JP4473079B2

JP4473079B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4473079B2
Application number: JP2004261326A
Authority: JP
Inventors: 卓工藤; 学野中; 保宏川嶋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2024-09-08
Also published as: KR20050028893A; KR100692238B1; JP2005111979A; EP1520720B1; DE602004009876D1; DE602004009876T2; EP1520720A2; US7731353B2; HK1073631A1; EP1520720A3; CN1603109A; US20050104927A1; US7445330B2; ES2295750T3; US20070171253A1; EP1520720A8; CN100346984C

Description

本発明は画像形成装置に係り、特に印字部のメンテナンス性を考慮して印字部を装置前面側に引き出し可能に設け、印字部の交換が簡単に行えるようにした画像形成装置に関する。

従来のインクジェットプロセスを用いた画像形成装置、いわゆるレーザビームを走査して光書き込みを行う画像形成装置に比較して構造が簡素であるため印字部の各部品は装置のフレーム本体に取り付けられており、印字部に対して修理の必要性が生じたときには、機械ごと交換するか、各構成部品を交換する構成となっていた。

そこで、印字部を交換可能とした画像形成装置として、例えば特許文献１あるいは２に開示された発明が公知である。特許文献１に開示された発明は、プリント媒体にインクを付与する記録エンジン手段からプリント媒体にインクを転送するインクジェットプリント手段、記録エンジン手段のインクジェット機能の保全性を維持するサービス手段、少なくとも１つのインク、所定量の前記インクを収容数する少なくとも１つのインク収容手段、インク収容手段からインクジェットプリント手段へインクを供給する供給手段、記録エンジン手段へ電力及び制御を接続する電気的手段をハードコピー装置内の選択的に交換可能なユニットとして、それぞれ動作可能な構成でハウジング手段に収容するようにしている。

また、特許文献２に開示された発明は、記録紙に相対して移動するインクジェットヘッド、該インクジェットヘッドのインク供給源である固定インク貯蔵手段、該固定インク貯蔵手段内のインクをインクジェットヘッドに供給するインク供給チューブ及び駆動回路と前記インクジェットヘッドの電極を接続する接続ケーブルを有し、前記インクジェットヘッドとその走行手段、固定インク貯蔵手段、インク供給チューブ及び接続ケーブルとその接続端子を支持部材に搭載し交換ユニットとし、該支持部材を着脱可能に本体装置に取り付けた構成としている。
特表２００２−５０６７５８号公報特許第３１６７４８６号公報

前述のようにインクジェットプリンタの印字部に対して修理の必要性が生じたときに、従来では、機械ごと交換するか、各構成部品毎に交換するようにしていたが、機械ごと交換するのは無駄が多く、各構成部品毎に交換する場合には、液体のインクを使用していることから作業にそれなりの注意が必要となり、作業能率が悪いという問題がある。すなわち、インクジェットプリンタでは交換する印字部に液体であるインクを供給する必要から、必ずインクを供給するための機構、例えば、インク供給チューブ、インク供給管路などが接続され、印字部を交換する場合には、これらの管路を取り外した後、印字部を取り外し、印字部を取り付ける際には、各インク供給管路にインク供給チューブを再度取り付ける必要があった。これらの作業は、インクジェットプリンタが客先に設置されているため、全て客先の設置個所で行わざるを得なかった。

この作業はインク供給チューブの取り外しを含むため、作業時間がかかるだけでなく、インク漏れの虞があるので、インクジェットヘッド内のインク（サブタンク内のインク）をきれいにする必要があり、また、サブタンクとメインタンクの水位差に注意して作業を行う必要がある。また、もしインクが漏れると機械内部を汚したり、客先の設置部の床を汚したりすることになる。このようなインク漏れを考慮すると、作業をより慎重に行わざるを得ず、ますます作業時間が長くなり、機械内部や床を汚した場合には、その清掃に時間と手間がかかり、作業能率に問題があった。

このような点に鑑みて特許文献２では、前述のようにインクジェットヘッドとその走行手段、固定インク貯蔵手段、インク供給チューブ及び接続ケーブルとその接続端子を支持部材に搭載して交換ユニットとし、支持部材を着脱可能に本体装置に取り付けるようにした発明を開示している。この取り付けは、インクジェットヘッド、固定インク貯蔵手段などを含む交換ユニットを本体装置の上面に取り付け軸を介して上方から取り付け、側面でフックにより固定するようにしている。

したがって、この発明では、インクジェットヘッド、インク貯蔵手段を含むインク供給機構、接続ケーブル及び接続端子を１つのユニットとして交換することができるが、作業は上方から行わなければならず、上方の空間が空いていることが条件となる。また、プラテンローラを含む給紙搬送系及びその駆動系、並びにインクジェットヘッドの駆動源は装置本体側に設けられており、ユニットとして交換することはできなかった。そのため、インクジェットヘッド、その駆動系と給紙搬送系が機構的に独立しており、交換に伴って両者間の距離や相対的な位置を一定にすることが難しいので、印字精度に限界があった。

また、特許文献２にも開示されているように本体からエンジン部を脱着する時にエンジンユニットと本体との電気系統も脱着する必要がある。インクジェットの場合、インクジェットヘッドに多数のノズルを備え、これらのノズルを制御するので、インクジェットユニットとメインの制御基板との間の接続ピン数は１００ないし２００ピンに及ぶことになる。本来ならばドロアーコネクタのようなコネクタを用いることが理想的であるがドロアーコネクタで数百ピンの抜き差しを行なうことは抜き差しに多大な力が必要になる。そのため、現実には事実上数百ピンに及ぶコネクタは存在しておらず、実際には、多数のコネクタに分けて接続を行なうことになる。その際、コネクタの脱着位置が問題となる。

例えば、装置の背面側に設けると脱着の際に装置自体を前に引き出してから作業を始めることになり、作業性が悪い。また、装置によって背面側に接続部を設けることができないような構成のものもありうる。また、装置の前面側はジャム処理を行ったりインクの交換を行うため、装置の駆動部は背面側に設けられていることが多く、前面側に接続部を設けると背面側から接続ケーブルを引き回す必要があり、必然的にケーブルの長さが長くなる。ケーブルが長くなるとノイズを拾う可能性が高くなり、印字制御に問題を生じる虞がある。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、装置の上方に空間的な余裕がない場合においても容易にメンテナンスを行うことができる画像形成装置を提供することにある。

また、他の目的は、上部の空間を必要とせず、省スペースで印字部を一体的に交換することができる画像形成装置を提供することにある。

また、他の目的は、印字部と用紙搬送部との相対的な位置関係を一定に保持することが可能で、印字精度に優れた画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、記録媒体上にインクを吐出するインクジェットヘッドを有する画像形成装置であって、前記インクジェットヘッドを収容すると共に、上部に開口部が形成された筐体を有する印字部を備え、前記印字部は、前記筐体を装置本体から前記記録媒体の搬送方向に対して直交する方向で引き出し又は挿入することにより当該装置本体の前面から引き出し又は挿入可能であり、前記筐体を装置本体から所定量もしくは最大量引き出した状態で、当該所定量もしくは最大量引き出された前記印字部を前記開口部から露出させることにより、当該印字部をメンテナンス可能な状態とすることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記印字部は、前記インクジェットヘッドを搭載して前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動可能なキャリッジを備え、前記筐体は、前記キャリッジを収容すると共に、当該キャリッジの移動方向に引き出し又は挿入可能であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記印字部は、前記筐体の長手方向が、前記キャリッジの移動方向に沿った方向に設けられると共に、装置本体において前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に配置されたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載の発明において、前記インクジェットヘッドのノズルの乾燥を防止するキャップを有する維持部を備え、前記印字部は、装置本体から引き出される方向が当該装置本体の前面に向かう方向となっており、前記維持部は、前記印字部が装置本体から引き出される方向において、当該装置本体の奥側に配置されたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２〜４の何れか１つに記載の発明において、前記キャリッジとは別体で設けられると共に、インク供給路を介して当該キャリッジに搭載された前記インクジェットヘッドにインクを供給するインクタンクを有し、前記印字部は、装置本体から引き出される方向が当該装置本体の前面に向かう方向となっており、前記インクタンクは、前記印字部が装置本体から引き出される方向において、当該装置本体の前側に配置されたことを特徴とする。

本発明によれば、印字部を記録紙搬送方向に直交する方向に引き出すことができるので、引き出した状態で容易にメンテナンスを行うことが可能となる。

また、印字部を記録紙搬送方向に直交する方向に引き出して取り外すことができるので、上部の空間を必要とせず、省スペースで印字部を一体的に交換することが可能となる。

また、印字部が副走査搬送機構部を含むので、印字部と用紙搬送部との相対的な位置関係を一定に保持することが可能で、印字精度に優れた画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照し、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット方式の複写装置の概略構成を示す図で、用紙搬送方向に直交する方向（主走査方向）から見た図（正面図）である。本実施形態に係る複写装置１は、画像形成部１００と画像読み取り部（スキャナ）２００と給紙部３００とから基本的に構成されている。この複写装置では、画像形成部１００、給紙部３００の上部に、画像読み取り部２００は画像形成部１００の上部にそれぞれ設けられている。

給紙部３００には、記録紙（記録媒体）が積層された状態で収納され、ピックアップローラを含む分離搬送部３０１で積層された記録の上面から順次用紙をピックアップし、画像形成部１００側に搬送する。

画像読み取り部２００は、この実施形態ではブック原稿のスキャナによって構成され、コンタクトガラス２０１上に置かれた原稿を、読み取り光学系２０２が移動して、ＣＣＤ（光電変換素子）２０３によって読み取る形式のものである。

画像形成部１００は、搬送ローラ１０１，１０２，１０３、反転ローラ１０４，及び排紙ローラ１０５の各ローラと、印字ユニット１１０と、インクタンク１０６とを備えている。記録紙上に画像を印字する印字部として機能する印字ユニット１１０は後述するように、印字機構部１２０と副走査搬送機構部１４０、維持機構部１５０及び空打ち機構部１６０を備えている。

大略このように構成された複写装置１では、給紙部３００から分離搬送部３０１で１枚ずつに分離された記録紙を搬送ローラ１０１で印字ユニット１１０に導き、インクジェットヘッドの印字幅に基づいて設定された所定の送り量だけ副走査方向搬送機構部１４０によって副走査方向に搬送され、所定ライン数だけ印字するという動作を繰り返し、前記画像読み取り部２００で読み取った画像データに基づいて１枚の記録紙に印字し、画像を形成する。画像が形成された記録紙は搬送ローラ１０２，１０３によって反転ローラ１０４まで送られ、反転ローラ１０４で搬送方向を逆転させ、排紙ローラ１０５から印字画像形成部１００の筐体４０２上面に設けられた排紙トレイ１０７上に排紙される。

なお、図１に示すように、画像読み取り部２００は排紙トレイ１０７を挟んで画像形成部１００の上部に設けられ、印字ユニット１１０の上部に印字ユニット１１０を交換するための空間を取ることができないことが分かる。

図２は図１の右側面図、図３は印字ユニットの一例の概略構成を示す斜視図である。これらの図において、印字ユニット１１０は、印字機構部１２０、副走査搬送機構部１４０、維持機構部１５０及び空打ち機構部１６０を搭載した１つのユニットとして構成され、印字機構部１２０、副走査搬送機構部１４０との間には記録紙搬送路１１１が設けられている。

維持機構部１５０はインクジェットヘッドのノズルの乾燥を防止するためのキャップ、インクジェットヘッドのノズル面を拭き、ノズル面のインクを除去するワイパーなどのインクジェットの作動能力を維持するために必要な機械要素からなり、インクジェットヘッドのホームポジション側に設けられている。また、ホームポジションの主走査方向の反対側の端部には、空打ち機構部１６０が設けられ、インク詰まりを防止するため、印字開始時あるいは予め設定されたタイミングでインクの空打ちを行うことができるようになっている。空打ち機構部１６０は、下部にインクジェットヘッドに対向して設けられた空打ちされたインクの吐出受けを有する。なお、維持機構部１５０及び空打ち機構部１６０は公知の機構を使用すればよいので、詳細な説明は省略する。

印字機構部１２０は図３に示すようにキャリッジ１２１、キャリッジ１２１を主走査方向に案内する図示しない１対のガイド部材、及びこのガイド部材に沿ってキャリッジ１２１を主走査方向に移動させる主走査モータ１２２からなる。キャリッジ１２１は、下面に所定ライン数の吐出口を有するインクジェットヘッドが、ＹＭＣＫの各色毎に設けられている。キャリッジ１２１には、図１に示すインクタンク１０６からインクが供給される。主走査モータ１２２は、空打ち機構部１６０側（後述の引き出し方向でいうと手前側）に設けられ、主走査モータ１２２の出力端はタイミングベルトを介してキャリッジ１２１に連結され、主走査モータ１２２の回転をキャリッジ１２１の直線運動に変換して主走査方向に移動するが、前記ガイドを一方をスクリュー軸とし、前記主走査モータ１２２によって当該スクリュー軸を回転駆動するように構成することもできる。

副走査搬送機構部１４０は、図１では、副走査ローラ１４１、プラテン１４２及び搬送ローラ１４３からなり、図示しない駆動機構により副走査ローラ１４１は前記所定の送り量だけ記録紙を搬送し、プラテン１４２に対向して主走査方向に移動するキャリッジ１２１に搭載されたインクジェットヘッドにより印字が行われる。主走査方向に移動しての印字は、記録紙を所定量送る毎に繰り返される。その際、往復移動時のそれぞれの工程で印字を実行する。

図３に示した印字ユニット１１０では、副走査搬送機構部１４０は搬送ベルト１４４を使用したもので、搬送方向の寸法はキャリッジ１２１の副走査方向の寸法とほぼ同じに設定されている。これは、キャリッジ１２１に搭載されたインクジェットヘッドの印字幅（同時に印字する副走査方向のドット数）が比較的大きいためであり、その間の平面度を保持する必要からである。そのため、搬送ベルト１４４として静電作用で記録紙を吸着する静電ベルトや、ベルト上の空気圧を負圧にして記録紙を吸着する吸着ベルトを使用することもできる。また、前述の副走査ローラ１４１を使用した場合はプラテン１４２によって所望の平面度を確保する必要がある。

搬送ベルト１４４は、副走査モータ１４５によってベルト駆動軸１４６を回転駆動することにより副走査方向に移動する。副走査モータ１４５は、印字ユニット１１０の前記空打ち機構部１６０配設側の側面（後述の引き出し方向の手前側にあたる前側板１１３）に取り付けられ、タイミングベルト１４７を介してベルト駆動軸１４６を駆動する。また、記録紙搬送路１１１の用紙搬入側と用紙搬出側には副走査ローラ１４１に対向させて搬送ローラ１４３が設けられ、記録紙は給紙部３００から分離搬送部３０１、搬送路ローラ１０１及び搬送路１１２を経て副走査ローラ１４１と搬送ローラ１４３の間から印字領域に搬送される。なお、搬送ベルト１４４の搬送距離を副走査において印字ユニット１１０の印字領域から下流の端部まで延ばし、印字領域から下流側の副走査ローラ１４１及び搬送ローラ１４３を省略することもできる。なお、ここでベルト１４４の搬送方向の寸法とは、ベルト１４４の張った部分の副走査方向の寸法である。また、印字領域は、主走査方向に移動するキャリッジ１２１に搭載されたインクジェットヘッドによって印刷が行われる領域である。

印字ユニット１１０は、外形略直方体の筐体１１９からなり、前後の側板１１３，１１４間に前記キャリッジ１２１のガイド、ベルト駆動軸１４６が設けられ、それぞれの側板１１３，１１４の内側に前記空打ち機構部１６０と前記維持機構部１５０とが配置されている。搬送ローラ１４３は、前記空打ち機構部１６０と前記維持機構部１５０の相対する側板間の設けられたローラ軸に空転可能に軸支されている。印字ユニット１１０の筐体１１９の上端部には用紙搬送方向と直交方向に沿って延びた１対のレール１１５が用紙搬送方向に沿って筐体１１９から突設されている。また、前側板１１３側と後側板側１１４の上部にそれぞれ取っ手１１６，１１７が設けられている。

このように大略構成された印字ユニット１１０は、画像形成部１００（複写装置１）の前面から図４に示すように引き出され、さらにはこの状態から取り外される。そのため画像形成部１００には、前記１対のレール１１５を受けるレールガイド１０９が用紙搬送方向に直交する方向に設けられている。また、画像形成部１００の筐体４０２における前記印字ユニット１１０の後側板１１４に対向する位置には、図示しない位置決め機構が設けられている。そのため、印字ユニット１１０をレールガイド１０９に沿って奥側に挿入したとき、最終工程で前記位置決め機構により印字ユニット１１０は位置決めされ、その位置で印字ユニット１１０はロックされる。印字ユニット１１０を画像形成部１００から引き出す場合には、前側板１１３側の取っ手１１６を持って引き出す方向に力を入れるとロックが外れ、そのまま引き出すことができる。そして印字ユニット１１０を所定量もしくは最大量引き出し、印字ユニット１１０が後側板１１４側の取っ手１１７に手が掛かる位置に達すると、前記取っ手１１６を持っていない側の手で前記取っ手１１７を持って印字ユニット１１０を取り外すことができる。なお、印字ユニット１１０の引き出し時に後側板１１４側の取っ手１１７を持つ前に印字ユニット１１０がレールガイド１０９から離脱することのないように、ストッパが設けられる。ストッパはレールガイド１０９と前記取っ手１１７側のレール端部との間で一時的に移動が規制されるような手段であれば良い。

また、このように引き出し可能に構成すると、印字ユニット１１０を引き出した状態でメンテナンスを行うことが可能となり、画像読み取り部２００を取り外し、さらに画像形成部１００の上部構造となっている排紙トレイ１０７を取り外して印字ユニット１１０のメンテナンスを行う必要がないので、作業効率の向上を図ることができる。また、印字ユニット１１０に搭載された印字機構部１２０、副走査搬送機構部１４０、維持機構部１５０及び空打ち機構部１６０などの各部が充分に露出されるので、メンテナンス時の作業性も良い。

前側板１１３側の取っ手１１６は合成樹脂性のベルトをボルトで前側板１１３の一部に取り付け、後側板１１４側の取っ手１１７は筐体１１９の構造材から構成しているが、図５に示すように金属などの剛体で指が掛けられるような形状とすることもできるし、図６（ａ）に示すように印字ユニット１１０の筐体１１９を合成樹脂材から一体的に構成し、取っ手１１６，１１７を指が掛かるような溝部１１６ａ，１１７ａで構成することもできる。この場合、溝部の形状は図６（ａ）のＡ−Ａ線断面図である図６（ｂ）に示すように指が印字ユニット１１０の重量を支えことができるように鉤状に形成しておくことが望ましい。また、図３に示した取っ手１１６は、ベルトの両端の部分でボルトで押さえる部分を溝状に形成しておき、使用するときにベルトが移動してボルトの頭部が溝の端部に引っ掛かり、荷重を支えるような構造とすることもできる。

また、この実施形態では、レール１１５とレールガイド１０９とにより印字ユニット１１０を引き出すスライド機構を構成しているが、ガイド棒と、このガイド棒に沿ってスライド移動する機構を設けて引き出し可能に構成することも、また、画像形成部１００の床面を印字ユニット１１０がスライド移動できるように構成することにより、印字ユニット１１０を前記床面上で移動させるように構成することも可能である。印字ユニット１１０を引き出して取り出し、押し込んでセットできるような構成であれば本発明の対象となる。

また、本実施形態では、印字ユニット１１０を画像形成部１００に対して引き出して取り外すことができるように構成したことから、引き出すための開口部には、カバー１７０が設けられる。本実施形態では、カバー１７０は開口部のみを覆うよう構成しているが、画像形成部１００の前面部の全面を覆うように構成しても良い。

このように構成すると、印字ユニット１１０を構成しているいずれかの要素に修理や交換をする必要が生じたとき、客先でその修理や交換する対象となる要素を取り外すという作業を行うことなく印字ユニット１１０全体を交換し、直ちに使用可能な状態にすることができる。これによりダウンタイムが最小限に抑えられ、作業能率も高くなるとともに、ユーザの満足度も上げることができる。なお、印字ユニット１１０を取り外す際には、インクタンク１０６からキャリッジ１２１に供給されるインク供給路を閉じて取り外すだけで良く、インク漏れが生じる虞はない。

なお、この実施形態では、印字ユニット１１０を印字機構部１２０、副走査搬送機構部１４０、維持機構部１５０及び空打ち機構部１６０を搭載した１つのユニットとして構成しているが、少なくとも印字機構部１２０のキャリッジ１２１、キャリッジの移送機構、キャリッジ移送機構の駆動源（主走査モータ１２２）を１つのユニットとして、あるいはこのユニットに制御回路を搭載して１つのユニットとして構成し、このようなユニットを引き出し可能に構成することもできる。また、維持機構部１５０及び空打ち機構部１６０を除いた印字機構部１２０及び副走査搬送機構部１４０を１つのユニットとして、あるいは、このユニットに制御回路を搭載して１つのユニットとして構成し、このようなユニットを引き出し可能に構成することもできる。

また、印字ユニット１１０の印字機構としてＬＥＤを使用した光書き込みのラインプリンタや熱転写プリンタなどでは、インクジェットヘッドを使用した画像形成装置のような維持機構部１５０及び空打ち機構部１６０は不要なので、印字部のみを一体的に引き出し可能に構成して画像形成装置を構成することもできる。印字部としては、印字機構のみならず、副走査搬送機構を含む場合、さらに制御回路を搭載して１つのユニットを構成することもできる。

更に、本実施形態では、画像形成部１００の上部に画像読み取り部２００を備えた複写装置１を例示しているが、プリンタにも適用できることは言うまでもない。

＜第２の実施形態＞
前述のように印字部を取り外す際には、機械的な脱着だけでなく電気系統の脱着まで考慮する必要がある。この第２の実施形態は、電気系統の脱着、さらには用紙ジャムの処理を考慮した画像形成装置の例である。なお、以下の説明において、前述の第１の実施形態と同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図７は図１に示した複写装置１の全体的な外観を示す図で、図７（ａ）はほぼ正面から見た斜視図、図７（ｂ）は複写装置１内で用紙のジャム処理を行うために開放できるカバーを全て開放した状態を示す図である。複写装置１には複数のカバーが設けられている。これらのカバーは、搬送路１１２を露出させることができる複写装置１の両側面の第１及び第２の搬送路カバー１ａ，１ｂ、インクタンク１０６の前側のインクタンクカバー１０６ａ、インクタンク１０６の上側の搬送路１１２を覆う第３の搬送路カバー１１２ａ、プラテン１４２を覆う第４の搬送路カバー１４２ａをそれぞれ開放した状態を示す図である。図７から分かるように本実施形態に係る複写装置１では、収納された印字ユニット１１０の前部を覆う前述のカバー１７０に加え、前記各カバー１ａ，１ｂ，１０６ａ，１１２ａ，１４２ａがそれぞれ設けられている。また、図７（ａ）には、コンタクトガラス２０１の上部に装着されたＡＤＦ２１０を含めた全体構成が図示されている。なお、第３の搬送路カバー１１２ａと第４の搬送路カバー１４２ａの上面は、排紙トレイ１０７として機能する。そのため第３の搬送路カバー１１２ａの上部には、図１１に示すように紙面検知センサ１０７ａが設けられている。

図８は複写装置１の正面視右側の側面の第２の搬送路カバー１ｂを開放した状態を示す斜視図、図９はカバー１７０及びインクタンクカバー１０６ａを省略した複写装置１の斜視図、図１０は図９の状態から印字ユニット１１０を引き出した状態を示す斜視図、図１１は図１０の状態を正面から見た斜視図である。これらの図において、印字ユニット１１０の筐体１１９の上部には、印字ニット１１０の各部と本体制御基板１９０とを接続するための接続コネクタ部１８０が配設されている。この接続コネクタ部１８０は図１２の概略図に示すように筐体１１９の側面に、複写装置１の側面に対して平行になるように設けられている。接続コネクタ部１８０は後述するがこの実施形態では、第１及び第２の基板１８０ａ，１８０ｂとから構成され、両者に接続機能が分散されている。なお、図１２では、請求項１３における基板は接続コネクタ部１８０の第１の基板１８０ａ及び第２の基板１８０ｂに対応する。また、この実施形態では、搬送ベルト１４４の外周に搬送ガイド板１４４ａが設けられ、搬送ベルト１４４ａは直接外部に露出しないように構成されている。また、図１１から分かるように印字ユニット１１０の前面側には、搬送ベルト１４４を駆動する副走査モータ１４５の回転量を検出するためのエンコーダシステム１４４ｂが設けられている。このエンコーダシステム１４４ｂは、図示しないエンコーダセンサによって副走査モータ１４５の回転軸１４５ａから駆動力を得て回転するエンコーダのパルス数をカウントして回転量に変換し、副走査方向の用紙の送り量を検出する。

図１２において、第１の基板１８０ａ側には、複写装置１本体の制御基板１９０と接続するためのコネクタ１８１ａ、キャリッジ１２１、維持機構部１５０及び空打ち機構部１６０を含むエンジン側と接続するためのコネクタ１８１ｂ，１８１ｃ，１８１ｄ、第２の基板１８０ｂと接続するためのコネクタ１８１ｅが配設されている。これらのコネクタ１８１ａ，１８１ｂ，１８１ｃ，１８１ｄ，１８１ｅは、ぞれぞれの接続ケーブルが交差しないように配置され、ノイズを拾わないように配慮されている。第２の基板１８０ｂには、コネクタ１８１ｆを介して副走査搬送機構部１４０やキャリッジ１２１の主走査方向移動機構制御用の信号が入出力される。

接続コネクタ部１８０ａは図１２の概略図では印字ユニット１１０の側面の長さ方向の略全面に沿って設けられているが、実機では、図８にも示すように後側板１１４側に寄った位置に設けられているので、印字ユニット１１０の印字機構部１２０等の各機構と接続コネクタ部１８０ａとの接続ケーブル１８７ａ〜１８７ｅの長さが最短となっている。更に、コネクタ１８１ａは、接続コネクタ部１８０の中で最も後側板１１４側に寄った位置、すなわち最も本体制御基板１９０に近い位置に設けられている。そのため、本体制御基板１９０側のコネクタ１９１に接続された信号線４００の長さが極力短くなる位置に、コネクタ１８１ａは設けられている。このように印字ユニット１１０の側面の第２のカバー１ｂに対向する位置に接続コネクタ部１８０を設けると、第２のカバー１ｂを開放して、前記接続コネクタ部１８０において接続されているコネクタを取り外すことにより、印字ユニット１１０と本体制御基板１９０との電気的接続が断たれ、また、機械的にも本体制御基板１９０のコネクタ１９１が、印字ユニット１１０から分離する。したがって、印字ユニット１１０を複写装置１本体から容易に取り外すことができる。したがって、図１２に示す実施形態は、各接続ケーブル１８７ａ〜１８７ｅの長さが最短となるので、ケーブルから拾われるノイズを低減することができる。また、制御基板１９０側のコネクタ１９１を接続コネクタ部１８０から取り外したときに、信号線４００の長さが短いので、印字ユニット１１０を複写装置１本体から取り外すときに、信号線が邪魔とならない。なお、請求項１２における接続手段は図１２に示すコネクタ１８１ａ〜１８１ｆに対応する。また、印字ユニット１１０の各機構からの接続ケーブル１８７ｂ〜１８７ｄは、第１の基板１８０ａの表側に配されたコネクタ１８１ｂ〜１８１ｄに接続され、第１の基板１８０ａの裏面には、コネクタ１８１ａと他のコネクタ１８１ｂ〜１８１ｄとを電気的に接続する配線パターンが形成されている。これにより信号線４００からコネクタ１８１ａを介して入力された信号が、各コネクタ１８１ｂ〜１８１ｄ及び接続ケーブル１８７ｂ〜１８７ｄを介して印字ユニットの各機構に出力される。

ここで、本実施形態に係る複写装置１の制御構成を図１３のブロック図に示す。複写装置の制御回路は、図１３に示すように本体制御基板１９０、画像読み取り部（スキャナ）２００、給紙部３００、コントローラ（ＣＴＬ）ボード１９２、電源部（ＰＳＵ）１９３、ドライバボード１９４、ＳＤカードボード１９５、オプション用ボード（ＯＰＵボード）１９６及び印字ユニット１１０とからなる。

図１２までの形態では、接続コネクタ部１８０は、第１の基板１８０ａと第２の基板１８０ｂによって構成されている。一方、図１３に示すコネクタボード１９７ａでは、接続コネクタ部１８０が一枚の基板で構成されている。図１３の場合、第２の基板１８０ｂのコネクタ１８１ｆは、コネクタボード１９７ａに取り付けられる。

制御基板には、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含む制御部、ポンプ、モータなどの駆動部品のドライバ、Ｉ／Ｏ、その他制御に使用される制御要素が搭載されている。

画像読み取り部２００は、ＣＣＤやＳＢＵＡＳＩＣを含むスキャナボードユニット（ＳＢＵ）２００ａ、点灯装置２００ｂ、ＨＰセンサ、ＡＰＳセンサ、圧板開閉センサ等の各種センサ２００ｃを少なくとも備え、制御基板１９０との間で検出信号や制御信号の入出力が行われる。ＣＴＬボードはＧＷＡＳＩＣを備え、操作表示部の表示制御や入出力制御を司り、制御基板１９０との信号の入出力を行う。

給紙部３００は、センサ類（各種検知部品）３００ａと給紙のためのクラッチ、ソレノイド、モータなどの駆動部品３００ｂを備え、制御基板１９０はセンサ類３００ａからの検知信号を受信し、駆動部品３００ｂに対して駆動信号を送信する。センサ類３００ａには、例えばレジストセンサ、中継センサ、サイズ検知センサ、紙有無センサ、カバーオープンセンサなどが含まれ、駆動部品３００ｂには、搬送ローラ１０１，１０２，１０３，１４３，排紙ローラ１０５、副走査ローラ１５１、分離給紙部３０１の給紙ローラなどを駆動するモータ、クラッチなどが含まれる。

電源部１９３は制御回路を含め各部への電力供給部として機能する。ドライバボード１９４はピエゾ用サーミスタを備え、印字ユニット１１０に搭載された各色のインクジェットヘッドの吐出制御を実行し、制御基板１９０及び印字ユニット１７０と接続されている。また、制御基板１９０には、ＳＤカードボード１９５及びＯＰＵボード１９６が接続され、ＳＤカードを使用したプログラムのバージョンアップや新しいプログラムのインストールが可能になっている。ＯＰＵボード１９６はオプションを接続したときに対応できるようになっている。

印字ユニット１７０は、印字ユニット１１０に搭載されており、接続コネクタ部１８０として機能するコネクタボード１９７ａ、共通（ＣＯＭ）ボード１９７ｂ、このＣＯＭボード１９７ｂに接続されたインクジェットヘッドに関する各種センサ類１９７ｃ、各色のインクジェットヘッド１９７ｄ、インクジェットヘッド関するもの以外の各種センサ１９７ｅ、副走査エンコーダ１８８、及びクラッチ、ソレノイドなどの駆動部品１９７ｆを備えている。この実施形態では、５色のインクジェットヘッドを備えているので、同一構成のセンサ１９７ｅ及び駆動部品１９７ｆを５通り備えている。インクジェットヘッドに関する各種センサ１９７ｃは、例えば、ヘッド環境温度センサ、画像レジストセンサ、各ヘッド毎に設けられた空気検知センサなどを含む。また、インクジェットヘッド関するもの以外の各種センサ１９７ｅは、副走査方向のロータリーエンコーダセンサ、キャリッジ上昇センサ、カートリッジ有無検知センサなどのセンサ類、駆動部品１９７ｆは通紙枚数カウンタ、各種クラッチ、モータなどをそれぞれ含む。

コネクタボード１９７ａが本実施形態における接続コネクタ部１８０に対応し、このコネクタボード１９７ａによって制御基板１９０及びドライバボード１９４側と、印字ユニット１７０側のＣＯＭボード１９７ｂ、各種センサ類、及び各種駆動部品とを接続する。図では、太線あるいは白抜きの線と矢印で示しているが、この実施形態では、ＣＯＭボード１９７ｂとコネクタボード１９７ａ間には７５本の、主走査エンコーダ１８８からコネクタボード１９７ａ側には６本の、各種センサ類１９７ｅからコネクタボード１９７ａ側には５５本の、コネクタボード１９７ａから各種駆動部品１９７ｆ側には３２本の信号線がそれぞれ接続されている。これらを総計すると１７０本近くなり、維持機構部１５０及び空打ち機構部１６０との信号の送受を行う信号線を入れると２００本前後となり、各信号線についてそれぞれコネクタが必要となる。

そこで、本実施形態では、コネクタボード１９７ａ上においてコネクタを図１２に示すように機能別に分散させ、分散させたコネクタ１８１ａ，１８１ｂ，１８１ｃ，１８１ｄ部分で制御基板１９０からの信号線４００と接続するようにした。なお、コネクタボード１９７ａの裏面側、すなわち前記コネクタ１８１ａ，１８１ｂ，１８１ｃ，１８１ｄの非取り付け側の面に印字ユニット各部からの信号線が接続され、前記コネクタ１８１ａ，１８１ｂ，１８１ｃ，１８１ｄに制御基板１９０側からの信号線４００が接続されると、ＣＯＭボード１９７ｂ、各種センサ類１９７ｅ及び各駆動部品１９７ｆとの接続が行われることになる。これにより印字ユニット１１０を引き出して複写装置１本体から取り外す際には、前記１８１ａ，１８１ｂ，１８１ｃ，１８１ｄの接続を解除すれば、物理的にも電気的にも印字ユニット１１０と制御基板１９０側との接続が断たれ、印字ユニット１１０を複写装置１本体から取り外すことができる。

なお、第２の基板１８０ｂにはコネクタ１８１ｆが設けられ、前述のように副走査搬送機構部１４０やキャリッジ１２１の主走査方向移動機構制御用の信号が入出力される。これにより、前記機構部の交換時にはコネクタ１８１ｆを取り外せば、他の部位に関係なく交換が可能となる。また、この実施形態では、コネクタボード１９７ａに対応する接続コネクタ部１８０は第１及び第２の基板１８０ａ，１８０ｂに２分され、コネクタ１８１ｅによって第１の基板１８０ａと第２の基板１８０ｂとの接続を取ることにより、製造コストやノイズを低減する。しかし、接続コネクタ部１８０を１枚の基板によって構成してもよいことは言うまでもない。また、接続コネクタ部１８０を３以上の基板によって構成することもできる。

この実施形態では、図１１に示すように印字ユニット１１０を取り外す時に把持する奥側の取っ手１１７ｂが合成樹脂材からなるベルトによって構成され、手前側の取っ手１１６ｂが印字ユニット１１０の前部側の底部に設けた凹部から構成されている。印字ユニット１１０が通常の使用状態にあるときには、奥側の取っ手１１７ｂは図１１に示すように用紙搬送方向に直交する方向に延びるフレーム上に沿って先端をピン１１７ｃで留めた状態で退避している。そこで、印字ユニット１１０を取り外す際には、ピン１１７ｃからベルト状の取っ手１１７ｂを外して図示の１点鎖線で示すように前記フレームに対して直交する方向に曲げ、先端部を固定金具１１７ｄに固定して把持できる状態にする。これにより前記凹部からなる手前側の取っ手１１６ｂとこのベルトからなる奥側の取っ手１１７ｂとを把持し、容易に持ち上げることができる。したがって、所定位置まで印字ユニット１１０を引き出した後、簡単に取り外すことができる。

さらに、図１１に示すように、複写装置１の正面から見てインクタンク１０６は、印字ユニット１１０の左方手前側において印字ユニット１１０と一体化されている。例えば、インクタンク１０６から印字ユニット１１０の方へと延出する部材（不図示）と、印字ユニット１１０とをネジ止めすることによりインクタンク１０６と印字ユニット１１０とを一体化してもよい。したがって、図１１に示すように、印字ユニット１１０を手前側に引き出すと、インクタンク１０６も印字ユニット１１０と共に手前に引き出され、複写装置１の本体から取り外される。

インクタンク１０６が印字ユニット１１０と一体に形成されているので、印字ユニット１１０を複写装置１から取り外すときに、インクタンク１０６から印字ユニット１１０にインクを供給するインク供給路を印字ユニット１１０から取り外す必要がない。そのため、印字ユニット１１０を複写装置１から取り外すときに、インク供給路からインクが漏れるおそれがないので、印字ユニット１１０を複写装置１から容易に取り外すことができる。なお、印字ユニット１１０を引き出す際には、インクタンク（メインタンク）１０６も一体的に引き出され、インクの交換が容易に行える。

この実施形態では、第１の実施形態とは異なり、図９及び図１０に示すように印字ユニット１１０は下レール１１５ａで複写装置１本体のレールガイド１０９ａに支持され、引き出しが可能となっている。このため、前述の第１の実施形態のように上側のレールガイド１０９は不要となり、印字ユニット１１０の上側の空間の自由度が増し、大きな作業空間を確保することができる。ジャム処理は、図７（ｂ）に示すようにインクタンク１０６の搬送路１１２の上側のカバー１１２ａ及びプラテン１４２を覆うカバー１４２ａを開いて行うことになるが、その際、第１の実施形態ではレールガイド１０９がジャム処理の際に邪魔になる可能性があった。しかし、第２実施形態では上側のレールガイド１０９がないので、図１１にも示すように印字ユニット１１０側と画像形成部１００の筐体４０２との間の空間を阻害するものがなく、ジャム処理が容易となる。

その他、特に説明しない各部は前述の第１の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。

なお、この実施形態では、接続コネクタ部１８０としてコネクタボード１９７ａを使用しているが、例えば図１４に示すように印字ユニット１１０の側面に印字ユニット１１０の各構成要素を接続された端子を有するパネルマウント１８２を機能に分けて複数個設け、そのパネルマウント１８２に制御基板１９０側からの信号線４００と接続されたコネクタ１８３を接続するように構成することもできる。この場合には、パネルマウント１８２及びコネクタのピンの位置や数をそれぞれ対応づけて設定し、誤接続を防止するようにするとよい。

また、図１５に示すように接続コネクタ部１８０としてプリント基板１８４とこのプリント基板上にコネクタ１８５ａ，１８５ｂ…を機能に分けて複数個設け、制御基板１９０側から延びる信号線４００ａ、４００ｂ…の先端部に設けたコネクタ１８６ａ，１８６ｂ…をそれぞれ前記コネクタ１８５ａ，１８５ｂ…に接続するようにしてもよい。この場合もコネクタのピンの位置や数をそれぞれ対応づけて設定し、誤接続を防止するようにすることが望ましい。なお、請求項１３における基板は図１４では、パネルマウント１８２に対応し、図１５ではプリント基板１８４に対応する。

さらに、第１の実施形態では図１および図３に示すようにインクタンク１０６がＹＭＣＫの４色分設けられ、第２の実施形態では図９ないし図１１に示すようにインクタンク１０６がＹＭＣＫＫの５色分設けられている。これに伴って第１の実施形態ではインクジェットヘッドが４色分、第２の実施形態ではインクジェットヘッドが５色分それぞれ設けられている。このインクタンクやインクジェットヘッドの数はプリンタの用途やＰＰＭに応じて適宜設定され、例えばインクタンクをＹＭＣＫの４色分設け、１個の黒のインクタンクから黒の２個のインクジェットヘッドにインクを導くように構成することもできる。この場合は、インクジェットヘッドはＹＭＣＫＫの５色分設けられることになる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット方式の複写装置の概略構成を示す図である。図１の側面図である。印字ユニットの一例の概略構成を示す斜視図である。印字ユニットを引き出した状態を示す側面図である。印字ユニットの取っ手の他の例を示す斜視図である。印字ユニットの取っ手を筐体に直接設けた例を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る複写装置の構成を示す図である。図７の複写装置の本体側面のカバーを開放した状態を示す斜視図である。図７の複写装置の本体側面のカバーを開放するとともに前部のカバーを省略した状態を示す斜視図である。図９の状態から印字ユニットを引き出した状態を示す斜視図である。図１０を正面側から見た斜視図である。図８に示した複写装置の接続コネクタ部の状態を示す印字ユニットの概略斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る複写装置の制御構成を示すブロック図である。図８に示した複写装置の接続コネクタ部の他の例を示す印字ユニットの概略斜視図である。図８に示した複写装置の接続コネクタ部のさらに他の例を示す印字ユニットの概略斜視図である。

符号の説明

１複写装置
１ａ，１ｂ，１１２ａ，１４２ａ搬送路カバー
１００画像形成部
１０６インクタンク
１０６ａインクタンクカバー
１０９，１０９ａレールガイド
１１０印字ユニット
１１５，１１５ａレール
１１６，１１７，１１７ｂ取っ手
１１６ａ，１１６ｂ，１１７ａ溝部
１１３，１１４側板
１１９筐体
１２０印字機構部
１２１キャリッジ
１２２主走査モータ
１４０副走査搬送機構部
１４１副走査ローラ
１４４搬送ベルト
１４５副走査モータ
１４６ベルト駆動軸
１５０維持機構部
１６０空打ち機構部
１８０接続コネクタ部
１８０ａ第１の基板
１８０ｂ第２の基板
１８１ａ，１８１ｂ，１８１ｃ，１８１ｄ，１８１ｅ，１８１ｆ，１８５ａ，１８５ｂ、１８６ａ，１８６ｂコネクタ
１８２パネルマウント
１８４プリント基板
１９０制御基板
１９４ドライバボード
１９７ＩＪモジュール部
１９７ａコネクタボード
２００画像読み取り部
３００給紙部

Claims

記録媒体上にインクを吐出するインクジェットヘッドを有する画像形成装置であって、前記インクジェットヘッドを収容すると共に、上部に開口部が形成された筐体を有する印字部を備え、
前記印字部は、前記筐体を装置本体から前記記録媒体の搬送方向に対して直交する方向で引き出し又は挿入することにより当該装置本体の前面から引き出し又は挿入可能であり、
前記筐体を装置本体から所定量もしくは最大量引き出した状態で、当該所定量もしくは最大量引き出された前記印字部を前記開口部から露出させることにより、当該印字部をメンテナンス可能な状態とすることを特徴とする画像形成装置。
前記印字部は、前記インクジェットヘッドを搭載して前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動可能なキャリッジを備え、
前記筐体は、前記キャリッジを収容すると共に、当該キャリッジの移動方向に引き出し又は挿入可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記印字部は、前記筐体の長手方向が、前記キャリッジの移動方向に沿った方向に設けられると共に、装置本体において前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記インクジェットヘッドのノズルの乾燥を防止するキャップを有する維持部を備え、
前記印字部は、装置本体から引き出される方向が当該装置本体の前面に向かう方向となっており、
前記維持部は、前記印字部が装置本体から引き出される方向において、当該装置本体の奥側に配置されたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記キャリッジとは別体で設けられると共に、インク供給路を介して当該キャリッジに搭載された前記インクジェットヘッドにインクを供給するインクタンクを有し、
前記印字部は、装置本体から引き出される方向が当該装置本体の前面に向かう方向となっており、
前記インクタンクは、前記印字部が装置本体から引き出される方向において、当該装置本体の前側に配置されたことを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。