JP2019209564A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】昇降ユニットの下降時に電線束を適切にガイドできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、筐体31に昇降可能に支持される昇降ユニット33と、前記昇降ユニット33に設けられる可動側コネクタ57と前記筐体31に設けられる固定側コネクタ51とに両端が接続されて、前記昇降ユニット33上昇時の前記可動側コネクタ57と前記固定側コネクタ51間の距離以上の長さを有し、前記昇降ユニット33の底板33aと前記筐体31の底板との間の昇降スペース内に配線される電線Wと、前記昇降ユニット33の底板33aに支持されて、前記可動側コネクタ57側の前記電線Wの端部を収容してガイドする可動側電線ガイド63と、前記筐体31の底板に支持されて、前記固定側コネクタ51側の前記電線Wの端部を収容してガイドする固定側電線ガイド61と、を備え、前記可動側電線ガイド63は水平面内を回動可能に支持されている。【選択図】図5

Description

本発明は、インクジェット式の画像形成装置に関する。
インクジェット式の画像形成装置は、特許文献1に記載されているように、下向きの吐出口を有するインクジェットヘッドを備えるヘッドユニットと、ヘッドユニットに対して下方から近接及び離間する方向に昇降可能に筐体に支持された昇降ユニットと、を備えている。
昇降送ユニットには、搬送ベルトを走行させるモーターや搬送ベルトの速度を検知するセンサーと電気的に接続して電力の供給や信号の伝達を行う中継基板が備えられている。一方で、筐体には、電源や制御部と電気的に接続する筐体側コネクタが備えられている。中継基板と筐体側コネクタとは、電線束を介して電気的に接続される。
特開2012−192524号公報
上述の様に昇降ユニットが筐体に対して昇降すると、筐体側コネクタと中継基板との距離が変化して、電線束の姿勢が変化する。つまり、昇降ユニットが筐体に対して上昇すると、電線束は上下方向に沿った略直線状の姿勢となるが、昇降ユニットが筐体に対して下降すると、筐体側コネクタと中継基板との距離が電線束の長さよりも短くなるので、電線束は折れ曲がった姿勢となる。すると、電線束に局所的に負荷がかかって接触不良が生じたり、昇降ユニットの昇降に支障を来したりする虞がある。
そこで、本発明は上記事情を鑑み、昇降ユニットの下降時に電線束を適切にガイドできる画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明に係る画像形成装置は、筐体に昇降可能に支持される昇降ユニットと、前記昇降ユニットに設けられる可動側コネクタと前記筐体に設けられる固定側コネクタとに両端が接続されて、前記昇降ユニット上昇時の前記可動側コネクタと前記固定側コネクタ間の距離以上の長さを有し、前記昇降ユニットの底板と前記筐体の底板との間の昇降スペース内に配線される電線と、前記昇降ユニットの底板に支持されて、前記可動側コネクタ側の前記電線の端部を収容してガイドする可動側電線ガイドと、前記筐体の底板に支持されて、前記固定側コネクタ側の前記電線の端部を収容してガイドする固定側電線ガイドと、を備え、前記可動側電線ガイドと前記固定側電線ガイドの少なくとも一方は水平面内を回動可能に支持され、前記昇降ユニット下降時の前記電線の撓み分を、水平面に沿って前記昇降スペース内で引き回すように案内することを特徴とする。
本発明の画像形成装置において、前記可動側電線ガイドは、前記昇降ユニットの底板に水平面内を回動可能に支持されていることを特徴としても良い。
本発明の画像形成装置において、前記筐体は、装置本体に着脱可能に設けられ、前記固定側コネクタは、前記筐体の装着方向における奥側の側板に設けられていることを特徴としても良い。
本発明の画像形成装置において、前記固定側コネクタと前記可動側コネクタとは、平面視において所定の間隔を開けて配置されていると共に、前記電線の接続方向が異なる向きに配置されていることを特徴としても良い。
本発明によれば、昇降ユニットが下降すると、一方の電線ガイドが水平面内を回動することで、電線の撓み分を水平面内を引き回すように案内することができる。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置(画像形成時)の内部構造を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、搬送ユニット組立体を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、搬送ユニット組立体の昇降機構の各要素の位置関係を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、搬送ユニット組立体(昇降ユニット上昇時)を示す下面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、搬送ユニット組立体(昇降ユニット下降時)を示す下面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、搬送ユニット組立体(昇降ユニット上昇時)を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、搬送ユニット組立体(昇降ユニット下降時)を模式的に示す正面図である。
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。
図1を参照して、画像形成装置1について説明する。図1は、画像形成装置(画像形成時)の内部構成を模式的に示す正面図である。図1の紙面手前側を画像形成装置の正面側(手前側)とする。各図のFr、Rr、L、Rは、それぞれ画像形成装置の前側、後側、左側、右側を示す。
画像形成装置1の装置本体3には、給紙部5と、インクジェット方式の画像形成部7と、が備えられている。給紙部5は、装置本体3の下部に設けられ、用紙Sを収容する複数の給紙カセット11と、給紙カセット11のそれぞれから用紙Sを給送する給紙装置13と、を備えている。画像形成部7は、装置本体3の上部に設けられ、ヘッドユニット15と、搬送ユニット組立体17と、トリートメントユニット19と、を備えている。
ヘッドユニット15には、4色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のインクに対応する4つのラインヘッド21が備えられている。4つのラインヘッド21は、左右方向に並んで配置されている。4つのラインヘッド21は、それぞれ3つのインクジェットヘッド23を有している。3つのインクジェットヘッド23は、前後方向に千鳥状に配列されて、対応するインクが貯留されるインクタンクに接続している。各インクジェットヘッド23は、吐出口を有する複数のノズルと、各ノズルに設けられる圧電素子と、を備えている。複数のノズルは、吐出口が下方を向く姿勢に支持されている。圧電素子は電圧の印加によって変形して、ノズル内のインクを押し出して吐出口から吐出させる。
次に、搬送ユニット組立体17について、図1と図2〜図5を参照して説明する。図2は搬送ユニット組立体を示す斜視図、図3は昇降機構の各要素の位置関係を模式的に示す正面図、図4及び図5は搬送ユニット組立体を示す下面図である。なお、図4及び図5には筐体の底板が省略されている。
図2に示されるように、搬送ユニット組立体17は、筐体31と、筐体31に昇降可能に支持される昇降ユニット33と、昇降ユニット33に載置される搬送ユニット35と、昇降ユニット33を昇降させる昇降機構37(図3参照)と、を備えている。図1に示されるように、搬送ユニット組立体17は、ヘッドユニット15の下方に、前後方向に沿って着脱可能に装置本体3に支持されている。
まず、筐体31について、図2及び図3を参照して説明する。図2に示されるように、筐体31は、前後方向に対向する横長の前後側板31a及び31bと、左右方向に対向する左右側板と、底板31cと、を有し、所定の深さの収容部を形成している。
図3に示されるように、前側板31aの後側の面の左上隅と右端部の上部とには、左右の前側固定プーリー41FL及び41FRが回転可能に支持されている。また、後側板31bの前側の面の左上隅と右端部の上部とには、左右の後側固定プーリー41RL及び41RRが回転可能に支持されている。
さらに、前側板31aの後側の面の右端部の中央部には、前側巻取プーリー43Fが回転可能に支持されている。後側板31bの前側の面の右端部の中央部には、後側巻取プーリー43Rが回転可能に支持されている。前側巻取プーリー43F及び後側巻取プーリー43Rは、右の前側固定プーリー41FR及び右の後側固定プーリー41RRよりも外側(右側)に配置されている。前後の巻取プーリー43F及び43Rは巻取軸44に固定されている。巻取軸44は、前後側板31a及び31bに回転可能に支持されている。巻取軸44の後端部は、後側板31bから後方に突き出している。巻取軸44の後端部には、駆動ギアが固定されている。
後側板31bには、モーターが支持されている。モーターの出力軸には出力ギアが固定されている。出力ギアは、アイドルギア、ウォームギア、ウォームホイールを介して巻取軸44の駆動ギアに噛み合っている。これにより、モーターの回転力が巻取軸44に伝達されて、巻取軸44と共に前後の巻取プーリー43F及び43Rが一方向及び他方向に回転するようになっている。
図4及び図5に示されるように、後側板31bの左右方向における略中央部の下端部には、固定側コネクタ51(例えばドロアコネクタ)が取り付けられている。搬送ユニット組立体17が装置本体3に装着されると、固定側コネクタ51は、装置本体3に設けられる出力側コネクタに接続される。出力側コネクタは、装置本体3に設けられる電源や制御基板と電気的に接続している。
次に、昇降ユニット33について、図2及び図3を参照して説明する。図2に示されるように、昇降ユニット33は、筐体31の収容部に収容可能な寸法を有する矩形状の底板33aと、底板33aの前後の側縁から立ち上がる前後の立ち上がり部33b及び33cと、底板33aの左右の側縁から立ち上がる左右の立ち上がり部と、を有している。底板33aの中央には、矩形状の開口33dが開いている。昇降ユニット33は、筐体31の収容部に昇降可能に支持されている。
図3に示されるように、前立ち上がり部33bの前側の面の左右下隅のそれぞれには、左右の前側可動プーリー47FL及び47FRが回転可能に支持されている。また、後立ち上がり部33cの後側の面の左右下隅には、左右の後側可動プーリー47RL及び47RRがそれぞれ回転可能に支持されている。
図4及び図5に示されるように、底板33aには、中継基板55が固定されている。中継基板55は、開口33dの左側で底板33aに固定されている。中継基板55は、後述する搬送ユニット35に設けられるモーターや速度センサーに電気的に接続する。底板33aの下側の面には、中継基板55の近傍に、中継基板55と電気的に接続する可動側コネクタ57(例えばドロアコネクタ)が取り付けられている。可動側コネクタ57は、平面視において、固定側コネクタ51の左前方に配置されており、固定側コネクタ51と可動側コネクタ57との間には、平面視において所定の間隔が開けられている。
可動側コネクタ57と固定側コネクタ51とには、電線束Wの両端が接続している。電線束Wは、筐体31の底板31cと昇降ユニット33の底板33aとの間の昇降ユニット33の昇降スペース内に配線されている。電線束Wの一端は、固定側コネクタ51に前後方向に沿って接続され、電線束Wの他端は、可動側コネクタ57に左右方向に沿って接続されるようになっている。つまり、固定側コネクタ51への電線束Wの接続方向と、可動側コネクタ57へ電線束Wの接続方向とは直交している。電線束Wの長さは、昇降ユニット33が上昇した際の、固定側コネクタ51と可動側コネクタ57との間の距離と同じか、該距離よりもやや長い。
搬送ユニット組立体17が装置本体2に装着されて固定側コネクタ51が出力側コネクタに接続されると、電線束Wと中継基板55とを介して、装置本体2の電源や制御基板と、搬送ユニット35のモーターや速度センサーとが電気的に接続される。
電線束Wの両端部は、固定側電線ガイド61と可動側電線ガイド63に収容されている。各電線ガイドは、四角筒状の複数のリンク筒を互いに上下方向及び左右方向に回動可能に連結したものである。固定側電線ガイド61は、筐体31の底板31cに固定されている。詳細には、固定側電線ガイド61は、後側板31bから、固定側コネクタ51から所定の間隔を開けた内側の位置まで、斜め左方向に湾曲した姿勢で固定されている。一方、可動側電線ガイド63の最も可動側コネクタ57側の端部(リンク筒)は、昇降ユニット33の底板33aに、上下方向に沿った支軸63aを中心として回動可能に支持されている。すなわち、可動側電線ガイド63は、支軸63aを中心として水平面内を回動可能である。
次に、搬送ユニット35について、図1を参照して説明する。搬送ユニット35は、循環走行する搬送ベルト73と、吸気装置75と、を備えている。搬送ベルト73は、一対のローラーに巻き回されて、図1の反時計回り方向に循環走行する。搬送ベルト73の上側の軌道は、水平方向に沿って形成されて、図1及び図5の右側から左側へ走行する。図1に示されるように、吸気装置75は、搬送ベルト53の中空部に配置されて、搬送ベルト73の上側の軌道に対向している。吸気装置75は、搬送ベルト73の上側の軌道の上方の空間を負圧にする。搬送ユニット35には、一対のローラーの一方を回転させるモーターや、搬送ベルト73の速度を検知する速度センサー等が備えられている。
搬送ユニット35は、昇降ユニット33の底板33aに載置される。この際、モーターや速度センサー等が、中継基板55と電気的に接続する。昇降ユニット33が昇降機構37によって上昇すると(図1の実線参照)、昇降ユニット33に載置された搬送ユニット35の搬送ベルト73の上側の軌道が、ヘッドユニット15のインクジェットヘッド23の吐出口に近接して、搬送ベルト53の上側の軌道とインクジェットヘッド23の吐出口との間に、画像形成路P(図1参照)が形成されるようになっている。一方、搬送ユニット35が昇降機構37によって下降すると(図1の破線参照)、搬送ユニット35とヘッドユニット15との間には、所定のスペースが形成される。
トリートメントユニット19は、図1に示されるように、ヘッドユニット15の各インクジェットヘッド23に対応するキャップ59を備えている。キャップ79は、各インクジェットヘッド23よりも大きいサイズの長円形の壁状に形成されている。
トリートメントユニット19は、ヘッドユニット15の下方のトリートメント位置と、トリートメント位置よりも左側の退避位置との間を左右方向に沿って移動可能に支持されている。トリートメント位置においては、ヘッドユニット15のインクジェットヘッド23にそれぞれキャップ79が対向する。
図1を参照して、装置本体3の右側面には、排紙トレイ81と手差しトレイ83とが設けられている。排紙トレイ81は、右側面の上端部に設けられ、手差しトレイ83は、排紙トレイよりも下方に設けられている。
さらに、装置本体3の内部には、用紙Sの搬送経路85が形成されている。搬送経路85は、給紙部5の給紙装置13から画像形成路Pを通って排紙トレイ81に向かっている。搬送経路85には、搬送方向において画像形成路Pの下流側で分岐して画像形成路Pの上流側で合流するスイッチバック経路85aが設けられている。さらに、搬送経路65には、スイッチバック経路85aと搬送経路85との合流部の上流側で、手差しトレイ83から延びる手差し経路85bが合流している。
次に、画像形成動作について説明する。図1に示される画像形成時、搬送ユニット35は印字位置に上昇して、搬送ベルト73の上側の軌道とインクジェットヘッド23の吐出口との間に、画像形成路Pを形成している。トリートメントユニット19は退避位置に移動している。
まず、所定の給紙カセット11から給紙装置13によって用紙が搬送経路85に送り出される。送り出された用紙は搬送経路85に沿って画像形成路Pに搬送される。画像形成路Pでは、搬送ユニット35の吸気装置75によって、搬送ベルト73の上側の軌道上の空間が負圧とされることで、用紙が搬送ベルト73に吸引されながら搬送される。そして、画像データに対応した吐出口からインクが吐出されて、用紙に画像が形成される。画像が形成された用紙は、搬送経路85に沿って搬送されて排紙トレイ81に排出される。両面印字の際は、片面に画像形成された用紙はスイッチバック経路85aに搬送されて表裏が反転され、他方の面に画像形成された後、排紙トレイ81に排出される。
画像形成動作が終了すると、搬送ユニット35は下降し、トリートメントユニット19がトリートメント位置に移動する。その後、トリートメントユニット19が上昇して、ヘッドユニット15のインクジェットヘッド23を対応するキャップ79で塞いで、ノズルの吐出口の乾燥を防ぐ。
次に、昇降機構37について、図3を参照して説明する。昇降機構37は、前側昇降部37Fと後側昇降部37Rとを備えている。
前側昇降部37Fは、前側ワイヤー49Fと、左の前側固定プーリー41FLと、左右の前側可動プーリー47FL及び47FRと、右の前側固定プーリー47FRと、前側巻取プーリー43Fと、で構成される。前側ワイヤー49Fの一端は、筐体31の前側板31aの後側の面の左下隅に固定され、他端は前側巻取プーリー43Fに固定されている。前側ワイヤー49Fは、一端側から他端側に向かって、左の前側固定プーリー41FLと、左右の前側可動プーリー47FL及び47FRと、右の前側固定プーリー47FRとに順に巻き回されている。
後側昇降部37Rは、後側ワイヤー49Rと、左の後側固定プーリー41RLと、左右の後側可動プーリー47RL及び47RRと、右の後側固定プーリー47RRと、後側巻取プーリー43Rと、で構成される。後側ワイヤー49Rの一端は、筐体31の後側板31bの前側の面の左下隅に固定され、他端は後側巻取プーリー43Rに固定されている。後側ワイヤー49Rは、一端側から他端側に向かって、左の後側固定プーリー41RLと、左右の後側可動プーリー47RL及び47RRと、右の後側固定プーリー47RRとに順に巻き回されている。
巻取軸44が一方向及び他方向に回転することで、前後のワイヤー49F及び49Rが、それぞれ固定プーリーと可動プーリーを介して、前後の巻取プーリー43F及び43Rに巻き取り又は繰り出されて、昇降ユニット33が筐体31に対して昇降するようになっている。
昇降ユニット33を上昇させる際は、モーターを駆動して出力軸を一方向に回転させる。出力軸の回転は、アイドルギア、ウォームギア、ウォームホイールを介して巻取軸44の駆動ギアに伝達され、駆動ギアが回転する。これにより、巻取軸44が一方向に回転し、昇降ユニット33の可動プーリーと筐体31の固定プーリーとを介して前後の巻取プーリー43F及び43Rに前後のワイヤー49F及び49Rが巻き取られ、搬送ユニット35を載置した昇降ユニット33が上昇する。昇降ユニット33を下降させる際は、モーターを駆動して出力軸を他方向に回転させる。
上記の昇降ユニット33の昇降に伴う電線束Wの挙動について、図4及び図5と、図6A及び図6Bを参照して説明する。前述のように、固定側電線ガイド61は、筐体31の底板31cに固定され、可動側電線ガイド63は、昇降ユニット33の底板33aに、支軸63aを中心として水平面内を回動可能に回動可能に支持されている。
昇降ユニット33が上昇した状態では、固定側コネクタ51と可動側コネクタ57との間の距離が、電線束Wの長さとほぼ等しいので、図4及び図6Aに示されるように、電線束Wは、固定側電線ガイド61と可動側電線ガイド63との間を斜め方向に沿ってほぼ直線状に配線される。図4に示されるように、可動側電線ガイド63は、固定側電線ガイド61に向かって右後方向に回動している。
昇降ユニット33が下降した状態では、固定側コネクタ51と可動側コネクタ57との間の距離が、電線束Wの長さよりも短くなるので、両者の差だけ電線束Wが撓む。すると、図5及び図6Bに示されるように、電線束Wの剛性によって、可動側電線ガイド63は支軸63aを中心として右前方に回動する。そして、電線束Wの撓み分は、昇降スペース内において、可動側コネクタ57から右前方へ延びた後、固定側電線ガイド61へ向かって右後方に湾曲するように、筐体31の底板31cに沿って引き回される。
上記説明から明らかなように、本発明の画像形成装置1においては、昇降ユニット33が下降して固定側コネクタ51と可動側コネクタ57との距離が短くなると、可動側電線ガイド63が水平面内を回動することで、電線束Wの撓み分が昇降スペース内で筐体31の底板31cに沿って引き回されるように案内される。これにより、昇降ユニット33下降時の固定側コネクタ51と可動側コネクタ57との間の距離と電線束Wの長さとの差が吸収されて、電線束Wをストレスなく適切に案内することができる。
また、固定側コネクタ51は、筐体31の後側板31bに設けられているので、筐体31を装置本体3に装着すると、装置本体3の出力側コネクタに自動的に接続される。また、固定側コネクタ51は、後側板31bの下端部に設けられているので、昇降ユニット33の昇降スペースの高さを低くすることができ、筐体31の高さを低くできる。
さらに、固定側コネクタ51と可動側コネクタ52とは、平面視において所定の間隔を開けて配置されていると共に、電線束Wの接続方向が互いに直交するように配置されている。これにより、電線束Wの長さをできるだけ短くして昇降ユニット33下降時の電線束Wの撓み分を短くでき、かつ、撓み分を水平面内に逃がしやすくなる。
さらに、固定側電線ガイド61は筐体31の底板31cに固定されて、可動側電線ガイド63が、昇降ユニット33の底板33aに水平面内を回動可能に支持されている。前述のように、固定側コネクタ51は、筐体31の後側板31bに設けられて、筐体31を装置本体3に装着した際に、装置本体3の出力側コネクタに自動的に接続されるようになっている。筐体31を装置本体3に装着する際、後側板31bには装着時の衝撃がかかるので、固定側電線ガイド61を底板31cに固定することで、固定側電線ガイド61によって電線束Wを固定側コネクタ51に対して確実に位置決めできるので、後側板31bに衝撃がかかった際にも固定側コネクタ51と電線束Wとの接続状態を維持することができる。
なお、固定側電線ガイド61を水平面内を回動可能に支持させても良い。この場合は、固定側電線ガイド61の最も固定側コネクタ51側の端部(リンク筒)を、筐体31の底板33cに、上下方向に沿った支軸を中心として回動可能に支持する。これにより、固定側電線ガイド61は支軸を中心として水平面内を回動する。また、両電線ガイド61及び63とも水平面内を回動可能に支持させたりしても良い。
なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。
1 画像形成装置
3 装置本体
31 筐体
31c 底板
33 昇降ユニット
33a 底板
51 固定側コネクタ
57 可動側コネクタ
61 固定側電線ガイド(電線ガイド)
63 可動側電線ガイド(電線ガイド)
W 電線束

Claims (4)

  1. 筐体に昇降可能に支持される昇降ユニットと、
    前記昇降ユニットに設けられる可動側コネクタと前記筐体に設けられる固定側コネクタとに両端が接続されて、前記昇降ユニット上昇時の前記可動側コネクタと前記固定側コネクタ間の距離以上の長さを有し、前記昇降ユニットの底板と前記筐体の底板との間の昇降スペース内に配線される電線と、
    前記昇降ユニットの底板に支持されて、前記可動側コネクタ側の前記電線の端部を収容してガイドする可動側電線ガイドと、
    前記筐体の底板に支持されて、前記固定側コネクタ側の前記電線の端部を収容してガイドする固定側電線ガイドと、を備え、
    前記可動側電線ガイドと前記固定側電線ガイドの少なくとも一方は、水平面内を回動可能に支持され、前記昇降ユニット下降時の前記電線の撓み分を、水平面に沿って前記昇降スペース内で引き回すように案内することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記可動側電線ガイドは、前記昇降ユニットの底板に水平面内を回動可能に支持されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記筐体は、装置本体に着脱可能に設けられ、
    前記固定側コネクタは、前記筐体の装着方向における奥側の側板に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記固定側コネクタと前記可動側コネクタとは、平面視において所定の間隔を開けて配置されていると共に、前記電線の接続方向が異なる向きに配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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