JP4919731B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液（液体）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含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体としての記録液（以下、インクともいう。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行ものがある。

なお、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液体を吐出し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をも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、液体吐出装置とは、液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味し、画像を形成するものに限らない。

このような液体吐出装置を備える画像形成装置として、キャリッジ上に記録ヘッド及びこの記録ヘッドに対してインクを供給するサブタンクを搭載し、装置本体側のメインカートリッジからサブタンクに対して供給チューブを介してインクを補充供給するようにしたものがある。

そして、特許文献１には複数の供給チューブを保持するチューブホルダが記載されている。
特許第３２３６８９号公報

特許文献２にはキャリッジのホームポジションへの移動に伴い、チューブにおけるキャリッジの印字ヘッドに接続する付近のチューブ部分を、リンク機構を有した保持部材が、外方に膨出させない保持動作するようにした構成が記載されている。
特開２００６−０１５７０６号公報

特許文献３にはインク供給用チューブの曲げ経路部分の自己復帰習性が、記録品質に悪影響を及ぼさないようにする構成が記載されている。
特開２００５−０３５０３２号公報

特許文献４には供給用チューブを保持するキャリッジ側保持部が、供給用チューブの延出方向を、略Ｕ字形の形状の内側に向けるようになされることが記載されている。
特開２００５−０３５０３３号公報

特許文献５には複数のチューブを支持して記録ヘッドユニットの往復移動方向に沿って回動可能なガイド部材を備えること、具体的には装置本体の上部より供給チューブを吊るす構成が記載されている。
特開２００５−１９９５０６号公報

特許文献６にはフレキシブル配線板は、チューブを支持するキャタピラに取付けられた変位制限部材内において摺動可能に保持され、この構成において変位制限部材およびキャタピラを摺動性の高い材料で形成することが記載されている。
特開平１１−１６５４４７号公報

特許文献７にはインクチューブ保持部材を保持手段（キャリッジ）に支持させて、インクヘッドの移動に同期して移動する保持手段の移動に伴い、インクチューブおよびインクチューブを保持するインクチューブ支持手段が屈曲移動するものが記載されている。
特開２０００−３１８１７６号公報

特許文献８にはインクチューブをガイドするガイド部材を設けることが記載されている。
特開平０４−１２９７５１号公報

特許文献９には記録ヘッドフレキシブルケーブルやインクチューブなどの複数の可撓性部材は、移動記録体の移動経路を挟んで互いに反対側から記録装置本体から移動記録体へ接続されている構成が記載されている。
特開２０００−３２１３５１号公報

特許文献１０にはキャリッジガイド部材にキャリッジの移動に伴ってチューブがキャリッジの移動方向と交差する方向に遊動するのを規制するチューブ案内溝が形成されたものが記載されている。
特開平０４−１２９７５１号公報

上述したように供給チューブをキャリッジ上に接続する構成の画像形成装置にあっては、キャリッジの移動に伴って供給チューブも移動することから、上述した特許文献に記載されているように種々の対策が講じられている。

ところが、供給チューブの剛性が低い場合、供給チューブが垂れ下がり、画像形成を行なう媒体に接触して画像形成面を汚すという課題があり、このような課題に対しても有効な対策が講じられていない。

この場合、供給チューブの剛性を高くすれば有効であるが、供給チューブの剛性を高くすることは、材質や構造の面で高価になるだけでなく、キャリッジの移動に伴って供給チューブによる復元力がキャリッジに係り安定した主走査（キャリッジの移動）を行えなくなったり、スムーズな主走査を行えなくなるなどの不都合を生じる。

なお、上記特許文献５に記載のように供給チューブを吊るす構成では装置高さが高くなってしまう。また、特許文献６、７に記載のものチューブを半ば剛体で覆うような構成であるために実際のチューブの取り回し空間よりも大きな空間が必要となって装置が大型化する。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、剛性の低い供給チューブが媒体と接触することを防止した画像形成装置を提供す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、
媒体に対して液滴を吐出する記録ヘッドがキャリッジに搭載され、装置本体側から供給チューブを介して前記記録ヘッドに液体が供給される画像形成装置において、
前記キャリッジに一端部側が取付けられ、前記供給チューブを前記媒体から離間させて保持可能なシート状部材を備え、
前記シート状部材を前記キャリッジの移動に合わせて繰り出し及び巻き戻す手段を備えている
構成とした。
ここで、前記シート状部材を繰り出し及び巻き戻す手段の駆動源が前記キャリッジの駆動源と同じである構成とできる。
本発明に係る画像形成装置は、
媒体に対して液滴を吐出する記録ヘッドがキャリッジに搭載され、装置本体側から供給チューブを介して前記記録ヘッドに液体が供給される画像形成装置において、
前記キャリッジに一端部側が取付けられ、前記供給チューブを前記媒体から離間させて保持可能なシート状部材を備え、
前記シート状部材はキャリッジを起点及び終点としてループ状に設けられている
構成とした。
ここで、前記シート状部材が前記キャリッジに対する駆動力伝達機構の一部を構成している構成とできる。

これらの本発明に係る画像形成装置においては、シート状部材は透明な部材である構成、シート状部材の表面は高摺動性を有する構成、この場合、シート状部材は供給チューブと接触する領域のみが高摺動性を有する構成とできる。

また、供給チューブが高摺動性を有する材料からなる構成、供給チューブのシート材と接触する部分のみが高摺動性を有する材料からなる構成、の前記供給チューブを有し、これらの複数の供給チューブは一体化されている構成、複数の供給チューブを有し、これらの複数の供給チューブの可動部分は一体化されている構成、複数の供給チューブを有し、これらの複数の供給チューブの少なくとも一部をクランプするクランプ手段を備えている構成とできる。

また、シート状部材の一端部は固定されている構成、シート状部材の一端部は着脱可能に装着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、キャリッジに一端部側が取付けられ、供給チューブを媒体から離間させて保持可能なシート状部材を備え、シート状部材をキャリッジの移動に合わせて繰り出し及び巻き戻す手段を備えている構成としたので、供給チューブが垂れ下がったときでもシート状部材で支えて媒体に接触することを防止するので、剛性の低い供給チューブであっても媒体と接触することを防止できる。
本発明に係る画像形成装置によれば、キャリッジに一端部側が取付けられ、供給チューブを媒体から離間させて保持可能なシート状部材を備え、シート状部材はキャリッジを起点及び終点としてループ状に設けられている構成としたので、供給チューブが垂れ下がったときでもシート状部材で支えて媒体に接触することを防止するので、剛性の低い供給チューブであっても媒体と接触することを防止できる。

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第１実施形態について図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機構部の平面説明図、図２は同装置の正面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、側板１Ａ、１Ｂに横架したガイド部材である主ガイドロッド２及び図示しない従ガイドロッドにヘッド保持部材であるキャリッジ３を主走査方向に摺動自在に保持し、駆動源としての主走査モータ４によって駆動プーリ５及び従動プーリ６間に掛け回したタイミングベルト７を介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３には、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、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１１ｙ、１１ｍ、１１ｃ、１１ｋ（区別しないときは「記録ヘッド１１」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（用紙搬送方向）に沿って配列し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。

また、キャリッジ３には、記録ヘッド１１に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク（サブタンク）１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋ（区別しないときは「ヘッドタンク１２」という。）を搭載している。このヘッドタンク１２には、カートリッジホルダ１３に着脱自在に装着される各色の記録液カートリッジ１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋから、供給ポンプユニットによって各色の供給チューブ１６（図では１本で示している。）を介して、各色の記録液が補充供給される。

この供給チューブ１６は、一端部が非印字領域側に配置されたカートリッジホルダ１３の供給ポンプユニットに接続され、供給ポンプユニットから後板１Ｃ側に引き出され、後板１Ｃに沿って上方に曲げられ、更に後板１Ｃに沿って主走査方向に引き回された後、平面形状で略横Ｕ字状になるように曲げられてキャリッジ３のヘッドタンク１２に他端部が接続されている。また、供給チューブ１６の途中部分は後板１Ｃにチューブ固定部材１７にて固定されている。

また、キャリッジ３に対向して媒体である用紙２０を搬送するプラテン２１が配置され、プラテン２１上で用紙２０を間歇的に搬送しながらキャリッジ３を主走査方向に移動し記録ヘッド１１から液滴を吐出することによって用紙２０上に所要の画像を形成する。

また、非印字領域には記録ヘッド１１の性能を維持回復する維持回復機構２２が配置されている。この維持回復機構２２は記録ヘッド１１のノズル面（液滴吐出面）をキャッピングするキャップ部材２３などを備えている。

そして、この画像形成装置においては、キャリッジ３に一端部側が接続され、供給チューブ１６を媒体（用紙）２０から離間させて保持可能なシート状部材３１を備えている。このシート状部材３１の他端部はバネ部材などの弾性部材３２によって側板１Ａに保持している。なお、シート状部材３１自体が弾性を有する構成としてもよい。

このように構成することで、キャリッジ３が主走査方向に移動するとき、供給チューブ１６と用紙２０との間にシート状部材３１が介在して、供給チューブ１６が垂れた場合にでも、図２に示すように、シート状部材３１が供給チューブ１６を支えるので、供給チューブ１６と用紙２０との間に隙間が保持される。これにより、供給チューブ１６の剛性が低く、供給チューブ１６が垂れ下がっても用紙２０の画像形成面を擦ることがない。したがって、供給チューブの低コスト化も図れる。

この場合、シート状部材３１によって用紙２０が見えなくなると、ジャムが発生した場合に除去処理の支障となる。そこで、シート状部材３１を透明な部材で形成することが好ましく、これにより、ジャムの発見やジャムの除去処理を行い易くなる。

次に、本発明の第２実施形態について図３を参照して説明する。なお、図３は同実施形態に係る画像形成装置の機構部の正面説明図である。
ここでは、シート状部材３１の他端部を円筒状のシート巻取り軸３３に取り付けている。このシート巻取り軸３３は図示しないモータなどの駆動源によってキャリッジ３の移動距離、移動位置に基づいて回転駆動する。これらのシート巻取り軸３３及び駆動源によって、シート状部材３１をキャリッジ３の移動に合わせて繰り出し及び巻き戻す手段を構成している。

つまり、第１実施形態のようにシート状部材３１の他端部を弾性部材３２で保持した場合には、弾性部材３２の弾性力がキャリッジ３の移動距離で変化してキャリッジ３の負荷変動が大きくなり、主走査が安定しなくなるおそれがある。そこで、キャリッジ３の移動に合わせてシート状部材３１の繰り出し（キャリッジ３の移動による引き出し）及び巻き戻しを行うことによって、キャリッジ３の負荷変動を低減し、安定した主走査を得るようにしている。

この場合、シート状部材３１のシート巻取り軸３３の回転駆動として独立した駆動源を用いるとコストが高くなるので、主走査モータ４の駆動力をプーリとタイミングベルトなどで構成した駆動力伝達機構を用いて駆動するようにすれば、構成の簡略化と低コスト化を図れる。

次に、本発明の第３実施形態について図４を参照して説明する。なお、図４は同実施形態に係る画像形成装置の機構部の正面説明図である。
ここでは、シート状部材３１の一端部をキャリッジ３の一側面に取り付け、シート状部材３１の他端部をキャリッジ３の他側面に取り付け、シート状部材３１は自由回転可能なコロ部材３５〜３８に掛け回している。つまり、シート状部材３１はキャリッジ３を起点及び終点としてループ状に設けられている。これにより、小スペース化を図れる。

次に、本発明の第４実施形態について説明する。前述したようにキャリッジ３は主走査モータ４によってタイミングベルト７を介して移動走査されるので、このタイミングベルトに代えて第３実施形態のようにループ状の配置したシート状部材３１を主走査モータで回動させるようにしている。このようにすれば、低コスト化を図れる。この場合、キャリッジ３の位置精度を出すためにはシート状部材３１の一部をタイミングベルトと同じ構造にすることが好ましい。

次に、シート状部材３１及び供給チューブ１６の材質や表面処理について説明する。
上述したように垂れ下がる供給チューブ１６をシート状部材３１で支えて構成とした場合、キャリッジ３の移動によって供給チューブ１６とシート状部材３１が擦れる（摩擦が発生する）ことになる。

そこで、シート状部材３１の表面に高摺動性を持たせる、例えば、表面に摺動性の良いフッ素樹脂コーティングを施すことが好ましい。これにより供給チューブ１６とシート状部材３１の摩擦抵抗を小さくすることができる。この場合、シート状部材３１の全面にフッ素樹脂コーティングするとコストが高くなるので、供給チューブ１６と接触する領域だけにフッ素樹脂コーティングなどで高摺動性を持たせることもできる。

同様に、供給チューブ１６自体も高摺動性を持つ材料、例えばＰＰなどの摩擦係数が小さな材料で形成することで、これにより供給チューブ１６とシート状部材３１の摩擦抵抗を小さくすることができる。そして、この場合も、供給チューブ１６全体ではなくシート状部材３１と接触する部分だけにフッ素樹脂コーティングを施すこともできる。

次に、上述したように供給チューブ１６が複数本である場合の絡まりなどを防止する構成の第１例について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は供給チューブの要部正面説明図、図６は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。
この例では、複数本の供給チューブ１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋを接着剤４０で接着して（あるいは溶着することもできる。）一体化することで、１つの連なった管（連管）としたものである。これにより、複数本の供給チューブの絡まりを防止できる。

次に、供給チューブ１６が複数本である場合の絡まりなどを防止する構成の第２例について説明する。
この例では、複数本の供給チューブ１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋのうちのキャリッジ３の移動によって移動する部分（可動部分：図１に示す領域Ａに対応する部分）だけを接着あるいは溶着して一体化することで１つの連なった管（連管）としたものである。これにより、複数本の供給チューブの絡まりを防止でき、コストも低減できる。

次に、供給チューブ１６が複数本である場合の絡まりなどを防止する構成の第３例について図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は供給チューブの要部正面説明図、図８は図７のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図である。
ここでは、複数本の供給チューブ１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋの上述した可動部分にクランプ部材４１を１又は複数個設けて、複数本の供給チューブ１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋを束ねることでばらけないようにしている。これにより、連管構成の場合に比べて低コスト化を測れる。

次に、シート状部材のキャリッジに対する取り付け構造について図９を参照して説明する。図９はシート状部材取り付け部分の模式的説明図である。
ここでは、シート状部材３１の一端部をキャリッジ３の側面の一部３ａに接着剤５１で接着して固定している（或いは溶着して固定することもできる。）これにより、シート状部材３１をキャリッジ３に確実に取付けることができる。

次に、シート状部材のキャリッジに対する取り付け構造の他の例について図１０及び図１１を参照して説明する。なお、図１０はシート状部材取り付け部分の模式的平面説明図、図１１は同じく模式的正面説明図である。
ここでは、シート状部材３１の一端部を取付けるキャリッジ３の側部の一部３ａに係合凸部（ピン部材）５２を設け、他方、シート状部材３１の一端部にはピン部材３２に係合可能な係合穴５３を形成し、係合穴５３をピン部材５２装着することで、シート状部材３１をキャリッジ３に対して着脱自在に取り付けている。これにより、シート状部材３１の固定が容易になるとともに取り外しも可能になる。

なお、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ構成以外にも、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、インク以外の記録液や液体、例えばレジスト、医療分野におけるＤＮＡ試料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。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の機構部の平面説明図である。 同じく正面説明図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の機構部の正面説明図である。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の機構部の正面説明図である。 供給チューブの絡まり防止構成の説明に供する要部正面説明図である。 同じく図５のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。 供給チューブの絡まり防止構成の他の例の説明に供する要部正面説明図である。 同じく図７のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図である。 シート状部材のキャリッジに対する取り付け構造の説明に供する模式的正面説明図である。 シート状部材のキャリッジに対する取り付け構造の他の例の説明に供する模式的平面説明図である。 同じく模式的正面説明図である。

符号の説明

３…キャリッジ
１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ…記録ヘッド
１２ｋ、１２ｃ、１２ｍ、１２ｙ…ヘッドタンク
１４ｋ、１４ｃ、１４ｍ、１４ｙ…記録液カートリッジ
１６、１６ｋ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｙ…供給チューブ
２０…用紙（媒体）
２１…プラテン部材
３１…シート状部材

Claims (14)

1. 媒体に対して液滴を吐出する記録ヘッドがキャリッジに搭載され、装置本体側から供給チューブを介して前記記録ヘッドに液体が供給される画像形成装置において、
   前記キャリッジに一端部側が取付けられ、前記供給チューブを前記媒体から離間させて保持可能なシート状部材を備え、
   前記シート状部材を前記キャリッジの移動に合わせて繰り出し及び巻き戻す手段を備えている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記シート状部材を繰り出し及び巻き戻す手段の駆動源が前記キャリッジの駆動源と同じであることを特徴とする画像形成装置。
3. 媒体に対して液滴を吐出する記録ヘッドがキャリッジに搭載され、装置本体側から供給チューブを介して前記記録ヘッドに液体が供給される画像形成装置において、
   前記キャリッジに一端部側が取付けられ、前記供給チューブを前記媒体から離間させて保持可能なシート状部材を備え、
   前記シート状部材はキャリッジを起点及び終点としてループ状に設けられている
   特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、前記シート状部材が前記キャリッジに対する駆動力伝達機構の一部を構成していることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記シート状部材は透明な部材であることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記シート状部材の表面は高摺動性を有することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において、前記シート状部材は前記供給チューブと接触する領域のみが高摺動性を有することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記供給チューブが高摺動性を有する材料からなることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記供給チューブの前記シート材と接触する部分のみが高摺動性を有する材料からなることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置において、複数の前記供給チューブを有し、これらの複数の供給チューブは一体化されていることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置において、複数の前記供給チューブを有し、これらの複数の供給チューブの可動部分は一体化されていることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置において、複数の前記供給チューブを有し、これらの複数の供給チューブの少なくとも一部をクランプするクランプ手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記シート状部材の一端部は固定されていることを特徴とする画像形成装置。
14. 請求項１ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記シート状部材の一端部は着脱可能に装着されていることを特徴とする画像形成装置。

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