JP2007223232A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの軸でキャリッジを支持して、かつ、キャリッジの高さ位置を調整する機構の部品が大きくなり、機構そのものが大型化する。
【解決手段】キャリッジ高さ調整機構１０１は、ガイドロッド（ガイド軸）３１、ガイドロッド（軸体）３２の端部３１ａ、３２ｂが偏心させて装着され、メイン側板２１Ｂに取付けられた調整板２５Ｂに回転可能に保持した第１、第２の軸受部材である調整用軸受１０２Ａ、１０２Ｂと、これらの調整用軸受１０２Ａ、１０２Ｂを直接連結するリンク部材１０３と、このキャリッジ高さ調整機構１０１を操作する操作レバー１０４とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は画像形成装置に関し、キャリッジを移動可能に支持するガイド軸を備える画像形成装置に関する。

一般に、プリンタ／ファックス／コピア或いはこれらの機能を複合した画像形成装置としては、例えば、記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、液体が付着するもの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、転写材なども同義で使用する。）を搬送しながら、記録液の液滴（以下、インク滴ともいう。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行なう液体吐出方式の画像形成手段を搭載したものが知られている。

このような液体吐出方式の画像形成装置においては、液滴を吐出する記録ヘッドと用紙との間の距離（ギャップ）が変動すると液滴着弾位置にばらつきが生じるため、記録ヘッドと用紙のギャップを高精度に一定に保たなければならない。

ここで、使用する用紙の厚みが変化した場合などにも対応するために、従来から、記録ヘッドを搭載したキャリッジを移動可能に支持（保持）するガイド部材（ガイド軸、ガイドロッドなども同義で使用する。）の高さ位置を調整することで、記録ヘッドと用紙とのギャップが一定になるようにする高さ位置調整手段（機構）を備えている。
特開２００１−１９１６０８号公報 特開２００２−０７９６６８号公報 特開２００２−１２７５４２号公報

例えば上記特許文献３には、キャリッジを支える２つの軸体を備え、軸体の高さにより用紙とキャリッジに搭載した記録装置との高さを変える機構として、軸体の一端に取り付けられる軸受部材から延びるように設けられた第一のレバーと、第二の軸体の軸受部材に設けられた第二のレバーをリンクで結合し、一方のレバーを操作することによって軸受部材を回動させて、軸体の高さを調節することが記載されている。
機能について書かれている。

しかしながら、上述した特許文献３に記載されているような高さ調整機構にあっては、リンク部材の取り付けに軸受部材から延びるレバー部材を使用することにより、部品が大きくなり、機構そのものが大型化してしまうという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、キャリッジの高さ位置を調整する機構を簡単にした画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、高さ位置調整手段が、フレーム部材に回動可能、かつ該回動中心と偏心してガイド軸の両端部に装着される第１の軸受部材と、フレーム部材に回動可能、かつ該回動中心と偏心して軸体の両端部に装着される第２の軸受部材と、第１の軸受部材及び第２の軸受部材とを直接連結するリンク部材とを備えている構成とした。

ここで、第１及び第２の軸受部材の少なくともいずれかは、ガイド軸及び軸体の高さ位置を規制する高さ位置規制手段を構成する部材を兼ねていることが好ましい。この場合、高さ位置規制手段は、軸受部材に設けられた突起と、フレーム部材に設けられ、突起が係合可能な係合部材とを備えていることが好ましい。この係合部材はガイド軸の一部に接し、ガイド軸を接地する経路を構成していることが好ましい。また、第１及び第２の軸受部材の一方の軸受部材と高さ位置調整手段を操作する操作レバーとの間を着脱可能なリンク部材でつないだ構成とすることが好ましい。

本発明に係る画像形成装置によれば、高さ位置調整手段が、第１の軸受部材及び第２の軸受部材とを直接連結するリンク部材とを備えている構成としたので、構成が簡単になる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図である。
このインクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着された用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備えている。さらに、装置本体１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、第１液体収容手段であるインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部４を有し、このカートリッジ装填部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。

このカートリッジ装填部４には、色の異なる色材である記録液（インク）、例えば黒（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数の第１の液体収容手段としての記録液カートリッジであるインクカートリッジ（メインタンク）１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１０」という。）を、装置本体１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）６を開閉可能に設けている。また、インクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成としている。

また、操作／表示部５には、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの装着位置（配置位置）に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙを配置している。さらに、この操作／表示部５には、電源ボタン１２、用紙送り／印刷再開ボタン１３、キャンセルボタン１４も配置している。

次に、このインクジェット記録装置の機構部について図２ないし図５を参照して説明する。なお、図２は同機構部の概要を示す側面模式的説明図、図３は同じく要部平面説明図である。
フレーム２０を構成する左右のメイン側板２１Ａ、２１Ｂに横架した主ガイドロッド３１と従ガイドロッド３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ３７によってタイミングベルト３８を介して図３及び図４で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３３には、前述したようにイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向（用紙送り方向）に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド３４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。

また、キャリッジ３３には、各記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための第２液体収容手段である各色のヘッドタンク３５を搭載している。この各色のヘッドタンク３５には各色の可撓性を有する供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。このカートリッジ装填４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための送液手段である供給ポンプユニット２４が設けられている。なお、供給チューブ３６は前ステー２９上に保持部材３７にて途中部分が保持されている。

一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。さらに、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してプラテン部となるガイド部材５７を配置している。これらの搬送ベルト５１、各ローラ５２、５３、ガイド部材５７などの用紙を搬送する部分は搬送ユニット５０としてユニット化し、図示しない左右のサブ側板で保持している。

この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図３のベルト搬送方向に周回移動する。

さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。

また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。

さらに、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。

この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ〜８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。ここでは、キャップ８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ〜８２ｄは保湿用キャップとしている。

そして、この維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナ８５で除去されたインク、空吐出受け９４に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。

また、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。

このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、図示しない制御部のＡＣバイアス供給部から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ８２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。

次に、この画像形成装置におけるキャリッジ高さ調整手段（機構）について図４ないし図６を参照して説明する。なお、図４は同画像形成装置の機構部の概略斜視説明図、図５はキャリッジ高さ調整機構の説明図、図６は同じくキャリッジ高さ調整機構の異なる状態の説明図である。

フレーム２０の構成を右側のメイン側板２１Ｂにキャリッジ高さ調整機構１０１を備えている。このキャリッジ高さ調整機構１０１は、ガイドロッド（ガイド軸）３１、ガイドロッド（軸体）３２の端部３１ａ、３２ｂが偏心させて装着され、メイン側板２１Ｂに取付けられた調整板２５Ｂに回転可能に保持した第１、第２の軸受部材である調整用軸受１０２Ａ、１０２Ｂと、これらの調整用軸受１０２Ａ、１０２Ｂを直接連結するリンク部材１０３と、このキャリッジ高さ調整機構１０１を操作する操作レバー１０４と、操作レバー１０４とガイドロッド３２側の調整用軸受１０２Ｂとを連結するリンク部材１０５と、操作後の状態を保持するためのスプリング１０６とを備えている。

リンク部材１０３は２つの調整用軸受１０２Ａ、１０２Ｂ間に支軸１１１、１１２によって回転可能に軸支されている。したがって、一方の調整用軸受１１２を回動操作することによって他方の調整用軸受１０２Ａも同じく回動させることができ、２つの調整用軸受１０２Ａ、１０２Ｂを同時に同じ量だけ回転させて、ガイドロッド３１、３２の高さを調整することができる。

操作レバー１０４は支軸１１３でメイン側板２１Ｂに揺動可能に軸支されている。リンク部材１０５はガイドロッド３２側の調整用軸受１０２Ｂに形成したアーム部１０２Ｂａに支軸１１５で、操作レバー１０４に支軸１１４でそれぞれ回転可能に軸支され、このリンク部材１０５は調整用軸受１０２Ｂ及び操作レバー１０４の支軸１１５、１１４に対しては着脱可能に装着されている。

スプリング１０６は、ガイドロッド３２側の調整用軸受１０２Ｂに取り付けたレバー１１６とメイン側板２１Ｂ（固定部）との間に介装している。

このキャリッジ高さ調整機構１０１において、操作レバー１０４を図５の矢示方向に揺動させることによってリンク部材１０５を介して一方の調整用軸受１０２Ｂが回動し、リンク部材１０３を介して他方の調整用軸受１０２Ａも同期して回動することで、図６に示すように、調整用軸受１０２Ａ、１０２Ｂに偏心させて取り付けたガイドロッド３１、３２の高さが変化し、キャリッジ３３の高さが変化し、記録ヘッド３４と媒体との間の距離（ギャップ）を調整することができる。

このように、高さ位置調整手段が、ガイド軸を偏心させて保持し、かつ回転可能な第１の軸受部材と、軸体を偏心させて保持し、かつ回転可能な第２の軸受部材とを、リンク部材によって直接連結ことによって、ガイド軸と軸体の動きを同期させて、正確に変位させることができるとともに、直接連結することによって部品が小さくなり、省スペース化を図れ、しかも、高さ位置調整機構の構成が簡単になる。

次に、高さ位置規制手段（機構）について図７をも参照して説明する。なお、図７は同キャリッジ高さ調整機構の高さ規制手段の説明に供する拡大説明図である。
第１の軸受部材である調整用軸受１０２Ａには突起１２１、１２２を設け、メイン側板２１Ｂ側に突起１２１、１２２が係合可能な係合部材１２３を設けている。

したがって、キャリッジ３３を下降させた図７（ａ）に示す位置では、調整用軸受１０２Ａの突起１２２が係合部材２８３に係合するので、調整用軸受１０２Ａ（及びこれにリンクしている調整用軸受１０２Ｂ、操作レバー１０４）のそれ以上の回動が阻止される。また、キャリッジ３３を上昇させた図７（ｂ）に示す位置では、調整用軸受１０２Ａの突起１２１が係合部材１２３に係合して調整用軸受１０２Ａ（及びこれにリンクしている調整用軸受１０２Ｂ、操作レバー１０４）のそれ以上の回動が阻止される。したがって、調整用軸受１０２Ａの回動範囲が突起１２１、１２２の範囲内に規制されることになり、キャリッジ３３の高さ位置もその範囲内に規制されることになる。

このように、第１及び第２の軸受部材の少なくともいずれかは、ガイド軸及び軸体の高さ位置を規制する高さ位置規制手段を構成する部材を兼ねていることによって、部品点数を削減することができ、構成の簡略化を図れる。そして、この場合、高さ位置規制手段は、軸受部材に設けられた突起と、フレーム部材に設けられ、突起が係合可能な係合部材とを備えている構成とすることによって、強固なフレーム部材を規制手段に用いることができ、正確な高さ位置の変更動作を行うことができる。

また、上述した係合部材１２３は、ガイドロッド３１の端部３１ａの端面に接触させている。したがって、係合部材１２３を金属部材で形成することによって、ガイドロッド３１（ガイド軸）は係合部材１２３を介してフレーム部材を構成するメイン側板２１Ｂに電気的に導通されて接地される。

このように、係合部材はガイド軸の一部に接し、ガイド軸を接地する経路を構成していることによって、係合部材にノイズ回避のためのアース板の機能も兼ねさせるができ、部品点数の削減、省スペース化を更に図ることができる。

また、このキャリッジ高さ調整機構１０１では、メイン側板２１Ｂに揺動可能に軸支する操作レバー１０４と調整用軸受１０２Ｂとをつなぐ連結部材（リンク部材）１０５は、少なくとも操作レバー１０４に対して着脱可能に設けているので、キャリッジ３３を取り外すためにガイドロッド３１、３２を取り外すときに、リンク部材１０５を操作レバー１０４から取り外すことによって、キャリッジ高さ調整機構１０１の調整用軸受１０２Ａ、１０２Ｂを容易にガイドロッド３１、３２から外すことができるようになる。

つまり、操作レバーをメイン側板側に保持して調整用軸受と一体的に連結したり、あるいは、調整用軸受に直接操作レバーを設けた構成にすると、キャリッジを取り外すときに分解しなければならなくなり、ガイドロッドやキャリッジの取り外し作業が面倒になるが、上記のように操作レバーと調整用軸受とを分離して、着脱可能なリンク部材でつなぐことによって、容易に分解でき、キャリッジの取り外し作業が容易になる。

なお、上記実施形態では調整用軸受１０２Ａが高さ規制手段を構成する部材を兼ねる例で説明しているが、図８及び図９に示すように、調整用軸受１０２Ａが高さ規制手段を構成する部材を兼ねない構成とすることもできる。なお、図８は図５に対応する状態、図９は図６に対応する状態を説明する説明図である。

また、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ単機能構成のものに限らず、プリンタ／ファクシミリ／複写などの複合機能を有する画像形成装置であっても良い。また、液体はインクに限るものではない。

本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の前方側から見た斜視説明図である。 同装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。 同機構部の要部平面説明図である。 同機構部の概略斜視説明図である。 キャリッジ高さ調整機構の説明に供する説明図である。 同じくキャリッジ高さ調整機構の説明に供する図５と異なる状態の説明図である。 同キャリッジ高さ調整機構の高さ規制手段の説明に供する拡大説明図である。 キャリッジ高さ調整機構の他の例の説明に供する説明図である。 同じくキャリッジ高さ調整機構の他の例の説明に供する図８と異なる状態の説明図である。

符号の説明

１…装置本体
２…給紙トレイ
３…排紙トレイ
４…カートリッジ装填部
１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ…インクカートリッジ
２０…フレーム部材
２１Ａ、２１Ｂ…メイン側板
２３…ベース
２５Ｂ…調整板
３１…ガイドロッド（ガイド軸）
３２…ガイドロッド（軸体）
３３…キャリッジ
３４…記録ヘッド
３５…ヘッドタンク
５０…搬送ユニット
５１…搬送ベルト
５２…搬送ローラ
１０１…キャリッジ高さ調整機構
１０２Ａ、１０２Ｂ…調整用軸受（第１、第２の軸受部材）
１０３…リンク部材
１０４…操作レバー
１０５…リンク部材

Claims (5)

1. 媒体に記録を行う記録ヘッドを搭載したキャリッジを移動可能に支持するガイド軸と、このガイド軸と平行に配置されて、前記ガイド軸と共に前記キャリッジを支持する軸体と、前記ガイド軸及び前記軸体を保持するフレーム部材と、前記ガイド軸及び前記軸体の高さ位置を調節することにより、前記記録ヘッドと媒体との距離を調節する高さ位置調節手段と、を備える画像形成装置において、
   前記高さ位置調節手段は、前記フレーム部材に回動可能、かつ該回動中心と偏心して前記ガイド軸の両端部に装着される第１の軸受部材と、前記フレーム部材に回動可能、かつ該回動中心と偏心して前記軸体の両端部に装着される第２の軸受部材と、前記第１の軸受部材及び前記第２の軸受部材とを直接連結するリンク部材とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記第１及び第２の軸受部材の少なくともいずれかは、ガイド軸及び軸体の高さ位置を規制する高さ位置規制手段を構成する部材を兼ねていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記高さ位置規制手段は、前記軸受部材に設けられた突起と、前記フレーム部材に設けられ、前記突起が係合可能な係合部材とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、前記係合部材は前記ガイド軸の一部に接し、ガイド軸を接地する経路を構成していることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第１及び第２の軸受部材の一方の軸受部材と前記高さ位置調整手段を操作する操作レバーとの間を着脱可能なリンク部材でつないだことを特徴とする画像形成装置。
   

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