２のカバーの開放状態において、第２のカム部材の揺動範囲が前記インターロックスイッチを動作させるアクチュエータのオフ位置から退避した位置となるよう配置され、第１のカム部材及び第２のカム部材に第１及び第２の押圧部が当接したとき、第１のカム部材及び第２のカム部材が、第２の押圧部の揺動面と平行な面に沿って前記インターロックスイッチを押圧する方向に揺動するとともに、第２のカム部材及び第２のカム部材を保持する軸が前記インターロックスイッチをオン可能な位置に移動し、第２のカム部材がその保持軸を中心に揺動して前記アクチュエータに作用し、インターロックスイッチをオンすることにより、第１のカバー及び第２のカバーの閉鎖状態を同時に検知することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のインターロック機構において、第１のカム部材は、前記装置本体に設けた軸に一端部が支持され揺動可能になっているとともに、他端部に第１の押圧部が当接するカム面が設けられた第１カム当接部材と、この第１カム当接部材の前記軸に一端部が支持されて揺動可能になっているとともに、他端部に第２のカム部材を支持する支持部が設けられた第１カム筐体部材と、前記第１カム当接部材及び第１カム筐体部材に反力を付与する弾性部材とを有し、第２のカム部材は、第１カム筐体部材の他端部に設けた支持部に中間部が保持され揺動可能となっているとともに、第１カム筐体部材側の一端部が前記インターロックスイッチをオンするカム面に形成され、反対側の他端部が第２の押圧部の当接を受ける受面に形成されており、かつ第２のカム部材及び第１のカム筐体部材に反力を付与する第２の弾性部材を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインターロック機構において、第１のカバーを閉鎖状態にすると、第１カム筐体部材が装置本体に位置決めされることを特徴とする。請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のインターロック機構において、第２の押圧部は、第２のカム部材へ当接する面が円弧形状に形成されていることを特徴とする。請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のインターロック機構において、第２のカム部材は、インターロックスイッチをオンする側の面が保持軸と同心円となる円弧形状に形成されていることを特徴とする。請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のインターロック機構において、第２のカム部材の保持軸は、スイッチオン位置でのアクチュエータと略平行な面を持って装置本体に設置された位置決め部に位置決めされることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のインターロック機構を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

この発明は、前記のようであって、請求項１に記載の発明によれば、装置本体に揺動可能に軸により支持され、第１の押圧部が当接可能な第１のカム部材と、前記第１のカム部材に軸を中心に揺動可能に保持され、前記第１の押圧部とは異なる方向に揺動する第２の押圧部と当接可能な第２のカム部材と、を備え、前記第２のカム部材を保持する軸は、前記第１のカム部材の揺動に従って揺動可能となっているとともに、前記第１及び第２のカバーの開放状態において、第２のカム部材の揺動範囲が前記インターロックスイッチを動作させるアクチュエータのオフ位置から退避した位置となるよう配置され、第１のカム部材及び第２のカム部材に第１及び第２の押圧部が当接したとき、第１のカム部材及び第２のカム部材が、第２の押圧部の揺動面と平行な面に沿って前記インターロックスイッチを押圧する方向に揺動するとともに、第２のカム部材及び第２のカム部材を保持する軸が前記インターロックスイッチをオン可能な位置に移動し、第２のカム部材がその保持軸を中心に揺動して前記アクチュエータに作用し、インターロックスイッチをオンすることにより、第１のカバー及び第２のカバーの閉鎖状態を同時に検知するので、第１のカバー及び第２のカバーが閉鎖されたときにインターロックスイッチをオンにして装置を作動可能にする一方、第１のカバー及び第２のカバーいずれかが開放されたときにインターロックスイッチをオフにして装置が作動しないようにし、インターロックスイッチのオン／オフ動作を良好にかつ確実に行うことができる。しかも、インターロックスイッチの破損の恐れもないのに加え、インターロックスイッチが１つですむので、機構そのものも、小型で高精度なものとすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、インターロックスイッチのオン／オフ動作をさらに良好にかつ確実に行うことができる。また、通常カバー側は一体的に構成し、金型の自由度が少ないため、オーバストローク吸収機構を設ける場合は余計な部品が増えるが、オーバストローク吸収機構を装置本体側に設けることが可能なので、低コストで、さらに小型で高精度なものとすることができる。請求項３に記載の発明によれば、寸法ばらつきの積みあがりが少なくなり、１つ当たりの部品精度を下げられ低コストで、小型で高精度なものとすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、寸法ばらつきを吸収でき、第２のカバーや他の部品精度を下げられ低コストで、小型で高精度なものとすることができる。請求項５に記載の発明によれば、請求項４よりさらに寸法ばらつきを吸収でき、第２のカバーや他の部品精度を下げられ低コストで、小型で高精度なものとすることができる。請求項６に記載の発明によれば、保持軸の軸位置精度に余裕が持たせられ、寸法ばらつきを吸収できるため、第２のカバーや他の部品精度を下げられ低コストで、小型で高精度なものとすることができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１ないし６のいずれかに記載のインターロック機構を備えた画像形成装置を提供することができる。

この発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタの全体を示す斜視図である。同上に設置されたインターロック機構であって、（Ａ）は両ドア開放状態を示す斜視図、（Ｂ）は両ドア閉鎖状態を示す斜視図である。同上のインターロック機構のスイッチ作動装置の内部構成を示す正面図である。同上のスイッチ作動装置を構成する第１のカム部材及び第２のカム部材の組み付け状態を示す斜視図である。同上の第１のカム部材を構成する第１カム筐体部材であって、（Ａ）は図４と同じ側からみた斜視図、（Ｂ）は反対側からみた斜視図である。同上の第１のカム部材を構成する第１カム当接部材であって、（Ａ）は図４と同じ側からみた斜視図、（Ｂ）は反対側からみた斜視図である。同上の第２のカム部材であって、（Ａ）は図４と同じ側からみた斜視図、（Ｂ）は反対側からみた斜視図である。同上のスイッチ作動装置の筐体フレームの内部を示す斜視図である。同上の筐体フレームの蓋となる内装カバーの内部を示す斜視図である。同上のカラー部材を示す斜視図である。図３の右側からみた機構要部の拡大図である。（ａ）〜（ｄ）はドア開閉時の動作を示す作用説明図である。第２の実施の形態を示す図４と同様な斜視図である。同上の作用説明図である。

以下、図面に示す実施の形態により、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明によるスイッチ作動装置を用いるインターロック機構が適用された画像形成装置の外観図である。

図１において、１００は画像形成装置であり、該装置は、画像形成処理部が内蔵された装置本体１００Ａの上部に原稿載置台を主要部とする走査部１０１と、縦方向においてほぼ中央部において内蔵されている画像形成処理部１０２と、画像形成処理部１０２の下部において記録シートを積載可能な複数の給紙カセットを有する給紙部１０３と、縦方向において走査部１０１と画像形成処理部１０２との間に形成された空間で構成されるシート排出部１０４と、走査部１０１の前面において装置前方に張り出した状態で設けられて操作ボタン１０５Ａや液晶表示部１０５Ｂが装備されている操作パネル１０５とを備えている。

装置本体１００Ａの筐体には、前面及び該面と直角な側面とにそれぞれ下部を支点として揺動することで開閉可能な第１のカバーとしての前ドア２５及び第２のカバーとしての右ドア２４が設けられており、前ドア２５及び右ドア２４の内側には筐体内に向け突出する第１の押圧部，第２の押圧部としての突起２５ａ，２４ａが図２に示すようにそれぞれ支持杆２５ｃ，２４ｃの一端に形成されて設けられている。突起２５ａ，２４ａは、各ドア２５，２４の開閉動作に連動して用いられる。

前ドア２５に設けてある突起２５ａは、前ドア２５の内側で右ドア２４側に偏倚した位置に設けられ、右ドア２４に設けてある突起２４ａは、前ドア２５側に偏倚した位置に設けられており、これら突起２５ａ，２４ａと対向する装置本体１００Ａの筐体側には、突起２５ａ，２４ａを挿入できる開口１００Ａ１，１００Ａ２が形成されている。前ドア２５の突起２５ａに対向している開口１００Ａ１は、右ドア２４が位置する右側面と隣接して直角な前側面の右側面側の隅部近傍に形成されている。また、右ドア２４の突起２４ａに対向している開口１００Ａ２は、前ドア２５が位置する前側面と隣接して直角な右側面の前側面側の隅部近傍に形成されており、前ドア２５側の開口１００Ａ１とで囲まれた内部空間に図３に示すスイッチ作動装置４００が配置されるようになっている。

図２（Ａ），（Ｂ）は、スイッチ作動装置４００の関連部分を抜き出した図である。図２（Ａ）は前ドア２５及び右ドア２４の開放状態、図２（Ｂ）は前ドア２５及び右ドア２４の閉鎖状態を示す。スイッチ作動装置４００は、装置本体１００Ａのモールド構造体に一体的に設けられた筐体フレーム３０と、前ドア２５が開いた時にスイッチ作動装置４００が露出することを防ぐ内装カバー３１とを有し、これらに囲われた内部空間に配置されている。開口１００Ａ１は内装カバー３１、開口１００Ａ２は筐体フレーム３０にそれぞれ形成されており、内装カバー３１は筐体フレーム３０に対して位置決めされたうえ図示のようにネジ締結で固定されている。筐体フレーム３０は、別途板金フレームに軸をかしめることにより構成してもよいが、樹脂で構成することで位置決めを含めた軸の本数削減が可能であり、コスト低減が可能となる。２５ｂ，２４ｂは前記支持杆２５ｃ，２４ｃの他端に設けられた前ドア２５と右ドア２４のそれぞれ軸である。

スイッチ作動装置４００の構成をさらに図３〜図１１により詳しく説明する。図３に内装カバー３１を外した筐体フレーム３０の内部を示している。図３に示すようにスイッチ作動装置４００は、筐体フレーム３０に保持されたインターロックスイッチとしてのマイクロスイッチ（以下、単にスイッチという）４０と、筐体フレーム３０に備えられた軸３０ａ（図８を参照）に揺動可能に支持され、軸３０ａと並行で異なる位置であって、かつスイッチ４０を動作させるアクチュエータ４０ｃの先端付近で対向する位置に軸３２ａを有し、上方の端部に前ドア２５の突起２５ａが当接した際に、軸３２ａがアクチュエータ４０ｃに近接する方向に揺動する第１のカム部材３２と、第１のカム部材３２に軸３２ａで揺動可能に保持され、下方の端部に右ドア２４の突起２４ａが当接した際に、上方の端部がアクチュエータ４０ｃに近接する第２のカム部材４３とを有している。軸３２ａは後述のように第１のカム部材３２の第１カム筐体部材４１の軸受部４１ｃ，４１ｄと第２のカム部材４３の軸４３ａ，４３ｂが嵌合して形成される（図５，７参照）。ここでは、スイッチ作動装置４００へ当接する押圧部として突起２５ａ，２４ａを用いたが、当然、前ドア２５、右ドア２４の開閉と連動する別の押圧部を用いてもよい。なお、スイッチ４０は実際には２つあり、それぞれ４０１，４０２（図１１参照）で示す。

図３において３０ｂは位置規制部、３０ｃは位置決め部であり、いずれも筐体フレーム３０に設けられている。また、４０ａは位置決め部としての穴、４０ｂは回転止め部としての長穴、４０ｃはアクチュエータ、４０ｄはプッシュスイッチ、４０ｅはコネクタであり、スイッチ４０に関連して設けられている。４１ｅ，４１ｆは位置規制部であり、第１のカム部材３２の後述する第１カム筐体部材に関連して設けられている。

図４に第１のカム部材３２と第２のカム部材４３の詳細構成を示す。第１のカム部材３２は、図３，８に示す軸３０ａに下方の端部が支持され揺動可能となっているとともに、上方の端部に前ドア２５の突起２５ａが当接可能な第１カム当接部材４２と、同じく軸３０ａに上方の端部が支持され揺動可能となっているとともに、下方の端部に前述の軸３２ａを有する第１カム筐体部材４１と、第１カム当接部材４２と第１カム筐体部材４１を反回転方向、つまり第１カム当接部材４２と第１カム筐体部材４１が逆向きに回転しようとするように付勢する弾性部材としてのトーションバネ４４とを有しており、図５（Ａ）に示す第１カム筐体部材４１の回転止め４１ｇが図６（Ｂ）に示す第１カム当接部材４２の突っ張り部４２ｅに突き当たることにより、初期状態では互いの位置関係を保持している。前記弾性部材としては引張りバネ、トーションバネ、もしくは第１カム当接部材４２と第１カム筐体部材４１を樹脂で一体的に構成して、それ自身の弾性で吸収することも可能であるが、機構の小型化に際してはトーションバネ４４を用いるのがよい。

図４においてトーションバネ４４は、図６に示すように第１カム当接部材４２の軸嵌合部４２ａの外周部を案内部として機能し、その外周面からそれぞれ反対方向に張り出した腕は第１カム筐体部材４１のバネ受け部４１ｈ及び第１カム当接部材４２のバネ受け部４２ｆに当接する。これにより、第１カム筐体部材４１と第１カム当接部材４２は互いに反対方向、つまり図４において第１カム筐体部材４１は反時計方向、第１カム当接部材４２は時計方向に回転しようと付勢し合う。

本実施の形態のようにモールド構造体である筐体フレーム３０に一体的に軸３０ａを設ける場合、筐体フレーム３０に強度、精度が求められることから通常はガラス入り樹脂などを使用するため、他の一般樹脂と摺動すると摺擦相手の樹脂を削ってしまい、経時劣化で動作不具合を起こす可能性がある。そのため、本実施の形態では別途、図１０に示すカラー部材４６を軸３０ａと同軸に被せて摺動面を作ることにしている。これによりカラー部材４６の回転防止嵌合部４６ｃとスイッチ作動装置４００の筐体フレーム３０の回転防止部３０ｇ（図８参照）が嵌合することで回転止めされ、カラー部材４６と筐体フレーム３０は摺動し合うことはない。カラー部材４６の材質はポリアセタールなどの摺動に強い材料が好ましい。

第２のカム部材４３は、図７（Ａ），（Ｂ）に示す軸４３ａ、４３ｂをそれぞれ図５（Ａ），（Ｂ）に示す第１カム筐体部材４１の軸受部４１ｃ，４１ｄに嵌合することにより、中間部が共通軸線上の軸３２ａに対して揺動可能となっているとともに、第１カム筐体部材４１側の上方の端部がスイッチ４０をオンするカム面としてのカム形状４３ｄ，４３ｅに形成され、反対側の下方の端部が突起２４ａの当接を受ける受面としての突起摺動面４３ｃに形成されている。また、第２のカム部材４３は、一方の腕を第１カム筐体部材４１のバネ受け部４１ｉ、他方の腕を第２のカム部材４３のバネ受け部４３ｇへと掛けられた弾性部材としてのトーションバネ４５により、常に一定方向へ付勢されている。すなわち、第２のカム部材４３はトーションバネ４５により第１カム筐体部材４１に対して反時計回りに付勢される。ここで、前記弾性部材としては圧縮バネ、引張りバネなど何でもよいが、圧縮バネ及び引張りバネを回転力に使用する場合は軸から離れた箇所に取り付ける必要があるため大型化につながり易い難点がある。そこで、第２のカム部材４３の軸４３ａ，４３ｂ間の空間に軸３２ａと同軸に構成された案内棒４３ｆを形成し、ここに弾性部材としてトーションバネ４５を配置することで大型化することなく弾性力の付勢を可能としている。

トーションバネ４５は案内棒４３ｆを案内部として機能し、その腕はそれぞれ第１カム筐体部材４１のバネ受け部４１ｉ及び第２のカム部材４３のバネ受け部４３ｇに当接する。案内棒４３ｆは軸４３ａ，４３ｂと同軸なので、第２のカム部材４３は図３での反時計回り方向に付勢され、第２のカム部材４３の一部が図５（Ｂ）に示す位置決め部４１ｋに突き当たることで第１カム筐体部材４１と第２のカム部材４３は一定の位置関係で待機する。

第１のカム部材３２の構成部材についてさらに詳しく説明する。図５（Ａ），（Ｂ）は第１カム筐体部材４１を示し、連結壁４１ｎで一体に接続された１対の側壁４１ｍを有し、下方の端部に第２のカム部材４３の軸４３ａ、４３ｂが嵌合する支持部としての軸受部４１ｃ，４１ｄがそれぞれ所定の空間をおいて形成されているとともに、上方の端部に図１０に示すカラー部材４６の軸摺動面４６ａ等が貫通する軸受部４１ａ，４１ｂがそれぞれ所定の空間をおいて形成されている。連結壁４１ｎにはバネ受け部４１ｈ，４１ｉが設けられている。バネ受け部４１ｈは連結壁４１ｎの表面に沿った形、バネ受け部４１ｉは連結壁４１ｎの表面から内向きに屈曲した形となっている。また、一方の側壁４１ｍは軸受部４１ｃと反対側となる他端部が他方のそれより突出して形成されており、その突出した端部の内面には回転止め４１ｇが設けられている。

図６（Ａ），（Ｂ）は第１カム当接部材４２を示し、前記第１カム筐体部材４１の軸受部４１ａ，４１ｂ間の空間に納まり、該軸受部で支持されるカラー部材４６の軸摺動面４６ａに嵌合する軸嵌合部４２ａを下方の端部に有している。軸嵌合部４２ａと突っ張り部４２ｅを介して一体の上方の端部には第１カム面（第１摺動面）４２ｂ、第２摺動面４２ｃ及び待機時突き当て部４２ｄがそれぞれ突っ張り部４２ｅと交叉する横方向に連接して形成されている。第１カム面４２ｂはテーパ面となっているため、前ドア２５が閉まっていくにつれて突起２５ａが第１カム面４２ｂに当たっていき、第１カム当接部材４２を図３で反時計回り方向へと揺動させる。突起２５ａがストレート面となった第２摺動面４２ｃと摺動するようになると、それ以上は押し込まない。第１カム筐体部材４１、第１カム当接部材４２、第２のカム部材４３、及び弾性部材としてのトーションバネ４４，４５は前ドア２５の開放時には一体的に動作し、その一体物としての自重による回転モーメントにより図３で反時計回り方向へと揺動する。そのとき、待機位置突き当て部４２ｄが筐体フレーム３０の位置決め部３０ｃに突き当たることで待機状態の位置が決まる。４２ｆはバネ受け部で、第１カム面４２ｂ、第２摺動面４２ｃ及び待機時突き当て部４２ｄの裏面側に横向きに設けられている。

図７（Ａ），（Ｂ）は第２のカム部材４３を示し、第１カム筐体部材４１の軸受部４１ｃ，４１ｄ間の空間に納まり、該軸受部で支持される軸４３ａ，４３ｂを方形状本体の長さ方向中間部の両側壁面に有している。また、案内棒４３ｆが両軸４３ａ，４３ｂ間に前記本体の一方の側壁から突設されて同軸上に配置され、図４に示すトーションバネ４５が介装されている。第２のカム部材４３の図７（Ｂ）側となる一方の面は平坦面に形成され、該面の下方の端部側は突起摺動面４３ｃに形成され、上方の端部側は第１カム形状４３ｄとこれと直角向きに対峙する第２カム形状４３ｅに形成されている。第２カム形状４３ｅは、図１２から明らかなように軸４３ａ，４３ｂと同心円となる円弧形状に形成されているため、第２のカム部材４３の回転量によらず軸から一定の距離となる。そのため、図１２（ｂ）に示すように前ドア２５が閉鎖されていない場合に右ドア２４が閉まると、第２のカム部材４３がどんなに回転してもアクチュエータ４０ｃには届かず、一方、図１２（ｄ）に示すように前ドア２５が閉鎖している場合に右ドア２４が閉まると、右ドア２４が一定量以上閉まれば、閉まり度合いによらずアクチュエータ４０ｃを一定量押すことができる。

図８はスイッチ作動装置４００の筐体フレーム３０（内部側）を示し、図９は内装カバー３１（内部側）を示している。機構部品を筐体フレーム３０に組み付けた図３の状態に内装カバー３１を取り付けて閉蓋する際に、筐体フレーム３０には内装カバー３１に設けた位置決め嵌合穴３１ａと嵌合する軸３０ａ、回転止め嵌合穴３１ｃと嵌合する回転止め軸３０ｈ、がそれぞれ設けられ、これらが嵌合して互いの位置決めがされる。固定は別途図示しないネジにて締結することにより行う。筐体フレーム３０にはその他に位置規制部３０ｂ、位置決め軸３０ｄ、回転止め軸３０ｅ、保持爪３０ｆが設けられ、側壁には開口１００Ａ２が形成されている。位置決め軸３０ｄ、回転止め軸３０ｅにはスイッチ４０に設けた位置決め穴４０ａ、回転止め長穴４０ｂが嵌ることでスイッチ４０が高精度で位置決め、かつ回転止めされ、さらに保持爪３０ｆがスイッチ４０を抜けないように引っ掛けることにより固定される。

本実施の形態ではより安価で構成できるようにスイッチ４０の位置決め形状として、位置決め軸３０ｄ、回転止め軸３０ｅを筐体フレーム３０と一体的に形成している。このため、位置決め軸３０ｄ、回転止め軸３０ｅには抜き勾配がついてしまい、根元から先まで高精度で同径とすることは困難なため、２つあるスイッチの筐体フレーム３０から遠い側のスイッチ４０１の位置精度はスイッチ４０２より悪くなってしまうが、内装カバー３１側に位置決め軸３０ｄ、回転止め軸３０ｅと対応する位置に位置決め３１ｄ、回転止め３１ｅを設けることで、内装カバー３１を閉めた際には位置決め３１ｄ、回転止め３１ｅがアクチェータ４０ｃ１，４０ｃ１に嵌合してスイッチ４０１を高精度で保持できる構成となっている。

前記説明した各部材を組み付けるには、まず第１カム筐体部材４１の軸受部４１ａ，４１ｂ間の空間に第１カム当接部材４２の軸嵌合部４２ａを配置し、軸受部４１ａ側から嵌挿するカラー部材４６の軸摺動面４６ａに軸嵌合部４２ａを嵌合する。この際、軸嵌合部４２ａの外周面にはトーションバネ４４を嵌合させておく。そして、トーションバネ４４の腕をバネ受け部４２ｆとバネ受け部４１ｈに当接させると、第１カム筐体部材４１と第１カム当接部材４２とトーションバネ４４が共通軸を形成して、第１のカム部材３２が組み付けられた状態となる。これと前後して、第１のカム部材３２の第１カム筐体部材４１の軸受部４１ｃ，４１ｄ間の空間に第２のカム部材４３をその軸４３ａ，４３ｂが軸受部４１ｃ，４１ｄで支持されるように嵌合する。そして、第２のカム部材４３に設けた案内棒４３ｆにトーションバネ４５を嵌挿し、該バネのアームをバネ受け部４１ｉとバネ受け部４３ｇに当接させると、第２のカム部材４３が第１のカム部材３２に組み付けられた状態となる。これが図４の状態である。

このように組み付けられた部材を図８に示すスイッチ作動装置４００の筐体フレーム３０に設けた軸３０ａにカラー部材４６を回転防止嵌合部４６ｃ側から挿入してやると、図３に示すような取り付け状態になる。この状態でカラー部材４６の回転防止嵌合部４６ｃは筐体フレーム３０の回転防止部３０ｇに係合し、位置決め固定する。筐体フレーム３０にはさらに図示したようにスイッチ４０やアクチュエータ４０ｃ等も所定位置に取り付ける。そして、取り付けた後、筐体フレーム３０の開放側を塞ぐように内装カバー３１を位置決め嵌合穴３１ａが軸３０ａに嵌るように取り付けると、図２（Ａ），（Ｂ）に示す状態となる。

この組み付け状態では、第１のカム部材３２は、図３の時計回りに自重付勢されており、その上端側がスイッチ作動装置４００の筐体フレーム３０に設けられた位置決め部３０ｃに突き当たり初期位置を保っている。同様に第２のカム部材４３は、その上端側が第１カム筐体部材４１に設けられた位置決め部４１ｋに突き当たり初期位置を保つ。これらの位置が前ドア２５、右ドア２４が開放状態での定位置となる。ここでは自重による付勢を行ったが、自重で狙いの回転方向に付勢されない場合や動作確度を向上させるためにバネにより積極的な付勢を行ってもよい。

前記インターロック機構の作動について説明する。

まず、第１のカム部材３２の動きについて概要を図３で説明する。前ドア２５が閉まってくると、前ドア２５の突起２５ａが第１カム当接部材４２の第１カム面４２ｂに当たり、徐々に第１のカム部材３２をトーションバネ４４の付勢に抗して反時計回りに回転していく。ここで、ある程度回転すると、第１カム筐体部材４１の位置規制部４１ｅ，４１ｆがスイッチ作動装置４００の筐体フレーム３０に設けた位置規制部３０ｂ、内装カバー３１に設けた突き当て部３１ｂにそれぞれ当接し、第１カム筐体部材４１はそれ以上の移動を行わなくなる。ここで前ドア２５を閉めて行くと、突起２５ａが第２摺動面４２ｃと摺動するようになるまで第１カム当接部材４２のみが回転を続けようとするが、トーションバネ４４がこの移動分を吸収してくれるため、第１カム当接部材４２は回転が可能であり、各箇所にも大きな負荷はかからない。図３の右側から見た高さ方向の位置関係を図１１に示す。位置規制部３０ｂは第２のカム部材４３の外側に位置し、その回動を邪魔しない位置となっている。

次に、右ドア２４が閉まってくると、右ドア２４の突起２４ａが第２のカム部材４３の突起摺動面４３ｃに当接しトーションバネ４５の付勢に抗して時計回りに回転していく。ここで一定量の回転をすると、第２のカム部材４３の第１カム形状４３ｄによりアクチュエータ４０ｃがオン位置まで押し込まれ、プッシュスイッチ４０ｄが押されてスイッチ４０はオンとなる。さらに右ドア２４を閉じていくと、軸３２ａ（４３ａ、４３ｂ）と同心円の円弧面である第２カム形状４３ｅがアクチュエータ４０ｃに当接するようになるため、アクチュエータ４０ｃがそれ以上押し込まれずスイッチ４０には過負荷が起きて破損する恐れがない。

それぞれのドアの開閉時の動作詳細を図１２にて示す。

（ａ）前ドア、右ドアが開放されている状態
第１のカム部材３２、及び第２のカム部材４３は、初期位置にて止まっており、スイッチ４０はオフ状態である。

（ｂ）右ドアのみ閉まった状態
右ドア２４の突起２４ａが第２のカム部材４３の突起摺動面４３ｃに当接するが、回転量が少量のため、スイッチ４０はオフ状態である。また、ここで、第１のカム部材３２の初期位置においての軸３２ａでは第２のカム部材４３の第２カム形状４３ｅがアクチュエータ４０ｃのオフ位置の接線より離しておくことで、右ドア２４を急激に閉じて第２のカム部材４３が慣性力で回転してきた場合でもスイッチ４０がオンになることはなく、より安全性が高いスイッチ機構となる。

（ｃ）前ドアのみ閉まった状態
前ドア２５の突起２５ａが第１のカム部材３２の第１カム面４２ｂに当接して、第１カム筐体部材４１の位置決め部４１ｅが位置規制部３０ｂに当接するが、第２のカム部材４３は押し込み方向に回動しないためスイッチ４０はオフ状態である。また、第１カム当接部材４２はトーションバネ４４により第１カム筐体部材４１の回転止め４１ｇに押し当てられているため、同一部品のように動く。そして、第１カム当接部材４２が回転すると、第１カム筐体部材４１も追随して回転する。第１カム筐体部材４１が位置規制部３０ｂに当接した後は、トーションバネ４４の変形によりオーバストロークを吸収する。

（ｄ）前ドア、右ドアが共に閉まった状態
それぞれの突起２４ａ、２５ａが押し込まれることで第１のカム部材３２、第２のカム部材４３がアクチュエータ４０ｃを押し込む位置へと移動し、スイッチ４０がオン状態となる。また、第２のカム部材４３はトーションバネ４５により第１カム筐体部材４１の回転止め４１ｇに押し当てられている。そして、第１カム当接部材４２が回転すると、アクチュエータ４０ｃを押し込んでゆき、一定量回転すると円周方向での当接となり押し込み量は増えなくなるため、オーバストロークを吸収する。

なお、前記（ｂ），（ｄ）に示す破線の丸は第２のカム部材４３の第２のカム形状４３ｅの延長軌跡円を示す。すなわち、（ｂ）では第２のカム部材４３がどんなに回転してもアクチュエータ４０ｃに届かずにスイッチ４０を押し込まないことを示し、（ｄ）では第２のカム部材４３がどんなに回転してもアクチュエータ４０ｃを一定量以上押し込まず、アクチュエータ４０ｃの破損を防止できることを示している。

ここで一定量の回転をすると、第２のカム部材４３の第１カム形状４３ｄによりアクチュエータ４０ｃがオン位置まで押し込まれ、スイッチ４０はオンとなる。さらに右ドア２４を閉じていくと、軸３２ａ（４３ａ、４３ｂ）を軸とする円筒面である第２カム形状４３ｅがアクチュエータ４０ｃに当接するようになるため、アクチュエータ４０ｃがそれ以上押し込まれずスイッチ４０には過負荷が起きて破損する恐れがない。

また、図１２に示すように、右ドア２４の突起２４ａにおける第２のカム部材４３の突起摺動面４３ｃへ当接する面がドア回動中心と同心の円弧形状に形成されているため、右ドア２４に衝撃が加わって定位置より押し込まれた場合でも、第２のカム部材４３のスイッチ４０に当接している第２カム形状４３ｅの位置はほぼ動かない。すなわち、押し込み量が変化しないため、第２のカム部材４３が動きすぎて他の部品などと当り破損することがなく、スイッチ４０との摺動が最小限に抑えられ耐久性の高いスイッチ機構となる。

次に第２の実施形態について図１３で説明する。第１のカム部材３２と第２のカム部材４３はシャフト４７にて軸支される。シャフト４７はＥリング４８でスラスト方向に固定されており、シャフト４７はトーションバネ４５の案内も兼ねる。シャフト４７の端部４７ａ、４７ｂはそれぞれ筐体フレーム３０の位置決めである位置規制部３０ｂ、内装カバー３１の位置決めである突き当て部３１ｂに当接可能となっている。

このような構成を用いることで、第２のカム部材４３の軸と位置決めの軸を同一にすることが可能となり、さらに寸法のばらつきに強く、信頼性の高いスイッチ作動装置を提供できる。

前記では前ドア２５の閉鎖時における第１カム筐体部材４１の位置決めに関するオーバストロークの吸収を第１のカム部材３２に持たせる構成としたが、当然、前ドア２５の突起２５ａ側にオーバストローク吸収機構を持たせても問題はないが、通常、外装カバーである筐体フレーム３０側に複雑な構成を設けるとヒケなどが起き易く、外観を考慮してスライド機構ややガス成型などの金型にする必要があり、部品が高額になる。したがって、前記のように本体側に設ける方がよりコストダウンが可能な構成と言える。

前記各実施の形態は、好ましい一例を示したにすぎず、この発明の主要な構成部材の細部構造、形状等は特許請求の範囲に記載した範囲内において、さらに異なる適宜の実施の形態をも含むものである。

１００画像形成装置
１００Ａ装置本体
１００Ａ１，１００Ａ２開口
１０１走査部
１０２画像形成処理部
１０３給紙部
１０４シート排出部
１０５操作パネル
２４右ドア（第２のカバー）
２４ａ突起（第２の押圧部）
２５前ドア（第１のカバー）
２５ａ突起（第１の押圧部）
３０筐体フレーム
３１内装カバー
３２第１のカム部材
４０マイクロスイッチ（インターロックスイッチ）
４１第１カム筐体部材
４２第１カム当接部材
４３第２のカム部材
４４トーションバネ（弾性部材）
４５トーションバネ（第２の弾性部材）
４６カラー部材
４００スイッチ作動装置

特許第３７５４７７７号公報特開２００８−０３７０５４号公報特開２００９−３７９９７号公報

Claims

インターロックスイッチを支持する画像形成装置などの装置本体に開閉可能な第１のカバー及び第２のカバーを備え、これら第１のカバー及び第２のカバーにそれぞれ設けられ、これら各カバーの開閉動作に従って揺動する第１の押圧部及び第２の押圧部により前記インターロックスイッチをオン／オフするインターロック機構において、
前記装置本体に揺動可能に軸により支持され、第１の押圧部が当接可能な第１のカム部材と、前記第１のカム部材に軸を中心に揺動可能に保持され、前記第１の押圧部とは異なる方向に揺動する第２の押圧部と当接可能な第２のカム部材と、を備え、
前記第２のカム部材を保持する軸は、前記第１のカム部材の揺動に従って揺動可能となっているとともに、前記第１及び第２のカバーの開放状態において、第２のカム部材の揺動範囲が前記インターロックスイッチを動作させるアクチュエータのオフ位置から退避した位置となるよう配置され、
第１のカム部材及び第２のカム部材に第１及び第２の押圧部が当接したとき、第１のカム部材及び第２のカム部材が、第２の押圧部の揺動面と平行な面に沿って前記インターロックスイッチを押圧する方向に揺動するとともに、第２のカム部材及び第２のカム部材を保持する軸が前記インターロックスイッチをオン可能な位置に移動し、
第２のカム部材がその保持軸を中心に揺動して前記アクチュエータに作用し、インターロックスイッチをオンすることにより、第１のカバー及び第２のカバーの閉鎖状態を同時に検知することを特徴とするインターロック機構。
請求項１記載のインターロック機構において、第１のカム部材は、前記装置本体に設けた軸に一端部が支持され揺動可能になっているとともに、他端部に第１の押圧部が当接するカム面が設けられた第１カム当接部材と、この第１カム当接部材の前記軸に一端部が支持されて揺動可能になっているとともに、他端部に第２のカム部材を支持する支持部が設けられた第１カム筐体部材と、前記第１カム当接部材及び第１カム筐体部材に反力を付与する弾性部材とを有し、第２のカム部材は、第１カム筐体部材の他端部に設けた支持部に中間部が保持され揺動可能となっているとともに、第１カム筐体部材側の一端部が前記インターロックスイッチをオンするカム面に形成され、反対側の他端部が第２の押圧部の当接を受ける受面に形成されており、かつ第２のカム部材及び第１のカム筐体部材に反力を付与する第２の弾性部材を有することを特徴とするインターロック機構。
請求項２に記載のインターロック機構において、第１のカバーを閉鎖状態にすると、第１カム筐体部材が装置本体に位置決めされることを特徴とするインターロック機構。
請求項１ないし３のいずれかに記載のインターロック機構において、第２の押圧部は、第２のカム部材へ当接する面が円弧形状に形成されていることを特徴とするインターロック機構。
請求項１ないし４のいずれかに記載のインターロック機構において、第２のカム部材は、インターロックスイッチをオンする側の面が保持軸と同心円となる円弧形状に形成されていることを特徴とするインターロック機構。
請求項１ないし５のいずれかに記載のインターロック機構において、第２のカム部材の保持軸は、スイッチオン位置でのアクチュエータと略平行な面を持って装置本体に設置された位置決め部に位置決めされることを特徴とするインターロック機構。
請求項１ないし６のいずれかに記載のインターロック機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。