JP2011056687A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の高さを高くすることなく、供給チューブの湾曲部に対するストレスを低減することができない。
【解決手段】キャリッジ１５は、ガイドロッド１３及びガイドステー１４に沿って主走査方向に移動可能に保持され、インクカートリッジ１９からチューブ５１を介してキャリッジ１５に搭載された記録ヘッドにインクが供給され、供給チューブ５１はガイドステー１４よりも装置本体１の後方側であって、ガイドステー１４よりも液滴吐出方向における下方の位置に基部となる下側直線部５１ａが配置され、この直線部５１ａから上方に向かって湾曲する湾曲部５１ｂが形成された後、上側部５１ｃを経てキャリッジ１５に接続されている。
【選択図】図３

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジ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、「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（単なる液体吐出装置を含む）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（単に液滴を媒体に着弾させる、即ち液滴吐出装置ないし液体吐出装置と称されるものを含む）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、ＤＮＡ試料、パターニング材料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。

記録ヘッドとして用いる液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）としては、圧電アクチュエータ等により振動板を変位させ液室内の体積を変化させて圧力を高め液滴を吐出させる圧電型ヘッドや、液室内に通電によって発熱する発熱体を設けて、発熱体の発熱により生じる気泡によって液室内の圧力を高め、液滴を吐出させるサーマル型ヘッドが知られている。

このような液体吐出方式の画像形成装置においては、特に画像形成スループットの向上、すなわち画像形成速度の高速化が望まれており、本体据え置きの大容量のインクカートリッジ（メインタンク）からチューブを介して記録ヘッド又は記録ヘッド上部のサブタンク（ヘッドタンク、バッファタンクと称されるものを含む。）にインクを供給する方式が行なわれている。このようなチューブを用いてインクを供給する方式（チューブ供給方式）とすることで、キャリッジ部を軽量小型化でき、構造系、駆動系も含めて装置を大幅に小型化できる。

ところで、チューブ供給方式では、メインタンクから記録ヘッド側にインクを供給するための供給チューブを這い回す必要があり、例えば、特許文献１に開示されているように、ヘッドを搭載したキャリッジを案内する案内レールの背面に載置台を設けて、供給チューブを載置台に沿って這い回した後に上方に湾曲させてキャリッジに接続するものが知られている（特許文献１）。

特開２００６−８２２８１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示されている構成にあっては、高さ方向に湾曲して案内された供給チューブがガイド部材の下端よりも上方に配置されているために、装置全体の高さが高くなるとう課題がある。この場合、供給チューブの湾曲部における湾曲径を小さくすれば装置の高さを抑えることができるものの、チューブに負荷がかかり、液体の安定供給に影響を及ぼすおそれがあり、好ましくない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、供給チューブを上下方向に湾曲させつつ装置全体の高さ方向を抑え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、
装置本体における上下方向に液滴を吐出する記録ヘッドが搭載され、ガイド部材に主走査方向に移動可能に装着されたキャリッジと、
前記記録ヘッドに供給する液体を収容したメインタンクと、
前記メインタンクから前記記録ヘッドに前記液体を供給するする供給チューブと、を備え、
前記供給チューブは、前記ガイド部材よりも装置本体後方側であって、前記ガイド部材よりも前記液滴の吐出方向における本体下方から上方に向かって湾曲して配置されている
構成とした。

ここで、
前記記録ヘッドの下方に設けられ記録紙を収容する記録紙収容部と、
前記記録紙収容部から給送された記録紙が下方から上方へ搬送し、その後略水平方向に向きを変えて前記記録ヘッドの下方へ搬送する記録紙搬送部と、を有し、
前記供給チューブは、前記記録紙搬送部よりも装置本体後方側に配置されている
構成とできる。

また、前記供給チューブの下方であって前記キャリッジの走査方向に沿う下方空間に、電装部が配置されている構成とできる。

この場合、前記電装部には電源を供給する電源装置を含み、前記電源装置は、前記キャリッジがホーム位置にあるときに前記供給チューブが上方に存在しない空間に配置されている構成とできる。

また、前記下方空間には、前記キャリッジがホーム位置にあるときに前記供給チューブが上方に存在する空間と前記電源装置との間に仕切り部材が設けられている構成とできる。

また、前記下方空間内に外部への気流の流れを発生させるファンを備えている構成とできる。

また、前記電源装置よりも前記キャリッジのホーム位置側に吸引口が設けら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、供給チューブは、ガイド部材よりも装置本体後方側であって、ガイド部材よりも液滴の吐出方向における下方から上方に向かって湾曲して配置されている構成としたので、供給チューブを上下方向に湾曲させつつ装置全体の高さ方向を抑えることができるとともに、供給チューブに対するストレスを低減することができる。

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全体構成を示す外観斜視説明図である。 同じく模式的側面説明図である。 本発明の第１実施形態の説明に供する模式的説明図である。 本発明の第２実施形態の説明に供する模式的説明図である。 本発明の第３実施形態の説明に供する模式的説明図である。 本発明の第４実施形態の説明に供する模式的説明図である。 各実施形態の説明に供する背面説明図である。 同じく斜視説明図である。 同じく斜視説明図である。

以下、本発明の実施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としてのインクジェット記録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は同記録装置の全体構成を示す斜視説明図、図２は同装置の模式的側面説明図である。

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、記録装置本体１の内部には、画像形成部２、用紙吸引搬送部３、ロール紙収納部４、電装基板収納部６などが配置され、装置本体１の上部には画像読取り部（装置）７（図１では図示省略）が備えられている。また、電装基板収納部６の上方空間はチューブ移動空間５としている。

画像形成部２は、図示しない両側板にガイドロッド１３及びガイドレール１４が掛け渡され、これらのガイドロッド１３及びガイドステー１４にキャリッジ１５が主走査方向（矢示Ａ方向）に摺動可能に保持されている。

キャリッジ１５は、ブラック（Ｋ）、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液体吐出ヘッドが搭載されている。各記録ヘッドには図示しないが、各記録ヘッド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。また、記録ヘッドからの液滴の吐出方向は装置本体における上下方向としている。

そして、キャリッジ１５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駆動モータ２１と、駆動モータ２１によって回転駆動される駆動プーリ２２と、主走査方向他方側に配置された従動プーリ２３と、駆動プーリ２２と従動プーリ２３との間に掛け回されたベルト部材２４とを備えている。なお、従動プーリ２３は、図示しないテンションスプリングによって外方（駆動プーリ２２に対して離れる方向）にテンションが架けられている。ベルト部材２４は、キャリッジ１５の背面側に設けたベルト固定部に一部分が固定保持されていることで、主走査方向にキャリッジ１５を牽引する。

また、キャリッジ１５の主走査方向に沿ってキャリッジの主走査位置を検知するためのエンコーダシート（図示せず）が配置され、キャリッジに設けたエンコーダセンサ（図示せず）によってエンコーダシートが読取られる。

このキャリッジ１５における主走査領域のうち、記録領域では、用紙３０が用紙吸引搬送部３によってキャリッジ１５の主走査方向と直交する方向（副走査方向：矢示Ｂ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、記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構１８が配置されている。さらに、主走査方向のキャリッジ移動領域外又は、上記主走査領域のうち他方の端部側領域には、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メインカートリッジ１９が記録装置本体１に対して着脱自在に装着される。

また、ロール紙収容部４は給紙手段であり、ロール紙（用紙）３０がセットされているが、幅方向（矢示Ａ方向）のサイズが異なるロール紙がセット可能である。ロール紙３０は、その紙軸に両側からフランジ３１を装着し、フランジ受け３２に載置する。フランジ受け３２の内部には、図示しない支持コロが設けられ、支持コロがフランジ３１の外周と当接することでフランジ３１が回転し、用紙３０が給送される。

また、画像読取部７は、原稿台７１上に置かれた原稿を給紙ローラ７２により給紙し、原稿搬送路７３において読取部である密着イメージセンサ７４により画像を読み取った後に、排紙ローラ７５により排紙トレイ７６に排紙するように構成されている。密着イメージセンサ７４は、主走査方向（図１のＡと同じ方向）に長い形状をしており、原稿を照明する光源およびイメージセンサを有し、原稿搬送路７３において搬送されてくる原稿を照明し、該原稿からの反射光を、レンズアレイなどを通してイメージセンサ上に結像させて、光電変換を行うことにより画像信号を出力する。また、密着イメージセンサ７４の上部に設けられた原稿搬送路７３を構成するコンタクトガラスに対向して、原稿を押圧する白色基準板を兼ねる圧板７７が設けられている。

この記録装置では、ロール紙収容部４から搬送された用紙３０は、記録装置本体１の後方から前方に向けて、搬送手段（ローラ対３３、搬送ローラであるレジストローラ３４及びレジスト加圧ローラ３５など）により記録領域へ搬送される。そして、キャリッジ１５を主走査方向に移動し、用紙４０を間欠的に送りながら、記録ヘッドを画像情報に応じて駆動して下方に向けて液滴を吐出させることによって、用紙３０上に所要の画像が形成される。さらに、画像形成後の用紙は、所定の長さにカットされ、装置本体１の正面側に配置された図示しない排紙トレイへ排出される。

次に、このようなインクジェット記録装置における本発明の第１実施形態について図３を参照して説明する。なお、図３（ａ）は同実施形態の模式的平面説明図、（ｂ）は同じく模式的背面説明図、（ｃ）は同じく右側面説明図である。また、図１及び図２と形状を異にする部分もあるが、対応する部分には同じ符号を付している。さらに、図３の他にも図７の背面説明図、図８及び図９の斜視説明図をも参照する（以下の実施形態でも同様である。）。

キャリッジ１５は、前述したように、ガイド部材であるガイドロッド１３及びガイドステー１４に沿って主走査方向に移動可能に保持されている。インクタンクであるインクカートリッジ１９からチューブ５１を介してキャリッジ１５に搭載された図示しない記録ヘッドにインクが供給される。

ここで、供給チューブ５１は、ガイド部材であるガイドステー１４よりも装置本体１の後方側であって、ガイドステー１４よりも装置本体１の下方の位置に、基部となる下側直線部５１ａが配置され、この直線部５１ａから上方に向かって湾曲する湾曲部５１ｂが形成された後、上側部５１ｃを経てキャリッジ１５に接続されている。つまり、供給チューブ５１は、ガイド部材（ガイドステー１４）よりも装置本体後方側であって、ガイド部材よりも液滴の吐出方向における下方から上方に向かって湾曲して配置されている。そして、この供給チューブ５１は、キャリッジ１５の主走査方向への移動に伴って破線図示、仮想線図示のように湾曲状態を維持したまま移動する。

このように、供給チューブ５１は、装置全体高さを低くするため、ガイドステー１４の背面に退避した位置に配置し、更にガイドステー１４よりも下方の位置から配置していることで、装置本体１の高さをあげずに（高くせずに）、供給チューブ５１の高さ方向への湾曲を大きくとれ、供給チューブ５１の屈曲部（湾曲部）５１ｂに負荷をかけづらくなり、供給チューブ５１の破損を防止でき、インク供給も安定して行うことができる。

特に、上述したインクジェット記録装置のように装置本体１の上部に画像読取り装置７を配置する構成にあっては、装置本体１の高さを高くすることは操作性（原稿台７１への原稿セット性や原稿のジャム処理等）の低下を招くことになるのに対し、上記実施形態の構成によれば、不必要に装置本体の高さが高くなることを抑えることができる。

次に、本発明の第２実施形態について図４を参照して説明する。なお、図４（ａ）は同実施形態の模式的平面説明図、（ｂ）は同じく模式的背面説明図である。
前述したように供給チューブ５１が移動するチューブ移動空間５の下方に位置する空間（下方空間）を電装基板収納部６とし、この電装基板収納部６には図４に示すように電源を供給する電源装置（ＰＳＵ）６１を配置している。

これにより、装置本体１の奥行きを抑えて装置の小型化を図れる。

この場合、電源装置６１は、キャリッジ１５がホーム位置（図示の位置）にあるときに供給チューブ５１が上方に存在しない空間（画像形成時にチューブ５１が移動する空間）の下方に配置されている。

このように、電源装置６１を供給チューブ５１が常に存在する空間（これを「共通移動経路」という。）から退避した位置に配置することで、電源装置の熱の影響を供給チューブ５１が受け難くなり、熱によるインクの特性変化やチューブの劣化を防止できる。

次に、本発明の第３実施形態について図５を参照して説明する。なお、図５（ａ）は同実施形態の模式的平面説明図、（ｂ）は同じく模式的背面説明図である。
ここでは、上記第２実施形態において、供給チューブ５１が移動する空間の下方の下方空間である電装基板収納部６には、キャリッジ１５がホーム位置にあるときに供給チューブ５１が上方に存在する空間と電源装置６１との間に仕切り部材６２が設けられている。この仕切り部材６２を設けることで、キャリッジ１５がホーム位置にあるときに電源装置６１からの熱の影響が共通移動経路に存在する供給チューブ５１に影響を与えることをより確実に防止できる。

次に、本発明の第４実施形態について図６を参照して説明する。なお、図６（ａ）は同実施形態の模式的平面説明図、（ｂ）は同じく模式的背面説明図である。
ここでは、上記第３（又は第２でもよい。）実施形態において、電装基板収納部６内に外部への気流６５を発生させるファン６３を設けている。このファン６３は電源装置６１に対してキャリッジ１５のホーム位置側と反対側に配置している。

これにより、電源装置６１の熱が共通移動経路側へ拡散することを防止できる。

また、電源装置６１とキャリッジ１５のホーム位置側との間には外部から空気を取り入れる吸引口６４を設けている。

これにより、電源装置６１の全体を通る気流６５を発生させることができて、電源装置６１の熱がホーム位置にある供給チューブ５１へより伝わり難くできるとともに、電源装置６が収容されている電装基板収容部６の空間が大きくなることで他の電装部品のレイアウトの自由度が増える。

次に、前述した図７ないし図９をも参照して、上側ガイド部５２、下側ガイド部５３と供給チューブ５１との関係について説明する。
図７及び図８に示すように、供給チューブ５１の上側部５１ｃの真上の主走査方向には、上側ガイド部５２が設けられ、下側直線部５１ａの下方の主走査方向には、下側ガイド部５３が設けられている。

ここで、上側ガイド部５２は、主走査方向の両側の支柱に締結され、構造体の一部をなしている。また、供給チューブ５１は、上側部５１ｃの高さ方向を維持したままキャリッジ１５の上面のガイド部に取り付けられている。供給チューブ５１がキャリッジ１５に対してこのように取り付けられていることから、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示す矢印の方向にキャリッジ１５が移動開始するとき又は加速するときには、供給チューブ５１の上側部５１ｃが上方へ撓む場合があるので、上側ガイド部５２によってこの供給チューブ５１の上方への撓みを規制している。

このように、上側ガイド部５２を設けることにより、画像読取り装置７を上下方向により近づけて配置可能となる。これにより、装置本体１の上部に画像読取り装置７を配置する構成であっても、装置本体１の高さを抑えることができるので、画像読取装置７の操作性（原稿台への原稿セット性や原稿のジャム処理等）を低下させることを防止できる。

また、上側ガイド部５２は、副走査方向の両端が下方に延設した延設部（図示しない）が設けられている。この延設部は、キャリッジ１５の走査時に供給チューブ５１の上側部５１ｃが副走査方向へ移動しないように規制している。この構成により他の構成部材との干渉を防止できるので供給チューブ５１の損傷を防止できる。

一方、下側ガイド部５３は、電装基板収納部６とチューブ移動空間５とを区切るようにして、主走査方向の両側の支柱に締結され、構造体の一部をなしている。下ガイド部５３は、下側直線部５１ａを受ける受面と、副走査方向の両端が上方に延設し、下側直線部５１ａの副走査方向への移動を規制する延設部（図示せず）とを有している。

以上の構成により、供給チューブ５１は、上側ガイド部５２と下側ガイド部５３により上下方向が規制されながら案内されるため、湾曲部５１ｂの径は常にほぼ一定となる。これにより、常に安定したインク供給が可能となる。

次に、画像読取り部７の光源とチューブ移動空間５との位置関係について図２などを参照して説明する。
幅が広い原稿を画像読取り部７で読み取らせるとき、操作者は、原稿の両側を腕を広げながら手で持って原稿台７１に載置し、給紙ローラ７２にて用紙が挟持されるまで装置奥側へ向けてスライドさせることになる。

そのため、このような原稿の場合、上記のように装置本体を高くすれば原稿台７１へのセット性が悪くなり、原稿台７１の奥行方向の長さが短くなると、原稿のセット面が狭くなってしまうので、給紙ローラ７２に向けて斜めに原稿を挿入してしまうおそれがあり、正しく画像を読み取れないという問題が生じる。

この場合、密着イメージセンサ７４を装置奥側に配置すれば、その分原稿台７１の奥行方向への長さが長くなるので、安定して原稿をセットすることができるようになる。

しかしながら、密着イメージセンサ７４をチューブ移動空間５の真上に配置すると、供給チューブ５１又はその中のインクが密着イメージセンサ７４内の光源による熱によって影響を受けやすくなるおそれがある。

そこで、図２に示すように、原稿読取り位置（密着イメージセンサ７４と圧板７７との間）は、チューブ移動空間５よりも装置前側であって、用紙（記録紙）への画像記録位置（用紙吸引搬送部３と画像形成部２とが対向する位置）よりも後方へ配置している。

これにより、光源の熱が供給チューブ５１へ影響を及ぼしにくくでき、原稿台７１の奥行方向の長さを原稿が安定して載置・挿入できる程度に確保することができる。

１ 装置本体
２ 画像形成部
３ 用紙吸引搬送部
４ ロール紙収納部
５ チューブ移動空間
６ 電装基板収納部（下方空間）
７ 画像読取り部
１４ ガイドステー（ガイド部材）
１５ キャリッジ
５１ 供給チューブ
６１ ファン

Claims (7)

1. 装置本体における上下方向に液滴を吐出する記録ヘッドが搭載され、ガイド部材に主走査方向に移動可能に装着されたキャリッジと、
   前記記録ヘッドに供給する液体を収容したメインタンクと、
   前記メインタンクから前記記録ヘッドに前記液体を供給するする供給チューブと、を備え、
   前記供給チューブは、前記ガイド部材よりも装置本体後方側であって、前記ガイド部材よりも前記液滴の吐出方向における本体下方から上方に向かって湾曲して配置されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記録ヘッドの下方に設けられ記録紙を収容する記録紙収容部と、
   前記記録紙収容部から給送された記録紙が下方から上方へ搬送し、その後略水平方向に向きを変えて前記記録ヘッドの下方へ搬送する記録紙搬送部と、を有し、
   前記供給チューブは、前記記録紙搬送部よりも装置本体後方側に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記供給チューブの下方であって前記キャリッジの走査方向に沿う下方空間に、電装部が配置さ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. 前記電装部には電源を供給する電源装置を含み、前記電源装置は、前記キャリッジがホーム位置にあるときに前記供給チューブが上方に存在しない空間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記下方空間には、前記キャリッジがホーム位置にあるときに前記供給チューブが上方に存在する空間と前記電源装置との間に仕切り部材が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記下方空間内に外部への気流の流れを発生させるファンを備えていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
7. 前記電源装置よりも前記キャリッジのホーム位置側に吸引口が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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