JP2010274486A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンター・複写機・FAX等のインクジェット方式を用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an ink jet system such as a printer, a copier, and a FAX.
従来のインクジェット方式を用いた画像形成装置では、記録液(インク)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、記録媒体上に画像を形成する。そして、記録ヘッドのノズル面と記録媒体の記録面との距離を一定に保つ必要がある。何故なら、記録媒体の厚さは様々あり、距離が一定でないと往復の印字で狙った位置にインクを印字できないためである。
そこで、特許文献1に記載されているように、記録ヘッドの保護のために、当該記録ヘッドをキャリッジに搭載し、主走査方向のガイドおよびフレームごとに当該キャリッジを昇降させて、記録ヘッドのノズル面と記録媒体との距離を調整する画像形成装置がある。
また、特許文献2には、キャリッジ内に複数のヘッドを保持するホルダ部材を搭載し、ホルダ部材はキャリッジ内に平行に配置された複数の偏心カム上に設置され、偏心カムを同時に同角度回転させることでホルダごと複数のヘッドを昇降させる技術が記載されている。
また、特許文献3、4に記載されている画像形成装置は、モノクロ印字およびカラー印字を行うものである。この画像形成装置は、モノクロ印字中において、カラーインクの空吐出等、不要なインク消費の抑制のために、モノクロキャリッジを用いる。つまり、この画像形成装置は、モノクロキャリッジ、カラーキャリッジを有し、それぞれにモノクロ記録ヘッド、カラー記録ヘッドが搭載されている。モノクロ印字の際には、モノクロキャリッジのみを駆動させ、不要なカラーインクを使用しないために、カラー記録ヘッドを駆動させずに保護しておく。またこれら2つのキャリッジは、分離・連結可能である。
In a conventional image forming apparatus using an ink jet system, an image is formed on a recording medium using a recording head composed of a liquid ejection head that ejects droplets of recording liquid (ink). The distance between the nozzle surface of the recording head and the recording surface of the recording medium needs to be kept constant. This is because there are various thicknesses of the recording medium, and if the distance is not constant, ink cannot be printed at a target position by reciprocal printing.
Therefore, as described in Patent Document 1, in order to protect the recording head, the recording head is mounted on a carriage, and the carriage is moved up and down for each guide and frame in the main scanning direction, so that the nozzles of the recording head There is an image forming apparatus that adjusts the distance between a surface and a recording medium.
In
The image forming apparatuses described in Patent Documents 3 and 4 perform monochrome printing and color printing. This image forming apparatus uses a monochrome carriage to suppress unnecessary ink consumption such as idle ejection of color ink during monochrome printing. That is, this image forming apparatus has a monochrome carriage and a color carriage, and a monochrome recording head and a color recording head are mounted on each. In monochrome printing, only the monochrome carriage is driven and unnecessary color ink is not used. Therefore, the color recording head is protected without being driven. These two carriages can be separated and connected.
特許文献1記載の画像形成装置は、小型化するには向いている機構である。しかし、大判広幅の記録媒体に印字する画像形成装置では、主走査方向が長く、ガイドやフレーム及びキャリッジが重くなるため、主走査のガイド及びフレームごとキャリッジを昇降させる機構には向かない。
特許文献2記載の画像形成装置は、2つのキャリッジを持つ構成への適用例の記載は無く、仮に同様の構成をそれぞれのキャリッジに搭載したとすると、2つのキャリッジにおけるカム駆動源を各キャリッジに配置することになり、キャリッジ重量・幅の増加につながる。
また特許文献3、4に記載されている画像形成装置の2つの記録ヘッドのノズル面と記録媒体のギャップを調整する技術は開示されていない。
そこで、本発明ではキャリッジを2つ有していたとしても、適切に記録ヘッドのノズル面と記録媒体のギャップを調整する画像形成装置を提供する。
The image forming apparatus described in Patent Document 1 is a mechanism suitable for downsizing. However, an image forming apparatus that prints on a large-sized wide-width recording medium is not suitable for a mechanism that raises and lowers the carriage together with the main scanning guide and frame because the main scanning direction is long and the guide, frame, and carriage are heavy.
In the image forming apparatus described in
In addition, a technique for adjusting the gap between the nozzle surfaces of the two recording heads and the recording medium of the image forming apparatuses described in Patent Documents 3 and 4 is not disclosed.
Therefore, the present invention provides an image forming apparatus that appropriately adjusts the gap between the nozzle surface of the recording head and the recording medium, even if there are two carriages.
前記目的を達成するため、本願発明の画像形成装置は、第1記録ヘッドを備える第1キャリッジと、第2記録ヘッドを備える第2キャリッジと、を有する。また、駆動源を有し、第1キャリッジは、駆動源からの駆動力が伝達される第1駆動伝達手段と、第1駆動伝達手段で伝達された駆動力により第1記録ヘッドを昇降させる第1ヘッド昇降手段を有し、第2キャリッジは、駆動源からの駆動力が伝達される第2駆動伝達手段と、第2駆動伝達手段で伝達された駆動力により第2記録ヘッドを昇降させる第2ヘッド昇降手段を有する。 In order to achieve the object, an image forming apparatus according to the present invention includes a first carriage having a first recording head and a second carriage having a second recording head. The first carriage includes a first drive transmission unit that transmits a driving force from the driving source, and a first carriage that moves the first recording head up and down by the driving force transmitted by the first drive transmission unit. The second carriage has a first head raising / lowering means, and the second carriage raises and lowers the second recording head by the second driving transmission means to which the driving force from the driving source is transmitted and the driving force transmitted by the second driving transmission means. 2 head lifting means.
本発明の画像形成装置であれば、2つのキャリッジに搭載される記録ヘッドのノズル面と記録媒体とのギャップを適切に調整する。 In the image forming apparatus of the present invention, the gap between the nozzle surface of the recording head mounted on the two carriages and the recording medium is adjusted appropriately.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。なお、同じ機能を持つ構成部や同じ処理を行う過程には同じ番号を付し、重複説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same number is attached | subjected to the process which performs the structure part which has the same function, and the same process, and duplication description is abbreviate | omitted.
図1(A)に実施例1の画像形成装置1000の正面図を示し、図1(B)に側面図を示す。図1(A)に示すように、本実施例の画像形成装置1000は、記録装置100と、給紙部200とに大別できる。維持機構8については後述する。図1(B)に示すように、給紙ローラ80は給紙部200の一部であり、記録媒体(例えば、用紙)を搬送する役割を果たす。
FIG. 1A shows a front view of the image forming apparatus 1000 according to the first embodiment, and FIG. 1B shows a side view. As shown in FIG. 1A, the image forming apparatus 1000 according to the present embodiment can be roughly divided into a
図2に主に記録装置100の斜視図を示す。図3に、第1キャリッジ5、第2キャリッジ6などを示した記録装置100を上から見た概略図を示す。以下の説明では、記録ヘッドのノズル面と記録媒体の記録面との距離をギャップLといい、X1X2方向を主走査方向といい、Y1Y2方向を副走査方向(主走査方向と直交し、つまり用紙送り方向)といい、Z1Z2方向を上下方向という。
このインクジェット記録装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、図2の例では、記録装置100と当該記録装置100を支持する支持台160とを備えている。記録装置100の内部で、左側板3および右側板4にガイドロッド1及び副ガイド2が掛け渡し固定される。第1キャリッジ5、第2キャリッジ6はそれぞれ軸受け部141、軸受け部142を有する。ガイドロッド1が軸受け部141、軸受け部142に軸受けされる。また、副ガイド2が副ガイド受け部161、副ガイド受け部162に軸受けされる。これらの軸受けにより、第1キャリッジ5、第2キャリッジ6は主走査方向(X1X2方向)に摺動可能に保持されている。
この例では、第1キャリッジ5には、ブラック(K)のインク滴を吐出する2つの第1記録ヘッド71、72が搭載されている。第2キャリッジ6にはイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のインク滴を吐出する第2記録ヘッド73、74、75が搭載されている。2つの第1記録ヘッド71、72は、それぞれ主走査方向及び副走査方向に位置をずらして配置されている。また、各記録ヘッド71、72、73、74、75には図示しないが各記録ヘッド7にインクを供給するサブタンクが一体的に備えられている。この実施例1では、第1記録ヘッド71、72は第1ヘッドホルダ27に収容され、当該第1ヘッドホルダ27が第1キャリッジ5に搭載される。また、第2記録ヘッド73〜75は第2ヘッドホルダ41に収容され、当該第2ヘッドホルダ41が第2キャリッジ6に搭載される。詳細は後述する。図3では、第1ヘッドホルダ27、第2ヘッドホルダ41については省略しており、記録ヘッド、ヘッドホルダ、キャリッジの関係については後述する。
第1キャリッジ5、第2キャリッジ6を移動走査する主走査機構は、主走査方向の一方側に配置される主走査モータ9と、主走査モータ9付近に配置された駆動プーリ121と、主走査方向他方側に配置された従動プーリ122と、その間に掛け回されたタイミングベルト10とを備えている。なお、従動プーリ122はテンショナー13によって外方(右側板4側)に付勢されている(テンションがかけられている)。
タイミングベルト10は、第1キャリッジ5の背面側に設けたベルト保持部15に一部分が固定保持されており、第1キャリッジ5は主走査モータ9からの主走査駆動力によって、主走査方向X1X2に往復移動をすることが出来る。
また、第1キャリッジ5の主走査方向に沿って第1キャリッジ5の主走査位置を検知するためのエンコーダシート11が配置されている。第1キャリッジ5に設けた第1エンコーダセンサ171、第2キャリッジ6に設けた第2エンコーダセンサ172が、エンコーダシート11を読取ることで、第1キャリッジ5、第2キャリッジ6の主走査位置を検知できる。
また、第1キャリッジ5と第2キャリッジ6はそれぞれ第1連結機構181、第2連結機構182を有している。第1キャリッジ5と第2キャリッジ6は第1連結機構181および第2連結機構182により連結または分離される。これら第1連結機構181、第2連結機構182によって第1キャリッジ5と第2キャリッジ6が連結され、第1キャリッジ5に伝達された主走査モータ9からの駆動力により第2キャリッジ6が牽引され、第1キャリッジ5および第2キャリッジ6が一体的に主走査駆動される。第1連結機構181、第2連結機構182の構成としては、例えば電磁石のオン・オフによって連結を切り替える手段や、フック形状をもつ機構によって他方のキャリッジをロックする機構などがある。
図3の例では、駆動源20は右側板4の外壁上に配置され、当該駆動源20に近いほうから第1キャリッジ5、第2キャリッジ6の順で配置されている。第2キャリッジ6の第2ジョイント部21は、駆動源20の駆動連結部19と連結され、この駆動源20からの駆動力で、第2ヘッドホルダ41は昇降される(昇降させる詳細は後述)。第1ヘッドホルダ27の昇降については、連結手段である第1連結機構181と第2連結機構182とが連結されることで、第1ジョイント部23と第2ジョイント部22とが連結され、結果として第1駆動伝達手段700と第2駆動伝達手段800が所定の場所(詳細は後述)で連結される。そして、駆動源20からの駆動力は、第1ヘッドホルダ27に伝達され、第1ヘッドホルダ27は昇降される。この例では、第1駆動伝達手段700は第1ジョイント部23であり、第2駆動伝達手段800は、駆動連結部19と連結される第2ジョイント部21である。
また、第1キャリッジ5および第2キャリッジ6を連結させずに第1キャリッジ5のみを駆動させる際は、第2キャリッジ6の第2記録ヘッド73〜75を保護した状態のまま待機させておくことができ、第2キャリッジ6の第2記録ヘッド73〜75の長寿命化がはかれると共に、モノクロ印字の際に無駄なカラーインクの消費を抑えることが出来る。
この第1キャリッジ5および第2キャリッジ6の主走査領域のうち、記録領域では、記録媒体150が図示しない紙送り機構によって副走査方向に間欠的に搬送される。また、主走査領域のうち、一方の端部側領域には記録ヘッド7の維持回復を行う維持機構8が配置されている。
FIG. 2 mainly shows a perspective view of the
The ink jet recording apparatus is a serial type ink jet recording apparatus, and includes the
In this example, the
The
A part of the timing belt 10 is fixedly held by a belt holding portion 15 provided on the back side of the
An encoder sheet 11 for detecting the main scanning position of the
Further, the
In the example of FIG. 3, the drive source 20 is arranged on the outer wall of the right side plate 4, and the
The first time of driving the carriage only 5 without connecting the
Of the main scanning areas of the
ある一定時間が経過すると記録ヘッドの記録液が増粘してしまい、インク詰まりなどが生じてしまう場合がある。そこで、維持機構8は、この増粘した記録液を排出させるために画像形成に寄与しない液滴を吐出させる。この排出された記録液は、図示しない廃液タンクに収容される。
また、主走査方向のキャリッジ移動領域外又はキャリッジ移動領域の他方の端部側の下方には第1記録ヘッドのサブタンクに供給する各色のインクを収容したカートリッジ70(図2参照)が記録装置100に対して着脱自在に装着される。
また、第1キャリッジ5は第1ヘッド昇降手段500、第1駆動伝達手段700を有し、第2キャリッジ6は、第2ヘッド昇降手段600、第2駆動伝達手段800を有する。
このように、本実施例の画像形成装置1000の制御部300(図1(B)参照)は、第1キャリッジ5単体、または第1キャリッジ5と第2キャリッジ6を連結させたものを主走査方向Aに移動させ、記録媒体150を副走査方向に間欠的に送りながら、第1、第2記録ヘッド71〜75を画像情報に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、記録媒体150上に所定の画像が形成される。
次に、第1記録ヘッド71、72と、第1ヘッドホルダ27と、第1キャリッジ5との関係を説明する。第2記録ヘッド73〜75、第2ヘッドホルダ41、第2キャリッジ6との関係は同様なので、図示は省略する。図4(A)に第1記録ヘッド71、72の斜視図を示し、図4(B)に、第1ヘッドホルダ27の斜視図を示し、図4(C)に第1記録ヘッド71、72を収容させた第1ヘッドホルダ27(ヘッドホルダアセンブリ)の斜視図を示し、図4(D)に第1キャリッジ5の斜視図を示し、図4(E)にヘッドホルダアセンブリを収容させた第1キャリッジ5(キャリッジアセンブリ)の斜視図を示す。
図4(A)に示すように、第1記録ヘッド71、72のそれぞれは、底面に第1ノズル面7a1、7a2を有する。
図4(B)に示すように、第1ヘッドホルダ27は略直方体形状であり、上方が開口されることで、ヘッドホルダ収容部27aを有する。第1ヘッドホルダ27は、長手方向(副走査方向)の両脇の2つの側壁27cの前方が切りかかれた形状である。また、第1ヘッドホルダ27の底面には、2つのヘッドホルダ孔27bが形成されている。ヘッドホルダ収容部27aに2つの第1記録ヘッド71、72が収容されると、2つのヘッドホルダ孔27bからそれぞれの第1ノズル面7a1、7a2が露出される(図4(C)参照)。この例では、お互いのヘッドホルダ孔は副走査方向にずれて形成されている。また、2つの側壁27cには、長手方向(副走査方向)に沿って、ヘッドホルダ凸部27dが形成される。ヘッドホルダ凸部27dの下面(Z1方向)に、ヘッドホルダカム面27e(凹凸面)を有する。このヘッドホルダカム面27eの役割については後述する。
図4(B)に示す第1記録ヘッドを収容させた第1ヘッドホルダ27は第1ヘッド昇降手段500により昇降され、第2記録ヘッドを収容させた第2ヘッドホルダ41は、第2ヘッド昇降手段600により昇降される。
図4(D)を参照しながら、第1キャリッジ5について説明する。第1キャリッジ5は段部5aを有し、前方下側に第1キャリッジ収容部5bを有し、後方上側に第2キャリッジ収容部5eを有する。第1キャリッジ収容部5bの底面には、キャリッジ孔5cが形成されている。図4(E)に示されるように、第1収容部5bにヘッドホルダアセンブリが収容されて、2つの記録ヘッド71、72のノズル面7a1、7a2は、キャリッジ孔5cから露出される。
When a certain period of time elapses, the recording liquid of the recording head thickens and ink clogging may occur. Therefore, the
Also, a cartridge 70 (see FIG. 2) containing ink of each color to be supplied to the sub tank of the first recording head is located outside the carriage movement area in the main scanning direction or below the other end of the carriage movement area. It is detachably attached to.
The
As described above, the control unit 300 (see FIG. 1B) of the image forming apparatus 1000 according to the present exemplary embodiment performs main scanning on the
Next, the relationship among the first recording heads 7 1 and 7 2 , the
As shown in FIG. 4A, each of the first recording heads 7 1 and 7 2 has first nozzle surfaces 7a 1 and 7a 2 on the bottom surface.
As shown in FIG. 4B, the
The
The
また、第2収容部5cには、第1エンコーダセンサ171などが搭載され、第1キャリッジ5の後方には、軸受け部141が設けられる。
第1キャリッジ5及び第2キャリッジ6は、それぞれ第1ヘッド昇降手段500及び第2ヘッド昇降手段600を有する。第1記録ヘッド71、72を収容した第1ヘッドホルダ27は第1ヘッド昇降手段500により上下方向(Z1Z2方向)に昇降可能である。また、第2記録ヘッド73〜75を収容した第2ヘッドホルダ41は、第2ヘッド昇降手段600により高さ方向(Z1Z2方向)に昇降可能である。この第1記録ヘッド71、72、第2記録ヘッド73〜75の昇降移動により、第1記録ヘッド71、72の第1ノズル面7a1、7a2および第2記録ヘッド73〜75の第2ノズル面7a3〜7a5と、記録媒体150の印字表面とのギャップLを調整することができる。
また、調整すべきギャップLは、ユーザが記録媒体の厚さを目視して、その記録媒体の厚さに応じたギャップLの値を図示しない入力部からユーザが入力してもよい。また、PC端末上の画像データなどを画像形成装置1000に送信して、印刷させる場合には、ユーザが当該PC端末に記録媒体の厚さを入力して、当該PC端末内でギャップLを計測し、当該計測されたギャップLを画像データとともに、送信してもよい。また、画像形成装置1000が記録媒体の厚さを自動測定する公知の技術を用いて、その厚さに応じたギャップLを演算することもできる。この構成であると、ユーザは記録媒体の厚さを求める必要はない。
次に、第1ヘッド昇降手段500について説明する。第2ヘッド昇降手段600も同様の構成であるため、図示および説明は省略する。この実施例では、第1ヘッド昇降手段500、第2ヘッド昇降手段600は、カム機構を有するが、第1ヘッドホルダ27、第2ヘッドホルダ41を昇降させる機構であれば他の機構を有してもよい。
図5に、第1キャリッジ5を真横(図2中のX2)から見た概略図を示し、図6に、第1キャリッジ5を正面(図2のY1)から見た概略図を示し、図7に、第1キャリッジ5を下から見た概略図を示す。第2キャリッジ6についても同様なので、図示は省略する。
図5、図6に示すように、第1キャリッジ5の長手方向(副走査方向)の両脇に形成されているそれぞれの側壁部5dには、当該長手方向に沿って凸形状の弾性部材押さえ部50が形成されている。カム凸部27dの上面(カム面27eと反対側の面であり、以下、「カム凸部上面」という。)27fと、弾性部材31の一端が圧接され、弾性部材押さえ部50の下方の面50a(カム凸部上面27fと対向する面)と、弾性部材31の他端が圧接されている。その結果、弾性部材31によりカム凸部27dは下向きに付勢されている。この下向きの付勢により、第1キャリッジ5が、振動したとしても、第1ヘッドホルダ27が移動、振動しなくなる。
また、第1キャリッジ5の底面5bと、カム凸部27dとの間には、2つのカム凸部27dそれぞれと対向するように(底面5bの両脇に)、スライドカム24が設けられる。2つのスライドカム24はそれぞれ平行に配置され、2つのスライドカム24は第1キャリッジ6の長手方向(副走査方向)に移動する。図8にスライドカム24などの斜視図を示す。2つのスライドカム24が副走査方向に移動する原理を図8を用いて説明する。以下の説明では、2つのスライドカムをそれぞれスライドカム241、242と示す。また、2つのスライドカムをまとめて言及する場合には、スライドカム24という場合もある。図7に示すように、第1キャリッジ5の後方には、駆動伝達軸26が配置される。
図8に示すように、スライドカム241、242それぞれの先端にラック241a、242aが形成される。一方、駆動伝達軸26の一端には第1ジョイント部23が設けられ、駆動伝達軸26の他端側にピニオン281および、当該ジョイント部24の内側それぞれに、ピニオン282が設けられる。そして、ラック241aとピニオン281とがかみ合い、かつスライドカム241と駆動伝達軸26とが直交するように、配置される。また同様に、ラック242aとピニオン282とがかみ合い、スライドカム242と駆動伝達軸26とが直交するように、配置される。以下の説明では、2つのピニオン281、282をまとめて、ピニオン28という場合もある。
また、第1ジョイント部23は駆動源20からの駆動力が伝達されることで、第1ジョイント部23と駆動伝達軸26は一体的に回動する。駆動伝達軸26が回動されると、ラック241aとピニオン281とのかみ合いにより、スライドカム241は副走査方向(図8の矢印方向)に往復移動する。同様に、ラック242aとピニオン282とのかみ合いにより、スライドカム242は副走査方向に往復移動する。なお、図5にはスライドカムの移動方向をスライドカム移動方向Cとして示している。
また、後述する図10、図11の場合には、第2キャリッジ6の駆動伝達軸の第1キャリッジ6側の一端側には、第2ジョイント部22が設けられ、他端(つまり駆動源)側には、第2ジョイント部21が設けられる。
図9(A)、9(B)は、スライドカム241、242の副走査方向の移動により、第1ヘッドホルダ27が高さ方向に移動することを説明するための図である。カム凸部27dのヘッドホルダカム面27eには、斜面27fを有する凸部27gと、斜面27hを有する凸部27jとが形成される。更に凸部27gと凸部27jとの間に、斜面27hを有する凹部27iが形成される。また、スライドカム24のカム面は、斜面24bを有する凹部24cと、斜面24dを有する凹部24eを有する。そして、凹部24cと凹部24eとの間に、斜面24dを有する凸部24fを有する。図9(A)に示すように、カム凸部27dとスライドカム24との間に、間隔Dを空けて、凸部27gが凹部24cに収容され、凸部27jが凹部24eに収容される状態が、第1ヘッドホルダ27が最も低い位置(以下、「通常位置」という。)にある状態である。
また、第1ジョイント部23が駆動源20よりの駆動力が伝達され、図9(B)に示すように、ピニオン28が時計方向に回動すると、スライドカム24は右方向に移動する。そうすると、斜面27fと斜面24bとが当接し、凸部27gは斜面24bに沿って持ち上げられて案内され、凹部24cと係合しなくなる。また、凸部27jも同様に、斜面24dに沿って持ち上げられて案内され、凹部24eと係合しなくなり、凸部27fと凸部24cが当接する(図9(B)の状態)。このように、凸部27fと凸部24cが当接する状態が、第1ヘッドホルダ27が最も高い位置にある状態である。
逆に、第1ヘッドホルダ27が最も高い位置にある状態から駆動源20を逆駆動させ、ピニオン28を時計反対方向に回動させると、第1ヘッドホルダ27は最も低い位置にある状態となる。
The
The
Further, the gap L to be adjusted may be input by the user from an input unit (not shown) by visually checking the thickness of the recording medium and the value of the gap L corresponding to the thickness of the recording medium. When image data on a PC terminal is transmitted to the image forming apparatus 1000 for printing, the user inputs the thickness of the recording medium to the PC terminal and measures the gap L in the PC terminal. Then, the measured gap L may be transmitted together with the image data. Further, the gap L corresponding to the thickness can be calculated using a known technique in which the image forming apparatus 1000 automatically measures the thickness of the recording medium. With this configuration, the user does not need to obtain the thickness of the recording medium.
Next, the 1st head raising / lowering means 500 is demonstrated. Since the second head lifting / lowering means 600 has the same configuration, illustration and description are omitted. In this embodiment, the first head raising / lowering means 500 and the second head raising / lowering means 600 have cam mechanisms, but any other mechanism can be used as long as the
FIG. 5 shows a schematic view of the
As shown in FIGS. 5 and 6, each
Further, a slide cam 24 is provided between the
As shown in FIG. 8, racks 241a and 242a are formed at the tips of the slide cams 241 and 242, respectively. On the other hand, a first joint portion 23 is provided at one end of the drive transmission shaft 26, a pinion 281 is provided on the other end side of the drive transmission shaft 26, and a pinion 282 is provided on each inner side of the joint portion 24. The rack 241a and the pinion 281 are arranged so that the slide cam 241 and the drive transmission shaft 26 are orthogonal to each other. Similarly, the rack 242a and the pinion 282 are meshed so that the slide cam 242 and the drive transmission shaft 26 are orthogonal to each other. In the following description, the two pinions 281 and 282 may be collectively referred to as the pinion 28.
In addition, the first joint portion 23 is rotated integrally with the first joint portion 23 and the drive transmission shaft 26 when the driving force from the driving source 20 is transmitted to the first joint portion 23. When the drive transmission shaft 26 is rotated, the slide cam 241 reciprocates in the sub-scanning direction (the arrow direction in FIG. 8) due to the engagement between the rack 241a and the pinion 281. Similarly, the slide cam 242 reciprocates in the sub-scanning direction due to the engagement between the rack 242a and the pinion 282. In FIG. 5, the movement direction of the slide cam is shown as a slide cam movement direction C.
10 and 11, which will be described later, a second joint portion 22 is provided on one end side of the drive transmission shaft of the
9A and 9B are diagrams for explaining that the
Further, when the driving force from the driving source 20 is transmitted to the first joint portion 23 and the pinion 28 rotates clockwise as shown in FIG. 9B, the slide cam 24 moves to the right. Then, the
Conversely, when the drive source 20 is reversely driven from the state in which the
このように、2つのスライドカム241、242を副走査方向に平行に同距離移動させることで、第1ヘッドホルダ27を水平に保ったまま昇降させることができる。また同様の構成で、第2ヘッドホルダ41も水平に保ったまま昇降させることができる。2つのスライドカム241、242に移動方向は、駆動源20の回転方向を切り替えることで、移動方向をY1方向またはY2方向に変更でき、第1ヘッドホルダ27を昇降させることができる。
Thus, by moving the two slide cams 241 and 242 by the same distance parallel to the sub-scanning direction, the
次に、第1ヘッド昇降手段500の第2の手法について説明する。図10に第1ヘッド昇降手段600の第2の手法の斜視図を示し、図11に側面図を示す。
図10に示すように、駆動伝達軸26の両端には、円盤状の従動ギヤ301、従動ギヤ302が設けられる。従動ギヤ301、302の外側の平面上の外周付近に円柱状である凸部301a、302aが形成されている。また、スライドカム241、242の駆動伝達軸26側の一端には、矩形リンク状の凸部係合部241b、242bを有する。凸部係合部241b、242bの矩形上の孔に凸部301a、302aが係合される。この矩形状の孔は、縦長であり、縦辺の長さは、凸部301a(302a)の上下幅(当該凸部が最も上位置にある場合と最も下位置にある場合の幅)と等しい。
従動ギヤ301のギヤ面は、第1ジョイント部23の外周面と当接しており、第1ジョイント部23が回動すると、図11に示すように、第1ジョイント部23の回動方向と逆方向に、従動ギヤ301、従動ギヤ302は回動する。そして、従動ギヤ301、302の回動とともに、スライドカム241、242は副走査方向に往復運動をする。
図10、図11の例では、駆動ギヤ29を一方向に回転させるだけで、スライドカム241、242の移動方向を切り替えることができる。
また、そのほかのカム機構を用いてもよく、第1ヘッドホルダ27、第2ヘッドホルダ41を昇降させることができれば、他の機構を用いてもよい。
次に、第2ジョイント部21と駆動連結部19との駆動源連結手段および、第1ジョイント部23と第2ジョイント部22とのジョイント連結手段(単に、「連結手段」ともいう。)について説明する。図12に、図3記載の第1ヘッドホルダ27および第2ヘッドホルダ41を省略した第1キャリッジ5、第2キャリッジ6の平面外略図を示し、図13、図14、図15それぞれにキャリッジ連結手段の第1の手法、第2の手法、第3の手法を示す。なお、説明詳細化のために、図13〜図15では、第1ジョイント部23、第2ジョイント部22、第2ジョイント部21、駆動連結部19の大きさと、図3記載のそれらと異なるよう記載している。
図13を用いて、第1の手法を説明する。第1の手法では、駆動源20は、右側板4の外壁上に配置され、駆動連結部19は右側板4の内壁上に配置される。ホームポジション(ヘッドキャッピング位置)が維持機構8付近である場合、この第1の手法での第1キャリッジ5と第2キャリッジ6との連結はホームポジションで行われる。
また、図14を用いて、第2の手法を説明する。第2の手法では、駆動源20は、左側板3の外壁上に配置され、駆動連結部19は左側板4の内壁上に配置される。この第2の手法では、ホームポジションは、維持機構8と主走査方向反対側にある。つまり、第2の手法では、第1の手法の連結場所の主走査方向反対側で第1キャリッジ5、第2キャリッジ6は連結される。
次に、図15を用いて、第3の手法を説明する。第3の手法では、駆動源20は、第1キャリッジ5と第2キャリッジ6との間に位置する。この場合には、駆動源20の両端に第1駆動連結部191と第2駆動連結部192が設けられる。第1駆動連結部191は、第1ジョイント部23と連結され、第2駆動連結部192は第2ジョイント部22と連結される。また第1ヘッドホルダ27、第2ヘッドホルダ41の昇降移動が終了すると、駆動源20は下降される。また、また第1ヘッドホルダ27、第2ヘッドホルダ41の昇降をさせる場合には、駆動源20を上昇させる。
第3の手法のように、駆動源20を第1キャリッジ5および第2キャリッジ6の間に設置すれば、第1キャリッジ5と第2キャリッジ6とが、分離している状態(連結していない状態)で共通の駆動源20と接続可能であり、第1ヘッドホルダ27と第2ヘッドホルダ41の両者とも同時に昇降させることができる。しかし、駆動源の設置性や、駆動伝達精度などを考えると、第1の手法、第2の手法のように、第1キャリッジ5と第2キャリッジ6とが連結された状態で、第1ヘッドホルダ27および第2ヘッドホルダ41を昇降させる方が、設置性、コスト、精度で有利である。
駆動源の配置場所は、第1キャリッジ5内または第2キャリッジ6内に設けてもよいが、上記第1〜第3の手法のように、第1キャリッジ5および第2キャリッジ6外に設けることが好ましい。何故なら、第1キャリッジ5、第2キャリッジ6の重量と体積の増加を抑えることができるからである。
図16(A)(B)、図17(A)(B)に第1ジョイント部23、第2ジョイント部22の形状例の斜視図を示す。また一例として、図16(A)を第1ジョイント部23、図16(B)を第2ジョイント部22、図17(A)を第2ジョイント部22、図17(B)を駆動連結部19とした場合を説明する。
図16(A)に示すように、第1ジョイント部23の円形端面23a上に、第1ジョイント部23の回転方向に4つの凸部23bと、隣接する凸部23bの間に凹部23cが形成される。また、図16(B)に示すように、第2ジョイント部22の円形端面22a上に、第2のジョイント部22の回転方向に4つの凸部22bと、隣接する凸部22bの間に凹部22cが形成される。そして、4つの凸部23bがそれぞれ4つの凹部22cに嵌合され、4つの凸部22bがそれぞれ4つの凹部23cに嵌合される。従って、この嵌合により、第1ジョイント部23と第2ジョイント部22は一体的に回動される。
図17(A)に示すように、円形端面23a上に、ジョイント部本体23dの径よりも小さい円柱部23eが形成される。円柱部23eの外周から外方向に向かって、凸部23fが形成される。また、円柱部23eの中心には、貫通孔23gが形成される。
図17(B)に示すように、円形端面22d上に第2ジョイント部22の本体部22eの径よりも小さい円筒部22fが形成される。円筒部22fの貫通孔22gの径は、図16(A)に示す円柱部22eの径と同じである。また、円柱部22eの外周壁の一部が切りかかれることで切り欠き部22hが形成される。
図17(A)に示す第1ジョイント部23は、第2ジョイント部22に連結される際には、円柱部23gが貫通孔22hに係合され、凸部23fが切り欠き部22hに係合される。
図16(A)と図16(B)の組み合わせ、図17(A)と図17(B)の組み合わせは、(第1ジョイント部23、第2ジョイント部22)である、と説明したが、これらの組み合わせを(第1ジョイント部23、第2ジョイント部22)(駆動連結部19、第2ジョイント部21)(第2ジョイント部21、駆動連結部19)としてもよい。
このように、第1キャリッジ5が有する第1駆動伝達手段700は、第1ジョイント部23と駆動伝達軸26とで構成され、第2キャリッジ6が有する第2駆動伝達手段800は、第2ジョイント部21と駆動伝達軸26とで構成される。そして、ジョイント連結手段により、第1駆動伝達手段および前記第2駆動伝達手段のうち、一方に伝達された駆動力が他方に伝達されるように、第1駆動伝達手段と第2駆動伝達手段とが連結される。また、一方に伝達された駆動力が他方に伝達されるのであれば、第1ジョイント部23、第2ジョイント部22、駆動伝達部19の形状は、図14(A)(B)、図15(A)(B)に限られない。
また、図6に示すように、位置決め部60を設けることが好ましい。本実施例の画像形成装置1000で用いる記録媒体150は、通常、薄い用紙であることが多い。従って、第1ヘッド昇降手段、第2ヘッド昇降手段により第1記録ヘッド71、72、第2記録ヘッド73、74、75を最も低い位置(以下、「通常位置」という。)に降下される。図9に示す斜面27fが当接し、斜面27hが斜面24dに当接する位置を、第1ヘッドホルダ27の通常位置とすると、第1キャリッジ5は安定しない。何故なら、製造過程において、スライドカム241、242、これらに対向するカム凸部27dを正確に製造することは困難であり、ズレが生じてしまうからである。従って、第1キャリッジ5の底面5bの内面上に凸形状の位置決め部60(図6の例では2つ)を設け、この位置決め部60と第1ヘッドホルダ27の底面とが当接する位置が、第1ヘッドホルダ27の通常位置とすることが好ましい。また、第記録ヘッド71、72と記録媒体150の印字面とのギャップの部品積み上げによる誤差が第1ヘッドホルダ27の上昇時より小さくできるという効果も有する。第2キャリッジ6についても、同様の理由で、位置決め部を設けることが好ましい。なお、図9(A)などで、カム凸部27dとスライドカム24との間に距離Dが設けられている理由は、位置決め部60により、第1ヘッドホルダ27が位置決めされているからである。位置決め部60は、第1記録ヘッドおよび/または第2記録ヘッドについて、設ければよい。
このように、第1キャリッジ5に第1駆動伝達手段、第1ヘッド昇降手段を設け、第2キャリッジ6に第2駆動伝達手段、第2ヘッド昇降手段を設けることで、1つの駆動源20および、同一の駆動連結軸26で第1ヘッドホルダ27および第2ヘッドホルダ41を昇降させることができる。結果として、複数の駆動源配置による部品点数の増加を抑え、少ない配置スペースでギャップ調整を行うことができ、画像形成装置1000の制御性、設置性、搬送性を向上できる。
Next, a second method of the first head lifting / lowering means 500 will be described. FIG. 10 shows a perspective view of the second method of the first head lifting means 600, and FIG. 11 shows a side view.
As shown in FIG. 10, a disk-like driven gear 301 and a driven
The gear surface of the driven gear 301 is in contact with the outer peripheral surface of the first joint portion 23, and when the first joint portion 23 rotates, as shown in FIG. In the direction, the driven gear 301 and the driven
In the example of FIGS. 10 and 11, the moving direction of the slide cams 241 and 242 can be switched only by rotating the drive gear 29 in one direction.
Other cam mechanisms may be used, and other mechanisms may be used as long as the
Next, drive source connection means between the second
The first method will be described with reference to FIG. In the first method, the drive source 20 is disposed on the outer wall of the right side plate 4, and the drive connecting portion 19 is disposed on the inner wall of the right side plate 4. When the home position (head capping position) is in the vicinity of the
The second method will be described with reference to FIG. In the second method, the drive source 20 is disposed on the outer wall of the left side plate 3, and the drive connecting portion 19 is disposed on the inner wall of the left side plate 4. In the second method, the home position is on the side opposite to the
Next, the third method will be described with reference to FIG. In the third method, the drive source 20 is located between the
If the drive source 20 is installed between the
The drive source may be arranged in the
FIGS. 16A and 16B and FIGS. 17A and 17B are perspective views of shape examples of the first joint portion 23 and the second joint portion 22, respectively. As an example, FIG. 16A shows the first joint portion 23, FIG. 16B shows the second joint portion 22, FIG. 17A shows the second joint portion 22, and FIG. 17B shows the drive connecting portion 19. The case will be described.
As shown in FIG. 16A, on the
As shown in FIG. 17A, a cylindrical portion 23e smaller than the diameter of the joint portion main body 23d is formed on the
As shown in FIG. 17B, a cylindrical portion 22f smaller than the diameter of the main body portion 22e of the second joint portion 22 is formed on the circular end surface 22d. The diameter of the through hole 22g of the cylindrical portion 22f is the same as the diameter of the columnar portion 22e shown in FIG. Further, a notch 22h is formed by cutting a part of the outer peripheral wall of the cylindrical portion 22e.
When the first joint portion 23 shown in FIG. 17A is connected to the second joint portion 22, the cylindrical portion 23g is engaged with the through hole 22h, and the convex portion 23f is engaged with the notch portion 22h. Is done.
Although the combination of FIG. 16 (A) and FIG. 16 (B) and the combination of FIG. 17 (A) and FIG. 17 (B) were demonstrated as (the 1st joint part 23, the 2nd joint part 22), These combinations may be used as (first joint portion 23, second joint portion 22) (drive connection portion 19, second joint portion 21) (second
As described above, the first drive transmission means 700 included in the
Moreover, as shown in FIG. 6, it is preferable to provide the positioning part 60. FIG. The
As described above, the
実施例1では、第1記録ヘッド71、72(つまり、第1ヘッドホルダ27)と第2記録ヘッド73〜75(つまり、第2ヘッドホルダ41)が同じ高さ位置にある場合に、ギャップを調整する手法を説明した。実施例2では、第1記録ヘッド71、72と第2記録ヘッド73〜75が違う高さ位置にある場合のギャップの調整手法について説明する。
例えば、第1ジョイント部23が図15(A)であり、第2ジョイント部22が図15(B)である場合について説明する。第1ヘッドホルダ27、第2ヘッドホルダ41の高さ位置が異なる場合には、凸部23fと切り欠き部22hとが対向していない位置にある場合が多い。従って、第1ジョイント部23と第2ジョイント部22とは適切に連結しない。そこで実施例2のギャップの調整手法を用いることで、適切に第1ジョイント部23と第2ジョイント部22とが適切に連結させることができる。
図18に制御部300の機能構成例を示し、図19に制御部300の制御の処理フローを示す。図18に示すように、制御部300は、判断部302と調整部304を有する。
In the first embodiment, the first recording heads 7 1 and 7 2 (that is, the first head holder 27) and the second recording heads 7 3 to 7 5 (that is, the second head holder 41) are at the same height position. The method for adjusting the gap was explained in the previous section. The second embodiment will be described method of adjusting the gap when the first recording head 7 1, 7 2 and in the second recording head 7 3-7 5 different height positions.
For example, the case where the 1st joint part 23 is FIG. 15 (A) and the 2nd joint part 22 is FIG. 15 (B) is demonstrated. When the height positions of the
FIG. 18 shows a functional configuration example of the control unit 300, and FIG. 19 shows a control processing flow of the control unit 300. As illustrated in FIG. 18, the control unit 300 includes a
図3に示すように、実施例2の画像形成装置1000では、第1キャリッジ5は、第1ヘッドホルダ27の高さ位置(例えば、通常位置か上昇位置か)を示す第1高さ情報H1を検出する第1高さセンサ25を有する。また、第2キャリッジ6は、第2ヘッドホルダ41の高さ位置(例えば、通常位置か上昇位置か)を示す第2高さ情報H2を検出する第2高さセンサ42を有する。ここで、高さ位置情報の基準は、第1ヘッドホルダ27、第2ヘッドホルダ41の通常位置とする。
As shown in FIG. 3, in the image forming apparatus 1000 according to the second embodiment, the
第1ヘッドホルダ27、第2ヘッドホルダ41が昇降すると(ステップS2)判断部302は、第1高さセンサ25よりの第1高さ情報H1と第2高さセンサ42よりの第2高さ情報H2を受信する。判断部302は、第1ヘッドホルダ(つまり27第1記録ヘッド)と第2ヘッドホルダ41(つまり第2記録ヘッド)とが同じ高さ位置にあるか否かを判断する。つまり、第1高さ情報H1と第2高さ情報H2とが同じであるか否かを判断する(ステップS6)。判断部302が同じ高さ位置にないと判断すると(ステップS6のNo)、調整部304は第1記録ヘッド71、72及び前記第2記録ヘッド73〜75のうち、どちらか一方の高さを調整する(ステップS8)。以下、調整部304による調整の詳細について説明する。
When the
図13の場合(上記第1の手法)または、図14の場合(上記第2の手法)を用いる場合には、ステップS8において、第1キャリッジ5、または第2キャリッジ6のうち、駆動源20に近いキャリッジ(つまり第2キャリッジ6)の駆動伝達手段を駆動源20と接続させて、第1ヘッドホルダ27と第2ヘッドホルダ41とが同じ高さ位置になるまで第2ヘッドホルダ41を昇降させる(ステップS10、ステップS12のNo)。
In the case of FIG. 13 (the above first method) or the case of FIG. 14 (the above second method), the drive source 20 of the
また、調整部304は、第2ヘッドホルダ41を昇降させている間、駆動源に近いキャリッジ(第2キャリッジ6)に接触しない位置に、他方のキャリッジ(つまり第1キャリッジ)を移動させる。この移動により、第1キャリッジ5と第2キャリッジ6同士の接触を避け、キャリッジなどの破損を防ぐことができる。
また、図15の場合(上記第3の手法)を用いる場合には、調整部304は、第1ジョイント部23と第2ジョイント部22のうちどちらか一方(任意)と、駆動連結部19とを接続させる。接続されたジョイント部のキャリッジが有するヘッドホルダを昇降させて、他方のヘッドホルダと同じ高さ位置にする。そして、駆動源20を例えば、降下させて、第1ジョイント部23と第2ジョイント部22とを連結させる。
The
Further, in the case of using the case of FIG. 15 (the third method described above), the
一方、ステップS6で判断部302が、H1=H2と判断した場合、つまり、第1ヘッドホルダ27と第2ヘッドホルダ41とが同じ高さにある場合であり(ステップS6のYes)、第1の手法、第2の手法を用いる場合には、第1キャリッジ5と第2キャリッジ6を連結させて、第1ヘッドホルダ27、第2ヘッドホルダ41を同時に昇降させる(ステップS14)。第3の手法を用いる場合には、上述のように、第1キャリッジ5と第2キャリッジ6を連結させる必要はない。そして、判断部302は、H1、H2を受信して(ステップS16)、H1=H2か否かを判断する(ステップS18)。第1ジョイント部23と第2ジョイント部22とが適切に連結されない場合には、H1≠H2となる場合がある。この場合には、再度ステップS8に戻って、処理を繰り返す。
On the other hand, when the
実施例2の画像形成装置1000によれば、第1ヘッドホルダ27と第2ヘッドホルダ41との高さ位置が異なっていても、1つの駆動源20で、第1ヘッドホルダ27と第2ヘッドホルダ41との高さ位置を同じにでき、結果として、適切に、ギャップを調整できる。
According to the image forming apparatus 1000 of the second embodiment, even if the height positions of the
また、実施例1、実施例2では、第1ヘッドホルダ27、第2ヘッドホルダ41の位置が通常位置(最も低い位置)または上昇位置(最も高い位置)のどちらかである場合について説明をした。しかし、ヘッドホルダのカム凸部およびスライドカムの形状によっては、第1ヘッドホルダ27、第2ヘッドホルダ41を通常位置および上昇位置の他に、通常位置と上昇位置の間の数段階の位置に昇降させることもできる。このように、第1ヘッドホルダ27、第2ヘッドホルダ41の高さ位置を数段階に調整できれば、記録媒体の厚さに対応したより細やかなギャップ調整を行うことができる。
In the first and second embodiments, the case where the positions of the
1000 画像形成装置
100 記録装置
1 ガイドロッド
2 副ガイド
3 左側板
4 右側板
5 第1キャリッジ
6 第2キャリッジ
71〜75 記録ヘッド
8 維持機構
9 主走査モータ
10 タイミングベルト
11 エンコーダーシート
12 従動プーリ
13 テンショナー
141 軸受け部
142 軸受け部
15 ベルト保持部
161 副ガイド受け部
162 副ガイド受け部
171 エンコーダセンサ
172 エンコーダセンサ
181 第1連結機構
182 第2連結機構
19 駆動連結部
20 駆動源
21 第2ジョイント部
22 第2ジョイント部
23 第1ジョイント部
241〜244 スライドカム
25 第1高さセンサ
42 第2高さセンサ
27 第1ヘッドホルダ
41 第2ヘッドホルダ
1000
Claims (8)
第2記録ヘッドを備える第2キャリッジと、
駆動源と、を有する画像形成装置において、
前記第1キャリッジは、
前記駆動源からの駆動力が伝達される第1駆動伝達手段と、
前記第1駆動伝達手段で伝達された駆動力により前記第1記録ヘッドを昇降させる第1ヘッド昇降手段を有し、
前記第2キャリッジは、
前記駆動源からの駆動力が伝達される第2駆動伝達手段と、
前記第2駆動伝達手段で伝達された駆動力により前記第2記録ヘッドを昇降させる第2ヘッド昇降手段を有する画像形成装置。 A first carriage comprising a first recording head;
A second carriage comprising a second recording head;
An image forming apparatus having a drive source;
The first carriage is
First drive transmission means for transmitting a driving force from the drive source;
A first head raising / lowering means for raising and lowering the first recording head by the driving force transmitted by the first drive transmission means;
The second carriage is
Second drive transmission means for transmitting a drive force from the drive source;
An image forming apparatus comprising: a second head raising / lowering means for raising and lowering the second recording head by the driving force transmitted by the second drive transmission means.
前記判断部により、同じ高さ位置にないと判断されると、前記第1記録ヘッド及び前記第2記録ヘッドのうち、どちらか一方の高さを調整する調整部を有することを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の画像形成装置。 A determination unit for determining whether or not the first recording head and the second recording head are at the same height position;
An adjustment unit that adjusts the height of one of the first recording head and the second recording head when the determination unit determines that they are not at the same height position. Item 5. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 4.
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a positioning portion that determines a lowest position of the first recording head and / or the second recording head.
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