説明

蓋装置および画像形成装置

【課題】可動範囲を超えた状態で更に開く方向に過度の力が加わった際に支持部から外れる構造の蓋部材において、蓋部材の本体からの脱落を防止する。
【解決手段】開閉部材103の開閉軸となるシャフト107を回転自在に支持する構造において、開閉範囲を超えて無理な力が加わった際に、シャフト受け108a、108bからシャフト107が外れる構造とする。更に、この外れたシャフト107が、画像形成装置100の本体102から脱落しないように、シャフト107を囲む湾曲構造を有する脱落防止部材114を配置する。シャフト受け108a、108bから外れたシャフト107が脱落防止部材114に引っ掛かることで、シャフト107の本体102からの脱落が防止される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蓋装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、プリンタカバーの開閉機構において、プリンタカバーを開位置からさらに開いたときにストッパ部が係止部から外れる程度に設定し、プリンタカバーの破壊を防止して耐久性を向上させる構成が記載されている。
【0003】
特許文献2には、インクジェットプリンタのカバー開閉機構において、カバー本体が所定の回動範囲θを超える過剰な開閉動作で必要以上の負荷が掛かった際に、ヒンジ結合を開放し、カバー本体を離脱可能にする構成が記載されている。
【0004】
特許文献3には、記録装置のカバー部材に大きな力が加わると、該カバー部材が、破損せずに支持部から外れ、且つカバー部材に特定の方向の力が加わった際には、カバー部材が支持部から外れないようにした構成が記載されている。
【0005】
特許文献4には、ファクシミリ装置のカバー開閉機構において、カバーに予め定めた角度を超えて開く方向に過度の力が加えられると、カバーが装置本体からねじれて外れる構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平5−116427号公報
【特許文献2】特開2001―205895号公報
【特許文献3】特開2004−306521号公報
【特許文献4】特開2006−203777号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
可動範囲を超えた状態で更に開く方向に力が加わった際に支持部から外れる構造の蓋部材において、蓋部材の本体からの脱落を防止する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に記載の発明は、本体と、前記本体に開閉可能な状態で取り付けられた開閉部材と、前記開閉部材が予め決められた開閉角度範囲を超える開方向への力を受けた際に、前記開閉部材が前記本体から外れる状態で前記開閉部材を前記本体上で支持する支持部と、前記支持部から外れた前記開閉部材の前記本体からの脱落を防止する脱落防止部材とを備えることを特徴とする蓋装置。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記開閉部材は、開閉時に回転する回転軸を備え、前記脱落防止部材は、前記回転軸の周囲の一部を囲む形状を有することを特徴とする。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記脱落防止部材は、前記本体に対して復帰が可能な状態での変形が可能とされていることを特徴とする。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明において、前記支持部から外れた前記開閉部材を閉める動作を防止する閉動作防止手段を備えることを特徴とする。
【0012】
請求項5に記載の発明は、前記支持部は、窪みと、前記窪みに嵌め込まれる球体とを備えていることを特徴とする。
【0013】
請求項6に記載の発明は、前記本体は画像形成装置であり、前記画像形成装置は、画像形成材料を収納する収納装置が着脱自在な状態で装着される空間を備え、請求項1〜5のいずれか一項に記載の蓋装置は、前記空間に蓋をする装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【0014】
請求項1に記載の発明によれば、可動範囲を超えた状態で更に開く方向に力が加わった際に支持部から外れる構造の蓋部材において、蓋部材の本体からの脱落が防止される。
【0015】
請求項2に記載の発明によれば、開閉部材の本体からの脱落が防止されると共に、開閉部材の本体への取り付けや取り外しが容易に行える。
【0016】
請求項3に記載の発明によれば、開閉部材が脱落防止部材に接触した際における脱落防止部材の破損が防止される。
【0017】
請求項4に記載の発明によれば、開閉部材が支持部から外れると、開閉部材を閉められなくなる構造が提供される。
【0018】
請求項5に記載の発明によれば、開閉軸を傾ける動きに対して開閉部材が外れ難い構造が得られる。
【0019】
請求項6に記載の発明によれば、請求項1〜5のいずれか一項に記載の発明の優位性を示す蓋装置を備えた画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】実施形態の画像形成装置の斜視図である。
【図2】図1の一部を拡大した拡大図である。
【図3】図1の一部を拡大した概念図である。
【図4】シャフトがシャフト受けから外れた状態を示す斜視図である。
【図5】シャフトがシャフト受けから外れた状態を示す概念図である。
【図6】支持部の他の構造を示す斜視図である。
【図7】脱落防止部材の取り付け構造の他の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
(1)第1の実施形態
(構成)
以下、本発明の一例を説明する。図1は、実施形態の画像形成装置の斜視図である。図1には、画像形成装置100が示されている。画像形成装置100は、外部から供給された画像データに基づき、紙媒体等の記録媒体に画像を形成し、それを出力する機能を有する。画像形成装置100は、本体102に対して開閉する開閉部材103を備えている。開閉部材103は、蓋となる部材であり、その開閉は、開閉部材103を手で持ち、開閉操作を行うことで行われる。
【0022】
画像形成装置100は、引き出し可能な用紙収納部104を備えている。用紙収納部104に収納された記録シートである用紙に本体102内部において画像が形成され、画像が形成された用紙は、用紙排出面105に排出される。
【0023】
開閉部材103を開けることで本体102には、開口106が形成される。開口106の内部には、図示されないトナーボトルが装着される。このトナーボトルは、本体102に対して着脱が自在であり、収納するトナーが無くなったら取り外し、新たなものを装着可能な構成とされている。このトナーボトルの交換の際に開閉部材103が開放され、開口106内部の空間へのアクセスが確保される。この開口106内部へのアクセスが必要でない状況においては、開閉部材103が閉鎖され、開口106内部への異物の進入が防止される。
【0024】
図2は、図1の符号Aの部分を拡大した拡大図である。図3は、図2の一部分をX軸正方向から見た状態を示す概念図である。図2には、開閉部材103を本体102に対して開閉自在な状態で支持する構造が記載されている。開閉部材103には、開閉時の回転軸となるシャフト107が固定されている。シャフト107は、シャフト受け108a、108bによって回転自在な状態で支持されている。シャフト受け108aと108bは、同じ構造であり、シャフト107は、この2つのシャフト受け108a、108bによって、間隔をおいた2箇所において回転自在な状態で支持されている。
【0025】
シャフト受け108a、108bは、樹脂により構成され、ベース部109と一体な構造とされている。ベース部109は、本体102に固定されている。以下、シャフト受け108a、108bについて説明する。これら2つのシャフト受けは、同じ構造であるので、ここではシャフト受け108aについて説明する。
【0026】
図3に示すように、シャフト受け108aの上部であって、水平方向から120°の方向を含む位置には、シャフト107の軸方向に延長するスリット111が形成されている。スリット111の下には、シャフト107を保持する溝121が形成されている。この溝121は、図のY軸方向(シャフト107の軸方向)に延長し、シャフト107の外周(円周)に沿った断面の形状を有している。この構造において、シャフト107を溝121に保持させた状態で、シャフト107は溝121の内周に接触しつつ回転することが可能な構造とされている。つまり、溝121の外周の一部がスリット111を設けることで切り欠かかれた構造となっている。
【0027】
溝121の下部からは、下方に延びるスリット122が形成されている。シャフト受け108aは、樹脂により構成され、更にスリット122が形成されているので、シャフト107を上方(図のY軸正方向)からスリット111に押し当てると、弾性変形が生じ、スリット111が図3における左右方向に開く。ここで、更にシャフト107を下方に押し込むと、シャフト107がスリット111の下の溝121に収まり、樹脂の変形が元に戻り、シャフト107がシャフト受け108aに回転自在な状態で保持される。この状態が図2、図3に示されている。ここでは、シャフト受け108aに着目して説明したが、シャフト受け108bについても同様な機能により、シャフト107の保持が行われる。
【0028】
また、シャフト受け108a、108bの間の符号112部分において、シャフト107の外径が太くなっている。この部分は、シャフト受け108a、108bに支持されている状態で、シャフト107がX軸方向に移動することを防ぐスライド防止部として機能する。
【0029】
スライド防止部112には、回転防止部材113が取り付けられている。回転防止部材113は、開閉部材113と反対の方向に延長している板状の部材である。回転防止部材113の長さは、図2に示す状態では、シャフト107を回転させても、ベース部109に接触しない寸法とされている。したがって、受け108a、108bにシャフト107が支持されている図2、3の状態においては、シャフト107の回転を回転防止部材113が邪魔することはない。回転防止部材113の機能については後述する。
【0030】
ベース部109から脱落防止部材114が、シャフト116を囲むように湾曲しつつ上方に延長している。脱落防止部材114は、シャフト107が、受け108a、108bから外れた際に、シャフト107が本体102から脱落し、本体102との係わり合いがなくなる事態を防止する部材である。この機能については後述する。脱落防止部材114は、樹脂製であり、受け108a、108bおよびベース部109と一体にモールド形成されている。脱落防止部材114は、樹脂の持つ弾性変形機能により、有る程度の変形が許容される構造とされている。
【0031】
図3に示すように、シャフト受け108aにおける割111の両側は、非対称な構造とされている。すなわち、スリット111の脱落防止部材114の側の縁123が、その反対側の縁124に比較して低くされている。また、シャフト107の上部を覆う面積も縁123の側で相対的に小さく、縁124の側で相対的に大きな値とされている。この構造は、シャフト受け108bにおいても同じである。
【0032】
(動作)
シャフト107をシャフト受け108a、108bに保持させた状態において、開閉部材103を手で持って、開閉操作を行うと、シャフト107がシャフト受け108a、108bに対して摩擦しつつ回転し、開閉部材103が本体102に対して開閉する。開閉部材103が動く範囲(開閉範囲)は、閉めた状態(水平状態)から120°回転する範囲とされ、開閉部材は120°回転させた状態(開状態)で姿勢が保持される。それより大きく開こうとすると、開閉部材103の一部が本体102に接触し、物理的にそれより開方向に動かない構造とされている。
【0033】
開閉範囲の開動作側の限界を超えるように無理に開閉部材103に力を加えると、シャフト受け108a、108b上部のスリット(例えば符号111)の下方からシャフト107が上方に移動しようとする力が加わる。この結果、シャフト受け108a、108bを構成する樹脂材料の弾性変形作用により、その上部のスリット(例えば符号111)が開き、シャフト107がシャフト受け108a、108bから外れる。つまり、シャフト107が本体102から外れる。
【0034】
この際、図3に示すように溝121上部の縁123と124の断面形状が非対称とされ、図3の右斜め上方向にシャフト107が外れ易い構造とされているので、シャフト107が外れる方向は、脱落防止部材114の方向に誘導される。この点は、シャフト受け108bにおいても同じである。
【0035】
シャフトの回転中心からスリット111を通る直線上を含む位置であって、この直線上の位置から開方向側に脱落防止部材114が設けられており、シャフト受け108a、108bから外れたシャフト107は、脱落防止部材114があるので、本体102からは脱落せず、脱落防止部材114に引っ掛かった状態となる。この状態が、図4、図5に示されている。この状態では、シャフト107が開閉部材114の内側に引っ掛かっているので、開閉部材103が本体102から外れて脱落することはない。
【0036】
また、開閉範囲を超えて、開閉部材103を無理に開方向に押した際に、その力が強いと、シャフト107がシャフト受け108a、108bから外れて後に、脱落防止部材114に勢いを持った状態で接触する。脱落防止部材114はシャフト受け108a、108bと同様の樹脂材料で一体的に成型されているので、シャフト107が勢いを持った状態で接触した際、この衝撃により脱落防止部材114が弾性変形し、その力が吸収される。
【0037】
図4、5に示す状態から、シャフト107をシャフト受け108a、108bに支持させた状態(図1〜3の状態)とするには(つまり元に戻すには)、まずシャフト107をシャフト受け108aおよび108bの上部のスリット(例えば符号111)に接触させ、下方に向けて力を加える。そして、このスリットの部分を弾性変形させることで、シャフト107を通過させ、溝121にシャフト107を保持させる。こうして、図1〜図3に示す状態とする。
【0038】
また、図4、5に示す状態において、開閉部材103を閉じようとすると、シャフト107が図5の時計回り方向に回転するが、この際に回転防止部材113がベース部109に接触するので、開閉部材103を図5の閉じる方向に更に回転させることができず、開閉部材103を閉めることができない。つまり、シャフト107がシャフト受け108a、108bから外れた状態では、開閉部材103を閉めることができない。
【0039】
なお、この状態において、開閉部材103を閉めるには、一旦、図1〜3に示す状態に戻せばよい。図1〜図3に示す状態とすることで、開閉部材103を閉じる操作を行っても、回転防止部材113がベース部109に接触せず、開閉部材103の正常な閉動作を行うことができる。
【0040】
(優位性)
開閉部材103を設定された可動範囲を超えて無理に開けようとした場合に、シャフト107がシャフト受け108a、108bから外れる。これにより、シャフト107の破損やシャフト受け108a、108bの破損が防止される。
【0041】
シャフト受け108a、108bから外れたシャフト107は、脱落防止部材114に引っかかり、本体102から脱落して離れることが防止される。このため、開閉部材103の紛失が防止される。また、画像形成装置100は、卓上に設置されている場合が多いが、そのような場合における開閉部材103の画像形成装置100からの脱落に起因する床面への衝突による破損が防止される。
【0042】
また、開閉部材103を無理に開けようとする力が強く、勢い余ってシャフト107が脱落防止部材114に押し付けられても、その力が樹脂により構成される脱落防止部材114の弾性変形により吸収される。このため、無理な操作に起因するシャフト107の破損や脱落防止部材114の破損、更に脱落防止部材114を支える構造部分の破損が防止される。
【0043】
図4、5に示すシャフト受け108a、108bからシャフト107が外れた状態においては、回転防止部材113の働きにより、シャフト107の閉方向の回転(図5の反時計回り方向の回転)が阻害される。このため、シャフト107がシャフト受け108a、108bから外れた状態での開閉部材103の閉動作が防止される。
【0044】
脱落防止部材114は、シャフト107の周囲全てを覆っていない。このため、このシャフト107の周囲を覆っていない部分から、シャフト107を通して、シャフト受け108a、108bへのシャフト107の取り付け作業が行える。また、開閉部材103が破損する等して、開閉部材103を交換する際にも、この脱落防止部材114の隙間を利用してのシャフト107の取り外し、および取り付けの作業が行える。
【0045】
(2)第2の実施形態
シャフトの支持構造の他の一例を説明する。図6には、開閉部材103(図1〜3参照)のシャフト(図2、3の符号107参照)の支持構造300が示されている。図6(A)は、シャフトを支持部に取り付けた状態を示す、図6(B)は、シャフトを支持部から外した(分離した)状態が示されている。
【0046】
図6には、シャフト301が示されている。シャフト301は、図2、3のシャフト107に相当し、図6では図示省略されている開閉部材103(図1、2参照)に固定されている。シャフト301は、シャフト保持部材302に回転自在な状態で保持されている。シャフト保持部材302の下部には、凸型噛み合い部材303が固定されている。
【0047】
凸型噛み合い部材303は、Y軸負の方向から見て、90°ずれた4箇所の角度位置に放射状に凸部が形成されている。凸型噛み合い部材303の中央部は、球形状となっている。凸型噛み合い部材303は、凹型噛み合い部材304に結合することで、本体側に取り付けられる。
【0048】
すなわち、凹型噛み合い部材304は、樹脂により構成され、凸型噛み合い部材303に噛み合う形状とされている。凹型噛み合い部材304の噛み合う部分の中心には、球305が嵌る窪み306が形成されている。この窪み上部内側の寸法は、球305の直径よりも小さな寸法とされ、図6(B)に示す状態から、凸型噛み合い部材303を下方に押し付け、球305を凹型噛み合い部材304に押し付けると、凹型噛み合い部材304の上部を球305が押し広げ、窪み306に球305が嵌まり込む。この結果、図6(A)に示す状態が得られる。
【0049】
凹型噛み合い部材304の下部は、樹脂により形成されたベース部307に固定されている。ベース部307は、図示省略した画像形成装置の筐体に固定されている。ベース部307には、ベース部307と一体に成形された樹脂製の脱落防止部材308が固定されている。脱落防止部材308の役割は、図2、3の脱落防止部材114と同じである。
【0050】
図6では図示省略されている開閉部材を、可動範囲を超えて更に開けようとする場合を説明する。この場合、あるレベル以上の力が加わると、球305が窪み306から外れ、凸型噛み合い部材303が凹型噛み合い部材304から外れる。その際、脱落防止部材308があるので、図4、5の場合と同様にシャフト301の装置本体からの脱落が防止される。
【0051】
図6に示す支持構造は、球305の窪み306への嵌め込み構造により連結が行われる。この構造では、噛み合い構造により、凹型噛み合い部材304が凸型噛み合い部材303をX軸方向においても支えている。このため、図示するようにシャフト301を本体上で支える部分が一箇所であっても、X―Y平面内でシャフト301を傾けようとする力にある程度耐える。
【0052】
また、凸型噛み合い部材303と凹型噛み合い部材304との結合がX軸線上の一箇所で行われるので、シャフト301をX―Y平面内で傾けようとした場合にこの結合部分に加わるテコの原理に起因する力を抑えることができる。このため、シャフト301をX―Y平面内で傾けようとする力に対して凸型噛み合い部材303が凹型噛み合い部材304から外れ難い構造が得られる。
【0053】
例えば開閉部材の開閉操作時において、開閉方向に対して左右にぶれる力が開閉部材に加わる場合がある。このような場合に、図6に示す構造は、容易に開閉部材が外れない構造となる。
【0054】
(3)第3の実施形態
脱落防止部材の支持構造の変形例を説明する。図7は、脱落防止部材の支持構造の他の一例を示す概念図である。図7において、図3と符号が同じ部分は、第1の実施形態で説明した部分と同じである。
【0055】
図7には、脱落防止部材140が示されている。脱落防止部材140は、第1の実施形態の場合と同様に樹脂により形成され、形状も第1の実施形態の場合と同じである。この例では、段落防止部材140がヒンジ機構141を介して取り付け部142に取り付けられている。なお、取り付け部142は、ベース部109と一体化された構造部分である。
【0056】
ヒンジ機構141では、脱落防止部材140に固定された軸143が、回転自在な状態で取り付け部142に支持されている。そして、軸143には、捻りコイルばね144が装着され、脱落防止部材140を図の右の方向に動かした際に、捻りコイルばね144の反発力により、脱落防止部材140が元の位置(図7の状態)に戻ろうとする構造とされている。
【0057】
この例では、シャフト107が、シャフト受け108aから外れ、図4、5に示す状態となった際に、更にシャフト107が脱落防止部材140に押し付けられると、脱落防止部材140の弾性変形に加えて、捻りコイルばね144の作用により、脱落防止部材140が図の右回り方向に回転する。これにより、無理な操作に起因する力が吸収され、脱落防止部材140の破損やその支持構造の破損が生じ難い構造が得られる。
【0058】
(その他の応用例)
本発明の適用は、実施形態の例示に限定されない。画像形成装置において適用可能な部位としては、記録紙を外部から供給(所謂手差しを行う)する部分の開閉部、感光体ドラムとトナーカートリッジとが一体化した画像形成ユニットの交換を行う開閉部、接続ケーブルや電子記録媒体(USBメモリ等)を接続するコネクタが配置された部分の蓋の開閉部等が挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【0059】
本発明は、蓋装置および画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【0060】
100…画像形成装置、102…本体、103…開閉部材、104…用紙収納部、105…用紙排出面、106…開口、107…シャフト、108a…シャフト受け、108b…シャフト受け、109…ベース部、111…スリット、112…スライド防止部、113…回転防止部材、114…脱落防止部材、121…溝、122…スリット、123…縁、124…縁、300…支持構造、301…シャフト、302…シャフト保持部材、303…凸型噛み合い部材、304…凹型噛み合い部材、305…球、306…窪み、307…ベース部、308…脱落防止部材。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体と、
前記本体に開閉可能な状態で取り付けられた開閉部材と、
前記開閉部材が予め決められた開閉角度範囲を超える開方向への力を受けた際に、前記開閉部材が前記本体から外れる状態で前記開閉部材を前記本体上で支持する支持部と、
前記支持部から外れた前記開閉部材の前記本体からの脱落を防止する脱落防止部材と
を備えることを特徴とする蓋装置。
【請求項2】
前記開閉部材は、開閉時に回転する回転軸を備え、
前記脱落防止部材は、前記回転軸の周囲の一部を囲む形状を有することを特徴とする請求項1に記載の蓋装置。
【請求項3】
前記脱落防止部材は、前記本体に対して復帰が可能な状態での変形が可能とされていることを特徴とする請求項1または2に記載の蓋装置。
【請求項4】
前記支持部から外れた前記開閉部材を閉める動作を防止する閉動作防止手段を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の蓋装置。
【請求項5】
前記支持部は、
窪みと、
前記窪みに嵌め込まれる球体と
を備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の蓋装置。
【請求項6】
前記本体は画像形成装置であり、
前記画像形成装置は、画像形成材料を収納する収納装置が着脱自在な状態で装着される空間を備え、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の蓋装置は、前記空間に蓋をする装置であることを特徴とする画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−22500(P2011−22500A)
【公開日】平成23年2月3日(2011.2.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−169307(P2009−169307)
【出願日】平成21年7月17日(2009.7.17)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】