JP2008126597A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出方式の画像形成ユニットを複数台重ねた場合に下側のエンジン部で不具合が生じると画像形成ユニットを取り外さなければならず、メンテナンス性が悪い。
【解決手段】液滴を吐出するヘッド及びこのヘッドに対向して被記録媒体を送る媒体送り手段を有するエンジン１１、エンジン１１に対して前記被記録媒体を供給する搬送機構１２及び前記エンジンに記録液を供給するための記録液供給路１０１を有する画像形成ユニット１を、上下方向に複数積層可能で、各画像形成ユニット１のエンジン１１に対して供給する記録液を収容した共通の記録液カートリッジ６を備え、エンジン１１は画像形成ユニット１に対して着脱可能であり、エンジン１１と画像形成ユニット１の記録液供給経路１０１とを接続する接続部１０４が、エンジン１１の着脱方向におけるエンジン１１の端部と対向する画像形成ユニット１の対向部に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に複数の画像形成ユニットを上下に積層可能な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、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えば、記録液（液体）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含む液体吐出装置を用いて、用紙（用紙とは、材質を紙に限定するものではなく、また被記録媒体、記録媒体、媒体、転写材、用紙、シート材なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体としての記録液（以下、インクともいう。）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。）を行なうものがある。

なお、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置、トナーなどの記録剤を付与して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を用紙に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を用紙に付与することをも意味する。また、「液体」とは、記録液、インクに限るものではなく、吐出されるときに流体となるものであれば特に限定されるものではない。

従来の画像形成装置として、例えば特許文献１には、積み重ねるだけで電気接続されるインクジェット記録機構を含む複数のモジュールを備え、共通のインク貯蔵部から各モジュールのインクジェット記録機構にインクポンプでインクを供給するものが記載されている。
特開２００１−３１０５０８号公報

同様に、複数の画像出力装置を上下に重ねるものとして、特許文献２、３に記載されているものもある。
特開平１１−３２７２４２号公報 ２００２−２１９７９６号公報

特許文献３には、記録媒体を搬送する搬送手段であるカット紙基本ブロック、記録媒体に画像を記録する記録ヘッドを用いる記録手段であるキャリッジブロックおよび基本ブロック、搬送手段および記録手段を制御する制御手段である制御ブロック等を有し、各ブロックは、それぞれ相互に独立した状態に分割されて構成されており、さらに、互いに隣接するブロック同士がロックレバー等によって着脱自在に係止されるように構成されているものが記載されている。
特開２０００−１５８７４８号公報

特許文献３にはインクジェットプリントエンジンとレーザープリントエンジンとを備えたものが記載されている。
特開２００３−１１８１７４号公報

上述したよう特許文献１に記載されているように、複数のインクジェット記録機構を含むモジュールを上下方向に重ねて使用し、各インクジェット記録機構に対して共通のインク貯蔵部からインクを供給する構成、各インクジェット記録機構を共通の制御部と電気的に接続する構成などが採用されている。

ところで、このような画像形成装置にあっては、１つのモジュールのインクジェット記録機構で問題が生じた場合、特に最も下側のモジュールで問題が発生した場合に、一旦すべてのモジュールを取り外さなければメンテナンスを行うことができないという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体吐出方式の画像形成ユニットを複数台重ねた場合のメンテナンス性を向上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、液滴を吐出するヘッド及びこのヘッドに対向して被記録媒体を送る媒体送り手段を有するエンジン、このエンジンに被記録媒体を供給する搬送機構及びエンジンに記録液を供給するための記録液供給路を有する画像形成ユニットを、上下方向に複数積層可能で、各画像形成ユニットのエンジンに対して供給する記録液を収容した共通の記録液収容手段を備え、エンジンは画像形成ユニットに対して着脱可能であり、エンジンと画像形成ユニットの記録液収容手段に連通する記録液供給経路とを接続する接続部が、エンジンの着脱方向におけるエンジンの端部と対向する画像形成ユニットの対向部に設けられている構成とした。

ここで、各画像形成ユニットのエンジンから排出される廃記録液を収容する共通の廃液収容手段を備え、エンジンと画像形成ユニットの廃液収容手段に連通する共通廃液排出経路とを接続する接続部が、エンジンの着脱方向におけるエンジンの端部と対向する画像形成ユニットの対向部に設けられている構成とすることができる。

また、各画像形成ユニットを制御する共通の制御手段を備え、エンジンと画像形成ユニットの制御手段とを電気的に接続する接続部が、エンジンの着脱方向におけるエンジンの端部と対向する画像形成ユニットの対向部に設けられている構成とすることができる。

また、画像形成ユニットは被記録媒体を供給する手段を備えている構成とすることができる。

また、画像形成ユニットは上下方向で積層されるときに積層と同時に共通記録液供給経路が接続される構成とすることができる。また、画像形成ユニットは上下方向で積層されるときに積層と同時に共通廃液排出経路が接続される構成とすることができる。また、画像形成ユニットは上下方向で積層されるときに積層と同時に制御部と電気的に接続される構成とすることができる。

また、エンジンには廃液を収容する廃液収容手段を一体的に備えている構成とすることができる。

また、エンジンは被記録媒体の幅に相当するライン型ヘッドを備えている構成とすることができる。また、エンジンはヘッドを搭載して走査されるキャリッジを備えている構成とすることができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、液滴を吐出するヘッドを有するエンジン、このエンジンに被記録媒体を供給する搬送機構及びエンジンに記録液を供給するための記録液供給路を有する画像形成ユニットを、上下方向に複数積層可能で、各画像形成ユニットのエンジンに対して供給する記録液を収容した共通の記録液収容手段を備え、エンジンは画像形成ユニットに対して着脱可能であり、エンジンと画像形成ユニットの記録液収容手段に連通する記録液供給経路とを接続する接続部が、エンジンの着脱方向におけるエンジンの端部と対向する画像形成ユニットの対向部に設けられている構成としたので、エンジンに不具合が生じた場合に画像形成ユニットを取り外すことなくエンジンを取り外すことでメンテナンスを行うことができ、液体吐出方式の画像形成ユニットを複数台重ねた場合のメンテナンス性を向上することができる。

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。本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を示す模式的説明図、図２は同装置のエンジンユニットを引き出した状態の側面説明図である。

この画像形成装置は、複数（ここでは３段）の画像形成ユニット１が上下方向に着脱自在に積層され、最下段の画像形成ユニット１の下側には画像形成ユニット１に被記録媒体（用紙）を給紙する給紙ユニット３が、最上段の画像形成ユニット１の上側には排紙ユニット４がそれぞれ配置され、排紙ユニット４上には画像読み取り装置５が配置されている。また、最下段の画像形成ユニット１の下側には各画像形成ユニット１で生じる廃棄する記録液を収容する廃液収容手段である廃液タンク８が配置される。

画像形成ユニット１は、着脱自在に装着されるエンジン１１と、エンジン１１に対して用紙（被記録媒体）を供給する方向に搬送する給紙搬送機構１２と、エンジン１１から送り出される用紙を排出方向に搬送する排出搬送機構１３とを備える。

エンジン１１は液滴を吐出するヘッド及びこのヘッドに対向して被記録媒体を送る媒体送り手段をユニット化したものである。また、給紙搬送機構１２は、給紙ユニット３又は下段の画像形成ユニット１から送り込まれる用紙を、エンジン１に送り込む搬送路２１、搬送ローラ対２２、２３と、そのまま通過させて次段の画像形成ユニット１へと送り出す搬送路２４などを備えている。また、排紙搬送機構１３は、エンジン１から送り出される用紙を排紙ユニット４に向けて搬送する搬送路２５、搬送ローラ対２６と、下段の画像形成ユニット１から送り込まれる用紙をそのまま通過させて次段の画像形成ユニット１又は排紙ユニット４へと送り出す搬送路２７、搬送ローラ２８などを備えている。

給紙ユニット３は、用紙１０を収容する給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１から用紙１０を１枚ずつ分離して給送する給紙コロ３２と、搬送路３３と、搬送ローラ対３４などを備えている。

排紙ユニット４は、搬送路４１、排紙ローラ対４２、排紙トレイ４３などを有している。この排紙ユニット４には、各画像形成ユニット１のエンジン１１に供給する記録液を収容したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋなどの各色の記録液カートリッジ６を着脱自在に装着するカートリッジ装着部６１を備えている。このカートリッジ装着部６１から記録液供給経路６２を通じて各画像形成ユニット１の記録液供給経路に記録液が供給される。

画像読み取り装置５には、画像読み取り機構とともに、この画像形成装置に対する指示情報の入力、各種情報の表示を行う操作部７を備えている。

ここで、エンジン１１の一例について図２及び図３の斜視説明図を参照して説明する。このエンジン１１は、シリアル型エンジンであり、エンジンハウジング２００内に、液滴を吐出する液体吐出ヘッドから構成した４色分の記録ヘッド部２０１をキャリッジ２０２に搭載し、このキャリッジ２０２はガイド部材２０３によって主走査方向に移動可能に配置している。なお、記録ヘッド部２０１は液体吐出ヘッドとともにこの液体吐出ヘッドに記録液を供給するサブタンクを備えた構成のものを用いている。

そして、記録ヘッド部２０１に対して用紙を送る用紙送り機構として、キャリッジ２０２の移動方向（主走査方向）と直交する方向に用紙を送る搬送ベルト２０４を備えている。この搬送ベルト２０５は、図示しない搬送ローラと従動ローラとの間に掛け回され、用紙送りモータ２０６によってプーリ２０７、タイミングベルト２０８、プーリ２０９を介して搬送ローラが回転されることで用紙送り方向に周回移動する。また、記録ヘッド２０１の維持回復を行う維持回復機構２１１、記録ヘッド２０１から空吐出を行う空吐出受け部２１２などを備えている。

次に、エンジン１１の他の例について図４の斜視説明図を参照して説明する。このエンジン１１は、ライン型エンジンであり、エンジンハウジング２００内に、液滴を吐出するライン型液体吐出ヘッドから構成した４色分の記録ヘッド部２２１を備えている。この記録ヘッド部２２１は用紙の略全域の長さに亘って液滴を吐出するノズルを配列したノズル列を有している。また、上記シリアル型エンジンと同様に、用紙を記録ヘッド部２２１のノズル列と直交する方向に搬送する搬送ベルト２０４などからなる用紙送り機構を備えている。

次に、画像形成ユニット１の詳細について図５を参照して説明する。なお、図５は同画像形成ユニット１の概略斜視説明図である。
画像形成ユニット１の後部側（エンジン１１の装着方向の奥側を後部側とする。）の上下方向には、他の画像形成ユニット１との間で、記録液カートリッジ６から記録液供給経路６２を通じて供給される記録液をエンジン１に供給するとともに下段の画像形成ユニット１に通じる記録液供給経路１０１と、エンジン１で生じる廃棄する記録液（廃記録液）を下段の画像形成ユニット１又は廃液タンク８に送り出す廃液排出経路１０２と、制御部との電気的接続を行うコネクタ１０３とが設けられる。

これらの記録液供給経路１０１、廃液排出経路１０２、コネクタ１０３は、画像形成ユニット１を積層すると同時にプラグイン方式などで相互に接続（連結）される。これにより、画像形成ユニット１の積層配置を容易に行うことができる。

また、画像形成ユニット１の上面には位置決めピン部材１０４、１０４が、下面には位置決めピン部材１０４、１０４が嵌め込まれる位置決め穴１０５、１０５がそれぞれ設けられ、複数の画像形成ユニット１を積層配置するときの位置決めを容易に行うことができるようにしている。

次に、画像形成ユニット１とエンジン１１との相互接続について図６ないし図１０を参照して説明する。なお、図６は同相互接続の説明に供する模式的平面説明図、図７は同じく側面説明図、図８は記録液供給経路の相互接続の説明に供する模式的斜視説明図、図９は廃液排出経路の相互接続の説明に供する模式的斜視説明図、図１０はコネクタの相互接続の説明に供する模式的斜視説明図である。

エンジン１１と画像形成ユニット１の記録液供給経路１０１、廃液排出経路１０２、コネクタ１０３とを接続する接続部１０４は、エンジン１１の着脱方向におけるエンジン１１の端部（背面）及びこれに対向する画像形成ユニット１の対向部に設けられている

例えば、図７の上段の画像形成ユニット１及び図８に示すように、画像形成ユニット１の接続部１０４には、前述した記録液供給経路１０１に通じている記録液供給経路用連結部１１１が設けられ、エンジン１１の背面には、内部のヘッド又はヘッドと一体に設けられるサブタンクへの記録液供給路に通じる記録液供給経路用連結部１２１が設けられ、記録液供給経路用連結部１２１が記録液供給経路用連結部１１１に挿入されることで両者が連結される。

また、図７の中段の画像形成ユニット１及び図９に示すように、画像形成ユニット１の接続部１０４には、前述した廃液排出経路１０２に通じている廃液排出経路用連結部１１２が設けられ、エンジン１１の背面には、維持回復機構４１などに通じる廃液排出口に通じる廃液排出経路用連結部１２２が設けられ、廃液排出経路用連結部１２２が廃液排出経路用連結部１１２に挿入されることで両者が連結される。

また、図７の下段の画像形成ユニット１及び図１０に示すように、画像形成ユニット１の接続部１０４には、前述したコネクタ１０３に電気的に接続されたコネクタ用連結部１１３が設けられ、エンジン１１の背面には、内部のヘッドの制御部に電気的に接続されたコネクタ用連結部１２３が設けられ、コネクタ用連結部１２３がコネクタ用連結部１１３が挿入されることで両者が電気的に接続される。

このように構成した画像形成装置においては、画像形成ユニット１を複数積層すると同時に各画像形成ユニット１の記録液供給経路１０１が相互に接続され、排紙ユニット４側の共通の記録液カートリッジ６のカートリッジ装填部６１からの記録液の供給が可能になる。同様に、画像形成ユニット１を複数積層すると同時に各画像形成ユニット１の廃液排出経路１０２が相互に接続され、共通の廃液タンク８に対する廃液の排出が可能になる。同様に、画像形成ユニット１を複数積層すると同時に各画像形成ユニット１の電気コネクタ１０３が相互に接続され、共通の制御部と電気的に接続される。

また、各画像形成ユニット１にエンジン１１が着脱自在に装着されているので、エンジン１１に不具合が生じた場合などには、画像形成ユニット１を取り外すことなくエンジン１１のみを取出すことができて、修理或いは交換などのメンテナンスを効率的に行うことができる。

この場合、エンジン１１を画像形成ユニット１に対して着脱するだけで、エンジン１１の背面側（奥側）に設けた記録液供給経路用連結部１２１、廃液排出供給経路用連結部１２２、コネクタ用連結部１２３と画像形成ユニット１の対向部に設けた接続部１０４に配置される記録液供給経路用連結部１１１、廃液排出供給経路用連結部１１２、コネクタ用連結部１１３との連結（接続）及び切り離しが行われるので、エンジン１１の取り出し、装着を容易に行うことができるようになる。

また、共通の記録液カートリッジ６から記録液を供給するので、各画像形成ユニット１に記録液カートリッジを装着する場合に比べて、１箇所で記録液カートリッジを管理することができて、記録液カートリッジの管理が容易になる。また、記録液カートリッジを装置上方に配置することによって記録液の自重によって各画像形成ユニットに記録液を供給することができ、記録液供給用ポンプを省略することができる。

また、廃液タンク８を複数の画像形成ユニット１で共通にすることで、１つの廃液タンクだけを管理すればよく、廃液タンクの管理が容易になる。また、廃液タンクを最も下側の画像形成ユニットの下部に配置することによって各画像形成ユニットから廃液を自重で廃液タンクに排出することができ、廃液回収用ポンプを省略することができる。

次に、本発明の第２実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同実施形態に係る画像形成装置の模式的説明図である。
ここでは、各画像形成ユニット１に、給紙トレイ３１、給紙コロ３２、搬送路３３、給紙用搬送ローラ３４を備えて、給紙搬送機構１２に用紙を送り込むようにしている。これにより、画像形成ユニット１を１段増設することによって給紙段が同時に一段増設されることになり、利便性が向上する。

次に、本発明の第３実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同実施形態に係る画像形成装置におけるエンジンの模式的斜視説明図である。
ここでは、エンジン１１内に廃液タンク８を備えている。これにより、画像形成ユニット１相互での廃液排出経路の接続が不要になって、接続不良による漏れ、詰まりなどの不具合を解消することができる。

次に、他の画像形成装置の一例について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同例に係る画像形成装置における画像形成ユニットの模式的斜視説明図である。
ここでは、個々の画像形成ユニット１のエンジン１１と一体的に記録液を供給する記録液カートリッジ６を装填するカートリッジ装填部６１を備えている。これにより、画像形成ユニット１相互での記録液供給経路の接続が不要になって、接続不良による漏れなどの不具合を解消することができる。

次に、本発明の第４実施形態について図１４を参照して説明する。なお、図１４は同実施形態に係る画像形成装置におけるエンジンの模式的斜視説明図である。
ここでは、給紙ユニット３の下側に両面ユニット９を備えている。この両面ユニット９は、給紙ユニット３を介して送り込まれた一面が画像が形成された用紙をスイッチバックで反転する搬送路９１、搬送ローラ９２〜９５などを備えている。なお、この場合の給紙ユニット３には用紙を両面ユニット９に送り込む搬送路３５、搬送ローラ３６、両面ユニット９からの用紙を画像形成ユニット１に送り出すための搬送路３７が付加されている。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一例の全体構成を示す模式的説明図である。 同装置のエンジンを引き出した状態の側面説明図である。 同エンジンの一例を示す斜視説明図である。 同エンジンの他の例を示す斜視説明図である。 同装置の画像形成ユニットの概略斜視説明図である。 画像形成ユニットとエンジンとの相互接続の説明に供する模式的平面説明図である。 同じく側面説明図である。 記録液供給経路の相互接続の説明に供する模式的斜視説明図である。 廃液排出経路の相互接続の説明に供する模式的斜視説明図である。 コネクタの相互接続の説明に供する模式的斜視説明図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の全体構成を説明する模式的説明図である。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置におけるエンジンの模式的斜視説明図である。 他の例の説明に供する画像形成ユニットの斜視説明図である。 本発明の第４実施形態に係る画像形成装置におけるエンジンの模式的斜視説明図である。

符号の説明

１…画像形成ユニット
３…給紙ユニット
４…排紙ユニット
５…画像読み取り装置
６…記録液カートリッジ
８…廃液タンク
１１…エンジン
１２…給紙搬送機構
１３…排紙搬送機構
６１…共通記録液供給経路
１０１…記録液供給経路
１０２…廃液排出経路
１０３…コネクタ
１１１…記録液供給経路用連結部
１１２…廃液排出経路用連結部
１１３…コネクタ用連結部
１２１…記録液供給経路用連結部
１２２…廃液排出経路用連結部
１２３…コネクタ用連結部

Claims (10)

1. 液滴を吐出するヘッド及びこのヘッドに対向して被記録媒体を送る媒体送り手段を有するエンジン、このエンジンに対して前記被記録媒体を供給する搬送機構及び前記エンジンに記録液を供給するための記録液供給路を有する画像形成ユニットを、上下方向に複数積層可能で、
   各画像形成ユニットのエンジンに対して供給する記録液を収容した共通の記録液収容手段を備え、
   前記エンジンは前記画像形成ユニットに対して着脱可能であり、
   前記エンジンと前記画像形成ユニットの前記記録液収容手段に連通する記録液供給経路とを接続する接続部が、前記エンジンの着脱方向におけるエンジンの端部と対向する前記画像形成ユニットの対向部に設けられている
   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、各画像形成ユニットのエンジンから排出される廃記録液を収容する共通の廃液収容手段を備え、
   前記エンジンと前記画像形成ユニットの前記廃液収容手段に連通する共通廃液排出経路とを接続する接続部が、前記エンジンの着脱方向におけるエンジンの端部と対向する前記画像形成ユニットの対向部に設けられている
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、各画像形成ユニットを制御する共通の制御手段を備え、
   前記エンジンと前記画像形成ユニットの前記制御手段とを電気的に接続する接続部が、前記エンジンの着脱方向におけるエンジンの端部と対向する前記画像形成ユニットの対向部に設けられている
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成ユニットは被記録媒体を供給する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記画像形成ユニットは上下方向で積層されるときに積層と同時に前記共通記録液供給経路が接続されることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記画像形成ユニットは上下方向で積層されるときに積層と同時に前記共通廃液排出経路が接続されることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項３に記載の画像形成装置において、前記画像形成ユニットは上下方向で積層されるときに積層と同時に前記制御部と電気的に接続されることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記エンジンには廃液を収容する廃液収容手段を一体的に備えていることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記エンジンは前記被記録媒体の幅に相当するライン型ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記エンジンは前記ヘッドを搭載して走査されるキャリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置。

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