JP6070245B2

JP6070245B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6070245B2
Application number: JP2013027319A
Authority: JP
Inventors: 清水　健司; 健司清水
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2033-02-15
Also published as: JP2013233792A; US20130271527A1; US9028045B2

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に記録ヘッドを搭載したキャリッジを有す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。

このような画像形成装置において、記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に摺動可能に支持すると共に主走査方向に直交する直交方向に回動可能に支持するキャリッジレールと、キャリッジを支持し、主走査方向に延びキャリッジのキャリッジレールに対する回動方向の姿勢を規制するガイドレールと、ガイドレールが締結された調整部材と、調整部材が締結された支持部材とを有し、ガイドレールを調整部材に対して相対的に主走査方向に交差する方向に変移させガイドレールの位置を調整する第１の調整機構と、調整部材を支持部材に対して相対的に主走査方向に交差する方向に変移させ調整部材とガイドレールの位置を調整する第２の調整機構とが設けられており、第１の調整機構は、ガイドレールを調整部材に対して変移させる複数のガイドレール調整箇所を有しており、第２の調整機構は、調整部材を支持部材に対して変移させる複数の調整部材調整箇所を有しているものが知られている（特許文献１）。

特開２０１１−１７３４１６号公報

ところで、キャリッジを案内するガイド部材の保持構造としては、ガイド部材の両端部を側板に取付ける構造や、ガイド部材を主走査方向に配置したステー部材にて保持する構造などがある。

特に、後者のガイド部材を主走査方向に配置したステー部材にて保持する構造を採用した場合、ステー部材の捩れや用紙搬送面に対する傾きが生じると、ガイド部材で案内されるキャリッジに搭載された記録ヘッドのノズル面と用紙搬送面との間のギャップが主走査方向でばらついて、画像品質が低下するという課題がある。

ここで、上述した特許文献１に開示のものあっては、主走査方向と直交する方向のキャリッジレールの回動姿勢を調整できるだけであり、ステー部材の主走査方向における捩れや用紙搬送面に対する角度を調整することができない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ガイド部材を保持するステー部材の捩れや被記録媒体搬送面に対する角度調整を行えるようにして画像品質を向上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、
搬送される被記録媒体に対して画像を形成する記録ヘッドを搭載したキャリッジと、
前記キャリッジを移動可能に保持して案内するガイド部材と、
前記ガイド部材を保持するステー部材と、を備え、
前記ステー部材は、本体フレーム部材に支持され、
前記ステー部材と前記本体フレーム部材との間には、前記被記録媒体搬送面に対する前記ステー部材の角度を調整する手段が設けられ、
前記調整手段は、
前記ステー部材を取付ける第１取り付け面と、前記本体フレーム部材に取付ける第２取り付け面とを有するＬ型形状の調整板を有し、
前記調整板の前記第１取り付け面を前記ステー部材に固定した状態で、前記第２取り付け面は前記本体フレーム部材に移動可能に取付けられ、
前記調整板を移動させて位置を調整する調整部材を有し、
前記調整部材は、１つの前記調整板について複数設けられ、複数の前記調整部材は上下方向に一直線上に配置されている
構成とした。

本発明によれば、ガイド部材を保持するステー部材の捩れや被記録媒体搬送面に対する角度調整を行えるので、画像品質を向上することができる。

本発明に係る画像形成装置の一例の外観斜視説明図である。同装置の側面模式的説明図である。同装置の機構部の要部平面説明図である。本発明の第１実施形態の説明に供する装置本体の正面側から見た概略斜視説明図である。同じく側面説明図である。同じく分解斜視説明図である。同じく要部側面説明図である。同じく図７を反対側から見た側面説明図である。同じく調整ピン部材の斜視説明図及びピン側から見た説明図である。同じくピン固定ブラケットの斜視説明図である。

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について図１ないし図３を参照して説明する。図１は同画像形成装置の外観斜視説明図、図２は同装置の側面模式的説明図、図３は同装置の機構部の要部平面説明図である。

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１０１と、装置本体１０１の下側に配置した給紙装置１０２とを備えている。

装置本体１０１の内部の機構部は、主走査方向（図１では矢印Ａ方向）に配置されたガイド部材であるガイドロッド１とガイドステー２にてキャリッジ５が移動可能に保持されている。

そして、キャリッジ５を移動走査する主走査機構部は、主走査方向の一方側に配置される駆動モータ６と、駆動モータ６によって回転駆動される駆動プーリ７と、主走査方向他方側に配置された従動プーリ８と、駆動プーリ７と従動プーリ８との間に掛け回された牽引部材であるタイミングベルト９とを備えている。

キャリッジ５には、図３にも示すように、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の液滴を吐出する複数（ここでは５個）の液体吐出ヘッド及びヘッドに液体を供給するヘッドタンクを一体にした記録ヘッド１１ａ〜１１ｅ（区別しないときは「記録ヘッド１１」という。）を搭載している。記録ヘッド１１は、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。

ここで、記録ヘッド１１ａと記録ヘッド１１ｂ〜１１ｅは主走査方向と直交する方向である副走査方向に１ヘッド分（１ノズル列分）位置をずらして配置されている。また、記録ヘッド１１ａ〜１１ｅはいずれも２列のノズル列を有している。そして、記録ヘッド１１ａと１１ｂはいずれも同色である黒色の液滴を吐出し、記録ヘッド１１ｃ〜１１ｅはそれぞれマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）の液滴を吐出する。

これにより、モノクロ画像については記録ヘッド１１ａ、１１ｂを使用して１スキャン（主走査）で２ヘッド分の幅で画像を形成でき、カラー画像については例えば記録ヘッド１１ｂ〜１１ｅを使用して形成することができる。

記録ヘッド１１のヘッドタンクには、装置本体１０１に交換可能に装着されるメインタンクであるインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙから供給チューブ１６を介して各色のインクが供給される。このとき、同じ色の液滴を吐出する２つの記録ヘッド１１ａ、１１ｂには１つのインクカートリッジ１０ｋからインクが供給される

一方、キャリッジ５の主走査領域のうち、記録領域では、後述する給紙装置１０２からロール紙１２０が給紙され、搬送手段２１によってキャリッジ５の主走査方向と直交する方向（副走査方向、用紙搬送方向：図１の矢印Ｂ方向）に間欠的に搬送される。

搬送手段２１は、給紙装置１０２から給紙されるロール状媒体であるロール紙１２０を搬送する搬送ローラ２３及び搬送ローラ２３に対向配置した加圧ローラ２４と、複数の吸引穴が形成された搬送ガイド部材２５と、搬送ガイド部材２５の吸引穴から吸引を行う吸引手段としての吸引ファン２６とを有している。

この搬送手段２１の下流側には、図２に示すように、記録ヘッド１１で画像が形成されたロール紙１２０を所定の長さで切断する切断手段としてのカッタ２７が配置されている。

このカッタ２７は、例えばワイヤ或いはタイミングベルト２８に取り付けられている。このタイミングベルト２８は、図示しない駆動モータで駆動される駆動プーリと従動プーリとの間に掛け回され、駆動モータにより駆動プーリを介してタイミングベルト２８を主走査方向に移動することで、カッタ２７で用紙を所定の長さに切断する。

さらに、キャリッジ５の主走査方向の一方側には搬送ガイド部材２５の側方に記録ヘッド１１の維持回復を行う維持回復機構３０が配置され、他方側には搬送ガイド部材２５の側方に記録ヘッド１１から画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出を行う空吐出受け３４がそれぞれ配置されている。

維持回復機構３０は、装置本体１０１のフレーム部材に保持された第１維持回復部３１と、維持回復機構３０のフレーム部材に副走査方向に往復移動可能に保持された第２維持回復部３２とを有している。第２維持回復部３２は記録ヘッド１１ａの維持回復を行うときには図２の位置にあり、記録ヘッド１１ｂ〜１１ｅの維持回復を行うときには第１維持回復部３１と同じ副走査方向位置まで移動する。

この維持回復機構３０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保湿キャップを兼ねた吸引キャップ４１及び保湿キャップ４２と、ノズル面を払拭するワイパ部材４３、画像形成に寄与しない液滴（空吐出滴）を受ける空吐出受け４４などを備えている。

給紙装置１０２は、上下段のスプール軸受け台１１１Ａ、１１１Ｂ（以下、区別しないときは「スプール軸受け台１１１」と称する。なお、他の部材も同様とし、上段の部材には符号に「Ａ」を付して、下段の部材には符号に「Ｂ」を付して区別する。）を有している。スプール軸受け台１１１にはロール体１１２を繰り出し可能に装着している。

ロール体１１２は、芯部材である管１１４に長尺のロール状媒体であるロール紙１２０をロール状に巻き付けたものである。なお、ロール体１１２は管１１４及びロール紙１２０を合わせた部材の総称とする。

そして、スプール軸受け台１１１に装着したロール体１１２を回転させて、ロール紙１２０をガイド部材１３０に沿って下流側に送り出す。

スプール軸受け台１１１の送り出し方向下流側には、ロール体１１２から送り出されたロール紙１２０を湾曲させて上方に給送する搬送ローラ対１３１が配置され、搬送ローラ対１３１とスプール軸受け台１１１との間には、ロール紙１２０の上面に接触してロール紙１２０の移動に従動する従動ローラ１６０が配置され、また、スプール軸受け台１１１から搬送ローラ対１３１の間には、ロール紙１２０の下面を案内するガイド部材１３０が配置されている。

搬送ローラ対１３１を回転駆動することで、ロール体１１２から繰り出されるロール紙１２０は、搬送ローラ対１３１、従動ローラ１６０、ロール体１１２間で張られた状態で搬送され、搬送ローラ対１３１を経て、搬送手段２１の搬送ローラ２３と加圧ローラ２４との間に送り込まれる。

このように構成したこの画像形成装置においては、キャリッジ５を主走査方向に移動し、給紙装置１０２から給送されるロール紙１２０を、搬送手段２１によって間欠的に送りながら、記録ヘッド１１を画像情報（印字情報）に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、ロール紙１２０上に所要の画像が形成される。そして、画像形成後のロール紙１２０は、カッタ２７で所定の長さにカットされ、装置本体１０１の正面側に配置された図示しない排紙トレイへ排出される。

次に、本発明の第１実施形態について図４ないし図１０も参照して説明する。図４は同説明に供する装置本体の正面側から見た概略斜視説明図、図５は同じく側面説明図、図６は同じく分解斜視説明図、図７は同じく要部側面説明図、図８は同じく図７を反対側から見た側面説明図、図９は同じく調整ピン部材の斜視説明図及びピン側から見た説明図、図１０は同じくピン固定ブラケットの斜視説明図である。

キャリッジ移動方向に沿ってステー部材６１が配置されている。このステー部材６１は、板金部材を折り曲げて断面矩形状の箱形状にしたものである。そして、このステー部材６１は、キャリッジ移動方向に複数箇所で保持部材６２によってキャリッジ５の下部を移動可能に案内するガイドロッド１を保持している。また、ステー部材６１にはキャリッジ５の上部を移動可能に案内するガイドステー２がネジで固定されるなどして設けられている。

ステー部材６１の主走査方向両端部は、図６に示すように、Ｌ字形状をなす本体フレーム部材７１の水平部分７１ａに設けられた凸部（差し込み形状部）７２ａ及び垂直部分（起立部分）７１ｂに設けられた凸部（引っ掛け形状部）７２ｂに差し込まれることで本体フレーム部材７１に支持されている。ここで、本体フレーム部材７１の起立部分７１ｂとステー部材６１との間には、図８に示すように、若干の隙間９０が設けられている。

そして、ステー部材６１と本体フレーム部材７１との間には、被記録媒体搬送面（用紙搬送面）に対するステー部材６１の傾きを調整する調整手段８０が設けられている。

この調整手段８０は、図６に示すように、Ｌ型形状の調整板８１を有し、調整板８１はステー部材６１を取付ける第１取り付け面８２と、本体フレーム部材に取付ける第２取り付け面８３とを有している。なお、ステー部材６１の主走査方向両端部が本体フレーム部材７１に支持され、ステー部材６１と本体フレーム部材７１との間に調整手段８０を設けているので、調整板８１は主走査方向両端部側に設けられることになる。

この調整板８１の第１取り付け面８２は、複数のねじ８４によってステー部材６１に固定されている。また、調整板８１の第２取り付け面８３は、複数のねじ８５によって本体フレーム部材７１に仮止めされている。ここで、「仮止め」とは、ねじ８５を挿入するねじ穴のガタ分だけ調整板８１を本体フレーム部材７１に対して移動可能に止めることを意味する。

そして、調整手段８０は、この調整板８１を移動させて位置を調整する調整部材である調整ピン部材８６を有している。１つの調整板８１について複数（ここでは２つ）の調整部材である調整ピン部材８６が設けられている。

調整ピン部材８６は、図９に示すように、調整板８１の第２取り付け面８３に設けた円形状の貫通穴８７に嵌り合う作動部８６ａと、本体フレーム部材７１に設けた貫通穴（凹部でもよい）８８に嵌り合い、作動部８６ａに対して偏心して設けられたピン部８６ｂとを有する偏心部材であり、作動部８６ａには多角形状部８６ｃが一体に設けられ、多角形状部８６ｃには溝部８６ｄが形成されている。

そして、調整板８１の第２取り付け面８３には、ピン固定ブラケット８９が設けられている。

ピン固定ブラケット８９には、図１０に示すように、調整ピン部材８６の多角形状部８６ｃが嵌り合う多角形状の貫通穴８９ａと、調整板８１の第２取り付け面８３及び本体フレーム部材７１にねじ９０で固定するための円弧形状の長穴８９ｂと、調整板８１に係り止める突起部８９ｃが設けられている。

ここで、調整ピン部材８６は、図５にも示すように、被記録媒体搬送面（用紙搬送面）に垂直な方向（上下方向）に複数（この例では２個）設けられ、上下方向に一直線上に配置されている。

このように構成したので、調整ピン部材８６を回転させることで、作動部８６ａに対してピン部８６ｂが偏心して設けられているので、調整板８１は、主走査方向と直交する面内で、用紙搬送方向に本体フレーム部材７１とのがた分移動する。

この調整板８１の用紙搬送方向の移動によって、調整板８１に固定されているステー部材６１も用紙搬送方向に沿って図５に示す矢印方向に移動することになる。

これにより、ステー部材６１の用紙搬送面に対する直角度（倒れ）及び主走査方向における捩れを調整して、ステー部材６１の用紙搬送面に対する傾きを調整することができる。

ここで、ステー部材６１の用紙搬送面に対する直角度について説明する。

まず、ステー部材６１がガイド部材（ガイドロッド１）を保持している面（保持部材６２、ガイドステー２が設けられている面）と用紙搬送面がなす角度を、ステー部材６１の用紙搬送面に対する角度とする。このステー部材６１のキャリッジ５とガイド部材（ガイドロッド１）とを保持している箇所が、最も、用紙搬送面に対して直角度が求められる。

すなわち、用紙搬送面に対して記録ヘッド１１のノズル面が傾いていると、ノズルから吐出する液体の着弾位置がずれてしまうことになる。

特に、本実施形態では、図５に示すように、記録ヘッド１１を搭載しているキャリッジ５はガイド部材（ガイドロッド１）に保持され、このガイド部材（ガイドロッド１）がステー部材６１に支持されている。そのため、ステー部材６１が用紙搬送面に対して傾くと、ノズル面が用紙搬送面に対して傾いてしまことになる。

そこで、ステー部材６１が用紙搬送面に対して直角（傾いていない状態）であることが求められる。なお、ノズル面が搬送面に対して傾いていない状態に調整できれば、ステー部材６１が多少搬送面に対して直角でなくてもよい。

次に、ステー部材６１の捩れについて説明する。

ステー部材６１の「捩れ」とは、ステー部材６１における主走査方向の軸を中心として回転する方向に生じている捩れを指している。

次に、上述したように、調整ピン部材８６を回転させることで、ステー部材６１が用紙搬送方向に移動する作用について説明する。

まず、調整ピン部材８６の回転中心に対して偏心しているピン部８６ｂが、本体フレーム部材７１に設けられた貫通穴８８に嵌り合っている。この貫通穴８８の用紙搬送方向における幅はピン部８６ｂの径よりも多少余裕をもたせている。

ここで、調整ピン部材８６を回転させると、ピン部８６ｂが貫通穴８８の用紙搬送方向における壁面に当って接触する。さらにピン部材８６を回転させると、ピン部８６ｂは当って接触した壁面を押し、その反力で調整ピン部材８６に固定された調整板８１は、本体フレーム部材７１に対して、相対的に、押す方向と反対方向に移動する。これにより、調整板８１は、ステー部材６１と固定されているので、ステー部材６１が本体フレーム部材７１に対して用紙搬送方向に移動することになる。

この場合、貫通穴８８は、平面視で、用紙搬送方向と直交する方向の辺の長さは用紙搬送方向の辺よりも長い長方形状であり、貫通穴８８の上下の壁面はピン部材８６を回転させてもピン部８６ｂが接しない長さに調整されている。

次に、ステー部材６１の捩れの調整について説明する。

まず、ステー部材６１の捩れは、次のようにして生じる。つまり、ステー部材６１は、主走査方向の両端それぞれで本体フレーム部材７１に支持されている。一方の本体フレーム部材７１の垂直部分７１ｂのみが用紙搬送面に対して傾いており、他方の本体フレーム部材７１の垂直部分７１ｂでは傾いていない状態で、ステー部材６１を両方の調整板８１を介して本体フレーム部材７１に固定すると、ステー部材６１の両端はそれぞれ異なる傾斜の面に固定されることになる。その結果、ステー部材６１における主走査方向の軸を中心として回転する方向に捩れが生じる。

また、両方の本体フレーム部材７１の垂直部分７１ｂが用紙搬送面に対して傾いており、その傾き角度がそれぞれ異なる場合も、同様に、ステー部材６１における主走査方向の軸を中心として回転する方向に捩じれが生じる。

そこで、ステー部材６１の両端部が用紙搬送面に対して直角（傾いていない状態）になるように、一方若しくは両方の調整手段８０を用いてステー部材６１の用紙搬送面に対する角度を調整する。ステー部材６１の両端部の用紙搬送面に対する角度が同じになることで、捩じれが解消される。

次に、ピン固定ブラケット８９の構成及び作用について説明する。

ブラケット８９の長穴８９ｂは調整ピン部材８６の回転量を規制する。調整ピン部材８６を回転させると、ブラケット８９も回転し、長穴８９ｂの壁面がねじ９０に接触して回転が規制される。

このとき、調整ピン部材８６は上下方向に一直線上に設けられているので、用紙搬送方向に沿う方向に調整板８１を介してステー部材６１を移動させることができ、上下方向では移動を規制することができる。

それとともに、上側の調整ピン部材８６の回転量と下側の調整ピン部材８６の回転量を異ならせることによって、主走査方向を軸として回転させることもでき、ステー部材６１の回転方向の調整も可能となる。

なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、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、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「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、特に限定しない限り、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。

１ガイドロッド
２ガイドステー
５キャリッジ
１０インクカートリッジ（メインタンク）
１１、１１ａ〜１１ｅ記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
２１搬送手段
２３搬送ローラ
２４加圧ローラ
２５搬送ガイド部材
２６吸引ファン
２７カッタ
６１ステー部材
７１本体フレーム部材
８０調整手段
８１調整板
８６調整ピン部材
１０１装置本体
１０２給紙装置

Claims

搬送される被記録媒体に対して画像を形成する記録ヘッドを搭載したキャリッジと、
前記キャリッジを移動可能に保持して案内するガイド部材と、
前記ガイド部材を保持するステー部材と、を備え、
前記ステー部材は、本体フレーム部材に支持され、
前記ステー部材と前記本体フレーム部材との間には、前記被記録媒体搬送面に対する前記ステー部材の角度を調整する手段が設けられ、
前記調整手段は、
前記ステー部材を取付ける第１取り付け面と、前記本体フレーム部材に取付ける第２取り付け面とを有するＬ型形状の調整板を有し、
前記調整板の前記第１取り付け面を前記ステー部材に固定した状態で、前記第２取り付け面は前記本体フレーム部材に移動可能に取付けられ、
前記調整板を移動させて位置を調整する調整部材を有し、
前記調整部材は、１つの前記調整板について複数設けられ、複数の前記調整部材は上下方向に一直線上に配置されている
ことを特徴とする画像形成装置。
前記調整板は主走査方向の両端部側に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記調整部材は、偏心部材である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。