JP2009056623A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な機構で画像形成装置の搬送時の振動、落下等の衝撃に起因する記録媒体と記録ヘッドのギャップの変動を防止する。
【解決手段】記録ヘッド１４を搭載し主走査方向に往復移動するキャリッジ１３と、記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に搬送する搬送手段と、記録媒体を記録ヘッドに対向する位置に支持する記録媒体支持手段と、キャリッジをキャリッジの底面の少なくとも一部が前記搬送手段あるいは前記記録媒体支持手段の一部と当接するまで移動させるキャリッジ昇降手段とを備えるものとした。
【選択図】 図５

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に搬送時における振動、落下等の衝撃による記録ヘッドと記録媒体のギャップの変動を防止する構成に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、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画像形成手段として備え、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙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媒体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媒体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、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、液体吐出装置とは、液体吐出から液体を吐出する装置を意味する。

このような画像形成装置として、画像形成手段である液体吐出ヘッドをキャリッジに搭載し、液体吐出ヘッドを主走査方向に移動走査し、媒体を主走査方向と直交する副走査方向に間歇的に移動させながら、液体吐出ヘッドから液滴を吐出させて画像を形成するシリアル型画像形成装置が知られている。なお、以下の説明でも画像形成手段は液体吐出ヘッドである例で説明しているが、画像形成手段としては液体吐出ヘッドに限らず、その他の画像形成手段であっても本発明は同様に適用することができる。

このようなシリアル型画像形成装置においては、記録媒体とキャリッジに搭載した記録ヘッドのインク吐出口との間隔（ギャップ）が印字品質に大きな影響を与える因子となっている。このため、画像形成装置の組立時に、キャリッジ主走査方向に案内するガイドロッドと、記録媒体を記録ヘッドと対向した位置に支持するプラテン部、あるいは、無端状の帯電ベルトによる搬送手段の場合は帯電ベルトのガイド部材とのギャップを高精度に調整している。ギャップが規定値よりも狭い、あるいは広い場合には、文字のにじみ、罫線のズレ等が発生し、特にギャップが記録媒体の厚みよりも狭い場合には記録媒体と記録ヘッドが擦れ、記録媒体のジャム、記録ヘッドの破壊が発生する。

一方で上述のシリアル型画像形成装置においては、コストダウンや軽量化、少スペース化を目的に、シャーシ構造の簡略化、あるいは複雑化が進み、狙い通りのシャーシの剛性が得られず、画像形成装置の搬送時の振動や落下等の衝撃によりシャーシが歪み、位置が調整された記録媒体と記録ヘッドのギャップが変動するという問題があった。

そこで、搬送時の振動、落下等の衝撃による記録媒体と記録ヘッドのギャップの変動を防ぐ方法として、特許文献１に開示されているようにキャリッジ摺動方向に平行にキャリッジユニット内を摺動するレバーによって、プリンタ不使用時にプリンタシャーシ本体とキャリッジユニットを一体保持する方法が提案されている。
特開2006-192697号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、機構部材が複雑であり、簡易な機構で、ギャップの変動を防止することが要望されている。

本発明は、前述したような状況に鑑みなされたもので、簡易な機構で画像形成装置の搬送時の振動、落下等の衝撃に起因する記録媒体と記録ヘッドのギャップの変動を防止することを目的としている。

請求項１の発明は、記録ヘッドを搭載し主走査方向に往復移動するキャリッジと、記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に搬送する搬送手段と、記録媒体を記録ヘッドに対向する位置に支持する記録媒体支持手段と、前記キャリッジを前記キャリッジの底面の少なくとも一部が前記搬送手段あるいは前記記録媒体支持手段の一部と当接するまで移動させるキャリッジ昇降手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記搬送手段は、記録媒体を搬送方向へ搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラの軸とを備え、前記キャリッジの底面は前記軸に当接することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記搬送手段は、無端状の帯電ベルトと搬送ローラと帯電ベルトをガイドするガイド部材とを備え、前記キャリッジの底面は、前記ガイド部材に当接することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記搬送手段は、複数のリブが形成されると共に記録媒体を支持するプラテン部を備え、前記キャリッジの底面は、前記プラテン部に当接することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか記載の画像形成装置において、前記キャリッジ昇降手段は、前記キャリッジに搭載された記録ヘッドと媒体搬送面との間のギャップを変更するギャップ変更手段を兼ねていることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置によれば、複雑な機構を採用することなく、キャリッジ昇降手段によりキャリッジの底面の少なくとも一部が前記搬送手段あるいは前記記録媒体支持手段の一部と当接するものとしたので、簡単な機構で画像形成装置の搬送時の振動、落下等の衝撃によるシャーシの歪みに起因する記録媒体と記録ヘッドのギャップの変動を防止することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。

以下、本発明の実施例に係る画像形成装置を図面に基づいて説明する。本実施例では画像形成装置としてインクジェット記録装置１００について説明する。図１は実施例に係る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。

インクジェット記録装置１００は、装置本体１と、装置本体１に装着した用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に装着され画像が記録（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。また、インクジェット記録装置１００は、装置本体１の前カバー４の一端部側に前カバー４から前方側に突き出し、上カバー５よりも低くなったカートリッジ装填部６を有している。また、このカートリッジ装填部６の上面に操作キーや表示器などの操作部７を配置している。

カートリッジ装填部６には、液体補充手段としての液体保管用タンクであるメインタンク（以下、インクカートリッジ１０という）が交換可能に装着され、また、このインクカートリッジ１０を覆う開閉可能なインクカートリッジカバー８を配置している。

次に、このインクジェット記録装置１００の機構部について説明する。図２はインクジェット記録装置の機構部を示す概略構成図である。本例では、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１１とステー１２とでキャリッジ１３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって用紙２２を主走査方向（図３中矢印ｖ方向）に移動させる。

キャリッジ１３には、記録液（ここでは、インク）の液滴を吐出するための液体吐出ヘッド（ここでは、インクジェットヘッド）からなる記録ヘッド１４を複数のノズルを主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

ここで、記録ヘッド１４としては、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッドである独立した４個の液体吐出ヘッド１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋ（以下では「記録ヘッド１４」は色を区別しない場合の用語とする。）を用いているが、各色のインク滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。なお、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。

記録ヘッド１４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、インクを吐出するためのエネルギー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１３には、記録ヘッド１４に各色のインクを供給するための各色の液体容器であるサブタンク１５を搭載している。このサブタンク１５にはインク供給チューブ１６を介して前述した各色のインクカートリッジ１０からインクが補充供給される。ここで、インクカートリッジ１０は、それぞれ各色に対応してシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを収容している。

また、サブタンク１５には内部に収容しているインク（記録液）が所定量以下になったこと（インクエンドになったこと）を検知するための検知電極を用いたインクエンドセンサを設け、サブタンク１５内がインクエンドになったときには対応するインクカートリッジ１０から当該色の記録液を補充供給し、インクカートリッジ１０からの補充供給動作を行ったにもかかわらず、サブタンク１５内のインクエンド状態が解消されないときには、インクカートリッジ１０もインクエンドになったものとして所要の処理を行う。本発明における「記録液がない」状態とはインクカートリッジ１０がインクエンドになった状態に対応する。また、インクエンドの状態はインクニアーエンドの状態を含むものとする。

一方、給紙トレイ２の圧板である用紙積載部２１上に積載した用紙２２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２１から用紙２２を１枚ずつ分離給送する給紙コロ２３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４を備え、この分離パッド２４は給紙コロ２３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２２を記録ヘッド１４の下方側で搬送するための搬送部として、用紙２２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト３１と、給紙部からガイド２５を介して送られる用紙２２を搬送ベルト３１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ３２と、略鉛直上方に送られる用紙２２を略９０°方向転換させて搬送ベルト３１上に倣わせるための搬送ガイド３３と、押さえ部材３４で搬送ベルト３１側に付勢された先端加圧コロ３５とを備えている。また、搬送部には、搬送ベルト３１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ３６を備えている。

ここで、搬送ベルト３１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３７とテンションローラ３８との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ３６は、搬送ベルト３１の表層に接触し、搬送ベルト３１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。また、搬送ベルト３１の裏側には、記録ヘッド１４による印写領域に対応してガイド部材４１を配置している。

また、記録ヘッド１４で記録された用紙２２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト３１から用紙２２を分離するための分離爪５１と、排紙ローラ５２及び排紙コロ５３とを備え、排紙ローラ５２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで、排紙ローラ５２と排紙コロ５３との間から排紙トレイ３までの高さは排紙トレイ３にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。

また、装置本体１の背面部には両面給紙ユニット６１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット６１は搬送ベルト３１の逆方向回転で戻される用紙２２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ３２と搬送ベルト３１との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット６１の上面には手差し給紙部６２を設けている。

本例に係るインクジェット記録装置１００では、キャリッジ１３を前記キャリッジの底面の少なくとも一部が搬送手段の一部と当接するまで移動させるキャリッジ昇降手段を備える。本例では、キャリッジ昇降手段は、キャリッジ１３を記録媒体の厚みに応じて上昇、下降させて記録媒体搬送面との間のギャップ（間隔）を複数の位置に変更するためのギャップ変更装置がその役割を兼ねるものとして構成されている。図３はギャップ変更装置の構成例を示した記録装置の側面図、図４はインクジェット記録装置の概略構成を示す正面図、図５は搬送状態のインクジェット記録装置の概略構成を示す正面図である。

本例では、ギャップ変更装置は、ガイドロッド１１を右側板７１に対して上下方向に移動することにより、キャリッジ１３と用紙２２とのギャップ間隔ｘを変更する。即ち、ガイドロッド１１の端部は、図３に示すように、略Ｄ形状に形成されており、このガイドロッド１１の端部には、ギャップ変更レバー８０が取り付けられている。そして、ガイドロッド１１は、ギャップ変更レバー８０を介して右側板７１に回転可能に固定されている。また、ギャップ変更レバー８０の上部にはつまみ部８１が設けられている。

ここで、インクジェット記録装置１００は、図４に示すように、キャリッジ１３を案内するガイドロッド１１を横架する左右側板７０、７１、搬送ローラ３７、ガイド部材４１を横架するサブ左右側板７２、７３を備えており、また、左右側板７０、７１、サブ左右側板７２、７３はベース７４上に固定されている。記録ヘッド１４と記録媒体である用紙２２のギャップ間隔は図中のｘで示されている。

また、ガイドロッド１１の軸芯Ｏ（１１）は、図３に示すように、ギャップ変更レバー８０の回転中心Ｏ（８０）とは異なる位置へ（偏芯させて）配置されている。これにより、ギャップ変更レバー８０のつまみ部８１を方向Ｖに回転させると、右側板７１におけるガイドロッドの軸芯Ｏ（１１）の高さ、即ち、キャリッジ１３の高さが変更され、記録媒体搬送面とのギャップ間隔ｘが変更される。ギャップ変更レバー８０を操作することにより、記録ヘッド１４を用紙２２に対して移動し、ギャップ間隔ｘを用紙の厚さ寸法に適した寸法に調整できる。

また、本例では、ギャップ変更機構を操作することにより、インクジェット記録装置１００の搬送時においてキャリッジ１３を搬送ローラ３７の軸３７ａに接触させることができるものとしている。インクジェット記録装置１００を搬送するときには、図５に示すように、前記ギャップ変更レバー８０を操作してよりキャリッジ１３を下降させ、キャリッジ１３の底面と前記搬送ローラ３７の軸３７ａとを当接させる。このときキャリッジ１３と軸３７ａとの間にスペーサ部材８５を配置することができる。これにより、インクジェット記録装置１００の搬送時において、インクジェット記録装置１００に振動、落下等の衝撃が加えられた場合でも、キャリッジ１３の底面と搬送ローラ３７が接しているため、シャーシの歪みを防止することができ、インクジェット記録装置１００の使用時におけるギャップ間隔ｘの変動を防止できる。

ここで、キャリッジ１３の上下方向の移動は、ギャップ変更レバー８０の回転によりなされているため、インクジェット記録装置１００の振動、落下によってもキャリッジ１３が移動するのを防止できるが、ギャップ変更レバー８０のロック機構を設けると、キャリッジ１３の移動をより確実に防止できる。

次に第２の実施例について説明する。図６は第２の実施例に係る画像形成装置の搬送状態を示す正面図である。本例では、ギャップ変更機構は、キャリッジ１３の底面と、搬送ベルト３１のガイド部材４１とを当接させるものである。

本例に係る画像形成装置によっても、搬送時における、インクジェット記録装置の、シャーシの歪みを防止することができ、インクジェット記録装置の使用時におけるギャップ間隔の変動を防止できる

次に第３の実施例について説明する。図７は第３の実施例に係る画像形成装置の搬送状態を示す正面図である。本例では、ギャップ変更機構は、キャリッジ１３の底面と、プラテン９０とを当接させるものである。なお、プラテン９０にはリブ９１が形成されている。

本例に係る画像形成装置によっても、搬送時における、インクジェット記録装置の、シャーシの歪みを防止することができ、インクジェット記録装置の使用時におけるギャップ間隔の変動を防止できる

実施例に係る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。 インクジェット記録装置の機構部を示す概略構成図である。 ギャップ変更装置の構成例を示した記録装置の側面図である。 インクジェット記録装置の概略構成を示す正面図である。 搬送状態のインクジェット記録装置の概略構成を示す正面図である。 第２の実施例に係る画像形成装置の搬送状態を示す正面図である。 第３の実施例に係る画像形成装置の搬送状態を示す正面図である。

符号の説明

１ 装置本体
２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
４ 前カバー
５ 上カバー
６ カートリッジ装填部
７ 操作部
８ インクカートリッジカバー
１０ インクカートリッジ
１１ ガイドロッド
１２ ステー
１３ キャリッジ
１４ 記録ヘッド
１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ 液体吐出ヘッド
１５ サブタンク
１６ インク供給チューブ
２１ 用紙積載部
２２ 用紙
２３ 給紙コロ
２４ 分離パッド
２５ ガイド
３１ 搬送ベルト
３２ カウンタローラ
３３ 搬送ガイド
３４ 押さえ部材
３５ 先端加圧コロ
３６ 帯電ローラ
３７ 搬送ローラ
３７ａ 軸
３８ テンションローラ
４１ ガイド部材
５１ 分離爪
５２ 排紙ローラ
５３ 排紙コロ
６１ 両面給紙ユニット
６２ 給紙部
７０、７１ 左右側板
７１ 右側板
７２、７３ サブ左右側板
７４ ベース
８０ ギャップ変更レバー
８１ つまみ部
８５ スペーサ部材
９０ プラテン
９１ リブ
１００ インクジェット記録装置

Claims (5)

1. 記録ヘッド像形成手段を搭載した主走査方向に往復移動するキャリッジと、
   記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に搬送する搬送手段と、
   記録媒体を記録ヘッドに対向する位置に支持する記録媒体支持手段と、
   前記キャリッジを前記キャリッジの底面の少なくとも一部が前記搬送手段あるいは前記記録媒体支持手段の一部と当接するまで移動させるキャリッジ昇降手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送手段は、記録媒体を搬送方向へ搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラの軸とを備え、
   前記キャリッジの底面は搬送手段あるいは記録媒体支持手段の一部前記軸に当接することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
   画像形成装置。
3. 前記搬送手段は、無端状の帯電ベルトと搬送ローラと帯電ベルトをガイドするガイド部材とを備え、
   前記キャリッジの底面は、前記ガイド部材に当接することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記搬送手段は、複数のリブが形成されると共に記録媒体を支持するプラテン部を備え、
   前記キャリッジの底面は、前記プラテン部に当接することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記キャリッジ昇降手段は、前記記録媒体の厚みに応じてキャリッジに搭載された記録ヘッド画像形成手段と媒体搬送面との間のギャップを変更するギャップ変更手段を兼ねていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の画像形成装置。