JP6372080B2

JP6372080B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6372080B2
Application number: JP2013273648A
Authority: JP
Inventors: 徳和柳瀬; 松本　和悦; 和悦松本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-12-28
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2033-12-28
Also published as: WO2015049916A1; JP2015091630A

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備えるバッテリ駆動が可能な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のインクジェット記録装置が知られている。

このような画像形成装置としては、バッテリ駆動方式のものが知られている。例えば、画像形成装置本体の外部にバッテリと充電手段とを内蔵する充電装置を取り付けて、画像形成装置と充電装置とを一体に収容スタンド内に収容することで、充電装置のバッテリに充電されるようにしたものがある（特許文献１）。

特許第４３３８１７０号公報

しかしながら、バッテリ駆動方式で、バッテリを装置本体の外部に接続する構成にあっては、バッテリを忘れたときには動作不能になるなど使い勝手が悪いという課題がある。

そこで、装置本体内部にバッテリを装着して、バッテリが装置本体の一部を構成するようにすることが考えられる。

ところが、このような構成を採用すると、バッテリが発熱することによって、バッテリ周りの温度が上昇することになる。その結果、ヘッド内のインクが乾燥し、固着して、ノズルの目詰まりを引き起こしたり、ヘッドのメンテナンス（維持回復）を行うワイパ部材に付着している廃液の増粘や固着を促進し、メンテナンス不良が生じたりするおそれが生じる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、バッテリの発熱に伴う吐出不良やメンテナンス不良の発生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、本発明の請求項１に係る画像形成装置は、
搬送される被記録媒体に対して液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの維持回復を行うメンテナンス手段と、
装置本体内部に配置され、装置本体の動作に必要な電力を供給するバッテリと、を備え、
前記装置本体を平面視したとき、前記バッテリと前記メンテナンス手段とは、前記被記録媒体の搬送方向と交差する方向で、前記装置本体の一側部側と他側部側にそれぞれ配置され、
前記バッテリは、前記装置本体に対して着脱可能であり、
前記装置本体の前記バッテリが装着されるバッテリ装着部には、
前記バッテリの装着方向で奥側には、前記バッテリ装着方向に沿った面に前記バッテリと電気的に接続される電気的接続部が配置され、
前記バッテリ装着方向の底部側で、前記バッテリ装着方向に沿った面に、前記バッテリを前記奥側に向けて斜め方向に加圧する加圧手段が設けられている
構成とした。

本発明によれば、バッテリの発熱に伴う吐出不良やメンテナンス不良の発生を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の外観斜視説明図である。同じくバッテリカバーを取り外した状態の外観斜視説明図である。同画像形成装置の装置本体内部の機構部の斜視説明図である。同機構部のキャリッジユニットを取り外した状態の斜視説明図である。同機構部のキャリッジユニットを取り外した状態の平面説明図である。同キャリッジユニットをヘッド側から見た斜視説明図である。維持ユニットの斜視説明図である。同維持ユニットの要部拡大斜視説明図である。本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の外観斜視説明図である。本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の外観斜視説明図である。本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の装置本体内部の機構部のキャリッジユニットを取り外した状態の斜視説明図である。同機構部のキャリッジユニットを取り外した状態の平面説明図である。同実施形態におけるバッテリ及びインクカートリッジの着脱の説明に供する画像形成装置の外観斜視説明図である。同じくバッテリカバーを取り外した状態の斜視説明図である。同じくバッテリを抜き出した状態の斜視説明図である。同じくカートリッジカバーを開いた状態の斜視説明図である。同じくカートリッジホルダからすべてのインクカートリッジを取り外した状態の斜視説明図である。同じくカートリッジを抜き出した状態の斜視説明図である。同じくバッテリカバー部の要部斜視説明図である。同じくバッテリの外観斜視説明図である。本発明の第５実施形態の説明に供する装置本体のバッテリ状態表示部の説明図である。本発明の第６実施形態の説明に供するバッテリ装着部のバッテリを取り外した状態の断面説明図である。同じくバッテリ挿入（装着）途中の断面説明図である。同じくバッテリ装着状態の断面説明図である。同実施形態のバッテリの斜視説明図である。同バッテリ装着部の奥側部分のソ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。本発明の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。図１は同実施形態に係る画像形成装置の外観斜視説明図、図２は同じくバッテリカバーを取り外した状態の外観斜視説明図である。

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の上部に設けられたスキャナ１０２とを備えている。

装置本体１０１の前面側には、給紙カセットと排紙トレイを一体化した給排紙カセット１０３が着脱可能に装着されている。

装置本体１０１の一側部には、装置本体１０１の各部の動作に必要な電力を供給するバッテリ１０４が配置されている。バッテリ１０４はバッテリカバー１０５にて覆われている。

次に、この画像形成装置の装置本体内部の構成について図３ないし図８も参照して説明する。図３は装置本体内部の機構部の斜視説明図、図４は同機構部のキャリッジユニットを取り外した状態の斜視説明図、図５は同機構部のキャリッジユニットを取り外した状態の平面説明図である。図６は同キャリッジユニットをヘッド側から見た斜視説明図、図７は維持ユニットの斜視説明図、図８は維持ユニットの要部拡大斜視説明図である。

装置本体１０１の内部には、被記録媒体に液滴を吐出して画像を形成する２つの記録ヘッド１１１を搭載したキャリッジユニット１１２が主走査方向（媒体送り方向と直交する方向）に往復移動可能に配置されている。

そして、キャリッジユニット１１２の主走査方向で、バッテリ１０４が配置されている装置本体１０１の一側部側と反対側の他側部側には、被記録媒体が搬送される搬送面（搬送路）１１３を外れた領域に、記録ヘッド１１１の維持回復（メンテナンス）を行うメンテナンス手段である維持ユニット１１４が配置されている。

維持ユニット１１４は、記録ヘッド１１１のノズル面をキャッピングするキャップ１４１、１４２、ノズル面を払拭するワイパ部材１４３、画像形成に寄与しない空吐出滴を受ける空吐出受け１４４、空吐出受け１４４を清掃する掻き落し部材１４５などを有している。

また、維持ユニット１１４には維持回復動作で生じる廃液を収容する固定廃液タンク１１５及び交換用廃液タンク１１６が接続されている。

このように、この画像形成装置では、装置本体１０１を平面視したとき（図５に示す状態）、被記録媒体の搬送方向（媒体送り方向）と交差する方向で、装置本体１０１の一側部側にバッテリ１０４が、他側部側に維持ユニット１１４がそれぞれ配置されている。言い換えれば、バッテリ１０４とメンテナンス手段である維持ユニット１１４とは、被記録媒体の搬送方向と交差する方向で、被記録媒体の搬送面１１３を挟んでほぼ反対側に配置されている。

これにより、バッテリ１０４で生じる熱が維持ユニット１１４に影響を与えることが低減される。

つまり、バッテリ１０４が発熱することによって、バッテリ１０４が接触している箇所付近の温度が上昇する。ここで、装置の待機中は、記録ヘッド１１１は維持ユニット１１４のキャップ１４１、１４２でキャッピングされて待機している。

そのため、バッテリ１０４による温度上昇が維持ユニット１１４に影響を与えると、記録ヘッド１１１内のインクが乾燥して増粘、固化して、目詰まりを引き起こすことになる。また、維持ユニット１１４のワイパ部材１４３に付着しているインクが固着し、ワイピング機能が低下するなどして、維持回復不良（メンテナンス不良）を生じることになる。

そこで、上記のように、バッテリ１０４と維持ユニット１１４とを搬送面（搬送路）１１３を挟んで装置本体１０１の反対側に配置することで、バッテリ１０４から生じる熱が維持ユニット１１４まで伝わらなくなる。

これにより、待機中に記録ヘッド１１１内のインクが増粘などして吐出不良になったり、維持ユニット１１４による維持回復不良が生じたりすることが低減し、バッテリ駆動方式であっても、安定して高画質画像を形成することができる。

次に、本発明の第２実施形態について図９を参照して説明する。図９は同実施形態に係る画像形成装置の外観斜視説明図である。

本実施形態は、バッテリ１０４を装置本体１０１に対して着脱可能に装着したものであり、前記第１実施形態のバッテリカバー１０５を取り外すことで、バッテリ１０４を交換することができる。

これにより、バッテリ１０４の充電がなくなっても、別のバッテリ１０４を装着して、引き続き、印刷を継続することができる。

次に、本発明の第３実施形態について図１０を参照して説明する。図１０は同実施形態に係る画像形成装置の外観斜視説明図である。

本実施形態は、商用電源２０１に接続されるＡＣアダプタ（ＡＣ充電器）２００をバッテリ１０４に接続することによって、バッテリ１０４を装置本体１０１に装着したまま充電可能としたものである。

このように、装置自体に充電機能を設けることで、バッテリチャージャーが不要となる。

また、ＡＣアダプタ２００を接続しているときには、バッテリ１０４を装着しなくても、装置全体を動作できるようにしている。

すなわち、バッテリ１０４には、繰り返し充電の回数の寿命があり、バッテリ１０４を装置に装着していると、放電、充電を繰り返してしまうことになる。そこで、バッテリ１０４を装着しなくても装置を動作できるようにすることで、バッテリ１０４の寿命を延ばすことができる。

次に、本発明の第４実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は同実施形態に係る画像形成装置の装置本体内部の機構部のキャリッジユニットを取り外した状態の斜視説明図、図１２は同機構部のキャリッジユニットを取り外した状態の平面説明図である。

本実施形態では、前記第１実施形態において、記録ヘッドに供給する液体（インク）を貯留する液体カートリッジとしてのインクカートリッジ３０１を備えている。このインクカートリッジ３０１は、装置本体１０１のカートリッジホルダ３０２に着脱可能に装着される。

装置本体１０１のカートリッジホルダ３０２の背面側には、インクカートリッジ３０１のインクを記録ヘッド側に送液する供給ユニット３０３が配置されている。さらに、カートリッジホルダ３０１の下方には廃液タンク３０４が交換可能に装着されている。

ここで、装置本体１０１を平面視したとき（図１２に示す状態）、被記録媒体の搬送方向（媒体送り方向）と交差する方向で、装置本体１０１の一側部側にバッテリ１０４が、他側部側にインクカートリッジ３０１及び供給ユニット３０３がそれぞれ配置されている。言い換えれば、バッテリ１０４とインクカートリッジ３０１及び供給ユニット３０３とは、被記録媒体の搬送方向と交差する方向で、被記録媒体の搬送面１１３を挟んでほぼ反対側に配置されている。

つまり、前述したように、バッテリ１０４が発熱することによって、バッテリ１０４が接触している箇所付近の温度が上昇する。そのため、インクカートリッジ３０１や供給ユニット３０３がバッテリ１０４の近傍にあると、インク粘度が上昇するなどして、供給不良を生じることになる。

そこで、上記のように、バッテリ１０４とインクカートリッジ３０１及び供給ユニット３０３とを離して配置することで、バッテリ１０４で生じる熱がインクカートリッジ３０１及び供給ユニット３０３内のインクに影響を与えることが低減され、供給不足を生じることが防止される。

次に、本実施形態におけるバッテリ及びインクカートリッジの着脱について図１３ないし図２１を参照して説明する。図１３は画像形成装置の外観斜視説明図、図１４は同じくバッテリカバーを取り外した状態の斜視説明図、図１５は同じくバッテリを抜き出した状態の斜視説明図、図１６は同じくカートリッジカバーを開いた状態の斜視説明図、図１７は同じくカートリッジホルダからすべてのインクカートリッジを取り外した状態の斜視説明図、図１８は同じくカートリッジを抜き出した状態の斜視説明図、図１９は同じくバッテリカバー部の要部斜視説明図、図２０は同じくバッテリの外観斜視説明図である。

バッテリ１０４は、前記第３実施形態と同様に、バッテリカバー１０５を取り外すことによって装置本体１０１に対して着脱可能としている。

インクカートリッジ３０１は、カートリッジカバー３０５を開くことによって、装置本体１０１のカートリッジホルダ３０２に着脱可能となる。

ここで、インクカートリッジ３０１の着脱方向を装置本体１０１の前後方向とするとき、バッテリ１０４の着脱方向も装置本体１０１の前後方向であり、インクカートリッジ３０１及びバッテリ１０４は、装置本体１０１に対して同じ方向で着脱可能である構成としている。

これにより、インクカートリッジ３０１だけでなく、バッテリ１０４も装置本体１０１の前面から着脱することができ、着脱操作の操作性が向上する。

なお、カートリッジカバー３０５については、開閉検知手段が設けられ、カートリッジカバー３０５が開かれたときには、インク供給を停止する制御をする。これにより、カバーインク供給中にインクカートリッジ３０１が抜かれると、供給チューブ内に気泡が入ってしまい、ノズル抜け（正常にインク吐出ができない状態）が発生してしまうのを防止している。

一方、バッテリカバー１０５については、開閉検知手段を設けていない。バッテリカバー１０５は、本実施形態ではプラスチックの撓みのみで装着するカバーとしている。バッテリカバー１０５の開閉検知を行っていないのは、バッテリ１０４の端子１０４ａと装置本体側の接続端子１０７との電気的接触によってバッテリ１０４がセットされたことを検知しているためである。

また、バッテリ１０４には、端子１０４ａと着脱方向反対側に持ち手１０４ｃが設けられている。

次に、本発明の第５実施形態について図２１も参照して説明する。図２１は装置本体のバッテリ状態表示部の説明図である。

装置本体１０１のバッテリ装着部の上側には、バッテリ１０４の状態を表示するバッテリ状態表示部４００を設けている。

バッテリー状態表示部４００には、バッテリ／ＡＣアダプタ駆動表示部４０１と、アラート表示部４０２と、バッテリ残量表示部４０３と、バッテリ残量表示点灯スイッチ４０４と、排紙トレイ表示点灯スイッチ４０５とを備えている。

バッテリ／ＡＣアダプタ駆動表示部４０１は、例えばバッテリで駆動中：点灯、ＡＣアダプタで駆動中：非点灯、充電中：点滅の表示状態となる。

アラート表示部４０２は、バッテリ異常又はバッテリが未装着時に点灯する。

バッテリ残量表示部４０３は、残量表示手段であり、バッテリで駆動中は常時点灯、ＡＣアダプタで駆動中はスイッチ押下中のみ点灯する。

バッテリ残量表示点灯スイッチ４０４は、バッテリ残量の確認を指示する残量確認指示スイッチであり、ＡＣアダプタで駆動時にスイッチ押下することでバッテリ残量表示部４０３が点灯する。

排紙トレイ表示点灯スイッチ４０５は、スイッチを押下すると、排紙トレイ表示部が点灯し、消灯させる場合は、もう一度スイッチを押下する。

このように、本実施形態ではバッテリ１０４の残量表示はバッテリ残量表示部４０３によって行うようにしている。

つまり、バッテリ１０４の残量表示を装置本体１０１のオペレーションパネルに表示させるようにすると、装置本体１０１の電源スイッチをＯＮしている状態でないと、バッテリ残量を確認することができなくなる。そのため、バッテリ残量を確認したい場合、電源スイッチをＯＮしてから、装置のイニシャル動作（キャリッジ動作、用紙搬送全般動作など）が終わった後に、オペレーションパネルを操作できる状態になるので、それまで待たなければならない（例えば１分以上）。場合によっては、ノズルメンテナンス動作に入ることもあり、５分以上待たなければならないこともある。その上、装置のイニシャル動作時にバッテリ電力を無駄に消費してしまうことになる。

そこで、本実施形態では、バッテリ残量表示点灯スイッチ４０４を押下することで、装置本体１０１の電源スイッチをＯＦＦ状態にしたままでも、バッテリ１０４からバッテリ残量表示部４０３に給電されて、バッテリ残量表示部４０３にバッテリ残量が表示されるようにしている。

これにより、バッテリ残量の確認を短時間（例えば１秒以内）で行うことができ、無駄な電力消費を低減できる。

この場合、バッテリ１０４の残量により、出力される電圧が異なることを利用し、例えば、バッテリ１０４の残量が多ければ、バッテリ残量表示部４０３を構成する５段階ＬＥＤを多く点灯させるような回路構成にすることで、ソフト制御なしで、バッテリ残量を確認することが可能となる。

次に、本発明の第６実施形態について図２２ないし図２６も参照して説明する。図２２はバッテリ装着部のバッテリを取り外した状態の断面説明図、図２３は同じくバッテリ挿入（装着）途中の断面説明図、図２４は同じくバッテリ装着状態の断面説明図、図２５は本実施形態のバッテリの斜視説明図、図２６は同バッテリ装着部の奥側部分のソケットの斜視説明図である。

バッテリ装着部４０１は、バッテリ１０４の抜き挿しを案内するガイド部材４０２の奥側に、バッテリ１０４の端子１０４ａの部分を挿入するソケット５００が配置されている。ソケット５００にはバッテリ１０４の端子１０４ａと電気的に接触する接続端子１０７が配置されている。

そして、バッテリ１０４の底面側には、図２３ないし図２５に示すように凹部１０４ｂが形成されている。

一方、バッテリ装着部４０１の底部側には山形状に折り曲げられた弾性部材である板バネ５０１がねじ５０２にて固定されて取付けられている。この板バネ５０１は、バッテリ１０４が装着されるとき、バッテリ１０４を装着方向であるソケット５００側に向けて斜め上方に加圧する。

このように構成したバッテリ装着部４０１においては、図２３に示すように、板バネ５０１を押し下げながらバッテリ１０４を挿入する。そして、図２４に示すように、バッテリ１０４の端子１０４ａの部分がソケット５００内に入り込む段階で、板バネ５０１がバッテリ１０４の凹部１０４ｂに係り合う。これにより、バッテリ１０４は、ソケット５００側に斜め上方向（矢印方向）に向けて加圧される。

このように、バッテリ１０４をセットした状態では板バネ５０１でバッテリ１０４をソケット５００側に常に加圧する構成としている。これにより、ソケット５００と板バネ５０１でバッテリ１０４を挟み込む構成とすることができるため、バッテリ１０４を動かないようにすることができ、振動などの影響を受けることなく、安定した電力供給を行うことができる。

また、板バネ５０１を設けたことにより、板バネ５０１を乗り上げる位置まで、バッテリ１０４を挿し込むと、ソケット５００に吸い込まれるようにバッテリ１０４が奥側に加圧され、途中で止まってしまうことが防止される。バッテリ１０４が中途半端な位置でセットされてしまうと、バッテリ１０４の端子１０４ａとソケット５００の接続端子１０７が触れるか触れないかの際どい位置になってしまうことがあり、電源の接続と瞬断が連続して発生してしまうことになって動作が不安定になる。

また、板バネ５０１は山形状としてことで、バッテリ１０４を確実に加圧することができるとともに、バッテリ１０４を抜き挿しするときに、バッテリ１０４の抜き挿しを容易に行うことができる。

なお、「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する。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。

また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。

１０１装置本体
１０２スキャナ
１０３給紙カセット
１０４バッテリ
１０５バッテリカバー
１１１記録ヘッド
１１２キャリッジユニット
１１３搬送面
１１４維持ユニット（メンテナンス手段）
３０１インクカートリッジ（液体カートリッジ）
３０５カートリッジカバー

Claims

搬送される被記録媒体に対して液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの維持回復を行うメンテナンス手段と、
装置本体内部に配置され、装置本体の動作に必要な電力を供給するバッテリと、を備え、
前記装置本体を平面視したとき、前記バッテリと前記メンテナンス手段とは、前記被記録媒体の搬送方向と交差する方向で、前記装置本体の一側部側と他側部側にそれぞれ配置され、
前記バッテリは、前記装置本体に対して着脱可能であり、
前記装置本体の前記バッテリが装着されるバッテリ装着部には、
前記バッテリの装着方向で奥側には、前記バッテリ装着方向に沿った面に前記バッテリと電気的に接続される電気的接続部が配置され、
前記バッテリ装着方向の底部側で、前記バッテリ装着方向に沿った面に、前記バッテリを前記奥側に向けて斜め方向に加圧する加圧手段が設けられている
ことを特徴とする画像形成装置。
搬送される被記録媒体に対して液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を収容する液体カートリッジと、
前記記録ヘッドの維持回復を行うメンテナンス手段と、
装置本体内部に配置され、装置本体の動作に必要な電力を供給するバッテリと、を備え、
前記装置本体を平面視したとき、前記バッテリと前記メンテナンス手段とは、前記被記録媒体の搬送方向と交差する方向で、前記装置本体の一側部側と他側部側にそれぞれ配置され、
前記液体カートリッジは、前記装置本体に対して着脱可能であり、
前記バッテリは、前記装置本体に対して着脱可能であり、
前記液体カートリッジの着脱方向を前記装置本体の前後方向とするとき、前記バッテリの着脱方向も装置本体の前後方向であり、
前記液体カートリッジ及び前記バッテリは、前記装置本体に対して同じ方向で着脱可能であり、
前記装置本体の前記バッテリが装着されるバッテリ装着部には、
前記バッテリの装着方向で奥側には、前記バッテリ装着方向に沿った面に前記バッテリと電気的に接続される電気的接続部が配置され、
前記バッテリ装着方向の底部側で、前記バッテリ装着方向に沿った面に、前記バッテリを前記奥側に向けて斜め方向に加圧する加圧手段が設けられている
ことを特徴とする画像形成装置。
前記バッテリの残量を表示する残量表示手段と、
バッテリ残量の確認を指示する残量確認指示スイッチと、を有し、
前記残量確認指示スイッチを押下することによって装置本体の電源スイッチがオフ状態のまま前記残量表示手段に前記バッテリの残量が表示される
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。
前記バッテリは、前記装置本体に装着した状態でＡＣ充電器を接続して充電可能であ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。