説明

画像形成装置

【課題】多数のノズルを有するライン型ヘッドの交換を行う場合、ヘッド内の記録液の漏れ出しを防止できる画像形成装置の提供。
【解決手段】ライン型のヘッド構造体11はヘッド部31をヘッド支持部32に着脱自在に装着して構成され、ヘッド構造体11は維持回復機構部20と一体的に装置本体に対して着脱自在に装着され、維持回復機構部20には廃液タンク21が連結可能であり、ヘッド構造体11と、維持回復機構部20と、廃液タンク21とが一体的に連結された状態で装置本体に対して着脱自在に装着可能である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は画像形成装置に関し、特に画像形成時に移動しない状態で液滴を吐出するライン型ヘッドを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば記録液の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。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドから記録液、例えばインク滴を、搬送される用紙(紙に限定するものではなく、OHP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、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。)に対して吐出して、画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。)を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【0003】
ライン型画像形成装置として、特許文献1にはインクジェットヘッドを有するヘッドユニットを装置本体外部に引き出し自在に形成すること、引き出されたヘッドユニットに該ヘッドユニットの機能を維持回復させる記録装置メンテナンスキットを取り付け自在とすることが記載されている。
【0004】
特許文献2には記録媒体上にインクを吐出する複数の記録ヘッドを複数支持する支持軸を備えて、画像記録領域と画像領域外の退避領域との間で記録ヘッドを回転させて移動可能とするヘッド移動機構と、記録ヘッドのうちいずれか1つの記録ヘッドが画像記録領域において画像記録を行うときに退避領域において他の記録ヘッドのうち少なくとも1つの記録ヘッドのノズル回復動作を行うノズル回復ユニットとを備えることが記載されている。
【0005】
特許文献3には記録ヘッドのノズルが形成された面をキャッピング可能に配置されたキャッピング部及び搬送手段の搬送面を払拭可能に配置されたクリーナー部を一体に有するキャッピング・払拭部材と、キャッピング・払拭部材を、前記面と搬送手段との間の第1位置および該第1位置から離隔した待機位置としての第2位置に設定可能な作動機構とを有することが記載されている。
【0006】
特許文献4にはライン型記録ヘッド部を着脱自在に支持する支持手段を備える支持部材を備え、この支持部材を、記録ヘッド部をキャッピングする位置と、記録位置と、メンテナンスを行う位置とをとり得るようにガイドする手段とを備えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2004−142365号公報
【特許文献2】特開2006−123301号公報
【特許文献3】特開2000−263801号公報
【特許文献4】特公平4−16344号公報
【特許文献5】特開2006−123203号公報
【特許文献6】特開2005−178246号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、ライン型ヘッドは、短尺のヘッドに比べて1ヘッド当たりのノズル数が多く、吐出される液滴が曲がる噴射曲がり、液滴を吐出することができなくなる吐出不能などの吐出不良が相対的に発生し易くなる。そのため、ノズルの性能を維持回復する維持回復機構(手段ないし装置)が備えられるが、維持回復動作によっても常に吐出不良ノズルがない状態を維持することが難しく、ヘッドを交換できる構成とすることが必要になる。
【0009】
しかしながら、多数のノズルを有するライン型ヘッドの交換を行う場合、ヘッド内には記録液(以下「インク」という。)が内蔵された状態にあるため、ヘッド内のインクがノズルから漏れ出して装置内を汚すことになるという課題がある。
【0010】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ライン型ヘッドの交換作業を容易に行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
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、
被記録媒体に画像を形成するときに移動しない状態で液滴を吐出するライン型ヘッドと、このライン型ヘッドのノズル性能を維持回復する維持回復手段とを備えた画像形成装置において、
前記ライン型ヘッドは前記維持回復手段と一体的に装置本体に対して着脱自在に装着され、
前記維持回復手段には画像形成に寄与しない液体の廃液を収容する廃液タンクが連結可能であり、
前記ライン型ヘッドと、前記維持回復手段と、前記廃液タンクとが一体的に連結された状態で装置本体に対して着脱自在に装着可能である
構成とした。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る画像形成装置によれば、ライン型ヘッドの交換作業を容易に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明を適用する画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図2】同装置のヘッド構造体が画像形成位置にある状態での図1の右側面図である。
【図3】同じくヘッド構造体が退避位置にある状態での図1の右側面図である。
【図4】同じくヘッド構造体の斜視説明図である。
【図5】同ヘッド構造体のヘッド支持部の斜視説明図である。
【図6】同ヘッド構造体のヘッド部の要部斜視説明図である。
【図7】同ヘッド構造体の流路コネクタ部の構成の一例を示す断面説明図である。
【図8】同ヘッド構造体の流路コネクタ部の構成の他の例を示す断面説明図である。
【図9】ヘッド回転駆動機構及び位置決め機構の説明に供する斜視説明図である。
【図10】同じく平面説明図である。
【図11】図10の正面説明図である。
【図12】図10の左側面説明図である。
【図13】同装置の維持回復機構部の他の例を示す要部斜視説明図である。
【図14】同ヘッド構造体の回転駆動制御の説明に供するフロー図である。
【図15】同じくヘッド構造体の異なる状態を説明する平面説明図である。
【図16】ヘッド構造体及び維持回復機構部の連結構成の説明に供する斜視説明図である。
【図17】同じく正面模式的説明図である。
【図18】同ヘッド構造体の位置決め構造の他の例の説明に供する模式的説明図である。
【図19】同ヘッド構造体の位置決め構造の更に他の例の説明に供する模式的説明図である。
【図20】本発明の第2実施形態の説明に供する模式的平面説明図である。
【図21】本発明の第3実施形態の説明に供する模式的平面説明図である。
【図22】同じくヘッド部と維持回復機構部の連結状態の説明に供する模式的説明図である。
【図23】同じく印字準備状態の説明に供する模式的説明図である。
【図24】同じく印字状態の説明に供する模式的説明図である。
【図25】本発明の第4実施形態の説明に供する模式的平面説明図である。
【図26】同じくヘッド部の側面説明図である。
【図27】同じく維持回復機構部の側面説明図である。
【図28】同じくヘッド部と維持回復機構部の連結状態の説明に供する模式的説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
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。本発明を適用する画像形成装置の一例について図1ないし図3を参照して説明する。なお、図1は同画像形成装置の全体構成を示す概略構成図、図2はヘッド構造体が画像形成位置にある状態での図1の左側面図、図3はヘッド構造体が退避位置にある状態での図1の右側面図である。
【0015】
この画像形成装置は複写装置であり、装置本体1は原稿画像を読取るスキャナなどの画像読み取り部2と、被記録媒体(以下「記録紙」という。)Pに画像を形成する記録部3とから構成されている。
【0016】
そして、記録紙カセット4に収納された記録紙Pが給紙コロ5及び分離パッドで1枚ずつ分離されて給送され、搬送路7を通じて印字部10に搬送される。印字部10には、記録紙Pにインク滴を吐出して画像を記録するライン型ヘッドで構成されるヘッド部を含むヘッド構造体11と、記録紙Pを静電吸着などで吸着して搬送する駆動ローラ17と従動ローラ18間に周回移動可能に掛け回された搬送ベルト12などとを備え、搬送ベルト12に吸着されて所定の速度で搬送される記録紙Pに対してヘッド構造体11に搭載されたライン型ヘッドからインク滴が吐出されて画像が形成される。次に、画像が形成された記録紙Pは排紙経路13を通って排紙スタック部14に排紙されてスタックされる。
【0017】
印字部10のヘッド構造体11のヘッド部には装置本体1に対して着脱自在に装着されるインクカートリッジ15から図示しないインクチューブを介してインクが供給される。また、ヘッド構造体11は、回転軸16によって水平方向に回転可能に支持され、画像形成時には図2に示すように搬送ベルト12の上方に位置する画像形成位置に、待機状態、維持回復動作時には維持回復機構部(維持回復手段)20に対向する退避位置に移動可能となっている。
【0018】
さらに、装置本体1の前面側で、搬送ベルト12による記録紙Pの搬送領域外にはヘッド構造体11の退避位置に対応して、ヘッド構造体11のヘッド部の維持回復を行う維持回復機構部20が配置されるとともに、この維持回復機構部20で生じる画像形成に寄与しないインクの廃液を収容する廃液タンク21が配置されている。
【0019】
また、装置本体1の前面側にはオペレータによって操作される操作部24が備えられる。この操作部24の下側の突出部分には、ヘッド構造体11を維持回復機構部20及び廃液タンク21と一体で装置本体1の記録部3に対して着脱するときに開放するカバー26を開閉自在に設けている。
【0020】
また、ヘッド構造体11は後述するように維持回復機構部20及び廃液タンク21と一体に記録部3に対して着脱自在に装着されている。このヘッド構造体11の着脱位置は、図3に示すように、ヘッド構造体11と維持回復機構部20とが対向する位置、つまり、装置本体1の前面側となっており、このように、ヘッド構造体11の着脱を装置本体1の前面側で行えるようにすることでヘッド交換作業が容易になる。
【0021】
次に、ヘッド構造体11の詳細について図4ないし図6を参照して説明する。なお、図4は同ヘッド構造体の斜視説明図、図5は同ヘッド構造体のヘッド支持部の斜視説明図、図6は同ヘッド構造体のヘッド部の斜視説明図である。
【0022】
ヘッド構造体11は、ヘッド部31をヘッド支持部32に対して着脱自在に装着して構成している。ヘッド部31は、図6に示すように、各色、例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の液滴を吐出する複数のノズル33nを並べたノズル列33y、33m、33c、33k(以下、色を区別しないときは単に「ノズル列33」という。他の部材についても同様とする。)を有している。
【0023】
なお、ここでは、ノズル列33y、33mは1つのノズル板34aに、ノズル列33c、33kは1つのノズル板34bに形成している例で示しているが、1枚のノズル板に所要数のノズル列を形成したものなどでもよい。また、ここでは、1つのノズル列33が被記録媒体(記録紙P)の幅相当分の長さを有する構成としているが、複数の液体吐出ヘッドをノズル列方向に並べて配置した構成、あるいは、複数のヘッドブロック(ヘッドアレイ)を配置した構成とすることもできる。
【0024】
ヘッド支持部32にはインクカートリッジ15に接続されたインクチューブ35が接続され、また、図示しない制御部からのヘッド部31内の液滴を吐出させるエネルギーを発生するエネルギー発生手段を駆動するための信号を伝達する信号伝達手段が接続される。
【0025】
そして、ヘッド支持部32とヘッド部31には、図5及び図6に示すように、それぞれ液体供給経路であるインク経路を接続及び切断する流路コネクタ部41、42と、電気信号伝達経路を接続及び切断する電気コネクタ部43、44とが設けられている。これにより、ヘッド部31をヘッド支持部32に装着したとき、流路コネクタ部41と42とが連結されてインク経路が接続されることで、インクカートリッジ15からヘッド部31へのインクの供給が可能になり、また、電気コネクタ部43と44が連結されて信号伝達経路が接続されることで、ヘッド部31を図示しない制御部によって駆動することが可能になる。
【0026】
また、ヘッド部31の上面には取っ手36が備えられ、この取っ手36を持ち上げることでヘッド部31をヘッド支持部32から容易に取り外すことができる。さらに、ヘッド部31とヘッド支持部32とは互いに着脱自在に嵌合する楔形状の凸部46及び凹部47(逆の関係でもよい。)を形成し、これらによってヘッド部31とヘッド支持部32との位置関係を決める手段を構成している。
【0027】
ここで、流路コネクタ部41、42の一例について図7を参照して説明する。なお、図7は流路コネクタ部の要部拡大断面説明図である。
【0028】
ヘッド支持部32には、チューブ51、ジョイント部52及びOリングなどのリング状シール部材53を備えている。一方、ヘッド部31には、ジョイント部52に着脱自在に嵌合するジョイント部54の先端部側に弁座を兼ねた蓋部材55及び開口55aを開閉する弁体56で構成される逆止弁57を備えている。
【0029】
これにより、図7(a)に示すように、ヘッド支持部32のチューブ51側から矢印で示す方向にインクが流れようとするときには、逆止弁57の弁体56に圧力がかかって弁体56が蓋部材55の開口55aから離れる方向に移動して隙間が生じる(開弁する)ので、インクはヘッド部31のジョイント部54に向かって流れてヘッド部31にインクが供給される。これに対して、ヘッド部31からヘッド支持部32側に向かうインクの流れに対しては逆止弁57の弁体56が蓋部材55に密着して閉弁するので、インクが流れない。したがって、図7(b)に示すように、ヘッド部31をヘッド支持部32から取り外した状態にしても、ヘッド部31側からインクが漏れることを防止できる。
【0030】
また、流路コネクタ部41、42の他の例について図8を参照して説明する。なお、図8は流路コネクタ部の要部拡大断面説明図である。
【0031】
ヘッド支持部32には、チューブ51、ジョイント部52及びOリングなどのリング状シール部材53を備えるとともに、ジョイント部52の中央部に突出部58を設けている。一方、ヘッド部31には、ジョイント部54の先端部側に突出部58が進退可能な穴(開口)60が形成された蓋部材61が備えられるとともに、ヘッド支持部32側の突出部58と蓋部材61の内面との間に、穴60を塞ぐことが可能な弁体としてのボール62がスプリング63で突出部58側に付勢されて配置されている。また、蓋部材61には流路64が形成されている。
【0032】
これにより、図8(a)に示すように、ヘッド部31をヘッド支持部32に装着した状態では、ヘッド支持部32の突出部58がボール62をスプリング63の付勢力に抗して押すことで穴60が開放されるので、インクはヘッド部31のジョイント部54に向かって流れてヘッド部31にインクが供給される。これに対して、図8(b)に示すように、ヘッド部31をヘッド支持部32から取り外した状態では、ボール62がスプリング63の付勢力で穴60に押し付けられて穴60が塞がれるので、ヘッド部31をヘッド支持部32から取り外した状態にしても、ヘッド部31側からインクが漏れることを防止できる。
【0033】
次に、ヘッド構造体11の駆動機構及び位置決め機構について図9ないし図12を参照して説明する。なお、図9は記録部の要部斜視説明図、図10は同じく平面説明図、図11は図10の正面説明図、図12は図10の正面説明図である。
【0034】
まず、ヘッド構造体11のヘッド支持部32、搬送ベルト12を周回移動可能に保持するベルト構造体を構成している側板70、維持回復機構部20のフレーム22がそれぞれ回転軸16を通して位置決めされている。これにより、ヘッド構造体11、搬送ベルト12及び維持回復機構部20のそれぞれの位置関係は高精度に保つことができる。
【0035】
ここで、ヘッド構造体11はヘッド支持部32が回転軸16の先端部に固定して設けられ、搬送ベルト12の構造体である側板70、維持回復機構部20のフレーム22は回転軸16が相対回転するように設けられている。そして、ヘッド構造体11を回転駆動するヘッド回転駆動機構75を備えている。このヘッド回転駆動機構75は、回転軸16の中央部分に固定したギヤ76と、このギヤ76に噛み合うギヤ78を備えるモータ77とで構成され、モータ77を駆動することによって回転軸16が回転してヘッド構造体11が水平方向に回動する。なお、回転軸16は固定の支軸としてヘッド構造体11自体が回動する構成としてもよい。
【0036】
また、ヘッド構造体11の回転量を検出する手段としてのエンコーダ80を備えている。このエンコーダ80は、回転軸16の下端部に固定したエンコーダホイール81と、このエンコーダホイール81のスリットを検出するエンコーダセンサ82とで構成される。
【0037】
また、ヘッド構造体11の上下方向の高さ位置を調整する手段である高さ調整機構83を備えている。この高さ調整機構83は回転軸16の軸方向に一体的に設けたギヤ84と、このギヤ84に噛み合うギヤ86を備えるモータ85とで構成され、モータ85を駆動することで回転軸16が上下動されることによりヘッド構造体11の相対的な高さ位置が変化して、維持回復動作やヘッド構造体11の回動時などで高さを調整(変化)させることができる。
【0038】
また、ヘッド構造体11と搬送ベルト12とのギャップを維持するため、ヘッド構造体11の先端部及び回転基部側にそれぞれコロ90を回転可能に保持し、ヘッド構造体11を画像形成位置にした状態で、これらのコロ90は搬送ベルト12を保持するベルト構造体を構成する側板70、71に当接する構成としている。これによって、画像形成時のヘッド構造体11と搬送ベルト12との間隔X(図12参照)を一定に保つことができる。
【0039】
また、ベルト構造体を構成している側板71にはヘッド構造体11の回転を規制するストッパ92が設けられている。これにより、ヘッド構造体11が画像形成位置に回動するときにストッパ92に係合して停止することによってエンコーダホイール81の回転が停止するので、エンコーダ80の出力からヘッド構造体11が停止したことを検出できる。一方、維持回復機構部20にもヘッド構造体11の回転を規制するストッパ93が設けられている。
【0040】
これにより、ヘッド構造体11が退避位置に回動するときにストッパ93に係合して停止することによってエンコーダホイール81の回転が停止するので、エンコーダ80の出力からヘッド構造体11が停止したことを検出できる。そして、これらのエンコーダ80によるヘッド構造体11の停止検出によって回転軸16を駆動するモータ77の回転駆動を停止させる。このようにして、印字時の画像形成位置、待機時若しくは維持回復動作の退避位置にヘッド構造体11を回動することができる。このように、ヘッド構造体11の位置を物理的に規制することによって、ヘッド構造体11を正確に画像形成位置で位置決めすることができ、画像品質が向上する。また、ヘッド構造体11を正確に維持回復機構部20に位置決めすることができて、キャップ部材28による確実なキャッピングを行うことができる。
【0041】
また、ヘッド構造体11が画像形成位置(印字位置)にあることを検知するセンサ95、ヘッド構造体11が待機や維持回復動作の退避位置にあることを検知するセンサ96を配置し、これらのセンサ95、96の検知信号に応じてモータ77の駆動を制御する。
【0042】
搬送ベルト12は、前述したように駆動ローラ17と従動ローラ18に掛け回された無端状ベルトであって、駆動ローラ17が図示しないモータで回転駆動されることによって周回移動する。また、搬送ベルト12の上流側と下流側にそれぞれ被記録媒体(記録紙P)を検知する検知センサ98、99を配置し、これらの検知センサ98、99の出力信号によってジャム検知を行うようにしている。
【0043】
維持回復機構部20には、ヘッド部31のノズル板34a、34bの表面(以下「ノズル面」という。)を払拭して清浄及びノズルメニスカスを形成させるためのワイパ27と、保湿のためにノズル面を密封するキャップ28とを備えている。ワイパ27はワイピング時(払拭時)に上昇し、ヘッド構造体11が回動することによって、ノズル面がワイパ27に相対的に移動することによってノズル面を払拭する。また、キャップ28は、待機時に上昇し、ノズルが乾燥しないようにノズル面をキャッピングすることで保湿する。
【0044】
ここで、維持回復機構部20の他の例について図13を参照して説明する。この維持回復機構部20は、ホルダ102に固定されたワイパ101が、ベルト104によって長手方向に移動走査してヘッド部31のノズル面(ノズル板34a、34bの表面)を払拭する構成としたものである。
【0045】
次に、以上のように構成した画像形成装置における動作について図14に示すフロー図及び図15に示す平面説明図を参照して説明する。
【0046】
先ず、図14を参照して、印字指令が与えられると、ヘッド回転駆動機構75のモータ77を回転駆動してヘッド構造体11を退避位置(待機位置)から画像形成位置(印字位置)へと回動する。そして、センサ95が所定の時間内にヘッド構造体11を検知したか否かをチェックしてヘッド構造体11が印字位置へ移動したか否かを判別する。
【0047】
このとき、所定時間内にヘッド構造体11が印字位置へ移動していれば(図15(a)の状態)、記録紙カセット4から記録紙Pの給紙動作を開始する。そして、給紙開始後、所定の時間内に入口センサ98がオンし、その後所定の時間までに出口センサ99がオンし、更に所定の時間までの入口センサ98がオフし、次いで所定の時間までに出口センサ99がオフしたときには、正常に印字動作が行われたことになるので、この処理を終了する。
【0048】
これに対して、所定時間内にヘッド構造体11が印字位置へ移動したことを検出できなければ、ジャム紙などの異物が挟まってヘッド構造体11が正常に回動できなかったり、あるいは、ヘッド回転駆動機構75の駆動モータ77が動作しないなど、何らかの障害が発生したことになるので、操作部24に「エラー」の表示を行ない、そのまま動作を停止する。
【0049】
また、給紙開始後、上述したように所定の時間内に、入口センサ98がオン、出口センサ99がオン、入口センサ98がオフ、出口センサ99がオフというシーケンスのいずれかでタイムアウトした(所定時間内に所定の状態にならない)ときには、エラーが発生したことになるので、操作部24に「紙詰り」表示をして、ヘッド回転駆動機構75のモータ77を逆回転駆動してヘッド構造体11を印字位置側から待機位置に向かう方向に回動させる。そして、ヘッド構造体11が待機位置にあることを検知するセンサ96が所定の時間経過後にヘッド構造体11を検知したか否かをチェックしてヘッド構造体11が正常に待機位置に戻った(図15(b)の状態)か否かを判別し、ヘッド構造体11が正常に待機位置に戻ったときにはそのまま動作を停止し、ヘッド構造体11が正常に待機位置に戻らなかったときに操作部24に「エラー」を表示した後動作を停止する。
【0050】
次に、ヘッド構造体11のヘッド部31と維持回復機構部20及び廃液タンク21を一体的に着脱する構成について図16及び図17をも参照して説明する。なお、図16は要部斜視説明図、図17は正面説明図である。
【0051】
維持回復機構部20の長手方向両側には嵌合部20A、20Bを設けている。一方、ヘッド構造体11のヘッド部31の長手方向両側には維持回復機構部20の嵌合部20A、20Bに嵌合する嵌合部31A、31Bを設けている。これらの嵌合部20A、20B、31B、31Aによってヘッド部31と維持回復機構部20とを連結して一体化する係合手段を構成している。
【0052】
これにより、ヘッド構造体11が維持回復機構部20の上部に回動して来たときに、ヘッド部31の嵌合部31A、31Bと維持回復機構部20の嵌合部20A、20Bとがそれぞれ嵌合(係合)する。また、維持回復機構部20にはヘッド構造体11のコロ90が当接する当接面20Dを設け、ヘッド部31の高さ方向はヘッド部31のコロ90が維持回復機構部20の当接面20Dに当接することによって決まるようにしている。
【0053】
また、維持回復機構部20のフレーム22は支持部25に着脱可能に取り付けられ、この支持部25は回転軸16に位置決めされて支持されている。これにより、ヘッド部31と維持回復機構部20の位置関係は保たれる。また、ワイピングや空吐出等によるインクは、維持回復機構部20の下側に備えられた廃液タンク21に溜められる。この廃液タンク21は、廃液タンク21に設けた係合穴21Cと維持回復機構部20のフレーム22に設けた凸部20Cとが係合することによって固定された状態で結合している。
【0054】
このように構成したので、ヘッド構造体11を待機位置にした状態では、ヘッド部31と維持回復機構部20と廃液タンク21が一体的に連結された状態(一体化された状態)になるので、ヘッド部31の取っ手36を把持して上方に引き上げることによって、ヘッド部31がヘッド支持部32から分離され、また、維持回復機構部20が支持部25から分離されるので、ヘッド部31と維持回復機構部20と廃液タンク21を連結された状態で一体的に取り出すことができる。
【0055】
このように、ヘッド部31のノズル面が維持回復機構部20のキャップ28で密封された状態のままで取り出すことができるので、ヘッド部31のノズルから内部に残存するインクが漏れ出すことを防止できる。なお、ヘッド部31を装着する場合には逆の手順で行うことになる。
【0056】
また、維持回復機構部20と廃液タンク21が一体的に着脱できることで、ヘッド交換時に廃液タンク21も取り出して交換することができるとともに、維持回復機構部20と廃液タンク21との廃液排出経路が分断、露出されることがなく、維持回復機構部20から廃液が垂れることを防止できる。
【0057】
なお、廃液タンク21を維持回復機構部20に連結しなければ、ヘッド部31と維持回復機構部20だけを一体的に装置本体1に対して着脱可能とすることができる。
【0058】
次に、ヘッドの位置決め機構の他の異なる例について図18及び図19の模式的説明図を参照して説明する。
【0059】
図18に示す例は、押さえ部材152を備える略L字状の揺動アーム151を軸153にて揺動自在に配置したものであり、図18(a)に示すようにヘッド構造体11が矢示方向に画像形成位置に移動するとき、図18(b)に示すように揺動アーム151がヘッド構造体11で押されて揺動することで、押さえ部材152によってヘッド構造体11が上方から押さえられ、ヘッド構造体11が画像形成位置に位置決め保持されるようにしている。
【0060】
図19に示す例は、係合部162を備える略L字状の揺動アーム161を軸163にて揺動自在に配置したものであり、図19(a)に示すようにヘッド構造体11が矢示方向に画像形成位置に移動するとき、図19(b)に示すように揺動アーム161がヘッド構造体11で押されて揺動することで、係合部162がヘッド構造体11の上面に設けた係合凹部164に係合してヘッド構造体11が上方から押さえられ、ヘッド構造体11が画像形成位置に位置決め保持されるようにしている。
【0061】
次に、本発明の第2実施形態について図20の模式的平面説明図を参照して説明する。
【0062】
この実施形態では、2つのヘッド構造体110A、110Bが搬送ベルト12の上方で水平方向に回動可能に配置され、図20(a)に示すように2つのヘッド構造体110、110Bが段違いで被記録媒体搬送方向と直交する方向に配置されることで、全体としてライン型ヘッドが構成されるようにしている。そして、2つのヘッド構造体110A、110Bに対して、それぞれ搬送ベルト12の領域外に維持回復機構部120A、120Bが配置され、待機状態或いは維持回復動作時には図20(b)に示すように、2つのヘッド構造体110A、110Bが維持回復機構部120A、120Bに対向する位置(退避位置)に回動される。
【0063】
この構成においても、前記実施形態の構成を採用することによって、ヘッド構造体110Aと維持回復機構部120A、ヘッド構造体110Bと維持回復機構部120Bをそれぞれ一体で装置本体に着脱することができる。
【0064】
次に、本発明の第3実施形態について図21ないし図24の模式的説明図を参照して説明する。
【0065】
この実施形態では、ライン型ヘッド200(200y、200m、200c、200k)はヘッド部分とこのヘッド部分に液体を供給する液体タンクを一体に形成したものであり、上下方向に移動可能に配置され、維持回復機構部201(201y、201m、201c、201k)は水平方向に移動可能に配置されている。維持回復機構部201内にはライン型ヘッド200のノズル面をキャッピング(密封)するキャップ部材202が上下動可能で上方に付勢されて配置されている(ただし、最上昇位置は図21(a)の位置で規制されている。)。
【0066】
そして、ライン型ヘッド200の両側面には係合凸部211が設けられ、他方、維持回復機構部201の両側面上部には係合凸部211が係合可能な係合凹部212が設けられて、これらの係合凸部211と係合凹部212によってライン型ヘッド200と維持回復機構部201を連結して一体化する係合手段を構成している。さらに、維持回復機構部201の両側面下部には係合凹部213が設けられ、装置本体側には係合凹部213に係合するロック部材204が支持部材205(図23参照)上に回動可能に配置されている。
【0067】
このように構成したので、ライン型ヘッド200と維持回復機構部201とを一体的に着脱する場合には、図21(a)に示すようにライン型ヘッド200を矢示方向に上昇させて維持回復機構部201を矢示方向に水平移動させてライン型ヘッド200の下方に位置させた後、図21(b)に示すようにライン型ヘッド200を矢示方向に下降させて、維持回復機構部201のキャップ部材202にてライン型ヘッド200のノズル面をキャッピング(密封)する。
【0068】
そして、ライン型ヘッド200と維持回復機構部201とを一体的に取り外すときには、図21(c)に示すように、図21(b)の状態から更にライン型ヘッド200をキャップ部材202を伴って矢示方向に下降させることによって、ライン型ヘッド200の係合凸部211が維持回復機構部201の係合凹部212と係合した状態になり、ライン型ヘッド200と維持回復機構部201が連結される。
【0069】
そこで、図22に示すように、ライン型ヘッド200と維持回復機構部201とを、例えば維持回復機構部201に設けた取っ手214を把持して矢示方向に引き出すことによって、ライン型ヘッド200と維持回復機構部201をキャップ部材202でライン型ヘッド200のノズル面をキャッピングしたまま一体的に取り外すことができる。
【0070】
そして、ライン型ヘッド200と維持回復機構部201を一体的に装着する場合には、図22と逆方向に装置本体にはめ込んだ後、図23に示すように、ロック部材204を回動させて維持回復機構部201の係合凹部213に係合させる。その後、ライン型ヘッド200を矢示方向に上昇させることによって、維持回復機構部201の係合凹部212とライン型ヘッド200の係合凸部211との係合が外れて、ライン型ヘッド200が維持回復機構部201から引き抜かれた状態になる。なお、印字状態では、図24に示すように、ライン型ヘッド200の下方から維持回復機構部201を退避させた後ライン型ヘッド200を矢示方向に下降させ、支持部材205の開口部206から下方に下がった状態にする。
【0071】
このように、ライン型ヘッドは上下方向に移動可能に配置され、ライン型ヘッド及び維持回復手段のいずれか一方には、ライン型ヘッドが下方に移動されたときに他方に係合し、ライン型ヘッドと維持回復手段とを一体化する係合手段を有している構成とすることでも、使用中のライン型ヘッドを維持回復手段に保持した状態で装置本体から取り外すことができ、使用中のライン型ヘッド内の液体がノズルから漏れ出しても維持回復手段で保持できて、ライン型ヘッドの交換作業を容易に行うことができるようになる。
【0072】
この場合、ライン型ヘッドは上下方向に移動可能に配置され、維持回復手段にはライン型ヘッドを密封するキャップ手段、及び、ライン型ヘッドと維持回復手段とを係合して一体化する係合手段を備え、この係合手段は、ライン型ヘッドが下方に移動されたときにキャップ手段と当接し始める第1の位置よりも下方の位置に備えられている構成とすることによって、ライン型ヘッドを昇降させるだけでキャッピングと連結(一体化)の状態を切り替えることができる。
【0073】
次に、本発明の第4実施形態について図25ないし図28の模式的説明図を参照して説明する。
【0074】
この実施形態では、ライン型ヘッド300(300y、300m、300c、300k)はヘッドホルダ400に一体的に保持されて搬送ベルト12による被記録媒体搬送方向に水平移動可能に配置され、搬送ベルト12の下流側に維持回復機構部301が配置されている。維持回復機構部301内にはライン型ヘッド300のノズル面をキャッピング(密封)するキャップ部材302が上下動可能で上方に付勢されて配置されている。
【0075】
そして、ライン型ヘッド300の両側面(被記録媒体搬送方向と直交する方向の両側面)には係合凸部311が延設され、他方、維持回復機構部301の両側面上部には係合凸部311が係合可能な係合凹部312が延設されている。これらの係合凸部311及び係合凹部312によってライン型ヘッド300と維持回復機構部301を連結して一体化する係合手段を構成している。
【0076】
このように構成したので、ライン型ヘッド300と維持回復機構部301とを一体的に着脱する場合には、図25(a)に示すように印字状態にあるライン型ヘッド300を、図25(b)に示すように被記録媒体搬送方向下流方向(矢示方向)に移動させることによって、図25(c)及び図28に示すように、ライン型ヘッド300の両側面の係合凸部311が維持回復機構部301の両側面の係合凹部312に嵌まり込み、ライン型ヘッド300と維持回復機構部301とが連結される。この状態で、キャップ部材302を上昇させてライン型ヘッド300のノズル面をキャッピング(密封)する。
【0077】
この状態から、例えば図25(d)に矢印で示すように、ライン型ヘッド300と維持回復機構部301とを一体で上方に引き出し(あるいは、手前に引き出す)ことによって、ライン型ヘッド300と維持回復機構部301をキャップ部材302でライン型ヘッド300のノズル面をキャッピングしたまま一体的に取り外すことができる。なお、ライン型ヘッド300と維持回復機構部300とを一体で装着する場合には、逆の手順、動作になる。
【0078】
このように、ライン型ヘッドは画像を形成する画像形成位置と画像形成位置から退避した退避位置との間で水平方向に移動可能に配置され、維持回復手段はライン型ヘッドを退避位置にした状態でライン型ヘッドと維持回復手段とを係合して一体化する係合手段を備えている構成とすることでも、使用中のライン型ヘッドを維持回復手段に保持した状態で装置本体から取り外すことができ、使用中のライン型ヘッド内の液体がノズルから漏れ出しても維持回復手段で保持できて、ライン型ヘッドの交換作業を容易に行うことができるようになる。
【0079】
なお、上記実施形態では、被記録媒体を搬送する搬送手段が搬送ベルトである例で説明しているが、ローラなどの回転体であってもよい。
【符号の説明】
【0080】
1 装置本体
2 画像読取部
3 記録部
4 記録紙給紙カセット
P 用紙(被記録媒体)
10 印字部
11 ヘッド構造体
12 搬送ベルト
14 排紙スタック部
20 維持回復機構部
21 廃液タンク
28 キャップ部材
31 ヘッド部
32 ヘッド支持部
41、42 流路コネクタ部
43、44 電気コネクタ部
200、300 ライン型ヘッド
201、301 維持回復機構部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被記録媒体に画像を形成するときに移動しない状態で液滴を吐出するライン型ヘッドと、このライン型ヘッドのノズル性能を維持回復する維持回復手段とを備えた画像形成装置において、
前記ライン型ヘッドは前記維持回復手段と一体的に装置本体に対して着脱自在に装着され、
前記維持回復手段には画像形成に寄与しない液体の廃液を収容する廃液タンクが連結可能であり、
前記ライン型ヘッドと、前記維持回復手段と、前記廃液タンクとが一体的に連結された状態で装置本体に対して着脱自在に装着可能である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記ライン型ヘッドは画像を形成する画像形成位置と画像形成位置から退避した退避位置との間で水平方向に移動可能に配置され、
前記ライン型ヘッドを退避位置にした状態で、前記ライン型ヘッドと維持回復手段とを係合して一体化する係合手段を備えている
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記ライン型ヘッドは複数の色の液滴を吐出するヘッドを一体的に構成したヘッド構造体であり、
前記ライン型ヘッド構造体は、画像を形成する画像形成位置と画像形成位置から退避した退避位置との間で水平方向に回転可能に配置され、
前記維持回復手段は前記ライン型ヘッド構造体を退避位置にした状態で前記ライン型ヘッド構造体に対向する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記ヘッド構造体は、ヘッド部と、このヘッド部が着脱自在に装着されるヘッド支持部とを有し、このヘッド支持部が回転支持軸に取付けら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。
【請求項5】
前記ヘッド部とヘッド支持部には液体供給経路を接続及び切断可能に接続するコネクタ部が設けら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。
【請求項6】
前記コネクタ部には液体供給経路を開閉する弁機構が設けら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。
【請求項7】
前記ヘッド部とヘッド支持部には電気信号伝達経路を接続及び切断可能に接続するコネクタ部が設けられていることを特徴とする請求項4ないし6のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記ヘッド部とヘッド支持部との位置関係を決める位置決め手段を備えていることを特徴とする請求項4ないし6のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記ヘッド構造体の退避位置が装置本体の前面側であることを特徴とする請求項4ないし8のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記ヘッド構造体を回転可能に支持する回転軸に、前記維持回復手段及び前記被記録媒体を搬送する搬送ベルトを含む搬送ベルト構造体の少なくともいずれかが位置決めされて取り付けられていることを特徴とする請求項4ないし9のいずれかに記載の画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【公開番号】特開2012−166554(P2012−166554A)
【公開日】平成24年9月6日(2012.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−61290(P2012−61290)
【出願日】平成24年3月17日(2012.3.17)
【分割の表示】特願2007−71118(P2007−71118)の分割
【原出願日】平成19年3月19日(2007.3.19)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】