JP2014065293A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴を水平方向に吐出する画像形成部を備える場合に、装置の幅方向サイズが大きくなり、またメンテナンス機構が複雑になる。
【解決手段】装置本体の下方の給紙トレイ４と、装置本体の上方の排紙トレイ７と、給紙部４から排紙部７まで用紙を搬送する搬送機構部５で囲まれる空間内に、画像形成部２とメンテナンスユニット９が配置され、メンテナンスユニット９は画像形成部２の下方位置に配置され、画像形成部２の記録ヘッド２４を搭載したキャリッジ２３は、記録ヘッド２４から水平方向に向けて液滴を吐出する画像形成位置と、記録ヘッド２４がメンテナンスユニット９に対向可能なメンテナンス位置との間で変位可能に設けられ、メンテナンスユニット９は、キャップ９１で記録ヘッド２４のノズル面１２４をキャッピングするメンテナンス位置と、メンテナンス位置から退避した退避位置との間で移動可能に設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は画像形成装置に関し、液滴を吐出する記録ヘッドを備え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、例えばインク液滴を吐出す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。

従来の画像形成装置として、液滴を水平方向に吐出するように記録ヘッドを配置し、記録ヘッドの維持回復（メンテナンス）を行うメンテナンス手段（維持回復機構）を、非印字領域に配置したものが知られている（特許文献１）。

特開２０１２−１１６０５５号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示の構成にあっては、メンテナンス手段を、被記録媒体を搬送する搬送手段と同じ側で、記録ヘッドを搭載したキャリッジの主走査方向の非印字領域に配置しているため、装置の幅方向サイズが大型になるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、装置の小型化を図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、
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドを含む画像形成手段と、
前記画像形成手段に対向して被記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップを含み、前記記録ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス手段と、を備え、
前記搬送手段と前記メンテナンス手段とは、前記画像形成手段を挟んで反対側に配置されて、
前記画像形成手段は、前記記録ヘッドから水平方向に向けて前記液滴を吐出する画像形成位置と、前記記録ヘッドが前記メンテナンス手段に対向可能なメンテナンス位置との間で変位可能に設けられ、
前記メンテナンス手段は、前記キャップで前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングするメンテナンス位置と、前記メンテナンス位置から退避した退避位置との間で移動可能に設けられている
構成とした。

本発明に係る画像形成装置によれば、装置の小型化を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の機構部の側面説明図である。 同機構部の説明に供する背面説明図である。 同実施形態のキャリッジ及びメンテナンスユニットの移動の説明に供する側面説明図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の機構部の側面説明図である。 同機構部の搬送ベルトの斜視説明図である。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の機構部の側面説明図である。 同実施形態のカートリッジ交換の説明に供する側面説明図である。 本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の機構部の側面説明図である。 同実施形態のキャリッジ及びメンテナンスユニットの移動の説明に供する側面説明図である。 同実施形態のカートリッジ交換の説明に供する側面説明図である。 本発明の第５実施形態に係る画像形成装置の機構部の側面説明図である。 本発明の第６実施形態に係る画像形成装置の機構部の側面説明図である。 本発明の第７実施形態に係る画像形成装置の印字機構部の模式的側面説明図である。 同実施形態におけるメンテナンスに係わる構成についてメンテナンス動作移行時の説明に供する機構部の模式的側面説明図である。 同じくメンテナンス動作時の説明に供する機構部の模式的側面説明図である。 同実施形態におけるメンテナンス手段が退避位置にある状態の機構部の正面説明図である。 同じくメンテナンス手段がメンテナンス位置にある状態の機構部の正面説明図である。 本発明の第８実施形態における機構部の模式的側面説明図である。 本発明の第９実施形態の印字動作時の説明に供する機構部の模式的側面説明図である。 同じくメンテナンス動作時の説明に供する機構部の模式的側面説明図である。 同じく印字動作時の説明に供する機構部の正面説明図である。 同じくメンテナンス動作時の説明に供する機構部の正面説明図である。 本発明の第１０実施形態の説明に供する前カバーを開放しキャリッジが印字位置にあるときの側面説明図である。 同じく前カバーを開放しキャリッジがメンテナンス位置にあるときの側面説明図である。

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。まず、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について図１及び図２を参照して説明する。図１は同画像形成装置の機構部の側面説明図、図２は同機構部の説明に供する背面説明図である。

この画像形成装置は、シリアル型画像形成装置である。装置本体の内部に画像形成手段としての画像形成部２、搬送手段としての搬送機構部５等を有し、装置本体の下方側に被記録媒体である用紙１０を積載可能な給紙トレイ（給紙カセットを含み、給紙部の意味で使用する。）４を備えている。

そして、この給紙トレイ４から給紙される用紙１０を取り込み、搬送機構部５によって用紙１０を垂直方向（鉛直方向に沿う方向）に間歇的に搬送しながら、画像形成部２によって水平方向に液滴を吐出させて所要の画像を記録する。その後、排紙搬送部６を通じて画像が形成された用紙１０を更に上方向に搬送して、装置本体の上方側に設けられた排紙部である排紙トレイ７に用紙１０を排紙する。

また、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、排紙搬送部６から反転部８内に用紙１０を取り込み、搬送機構部５によって用紙１０を逆方向（下方向）に搬送しながら反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構部５に送り込む。そして、用紙１０の他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ７に用紙１０を排紙する。

ここで、画像形成部２は、左右の側板１０１Ｌ、１０１Ｒ間に横架した主ガイド部材２１及び従ガイド部材２２で、記録ヘッド２４を搭載したキャリッジ２３を移動可能に保持している。キャリッジ２３は、図示しないキャリッジ移動機構の主走査モータによって駆動プーリと従動プーリ間に架け渡したタイミングベルトを介して主走査方向に移動走査される。

キャリッジ２３には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド２４ａ、２４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド２４」という。）を装着している。記録ヘッド２４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、滴吐出方向を水平方向に向けて装着している。つまり、液滴を吐出するノズルが形成されたノズル面が垂直方向に配置され、水平方向に向けて液滴を吐出する記録ヘッド２４を備える水平打ち方式を採用している。

記録ヘッド２４は、それぞれ複数の液滴を吐出するノズルが列設された２つのノズル列を有する。そして、記録ヘッド２４ａの一方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、他方のノズル列はマゼンタ（Ｙ）の液滴を、記録ヘッド２４ｂの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、それぞれ吐出する。

また、キャリッジ２３には、記録ヘッド２４の各ノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク２９が搭載されている。このヘッドタンク２９には、装置本体に着脱自在に装着される各色のインクカートリッジ（メインタンク）からインクが供給される。

給紙トレイ４の用紙１０は、給紙コロ（半月コロ）４３と分離パッド４４によって１枚ずつ分離されて装置本体内に給紙される。そして、搬送ガイド部材４５に沿って、搬送機構部５の搬送ベルト５１と押えコロ４８との間に送り込まれ、搬送ベルト５１に吸着されて搬送される。

搬送機構部５は、駆動ローラである搬送ローラ５２と従動ローラ５３との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト５１を有している。また、搬送機構部５は、この搬送ベルト５１を帯電させるための帯電ローラ５４と、画像形成部２に対向する部分で搬送ベルト５１の平面性を維持するプラテン部材５５となどを有している。

なお、搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングベルト及びタイミングプーリを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって、ベルト搬送方向（副走査方向、用紙搬送方向）に周回移動する。また、搬送ベルト５１の記録ヘッド２４に対向して用紙１０を搬送する部分を正搬送部分といい、正搬送部分と逆方向に移動する部分を逆搬送部分という。

排紙搬送部６は、排紙ガイド部材６１と、排紙搬送ローラ６２及び拍車６３と、排紙搬送ローラ６６及び拍車６７３と、排紙ローラ６４及び拍車６５とが配置されている。そして、画像が形成された用紙１０を排紙ローラ６４及び拍車６５間から排紙トレイ７上にフェイスダウンで排紙する。

また、反転部８は、排紙トレイ７に一部を排出した用紙１０をスイッチバック方式で反転して搬送ベルト５１と押えコロ４８との間に送り込むため、排紙経路と反転経路を切り替える切替爪８１を有している。また、反転部８は、反転ガイド部材８２と、反転ローラ８３及び反転コロである拍車８４と、従動ローラ５３に対向する搬送補助ローラ８５と、搬送ベルト５１の逆搬送部分を有している。さらに、搬送ベルト５１の逆搬送部分から分離された用紙１０を、帯電ローラ５４を迂回させて、搬送ベルト５１と押えコロ４８との間に案内する迂回ガイド部材８６などを備えている。

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ４から用紙１０が１枚ずつ分離給紙され、帯電された搬送ベルト５１に用紙１０が静電吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙１０が垂直方向に搬送される。そこで、キャリッジ２３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２４を駆動することにより、停止している用紙１０にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１０を所定量搬送後、次の行の記録を行い、記録が終了した用紙１０を排紙トレイ７に排紙する。

また、両面印刷を行う場合には、第１面印刷は上述したとおりの動作を行い、用紙１０の後端が反転部分岐（切替爪８１）を通過すると、排紙ローラ６４が反転駆動されて用紙１０がスイッチバックされる。そして、反転ガイド部材８２側に案内され、反転ローラ８３と拍車８４の間で搬送され、搬送ベルト５１の逆搬送部分と搬送補助ローラ８５との間へと用紙１０が送り込まれる。

これにより、用紙１０は搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって搬送され、搬送ローラ５２側で搬送ベルト５１から分離されて、迂回ガイド部材８６で案内される（迂回パスを経由する）。そして、再度、搬送ベルト５１の正搬送部分と押圧コロ４８との間に送り込まれて搬送ベルト５１に吸着され、再度記録ヘッド２４による画像形成領域に吸着搬送されることで第２面印刷が行われた後、排紙トレイ７に排紙される。

次に、本実施形態におけるメンテナンスに係わる構成について図３を参照して説明する。図３は同実施形態のキャリッジ及びメンテナンスユニットの移動の説明に供する側面説明図である。

まず、画像形成部２の記録ヘッド２４の状態を維持し、回復するメンテナンスを行うメンテナンス手段であるメンテナンスユニット９は、画像形成部２を挟んで搬送機構部５と反対側の位置であって、画像形成部２の下方に配置されている。

つまり、装置本体の下方に被記録媒体を給紙する給紙トレイ（給紙部）４が配置され、装置本体の上方に画像形成部２で画像が形成された被記録媒体（用紙１０）を排紙する排紙トレイ（排紙部）７が配置され、給紙部４と排紙部７と搬送手段である搬送機構部５で囲まれる空間内に、画像形成部２とメンテナンスユニット９が配置され、メンテナンスユニット９は画像形成部２の下方位置に配置されている。

ここで、メンテナンスユニット９は、フレーム９０に、記録ヘッド２４のノズル面１２４をキャピングするためのキャップ９１と、ノズル面１２４をワイピング（払拭）するワイパ部材（ワイパブレード）９４を有している。また、キャップ９１に接続された吸引手段としての吸引ポンプ９７と、吸引ポンプ９７に接続された廃液タンク９８などを備えている。

そして、画像形成部２の記録ヘッド２４を搭載したキャリッジ２３は、記録ヘッド２４から水平方向に向けて液滴を吐出する図１の位置（図３（ａ）の破線図示の位置）である画像形成位置と、記録ヘッド２４がメンテナンスユニット９に対向可能な図３（ａ）、（ｂ）の実線図示の位置であるメンテナンス位置との間で変位可能に設けられている。

ここでは、メンテナンスユニット９は画像形成部２の下方に配置されているので、記録ヘッド２４は画像形成位置から９０°下向きに回転して、ノズル面１２４が下方向を向く位置をメンテナンス位置としている。

このキャリッジ２３の回転は、キャリッジ２３を主走査方向に移動走査する図示しない駆動モータ（主走査モータ）の駆動力を、クラッチ機構を介して伝達することで行うようにして、部品点数を削減している。

一方、メンテナンスユニット９は、キャップ９１で記録ヘッド２４のノズル面１２４をキャッピングする図３（ｂ）の実線図示のメンテナンス位置と、メンテナンス位置から退避した図１の位置（図３（ａ）の位置、図３（ｂ）の破線図示の位置）である退避位置との間で移動可能に設けられている。

このメンテナンスユニット９の移動は、搬送ベルト５１を副走査方向に移動する図示しない駆動モータ（副走査モータ）の駆動力を、クラッチ機構を介して伝達することで行うようにして、部品点数を削減している。

次に、この第１実施形態におけるメンテナンス動作時のキャリッジとメンテナンスユニットの移動について説明する。

記録ヘッド２４にノズル詰まりが発生した場合や、ヘッドタンク２９内の負圧が保たれずノズルのメニスカスが破壊された場合は、クリーニング動作（メンテナンス動作）を実施する。クリーニング動作は、吸引動作、ワイピング動作、空吐出動作に分けられ、吸引動作は、キャッピング→インク吸引→デキャップ→キャップ内吸引の順で実施する。

まず、図３（ａ）に示すように、キャリッジ２３が、破線図示の画像形成位置から実線図示のメンテナンス位置まで矢印Ｂ方向に略９０度回転し、ノズル面１２４が下方向を向くように移動する。

その後、図３（ｂ）に示すように、メンテナンスユニット９が、退避位置から矢印Ｃ方向の斜め上方向に、メンテナンス位置まで移動し、キャップ９１で記録ヘッド２４のノズル面１２４をキャッピングする。なお、メンテナンスユニット９は、水平方向に移動した後、垂直方向上方に移動する動作（あるいは、その逆の動作）でもよい。

そして、吸引ポンプ９７を駆動して、キャップ９１内に記録ヘッド２４のノズルから所定量の液体（インク）を吸引してキャップ９１内に排出させる。

その後、メンテナンスユニット９は、記録ヘッド２４のノズル面１２４からキャップ９１を離間させる（デキャップする）位置まで移動する。

そして、再度吸引ポンプ９７を作動してキャップ９１内の残留廃液を吸引して廃液タンク９８に排出する。

次いで、ワイパ部材９４を記録ヘッド２４のノズル面１２４を払拭可能な位置に移動させ、ノズル面１２４のワイピングを実施する。なお、ワイピング方向についてはノズル列に対して縦方向でも横方向のいずれでもよい。

そして、ワイピング後、キャップ９１を記録ヘッド２４のノズル面１２４の下方に位置させ、記録ヘッド２４からキャップ９１内に向けて空吐出を行う。空吐出後は、吸引ポンプ９７を作動してキャップ９１内の廃液を吸引し、廃液タンク９８に排出する。

その後、メンテナンスユニット９を斜め下方向に移動させ、図３（ａ）の退避位置にする。

このように、メンテナンスユニット９が給紙トレイ４と排紙トレイ７と搬送機構部５とで囲まれる空間内であって、画像形成部２を挟んで搬送機構部５と反対側（記録ヘッド２４に対して滴吐出方向と反対側）に配置されていることで、装置本体の幅方向サイズを低減することができ、小型化を図れる。

また、メンテナンスユニット９のキャップ９１は上方を向いているので、キャップ９１内に液体を排出してもキャップ９１から漏れることがない。

つまり、記録ヘッド２４のノズル面１２４が垂直状態のままキャッピングしてキャップ内に液体を排出すると、デキャップ時にキャップ内の廃液が垂れ落ちることになる。そこで、例えばキャップに大気開放弁を設けて、キャップ内液体を排出後大気開放し、その後吸引ポンプでキャップ内の廃液を吸引排出した後デキャップを行うことになる。そのため、構成及び動作が複雑になる上、キャップ内の廃液を吸引排出しても残留廃液が残って完全に垂れ落ちを防止できない。

これに対し、本実施形態のように、キャップ９１が上方向を向いた状態でキャップ内への排出を行うことで、上述したように不都合を防止できる。

次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置について図４及び図５を参照して説明する。図４は同画像形成装置の機構部の側面説明図、図５は搬送ベルトの斜視説明図である。

上述した第１実施形態のようにメンテナンスユニット９を記録ヘッド２４に対して吐出方向と反対側に配置した場合、記録動作中に空吐出を行うためには、記録動作を中断する必要がある。

そこで、本実施形態では、搬送ベルト５１に記録ヘッド２４のノズル列分の幅及び高さを有する孔（開口部）５８を形成している。この場合、開口部５８は１つでも複数でも良いが、搬送ベルト５１を帯電しやすくし、搬送力を高めるため、孔数は少なくし、孔は中央に設けることが好ましい。

そして、搬送ベルト５１内には、開口部５８に対向する位置に空吐出滴を受ける吸収部材５９を設けている。

これにより、印字前に実施する空吐出動作や印字後に実施する空吐出動作も搬送手段の幅内で実施することができるため、搬送手段の幅外に空吐出受け部が不要となり、装置本体の幅サイズをより低減できて、装置の小型化を図れる。

次に、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置ついて図６を参照して説明する。図６は同画像形成装置の機構部の側面説明図である。

本実施形態では、メンテナンスユニット９の上方であって、排紙トレイ７の下方に、画像形成部２のヘッドタンク２９に液体（インク）を供給する供給ユニット２００を配置している。画像形成部２との関係では、供給ユニット２００は画像形成部２の背面側に配置される。

供給ユニット２００は、交換可能な液体カートリッジ２０１と、液体カートリッジ２０１とヘッドタンク２９との間で液体を送液及び逆送する送液ポンプ２０２を備え、送液ポンプ２０２はチューブ２０３を介してヘッドタンク２９と接続されている。この供給ユニット２００は、垂直方向に移動可能に配置されている。

そして、排紙トレイ７の一部は、装置本体の上方から液体カートリッジ２０１を交換するために矢印Ｄ方向に開閉可能な開閉部７１としている。

次に、この実施形態におけるカートリッジ交換について図７を参照して説明する。図７は同説明に供する側面説明図である。

図７（ａ）に示すように、排紙トレイ７の開閉部７１を矢印Ｄ方向に開放する。そして、図７（ｂ）に示すように、供給ユニット２００を矢印Ｅ方向に実線図示の位置まで上昇させる。この状態で、排紙トレイ７の開口部７２を通じて液体カートリッジ２０１を矢印Ｆ方向に抜き差しして、液体カートリッジ２０１を交換する。

なお、本実施形態では、液体カートリッジ２０１の交換を装置上方から行なうようにしているが、装置側方や後方から行うようにすることもできる。

このように、供給ユニット２００を、メンテナンスユニット９の上方であって、排紙トレイ７の下方に配置することで、装置本体の幅サイズをより低減できて、装置の小型化を図れる。

次に、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置ついて図８を参照して説明する。図８は同画像形成装置の機構部の側面説明図である。

本実施形態では、供給ユニット２００をメンテナンスユニット９の側方（水平方向側方）に並べて、画像形成部２とメンテナンスユニット９を介して反対側に配置している。ここで、供給ユニット２００は、記録ヘッド２４の垂直方向の底辺の高さより下側に配置される。

このように、供給ユニット２００を記録ヘッド２４より下方に配置することで、記録ヘッド２４のノズルのメニスカスを形成するためのヘッドタンク２９内の負圧形成は、供給ユニット２００とヘッドタンク２９との水頭差で行うことができる。

これにより、供給ポンプなどが不要となるため、部品点数の低減ができ、かつ小型化できる。なお、供給ポンプを備えることも当然できる。

ここで、本実施形態においては、メンテナンス動作時に、図９（ａ）に示すように、キャリッジ２３は矢印Ｂ方向に回転し、図９（ｂ）に示すように、メンテナンスユニット９は矢印Ｇ方向に上昇移動する。なお、図９では供給チューブの図示は省略する。

また、本実施形態における液体カートリッジの交換は、図１０（ａ）に示すように、排紙トレイ７の開閉部７１を矢印Ｄ方向に開放し、図１０（ｂ）に示すように、供給ユニット２００を矢印Ｅ方向に上昇させ、液体カートリッジ２０１を開口部７２を通じて矢印Ｆ方向に抜き差しして行う。なお、図１０では供給チューブの図示は省略する。

次に、本発明の第５実施形態に係る画像形成装置について図１１を参照して説明する。図１１は同画像形成装置の機構部の側面説明図である。

本実施形態では、記録ヘッド２４を搭載するキャリッジ２３の側面形状を長方形状としている。なお、ここでは、第１実施形態の構成で説明しているが、その他の各実施形態の構成を適用することもできる。

次に、本発明の第６実施形態に係る画像形成装置について図１２を参照して説明する。図１２は同画像形成装置の機構部の側面説明図である。

本実施形態では、記録ヘッド２２４を用紙の全幅にわたって多数のノズルが配置されたライン型ヘッドとし、用紙搬送方向に沿って各色の液滴を吐出する４個の記録ヘッド２２４を配置している。

ここで、４個の記録ヘッド２２４は共通ベース部材２２３にて保持され、共通ベース部材２２３は支軸２２１を支点として実線図示の位置（画像形成位置）と破線図示の位置（メンテナンス位置）との間で変位可能に配置されている。

この場合、搬送ベルト５１における前述した空吐出用の開口部は搬送ベルト５１の移動方向と直交する方向に記録ヘッド２２４のノズル列に沿った開口形状としている。また、メンテナンスユニット９には４個のキャップ９１と吸引ポンプ９７を備えている。

このようにライン型ヘッドを使用することで、印字速度の高速化を図りつつ、メンテナンスユニットと供給ユニットを給紙トレイ４と排紙トレイ７の間で画像形成部２の後方に配置することで、小型化を図れる。

次に、本発明の第７実施形態に係る画像形成装置について図１３を参照して説明する。図１３は同画像形成装置の印字機構部の模式的側面説明図である。

この画像形成装置は、装置本体内に、画像形成を行う印字機構部３１１を配置し、装置本体の上部には、被記録媒体である用紙の給紙口及び排紙口となる第１媒体口である上方口（第１給排紙口）３０４を、同じく側部には、用紙の給紙口及び排紙口となる第２媒体口である側方口（第２給排紙口）３０５を、それぞれ設けている。

ここで、印字機構部３１１は、画像形成手段としての画像形成部３２１と、搬送手段としての搬送機構部３２２等を備えている。

画像形成部３２１は、ガイドロッド３３１及び支持部材３３２によって主走査方向（図１３で紙面垂直方向）に移動可能に支持されたキャリッジ３３３に、液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３３４が搭載されている。記録ヘッド３３４は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する。なお、画像形成手段としては液体吐出ヘッド以外の記録ヘッドを備えることもできる。

ここで、記録ヘッド３３４は、液滴を斜め下方に向けて吐出する状態で所要の角度（この例では約４５度）傾けてキャリッジ３３３に搭載している。

搬送機構部３２２は、記録ヘッド３３４に対向して用紙３１０の搬送を案内するプラテン部材３４１と、上方口３０４側の第１の搬送回転体対３４２を構成する上方搬送ローラ３４３及び拍車３４４と、側方口３０５側の第２の搬送回転体対３４５を構成する側方搬送ローラ３４６及び拍車３４７とを備えている。

そして、上方口３０４と第１の搬送回転体対３４２との間には用紙を案内するガイド部材３５１が配置され、側方口３０５と第２の搬送回転体対３４５との間には用紙を案内するガイド部材３５２が配置されている。

このとき、用紙３１０の搬送パス（搬送経路）３５０は一点鎖線で示す経路となる。

ここでは、上方口３０４から側方口３０５に向けて用紙を搬送する方向を第１の搬送方向Ｘ１とし、側方口３０５から上方口３０４に向けて用紙を搬送する方向を第２の搬送方向Ｘ２とする。したがって、第１の搬送回転体対３４２は、第１の搬送方向Ｘ１における記録ヘッド３３４の上流側に配置され、第２の搬送回転体対３４５は、第２の搬送方向Ｘ２における記録ヘッド３３４の上流側に配置されている。

この画像形成装置では、上方口３０４から用紙３１０を給紙して、搬送機構部３２２によって用紙３１０をプラテン部材３４１に倣わせながら第１の搬送方向Ｘ１に搬送し、画像形成部３２１の記録ヘッド３３４から液滴を吐出して画像を形成し、側方口３０５から用紙３１０を送り出すことができる。

また、側方口３０５から用紙３１０を給紙して、搬送機構部３２２によって用紙３１０をプラテン部材３４１に倣わせながら第２の搬送方向Ｘ２に搬送し、画像形成部３２１の記録ヘッド３３４から液滴を吐出して画像を形成し、上方口３０４から用紙３１０を送り出すこともできる。

つまり、本実施形態の画像形成装置は、被記録媒体に画像形成する画像形成手段と、被記録媒体を、画像形成手段に対向して、第１の搬送方向と、第１の搬送方向と逆方向の第２の搬送方向に搬送可能な搬送手段と、を備え、搬送手段の一方から被記録媒体が給紙されたときには、被記録媒体を第１の搬送方向に搬送しながら画像形成手段で画像を形成し、搬送手段の他方に送り出し、搬送手段の他方から被記録媒体が給紙されたときには、被記録媒体を第２の搬送方向に搬送しながら画像形成手段で画像を形成し、搬送手段の一方に送り出す装置である。

なお、上方口３０４の近傍で用紙を検知する用紙検出手段である用紙センサ３７１と、側方口３０５の近傍で用紙を検知する用紙検出手段である用紙センサ３７２とを備えている。用紙センサ３７１、３７２は、例えばフォトセンサで構成できるが、これに限るものではない。

次に、本実施形態におけるメンテナンスに係わる構成について図１４及び図１５も参照して説明する。図１４はメンテナンス動作移行時の説明に供する機構部の模式的側面説明図、図１５はメンテナンス動作時の説明に供する機構部の模式的側面説明図である。

キャリッジ３３３は、ガイドロッド３３１を中心として回転可能に保持されている。これにより、画像形成部３２１のキャリッジ３３３は、記録ヘッド３３４がプラテン部材３４１に対向して被記録媒体である用紙に向けて液滴を吐出する画像形成位置（第１位置：図１３の位置）と、記録ヘッド３３４がメンテナンス手段４０１に対向可能なメンテナンス位置（第２位置：図１５の位置）との間で変位可能である。

一方、メンテナンス手段４０１は、搬送機構部３２２のプラテン部材３４１に対して進退する方向（矢印方向）に移動可能に配置されている。このメンテナンス手段４０１は、図１３に示すキャリッジ３３３から退避した退避位置と、図１５に示すキャリッジ３３３の記録ヘッド３３４のメンテナンス動作を行うメンテナンス位置との間で移動する。

そして、このメンテナンス手段４０１は、搬送手段である搬送機構部３２２側に向かって投影したときに、搬送機構部３２２による被記録媒体の搬送領域と重なる位置に配置されている。

なお、被記録媒体である用紙３１０を保持して搬送する手段としては、吸引プラテンや吸着ベルトなどでもよい。また、キャリッジ３３３を移動可能に保持する手段としてはガイドロッド３３１に限らず、ガイドレールなどでもよく、上述したようにキャリッジ３３３の姿勢を変更できる（第１位置と第２位置との間で移動できる）構成であればよい。

このように構成したので、メンテナンス動作を行うときには、キャリッジ３３３を主走査方向（往復動作方向）におけるメンテナンス位置（メンテナンス手段４０１と対向させる位置）に移動する。

そして、図１４に示すように、図示しないキャリッジ回転移動機構（手段）によって、ガイドロッド３３１を回転軸にして、キャリッジ３３３を矢印方向に回転させることで、メンテナンス手段４０１が進入可能な状態にする。

その後、図１４に示すように、メンテナンス手段４０１を矢印方向に移動させて、記録ヘッド３３４の下方に進入させてメンテナンス位置にする。そして、図１５に示すように、キャリッジ３３３を矢印方向に回転させて、記録ヘッド３３４をメンテナンス手段４０１に対向させ、所要のメンテナンス動作を行う。

メンテナンス状態から印字可能状態への移行は、上記と逆の動作で行う。

なお、メンテナンス動作を行うときのキャリッジ３３３及びメンテナンス手段４０１の動作順序は、上記の例に限らない。

例えば、キャリッジ３３３を図１４の位置に回転させた後、主走査方向におけるメンテンンス位置まで移動させ、その後、メンテナンス手段４０１がメンテナンス位置に移動し、図１５に示す状態にしてメンテナンス動作に移行する、こともできる。要するに、キャリッジ３３３とメンテナンス手段４０１が干渉しない動作であれば、動作の順序や回数が限定されるものではない。

次に、記録ヘッド３３４の角度について説明する。ここでは、印字（画像形成）中の記録ヘッド３３４が約４５度傾き、メンテナンス動作時には水平になる構成としているが、これに限るものではない。

例えば、前記各実施形態で説明したように、記録ヘッド３３４が９０度傾いた状態で画像を形成し、メンテナンス動作時には水平になる構成とすることができる。また、印字（画像形成）中の記録ヘッド３３４が約４５度傾き、メンテナンス動作時には９０度回転して逆向き４５度傾く構成とすることもできる。

つまり、記録ヘッド３３４が、印字動作中とメンテナンス動作中に、被記録媒体に対向する第１の位置と、メンテナンス手段に対向し第１の位置と異なる第２の位置との間で移動可能であれば、記録ヘッド３３４の角度が限定されるものではない。

また、メンテナンス手段４０１の動作も、ここでは水平方向に移動する構成としているが、上下方向や斜め方向に、直線軌跡で、あるいは、曲線軌跡で、移動する構成とすることもできる。

次に、メンテナンス手段４０１の主走査方向における配置について図１６及び図１７も参照して説明する。図１６はメンテナンス手段が退避位置にある状態の機構部の正面説明図、図１７はメンテナンス手段がメンテナンス位置にある状態の機構部の正面説明図である。なお、図１６は図１３を右方向から見た図に相当し、図１７は図１５を右方向から見た図に相当する。

まず、機構部について説明しておくと、搬送機構部３２２の上方搬送ローラ３４３及び側方搬送ローラ３４６は、左右の側板３８０Ａ、３８０Ｂにそれぞれ回転可能に保持されている。

そして、搬送機構部３２２は、モータ３８１と、モータ３８１で回転されるモータギヤ３８２と、モータギヤ３８２にそれぞれ噛み合う、上方搬送ローラ３４３の軸部３４３ａに取り付けた上方搬送ローラギヤ３８３及び側方搬送ローラ３４６の軸部３４６ａに取り付けた側方搬送ローラギヤ３８４とを有している。

さらに、上方搬送ローラギヤ３８３に噛み合う上方連結ギヤ３８５と、側方搬送ローラギヤ３８４に噛み合う側方連結ギヤ３８６とを有している。これらの連結ギヤ３８５、３８６は、上方口３０４、側方口３０５に拡張ユニットを連結するときに、拡張ユニットに対して駆動力を伝達するためのものである。

このように駆動列系を構成したので、モータ３８１を回転することで上方搬送ローラ３４３及び側方搬送ローラ３４６は同じ方向に回転する。

そして、前述したように、メンテナンス手段４０１は、搬送手段である搬送機構部３２２側に向かって投影したときに、搬送機構部３２２による被記録媒体の搬送領域と重なる位置に配置されている。

これによって、装置本体の幅方向サイズを低減することができ、小型化を図れる。つまり、装置本体の幅方向（キャリッジ往復方向）のサイズはキャリッジ３３３の加速領域及び印字領域と搬送機構部で定まることになる。そこで、メンテナンス手段４０１を主走査方向において、印字領域（搬送領域内）に配置することで、装置本体の幅方向サイズを小さくすることができる。

また、本実施形態では、画像形成に寄与しない空吐出滴を受ける空吐出受け３９０は、キャリッジ３３３の加速領域中に設けている。つまり、キャリッジ加速中はキャリッジ３３３の挙動が安定しないため印字を行わないが、空吐出（予備吐出）では滴飛翔精度が要求されないため、この領域で空吐出を行うようにしている。

この場合、キャリッジ３３３の加速領域中の一部で印字を行い装置本体サイズの低減を図るときには、空吐出位置を搬送機構部３２２の両側に設けて、複数あるノズル列の左右をそれぞれ左右の空吐出位置で使い分けるようにすることもできる。

また、前記第３実施形態で説明したような液体カートリッジを使用する場合、液体カートリッジを装着するカートリッジ装着部も、搬送手段側に向かって投影したときに、搬送手段による被記録媒体の搬送領域と重なる位置に配置されていることが好ましい。これにより、装置本体の幅方向サイズの増加を抑えることができる。

次に、本発明の第８実施形態について図１８を参照して説明する。図１８は同実施形態における機構部の模式的側面説明図である。

本実施形態では、キャリッジ３３３とガイドロッド３３１とをキー形状で結合している。つまり、ガイドロッド３３１の外周部に主走査方向と直交する断面において凸形状となるキー部３３１ａを形成し、キャリッジ３３３にはキー部３３１ａが嵌り合う凹部３３３ａを形成している。

これにより、ガイドロッド３３１を回転させることによってキャリッジ３３３を回転させることができる。

この場合、キャリッジ３３３のガイドロッド３３１で受けられる部分（軸受部）は、ガイドロッド３３１の上側２点３３３ｂ１、３３３ｂ２で支持される構成とすることが、キャリッジ３３３の精度確保の上で好ましい。

また、記録ヘッド３３４とプラテン部材３４１間のギャップ調整をガイドロッド３３１のカム形状で行うようにした場合には、ガイドロッド３３１のキー部３３１ａが嵌り合う凹部３３３ａ側に遊びを持たせることが好ましい。

次に、本発明の第９実施形態について図１９ないし図２２を参照して説明する。図１９はして説明する。図１９は同実施形態の印字動作時の説明に供する機構部の模式的側面説明図、図２０は同じくメンテナンス動作時の説明に供する機構部の模式的側面説明図である。図２１は同じく印字動作時の説明に供する機構部の正面説明図、図２２は同じくメンテナンス動作時の説明に供する機構部の正面説明図である。

本実施形態では、キャリッジ３３３の主走査方向側側面に回転ギヤ３９１を設けている。また、キャリッジ３３３を第２位置（メンテナンスを行う位置）で回転ギヤ３９１に噛み合う駆動ギヤ３９２を配置している。

駆動ギヤ３９２は、印字動作時には、図１９に示すようにキャリッジ３３３の移動領域から退避した退避位置に移動し、メンテナンス動作時には、図２０に示すようにキャリッジ３３３の移動領域内に進入して回転ギヤ３９１に噛み合う駆動位置に移動する。

そこで、記録ヘッド３３４のメンテナンス動作を行うときには、図１９及び図２１に示す状態からキャリッジ３３３を移動して、キャリッジ３３３の回転ギヤ３９１が駆動ギヤ３９２と噛み合い可能な主走査方向位置にする。その後、駆動ギヤ３９２を駆動位置に移動させて回転ギヤ３９１に噛み合わせ、駆動ギヤ３９２を回転駆動して、キャリッジ３３３を矢印方向に回転させてメンテナンス状態にする。

なお、この場合のメンテナンス手段４０１の進入動作やキャリッジ３３３の上昇、下降回転動作は、前記第７実施形態で説明したのと同様である。

次に、本発明の第１０実施形態について図２３及び図２４を参照して説明する。図２３は同実施形態の説明に供する前カバーを開放しキャリッジが印字位置にあるときの側面説明図、図２４は同じく前カバーを開放しキャリッジがメンテナンス位置にあるときの側面説明図である。

本実施形態では、装置本体の前カバー１００を図２３の矢印方向に開放可能とするとともに、搬送機構部５も同様に開放可能としている。なお、前記第１実施形態と対応する部分には同一符号を付して説明を省略する。ただし、従ガイド部材２２に代えてガイドステー１２２を使用している。

これにより、ジャムが発生した場合、図２３及び図２４に示すように、前カバー１００及び搬送機構部５を開放することで、ジャム処理を容易に行うことができるようになる。

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る。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。

２ 画像形成部
４ 給紙部
５ 搬送機構部
６ 排紙搬送部
７ 排紙トレイ
８ 反転部
９ メンテナンスユニット
１０ 用紙（被記録媒体）
２３ キャリッジ
２４ 記録ヘッド
５１ 搬送ベルト
９１ 吸引キャップ
９４ ワイパ部材
１２４ ノズル面
２００ 供給ユニット
２０１ 液体カートリッジ
２０２ 供給ポンプ
３０４ 上方口（第１媒体口）
３０５ 側方口（第２媒体口）
３２１ 画像形成部
３２２ 搬送機構部
３３３ キャリッジ
３３４ 記録ヘッド
３４１ プラテン部材
３４２ 第１の搬送回転体対
３４３ 上方搬送ローラ
３４４ 拍車
３４５ 第２の搬送回転体対
３４６ 側方搬送ローラ
３４７ 拍車

Claims (10)

1. 液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドを含む画像形成手段と、
   前記画像形成手段に対向して被記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップを含み、前記記録ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス手段と、を備え、
   前記搬送手段と前記メンテナンス手段とは、前記画像形成手段を挟んで反対側に配置されて、
   前記画像形成手段は、前記記録ヘッドから水平方向に向けて前記液滴を吐出する画像形成位置と、前記記録ヘッドが前記メンテナンス手段に対向可能なメンテナンス位置との間で変位可能に設けられ、
   前記メンテナンス手段は、前記キャップで前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングするメンテナンス位置と、前記メンテナンス位置から退避した退避位置との間で移動可能に設けられている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 装置本体の下方に被記録媒体を給紙する給紙部が配置され、
   装置本体の上方に前記画像形成手段で画像が形成された前記被記録媒体を排紙する排紙部が配置され、
   前記給紙部と前記排紙部と前記搬送手段で囲まれる空間内に、前記画像形成手段と前記メンテナンス手段が配置され、
   前記メンテナンス手段は前記画像形成手段の下方位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成手段は、前記メンテナンス位置で前記記録ヘッドのノズル面が下方向を向く状態に変位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。
4. 前記メンテナンス手段の退避位置の上方には、前記画像形成手段に液体を供給する液体供給手段が配置されてい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。
5. 前記メンテナンス手段の退避位置の側方には、前記画像形成手段に液体を供給する液体供給手段が配置され、前記液体供給手段は、前記メンテナンス手段に対して前記画像形成手段とは反対側に位置してい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。
6. 前記メンテナンス手段の前記メンテナンス位置と前記退避位置とは、前記被記録媒体の搬送方向に沿う方向から見て、斜めの位置関係にあることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記搬送手段は、前記被記録媒体を吸着して搬送する搬送ベルトを有し、
   搬送ベルトには、前記記録ヘッドに対向する位置に開口部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記搬送ベルトを介して前記記録ヘッドに対向する位置には吸収部材が配置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. 液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドを含む画像形成手段と、
   前記画像形成手段に対向して被記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記記録ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス手段と、を備え、
   前記画像形成手段は、前記記録ヘッドから前記被記録媒体に向けて前記液滴を吐出する画像形成位置と、前記記録ヘッドが前記メンテナンス手段に対向可能なメンテナンス位置との間で変位可能に設けられ、
   前記メンテナンス手段は、前記搬送手段側に向かって投影したときに、前記搬送手段による前記被記録媒体の搬送領域と重なる位置に配置されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
10. 前記画像形成手段は、前記記録ヘッドに液体を供給するヘッドタンクを有し、
    前記ヘッドタンクに液体を供給する交換可能な液体カートリッジを備え、
    前記液体カートリッジを装着するカートリッジ装着部は、前記搬送手段側に向かって投影したときに、前記搬送手段による前記被記録媒体の搬送領域と重なる位置に配置されている
    ことを特徴とする請求置９に記載の画像形成装置。

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