JP7322441B2 - 転倒防止部材、及び転倒防止装置を備えた機器 - Google Patents
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Description
特許文献1には、床面と対向した底面に脚部(キャスター)を有する機器の底面に配設され、脚部の支軸を中心として回動自在に設けられ、支軸を頂部とした互いに形状の異なる2つの湾曲扇形を一体化した形状を呈する転倒防止部材を有する転倒防止装置が開示されている。
特許文献1にあっては、4個のキャスター全てに設けた転倒防止部材を突出させて4方向への転倒を防止している。つまり、転倒防止部材の搭載個数と転倒防止できる方向の数が同じであった。このため、転倒防止部材の個数が多くなってコストダウンが難しく、4個の転倒防止部材を全て操作する作業が煩わしいという問題がある。
請求項4記載の発明は、転倒防止装置を備えた機器であって、前記転倒防止装置は設置面上における前記機器の転倒を防止する転倒防止部材を備え、前記転倒防止部材は、前記機器の底面に配置された複数個の脚部のうちの少なくとも一つの脚部を中心として機器底面内側に退避した初期位置と、該機器底面の外周縁から外側に突出した突出位置との間で回動自在に構成された回動部材と、前記回動部材に配置されて前記設置面と接することにより前記機器からの負荷を受承する受承部材と、を備え、且つ前記脚部を中心として回動して転倒が懸念される複数方向の各突出位置へ突出する構成を備え、前記転倒防止装置は、前記機器が転倒する虞が発生した時に、転倒が懸念される方向を検知する転倒検知手段と、前記転倒防止部材を前記脚部を中心として回動させる駆動部と、前記転倒検知手段からの検知信号に基づいて前記駆動部を転倒防止に適した方向、角度に回動させる制御手段と、を備え、前記機器を前記設置面に沿って移動する際に、前記機器に装備された操作部を操作することにより前記転倒防止部材を移動の障害とならない位置に移動させ、且つ前記転倒防止部材を前記任意の突出方向、及び位置に移動できない場合に、前記操作部に警告を表示することを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明における「且つ前記転倒防止部材を前記任意の突出方向、及び位置に移動できない場合に、前記操作部に警告を表示する」に替えて、「且つ前記転倒検知手段がある方向への前記機器の転倒の虞があることを検知した時、当該ある方向とは異なる逆方向へ前記転倒防止部材を突出させることにより、前記機器の重心を前記逆方向へ移動して前記ある方向への転倒を防止する」としたことを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項4記載の発明における「且つ前記転倒防止部材を前記任意の突出方向、及び位置に移動できない場合に、前記操作部に警告を表示する」に替えて、「且つ前記転倒防止部材が障害物の存在によって前記突出位置に移動できない場合に、前記機器の可動部や、前記機器の周辺機器の可動部を動作できないようにロックするロック機構を備えた」としたことを特徴とする。
図1は本発明の一実施形態に係る転倒防止装置を備えた機器の一例としての画像形成装置の正面図であり、図2は画像形成装置の制御ブロック図であり、図3(a)及び(b)は同転倒防止部材を含む機器の底面図、及び転倒防止部材の詳細を示す正面図である。
画像形成装置(機器)1は、画像形成装置本体(機器本体)2の底面(底部)3に4個のキャスター(回転体、脚部)10を備えており、各キャスターの転動により設置面F上を移動可能に設置されている。
画像形成装置本体2の上面には自動原稿給紙装置24が背面側に設けたヒンジ部を中心として上下方向へ開閉自在に取付られている。
図3(b)に示すように、キャスター10は、機器底面3(駆動部105の回動軸部106)から下方へ突設された支軸(縦支軸)11と、支軸11の下部により支軸に対して相対回転自在に軸支された車輪ホルダ12と、車輪ホルダに設けた水平な車軸13により回転自在に軸支された車輪14と、を概略備えている。
本発明の転倒防止部材30は、1つの転倒防止部材により複数の異なった方向への転倒を防止できるようにした点が特徴的である。
キャスター10の支軸11はモータ等のアクチュエータから成る駆動部105により正逆転駆動され、本例に係るシャフト31はその基端部を支軸11(回動軸部106)に固定されている。なお、図示しないが、回転しない支軸11によりシャフト31の基端部を回動自在に軸支し、且つモータ、ソレノイド等のアクチュエータによりシャフトを直接回動させる構成としてもよい。
なお、本明細書では、回動軸部106をキャスターの支軸11と同視する場合がある。
図3(a)の構成例に係る底面図では、四隅に位置する各キャスター10a~10dのうちの左上隅と右下隅に位置する各キャスター10a、10cの支軸11(回動軸部106)に夫々転倒防止部材30A、30Bが固定されている。2つの転倒防止部材30A、30Bは、通常は画像形成装置の底面3の外周縁から外側に突出することなく、その内側(初期位置)に収まっており、ユーザーの履物(足)や床面の他物体と接触することはない。受承部材50は初期位置にある時には設置面Fから離間していてもよいし、接触していてもよいが、突出位置にある時には設置面Fと接して機器からの荷重を受承するように構成されている。つまり、各転倒防止部材がキャスターの支軸を中心として底面3の外周縁から外側へ突出する方向へ回動した場合には受承部材50が底面の外周縁の外側に位置する設置面F部分と接することにより転倒方向へ加わる荷重を受承する。
なお、機器を急激に傾倒させる負荷が加わった場合に突出姿勢にある転倒防止部材の受承部材がその負荷を受けたことによりバウンドを起こして機器を傾倒方向とは逆方向へ傾倒させる結果をもたらす虞を解消するために、図示しないバネ等の弾性部材によるクッション作用を転倒防止部材に付与するようにしてもよい。
即ち、本例に係る転倒防止装置T(画像形成装置1)は、転倒防止部材30A、30Bをキャスターの支軸11を中心として(支軸回りに)回動させる駆動部(アクチュエータ)105と、内部的要因、外部的要因、その他の要因により機器の重量バランスが不安定化した時に、転倒(傾倒)の虞(危険性の程度)と、転倒が懸念される方向を検知する転倒検知手段110と、転倒検知手段110からの検知信号に基づいて駆動部を転倒防止に適した方向、角度、位置に回動させる制御手段100と、を備えている。
例えば、図1中の5つの給紙トレイ5を全て正面方向へ引き出したままの状態とした場合には機器全体の正面方向への転倒が懸念されるが、図3(a)において例えば正面側の転倒防止部材30Bを図中右下のキャスター10cの支軸を中心として正面方向(反時計回り方向)Aへ所定角度θ1だけ回動させて受承部材50が機器の底面3の外周縁の外側において設置面Fと接触した状態を維持させることにより、機器が正面方向へ転倒(傾倒)しようとしても転倒防止部材30Bの受承部材50が転倒方向への荷重を受承して転倒を防止する。
他の転倒防止部材30Aについても同様にC方向、D方向へ往復回動して、夫々背面方向への傾倒による荷重、左側方への傾倒による荷重を各受承部材50により受承して転倒を防止する。
即ち、本実施形態に係る転倒防止装置Tでは、転倒検知手段115(110)は、転倒の虞の程度(方向)を検知する機能を備え、制御手段100は、転倒の虞の程度に応じて作動させる転倒防止部材30を選択し、且つ選択した転倒防止部材30の突出方向、及び突出位置を調整する。
本例では機器が転倒する虞がある場合の一例として引き出された給紙トレイの数や、引き出し量を示しているが、これは一例に過ぎない。
例えば、自動原稿給紙装置(ADF)24の開閉状態を検知するフォトセンサによりADFが所定の角度以上開放している場合に後方への転倒の可能性があることを検知するようにしてもよい。
機器の傾き量に基づいて転倒のリスクを検知する転倒検知手段110としては、例えばスマートフォンや携帯ゲーム機等に搭載されているジャイロセンサ(加速度センサ)を利用することができる。どの程度の傾斜角度で転倒リスクありと判断するかは機器の重量バランス等の各種条件により異なるが、例えば実験により一つの方向へ20度傾けると転倒の危険性があると判断されれば20度以上で危険と判断する。
本実施形態に係る転倒防止装置Tでは、制御手段100は、転倒の虞の程度に応じて作動させる転倒防止部材30を選択し、且つ選択した転倒防止部材30の突出方向、及び突出位置を調整する。
従って、例えばユーザーが給紙トレイを1段ずつ引き出すと、3段目を引き出した時点で6ポイントになって閾値5を超えるので、駆動部105を作動させて転倒防止部材30B(図3(a))を正面側の突出位置に移動させる。
なお、閾値は機器の前後左右の4方向に関して最適のポイントを設定するが、個々の機器の状態(重量バランスなど)の違いに応じて閾値も適切な値を柔軟に設定する。
転倒防止部材30の回動角度(突出量、突出位置)は、駆動部105を構成するステッピングモータのクロック数での制御か、或いは駆動部を構成するDCモータのエンコーダ(波数)制御を用いることにより任意の角度に調整する。
即ち、本実施形態に係る転倒防止装置Tでは、転倒防止部材30が突出位置にある期間に転倒検知手段110(115)が転倒の虞がないことを検知した時に、駆動部105を駆動することにより転倒防止部材を初期位置に復帰させる。
本例では転倒検知手段110を用いた転倒防止装置(駆動部)の制御手順について説明する。
本実施形態に係る転倒防止装置Tを備えた機器1は、機器を設置面Fに沿って移動する際に、機器に装備された操作部120を操作することにより転倒防止部材を移動の障害とならない位置(任意の位置)に移動させるようにした点が特徴的である。
転倒防止部材30が機器底面3から外側に突出した位置にある状態で機器を移動させようとすると、機器を作業者が保持して移動する際に操作者の転倒防止部材が足に当たる等、作業性を悪化させる原因となるので、機器底面から外側に突出しない初期位置に戻しておくことが便利である。
即ち、操作部102を操作することにより、転倒防止部材を任意の突出方向、及び位置に移動できるように構成する。
このようにユーザーによる操作部への入力により転倒防止部材を任意の位置に移動できるようにすれば、例えば地震、子供が転倒防止部材にぶつかる等、機器では予知できない転倒リスクをユーザーの指示により回避、低減することができる。
言い換えれば、本例に係る機器1にあっては、転倒防止部材30を任意の突出方向、及び位置に移動できない場合に、機器の操作部(表示部)120に警告を表示する。
更に具体的には、本例では、図10の実施形態のように機器を移動する場合に転倒防止部材が移動の障害となったり、定置された機器において突出位置にある転倒防止部材が人や物品の移動の障害となる場合に、突出位置にある転倒防止部材を退避位置に移動させようとしても何らかの不具合により意図した位置に移動させることができないケースを想定する。そのような場合、その異常状態を検知して操作部120の表示部にその旨を表示してユーザーに警告を発する。
本実施形態では、制御手段100は、転倒防止部材30が意図した位置に移動できないことの判断を、例えばキャスターの支軸11(回動軸部106)の回動動作を確認するエンコーダ(位置検知センサ125)の出力、或いは転倒防止部材が特定の位置にあること、或いは特定位置にないことを検知するセンサ127からの検知信号に基づいて実施する。
即ち、本実施形態に係る機器1では、転倒検知手段110、115がある方向(例えば、正面方向)への機器の転倒の虞があることを検知した時、当該ある方向とは異なる逆方向(背面方向)、或いはその他の方向へ転倒防止部材を突出させることにより、機器の重心を逆方向へ移動してある方向への転倒を防止する。
上記の各実施形態では、転倒を防止しようとする方向と同じ方向に転倒防止部材を突出させるので、その方向において転倒防止部材がユーザーの邪魔になったりするが、本例によれば転倒を防止する方向に転倒防止部材が位置しないので邪魔になることがない。
即ち、本例では、画像形成装置の側面(例えば、排紙方向側面)に対して用紙後処理装置等の周辺機器を取り付けることにより画像形成装置が周辺機器側に転倒する虞がなくなる場合や、設置環境により転倒が懸念されない方向がある場合、例えば機器背面に壁等がある場合に、転倒防止部材(転倒防止装置)の全部、又は一部を画像形成装置から取り外すことができるようにしている。
本例では、転倒防止部材30を構成するシャフト31をキャスターの支軸11(106)から延びる基部材31aと、基部に対して着脱自在な先部材31bと、から構成し、先部材31bの一端に設けた雄螺子部を基部材31aの先端に設けたネジ穴内に螺着するように構成している。
なお、転倒防止部材30をキャスターの支軸11に対して着脱自在としてもよい。即ち、転倒防止部材はキャスターの支軸(脚部)に対して着脱自在であるか、或いはシャフト(回動部材)31が着脱自在な複数の部材31a、31bから構成されていてもよい。
図14の実施形態に係る転倒防止装置Tを構成する各転倒防止部材30A、30Bは、夫々底面視で左上のキャスター10a、及び右下のキャスター10cの支軸を回動軸として水平方向(横方向)へ回動するように構成されている一方で、各シャフト31が隣接する他のキャスター(突出物)10b、10dと干渉する中間部位には当該他のキャスター10b、10dを回避するU字状の迂回部32bが形成されている。各迂回部32bの先には受承部材50が連設されている。
左側の転倒防止部材30Aも同様に初期位置から時計回り方向へ180度回動して3方向への転倒防止機能を発揮する。
なお、迂回部32bが回避する機器底面の突出物はキャスターのみならず、例えばレベラーと称される機器の高さを調整する部品を含む。レベラーは機器底面のネジ穴に螺着(螺合)されるボルトのような形状を有しており、下降方向へ回転させるとボルト頭部が下降してきて設置面Fに接地することで機器底部を持ち上げる手段である。
即ち、図15は他の実施形態に係る転倒防止装置Tの構成例を示す機器底面図であり、図14の転倒防止装置と異なる点は、転倒防止部材30が単一であり、且つ該転倒防止部材を構成する迂回部32bがS字状をなしている点にある。このため、単一の転倒防止部材により四方向への機器転倒を防止することが可能になる。
即ち、図15に係る単一の転倒防止部材30は、左上隅の一つのキャスター10aの支軸に設けられたシャフト31が実線で示した初期位置(退避位置)にある時に、該一つのキャスター10aの支軸から他のキャスター10dに向けて右方向へ延びる直線状の第1の部分32aと、該第1の部分32aに連設されて他のキャスター10dを迂回するS字状の第2の部分(迂回部)32bと、該第2の部分に連設されて他のキャスター10dを越えた方向(右方向)へ延びる直線状の第3の部分32cと、受承部材50と、を備えている。S字状の第2の部分32bはU字状部と逆U字状部を連設した構成を有し、実線で示した初期状態では右側の逆U字状部がキャスター10dを回避する役割を果たす。手前側のU字状部は転倒防止部材が破線で示した正面突出位置にある時に正面左のキャスター10bを回避する役割を果たす。
なお、単一の転倒防止部材30はキャスター10dの支軸だけに設けても良い。
なお、迂回部32bが回避する機器底面の突出物はキャスターのみならず、レベラー、その他の突出物を含む。
本実施形態に係る転倒防止装置Tは、転倒防止部材30を構成するシャフト31の先端の受承部材50がキャスターではなく、モールド成型された一体物の回転しない円筒体、球状体、或いは楕円球状体等々の外周面(設置面Fとの接触面)がR状(曲面状)の部材である点が特徴的である。本例では受承部材50はシャフト31の底面に固定されるが、シャフトのどの部位に固定されてもよい。
即ち、受承部材50は、シャフト(回動部材)31により回転自在に軸支された回転体としてのキャスター以外であっても良く、例えば、シャフトに固定されて設置面Fと接触する部位が曲面である非回転体であってもよい。曲面の湾曲方向は、非回転体としての受承部材が設置面と摺接しながら移動する際に設置面との摩擦抵抗を減少させる方向となるように設計する。
言い換えれば、受承部材50は、シャフト31により回転自在に軸支されたキャスター(回転体)以外の、シャフトに固定されて設置面と接触する部位が曲面である非回転体としてもよい。
なお、本実施形態の受承部材50は、設置面Fとの接触面だけが曲面であれば良いので、下面が平坦なシャフト31に取り付ける場合には受承部材の上面を平坦面としてシャフト面に固定し易くしてもよい。
即ち、本実施形態に係る機器1は、転倒防止部材が障害物の存在によって突出位置に移動できない場合に、機器の重量バランスを左右する機器の可動部(給紙トレイ等)や、機器の周辺機器の可動部を動作できないようにロックするロック機構130を備えたことを特徴とする。
図17(b)におけるロック機構130としては、例えば電気洗濯機において脱水工程中にカバーロックするロック機構を流用することができる。
23…排紙トレイ、24…自動原稿給紙装置(ADF)、T…転倒防止装置、30…転倒防止部材、30A、30B…転倒防止部材、31…シャフト(回動部材)、31a…基部材、31b…先部材、32a…第1の部分、32b…第2の部分(迂回部)、32c…第3の部分、50…受承部材、51…軸部、52…車輪ホルダ、53…車軸、54…車輪、100…制御手段、102…操作部、105…駆動部、106…回動軸部、110、115…転倒検知手段、120…操作部、122…表示部、125…位置検知センサ、127…センサ、130…ロック機構。
Claims (6)
- 設置面上における機器の転倒を防止する転倒防止部材であって、
前記機器の底面に配置された複数個の脚部のうちの少なくとも一つの脚部を中心として機器底面内側に退避した初期位置と、該機器底面の外周縁から外側に突出した突出位置との間で回動自在に構成された回動部材と、
前記回動部材に配置されて前記設置面と接することにより前記機器からの負荷を受承する受承部材と、を備え、且つ
前記脚部を中心として回動して転倒が懸念される複数方向の各突出位置へ突出する構成を備え、
前記初期位置にある一つの前記回動部材が前記機器底面に配置された突出物と干渉する部位に、該突出物を回避する迂回部を備え、
前記迂回部の底面視形状がU字形状、又はS字形状であることを特徴とする転倒防止部材。 - 前記迂回部の底面視形状をU字形状、又はS字形状にすることで、隣接する他の1個、又は2個の前記突出物を迂回して回避しつつ3方向、又は4方向への機器の転倒を防止できることを特徴とする請求項1に記載の転倒防止部材。
- 前記転倒防止部材は、前記脚部に対して着脱自在であるか、或いは前記回動部材が着脱自在な複数の部材から構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の転倒防止部材。
- 転倒防止装置を備えた機器であって、
前記転倒防止装置は設置面上における前記機器の転倒を防止する転倒防止部材を備え、
前記転倒防止部材は、
前記機器の底面に配置された複数個の脚部のうちの少なくとも一つの脚部を中心として機器底面内側に退避した初期位置と、該機器底面の外周縁から外側に突出した突出位置との間で回動自在に構成された回動部材と、
前記回動部材に配置されて前記設置面と接することにより前記機器からの負荷を受承する受承部材と、を備え、且つ
前記脚部を中心として回動して転倒が懸念される複数方向の各突出位置へ突出する構成を備え、
前記転倒防止装置は、
前記機器が転倒する虞が発生した時に、転倒が懸念される方向を検知する転倒検知手段と、
前記転倒防止部材を前記脚部を中心として回動させる駆動部と、
前記転倒検知手段からの検知信号に基づいて前記駆動部を転倒防止に適した方向、角度に回動させる制御手段と、を備え、
前記機器を前記設置面に沿って移動する際に、前記機器に装備された操作部を操作することにより前記転倒防止部材を移動の障害とならない位置に移動させ、且つ前記転倒防止部材を前記任意の突出方向、及び位置に移動できない場合に、前記操作部に警告を表示することを特徴とする、
転倒防止装置を備えた機器。 - 転倒防止装置を備えた機器であって、
前記転倒防止装置は設置面上における前記機器の転倒を防止する転倒防止部材を備え、
前記転倒防止部材は、
前記機器の底面に配置された複数個の脚部のうちの少なくとも一つの脚部を中心として機器底面内側に退避した初期位置と、該機器底面の外周縁から外側に突出した突出位置との間で回動自在に構成された回動部材と、
前記回動部材に配置されて前記設置面と接することにより前記機器からの負荷を受承する受承部材と、を備え、且つ
前記脚部を中心として回動して転倒が懸念される複数方向の各突出位置へ突出する構成を備え、
前記転倒防止装置は、
前記機器が転倒する虞が発生した時に、転倒が懸念される方向を検知する転倒検知手段と、
前記転倒防止部材を前記脚部を中心として回動させる駆動部と、
前記転倒検知手段からの検知信号に基づいて前記駆動部を転倒防止に適した方向、角度に回動させる制御手段と、を備え、
前記機器を前記設置面に沿って移動する際に、前記機器に装備された操作部を操作することにより前記転倒防止部材を移動の障害とならない位置に移動させ、且つ前記転倒検知手段がある方向への前記機器の転倒の虞があることを検知した時、当該ある方向とは異なる逆方向へ前記転倒防止部材を突出させることにより、前記機器の重心を前記逆方向へ移動して前記ある方向への転倒を防止することを特徴とする、
転倒防止装置を備えた機器。 - 転倒防止装置を備えた機器であって、
前記転倒防止装置は設置面上における前記機器の転倒を防止する転倒防止部材を備え、
前記転倒防止部材は、
前記機器の底面に配置された複数個の脚部のうちの少なくとも一つの脚部を中心として機器底面内側に退避した初期位置と、該機器底面の外周縁から外側に突出した突出位置との間で回動自在に構成された回動部材と、
前記回動部材に配置されて前記設置面と接することにより前記機器からの負荷を受承する受承部材と、を備え、且つ
前記脚部を中心として回動して転倒が懸念される複数方向の各突出位置へ突出する構成を備え、
前記転倒防止装置は、
前記機器が転倒する虞が発生した時に、転倒が懸念される方向を検知する転倒検知手段と、
前記転倒防止部材を前記脚部を中心として回動させる駆動部と、
前記転倒検知手段からの検知信号に基づいて前記駆動部を転倒防止に適した方向、角度に回動させる制御手段と、を備え、
前記機器を前記設置面に沿って移動する際に、前記機器に装備された操作部を操作することにより前記転倒防止部材を移動の障害とならない位置に移動させ、且つ前記転倒防止部材が障害物の存在によって前記突出位置に移動できない場合に、前記機器の可動部や、前記機器の周辺機器の可動部を動作できないようにロックするロック機構を備えたことを特徴とする、
転倒防止装置を備えた機器。
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