JP2022131238A

JP2022131238A - 電源装置

Info

Publication number: JP2022131238A
Application number: JP2021030082A
Authority: JP
Inventors: 豪史佐藤; Takeshi Sato
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2022-09-07
Also published as: US11818853B2; US20220279670A1

Abstract

【課題】装置サイズを大きくすることなく、電気配線と電気配線に影響を与える対向部材との接触を防止可能な電源装置を提供すること。【解決手段】本発明の電源装置は、板状のフレームと、電気配線と、ガイド手段と、対向部材と、を有し、前記ガイド手段は、第一のガイド部材と、第二のガイド部材を含み、前記電気配線の長手方向において前記第一のガイド部材と前記第二のガイド部材は前記対向部材を挟む位置にそれぞれ設けられ、前記ガイド手段は第三のガイド部材をさらに含み、前記電気配線の長手方向において前記第一のガイド部材と前記第二のガイド部材によって挟まれる領域以外の位置に前記第三のガイド部材は設けられ、前記第一のガイド部材と前記第二のガイド部材によって挟まれる前記領域において前記電気配線が前記対向部材から離れる方向に湾曲していることを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は、電気信号もしくは電力を伝達する電気配線をガイドするガイド手段を備えた電源装置に関するものである。

従来より、レーザプリンタ等に搭載された電源装置には、各種動作・制御のために複数の電気基板を機内に設け、複数の電気基板間を電気配線により接続し、電気信号や電力の送受信を行う構成が一般的である。特許文献１には、シートの画像を読み取る読取ユニットとシートを搬送するＡＤＦユニットが束線で接続されており、さらにその束線を覆うカバー部を備えた画像読取装置が記載されている。カバー部は読取ユニットに対するＡＤＦユニットの回動量を確保しつつ、束線を保護する構成となっている。

特開２０１７－２２４８９３号公報

ここで、電気配線が画像形成装置や画像読取装置などに含まれる様々な可動部材の近傍を通る構成の場合、電気配線と可動部材が接触すると電気配線が損傷を受ける可能性がある。また可動部材以外にも電気素子や発熱体などと接触すると、電気配線が損傷を受ける可能性がある。このため、従来は電気配線と可動部材、電気素子などとの距離を十分に確保するようスペースを設けるか、もしくはその間に遮蔽部材を設ける必要があった。これらの構成は、装置サイズが大きくなったり、部品点数が多くなったりするという課題があった。

本発明の目的は、装置サイズを大きくすることなく、電気配線と電気配線に影響を与える対向部材との接触を防止可能な電源装置を提供することである。

上記の目的を達成するための本発明の電源装置は、板状のフレームと、電気信号もしくは電力を伝達する電気配線と、前記電気配線を前記フレームの表面に沿ってガイドするガイド手段と、前記電気配線よりも前記フレームの表面に近い位置に設けられ、前記フレームの表面と垂直な方向から見たとき前記電気配線と重なる位置に位置する対向部材と、を有し、前記ガイド手段は、前記フレームの表面に近い側から前記電気配線と接触する第一のガイド部材と、第二のガイド部材を含み、前記電気配線の長手方向において前記第一のガイド部材と前記第二のガイド部材は前記対向部材を挟む位置にそれぞれ設けられ、前記ガイド手段は、前記第一のガイド部材と前記第二のガイド部材とは反対側から前記電気配線と接触する第三のガイド部材をさらに含み、前記電気配線の長手方向において前記第一のガイド部材と前記第二のガイド部材によって挟まれる領域以外の位置に前記第三のガイド部材は設けられ、前記第一のガイド部材と前記第二のガイド部材によって挟まれる前記領域において前記電気配線が前記対向部材から離れる方向に湾曲していることを特徴とする。

本発明によれば、装置サイズを大きくすることなく、電気配線と電気配線に影響を与える対向部材との接触を防止可能な電源装置を提供することができる。

実施例１における画像形成装置の構成概略図実施例１における画像形成装置の外観斜視図実施例１における右側板フレームの斜視図実施例１における束線ガイドとリンクユニットの構成を示す斜視図実施例１におけるリンクユニットの動作を示す斜視図実施例１における束線ガイドとリンクユニットの構成を示す断面図変形例における束線ガイドとリンクユニットの構成を示す断面図実施例１における効果を説明するための図実施例２における束線保持手段の断面斜視図

＜実施例１＞
本実施例における画像形成装置１００の構成について説明する。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真プロセスを用いたモノクロレーザプリンタであり、パーソナルコンピュータなどの外部機器から送信された画像情報に応じて、記録材（シート）である紙Ｐにトナー（現像剤）による画像を形成するものである。

また、以下の説明において、画像形成装置１００が水平な面に設置された場合における画像形成装置１００の高さ方向（鉛直方向とは反対の方向）をＺ方向とする。Ｚ方向と交差し、後述する感光ドラム１０３ａの軸線方向（主走査方向）と平行な方向をＸ方向とする。Ｘ方向及びＺ方向と交差する方向をＹ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、好ましくは互いに垂直に交差する。また便宜上、Ｘ方向においてプラス側を右側、マイナス側を左側と呼び、Ｙ方向においてプラス側を前側または正面側、マイナス側を後側または背面側と呼び、Ｚ方向においてプラス側を上側、マイナス側を下側と呼ぶ。

図１は、画像形成装置１００の構成概略図である。画像形成装置１００は、複数枚の紙Ｐを収容可能な給紙カセット１０２を備える。プロセスカートリッジ１０３は、像担持体としての感光ドラム１０３ａを備え、画像形成装置１００の装置本体１０８（筐体）に対して着脱可能に構成される。感光ドラム１０３ａは上述した通り、Ｘ方向にのびた軸を中心に回転可能である。カバー１０９は装置本体１０８の一部を構成し、矢印Ｄ１の方向に開閉可能である。カバー１０９を開放した状態で、プロセスカートリッジ１０３は矢印Ｄ２の方向に着脱可能である。

画像形成装置１００がプリント開始信号を受信すると、給紙ローラ１０１が回転を開始し、給紙カセット１０２に積載された紙Ｐは、一枚ずつ下流に向けて搬送される。紙Ｐはトナーが表面に現像された感光ドラム１０３ａと転写ローラ１０４で狭持されることにより、トナー像が紙Ｐに転写される。トナー像が転写された紙Ｐは定着装置１０５で加熱、加圧されることによりトナー像が紙Ｐに定着される。トナー像が定着された紙Ｐは排出ローラ対１０６によって機外に排出され、排出トレイ１０７上に積載される。

図２は、画像形成装置１００の外観斜視図である。図２に示す通り、画像形成装置１００の前面にはカバー１０９と電源スイッチ２００が設けられている。電源スイッチ２００は装置向かって右側に設けられている。この電源スイッチ２００が装置内部においてどのように支持されているかについて次の図を用いて説明する。

図３は、電気配線のガイド構成を示す斜視図である。２１０は画像形成装置１００の骨格の一部を形成する右側板フレームである（以下、単にフレーム２１０と記す）。フレーム２１０は金属板金で形成されており、ＹＺ面にのびた板状の部材である。２０１は電源スイッチ基板であり、タクトスイッチ２０１ａ及び電源スイッチコネクタ２０１ｂを表面に実装し、スイッチ基板ホルダ２０４により保持されている。２０２は複数の信号線または電力線が束となった電源スイッチ束線２０２（電気配線）であり、一端側が電源スイッチコネクタ２０１ｂと接続されている。電源スイッチ束線２０２の他端側は、画像形成装置１００の動作を制御する不図示の制御基板と接続されている。電源スイッチ束線２０２は電気配線ガイド２０３によって保持され、所定のルートに案内されている。スイッチ基板ホルダ２０４及び電気配線ガイド２０３はフレーム２１０に固定されている。

図２で説明した電源スイッチ２００は、ユーザーによって押圧可能な押圧面２００ａと、押圧面２００ａの背面側に押圧ボス２００ｂを備えている。押圧ボス２００ｂはタクトスイッチ２０１ａと対向した位置に配置されている。押圧面２００ａをユーザーが押圧すると、押圧ボス２００ｂがタクトスイッチ２０１ａを押圧するよう構成されている。タクトスイッチ２０１ａの押圧の有無の情報は電源スイッチ基板２０１を介して電源スイッチコネクタ２０１ｂへと伝達され、さらに電源スイッチ束線２０２を通して、不図示の制御基板へと伝達される。これにより、画像形成装置１００の電源のオンオフが切り替わるようになっている。

２０６は電磁力を利用したアクチュエーターとしての給紙ソレノイドであり、給紙ソレノイド束線２０６ａ（電気配線）を備えている。給紙ソレノイド束線２０６ａはソレノイド束線ガイド２０８及び電気配線ガイド２０３により保持され、不図示の制御基板に接続されている。制御基板がプリント開始信号を受信すると、給紙ソレノイド束線２０６ａを通して、給紙ソレノイド２０６に給紙開始信号を送信する。給紙開始信号に基づき給紙ソレノイド２０６が動作することにより、給紙ローラ１０１の回転動作を制御可能なように構成されている。電源スイッチ束線２０２及び給紙ソレノイド束線２０６ａは、電気配線ガイド２０３により一部の領域において同じルートを案内され、該一部の領域において束線対２０９を形成している。束線対２０９はリンクユニット３００の近傍を通るように、フレーム２１０の表面に沿ってガイドされている。

図４は本実施例におけるリンクユニット３００の構成を示す斜視図である。リンクユニット３００はクローズドループ構成の四節リンク機構である。リンクユニット３００は第一のリンク３００ａ、第二のリンク３００ｂ、第三のリンク３００ｃ、第一のジョイント３００ｄ、第二のジョイント３００ｅ、第三のジョイント３００ｆ、第四のジョイント３００ｇから構成されている。これら複数のジョイントはそれぞれフレーム２１０の表面と垂直な方向（Ｘ方向）に延びた回動軸を備えている。第一のリンク３００ａは、第一のジョイント３００ｄ周りに回動可能なように電気配線ガイド２０３に保持されている。また、第一のリンク３００ａは電気配線ガイド２０３により、第一のジョイント３００ｄの回動軸線方向に位置決めされている。第三のリンク３００ｃは第四のジョイント３００ｇ周りに回動可能である。第二のリンク３００ｂは第一のリンク３００ａ及び第三のリンク３００ｃに保持され、第二のジョイント３００ｅ及び第三のジョイント３００ｆ周りに回動可能である。第一のリンク３００ａは空隙２０７を挟んで束線対２０９と対向している。

図５は本実施例におけるリンクユニット３００の動作を示す図である。リンクユニット３００は、プロセスカートリッジ１０３の誤装着防止の機構の一部であり、プロセスカートリッジ１０３の挿抜動作に連動する。誤装着防止の機構とは、製品機種違いのカートリッジやトナーの色違いのカートリッジが誤って装着されてしまうことを防止するための機構である。図５（ａ）は、プロセスカートリッジ１０３が画像形成装置１００の機外に引き抜かれた状態、図５（ｂ）は、プロセスカートリッジ１０３が画像形成装置１００の機内へ挿入された状態を示している。

第一のリンク３００ａはフレーム２１０を貫通してＸ方向マイナス側（装置の内部側）にのび、適合するプロセスカートリッジ１０３とのみ接触可能な構成となっている。プロセスカートリッジ１０３を挿入する過程では、第一のリンク３００ａがプロセスカートリッジ１０３と接触し、第一のジョイント３００ｄ周りのＣＣＷ方向に回動する。第一のリンク３００ａの回動動作に連動して、第二のリンク３００ｂは矢印Ａ方向に移動する。第三のリンク３００ｃは第四のジョイント３００ｇ周りのＣＣＷ方向に回動する。そして、図５（ｂ）の状態に四節リンクユニット３００が移動することにより、プロセスカートリッジ１０３の挿入を妨げる不図示のシャッターが開放され、プロセスカートリッジ１０３が画像形成装置１００の所定位置まで挿入可能となるように構成されている。

図５（ａ）と図５（ｂ）に記載されている通り、フレーム２１０の表面に垂直な方向から見たときに、第一のリンク３００ａは束線対２０９と重なる位置を移動していることがわかる。つまり、第一のリンク３００ａと束線対２０９が互いに干渉しないように構成することが必要となる。

図６は本実施例における電気配線ガイド２０３の構成を示す図である。図６は図５（ａ）の鎖線Ｂの位置における断面図である。図６（ａ）に示すように、電気配線ガイド２０３は第一のガイド部材２０３ａ、第二のガイド部材２０３ｂ、第三のガイド部材２０３ｃ、第四のガイド部材２０３ｄを備える。第一のガイド部材２０３ａ、及び第二のガイド部材２０３ｂは束線対２０９の長手方向において本実施例における対向部材である第一のリンク３００ａを挟むように対向して配置されている。第一のガイド部材２０３ａ、及び第二のガイド部材２０３ｂは第一のリンク３００ａが配置されている一方側（フレーム２１０の表面に近い側）から束線対２０９と接触している。第三のガイド部材２０３ｃは第一のガイド部材２０３ａに対して第一のリンク３００ａと反対側の位置に配置されている。第四のガイド部材２０３ｄは第二のガイド部材２０３ｂに対して第一のリンク３００ａと反対側の位置に配置されている。第三のガイド部材２０３ｃ及び第四のガイド部材２０３ｄは、第一のガイド部材２０３ａ及び第二のガイド部材２０３ｂが束線対２０９と接触する側とは反対側から束線対２０９と接触している。

図６（ｂ）に示すように、第一のガイド部材２０３ａと第二のガイド部材２０３ｂが、フレーム２１０の表面と垂直な方向（Ｘ方向）においてプラス側に突出した端部をそれぞれ第一の突出部２０５ａと第二の突出部２０５ｂとする。第三のガイド部材２０３ｃと第四のガイド部材２０３ｄが、フレーム２１０の表面と垂直な方向（Ｘ方向）においてマイナス側に突出した端部をそれぞれ第三の突出部２０５ｃと第四の突出部２０５ｄとする。図６（ｂ）においては、第一の突出部２０５ａ乃至第四の突出部２０５ｄがそれぞれ束線対２０９と接触している。第三の突出部２０５ｃと第四の突出部２０５ｄを結んだ直線をＦとすると、第一の突出部２０５ａと第二の突出部２０５ｂは直線ＦよりもＸ方向プラス側に位置している。このように構成することで、束線対２０９は第一のリンク３００ａとの間の空隙２０７が拡大する離間方向Ｅに沿って湾曲する。

なお、図６では、第一の突出部２０５ａ及び第二の突出部２０５ｂの両方が、直線ＦよりもＸ方向プラス側に突出するように構成していたが、これに限定されない。図７（ａ）に示すように、第一の突出部２０５ａ及び第二の突出部２０５ｂのどちらか一方が直線ＦよりもＸ方向プラス側に突出する構成であってもよい。さらに、第一の突出部２０５ａ及び第二の突出部２０５ｂは、直線ＦよりもＸ方向プラス側に突出している必要はなく、直線Ｆと同じ位置にあってもよい。

また、図７（ｂ）に示すように、第一の突出部２０５ａ及び第二の突出部２０５ｂの両方が直線ＦよりもＸ方向マイナス側に位置していてもよい。この場合、束線対２０９のうち最小径の電気配線の直径をＬ、第一の突出部２０５ａと直線Ｆとの距離をＭ、第二の突出部２０５ｂと直線Ｆとの距離をＮとしたときに、Ｍ＜ＬかつＮ＜Ｌの関係となるように構成することが好ましい。

束線対２０９の長手方向（Ｙ方向）において、第三のガイド部材２０３ｃ及び第四のガイド部材２０３ｄは、第一のガイド部材２０３ａと第二のガイド部材２０３ｂによって挟まれる領域以外の位置に設けられていればよく、その位置は特に限定されない。つまり、第一のガイド部材２０３ａと第二のガイド部材２０３ｂの間隔、第一のガイド部材２０３ａと第三のガイド部材２０３ｃの間隔、第二のガイド部材２０３ｂと第四のガイド部材２０３ｄの間隔は特に限定されない。束線対２０９の剛度にも影響されるが、第一のガイド部材２０３ａと第二のガイド部材２０３ｂによって挟まされる領域において束線対２０９が離間方向Ｅに沿って湾曲するように構成されれば、上記間隔の大小関係は問わない。

図８は本実施例の効果を示す図である。図８（ａ）は、プロセスカートリッジ１０３が画像形成装置１００の機外に引き抜かれた状態、図８（ｂ）は、プロセスカートリッジ１０３が画像形成装置１００の機内へ挿入された状態を示している。プロセスカートリッジ１０３の挿抜動作と連動し、第一のリンク３００ａは矢印Ｄの方向に移動する。このとき、上述の通り束線対２０９は離間方向Ｅに湾曲しているため、第一のリンク３００ａと束線対２０９との接触を防止できる。したがって、プロセスカートリッジ１０３の挿抜時に、第一のリンク３００ａと束線対２０９とが接触することによって引き起こされる束線対２０９の損傷を防止できる。

＜実施例２＞
図９は、実施例２における束線保持手段の断面斜視図である。実施例１と説明が重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図９において、４００は結束テープであり、空隙２０７と対向する少なくとも一部の領域において、束線対２０９の外周面に巻き付かれている。結束テープ４００は束線対２０９を構成する複数の信号線及び電力線を結束している。

実施例２特有の効果としては、結束テープ４００の巻き付き領域において、束線対２０９の剛性が大きくなり、束線対２０９を離間方向Ｅに実施例１に対して更に湾曲させることができる。したがって、第一のリンク３００ａと束線対２０９との接触を防止しつつ、実施例１に対して更に小サイズに電気配線ガイド２０３を構成できる。実施例２では結束テープ４００により束線対２０９を結束する構成を例として挙げたが、空隙２０７と対向する少なくとも一部の領域において、結束バンドで束線対２０９を結束してよいし、束線対２０９を捻架させるよう構成してもよい。

なお、上記の実施例１、２においては、第一のガイド部材２０３ａ、第二のガイド部材２０３ｂ、第三のガイド部材２０３ｃ、第四のガイド部材２０３ｄを備えた構成を説明したが、これに限定されない。第三のガイド部材２０３ｃのみを備え、第四のガイド部材２０３ｄはない構成であってもよいし、第四のガイド部材２０３ｄのみを備え、第三のガイド部材２０３ｃはない構成であってもよい。

また、上記の実施例１、２においては、電源スイッチ束線２０２及び給紙ソレノイド束線２０６ａが可動部である第一のリンク３００ａの直上を横断する構成を前提に説明したが、本発明に適用可能な束線の種類はこれに限定されない。電気信号や電力を伝達する電気配線であれば、どのようなものでも適用可能である。また、束線の代わりに、フレキシブルフラットケーブルで構成してもよいし、フレキシブル基板で構成してもよい。

また、上記の実施例１、２においては、第一のジョイント３００ｄ周りに回動可能な第一のリンク３００ａを可動部の例として挙げたが、ギア等の回転体であってもよい。また、可動部はフレーム２１０の表面に沿ってスライド移動可能な構成であってもよい。また、可動部でなくても、接触により電気配線が損傷を受ける可能性のある板金エッジやモールドエッジ、電気素子や発熱体等に対しても本発明のガイド構成は適用可能である。

また、上記の実施例１、２においては、画像形成装置１００を電源装置の例として説明を行ったが、本発明はこれに限定されない。束線対２０９をガイドする電気配線ガイド２０３を備えた電源装置であれば、他の電気機器にも適用することができる。

２０３電気配線ガイド
２０３ａ第一のガイド部材
２０３ｂ第二のガイド部材
２０３ｃ第三のガイド部材
２０９束線対
２１０フレーム
３００リンクユニット
３００ａ第一のリンク

Claims

板状のフレームと、
電気信号もしくは電力を伝達する電気配線と、
前記電気配線を前記フレームの表面に沿ってガイドするガイド手段と、
前記電気配線よりも前記フレームの表面に近い位置に設けられ、前記フレームの表面と垂直な方向から見たとき前記電気配線と重なる位置に位置する対向部材と、を有し、
前記ガイド手段は、前記フレームの表面に近い側から前記電気配線と接触する第一のガイド部材と、第二のガイド部材を含み、前記電気配線の長手方向において前記第一のガイド部材と前記第二のガイド部材は前記対向部材を挟む位置にそれぞれ設けられ、
前記ガイド手段は、前記第一のガイド部材と前記第二のガイド部材とは反対側から前記電気配線と接触する第三のガイド部材をさらに含み、前記電気配線の長手方向において前記第一のガイド部材と前記第二のガイド部材によって挟まれる領域以外の位置に前記第三のガイド部材は設けられ、
前記第一のガイド部材と前記第二のガイド部材によって挟まれる前記領域において前記電気配線が前記対向部材から離れる方向に湾曲していることを特徴とする電源装置。
前記第三のガイド部材は、前記電気配線の長手方向において前記第一のガイド部材に対して前記対向部材とは反対側の第一の領域に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
前記ガイド手段は、前記反対側から前記電気配線と接触する第四のガイド部材を含み、前記第四のガイド部材は、前記電気配線の長手方向において前記第二のガイド部材に対して前記対向部材とは反対側の第二の領域に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
前記第三のガイド部材は、前記電気配線の長手方向において前記第二のガイド部材に対して前記対向部材とは反対側の第二の領域に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
前記対向部材は、前記フレームの表面と垂直な方向から見たとき前記電気配線と重なる位置と、前記電気配線と重ならない位置の間で移動可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電源装置。
前記対向部材は、前記フレームの表面と垂直な方向にのびた回動軸を中心に回動可能であることを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
前記対向部材は、カートリッジが装着される際に動作する誤装着防止の機構と接続されており、前記カートリッジが装着される前の状態では前記対向部材は前記重なる位置に位置し、前記カートリッジが装着された後の状態では前記対向部材は前記重ならない位置にあることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電源装置。
前記対向部材は、前記フレームの表面と垂直な方向から見たとき前記電気配線と重なる位置に設けられた電気素子や発熱体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電源装置。
前記第一のガイド部材のうち前記電気配線と対向する側に突出した第一の突出部または前記第二のガイド部材のうち前記電気配線と対向する側に突出した第二の突出部は、前記第三のガイド部材のうち前記電気配線と対向する側に突出した第三の突出部よりも前記フレームの表面と垂直な方向において上側にある、または同じ位置にあることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電源装置。
前記第一のガイド部材のうち前記電気配線と対向する側に突出した第一の突出部および前記第二のガイド部材のうち前記電気配線と対向する側に突出した第二の突出部は、前記第三のガイド部材のうち前記電気配線と対向する側に突出した第三の突出部よりも前記フレームの表面と垂直な方向において下側にあり、
前記第一の突出部と前記第二の突出部のいずれか一方と前記第三の突出部の前記垂直な方向における間隔は、前記電気配線の最小径よりも短いことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電源装置。