JP5838548B2 - 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搭載したキャリッジ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、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、液体吐出記録方式の「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（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

ところで、シリアル型画像形成装置においては、記録ヘッドを搭載したキャリッジの主走査位置を検出するために、主走査方向に配設したエンコーダスケールとキャリッジ側に搭載したエンコーダセンサからなるリニアエンコーダを備えるようにしている。一方、記録ヘッドから液滴を吐出して画像形成を行うことから、液滴吐出などに伴ってミストが発生し、ミストがエンコーダスケールに付着すると、読み飛ばしなどが発生して、キャリッジ位置の検出精度が低下し、画像品質が低下することになる。

そこで、従来、キャリッジ搬送用ベルトの近傍に配設されたエンコーダスケール（リニアスケール）とキャリッジの側面に設けられたエンコーダセンサとでリニアエンコーダを構成し、キャリッジ搬送用ベルトの少なくとも上方とエンコーダスケールとの間に遮蔽板を配設したものが知られている（特許文献１）。

また、キャリッジ搬送用ベルトの近傍に配設されたエンコーダスケール（リニアスケール）とキャリッジの側面に設けられたエンコーダセンサとでリニアエンコーダを構成し、エンコーダセンサ及びエンコーダセンサ近傍のエンコーダスケールの一部を覆い、スケールをセンサに対して所定位置に導くための案内部を有するカバーを備えたものが知られている（特許文献２）。

特開２００５−０８１６９１号公報 特開２００１−１１３７７２号公報

しかしながら、従来の構成にあっては、キャリッジの記録ヘッドとエンコーダスケールとは同じ空間内に配置されるため、記録ヘッドからの滴吐出に伴うミストが遮蔽板を回り込んでエンコーダスケールに到達して付着し、あるいは、カバーで覆われていない部分に付着するという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、エンコーダスケールへのミストの付着を低減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、
液滴を吐出する記録ヘッドが搭載されて主走査方向に移動するキャリッジと、
前記キャリッジを摺動自在に案内する案内部材と、
前記主走査方向に沿って配設されたエンコーダスケールと、
前記キャリッジに搭載されて前記エンコーダスケールを読取るエンコーダセンサと、を備え、
前記キャリッジは、前記記録ヘッドを搭載するヘッド搭載部と、少なくとも前記エンコーダセンサを取付けるセンサ取付け部とを有し、
前記センサ取付け部は前記ヘッド搭載部から延び出て設けられ、
前記エンコーダスケールは前記センサ取付け部に取付けられた前記エンコーダセンサで読取り可能な位置に配設され、
前記キャリッジの外面に副走査方向より面して配置されたステーから、前記キャリッジのヘッド搭載部とエンコーダセンサとの間に向かって水平方向に突き出た隔壁部材が設けられ、
前記隔壁部材の下方の空間内に前記キャリッジのヘッド搭載部が、
前記隔壁部材の上方の空間内に前記エンコーダセンサ及び前記エンコーダスケールが配置されている
構成とした。

本発明によれば、エンコーダスケールへのミストの付着が低減する。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す外観斜視説明図である。 同装置の機構部の要部平面説明図である。 本発明の第１実施形態のキャリッジ部分の要部斜視説明図である。 同じくキャリッジ部分の側面説明図である。 同じく図４の空間配置の模式的説明図である。 本発明の第２実施形態のキャリッジ部分の側面説明図である。 同じく図６の空間配置の模式的説明図である。 本発明の第３実施形態のキャリッジ部分の側面説明図である。 本発明の第４実施形態のキャリッジ部分の側面説明図である。

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。本発明に係る画像形成装置の一例の概要について図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外観斜視説明図、図２は同装置の機構部の平面説明図である。

この画像形成装置は、シリアル型画像形成装置であり、装置本体１００の上面側に開閉可能にカバー１０１が設けられ、このカバー１０１を開くことで内部の機構部にアクセスすることができる。

機構部は、図２に示すように、左右のメイン側板１Ａ、１Ｂに横架した案内部材であるガイド部材３にてキャリッジ４を主走査方向に摺動自在に支持し、主走査モータ５によって駆動プーリ６と従動プーリ７との間に張架されたタイミングベルト８を介してキャリッジ４を主走査方向に移動走査する。

このキャリッジ４には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液滴を吐出する画像形成手段としての液体吐出ヘッド及びこの液体吐出ヘッドにインクを供給するヘッドタンクを含む記録ヘッドユニット（以下、単に「記録ヘッド」ともいう。）１１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に配列し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。これらの複数の記録ヘッド１１は図示しないヘッドホルダに保持されることでユニット化されてキャリッジ４に搭載されている。

また、キャリッジ４の主走査方向に沿ってエンコーダスケール１５を配置し、キャリッジ４側にはエンコーダスケール１５の目盛り（スケール：位置識別部）を読み取る透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１６を取り付け、これらのエンコーダスケール１５とエンコーダセンサ１６とで位置検出装置としてのリニアエンコーダを構成している。

一方、キャリッジ４の下側には、図示しない用紙を副走査方向に搬送する搬送手段としての搬送ベルト２１を配置している。この搬送ベルト２１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２２とテンションローラ２３との間に掛け渡されて、副走査モータ３１によってタイミングベルト３２及びタイミングプーリ３３を介して搬送ローラ２２が回転駆動されることによって副走査方向に周回移動される。

さらに、キャリッジ４の主走査方向の一方側には搬送ベルト２１の側方に記録ヘッド１１の維持回復を行う維持回復機構４１が配置されている。なお、維持回復機構４１は、例えば記録ヘッド１１のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材、ノズル面を払拭するワイパ部材、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出受けなどで構成されている。

また、図１に示すように、用紙を搬送ベルト２１に給紙する給紙手段や、画像形成手段としての記録ヘッド１１から吐出された液体が付着して画像が形成された用紙を排紙する排紙手段などを構成する給排紙トレイ１０３が装置本体１００に対して着脱自在に装着される。

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙された用紙を搬送ベルト２１で間歇的に搬送し、キャリッジ４を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１１を駆動することにより、停止している用紙に液滴を吐出して１行分を記録し、用紙を所定量搬送後、次の行の記録を行なう動作を繰り返して用紙上に画像を形成し、画像形成後用紙を排紙する。

次に、この画像形成装置における本発明の第１実施形態について図３ないし図５を参照して説明する。なお、図３は同実施形態のキャリッジ部分の要部斜視説明図、図４は同じくキャリッジ部分の側面説明図、図５は同じく図４の空間配置の模式的説明図である。

キャリッジ４には、記録ヘッド１１を搭載するヘッド搭載部４１の上部に、ヘッド搭載部４１の上部を覆うキャリッジカバー４２が設けられ、キャリッジカバー４２と一体では用紙送り方向に沿ってヘッド搭載部４１から延び出したセンサ取付け部４３が設けられている。

センサ取付け部４３の下面にはヘッド側電装部品を実装するヘッド側基板１１２が取付けられ、ヘッド側基板１１２にエンコーダセンサ１６が設けられ、エンコーダスケール１５はエンコーダセンサ１６によって読取り可能な位置に配設されている。

キャリッジ４を摺動自在に案内する案内部材であるガイド部材３は、板金部材からなり、キャリッジ４を摺動自在に案内するための支持面となるガイド面３０１、ガイド面３０２、ガイド面３０３を有している。そして、キャリッジ４のヘッド搭載部４１には、ガイド部材３のガイド面３０１に摺動自在に接する摺動部４０１と、ガイド面３０２に摺接する摺動部４０２と、ガイド面３０３に摺接する摺動部（スライダ）４０３とを有している。この場合、ガイド部材３のガイド面３０１は、キャリッジ４の高さ位置を決める面となり、ガイド面３０２はキャリッジ４の自重によるモーメントを受ける面（回転止め部）となり、ガイド面３０３はキャリッジ４の副走査方向の位置を決める面となる。

このガイド部材３は、主走査方向の全域にわたって配設されており、キャリッジ４のヘッド搭載部４１とセンサ取付け部４３及びエンコーダスケール１５との間を仕切る隔壁部材を兼ねている。

また、キャリッジ４のセンサ取付け部４３の下方には、ガイド部材３に当接する前ステー６１が配設されている。

また、キャリッジ４のキャリッジカバー４２にはヘッド搭載部４１側とセンサ取付け部４３となる部分との間に凹部５０を設けている。そして、カバー１０１には、キャリッジカバー４２の凹部５０に嵌まり込み、キャリッジ４の上部側でヘッド搭載部４１とセンサ取付け部４３との間を仕切る隔壁部材５１を設けている。隔壁部材５１は主走査方向の全域にわたって配設されている。

これにより、キャリッジ４の上方側でもヘッド搭載部４１とセンサ取付け部４３との間が仕切られ、凹部５０とこれに嵌まり込む隔壁部材５１によりヘッド搭載部４１からセンサ取付け部４３との間の空間を略遮蔽することができる。

一方、キャリッジ４と搬送ベルト２１との間には、後ステー６２に、用紙を搬送ベルト２１に押し付ける押圧ローラ７２を先端部に有する加圧板７１が配設され、ガイド部材３の下側には搬送ベルト２１から排出される用紙を案内する排紙ガイド７３が配設されている。

これにより、キャリッジ４が移動する空間は、図５に示すように、用紙搬送方向で、ガイド部材３及び隔壁部材５１によって、キャリッジ４のヘッド搭載部４１が移動する空間５０１と、キャリッジ４のセンサ取付け部４３が移動し、エンコーダスケール１５が配設されている空間５０２とに分けられる。

このように構成したので、キャリッジ４のヘッド搭載部４１に搭載されて記録ヘッド１１から液滴を吐出したときに発生するミストは、空間Ａ内で浮遊するが、ガイド部材３及び隔壁部材５１によって遮られて、センサ取付け部４３が移動し、エンコーダスケール１５が配設されている空間５０２側に移動することがほとんどなくなり、エンコーダスケール１５へのミストの付着が低減する。

このように、キャリッジは、記録ヘッドを搭載するヘッド搭載部と、少なくともエンコーダセンサを取付けるセンサ取付け部とを有し、センサ取付け部はヘッド搭載部から延び出て設けられ、エンコーダスケールはセンサ取付け部に取付けられたエンコーダセンサで読取り可能な位置に配設され、キャリッジのヘッド搭載部とセンサ取付け部との間を仕切る隔壁部材が設けられ、隔壁部材で仕切られた異なる空間内にキャリッジのヘッド搭載部とセンサ取付け部及びエンコーダスケールとが配置されている構成とすることで、エンコーダスケールへのミストの付着が低減する。

次に、本発明の第２実施形態について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は同実施形態のキャリッジ部分の側面説明図、図７は同じく図６の空間配置の模式的説明図である。
本実施形態では、キャリッジ４のヘッド搭載部４１から上方に向けてセンサ取付け部４３を設けている。そして、ヘッド搭載部４１の上方にエンコーダセンサ１６によって読取られるエンコーダスケール１５を配設し、ヘッド搭載部４１の上方で、センサ取付け部４３のエンコーダセンサ１６の下側に、案内部材であるガイド部材３を配設することで、ヘッド搭載部４１とセンサ取付け部４３との間を仕切っている。

また、前ステー６１とセンサ取付け部４３との間には、センサ取付け部４３に設けた凹部５０に嵌まり込む隔壁部材５１を設けている。

これにより、キャリッジ４が移動する空間は、図７に示すように、上下方向で、ガイド部材３及び隔壁部材５１によって、キャリッジ４のヘッド搭載部４１が移動する空間５０１と、キャリッジ４のセンサ取付け部４３が移動し、エンコーダスケール１５が配設されている空間５０２とに分けられる。

したがって、前記第１実施形態と同様に、キャリッジ４のヘッド搭載部４１に搭載されて記録ヘッド１１から液滴を吐出したときに発生するミストは、空間Ａ内で浮遊するが、ガイド部材３及び隔壁部材５１によって遮られて、センサ取付け部４３が移動し、エンコーダスケール１５が配設されている空間５０２側に移動することがほとんどなくなり、エンコーダスケール１５へのミストの付着が低減する。更に、エンコーダスケール１５がヘッド搭載部４１の上方の仕切られた空間５０２内に配設されることで、ミストが重力で上方に浮遊しにくいために、よりミスト付着の低減効果を得ることができる。

次に、本発明の第３実施形態について図８を参照して説明する。なお、図８は同実施形態のキャリッジ部分の側面説明図である。
本実施形態では、前記第１実施形態の隔壁部材５１に代えて、ミストを回収するミスト回収部材８１を隔壁部材としている。ミスト回収部材８１としては、ブラシ、フィルタ、多孔質部材、帯電部材などで構成することができる。

これにより、更にミスト低減効果を得ることができる。

次に、本発明の第４実施形態について図９を参照して説明する。なお、図９は同実施形態のキャリッジ部分の側面説明図である。
本実施形態では、前記第２実施形態の隔壁部材５１に代えて、ミストを回収するミスト回収部材８１を隔壁部材としている。ミスト回収部材８１としては、ブラシ、フィルタ、多孔質部材、帯電部材などで構成することができる。

これにより、更にミスト低減効果を得ることができる。

さらに、図示しないが、例えば、前記第１実施形態で、エンコーダセンサ１６及びエンコーダスケール１５をセンサ取付け部４３の上面側に配置することもできる。同様に、前記第２実施形態で、エンコーダセンサ１６及びエンコーダスケール１５をセンサ取付け部４３のヘッド搭載部４１とは反対側に配置することもできる。

なお、上記実施形態では本発明をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、狭義のインク以外の液体や定着処理液、パターニング材料などを用いる画像形成装置にも適用することができる。

３ ガイド部材（案内部材、隔壁部材）
４ キャリッジ
１１ 記録ヘッド
１５ エンコーダスケール
１６ エンコーダセンサ
２１ 搬送ベルト
４１ ヘッド搭載部
４２ キャリッジカバー
４３ センサ取付け部
５０ 凹部
５１ 隔壁部材
６１ 前ステー
６２ 後ステー

Claims (6)

1. 液滴を吐出する記録ヘッドが搭載されて主走査方向に移動するキャリッジと、
   前記キャリッジを摺動自在に案内する案内部材と、
   前記主走査方向に沿って配設されたエンコーダスケールと、
   前記キャリッジに搭載されて前記エンコーダスケールを読取るエンコーダセンサと、を備え、
   前記キャリッジは、前記記録ヘッドを搭載するヘッド搭載部と、少なくとも前記エンコーダセンサを取付けるセンサ取付け部とを有し、
   前記センサ取付け部は前記ヘッド搭載部から延び出て設けられ、
   前記エンコーダスケールは前記センサ取付け部に取付けられた前記エンコーダセンサで読取り可能な位置に配設され、
   前記キャリッジの外面に副走査方向より面して配置されたステーから、前記キャリッジのヘッド搭載部とエンコーダセンサとの間に向かって水平方向に突き出た隔壁部材が設けられ、
   前記隔壁部材の下方の空間内に前記キャリッジのヘッド搭載部が、
   前記隔壁部材の上方の空間内に前記エンコーダセンサ及び前記エンコーダスケールが配置されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記隔壁部材の少なくとも一部は、前記キャリッジの一部と垂直方向に重なりあっている
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記隔壁部材の少なくとも一部は、前記キャリッジのヘッド搭載部とエンコーダセンサとの間に設けられた凹部に嵌まり込んでいる
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記キャリッジのセンサ取付け部は前記ヘッド搭載部よりも高さ方向で上方に延び出て設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記キャリッジのヘッド搭載部が配置される空間と前記センサ取付け部が配置される空間との間にミストを回収するミスト回収部材が設けられている
   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. 前記隔壁部材が主走査方向の全域にわたって配設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。

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