(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
まず、
図1を参照しながら、インクジェット式の画像形成装置としてのカラープリンター1(以下、「プリンター1」と略称する。)の全体の構成について説明する。以下、
図1における紙面手前側をプリンター1の正面側(前側)とする。
【0013】
図1に示されるように、プリンター1は、箱型形状のプリンター本体2を備える。プリンター本体2の下部には用紙Pを収納する給紙カセット3が引出可能に収容されている。
【0014】
プリンター本体2の右側部には、用紙Pの搬送路4が設けられる。搬送路4の下端部には給紙ローラー5が給紙カセット3の近傍に設けられ、給紙ローラー5より下流側には、搬送ローラー対6が設けられる。搬送路4の上端部にはレジストローラー対7が設けられる。
【0015】
プリンター本体2の中央部には、用紙搬送ユニット8が昇降装置10によって昇降可能に設けられる。用紙搬送ユニット8は、搬送フレーム11(
図2参照)と、駆動ローラー12と、従動ローラー13と、テンションローラー14と、無端状の搬送ベルト15と、吸気部16とを備える。なお、昇降装置10については後述する。なお、搬送フレーム11は、後述するキャップユニット23及びワイプユニット24を積載する際にキャップユニット23及びワイプユニット24を位置決めするための位置決め凸部(図示せず)を上面に備えるとよい。
【0016】
駆動ローラー12は、搬送フレーム11の左上部に回転可能に支持され、従動ローラー13は、搬送フレーム11の右下部に回転可能に支持され、テンションローラー14は、搬送フレーム11の下部に回転可能に支持されている。
【0017】
搬送ベルト15は、駆動ローラー12、従動ローラー13及びテンションローラー14に巻き掛けられている。搬送ベルト15には多数の吸気孔(図示せず)が設けられる。
【0018】
吸気部16は、搬送ベルト15に囲まれるように配置され、上側に多数の吸気口(図示せず)を備えて、搬送ベルト15の上方から内側へと吸気するように構成される。
【0019】
また、プリンター本体2の中央部には、用紙搬送ユニット8の上方に4セットの記録ヘッド17(17K、17C、17M、17Y)が並設されている。各記録ヘッド17は、用紙Pの搬送方向における上流側(本実施形態では右側)から順に、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色に対応している。以下、色を特定して説明する場合を除き、記録ヘッド17について「K」、「C」、「M」、「Y」の記号は省略する。各記録ヘッド17には、搬送ベルト15の上面と対向するようにして、多数のノズル33(
図7参照)が前後方向に沿って並設され、各記録ヘッド17の下面がインク吐出面34となっている。
【0020】
プリンター本体2の上部には、4つのインクコンテナ18(18K、18C、18M、18Y)が、前後方向に着脱可能に並設されている。4つのインクコンテナ18は、インクの色ごとに設けられており、用紙Pの搬送方向における上流側(本実施形態では右側)から順に、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色のインクを収容している。以下、色を特定して説明する場合を除き、インクコンテナ18について「K」、「C」、「M」、「Y」の記号は省略する。
【0021】
各インクコンテナ18は、サブコンテナ(図示せず)を介して各記録ヘッド17に接続されており、各インクコンテナ18に収容されたインクが、サブコンテナ(図示せず)に一旦貯留された後、各記録ヘッド17に供給されるようになっている。なお、サブコンテナ(図示せず)は、記録ヘッド17及びインクコンテナ18と同様に、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色に対応して設けられる。
【0022】
プリンター本体2の正面側(前面)には、正面開口部20が昇降装置10と対応する位置に設けられ、正面開口部20は前部カバー(図示せず)によって開閉可能になっている。また、プリンター本体2の中央部には、この正面開口部20の両側から後方へと延びる第1ガイドレール21が設けられる(
図2〜
図4参照)。また、プリンター本体2において昇降装置10の上方には、左右方向に延びる第2ガイドレール22が設けられる(
図5〜
図11参照)。
【0023】
プリンター本体2の左側部には、キャップユニット23及びワイプユニット24等のメンテナンスユニットと、キャップユニット23が載置されるキャリッジ25及びワイプユニット24が載置されるキャリッジ26とが、用紙搬送ユニット8及び昇降装置10の左方に備えられる。キャップユニット23、ワイプユニット24、キャリッジ25及びキャリッジ26については後述する。
【0024】
また、プリンター本体2の左側部には、後述する印字位置の用紙搬送ユニット8の左側に連続して設けられた第2ベルト搬送部27と、第2ベルト搬送部27の上方に設けられた乾燥装置28と、乾燥装置28の左方に設けられた排出ローラー対30と、排出ローラー対30の近傍でプリンター本体2の左側面に形成された排出口31と、排出口31の下方からプリンター本体2の外部に突出する排紙トレイ32とが備えられる。
【0025】
次に、このような構成を備えたプリンター1の画像形成動作について説明する。
【0026】
プリンター1が外部コンピューター等から画像データを受信すると、給紙カセット3内に収納された用紙Pが、給紙ローラー5によって搬送路4へと送り出される。搬送路4に送り出された用紙Pは、搬送ローラー対6によって搬送路4の下流側へと搬送され、レジストローラー対7によって搬送路4から搬送ベルト15の上面へと送り出される。
【0027】
このとき、吸気部16を稼働して、搬送ベルト15の吸気孔(図示せず)及び吸気部16の吸気口(図示せず)を介して、搬送ベルト15の上面側から吸気部16へと空気が吸引される。そして、搬送ベルト15の上面へと送り出された用紙Pは、吸気部16の吸引力によって搬送ベルト15の上面に吸着される。
【0028】
一方、各記録ヘッド17には、各インクコンテナ18からインクが供給されている。各記録ヘッド17は、搬送ベルト15に吸着されて搬送されている用紙Pに対して、外部コンピューター等から受信した画像データの情報に基づいてインクを吐出する。これにより、カラーインク画像が用紙Pの表面に形成される。カラーインク画像を形成された用紙Pは、第2ベルト搬送部27によって搬送され、乾燥装置28によって表面のインクを乾燥された後、排出ローラー対30によって排出口31から排紙トレイ32上に排出される。
【0029】
次に、昇降装置10について
図2〜
図4等を参照して説明する。昇降装置10は、各記録ヘッド17の下方で、用紙搬送ユニット8を上側の印字位置(
図2参照)と下側の退避位置(
図3参照)と中央の引出位置(
図11参照)との間で昇降動作させるように設けられる。昇降装置10は、
図2〜
図4に示すように、装置本体フレーム40と、ユニット載置部41と、ワイヤ42と、巻上軸43と、駆動部44と、ワイヤ支持部45とを備える。
【0030】
装置本体フレーム40は、用紙搬送ユニット8を収納可能な箱状の筐体であって、上側及び左側が開口している。装置本体フレーム40の両側には、前後方向に延びるフランジ部46が形成されていて、フランジ部46は、プリンター本体2の第1ガイドレール21に係合して、昇降装置10を第1ガイドレール21に沿って前後方向に移動可能にしている。また、装置本体フレーム40には、複数の本体側プーリー47が設けられていて、複数の本体側プーリー47は、例えば、少なくとも装置本体フレーム40の左前部、左後部、右前部及び右後部の4か所において前後方向を軸方向として回転可能に設けられる。
【0031】
ユニット載置部41は、複数の本体側プーリー47よりも下方に配置されていて、底板48と、複数の側板50とを備える。ユニット載置部41の底板48上には、用紙搬送ユニット8、特にその搬送フレーム11が載置される。ユニット載置部41の複数の側板50は、例えば、底板48の左前部、左後部、右前部及び右後部のそれぞれに立設され、複数の側板50のそれぞれには、載置部側プーリー51が前後方向を軸方向として回転可能に設けられる。
【0032】
巻上軸43は、装置本体フレーム40内の右側上部で前後方向を軸方向として回転可能に設けられる。駆動部44は、例えば、モーター等であって、巻上軸43を回転駆動するように装置本体フレーム40に取り付けられる。ワイヤ支持部45は、装置本体フレーム40内の左前部及び左後部のそれぞれに設けられ、
図3及び
図4では、左後部のワイヤ支持部45のみが示されている。
【0033】
上記のような昇降装置10において、ワイヤ42は、昇降装置10の前後部のそれぞれに設けられている。一方のワイヤ42は、装置本体フレーム40の左前部及び右前部の本体側プーリー47と、ユニット載置部41の左前部及び右前部の載置部側プーリー51とに巻き掛けられ、このワイヤ42の一端は巻上軸43の前部に固定され、このワイヤ42の他端は装置本体フレーム40の左前部のワイヤ支持部45に支持されている。他方のワイヤ42は、装置本体フレーム40の左後部及び右後部の本体側プーリー47と、ユニット載置部41の左後部及び右後部の載置部側プーリー51とに巻き掛けられ、このワイヤ42の一端は巻上軸43の後部に固定され、このワイヤ42の他端は装置本体フレーム40の左後部のワイヤ支持部45に支持されている。
【0034】
次に、キャップユニット23及びキャップユニット23が載置されるキャリッジ25について、
図1や
図5〜
図7等を参照して説明する。
【0035】
キャップユニット23は、
図1等に示すように、各記録ヘッド17のノズル33(
図7参照)を覆う各キャップ60を備え、用紙搬送ユニット8よりも前後方向に大きい幅を有する。キャップユニット23は、キャリッジ25に載置される際、及び用紙搬送ユニット8(搬送フレーム11)に積載される際にキャリッジ25や用紙搬送ユニット8に対して位置決めするための位置決め凹部(図示せず)を下面に備えるとよい。キャップユニット23は、用紙搬送ユニット8(搬送フレーム11)に積載されることで、昇降装置10によって、ヘッド下位置と、各キャップ60が記録ヘッド17に接近する作業位置との間を昇降可能になる。
【0036】
キャリッジ25は、
図7に示すように、下部に形成された第1開口部61と、右部に形成された第2開口部62と、キャップユニット23が載置されるユニット載置部63と、を備える。
【0037】
第1開口部61は、例えば、キャリッジ25の下部の前後方向中央に設けられ、用紙搬送ユニット8を下方から挿通可能で右端まで開口した大きさを有する。第2開口部62は、例えば、キャリッジ25の右部の前後方向中央に設けられ、第1開口部61から連続して開口していてキャップユニット23を右側から挿通可能な大きさを有する。
【0038】
ユニット載置部63は、キャップユニット23の下面縁部のみが載置されるように、第1開口部61の縁部で構成される。即ち、ユニット載置部63は、第1開口部61の周囲に設けられる。また、ユニット載置部63は、キャップユニット23が載置される際に、キャップユニット23を位置決めするための位置決め凸部(図示せず)を上面に備えるとよい。
【0039】
また、キャリッジ25は、上部がプリンター本体2の第2ガイドレール22に取り付けられ、第2ガイドレール22に沿って左右方向に移動可能になっている。キャリッジ25は、用紙搬送ユニット8及び昇降装置10の左方のホームポジションである初期位置(第1の位置)と、記録ヘッド17の下方のヘッド下位置(第2の位置)との間で移動する。
【0040】
次に、ワイプユニット24及びワイプユニット24が載置されるキャリッジ26について、
図1や
図5〜
図7等を参照して説明する。
【0041】
ワイプユニット24は、
図1等に示すように、各記録ヘッド17の下面であるインク吐出面34(
図7参照)に付着したインクを除去する各ワイプ65を備え、用紙搬送ユニット8よりも前後方向に大きい幅を有する。ワイプユニット24は、キャリッジ26に載置される際、及び用紙搬送ユニット8(搬送フレーム11)に積載される際にキャリッジ26や用紙搬送ユニット8に対して位置決めするための位置決め凹部(図示せず)を下面に備えるとよい。ワイプユニット24は、用紙搬送ユニット8(搬送フレーム11)に積載されることで、昇降装置10によって、ヘッド下位置と、各ワイプ65が記録ヘッド17に接近する作業位置との間を昇降可能になる。
【0042】
キャリッジ26は、
図7に示すように、下部に形成された第1開口部66と、右部に形成された第2開口部67と、ワイプユニット24が載置されるユニット載置部68と、を備える。
【0043】
第1開口部66は、例えば、キャリッジ26の下部の前後方向中央に設けられ、用紙搬送ユニット8を下方から挿通可能で右端まで開口した大きさを有する。第2開口部67は、例えば、キャリッジ26の右部の前後方向中央に設けられ、第1開口部66から連続して開口していてワイプユニット24を右側から挿通可能な大きさを有する。
【0044】
ユニット載置部68は、ワイプユニット24の下面縁部のみが載置されるように、第1開口部66の縁部で構成される。即ち、ユニット載置部68は、第1開口部66の周囲に設けられる。また、ユニット載置部68は、ワイプユニット24が載置される際に、ワイプユニット24を位置決めするための位置決め凸部(図示せず)を上面に備えるとよい。
【0045】
また、キャリッジ26は、上部がプリンター本体2の第2ガイドレール22に取り付けられ、第2ガイドレール22に沿って左右方向に移動可能になっている。キャリッジ26は、用紙搬送ユニット8及び昇降装置10の左方のホームポジションである初期位置(第1の位置)と、記録ヘッド17の下方のヘッド下位置(第2の位置)との間で移動する。
【0046】
なお、ワイプユニット24は、キャップユニット23の下方に設けられ、ワイプユニット24のキャリッジ26は、ワイプユニット24だけでなく、キャップユニット23及びそのキャリッジ25も内包するように構成される。
【0047】
次に、このような構成を備えたプリンター1において、キャップユニット23の保守作業をする際のキャップユニット23の取出動作について
図6及び
図8〜
図11を参照して説明する。
【0048】
先ず、プリンター1においてキャップユニット23の取出動作を行う場合、昇降装置10によって用紙搬送ユニット8を退避位置まで下降させると共に、キャップユニット23を載置したキャリッジ24及びワイプユニット24を載置したキャリッジ26を初期位置まで移動させる(
図6参照)。なお、通常、キャリッジ25及びキャリッジ26は初期位置に待機しているので、キャリッジ25及びキャリッジ26が初期位置にあるか否かの検知を行って、初期位置にある場合にキャップユニット23の取出動作を可能と判断してもよい。
【0049】
次に、キャップユニット23を載置したキャリッジ25を、第2ガイドレール22に沿って初期位置からヘッド下位置まで移動させる(
図8参照)。
【0050】
そして、昇降装置10によって用紙搬送ユニット8を上昇させて、キャリッジ25の第1開口部61に挿入すると共に、ユニット載置部63に載置されたキャップユニット23を用紙搬送ユニット8によって押し上げる。これにより、キャップユニット23を用紙搬送ユニット8に積載すると共に、キャリッジ25から離間させる(
図9参照)。例えば、キャップユニット23は、用紙搬送ユニット8の搬送フレーム11上に積載される。なお、昇降装置10は、キャップユニット23を用紙搬送ユニット8に積載できれば、用紙搬送ユニット8を印字位置まで上昇させる必要はない。
【0051】
その後、キャリッジ25を、第2ガイドレール22に沿ってヘッド下位置から初期位置まで移動させる(
図10参照)。このとき、キャリッジ25に載置されていないキャップユニット23は、キャリッジ25に追従せずに、移動するキャリッジ25の第2開口部62を通過して、用紙搬送ユニット8上に積載されたまま残される。
【0052】
次に、昇降装置10によって、キャップユニット23が積載された用紙搬送ユニット8を引出位置まで移動させる(
図11参照)。このとき、本実施形態では、引出位置よりも上方でキャップユニット23を用紙搬送ユニット8に積載する構成のため、用紙搬送ユニット8を下降させるが、引出位置よりも下方でキャップユニット23を用紙搬送ユニット8に積載する構成の場合には、用紙搬送ユニット8を上昇させることになる。なお、キャップユニット23が用紙搬送ユニット8に積載されると共に用紙搬送ユニット8が引出位置で昇降装置10に保持された状態において、昇降装置10、用紙搬送ユニット8及びキャップユニット23からなる一体的な構成は、正面側から見てプリンター本体2の正面開口部20よりも小さい面積を有する。
【0053】
そして、プリンター本体2の前部カバー(図示せず)を開けると、正面開口部20を介して昇降装置10を第1ガイドレール21に沿って引き出すことができ、昇降装置10と共にキャップユニット23が用紙搬送ユニット8に積載された状態で引き出される。これにより、キャップユニット23を取り出して保守作業を行うことが可能となる。
【0054】
なお、ワイプユニット24の保守作業をする際のワイプユニット24の取出動作についても、上記したようなキャップユニット23の取出動作と同様に行うことができるため、その説明は省略する。
【0055】
本実施形態では上述のように、プリンター1は、プリンター本体2(装置本体)と、各記録ヘッド17(画像形成部)と、用紙搬送ユニット8と、昇降装置10と、キャリッジ25及びキャリッジ26と、キャップユニット23及びワイプユニット24(メンテナンスユニット)と、を備える。プリンター本体2は、前面に形成される正面開口部20(開口部)を有する。各記録ヘッド17は、プリンター本体2内に設けられ、用紙Pに対してインクを吐出して画像を形成する。用紙搬送ユニット8は、各記録ヘッド17の下方に配置されていて、用紙Pを搬送する搬送ベルト15を有する。昇降装置10は、各記録ヘッド17に接近した印字位置と各記録ヘッド17から離間した退避位置との間で用紙搬送ユニット8を昇降可能に保持する。キャリッジ25及びキャリッジ26は、各記録ヘッド17の下方から外れた初期位置(第1の位置)と各記録ヘッド17の下方のヘッド下位置(第2の位置)との間で移動可能に設けられる。キャップユニット23及びワイプユニット24は、それぞれキャリッジ25及びキャリッジ26に載置される。用紙搬送ユニット8は、ヘッド下位置に移動したキャリッジ25又はキャリッジ26に対して昇降装置10によって下方から上昇することでキャリッジ25又はキャリッジ26に載置されたキャップユニット23又はワイプユニット24を積載し、キャップユニット23又はワイプユニット24を積載した状態で正面開口部20を介して引出可能となる。
【0056】
これにより、プリンター本体2の正面側からキャップユニット23及びワイプユニット24を取り出すことができるので、キャップユニット23及びワイプユニット24の交換等の保守作業の操作性が向上する。また、キャップユニット23及びワイプユニット24の取り出しには、用紙搬送ユニット8にアクセスするためにプリンター本体2に既に設けられていた正面開口部20を利用することができるので、プリンター本体2に新たな開口部を形成する必要がなく、プリンター本体2の強度の低下が防止される。更に、キャップユニット23及びワイプユニット24の取り出しには、既に設けられていたキャップユニット23及びワイプユニット24の移動機構(第2ガイドレール22等)や、用紙搬送ユニット8の昇降装置10を利用することができるため、簡易な構成で実現することができる。
【0057】
また、本実施形態では、昇降装置10は、前後方向に移動可能に設けられ、キャップユニット23又はワイプユニット24を積載した用紙搬送ユニット8を保持した状態で正面開口部20を介して引出可能に設けられている。このように、キャップユニット23及びワイプユニット24の取り出しには、既に設けられていた昇降装置10の引出機構(第1ガイドレール21、フランジ部46等)を利用することができるため、簡易な構成で実現することができる。
【0058】
本実施形態では、キャップユニット23のキャリッジ25及びワイプユニット24のキャリッジ26は、それぞれの上部でプリンター本体2の第2ガイドレール22に取り付けられることで、第2ガイドレール22に沿って移動可能となる構成を説明した。しかしながら、キャリッジ25及びキャリッジ26の移動機構は上記した構成に限定されず、キャリッジ25及びキャリッジ26を初期位置とヘッド下位置との間で移動可能であれば他の構成でもよい。
【0059】
本実施形態では、メンテナンスユニットとして、キャップユニット23及びワイプユニット24を備える構成を説明したが、メンテナンスユニットの構成はこれらに限定されず、他の異なる実施形態では、他のメンテナンス部材を備えた他のメンテナンスユニットを備えて構成されてもよい。
【0060】
また、本実施形態では、昇降装置10として、ワイヤ32によって用紙搬送ユニット8を昇降させる構成を説明したが、昇降装置10の構成はこれに限定されず、他の異なる実施形態では、昇降装置10は、カム又はその他の昇降部材によって用紙搬送ユニット8を昇降させるように構成されてもよい。
【0061】
本実施形態では、プリンター1に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の異なる画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。