JP2009160895A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットヘッド専用の冷却ファン等を設置することなく、簡単にインクジェットヘッドの冷却を行うこと。
【解決手段】吸引ファン１７の直近に流入口、インクジェットヘッド１８の直近に排出口を配するようにダクト５０を配設する。搬送ベルト１５が記録媒体Ｐを搬送する際、吸引ファン１７は搬送ベルト１５の吸引孔及び搬送板１６の吸引孔１６ａを介して空気を吸引する。吸引された空気はダクト５０の流入口から排出口へと送られ、インクジェットヘッド１８に向かって排出される。排出された空気によってインクジェットヘッド１８の本体や付設されている回路基板の温度上昇を防ぐ。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関するものである。

近年、記録媒体に対してインクを吐出させて画像を形成するインクジェットプリンタが多く普及している。また、近年オフィス用の高速プリンタ向けとして、記録媒体の搬送方向に垂直な幅をカバーする固定されたインクジェットヘッド、所謂ラインヘッドを採用したプリンタが市販されるようになってきている。このようなインクジェットプリンタでは、インクを吐出するインクジェットヘッドに対向して記録媒体を搬送する搬送ベルトが位置する構成となっている。搬送ベルトに担持された記録媒体がインクジェットヘッドに対向した位置に搬送されると、インクジェットヘッドからンクを記録媒体に向かって吐出し、画像を順次形成する。

インクジェットヘッドにはインク吐出の駆動制御を行う回路基板が付設されているため、インク吐出中は回路基板に熱が発生し、インクジェットヘッドの温度が上昇する。また、インクを吐出する過程においてインクジェットヘッドが振動し、インクジェットヘッドが熱を帯びて温度が上昇する。プリンタ内におけるインクジェットヘッドが配置される空間内は空気の流れが少なく、放熱対策が施されていない限りインクジェットヘッドの熱は発散されにくい。インクジェットヘッドの温度が上昇すると、インクの粘度低下、インクの吐出口の乾燥等によってインク吐出に影響を及ぼし、画質低下の原因になっていた。

そこで、搬送ベルトの裏面側から吸引孔を介して空気を吸引して搬送ベルトの表面に記録媒体を吸着させる吸引ファンを用いて、インクジェットヘッドを冷却する技術が特許文献１に記載されている。
特開２００７−９０８３５号公報

しかし、効率的にインクジェットヘッド本体や付設されている回路基板の温度上昇を防ぐために、専用の冷却ファンや放熱器具をインクジェットヘッド周辺に設置するケースが多い。この場合、冷却ファンや放熱器具の設置にコストがかかっていた。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、インクジェットヘッド専用の冷却ファン等を設置することなく、簡単にインクジェットヘッドの冷却を行うことを目的とするものである。

請求項１に記載の発明の画像形成装置は、表面と裏面とを貫通する複数の吸引孔を有し、表面に記録媒体を担持して搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトによって搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記搬送ベルトの裏面側から前記吸引孔を介して空気を吸引し、前記搬送ベルトの表面に前記記録媒体を吸着させる吸引手段と、流入口が前記吸引手段に近設され、排出口が前記画像形成手段に近設され、前記吸引手段によって吸引された空気を前記流入口から前記排出口へ送るダクトと、を備えることを特徴としている。

この構成によれば、吸引手段によって吸引された空気をダクトが画像形成手段側に送るため、画像形成手段（例えば、インクジェットヘッド）の本体や、画像形成手段に付設されている回路基板の温度上昇を防ぐことができる。また画像形成手段を冷却するための専用の冷却ファンや放熱器具を設置する必要がないため、コストを削減することができる。

また、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であって、前記ダクトは、前記流入口としての一端が前記吸引手段の直近に固定配設されている第１ダクトと、前記排出口としての一端が前記画像形成手段の直近に固定配設されている第２ダクトとを有し、前記吸引手段によって空気が吸引されているとき、前記第１ダクト及び前記第２ダクトの他端同士が接合して、前記吸引手段によって吸引された空気を前記第１ダクトの一端から前記第２ダクトの一端へ送ることを特徴としている。

この構成によれば、吸引手段と搬送手段、又は画像形成手段の移動に伴ってダクトを第１ダクトと第２ダクトとに分離することが可能となる。これにより、画像形成手段の印字面に乾燥等を防ぐキャップを装着させる際に、ダクトに邪魔されることなくキャップを装着することができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記ダクトの前記流入口は前記吸引手段の直近に固定配設されているか、又は、前記ダクトの前記排出口は前記画像形成手段の直近に固定配設されていることを特徴としている。

ここで、ダクトの流入口及び排出口のうち、吸引手段又は画像形成手段の直近に固定配設されていない口は解放状態、若しくは吸引手段又は画像形成手段とは固定配設されていない構成とする。これにより、吸引手段と搬送手段、又は画像形成手段の移動に伴って、ダクトを当該移動に追随させることができる。従って、画像形成手段の印字面に乾燥等を防ぐキャップを装着させる際に、ダクトに邪魔されることなく画像形成手段の印字面と搬送手段との間に空間を設けることができ、キャップを装着することができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置であって、前記画像形成手段はインクジェットヘッドを有することを特徴としている。

この構成によれば、インクジェットヘッドを有する画像形成装置が請求項１から３に記載の発明の作用効果を享受することができる。

この発明によれば、吸引手段によって吸引された空気をダクトが画像形成手段側に送ることにより、画像形成手段（例えば、インクジェットヘッド）の本体や、画像形成手段に付設されている回路基板の温度上昇を防ぐことができる。また画像形成手段を冷却するための専用の冷却ファンや放熱器具を設置する必要がないため、コストを削減することができる。

そして、吸引手段と搬送手段、又は画像形成手段の移動に伴ってダクトが第１ダクトと第２ダクトとに分離するため、画像形成手段の印字面に乾燥等を防ぐキャップを装着させる際に、ダクトに邪魔されることなくキャップを装着することができる。

或いは、ダクトの流入口及び排出口のうち、吸引手段又は画像形成手段の直近に固定配設されていない口を解放状態、若しくは吸引手段又は画像形成手段とは固定配設しない構成とすることにより、吸引手段と搬送手段、又は画像形成手段の移動に伴って、ダクトを当該移動に追随させることができる。従って、画像形成手段の印字面にキャップを装着させる際に、ダクトに邪魔されることなく画像形成手段の印字面と搬送手段との間に空間を設けることができ、キャップを装着することができる。

以下、本発明における画像形成装置の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明における画像形成装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、又はこれら機能を兼ね備えた複合機等の電子機器に適用可能である。尚、以下の実施の形態では、画像形成装置の一例としてインクジェットプリンタを例に説明するが、記録媒体を搬送する搬送ベルトの裏面側に吸引ファンを備え、印字ヘッドを用いて画像を形成する画像形成装置であればよい。また、複数のインクジェットヘッドを用いてカラー印刷を行うインクジェットプリンタを例に説明するが、単色印刷のインクジェットプリンタであっても構わない。

図１は、本実施の形態における画像形成装置１の概略断面図である。以下の説明において、図中、記録媒体の搬送方向をＸ軸方向又は副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向をＹ軸方向、主走査方向、印字幅方向又は記録媒体の幅方向として説明する。ＸＹ平面に直交する方向をＺ軸方向又は上下方向とする。図１の画像形成装置１は、主走査方向側から見たときの断面図である。

画像形成装置１は、用紙カセット１１、ピックアップローラ１２、搬送ローラ対１３、吸着ローラ１４、搬送ベルト１５、搬送板１６、吸引ファン（吸引手段）１７、インクジェットヘッド（画像形成手段）１８、クリーニング装置２１、排出ローラ対２５及び排出トレイ２６を備えて構成される。

用紙カセット１１には印刷前の記録媒体Ｐが積載して収納されており、記録媒体Ｐはここからピックアップローラ１２の駆動により１枚ずつ取り出されて第１給紙搬送路３１へ送り出される。搬送ローラ対１３は第１給紙搬送路３１を通ってきた記録媒体Ｐを第２給紙搬送路３２へ搬送する。

第２給紙搬送路３２を通過した記録媒体Ｐは、吸着ローラ１４と搬送ベルト１５のニップ部を介してインクジェットヘッド１８のインク吐出口に対向する位置へ搬送される。吸着ローラ１４の表面は搬送ベルト１５へ当接しており、記録媒体Ｐを搬送ベルト１５へ圧接して吸着させる。搬送ベルト１５は、例えば誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ねて接合したエンドレス形状のベルトや継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。搬送ベルト１５は給紙側（上流側）の従動ローラ２２と、排紙側（下流側）の駆動ローラ２０と、テンションローラ１９とに掛け渡されており、駆動ローラ２０が紙面上で反時計回りに回転すると、従動ローラ２２が連動して回り、搬送ベルト１５が矢印Ｙ１の方向に回転する。テンションローラ１９は駆動ローラ２０と従動ローラ２２の間で搬送ベルト１５がたるまないように力を与えるローラである。

搬送板１６は搬送ベルト１５の回転を案内するためのものである。吸引ファン１７は、搬送ベルト１５に形成された複数の吸引孔（不図示）及び搬送板１６に形成された複数の吸引孔１６ａを介して空気を吸引する。搬送ベルト１５に形成された吸引孔（不図示）及び搬送板に形成された吸引孔１６ａは記録媒体Ｐの最大幅以上の幅にわたって形成されている。そして吸引ファン１７が搬送ベルト１５の裏面側から空気を吸引することによって、記録媒体Ｐが搬送ベルト１５の表面に吸着して固定される。尚、搬送ベルト１５のインクジェットヘッド１８と対向する面全体から空気の吸引がなされるよう、吸引ファン１７は搬送ベルト１５の裏面側に複数配設される。以下、搬送ベルト１５、吸引ファン１７、従動ローラ２２、テンションローラ１９、駆動ローラ２０及びクリーニング装置２１等によって構成された部分を「ベルトユニット１００」という。

インクジェットヘッド１８は、例えばイエロー用インクジェットヘッド１８Ｙ、マゼンタ用インクジェットヘッド１８Ｍ、シアン用インクジェットヘッド１８Ｃ及びブラック用インクジェットヘッド１８Ｋを備え、各インクジェットヘッドはヘッド取付板４１によって固定されている。そして、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのインクを記録媒体Ｐに向かって吐出し、画像を順次形成する。インクジェットヘッド１８のインク吐出方法としては、例えばピエゾ素子を用いてインクを押し出すピエゾ方式や、発熱体によって気泡を発生させ、その圧力でインクを吐出するサーマルインクジェット方式等が挙げられる。以下、インクジェットヘッド１８及びヘッド取付板４１等によって構成された部分を「ヘッドユニット２００」という。

クリーニング装置２１は搬送ベルト１５の表面に付着したインクを除去するためのものである。画像形成のなされた記録媒体Ｐは、排出搬送路２４を通り、排出ローラ対２５によって排出トレイ２６に排出される。

ダクト５１及びダクト５２は、吸引ファン１７によって吸引された空気をインクジェットヘッド１８へ送るための管である。ダクト５１は流入口が給紙側（上流側）の吸引ファン１７の直近に固定配設されている第１ダクト５１ａと、排出口がイエロー用インクジェットヘッド１８Ｙ及びマゼンタ用インクジェットヘッド１８Ｍの直近に固定配設されている第２ダクト５１ｂとを有して構成されている。吸引ファン１７によって空気が吸引されているとき、第１ダクト５１ａの流入口と逆の端（以下「接合口」という）と、第２ダクト５１ｂの排出口と逆の端（以下「接合口」という）とが接合することによって、第１ダクト５１ａと第２ダクト５１ｂが一体となり、吸引された空気が第１ダクト５１ａの流入口から第２ダクト５１ｂの排出口へ送られる。

同様に、ダクト５２は流入口が排紙側（下流側）の吸引ファン１７の直近に固定配設されている第１ダクト５２ａと、排出口がシアン用インクジェットヘッド１８Ｃ及びブラック用インクジェットヘッド１８Ｋの直近に固定配設されている第２ダクト５２ｂとを有して構成されている。吸引ファン１７によって空気が吸引されているとき、第１ダクト５２ａの流入口と逆の端（接合口）と、第２ダクト５２ｂの排出口と逆の端（接合口）とが接合することによって、第１ダクト５２ａと第２ダクト５２ｂが一体となり、吸引された空気が第１ダクト５２ａの流入口から第２ダクト５２ｂの排出口へ送られる。

尚、図１では搬送ベルト１５より印字幅方向手前側に配設されているダクト５１及びダクト５２のみ図示しているが、同様のダクトが搬送ベルト１７より印字幅方向向こう側（搬送ベルト１７を挟んでダクト５１及び５２と対向する側）にも配設されている。また、配設されるダクトの数はこの限りではなく、インクジェットヘッド１８が有するヘッドの数や大きさに応じて適宜配置すればよい。

図２〜図４は、吸引ファン１７が駆動しているときの画像形成装置１を副走査方向側（搬送方向下流側）から見たときのベルトユニット１００及びヘッドユニット２００の概略側面図である。尚、説明の便宜上、クリーニング装置２１は図示していない。また、搬送ベルト１５には記録媒体を吸着・固定可能なようにベルト全面にわたって複数の吸引孔１５ａが形成されているが、図２〜図４では便宜上、搬送ベルト１５の一部にのみ吸引孔１５ａを図示している。同様に、搬送板１６に形成されている複数の吸引孔１６ａは、図２〜図４では便宜上不図示としているが、実際には図１に示したように搬送板１６の全面にわたって形成されている。

図２に示すように、搬送ベルト１５を挟んでダクト５２と対向する側にダクト５３が配設されている。ダクト５３は、第１ダクト５３ａ及び第２ダクト５３ｂを有して構成されており、各要素の配設方法はダクト５１及びダクト５２と同様である。また、搬送ベルト１５を挟んでダクト５１と対向する側（ダクト５３と副走査方向に隣り合う位置）にも不図示のダクトが配設されている。以下、ダクト５１、５２及び５３を含む全てのダクトを包括して「ダクト５０」という。

吸引ファン１７が駆動すると、搬送ベルト１５の吸引孔１５ａと、搬送板１６の吸引孔１６ａ（図２〜図４は不図示）を介して空気が吸引される。吸引された空気は吸引ファン１７の下方に流れる。矢印Ｙ２は吸引ファン１７によって吸引された空気の流れを示している。ダクト５０の流入口から入り込んだ空気は、矢印Ｙ３に示すようにダクト５０の内部を上方向に向かって流れ、矢印Ｙ４に示すように排出口からインクジェットヘッド１８に向かって流れ出る。こうして吸引ファン１７によって吸引された空気をダクト５０がインクジェットヘッド１８側に送ることにより、インクジェットヘッド１８の本体や、インクジェットヘッド１８に付設されている回路基板の温度上昇を防ぐことができる。またインクジェットヘッド１８を冷却するための専用の冷却ファンや放熱器具を設置する必要がないため、コストを削減することができる。

吸引ファン１７が駆動していない（空気を吸引していない）ときは、記録媒体Ｐの搬送がなされていないときで、即ち、インクジェットヘッド１８からのインク吐出もなされない。このとき、インクジェットヘッド１８のインク吐出口の乾燥等を防ぐために、インク吐出口にはキャップが装着される。尚、この時はインクジェットヘッド１８がインクを吐出されるために駆動されていないので、回路基板にもインクジェットヘッド１８の駆動のための駆動電流が流れていない。このため、駆動電流による回路基板の発熱がないため自然放熱以上の冷却は不要となっている。

図３は、インクジェットヘッド１８のインク吐出口にキャップ４２が装着されているときに画像形成装置１を副走査方向側（搬送方向下流側）から見たときのベルトユニット１００及びヘッドユニット２００の概略側面図である。インクジェットヘッド１８による画像形成が行われているとき、キャップ４２は画像形成に支障のない不図示の空間に格納されている。そして、例えば待機状態のときや画像形成装置１の電源オフと共に、ベルトユニット１００が下方向（−Ｚ方向）に移動し、格納されていたキャップがインクジェットヘッド１８のインク吐出口に移動して装着される。

ダクト５０の各第１ダクトの流入口は吸引ファン１７の直近に（ベルトユニット１００に）固定的に配設されており、ダクト５０の各第２ダクトの排出口はインクジェットヘッド１８の直近に（ヘッドユニット２００に）固定的に配設されている。そして、ベルトユニット１００の下方向への移動に伴い、ベルトユニット１００に追随してダクト５０の各第１ダクトも下方向に移動するため、接合状態にあった各ダクトの接合口（ダクト５２の場合、第１ダクト５２ａの接合口５２１ａと第２ダクト５２ｂの接合口５２１ｂ）は、図３に示すように分離する。そして、ベルトユニット１００が画像形成時の位置に移動すると、追随してダクト５０の各第１ダクトも移動し、第２ダクトの接合口と接合して、第１ダクトと第２ダクトが一体となる（図２の状態）。

このように、キャップ４２がインク吐出口に装着する際は、ベルトユニット１００の下方向への移動に伴ってダクト５０が第１ダクトと第２ダクトとに分離することにより、インク吐出口周辺に空間を設けることができるため、ダクト５０に邪魔されることなくインク吐出口にキャップ４２を装着することができる。

尚、キャップ４２がインク吐出口に装着するときは、ベルトユニット１００が下方向への移動することとして説明したが、ベルトユニット１００は固定で、ヘッドユニット２００が上方向（＋Ｚ方向）に移動してもよい。またはベルトユニット１００が下方向に、ヘッドユニット２００が上方向にそれぞれ移動してもよい。

また、ベルトユニット１００の移動に伴って、ダクト５０が第１ダクトと第２ダクトとに分離する構成の他に、図４に示すような構成であってもよい。図４は、インク吐出口にキャップ４２が装着されているときに画像形成装置１を副走査方向側（搬送方向上流側）から見たときのベルトユニット１００及びヘッドユニット２００の概略側面図である。図３との相違点のみ説明する。

ダクト６１及びダクト６２（以下、包括して「ダクト６０」という）は、ダクト５０のように接合口は持たず、一体的に構成されたダクトである。尚、図１及び図２で示した構成と同様に、ベルトユニット１００の周囲には複数のダクトが配置されているものとする。ダクト６１の排出口６１ｂ及びダクト６２の排出口６２ｂ（以下、包括して「排出口６０ｂ」という）はヘッドユニット２００の直近に固定的に配設されている。一方、ダクト６１の流入口６１ａ及びダクト６２の流入口６２ａ（以下、包括して「流入口６０ａ」という）は、吸引ファン１７が駆動状態にあるときは吸引ファン１７の直近に位置するが、固定配設されておらず、解放状態となっているか、ベルトユニット１００以外の部品に固定配設されている。

このような構成とすることにより、キャップ４２がインク吐出口に装着する際、ベルトユニット１００のみを移動させることができ、ダクト６０の配管に関係なく、インク吐出口にキャップを装着することができる。尚、ダクト６０の流入口６０ａが吸引ファン１７の直近に固定的に配設されていて、排出口６０ｂが解放状態となっている構成であってもよい。

主走査方向側から見た画像形成装置の概略断面図。 吸引ファンが駆動しているときに画像形成装置を副走査方向側から見たときのベルトユニット及びヘッドユニットの概略側面図。 インク吐出口にキャップが装着されているときに画像形成装置を副走査方向側から見たときのベルトユニット及びヘッドユニットの概略側面図。 図３の変形例。

符号の説明

１ 画像形成装置
１１ 用紙カセット
１２ ピックアップローラ
１３ 搬送ローラ対
１４ 吸着ローラ
１５ 搬送ベルト
１５ａ、１６ａ 吸引孔
１６ 搬送板
１７ 吸引ファン
１８ インクジェットヘッド
１９ テンションローラ
２０ 駆動ローラ
２１ クリーニング装置
２２ 従動ローラ
２５ 排出ローラ対
２６ 排出トレイ
４１ ヘッド取付板
４２ キャップ
５１、５２、５３、６１、６２ ダクト
１００ ベルトユニット
２００ ヘッドユニット

Claims (4)

1. 表面と裏面とを貫通する複数の吸引孔を有し、表面に記録媒体を担持して搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトによって搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
   前記搬送ベルトの裏面側から前記吸引孔を介して空気を吸引し、前記搬送ベルトの表面に前記記録媒体を吸着させる吸引手段と、
   流入口が前記吸引手段に近設され、排出口が前記画像形成手段に近設され、前記吸引手段によって吸引された空気を前記流入口から前記排出口へ送るダクトと、
   を備える画像形成装置。
2. 前記ダクトは、前記流入口としての一端が前記吸引手段の直近に固定配設されている第１ダクトと、前記排出口としての一端が前記画像形成手段の直近に固定配設されている第２ダクトとを有し、
   前記吸引手段によって空気が吸引されているとき、前記第１ダクト及び前記第２ダクトの他端同士が接合して、前記吸引手段によって吸引された空気を前記第１ダクトの一端から前記第２ダクトの一端へ送ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ダクトの前記流入口は前記吸引手段の直近に固定配設されているか、又は、前記ダクトの前記排出口は前記画像形成手段の直近に固定配設さ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。
4. 前記画像形成手段は、インクジェットヘッドを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。

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