JP2010179641A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリッジ高さ位置を二段階調整可能とした場合、規定のギャップに対応する用紙以外の用紙の使用が予定されているなど対応できないことがある。
【解決手段】キャリッジ３３を移動可能に案内保持するガイドロッド３１の端部は偏心軸受１０２Ａによって保持され、偏心軸受１０２Ａのストッパ部１０７が突き当たることで回動位置を規制する突起１２１、１２２が設けられて、操作レバー１０４を操作して偏心軸受１０２Ａを回動させることでキャリッジ３３の高さ位置を二段階に調整可能であり、更に突起１２１、１２２は調整板２５Ｂに対して移動可能に設けられて、偏心軸受１０２Ａの回動規制位置を変更することでキャリッジ３３の高さ位置の調整位置を微調整することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に記録ヘッドを搭載するキャリッジの高さ位置を調整することで記録ヘッドと被記録媒体搬送面とのギャップを調整するキャリッジ高さ位置調整機構を備える画像形成装置に関する

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、液体吐出記録方式の「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インクを着弾させ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（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。

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）を適正に保つ必要がある。例えば、ギャップが狭すぎる場合、記録ヘッドと用紙に擦れが生じインクで用紙を汚染したり、用紙詰まりが多発することになり、逆にギャップが大きすぎる場合、インク滴の着弾精度が低下し印字ズレ、ムラ等の画像劣化を招くことになる。

そこで、記録ヘッドを搭載したキャリッジの高さ位置を調整することによってギャップを調整するキャリッジ高さ位置調整機構を備えている。キャリッジ高さ位置調整機構は、例えば、キャリッジを案内支持するガイドロッドの両端部を偏心軸受にて回動可能に支持し、偏心軸受の回転によりガイドロッドを上下に移動させることで、キャリッジの高さ位置を調整して記録ヘッドと用紙とのギャップを調整する構成が知られている。

特開平０９−２２０８４１号公報 特許第３３２６７８０号公報 特開平０８−２５８３６９号公報

ところで、ギャップを無段階に調整可能とすれば種々の紙厚の用紙に対応することができるが、これでは装置構成が複雑化し、コストが高くなる。そこで、通常使用される所謂普通紙と普通紙よりも紙厚が厚い厚紙に対応できるようにすることを目的として、キャリッジ高さ位置（ギャップ）を二段階に調整可能とすることが行われる。この場合、キャリッジ高さ位置（ギャップ）はそれぞれ普通紙の紙厚、厚紙に紙厚に対応した調整値に調整できるようにされる。

ところが、普通紙でもなく、厚紙でもない他の種類の用紙が使用されることがあり、また、用紙を搬送ベルトで搬送する場合などには環境変動などによってギャップが変動することがあり、単純な２段階調整では対応できないことがある。

また、装置組立て時にはギャップを規定値に調整して組み付けなければならないが、高い精度で組付けを行うために作業時間がかかっている。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でキャリッジ高さ位置を調整可能としつつ、規定のキャリッジ高さ位置（ギャップ）の微調整を可能とすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、
記録ヘッドが搭載されたキャリッジを案内保持する案内部材を偏心軸受で保持して、前記偏心軸受を回動させることで、前記キャリッジの高さ位置を２段階に調整可能としたキャリッジ高さ位置調整機構を備え、
前記キャリッジ高さ位置調整機構は、前記２段階の調整位置の少なくとも一方の調整位置を変更する手段を有している
構成とした。

ここで、前記偏心軸受の回動範囲を規制する２つの回動位置規制手段を有し、少なくとも一方の回動位置規制手段は規制位置を変更可能に設けられている構成とできる。

また、前記規制位置を変更可能な回動位置規制手段は、前記偏心軸受の回転中心を中心として回動可能に設けられている構成とできる。

また、前記前記規制位置を変更可能な回動位置規制手段による変更量を示す目盛が設けられている構成とできる。

また、前記案内保持部材を複数有し、各案内保持部材の偏心軸受はリンク部材で連結されている構成とできる。

本発明に係る画像形成装置によれば、キャリッジ高さ位置調整機構は、２段階の調整位置の少なくとも一方の調整位置を変更する手段を有している構成としたので、簡単な構成でキャリッジ高さ位置を調整可能としつつ、規定のキャリッジ高さ位置（ギャップ）の微調整が可能となる。

本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成を説明する側面説明図である。 同じく要部平面説明図である。 本発明の第１実施形態の説明に供する斜視説明図である。 同じくキャリッジ高さ調整機構の要部側面説明図である。 本発明の第２実施形態を説明する要部側面説明図である。 本発明の第３実施形態を説明する要部側面説明図である。 本発明の第４実施形態を説明する要部側面説明図である。 本発明の第５実施形態を説明する要部側面説明図である。

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。まず、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説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体１の左右のメイン側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３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タイミングベルトを介して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、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、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は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。

また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「サブタンク３５」という。）を搭載している。このサブタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色のメインタンクであるインクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、本発明に係る流体供給装置を備える供給ポンプユニット２４によって各色の供給チューブ３６を介して、各色のインクが補充供給される。

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。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ベルト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２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及び排紙コロである拍車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２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、８２ｂ（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ワイパ部材（ワイパブレード）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と、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための交換されない廃液タンク１００を、維持回復機構８１の側方側には装置本体の前面側から交換可能な廃液タンク１０１を、それぞれ備えている。

また、図２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この画像形成装置においては、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、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。

そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。

次に、この画像形成装置における本発明の第１実施形態について図３及び図４を参照して説明する。なお、図３は同実施形態の説明に供する斜視説明図、図４はキャリッジ高さ調整機構（ギャップ調整機構）の側面説明図である。
記録ヘッド３４が搭載されたキャリッジ３３は、前述したように、装置本体１の左右のメイン側板２１Ａ、２１Ｂに横架した案内部材である主従のガイドロッド３１、３２に摺動自在に保持され、背板２４に取り付けた主走査モータ３７によって駆動プーリ３９Ａと従動プーリ３９Ｂ間に掛け回されたタイミングベルト３８を介して主走査方向に往復移動される。

そして、このキャリッジ３３の高さ位置を調整して記録ヘッド３４と用紙４２（搬送ベルト５１の搬送面）との間のギャップを調整するギャップ調整機構であるキャリッジ高さ調整機構１０１を右メイン側板２１Ｂに備えている。

このギャップ調整機構１０１は、ガイドロッド３１、ガイドロッド３２の端部３１ａ、３２ａが偏心させて装着され、メイン右側板２１Ｂに取付けられた調整板２５Ｂに回転可能に支持された偏心軸受１０２Ａ、１０２Ｂと、これらの偏心軸受１０２Ａ、１０２Ｂを直接連結するリンク部材１０３と、このギャップ調整機構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側の偏心軸受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。

装置組立時には、メイン右側板２１Ｂに対して別部材である調整板２５Ｂの位置を調整することにより、部品のばらつきを補正してギャップを調整することができる。

リンク部材１０３は、２つの偏心軸受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、一方の偏心軸受１１２を回動操作することによって他方の偏心軸受１０２Ａも同じく回動させることができ、２つの偏心軸受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、即ちキャリッジ３３の高さを調整することができる。

操作レバー１０４は、支軸１１３で調整板２５Ｂ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側の偏心軸受１０２Ｂの支軸１１５と、操作レバー１０４の支軸１１４でそれぞれ回転可能に軸支され、このリンク部材１０５は偏心軸受１０２Ｂ及び操作レバー１０４の支軸１１５、１１４に対して着脱可能に装着されている。

操作レバー１０４を矢示方向に揺動させることによってリンク部材１０５を介して一方の偏心軸受１０２Ｂが回動し、リンク部材１０３を介して他方の偏心軸受１０２Ａも同期して回動することで、偏心軸受１０２Ａ、１０２Ｂに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の高さが変化する。

そして、操作レバー１０４により回転（回動）される偏心軸受１０２Ａの回動位置を規制するため、偏心軸受１０２Ａのストッパ部１０７が突き当たる回動位置規制手段としての突起１２１、１２２が設けられている。つまり、操作レバー１０４により偏心軸受１０２Ａを回動させると、所定の角度で突起１２１又は１２２が偏心軸受１０２Ａのストッパ部１０７へ突き当たり、それ以上の回転が規制される状態となる。

このように、このギャップ調整手段を用いると、偏心軸受１０２Ａのストッパ部１０７が回動規制手段である突起１２１又は突起１２２が突き当たった位置（調整位置）の２通りのギャップに調整することができる。

さらに、このキャリッジ高さ調整機構１０１では、回動規制手段である突起１２１、１２２は、調整板２５Ｂに設けた直線状の穴（長穴）１３１、１３２に対して係合し、矢示方向に位置調整（変更）可能に設けられている。

したがって、回動位置規制手段である突起１２１、１２２の位置を矢示方向に移動させて調整することにより、偏心軸受１０２Ａのストッパ部１０７が突起１２１、１２２に突き当たる位置、即ち調整位置を変更することができる。つまり、回動位置規制手段の位置を変更可能とすることで２段階の調整位置の両方を変更する手段を構成している。

そこで、２つの調整位置に対応する用紙、例えば普通紙と厚紙に対応する突起１２１、１２２の位置を規定の位置としたとき、それ以外の用紙を通常使用することが予定されている場合などには、突起１２１又は１２２を規定の位置に対して変更して微調整することができる。これにより、例えば組立後に突起１２１、１２２の位置を変更することで容易に使用される用紙に応じたギャップを調整することができ、また、ユーザー先で使用状況を確認して、サービスマンによりギャップを調整することもできる。

また、装置組立時には、調整板２５Ｂにより大まかにギャップを調整し、目的とするギャップ近傍で突起１２１或いは突起１２２の位置変更により微調整を行うことで、高精度な組立を維持しつつ、組立時間の短縮を図れる。

この場合、偏心軸受１０２Ａ、１０２Ｂはリンク部材１０３により連結されており、回動が同期するため、突起１２１、１２２によるギャップ調整では搬送面との平行度を保ったままギャップの絶対値を調整することができる。そこで、調整板２５Ｂを用いてギャップの平行度を調整し、突起１２１、１２２でギャップの絶対値を調整する２段階のギャップ調整を行うことによって、組立治具、組立工程の簡略化を図れる。

このように、キャリッジ高さ位置調整機構は、２段階の調整位置の少なくとも一方の調整位置を変更する手段を有している構成とすることで、簡単な構成でキャリッジ高さ位置を調整可能としつつ、規定のキャリッジ高さ位置（ギャップ）の微調整が可能となる。

次に、本発明の第２実施形態について図５を参照して説明する。なお、図５は同実施形態の説明に供するキャリッジ高さ調整機構（ギャップ調整機構）の側面説明図である。
ここでは、調整板２５Ｂの穴１３１、１３２を偏心軸受１０２Ａの回転中心の円周上に設けている。つまり、回動位置規制手段である突起１２１、１２２は、偏心軸受１０２Ａの回転中心を中心として回動可能に設けられている。

このように構成することで、偏心軸受１０２Ａのストッパ部１０７と突起１２１、１２２は常に決まった位置で突き当たるため、偏心軸受１０２Ａのストッパ部１０７の精度が必要な箇所（範囲）が小さくなり、部品の管理、コスト上有利である。

次に、本発明の第３実施形態について図６を参照して説明する。なお、図６は同実施形態の説明に供するキャリッジ高さ調整機構（ギャップ調整機構）の側面説明図である。
ここでは、偏心軸受１０２Ａのストッパ部１０７に設けた長穴１０７ａの両端部が回動位置規制手段である突起１２３に突き当たることで偏心軸受１０２Ａの回動位置が規制される。

そして、回動位置規制手段である突起１２３は中間調整板１４０に固定している。この中間調整板１４０は、偏心軸受１０２Ａの回転中心の円周上に設けた穴１４１、１４２と調整板２５Ｂの突起１５０、１５１を係合させることで矢示方向に位置変更可能に取り付けている。したがって、中間調整１４０の位置を変更することによって回動位置規制手段である突起１２３を偏心軸受１０２Ａの回転中心に回動させて、偏心軸受１０２Ａのストッパ部１０７に設けた長穴１０７ａの両端部が突き当たる位置を変更できるようにしている。

このように構成しても前述したと同様な作用効果が得られる。

次に、本発明の第４実施形態について図７を参照して説明する。なお、図７は同実施形態の説明に供するキャリッジ高さ調整機構（ギャップ調整機構）の側面説明図である。
ここでは、上記第３実施形態の構成において、中間調整板１４０に凸部１４３を設け、その移動範囲の調整板２５Ｂ上に複数の目盛１６０を設けている。このように構成することで、中間調整板１４０の回転量が目視で確認でき、ギャップ調整が容易となる。

次に、本発明の第５実施形態について図８を参照して説明する。なお、図８は同実施形態の説明に供するキャリッジ高さ調整機構（ギャップ調整機構）の側面説明図である。
ここでは、上記第３実施形態の構成において、中間調整板１４０に目盛１６０を設け、調整板２５Ｂに凹部１７０を設けている。このように構成することで、中間調整板１４０の回転量が目視で確認でき、ギャップ調整が容易となる。

また、調整板２５Ｂあるいは中間調整板１４０の凹凸部の代わりに、１つあるいは複数の目盛を設けることもできる。

なお、本発明に係る画像形成装置は、インクジェットプリンタ以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などにも適用することができる。さらに、インク以外の液体（記録液）、例えばレジスト、医療分野におけるＤＮＡ試料などを吐出させる画像形成装置などにも適用することができる。

２１Ｂ…メイン側板
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
５１…搬送ベルト
１０１…ギャップ調整機構
１０２Ａ、１０２Ｂ…偏心軸受
１０３…リンク部材
１０４…操作レバー
１０５…リンク部材
１０６…スプリング
１０７…偏心軸受１０２Ａのストッパ部
１１１…リンク部材１０３の支軸
１１２…リンク部材１０３の支軸
１１３…操作レバー１０４の支軸
１１４…リンク部材１０５の支軸
１１５…リンク部材１０５の支軸
１２１…回動位置規制手段（突起）
１２２…回動位置規制手段（突起）
１２３…回動位置規制手段（突起）
１４０…中間調整板
１６０…目盛

Claims (5)

1. 記録ヘッドが搭載されたキャリッジを案内保持する案内部材を偏心軸受で保持して、前記偏心軸受を回動させることで、前記キャリッジの高さ位置を２段階に調整可能としたキャリッジ高さ位置調整機構を備え、
   前記キャリッジ高さ位置調整機構は、前記２段階の調整位置の少なくとも一方の調整位置を変更する手段を有している
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記偏心軸受の回動範囲を規制する２つの回動位置規制手段を有し、少なくとも一方の回動位置規制手段は規制位置を変更可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記規制位置を変更可能な回動位置規制手段は、前記偏心軸受の回転中心を中心として回動可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記前記規制位置を変更可能な回動位置規制手段による変更量を示す目盛が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記案内保持部材を複数有し、各案内保持部材の偏心軸受はリンク部材で連結されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。

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