JP5035152B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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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