JP2005125533A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 画像形成装置をコンパクトに形成する。
【解決手段】 本体ケース2の上面側に、画像読取装置10と操作パネル部11とを並列状に配置し、その下方には、画像読取装置10と操作パネル部11との平面視投影面積内に、インク収納部6、供給機構9を有する用紙搬送経路13、及び記録部7が位置するように配置し、インク収納部6と用紙搬送経路13との下方に給紙カセット3を配置する。記録部7の下方への用紙搬送経路13の上方を覆うように、ほぼ水平状の主仕切り板14を配置し、主仕切り板14の上面は、インク収納部6から記録部7の記録ヘッド4にインクを供給するインク供給管15の少なくとも一部を支持する支持面に形成されている。平面視における本体ケース2の必要投影面積を小さくでき、各本体ケース2の高さも小さくできる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、インクジェット式の画像形成装置に係り、本体ケースの静止位置のインクカートリッジから、往復移動する記録ヘッドにインク供給管を介してインクを供給するように構成し、さらに本体ケースを偏平でコンパクトに構成したものに関する。
従来から、複写機能やファクシミリ機能等を有して装置の小型化を図った複合機型の画像形成装置として、特許文献1では、本体ケースの底部に給紙カセットを、本体ケースの前側に脱着可能に設け、本体ケースの後部側には、インクカセットと印字ヘッドとを搭載したキャリッジを、用紙(被記録媒体)の搬送(排出)方向と直交する略水平方向に往復移動可能に構成した記録部を設け、記録済みの用紙を本体ケースの後端の排紙口から外に排紙する一方、前記給紙カセットの上方には、読取センサが前記キャリッジの移動方向と平行状に往復移動し、本体ケースの上面のコンタクトガラス上に伏せた原稿の文字、画像を読取り、またはシート状原稿をコンタクトガラス上に搬送する自動フィーダを備えた読取機構を配置したものが開示されている。
また、特許文献2では、本体ケースの底部に給紙カセットを本体ケースの前側に向かって脱着可能に設け、本体ケースの後部側には、インクカセットと印字ヘッドとを搭載したキャリッジを、用紙(被記録媒体)の搬送(排出)方向と直交する略水平方向に往復移動可能に構成した記録部を設け、記録済みの用紙は本体ケース後端の排紙口から斜め上方向に排出するよう構成されたものが開示されている。
さらに、特許文献3では、本体ケースの上面に、前方下向き傾斜状に原稿載置台を配置し、本体ケース内の上部前寄り部位に配置したコンタクトセンサ等による読取部を配置する一方、本体ケースの底部には、給紙カセットを前方に着脱可能に配置し、本体ケース内の後部側には、インクカートリッジと印字ヘッドとを搭載したキャリッジを、そのインクカートリッジが水平面に対して傾斜状となるように配置し、この記録手段による用紙の搬送方向が下から上向きで且つ鉛直から45度未満であり、本体ケースの後端には、後方上向き傾斜状に排紙トレイを配置したものが開示されている。
特開平8−110660号公報 特許第3262356号公報 特開平7−251998号公報
しかしながら、前記特許文献1及び2によれば、キャリッジ上の印字ヘッドに対してインクカートリッジを縦方向に着脱自在に搭載しているため、キャリッジが移動する上空間が必要となり、本体ケースの高さが必要以上に高くなるという問題があった。
また、特許文献1では、キャリッジの移動部分がコンタクトガラスの平面視での投影面積からはみ出した箇所に配置されているから、画像形成装置の平面視の面積が大きくなり、コンパクトにできないという問題があった。
他方、前記特許文献3によれば、インクカートリッジを水平面に対して傾斜状に配置していることと、同じく読取部の平面視での投影面積からはみ出した箇所に、キャリッジの移動部分が配置されているため、本体ケースの前後方向の寸法が大きく嵩張るという問題があった。
本発明は、これら従来の技術の問題点を解決すべくなされたものであり、高さ及び平面視の投影面積も小さい、コンパクトな画像形成装置を提供することを目的とするものである。
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明の画像形成装置は、画像形成装置の本体ケースの底部には、複数枚の被記録媒体を積層収納可能な媒体収納部を配置し、前記媒体収納部より高い位置に、インクジェット式の記録ヘッドが被記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動可能となる記録部を配置し、前記媒体収納部の上方位置には、前記記録ヘッドにインク供給管を介して供給するインクを収納するためのインク収納部を、その高さ方向の少なくとも一部が前記記録部の高さ寸法の範囲内にあるように配置し、前記媒体収納部から被記録媒体を前記記録ヘッドの下方に向かって供給搬送するための供給機構を、前記記録部と前記インク収納部との間に配置したものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記本体ケースの上面側には、前記記録部及び前記インク収納部の平面視の投影面積内に位置するように、原稿画像を読み取る画像読取装置と、操作パネル部とを配置したものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の画像形成装置において、前記供給機構による前記記録部への媒体搬送経路の上方を覆うほぼ水平状の仕切り板を有し、前記インク供給管の少なくとも一部を支持する支持面を、前記仕切り板の上面に形成したものである。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の画像形成装置において、前記仕切り板は、少なくとも前記画像読取装置の下方であって、前記記録部及び前記インク収納部の上方の間にわたって配置されると共に、前記記録部の上方にかかる第1の仕切り部と、前記インク収納部の上方にかかる第2の仕切り部と、第1の仕切り部と第2の仕切り部との間に設けられ第1の仕切り部及び第2の仕切り部よりも高さが低い位置の第3の仕切り部とから構成されており、第1の仕切り部と第3の仕切り部との段差部分と、第2の仕切り部と第3の仕切り部との段差部分とに前記記録ヘッドの移動方向に沿った開口部をそれぞれ備え、前記インク供給管は前記開口部を挿通して前記インク収納部と前記記録ヘッドとを常に連結し、前記インク供給管の中途部を支持する前記支持面は、第3の仕切り部の上面に形成されているものである。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の画像形成装置において、前記供給機構は、平面視において前記記録ヘッドの往復移動に伴う前記支持面上でのインク供給管の移動領域外に配置されているものである。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の画像形成装置において、前記インク供給管は複数のインク供給管から構成されており、前記インク収納部と前記記録ヘッドとは、平面視において前記供給機構を中心として左右方向に配置したインク供給管により連結され、前記記録ヘッドの往復移動に伴う前記第3の仕切り部における支持面上でのインク供給管の移動領域と前記支持面とが平面視の投影でほぼ重なるように設定されているものである。
請求項7に記載の発明は、請求項3に記載の画像形成装置において、前記記録ヘッドの移動範囲内にインク補充位置を設けるとともに、該インク補充位置にて前記記録ヘッドに対してインクを補充するインク補充部を備え、前記インク供給管は前記インク収納部と前記インク補充部とを常に連結しているものである。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の画像形成装置において、前記仕切り板は、少なくとも前記画像読取装置の下方であって、前記記録部及び前記インク収納部の上方の間にわたって配置されるとともに、前記記録部の上方にかかる第1の仕切り部と、前記インク収納部の上方にかかる第2の仕切り部と、第1の仕切り部と第2の仕切り部との間に設けられ少なくとも第2の仕切り部よりも高さが低い位置の第3の仕切り部とから構成されており、第2の仕切り部と第3の仕切り部との段差部分に前記記録ヘッドの移動方向に沿った開口部を備え、前記インク供給管は前記開口部を挿通して前記インク収納部と前記インク補充部とを常に連結し、前記インク供給管の中途部を支持する前記支持面は、第3の仕切り部の上面に形成されているものである。
請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれかに記載の画像形成装置において、前記本体ケースは、前記記録部を介して前記媒体収納部と対向する側に排出部を備え、前記記録ヘッドによる記録済みの被記録媒体は前記排出部から前記本体ケースの外部に排出されるものである。
請求項10に記載の発明は、請求項2乃至9のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像読取装置と操作パネル部とを、前記記録部を介して前記媒体収納部と対向する前記本体ケースの側を中心として、一体的に回動可能に構成したものである。
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の画像形成装置において、前記画像読取装置と操作パネル部とを、回動の位置で保持可能な保持手段を備えているものである。
請求項12に記載の発明は、請求項10または11に記載の画像形成装置において、前記媒体収納部の上面の少なくとも一部を開放できるように、前記インク収納部を回動可能に構成したものである。
請求項13に記載の発明は、請求項9に記載の画像形成装置において、前記本体ケースには、前記排出部から排出された被記録媒体を略垂直上方または画像読取装置の上面側に導くための折り畳み可能な排紙トレイを設けたものである。
請求項14に記載の発明は、請求項1乃至13のいずれかに記載の画像形成装置において、前記媒体収納部は、前記本体ケースに対して着脱可能に構成されているものである。
請求項15に記載の発明は、請求項1乃至14のいずれかに記載の画像形成装置において、前記本体ケースの底部には、前記媒体収納部よりも下方位置にインク吸収体が備えられているものである。
請求項1に記載の発明によれば、従来の技術のような、記録ヘッドの上にインクカートリッジを載せたまま往復移動させる構成に比べて、記録部の高さを低くできる。
そして、前記媒体収納部から被記録媒体を前記記録ヘッドの下方に向かって供給搬送するための供給機構を、前記記録部と前記インク収納部との間に配置することにより、記録部と前記インク収納部との間の無駄空間を有効利用できると共に、本体ケースの高さを一層低くすることができるという効果を奏する。
また、請求項2に記載の発明によれば、前記本体ケースの上面側には、前記記録部及び前記インク収納部の平面視の投影面積内に位置するように、画像読取装置と操作パネル部とを配置したものであるから、平面視における本体ケースの必要投影面積を小さくでき、コンパクトな画像形成装置を提供することができるという効果を奏する。
請求項3に記載の発明によれば、前記供給機構による前記記録部の下方への媒体搬送経路の上方を覆うように、ほぼ水平状の仕切り板を配置したから、本体ケースの上面、特に画像読取装置を大きく開いた状態でも媒体搬送経路にほこりが侵入しないように保護できる。そして、仕切り板の上面は、前記インク供給管の少なくとも一部を支持する支持面に形成されているものであるから、記録ヘッドの往復移動に伴って、インク供給管の中途部位が屈曲しながら左右移動する場合にも、その中途部が仕切り板の支持面で支持される。そして、この仕切り板は媒体搬送経路の上方を覆っているので、インク供給管がたとえ可撓性の大きいものであっても、その中途部が垂れ下がって搬送される被記録媒体と干渉することがない。したがって、インク供給管の材質がその中途部が垂れ下がらない程度で、且つ可撓性を有するような厳しい条件に適合するものを採用する必要がないし、またインク供給管の中途部を垂れ下がらないように保持する保持具も必要がなく、インク供給管の引き回しの作業も至極簡単になる。
また、前記インク供給管の中途部が媒体搬送経路上の被記録媒体と干渉させない状態のもとで、仕切り板と媒体搬送経路との上下方向に隙間を極限まで小さく設定できるから、本体ケースの高さを大幅に小さくして画像形成装置をコンパクトにできる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明による効果に加えて、仕切り板が前記記録部から前記インク収納部の上方の間にわたって配置されているので、画像読取装置を大きく開いた状態でも記録部から媒体搬送経路、前記インク収納部までの広い範囲を保護でき、これらの部分にほこりが入らない。
そして、仕切り板は、前記記録部の上方にかかる第1の仕切り部と、前記インク収納部の上方にかかる第2の仕切り部と、第1の仕切り部と第2の仕切り部との間に設けられ第1の仕切り部及び第2の仕切り部よりも高さが低い位置の第3の仕切り部とから構成されており、第1の仕切り部と第3の仕切り部との段差部分に形成された前記記録ヘッドの移動方向に沿って長い開口部と、第2の仕切り部と第3の仕切り部との段差部分に形成された前記記録ヘッドの移動方向に沿って長い開口部とを、前記インク供給管は挿通して前記インク収納部と前記記録ヘッドとを常に連結し、前記インク供給管の中途部を支持する前記支持面は、第3の仕切り部の上面に形成されているものであるから、記録部と前記インク収納部との間であって、媒体搬送経路の上方の空間を第3の仕切り部にて上下に仕切ることで、媒体搬送に必要な空間と、インク供給管が移動するのに必要な空間を互いに干渉させることなく、確保できると共に、本体ケースの高さを一層低くすることができるという効果を奏する。
なお、インク収納部にインクを収容したインクカートリッジを収納する場合には、「インク供給管がインク収納部と記録ヘッドとを連結する」とは、インク収納部に収納されているインクカートリッジと記録ヘッドとをインク供給管で連結することを意味している。また、インク収納部自身がインクタンクであって直接インクを収容している場合には、「インク供給管がインク収納部と記録ヘッドとを連結する」とは、字義通りインク収納部と記録ヘッドとをインク供給管で連結することを意味している。
請求項5に記載の発明によれば、前記媒体搬送経路と、前記記録ヘッドの往復移動に伴う前記仕切り板における支持面上でのインク供給管の移動領域とが平面視の投影でほぼ重なるものでありながら、被記録媒体の供給機構は、インク供給管の移動領域と干渉せず、前記供給機構の動作が移動するインク供給管によって妨げられないため、インク供給管と供給機構とを垂直方向においてほぼ同一高さ(ほぼ同一水平面内)に配置でき、結果として画像形成装置全体を薄型化できるという効果を奏する。
請求項6に記載の発明によれば、前記インク収納部と前記記録ヘッドとは、平面視において前記供給機構を中心として左右方向に配置した複数のインク供給管により連結され、前記記録ヘッドの往復移動に伴う前記第3の仕切り部における支持面上できるので、インク供給管が複数あっても、前記第3の仕切り部における支持面上で確実に支持できる。そして、インク供給管の移動領域と前記支持面とが平面視の投影でほぼ重なるように設定されているものであるから、本体ケースの平面視での必要面積も小さくできて、画像形成装置を一層コンパクトにできるという効果を奏する。
請求項7に記載の発明によれば、供給機構による前記記録部への媒体搬送経路の上方を覆うほぼ水平状の仕切り板を有し、前記インク供給管の少なくとも一部を支持する支持面を、前記仕切り板の上面に形成し、且つ前記記録ヘッドの移動範囲内にインク補充位置を設けるとともに、該インク補充位置にて前記記録ヘッドに対してインクを補充するインク補充部を備え、前記インク供給管は前記インク収納部と前記インク補充部とを常に連結しているものである。従って、本発明では、前記仕切り板が存在しない場合のように、インク供給管を媒体搬送経路から外れた領域に迂回させるための空間を余分に設ける必要がなく、本体ケースの平面視での必要面積も小さくできて、画像形成装置をコンパクトにできるという効果を奏する。
請求項8に記載の発明によれば、仕切り板のうち媒体搬送経路の上方を覆う第3の仕切り部の支持面でインク供給管の中途部を支持することができるから、媒体搬送に必要な空間と、インク供給管の中途部を支持するのに必要な空間を互いに干渉させることなく、確保できると共に、本体ケースの高さを一層低くすることができるという効果を奏する。
請求項9に記載の発明によれば、前記記録ヘッドの下方に搬送された被記録媒体に記録し、その記録済みの被記録媒体は、前記本体ケースにおける前記媒体収納部から離れた対向する側に設けられた排出部から排出するように構成したものであるから、被記録媒体の記録面が上向きのまま排出でき、画像記録結果を確認し易くなるという効果を奏する。
請求項10に記載の発明によれば、前記画像読取装置と操作パネル部とを、前記記録ヘッドによる記録済みの被記録媒体の排出側を中心として、一体的に上下回動可能に構成したから、本体ケースの上面の前側を大きく開いた状態に保持できて、インクカートリッジの交換、紙ジャム処理、本体ケース内の清掃作業が容易になるという効果を奏する。
請求項11に記載の発明によれば、前記画像読取装置と操作パネル部とを上向き回動位置で保持手段にて固定できるから、作業者は前記画像読取装置などから手を離して清掃作業、紙ジャム処理を容易にできるという効果を奏する。
請求項12に記載の発明によれば、媒体収納部を本体ケースの前方向に大きく引き出すことなく、当該媒体収納部に対して被記録媒体の補給が簡単にでき、且つ媒体収納部内での紙ジャムを容易に処理できる。
請求項13に記載の発明によれば、前記排出部からの被記録媒体を略垂直上方または画像読取装置の上面側に導くための排紙トレイを折り畳み可能に設けたから、画像読取装置の上面に記録済みの被記録媒体の記録面を下側にした状態でも排紙でき、画像形成装置を一層コンパクトにできる。
請求項14に記載の発明によれば、媒体収納部を本体ケースに対して着脱可能であるので、媒体の補充作業が容易にできる。
請求項15に記載の発明によれば、前記本体ケースの底部には、前記媒体収納部より下方位置にインク吸収体が備えられているから、メンテナンス等に際して排出したインクで本体ケース内が汚れるのを防止できるという効果を奏する。
次に、本発明を具体化した最良の実施形態について説明する。図1は本発明の第1実施形態によるインクジェット式の記録ヘッドが備えられた画像形成装置の側断面図、図2は画像形成装置の正面図、図3は画像読取装置を除いた状態の画像形成装置の平面図、図4は画像読取装置の下方の仕切り板を取り除いた状態の平面図、図5は画像読取装置等の開放状態を示す側断面図、図6は第2実施形態の平面図である。
第1実施形態の画像形成装置1は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能を備えた多機能装置(MFD:Multi Function Device )に本発明を適用したものであり、図1に示すように、装置における合成樹脂製の本体ケース2の底板2aの上部には、本体ケース2の前方に引出し可能(着脱可能)に装着された媒体収納部の一例としての給紙カセット3が配置されている。実施形態では、給紙カセット3には、被記録媒体としての例えばA4サイズにカットされた用紙Pをその短辺が用紙搬送方向(本体ケース2の前後方向)と平行となるようにして複数枚積層されて収納できる形態とする(図1参照)。
給紙カセット3の上方であって本体ケース2の前寄り部位には、後述するインクジェット式の記録ヘッド4にインク供給管(インクチューブ)15を介してインクを供給するためのインクカートリッジ5を横一列状に収納できるインク収納部6が設けられている。
本実施形態において、後述するようにインク収納部6には、ブラック(BK)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のインクを収容した4つのインクカートリッジ5a〜5dが横一列状に収納可能であるが、さらに多数のインク色を使用する場合(6色〜8色等)には、そのインク色の数に応じたインクカートリッジをインク収納部6に収納可能に構成すれば良い。従って、インク収納部6にインクカートリッジ5を収納する場合には、「インク供給管がインク収納部と記録ヘッドとを連結する」とは、インク収納部6に収納されているインクカートリッジ5と記録ヘッド4とをインク供給管15で連結することを意味している。また、インク収納部6自身がインクタンクであって直接インクが収容されている場合には、「インク供給管がインク収納部と記録ヘッドとを連結する」とは、字義通りインク収納部6と記録ヘッド4とをインク供給管15で連結することを意味している。
給紙カセット3より後方の上側(高い位置)には、プリンタ機能などを実現するためのインクジェット式の記録ヘッド4からなる記録部7が設けられ、本体ケース2の後端には、記録部7にて記録された被記録媒体の一例としての用紙Pが上向きに排出される排出部(排紙部)8が形成されている。なお、本体ケース2の後端には排紙トレイ12の基端が枢軸12aを中心に上下可能(折り畳み可能)に装着されており、この排紙トレイ12は、ほぼ水平状にて後述する画像読取装置10のカバー体22の上面側に伏せた姿勢(図1の二点鎖線状態参照)と、本体ケース2の後端から斜め後向きの傾斜状(鉛直に対してほぼ15度〜20度程度)に立設する姿勢(図1の実線状態参照)とに回動し得るものである。
従って、排紙トレイ12が本体ケース2の後端から斜め後向きの傾斜状に立設する姿勢にある場合には、記録部7にて画像を記録されて排出部8から排出された用紙Pは、画像を正面側(画像読取装置10側)に向けた状態で排紙トレイ12上に載置される。その結果、使用者は用紙P上に記録された画像を直ぐに確認することができる。一方、排紙トレイ12が画像読取装置10のカバー体22の上面側に伏せた姿勢にある場合には、記録部7にて画像を記録されて排出部8から排出された用紙Pは、画像をフェースダウンの状態で、即ち、用紙Pの下面側(カバー体22側)に画像が記載された状態でカバー体22上に載置される。この場合、排紙トレイ12 とカバー体22との間には所定の間隔が形成されるように構成されているので、用紙Pはその隙間に載置されることとなる。その結果、複数の用紙Pに画像を記録する際には、用紙Pはカバー体22上に記録した順にフェースダウンで積層されるので、後の整理が容易になる。
また、給紙カセット3より上側(高い位置)には、インク収納部6と記録部7との間に、給紙カセット3に積層された被記録媒体である用紙Pを一枚ずつ分離して、記録部7の下方に向かって供給搬送するための給紙ローラ20等からなる被記録媒体の供給機構9が配置されている。
本体ケース2の上側には、コピー機能などのための画像読取装置10と、各種操作ボタンや液晶表示部等を備えた操作パネル11とが設けられており、画像読取装置10と操作パネル11との平面視投影面積内に、インク収納部6、供給機構9、給紙カセット3から用紙Pを記録部7に搬送する媒体搬送路としての用紙搬送経路13及び記録部7の全体が位置するように配置されている。
画像読取装置10は、後端部における枢支部21により上下揺動可能に構成されており、後端の枢支部23を中心にしてカバー体22を上側に開けて原稿を載置することができる載置用ガラス板24が設けられ、その下側に原稿読取り用のセンサ並びにイメージスキャナ装置(共に図示せず)が設けられている。
フルカラー記録のための4色のインクを各々収容した平面視の面積が大きく、且つ高さ寸法の低い偏平状のインクカートリッジ5(個別の色、即ち、ブラック(BK)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)用のカートリッジに対しては符号5a〜5dを付する、図3及び図4参照)は、インク収納部6に本体ケース2の前端側から着脱可能に挿入して収納できる構成である。
記録部7は、メインフレームにおける左右一対の側板25の間に横長(用紙Pの搬送方向と直交する方向)のガイドレール26aとガイド軸26bと、これらに跨がって摺動自在に搭載されて往復移動可能に構成されたキャリッジ27と、記録ヘッド4が搭載されたキャリッジ27を往復移動させるためにガイド軸26bと平行状に配置されたタイミングベルト28と、そのタイミングベルト28を駆動するステッピングモータ(図示せず)と、記録ヘッド4の下面側にて搬送される用紙Pを支持する板状のプラテン29等を備える。また、プラテン29を挟んで搬送上流側にレジストローラ対30が配置されて用紙Pを記録ヘッド4の下面に送られる。プラテン29の下流側には、用紙Pの上面に接する第1拍車31a,第2拍車31b,第3拍車31cと、第2拍車31b及び第3拍車31cにそれぞれ対応する排紙ローラ31d,31eとが配置され記録済みの用紙Pが排出部8に搬送される。
また、搬送される用紙Pの幅(用紙Pの長辺)より外側には、その一端側(実施形態では図3及び図4で左側の側板25に近い部位)に、インク受け部32が設けられており、他端側には、メンテナンスユニット33が配置されている。これにより、記録ヘッド4はインク受け部32に設けられたフラッシング位置にて記録動作中に定期的にノズルの目詰まり防止のためのインク吐出を行い、インク受け部32にてインクを受ける。他端側(実施形態では図3及び図4で右側の側板25に近い部位)のヘッド待機位置では、メンテナンスユニット33が配置されて、記録ヘッド4のノズル面のクリーニングを行い、また、色毎にインクを選択的に吸引したり、記録ヘッド4上の図示しないバッファタンク内の気泡を除去するための回復処理等を行う。
また、少なくとも給紙カセット3の上方のうち、インク収納部6と記録部7との間には、供給機構9による用紙搬送経路13の上方を覆うようにした主仕切り板14が配置されている。実施の形態では、主仕切り板14の平面視での投影面積内に用紙搬送経路13が納まるように形成されている(図3参照)。そして、インク収納部6に収納されている各インクカートリッジ5と記録部7における記録ヘッド4とを常時連結している可撓性を有するインク供給管15は、主仕切り板14の上面に沿って配置され、このインク供給管15の少なくとも一部(中途部等)が、主仕切り板14の上面(水平な支持面)に支持されるようになっている。
実施の形態では、インク供給管15とインクカートリッジ5との接続部(インク供給部)16及びインク収納部6の上部のうち後半部とを覆う前カバー板17が、主仕切り板14の前端側にて段差部分を介して連設されており、前カバー板17の後端と主仕切り板14の前端との間に、インク供給管15が主仕切り板14の上面に突出できる左右横長の開口部34が形成されている。
実施の形態では、主仕切り板14の左右方向の略中央部には供給機構9における給紙ローラ20とこれを支持する揺動アーム36とが上下動するときに邪魔にならないようにする窓37が穿設されている(図1及び図3参照)。また、メインフレームにおける左右側板25、25に跨いで装架された駆動軸39を介して揺動アーム36内のギヤ(図示せず)に動力伝達して、給紙ローラ20を回転させる。
本実施形態では、記録部7の上方の略全体を覆うための後カバー板18が、主仕切り板14の後端側と段差部分を介して連設されており、後カバー板18の前端と主仕切り板14の後端との間にインク供給管15の後端がキャリッジ27の記録ヘッド4に接続でき、且つキャリッジ27の左右移動時にインク供給管15の後端が通過できる左右横長の開口部35が形成されている(図1及び図3参照)。なお、この後カバー板18には、プラテン29の上方にて用紙Pのジャムが発生したとき、当該用紙Pを除去できるように左右横長の窓38が穿設されている(図3参照)。
前カバー板17、主仕切り板14及び後カバー板18の全体が請求項における仕切り板に該当し、この仕切り板は、少なくとも画像読取装置10の下方であって、記録部7及びインク収納部6の上方の間にわたって配置されると共に、記録部7の上方にかかる第1の仕切り部である後カバー板18と、インク収納部6の上方にかかる第2の仕切り部である前カバー板17と、第1の仕切り部(後カバー板18)と第2の仕切り部(前カバー板17)との間に設けられ第1の仕切り部及び第2の仕切り部よりも高さが低い位置の第3の仕切り部(主仕切り板14)とから構成されており、第1の仕切り部と第3の仕切り部との段差部分、及び第2の仕切り部と第3の仕切り部との段差部分とに記録ヘッド7の移動方向に沿った開口部34、35をそれぞれ備えていることになる。
そして、キャリッジ27の左右移動時にインク供給管15の中途部が主仕切り板(第3の仕切り部)14の上面(支持面)に支持された状態で移動する領域が移動領域となる。このとき、窓37の開口位置と移動領域とが平面視で重複しないように、複数のインク供給管15の長さ及びインク収納部6の配置位置を設定する。実施形態では、図3及び図4に示すように、主仕切り板14の左右方向のほぼ中央に窓37を穿設する一方、この窓37をほぼ中心としてその左右両側に、2個ずつのインクカートリッジ5を配置し、ブラック(BK)用及びシアン(C)用のインクカートリッジ5a,5bの接続部16に接続した2本のインク供給管15の中途部を束ねる。そのインク供給管15は図3で窓37の左側から用紙搬送経路13の下流側にて記録ヘッド4の前端に接続される。他方、マゼンタ(M)用及びイエロー(Y)用のインクカートリッジ5c,5dの接続部16に接続した2本のインク供給管15の中途部を束ねる。そのインク供給管15は図3で窓37の右側から用紙搬送経路13の下流側にて記録ヘッド4の前端に接続される。なお、図3及び図4は記録ヘッド4(キャリッジ27)が記録部7で右端に位置している平面図である。したがって、記録ヘッド4(キャリッジ27)が左右方向最大移動端に位置したときにも、各インク供給管15の中途部が窓37の上方を横切らず、この窓37の外周縁よりも外周寄り部位に位置するように、各インク供給管15の長さを設定すべきである。
このように構成することで、窓37からその一部が上方に突出する供給機構9とインク供給管15の移動領域とはお互いに干渉しない。従って、供給機構9の動作が、移動するインク供給管15によって妨げられないため、インク供給管15と供給機構9とを垂直方向においてほぼ同一高さ(ほぼ同一水平面内)に配置でき、結果として画像形成装置1全体を薄型化できる。
本実施形態ではフルカラー記録のために記録ヘッド4は、各色毎のノズル列(図示せず、実施形態では4組)と、その各ノズルの上面に接合された平板状の圧電素子等のアクチュエータ(図示せず)を備えている。そして、各色毎にインクを吐出するノズル列はキャリッジ27の移動方向(主走査方向)と直交する方向(副走査方向)に長く形成されている。公知の記録ヘッドと同様に、供給されるインクをノズル毎の圧力室に分配し、この圧力室に対応するアクチュエータによりノズルから用紙Pの上面にインクを吐出させるものである。
各インクカートリッジ5内には、図示しないが、その略全域に可撓性を有する膜材が貼り付けられ、この膜材により下側のインク収容室と上側の空気室とに区画されている。
インクカートリッジ5の装着時に、多機能装置1の後側に向かう各インクカートリッジ5の面(以降、インクカートリッジ5の挿入側壁面と記載する)には、空気室と大気とに連通する空気孔(図示せず)が穿設されている一方、インク収容室と外部とを区切るシリコーン製等のシール部材が装着されている。
接続部16の前面には、各色のインクカートリッジ5の挿入側(後面)壁面の略中央に対向するように、中空状のインク針16aが水平状に突設されている。このインク針16aの先端に近い側面に針穴が形成されている。インクカートリッジ5がインク収納部6に装着されると、インク針16aがインクカートリッジ5のシール部材に挿入され、インク針16aの針穴がインク収容室内に到達する。各色のインクに対応するインク針16aの基端部は、接続部16におけるバッファタンクを介して対応する可撓性を有するインク供給管15が接続されており、記録ヘッド4にインクを供給する。この場合、ブラック用とシアン用のインク供給チューブ15,15の中途部同士、マゼンタ用及びイエロー用のインク供給チューブ15,15の中途部同士を上下に重ねて結束している。バッファタンクは、インク針16aにより供給されたインクを一旦保持し、インク内のゴミをフィルタリングするためのものである。
なお、記録ヘッド4におけるノズル面が、インクカートリッジ5内のインク面よりも所定の水頭差だけ高い位置に配置されている場合には、図示しないエア供給部を設け、ここから例えばメンテナンス動作時に、各インクカートリッジ5の空気室に加圧(正圧)エアを供給し、各インク収容室内のインクに正圧を付与するように構成すれば、記録ヘッド4のノズル面からキャップが離れた際のメニスカスの破壊を防止することができる。
本体ケース2の底板2a上であって、給紙カセット3の下方には、インク吸収性を有するシート状のインク吸収体40が配置されている。たとえメンテナンス時や回復動作時に記録ヘッド4から排出された廃インクが漏出したとしても、そのインクをインク吸収体40にて吸収保持して、インクによる機器内の汚染を極力防止できる。
なお、この実施の形態では、インク収納部6の前面には、開閉可能な蓋体41を設けており、この蓋体41を開くことによりインクカートリッジ5の一部が露出される。従って、インクカートリッジ5の交換の際には、使用者は蓋体41を開いた状態で交換すべきインクカートリッジ5を指で挟持して前端部から前に引き出すことにより、古いインクカートリッジ5を抜き取り、その後新しいインクカートリッジ5をインク収納部6に装着してから蓋体41を閉じれば良い。
また、蓋体41を開いたときにインク収納部6にインクカートリッジ5が装着されていない状態では、各インクカートリッジ5a〜5dを装着する位置に、装着すべきインクの色を示すマーク(不図示:シールや着色で良い)が設けられていれば、使用者はインク収納部6にインクカートリッジ5を間違えることなく装着し易くなる。
上述の構成によれば、画像形成装置1の本体ケース2の底部には、複数枚の用紙Pを積層して収納可能な給紙カセット3を本体ケース2の前面側に対して着脱可能に配置し、給紙カセット3より高い位置に、インクジェット式の記録ヘッド4が用紙Pの搬送方向と交差する方向に往復移動可能となる記録部7を配置し、給紙カセット3の上方位置には、記録ヘッド4にインク供給管15を介して供給するインクを収納するためのインク収納部6を、その高さ方向の少なくとも一部が記録部7の高さ寸法の範囲内にあるように配置したから、従来の技術のような、記録ヘッドの上にインクカートリッジを載せたまま往復移動させる構成に比べて、記録部7の高さを低くできる。特に、インクカートリッジ5を平面視の面積が大きく、且つ高さ寸法が小さい偏平な形態にすれば、一層本体ケース2の高さ寸法を小さくできてコンパクトになる。また、インク収納部6や記録部7の配置高さよりも下方に位置する給紙カセット3を本体ケース2の前面側に対して着脱するから、給紙カセット3に用紙Pを補給する場合でも記録部7にほこりが入らないので、結果として溜まり難くなる。
そして、給紙カセット3から用紙Pを記録部7の下方に向かって給紙搬送するための供給機構9を、記録部7とインク収納部6との間に配置することにより、記録部7とインク収納部6との間の無駄空間を有効利用できると共に、本体ケース2の高さを一層低くすることができる。さらに、記録ヘッド4の下方に搬送された用紙Pに記録し、その記録済みの用紙Pは、本体ケース2の後端から排紙するように構成したものであるから、用紙Pの記録面が上向きののまま排紙でき、画像記録結果を確認し易くなるという効果を奏する。
また、本体ケース2の上面側には、記録部7及びインク収納部6の平面視の投影面積内に位置するように、画像読取装置10と操作パネル部11とを配置したものであるから、平面視における本体ケース2の必要投影面積を小さくでき、コンパクトな画像形成装置1を提供することができる。
供給機構9による記録部7の下方への用紙搬送経路13の上方を覆うように、ほぼ水平状の主仕切り板14(前カバー板17及び後カバー板18)を配置したから、本体ケース2の上面、特に画像読取装置10を大きく開いた状態でも用紙搬送経路13にほこりが侵入しないように保護できる。そして、主仕切り板14の上面は、インク供給管15の少なくとも一部を支持する支持面に形成されているものであるから、記録ヘッド4(キャリッジ27)の往復移動に伴って、インク供給管15の記録ヘッド4寄りの中途部位が屈曲しながら、左右移動する場合にも、その中途部が主仕切り板14の支持面で支持される。そして、この主仕切り板14は用紙搬送経路13の上方を覆っているから、インク供給管15がたとえ可撓性の大きいものであっても、その中途部が垂れ下がって搬送される用紙Pと干渉することがない。したがって、インク供給管15の材質がその中途部が垂れ下がらない程度で、且つ可撓性を有するような厳しい条件に適合するものを採用する必要がないし、またインク供給管15の中途部をメインフレームに保持する保持具も必要がなく、インク供給管15の引き回しの作業も至極簡単になる。
また、インク供給管15の中途部が用紙搬送経路13上の用紙Pと干渉させない状態のもとで、主仕切り板14と用紙搬送経路13との上下方向に隙間を極限まで小さく設定できるから、本体ケース2の高さを大幅に小さくして画像形成装置1をコンパクトにできる。
なお、給紙ローラ20及び揺動アーム26が上下動するための窓37の外周を囲み、且つ移動するインク供給管15の中途部が窓37内に入らないようにするガード片42を主仕切り板14の上面に立設する。例えば、図3の二点鎖線で示すように、平面視略U字状のガード片42を設ける。このような構成により、インク供給管15の中途部が上下揺動する給紙ローラ20及び揺動アーム26と絡まることがなく、インク供給管15の損傷も防止できるという効果を奏する。また、複数本のインク供給管15を窓37の左右両側に振り分けて配置することができ、その点からも、インク供給管15の往復移動のための必要空間の高さも小さくできる。
用紙搬送経路13と、記録ヘッド4の往復移動に伴う主仕切り板14における支持面上でのインク供給管15の移動領域とが平面視の投影でほぼ重なるように設定すれば、画像形成装置1の本体ケース2の平面視での必要面積も小さくできて、画像形成装置1を一層コンパクトにできるものである。
主仕切り板14、前カバー板17及び後カバー板18は、少なくとも画像読取装置10の下方であって、記録部7及びインク収納部6の上方の間にわたって配置されているものであるから、平面視における本体ケース2の必要投影面積を小さくしながら、画像読取装置10を大きく上方に開いても、記録部7や用紙搬送経路13にほこりが入らない。
画像読取装置10と操作パネル部11とを並列状に配置し、画像読取装置10と操作パネル部11との平面視投影面積内に、インク収納部6、用紙搬送経路13、及び記録部7が位置するように配置し、画像読取装置10と操作パネル部11とを、記録ヘッド4による記録済みの用紙Pの排紙側を中心として、一体的に上下回動可能、且つ上向き回動位置で固定可能に構成すれば、本体ケース2の上面の前側を大きく開いた状態に保持できて、インクカートリッジ5の交換、紙ジャム処理、本体ケース2内の清掃作業が容易になる。特に、仕切り板としての後カバー板18に指や手が入る窓38を設けておけば、紙ジャム除去作業も至極容易になる。
給紙カセット3の上面の少なくとも一部(後半部分)が開放できるように、インク収納部6の後端側を中心にして上下回動可能に構成し、その場合、前カバー板17もその後端を中心に上下回動可能に構成すれば(図5参照)、給紙カセット3を本体ケース2の前方向に大きく引き出すことなく、給紙カセット3に対して用紙Pの補給が簡単にでき、且つ給紙カセット3内での紙ジャムを容易に処理できる。
本体ケース2の後端側には、記録済みの用紙Pを上方に排出する排紙部8を有しているものであるから、記録済みの用紙Pを受けるための排紙トレイ12が本体ケース2の後端から後に大きく突出せず、これによっても、画像形成装置1の設置のため必要面積を少なくできる。また、記録済みの用紙Pの記録面を本体ケース2の前面から容易に観察することができる。
本体ケース2の後端部には、排紙部8からの用紙Pを略垂直上方または画像読取装置10の上面側に導くための排紙トレイ12を折り畳み可能に設けることにより、画像読取装置10の上面に記録済みの用紙Pの記録面を下側にした状態でも排紙でき、画像形成装置1を一層コンパクトにできる。その場合、画像読取装置10のカバー体22の上面に対して複数枚の用紙Pが排紙できるように、前向き略水平に延びるように折り畳んだ排紙トレイ12とカバー体22の上面との間に適宜の隙間があるように保持することが好ましい。
本体ケース2の底部には、給紙カセット3より下方位置にインク吸収体40が備えられている。従って、メンテナンス等に際して排出したインクやインクカートリッジ5の交換時に誤って漏出したインクなどで本体ケース2内が汚れることを防止できる。
図6は、記録部7の第2実施形態の平面図であって、記録ヘッド4の移動範囲内にインク補充位置を設けるとともに、このインク補充位置にて記録ヘッド4に対してインクを補充するインク補充部45を備え、インク供給管15をインク収納部6のインクカートリッジ5と常に連結しているものである。なお、この実施形態ではキャリッジ27に各色のインクを適宜量溜めることができるバッファタンクを備えている(図示せず)。
その実施形態をさらに詳述すると、記録部7の右端(メインフレームの右側の側板25に近い部位(図6参照)のヘッド待機位置に配置したメンテナンスユニット33の側方をインク補充位置とし、ここにインク補充部45を配置する。
一方、給紙カセット3上の左右方向のほぼ中央部に供給機構9を配置し、この供給機構9をほぼ中心としてその左右両側に、2個ずつのインクカートリッジ5を配置し、ブラック(BK)用、シアン(C)用、マゼンタ(M)用及びイエロー(Y)用のインクカートリッジ5の接続部16に接続した4本のインク供給管15の中途部を束ねる。これらのインク供給管15の先端部をインク補充部45に接続する。そして、記録作業を実行する途次等で、定期的にキャリッジ27(記録ヘッド4)をインク補充位置で停止させ、記録ヘッド4の側面のインク供給口をインク補充部45のインク供給部に密接させた状態で、各インクカートリッジ5からのインクをインク補充部45を介して図示しないバッファタンクに補充するのである。
なお、第1実施形態と同様に、インク供給管15の中途部は、第2の仕切り部(前カバー板17)と第3の仕切り部(主仕切り板14)との段差部に設けられた開口部34を介して主仕切り板14の上面に支持される。その場合、図6で示すように、インク供給管15の中途部は、供給機構9よりも用紙搬送経路13の上流側を迂回してインク補充部45に接続される。
本実施形態では、キャリッジ27(記録ヘッド4)の往復移動に伴ってインク供給管15は移動しないから、先の実施形態のようにインク供給管15が頻繁に移動する場合のような耐久性は要求されない。
なお、図5の二点鎖線に示すように、後カバー板18を記録部7の上面に対して開放できるように上下回動可能に構成すれば、プラテン29の上方等で詰まった紙ジャムの処理がさらに容易にできる。図1に示すように、本体ケース2のうち、後部側の下部には、駆動モータや、制御用などの回路基板44を収納できる空間も設けることができる。
また、本実施形態では、排出部8の下方に電源47(図1参照)が配置されている。従って、図1に実線で示すように、排紙トレイ12を折り曲げることなく立設した状態では、記録部7により画像が記録された後、排出部8から排紙トレイ12上に載置された用紙Pは、電源47の熱により乾燥が促進されるという効果もある。
さらに、画像読取装置10と操作パネル部11とを上向き回動位置で保持手段にて固定できるように構成すれば、作業者は画像読取装置10などから手を離して清掃作業、紙ジャム処理を容易にできるという効果を奏する。この保持手段は、枢支部21の軸部に巻回した捩じりばね46(図1、図5参照)による構成や、図示しないが本体ケース2と画像読取装置10との間に装架したテレスコピックなダンパ手段等の従来から公知の構造のものを採用することができる。
上述の実施形態では、多機能装置に対して本発明を適用したが、インクジェット式の記録ヘッドを備える画像形成装置に適用できることはいうまでもない。
また、上述の実施形態では、インク収納部6に4色のインク(BK,C,M,Y)を収容したインクカートリッジ5a〜5dを収納する構成で説明したが、インクカートリッジ5でなく、インク収納部6自体がインクを直接収容する構成であってもよい。この場合は、インク供給管15は、インク収納部6と記録ヘッド4とを連結するか、或いはインク収納部6とインク補充部45とを連結すればよい。さらに、インクはインク収納部6に対して直接補充される構成とすればよい。
本発明の実施形態の画像形成装置の側断面図である。 画像形成装置の正面図である。 仕切り板を配置した状態の第1実施形態の記録部等の平面図である。 仕切り板を除いた状態の第1実施形態の記録部等の平面図である。 画像読取装置と、操作パネルと、インク収納部を上向きに開いた状態の側断面図である。 画像形成装置における記録部の第2実施形態の平面図である。
符号の説明
1 画像形成装置
2 本体ケース
2a 底板
3 媒体収納部としての給紙カセット
4 画像読取装置
5(5a〜5d) インクカートリッジ
6 インク収納部
8 排紙部
9 供給機構
10 画像読取装置
11 操作パネル
12 排紙トレイ
13 媒体搬送経路
14 主仕切り板
15 インク供給管
16 接続部
16a インク針
17 仕切り板としての前カバー板
18 仕切り板としての後カバー板
20 給紙ローラ
22 カバー体
34、35 開口部
36 揺動アーム
37、38 窓
40 インク吸収体
41 蓋体
45 インク補充部

Claims (15)

  1. 画像形成装置の本体ケースの底部には、複数枚の被記録媒体を積層収納可能な媒体収納部を配置し、
    前記媒体収納部より高い位置に、インクジェット式の記録ヘッドが被記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動可能となる記録部を配置し、
    前記媒体収納部の上方位置には、前記記録ヘッドにインク供給管を介して供給するインクを収納するためのインク収納部を、その高さ方向の少なくとも一部が前記記録部の高さ寸法の範囲内にあるように配置し、
    前記媒体収納部から被記録媒体を前記記録ヘッドの下方に向かって供給搬送するための供給機構を、前記記録部と前記インク収納部との間に配置したことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記本体ケースの上面側には、前記記録部及び前記インク収納部の平面視の投影面積内に位置するように、原稿画像を読み取る画像読取装置と、操作パネル部とを配置したことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記供給機構による前記記録部への媒体搬送経路の上方を覆うほぼ水平状の仕切り板を有し、
    前記インク供給管の少なくとも一部を支持する支持面を、前記仕切り板の上面に形成したことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 前記仕切り板は、少なくとも前記画像読取装置の下方であって、前記記録部及び前記インク収納部の上方の間にわたって配置されると共に、
    前記記録部の上方にかかる第1の仕切り部と、前記インク収納部の上方にかかる第2の仕切り部と、第1の仕切り部と第2の仕切り部との間に設けられ第1の仕切り部及び第2の仕切り部よりも高さが低い位置の第3の仕切り部とから構成されており、
    第1の仕切り部と第3の仕切り部との段差部分と、第2の仕切り部と第3の仕切り部との段差部分とに前記記録ヘッドの移動方向に沿った開口部をそれぞれ備え、 前記インク供給管は前記開口部を挿通して前記インク収納部と前記記録ヘッドとを常に連結し、
    前記インク供給管の中途部を支持する前記支持面は、第3の仕切り部の上面に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記供給機構は、平面視において前記記録ヘッドの往復移動に伴う前記支持面上でのインク供給管の移動領域外に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記インク供給管は複数のインク供給管から構成されており、前記インク収納部と前記記録ヘッドとは、平面視において前記供給機構を中心として左右方向に配置したインク供給管により連結され、前記記録ヘッドの往復移動に伴う前記第3の仕切り部における支持面上でのインク供給管の移動領域と前記支持面とが平面視の投影でほぼ重なるように設定されていることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 前記記録ヘッドの移動範囲内にインク補充位置を設けるとともに、該インク補充位置にて前記記録ヘッドに対してインクを補充するインク補充部を備え、前記インク供給管は前記インク収納部と前記インク補充部とを常に連結していることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  8. 前記仕切り板は、少なくとも前記画像読取装置の下方であって、前記記録部及び前記インク収納部の上方の間にわたって配置されるとともに、前記記録部の上方にかかる第1の仕切り部と、前記インク収納部の上方にかかる第2の仕切り部と、第1の仕切り部と第2の仕切り部との間に設けられ少なくとも第2の仕切り部よりも高さが低い位置の第3の仕切り部とから構成されており、
    第2の仕切り部と第3の仕切り部との段差部分に前記記録ヘッドの移動方向に沿った開口部を備え、
    前記インク供給管は前記開口部を挿通して前記インク収納部と前記インク補充部とを常に連結し、
    前記インク供給管の中途部を支持する前記支持面は、第3の仕切り部の上面に形成されていることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記本体ケースは、前記記録部を介して前記媒体収納部と対向する側に排出部を備え、前記記録ヘッドによる記録済みの被記録媒体は前記排出部から前記本体ケースの外部に排出されることを特徴とする請求項1乃至8に記載の画像形成装置。
  10. 前記画像読取装置と操作パネル部とを、前記記録部を介して前記媒体収納部と対向する前記本体ケースの側を中心として、一体的に回動可能に構成したことを特徴とする請求項2乃至9に記載の画像形成装置。
  11. 前記画像読取装置と操作パネル部とを、回動の位置で保持可能な保持手段を備えていることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
  12. 前記媒体収納部の上面の少なくとも一部を開放できるように、前記インク収納部を回動可能に構成したことを特徴とする請求項10または11に記載の画像形成装置。
  13. 前記本体ケースには、前記排出部から排出された被記録媒体を略垂直上方または画像読取装置の上面側に導くための折り畳み可能な排紙トレイを設けたことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
  14. 前記媒体収納部は、前記本体ケースに対して着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の画像形成装置。
  15. 前記本体ケースの底部には、前記媒体収納部よりも下方位置にインク吸収体が備えられることを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の画像形成装置。
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