(57)【要約】【課題】  スイッチの動作精度を落とすことなく、省スペースかつ扉の操作力に対する影響が少ないインターロック装置を提供する。【解決手段】  押圧されることでオンオフ動作を行うスイッチと、移動することで前記スイッチを押圧する移動手段と、第１のドアの開閉動作に伴い、前記移動部材を移動させる第１機構と、第２のドアの開閉動作に伴い、前記移動部材を移動させる第２機構と、を有するインターロック装置において、前記第１機構と前記第２機構とは、その一部が連結され、前記第２機構は、歯車で構成される減速機構を有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧されることでオンオフ動作を行うスイッチと、
移動することで前記スイッチを押圧する移動手段と、
第１のドアの開閉動作に伴い、前記移動部材を移動させる第１機構と、
第２のドアの開閉動作に伴い、前記移動部材を移動させる第２機構と、
を有するインターロック装置において、
前記第１機構と前記第２機構とは、その一部が連結され、
前記第２機構は、歯車で構成される減速機構を有することを特徴とするインターロック装置。
【請求項２】
前記第１のドアを閉じる時に必要な力よりも、前記第２のドアを閉じる時に必要な力の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載のインターロック装置。
【請求項３】
前記第１機構は、連結された２つのレバー部材を有し、該２つのレバー部材の連結部が、前記第１のドアの閉じ動作により押圧されることを特徴とする請求項１または２に記載のインターロック装置。
【請求項４】
前記移動手段は、前記スイッチを押圧する押圧部と、前記第１機構及び前記第２機構からの力を受ける移動部と、前記移動部と前記押圧部の間に設けられた付勢手段と、を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインターロック装置。
【請求項５】
前記スイッチは、その押圧方向が略重力方向となるよう配置され、
前記移動手段は、前記スイッチの下方に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインターロック装置。
【請求項６】
転写材に対して画像を形成する画像形成手段と、
該画像形成手段を収容する装置本体部と、
該装置本体部に設けられた第１のドア及び第２のドアと、
を有する画像形成装置において、
前記第１のドア及び前記第２のドアの開閉に対して動作する、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のインターロック装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は異なる方向に開閉可能な複数のドアを有する装置に用いられるインターロック装置、及びこのインターロック装置を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には通常トナー補給やドラムカートリッジの交換、また記録紙がジャムした際にジャム処理を行う等の目的のために開閉可能なドアが設けられている。ユーザやサービスマンがこれらのドアを開けた状態では可動部による怪我、高圧部による感電、潜像を形成するためのレーザ光の照射等の事故を防ぐために、電源を落とすためのインターロック機構を有している。複数のドアを有する画像形成装置におけるインターロック機構としては、リンク機構を有することで異なる方向へ開閉するドアの開閉に順番を発生させることなく、１つのスイッチでインターロック機構を実現させる画像形成装置がある。（特許文献１参照）
また、複数のドアに対して１つのスイッチでインターロック機構を実現しているものもある。この例では、カバーの開閉動作受け部を揺動部材で構成したスイッチ作動機構が示されており、揺動部材は、支点−作用点−力点の順に配置された構成が図示されている。（特許文献２参照）
【特許文献１】特開平１１−３０５５１２号公報
【特許文献２】特開２０００−２９２９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし上記従来の画像形成装置では以下のような欠点があった。
【０００４】
図９は特許文献１に示される機構を模式的に表した図である。ここでスイッチの必要押圧力をＦＳＷとすると、右ドアを閉じる際にスイッチを押すために必要な力ＦＲは、ＦＲ＝ＦＳＷとなる。
【０００５】
一方、前ドアを閉じる際にスイッチを押すために必要な力ＦＦは、図９に示すリンク部の角度をθとすると、ＦＦ＝ＦＳＷ・ｃｏｔθとなる。したがって前ドアを閉じる動作によりθが小さくなるにしたがってＦＦの値は大きくなる。例えば前ドアが開いた状態でθ＝４５°、閉じられた状態でθ＝３０°と設定してあれば、動作力はＦＳＷから１．７ＦＳＷまで増加していく。
【０００６】
ここで、前ドアと右ドアを有する画像形成装置では、前ドアを開くのはトナー補給等のメンテナンスの際であり、インターロック機構以外でドアの開閉に負荷を与えるものはほとんどない。したがって前ドアを閉じる際に必要な力はスイッチの必要押圧力の１〜２倍程度と低い値である。
【０００７】
一方、右ドアを開くのは主にジャム処理の際である。ジャム処理性を向上させる目的で右ドアには転写ローラやレジストローラ対のうちの外ローラを支持させ、右ドアを開いた際にローラ対を離間させるものがある。この場合右ドアを閉じる際にはインターロック機構以外に転写ローラやレジストローラの圧がかかる。
【０００８】
したがって、前ドアと比較して右ドアの操作力は非常に大きくなり、操作性が悪くなりがちになる。
【０００９】
また、特許文献２の機構では、揺動部材は支点−作用点−力点の順になっているため、作用点に必要な力より力点に必要な力を小さくすることが可能である。つまりドアにかかるスイッチからの反力を小さくすることが可能である。しかし支点、作用点、力点の配置がこの順番である場合、作用点の動きは力点の動きより小さくなるため、スイッチの動作精度を保証させるためには力点のストロークは、スイッチを確実に動作させるために必要なストロークに、揺動部材のレバー比を乗じた分だけ取らなければならず、その場合揺動部材の可動範囲が非常に大きくなり、装置の大型化につながる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明においては、
押圧されることでオンオフ動作を行うスイッチと、
移動することで前記スイッチを押圧する移動手段と、
第１のドアの開閉動作に伴い、前記移動部材を移動させる第１機構と、
第２のドアの開閉動作に伴い、前記移動部材を移動させる第２機構と、
を有するインターロック装置において、
前記第１機構と前記第２機構とは、その一部が連結され、
前記第２機構は、歯車で構成される減速機構を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スイッチの動作精度を落とすことなく、省スペースかつ扉の操作力に対する影響が少ない、複数のドアに連動するインターロック装置および画像形成装置を実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
まず、図７および図８を参照して、画像形成装置本体の全体構成を説明する。
【００１４】
図７は本発明によるインターロック機構が適用された画像形成装置の斜視図、図８は断面図である。但し、図８では自動原稿送り装置は省略している。
【００１５】
図７において、前ドア１０は下側をヒンジとし、装置前面側に開くことが可能である。前ドアを開くことにより、ドラムカートリッジユニット１４の交換を行うことができる。また前ドア１０を開いた状態でトナー交換蓋１５を開くことにより、トナーボトルの交換を行なうことができる。
【００１６】
また、右ドア１１は装置奥側にヒンジを持ち、装置右側に開くことが可能である。右ドアは記録紙がジャムした際に開いて、ジャム処理を行う。２次転写ローラ１１６およびレジスト外ローラ１０５ｂは右ドアに支持されており、右ドアを開くことにより２次転写ローラ１１６は中間転写ベルト（ＩＴＢ）１１５から、またレジスト外ローラ１０５ｂは、レジスト内ローラ１０５ａから離間する。するとジャム紙がＩＴＢと２次転写ローラ間、またレジストローラ対に挟持された状態から開放され、ジャム処理性が良い。
【００１７】
インターロック装置１６は、前ドア１０及び右ドア１１の開閉に応じて動作するように本体右前の位置に取り付けられている。（動作の詳細に関しては後述する。）
なお本来前カバーを開けた状態でインターロック装置１６をユーザが触れないよう、内カバーが取り付けられているが、図７では説明のために省略している。
【００１８】
次に、画像形成装置の概略の動作を説明する。
【００１９】
プラテンガラス２００上に本や厚紙等のブック原稿やシート状原稿などを原稿面を下側にして載置し、コピーキー（不図示）を押すと、光源を持った第１ミラー台２０１および第２ミラー台２０２がプラテンガラス２００の下部を図８において右方向に走査する。光源から発せられた光は原稿面で反射した後、第１ミラー台２０１および第２ミラー台２０２で反射し、ＣＣＤ２０３へと導かれる。ＣＣＤ２０３では画像情報を電気信号に変換する。
【００２０】
なお、自動原稿送り装置に原稿をセットした場合は、第１ミラー台２０１および第２ミラー台２０２は図示の位置に停止しており、セットされた原稿が１枚ずつ分離され、プラテンガラス２００を挟んで第１ミラー台２０１上を通過しながら原稿面の画像情報が読み取られる。
【００２１】
ＣＣＤ２０３により電気信号に変換された画像情報は画像処理部（不図示）で処理された後、レーザースキャナ１１１に伝送される。
【００２２】
ここで、画像形成装置本体は、画像処理部にＣＣＤからの画像信号を入力すれば複写機として機能し、パーソナルコンピュータ等の出力信号を入力すればプリンタとして機能する。
【００２３】
また、他機のファクシミリ装置からの送信信号をファクシミリユニットを介して画像処理部に入力したり、画像処理部の処理信号をファクシミリユニットを介して他機のファクシミリ装置に送信すれば、ファクシミリ装置として機能する。
【００２４】
一方、画像形成装置本体の下部にはシートカセット１０１を装着している。カセット１０１内に収容されたシートは、ピックアップローラ１０２により給紙され、リタードローラ対１０３の作用により１枚ずつ分離、給送された後、搬送ローラ対１０４によって搬送され、レジストローラ１０５に導かれ、該ローラ１０５によって画像形成動作に同期するようにして画像形成部へと給送される。
【００２５】
画像形成部は、感光ドラム１１２と、感光ドラム１１２の表面を均一に帯電する帯電ローラ１１３と、感光ドラム１１２にトナー像を形成するロータリ現像ユニット１１４と、感光ドラム１１２の表面に現像されたトナー像が転写される中間転写ベルト１１５と、中間転写ベルト上のトナー像をシートＳに転写する２次転写ローラ１１６と、トナー像を転写した後、感光ドラム１１２に残留したトナーを除去するクリーナ１１７等を備えている。そして帯電ローラ１１３によって一様に帯電された感光ドラム１１２の表面に、レーザーユニット１１１から射出された画像情報に対応するレーザ光により静電潜像が形成され、この潜像をロータリ現像ユニット１１４により現像して中間転写ベルト１１５に転写する。この動作をロータリ現像ユニットを構成する、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像器に対してそれぞれ行なうことにより、中間転写ベルト１１５上にはフルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト１１５上に形成されたトナー像は、２次転写ローラ１１６により、レジストローラ１０５により中間転写ベルトの回転に同期して搬送されたシートＳに転写される。
【００２６】
トナー画像が形成されたシートは定着装置１１８に搬送されて、加熱及び加圧されてトナー画像がシート表面に定着された後、排出ローラ１１９によって排紙トレイ１２０に排出、積載される。
【００２７】
また、シートの両面に画像を記録する場合には、定着装置１１８から排出されたシートが排出ローラ１１９に挟持され、シートの後端が分岐点１２１を通過した時点で該排出ローラが逆転し、両面パス１２２を通過しレジストローラ１０５に到達し、反転されたシートは第２面に前述と同様にして画像が形成された後、排紙トレイ１２０に排出、積載されるように構成されている。
【００２８】
次に、図１を用いて、インターロック機構の詳細について説明する。
【００２９】
図１は、本発明が適用されたインターロック機構の斜視図である。２０はインターロックスイッチであり、このスイッチがＯＦＦになると、画像形成装置の各モータ、レーザスキャナ、高圧基板へのＤＣ２４Ｖの供給が遮断され、各モータの回転、レーザの発光および高圧の出力が停止する。
【００３０】
２１はアクチュエータとしての第１のスライダであり、インターロックスイッチの押圧部２１ａと第１のレバー２２との連結部２１ｂに分かれている。押圧部は連結部に対して圧縮コイルばね２１ｃを挟んだ状態で引掛けられている。第１のスライダは不図示のガイド部材により、スイッチ２０の動作方向、すなわち図中の矢印Ａ方向にガイドされている。
【００３１】
第１のスライダ２１、第１のレバー２２、第２のレバー２３、第２のスライダ２４はそれぞれピン２５によって回転可能に連結されている。なお、第２のレバー２３の下部の回動支点は、第２スライダ２４と繋がっており、第２スライダ２４の上下動に伴って、第２レバー２３の下部の回動支点も一緒に上下動を行う構成となっている。
【００３２】
第２のスライダ２４も、スイッチ２０の動作方向にスライド可能に支持されている。また第２のスライダ２４はラック部２４ａを有し、第１の歯車２６の平歯車部２６ａとかみ合っている。また歯車２６はかさ歯車部２６ｂを有し、第２の歯車２７のかさ歯車部２７ｂとかみ合っている。歯車２７も平歯車部２７ａを有し、平歯車部２７ａは第３のスライダ２８のラック部２８ａとかみ合っている。ここでかさ歯車２６ｂと２７ｂは同一の歯数であり、平歯車２６ａの歯数は平歯車２７ａの１／２になっている。従って第３のスライダ２８のストロークに対し、第２のスライダ２４のストロークは１／２になるとともに、第３のスライダをスライドさせるのに必要な力は、第２のスライダをスライドさせるのに必要な力の１／２となる。このように、減速機構を歯車機構で構成することにより、揺動部材を用いる場合のように可動空間を広く確保する必要がなくなり、省スペースでかつ安定した動作を行うことができる。
【００３３】
次に、図２〜図４を用いてインターロック機構の動作について説明する。
【００３４】
図２は、前ドア、右ドアとも閉じられた状態であり、前ドアに取り付けられた押圧部材１２は第１のレバー２２と第２のレバー２３の連結部分を図中Ｂ方向に押している。また右ドアに取り付けられた押圧部材１３は、第３のスライダ２８を図中Ｃ方向に押している。すると減速機構としての歯車２７，２６の動作により第２のスライダ２４が図中矢印Ａの上方向へ移動する。すると、第１、２のレバー２２，２３のなす角度の変化、及び第２レバー２３の下部の回動支点の移動、とによって、第１のスライダ２１が矢印Ａの上方向へ十分に移動でき、第１のスライダの押圧部２１ａがスイッチ２０を押し切り、通電が可能となる。
【００３５】
図３は、前ドアが開いており、右ドアのみが閉じられた状態を示している。この状態では第２のスライダ２４までは図２の場合と同様に動き、第２のレバー２３の下部の回動支点は上方向に移動するが、第１のレバー２２と第２のレバー２３の連結部が矢印Ｂの反対方向に逃げてしまう為に、第１のスライダ２１を十分に上方に押し上げることができず、スイッチ２０を押すことはできない。
【００３６】
図４は、右ドアが開いており、前ドアのみが閉じられた状態を示している。この状態では第２のスライダ２４は下方に下がっているため、前ドアの押圧部材が第１，２のレバーの連結部を図中Ｂ方向に押すことによる第１，２レバーの角度変化に伴う第１のスライダ２１のＡ方向の移動のみとなる為、押圧部２１ａがスイッチ２０を押すには不十分となってしまう。
【００３７】
次に、具体的な数字の一例を上げて、ドアを閉じる際に必要な力について説明する。
【００３８】
まず、図５を用いて前ドアを閉じる際に必要な力について説明する。図５は前ドアおよびインターロック機構部を側面からみた概略図である。
【００３９】
スイッチを押し切るために必要な力ＦＳＷを８Ｎとする。
【００４０】
前ドア、右ドアとも開いた状態で、第１のスライダ２１と第１のレバー２２がなす角θは４５°に設定されており、前ドアの押圧部材１２がレバー１，２の連結部を押し切った際のθは３０°になるとする。すると従来の技術の部分で図９を用いて説明したように、前ドアの押圧部材にかかる力ＦＦは角度θ、つまりは前ドアの角度に応じて８Ｎから８×ｃｏｔ３０°＝１３．９Ｎまで変化する。
【００４１】
ここで前ドアのヒンジ１７から押圧部材までの距離Ｌ１＝１００ｍｍ、ヒンジから前ドア上部までの距離Ｌ２＝３００ｍｍとする。前ドアを閉じる際には、前ドア上部を押すため、実際にユーザに必要な操作力ＦＦＯはレバー比をかけることで、８×１００／３００＝２．７Ｎから１３．９×１００／３００＝３．５Ｎ程度となる。
【００４２】
次に、図６を用いて右ドアを閉じる際に必要な力について説明する。図６は右ドアおよびインターロック機構部を上方からみた概略図である。なお右ドアには２次転写ローラ、レジスト外ローラが取り付けられているが、ここでは説明のためにレジスト外ローラのみを図示し、２次転写ローラは省略している。
【００４３】
右ドアに取り付けられた２次転写ローラは圧縮コイルばねにより前後をそれぞれ５Ｎ、レジスト外ローラ１０５ｂは圧縮コイルばね１８により前後をそれぞれ１０Ｎで加圧されているとする。また右ドアのヒンジ１９からの各ローラの奥側の加圧部までの距離Ｌ３＝５０ｍｍ、手前側の加圧部までの距離Ｌ４＝３６０ｍｍ、スイッチ押圧部材までの距離（右ドアの一番手前に等しいとする）をＬ５＝４００ｍｍとする。またインターロック機構の中の減速機構の減速比を２とする。右ドアを閉じる際は右ドアの一番手前を押すため、右ドアを閉じるのに必要な力ＦＲＯは、
ＦＲＯ＝（５＋１０）×５０／４００＋（５＋１０）×３６０／４００＋ＦＳＷ／２＝１９．４Ｎ
となる。ここでスイッチの必要押圧力は、減速機構が存在するため１／２になっている。もし減速機構がない場合にはＦＳＷ／２の部分がＦＳＷとなるため２３．４Ｎとなる。
【００４４】
ここでローラ類の圧に対してはレバー比がかかるため、右ドアを閉じる際にかかる操作力としては小さくなるのに対し、スイッチの必要押圧力はレバー比がほぼ１になってしまう。したがって右ドアを閉じる際に必要な力を低減させるためには、スイッチを押すのに必要とされる押圧力を低減させることが効果的であることがわかる。
【００４５】
なお、右ドアの押圧部材１３はヒンジ１９から十分に離れた位置にあるため、第３のスライダ２８を押すストロークはスイッチを押し切るために必要となるストロークの２倍を確保することは容易である。従って、減速機構を用いることにより、第２のスライダ、および第１のスライダのスライド量が減速比分小さくなっても、スイッチを押し切るために必要なストロークに対して十分な量を確保でき、スイッチの動作精度が落ちることはない。
【００４６】
また、図５に示すように、前ドアの押圧部材１２はヒンジ１７から比較的近い位置にあるが、押圧部材により押されるレバー２２，２３の連結点からスイッチ押圧部２１ａまでの間に減速機構を介さないため、スイッチのストロークと同等のストロークさえ確保できれば、スイッチの動作精度を落とすことはない。
【００４７】
また、第１のスライダ２１はスイッチ押圧部２１ａとレバー２２との連結部２１ｂの間に圧縮ばね２１ｃを介しているため、スイッチを押し切るために必要とされるストロークより第１のスライダ２１のストロークを若干大きく設定しておくことにより、このストロークの差分をばねが吸収可能である。すると部品の寸法公差が振れた場合においても確実にスイッチを押し切ることが可能となり、インタロック機構の動作をさらに安定させることができる。
【００４８】
また、本実施例のように、スイッチの動作方向を略垂直方向に設定し、アクチュエータをスイッチより下方に配置することにより、ドアが開いた際にアクチュエータが自重でスイッチから離れることにより、インターロック機構の動作精度をさらに安定させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例が適用されたインターロック機構の斜視図。
【図２】本発明の実施例が適用されたインターロック機構において、前ドア及び右ドアがともに閉まった状態を示す斜視図。
【図３】本発明の実施例が適用されたインターロック機構において、前ドアが開き、右ドアのみが閉まった状態を示す斜視図。
【図４】本発明の実施例が適用されたインターロック機構において、右ドアが開き、前ドアのみが閉まった状態を示す斜視図。
【図５】本発明の実施例が適用された、前ドア及びインターロック機構部の側面からの概略図。
【図６】本発明の実施例が適用された、右ドア及びインターロック機構部の上面からの概略図。
【図７】本発明の実施例が適用された画像形成装置の斜視図。
【図８】画像形成装置の断面図。
【図９】従来のインターロック機構の動作を説明する図。
【符号の説明】
【００５０】
１２、１３  押圧部材
２０  スイッチ
２１  第１のスライダ
２２  第１のレバー
２３  第２のレバー
２４  第２のスライダ
２５  ピン
２６  第１の歯車
２７  第２の歯車
２８  第３のスライダ
【図１】
2005067067.tif 000003
【図２】
2005067067.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005067067.tif 000006
【図５】
2005067067.tif 000007
【図６】
2005067067.tif 000008
【図７】
2005067067.tif 000009
【図８】
2005067067.tif 000010
【図９】
2005067067.tif 000011