画像形成装置
【課題】コンパクトかつ安価な装置構成で、大量印刷時における片面・両面印字何れの場合でも高速に画像を形成することのできる画像形成装置を実現し提供する。
【解決手段】第１のキャリッジ１１は、給紙部７の給紙位置（給紙コロ３の配置位置）を基準として、上下方向（鉛直・高さ方向）Ｚでは第２のキャリッジ２１よりも遠くの位置に、鉛直方向Ｚと直交する水平方向では第２のキャリッジ２１よりも近い位置に配置されている。また、給紙部７が第１および第２のキャリッジ１０、２０よりも下方に配置され、排紙トレイ４が第２のキャリッジ２１よりも上方に配置されている。
【解決手段】第１のキャリッジ１１は、給紙部７の給紙位置（給紙コロ３の配置位置）を基準として、上下方向（鉛直・高さ方向）Ｚでは第２のキャリッジ２１よりも遠くの位置に、鉛直方向Ｚと直交する水平方向では第２のキャリッジ２１よりも近い位置に配置されている。また、給紙部７が第１および第２のキャリッジ１０、２０よりも下方に配置され、排紙トレイ４が第２のキャリッジ２１よりも上方に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出する記録ヘッドを搭載し、記録媒体（以下、「シート」という）搬送方向と直交する主走査方向に走査しながらシート上にインクを吐出することで画像を形成するキャリッジを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出する記録ヘッドを搭載し、シート搬送方向と直交する主走査方向に走査しながらシート上にインクを吐出することで画像を形成するキャリッジを備えた画像形成装置において、大量印刷の際の高速化のため、キャリッジを複数搭載し並列的に画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置が既に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、スペース効率およびスループットの向上と、ヘッド、タンクの交換なしに複数の印字モードである両面印字、重ね印字に対応し、構成をユーザが自由に組み換え、性能アップを行う目的で、以下の技術内容が開示されている。すなわち、
・複数の印字部と１つ以上の給紙部を有し、印字信号により、印字部と給紙部を選択して記録を行なう。
・印字部および給紙部が独立ユニット化され、相互に積層可能な構成を有する。
・紙搬送経路を切換える紙ガイドを有する。
・ユニットの装着状態を検出する検知手段を有する。
・複数の印字部により、連続印字、両面印字重ね印字を行なうことが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の技術では、画像形成部（印字部）が給紙部を基準として上下方向では異なる位置に、かつ、水平方向では同じ位置に配置してあるため、複数の画像形成部への用紙振り分けの際、搬送経路の分岐点から各画像形成部への搬送距離が大きく異なってしまい、印字スピードを最適に向上させられず、また、両面印刷時の排紙動作の際、片面印刷時と排紙位置が異なるか若しくはスイッチバック動作を要するため印字スピードが低下するという問題点がある。
つまり、上記特許文献１を含め今までの、キャリッジ（画像形成部）を複数搭載し、並列的に画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置では、両面印刷時、第２面画像形成前に用紙反転経路でのスイッチバック等を要するため、片面印刷時と比較して処理速度が大きく落ちてしまい、また、複数の画像形成部と用紙反転部を搭載するため、装置サイズが拡大してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題・事情に鑑みてなされたものであり、コンパクトかつ安価な装置構成で、大量印刷時における片面・両面印字何れの場合でも高速に画像を形成することのできる画像形成装置を実現し提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、本発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項（以下、「構成」という）を採っている。
本発明は、インクを吐出する記録ヘッドを搭載し、シート搬送方向と直交する直交方向に走査しながら画像を形成するキャリッジが上下方向に２つ設けられ、シート給送部に接続され各キャリッジに対応したシート搬送経路を有する画像形成装置において、第１のキャリッジは、前記シート給送部を基準として、上下方向では第２のキャリッジよりも遠くの位置に、水平方向では第２のキャリッジよりも近い位置に配置されており、第１のキャリッジは、前記シート搬送方向の一方向のみに搬送されるシートに対して画像を形成し、第２のキャリッジは、前記シート搬送方向の双方向に搬送されるシートに対しても画像形成可能であり、片面印刷時には、各キャリッジが並列的に画像形成を行い、両面印刷時には、第１のキャリッジでシートの第１面に画像を形成後にシートを反転し、第２のキャリッジで前記片面印刷時とは逆方向に搬送される前記反転されたシートの第２面に対して画像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記課題を解決して新規な画像形成装置を実現し提供することができる。すなわち、本発明によれば、上記構成により、コンパクトかつ安価な装置構成で、大量印刷時における片面・両面印字何れの場合でも高速に画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態を示す画像形成装置全体の構成を説明する模式的な正面図である。
【図２】片面印刷時の搬送距離構成について説明する図１の要部を拡大して示す正面図である。
【図３】両面印刷時の搬送距離構成について説明する図２の要部を拡大して示す正面図である。
【図４】キャリッジの構成について説明する要部の簡略的な斜視図である。
【図５】図４のキャリッジを記録ヘッドのノズル面方向から見た要部の簡略的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明を適用した一実施形態におけるインクジェット方式の画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という）全体の構成を説明する模式的な正面図である。
まず、図１を参照して、本実施形態の画像形成装置全体の構成を説明する。同図に示す画像形成装置は、シリアル型の画像形成装置であり、インクジェット方式で画像形成を行う２組の画像形成部である第１の画像形成部１０（以下、単に「画像形成部１０」ともいう）および第２の画像形成部２０（以下、単に「画像形成部２０」ともいう）と、シートとしての用紙２を第１の画像形成部１０または第２の画像形成部２０に給送・給紙する単一のシート給送部としての給紙部７と、画像形成・印字ないし印刷された用紙２を排出・排紙するシート排出部としての排紙部８とを有する。
【００１０】
給紙部７は、第１の画像形成部１０および第２の画像形成部２０よりも装置本体の下方に配置されている。給紙部７は、用紙２を収容するシート収容手段としての給紙カセット１と、給紙カセット１の底部に配置され揺動昇降自在な底板（図示せず）上に積載された最上の用紙２に接触して給送するシート給送手段としての給紙コロ３と、給紙コロ３との協働作用により用紙２を１枚ずつ分離給送する分離パッド（図示せず）等の分離手段とを備えている。
【００１１】
第１の画像形成部１０は、走査・移動可能な第１のキャリッジ１１（以下、単に「キャリッジ１１」ともいう）と、キャリッジ１１に搬送されてきた用紙２を案内する案内手段としての第１のプラテン１２（以下、単に「プラテン１２」ともいう）とを備えている。
第２の画像形成部２０は、走査・移動可能な第２のキャリッジ２１（以下、単に「キャリッジ２１」ともいう）と、キャリッジ２１に搬送されてきた用紙２を案内する案内手段としての第２のプラテン２２（以下、単に「プラテン２２」ともいう）とを備えている。
【００１２】
図４および図５に示すように、装置本体には、横架した主ガイド部材であるガイドロッド１４と、図示を省略した従ガイド部材であるガイドロッド（図示せず、図４のガイドロッド１４の真上において第１のキャリッジ１１を貫通して配設されている）とが取り付け・固定されている。これらのガイドロッド１４等により、第１のキャリッジ１１が主走査方向Ｙ（図１では、図中紙面に対して直交する紙面手前側および紙面奥側の方向）に摺動自在に保持されている。主走査方向Ｙは、シート搬送方向と直交する直交方向としてのシート幅方向に相当する。第１のキャリッジ１１は、図示しないタイミングベルトを介して主走査モータ（図示せず）に連結されており、同主走査モータによって主走査方向Ｙに往復移動・走査される。
なお、第２のキャリッジ２１も、後述する記録ヘッドを含め第１のキャリッジ１１と同様の構成であり、これを表わすために、図４および図５において、第１のキャリッジ１１の符号の横に括弧を付して示すに留める。第１のキャリッジ１１、第２のキャリッジ２１は、それぞれ独立した別々の駆動手段としての主走査モータによって主走査方向Ｙに往復移動・走査される。
【００１３】
第１のキャリッジ１１には、図４および図５に示すように、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４１〜４４が搭載されている。各記録ヘッド４１〜４４は、インク吐出孔であるノズル列が副走査方向Ｘに沿って２列ずつ配置され（４１ａ，４１ｂ〜４４ａ，４４ｂ）、各１列は同一のインクを鉛直下方向に吐出する。
カラー画像の場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）４色のインクをそれぞれ２列のノズルから吐出し、その配列が主走査方向Ｙの中心に関して左右対称な構成となっている（例：４１ａ＝Ｙ、４１ｂ＝Ｋ、４２ａ＝Ｃ、４２ｂ＝Ｍ、４３ａ＝Ｍ、４３ｂ＝Ｃ、４４ａ＝Ｋ、４４ｂ＝Ｙ）。
【００１４】
上記構成とすることで、第１（第２）のキャリッジ１１（２１）の走査方向および用紙搬送方向に関わらず色重ね順を一定にできるため、高速印刷が可能なキャリッジ双方向走査時の印字においても常に良好な画質を得ることができる。
【００１５】
また、第１のキャリッジ１１は、記録ヘッド４１〜４４の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（図示せず）を搭載している。このヘッドタンクには、図示しないカートリッジ装填部に着脱自在に装着される各色のインクカートリッジから、供給ポンプユニット（図示せず）によって各色の供給チューブを介して、各色の記録液であるインクが補充供給されるようになっている。
【００１６】
図１に示すように、第１のキャリッジ１１および第１のプラテン１２を備えた第１の画像形成部１０と、第２のキャリッジ２１および第２のプラテン２２を備えた第２の画像形成部２０との２組の画像形成部１０，２０が、上下方向に２つ、すなわち上下２段に配置され、上方に配置された第１のキャリッジ１１の印字開始位置は下方に配置された第２のキャリッジ２１の印字開始位置よりも給紙方向寄りに位置している。
換言すれば、第１のキャリッジ１１は、給紙部７の給紙位置（給紙コロ３の配置位置）を基準として、上下方向（鉛直・高さ方向）Ｚでは第２のキャリッジ２１よりも遠くの位置に、鉛直方向Ｚと直交する水平方向では第２のキャリッジ２１よりも近い位置に配置されている。
【００１７】
シート搬送経路である用紙搬送経路としては、給紙部７から給紙される用紙を第１および第２の画像形成部１０，２０に共通する搬送経路として設けられた共通搬送経路１００と、共通搬送経路１００からそれぞれ分岐して、第１のキャリッジ１１に用紙を搬送するために設けられた第１のシート搬送経路としての第１の搬送経路１０３および第２のキャリッジ２１に用紙を搬送するために設けられた第２のシート搬送経路としての第２の搬送経路１０４とを有する。なお、各用紙搬送経路は、図示を省略したガイド部材等により搬送路を画定して形成されていることは無論である。
【００１８】
共通搬送経路１００には、シート搬送手段としての搬送ローラ対５ａおよび搬送ローラ対５ｂが配設されている。第１の搬送経路１０３には、シート搬送手段としての搬送ローラ対７と、第１のキャリッジ１１を挟んでその上流近傍および下流近傍に配置されたシート搬送手段としての第１の搬送ローラ対１５および搬送ローラ対１６とが配設されている。
第２の搬送経路１０４には、シート搬送手段としての搬送ローラ対８と、第２のキャリッジ２１を挟んでその上流近傍および下流近傍に配置されたシート搬送手段としての第２の搬送ローラ対２５および搬送ローラ対１９ｂとが配設されている。第２の搬送ローラ対２５および搬送ローラ対１９ｂは、正逆転可能に構成されている。これら以外の上記各搬送ローラ対および排紙ローラ対１８、３０は一方向のみに回転可能に構成されている。
【００１９】
共通搬送経路１００の分岐部には、実線で示すＡ位置と破線で示すＢ位置との間で揺動可能な分岐爪とも呼ばれる第１の搬送方向切換手段３１が配置されている。第１の搬送方向切換手段３１は、後述する第２の搬送方向切換手段３２等を含め、用紙搬送経路を切り換える手段でもあり、例えば図示しない駆動源・駆動手段としてのソレノイドおよび付勢手段としてのバネ（引張バネや圧縮バネ）とを備えた周知の組み合わせによって駆動される。
【００２０】
第１の搬送経路１０３における搬送ローラ対１６の下流側には、シート搬送手段としての搬送ローラ対１７が配置され、その最下流側には第１のシート排出手段としての第１の排紙ローラ対１８が配置されている。
第２の搬送経路１０４における搬送ローラ対１９ｂの下流側には、シート搬送手段としての搬送ローラ対２９が配置され、その最下流側には第２のシート排出手段としての第２の排紙ローラ対３０が配置されている。
【００２１】
第１のキャリッジ１１における第１の搬送経路１０３の下流に配置された搬送ローラ対１７には、第２のキャリッジ２１の第２の搬送経路１０４の下流に配置された搬送ローラ対１９ｂに接続されるシート反転経路としての反転経路１０１が接続・配設されている。反転経路１０１では、第１のキャリッジ１１で印刷された片面印刷済みの用紙の表裏を反転するが、片面印刷済みの用紙の先端と後端とを入れ替えるスイッチバック動作は行わないようになっている。反転経路１０１には、シート搬送手段としての搬送ローラ対１９ａが配置されている。
第１の搬送経路１０３と反転経路１０１との分岐部には、実線で示すａ位置と破線で示すｂ位置との間で揺動可能な第２の搬送方向切換手段３２が配置されている。
【００２２】
また、第２のキャリッジ２１における第２の搬送経路１０４の上流に配置された第２の搬送ローラ対２５には、第２のキャリッジ２１で印刷された両面印刷済みの用紙の表裏を反転するシート反転経路としての反転経路１０２が接続されている。反転経路１０２では、第２のキャリッジ２１で印刷された両面印刷済みの用紙の表裏を反転するが、両面印刷済みの用紙の先端と後端とを入れ替えるスイッチバック動作は行わないようになっている。反転経路１０２には、上流側から下流側に順に、シート搬送手段としての搬送ローラ対２６、２７、２８が配設されている。
第２の搬送経路１０４と反転経路１０２との分岐部には、三角形状の案内部材３３が配設されている。案内部材３３の形状を工夫することにより、第２の搬送経路１０４を通る用紙の第２のキャリッジ２１への案内と、第２のキャリッジ２１で印刷された両面印刷済みの用紙の反転経路１０２への案内とを行うことができる。それ故に、第１および第２の搬送方向切換手段３１、３２のように揺動可能に構成することは必ずしも必要ではないが、用紙搬送方向・搬送経路の切換えの確実化を図るために揺動可能に構成しても良いことは無論である。
【００２３】
第１のキャリッジ１１近傍の第１の搬送経路１０３上には、搬送されてくる用紙の先端を検知する第１のシート検知手段としての第１の用紙検知センサ１３が配設されている。同様に、第２のキャリッジ２１近傍の第２の搬送経路１０４上には、搬送されてくる用紙の先端を検知する第２のシート検知手段としての第２の用紙検知センサ２３が配設されている。
また、第２のキャリッジ２１近傍には第２の用紙検知センサ２３とは副走査方向逆側に第３のシート検知手段としての第３の用紙検知センサ２４が配置されており、第２のキャリッジ２１および第２のプラテン２２を備えた第２の画像形成部２０では、用紙搬送方向の両方向に対して用紙の先端を検知できる構成となっている。
【００２４】
排紙部８は、上下方向Ｚに２段に配設された排紙ローラ対１８および排紙ローラ対３０と、片面または両面印刷済みの用紙を排出・積載する積載手段としての単一の排紙トレイ４とを備えている。
【００２５】
次に、多枚数の用紙に片面印字を行う場合の動作を説明する。片面印字の場合、初期状態として第２の搬送方向切換手段３２はａ側へ切換えられている位置状態にある。装置下部に配置された給紙カセット１に収納された用紙２は、給紙コロ３および図示しない分離パッドの協働作用により１枚ずつに分離されて、共通搬送経路１００に給送・給紙される。給紙された用紙は第１の搬送方向切換手段３１のＡ位置およびＢ位置の切換えにより、それぞれの画像形成部１０，２０に選択的に搬送される。第１の画像形成部１０に用紙が搬送される場合には、第１の搬送方向切換手段３１のＡ位置への切換え揺動動作により、第１の搬送経路１０３に搬送経路・搬送方向が切り換えられ、第２の画像形成部２０に用紙が搬送される場合には、第１の搬送方向切換手段３１のＢ位置への切換え揺動動作により、第２の搬送経路１０４に搬送経路・搬送方向が切り換えられる。
【００２６】
第１の画像形成部１０に搬送された用紙は、第１のキャリッジ１１近傍に配置された第１の用紙検知センサ１３によりその用紙の先端が検知されることで、記録ヘッド４１〜４４を備えた第１のキャリッジ１１により画像形成が開始され、画像形成された用紙は第１の搬送経路１０３下流側に搬送され、第１の排紙ローラ対１８によって排紙トレイ４に排出される。
同様に、第２の画像形成部２０に搬送された用紙は、第２のキャリッジ２１近傍に配置された第２の用紙検知センサ２３によりその用紙の先端が検知されることで、記録ヘッド４１〜４４を備えた第２のキャリッジ２１により画像形成が開始され、画像形成された用紙は搬送ローラ対１９ｂの正転搬送を介して第２の搬送経路１０４下流側に搬送され、第２の排紙ローラ対３０によって排紙トレイ４に排出される。
【００２７】
多枚数片面印字の場合、上述したように給紙カセット１から給紙される用紙２を、第１の搬送方向切換手段３１により第１のキャリッジ１１方向と第２のキャリッジ２１方向とに交互に搬送することで、並列・並行的に画像形成を行うことができ、短時間で印字処理を完了させることが可能である。
【００２８】
次に、多枚数の用紙に両面印字を行う場合の動作を説明する。両面印字の場合、第１の搬送方向切換手段３２はＡ側に、第２の搬送方向切換手段３２はｂ側に切換えた位置状態とし、片面印字の場合と同様に第１のキャリッジ１１による用紙の第１面に画像形成後、反転経路１０１にて第１面画像形成済みの用紙を反転し、搬送ローラ対１９ｂの逆転搬送を介して搬送されてきた第１面画像形成済みの用紙の先端を第３の用紙検知センサ２４で検知し、第２のキャリッジ２１および第２のプラテン２２を備えた第２の画像形成部２０にて第１面画像形成済みの用紙の第２面上への画像形成を行う。その後、第２面画像形成済みの用紙は案内部材３３による案内動作を介して、反転経路１０２にて再度反転され、第２の排紙ローラ対３０によって排紙トレイ４に用紙が排紙される。
【００２９】
本実施形態によれば、第１に、第１のキャリッジ１１は、給紙部７の給紙位置を基準として上下方向（鉛直・高さ方向）Ｚでは第２のキャリッジ２１よりも遠くの位置に、水平方向では第２のキャリッジ２１よりも近い位置に配置されており、第１のキャリッジ１１は、用紙搬送方向である副走査方向Ｘの一方向のみに搬送される用紙に対して画像を形成し、第２のキャリッジ２１は、副走査方向Ｘの双方向に搬送される用紙に対しても画像形成可能であり、片面印刷時には、各キャリッジ１１，２１が並列的に（並行して）画像形成を行い、両面印刷時には、第１のキャリッジ１１で用紙の第１面に画像を形成後にその画像形成済みの用紙を反転し、スイッチバック動作を行うことなく、第２のキャリッジ２１で片面印刷時とは副走査方向Ｘの逆方向に搬送される反転された用紙の第２面に対して画像を形成するという構成・動作により、コンパクトかつ安価な装置構成で、大量印刷時における片面・両面印字何れの場合でも高速に画像を形成することができる。
第２に、上記構成・動作により、第２の画像形成部２０における先行する用紙の第２面の画像形成中に、第１の画像形成部１０において後行する用紙の第１面にも同時に画像形成を行えるため、短時間で印字処理を完了させることができる。
【００３０】
図２を参照して、図１に示した実施形態のさらに具体的な構成例について説明する（請求項２、３）。図２は、片面印刷（片面印字）時の搬送距離構成について説明する拡大図であり、省略されている部分は図１と同様である。
図２において、共通搬送経路１００の分岐点１０５から第１の搬送経路１０３における第１のキャリッジ１１の印字開始位置までの搬送距離Ｌ１と、分岐点１０５から第２の搬送経路１０４における第２のキャリッジ２１の印字開始位置までの搬送距離Ｌ２とが、本画像形成装置で使用可能な最大用紙長以上に設定されている。
【００３１】
本画像形成装置で使用可能な用紙サイズの用紙搬送方向の長さが、例えば、Ａ４横：２１０ｍｍ、Ａ４縦：２９７ｍｍ、Ａ３縦：４２０ｍｍである場合、本画像形成装置で使用可能な最大用紙長は、Ａ３縦：４２０ｍｍに設定される。すなわち、Ｌ１、Ｌ２≧４２０ｍｍに設定される。この際、Ｌ１、Ｌ２＝４２０ｍｍに設定したとき、最もコンパクトかつ安価な装置構成の効果を得られる。
【００３２】
本例によれば、上記した実施形態の基本的な効果に加えて、上記構成とすることにより、片面多枚数印字の場合、先行する用紙を第１のキャリッジ１１方向に搬送した後、後行する用紙を第２のキャリッジ２１方向に搬送する際に、先行する用紙の後端部と後行する用紙の先端部がバッティング・干渉することなく、かつ、搬送距離を最小にすることができるため、より効率的に印字を実施することができる。
また、排紙トレイ４は、第２のキャリッジ２１より上方に配置されている構成であり、各キャリッジ１１、２１からの印字終了後の搬送距離も十分に設けられるため、複数のキャリッジで画像形成を実施しても頁順の狂いは発生しない。
【００３３】
図３を参照して、図２に示した構成例のさらに具体的な構成例について説明する（請求項４）。図３は、両面印刷（両面印字）も考慮した搬送距離構成について説明する拡大図であり、省略されている部分は図１および図２と同様である。
図３において、第１のキャリッジ１１の印字終了位置から反転経路１０１を経由して第２のキャリッジ２１の印字開始位置までの用紙搬送距離Ｌ３が、本画像形成装置で使用可能な最大用紙長以上に設定されている。
【００３４】
図２で説明したと同様に本画像形成装置で使用可能な用紙サイズの用紙搬送方向の長さが、例えば、Ａ４横：２１０ｍｍ、Ａ４縦：２９７ｍｍ、Ａ３縦：４２０ｍｍである場合、本画像形成装置で使用可能な最大用紙長は、Ａ３縦：４２０ｍｍに設定される。すなわち、Ｌ１、Ｌ２≧４２０ｍｍに設定される。この際、Ｌ１、Ｌ２＝４２０ｍｍに設定したとき、最もコンパクトかつ安価な装置構成の効果を得られる。
【００３５】
本例によれば、上記した実施形態の基本的な効果および図２で説明した効果に加えて、上記構成とすることにより、両面多枚数印字の場合も、先行する用紙に第１のキャリッジ１１にて用紙の第１面に印字後、第２のキャリッジ２１にて反転された用紙の第２面への印字開始と同時に、次の用紙に対して第１のキャリッジ１１にて用紙の第１面への印字を開始することができるため、効率的に印字を実施することができる。
【００３６】
本発明に係る画像形成装置は、上記実施形態におけるインクジェット方式の画像形成装置に限らず、例えば、プリンタ、プロッタ、ワープロ、ファクシミリ、複写機等またはこれら２つ以上の機能を備えた複合機等においてインクジェット記録装置を含む画像形成装置にも適用可能である。
また、シートとしては、用紙２に限らず、使用可能な薄紙から厚紙等まで、インクジェット方式で画像形成可能な全てのシートを含むものである。
さらに、コンパクトかつ安価な装置構成という効果をそれ程望まなくても良いのであれば、主走査方向に移動可能なキャリッジを備えたシリアル型の画像形成装置に限らず、例えば主走査方向に移動不能に構成されたライン型のインクジェット方式の画像形成装置にも適用ないし準用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 給紙カセット（シート収容手段）
２ 用紙（シート、被記録媒体ないし記録媒体）
３ 給紙コロ（シート給送手段）
４ 排紙トレイ（積載手段）
７ 給紙部（シート給送部）
８ 排紙部（シート排出部）
１０ 第１の画像形成部
１１ 第１のキャリッジ
１２ 第１のプラテン
１３ 第１の用紙検知センサ（第１のシート検知手段）
１５ 第１の搬送ローラ対
１８ 第１の排紙ローラ対
２０ 第２の画像形成部
２１ 第２のキャリッジ
２２ 第２のプラテン
２３ 第２の用紙検知センサ（第２のシート検知手段）
２４ 第３の用紙検知センサ（第３のシート検知手段）
２５ 第２の搬送ローラ対
３０ 第２の排紙ローラ対
３１ 第１の搬送方向切換手段
３２ 第２の搬送方向切換手段
３３ 案内部材
４１，４２，４３，４４ 記録ヘッド
１００ 共通搬送経路
１０１ 反転経路（シート反転経路）
１０２ 反転経路（シート反転経路）
１０３ 第１の搬送経路（第１のシート搬送経路）
１０４ 第２の搬送経路（第２のシート搬送経路）
１０５ 分岐点
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 用紙搬送距離（シート搬送距離）
Ｘ 副走査方向（シート搬送方向の一方向）
Ｙ 主走査方向（直交方向、シート幅方向）
Ｚ 高さ方向・鉛直方向（上下方向）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２００３−３０５８９３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出する記録ヘッドを搭載し、記録媒体（以下、「シート」という）搬送方向と直交する主走査方向に走査しながらシート上にインクを吐出することで画像を形成するキャリッジを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出する記録ヘッドを搭載し、シート搬送方向と直交する主走査方向に走査しながらシート上にインクを吐出することで画像を形成するキャリッジを備えた画像形成装置において、大量印刷の際の高速化のため、キャリッジを複数搭載し並列的に画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置が既に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、スペース効率およびスループットの向上と、ヘッド、タンクの交換なしに複数の印字モードである両面印字、重ね印字に対応し、構成をユーザが自由に組み換え、性能アップを行う目的で、以下の技術内容が開示されている。すなわち、
・複数の印字部と１つ以上の給紙部を有し、印字信号により、印字部と給紙部を選択して記録を行なう。
・印字部および給紙部が独立ユニット化され、相互に積層可能な構成を有する。
・紙搬送経路を切換える紙ガイドを有する。
・ユニットの装着状態を検出する検知手段を有する。
・複数の印字部により、連続印字、両面印字重ね印字を行なうことが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の技術では、画像形成部（印字部）が給紙部を基準として上下方向では異なる位置に、かつ、水平方向では同じ位置に配置してあるため、複数の画像形成部への用紙振り分けの際、搬送経路の分岐点から各画像形成部への搬送距離が大きく異なってしまい、印字スピードを最適に向上させられず、また、両面印刷時の排紙動作の際、片面印刷時と排紙位置が異なるか若しくはスイッチバック動作を要するため印字スピードが低下するという問題点がある。
つまり、上記特許文献１を含め今までの、キャリッジ（画像形成部）を複数搭載し、並列的に画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置では、両面印刷時、第２面画像形成前に用紙反転経路でのスイッチバック等を要するため、片面印刷時と比較して処理速度が大きく落ちてしまい、また、複数の画像形成部と用紙反転部を搭載するため、装置サイズが拡大してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題・事情に鑑みてなされたものであり、コンパクトかつ安価な装置構成で、大量印刷時における片面・両面印字何れの場合でも高速に画像を形成することのできる画像形成装置を実現し提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、本発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項（以下、「構成」という）を採っている。
本発明は、インクを吐出する記録ヘッドを搭載し、シート搬送方向と直交する直交方向に走査しながら画像を形成するキャリッジが上下方向に２つ設けられ、シート給送部に接続され各キャリッジに対応したシート搬送経路を有する画像形成装置において、第１のキャリッジは、前記シート給送部を基準として、上下方向では第２のキャリッジよりも遠くの位置に、水平方向では第２のキャリッジよりも近い位置に配置されており、第１のキャリッジは、前記シート搬送方向の一方向のみに搬送されるシートに対して画像を形成し、第２のキャリッジは、前記シート搬送方向の双方向に搬送されるシートに対しても画像形成可能であり、片面印刷時には、各キャリッジが並列的に画像形成を行い、両面印刷時には、第１のキャリッジでシートの第１面に画像を形成後にシートを反転し、第２のキャリッジで前記片面印刷時とは逆方向に搬送される前記反転されたシートの第２面に対して画像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記課題を解決して新規な画像形成装置を実現し提供することができる。すなわち、本発明によれば、上記構成により、コンパクトかつ安価な装置構成で、大量印刷時における片面・両面印字何れの場合でも高速に画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態を示す画像形成装置全体の構成を説明する模式的な正面図である。
【図２】片面印刷時の搬送距離構成について説明する図１の要部を拡大して示す正面図である。
【図３】両面印刷時の搬送距離構成について説明する図２の要部を拡大して示す正面図である。
【図４】キャリッジの構成について説明する要部の簡略的な斜視図である。
【図５】図４のキャリッジを記録ヘッドのノズル面方向から見た要部の簡略的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明を適用した一実施形態におけるインクジェット方式の画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という）全体の構成を説明する模式的な正面図である。
まず、図１を参照して、本実施形態の画像形成装置全体の構成を説明する。同図に示す画像形成装置は、シリアル型の画像形成装置であり、インクジェット方式で画像形成を行う２組の画像形成部である第１の画像形成部１０（以下、単に「画像形成部１０」ともいう）および第２の画像形成部２０（以下、単に「画像形成部２０」ともいう）と、シートとしての用紙２を第１の画像形成部１０または第２の画像形成部２０に給送・給紙する単一のシート給送部としての給紙部７と、画像形成・印字ないし印刷された用紙２を排出・排紙するシート排出部としての排紙部８とを有する。
【００１０】
給紙部７は、第１の画像形成部１０および第２の画像形成部２０よりも装置本体の下方に配置されている。給紙部７は、用紙２を収容するシート収容手段としての給紙カセット１と、給紙カセット１の底部に配置され揺動昇降自在な底板（図示せず）上に積載された最上の用紙２に接触して給送するシート給送手段としての給紙コロ３と、給紙コロ３との協働作用により用紙２を１枚ずつ分離給送する分離パッド（図示せず）等の分離手段とを備えている。
【００１１】
第１の画像形成部１０は、走査・移動可能な第１のキャリッジ１１（以下、単に「キャリッジ１１」ともいう）と、キャリッジ１１に搬送されてきた用紙２を案内する案内手段としての第１のプラテン１２（以下、単に「プラテン１２」ともいう）とを備えている。
第２の画像形成部２０は、走査・移動可能な第２のキャリッジ２１（以下、単に「キャリッジ２１」ともいう）と、キャリッジ２１に搬送されてきた用紙２を案内する案内手段としての第２のプラテン２２（以下、単に「プラテン２２」ともいう）とを備えている。
【００１２】
図４および図５に示すように、装置本体には、横架した主ガイド部材であるガイドロッド１４と、図示を省略した従ガイド部材であるガイドロッド（図示せず、図４のガイドロッド１４の真上において第１のキャリッジ１１を貫通して配設されている）とが取り付け・固定されている。これらのガイドロッド１４等により、第１のキャリッジ１１が主走査方向Ｙ（図１では、図中紙面に対して直交する紙面手前側および紙面奥側の方向）に摺動自在に保持されている。主走査方向Ｙは、シート搬送方向と直交する直交方向としてのシート幅方向に相当する。第１のキャリッジ１１は、図示しないタイミングベルトを介して主走査モータ（図示せず）に連結されており、同主走査モータによって主走査方向Ｙに往復移動・走査される。
なお、第２のキャリッジ２１も、後述する記録ヘッドを含め第１のキャリッジ１１と同様の構成であり、これを表わすために、図４および図５において、第１のキャリッジ１１の符号の横に括弧を付して示すに留める。第１のキャリッジ１１、第２のキャリッジ２１は、それぞれ独立した別々の駆動手段としての主走査モータによって主走査方向Ｙに往復移動・走査される。
【００１３】
第１のキャリッジ１１には、図４および図５に示すように、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４１〜４４が搭載されている。各記録ヘッド４１〜４４は、インク吐出孔であるノズル列が副走査方向Ｘに沿って２列ずつ配置され（４１ａ，４１ｂ〜４４ａ，４４ｂ）、各１列は同一のインクを鉛直下方向に吐出する。
カラー画像の場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）４色のインクをそれぞれ２列のノズルから吐出し、その配列が主走査方向Ｙの中心に関して左右対称な構成となっている（例：４１ａ＝Ｙ、４１ｂ＝Ｋ、４２ａ＝Ｃ、４２ｂ＝Ｍ、４３ａ＝Ｍ、４３ｂ＝Ｃ、４４ａ＝Ｋ、４４ｂ＝Ｙ）。
【００１４】
上記構成とすることで、第１（第２）のキャリッジ１１（２１）の走査方向および用紙搬送方向に関わらず色重ね順を一定にできるため、高速印刷が可能なキャリッジ双方向走査時の印字においても常に良好な画質を得ることができる。
【００１５】
また、第１のキャリッジ１１は、記録ヘッド４１〜４４の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（図示せず）を搭載している。このヘッドタンクには、図示しないカートリッジ装填部に着脱自在に装着される各色のインクカートリッジから、供給ポンプユニット（図示せず）によって各色の供給チューブを介して、各色の記録液であるインクが補充供給されるようになっている。
【００１６】
図１に示すように、第１のキャリッジ１１および第１のプラテン１２を備えた第１の画像形成部１０と、第２のキャリッジ２１および第２のプラテン２２を備えた第２の画像形成部２０との２組の画像形成部１０，２０が、上下方向に２つ、すなわち上下２段に配置され、上方に配置された第１のキャリッジ１１の印字開始位置は下方に配置された第２のキャリッジ２１の印字開始位置よりも給紙方向寄りに位置している。
換言すれば、第１のキャリッジ１１は、給紙部７の給紙位置（給紙コロ３の配置位置）を基準として、上下方向（鉛直・高さ方向）Ｚでは第２のキャリッジ２１よりも遠くの位置に、鉛直方向Ｚと直交する水平方向では第２のキャリッジ２１よりも近い位置に配置されている。
【００１７】
シート搬送経路である用紙搬送経路としては、給紙部７から給紙される用紙を第１および第２の画像形成部１０，２０に共通する搬送経路として設けられた共通搬送経路１００と、共通搬送経路１００からそれぞれ分岐して、第１のキャリッジ１１に用紙を搬送するために設けられた第１のシート搬送経路としての第１の搬送経路１０３および第２のキャリッジ２１に用紙を搬送するために設けられた第２のシート搬送経路としての第２の搬送経路１０４とを有する。なお、各用紙搬送経路は、図示を省略したガイド部材等により搬送路を画定して形成されていることは無論である。
【００１８】
共通搬送経路１００には、シート搬送手段としての搬送ローラ対５ａおよび搬送ローラ対５ｂが配設されている。第１の搬送経路１０３には、シート搬送手段としての搬送ローラ対７と、第１のキャリッジ１１を挟んでその上流近傍および下流近傍に配置されたシート搬送手段としての第１の搬送ローラ対１５および搬送ローラ対１６とが配設されている。
第２の搬送経路１０４には、シート搬送手段としての搬送ローラ対８と、第２のキャリッジ２１を挟んでその上流近傍および下流近傍に配置されたシート搬送手段としての第２の搬送ローラ対２５および搬送ローラ対１９ｂとが配設されている。第２の搬送ローラ対２５および搬送ローラ対１９ｂは、正逆転可能に構成されている。これら以外の上記各搬送ローラ対および排紙ローラ対１８、３０は一方向のみに回転可能に構成されている。
【００１９】
共通搬送経路１００の分岐部には、実線で示すＡ位置と破線で示すＢ位置との間で揺動可能な分岐爪とも呼ばれる第１の搬送方向切換手段３１が配置されている。第１の搬送方向切換手段３１は、後述する第２の搬送方向切換手段３２等を含め、用紙搬送経路を切り換える手段でもあり、例えば図示しない駆動源・駆動手段としてのソレノイドおよび付勢手段としてのバネ（引張バネや圧縮バネ）とを備えた周知の組み合わせによって駆動される。
【００２０】
第１の搬送経路１０３における搬送ローラ対１６の下流側には、シート搬送手段としての搬送ローラ対１７が配置され、その最下流側には第１のシート排出手段としての第１の排紙ローラ対１８が配置されている。
第２の搬送経路１０４における搬送ローラ対１９ｂの下流側には、シート搬送手段としての搬送ローラ対２９が配置され、その最下流側には第２のシート排出手段としての第２の排紙ローラ対３０が配置されている。
【００２１】
第１のキャリッジ１１における第１の搬送経路１０３の下流に配置された搬送ローラ対１７には、第２のキャリッジ２１の第２の搬送経路１０４の下流に配置された搬送ローラ対１９ｂに接続されるシート反転経路としての反転経路１０１が接続・配設されている。反転経路１０１では、第１のキャリッジ１１で印刷された片面印刷済みの用紙の表裏を反転するが、片面印刷済みの用紙の先端と後端とを入れ替えるスイッチバック動作は行わないようになっている。反転経路１０１には、シート搬送手段としての搬送ローラ対１９ａが配置されている。
第１の搬送経路１０３と反転経路１０１との分岐部には、実線で示すａ位置と破線で示すｂ位置との間で揺動可能な第２の搬送方向切換手段３２が配置されている。
【００２２】
また、第２のキャリッジ２１における第２の搬送経路１０４の上流に配置された第２の搬送ローラ対２５には、第２のキャリッジ２１で印刷された両面印刷済みの用紙の表裏を反転するシート反転経路としての反転経路１０２が接続されている。反転経路１０２では、第２のキャリッジ２１で印刷された両面印刷済みの用紙の表裏を反転するが、両面印刷済みの用紙の先端と後端とを入れ替えるスイッチバック動作は行わないようになっている。反転経路１０２には、上流側から下流側に順に、シート搬送手段としての搬送ローラ対２６、２７、２８が配設されている。
第２の搬送経路１０４と反転経路１０２との分岐部には、三角形状の案内部材３３が配設されている。案内部材３３の形状を工夫することにより、第２の搬送経路１０４を通る用紙の第２のキャリッジ２１への案内と、第２のキャリッジ２１で印刷された両面印刷済みの用紙の反転経路１０２への案内とを行うことができる。それ故に、第１および第２の搬送方向切換手段３１、３２のように揺動可能に構成することは必ずしも必要ではないが、用紙搬送方向・搬送経路の切換えの確実化を図るために揺動可能に構成しても良いことは無論である。
【００２３】
第１のキャリッジ１１近傍の第１の搬送経路１０３上には、搬送されてくる用紙の先端を検知する第１のシート検知手段としての第１の用紙検知センサ１３が配設されている。同様に、第２のキャリッジ２１近傍の第２の搬送経路１０４上には、搬送されてくる用紙の先端を検知する第２のシート検知手段としての第２の用紙検知センサ２３が配設されている。
また、第２のキャリッジ２１近傍には第２の用紙検知センサ２３とは副走査方向逆側に第３のシート検知手段としての第３の用紙検知センサ２４が配置されており、第２のキャリッジ２１および第２のプラテン２２を備えた第２の画像形成部２０では、用紙搬送方向の両方向に対して用紙の先端を検知できる構成となっている。
【００２４】
排紙部８は、上下方向Ｚに２段に配設された排紙ローラ対１８および排紙ローラ対３０と、片面または両面印刷済みの用紙を排出・積載する積載手段としての単一の排紙トレイ４とを備えている。
【００２５】
次に、多枚数の用紙に片面印字を行う場合の動作を説明する。片面印字の場合、初期状態として第２の搬送方向切換手段３２はａ側へ切換えられている位置状態にある。装置下部に配置された給紙カセット１に収納された用紙２は、給紙コロ３および図示しない分離パッドの協働作用により１枚ずつに分離されて、共通搬送経路１００に給送・給紙される。給紙された用紙は第１の搬送方向切換手段３１のＡ位置およびＢ位置の切換えにより、それぞれの画像形成部１０，２０に選択的に搬送される。第１の画像形成部１０に用紙が搬送される場合には、第１の搬送方向切換手段３１のＡ位置への切換え揺動動作により、第１の搬送経路１０３に搬送経路・搬送方向が切り換えられ、第２の画像形成部２０に用紙が搬送される場合には、第１の搬送方向切換手段３１のＢ位置への切換え揺動動作により、第２の搬送経路１０４に搬送経路・搬送方向が切り換えられる。
【００２６】
第１の画像形成部１０に搬送された用紙は、第１のキャリッジ１１近傍に配置された第１の用紙検知センサ１３によりその用紙の先端が検知されることで、記録ヘッド４１〜４４を備えた第１のキャリッジ１１により画像形成が開始され、画像形成された用紙は第１の搬送経路１０３下流側に搬送され、第１の排紙ローラ対１８によって排紙トレイ４に排出される。
同様に、第２の画像形成部２０に搬送された用紙は、第２のキャリッジ２１近傍に配置された第２の用紙検知センサ２３によりその用紙の先端が検知されることで、記録ヘッド４１〜４４を備えた第２のキャリッジ２１により画像形成が開始され、画像形成された用紙は搬送ローラ対１９ｂの正転搬送を介して第２の搬送経路１０４下流側に搬送され、第２の排紙ローラ対３０によって排紙トレイ４に排出される。
【００２７】
多枚数片面印字の場合、上述したように給紙カセット１から給紙される用紙２を、第１の搬送方向切換手段３１により第１のキャリッジ１１方向と第２のキャリッジ２１方向とに交互に搬送することで、並列・並行的に画像形成を行うことができ、短時間で印字処理を完了させることが可能である。
【００２８】
次に、多枚数の用紙に両面印字を行う場合の動作を説明する。両面印字の場合、第１の搬送方向切換手段３２はＡ側に、第２の搬送方向切換手段３２はｂ側に切換えた位置状態とし、片面印字の場合と同様に第１のキャリッジ１１による用紙の第１面に画像形成後、反転経路１０１にて第１面画像形成済みの用紙を反転し、搬送ローラ対１９ｂの逆転搬送を介して搬送されてきた第１面画像形成済みの用紙の先端を第３の用紙検知センサ２４で検知し、第２のキャリッジ２１および第２のプラテン２２を備えた第２の画像形成部２０にて第１面画像形成済みの用紙の第２面上への画像形成を行う。その後、第２面画像形成済みの用紙は案内部材３３による案内動作を介して、反転経路１０２にて再度反転され、第２の排紙ローラ対３０によって排紙トレイ４に用紙が排紙される。
【００２９】
本実施形態によれば、第１に、第１のキャリッジ１１は、給紙部７の給紙位置を基準として上下方向（鉛直・高さ方向）Ｚでは第２のキャリッジ２１よりも遠くの位置に、水平方向では第２のキャリッジ２１よりも近い位置に配置されており、第１のキャリッジ１１は、用紙搬送方向である副走査方向Ｘの一方向のみに搬送される用紙に対して画像を形成し、第２のキャリッジ２１は、副走査方向Ｘの双方向に搬送される用紙に対しても画像形成可能であり、片面印刷時には、各キャリッジ１１，２１が並列的に（並行して）画像形成を行い、両面印刷時には、第１のキャリッジ１１で用紙の第１面に画像を形成後にその画像形成済みの用紙を反転し、スイッチバック動作を行うことなく、第２のキャリッジ２１で片面印刷時とは副走査方向Ｘの逆方向に搬送される反転された用紙の第２面に対して画像を形成するという構成・動作により、コンパクトかつ安価な装置構成で、大量印刷時における片面・両面印字何れの場合でも高速に画像を形成することができる。
第２に、上記構成・動作により、第２の画像形成部２０における先行する用紙の第２面の画像形成中に、第１の画像形成部１０において後行する用紙の第１面にも同時に画像形成を行えるため、短時間で印字処理を完了させることができる。
【００３０】
図２を参照して、図１に示した実施形態のさらに具体的な構成例について説明する（請求項２、３）。図２は、片面印刷（片面印字）時の搬送距離構成について説明する拡大図であり、省略されている部分は図１と同様である。
図２において、共通搬送経路１００の分岐点１０５から第１の搬送経路１０３における第１のキャリッジ１１の印字開始位置までの搬送距離Ｌ１と、分岐点１０５から第２の搬送経路１０４における第２のキャリッジ２１の印字開始位置までの搬送距離Ｌ２とが、本画像形成装置で使用可能な最大用紙長以上に設定されている。
【００３１】
本画像形成装置で使用可能な用紙サイズの用紙搬送方向の長さが、例えば、Ａ４横：２１０ｍｍ、Ａ４縦：２９７ｍｍ、Ａ３縦：４２０ｍｍである場合、本画像形成装置で使用可能な最大用紙長は、Ａ３縦：４２０ｍｍに設定される。すなわち、Ｌ１、Ｌ２≧４２０ｍｍに設定される。この際、Ｌ１、Ｌ２＝４２０ｍｍに設定したとき、最もコンパクトかつ安価な装置構成の効果を得られる。
【００３２】
本例によれば、上記した実施形態の基本的な効果に加えて、上記構成とすることにより、片面多枚数印字の場合、先行する用紙を第１のキャリッジ１１方向に搬送した後、後行する用紙を第２のキャリッジ２１方向に搬送する際に、先行する用紙の後端部と後行する用紙の先端部がバッティング・干渉することなく、かつ、搬送距離を最小にすることができるため、より効率的に印字を実施することができる。
また、排紙トレイ４は、第２のキャリッジ２１より上方に配置されている構成であり、各キャリッジ１１、２１からの印字終了後の搬送距離も十分に設けられるため、複数のキャリッジで画像形成を実施しても頁順の狂いは発生しない。
【００３３】
図３を参照して、図２に示した構成例のさらに具体的な構成例について説明する（請求項４）。図３は、両面印刷（両面印字）も考慮した搬送距離構成について説明する拡大図であり、省略されている部分は図１および図２と同様である。
図３において、第１のキャリッジ１１の印字終了位置から反転経路１０１を経由して第２のキャリッジ２１の印字開始位置までの用紙搬送距離Ｌ３が、本画像形成装置で使用可能な最大用紙長以上に設定されている。
【００３４】
図２で説明したと同様に本画像形成装置で使用可能な用紙サイズの用紙搬送方向の長さが、例えば、Ａ４横：２１０ｍｍ、Ａ４縦：２９７ｍｍ、Ａ３縦：４２０ｍｍである場合、本画像形成装置で使用可能な最大用紙長は、Ａ３縦：４２０ｍｍに設定される。すなわち、Ｌ１、Ｌ２≧４２０ｍｍに設定される。この際、Ｌ１、Ｌ２＝４２０ｍｍに設定したとき、最もコンパクトかつ安価な装置構成の効果を得られる。
【００３５】
本例によれば、上記した実施形態の基本的な効果および図２で説明した効果に加えて、上記構成とすることにより、両面多枚数印字の場合も、先行する用紙に第１のキャリッジ１１にて用紙の第１面に印字後、第２のキャリッジ２１にて反転された用紙の第２面への印字開始と同時に、次の用紙に対して第１のキャリッジ１１にて用紙の第１面への印字を開始することができるため、効率的に印字を実施することができる。
【００３６】
本発明に係る画像形成装置は、上記実施形態におけるインクジェット方式の画像形成装置に限らず、例えば、プリンタ、プロッタ、ワープロ、ファクシミリ、複写機等またはこれら２つ以上の機能を備えた複合機等においてインクジェット記録装置を含む画像形成装置にも適用可能である。
また、シートとしては、用紙２に限らず、使用可能な薄紙から厚紙等まで、インクジェット方式で画像形成可能な全てのシートを含むものである。
さらに、コンパクトかつ安価な装置構成という効果をそれ程望まなくても良いのであれば、主走査方向に移動可能なキャリッジを備えたシリアル型の画像形成装置に限らず、例えば主走査方向に移動不能に構成されたライン型のインクジェット方式の画像形成装置にも適用ないし準用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 給紙カセット（シート収容手段）
２ 用紙（シート、被記録媒体ないし記録媒体）
３ 給紙コロ（シート給送手段）
４ 排紙トレイ（積載手段）
７ 給紙部（シート給送部）
８ 排紙部（シート排出部）
１０ 第１の画像形成部
１１ 第１のキャリッジ
１２ 第１のプラテン
１３ 第１の用紙検知センサ（第１のシート検知手段）
１５ 第１の搬送ローラ対
１８ 第１の排紙ローラ対
２０ 第２の画像形成部
２１ 第２のキャリッジ
２２ 第２のプラテン
２３ 第２の用紙検知センサ（第２のシート検知手段）
２４ 第３の用紙検知センサ（第３のシート検知手段）
２５ 第２の搬送ローラ対
３０ 第２の排紙ローラ対
３１ 第１の搬送方向切換手段
３２ 第２の搬送方向切換手段
３３ 案内部材
４１，４２，４３，４４ 記録ヘッド
１００ 共通搬送経路
１０１ 反転経路（シート反転経路）
１０２ 反転経路（シート反転経路）
１０３ 第１の搬送経路（第１のシート搬送経路）
１０４ 第２の搬送経路（第２のシート搬送経路）
１０５ 分岐点
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 用紙搬送距離（シート搬送距離）
Ｘ 副走査方向（シート搬送方向の一方向）
Ｙ 主走査方向（直交方向、シート幅方向）
Ｚ 高さ方向・鉛直方向（上下方向）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２００３−３０５８９３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する記録ヘッドを搭載し、シート搬送方向と直交する直交方向に走査しながら画像を形成するキャリッジが上下方向に２つ設けられ、シート給送部に接続され各キャリッジに対応したシート搬送経路を有する画像形成装置において、
第１のキャリッジは、前記シート給送部を基準として、上下方向では第２のキャリッジよりも遠くの位置に、水平方向では第２のキャリッジよりも近い位置に配置されており、
第１のキャリッジは、前記シート搬送方向の一方向のみに搬送されるシートに対して画像を形成し、
第２のキャリッジは、前記シート搬送方向の双方向に搬送されるシートに対しても画像形成可能であり、
片面印刷時には、各キャリッジが並列的に画像形成を行い、両面印刷時には、第１のキャリッジでシートの第１面に画像を形成後にシートを反転し、第２のキャリッジで前記片面印刷時とは逆方向に搬送される前記反転されたシートの第２面に対して画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記シート給送部が、第１および第２のキャリッジよりも下方に配置され、排出されるシートの積載手段が、第２のキャリッジよりも上方に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記シート給送部に接続された共通搬送経路と、該共通搬送経路からそれぞれ分岐して、第１のキャリッジにシートを搬送するために設けられた第１のシート搬送経路および第２のキャリッジにシートを搬送するために設けられた第２のシート搬送経路とを有し、
前記共通搬送経路の分岐点から第１のシート搬送経路における第１のキャリッジの印字開始位置までのシート搬送距離と、前記分岐点から第２のシート搬送経路における第２のキャリッジの印字開始位置までのシート搬送距離とが、前記画像形成装置で使用可能な最大シート長以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の画像形成装置において、
第１のキャリッジの前記シート搬送経路の下流には、第２のキャリッジの前記シート搬送経路の下流に接続されるシート反転経路が配設されており、
第１のキャリッジの印字終了位置から前記シート反転経路を経由して第２のキャリッジの印字開始位置までのシート搬送距離が、前記画像形成装置で使用可能な最大シート長以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
インクを吐出する記録ヘッドを搭載し、シート搬送方向と直交する直交方向に走査しながら画像を形成するキャリッジが上下方向に２つ設けられ、シート給送部に接続され各キャリッジに対応したシート搬送経路を有する画像形成装置において、
第１のキャリッジは、前記シート給送部を基準として、上下方向では第２のキャリッジよりも遠くの位置に、水平方向では第２のキャリッジよりも近い位置に配置されており、
第１のキャリッジは、前記シート搬送方向の一方向のみに搬送されるシートに対して画像を形成し、
第２のキャリッジは、前記シート搬送方向の双方向に搬送されるシートに対しても画像形成可能であり、
片面印刷時には、各キャリッジが並列的に画像形成を行い、両面印刷時には、第１のキャリッジでシートの第１面に画像を形成後にシートを反転し、第２のキャリッジで前記片面印刷時とは逆方向に搬送される前記反転されたシートの第２面に対して画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記シート給送部が、第１および第２のキャリッジよりも下方に配置され、排出されるシートの積載手段が、第２のキャリッジよりも上方に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記シート給送部に接続された共通搬送経路と、該共通搬送経路からそれぞれ分岐して、第１のキャリッジにシートを搬送するために設けられた第１のシート搬送経路および第２のキャリッジにシートを搬送するために設けられた第２のシート搬送経路とを有し、
前記共通搬送経路の分岐点から第１のシート搬送経路における第１のキャリッジの印字開始位置までのシート搬送距離と、前記分岐点から第２のシート搬送経路における第２のキャリッジの印字開始位置までのシート搬送距離とが、前記画像形成装置で使用可能な最大シート長以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の画像形成装置において、
第１のキャリッジの前記シート搬送経路の下流には、第２のキャリッジの前記シート搬送経路の下流に接続されるシート反転経路が配設されており、
第１のキャリッジの印字終了位置から前記シート反転経路を経由して第２のキャリッジの印字開始位置までのシート搬送距離が、前記画像形成装置で使用可能な最大シート長以上であることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２４０３４３（Ｐ２０１２−２４０３４３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１４０９９（Ｐ２０１１−１１４０９９）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]