JP7464120B2 - 直動伸縮装置、保守装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、直動伸縮装置、保守装置および画像形成装置に関する。

一対の内リンクプレートと一対の外リンクプレートとを連結ピンで多数連結して構成され、搬送物を搬送方向へ搬送するコンベヤチェーンが開示されている（特許文献１）。

特開２０１４－１８９４０４号公報

コンベヤチェーンでは、内リンクプレートと外リンクプレートとが多数連結されるため、連結部分での僅かな遊びが積み重なり、全体として大きな誤差となる虞があった。このため、搬送物を所定の位置に精度良く搬送することができないことがあった。

本発明は、上記のような課題を解決するため、進退方向の位置精度を向上させることができる直動伸縮装置、保守装置および画像形成装置を提供する。

本発明の直動伸縮装置は、連結回転軸を介して回転可能に連結され、前記連結回転軸に直交する方向に一列に並べられて支持アームを形成する複数の棒状部材と、主回転軸を中心に回転可能に設けられ、前記主回転軸よりも径方向の外側において前記支持アームの第１端に位置する前記棒状部材が基端ピンを介して連結され、巻き取り方向に回転することで複数の前記棒状部材を前記連結回転軸で回転させながら巻き取り、巻き取り方向と反対方向である送り出し方向に回転することで複数の前記棒状部材を一列に並べるように押し出す回転板と、を備え、前記棒状部材は、前記連結回転軸と平行に設けられた中間軸と、前記支持アームを形成した状態において隣接する前記棒状部材に当接することで巻き取り状態から所定角度以上に広がることを規制する角度規制部と、を有し、前記回転板は、径方向の外側から内側に向かって切り込まれ、巻き取られた複数の前記棒状部材の前記連結回転軸と前記中間軸とを係合させる複数の係合溝を有し、前記回転板が前記送り出し方向に回転する場合に、前記連結回転軸と前記中間軸とは、前記係合溝の内面に接触して前記係合溝から押し出されて前記係合溝から離脱することを特徴とする。

本発明の保守装置は、上記の直動伸縮装置と、前記直動伸縮装置によって進退方向に移動され、吐出ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドの目詰まりを予防または修復する保守部と、を備えた。

本発明の画像形成装置は、上記の保守装置を備えた。

本発明によれば、進退方向の位置精度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す概略図（正面図）である。 本発明の一実施形態に係る保守装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る保守装置（押出位置）を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る直動伸縮装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る直動伸縮装置（支持アームを形成した状態）の下側を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る直動伸縮装置の上側を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る直動伸縮装置の下側を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る直動伸縮装置であって、最先端の中間軸を押し出す様子を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る直動伸縮装置であって、２番目の中間軸を押し出す様子を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る直動伸縮装置であって、連結回転軸を押し出す様子を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る直動伸縮装置であって、支持アームを形成した状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る直動伸縮装置であって、支持アームを形成した状態において弾性部材の作用を説明する斜視図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面に示すＦｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、前、後、左、右、上、下を示している。本明細書では方向や位置を示す用語を用いるが、それらの用語は説明の便宜のために用いるものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［画像形成装置の概要］
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１の内部構造を示す概略図（正面図）である。

画像形成装置１は、インク滴を吐出してシートＳに画像を形成するインクジェット式のプリンターである。画像形成装置１は、各種機器が収容された箱型形状のハウジング２を備えている。ハウジング２の下部にはシートＳがセットされる給紙カセット３Ａが収容され、ハウジング２の右側面にはシートＳが手差しでセットされる手差しトレイ３Ｂが設置されている。ハウジング２の左側面の上側には、画像形成済みのシートＳが積載される排紙トレイ４が設置されている。

ハウジング２内の右側部には、給紙カセット３Ａからハウジング２の略中央に位置する画像形成部１２に向けてシートＳを搬送するための第１の搬送経路５が形成されている。第１の搬送経路５の上流には給紙部１０Ａが設けられ、第１の搬送経路５の下流にはレジストローラー１１が設けられている。また、第１の搬送経路５の下流は手差しトレイ３Ｂの給紙経路６に連なり、給紙経路６には給紙部１０Ｂが設けられている。給紙部１０Ａは給紙カセット３Ａのシート束からシートＳを取り出す機能を有し、給紙部１０Ｂは手差しトレイ３Ｂのシート束からシートＳを取り出す機能を有している。

画像形成部１２には、インク滴を吐出する複数（例えば４つ）のラインヘッド１３が搭載されている。各々のラインヘッド１３には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のインクに対応した複数の吐出ヘッド１３Ａが搭載されている。各々の吐出ヘッド１３Ａは、複数の吐出ノズル（図示せず）が開口したノズル面（図示せず）を有し、吐出ノズルからインク（液体）を吐出する。なお、各々の吐出ヘッド１３Ａはチューブ（図示せず）を介して各色のインクを収容したインクパック（図示せず）に連通しており、インクパックから吐出ヘッド１３Ａにインクが供給される。

搬送ベルト１４は、画像形成部１２の下方に設置された複数の張架ローラー１４Ａに掛け渡されている。搬送ベルト１４には多数の貫通穴（図示せず）が形成されており、搬送ベルト１４の内側には画像形成部１２に対向する位置で搬送ベルト１４の貫通穴に負圧を生じさせる吸引部１４Ｂが設置されている。画像形成部１２の左側（搬送方向の下流側）には、シートＳを挟みながら搬送することでシートＳのカールを矯正するデカール装置１５が設置されている。

ハウジング２内の左側部には、デカール装置１５から排紙トレイ４に向けてシートＳを搬送する第２の搬送経路７が形成されている。第２の搬送経路７の中間には分岐部材９が設けられており、第２の搬送経路７の下流には排紙部１６が設けられている。分岐部材９は、シートＳの排出先を排紙トレイ４と後述する第３の搬送経路８に切り替える。排紙部１６は、画像形成済みのシートＳを排紙トレイ４に排出する機能を有している。

ハウジング２内の上部には、第２の搬送経路７の途中の分岐部材９からレジストローラー１１にシートＳを搬送するための第３の搬送経路８が形成されている。第３の搬送経路８の途中には、シートＳを表裏反転させる反転部１７が設けられている。

画像形成装置１（ハウジング２の内部）には、様々な制御対象機器を適宜制御するための制御部１８が設けられている。制御部１８は、メモリーに記憶されたプログラムやパラメーターに従って各種の演算処理を実行するプロセッサー等を含んでいる。なお、制御部１８は、プログラム等を実行するプロセッサー等に代えて、集積回路等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。

［画像形成処理］
ここで、図１を参照して、画像形成装置１による画像形成処理について説明する。制御部１８は、様々な制御対象機器を適宜制御し、以下のように画像形成処理を実行する。

給紙部１０Ａ、１０Ｂは、給紙カセット３Ａまたは手差しトレイ３Ｂから取り出したシートＳを第１の搬送経路５または給紙経路６に送り出す。レジストローラー１１は、印刷前（片面印刷用）のシートＳを一時的に塞き止めてスキュー補正し、ラインヘッド１３からのインク滴の吐出タイミングに合わせて、印刷前のシートＳを搬送ベルト１４上へ送り出す。シートＳは、搬送ベルト１４上に吸着され、走行する搬送ベルト１４によって下流側へと搬送される。画像形成部１２（ラインヘッド１３）は、搬送ベルト１４上のシートＳにインク滴を吐出し、フルカラーの画像を形成する（印刷する）。画像形成部１２の下方を通過したシートＳは、搬送ベルト１４への吸着が解除され、デカール装置１５に送られる。デカール装置１５は、シートＳに生じたカールを矯正する。

片面印刷を実行した場合、分岐部材９は、第２の搬送経路７を開き、第３の搬送経路８を閉じる。片面印刷されたシートＳは、第２の搬送経路７を通って排紙トレイ４に排出される。

両面印刷を実行した場合、分岐部材９は、第２の搬送経路７を閉じ、第３の搬送経路８を開く。片面印刷されたシートＳは、第３の搬送経路８に進入し、反転部１７で表裏反転され、再びレジストローラー１１に向けて搬送される。その後、上記した片面印刷時と同様の順序でシートＳの裏面に画像が形成され、両面印刷されたシートＳは、カール矯正され、排紙トレイ４に排出される。

［保守装置］
ところで、インクジェット式の画像形成装置１には、例えば停止中等に、吐出ヘッド１３Ａの保守を行うために複数（例えば４つ）の保守装置２０が備えられている。４つの保守装置２０は４つのラインヘッド１３に対応して設けられており、例えば、各々の保守装置２０はラインヘッド１３の下側かつ右側に配置されている。

図１ないし図３を参照して、保守装置２０について詳細に説明する。図２および図３は保守装置２０を示す斜視図である。なお、４つの保守装置２０は略同一構造であるため、以下、１つの保守装置２０について説明する。

保守装置２０は、直動伸縮装置２１（図３参照）と、搬送構造部２２と、保守部２３（図１参照）と、を備えている。直動伸縮装置２１は、搬送構造部２２に支持された保守部２３を左右方向（進退方向）に移動させる機能を有している。保守部２３は、吐出ヘッド１３Ａの目詰まりを予防または修復する機能を有している。なお、直動伸縮装置２１および保守部２３は、制御部１８に電気的に接続され、制御部１８に制御される。

以下、直動伸縮装置２１の説明に先立ち、搬送構造部２２および保守部２３の説明をする。

＜搬送構造部＞
図２および図３に示すように、搬送構造部２２は、筐体２４と、搬送体２５と、を有している。筐体２４は、例えば板金製で、略箱状に形成されている。搬送体２５は、例えば板金製で、略トレイ状（略平板状）に形成されている。搬送体２５は、前後一対のスライドレール２６を介して筐体２４に対してスライド可能に支持されている。

図３に示すように、スライドレール２６は、筐体２４の内側面に固定された第１レール２６Ａと、第１レール２６Ａにスライド可能に支持された第２レール２６Ｂと、第２レール２６Ｂにスライド可能に支持された第３レール２６Ｃと、を有している。第３レール２６Ｃは、搬送体２５の外側面に固定されている。搬送体２５は、第１～第３レール２６Ａ～２６Ｃを最大限引き込むことで、筐体２４の内部に設定された格納位置Ｐ１に配置される（図２参照）。一方、搬送体２５は、第１～第３レール２６Ａ～２６Ｃを最大限引き出すことで、筐体２４の外部に設定された押出位置Ｐ２に配置される（図３参照）。

＜保守部＞
図１に示すように、保守部２３は、搬送構造部２２（搬送体２５上）に支持されている。保守部２３は、例えば、キャップユニットやワイピングユニットを含んでいる（いずれも図示せず）キャップユニットは、吐出ヘッド１３Ａのノズル面を覆うキャップを有している。キャップユニットは、キャップでノズル面を覆うことで、乾燥したインクや増粘したインクが吐出ノズルに詰まることを予防する。ワイピングユニットは、吐出ヘッド１３Ａのノズル面を拭き取るワイパーを有している。ワイピングユニットは、ワイパーでノズル面に付着したインク等を除去することに加え、吐出ノズル内に詰まりかけたインクを除去し、吐出ヘッド１３Ａの目詰まりを修復する。なお、キャップユニットは、吐出ノズルに詰まったインクを強制的に吸引するための吸引機構（図示せず）を含んでいてもよい。

搬送体２５が押出位置Ｐ２（図３参照）に移動することで、保守部２３はラインヘッド１３を構成する各吐出ヘッド１３Ａの直下に配置される。この状態で、保守部２３は、各吐出ヘッド１３Ａの目詰まりの予防または修復等の保守を実行する。保守動作が完了し、搬送体２５が格納位置Ｐ１に移動することで、保守部２３はラインヘッド１３（吐出ヘッド１３Ａ）の直下から退避し、搬送体２５と共に筐体２４の内部に格納される（図１および図２参照）。

＜直動伸縮装置＞
次に、図３ないし図７を参照して、直動伸縮装置２１について説明する。図４は直動伸縮装置２１を示す斜視図である。図５は直動伸縮装置２１（支持アーム３０を形成した状態）の下側を示す斜視図である。図６は直動伸縮装置２１の上側を示す斜視図である。図７は直動伸縮装置２１の下側を示す斜視図である。

図３および図４に示すように、直動伸縮装置２１は、複数（例えば３つ）の棒状部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと、付勢部材４０と、弾性部材４１と、回転板４２と、ガイド部材４６と、駆動部５１と、を備えている。

（棒状部材）
図３および図５に示すように、３つの棒状部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは、連結回転軸３２Ａ，３２Ｂを介して回転可能に連結され、左右方向（連結回転軸３２に直交する進退方向）に一列に並べられて支持アーム３０を形成する。支持アーム３０の最も基端側に位置する棒状部材３１Ａの基端部は、基端ピン３０Ａを介して回転板４２に連結されている（図４も参照）。支持アーム３０の最も先端側（支持アーム３０が有する２つの端のうちの一方である第１端の反対の端である第２端）に位置する棒状部材３１Ｃ（先端棒状部材）の先端部は、先端ピン３０Ｂを介して搬送体２５に連結されている（図３参照）。基端ピン３０Ａは回転板４２に固定され、先端ピン３０Ｂは搬送体２５に固定されている。支持アーム３０（３つの棒状部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ）は、搬送体２５を格納位置Ｐ１から押出位置Ｐ２まで移動させることが可能な長さに形成されている。

なお、以下、３つの棒状部材３１Ａ～３１Ｃに共通する説明では、単に「棒状部材３１」と呼び、符号に算用数字のみを付す。これと同様に、２つの連結回転軸３２Ａ，３２Ｂに共通する説明では、単に「連結回転軸３２」と呼び、符号に算用数字のみを付す。また、本明細書では、「先端・基端」との用語は、進退方向の先端・基端を指すものとする。さらに、進退方向の下流向きを「押し出し方向（左方向）」と呼ぶこともあり、進退方向の上流向きを「引き戻し方向（右方向）」と呼ぶこともある。また、本明細書では、「時計回り・反時計回り」との用語は、平面から見たときの回転方向を基準にする。

図５および図６に示すように、棒状部材３１は、例えば金属製で、略長方形状の断面を有し、一方向に延びた棒状に形成されている。棒状部材３１の長手方向の端部は中間部よりも薄く形成されており、隣接した一対の棒状部材３１の端部は互いに重なり合っている。そして、隣接した一対の棒状部材３１の端部（重なり合った部分）は、上下方向に貫通する連結回転軸３２によって連結されている。連結回転軸３２は、略円柱状に形成され、棒状部材３１の連結部分を上下方向に貫通して下方に延びている。棒状部材３１は、連結回転軸３２を中心に所定範囲内で回動（揺動）する。

図５に示すように、棒状部材３１Ａの長手方向のほぼ中央部には、１つの中間軸３３Ａが連結回転軸３２と平行に設けられている。これと同様に、棒状部材３１Ｂ，３１Ｃには、２つの中間軸３３Ｂ，３３Ｃが設けられている。中間軸３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、連結回転軸３２と略同径となる略円柱状に形成され、棒状部材３１を上下方向に貫通して下方に延びている。４つの中間軸３３Ｂ，３３Ｃと連結回転軸３２Ａ，３２Ｂとは、長手方向に略等間隔に配置されている。なお、以下、３つの棒状部材３１Ａ～３１Ｃに設けられた中間軸３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃに共通する説明では、単に「中間軸３３」と呼び、符号に算用数字のみを付す。

棒状部材３１は、支持アーム３０を形成した状態において隣接する他の棒状部材３１に当接することで、隣接する棒状部材３１間の角度が、巻き取り状態（図６参照）から所定角度以上に広がること（回転方向とは逆方向に回転すること）を規制する角度規制部３４を有している。角度規制部３４は、棒状部材３１の両端部の下側に形成されている。角度規制部３４は、連結回転軸３２を回転方向とは逆方向に避けるようなフック状に形成されている。隣接する一対の棒状部材３１は、互いの角度規制部３４を当接させることで連結回転軸３２周りの回転を規制される。角度規制部３４は、隣接する棒状部材３１間の角度が直線状よりも広がらないように規制する。なお、直線状とは、角度が実質的に１８０度になっていることであり、直動伸縮装置２１に求められる精度の範囲で、十分１８０度に近い値にされる。実質的に１８０度とは、例えば、１７０度以上１９０度以下、さらに１７５度以上１８５度以下、特に１７９度以上１８１度以下のことである。また、正確には、支持アーム３０の最も先端部と最も基端部とを構成する棒状部材３１Ａ，３１Ｃの端部には角度規制部３４は形成されていない。また、本明細書では、棒状部材３１が巻き取り状態の回転方向とは逆方向に回転することを、「逆折れする」等ともいう。

（付勢部材）
図３および図４に示すように、付勢部材４０は、支持アーム３０の最も先端側に位置する棒状部材３１Ｃ（の先端部）と、搬送体２５との間に設けられている。具体的には、付勢部材４０は、例えば捩りコイルバネであって、棒状部材３１Ｃの先端部と搬送体２５とを連結する先端ピン３０Ｂに巻き付けられている。付勢部材４０の一方のアームは棒状部材３１Ｃに係合し、付勢部材４０の他方のアームは搬送体２５の切起し部に係合している。付勢部材４０は、棒状部材３１Ｃ（先端棒状部材）を逆折れする方向（巻き取り状態の回転方向とは逆方向）に向けて付勢する。なお、付勢部材４０の付勢力は、棒状部材３１Ｃを介して他の棒状部材３１Ａ，３１Ｂにも伝達される。

（弾性部材）
図６に示すように、弾性部材４１は、支持アーム３０の最も基端側（第１端）に位置する棒状部材３１Ａと基端ピン３０Ａとの間に設けられている。具体的には、弾性部材４１は、例えばコイルスプリング（圧縮バネ）であって、棒状部材３１Ａの基端側に開口した長穴３５の内部に配置されている。長穴３５は、棒状部材３１Ａの長手方向に長く形成されている（図５も参照）。棒状部材３１Ａの上面には、長穴３５に沿って一対の凸部３６が上方に突き出すように設けられている。また、棒状部材３１Ａの上面には、凸部３６よりも先端側において長穴３５の一部を閉塞する押えプレート３７が固定されている。押えプレート３７には、一対の凸部３６の間を閉塞する突当部３７Ａが形成されている。

基端ピン３０Ａは、一対の凸部３６よりも基端側において長穴３５に挿入されている。基端ピン３０Ａは、一対の凸部３６（突当部３７Ａ）と長穴３５の基端側の内側面との間で移動する。弾性部材４１の基端は長穴３５に挿入された基端ピン３０Ａに当接し、弾性部材４１の先端は長穴３５の先端側の内側面に当接している。棒状部材３１Ａ（支持アーム３０）は弾性部材４１の付勢力によって基端ピン３０Ａに対して押し出され、基端ピン３０Ａは長穴３５の基端側の内側面に突き当たっている。棒状部材３１Ａ（支持アーム３０）が弾性部材４１の付勢力に抗して押し込まれると、弾性部材４１は弾性変形して（縮んで）、基端ピン３０Ａは一対の凸部３６および突当部３７Ａに突き当たる。弾性部材４１は、弾性変形することで支持アーム３０の進退方向のずれを吸収する機能を有している。

（回転板）
図５ないし図７に示すように、回転板４２は、例えば金属製で、概ね円板状に形成されている。回転板４２は、上下一対の板金フレーム５０の間に配置され（図３および図４参照）、主回転軸４３を中心に回転可能に設けられている。主回転軸４３は連結回転軸３２と平行に設けられ、主回転軸４３の上下両端部は上下一対の板金フレーム５０に支持されている（図４参照）。回転板４２には、主回転軸４３よりも径方向の外側において（第１端に位置する）棒状部材３１Ａが基端ピン３０Ａを介して連結されている。詳細は後述するが、回転板４２は、巻き取り方向（時計回り）に回転することで支持アーム３０を形成した３つの棒状部材３１を連結回転軸３２で回転させながら引き戻し方向に巻き取り（図６および図７参照）、巻き取り方向と反対方向である送り出し方向（反時計回り）に回転することで３つの棒状部材３１を一列に並べるように押し出し方向に押し出す（図５参照）。

回転板４２は、径方向の外側から内側に向かって切り込まれた複数（例えば７つ）の係合溝４４を有している。係合溝４４は、連結回転軸３２等の外径よりも僅かに広い幅で略Ｕ字状に切り込まれている。７つの係合溝４４には、巻き取り状態にされた３つの棒状部材３１の連結回転軸３２と中間軸３３とが係合する（図６および図７参照）。最先端の中間軸３３Ｃと連結回転軸３２Ａ，３２Ｂとが係合する係合溝４４を除く他の係合溝４４の径方向の外側には、反時計回りの下流側を斜めに切り欠いた隅切部４４Ａが形成されている。なお、最先端の中間軸３３が係合する係合溝４４は、略三角形状に大きく切り欠かれている。

図５および図７に示すように、各々の係合溝４４（最先端の略三角形状の係合溝４４を除く）の内面４５は、平面から見て略Ｕ字状に形成されている。各々の係合溝４４（内面４５）は、径方向の内側から外側に向かって時計回りに湾曲している。具体的には、棒状部材３１において、進退方向の上流側の連結回転軸３２を第１の連結回転軸３２とし、進退方向の下流側の連結回転軸３２を第２の連結回転軸３２としたとき、各々の棒状部材３１の第２の連結回転軸３２と中間軸３３とが係合する各々の係合溝４４の内面４５は、各々の棒状部材３１の第１の連結回転軸３２または基端ピン３０Ａを中心とする円弧状に形成されている。例えば、棒状部材３１Ａの中間軸３３Ａが係合する係合溝４４および隣接する一対の棒状部材３１Ａ，３１Ｂを連結する連結回転軸３２Ａが係合する係合溝４４は、基端ピン３０Ａを中心とした同心円に沿って切り込まれている。また、棒状部材３１Ｂの中間軸３３Ｂや連結回転軸３２Ｂが係合する係合溝４４は、連結回転軸３２Ａを中心とした同心円に沿って切り込まれている。さらに、棒状部材３１Ｃの中間軸３３Ｃが係合する係合溝４４は、連結回転軸３２Ｂを中心とした同心円に沿って切り込まれている。

以上より、係合溝４４の内面４５は、当該同心円に沿った円弧状に形成されている。各々の係合溝４４では、反時計回りの下流側の円弧状の内面４５は、反時計回りの上流側の円弧状の内面４５よりも短く形成されている。なお、上記したように、最先端の中間軸３３が係合する係合溝４４は、略三角形状に切り欠かれているため、円弧状の内面４５は、反時計回りの上流側のみに形成されている。

（ガイド部材）
図５および図６に示すように、ガイド部材４６は、例えば金属製で、回転板４２に沿って湾曲したガイド面４６Ａを有するブロック状に形成されている。ガイド部材４６は、回転板４２の後側（棒状部材３１が押し出され支持アーム３０が形成される側）に配置され、径方向の外側から回転板４２に対向し、上下一対の板金フレーム５０に固定されている（図４参照）。ガイド部材４６のガイド面４６Ａは、回転板４２の外端面に対して所定の間隔を有して対向している。ガイド部材４６は、巻き取り状態にされた複数の棒状部材３１が径方向に広がった場合に、これらの棒状部材３１に接触可能に配置され、回転板４２からの棒状部材３１の脱落を規制する機能を有している。なお、「所定の間隔」とは、棒状部材３１を支持した回転板４２の回転を阻害せず、且つ棒状部材３１が径方向の外側に広がってガイド面４６Ａに接しても連結回転軸３２等が係合溝４４から離脱しない程度の間隔を意味する。

（駆動部）
図４に示すように、駆動部５１は、主回転軸４３を中心に回転板４２を回転駆動するために設けられている。駆動部５１は、駆動モーター５２と、出力ギア５３と、中間ギア５４と、を有している。

駆動モーター５２は、回転板４２の前側に配置され、上側の板金フレーム５０の下面に固定されている。駆動モーター５２は、例えばステッピングモーター等、位置決め制御を行うことができる電動モーターである。駆動モーター５２は、制御部１８に電気的に接続され、制御部１８によって駆動制御される。出力ギア５３は、平歯車であり、上側の板金フレーム５０の上面において、主回転軸４３に固定され、回転板４２と同一軸上に設けられている。中間ギア５４は、所謂段付き歯車であり、上側の板金フレーム５０に回転可能に支持されている。中間ギア５４は、駆動モーター５２の出力軸に固定されたピニオンギア５２Ａと出力ギア５３とに噛み合っている。駆動モーター５２の駆動力（回転力）は中間ギア５４を介して出力ギア５３を回転させ、回転板４２は出力ギア５３と一体に回転する。

［直動伸縮装置の作用］
次に、図６ないし図１２を参照して、直動伸縮装置２１の作用（動作）について説明する。図８は最先端の中間軸３３Ｃを押し出す様子を示す斜視図である。図９は２番目の中間軸３３Ｃを押し出す様子を示す斜視図である。図１０は連結回転軸３２Ｂを押し出す様子を示す斜視図である。図１１は支持アーム３０を形成した状態を示す斜視図である。図１２は支持アーム３０を形成した状態において弾性部材４１の作用を説明する斜視図である。なお、説明の便宜のため、３つの棒状部材３１が巻き取り状態で回転板４２に支持され、連結回転軸３２および中間軸３３が係合溝４４に係合している状態（図６および図７参照）を、初期状態とする。初期状態では、搬送体２５は、格納位置Ｐ１に配置されている（図２参照）。

例えば、制御部１８に制御された駆動モーター５２の出力軸（ピニオンギア５２Ａ）が反時計回りに回転すると、その回転力は２つのギア５３，５４を介して主回転軸４３に伝達され、回転板４２は主回転軸４３を中心に反時計周りに回転する。

図８に示すように、回転板４２の反時計回りの回転に伴って、棒状部材３１Ｃの最先端に位置する中間軸３３Ｃは、係合溝４４の反時計回りの上流側の内面４５に接触し、押し出し方向（左方向）に押し出される（図８の白抜き矢印参照）。また、回転板４２の反時計回りの回転が進行すると、押し出し方向に押し出される中間軸３３Ｃは、係合溝４４の内面４５に接触しながら径方向の外側に移動し（図８の黒塗り矢印参照）、やがて係合溝４４から離脱する。

図９および図１０に示すように、さらに回転板４２の反時計回りの回転が進行すると、棒状部材３１Ｃの最先端から２番目の中間軸３３Ｃと連結回転軸３２Ｂとは、順番に上記と同様の作用によって、押し出し方向に押し出されながら径方向の外側に移動する。以上によって、棒状部材３１Ｃは、回転板４２から押し出し方向に押し出された状態になる（図１０参照）。

図１０に示すように、押し出された棒状部材３１Ｃは、付勢部材４０の付勢力を受け、先端ピン３０Ｂを中心に時計回りに付勢される。すなわち、付勢部材４０は、棒状部材３１Ｂに対して棒状部材３１Ｃを逆折りするように付勢する。棒状部材３１Ｃの角度規制部３４は棒状部材３１Ｂの角度規制部３４に突き当たるため、棒状部材３１Ｃの逆折れが規制される。これにより、棒状部材３１Ｃは、進退方向に沿って棒状部材３１Ｂと一列に並んだ姿勢に維持される。

以降、上記と同様に、回転板４２の反時計回りの回転の進行に伴って、棒状部材３１Ｂ（中間軸３３Ｂ、連結回転軸３２Ａ）および棒状部材３１Ａ（中間軸３３Ａ）が順番に押し出し方向に押し出される。制御部１８は、予め設定された角度だけ駆動モーター５２を回転駆動させた後、駆動モーター５２を停止させる。

図５および図１１に示すように、棒状部材３１Ｂは棒状部材３１Ｃを介して付勢部材４０の付勢力を受け、棒状部材３１Ａは棒状部材３１Ｂ，３１Ｃを介して付勢部材４０の付勢力を受ける。棒状部材３１Ｂの角度規制部３４は棒状部材３１Ａの角度規制部３４に突き当たるため、棒状部材３１Ｂの逆折れが規制される。これにより、３つの棒状部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは、進退方向（左右方向）に一列に並んだ支持アーム３０を形成する。支持アーム３０は、回転板４２に固定された基端ピン３０Ａから押し出し方向（左方向）に直線状に延びている。

＜弾性部材の作用＞
図３に示すように、支持アーム３０が形成された状態において、搬送体２５は格納位置Ｐ１から押出位置Ｐ２に配置される。このとき、第１～第３レール２６Ａ～２６Ｃは、最大限引き出された状態であり、これ以上引き出すことができない状態である。この状態で、回転板４２（駆動モーター５２）が、僅かに反時計回りに回転し、支持アーム３０を僅かに押し出し方向に押し出す場合がある。このような場合、図１２に示すように、回転板４２に固定された基端ピン３０Ａは、弾性部材４１（図１１参照）を圧縮しながら長穴３５（凸部３６（突当部３７Ａ）よりも基端側の長穴３５）に沿って押し出し方向に移動する。つまり、弾性部材４１が弾性変形することで基端ピン３０Ａの移動が吸収され、支持アーム３０は移動しない（図１１および図１２参照）。

以上によって、押し出された棒状部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃによって形成された支持アーム３０が搬送体２５を押出位置Ｐ２に押し出し、保守部２３によって各吐出ヘッド１３Ａの保守が実行される。

なお、制御部１８が駆動モーター５２の出力軸（ピニオンギア５２Ａ）を時計回りに回転させることで、支持アーム３０を形成した３つの棒状部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは回転板４２に巻き取られ、再び初期状態に戻る（図６および図７参照）。この際、連結回転軸３２や中間軸３３は、係合溝４４の時計回りの上流側の内面４５に接触し、引き戻し方向（右方向）に引き込まれる。また、係合溝４４には隅切部４４Ａが形成されているため、連結回転軸３２や中間軸３３は隅切部４４Ａに案内されながら円滑に係合溝４４に係合（進入）する。

以上説明した本実施形態に係る直動伸縮装置２１では、３つの棒状部材３１が連結されて支持アーム３０が構成されていた。棒状部材３１の長手方向の中間には中間軸３３が設けられるため、例えばコンベヤチェーンを構成するリンクプレートに比べて、棒状部材３１を進退方向に長く形成することが可能になる。仮に、所定長さの支持アーム３０をリンクプレートで構成する場合には多数のリンクプレートが必要になるが、中間軸３３を有する棒状部材３１であれば、所定長さの支持アーム３０を少数の棒状部材３１で構成することが可能になる。これにより、棒状部材３１同士の連結部分を減少させることが可能になり、各々の棒状部材３１（支持アーム３０の先端）の進退方向の位置精度を向上させることができる。

また、回転板４２が反時計回りに回転する場合に、連結回転軸３２と中間軸３３とは、係合溝４４の内面４５に接触して押し出し方向（進退方向の下流側）に押し出され、押し出しに伴って径方向の外側に移動して係合溝４４から離脱する構成とした。この構成によれば、回転板４２を回転させることで棒状部材３１を円滑に押し出すことができる。

また、本実施形態に係る直動伸縮装置２１によれば、係合溝４４の内面４５が所定の円弧状に形成されたことで、回転板４２の回転によって連結回転軸３２と中間軸３３とを押し出すと共に径方向の外側に移動させることができる。これにより、各々の棒状部材３１を円滑に進退させることができる。

また、本実施形態に係る直動伸縮装置２１によれば、付勢部材４０が棒状部材３１を逆折れするように付勢することで、複数の棒状部材３１を直線状に並べた状態に保持することができる。これにより、支持アーム３０の進退方向の長さを略一定に保つことができ、搬送体２５（保守部２３）を所定の位置に配置することができる。

また、本実施形態に係る直動伸縮装置２１によれば、弾性部材４１が弾性変形することで支持アーム３０の進退方向の位置を微調整することができる。

また、本実施形態に係る直動伸縮装置２１によれば、例えば、回転板４２の回転によって、巻き取り状態の複数の棒状部材３１が径方向に広がるとガイド部材４６（ガイド面４６Ａ）に接触するため、回転板４２からの棒状部材３１の脱落を抑制することができる。

なお、本実施形態に係る直動伸縮装置２１では、各棒状部材３１に１つまたは２つの中間軸３３が設けられていたが、本発明はこれに限定されない。中間軸３３は、棒状部材３１に少なくとも１つ設けられていればよい。

また、本実施形態に係る直動伸縮装置２１では、付勢部材４０による付勢力によって隣接する一対の棒状部材３１の角度規制部３４が互いに突き当り、３つの棒状部材３１の逆折れが規制されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、主回転軸４３が水平になるように直動伸縮装置２１を配置し、棒状部材３１が自重によって下方に回動することで、隣接する一対の角度規制部３４が突き当たる構成としてもよい（図示せず）。この場合、付勢部材４０を省略することができる。

また、本実施形態に係る直動伸縮装置２１では、係合溝４４の内面４５が所定の円弧状に形成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、当該内面４５は、例えば、折れ線状に形成されてもよい（図示せず）。

また、本実施形態に係る直動伸縮装置２１では、支持アーム３０の進退方向のずれを吸収する弾性部材４１が設けられていたが、本発明はこれに限定されない。支持アーム３０の進退方向のずれが無視できるほど小さいのであれば、弾性部材４１を省略してもよい。

また、本実施形態に係る直動伸縮装置２１では、付勢部材４０は捩りコイルバネであり、弾性部材４１はコイルスプリングであったが、これらのバネに代えて、例えばゴム等の弾性体を用いてもよい（図示せず）。

また、本実施形態に係る画像形成装置１は、カラープリンターであったが、これに限らず、モノクロプリンター、コピー機、ファクシミリ等であってもよい。また、画像形成装置１は、インクジェット式のプリンターであったが、これに限らず、電子写真式の画像形成装置（プリンター、コピー機、ファクシミリ等）であってもよい。

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る直動伸縮装置、保守装置および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、上記実施態様に限定されるものではない。本発明は技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよく、特許請求の範囲は技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様を含んでいる。

Claims (10)

1. 連結回転軸を介して回転可能に連結され、前記連結回転軸に直交する方向に一列に並べられて支持アームを形成する複数の棒状部材と、
   主回転軸を中心に回転可能に設けられ、前記主回転軸よりも径方向の外側において前記支持アームの第１端に位置する前記棒状部材が基端ピンを介して連結され、巻き取り方向に回転することで複数の前記棒状部材を前記連結回転軸で回転させながら巻き取り、巻き取り方向と反対方向である送り出し方向に回転することで複数の前記棒状部材を一列に並べるように押し出す回転板と、を備え、
   前記棒状部材は、
   前記連結回転軸と平行に設けられた中間軸と、
   前記支持アームを形成した状態において隣接する前記棒状部材に当接することで、隣接する前記棒状部材間の角度が、巻き取り状態から所定角度以上に広がることを規制する角度規制部と、を有し、
   前記回転板は、外周縁から径方向の内側に向かって切り込まれ、巻き取られた複数の前記棒状部材の前記連結回転軸と前記中間軸とを係合させる複数の係合溝を有し、
   前記回転板が前記送り出し方向に回転する場合に、前記連結回転軸と前記中間軸とは、前記係合溝の内面に接触して前記係合溝から押し出されて前記係合溝から離脱することを特徴とする直動伸縮装置。
2. 前記棒状部材において、前記第１端に近い側の前記連結回転軸を第１の連結回転軸とし、前記第１の連結回転軸に隣接する前記連結回転軸を第２の連結回転軸としたとき、各々の前記棒状部材の前記第２の連結回転軸と前記中間軸とが係合する各々の前記係合溝の前記内面は、各々の前記棒状部材の前記第１の連結回転軸または前記基端ピンを中心とする円弧状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の直動伸縮装置。
3. 前記支持アームの前記第１端と反対の第２端に位置する前記棒状部材を先端棒状部材としたとき、前記先端棒状部材が先端ピンを介して連結された搬送体との間に設けられ、前記先端棒状部材を巻き取り状態の回転方向とは逆方向に向けて付勢する付勢部材を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の直動伸縮装置。
4. 前記支持アームの前記第１端に位置する前記棒状部材と前記基端ピンとの間に設けられ、弾性変形することで前記支持アームを形成する前記複数の棒状部材が一列に並んだ進退方向に対するずれを吸収する弾性部材を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の直動伸縮装置。
5. 径方向の外側から前記回転板に対向し、巻き取られた複数の前記棒状部材に接触可能に配置されたガイド部材を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の直動伸縮装置。
6. 前記角度規制部は、隣接する前記棒状部材間の角度が、直線状よりも広がらないように規制することを特徴とする請求項１に記載の直動伸縮装置。
7. 前記第１端に位置する前記棒状部材は１個の前記中間軸を有し、前記第１端に位置する前記棒状部材以外の前記棒状部材は２個の前記中間軸を有していることを特徴とする請求項１に記載の直動伸縮装置。
8. 前記内面は、前記送り出し方向における上流側の内面と下流側の内面とを有し、前記下流側の内面は、前記上流側の内面よりも短いことを特徴とする請求項２に記載の直動伸縮装置。
9. 請求項１に記載の直動伸縮装置と、
   前記直動伸縮装置によって前記支持アームを形成する前記複数の棒状部材が一列に並んだ進退方向に移動され、吐出ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドの目詰まりを予防または修復する保守部と、を備えたことを特徴とする保守装置。
10. 請求項９に記載の保守装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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