JP5035152B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に係り、より詳しくは、記録ヘッドが搭載されたキャリッジの移動を利用して、記録ヘッドの機能を維持するメンテナンス機構等の複数の作動部位への動力伝達を切り換える画像形成装置に関するものである。
従来から、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置において、インクジェット式の記録ヘッドが搭載されたキャリッジを往復移動させて、搬送機構によって搬送される用紙等の被記録媒体に画像を記録する形式のものがある。1枚の被記録媒体の記録が終了した後は、被記録媒体が収容されている給紙カセットから搬送機構まで、被記録媒体が給紙機構によって1枚ずつ給送される。
また、このインクジェット式の記録ヘッドは、インクの吐出不良を防止するため、メンテナンス機構が設けられている。そして、このメンテナンス機構の配置位置にキャリッジを移動して停止させることによりメンテナンス作業が実行されるのである。
この形式の画像形成装置において、メンテナンス機構及び搬送機構と給紙機構との間で駆動源を共用にしているものがある。これら複数の機構への動力伝達を切り換えるために、切換えレバーが設けられている。この切換えレバーは、キャリッジの移動を利用し、キャリッジと接触することで複数の機構への動力伝達を切り換えるように構成されている。
特許文献1には、画像記録のためにキャリッジが移動する範囲に相当する画像記録動作範囲内に、切換えレバーが設置された画像形成装置が開示されている。この画像形成装置においては、切換えレバーが、往復移動可能なキャリッジに設置した係合突起と接触して、被記録媒体の搬送を実行する搬送機構から、被記録媒体を収容した給紙カセットから被記録媒体を給紙する給紙機構へ動力の伝達を切り換える。
特開平9−323458号公報
しかしながら、特許文献1に開示された画像形成装置では、切換えレバーは、キャリッジの係合突起に係合することにより、キャリッジの通過を妨げない位置まで移動する構成であることから、画像記録中にキャリッジが切換えレバーの配置位置を通過するときに、切換えレバーはキャリッジの係合突起と接触してしまう。この為、キャリッジの移動速度が変動してしまい、画像記録動作が乱れるおそれがあった。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、複数の作動部位への動力伝達を切り換える切換えレバーを画像記録動作範囲内に配置しても、画像記録中にキャリッジと切換えレバーとが接触せず、画像記録動作に支障をきたすことのない画像形成装置を提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明の画像形成装置は、被記録媒体上に画像を記録可能な記録ヘッドと、被記録媒体上に画像を記録する画像記録範囲と記録に伴う往復移動の方向を変えるために必要な加減速範囲とを含む画像記録動作範囲において、前記被記録媒体が供給される方向と直交する方向に往復移動可能であり、前記記録ヘッドを搭載するキャリッジと、正逆転可能なモータと、前記モータの回転によって回転するように設けられている駆動ギアと、前記モータの動力が伝達されて動作する複数の作動部位と、前記駆動ギアと噛み合って回転するために、前記キャリッジの移動方向と平行な支軸に回転可能に支持され、前記モータの動力を前記複数の作動部位に伝達するために、前記複数の作動部位と対応する複数の作動位置のいずれかの位置に摺動可能に前記支軸に支持された切換えギアと、前記キャリッジの移動経路上の接触可能位置と移動経路外の非接触位置とのいずれかの位置に回動可能な接触部を有し、前記キャリッジが前記接触可能位置にある前記接触部と接触して移動したときに、前記複数の作動位置のいずれかの位置に前記切換えギアを摺動させるために、前記支軸に摺動かつ回動可能に支持された切換えレバーと、前記切換えギアの回転を前記切換えレバーに伝達するために、前記切換えギアと切換えレバーとの間に設けられた回転伝達部材と、前記複数の作動位置の中の1つの作動位置に前記切換えギアが位置するように前記切換えギアおよび前記切換えレバーを付勢する付勢手段と、前記切換えレバーの接触部を接触可能位置と非接触位置との間で選択的に切り換えるために、前記モータの回転を制御する制御手段とを備えたものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記複数の作動部位は、前記画像記録動作範囲内に配置されていることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、前記複数の作動部位は、前記キャリッジの移動動作を利用しない駆動源により駆動されることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の画像形成装置において、前記複数の作動部位の少なくとも1つは、前記記録ヘッドの機能を維持するためのメンテナンス機構を、前記キャリッジに密着可能な密着位置と、前記キャリッジと接触不能な待機位置との間で変位させるキャッピング機構であることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、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、前記切換えレバーは、前記画像記録動作範囲内に配置されていることを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、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、前記複数の作動部位の少なくとも1つは前記記録ヘッドの機能を維持するためのメンテナンス機構であり、前記メンテナンス機構は、前記加減速範囲に配置されており、前記切換えレバーは、前記加減速範囲に配置されていることを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置において、前記切換えギアより前記モータの所定方向の回転の動力が伝達される前記複数の作動部位の中の1つの作動部位は、前記記録ヘッドの機能を維持するためのメンテナンス機構と被記録媒体が収容された給紙カセットから被記録媒体を給紙する給紙機構とのいずれかであることを特徴とするものである。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の画像形成装置において、前記切換えギアより前記モータの所定方向に対して逆方向の回転の動力が伝達される複数の作動部位の中の1つの作動部位は、前記記録ヘッドによって画像が記録されている前記被記録媒体を搬送する搬送機構であることを特徴とするものである。
請求項9に記載の発明は、請求項1ないし8のいずれかに記載の画像形成装置において、前記切換えレバーの接触部を接触可能位置と非接触位置との間で案内する案内部と、前記キャリッジと前記接触部とが接触したときには、前記接触部の非接触位置への移動を規制する規制部とからなる案内規制体を備えたことを特徴とするものである。
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の画像形成装置において、前記案内部は前記キャリッジの移動方向と直交する方向にのびており、前記規制部は前記キャリッジの移動方向にのびており、前記案内規制体は、前記キャリッジを移動方向に沿って案内支持するガイドプレートに略L字状に形成されていることを特徴とするものである。
請求項11に記載の発明は、請求項1ないし10のいずれかに記載の画像形成装置において、前記回転伝達部材は、前記切換えギアおよび前記切換えレバーの各々に摩擦接触して動力伝達を行う摩擦伝達部材であることを特徴とするものである。
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の画像形成装置において、前記摩擦伝達部材は、フリクションパッドであることを特徴とするものである。
請求項13に記載の発明は、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、前記付勢手段は、前記複数の作動位置の中の1つの作動位置に前記切換えギアを付勢する第1弾性部材と、前記キャリッジが前記接触部と接触して移動したときに、前記切換えギアを前記複数の作動位置の中の他の作動位置に付勢し、前記第1弾性部材よりも付勢力が小さい第2弾性部材と、で構成されていることを特徴とするものである。
請求項14に記載の発明は、請求項13に記載の画像形成装置において、前記第1弾性部材は、前記支軸に挿入され、前記切換えレバーを前記切換えギアに向かって付勢する第1付勢バネからなり、前記第2弾性部材は、前記支軸に挿入され、前記切換えギアを前記切換えレバーに向かって付勢する第2付勢バネからなることを特徴とするものである。
請求項15に記載の発明は、請求項1ないし14のいずれかに記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記モータの一方向の回転により、前記切換えレバーの前記接触部を非接触位置から接触可能位置に切り換え、前記モータの逆方向の回転により、前記切換えレバーの前記接触部を接触可能位置から非接触位置に切り換えることを特徴とするものである。
請求項1の発明によれば、切換えレバーの接触部が、正逆転可能なモータの回転により接触可能位置と非接触位置との間で選択的に切り換えられるので、画像記録中はキャリッジと切換えレバーの接触部とが接触せず、画像記録動作に支障をきたすことがない。
請求項2の発明によれば、複数の作動部位は、画像記録動作範囲内に配置されており、前記キャリッジの画像記録動作範囲内での移動で、前記複数の作動部位への動力伝達の切換えが行われるので、キャリッジの移動方向における画像形成装置のサイズが小さくなり、装置の小型化が達成できる。
請求項3の発明によれば、複数の作動部位は、キャリッジの移動動作を利用しない駆動源により駆動されていることから、画像記録動作範囲内の任意の位置に配置されることが可能となり、装置の小型化とともに作動部位の配置設計の自由度を高めることができる。
請求項4の発明によれば、前記複数の作動部位の少なくとも1つは、前記記録ヘッドの機能を維持するためのメンテナンス機構を、前記キャリッジに密着可能な密着位置と、前記キャリッジと接触不能な待機位置との間で変位させるキャッピング機構である。このため、密着位置へ変位させるために画像記録動作範囲外へのキャリッジの移動を利用していた従来のキャッピング機構とは異なり、キャリッジの移動を利用しない駆動源により密着位置へ変位させることができ、装置の小型化が達成できる。
請求項5の発明によれば、前記切換えレバーを画像記録動作範囲内に配置しても、前記切換えレバーの接触部が接触可能位置と非接触位置との間で選択的に切り換えられるので、画像記録中に前記キャリッジと前記切換えレバーの接触部とが接触せず、画像記録動作に支障をきたすことがない。また、前記キャリッジの画像記録動作範囲内での移動で、前記複数の作動部位への動力伝達の切換えが行われるので、キャリッジの比較的短い移動量で迅速に動力伝達の切り換えが可能となり、画像記録の準備動作が迅速に行われる。
請求項6の発明によれば、メンテナンス機構と切換えレバーとを、加減速範囲に配置しても、切換えレバーの接触部が接触可能位置と非接触位置との間で選択的に切り換えられるので、画像記録中はキャリッジと切換えレバーの接触部とが接触せず、画像記録動作に支障をきたすことがない。また、キャリッジの画像記録動作範囲内での移動で、メンテナンス機構への動力伝達の切換えが行われるので、キャリッジの比較的短い移動量でメンテナンス動作が早期に開始され、メンテナンス動作が迅速に行われるとともに、キャリッジの移動方向における画像形成装置のサイズが小さくなり、装置の小型化が達成できる。
請求項7の発明によれば、切換えギアより前記モータの所定方向の回転の動力が伝達される前記複数の作動部位の中の1つの作動部位は、前記記録ヘッドの機能を維持するためのメンテナンス機構と被記録媒体が収容された給紙カセットから被記録媒体を給紙する給紙機構とのいずれかであるので、切換えギアの作動位置が切り換えられることで、メンテナンス機構と給紙機構とを容易に切り換えることができる。
請求項8の発明によれば、前記切換えギアより前記モータの所定方向に対して逆方向の回転の動力が伝達される複数の作動部位の中の1つの作動部位は、前記記録ヘッドによって画像が記録されている前記被記録媒体を搬送する搬送機構であるので、モータが逆方向に回転することで、モータの回転の動力が伝達される作動部位を搬送機構に容易に切り換えることができる。
請求項9の発明によれば、画像記録中は、切換えレバーの接触部を非接触位置に案内でき、キャリッジと接触部とが接触したときには、接触部の非接触位置への移動を規制するので、複数の作動部位への動力の伝達の切り換えを適切に行うことができる。
請求項10の発明によれば、前記案内規制体は、前記キャリッジを移動方向に沿って案内支持するガイドプレートに略L字状に形成されているので、簡単な構成で、画像記録中は、切換えレバーの接触部を非接触位置に案内でき、キャリッジと接触部とが接触したときには、接触部の非接触位置への移動を規制するので、複数の作動部位への動力の伝達の切り換えを適切に行うことができる。
請求項11の発明によれば、前記回転伝達部材は、前記切換えギアおよび前記切換えレバーの各々に摩擦接触して動力伝達を行う摩擦伝達部材であるので、前記切換えギアから前記切換えレバーへの回転の伝達および遮断が、簡易な構成で達成できる。
請求項12の発明によれば、前記摩擦伝達部材は、フリクションパッドであるので、前記切換えギアから前記切換えレバーへの回転の伝達および遮断が、簡易かつコンパクトな構成で達成できる。
請求項13の発明によれば、前記付勢手段は、前記複数の作動位置の中の1つの作動位置に前記切換えギアを付勢する第1弾性部材と、前記キャリッジが前記接触部と接触して移動したときに、前記切換えギアを前記複数の作動位置の中の他の作動位置に付勢し、前記第1弾性部材よりも付勢力が小さい第2弾性部材と、で構成されているので、切換えギアを付勢力により複数の作動位置に確実に位置させることができ、複数の作動部位への動力の伝達の切り換えを迅速かつ確実に行うことができる。
請求項14の発明によれば、前記第1弾性部材は、前記支軸に挿入された第1付勢バネからなり、前記第2弾性部材は、前記支軸に挿入された第2付勢バネからなるので、切換えギアを複数の作動位置に確実に位置させることができ、しかも付勢バネの配置に特別なスペースを設ける必要がないことから、装置の小型化に寄与することができる。また、第2弾性部材は、切換えギアを切換えレバーに向かって付勢する構成であるので、キャリッジが第1弾性部材の付勢力に抗して切換えレバーの接触部と接触して移動したときには、切換えギアには第2弾性部材の小さな付勢力のみが作用し、切換えギアは円滑に回転することができる。
請求項15の発明によれば、前記制御手段は、前記モータの一方向の回転により、前記切換えレバーの前記接触部を非接触位置から接触可能位置に切り換え、前記モータの逆方向の回転により、前記切換えレバーの前記接触部を接触可能位置から非接触位置に切り換えるので、モータの回転の制御で、接触部を接触可能位置と非接触位置との間で選択的に切り換えることができ、特別な機械的構成を必要とせず、装置の小型化に寄与することができる。
[第1の実施形態]
本発明を多機能型の画像形成装置に適用した第1の実施形態について、添付図面を参照して以下に説明する。多機能型の画像形成装置は、ファクシミリ機能、プリンタ機能、複写機能、スキャナ機能等を備えており、公知なものである。
<外観的構成>
図1は、第1の実施形態の画像形成装置1の外観的構成を示す斜視図である。以下の説明において、図1の画像記録装置1の手前側を前側とし、矢印左右で示す主走査方向を左右方向とし、矢印前後で示す副走査方向を前後方向とし、矢印上下で示す方向を上下方向とする。図1に示すように、画像形成装置1は、本体ケース2と上部ケース3とで覆われている。本体ケース2は、上面が開放された略箱状の形状から構成される。上部ケース3は、この本体ケース2の左側に、蝶番、ヒンジ部等により枢着され、上下回動可能に構成される。
操作パネル4が、上部ケース3の上面前部に配置されている。数字ボタンやスタートボタン、機能操作ボタン等の各種のボタンが配置されたキーボード4aが、操作パネル4に設けられている。これらのボタンが押下されることにより、各種の操作が行われる。液晶(LCD)等のディスプレイ部5が、操作パネル4に設けられ、画像記録装置1の設定状態や各種の操作メッセージ等を表示する。
スキャナ装置6が、操作パネル4の後部側の上部ケース3に配置されている。スキャナ装置6は、ファクシミリ機能時に相手ファクシミリ装置に送信すべきファクシミリ原稿や、複写機能時に複写すべき原稿の画像を読取るために、大判のガラス板上に載置された原稿の画像を読取るフラットベッド読取部と、このフラットベッド読取部の上面を覆う回動可能なカバー体とからなる。カバー体は、画像形成装置1の後側を中心にしてヒンジを介して開閉回動可能に構成されている。
図示しないが、ライン型の密着型イメージセンサ(CIS:Contact Image Sensor)が、フラットベッド読取部におけるガラス板の直下に設けられ、ガラス板に載置された原稿の画像面を読取る。密着型イメージセンサは、後述するキャリッジの移動方向である主走査方向と平行な方向に延びるガイド軸に沿って往復移動可能に設けられている。
給紙カセット7が、本体ケース2内の左右方向中央部に配置される。この給紙カセット7は本体ケース2の前面の開口部2aに対して引き出し動可能に構成されている。給紙カセット7は、その底部に複数枚の被記録媒体としての用紙Pをほぼ水平状にて堆積状態で載置される。図3に示すように、給紙カセット7の先端に分離部材8が設けられ、分離部材8の分離傾斜面は摩擦係数の大きい表面に形成されている。
<内部構成>
次に、画像形成装置1の内部構成について図2乃至図8を参照して説明する。画像形成装置1は、キャリッジ移動機構10、インク供給機構20、給紙機構30、搬送機構40、フラッシング機構50、メンテナンス機構60、動力伝達機構70、動力切換え機構80などの多数の機構を内蔵している。ここで、図2は、図1に示す画像形成装置1の本体ケース2の内部構成を示す斜視図である。図3は、図2のA−A線に従う矢視断面図である。図4は、図3を上方から見た斜視図で、ガイドプレート13、キャリッジ14及び給紙機構30を除いて示している。図5は、図2のキャリッジ移動機構10の上面図である。
(キャリッジ及び移動機構10の構成)
図2に示すように、本体ケース2内の後部側には、エンジンフレーム11が給紙カセット7の上方に配置されている。支持フレームとしてのエンジンフレーム11は金属製であって、図4に示すように、本体ケース2の左右方向に伸びている。一対のガイドプレート12、13が、キャリッジ14を摺動可能に支持しており、エンジンフレーム11に固定されている。キャリッジ14はインクジェット方式の記録ヘッド15を搭載している。記録ヘッド15は、多数のノズルを備えた公知の構成である。
CRモータ16が、キャリッジ14を駆動するために設けられ、本実施形態では回転速度と回転方向とが制御されているDCモータから構成される。CRモータ16が本体ケース2の右側であって、ガイドプレート13の下方に設置されている。CRモータ16は、ガイドプレート13の上方に配置されたプーリ17aと接続されている。プーリ17bが、プーリ17aと反対側の本体ケース2の左側であって、ガイドプレート13の上方に配置されている。タイミングベルト18が、左右方向である主走査方向に延びるようにプーリ17a,17bの間に張設されて、ガイドプレート13の上面に配置されている。このタイミングベルト18の一部が、記録ヘッド15が搭載されたキャリッジ14に連結されている。これにより、キャリッジ14は、CRモータ16の正転逆転により、タイミングベルト18を介して往復移動される。
また、図5に示すように、帯状のリニアエンコーダ19が、主走査方向に沿って延びるようにガイドプレート13の上面に配置されている。リニアエンコーダ19は、キャリッジ14の主走査方向の位置及びその移動方向を検知するために設けられている。リニアエンコーダ19は検知面として主走査方向に一定間隔で形成されたスリットの形成面を有し、この検知面の各スリットが主走査方向に対して垂直方向に沿うように形成されている。
(インクカートリッジ及び供給機構20)
図2に示すように、インクカートリッジ21は、カラー記録用の記録ヘッド15に供給されるインクを収容ために用意されている。本実施形態では、インクカートリッジ21として、異なる色のインクを収容した4個のインクカートリッジが用意されている。実施形態ではブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4色であるが、それ以上の色のインクを用意しても良い。図2に示すように、収納部22が、本体ケース2内の右側前方に設けられている。インクカートリッジ21が、収容部22に対して上方から着脱可能に構成されている。可撓性を有するインクチューブ23が、各インクカートリッジ21と記録ヘッド15との間を接続し、インクを供給する。
(給紙機構30の構成)
図3は、図2のA−A線に従う矢視断面図である。図3を参照して、給紙機構30の構成を示す。エンジンフレーム11の本体部11aが、本体ケース2内に設けられている。駆動軸33が、エンジンフレーム11の本体部11aに設置されている。給紙アーム32が、駆動軸33に支持されている。給紙アーム32は、駆動軸33を回動中心軸として回動自在である。アーム付勢バネ34が、本体部11aと給紙アーム32との間に設けられている。アーム付勢バネ34は、常時時計回り方向に給紙アーム32を付勢している。給紙ローラ31が、給紙アーム32の先端に軸支されている。給紙ローラ31は、用紙Pが堆積された給紙カセット7の上部に配置されている。尚、B方向は給紙方向、C方向は排紙方向を示している。
また、図3に2点鎖線で示すように、歯車伝達機構32aが給紙アーム32内に配置されている。歯車伝達機構32aは、駆動軸33から給紙ローラ31に回転力を伝達するための複数の噛み合い歯車からなる。給紙ローラ31は後述するLFモータ71を駆動源として歯車伝動機構32aを介して回転駆動される。これにより、給紙ローラ31は、給紙カセット7に堆積された用紙PをU字状のUターン搬送路35に給送する。
(搬送機構40の構成)
図3および図4を参照して搬送機構の構成を示す。図3に示すように、搬送ローラ対41が、プラテン43よりも搬送方向上流側に配置されている。搬送ローラ対41は、搬送ローラ41aと従動ローラ41bとで構成されている。図4に示すように、搬送ローラ41aの両端部が、エンジンフレーム11における一対の側板11b,11cに設けられた軸支部に回転可能に軸支されている。搬送ローラ対41のうち、搬送ローラ41aが後述するLFモータ42を駆動源として駆動される。従動ローラ41bは、搬送ローラ41aの下方で当接するように配置されている。これにより、用紙Pが、搬送ローラ41aと従動ローラ41bとの間で、ニップされる。搬送ローラ対41は、ニップされた用紙Pを記録ヘッド15の下面であるプラテン43上に搬送する。
また、図3に示すように、排紙ローラ対42が、プラテン43よりも搬送方向下流側に配置されている。排紙ローラ対42は、排紙ローラ42a及び拍車ローラ42bで構成されている。図4に示すように、排紙ローラ42aの両端部が、エンジンフレーム11における一対の側板11b,11cに設けられた軸支部に回転可能に軸支されている。排紙ローラ対42のうち、排紙ローラ42aが後述するLFモータ42を駆動源として駆動される。拍車ローラ42bは、排紙ローラ42aの上方で当接するように配置されている。これにより、用紙Pが、排紙ローラ42aと拍車ローラ42bとの間で、ニップされる。排紙ローラ対42は、記録済みの用紙Pを排紙方向Bに排紙トレイ44に向かって排紙する。
図3において、搬送ローラ41aは、時計回り方向に回転するように構成されている。また、排紙ローラ42aは、反時計回り方向に回転するように構成されている。
(フラッシング機構50の構成)
図4を参照してフラッシング機構50の構成を示す。図4は、図3に示す画像形成装置1を上方から見た斜視図で、ガイドプレート13、キャリッジ14及び給紙機構30を除いて示している。フラッシング機構50を構成するインク受け部51が、プラテン43上を搬送される用紙Pの幅より左側の所定のフラッシング位置FPに配置されている。インク受け部51は、ノズルの目詰まり防止のために、記録動作中に定期的にフラッシング位置FPに移動した記録ヘッド15によって吐出されたインクを受ける。
(メンテナンス機構60の構成)
図4乃至図6を参照して、メンテナンス機構60の構成を示す。図5は、図2に示すキャリッジ移動機構10の上面図である。図6は、図4に示すメンテナンス機構60を後方から見た図である。図4に示すように、メンテナンス機構60は、プラテン43上を搬送される用紙Pの幅より右側の所定のメンテナンス位置MPに配置されている。図5では、メンテナンス機構60におけるキャップ部61が、キャリッジ14の下方に位置している。このキャップ部61の配置位置はキャリッジ14のホームポジションHPを兼ねるメンテナンス位置MPとなっている。
図6に示すように、キャッピングモータ62が、キャップ部61の後方に配置されており、本実施形態では回転方向と回転速度が制御されているDCモータから構成されている。キャッピングモータ62は、ギアやカムを介してキャップ部61に連結され、記録ヘッド15のノズル面を下方から密着する密着位置と、記録ヘッド15のノズル面と接触不能な待機位置との間でキャップ部61を変位させる。例えば、キャップ部61が密着位置にある場合、キャッピングモータ62が2回転するとキャップ部61は待機位置に変位し、さらにその待機位置からキャッピングモータ62が2回転するとキャップ部61は密着位置に変位する構成である。
メンテナンス機構60は、図4に示すLFモータ71を駆動源として吸引ポンプ(図示せず)を作動させ、ノズルからインクを選択的に吸引したり、記録ヘッド15上の図示しないバッファタンク内の気泡を除去するための回復処理等を行う。
また、図4に示すように、ワイパブレード63が、キャップ部61より左側に配置されている。ワイパブレード63は記録ヘッド15のノズル面を拭いてクリーニングを行うものである。
ここで、図5に示す、画像記録範囲K1とは、プラテン43上を搬送される用紙Pに、キャリッジ14に搭載された記録ヘッド15によって画像が形成される範囲をいう。本実施形態では、一般的に印刷に使用されるA4用紙を縁なし印字する場合の範囲、すなわちA4用紙の横方向(主走査方向)の長さである。また、画像記録動作範囲K3とは、画像記録範囲K1と、その画像記録に伴うキャリッジの往復移動の方向を変えるとともにキャリッジの移動速度が安定するまでに必要な加減速範囲K2とを含む範囲をいう。
(動力伝達機構70の構成)
図4および図7を参照して、動力伝達機構の構成を示す。図4に示すLFモータ71は、搬送ローラ41aと、排紙ローラ42aと、給送機構30の給紙ローラ31と、メンテナンス機構60の吸引ポンプとに連結され、共同駆動モータとして使用されている。図4に示すように、LFモータ71は、当該メンテナンス機構60の配置側と反対側の側板11bの右側に左右方向を回転軸方向として配置されており、本実施形態では回転方向と回転速度が制御されているDCモータから構成される。側板11b左側には、歯車伝達機構72が配置されている。LFモータ71は、本発明のモータの一例である。
図7は、図5のD−D線に従う矢視図である。歯車伝動機構72は、正逆回転可能なLFモータ71の駆動軸に取付けられたピニオン72aと、これに左右で噛合う伝動ギア72b及び中間ギア72cと、この中間ギア72cに噛合う伝動ギア72dとで構成されている。伝動ギア72bは搬送ローラ対41における搬送ローラ41aの左端部に取り付けられている。また、図4に示すように、駆動ギア81が搬送ローラ41aの右端部に取り付けられている。LFモータ71の動力が、駆動ギア81によって、給送機構30の給紙ローラ31と、メンテナンス機構60の吸引ポンプとに伝達される。他方の伝動ギア72dは排紙ローラ対42における排紙ローラ42aの左端部に取付けられている。
また、図4に示すように、ロータリエンコーダ73が、搬送ローラ対41による用紙Pの搬送量を検知するために、伝動ギア72bに設けられている。
(動力伝達切換え機構80及び動力伝達部90の構成)
次に、図4および図8を参照しながら、給紙機構30及びメンテナンス機構60に対するそれぞれの駆動力の動力伝達切換え機構80及び動力伝達部90の構成について説明する。動力伝達切換え機構80は、給紙機構30における給紙ローラ31と、メンテナンス機構60との間で、動力伝達を切り換えるものである。ここで、図8は、ガイドプレート12を除いて、メンテナンス機構60の後方に設置された図4に示す動力伝達切換え機構80及び動力伝達部90を上方から見た図面である。
前述したように、正逆回転可能なLFモータ71からの回転力は、ピニオン72aおよび伝動ギア72bを介して搬送ローラ対41における搬送ローラ41aに伝達される。図4に示すように、搬送ローラ41aの右端部には、動力伝達切換え機構80における駆動ギア81が設けられている。支軸82が、搬送ローラ41aの軸線と平行になるように側板11c及びメンテナンスフレーム64により支持され、ガイドプレート12の下方に配置されている。切換えギア83は、支軸82に対して摺動且つ回転可能に構成されている。図8に示すように、切換えギア83は、LFモータ71の動力を動力伝達部90に伝達するため、駆動ギア81に常時噛み合っている。後述する接触部84aを備えた切換えレバー84が、切換えギア83の右側において支軸82に挿入され、摺動且つ回動可能に支持されている。切換えギア83の回転を切換えレバー84に伝達するために、フリクションパッド85が、前記切換えギア83と切換えレバー84との間に設けられている。本実施形態では、フリクションパッド85は、羊毛繊維のフェルトで構成されている。フリクションパッド85は、本発明の回転伝達部材の一例であり、また本発明の摩擦伝達部材の一例である。
第1付勢バネ86aは、切換えレバー84の右側に位置するように支軸82に挿入されている。第1付勢バネ86aの右端は、メンテナンス機構60のメンテナンスフレーム64に係止されている。第2付勢バネ86bは切換えギア83の左側に位置するように支軸82に挿入されている。第2付勢バネ86bの左端は、側板11cに係止されている。第2付勢バネの付勢力が、第1付勢バネ86aの付勢力よりも小さくなるように設定されている。第1付勢バネ86aと第2付勢バネ86bとは、共にコイルバネから構成されている。第1付勢バネ86aと第2付勢バネ86bとは、本発明の付勢手段の一例であり、また第1弾性部材と第2弾性部材との一例である。
また、図4及び図13(b)に示すように、プレート状等のガイドブロック87が、切換えレバー84より上方位置のガイドプレート12に配置されている。案内規制体88は、ガイドブロック87に穿設され、略L字状の溝から構成されている。この案内規制体88は、主走査方向に長い規制部88aと、副走査方向に長い案内部88bとを備える。切換えレバー84の接触部84aの先端部が、案内規制体88を上下方向に貫通して摺動可能となっている。
動力伝達部90の伝動軸91は、支軸82の軸線と平行になるように側板11cの右側に支持され、図13(b)に示すように、支軸82の下方に配置されている。給紙伝動ギア92が、伝動軸91上の所定位置で、回転可能に取り付けられている。また、メンテ伝動ギア93が、給紙伝動ギア92の右側の所定位置に位置するように伝動軸91上に、回転可能に取り付けられている。切換えギア83は、給紙伝動ギア92とメンテ伝動ギア93とに選択的に、噛合うようになっている。尚、給紙伝動ギア92は公知の伝達機構を介して駆動軸33に連結されており、メンテ伝動ギア92は公知の伝達機構を介してメンテナンス機構60の駆動部に連結されている。前記駆動部は、例えば、吸引ポンプや吸気ポートを開閉する駆動機構である。
<電気的構成>
次に、図9を参照して、画像形成装置1の電気的構成について説明する。画像記録装置1の全体的な動作を制御するために、CPU300、ROM301、RAM302、EEPROM303を中心として構成された、マイクロコンピュータが用意されている。CPU300は、バス305を介してASIC(Application Specific Integrated Circuit )306に接続されている。
ROM301は、インクジェットプリンタの各種動作を制御するプログラム等を格納している。RAM302は、CPU300がこれらのプログラムを実行する際に用いる各種データを一時的に記憶する記憶領域として、また作業領域として用いられる。また、EEPROM303は、電源オフ後も保持すべき設定やフラグ等を格納する。
ASIC306は、NCU(Network control Unit)317に接続されている。NCU317は、公衆回線から通信信号を入力するように構成されている。MODEM318は、この入力された通信信号を復調し、ASIC306に入力するものである。また、ASIC306がファクシミリ送信等で画像データを外部へ送信する場合には、MODEM318は、その画像データを通信信号に変調し、その通信信号を、NCU317を介して公衆回線に出力するものである。
ASIC306は、CPU300からの指令に従い、LFモータ71に通電する相励磁信号等を生成する。駆動回路311は、この相励磁信号に従ってLFモータ71に通電し、LFモータを回転駆動する。駆動回路311は、LFモータ71の励磁相の切換えにより、LFモータ71を正回転または逆回転させる。
ASIC306は、CPU300からの指令に従い、CRモータ16に通電する相励磁信号等を生成する。駆動回路312は、この相励磁信号に従ってCRモータ16に通電し、CRモータ16を回転駆動する。駆動回路312は、CRモータ16の励磁相の切換えにより、CRモータ16を正回転または逆回転させる。
ASIC306は、CPU300からの指令に従い、キャッピングモータ62に通電する相励磁信号等を生成する。駆動回路319は、この相励磁信号に従ってキャッピングモータ62に通電し、キャッピングモータ62を回転駆動する。
ASIC306は、CPU300からの指令に従い、記録ヘッド15に通電する通電制御信号等を生成する。駆動回路314は、この通電制御信号に従って記録ヘッド15に通電し、記録ヘッド15を駆動する。駆動回路314は、記録ヘッド15の通電により、記録ヘッド15から所定のタイミングでインクを選択的に吐出させる。
スキャナ装置6は、ASIC306の信号からの読取指令信号により、原稿の画像や文字を読み取り、読み取った画像データをASIC306に出力する。パネルインターフェース313は、ASIC306からの検知指令信号により、操作パネル4のキーボード4aの操作状態を検知し、その検知された操作データをASIC306に出力する。また、パネルインターフェース313は、ASIC306からの指示命令信号により、液晶ディスプレイ(LCD)5に画像表示データを供給する。パラレルインターフェース315は、ASIC306の通信制御信号により、パソコンなどの外部機器とパラレルケーブルを介してデータの送受信を行う。USBインターフェース316は、ASIC306からの通信制御信号により、パソコンなどの外部機器とUSBケーブルを介してデータの送受信を行う。
リーフスイッチ118は、メンテナンス機構60のカム(図示せず)の回転位置を検出し、ASIC306に検出信号を供給する。レジセンサ117は、用紙PがUターン搬送路35を介して記録ヘッド15に向かって給紙されたときに、そのUターン搬送路35の搬送下流側に位置する用紙検出体(図示せず)と協働して、その用紙Pの先端位置及び終端位置を検出し、その検出信号をASIC306に供給する。ロータリーエンコーダ73は、搬送ローラ41aの回転量を検出し、その回転量に応じた検出信号をASIC306に供給する。リニアエンコーダ19は、CRモータ16の回転により主走査方向に移動するキャリッジ11の移動速度及び位置を検出し、その移動速度及び位置を表す検知信号をASIC306に供給する。
<第1の実施形態の動作>
次に、画像形成装置1の動作について、図10乃至図14を参照して説明する。ここで、図13(a)は、動力伝達切換え機構80の切換え動作における、キャリッジ14の位置及び切換えレバー84の接触部84aの位置を示す図である。図13(b)は、図13(a)の切換えレバー84の接触部84aの位置に対応する、切換えギア83、切換えレバー84、給紙伝動ギア92及びメンテ伝動ギア93の位置を示す図である。
(メイン処理)
まず、図10を参照して、画像形成装置1のCPU300により実行されるメイン処理について説明する。図10は、画像形成装置1のメイン処理を示すフローチャートである。
このメイン処理では、まず、画像形成装置1に電源投入され、制御がスタートする。尚、制御がスタートする前の初期状態では、図13(a)に示すように、キャリッジ14はホームポジションHPに位置している。図13(b)に示すように、切換えギア83は、メンテ伝動ギア93に噛み合っている。切換えレバー84の接触部84aはレバー位置PS1に位置している。キャップ部61は、記録ヘッド15のノズル面を下方から密着する密着位置に位置している。
図示しない外部コンピュータ等から画像記録命令が画像形成装置1に送られ(S1)、前回の印刷から所定時間経過しているかが判断される(S2)。前回の印刷から所定時間経過していない場合は(S2:NO)、キャッピングモータ62が所定量回転し、ホームポジションHPに停止しているキャリッジ14の記録ヘッド15と密着状態にあるキャップ部61が密着位置から待機位置に下げられる(S3)。
ホームポジションHPに停止しているキャリッジ14が、図4に示すフラッシング位置FPに移動する(S4)。本実施形態では、図13(a)に示す、ホームポジションHPに停止しているキャリッジ14が矢印E方向に大きく移動する。この移動に伴い、第1付勢バネ86aにより切換えギア83及び切換えレバー84が押され、接触部84aが案内規制体88の規制部88aに沿って矢印E方向に移動する。よって、図14(a)に示すように、接触部84aが、規制部88aの左端に当接して停止し、第1付勢バネ86aの付勢力によりレバー位置PS2に保持される。この状態では、図14(b)に示すように切換えギア83が給紙伝動ギア92に噛み合っている。
キャリッジ14がフラッシング位置FPまで移動すると、ノズルの目詰まり防止のためのフラッシング動作として、記録ヘッド15からインクが吐出される(S5)。
フラッシング動作が終了すると、図3に示す給紙カセット7に堆積された用紙Pの給紙動作処理が実行される(S6)。給紙動作処理の詳細については、後述する。
搬送ローラ41aが間欠的に正回転(図3で時計回り)するように、LFモータ71が正回転する(S7)。これにより、搬送ローラ41aと従動ローラ41bとの間にニップされた用紙Pはプラテン43上に搬送される。この用紙Pの搬送動作の直前において、LFモータ71の逆回転により頭出し動作が行われる。すなわち、プラテン43上に用紙Pが搬送される前に、まず頭出し動作が行われる。頭出し動作とは、搬送ローラ対41で狭持された用紙Pの先端が、Uターン搬送路35の搬送下流側に位置する用紙検出体(図示せず)の設置位置を通過してから、画像記録のための所定位置まで前進して、画像記録の開始可能位置にセットされることをいう。頭出し動作のために、搬送ローラ41aは給紙方向と反対方向に逆回転(図3で反時計回り)する。搬送ローラ対41が用紙Pをニップする力は、給紙カセット7内における給紙ローラ31の搬送力、すなわち、アーム付勢バネ34により給紙ローラ31が用紙Pに向かって押圧されるときに給紙ローラ31が用紙Pに対して食いつく力よりも大きく設定されている。よって、給紙ローラ31は、搬送ローラ対41でニップされた用紙Pの上面に対して滑る。これにより頭出し動作が行われた後、搬送ローラ対41にニップされた用紙Pは、プラテン43上に搬送される。また、頭出し動作のときには、駆動軸33が逆回転(図3で反時計回り)することにより、リリース作用が働き給紙アーム32が上向き回動している。このリリース作用により、給紙ローラ31と給紙カセット7に載置された次頁の用紙とが非接触状態になる。
また、ステップS7において、LFモータ71が正回転すると、図14(a)に示すレバー位置PS2に保持されていた切換えレバー84の接触部84aが、案内規制体88の案内部88bに沿って前方から後方へ移動され、図15(a)に示すように、案内部88bの後端に当接して停止し、レバー位置PS3に保持される。切換えレバー84の接触部84aを接触可能位置PS2から非接触位置PS3へ移動させるステップS7をCPU300が実行する機能が、本発明の制御手段の一例である。
ステップS7において、用紙Pが搬送ローラ対41により間欠的に搬送され、キャリッジ14が主走査方向(左右方向)に往復移動し、この状態で記録ヘッド15のノズルからインクが吐出されて画像記録が開始される(S8)。用紙Pが間欠的に前進するときは、搬送ローラ対41及び排紙ローラ対42は同一方向に正回転(図3で示す矢印方向)している。また、画像記録のときには、駆動軸33が逆回転(図3で反時計回り)することにより、前述したリリース作用が働き給紙アーム32が上向き回動している。
前述したように、LFモータ71が正回転すると、図15(a)において切換えレバー84の接触部84aはレバー位置PS3に保持される。接触部84aはレバー位置PS3に位置する場合では、キャリッジ14の移動経路外に位置しているので、画像記録中にキャリッジ14と接触部84aとが接触することがない。よって、切換えレバー84が画像記録動作範囲K3に配置されても画像記録動作に支障をきたすことがない。
用紙Pの1頁分の記録が終了したか否かが判断される(S9)。1頁分の記録が終了するまで記録動作が続けられ(S9:NO)、1頁分の記録が終了すると(S9:YES)、その記録済みの用紙Pの排紙が開始される(S10)。その場合、搬送ローラ対41及び排紙ローラ対42が連続的に正回転(図3で示す矢印方向)するように、LFモータ71が所定量正回転したか否かが判断される(S11)。LFモータ71が所定量正回転するまで回転動作が続けられ(S11:NO)、LFモータ71が所定量正回転すると(S11:YES)、LFモータが停止される(S12)。
次頁に対する画像記録データが有か否かが判断される(S13)。画像記録データが有る場合には(S13:YES)、ステップS6からの処理が繰り返される。画像記録データが無い場合には(S13:NO)、図15(a)においてレバー位置PS3に位置している切換えレバー84の接触部84aが、レバー位置PS2に移動するためにLFモータ71が逆回転する(S14)。LFモータ71が所定量逆回転したか否かが判断される(S15)。接触部84aがレバー位置PS3からレバー位置PS2に移動するまでLFモータ71が所定量逆回転し(S15:NO)、LFモータ71が所定量逆回転すると(S15:YES)、LFモータ71が停止される(S16)。このとき接触部84aは、図14(a)に示すように、案内部88bの前端に当接して停止している。切換えレバー84の接触部84aを非接触位置PS3から接触可能位置PS2へ移動させるステップS14〜ステップS16をCPU300が実行する機能が、本発明の制御手段の一例である。
キャリッジ14がホームポジションHPまで移動する(S17)。ステップS17において、図14(a)に示すように、キャリッジ14とレバー位置PS2に位置している切換えレバー84の接触部84aとが接触しつつ、キャリッジ14が矢印F方向に向かって移動する。これにより、キャリッジ14により切換えギア83及び切換えレバー84が押され、接触部84aが案内規制体88の規制部88aに沿って矢印F方向に移動し、図13(a)に示すように、レバー位置PS1に保持される。この状態では、初期状態と同様に、図13(b)に示すように、切換えギア83がメンテ伝動ギア93に噛み合っている。
キャッピングモータ62が所定量回転し、キャップ部61が待機位置から密着位置に上げられ、記録ヘッド15のノズル面を下方から密着し(S18)、本メイン処理が終了する。
尚、ステップS2の処理において、前回の印刷から所定時間経過している場合は(S2:YES)、吸引ポンプ(図示せず)が作動して、ノズルからインクが選択的に吸引されたり、記録ヘッド15上の図示しないバッファタンク内の気泡が除去されるように回復処理等を行うメンテナンス作業処理が実行される(S19)。メンテナンス作業処理の詳細については、後述する。その後は、前述したステップS3からの処理に進む。
(給紙動作処理)
以下に、本実施形態の給紙動作処理の詳細について、図11を参照して説明する。図11は、ステップS6にて実行される給紙動作処理の詳細を示すフローチャートである。
尚、給紙動作処理が実行される前は、図14(a)に示すように、キャリッジ14はフラッシング位置FPに位置している。切換えギア83は給紙伝動ギア92に噛み合うように位置している。切換えレバー84の接触部84aはレバー位置PS2に位置している。この位置で給紙伝動ギア92が回転すると、図示しない2つの中間ギアを介して、給紙アーム32を支持する駆動軸33に動力が伝達され、歯車伝達機構32aを介して給紙ローラ31が回転する。
この給紙動作処理では、まず、給紙ローラ31が連続的に正回転(図3で反時計回り)するようにLFモータ71が逆回転する(S20)。LFモータ71が所定量逆回転したか否かが判断される(S21)。LFモータ71が所定量逆回転するまで回転動作が続けられ(S21:NO)、LFモータ71が所定量逆回転すると(S21:YES)、LFモータ71が停止し(S22)、本給紙動作処理が終了する。
これにより、給紙カセット7に堆積された複数枚の用紙Pが給紙カセット7の先端に設けられた分離部材8における摩擦係数の大きい分離傾斜面に突き当てられ、最上層の用紙Pのみが分離されてUターン搬送路35に給送される。このとき、搬送ローラ対41の搬送ローラ41aが逆回転(図3で反時計回り)しているので、搬送ローラ41aと従動ローラ41bとの間に用紙Pの先端縁が突き当てられ、斜行を補正するというレジスト作用が働く。
また、ステップS20において、LFモータ71が逆回転すると、接触部84aは、図14(a)に示すように、案内部88bの前端に当接するとともに、第1付勢バネ86aの付勢力により規制部88aの左端に付勢され停止して、レバー位置PS2に保持されている。
(メンテナンス作業処理)
以下に、本実施形態の給紙動作処理の詳細について、図12を参照して説明する。図12は、ステップS19にて実行されるメンテナンス作業処理の詳細を示すフローチャートである。
尚、メンテナンス作業処理が実行される前は、図13(a)に示すように、キャリッジ14はホームポジションHPに位置している。切換えギア83は、メンテ伝動ギア93に噛み合っている。切換えレバー84の接触部84aはレバー位置PS1に位置している。キャップ部61は、記録ヘッド15のノズル面を下方から密着する密着位置に位置している。この位置でメンテ伝動ギア93が回転すると、公知の伝達機構により、図示しない傘歯車を介してポンプギアに動力が伝達され吸引ポンプを作動させたり、各色のノズルに図示しない吸気ポートを連通させたりする。
このメンテナンス作業処理では、まず、LFモータ71が逆回転し、メンテナンスが実行されるノズルが選択される(S30)。カラーインク用のノズルが選択されると、LFモータ71の回転が停止される(S31)。LFモータ71が正回転し、吸引ポンプが作動し、カラーインク用のノズルのパージが開始される(S32)。カラーインク用のノズルのパージが済むとLFモータ71が停止される(S33)。
キャッピングモータ62が所定量回転し、キャリッジ14に搭載されている記録ヘッド15と密着状態にあるキャップ部61が密着位置から待機位置に下げられる(S34)。LFモータ71が正回転し、空吸引が開始される(S35)。空吸引が行われると、キャップ部61内に吸引されていたカラーインクが、吸引ポンプに吸引されて排出される。空吸引が完了すると、LFモータ71が停止される(S36)。
キャリッジ14がキャップ部61よりも左側(画像記録領域K1の右側)のワイピング終了位置に移動する(S37)。この間、キャリッジ14の下面のノズル面がワイパ63の上端縁に摺接し、ノズル面に付着していたインクがワイパ63によって掻き落とされる。そしてキャリッジ14がワイパ63を通過し終わってワイピングが完了すると、キャリッジ14はワイピング終了位置で一旦停止する。この後、キャリッジ14がホームポジションHPに移動する(S38)。このとき、キャリッジ14がワイパ63の上端部に対して左側から当接することにより、ワイパ63が拭取位置から退避位置へ落下する構成となっている。
キャッピングモータ62が所定量回転し、キャップ部61が待機位置から密着位置に上げられ、記録ヘッド15とキャップ部61とが密着状態にされる(S39)。
LFモータ71が逆回転し、メンテナンスが実行されるノズルが選択される(S40)。黒色インク用のノズルが選択されると、LFモータ71の回転が停止する(S41)。LFモータ71が正回転し、吸引ポンプが作動し、黒色インク用のノズルのパージが開始される(S42)。黒色インク用のノズルのパージが済むとLFモータ71が停止する(S43)。
キャッピングモータ62が所定量回転し、キャリッジ14に搭載されている記録ヘッド15と密着状態にあるキャップ部61が密着位置から待機位置に下げられる(S44)。LFモータ71が正回転し、空吸引が開始される(S45)。空吸引が行われると、キャップ部61内に吸引されていた黒色インクが、吸引ポンプに吸引されて排出される。空吸引が完了すると、LFモータ71が停止される(S46)。
キャリッジ14がキャップ部61よりも左側(画像記録領域K1の右側)のワイピング終了位置に移動する(S47)。この間、キャリッジ14の下面のノズル面がワイパ63の上端縁に摺接し、ノズル面に付着していたインクがワイパ63によって掻き落とされる。そしてキャリッジ14がワイパ63を通過し終わってワイピングが完了すると、キャリッジ14はワイピング終了位置で一旦停止する。
ワイピング終了位置に停止しているキャリッジ14がフラッシング位置FPに移動する(S48)。キャリッジ14がフラッシング位置FPまで移動すると、ノズルの目詰まり防止のためのフラッシング動作として、記録ヘッド15からインクが吐出される(S49)。
キャリッジ14がフラッシング位置FPからホームポジションHPに移動する(S50)。キャッピングモータ62が所定量回転し、キャップ部61が待機位置から密着位置に上げられ、記録ヘッド15とキャップ部61とが密着状態にされ(S51)、本メンテナンス作業処理が終了する。
[第2の実施形態]
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態に係る画像形成装置は、第1の実施形態に係る画像形成装置1と動力伝達切換え機構80及び動力伝達部90の構成が異なる他は、第1の実施形態と同様の構成である。したがって、第2の実施形態に係る画像形成装置については、構成の異なる動力伝達切換え機構800及び動力伝達部900についてのみ説明する。なお、以下の説明において、第1の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して示す。
<内部構成>
図16を参照しながら、動力伝達切換え機構800及び動力伝達部900の構成について説明する。図16(a)は、動力伝達切換え機構800の切換え動作における、キャリッジ14の位置及び切換えレバー84の接触部84aの位置を示す図である。図16(b)は、図16(a)の切換えレバー84の接触部84aの位置に対応する、切換えギア83、切換えレバー84、給紙伝動ギア92、メンテ伝動ギア93及び高速給紙伝動ギア940の位置を示す図である。
図16(a)に示すように、案内規制体880は、ガイドブロック87に穿設されている。この案内規制体880は、主走査方向に長い規制部880aと、副走査方向に長い案内部880bと、中央前側に位置する溝部880cとを備えている。図16(b)に示すように、切換えレバー84の接触部84aの先端部が、案内規制体880を上下方向に貫通して摺動可能となっている。
動力伝達部900の伝動軸91は、支軸82の軸線と平行になるように側板11cの右側に支持され、図16(b)に示すように、支軸82の下方に配置されている。給紙伝動ギア92が、伝動軸91上の所定位置で、回転可能に取り付けられている。また、高速給紙伝動ギア940が、給紙伝動ギア92の右側の所定位置に位置するように、伝動軸91上に、回転可能に取り付けられている。また、メンテ伝動ギア93が、高速給紙伝動ギア940の右側の所定位置に位置するように伝動軸91上に、回転可能に取り付けられている。切換えギア83は、給紙伝動ギア92と高速給紙伝動ギア940とメンテ伝動ギア93とに選択的に噛合うようになっている。尚、高速給紙伝動ギア940は、給紙伝動ギア92よりも歯数が少なく設定されており、LFモータ71の回転が給紙伝動ギア92を介する場合よりも増速されて給紙ローラ31に伝達される。
<第2の実施形態の動作>
まず、画像形成装置1に電源が投入され、制御がスタートする。尚、制御がスタートする前の初期状態では、図16(a)に示すように、キャリッジ14はホームポジションHPに位置している。図16(b)に示すように、切換えギア83は、メンテ伝動ギア93に噛み合っている。切換えレバー84の接触部84aはレバー位置PS1に位置している。キャップ部61は、記録ヘッド15のノズル面を下方から密着する密着位置に位置している。接触部84aがレバー位置PS1に位置している場合の制御は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
図示しない外部コンピュータ等から画像記録命令が画像形成装置1に送られると、前回の印刷から所定時間経過しているかが判断される。前回の印刷から所定時間経過していない場合は、キャッピングモータ62が所定量回転し、ホームポジションHPに停止しているキャリッジ14の記録ヘッド15と密着状態にあるキャップ部61が密着位置から待機位置に下げられる。
ホームポジションHPに停止しているキャリッジ14が、図4に示すフラッシング位置FPに移動する。本実施形態では、図16(a)に示す、ホームポジションHPに停止しているキャリッジ14が矢印E方向に大きく移動する。この移動に伴い、第1付勢バネ86aにより切換えギア83及び切換えレバー84が押され、接触部84aが案内規制体880の規制部880aに沿って矢印E方向に移動する。よって、図17(a)に示すように、接触部84aが、規制部880aの左端に当接して停止し、第1付勢バネ86aの付勢力によりレバー位置PS2に保持される。この状態では、図17(b)に示すように切換えギア83が給紙伝動ギア92に噛み合っている。
キャリッジ14がフラッシング位置FPまで移動すると、ノズルの目詰まり防止のためのフラッシング動作として、記録ヘッド15からインクが吐出される。フラッシング動作が終了すると、図3に示す給紙カセット7に堆積された用紙Pの給紙動作処理が実行される。
<給紙動作処理>
以下に、第2の実施形態の給紙動作処理の詳細について、説明する。
尚、給紙動作処理が実行される前は、図17(a)に示すように、キャリッジ14はフラッシング位置FPに位置している。切換えギア83は給紙伝動ギア92に噛み合うように位置している。切換えレバー84の接触部84aはレバー位置PS2に位置している。
この給紙動作処理では、まず、通常給紙か高速給紙かが選択される。通常給紙が選択された場合は、第1の実施形態と同様の給紙処理が行われる。一方、高速給紙が選択された場合は、フラッシング位置FPに位置しているキャリッジ14が、図19(a)に示す高速給紙位置IPまで移動する。本実施形態では、図17(a)に示すように、キャリッジ14とレバー位置PS2に位置している切換えレバー84の接触部84aとが接触しつつ、キャリッジ14が矢印F方向に向かって移動する。移動途中でキャリッジ14は高速給紙位置IPで停止する。この位置では、図19(b)に示すように、切換えギア83が高速給紙伝動ギア940に噛み合っている。ここで、給紙動作を行うためにLFモータ71が逆回転すると、接触部84aは、図19(a)に示すように、溝部880cの前端に当接するとともに、第1付勢バネ86aの付勢力により溝部880cの左端に付勢され停止して、レバー位置PS4に保持される。この位置で高速給紙伝動ギア940が回転すると、図示しない2つの中間ギアを介して、給紙アーム32を支持する駆動軸33に動力が伝達され、歯車伝達機構32aを介して給紙ローラ31が回転する。
給紙ローラ31が連続的に正回転(図3で反時計回り)するようにLFモータ71が逆回転する。LFモータ71が所定量逆回転したか否かが判断される。LFモータ71が所定量逆回転するまで回転動作が続けられ、LFモータ71が所定量逆回転すると、LFモータ71が停止し、高速給紙動作処理が終了する。
これにより、給紙カセット7に堆積された複数枚の用紙Pが給紙カセット7の先端に設けられた分離部材8における摩擦係数の大きい分離傾斜面に突き当てられ、最上層の用紙Pのみが分離されてUターン搬送路35に給送される。このとき、搬送ローラ対41の搬送ローラ41aが逆回転(図3で反時計回り)しているので、搬送ローラ41aと従動ローラ41bとの間に用紙Pの先端縁が突き当てられ、斜行を補正するというレジスト作用が働く。
尚、高速給紙動作が終了した場合は、次に搬送動作を行うために、レバー位置PS4に位置している切換えレバー84の接触部84aをレバー位置PS2に移動させておく必要がある。よって、高速給紙動作が終了した後は、LFモータ71を所定量正転させ、接触部84aを後側に移動させる。すると、接触部84aは溝部880cから外れ、第1付勢バネ86aの付勢力によりE方向に移動し、規制部880aの左端に付勢され停止して、レバー位置PS2に保持される。
<その他の動作処理>
搬送ローラ41aが間欠的に正回転(図3で時計回り)するように、LFモータ71が正回転する。これにより、搬送ローラ41aと従動ローラ41bとの間にニップされた用紙Pはプラテン43上に搬送される。用紙Pがプラテン43上に搬送される前に、まず頭出し動作が行われる。頭出し動作に関しては、第1の実施形態と同様である。
また、LFモータ71が正回転すると、図17(a)に示すレバー位置PS2に保持されていた切換えレバー84の接触部84aが、案内規制体880の案内部880bに沿って前方から後方へ移動され、図18(a)に示すように、案内部880bの後端に当接して停止し、レバー位置PS3に保持される。
用紙Pが搬送ローラ対41により間欠的に搬送され、キャリッジ14が主走査方向(左右方向)に往復移動し、この状態で記録ヘッド15のノズルからインクが吐出されて画像記録が開始される。用紙Pが間欠的に前進するときは、搬送ローラ対41及び排紙ローラ対42は同一方向に正回転(図3で示す矢印方向)している。また、画像記録のときには、駆動軸33が逆回転(図3で反時計回り)することにより、前述したリリース作用が働き給紙アーム32が上向き回動している。
前述したように、LFモータ71が正回転すると、図18(a)において切換えレバー84の接触部84aはレバー位置PS3に保持される。接触部84aはレバー位置PS3に位置する場合では、キャリッジ14の移動経路外に位置しているので、画像記録中にキャリッジ14と接触部84aとが接触することがない。よって、切換えレバー84が画像記録動作範囲K3に配置されても画像記録動作に支障をきたすことがない。
用紙Pの1頁分の記録が終了したか否かが判断される。1頁分の記録が終了するまで記録動作が続けられ、1頁分の記録が終了すると、その記録済みの用紙Pの排紙が開始される。その場合、搬送ローラ対41及び排紙ローラ対42が連続的に正回転(図3で示す矢印方向)するように、LFモータ71が所定量正回転したか否かが判断される。LFモータ71が所定量正回転するまで回転動作が続けられ、LFモータ71が所定量正回転すると、LFモータが停止される。
次頁に関する画像記録データが有か否かが判断される。画像記録データが有る場合には、給紙動作から記録動作までの処理が繰り返される。画像記録データが無い場合には、図18(a)においてレバー位置PS3に位置している切換えレバー84の接触部84aが、レバー位置PS2に移動するためにLFモータ71が逆回転する。LFモータ71が所定量逆回転したか否かが判断される。接触部84aがレバー位置PS3からレバー位置PS2に移動するまでLFモータ71が所定量逆回転し、LFモータ71が所定量逆回転すると、LFモータ71が停止される。このとき接触部84aは、図17(a)に示すように、案内部880bの前端に当接して停止している。
キャリッジ14がホームポジションHPまで移動する。図17(a)に示すように、キャリッジ14とレバー位置PS2に位置している切換えレバー84の接触部84aとが接触しつつ、キャリッジ14が矢印F方向に向かって移動する。これにより、キャリッジ14により切換えギア83及び切換えレバー84が押され、接触部84aが案内規制体880の規制部880aに沿って矢印F方向に移動し、図16(a)に示すように、レバー位置PS1に保持される。この状態では、図16(b)に示すように、切換えギア83がメンテ伝動ギア93に噛み合っている。
キャッピングモータ62が所定量回転し、キャップ部61が待機位置から密着位置に上げられ、記録ヘッド15のノズル面を下方から密着する。
第1の実施形態では、給紙動作を行う場合、切換えギア83は給紙伝動ギア92に噛み合うように位置し、切換えレバー84の接触部84aはレバー位置PS2に位置していたが、第2の実施形態では、さらに高速給紙動作を設けている。高速給紙動作を行う場合、図19に示すように、切換えギア83は高速給紙伝動ギア940に噛み合うように位置し、切換えレバー84の接触部84aはレバー位置PS4に位置している。高速給紙動作は、第1の実施形態の給紙動作を行う場合よりも速く用紙Pを給紙することができる。
また、切換えレバー84の切換えにより、通常の給紙と、高速の給紙と、メンテナンスとからなる多種類の作動部位を切り換えることができるので、多機能動作が、単一の正逆転可能なモータにより実行される。
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
[変形例]
本実施形態では、加減速範囲K2を、画像記録に伴うキャリッジの往復移動の方向を変えるとともにキャリッジの移動速度が安定するまでに必要な範囲としたが、加減速範囲K2内で印字を開始する場合は、その範囲は画像記録範囲K1に含まれる。
本実施形態では、キャップ部61を密着位置と待機位置と変位するためにキャッピングモータ62を使用する構成としたが、キャップ部61に上方に立ち上がる受け板を形成し、キャリッジ14が画像記録領域K1からホームポジションHPに移動する過程では、ホームポジションHPに至る直前でキャリッジ14が受け板に当接してから、その後、キャリッジ14がホームポジションHPに到達するまでの間、キャリッジ14が、受け板を押しつつ、キャップ部61を待機位置から密着位置へ変位させる構成としてもよい。キャリッジ14がホームポジションHPから画像記録領域K1側へ移動すると、キャップ部61は、密着位置から待機位置へ変位する。
本発明の第1の実施形態における画像形成装置の外観的構成を示した斜視図である。 本実施形態の本体ケース2の内部構成を示す斜視図である。 図2のA−A線に従う矢視拡大断面図である。 キャリッジ14及び給紙機構30を除いた本体ケース2の内部構成を示す斜視図である。 図2に示す本体ケース2の内部構成の一部を拡大して示す上面図である。 図4に示すメンテナンス機構60を後方から見た背面図である。 図5のD−D線に従う矢視図である。 メンテナンス機構60の後方に設置された動力伝達切換え機構80及び動力伝達部90を示す模式図である。 画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。 画像形成装置のメイン処理を示すフローチャートである。 給紙動作処理を示すフローチャートである。 メンテナンス作業処理を示すフローチャートである。 第1の実施形態の切換えレバー84の接触部84aが、レバー位置PS1に位置する場合における、動力伝達切換え機構80の切換え動作の説明図である。 第1の実施形態の切換えレバー84の接触部84aが、レバー位置PS2に位置する場合における、動力伝達切換え機構80の切換え動作の説明図である。 第1の実施形態の切換えレバー84の接触部84aが、レバー位置PS3に位置する場合における、動力伝達切換え機構80の切換え動作の説明図である。 第2の実施形態の切換えレバー84の接触部84aが、レバー位置PS1に位置する場合における、動力伝達切換え機構800の切換え動作の説明図である。 第2の実施形態の切換えレバー84の接触部84aが、レバー位置PS2に位置する場合における、動力伝達切換え機構800の切換え動作の説明図である。 第2の実施形態の切換えレバー84の接触部84aが、レバー位置PS3に位置する場合における、動力伝達切換え機構800の切換え動作の説明図である。 第2の実施形態の切換えレバー84の接触部84aが、レバー位置PS4に位置する場合における、動力伝達切換え機構800の切換え動作の説明図である。
符号の説明
1 画像形成装置
10 キャリッジ移動機構
14 キャリッジ
15 記録ヘッド
30 給紙機構
40 搬送機構
60 メンテナンス機構
70 動力伝達機構
71 LFモータ
80 動力切換え機構
81 駆動ギア
82 支軸
83 切換えギア
84 切換えレバー
84a 接触部
85 フリクションパッド
86a 第1付勢バネ
86a 第2付勢バネ
300 CPU
K1 画像記録範囲
K2 加減速範囲
K3 画像記録動作範囲

Claims (15)

  1. 被記録媒体上に画像を記録可能な記録ヘッドと、
    被記録媒体上に画像を記録する画像記録範囲と記録に伴う往復移動の方向を変えるために必要な加減速範囲とを含む画像記録動作範囲において、前記被記録媒体が供給される方向と直交する方向に往復移動可能であり、前記記録ヘッドを搭載するキャリッジと、
    正逆転可能なモータと、
    前記モータの回転によって回転するように設けられている駆動ギアと、
    前記モータの動力が伝達されて動作する複数の作動部位と、
    前記駆動ギアと噛み合って回転するために、前記キャリッジの移動方向と平行な支軸に回転可能に支持され、前記モータの動力を前記複数の作動部位に伝達するために、前記複数の作動部位と対応する複数の作動位置のいずれかの位置に摺動可能に前記支軸に支持された切換えギアと、
    前記キャリッジの移動経路上の接触可能位置と移動経路外の非接触位置とのいずれかの位置に回動可能な接触部を有し、前記キャリッジが前記接触可能位置にある前記接触部と接触して移動したときに、前記複数の作動位置のいずれかの位置に前記切換えギアを摺動させるために、前記支軸に摺動かつ回動可能に支持された切換えレバーと、
    前記切換えギアの回転を前記切換えレバーに伝達するために、前記切換えギアと切換えレバーとの間に設けられた回転伝達部材と、
    前記複数の作動位置の中の1つの作動位置に前記切換えギアが位置するように前記切換えギアおよび前記切換えレバーを付勢する付勢手段と、
    前記切換えレバーの接触部を接触可能位置と非接触位置との間で選択的に切り換えるために、前記モータの回転を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記複数の作動部位は、前記画像記録動作範囲内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. 前記複数の作動部位は、前記キャリッジの移動動作を利用しない駆動源により駆動されることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記複数の作動部位の少なくとも1つは、前記記録ヘッドの機能を維持するためのメンテナンス機構を、前記キャリッジに密着可能な密着位置と、前記キャリッジと接触不能な待機位置との間で変位させるキャッピング機構であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記切換えレバーは、前記画像記録動作範囲内に配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記複数の作動部位の少なくとも1つは前記記録ヘッドの機能を維持するためのメンテナンス機構であり、
    前記メンテナンス機構は、前記加減速範囲に配置されており、
    前記切換えレバーは、前記加減速範囲に配置されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 前記切換えギアより前記モータの所定方向の回転の動力が伝達される前記複数の作動部位の中の1つの作動部位は、前記記録ヘッドの機能を維持するためのメンテナンス機構と被記録媒体が収容された給紙カセットから被記録媒体を給紙する給紙機構とのいずれかであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. 前記切換えギアより前記モータの所定方向に対して逆方向の回転の動力が伝達される複数の作動部位の中の1つの作動部位は、前記記録ヘッドによって画像が記録されている前記被記録媒体を搬送する搬送機構であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記切換えレバーの接触部を接触可能位置と非接触位置との間で案内する案内部と、前記キャリッジと前記接触部とが接触したときには、前記接触部の非接触位置への移動を規制する規制部とからなる案内規制体を備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の画像形成装置。
  10. 前記案内部は前記キャリッジの移動方向と直交する方向にのびており、
    前記規制部は前記キャリッジの移動方向にのびており、
    前記案内規制体は、前記キャリッジを移動方向に沿って案内支持するガイドプレートに略L字状に形成されていることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
  11. 前記回転伝達部材は、前記切換えギアおよび前記切換えレバーの各々に摩擦接触して動力伝達を行う摩擦伝達部材であることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の画像形成装置。
  12. 前記摩擦伝達部材は、フリクションパッドであることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
  13. 前記付勢手段は、前記複数の作動位置の中の1つの作動位置に前記切換えギアを付勢する第1弾性部材と、
    前記キャリッジが前記接触部と接触して移動したときに、前記切換えギアを前記複数の作動位置の中の他の作動位置に付勢し、前記第1弾性部材よりも付勢力が小さい第2弾性部材と、で構成されていることを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の画像形成装置。
  14. 前記第1弾性部材は、前記支軸に挿入され、前記切換えレバーを前記前記切換えギアに向かって付勢する第1付勢バネからなり、
    前記第2弾性部材は、前記支軸に挿入され、前記切換えギアを前記切換えレバーに向かって付勢する第2付勢バネからなることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
  15. 前記制御手段は、前記モータの一方向の回転により、前記切換えレバーの前記接触部を非接触位置から接触可能位置に切り換え、前記モータの逆方向の回転により、前記切換えレバーの前記接触部を接触可能位置から非接触位置に切り換えることを特徴とする請求項1ないし14のいずれかに記載の画像形成装置。
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