JP2005349792A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット記録ヘッドを搭載したキャリッジが往復移動する際に発生する振動が、本体フレームに伝播することを防止し、画像品質を劣化させることがない画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッドを搭載するキャリッジ２がガイドシャフト３に案内されて主走査方向Ｘに往復動作する際、キャリッジ２の起動、停止時に振動が発生し、その振動はガイドシャフト３、ユニット側板８，８を介して本体ベースフレーム１２側へ伝播する。この振動が本体ベースフレーム１２に伝播しないようにするため、キャリッジ駆動機構や記録媒体搬送ガイド板１０が取り付けられたキャリッジ駆動ユニット１のユニット側板８，８は、振動吸収部材１４，１４を介して締結ねじ１３，１３を用いて本体ベースフレーム１２に取り付けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット記録を行う画像形成装置に関し、さらに詳しくは、キャリッジの往復移動によって生じる振動が、画像形成装置の本体フレームに伝達することを防止し、画像品質を劣化させることがない画像形成装置に関する。

インクジェット記録を行う画像形成装置は、キャリッジを主走査方向に移動するとともにキャリッジに搭載した記録ヘッドから印字情報に基づいてインクを吐出する動作と、記録媒体を副走査方向に所定の搬送量で搬送する動作とを交互に繰り返し、記録媒体全面に書き込みを行うことが可能となる。この時、記録媒体自体は軽量でほとんど質量を有さないため、記録媒体の搬送に伴い振動が発生するという問題はさほどないが、主走査方向に往復移動するキャリッジは、通常、印字ヘッドとインクタンクを搭載しており、大きな質量を有し、種々の問題を引き起こす。特に最近は、高画質化の要求からインク色が増え、インクタンク数が増えることで、キャリッジ等の大きさ、質量は更に増加する傾向にある。また、高速記録の要求に対応するため、キャリッジも移動速度が高速化し、高速での制御を要求され、結果として大きな慣性力を発生させ、キャリッジのスタート時、ストップ時に振動を誘発してしまう。この振動は、ユーザに不快感を与えるとともに、形成される画像の品質にも少なからず影響を及ぼすものである。

このようなキャリッジ移動に基いて発生する振動やキャリッジガイド軸の撓みを防止する従来技術の一例としては、キャリッジガイド軸の両端部に加えて、キャリッジガイド軸の中央部分近傍を記録装置のフレームに中支え部材を介して固定したものが知られており、このような構成により、キャリッジが往復移動する際に生じる振動が低減されるとともに、キャリッジガイド軸の撓み量を少なくすることができる。また、この従来技術を改良したものとして、特許文献１には、両端部が記録装置本体に支持されているキャリッジガイド軸と記録装置本体との間に、キャリッジガイド軸の振動を吸収可能な弾性体による振動吸収手段を備えることによって、キャリッジの微少な振動やキャリッジガイド軸の撓みを減少させ、記録画質の低下を低減させるキャリッジ取付装置が開示されている。

また、特許文献２には、モータにより移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドを用いて記録するインクジェット式プリンタにおいて、モータとモータを取り付けるフレームの間に樹脂中間層を有する鋼鈑を介在させることによって、モータの振動がフレームに伝達するのを遮断するモータの取付構造及び記録装置が開示されている。

また、特許文献３には、キャリッジに駆動力を伝達するタイミングベルトに張力を付与するテンショナー板に粘弾性体を介して重量体を取り付け、キャリッジ移動の際に発生する騒音を低減するようにしたキャリッジ移動装置及びシリアル記録装置が開示されている。
特開２００３−２６６８５０号公報 特開２００３−２６６８６９号公報 特開平５−８４８６号公報

前記したように、主走査方向に往復移動するキャリッジは、大きな質量を有し、移動速度が高速化していることから、大きな慣性力を発生させ、キャリッジのスタート時、ストップ時に振動を誘発し、ユーザに不快感を与え、画像品質に悪影響を及ぼす。したがって、本発明は、キャリッジの往復移動に伴い生じる振動が本体フレームに伝播しないようにして、ユーザに不快感を与えることがなく、形成される画像の品質を悪化させることがないキャリッジ駆動ユニット取付装置を提供することを目的とする。

また、記録媒体がキャリッジ駆動ユニットに設けられた記録媒体搬送ガイドの位置に搬送されてくるとき、記録媒体搬送ガイドにもキャリッジの移動に伴って振動が生じているが、本体フレーム側に取り付けられた搬送ユニットや給紙ユニットは振動の影響を直接は受けていないため、記録媒体がキャリッジ駆動ユニット側の記録媒体搬送ガイド板に受け渡される個所で記録紙等の記録媒体がゆがむ（よじれる）現象が発生する。この記録媒体のゆがみは、印字部における記録媒体位置精度に悪影響を与え、形成される画像の画質が劣化することが懸念される。したがって、本発明は、記録媒体搬送ユニットや給紙ユニットにキャリッジ駆動ユニットで生じる振動が伝播することを防止し、記録媒体がキャリッジ駆動ユニットに受け渡される箇所で記録媒体がゆがみ、またはよじれることを防止して、画像の画質が劣化することを防止することを目的とする。また、画像形成装置を形成する、キャリッジ駆動ユニット、記録媒体搬送ユニット等の各構成要素を適当な規模でユニット化し、画像形成装置の製造に際しての合理化を図り、また画像形成装置のメンテナンスの容易化を図ることを目的とする。

請求項１の発明は、液滴を記録媒体に吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載するキャリッジと、前記キャリッジを前記記録媒体の搬送方向に対して直交する主走査方向に駆動するキャリッジ駆動ユニットと、前記キャリッジ駆動ユニットが取り付けられる本体フレームとを備え、前記キャリッジ駆動ユニットと前記本体フレームとが、振動吸収部材を介して取り付けられたことを特徴とする画像形成装置であることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記キャリッジ駆動ユニットは、前記記録媒体を案内する記録媒体搬送ガイドを有することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、記録媒体を前記記録ヘッドに搬送する記録媒体搬送ユニットを更に備え、前記記録媒体搬送ユニットは、前記本体フレームに直接取り付けられたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記キャリッジ駆動ユニットは、前記記録媒体を前記記録媒体搬送ユニットに供給する給紙ユニットを有することを特徴とする。

請求項１の発明は、キャリッジ駆動ユニットに発生する振動は、キャリッジ駆動ユニットと本体フレーム間に介在する振動吸収部材によって、低減、もしくは消滅することにより、本体フレーム側に不快な振動が伝播することを抑えることが可能となり、形成される画像の品質を悪化させることがないキャリッジ駆動ユニット取付装置を提供することが可能となる。

請求項２の発明は、記録媒体搬送ガイドがキャリッジ駆動ユニットに設けられているので、記録媒体搬送ガイドにはキャリッジ駆動ユニットの振動と同期して同レベルの振動が付加されるため、キャリッジと記録媒体間での相対的位置変動に基づく印字時の画像劣化を防止することが可能となる。

請求項３の発明は、記録媒体搬送ユニットとキャリッジ駆動ユニットとを分離させ、記録媒体搬送ユニットを振動の影響を受けにくい本体フレーム側に直接締結することにより、キャリッジ駆動ユニットと別体もしくは本体フレームに取り付けられた給紙ユニットとの記録媒体受け渡し個所での記録媒体のゆがみがなくなり、印字時の画像劣化を防止することが可能となる。

請求項４の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、キャリッジ駆動ユニットは給紙ユニットを有することにより、キャリッジ駆動ユニットと給紙ユニットの２つのユニットは同期して同レベルの振動が付加されるため、記録媒体受け渡し部での記録媒体のゆがみが生じることがなくなり、印字時の画像劣化を防止することが可能となる。

本発明は、インクジェット記録方式の画像形成装置等において、キャリッジ駆動機構を有するキャリッジ駆動ユニットを振動吸収部材を介して本体フレームに取り付けることによって、キャリッジの移動によって生じる振動が本体フレーム側へ伝達することを低減ないし消滅させることにより、形成される画像の品質が劣化すること等を防止するようにしたもので、そのための構成は、液滴を記録媒体に吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載するキャリッジと、前記キャリッジを、前記記録媒体の搬送方向に対して直交する主走査方向に駆動するキャリッジ駆動ユニットと、前記キャリッジ駆動ユニットが取り付けられる本体フレームとを備え、前記キャリッジ駆動ユニットと前記本体フレームとが、振動吸収部材を介して取り付けられたものである。
以下、本発明を図１〜４に示す実施例１〜３の画像形成装置に基いて説明する。

図１は、実施例１の画像形成装置の要部を示す斜視図である。
図１に示す画像形成装置のキャリッジ駆動ユニット１は、インクジェット記録装置の印字部に適用され、記録装置本体フレームの本体ベースフレーム１２に取り付けられている。
キャリッジ駆動ユニット１は、キャリッジ２、ガイドシャフト３、駆動プーリ４、従動プーリ５、駆動ベルト６、キャリッジ駆動モータ７、ユニット側板８，８、記録媒体搬送ローラ１１を有する記録媒体搬送ガイド板１０等からなり、締着ねじ１３によって、本体ベースフレーム１２に取り付けられている。

図１において、キャリッジ２は、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックのインクを吐出する図示しない記録ヘッド及びそれぞれの記録ヘッドにインクを供給するインクタンクを搭載し、ユニット側板８，８間に横架されたガイドシャフト３に摺動自在に支持されている。キャリッジ２は、ユニット側板８，８に取り付けられた駆動プーリ４、従動プーリ５間に張設された駆動ベルト６に固定され、キャリッジ駆動モータ７を駆動することにより、駆動ベルト６を介してキャリッジ２を矢印に示す主走査方向Ｘに往復動作を繰り返し行って、主走査方向の印字を行う。

また、キャリッジ２の下方であって、ユニット側板８，８間には記録媒体搬送ローラ１１を有する記録媒体搬送ガイド板１０が設けられ、記録装置本体側に設けられた図示しない記録媒体搬送装置によって記録紙等の記録媒体が副走査方向Ｙに搬送され、記録媒体搬送ガイド板１０の位置に搬送されてくると、主走査方向Ｘに往復動作する各色の記録ヘッドから印字情報に基づいてインク等の液滴が吐出されることにより副走査方向Ｙに例えば１行の印字が行われ、このような動作を繰り返して記録媒体全面に印字が行われる。

前記したように、キャリッジ２がガイドシャフト３に案内されて主走査方向Ｘに往復動作を繰り返す際、キャリッジ２の起動及び停止時に振動が発生し、その振動はガイドシャフト３、キャリッジ駆動ユニットのユニット側板８，８、本体ベースフレーム１２を介して装置本体フレームへ伝播する。

図２は、キャリッジ駆動ユニットと本体ベースフレームとの取付構造を示す正面図で、図２（Ａ）は従来例を示し、図２（Ｂ）は実施例１を示す。
前記したような従来例の装置では、図２（Ａ）に示すように、ユニット側板８，８にキャリッジ駆動機構や記録媒体搬送ガイド板１０が取り付けられたキャリッジ駆動ユニット１は、ユニット側板８，８の下辺に形成された折曲片を締結ねじ１３，１３を用いて本体ベースフレーム１２に直接取り付けていた。

これに対して、本発明の実施例１の画像形成装置におけるキャリッジ駆動ユニット取付装置では、キャリッジ駆動機構や記録媒体搬送ガイド板１０が取り付けられたユニット側板８，８と本体ベースフレーム１２とを、ユニット側板８，８の下辺に形成された折曲片と本体ベースフレーム１２間に振動吸収部材１４，１４を介在させ、締結ねじ１３，１３を用いて本体ベースフレーム１２に取り付けるようにしている。

キャリッジ２が主走査方向Ｘに往復振動することによる振動は、周波数の高い振幅の小さい振動ではなく、スタートあるいはストップ時の慣性力により発生するものであるため、比較的周波数が低く、振幅が大きい衝撃振動的なものとなる。したがって、この振動吸収部材１４も低周波振動を抑制し、かつ収束の速いものが望ましく、例えば、防振ゴム、金属ばね、空気ばね等の各種ばねが用いられる。特に、振動方向としては、キャリッジ動作と同方向（図中矢印方向）の成分が最も大きいため、この方向の振動を抑える効果の大きい振動吸収部材、防振部材を選定する必要がある。

実施例１の本体ベースフレーム１２とキャリッジ駆動ユニット１のユニット側板８，８との間に振動吸収部材１４，１４を介した構成では、当然ながらキャリッジ駆動ユニット側は振動するが、本体フレーム側は振動を抑えられることになるため、キャリッジ駆動ユニット１と本体ベースフレーム１２の間に振幅、周波数、位相差等の振動差が生じる。特に、キャリッジ駆動ユニット１側へ記録紙等の記録媒体を供給する記録媒体搬送ユニットは、本体ベースフレーム１２やキャリッジ駆動ユニットと別体のフレームに締結されると、キャリッジ駆動ユニットと印字搬送ユニット側の振動条件が異なるため、その記録媒体受け渡し部で記録媒体そのものにゆがみを発生させる恐れがあり、記録媒体上のゆがみがキャリッジ２下面の印字部に派生すれば、当然画像劣化を引き起こす。その対策として、実施例２のキャリッジ駆動ユニット取付装置は、記録媒体を受け渡すユニット間での振動差が生じないように、印字部側の記録媒体搬送ガイド板１０を記録媒体搬送ユニット９として独立させ、ガイド板ユニット側版８，８に締結せず、振動のない本体ベースフレーム１２上に締結しようとするものである。

図３は、実施例２の画像形成装置の要部を示す正面図である。
実施例１の画像形成装置のキャリッジ駆動ユニットにおいては、記録媒体搬送ガイド板１０はキャリッジ駆動ユニット１のユニット側板８，８に取り付けるものであった。これに対して、実施例２のキャリッジ駆動ユニット取付装置においては、実施例１の記録媒体搬送ガイド板１０を記録媒体搬送ローラ１１とともに記録媒体搬送ユニット９として、記録媒体搬送ユニット９を直接本体ベースフレーム１２上に定着ねじ１３を用いて締結するようにしたものである。

実施例３の画像形成装置は、実施例２の画像形成装置と共通する課題を有するものであるが、実施例２の画像形成装置のキャリッジ駆動ユニットは給紙ユニットが振動しないようにするのに対し、実施例３の画像形成装置のキャリッジ駆動ユニットは、給紙ユニットもキャリッジ駆動ユニットと同じ振動をするようにすることで、ユニット間の記録媒体受け渡し部における記録媒体のゆがみ発生を防止しようとするものである。給紙ユニットとキャリッジ駆動ユニットの振動を同期させて同じ振動にするためには、単純に給紙ユニットを締結するユニットを振動源であるキャリッジ駆動ユニットにすればよい。

図４は、実施例３の画像形成装置の要部を示す斜視図である。
実施例３の画像形成装置におけるキャリッジ駆動ユニットは、実施例１のキャリッジ駆動ユニット１のユニット側板８，８に、給紙ユニット１６を固定したものである。図４では、複数の記録紙がスタックされる記録紙トレイの例を示している。記録媒体を供給する給紙ユニット１６の振動と印字部に搬送する記録媒体搬送ガイド板１０の振動が同期して、同レベルの振動になるため、搬送される記録媒体にゆがみが発生することを防止できる。

実施例１の画像形成装置の要部を示す斜視図である。 キャリッジ駆動ユニットと本体ベースフレームとの取付構造を示す正面図で、図２（Ａ）は従来例を示し、図２（Ｂ）は実施例１を示す。 実施例２の画像形成装置の要部を示す正面図である。 実施例３の画像形成装置の要部を示す斜視図である。

符号の説明

１…キャリッジ駆動ユニット、２…キャリッジ、３…ガイドシャフト、４…駆動プーリ、５…従動プーリ、６…駆動ベルト、７…キャリッジ駆動モータ、８…ユニット側板、９…記録媒体搬送ユニット、１０…記録媒体搬送ガイド板、１１…記録媒体搬送ローラ、１２…本体ベースフレーム、１３…締着ねじ、１４…振動吸収部材、１５…締着ねじ、１６…給紙ユニット、Ｘ…主走査方向、Ｙ…副走査方向。

Claims (4)

1. 液滴を記録媒体に吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載するキャリッジと、前記キャリッジを前記記録媒体の搬送方向に対して直交する主走査方向に駆動するキャリッジ駆動ユニットと、前記キャリッジ駆動ユニットが取り付けられる本体フレームとを備え、前記キャリッジ駆動ユニットと前記本体フレームとが、振動吸収部材を介して取り付けられたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記キャリッジ駆動ユニットは、前記記録媒体を案内する記録媒体搬送ガイドを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 記録媒体を前記記録ヘッドに搬送する記録媒体搬送ユニットを更に備え、前記記録媒体搬送ユニットは、前記本体フレームに直接取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記キャリッジ駆動ユニットは、前記記録媒体を前記記録媒体搬送ユニットに供給する給紙ユニットを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。