JP4851950B2

JP4851950B2 - 画像形成装置及びその搬送ユニットの位置決め部材

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Publication number: JP4851950B2
Application number: JP2007021053A
Authority: JP
Inventors: 雅美池田; 菊之助辻
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2027-01-31
Also published as: CN101234564A; CN101234564B; JP2008183861A

Description

本発明は、プリンタや複写機、複合機等の画像形成装置、及びその搬送ユニットの位置決め部材に関する。

近年、画像形成装置の一つとして、記録ヘッドに備えられた多数のノズルからインクを吐出し、用紙等の記録媒体に印字を行うインクジェット記録装置が、小型で安価、作動時に静寂であるなどの利点があるために、広く市販されている。

図4は、従来のインクジェット記録装置の印刷機構の概略構成図である。

図4(a)に示すように、2つの搬送ローラR1,R2に搬送ベルトBが張設されており、これら搬送ローラR1,R2が反時計回りに回転することで、搬送ベルトBの外面上を記録媒体Pが矢印M方向に搬送される。

搬送ベルトBの上方には、この搬送方向Mの上流から順に、ブラック(K) 、シアン（C）、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色のインクを吐出する多数のノズルを備えた記録ヘッドFK,FC,FM,FYが、記録筐体F内に記録媒体Pの全幅に亘って水平に配置されている(図4(b)、符号Nがノズルを示す)。記録媒体Pの搬送とともにこの記録ヘッドFK,FC,FM,FYからそれぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクがこの記録媒体P上に吐出されることで、例えば特定の画像などが記録媒体上に形成される。

上記搬送ローラR1,R2及び搬送ベルトBは1つの筐体の中に配置されて搬送ユニット31を構成しており、この搬送ユニット31はさらに支持部材(偏心プーリ)32によって支持されている。

そして、例えば、記録ヘッドFK,FC,FM,FYや搬送ユニット31の保守・点検を行う場合には、これら偏心プーリ32を矢印S方向に回転させる。すると搬送ユニット31は降下して、このインクジェット記録装置内部から取り出し可能となる。こうして上記の保守・点検を行うことが可能となる。

ところで、通常の使用状態において、記録ヘッドFK,FC,FM,FYと搬送ベルトBとの位置関係は、完全な平行状態に保たれていなければならない。なぜならば、この平行状態が乱れると、記録ヘッドFK,FC,FM,FYの各ノズルと記録媒体Pとの距離が不均一になってしまい、これによって吐出されたインクの飛距離も不均一になる。そうすると、形成された画像に色むらが生じるなどして、正確で美しい画像の記録ができなくなるからである。

従って、上記のような保守・点検のあとでは、搬送ユニット31(搬送ベルトB)と記録筐体F(記録ヘッドFK,FC,FM,FY)を完全に平行になるように設置してやらなければならない。

また、印刷を行っていないときに記録ヘッドFK,FC,FM,FYのノズルの乾燥を防ぐために、記録ヘッドFK,FC,FM,FYに対してインクを吸引するためのキャップを当接する場合がある。同様に、このノズルの目詰まりを防止するために、印刷に関係しないノズルからインクを吸引する目的で、記録ヘッドFK,FC,FM,FYに対してこのキャップを当接する場合がある。さらに搬送ユニット31上で紙詰まりが発生した場合、この紙を取り除く作業が必要となる。これらの場合にも搬送ユニット31を降下させる必要が生じ、所定の作業が終了した後には、搬送ユニット31と記録筐体Fを完全に平行になるように設置してやらなければならない。

この作業を補助するために、搬送ユニット31に冶具による微調整の機構を備えたインクジェット記録装置が、下記の特許文献1,2に開示されている。なお、上述のキャップについては、下記の特許文献3に記載されている。
特開２００６−１６８３１８号公報特開２００５−３０６０３２号公報特開２００５−１６９９９０号公報

しかし、上記の従来技術には、以下のような問題点がある。

第1に、画像形成装置の画像記録の解像度を例えば600dpi程度の標準的な値であると仮定しても、上記の微調整は0.1mm程度の精度で行わなければならない。従来技術の冶具による微調整では、どうしてもネジ止めなどの過程でこの程度の誤差が生じやすく、上記の完全な平行状態を実現するには高度に熟練した技術を要する。

第2に、上記の平行状態は、保守・点検等の際以外にも乱れてしまう場合がある。典型的な例は地震などの場合であるが、このほかにも、ユーザが接触してインクジェット記録装置に振動を与えてしまったような場合にも、この平行状態が乱れることがある。このような場合にまで従来のような冶具による微調整を行うことは煩瑣に耐えない。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、熟練した技術を要することなく、また、いつ如何なる状況においても、記録ヘッドと搬送ユニットとの平行状態を完全に維持することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を採用している。

まず、本発明では、記録媒体を搬送する搬送ユニットと、当該搬送ユニットの上方に配置された、当該記録媒体に記録する記録部材と、上記搬送ユニットを下方から所定位置まで持ち上げたり降下させたりする支持部材とを備える画像形成装置である。

そして、このような画像形成装置であって、上記記録部材に対する搬送ユニットの位置決めを行う３つ以上の位置決め部材を備え、上記位置決め部材は、上方に突出し、上記記録部材を収納する記録筐体に当接するためのピンが固定され、上記搬送ユニットに固定された固定部材と、上記固定部材に嵌合して上下に摺動し、上記支持部材が上記搬送ユニットを下方から持ち上げる場合に当該支持部材によって下から支持される摺動部材と、上記固定部材と上記摺動部材との間に介在し、上記ピンに上方向から圧力が加わると、下方向に縮むバネとを備える。

即ち支持部材で摺動部材を支持することで搬送ユニットを持ち上げた際に、位置決め部材のピンが記録ヘッドを備えた記録筐体に当接する。3本のピンが当接すれば、記録部材と搬送ユニットの平行状態は完全に保たれるのである。各ピンが同時に記録筐体に当接しなかった場合には、先に当接したピンにかかる圧力をバネが緩衝する。又、本発明の画像形成装置は、上記支持部材が、偏心プーリである。又、本発明の画像形成装置は、上記固定部材の左右両端には、溝がそれぞれ設けられ、当該溝に上記摺動部材が上下に摺動可能に嵌合される。又、本発明の画像形成装置は、上記固定部材は、第一の本体部と、当該本体部から台状に突出した部分であり、上記搬送ユニットに当接する当接部とによって構成され、上記固定部材の当接部は、左右に突き出した突き出し部を有し、上記固定部材は、上記第一の本体部から左右に張り出し、上記溝が形成された溝構造部を有し、上記摺動部材は、第二の本体部と、腕部で構成され、上記腕部には、上記溝構造部の溝に挿入される挿入部が設けられ、上記摺動部材がもっとも下方に位置する場合、当該摺動部材の腕部が上記固定部材の突き出し部に当接し、上記腕部が、上記溝構造部と、上記搬送ユニットに挟み込まれ、上記挿入部が、上記溝構造部の溝によって規制されている。又、本発明の画像形成装置は、上記腕部と上記搬送ユニットとの間に所定の空間が生じるように、上記固定部材の当接部と上記摺動部材の腕部との位置関係が規定されている。又、本発明は、記録媒体を搬送する搬送ユニットと、当該搬送ユニットの上方に配置された、当該記録媒体に記録する記録部材と、上記搬送ユニットを下方から所定位置まで持ち上げたり降下させたりする支持部材とを備える画像形成装置内で、上記記録部材に対する搬送ユニットの位置決めを行う位置決め部材である。本発明の位置決め部材は、上方に突出し、上記記録部材を収納する記録筐体に当接するためのピンが固定され、上記搬送ユニットに固定された固定部材と、上記固定部材に嵌合して上下に摺動し、上記支持部材が上記搬送ユニットを下方から持ち上げる場合に当該支持部材によって下から支持される摺動部材と、上記固定部材と上記摺動部材との間に介在し、上記ピンに上方向から圧力が加わると、下方向に縮むバネとを備える。

以上のように、本発明によれば、熟練した技術を要することなく、また、いつ如何なる状況においても、記録ヘッドと搬送ユニットとの平行状態を完全に維持することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図1は、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100の一実施形態の内部構造図である。

このインクジェット記録装置100は、下部に配置された給紙カセット111と、その上方に配置されたインクタンクTと、このインクタンクTの上方に配置された搬送ベルトBとを備えている。また、この搬送ベルトBの上方に配置された記録部材の一例である記録ヘッドFと、装置の右端に配置された用紙搬送路116とを備えている。

給紙カセット111は、印刷が行われる記録媒体Pを収納するもので、この給紙カセット111には、給紙を行うための給紙ローラ121が用紙搬送路116側の端部に配置されている。この用紙搬送路116は、給紙カセット111から給紙された記録媒体Pを搬送ベルトBに導くガイド板から構成されている。この用紙搬送路116には、給紙された用紙を搬送する搬送ローラ対122が給紙カセット111側に配置され、2次給紙を行うレジストローラ対123が搬送ベルトB側に配置されている。

上記インクタンクTは、左右方向に並設されたインクタンクTK,TC,TM,TYから構成され、それぞれブラック (K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー (Y)のインクを貯留している。

上記搬送ベルトBは、レジストローラ対123により2次給紙された記録媒体Pを左方に向けて搬送するもので、記録ヘッドFK,FC,FM,FY を収納した記録筐体Fの左右両外側（用紙搬送方向の下流側と上流側）に配置された一対の搬送ローラR2及び搬送ローラR1に張設されている。これら搬送ローラR1,R2及び搬送ベルトBは1つの筐体の中に配置されて搬送ユニット101を構成しており、この搬送ユニット101はさらに支持部材(偏心プーリ)108によって支持されている。この構成は上記背景技術と同様である。

本発明では、この搬送ユニット101に、上方に突出したピン102有する3つ以上の位置決め部材A（後述する）が設けられ、これらのピン102が上記記録筐体Fに当接していることが最大の特徴である。

上記搬送ローラR2の下方には、印刷の際に余剰となったインクを回収するための、上面に開口を有する回収口126が配置され、この回収口126の下方には、廃インクタンク127が配置されている。そして、上記回収口126及び上記廃インクタンク127は、連通管128によって連通し、回収インク貯留部を構成している。

また、上記搬送ベルトBの左方には排出ローラ対129が配置され、排出ローラ対129の左方の装置の左側壁には排出口130が穿設され、この排出口130を通して装置内から装置外に突出する排出トレイ131が配置されている。

上記記録筐体Fは、下面のノズル面141が搬送ベルトBの用紙搬送面から微小間隔をおいた印刷位置に固定支持されている。この記録筐体Fは、左右方向に並設されたラインヘッドFK,FC,FM,FY(図4(b)参照)を備えている。なお、各ラインヘッドFK,FC,FM,FYは、下記のような構造により、それぞれブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー (Y)のインクを吐出する。

記録ヘッドFの上記ノズル面141には、各ラインヘッドFK,FC,FM,FY毎に、多数のノズルNが用紙幅方向に用紙幅分だけ配列形成されている(図4(b)参照)。これらの各ノズルNはラインヘッド内に各ノズルNに対応して形成された加圧室(図示しない)にそれぞれ連通し、各加圧室は更に各ラインヘッドFK,FC,FM,FY内に形成されたインク液室(図示しない)に連通している。そして、各ラインヘッドFK,FC,FM,FYインク液室はインク供給チューブ(図示しない)によって、それぞれ上記インクタンクTK,TC,TM,TYに連通している。
さらに、記録ヘッドFの下流には、各ラインヘッドFK,FC,FM,FYから記録媒体Pに吐出されたインクを乾燥させるための乾燥装置115が配置されている。

図2は、上記搬送ユニット101の構成図である。図2に示すように、この略直方体の搬送ユニット101の四隅には、上述の通り記録筐体Fに当接するためのピン102を備えた位置決め部材Aが 4つ設けられている。点線楕円内に示したこの位置決め部材Aの構造を図3に示す。

ピン102は固定部材104に、上方に突出するように固定されている(図3(a))。一方、搬送ユニット101の側面にはこの固定部材104がネジ105によって固定されている(背面図3(b)及び側面図3(c)参照)。

固定部材104の左右両端には溝106が設けられ、この溝106に摺動部材103が上下に摺動可能に嵌合されている。また、摺動部材103と固定部材104との間には、バネ107が備えられている。従って、ピン102に上下方向から圧力が加わると、このバネ107が上下方向に伸縮することで、摺動部材103が上下方向に摺動する。この摺動部材103を、偏心プーリ32によって下から支持することで、固定部材104と固定された搬送ユニット101が記録筐体Fに対して平行にセットされる。

上記背景技術と同様に、例えば、記録ヘッドFK,FC,FM,FYや搬送ユニット31の保守・点検等を行う場合には、偏心プーリ108を矢印S方向に回転させる。すると搬送ユニット101は降下して、このインクジェット記録装置内部から取り出し可能となる。こうして上記の保守・点検等を行うことが可能となる。

一方、この保守・点検等が終了した際には、この搬送ユニット101をインクジェット記録装置100内にセットし、上記偏心プーリ108を矢印S方向と逆方向に回転させる。そうすると、摺動部材103がこの偏心プーリ108により持ち上げられることにより、位置決め部材Aとこれに固定された搬送ユニット101が持ち上げられ、上述した四隅に設けられたピン102が上記記録筐体Fに当接する。

なお、固定部材104は本体部104aと搬送ユニット101に当接しネジ105を挿入するための不図示のネジ孔を有する当接部104bによって構成されている。この当接部104bは本体部104aから台状に突出した部分である。なお、当接部104bは左右に突き出した突き出し部104cを有する。また、固定部材104本体部104aから左右に張り出した溝構造部104dをさらに有し、この溝構造部104dには前述の溝106が形成されている。ここで、摺動部材103は本体部103aと腕部103bで構成され、この腕部には固定部材104の溝106に挿入される挿入部103cが設けられている。摺動部材103がもっとも下方に位置する場合でも、摺動部材103の腕部103bが固定部材104の突き出し部104cに当接するため、さらに下方へ移動することを妨げられる。さらに、摺動部材103は、その腕部103bが固定部材104の溝構造部104dと搬送ユニット101に挟み込まれているので抜け落ちることはない。また、搬送ユニット101が降下した位置にある時やインクジェット記録装置内部から取り出した場合に、何らかの外力が摺動部材103の下方から加わったとしても、摺動部材103の挿入部103cが溝106によって規制されているので、摺動部材103が上方に抜け出すことはない。

また、摺動部材103の腕部103bと搬送ユニット101の間には図3(c)に示すように若干の空間が生じるように、固定部材104の当接部104bと摺動部材103の腕部103bの位置関係が規定されている。つまり固定部材104と、摺動部材103を搬送ユニット101に取り付けた際の、固定部材104の本体部104aからの当接部104bの高さより、摺動部材103の腕部103bの高さが低くなるように固定部材104と摺動部材103が構成されている。このことによって、摺動部材103がスムーズに移動することができる。

搬送ユニット101(搬送ベルトB)が上記記録筐体F(記録ヘッドFK,FC,FM,FY)に対して平行状態を保つためには、4本のピン102が全て記録筐体Fに当接しなければならないが、一番初めに当接したピン102は、全てのピン102が当接するまでの間、偏心プーリ108からの押し上げ圧力に耐えなければならない。このため、本発明では、上述の通り摺動部材と固定部材104との間にバネ107を介在させ、この摺動部材103を上下方向に摺動させることで、この押し上げ圧力を緩衝しているのである。

即ち、１本のピン102が先に記録筐体Fに当接したとすると、その他のピン102が当接するまでの間に、偏心プーリ108からの押し上げ圧力によって搬送ユニット101に歪みが生ずるおそれがある。従来の技術では、このような歪みを生じさせないために搬送ユニット101の剛体強度を高くする必要があり、このためにコスト高となったり構造が複雑化するといった欠点があった。本発明では、このような問題点を、上記バネ107によってこの押し上げ圧力を緩衝することで解決しているのである。

なお、偏心プーリ108は手動で回転することとしても、モータ等の駆動装置で回転することとしても良いが、後者の場合には以下の点に注意を要する。すなわち、駆動装置による偏心プーリ108の回転トルクによる押し上げ圧力が、バネ107の弾性限界内になるように、駆動装置及びバネ107の強度を設定しなければならない。そうしなければ、上記のように、押し上げ圧力をバネ107が緩衝することができなくなってしまうからである。

こうして、4本のピン102が全て記録筐体Fに当接すれば、搬送ユニット101(搬送ベルトB)と上記記録筐体F(記録ヘッドFK,FC,FM,FY)との平行状態が完全に保たれる。このように本発明によれば、上述したような熟練した技術による微調整を要することなく、記録ヘッドFK,FC,FM,FYと搬送ユニット101との平行状態を完全に維持することができる。また、地震等でインクジェット記録装置100が振動した様な場合でも、上記バネ107が緩衝材として働くため、いつ如何なる状況においても上記平行状態が保たれるのである。

なお、以上では、位置決め部材Aは搬送ユニット101の四隅に4つ備えるとして説明したが、理論的には3つ以上の位置決め部材Aを備えておけば、これらのピン102の全てが記録筐体Fに当接したとき、上記の完全な平行状態が実現される。しかし、このように固定部材104を搬送ユニット101の四隅に4つ備えるのが、実用の観点からは最適であるといえる。位置決め部材Aが3つでは搬送ユニット101の構造が非対称となってバランスが悪く、また必要以上に多くの位置決め部材Aを設けると、搬送ユニット101の構造が複雑化するからである。

また、支持部材108が偏心プーリであるとして説明したが、これは一例であって、例えば油圧ジャッキ等、搬送ユニット101を下方から持ち上げる支持部材であれば、どのような支持部材を用いても本発明の適用がある。

さらに、本実施形態では画像形成装置がインクジェット記録装置の場合について説明したが、これも一例であって、例えば、電子写真方式を用いたタンデムカラー画像形成装置であっても良い。即ち、搬送ユニットを記録ヘッドと平行に設置する必要のあるあらゆる画像形成装置において、本発明の適用がある。

なお、以上では、記録媒体の通過方向の上流からブラック (K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー (Y)の順で、記録ヘッドFK,FC,FM,FYが配置されているとして説明したが、これは例示であって、各色の配置順序はこれと異なっていても良い。

また、記録部材としては、インクジェット方式の記録ヘッドを例示したが、電子写真方式のタンデムカラー画像形成部に配置された感光体であってもよい。

さらには、本実施例では記録ヘッドの下方に搬送ユニットが配置されているが、電子写真方式のタンデムカラー画像形成装置において、感光体が垂直方向に並び、搬送ユニットが垂直方向に用紙を搬送するような形態であってもよい。

本発明に係る画像形成装置は、熟練した技術を要することなく、また、いつ如何なる状況においても、記録ヘッドと搬送ユニットとの平行状態を完全に維持することができる。従って、プリンタや複写機、複合機等として有用である。

本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態の内部構造図。本発明に係るインクジェット記録装置の搬送ユニットの構成図。本発明に係る固定部材等の構造図。従来のインクジェット記録装置の印刷機構の概略構成図。

符号の説明

100 インクジェット記録装置
101 搬送ユニット
102 ピン
103 摺動部材
104 固定部材
105 ネジ
106 溝
107 バネ
108 偏心プーリ
116 用紙搬送路
122 搬送ローラ対
123 レジストローラ対
141 ノズル面
T インクタンク
B 搬送ベルト
TK,TC,TM,TY インクタンク
FK,FC,FM,FY 記録ヘッド
F 記録筐体
A 位置決め部材
R1,R2 搬送ローラ

Claims

記録媒体を搬送する搬送ユニットと、当該搬送ユニットの上方に配置された、当該記録媒体に記録する記録部材と、上記搬送ユニットを下方から所定位置まで持ち上げたり降下させたりする支持部材とを備える画像形成装置であって、
上記記録部材に対する搬送ユニットの位置決めを行う３つ以上の位置決め部材を備え、
上記位置決め部材は、
上方に突出し、上記記録部材を収納する記録筐体に当接するためのピンが固定され、上記搬送ユニットに固定された固定部材と、
上記固定部材に嵌合して上下に摺動し、上記支持部材が上記搬送ユニットを下方から持ち上げる場合に当該支持部材によって下から支持される摺動部材と、
上記固定部材と上記摺動部材との間に介在し、上記ピンに上方向から圧力が加わると、下方向に縮むバネと
を備えることを特徴とする、画像形成装置。
上記支持部材が、偏心プーリである
請求項１に記載の画像形成装置。
上記固定部材の左右両端には、溝がそれぞれ設けられ、当該溝に上記摺動部材が上下に摺動可能に嵌合された
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
上記固定部材は、第一の本体部と、当該本体部から台状に突出した部分であり、上記搬送ユニットに当接する当接部とによって構成され、
上記固定部材の当接部は、左右に突き出した突き出し部を有し、
上記固定部材は、上記第一の本体部から左右に張り出し、上記溝が形成された溝構造部を有し、
上記摺動部材は、第二の本体部と、腕部で構成され、
上記腕部には、上記溝構造部の溝に挿入される挿入部が設けられ、
上記摺動部材がもっとも下方に位置する場合、当該摺動部材の腕部が上記固定部材の突き出し部に当接し、
上記腕部が、上記溝構造部と、上記搬送ユニットに挟み込まれ、
上記挿入部が、上記溝構造部の溝によって規制されている
請求項３に記載の画像形成装置。
上記腕部と上記搬送ユニットとの間に所定の空間が生じるように、上記固定部材の当接部と上記摺動部材の腕部との位置関係が規定されている
請求項４に記載の画像形成装置。
記録媒体を搬送する搬送ユニットと、当該搬送ユニットの上方に配置された、当該記録媒体に記録する記録部材と、上記搬送ユニットを下方から所定位置まで持ち上げたり降下させたりする支持部材とを備える画像形成装置内で、上記記録部材に対する搬送ユニットの位置決めを行う位置決め部材であって、
上方に突出し、上記記録部材を収納する記録筐体に当接するためのピンが固定され、上記搬送ユニットに固定された固定部材と、
上記固定部材に嵌合して上下に摺動し、上記支持部材が上記搬送ユニットを下方から持ち上げる場合に当該支持部材によって下から支持される摺動部材と、
上記固定部材と上記摺動部材との間に介在し、上記ピンに上方向から圧力が加わると、下方向に縮むバネと
を備えることを特徴とする、位置決め部材。