JP7147382B2 - スナップフィット結合構造及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、スナップフィット結合構造及び画像形成装置に関する。

プロセス手段を保持する第１の枠体と、第１の枠体の端部に配設された第２の枠体と、第２の枠体を第１の枠体に結合させる結合構造とを備えた画像形成装置のユニットであって、結合構造が、第１および第２の枠体の一方と一体である弾性係止手段と、第１および第２の枠体の他方に設けられた被係止部と、弾性係止手段の背面側に形成された嵌合部と、弾性係止手段の倒れを防ぐために嵌合部に嵌入された倒れ防止部材を有する画像形成装置のユニットが知られている（特許文献１）。

トナー像を加熱・溶融して記録媒体上に定着する定着部材と、前記定着部材に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、前記ニップ部から送出される記録媒体の非定着面に対向する位置に配設されて当該記録媒体を案内するガイド部材と、を備え、前記ガイド部材は、前記記録媒体に対して線状に接触可能に配設された複数のリブ状部材を着脱自在に具備し、前記リブ状部材は、前記ガイド部材の第１の穴部に対して変形しないで係合するフック部と、前記ガイド部材の第２の穴部に対して変形して係合するスナップフィット部と、を具備した定着装置も知られている（特許文献２）。

特開２００３－１９５７２７号公報 特開２００９－２５８２４７号公報

本発明は、通常のスナップフィット操作で確実な結合を可能にするスナップフィット結合構造及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のスナップフィット結合構造は、
結合部材の可撓性を有する片持ち梁部の先端に形成されたツメ部を被結合部材の結合部に弾力的に係合させるスナップフィット結合構造であって、
前記被結合部材に回転軸の回りで回転するように取りつけられた板状部材と押圧バネとを含み、前記押圧バネにより、前記板状部材を前記結合部を塞ぐ方向に押圧した状態で維持し、前記板状部材の先端部で前記結合部材に設けられた前記ツメ部の係り面が延びる方向に前記ツメ部を押し付け、前記結合部材の前記ツメ部の結合が解除された場合、前記押圧バネに押圧された状態で前記結合部を塞ぐ押し付け手段を備えた、
ことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載のスナップフィット結合構造において、
前記板状部材は、前記ツメ部の係り面が延びる方向に前記ツメ部を押し付けた状態で前記片持ち梁部の挿入方向に対して４５度以下の角度で接触して押圧する、
ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２に記載のスナップフィット結合構造において、
前記押圧バネによる押圧力は、前記片持ち梁部が前記開口部に挿入される際の前記片持ち梁部に前記ツメ部が前記被結合部材の結合部から離間する方向に作用する弾性力よりも大きい、
ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスナップフィット結合構造において、
前記押圧バネは、前記被結合部材に固定された部分と前記板状部材の一部とを２つの腕部で挟むように配設されるトーションバネである、
ことを特徴とする。

前記課題を解決するために、請求項５に記載の画像形成装置は、
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスナップフィット結合構造を備え前記画像形成手段を覆うカバー部材と、を備えた、
ことを特徴とする。

請求項１、５に記載の発明によれば、押し付け手段を設けない場合に比べて、通常のスナップフィット操作で確実な結合を可能にすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、結合部材のツメ部を係り面に沿って被結合部材の結合部に確実に移動させて結合させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、結合部材の片持ち梁部が挿入方向に対して倒れている場合であっても、結合部材のツメ部を係り面に沿って被結合部材の結合部に移動させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、簡単な構成で板状部材を押圧することができる。

本実施形態に係るスナップフィット結合構造を示す斜視図である。 （ａ）は結合部材と被結合部材が結合した状態を示す断面模式図、（ｂ）は被結合部材から結合部材が離間した状態を示す断面模式図である。 （ａ）は板状部材を示す平面図、（ｂ）は側面図である。 結合部材の片持ち梁部が被結合部材の結合孔に入り込んで押し付け機構がツメ部を押し付ける動作を説明する断面模式図である。 ツメ部を押し込む板状部材の作用角度を説明する断面模式図である。 結合部材の片持ち梁部に倒れが発生している場合の押し付け機構がツメ部を押し付ける動作を説明する断面模式図である。 本実施形態に係るスナップフィット結合構造が適用された画像形成装置の背面側を示す斜視図である。 シールドケースカバーがスナップフィット結合で本体カバーに結合された状態を示す断面模式図である。 本体カバーからシールドケースカバーが取り外された状態を示す断面模式図である。 押し付け機構を備えていない比較例のスナップフィット結合構造を示す断面模式図である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
（１）スナップフィット結合構造の全体構成
図１は本実施形態に係るスナップフィット結合構造１を示す斜視図、図２（ａ）は結合部材１０と被結合部材２０が結合した状態を示す断面模式図、（ｂ）は被結合部材２０から結合部材１０が離間した状態を示す断面模式図、図３は板状部材３１を示す平面図、（ｂ）は側面図である。
以下、図面を参照しながら、スナップフィット結合構造１の全体構成を説明する。

スナップフィット結合構造１は、図１に示すように、可撓性を有する片持ち梁部１２の先端に形成されたツメ部１３を有する結合部材１０と、結合部材１０のツメ部１３を受け入れる結合孔２１を有する被結合部材２０と、結合部材１０のツメ部１３の係り面１３ａが延びる方向にツメ部１３を押し付ける押し付け手段の一例としての押し付け機構３０と、を備えている。

結合部材１０は、全体が合成樹脂からなり、図２（ａ）に示すように、本体１１から可撓性を有する片持ち梁部１２が突出するように形成されている。図２（ａ）においては、片持ち梁部１２の数は特定されていないが、スナップフィット結合構造１において、結合部材１０と被結合部材２０の具体的な結合態様によって、１又は複数である。

片持ち梁部１２の先端側には、片持ち梁部１２の延びる方向と交差する方向に突出するツメ部１３が一体に立設されている。ツメ部１３は、被結合部材２０の結合孔２１への挿入方向に対して傾斜する誘い込み部１３ｂと、片持ち梁部１２と交差する方向に延びる係り面１３ａからなる。
ツメ部１３は、被結合部材２０の結合孔２１から挿入されて、係り面１３ａが被結合部材２０の結合部としての結合面２０ａに弾力的に係り合って、結合部材１０を被結合部材２０に結合させるようになっている（スナップフィット結合）。

被結合部材２０は、貫通する結合孔２１を有し、結合孔２１から結合部材１０の片持ち梁部１２を受け入れて、ツメ部１３の係り面１３ａが結合孔２１の周囲の一つである結合面２０ａに弾力的に係り合う。

被結合部材２０の結合孔２１を挟んで結合面２０ａと向かい合う側には、押し付け機構３０が配置されている。
押し付け機構３０は、回転軸３１ａを有し回転軸３１ａの廻りで回転可能な板状部材３１と、板状部材３１と被結合部材２０との間に配設された押圧バネ３２からなる。

具体的には、図２に示すように、板状部材３１は、側面の一端側には板状部材３１の幅方向に突出する回転軸３１ａを有し、回転軸３１ａが被結合部材２０の内側（結合部材１０と反対側）から立設された軸受部２２に回転支持されている。板状部材３１の側面の略中央部には板状部材３１の幅方向に突出するボス部３１ｂが形成されている。

このように構成される板状部材３１は、図１及び図３に示すように、巻部３２ａが回転軸３１ａに挿通され、その腕部３２ｂの一端側が被結合部材２０の結合面２０ａに固定され、他端側の腕部３２ｂが板状部材３１のボス部３１ｂに固定された押圧バネ３２（以降、トーションバネ３２と記す。）で常に結合孔２１を塞ぐように押圧されている。
このように、板状部材３１は、結合孔２１を覆う大きさを有する蓋体であり、被結合部材２０に結合部材１０が結合していない（結合孔２１に結合部材１０の片持ち梁部１２が入り込んでいない）状態では、結合孔２１が形成された被結合部材２０の内部を外部から不可視の状態にしている。

（２）スナップフィット結合構造の動作
図４は結合部材１０の片持ち梁部１２が被結合部材２０の結合孔２１に入り込んで押し付け機構３０がツメ部１３を押し付ける動作を説明する断面模式図、図５はツメ部１３を押し込む板状部材３１の角度を説明する断面模式図、図６は結合部材１０の片持ち梁部１２に倒れが発生している場合の押し付け機構３０がツメ部１３を押し付ける動作を説明する断面模式図、図１０は押し付け機構３０を備えていない比較例のスナップフィット結合構造を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら本実施形態に係るスナップフィット結合構造１のスナップフィット動作について説明する。

被結合部材２０に結合部材１０をスナップフィット結合させる場合、図４（ａ）に示すように、結合部材１０のツメ部１３が形成された片持ち梁部１２を被結合部材２０に形成された結合孔２１に挿入する。

被結合部材２０の結合孔２１は、内側（結合部材１０と反対側）から板状部材３１で塞がれているが、板状部材３１はトーションバネ３２で閉方向に押圧されて回転軸３１ａに回転支持されているために、トーションバネ３２の押圧力以上の押し込み力Ｆ２で結合部材１０（片持ち梁部１２）を結合孔２１に挿入する（図４（ａ）においてＦ２＞Ｆ１ 参照）。

被結合部材２０の結合孔２１から入り込んだ結合部材１０のツメ部１３は、図４（ｂ）に示すように、板状部材３１でツメ部１３の係り面１３ａが延びる方向に押し込み力Ｆ３で押し付けられて係り面１３ａは被結合部材２０の結合面２０ａに沿って移動する（図４（ｂ）中 矢印Ｒ参照）。これにより、結合部材１０は係り面１３ａが被結合部材２０の結合面２０ａに弾力的に係り合って、結合部材１０は被結合部材２０にスナップフィット結合される。

ここで、ツメ部１３に接触する板状部材３１の姿勢によって、ツメ部１３の係り面１３ａを被結合部材２０の結合面２０ａに沿って押し込む作用が異なる。本実施形態に係るスナップフィット結合構造１においては、図５に示すように、板状部材３１は、結合部材１０のツメ部１３の係り面１３ａが延びる方向にツメ部１３を押し付けた状態で片持ち梁部１２の挿入方向に対して４５度以下の角度θで接触して押圧するようになっている。

具体的には、図５に示すように、板状部材３１が挿入された片持ち梁部１２となす角度θが４５度以下（図５は、約２０度の状態を示している）である場合、トーションバネ３２の腕部３２ｂによる板状部材３１のボス部３１ｂを押圧する押圧力Ｆ０は、角度θが大きい場合に比べて強くなる。
そのために、押圧力Ｆ０に起因するツメ部１３の押し込み力Ｆ３も大きくなり、結合部材１０のツメ部１３を係り面１３ａに沿って被結合部材２０の結合面２０ａに確実に移動させて結合させることができる。

結合部材１０のツメ部１３は、結合部材１０の本体１１から可撓性を有するように突出して形成された片持ち梁部１２の先端部に設けられている。このような結合部材１０は、合成樹脂を用いて成形されるが、片持ち構造であることから、金型構造及び成形条件を調整しても、一定の倒れ（反り）が発生することがある。片持ち梁部１２に倒れが発生している状態でスナップフィット結合をした場合、図１０に示すように、ツメ部１３が被結合部材２０の結合面２０ａに充分係り合わない虞があった。

図６には結合部材１０の片持ち梁部１２に倒れ（反り）が発生している場合の押し付け機構３０がツメ部１３を押し付ける動作を模式的に示している。
被結合部材２０に結合部材１０をスナップフィット結合させる場合、図６（ａ）に示すように、結合部材１０のツメ部１３が形成された片持ち梁部１２を被結合部材２０の結合孔２１に挿入する。片持ち梁部１２に倒れが発生している場合、ツメ部１３は結合孔２１に対して斜めに挿入されることになる。

被結合部材２０の結合孔２１は、内側（結合部材１０と反対側）から板状部材３１で塞がれているが、板状部材３１はトーションバネ３２で閉方向に押圧されて回転軸３１ａが回転支持されているために、トーションバネ３２の押圧力以上の押し込み力Ｆ２で結合部材１０（片持ち梁部１２）を結合孔２１に挿入する（図６（ａ）においてＦ２＞Ｆ１ 参照）。

被結合部材２０の結合孔２１から斜めに入り込んだ結合部材１０のツメ部１３は、図６（ｂ）に破線で示すように、ツメ部１３の係り面１３ａが被結合部材２０の結合面２０ａに充分かからない状態となる。
ここで、ツメ部１３が被結合部材２０の結合面２０ａから離間する方向に作用する弾性力Ｇよりも大きい押し込み力Ｆ３で押し付けられると、係り面１３ａは被結合部材２０の結合面２０ａに沿って移動する（図６（ｂ）中 矢印Ｒ参照）。これにより、片持ち梁部１２に倒れ（反り）を有する結合部材１０は係り面１３ａが被結合部材２０の結合面２０ａに弾力的に係り合って、結合部材１０は被結合部材２０にスナップフィット結合される。

「実施例」
図７は本実施形態に係るスナップフィット結合構造１が適用された画像形成装置１００の背面側を示す斜視図、図８はシールドケースカバー２１０がスナップフィット結合で本体カバー２００に結合された状態を示す断面模式図、図９は本体カバー２００からシールドケースカバー２１０が取り外された状態を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、結合部材としてのシールドケースカバー２１０と被結合部材としての本体カバー２００とのスナップフィット結合構造について説明する。

画像形成装置１００は、電子写真方式によって画像を形成する画像形成部１１０と、画像形成部１１０の上方に配置され原稿等の読み取りを行う読取部１２０と、ユーザーインターフェイスとしての操作情報部１３０（不図示）と、画像形成装置１００の動作制御を行う制御装置１４０（図８、図９ 参照）と、を備えて構成されている。
画像形成部１１０と読取部１２０との間には胴内空間Ｓが形成され画像形成部１１０から排出される用紙Ｐを積載する排紙トレイ部Ｔが形成されている。

制御装置１４０は、シールドケース１５０に収容されて、画像形成装置１００の一面側（背面側）に固定配置されている。シールドケース１５０の一面には、図７（ｂ）に示すように、本体カバー２００からシールドケースカバー２１０のスナップフィット結合を解除すると、外部からアクセス可能となる。

そして、シールドケース１５０の外面部１５０Ａに取り付けられている蓋体１５１、１５２、１５３を取り外すと開口が形成され、画像形成装置１００の保守時、或いは画像形成装置１００の機能を拡張する拡張機器の装着時に、開口を通じて制御装置１４０のコネクタＣ（図８、図９ 参照）にアクセスが可能となる。具体的には、保守時の診断機器や拡張機器が開口を通じてコネクタＣに接続され、シールドケースカバー２１０は取り外されたままとなる。

このような、シールドケース１５０の外面部１５０Ａへの外部からのアクセスを可能、または不能とするのが本体カバー２００にスナップフィット結合で脱着可能に配置されたシールドケースカバー２１０である。

シールドケースカバー２１０は、本実施形態に係る結合部材の一例であり、全体がＡＢＳ又はＰＣ／ＡＢＳ等の合成樹脂からなり、図７（ｂ）に示すように、本体２１１から可撓性を有する片持ち梁部２１２が突出するように形成されている。本実施例に係るシールドケースカバー２１０は、本体１１の端部に２つの片持ち梁部２１２が形成されている。

本体カバー２００は、本実施形態に係る被結合部材の一例であり、貫通する結合孔２０１を有し、結合孔２０１からシールドケースカバー２１０の片持ち梁部２１２を受け入れて、ツメ部２１３の係り面２１３ａが結合孔２０１の周囲の一つである結合面２００ａに弾力的に係り合う。

本体カバー２００の結合孔２０１を挟んで結合面２００ａと向かい合う側には、回転軸３１０ａを有し回転軸３１０ａの廻りで回転可能な板状部材３１０と、板状部材３１０と本体カバー２００との間に配設されたトーションバネ３２０からなる押し付け機構３００が配置されている。

本体カバー２００の結合孔２０１から入り込んだシールドケースカバー２１０のツメ部２１３は、図８に示すように、板状部材３１０でツメ部２１３の係り面２１３ａが延びる方向に押し込み力Ｆ３で押し付けられて、シールドケースカバー２１０は係り面２１３ａが本体カバー２００の結合面２００ａに弾力的に係り合って、シールドケースカバー２１０は本体カバー２００にスナップフィット結合される。

図９は本体カバー２００からシールドケースカバー２１０が取り外された状態を示している。本体カバー２００とシールドケースカバー２１０とのスナップフィット結合が解除されると、図９に示すように、板状部材３１０はトーションバネ３２０で押圧されて結合孔２０１を塞ぐ位置に回転移動する。
これにより、シールドケースカバー２１０が本体カバー２００から取り外されてもスナップフィット結合用の結合孔２０１は板状部材３１０で塞がれ、本体カバー２００の内部を目隠しするとともに異物の進入を抑制することができる。

１・・・スナップフィット結合構造
１０・・・結合部材
１１・・・本体
１２、２１２・・・片持ち梁部
１３、２１３・・・ツメ部
１３ａ、２１３ａ・・・係り面
２０・・・被結合部材
２０ａ、２００ａ・・・結合面
２１、２０１・・・結合孔
３０、３００・・・押し付け機構
３１、３１０・・・板状部材
３１ａ、３１０ａ・・・回転軸
３１ｂ・・・ボス部
３２、３２０・・・トーションバネ
１００・・・画像形成装置
１５０・・・シールドケース
２００・・・本体カバー（被結合部材）
２１０・・・シールドケースカバー（結合部材）

Claims (5)

1. 結合部材の可撓性を有する片持ち梁部の先端に形成されたツメ部を被結合部材の結合部に弾力的に係合させるスナップフィット結合構造であって、
   前記被結合部材に回転軸の回りで回転するように取りつけられた板状部材と押圧バネとを含み、前記押圧バネにより、前記板状部材を前記結合部を塞ぐ方向に押圧した状態で維持し、前記板状部材の先端部で前記結合部材に設けられた前記ツメ部の係り面が延びる方向に前記ツメ部を押し付け、前記結合部材の前記ツメ部の結合が解除された場合、前記押圧バネに押圧された状態で前記結合部を塞ぐ押し付け手段を備えた、
   ことを特徴とするスナップフィット結合構造。
2. 前記板状部材は、前記ツメ部の係り面が延びる方向に前記ツメ部を押し付けた状態で前記片持ち梁部の挿入方向に対して４５度以下の角度で接触して押圧する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のスナップフィット結合構造。
3. 前記押圧バネによる押圧力は、前記片持ち梁部が前記開口部に挿入される際の前記片持ち梁部に前記ツメ部が前記被結合部材の結合部から離間する方向に作用する弾性力よりも大きい、
   ことを特徴とする請求項２に記載のスナップフィット係合構造。
4. 前記押圧バネは、前記被結合部材に固定された部分と前記板状部材の一部とを２つの腕部で挟むように配設されるトーションバネである、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスナップフィット結合構造。
5. 記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスナップフィット結合構造を備え前記画像形成手段を覆うカバー部材と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。

Images