特許 7613234 コイルバネとピンの保持構造およびそれを備えたインクジェット記録装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-06

(45)【発行日】2025-01-15

(54)【発明の名称】コイルバネとピンの保持構造およびそれを備えたインクジェット記録装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20250107BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 307

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021073044

(22)【出願日】2021-04-23

(65)【公開番号】P2022167316

(43)【公開日】2022-11-04

【審査請求日】2024-03-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】辻 菊之助

【審査官】岩本 太一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１７８７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１９３８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３１０７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１３０８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２８１０４５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コイルバネと、前記コイルバネに挿入されるピンとを挿入状態で保持するコイルバネとピンの保持構造であって、
前記コイルバネは、
前記ピンが挿入される本体部と、
前記ピンの挿入方向の上流側である前記本体部の一端部に一巻き分形成され、前記ピンの先端部を前記本体部に案内するピン挿入部と、
を有し、
前記ピン挿入部は、
周方向の一部が前記本体部よりも径方向外側に突出するガイド部と、
前記ガイド部に対し径方向に対向する位置に形成されるピン固定部と、
を有し、
前記本体部は、前記ピン挿入部に隣接する一巻き目に、
前記本体部の中心軸に対して前記ピン固定部と反対側の第１部分と、
前記ピン固定部と同一側の第２部分と、
を有し、
前記ピン固定部は、前記第２部分よりも径方向内側に形成されており、
外力を加えない状態での前記ピン固定部と前記第１部分との径方向の間隔は、前記ピンの外径よりも小さいことを特徴とするコイルバネとピンの保持構造。

【請求項2】

前記ピン固定部は、前記ピン挿入部の端部を略垂直に折り曲げて直線状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のコイルバネとピンの保持構造。

【請求項3】

前記ガイド部と前記ピン固定部との径方向の間隔は、前記ピンの外径と略同一であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコイルバネとピンの保持構造。

【請求項4】

インクを吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを保持するユニットフレームと、
前記記録ヘッドを構成するヘッド側フレームを前記ユニットフレームに固定する前記ピンとしてのヘッド固定ピンと、
前記ヘッド固定ピンが挿入される前記コイルバネとしてのヘッド固定バネと、
を備え、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の保持構造を用いて前記ヘッド固定ピンと前記ヘッド固定バネとを挿入状態で保持するインクジェット記録装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置等の電子機器に用いられるコイルバネとピンの保持構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置等の電子機器では、固定ピン（ビス）を用いて複数の部材を固定する際に、ピンにコイルバネを外挿し、コイルバネの付勢力によって一方の部材を他方の部材に対して付勢した状態で固定する場合がある。

【0003】

また、ピンにコイルバネを外挿する構成は、プローブピンにおいても用いられる。プローブピンは、電子機器の電極との電気導通を得るためのＩＣソケットあるいはプローブカード等の接続治具に装備されており、測定対象となる電子機器の複数の電極にプローブピンをそれぞれ接触させることで電気的な接続が行われる。

【0004】

例えば特許文献１には、コイルバネの一端に係合するガイド部を第１の端部側に有し、コイルバネの他端を保持するためのかぎ爪状フックを第２の端部側に有する上部コンタクトおよび下部コンタクトの、ガイド部とかぎ爪状フックとの間にコイルバネが保持されるプローブピン用コンタクトが開示されている。上部コンタクトおよび下部コンタクトを互いに反対方向を向けてコイルバネの内部に挿入することでプローブピンが形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１１－２３２１８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来は、コイルバネがピンから外れないようにするため、コイルバネの一端部をＤ形状に加工し、Ｄ形状部にピンを圧入してピンからのコイルバネの脱落を防止していた。しかし、コイルバネの線径が太くなると、コイルバネが硬くなりＤ形状部が変形し難くなる。そのため、コイルバネおよびピンの部品公差を考慮してＤ形状部によってピンを確実に保持しようとすると、さらにピンを圧入し難くなり、組み立て作業性が低下する。一方、組み立て作業性を考慮してＤ形状部を広げると、コイルバネがピンから脱落してしまうという問題点があった。

【0007】

本発明は、上記問題点に鑑み、コイルバネの内部にピンを容易に挿入することができ、コイルバネにピンを挿入した状態で保持可能なコイルバネとピンの保持構造およびそれを備えたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、コイルバネと、コイルバネに挿入されるピンとを挿入状態で保持するコイルバネとピンの保持構造である。コイルバネは、本体部と、ピン挿入部と、を有する。本体部は、ピンが挿入される。ピン挿入部は、ピンの挿入方向の上流側である本体部の一端部に一巻き分形成され、ピンの先端部を本体部に案内する。ピン挿入部は、ガイド部と、ピン固定部と、を有する。ガイド部は、周方向の一部が本体部よりも径方向外側に突出する。ピン固定部は、ガイド部に対し径方向に対向する位置に形成される。本体部は、ピン挿入部に隣接する一巻き目に、本体部の中心軸に対してピン固定部と反対側の第１部分と、ピン固定部と同一側の第２部分と、を有する。ピン固定部は、第２部分よりも径方向内側に形成されている。外力を加えない状態でのピン固定部と第１部分との径方向の間隔は、ピンの外径よりも小さい。

【発明の効果】

【0009】

本発明の第１の構成によれば、コイルバネのピン挿入部に径方向外側に突出するガイド部を形成することにより、コイルバネのピン挿入部にピンを挿入する際にピンをガイド部側に傾けるだけで、線径の太いコイルバネに対してピンを円滑に挿入することができる。また、ピンが本体部の一巻き目とピン固定部とに挟持されるため、ピンからのコイルバネの抜けを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】プリンター１００の概略構成を示す断面図

【図2】プリンター１００が備える記録部９の平面図

【図3】記録部９に配置されるヘッドユニット５０の記録ヘッド１７ｂ付近の拡大図

【図4】記録ヘッド１７ｂとヘッドユニット５０との連結部分を長手方向と直交する方向に切断した側面断面図

【図5】ヘッド固定バネ７０をヘッド固定ピン６０の挿入側から見た斜視図

【図6】ヘッド固定バネ７０をヘッド固定ピン６０の挿入側から見た正面図

【図7】ヘッド固定バネ７０のピン挿入部７３にヘッド固定ピン６０のネジ部６５を挿入した状態を示す側面図

【図8】ヘッド固定バネ７０の本体部７１にヘッド固定ピン６０を挿入する様子を示す斜視図

【図9】図８におけるピン挿入部７３付近の部分拡大図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明のコイルバネとピンの保持構造を備えたプリンター１００の概略構成を示す断面図である。プリンター１００は、用紙収容部である給紙カセット２を備えている。給紙カセット２は、プリンター本体１の内部下方に配置されている。給紙カセット２の内部には、記録媒体の一例である用紙Ｐが収容されている。

【0012】

給紙カセット２の用紙搬送方向下流側、すなわち図１における給紙カセット２の右側の上方には給紙装置３が配置されている。この給紙装置３により、用紙Ｐは図１において給紙カセット２の右上方に向け、１枚ずつ分離されて送り出される。

【0013】

プリンター１００は、その内部に第１用紙搬送路４ａを備えている。第１用紙搬送路４ａは、給紙カセット２に対してその給紙方向である右上方に位置する。給紙カセット２から送り出された用紙Ｐは、第１用紙搬送路４ａにより、プリンター本体１の側面に沿って垂直上方に搬送される。

【0014】

用紙搬送方向において第１用紙搬送路４ａの下流端には、レジストローラー対１３が設けられている。さらに、レジストローラー対１３の用紙搬送方向下流側直近には、第１搬送ユニット５および記録部９が配置されている。給紙カセット２から送り出された用紙Ｐは、第１用紙搬送路４ａを通ってレジストローラー対１３に到達する。レジストローラー対１３は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、記録部９が実行するインク吐出動作とのタイミングを計り、第１搬送ユニット５に向かって用紙Ｐを送り出す。

【0015】

レジストローラー対１３によって第１搬送ユニット５に送り出された用紙Ｐは、第１搬送ベルト８によって記録部９（特に後述する記録ヘッド１７ａ～１７ｃ）との対向位置に搬送される。記録部９から用紙Ｐにインクが吐出されることにより、用紙Ｐ上に画像が記録される。記録部９におけるインクの吐出は、プリンター１００の内部の制御装置１１０によって制御される。

【0016】

用紙搬送方向において、第１搬送ユニット５の下流側（図１の左側）には、第２搬送ユニット１２が配置されている。記録部９によって画像が記録された用紙Ｐは、第２搬送ユニット１２へ送られる。用紙Ｐの表面に吐出されたインクは、第２搬送ユニット１２を通過する間に乾燥される。

【0017】

用紙搬送方向において、第２搬送ユニット１２の下流側であってプリンター本体１の左側面近傍には、デカーラー部１４が設けられている。第２搬送ユニット１２によってインクが乾燥された用紙Ｐは、デカーラー部１４へ送られて、用紙Ｐに生じたカールが矯正される。

【0018】

用紙搬送方向において、デカーラー部１４の下流側（図１の上方）には、第２用紙搬送路４ｂが設けられている。デカーラー部１４を通過した用紙Ｐは、両面記録を行わない場合、第２用紙搬送路４ｂを通り、プリンター１００の左側面外部に設けられた用紙排出トレイ１５ａに排出される。用紙排出トレイ１５ａの下方には、印字不良等の発生した不要な用紙Ｐ（損紙）を排出するサブ排出トレイ１５ｂが設けられている。

【0019】

プリンター本体１の上部であって記録部９および第２搬送ユニット１２の上方には、両面記録を行うための反転搬送路１６が設けられている。両面記録を行う場合、用紙Ｐの一方の面（第１面）への記録が終了して第２搬送ユニット１２およびデカーラー部１４を通過した用紙Ｐは、第２用紙搬送路４ｂを通って反転搬送路１６へ送られる。

【0020】

反転搬送路１６へ送られた用紙Ｐは、続いて用紙Ｐの他方の面（第２面）への記録のために搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、プリンター本体１の上部を通過して右側に向かって送られ、レジストローラー対１３を経て第２面を上向きにした状態で再び第１搬送ユニット５へ送られる。第１搬送ユニット５では、記録部９との対向位置に用紙Ｐが搬送され、記録部９からのインク吐出によって第２面に画像が記録される。両面記録後の用紙Ｐは、第２搬送ユニット１２、デカーラー部１４、第２用紙搬送路４ｂを順に通過して用紙排出トレイ１５ａに排出される。

【0021】

また、第２搬送ユニット１２の下方には、メンテナンスユニット１９およびキャップユニット２０が配置されている。メンテナンスユニット１９は、パージを実行する際に記録部９の下方に水平移動し、記録ヘッドのインク吐出口から押出されたインクを拭き取り、拭き取られたインクを回収する。なお、パージとは、インク吐出口内の増粘インク、異物、気泡を排出するために、記録ヘッドのインク吐出口からインクを強制的に押し出す動作を言う。キャップユニット２０は、記録ヘッドのインク吐出面をキャッピングする際に記録部９の下方に水平移動し、さらに上方に移動して記録ヘッドの下面に装着される。

【0022】

図２は、記録部９の平面図である。記録部９は、ヘッドハウジング１０と、ラインヘッド１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋとを備えている。ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋは、駆動ローラー６ａ、従動ローラー６ｂ、およびテンションローラー（図示せず）を含む複数のローラーに張架された無端状の第１搬送ベルト８の搬送面に対して、所定の間隔（例えば１ｍｍ）が形成される高さでヘッドハウジング１０に保持される。駆動ローラー６ａは、第１搬送ベルト８を用紙Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）に走行させる。

【0023】

ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋは、複数（ここでは３個）の記録ヘッド１７ａ～１７ｃをそれぞれ有している。記録ヘッド１７ａ～１７ｃは、用紙搬送方向（矢印Ａ方向）と直交する用紙幅方向（矢印ＢＢ′方向）に沿って千鳥状に配列されている。記録ヘッド１７ａ～１７ｃは、複数のインク吐出口１８（ノズル）を有している。各インク吐出口１８は、記録ヘッドの幅方向、つまり、用紙幅方向（矢印ＢＢ′方向）に等間隔で並んで配置されている。ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋからは、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのインク吐出口１８を介して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクが、第１搬送ベルト８で搬送される用紙Ｐに向かってそれぞれ吐出される。

【0024】

図３は、記録部９に配置されるヘッドユニット５０の記録ヘッド１７ｂ付近の拡大図である。図４は、記録ヘッド１７ｂとヘッドユニット５０との連結部分を長手方向と直交する方向に切断した側面断面図（図３のＣＣ′矢視断面図）である。記録ヘッド１７ａ～１７ｃは、それぞれヘッドユニット５０を構成するユニットフレーム５１に個別に着脱可能となっている。より詳細には、ユニットフレーム５１にはヘッドマウント部材５３が固定されており、各記録ヘッド１７ａ～１７ｃを構成するヘッド側フレーム５５の左右両端部が、ヘッド固定ピン６０によりヘッドマウント部材５３に締結されている。

【0025】

図４に示すように、ヘッドマウント部材５３のビス孔５３ａにはヘッド側フレーム５５に形成された長穴状のヘッド位置決め孔５５ａを通過してヘッド固定ピン６０が締結されている。ヘッド固定ピン６０とヘッド側フレーム５５との間にはヘッド固定バネ７０が挟持されている。これにより、ヘッド側フレーム５５はヘッド固定バネ７０の付勢力によってヘッドマウント部材５３に圧接されている。即ち、ヘッド側フレーム５５はヘッド固定ピン６０およびヘッド固定バネ７０によってユニットフレーム５１に対し水平方向に移動可能に保持されており、角度調整機構（図示せず）による記録ヘッド１７ａ～１７ｃの角度調整が可能となっている。

【0026】

図５および図６は、それぞれヘッド固定バネ７０をヘッド固定ピン６０の挿入側から見た斜視図および正面図である。図７は、ヘッド固定バネ７０のピン挿入部７３にヘッド固定ピン６０のネジ部６５を挿入した状態を示す側面図である。図８は、ヘッド固定バネ７０の本体部７１にヘッド固定ピン６０を挿入する様子を示す斜視図である。図９は、図８におけるピン挿入部７３付近の拡大図である。以下、図５～図９を参照しながらヘッド固定ピン６０とヘッド固定バネ７０の保持構造について説明する。

【0027】

図８に示すように、ヘッド固定ピン６０は、軸部６１と頭部６３とを有する。軸部６１はヘッド固定バネ７０に挿入される円筒状の部分である。本実施形態では、軸部６１の外径は４ｍｍである。頭部６３は、軸部６１の一端に形成される軸部６１よりも大径の円板状の部分である。頭部６３にはドライバー等の治具が係合する溝形状６３ａ（図４参照）が形成されている。軸部６１の頭部６３と反対側の端部にはネジ部６５が形成されている。ネジ部６５は軸部６１よりも小径であり、ヘッドマウント部材５３のビス孔５３ａに螺合する。

【0028】

ヘッド固定バネ７０は、弾性を有する金属線材（ばね材）で形成されたコイルバネである。図５および図６に示すように、ヘッド固定バネ７０は、本体部７１と、ピン挿入部７３と、当接部７５と、を有する。

【0029】

本体部７１は、ヘッド固定ピン６０が挿入される。本体部７１の内径は、ヘッド固定ピン６０の外径よりも大きい。本実施形態では、本体部７１の内径ｄ１は４．５ｍｍである。ヘッド固定ピン６０の挿入方向の上流側である本体部７１の一端部（図８の右端部）には、ヘッド固定ピン６０の先端部を本体部７１に案内するピン挿入部７３が一巻き分だけ形成されている。本体部７１は、ピン挿入部７３と隣接する一巻き目に、本体部７１の中心軸Ｏに対してピン固定部７３ｂと反対側の第１部分７１ａと、ピン固定部７３ｂと同一側の（第１部分７１ａと径方向に対向する）第２部分７１ｂと、を有する。

【0030】

ピン挿入部７３は、ガイド部７３ａとピン固定部７３ｂとを有する。ガイド部７３ａは、ピン挿入部７３の周方向の一部（図５および図６では下部）が、本体部７１（第１部分７１ａ）に比べて径方向外側に突出した部分である。ピン固定部７３ｂは、ピン挿入部７３の端部を略垂直に折り曲げた直線状の部分である。ピン固定部７３ｂは、ガイド部７３ａに対し径方向に対向する位置に、第２部分７１ｂよりも径方向内側に形成される。本実施形態では、本体部７１（第１部分７１ａ）に対するガイド部７３ａの突出量は０．５ｍｍである。また、ガイド部７３ａとピン固定部７３ｂとの径方向の間隔ｄ２は３．９５±０．２ｍｍであり、ヘッド固定ピン６０の軸部６１の外径（４ｍｍ）と略同一である。

【0031】

ヘッド固定ピン６０の挿入方向の下流側である本体部７１の他端部（図８の左端部）には、本体部７１よりも外径の大きい当接部７５が一巻き分だけ形成されている。当接部７５は、ヘッド固定ピン６０およびヘッド固定バネ７０を用いてヘッド側フレーム５５をヘッドマウント部材５３に固定する際にヘッド側フレーム５５に当接することにより、ヘッド固定バネ７０のヘッド位置決め孔５５ａへの嵌り込みを防止する。

【0032】

ヘッド固定バネ７０にヘッド固定ピン６０を挿入する場合、先ず、ヘッド固定ピン６０の先端部（ネジ部６５）をピン挿入部７３に挿入する。このとき、図７に示すように、本体部７１の中心軸Ｏに対してガイド部７３ａ側（図７の下側）からヘッド固定ピン６０の先端部を斜めに挿入する。これにより、ガイド部７３に隣接する本体部７１の第１部分７１ａにヘッド固定ピン６０が干渉せず、ヘッド固定ピン６０の先端部を本体部７１に円滑に挿入することができる。

【0033】

次に、図８および図９に示すように、ピン挿入部７３を超える位置までネジ部６５を挿入した後、ヘッド固定ピン６０の頭部６３側を持ち上げて、軸部６１を本体部７１の中心軸Ｏに対して平行にする。この状態で、軸部６１を本体部７１に押し込んでいく。

【0034】

ここで、ピン固定部７３ｂと本体部７１の第１部分７１ａとの径方向の間隔ｄ３は３．４５±０．２ｍｍであり、軸部６１の外径よりも小さい。そのため、軸部６１はピン固定部７３ｂを上方に押し上げるようにピン挿入部７３を弾性変形させながら本体部７１に押し込まれる。

【0035】

その後、ヘッド固定ピン６０の頭部６３がヘッド固定バネ７０のピン挿入部７３に隣接する位置まで挿入され、ヘッド固定ピン６０に対するヘッド固定バネ７０の装着が完了する。ヘッド固定ピン６０の軸部６１は、ヘッド固定バネ７０の本体部７１の第１部分７１ａとピン固定部７３ｂとに挟持され、ヘッド固定ピン６０のヘッド固定バネ７０への装着状態が保持される。

【0036】

本実施形態の構成によれば、ヘッド固定バネ７０のピン挿入部７３に径方向外側に突出するガイド部７３ａを形成することにより、ヘッド固定バネ７０のピン挿入部７３にヘッド固定ピン６０を挿入する際にヘッド固定ピン６０をガイド部７３ａ側に傾けるだけで、線径の太いヘッド固定バネ７０に対してヘッド固定ピン６０を円滑に挿入することができる。

【0037】

また、ヘッド固定ピン６０の軸部６１が本体部７１の第１部分７１ａとピン固定部７３ｂとに挟持されるため、ヘッド固定ピン６０からのヘッド固定バネ７０の抜けを防止することができる。

【0038】

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、ピン挿入部７３の端部を略垂直に折り曲げた直線状のピン固定部７３ｂを形成しているが、ピン固定部７３ｂを直線状に形成しなくても、本体部７１の第１部分７１ａとの間でヘッド固定ピン６０の軸部６１を挟持することができる。但し、ピン固定部７３ｂを直線状に形成することで、第１部分７１ａとの間で軸部６１をより強固に挟持することができる。

【0039】

また本発明は、図１に示したようなインクジェット記録方式のプリンター１００に限らず、電子写真方式のプリンター、複写機、デジタル複合機（コピー、ファクシミリ、スキャナー等の諸機能を併せ持つもので、ＭＦＰ（Multi FunctionPeripheral）とも呼ばれる）等の他の画像形成装置にも適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0040】

本発明は、コイルバネとコイルバネに挿入されるピンの保持構造に利用可能である。本発明の利用により、コイルバネの内部にピンを容易に挿入することができ、コイルバネにピンを挿入した状態で保持可能なコイルバネとピンの保持構造およびそれを備えたインクジェット記録装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0041】

１７ａ～１７ｃ 記録ヘッド
１８ インク吐出口（ノズル）
５０ ヘッドユニット
５１ ユニットフレーム
５５ ヘッド側フレーム
６０ ヘッド固定ピン（ピン）
６１ 軸部
６３ 頭部
６５ ネジ部
７０ ヘッド固定バネ（コイルバネ）
７１ 本体部
７１ａ 第１部分
７１ｂ 第２部分
７３ ピン挿入部
７３ａ ガイド部
７３ｂ ピン固定部
７５ 当接部
１００ プリンター（インクジェット記録装置）
Ｏ 中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】