JP5919758B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、インクジェット記録装置に用いられるインク供給機構に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置さらにはプロッタなどの各種が画像形成装置の一つとして用いられるインクジェット記録装置においては、キャリッジ上に液体吐出ヘッドであるインクジェットヘッドに対して液体であるインクを供給するための小容量のサブタンク（液体容器）を搭載し、液体保管タンクである大容量のインクカートリッジ（メインタンク）を装置本体側に設けておき、装置本体側のメインタンクからインクを補充供給する構成が知られている。

上述したサブタンクを用いる構成においては、キャリッジの移動に際して大型のインクタンクを搭載する必要がないために、キャリッジ駆動のための動力負担や振動を低くするという利点がある。

インクカートリッジとキャリッジ側のサブタンクとはチューブにより接続されるが、その構成の一つとして、キャリッジの移動に追随可能な可撓性のチューブを用い、そのチューブも移動できる構成が用いられている。
つまり、チューブは、キャリッジが移動する主走査方向と平行して延長された流路の端部がメインタンクおよびサブタンクにそれぞれ連結され、各端部の途中が折り返されて平面視においてＵ字状となる形態とされている（例えば、特許文献１）。

また、可撓性のチューブをスチールベルトと可撓性のテープとにより結束支持して上述した形態と同様なＵ字状とした状態でキャリッジの移動に連れ動くようにした構成も提案されている（例えば、特許文献２）。

上述した形態のチューブは、キャリッジの移動を損ねないようにするために、キャリッジの上方に敷設される構成が多用されている。

一方、インクジェット記録装置では、給紙部から繰り出された記録紙がキャリッジに対向するプラテン上を副走査方向に移動しながらインクジェットヘッドからのインク滴の吐出により画像を形成することになる。
上述したインクジェット記録装置においてプラテン上を移動した記録紙は、プラテン上を移動した後、排紙トレイなどの排出部に向けて搬送されるが、例えば、紙つまりなどの搬送異常が発生した場合にこの記録紙を取り除く必要がある。

搬送異常を生じた記録紙の除去に際しては、記録紙を取り出すことができる空間を記録紙の搬送路中に設けることになる。
しかし、上述した形態を有するチューブは、プラテン上方で、キャリッジの移動方向に平行した状態に配置され、その上方位置または高さ方向での位置が予め同じ高さに固定されていることから、記録紙を取り除くための空間が拡大させることが難しい場合がある。

図１０は、この現象を説明するための図であり、同図は、インクジェット記録装置の側面から見た状態を示す図である。
同図において、チューブＡは、複数色のインク滴を供給するために、高さ方向に複数並列されており、プラテンＢの上方での記録紙搬送方向（矢印で示す方向）の両端、つまりキャリッジの主走査方向と直角な方向両端をチューブガイドＣ，Ｄにより保持されている。
これらチューブガイドＣ，Ｄの一つ（図１０において符号Ｃで示すチューブガイド）は、プラテンＢを通過した記録紙が排出される排紙ガイドＥの排紙開始側の位置Ｆに配置されている。

このため、図１０において高さ方向では、チューブガイドＣ，Ｄ同士が同じ高さに位置決めされているので、排紙側に位置するチューブガイドＣと排紙ガイドＥとの高さ方向でのスペースＨ１が、チューブガイドＣ，Ｄ同士の高さ方向の間隔から得られるスペースに限定されている。
このため、チューブガイドＣ，Ｄ同士の間隔が記録用紙を取り出すために必要な間隔に満たない場合には、プラテンＢ上で搬送異常を来している記録用紙の取り出しが困難となる虞がある。

このような問題への対策として、チューブの位置をプラテン上方ではなくキャリッジ側方に設け、インクジェット記録装置本体とキャリッジが装備されている上ユニットとインクタンクが装備されている下ユニットとに分割し、上ユニットを下ユニットに対して開閉可能に設け、上ユニットが開放された際にチューブは開放動作に追随して展張することができるようにした構成が提案されている（例えば、特許文献３）。

特許文献３に開示された構成では、上ユニットを開放することにより、閉鎖状態でのキャリッジ上方の空間を拡大することができ、この空間の拡大を利用してキャリッジ上に残っている記録紙の除去が可能となる。
しかし、このようなチューブの配置構造は、プラテン上方にて這い回すことを前提としたものではなく、この前提構造での不具合を考慮したものではない。

プラテン上方にて這い回された構成を対象とした場合、紙詰まりを生じた際にチューブを配置位置から動かして、具体的には、チューブガイドから外して記録紙を取り除くための空間を確保することがある。この場合、作業者がチューブを元に戻すことを忘れると、キャリッジの移動に追随した場合に無理な負荷がチューブにかかり、チューブの裂断などの問題が発生する虞がある。

一方、チューブは、キャリッジの移動に追随して移動できるようにある程度の可撓性を有したものが用いられる。
このため、チューブガイドに沿った延長状態が維持されていないと、チューブガイドから外れてしまう場合がある。また、チューブが外れる原因としては、搬送異常による記録用紙の取り出しのために取り外すことの他に、不用意に手が触れて外れることなどがある。
チューブが外れたままであると、キャリッジの移動が円滑に行えなくなる虞がある。この点に関して、上記特許文献では何ら対策が取られていない。
このようなチューブの外れは、キャリッジの移動を妨げることになり、円滑な印字記録作業ができなくなる虞がある。

本発明の目的は、上記従来の画像形成装置、特に、インク供給用チューブをプラテン上部で這い回す構成を備えたインクジェット記録装置において、紙詰まりなどの搬送異常を円滑に解消できるとともにチューブが支持位置から外れた際にほぼ自動的に元の位置に復帰するようにできる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は、液滴を吐出する複数の記録ヘッドおよび供給する液体を収容したサブタンクを備えて主走査方向に移動可能なキャリッジと、前記キャリッジの記録ヘッドのノズル面と対向する位置に配置され、前記液滴を吐出されて画像を形成される記録媒体の搬送面を有したプラテンと、前記プラテンの上方で前記主走査方向に平行して延長されその延長部途中が主走査方向と直角な方向に折り返されて延長部の端部が、前記サブタンクおよび該サブタンクに向けて供給される液体を収容しているメインタンクにそれぞれ連結された可撓性を有するチューブと、前記チューブを高さ方向に複数配列した状態で、前記折り返された端部両側の延長部分を支持可能な第１，第２のチューブガイド部と、を備え、前記第１，第２のチューブガイド部のうちで、前記第１のチューブガイド部は前記記録媒体の装置外への排出側に設けられており、前記第２のチューブガイド部よりも高さ方向において高い位置に位置決めされ、前記チューブは、前記チューブガイド部との間に配置された、弾性体からなる薄片状のシート材に対して延長方向で少なくとも前記各端部側の複数箇所に設けられているクランプ部材により支持され、前記第１，第２のチューブガイド部はそれぞれ、前記高さ方向における前記シート材の上部に当接して該シート材を支持する縦方向片部と、該高さ方向における該シート材の下部に当接して該シート材を支持する、前記縦方向片部に対して鈍角をなす横方向片部とを有し、前記シート材に生じる形状復元力及び前記キャリッジの移動の際の前記シート材に生じる反力により前記縦方向片部と前記横方向片部とに支持された該シート材によって、前記チューブが前記第１，第２のチューブガイド部に支持されることを特徴とする画像形成装置にある。

本発明によれば、排紙ガイド側に位置する第１のチューブガイド部がこれと対向する側に位置する第２のチューブガイド部に対して高さ方向での高さが高くなるように位置決めされているので、排紙ガイド側からプラテンに向けた手の差し入れ空間が両方のチューブガイド部を水平方向（真横となる関係）とした場合と違って、拡大されていることになる。これにより、紙詰まりを生じた記録用紙の取り出しが容易に行えることになる。

一方、上述した高さ方向で上下関係が得られるように位置決めされたチューブガイド部を用いた場合には、チューブの折り返し部分が水平方向ではなく斜めになっていることから、チューブガイド部から取り外された場合に加えて、作業者の手が不用意に触れた場合にチューブガイド部からチューブが滑り落ちて外れることがある。
この場合には、滑り落ちた折り返し部分からの延長部分もチューブガイド部から滑り落ちて外れることがあるが、チューブおよびこれが支持されている薄片状のシート材の弾性復元力およびキャリッジが移動した際にシート材に生じる反力によって元の位置に戻りやすくすることができる。
つまり、キャリッジが移動した場合には、滑り落ちた部分を撓みと想定し、その撓み量が一定のシート材を梁と考えると、撓みが生じている荷重作用位置から固定位置までの距離がキャリッジの移動により短くなるに従いキャリッジ移動後の反力が増加することで外れた位置にあるチューブの姿勢がチューブガイドの延長方向に沿うように復帰することになる。
これにより、外れて撓んだままの場合と違って、キャリッジの円滑な移動を妨げないようにすることができる。

本実施形態にかかる画像形成装置の一例を説明するための模式図である。 図１に示した画像形成装置の要部である印字機構および排紙部を示す外観図である。 図２に示した画像形成装置の要部前方に外装面の一部を構成する前カバーが設けられている状態を示す外観図である。 図２に示した要部の側面視による構成を説明するための図である。 図４に示した構成による作用を説明するための図４相当の図である。 図４に示した要部に用いられる第１のチューブガイド部の詳細を説明するための側面図である。 図４に示した要部に用いられる第２のチューブガイド部の詳細を説明するための側面図である。 図４に示した要部に用いられるチューブの支持構造を説明するための斜視図である。 図８に示した支持構造の作用を説明するための斜視図である。 従来のチューブ支持構造を説明するための側面図である。

以下、図に示す実施例により本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、画像形成装置の一つであるインクジェット記録装置１０の構成を示す図である。
同図においてインクジェット記録装置１０は、異なる色毎のインクカートリッジ１１から供給されるインクをインク滴１２として噴射する記録ヘッド１３と、その記録ヘッド１３を搭載して記録用紙上を往復動するキャリッジ１４とを含んで構成されている。

記録ヘッド１３には記録ヘッド１３にインクを供給するサブタンク１５が一体的に備えられている。また、メインタンクに相当するインクカートリッジ１１は、キャリッジ１４と離れた位置に配設され、インクカートリッジ１１におけるインクパック１６をポンプ１７などで吸引とインク送液を行い、チューブ１９などの供給経路を通り、サブタンク１５にインクが供給される。

図２は、図１に示したインクジェット記録装置１０の要部を示す外観図である。なお、図２には、図３において符号２３で示す前カバーが取り除かれた内部が示されている。前カバー２３は、図３に示すように、インクジェット記録装置１０の外装パネルの一部を構成しており、後述するが、開放されることにより、内部への手の差し入れができるようになっている。
同図において、図１に示したキャリッジ１４は、主走査方向に移動を開始する前のホームポジションに位置している状態が示されている。

キャリッジ１４に装備されているサブタンク１５に延長方向一端が連結されて固定されているチューブ１９は、記録紙搬送方向と平行する延長方向の途中が折り返されて平面視形状がＵ字状とされたうえでメインタンクに相当するインクカートリッジ１１に延長方向他端が連結されて固定されている。

キャリッジ１４の下方には、記録用紙２０が移動するプラテン２１が配置されており、プラテン２１上での記録紙搬送方向下流側には、排紙ガイド２２が設けられている。

排紙ガイド２２は、記録用紙２０の自重による落下を利用できるように斜め下方に向けて傾けられている。

チューブ１９は、後述するが、記録用紙２０（図１参照）の搬送方向上流側と下流側とで対向して配置されているチューブガイド部３０，３１によって延長部分、つまり、Ｕ字状に折り返された各片部の位置に相当する折り返された端部両側が支持されている。

図３は、図２に示した排紙ガイド２２の上方に開閉可能な前カバー２３が設けられている状態を示しており、前カバー２３は、紙詰まりが生じた際に記録用紙２０を取り除くときに開放されるようになっている。

図４には、図２においてキャリッジ１４の側方から見た状態が示されている。
同図に示されているチューブ１９は、折り返し部１９Ａの端部両側に位置する延長部分が、前カバー２３の内側において、記録用紙搬送方向（矢印で示す方向）上流側および下流側で対向する第１、第２のチューブガイド部３０，３１により支持されている。

これら第１，第２のチューブガイド部３０，３１のうちで、排紙ガイド２２における記録用紙受け入れ側、つまり、記録用紙搬送方向の下流側に位置する第１のチューブガイド３０は、これと対向する第２のチューブガイド部３１よりも高さ方向で高い位置に配置されて第２のチューブガイド部３１と上下関係が得られるようになっている。
なお、図４以降の図においては、高さ方向を表示した矢印に、上下関係のある方向を意味する（上下）という表示がなされている。

本実施例においては、図５に示すように、プラテン２１上に位置する水平面と第１のチューブガイド部３０との間の空間、特に、高さ方向の間隔で得られるスペースＨ２が、図１０において符号Ｈ１で示したような、各チューブガイド部３０，３１を真横に対向させた場合に比べて拡大されている。
これにより、プラテン２１上で詰まり等の搬送異常が生じた記録用紙２０を除去するために手を差し入れる空間が拡大されて記録用紙２０の除去作業が容易となる。

このような空間の拡大は、第１，第２のチューブガイド部３０，３１に上下関係を設定することで得られるが、この位置関係とすることによりチューブ１９が斜めになっており、第１，第２のチューブガイド部３０，３１から滑り落ちやすい状態となっている。
つまり、このような現象は、チューブガイド部３０，３１の構造に原因がある。

第１，第２のチューブガイド部３０，３１は、真横に対向する位置関係ではなく、両者間が上下関係を持つために傾いた位置関係とされている。このため、第１，第２のチューブガイド部３０，３１は、傾きに応じたチューブ１９の支持構造が採用されている。

図６，７は、チューブ１９の支持構造を示している。同図において支持構造を説明する前にチューブ１９の構成を説明する。
チューブ１９は、図８に示す構成により第１、第２のチューブガイド部３０，３１に支持されるようになっている。
図８においてチューブ１９は、複数の色のインク滴を供給できるように高さ方向で複数並列されている。
これら各チューブ１９は、第１，第２のチューブガイド部３０，３１と対向する面に配置されているシート材３２に対してクランプ部材３３により纏めた状態で把持されている。
上述したシート材３２は、チューブ１９の延長部および折り返し部１９Ａと対面して配置された弾性を有する薄片状の部材で構成されている。
シート材３２に対してチューブ１９は、チューブ１９のキャリッジ側固定端とインクカートリッジ側固定端との間に配置されているクランプ部材３３によって支持されている。

チューブ１９は、延長方向全域に対面するシート材３２が設けられていることにより、後述する第１，第２のチューブガイド部３０，３１と対向する面が直接接触しないようになっている。

クランプ部材３３は、図６，７に示すように、側面視形状がチャンネル状の部材であり、シート材３２に形成された係合穴３２Ａに鈎状辺を掛け止めさせて保持されるようになっている。
これにより、クランプ部材３３がシート材３２の係合穴３２Ａに係合されると、クランプ部材３３内にチューブ１９が挿通されることにより、高さ方向に配列されたチューブ１９が、いわゆる、高さ方向に束ねられた状態で保持される。
なお、シート材に設けられている係合穴３２Ａは、シート材３２の延長方向を長手方向として設定され、掛け止められたクランプ部材３３が長手方向に摺動できるように形成されている。この摺動を可能にすることで、チューブ１９の延長方向でクランプ部材３３を等分配置する際の位置ずれを解消できるようになっている。

一方、第１，第２のチューブガイド部３０，３１は、図６，７に示すように、高さ方向で上下関係が得られるように設置位置が異なっている。このため、チューブ１９の折り返し部１９Ａが斜めになることを考慮して、シート材３２の上部および下部に対向する片部として、高さ方向に沿った縦方向片部３０Ａ、３１Ａおよびその縦方向片部３０Ａ，３１Ａに対して鈍角（図６，７中、符号θで示す角度）をなす横方向片部３０Ｂ、３１Ｂを備えた金属部品で構成されている。
第１、第２のチューブガイド部３０，３１は、図示構成の場合、上述した鈍角に折り曲げられた一枚の板部材で構成されており、そのうちで、第２のチューブガイド部３１は、第１のチューブガイド部３０よりも折り曲げ箇所の数が多くなっている。

これにより、チューブガイド部３０，３１での横方向片部３０Ｂ，３１Ｂは、斜めになっているチューブ１９を保持することで傾いた状態となっているシート材３２の高さ方向下端を接触させることができ、チューブガイド部３０，３１の縦方向片部３０Ａ，３１Ａは、傾いた状態にあるシート材３２の高さ方向上端を接触させることができるようになっている。

シート材３２がチューブガイド部３０，３１の各片部に接触するための付勢力、換言すれば、押し付け力は、延長方向途中を折り返されることで生じる弾性による形状復元力、つまり、直線状に復元するために生じる力を利用した力で得られる。
従って、シート材３２は、上述した形状復元力により横方向への付勢力と重力によってチューブガイド部３０，３１の高さ方向に沿った縦方向片部３０Ａ、３１Ａおよび横方向片部３０Ｂ，３１Ｂに対して、図６，７において黒点位置にて接触しながら移動できる状態を維持している。

シート材３２が接触するチューブガイド部３０，３１の各片部３０Ａ、３１Ａ、３０Ｂ，３１Ｂには、摺動抵抗軽減のためのフィルムもしくはシート３４、３５が設けられている。
フィルムもしくはシート３４，３５は、チューブガイド部３０，３１の横方向片部３０Ｂ，３１Ｂから高さ方向に沿った縦方向片部３０Ａ、３１Ａにかけて各片部を覆うことができる範囲に設けられており、横方向片部３０Ｂ，３１Ｂから縦方向片部３０Ａ、３１Ａに至る途中が屈曲されて縦方向片部３０Ａ、３１Ａの一部に達している。
これにより、形状復元力によりチューブガイド部３０，３１の各片部に押し付けられているシート材３２は、キャリッジ１４の移動に追随してチューブガイド部３０，３１の表面を移動する際の抵抗を軽減される。

以上の構成において、第１，第２のチューブガイド部３０，３１、特に、高さ方向で高い位置に設けられている第１のチューブガイド部３０は、これに有する横方向片部３０Ｂがその先端を下向きにした状態であることから、シート材３２が滑り落ちて外れる可能性がある。外れ落ちる原因は、前述したように、搬送異常を生じた記録用紙を取り出す際に取り外す場合や作業者の手が触れた場合などである。

そこで、本実施例では、チューブ１９およびこれを支持しているシート材３２の形状復元力による押し付けだけでなく、キャリッジ１４が移動した際のチューブ１９の固定位置と滑り落ちている側が相当する荷重作用位置との間の距離が短くなるように変化するのに応じた反力増加を利用して、一旦チューブガイド部から外れ落ちたチューブ１９をチューブガイド部３０，３１に戻すことができるようになっている。

以下、この理由を説明する。
チューブ１９が第１，第２のチューブガイド部３０，３１から外れる場合には、チューブガイド部３０，３１の上方が装置本体の外装部であることから、チューブ１９の行き場が上方にはないため、上方にチューブ１９は外れない。このため、チューブ１９は、下方に滑り落ちやすい。

図９は、この状態を示しており、同図において、チューブ１９は、延長方向端部側が相当する固定位置、つまり、サブタンク１５およびインクカートリッジ１１側そして延長方向で各端部側がシート材３２により保持されている位置から遠ざかる位置にある折り返し部１９Ａがチューブガイド部３０，３１から外れ落ちている。

この場合、シート材３２は、弾性による形状復元力により外れた位置を延長方向に沿った位置に戻そうとする。つまり、チューブガイド部３０，３１への押し付け力が滑り落ちる力よりも大きければ、シート材３２の外れた位置が延長方向に沿った位置に戻りやすくなる。

一方、キャリッジ１４が移動する場合での折り返し部１９Ａが外れ落ちている状態では、チューブ１９での固定位置側に生じる力関係を、梁に働く反力の作用に見立てると、荷重作用位置での撓み量（外れた量）が一定の場合、キャリッジ１４の移動により、キャリッジ１４と外れた折り返し部１９Ａとを各端部に位置させた梁とした場合の梁全体の長さ（荷重作用位置から固定位置までの距離）が変化し、この場合には短くなる。この結果、シート３２は、キャリッジの移動位置の変化に応じてキャリッジ移動後の反力が増加することになり、形状復元力に加えてその反力の増加により折り返し部１９が、外れた方向から延長方向へと変位し、チューブガイド部３０，３１に沿った姿勢に戻る。

これにより、外れ落ちていたチューブ１９の折り返し部１９Ａ側は、シート材３２に生じる反力の増加により、チューブ１９の延長部分がチューブガイド部３０，３１に沿った延長方向に姿勢を復帰させることにより、外れた状態を解消されることになる。

この結果、外れ落ちたままのチューブ１９が周辺部に接触すること、あるいは外れ落ちることでチューブガイド部３０，３１にガイドされる状態と異なることが原因してキャリッジ移動の際の移動抵抗が増加するのを防止して円滑なキャリッジの移動を維持することが可能となる。

本実施例においては、第１，第２のチューブガイド部３０，３１から外れ落ちたチューブ１９をシート材３２での反力増加を利用して元の位置に戻すことができるので、特別な外れ防止のためのガイド部材などを設けることなくキャリッジ１４の移動を円滑に行うことが可能となる。

１０ インクジェット記録装置
１４ キャリッジ
１９ チューブ
１９Ａ 折り返し部
２１ プラテン
２２ 排紙ガイド
３０ 第１のチューブガイド部
３１ 第２のチューブガイド部
３０Ａ、３１Ａ 高さ方向に沿った縦方向片部
３０Ｂ、３１Ｂ 横方向片部
３２ シート材
３３ クランプ部材
３４ フィルムもしくはシート

特許第４６７１８８４号 特開２００８−１４９６４７号公報 特許第２６４１２００号

Claims (4)

1. 液滴を吐出する複数の記録ヘッドおよび供給する液体を収容したサブタンクを備えて主走査方向に移動可能なキャリッジと、
   前記キャリッジの記録ヘッドのノズル面と対向する位置に配置され、前記液滴を吐出されて画像を形成される記録媒体の搬送面を有したプラテンと、
   前記プラテンの上方で前記主走査方向に平行して延長されその延長部途中が主走査方向と直角な方向に折り返されて延長部の端部が、前記サブタンクおよび該サブタンクに向けて供給される液体を収容しているメインタンクにそれぞれ連結された可撓性を有するチューブと、
   前記チューブを高さ方向に複数配列した状態で、前記折り返された端部両側の延長部分を支持可能な第１，第２のチューブガイド部と、
   を備え、
   前記第１，第２のチューブガイド部のうちで、前記第１のチューブガイド部は前記記録媒体の装置外への排出側に設けられており、前記第２のチューブガイド部よりも高さ方向において高い位置に位置決めされ、
   前記チューブは、前記チューブガイド部との間に配置された、弾性体からなる薄片状のシート材に対して延長方向で少なくとも前記各端部側の複数箇所に設けられているクランプ部材により支持され、
   前記第１，第２のチューブガイド部はそれぞれ、前記高さ方向における前記シート材の上部に当接して該シート材を支持する縦方向片部と、該高さ方向における該シート材の下部に当接して該シート材を支持する、前記縦方向片部に対して鈍角をなす横方向片部とを有し、
   前記シート材に生じる形状復元力及び前記キャリッジの移動の際の前記シート材に生じる反力により前記縦方向片部と前記横方向片部とに支持された該シート材によって、前記チューブが前記第１，第２のチューブガイド部に支持されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記チューブガイド部には、前記シート材の縦方向各端部が接触する表面に摺動抵抗軽減のためのフィルムもしくはシートが設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記シート材は、前記形状復元力によって前記チューブガイド部表面に押し付けられた状態で保持されながら摺動可能であることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記チューブは、前記チューブガイド部に対して水平でない対向角により各チューブガイド部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の画像形成装置。

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