JP6244683B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する記録ヘッドを有する画像形成装置に関するものである。

液体を用いて記録媒体に画像を記録する画像形成装置として、例えばインクジェット式記録装置が知られている。インクジェット式記録装置は、液体（例えばインクなど）を液滴として吐出可能な吐出ヘッドを搭載し、吐出した液滴を例えば紙などの記録媒体に付着させることで画像形成や印字を行うものである。

この種のインクジェット記録装置としては、記録媒体を副走査方向に間欠搬送し、記録媒体が停留している間に、インクを記録媒体に吐出して画像を形成する記録ヘッドを複数保持したキャリッジを主走査方向に往復移動させる。そして、記録ヘッドより記録媒体に向けてインクを吐出し、記録媒体に画像を形成させている。

記録ヘッドはインクを吐出する複数のノズルを一直線上に配置したノズル列を複数有し、良好な画像を得るためにはノズルと記録媒体との距離が印字範囲で常に一定に保たれていることが重要である。特に、キャリッジの印字中の姿勢はノズルと記録媒体とのギャップを変動させる要因であり、キャリッジを摺動可能に支持する手段が重要となる。
そこで、従来よりキャリッジの姿勢を保つために主ガイド部材と、副ガイド部材を精度よく配置すると共に常に摺動性を確保可能な構成が検討されている。

例えば、特許文献１にはガイドロッドを２本配置しキャリッジの姿勢を確保すると共に、ガイドロッドの摺動性が劣化しないように潤滑油を保持することが開示されている。また、特許文献２にはガイドロッドと副ガイドレールでキャリッジを支持する構成において、副ガイドレールを摺動するスライダを交換可能に配置した構成が開示されている。

しかしながら、特許文献１のようなガイドロッドを２本用いる構成では、機械奥行きが大きくなると共に、高精度軸部材を複数使用するとコストが高くなってしまう。
また、特許文献２のように構成すると、大判広幅用紙に印字を行う機械においては、機械寿命までのキャリッジ駆動量が小型機より各段に多く、スライダ方式ではすぐにスライダ部が劣化してしまい、スライダ部材を頻繁に交換しなくてはならない。さらに、スライダ表面にゴミが付着すると凹凸ができ、印字動作時のキャリッジ姿勢に影響を与えるおそれがあるという問題があった。

本発明は、上記した従来の問題を解消し、副ガイドレールに摺動するコロ部材の凹凸の発生を軽減することができる画像形成装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するため、本発明は、液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、該記録ヘッドを保持するキャリッジと、該キャリッジを移動可能に保持するガイドロッドと、該ガイドロッドと共に前記キャリッジを移動可能に保持する副ガイドレールと、前記キャリッジに設けられ、前記副ガイドレールに接して摺動するコロ部材と、該コロ部材の副ガイドレール接触面を前記キャリッジの移動に伴って清掃する清掃手段と、を備える画像形成装置において、前記清掃手段は、前記コロ部材を清掃する清掃部材と、前記キャリッジに設けられ、前記清掃部材を前記コロ部材から離間して支持する支持部と、装置本体に設けられ、前記支持部に当接可能な当接ガイドとを有し、前記支持部と前記当接ガイドの当接面は、それぞれ前記キャリッジの移動方向に対し同一方向に傾斜しており、前記キャリッジの移動に伴い、前記支持部に前記当接ガイドが当接することで、前記清掃部材が前記コロ部材に押し当てられることを特徴とする画像形成装置を提案する。
また、本発明は、液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、該記録ヘッドを保持するキャリッジと、該キャリッジを移動可能に保持するガイドロッドと、該ガイドロッドと共に前記キャリッジを移動可能に保持する副ガイドレールと、前記キャリッジに設けられ、前記副ガイドレールに接して摺動するコロ部材と、該コロ部材の副ガイドレール接触面を前記キャリッジの移動に伴って清掃する清掃手段と、を備える画像形成装置において、前記清掃手段は、装置本体に設けられた、前記コロ部材を清掃する清掃部材を有し、前記清掃部材の前記コロ部材との当接面は、前記キャリッジの移動方向に対し傾斜しており、前記キャリッジの移動に伴い、前記清掃部材が前記コロ部材に押し当てられることを特徴とする画像形成装置を提案する。

本発明によれば、コロ部材の表面に経時的に堆積するゴミ等を清掃手段で除去可能となり、ゴミ等の堆積によりコロ部材表面に凹凸ができることに起因する走行時のキャリッジ挙動へ影響を抑えることができる。

本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の外観斜視図である。 その画像形成装置の主要部を示す側面説明図である。 その画像形成装置の平面説明図である。 画像形成装置の主走査部の側面説明図である。 キャリッジが空吐出側に向かう状態を示す平面説明図である。 キャリッジが空吐出側に到達した状態を示す平面説明図である。 上記実施形態の変形例でキャリッジが空吐出側に向かう状態を示す平面説明図である。 図７のキャリッジが空吐出側に到達した状態を示す平面説明図である。 本発明の別の実施形態を示す画像形成装置の主走査部の側面説明図である。 図９のキャリッジが空吐出側に向かう状態を示す平面説明図である。 図９のキャリッジが空吐出側に到達した状態を示す平面説明図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に従って詳細に説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の外観斜視図、図２はその画像形成装置の主要部を示す側面説明図、図３はその画像形成装置の平面説明図である。

図１及び図２において、ここに示した画像形成装置はシリアル型インクジェット記録装置であり、記録装置１とそれを支持する支持脚２とを備えている。記録装置１の内部には両側板にガイドロッド３及び副ガイドレール４が掛け渡され、これらのガイドロッド３及び副ガイドレール４にキャリッジ５が矢印Ａ方向（主走査方向）に移動可能に保持されている。キャリッジ５は駆動プーリ７と加圧プーリ８に掛け渡されたタイミングベルト６が接続されている。このタイミングベルト６は駆動プーリ７を介した主走査モータ９によって駆動させることで主走査方向Ａに往復移動される。このタイミングベルト６には加圧プーリ８によって張力が掛けられており、たるむことなくキャリッジ５を駆動させることができる。

記録媒体Ｐはキャリッジ５が往復移動する下部を矢印Ｂ方向（副走査方向）へ間欠的に搬送され、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド１０より液滴であるインクを吐出し、所定の画像を形成する。すなわち、記録ヘッド１０には複数のノズル（図示せず）設けられ、該ノズルよりインクを吐出して画像を形成する。

また、記録装置１には記録ヘッド１０にインクを供給するカートリッジ１１とキャリッジ５に搭載された記録ヘッド１０の維持メンテナンスを実行する維持機構１２が備えられている。キャリッジ５内にはエンコーダセンサ（図示せず）が配置されており、両側板に掛け渡されたエンコーダシート（図示せず）を連続的に読み取ることで主走査方向位置を検知しながら駆動する。

図２において、キャリッジ５内にはガイドロッド３との摺動部に軸受け１３が配置され、また、キャリッジ５がガイドロッド３を中心に回転してしまわないように、副ガイドレール４にコロ部材１５が接している。このコロ部材１５はキャリッジ５が移動することにより、副ガイドレール４に当接して回転される。また、図３に示すように、主走査方向の右側に設置された維持機構１２は、印字動作が行われないときのキャリッジ５が待機する場所となっている。すなわち、維持機構１２の位置がキャリッジ５のホームポジションとして構成されている。なお、符号１４は副ガイドレール４を支えるステーである。

また、印字範囲の左側にはノズルにインクが乾燥固着してしまうことを防ぐための空吐出受け１６が配置されている。使用率が低い記録ヘッド１０のノズルは、インクが乾燥固着してしまうおそれがあり、これを防ぐため印字中等の適時にキャリッジ５を空吐出受け位置へ移動し、該位置でインクを吐出して詰まりを回避している。

このように構成される画像形成装置において、副ガイドレール４に摺動するコロ部材１５の表面に埃やゴミが付着すると、コロ表面に凹凸ができ、キャリッジ５の姿勢に影響を与える。キャリッジ５の姿勢が印字中に変化すると、記録ヘッド１０と記録媒体Ｐとのギャップが変化し、記録ヘッド１０から吐出されたインク滴が狙いの位置からずれてしまい、画像に影響を与える。このため、コロ部材１５の表面は常にゴミのない状態に保つことが肝要である。

そこで、本発明ではコロ部材１５の副ガイドレール４摺動面であるコロの周面を常にゴミのない状態に保つべく次のように措置を講じている。
図４は、画像形成装置の主走査部の側面説明図、図５は空吐出受け１６の位置へ向かうキャリッジ５を示す平面説明図、図６は空吐出受け１６の位置に到達したキャリッジ５を示す平面説明図である。

図４において、キャリッジ５には副ガイドレール４と当接するコロ部材１５の表面を清掃する清掃部材２０が配置されている。この清掃部材２０は、キャリッジ５の弾性支持部２１に取り付けられ、自身もフェルトやスポンジのようなやわらかい弾性のある材料から作られている。清掃部材２０は、通常、図４及び図５に示すように、コロ部材１５から離間しており、印字中の移動に余計な負荷を与えないように構成している。また、空吐出受け１６の位置には図５及び図６に示すように、キャリッジ５の移動力を利用して清掃部材２０をコロ部材１５に当接させる当接ガイド１７が設けられている。この当接ガイド１７はキャリッジ５が端部に進むほどコロ部材１５との距離が縮まるような斜面１７ａを備えており、キャリッジ５が空吐出受け１６のある空吐出側に移動すると、当接ガイド１７によって清掃部材２０がコロ部材１５に押し当てられる。これによって、副ガイドレール４を摺動することでコロ部材１５の表面に付着する埃やゴミを除去することができる。なお、当接ガイド１７に直接当たるキャリッジ５の弾性支持部２１には当たった後にスムーズに弾性変形して清掃部材２０がコロ部材１５に押し当てられるように、その当接部分に当接ガイド１７の斜面１７ａとほぼ平行な斜面２１ａが付けられている。この弾性支持部２１の斜面２１ａは、丸みを持った斜面であってもよい。

かくして、コロ部材１５の表面に付着した埃やゴミはキャリッジ５を空吐出受け１６の位置に移動するという動作によって自動的に清掃部材２０によって除去される。したがって、ゴミ等がキャリッジ５の姿勢に影響を与えることがなくなり、キャリッジ５の姿勢が印字中に変化しないので、記録ヘッド１０と記録媒体Ｐとのギャップが一定となることで、良好な画像品質を維持することができる。

なお、上記実施形態では空吐出側に当接ガイド１７を設け、空吐出側で清掃部材２０をコロ部材１５に接触させる構成を示したが、当接ガイド１７は記録ヘッド１０の走行範囲内に任意の位置に置くことができる。ただし、印字領域において、コロ部材１５に清掃部材２０を接触させると、キャリッジ５の駆動負荷が変化し、印字中のキャリッジ挙動に影響を与える恐れがある。本実施形態ではキャリッジ５が印字領域の片側に設けられた記録ヘッド１０の空吐出受け１６の位置から印字領域を介在させてその他方の片側に設けられた記録ヘッド５の性能を維持する維持機構１２までの間を移動される。そこで、当接ガイド１７の設置位置は印字領域外である空吐出受け１６を設けた空吐出領域かその反対側の維持機構１２を設けた維持領域とし、これらの領域でコロ部材１５に清掃部材２０を接触させることが望ましい。

図７は、上記実施形態の変形例で空吐出受け１６の位置に到達したキャリッジ５を示す平面説明図である。
図７において、本実施形態の画像形成装置は清掃部材２０がキャリッジ５ではなく装置本体側に設けられている。

図７において、コロ部材１５を清掃する清掃部材２０が空吐出側で図示していない装置本体の支持部に支持されている。そして、図８に示すように、キャリッジ５の移動によって記録ヘッド１０が空吐出領域に到来すると、コロ部材１５に清掃部材２０が接触し、その周面に付着していたゴミ等の堆積物が除去される。この例においても清掃部材２０は空吐出側でなく維持側に配置しても良い。

図９は本発明の別の実施形態を示す画像形成装置の主走査部の側面説明図であって、本実施形態では副ガイドレール４をキャリッジ５に備えた２つのコロ部材３０，３１で挟み込むように構成している。このように、２つのコロ部材３０，３１で副ガイドレール４を挟むことで、キャリッジ５がガイドロッド回りに回転することを規制することができる。

図１０は、図９に示す画像形成装置の主走査部の平面説明図であり、キャリッジ５の走査方向の空吐出側には清掃部材３２，３３が配置されている。そして、図１１に示すように、キャリッジ５の移動によって記録ヘッド１０が空吐出領域に到来すると、コロ部材３０，３１に清掃部材３２，３３が接触し、その周面に付着していたゴミ等の堆積物が除去される。この例においても清掃部材３２，３３は空吐出側でなく維持側に配置しても良い。

３ ガイドロッド
４ 副ガイドレール
５ キャリッジ
１０ 記録ヘッド
１２ 維持機構
１５、３０、３１ コロ部材
１６ 空吐出受け
１７ 当接ガイド
２０、３２，３３ 清掃部材

特開２０１１−０８８３１３号公報 特許第４８５００３４号公報

Claims (7)

1. 液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
   該記録ヘッドを保持するキャリッジと、
   該キャリッジを移動可能に保持するガイドロッドと、
   該ガイドロッドと共に前記キャリッジを移動可能に保持する副ガイドレールと、
   前記キャリッジに設けられ、前記副ガイドレールに接して摺動するコロ部材と、
   該コロ部材の副ガイドレール接触面を前記キャリッジの移動に伴って清掃する清掃手段と、
   を備える画像形成装置において、
   前記清掃手段は、
   前記コロ部材を清掃する清掃部材と、
   前記キャリッジに設けられ、前記清掃部材を前記コロ部材から離間して支持する支持部と、
   装置本体に設けられ、前記支持部に当接可能な当接ガイドとを有し、
   前記支持部と前記当接ガイドの当接面は、それぞれ前記キャリッジの移動方向に対し同一方向に傾斜しており、
   前記キャリッジの移動に伴い、前記支持部に前記当接ガイドが当接することで、前記清掃部材が前記コロ部材に押し当てられることを特徴とする画像形成装置。
2. 液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
   該記録ヘッドを保持するキャリッジと、
   該キャリッジを移動可能に保持するガイドロッドと、
   該ガイドロッドと共に前記キャリッジを移動可能に保持する副ガイドレールと、
   前記キャリッジに設けられ、前記副ガイドレールに接して摺動するコロ部材と、
   該コロ部材の副ガイドレール接触面を前記キャリッジの移動に伴って清掃する清掃手段と、
   を備える画像形成装置において、
   前記清掃手段は、装置本体に設けられた、前記コロ部材を清掃する清掃部材を有し、
   前記清掃部材の前記コロ部材との当接面は、前記キャリッジの移動方向に対し傾斜しており、
   前記キャリッジの移動に伴い、前記清掃部材が前記コロ部材に押し当てられることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記支持部は、弾性部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記清掃手段は、前記キャリッジが印字領域外に移動した位置で、前記清掃部材が前記コロ部材に当接することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記キャリッジが印字領域の片側に設けられた前記記録ヘッドの空吐出受けから印字領域を介在させてその他方の片側に設けられた前記記録ヘッドの維持メンテナンスを実行する維持機構までの間を移動されるように構成され、前記清掃手段は前記キャリッジが前記空吐出受けの位置に到来すると前記清掃部材が前記コロ部材と当接することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記キャリッジが印字領域の片側に設けられた前記記録ヘッドの空吐出受けから印字領域を介在させてその他方の片側に設けられた前記記録ヘッドの維持メンテナンスを実行する維持機構までの間を移動されるように構成され、前記清掃手段は前記キャリッジが前記維持機構の位置に到来すると前記清掃部材が前記コロ部材と当接することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記コロ部材が前記副ガイドレールに挟み付けて摺動する２つのコロ部材であり、前記清掃手段が該２つのコロ部材のそれぞれを清掃することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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