JP2004114363A - インクジェット画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成で、印刷精度の劣化を招くことなく、確実かつ容易にインクカートリッジを適正な時期に交換することが可能なインクジェット画像形成装置を提供する。
【解決手段】プリンタ１の筐体におけるインクキャリッジ１７の移動範囲の端部近傍に配置される開閉部１０を配置して、インクカートリッジ１７上のカートリッジホルダ９のみをインクキャリッジ１７から独立して、用紙に対して適正な印刷を行う際の印刷位置、および前記インクキャリッジ１７が前記移動範囲の端部に位置する状態でインクカートリッジ８の少なくとも一部が開閉部１０を介してプリンタ１の筐体の外部に露出する露出位置の間で移動できるようにして、インクカートリッジ８のインク残量がニアエンプティになるとカートリッジホルダ９を露出位置に移動させる。
【選択図】図１
【解決手段】プリンタ１の筐体におけるインクキャリッジ１７の移動範囲の端部近傍に配置される開閉部１０を配置して、インクカートリッジ１７上のカートリッジホルダ９のみをインクキャリッジ１７から独立して、用紙に対して適正な印刷を行う際の印刷位置、および前記インクキャリッジ１７が前記移動範囲の端部に位置する状態でインクカートリッジ８の少なくとも一部が開閉部１０を介してプリンタ１の筐体の外部に露出する露出位置の間で移動できるようにして、インクカートリッジ８のインク残量がニアエンプティになるとカートリッジホルダ９を露出位置に移動させる。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インクジェット方式の画像形成装置に関し、特に、インクを収容するインクカートリッジの交換を確実かつ容易に行うことを可能にするインクジェット画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット方式の画像形成装置では、印刷によってインクが消耗した場合に、通常、インクを収容するインクカートリッジを交換することでインクの補充が行われる。このインクの補充が適正なタイミングで行われない場合は、インクカートリッジ内のインクが空になった状態で印刷が行われることになり、印刷ヘッド内にエアが混入して、その後の印刷に支障を来すことがある。
【０００３】
このため、従来より、インクタンク内のインクが完全に空になる前に、あらかじめインクの残量がわずかであることを示すインクニアエンプティの警告灯を点灯させたり、表示画面上にその旨の表示を行う等により、インクカートリッジ内のインクが完全に空になる前に、ユーザに対してインクカートリッジの交換を促していた。
【０００４】
ところが、上述のようにインクニアエンプティの警告灯によってユーザにインクカートリッジの交換を促す場合、ユーザがインクニアエンプティの警告灯に気付かない虞がある。また、画面上にインクカートリッジ内のインクの残量がわずかである旨の表示をする場合、ユーザがこの表示を認識しているにもかかわらず、印刷作業を迅速に遂行することを優先して、インクカートリッジの交換を後回しにする等の不都合がある。このため、結果的には、あらかじめインクカートリッジ内のインク残量がわずかである旨の表示をすることが、インクカートリッジのインクが空の状態で印刷されることを防止することに寄与しないことが多いという不都合があった。
【０００５】
そこで、従来のインクジェット方式の画像形成装置の中には、インクカートリッジ内のインクの量が所定の量未満になったときに、インクキャリッジが自らを支持するシャフトを引き延ばしつつ、装置の筐体の一部に形成された開閉部から装置の外部にせり出して、ユーザにインクカートリッジの交換を促すものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３６５９７号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載のインクジェット方式の画像形成装置では、キャリッジごと装置の外部にせり出す構造上、印刷精度に大きく関わる前記シャフトを伸張または収縮させる必要があることから、前記シャフト位置精度が適正に保たれない場合には、印刷精度が低下するという不都合があり、また、前記シャフトの位置精度を保つために、キャリッジやそれを支持する前記シャフトの構造が複雑化する虞があった。
【０００７】
この発明の目的は、簡易な構成で、印刷精度の劣化を招くことなく、確実かつ容易にインクカートリッジを適正な時期に交換することが可能なインクジェット画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は以下の構成を備えている。
【０００９】
（１）インクカートリッジを交換可能な状態で装着するカートリッジホルダを搭載したインクキャリッジと、前記インクキャリッジを印刷される用紙の搬送方向に直交する方向に往復移動させる駆動手段と、装置本体の動作を制御する制御手段と、を装置筐体内に備えたインクジェット画像形成装置において、
前記装置筐体における前記インクキャリッジの移動範囲の端部近傍に配置される開閉部と、
前記インクカートリッジ内のインク残量を検出する検出手段と、
前記カートリッジホルダを、前記用紙に対して適正な印刷を行う際の印刷位置、および前記インクキャリッジが前記移動範囲の端部に位置する状態で前記インクカートリッジの少なくとも一部が前記開閉部を介して前記装置筐体の外部に露出する露出位置の間で移動させる移動手段と、を備え、
前記制御手段は、前記検出手段に前記インク残量が所定量以下になったことが検出された場合に、前記駆動手段によって前記インクキャリッジを前記開閉部の近傍に移動させるとともに、前記移動手段によって前記カートリッジホルダを前記露出位置に移動させることを特徴とする。
【００１０】
この構成においては、インクカートリッジ内のインク残量がわずかになると、制御部によって前記インクカートリッジを装着しているカートリッジホルダが自動的に前記開閉部を介して前記露出位置に移動する。
【００１１】
したがって、インクカートリッジ内のインクが残り少なくなっていることが、容易にユーザに把握されるとともに、インク残量が少ない状態で継続して印刷がされることが防止されることから、適正な時期に確実にインクカートリッジの交換がされるため、インクカートリッジ内のインクが空の状態で印刷がされることによって印刷ヘッド内にエアが侵入する等の不具合が確実に防止される。
【００１２】
また、画像形成装置の上部にスキャナや自動原稿送り装置等が搭載された複写機モデルの場合においても、スキャナまたは自動原稿送り装置等によってインクカートリッジの交換が妨げられることがなく、スキャナまたは自動原稿送り装置等を可動させる機構やこれらの落下防止等の機構を特段に設けることが不要になる。
【００１３】
さらに、インクカートリッジを筐体の外部に移動させるために、インクキャリッジを支持するガイド軸の伸縮機構等が不要であり、装置の構成が簡易化される。
【００１４】
（２）前記移動手段は、前記印刷位置にある前記カートリッジホルダを前記インクキャリッジの一部に設けられた揺動支持部を中心に揺動させて前記露出位置に移動させることを特徴とする。
【００１５】
この構成においては、カートリッジホルダが、インクキャリッジ上の揺動支持部を中心に揺動しつつ前記印刷位置から前記露出位置に移動する。したがって、カートリッジホルダを前記印刷位置から前記露出位置に移動させることが簡易な機構によって実現される。
【００１６】
（３）前記移動手段は、前記印刷位置にある前記カートリッジホルダを前記インクキャリッジ上においてスライドさせて前記露出位置に移動させることを特徴とする。
【００１７】
この構成においては、カートリッジホルダが、インクキャリッジに沿ってスライドしつつ前記印刷位置から前記露出位置に移動する。したがって、カートリッジホルダを前記印刷位置から前記露出位置に移動させることが簡易な機構によって実現されるとともに、前記露出位置に位置するカートリッジホルダを前記印刷位置に復帰させることが容易になる。
【００１８】
（４）前記移動手段は、前記印刷位置にある前記カートリッジホルダを、用紙搬送方向または主走査方向に、前記揺動または前記スライドさせて前記露出位置に移動させることを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、カートリッジホルダが、前記印刷位置から２つの露出位置のうちの任意の露出位置にする。したがって、画像形成装置の配置位置等によって最適な露出位置にカートリッジホルダが移動することで、インクカートリッジの交換の便宜が図られる。
【００２０】
（５）前記開閉部は、外部に開いた状態で、前記カートリッジホルダを支持することを特徴とする。
【００２１】
この構成においては、カートリッジホルダが前記露出位置にある状態で、前記開閉部が前記カートリッジホルダを支持している。したがって、露出位置にあるカートリッジホルダを支持する部材を別個に設ける必要がなくなり、装置の構成が簡易化する。
【００２２】
（６）前記開閉部は、前記装置筐体の内側から外側に向かって下向きに開くことを特徴とする。
【００２３】
この構成においては、例えば、前記開閉部がカートリッジホルダから押圧されつつ、前記装置筐体の内側から外側に向かって下向きに開き、前記露出位置にある前記カートリッジホルダが前記開閉部によって支持される。したがって、前記カートリッジホルダの前記印刷位置から前記露出位置への移動の過程において前記開閉部が開くため、前記開閉部を駆動するための機構や前記露出位置において前記カートリッジホルダを支持するための部材が不要になる。
【００２４】
（７）前記インクカートリッジ、前記カートリッジホルダ、および前記移動手段は、色毎にそれぞれ設けられることを特徴とする。
【００２５】
この構成においては、前記インクカートリッジ、前記カートリッジホルダ、および前記移動手段が、色毎に別個独立して設けられている。したがって、インク残量がわずかなインクカートリッジのみが前記開閉部を介して、前記筐体の外部にせり出すため、各色のインクカートリッジのうちで交換すべきインクカートリッジが容易に把握される。
【００２６】
（８）前記インクキャリッジにインクを吐出する印刷ヘッド部が設けられている場合に、前記インクカートリッジと前記印刷ヘッド部とを連通する弾性チューブを備えたことを特徴とする。
【００２７】
この構成においては、カートリッジホルダが前記露出位置に移動している際にも、印刷ヘッド部とインクカートリッジとのタンクの間が前記弾性チューブによって密封される。
【００２８】
したがって、印刷ヘッド部に空気が侵入することが確実に防止されるとともに、インク漏れが生じたりインクが乾燥することが防止される。
【００２９】
（９）前記インクキャリッジにインクを吐出する印刷ヘッド部が設けられている場合に、前記印刷ヘッド部と前記インクカートリッジとの間のインク流路を接離自在なメッシュ部材を備えたことを特徴とする。
【００３０】
この構成においては、カートリッジホルダが前記露出位置に移動している際にも、印刷ヘッド部におけるインク流路とインクカートリッジにおけるインク流路とがそれぞれメッシュ部材によって覆われている。
【００３１】
したがって、カートリッジホルダが前記露出位置に位置する状態でも、印刷ヘッド部に空気が侵入することやインク漏れが生じることが確実に防止される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明のインクジェット画像形成装置の実施形態である複合型インクジェットプリンタを説明する。
【００３３】
図１は、複合型インクジェットプリンタ（以下、単にプリンタという。）１の構成を示す斜視図である。プリンタ１は、インクジェット方式で用紙に印刷処理を行うプリンタ本体２と、原稿の画像を読み取るスキャナ３とを備えている。なお、以下の説明では、プリンタ本体２における面Ｆをプリンタ１の正面とする。
【００３４】
プリンタ本体２は、用紙に対してインクを吐出して印刷を行う印刷部５と、印刷される用紙を収容するとともに所定のタイミングで印刷部５に対して、順次、用紙を供給する用紙収容部４と、を備えている。プリンタ本体２において、用紙収納部４から印刷部５を経由して排紙口６までの間に、図中のＵ字型の矢印で示す用紙搬送路１５が形成されており、排紙口６の近傍には排紙される用紙が載置される排紙トレイ７が設けられている。また、プリンタ１の筐体の一部には、インクカートリッジがプリンタ１の外部に移動する際に用いる後述の開閉部１０が形成されており、開閉部１０の近傍には、支持部６０が形成されている。。
まず、プリンタ１のうち、プリンタ本体２を説明する。図２は、プリンタ本体２の正面断面図である。同図に示すように、用紙収容部４は、印刷される用紙１２を収容する給紙カセット１１、給紙カセット１１に積載されている用紙１２のうちの最上位の用紙１２を用紙搬送路１５に導くピックアップローラ１３および給紙ローラ１４を備えている。
【００３５】
給紙ローラ１４から用紙搬送路１５に沿って下流側に向かうと、印刷部５の直前に用紙１２の斜行調整および用紙を印刷部に案内するタイミングの調整を行うＰＳローラ１６が設けられている。
【００３６】
印刷部５において、用紙搬送路１５を挟んで両側に、用紙１２に対して印刷を行う印刷ヘッドを搭載するキャリッジ１７と、印刷ヘッドにより印刷される用紙１２を支持するプラテン２４が設けられている。印刷処理は用紙搬送方向に直交する方向、すなわち図中で紙面に直交する方向にキャリッジ１７が移動することにより行われるが、キャリッジ１７の移動に用いられる案内シャフト１８がキャリッジ１７の移動方向に沿って配置されている。
【００３７】
用紙搬送路１５におけるプラテン２４およびキャリッジ１７の下流側には、用紙をプリンタ本体２の外部に形成された排紙トレイ７上に排出するためのスターローラ２５および排紙ローラ２６が配置されている。
【００３８】
次に、プリンタ１におけるスキャナ３を説明する。図３は、プリンタ１の左側面断面図である。同図に示すように、スキャナ３は、光学ユニット３１、原稿カバー３２、およびプラテンガラス３３を備えており、プラテンガラス３３上に載置された原稿画像を、光学ユニット３１が矢印３４で示す方向に移動しつつ順次読み取る。
【００３９】
光学ユニット３１は、原稿に光を照射する光源３５と、光電変換素子であるＣＣＤユニット４０と、原稿からの反射光をＣＣＤユニット４０の方に導く第１ミラー３６、第２ミラー３７、および第３ミラー３８と、原稿からの反射光をＣＣＤユニット４０上に結像させる結像レンズ３９と、を備えている。なお、光学ユニット３１は、プリンタ本体２におけるキャリッジ１７と同様に、図示しない案内シャフトによって矢印３４で示す副走査方向に移動自在に支持されている。
【００４０】
なお、プリンタ本体２のキャリッジ１７およびスキャナ３の光学ユニット３１は共に、駆動側プーリおよび従動側プーリに張架されたタイミングベルトによって往復移動する。例えば、キャリッジ１７は、プーリ２０、２１に張架されたタイミングベルト２２の回転運動に伴って動作している。
【００４１】
上述のプリンタ１の構成において、用紙収納部４内の給紙カセット１１上に積層して収納されている用紙１２は、ピックアップローラ１３によって１枚ずつ取出され、一対の給紙ローラ１４およびＵ字状の用紙搬送路１５を介して印刷部５へ搬送される。そして、用紙搬送路１５における印刷部５の上流側に配置されたＰＳローラ１６により、用紙１２の斜行調整がされ、所定のタイミングで印刷部５とプラテン２４との間に印刷位置に搬送され、キャリッジ１７に搭載された印刷ヘッド１７ａによって印刷処理が行われる。
【００４２】
ここで、キャリッジ１７の動作を説明すると、キャリッジ１７は、プリンタ本体２の前面側から背面側、すなわち用紙搬送方向に直交する方向（以下、主走査方向という。）に配置される一対の案内シャフト１８によって主走査方向１９に移動自在に支持されており、キャリッジ１７には一対のプーリ２０およびプーリ２１に張架されたタイミングベルト２２の一部が固着されている。このため、キャリッジ１７を主走査方向で移動させる際には、プーリ２０がモータ２３によって駆動される。
【００４３】
印刷位置において印刷処理された用紙１２は、用紙搬送路１５における印刷位置の下流側に配置されたスターローラ２５および排紙ローラ２６によって挟持されて排紙トレイ７上に排出される。
【００４４】
図４は、プリンタ１の一部を示す上面断面図であり、プリンタ１に適用されるインクキャリッジ１７の構成を示す図である。図４（ａ）は、開閉部１０が閉じている状態を示しており、カートリッジホルダ９が、用紙に対して適正な印刷を行う際の印刷位置（以下、印刷位置という。）にある状態を示している。一方、図４（ｂ）は、開閉部１０が開いている状態を示しており、インクカートリッジ８の少なくとも一部が開閉部１０を介してプリンタ１の筐体の外部に露出する露出位置（以下、露出位置という。）にある状態を示している。
【００４５】
図４に示すように、インクキャリッジ１７は、タイミングベルト２２に接続するためのベルト保持部４０を備えている。また、インクキャリッジ１７は、カラーインクが収容されたインクカートリッジ８ａ、および黒インクが収容されたインクカートリッジ８ｂを着脱自在に装着するカートリッジホルダ９を備えている。
【００４６】
カートリッジホルダ９は、回転軸部４１を中心にインクキャリッジ１７に対して回転自在に装着される。このとき、カートリッジホルダ９は、通常、回転軸部４１に設けられたスプリングによって時計回りに付勢されている。また、インクキャリッジ１７には、カートリッジホルダ９をインクキャリッジ１７に係止するためのフック４２が設けられている。
【００４７】
フック４２は、インクキャリッジ１７上に設けられた回転軸を中心に回転自在に設けられている。また、フック４２は、バネ４４に結合されておりこのバネの張力によってカートリッジホルダ９とインクキャリッジ１７との係合の強さが決定される。なお、カートリッジホルダ９とインクキャリッジ１７との係合は、図示しない係合解除機構によって任意に解除することができ、カートリッジホルダ９とインクキャリッジ１７との係合が解除されると、図４（ｂ）に示すように回転軸部４１に設けられたスプリングによってカートリッジホルダ９が印刷位置から露出位置へと回転移動する。
【００４８】
図５は、プリンタ１の要部を示すブロック図である。同図に示すように、プリンタ１は、上述の構成要素に加えて、制御部５０、インク検出部５４、ドライバ５５、および開閉検出部５６を備えている。
【００４９】
制御部５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、およびＲＡＭ５３から構成されている。ＲＯＭ５２は、プリンタ１の動作に必要なファームウェアを格納している。ＲＡＭ５３は、書込可能な不揮発性のメモリである。ＣＰＵ５１は、プリンタ１の動作を統括して制御する。
【００５０】
インク検出部５４は、インクカートリッジ８からのインクの吐出回数に基づいてインクカートリッジ８のインク残量を検出しており、インク残量が所定量を下回ったことを検出したときは、制御部５０に対して所定の検出信号を出力する。なお、インク検出部５４によるインク残量の検出手法は上述のものに限定されることはなく、本発明は、インク残量の検出手法のいかんにかかわらず適正に実施することができる。ドライバ５５は、制御部５０からの指令に基づいて、プーリ２０を駆動する。開閉検出部５６は、プリンタ１の筐体に形成された開閉部１０が開いた状態であるか、または閉じた状態であるかを検出する。本実施形態では、開閉検出部５６として開閉部１０が開閉動作に伴ってＯＮ／ＯＦＦが切り替わるスイッチを用いている。なお、同図の係合解除機構５７は、カートリッジホルダ９とインクキャリッジ１７との係合を解除するものであり、例えば、図４中のフック４２に半時計回りに外力を作用させる。
【００５１】
ここで、プリンタ１のインクキャリッジ１７の動作手順を、具体的に説明する。図示しないコンピュータ等からの印刷要求を受けると、制御部５０は印刷要求に基づいて、ドライバ５５にプーリ２０を駆動させる。インクキャリッジ１７は印刷ヘッド１７ａからインクを吐出しつつ印刷処理時の走査範囲内で往復移動する。この印刷処理時において、インク検出部５４は、常にインクカートリッジ８内のインク残量を監視している。
【００５２】
インク検出部５４は、インクカートリッジ８内のインク残量が所定量を下回ったことを検出すると、検知信号を制御部５０に向かって出力する。この検知信号を受けた制御部５０は、ドライバ５５を制御してインクキャリッジ１７をメンテナンス処理が実行されるメンテナンス位置まで移動させる。インクキャリッジ１７がメンテナンス位置まで移動すると、メンテナンス部により印刷ヘッド１７ａに対してノズルクリーニング等のメンテナンス処理が行われる。
【００５３】
制御部５０は、上述のメンテナンス処理が完了するとインクキャリッジ１７をメンテナンス位置から、インクキャリッジ１７の移動範囲の端部まで移動させる。制御部５０は、インクキャリッジ１７を前記移動範囲の端部まで移動させた後に、係合解除機構５７にカートリッジホルダ９とフック４２との係合を解除させる。
【００５４】
カートリッジホルダ９は、フック４２との係合が解除されると、回転軸４１を中心に時計回りに回転して開閉部１０の内壁を押圧し、最終的に開閉部１０押し開いて、露出位置へと移動する。
【００５５】
そして、カートリッジホルダ９が露出位置にある状態で、インクカートリッジ８の交換が完了すると、ユーザは、カートリッジホルダ９を軽く押圧することで容易にカートリッジホルダ９を印刷位置に復帰させることができる。
【００５６】
カートリッジホルダ９は、印刷位置に復帰すると、インクキャリッジ１７上で再度フック４２に係止される。一方、開閉部１０は、図示しないバネによってキャビネットの内側に付勢されているため、カートリッジホルダ９がインクキャリッジ１７上に復帰するのに伴って自動的に閉じられる。
【００５７】
開閉部１０が閉じたことを開閉検出部５６が検出すると、制御部５０は、インクキャリッジ１７を再びメンテナンス位置まで移動させ、メンテナンス部に初期メンテナンス処理を行わせた後、次の印刷処理に備えてインクキャリッジ１１の基準位置合わせを行う。
【００５８】
上述のように、プリンタ１においてインクカートリッジ８がインクニアエンプティになると、開閉部１０を介してカートリッジホルダ９がプリンタ１のキャビネットの外部に現れることから、ユーザにインクカートリッジ８がインクニアエンプティであることを視認させることができる。このため、極めて容易にインクカートリッジ８の交換時期が来たことをユーザに認識させることができる。
【００５９】
さらに、カートリッジホルダ９が露出位置にある状態では継続して印刷を行うことができないため、インクニアエンプティで継続して印刷が行われることにより、結果的にインクが空の状態で印刷が行われ、印刷ヘッド１７ａに空気が混入することを確実に防止することができる。
【００６０】
また、ユーザは、古いインクカートリッジ８を新しいものに交換する必要があるが、このとき、インクカートリッジ８を取り付けるべきカートリッジホルダ９がキャビネットの外側に位置しているため、容易に古いインクカートリッジ８をカートリッジホルダ９から取り除き、新しいインクカートリッジ８を取り付けることができる。
【００６１】
そして、開閉部１０を介してカートリッジホルダ９を外部に出してインクカートリッジ８を交換できることから、図１０に示す従来のプリンタ１００のように、スキャナ１０３を上方に回動させてインクカートリッジ８を交換するための空間を開放することを不要にすることができる。この場合、スキャナ１０３の回転支点を設けたり、開放時におけるスキャナ３が急に閉まらないようにするダンパー装置等が不要になるため、装置の低コスト化を図ることができる。
【００６２】
特に、本発明のプリンタ１は、インクキャリッジ１７ごとプリンタ１の外部にせり出させる必要がなく、例えば、案内シャフト１８に伸縮機構を設ける必要がないため、案内シャフト１８の構成を変更させる必要等がなくなり、プリンタ１の構成を簡潔化することが可能になる。
【００６３】
次に第２の実施形態におけるプリンタ１を説明する。第２の実施形態におけるプリンタ１の基本構成は第１の実施形態におけるプリンタ１と同様である。ただし、第２の実施形態におけるプリンタ１は、開閉部１０が支持部材６０の機能を有しており、プリンタ１の筐体に支持部材６０が設けられていない点が第１の実施形態と相違している。
【００６４】
図６は、第２の実施形態におけるプリンタ１の開閉部１０近傍の構成を示している。同図が示すように、開閉部１０はプリンタ１の筐体の内側から外側に向かって下向きに開く構造になっており、開閉部１０が外部に開いた状態で、カートリッジホルダ９を支持するように構成されている。
【００６５】
このため、露出位置にあるカートリッジホルダ９を開閉部１０によって適正に支持することが可能になるため、露出位置にあるカートリッジホルダ９を支持するための部材を別途に設ける必要がなくなり、プリンタ１の構成を簡易化することが可能である
さらに、カートリッジホルダ９を印刷位置から露出位置に移動される際において、インク漏れの発生およびインク流路への空気の侵入を防止するために、印刷ヘッド１７ａとインクカートリッジ８とを連通する可撓性を有する弾性チューブ６１を設けたり、印刷ヘッド１７ａとインクカートリッジ８との間のインク流路を接離自在なメッシュ部材６２を設けると、さらに好適に本発明の効果を奏することができる。
【００６６】
図７（ａ）は、弾性チューブ６１を設けた構成を示しており、図７（ｂ）は、メッシュ部材６２を設けた構成を示している。図７（ａ）のように、弾性チューブ６１を設けることにより、カートリッジホルダ９が露出位置にある状態で、インク漏れ、インク流路への空気の侵入、およびインクの乾燥を確実に防止することが可能である。
【００６７】
また、図７（ｂ）のように、メッシュ部材６２を設けることにより、カートリッジホルダ９が露出位置にある状態で、インク漏れおよびインク流路への空気の侵入を確実に防止することが可能である。
【００６８】
具体的には、カートリッジホルダ９が露出位置にある場合、すなわちメッシュ部材６２内にインクがあり、このメッシュ部材６２が大気に触れている状態では、メッシュの毛管力でメッシュ内部にインクを保持した状態を保ち、外部にインクが漏れたり、外部から空気が侵入することが防止される。
【００６９】
これに対して、カートリッジホルダ９が印刷状態であり、メッシュ部材６２の両側にインクが存在している場合には、メッシュ部材６２は、単にインクの流れに対する抵抗としてのみ機能することから、インクはメッシュ内を自由に通過することができ、メッシュ部材６２が特段インクの流れを妨げることはない。
【００７０】
次に、第３の実施形態におけるプリンタ１を説明する。第３の実施形態におけるプリンタ１の基本構成は第１の実施形態および第２の実施形態におけるプリンタ１と同様である。ただし、第３の実施形態におけるプリンタ１では、カートリッジホルダ９がインクキャリッジ１７上をスライドすることによって印刷位置から露出位置まで移動する点が、第１の実施形態および第２の実施形態と相違している。
【００７１】
図８は、第３の実施形態におけるプリンタ１の開閉部近傍の上面図である。同図が示すように、ここでは、インクキャリッジ１７が移動範囲の端部に位置している状態でカートリッジホルダ９がインクキャリッジ１７に沿ってスライドしながら開閉部１０を押し開き露出位置に移動する。なお、このとき、インクキャリッジ１７には、カートリッジホルダ９の位置を決定するための位置決めピン４３が設けられており、カートリッジホルダ９が適正な位置に保持される。
【００７２】
この実施形態においても、図９に示すように、開閉部１０がプリンタ１の筐体の内側から外側に向かって下向きに開くようにして、開閉部１０が外部に開いた状態で、露出位置にあるカートリッジホルダ９を支持するように構成することでプリンタ１の構成を簡易化することが可能になる。
【００７３】
上述のように、カートリッジホルダ９がキャビネットの外側に移動する際に、開閉部１０がカートリッジホルダ９に押されて外向きに開放されるように構成すると、開閉部１０の開閉のための駆動手段を別途設ける必要がなく、構成がシンプルでコストを抑えることが可能となる。
【００７４】
なお、上述の実施形態では、カートリッジホルダ９を印刷位置と露出位置との間で移動させたり、開閉部１０の開閉動作にモータ等を使用することなく低コスト化を図っているが、使用の便宜を考慮してカートリッジホルダ９や開閉部１０を電動モータ等によって動作させるようにすることもできる。
【００７５】
上述の実施形態においては、カートリッジホルダ９は、主走査方向または用紙搬送方向のうちのいずれか一方に移動するが、カートリッジホルダ９が印刷位置から２つの露出位置のいずれか任意の方に移動するようすることもできる。
【００７６】
この場合、インクキャリッジ１７とカートリッジホルダ９との間に、インクキャリッジ１７に対して、スライド自在または揺動自在な土台部分を形成し、カートリッジホルダ９をこの土台部分に対してスライド自在または揺動自在に設けることで、用紙搬送方向または主走査方向のいずれにも任意に移動することが可能となり、プリンタ１の設置場所等にかかわらず、インクカートリッジ８の交換を容易に行うことができる。
【００７７】
また、上述の実施形態では、インクカートリッジ８が互いに独立しておらず、一体的のインクカートリッジ８を１つのカートリッジホルダ９に保持した場合について説明しているが、各色のタンクをそれぞれ異なるインクカートリッジ８に個別に収容して、それぞれのカートリッジホルダ９を独立して移動可能とすることもできる。
【００７８】
この場合、複数のインクカートリッジのうち、インクの残量が所定量以下になったインクカートリッジ８を装着しているカートリッジホルダ９のみが印刷位置から露出位置に移動するため、交換すべきインクカートリッジ８を容易に判別することが可能になる。
【００７９】
なお、インクキャリッジ１７の移動方向や光学ユニット３１の移動方向は、上述のものに限られることはなく、インクキャリッジ１７や光学系ユニット３１の移動方向にかかわらず本発明を好適に実施することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００８１】
（１）インクカートリッジ内のインク残量がわずかになると制御部が、前記インクカートリッジを装着しているカートリッジホルダを、自動的に前記開閉部を介して前記露出位置に移動させることにより、インクカートリッジ内のインクが残り少なくなっていることを、容易にユーザに把握させることができるとともに、インク残量が少ない状態で継続して印刷がされることを防止できるため、適正な時期に確実にインクカートリッジの交換をして、インクカートリッジ内のインクが空の状態で印刷がされることによって印刷ヘッド内にエアが侵入する等の不具合を確実に防止することができる。
【００８２】
また、画像形成装置の上部にスキャナや自動原稿送り装置等が搭載された複写機モデルの場合においても、スキャナまたは自動原稿送り装置等によってインクカートリッジの交換が妨げられることを回避し、スキャナまたは自動原稿送り装置等を可動させる機構やこれらの落下防止等の機構を特段に設けることを不要にすることができる。
【００８３】
さらに、インクカートリッジを筐体の外部に移動させるために、インクキャリッジを支持するガイド軸の伸縮機構等を不要にして、装置の構成を簡易化することができる。
【００８４】
（２）カートリッジホルダをインクキャリッジ上の揺動支持部を中心に揺動させつつ前記印刷位置から前記露出位置に移動させることにより、カートリッジホルダを前記印刷位置から前記露出位置に移動させることを簡易な機構によって実現することができる。
【００８５】
（３）カートリッジホルダをインクキャリッジに沿ってスライドさせつつ前記印刷位置から前記露出位置に移動させることにより、カートリッジホルダを前記印刷位置から前記露出位置に移動させることを簡易な機構によって実現できるとともに、前記露出位置に位置するカートリッジホルダを容易に前記印刷位置に復帰させることができる。
【００８６】
（４）カートリッジホルダを、前記印刷位置から２つの露出位置のうちの任意の露出位置にさせることにより、画像形成装置の配置位置等によって最適な露出位置にカートリッジホルダを移動させて、インクカートリッジの交換の便宜を図ることができる。
【００８７】
（５）カートリッジホルダが前記露出位置にある状態で、前記開閉部に前記カートリッジホルダを支持させることにより、露出位置にあるカートリッジホルダを支持する部材を別個に設けることを不要にして装置の構成を簡易化することができる。
【００８８】
（６）例えば、前記開閉部をカートリッジホルダによって押圧させつつ、前記装置筐体の内側から外側に向かって下向きに開くとともに、前記露出位置にある前記カートリッジホルダを前記開閉部に支持させることにより、前記カートリッジホルダの前記印刷位置から前記露出位置への移動の過程において前記開閉部を開くことが可能になり、前記開閉部を駆動するための機構や前記露出位置において前記カートリッジホルダを支持するための部材を不要することができる。
【００８９】
（７）前記インクカートリッジ、前記カートリッジホルダ、および前記移動手段を、色毎に別個独立して設けていることにより、インク残量がわずかなインクカートリッジのみを前記開閉部を介して、前記筐体の外部にせり出させることが可能になり、ユーザに各色のインクカートリッジのうちで交換すべきインクカートリッジを容易に把握させることができる。
【００９０】
（８）カートリッジホルダを前記露出位置に移動させている際にも、印刷ヘッド部とインクカートリッジとのタンクの間を前記弾性チューブを用いて密封していることにより、印刷ヘッド部に空気が侵入することを確実に防止することができるとともに、インク漏れが生じることやインクが乾燥することを防止することができる。
【００９１】
（９）カートリッジホルダを前記露出位置に移動させている際にも、印刷ヘッド部におけるインク流路とインクカートリッジにおけるインク流路とをそれぞれメッシュ部材によって覆っていることにより、カートリッジホルダが前記露出位置に位置する状態でも、印刷ヘッド部に空気が侵入することやインク漏れが生じることを確実に防止することができる。
【００９２】
よって、簡易な構成で、印刷精度の劣化を招くことなく、確実かつ容易にインクカートリッジを適正な時期に交換することが可能なインクジェット画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るプリンタの構成を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係るプリンタ本体の正面断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るプリンタの左側面断面図である。
【図４】第１の実施形態に係るプリンタの一部を示す上面断面図である。
【図５】プリンタの要部を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態に係るプリンタの開閉部近傍の構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係るプリンタの開閉部近傍の構成を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係るプリンタの一部を示す上面断面図である。
【図９】第３の実施形態に係るプリンタの一部を示す上面断面図である。
【図１０】従来のプリンタの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１−複合型インクジェットプリンタ
２−プリンタ本体
３−スキャナ
８（８ａ、８ｂ）−インクカートリッジ
９−カートリッジホルダ
１０−開閉部
１７−インクキャリッジ
【発明の属する技術分野】
この発明は、インクジェット方式の画像形成装置に関し、特に、インクを収容するインクカートリッジの交換を確実かつ容易に行うことを可能にするインクジェット画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット方式の画像形成装置では、印刷によってインクが消耗した場合に、通常、インクを収容するインクカートリッジを交換することでインクの補充が行われる。このインクの補充が適正なタイミングで行われない場合は、インクカートリッジ内のインクが空になった状態で印刷が行われることになり、印刷ヘッド内にエアが混入して、その後の印刷に支障を来すことがある。
【０００３】
このため、従来より、インクタンク内のインクが完全に空になる前に、あらかじめインクの残量がわずかであることを示すインクニアエンプティの警告灯を点灯させたり、表示画面上にその旨の表示を行う等により、インクカートリッジ内のインクが完全に空になる前に、ユーザに対してインクカートリッジの交換を促していた。
【０００４】
ところが、上述のようにインクニアエンプティの警告灯によってユーザにインクカートリッジの交換を促す場合、ユーザがインクニアエンプティの警告灯に気付かない虞がある。また、画面上にインクカートリッジ内のインクの残量がわずかである旨の表示をする場合、ユーザがこの表示を認識しているにもかかわらず、印刷作業を迅速に遂行することを優先して、インクカートリッジの交換を後回しにする等の不都合がある。このため、結果的には、あらかじめインクカートリッジ内のインク残量がわずかである旨の表示をすることが、インクカートリッジのインクが空の状態で印刷されることを防止することに寄与しないことが多いという不都合があった。
【０００５】
そこで、従来のインクジェット方式の画像形成装置の中には、インクカートリッジ内のインクの量が所定の量未満になったときに、インクキャリッジが自らを支持するシャフトを引き延ばしつつ、装置の筐体の一部に形成された開閉部から装置の外部にせり出して、ユーザにインクカートリッジの交換を促すものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３６５９７号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載のインクジェット方式の画像形成装置では、キャリッジごと装置の外部にせり出す構造上、印刷精度に大きく関わる前記シャフトを伸張または収縮させる必要があることから、前記シャフト位置精度が適正に保たれない場合には、印刷精度が低下するという不都合があり、また、前記シャフトの位置精度を保つために、キャリッジやそれを支持する前記シャフトの構造が複雑化する虞があった。
【０００７】
この発明の目的は、簡易な構成で、印刷精度の劣化を招くことなく、確実かつ容易にインクカートリッジを適正な時期に交換することが可能なインクジェット画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は以下の構成を備えている。
【０００９】
（１）インクカートリッジを交換可能な状態で装着するカートリッジホルダを搭載したインクキャリッジと、前記インクキャリッジを印刷される用紙の搬送方向に直交する方向に往復移動させる駆動手段と、装置本体の動作を制御する制御手段と、を装置筐体内に備えたインクジェット画像形成装置において、
前記装置筐体における前記インクキャリッジの移動範囲の端部近傍に配置される開閉部と、
前記インクカートリッジ内のインク残量を検出する検出手段と、
前記カートリッジホルダを、前記用紙に対して適正な印刷を行う際の印刷位置、および前記インクキャリッジが前記移動範囲の端部に位置する状態で前記インクカートリッジの少なくとも一部が前記開閉部を介して前記装置筐体の外部に露出する露出位置の間で移動させる移動手段と、を備え、
前記制御手段は、前記検出手段に前記インク残量が所定量以下になったことが検出された場合に、前記駆動手段によって前記インクキャリッジを前記開閉部の近傍に移動させるとともに、前記移動手段によって前記カートリッジホルダを前記露出位置に移動させることを特徴とする。
【００１０】
この構成においては、インクカートリッジ内のインク残量がわずかになると、制御部によって前記インクカートリッジを装着しているカートリッジホルダが自動的に前記開閉部を介して前記露出位置に移動する。
【００１１】
したがって、インクカートリッジ内のインクが残り少なくなっていることが、容易にユーザに把握されるとともに、インク残量が少ない状態で継続して印刷がされることが防止されることから、適正な時期に確実にインクカートリッジの交換がされるため、インクカートリッジ内のインクが空の状態で印刷がされることによって印刷ヘッド内にエアが侵入する等の不具合が確実に防止される。
【００１２】
また、画像形成装置の上部にスキャナや自動原稿送り装置等が搭載された複写機モデルの場合においても、スキャナまたは自動原稿送り装置等によってインクカートリッジの交換が妨げられることがなく、スキャナまたは自動原稿送り装置等を可動させる機構やこれらの落下防止等の機構を特段に設けることが不要になる。
【００１３】
さらに、インクカートリッジを筐体の外部に移動させるために、インクキャリッジを支持するガイド軸の伸縮機構等が不要であり、装置の構成が簡易化される。
【００１４】
（２）前記移動手段は、前記印刷位置にある前記カートリッジホルダを前記インクキャリッジの一部に設けられた揺動支持部を中心に揺動させて前記露出位置に移動させることを特徴とする。
【００１５】
この構成においては、カートリッジホルダが、インクキャリッジ上の揺動支持部を中心に揺動しつつ前記印刷位置から前記露出位置に移動する。したがって、カートリッジホルダを前記印刷位置から前記露出位置に移動させることが簡易な機構によって実現される。
【００１６】
（３）前記移動手段は、前記印刷位置にある前記カートリッジホルダを前記インクキャリッジ上においてスライドさせて前記露出位置に移動させることを特徴とする。
【００１７】
この構成においては、カートリッジホルダが、インクキャリッジに沿ってスライドしつつ前記印刷位置から前記露出位置に移動する。したがって、カートリッジホルダを前記印刷位置から前記露出位置に移動させることが簡易な機構によって実現されるとともに、前記露出位置に位置するカートリッジホルダを前記印刷位置に復帰させることが容易になる。
【００１８】
（４）前記移動手段は、前記印刷位置にある前記カートリッジホルダを、用紙搬送方向または主走査方向に、前記揺動または前記スライドさせて前記露出位置に移動させることを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、カートリッジホルダが、前記印刷位置から２つの露出位置のうちの任意の露出位置にする。したがって、画像形成装置の配置位置等によって最適な露出位置にカートリッジホルダが移動することで、インクカートリッジの交換の便宜が図られる。
【００２０】
（５）前記開閉部は、外部に開いた状態で、前記カートリッジホルダを支持することを特徴とする。
【００２１】
この構成においては、カートリッジホルダが前記露出位置にある状態で、前記開閉部が前記カートリッジホルダを支持している。したがって、露出位置にあるカートリッジホルダを支持する部材を別個に設ける必要がなくなり、装置の構成が簡易化する。
【００２２】
（６）前記開閉部は、前記装置筐体の内側から外側に向かって下向きに開くことを特徴とする。
【００２３】
この構成においては、例えば、前記開閉部がカートリッジホルダから押圧されつつ、前記装置筐体の内側から外側に向かって下向きに開き、前記露出位置にある前記カートリッジホルダが前記開閉部によって支持される。したがって、前記カートリッジホルダの前記印刷位置から前記露出位置への移動の過程において前記開閉部が開くため、前記開閉部を駆動するための機構や前記露出位置において前記カートリッジホルダを支持するための部材が不要になる。
【００２４】
（７）前記インクカートリッジ、前記カートリッジホルダ、および前記移動手段は、色毎にそれぞれ設けられることを特徴とする。
【００２５】
この構成においては、前記インクカートリッジ、前記カートリッジホルダ、および前記移動手段が、色毎に別個独立して設けられている。したがって、インク残量がわずかなインクカートリッジのみが前記開閉部を介して、前記筐体の外部にせり出すため、各色のインクカートリッジのうちで交換すべきインクカートリッジが容易に把握される。
【００２６】
（８）前記インクキャリッジにインクを吐出する印刷ヘッド部が設けられている場合に、前記インクカートリッジと前記印刷ヘッド部とを連通する弾性チューブを備えたことを特徴とする。
【００２７】
この構成においては、カートリッジホルダが前記露出位置に移動している際にも、印刷ヘッド部とインクカートリッジとのタンクの間が前記弾性チューブによって密封される。
【００２８】
したがって、印刷ヘッド部に空気が侵入することが確実に防止されるとともに、インク漏れが生じたりインクが乾燥することが防止される。
【００２９】
（９）前記インクキャリッジにインクを吐出する印刷ヘッド部が設けられている場合に、前記印刷ヘッド部と前記インクカートリッジとの間のインク流路を接離自在なメッシュ部材を備えたことを特徴とする。
【００３０】
この構成においては、カートリッジホルダが前記露出位置に移動している際にも、印刷ヘッド部におけるインク流路とインクカートリッジにおけるインク流路とがそれぞれメッシュ部材によって覆われている。
【００３１】
したがって、カートリッジホルダが前記露出位置に位置する状態でも、印刷ヘッド部に空気が侵入することやインク漏れが生じることが確実に防止される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明のインクジェット画像形成装置の実施形態である複合型インクジェットプリンタを説明する。
【００３３】
図１は、複合型インクジェットプリンタ（以下、単にプリンタという。）１の構成を示す斜視図である。プリンタ１は、インクジェット方式で用紙に印刷処理を行うプリンタ本体２と、原稿の画像を読み取るスキャナ３とを備えている。なお、以下の説明では、プリンタ本体２における面Ｆをプリンタ１の正面とする。
【００３４】
プリンタ本体２は、用紙に対してインクを吐出して印刷を行う印刷部５と、印刷される用紙を収容するとともに所定のタイミングで印刷部５に対して、順次、用紙を供給する用紙収容部４と、を備えている。プリンタ本体２において、用紙収納部４から印刷部５を経由して排紙口６までの間に、図中のＵ字型の矢印で示す用紙搬送路１５が形成されており、排紙口６の近傍には排紙される用紙が載置される排紙トレイ７が設けられている。また、プリンタ１の筐体の一部には、インクカートリッジがプリンタ１の外部に移動する際に用いる後述の開閉部１０が形成されており、開閉部１０の近傍には、支持部６０が形成されている。。
まず、プリンタ１のうち、プリンタ本体２を説明する。図２は、プリンタ本体２の正面断面図である。同図に示すように、用紙収容部４は、印刷される用紙１２を収容する給紙カセット１１、給紙カセット１１に積載されている用紙１２のうちの最上位の用紙１２を用紙搬送路１５に導くピックアップローラ１３および給紙ローラ１４を備えている。
【００３５】
給紙ローラ１４から用紙搬送路１５に沿って下流側に向かうと、印刷部５の直前に用紙１２の斜行調整および用紙を印刷部に案内するタイミングの調整を行うＰＳローラ１６が設けられている。
【００３６】
印刷部５において、用紙搬送路１５を挟んで両側に、用紙１２に対して印刷を行う印刷ヘッドを搭載するキャリッジ１７と、印刷ヘッドにより印刷される用紙１２を支持するプラテン２４が設けられている。印刷処理は用紙搬送方向に直交する方向、すなわち図中で紙面に直交する方向にキャリッジ１７が移動することにより行われるが、キャリッジ１７の移動に用いられる案内シャフト１８がキャリッジ１７の移動方向に沿って配置されている。
【００３７】
用紙搬送路１５におけるプラテン２４およびキャリッジ１７の下流側には、用紙をプリンタ本体２の外部に形成された排紙トレイ７上に排出するためのスターローラ２５および排紙ローラ２６が配置されている。
【００３８】
次に、プリンタ１におけるスキャナ３を説明する。図３は、プリンタ１の左側面断面図である。同図に示すように、スキャナ３は、光学ユニット３１、原稿カバー３２、およびプラテンガラス３３を備えており、プラテンガラス３３上に載置された原稿画像を、光学ユニット３１が矢印３４で示す方向に移動しつつ順次読み取る。
【００３９】
光学ユニット３１は、原稿に光を照射する光源３５と、光電変換素子であるＣＣＤユニット４０と、原稿からの反射光をＣＣＤユニット４０の方に導く第１ミラー３６、第２ミラー３７、および第３ミラー３８と、原稿からの反射光をＣＣＤユニット４０上に結像させる結像レンズ３９と、を備えている。なお、光学ユニット３１は、プリンタ本体２におけるキャリッジ１７と同様に、図示しない案内シャフトによって矢印３４で示す副走査方向に移動自在に支持されている。
【００４０】
なお、プリンタ本体２のキャリッジ１７およびスキャナ３の光学ユニット３１は共に、駆動側プーリおよび従動側プーリに張架されたタイミングベルトによって往復移動する。例えば、キャリッジ１７は、プーリ２０、２１に張架されたタイミングベルト２２の回転運動に伴って動作している。
【００４１】
上述のプリンタ１の構成において、用紙収納部４内の給紙カセット１１上に積層して収納されている用紙１２は、ピックアップローラ１３によって１枚ずつ取出され、一対の給紙ローラ１４およびＵ字状の用紙搬送路１５を介して印刷部５へ搬送される。そして、用紙搬送路１５における印刷部５の上流側に配置されたＰＳローラ１６により、用紙１２の斜行調整がされ、所定のタイミングで印刷部５とプラテン２４との間に印刷位置に搬送され、キャリッジ１７に搭載された印刷ヘッド１７ａによって印刷処理が行われる。
【００４２】
ここで、キャリッジ１７の動作を説明すると、キャリッジ１７は、プリンタ本体２の前面側から背面側、すなわち用紙搬送方向に直交する方向（以下、主走査方向という。）に配置される一対の案内シャフト１８によって主走査方向１９に移動自在に支持されており、キャリッジ１７には一対のプーリ２０およびプーリ２１に張架されたタイミングベルト２２の一部が固着されている。このため、キャリッジ１７を主走査方向で移動させる際には、プーリ２０がモータ２３によって駆動される。
【００４３】
印刷位置において印刷処理された用紙１２は、用紙搬送路１５における印刷位置の下流側に配置されたスターローラ２５および排紙ローラ２６によって挟持されて排紙トレイ７上に排出される。
【００４４】
図４は、プリンタ１の一部を示す上面断面図であり、プリンタ１に適用されるインクキャリッジ１７の構成を示す図である。図４（ａ）は、開閉部１０が閉じている状態を示しており、カートリッジホルダ９が、用紙に対して適正な印刷を行う際の印刷位置（以下、印刷位置という。）にある状態を示している。一方、図４（ｂ）は、開閉部１０が開いている状態を示しており、インクカートリッジ８の少なくとも一部が開閉部１０を介してプリンタ１の筐体の外部に露出する露出位置（以下、露出位置という。）にある状態を示している。
【００４５】
図４に示すように、インクキャリッジ１７は、タイミングベルト２２に接続するためのベルト保持部４０を備えている。また、インクキャリッジ１７は、カラーインクが収容されたインクカートリッジ８ａ、および黒インクが収容されたインクカートリッジ８ｂを着脱自在に装着するカートリッジホルダ９を備えている。
【００４６】
カートリッジホルダ９は、回転軸部４１を中心にインクキャリッジ１７に対して回転自在に装着される。このとき、カートリッジホルダ９は、通常、回転軸部４１に設けられたスプリングによって時計回りに付勢されている。また、インクキャリッジ１７には、カートリッジホルダ９をインクキャリッジ１７に係止するためのフック４２が設けられている。
【００４７】
フック４２は、インクキャリッジ１７上に設けられた回転軸を中心に回転自在に設けられている。また、フック４２は、バネ４４に結合されておりこのバネの張力によってカートリッジホルダ９とインクキャリッジ１７との係合の強さが決定される。なお、カートリッジホルダ９とインクキャリッジ１７との係合は、図示しない係合解除機構によって任意に解除することができ、カートリッジホルダ９とインクキャリッジ１７との係合が解除されると、図４（ｂ）に示すように回転軸部４１に設けられたスプリングによってカートリッジホルダ９が印刷位置から露出位置へと回転移動する。
【００４８】
図５は、プリンタ１の要部を示すブロック図である。同図に示すように、プリンタ１は、上述の構成要素に加えて、制御部５０、インク検出部５４、ドライバ５５、および開閉検出部５６を備えている。
【００４９】
制御部５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、およびＲＡＭ５３から構成されている。ＲＯＭ５２は、プリンタ１の動作に必要なファームウェアを格納している。ＲＡＭ５３は、書込可能な不揮発性のメモリである。ＣＰＵ５１は、プリンタ１の動作を統括して制御する。
【００５０】
インク検出部５４は、インクカートリッジ８からのインクの吐出回数に基づいてインクカートリッジ８のインク残量を検出しており、インク残量が所定量を下回ったことを検出したときは、制御部５０に対して所定の検出信号を出力する。なお、インク検出部５４によるインク残量の検出手法は上述のものに限定されることはなく、本発明は、インク残量の検出手法のいかんにかかわらず適正に実施することができる。ドライバ５５は、制御部５０からの指令に基づいて、プーリ２０を駆動する。開閉検出部５６は、プリンタ１の筐体に形成された開閉部１０が開いた状態であるか、または閉じた状態であるかを検出する。本実施形態では、開閉検出部５６として開閉部１０が開閉動作に伴ってＯＮ／ＯＦＦが切り替わるスイッチを用いている。なお、同図の係合解除機構５７は、カートリッジホルダ９とインクキャリッジ１７との係合を解除するものであり、例えば、図４中のフック４２に半時計回りに外力を作用させる。
【００５１】
ここで、プリンタ１のインクキャリッジ１７の動作手順を、具体的に説明する。図示しないコンピュータ等からの印刷要求を受けると、制御部５０は印刷要求に基づいて、ドライバ５５にプーリ２０を駆動させる。インクキャリッジ１７は印刷ヘッド１７ａからインクを吐出しつつ印刷処理時の走査範囲内で往復移動する。この印刷処理時において、インク検出部５４は、常にインクカートリッジ８内のインク残量を監視している。
【００５２】
インク検出部５４は、インクカートリッジ８内のインク残量が所定量を下回ったことを検出すると、検知信号を制御部５０に向かって出力する。この検知信号を受けた制御部５０は、ドライバ５５を制御してインクキャリッジ１７をメンテナンス処理が実行されるメンテナンス位置まで移動させる。インクキャリッジ１７がメンテナンス位置まで移動すると、メンテナンス部により印刷ヘッド１７ａに対してノズルクリーニング等のメンテナンス処理が行われる。
【００５３】
制御部５０は、上述のメンテナンス処理が完了するとインクキャリッジ１７をメンテナンス位置から、インクキャリッジ１７の移動範囲の端部まで移動させる。制御部５０は、インクキャリッジ１７を前記移動範囲の端部まで移動させた後に、係合解除機構５７にカートリッジホルダ９とフック４２との係合を解除させる。
【００５４】
カートリッジホルダ９は、フック４２との係合が解除されると、回転軸４１を中心に時計回りに回転して開閉部１０の内壁を押圧し、最終的に開閉部１０押し開いて、露出位置へと移動する。
【００５５】
そして、カートリッジホルダ９が露出位置にある状態で、インクカートリッジ８の交換が完了すると、ユーザは、カートリッジホルダ９を軽く押圧することで容易にカートリッジホルダ９を印刷位置に復帰させることができる。
【００５６】
カートリッジホルダ９は、印刷位置に復帰すると、インクキャリッジ１７上で再度フック４２に係止される。一方、開閉部１０は、図示しないバネによってキャビネットの内側に付勢されているため、カートリッジホルダ９がインクキャリッジ１７上に復帰するのに伴って自動的に閉じられる。
【００５７】
開閉部１０が閉じたことを開閉検出部５６が検出すると、制御部５０は、インクキャリッジ１７を再びメンテナンス位置まで移動させ、メンテナンス部に初期メンテナンス処理を行わせた後、次の印刷処理に備えてインクキャリッジ１１の基準位置合わせを行う。
【００５８】
上述のように、プリンタ１においてインクカートリッジ８がインクニアエンプティになると、開閉部１０を介してカートリッジホルダ９がプリンタ１のキャビネットの外部に現れることから、ユーザにインクカートリッジ８がインクニアエンプティであることを視認させることができる。このため、極めて容易にインクカートリッジ８の交換時期が来たことをユーザに認識させることができる。
【００５９】
さらに、カートリッジホルダ９が露出位置にある状態では継続して印刷を行うことができないため、インクニアエンプティで継続して印刷が行われることにより、結果的にインクが空の状態で印刷が行われ、印刷ヘッド１７ａに空気が混入することを確実に防止することができる。
【００６０】
また、ユーザは、古いインクカートリッジ８を新しいものに交換する必要があるが、このとき、インクカートリッジ８を取り付けるべきカートリッジホルダ９がキャビネットの外側に位置しているため、容易に古いインクカートリッジ８をカートリッジホルダ９から取り除き、新しいインクカートリッジ８を取り付けることができる。
【００６１】
そして、開閉部１０を介してカートリッジホルダ９を外部に出してインクカートリッジ８を交換できることから、図１０に示す従来のプリンタ１００のように、スキャナ１０３を上方に回動させてインクカートリッジ８を交換するための空間を開放することを不要にすることができる。この場合、スキャナ１０３の回転支点を設けたり、開放時におけるスキャナ３が急に閉まらないようにするダンパー装置等が不要になるため、装置の低コスト化を図ることができる。
【００６２】
特に、本発明のプリンタ１は、インクキャリッジ１７ごとプリンタ１の外部にせり出させる必要がなく、例えば、案内シャフト１８に伸縮機構を設ける必要がないため、案内シャフト１８の構成を変更させる必要等がなくなり、プリンタ１の構成を簡潔化することが可能になる。
【００６３】
次に第２の実施形態におけるプリンタ１を説明する。第２の実施形態におけるプリンタ１の基本構成は第１の実施形態におけるプリンタ１と同様である。ただし、第２の実施形態におけるプリンタ１は、開閉部１０が支持部材６０の機能を有しており、プリンタ１の筐体に支持部材６０が設けられていない点が第１の実施形態と相違している。
【００６４】
図６は、第２の実施形態におけるプリンタ１の開閉部１０近傍の構成を示している。同図が示すように、開閉部１０はプリンタ１の筐体の内側から外側に向かって下向きに開く構造になっており、開閉部１０が外部に開いた状態で、カートリッジホルダ９を支持するように構成されている。
【００６５】
このため、露出位置にあるカートリッジホルダ９を開閉部１０によって適正に支持することが可能になるため、露出位置にあるカートリッジホルダ９を支持するための部材を別途に設ける必要がなくなり、プリンタ１の構成を簡易化することが可能である
さらに、カートリッジホルダ９を印刷位置から露出位置に移動される際において、インク漏れの発生およびインク流路への空気の侵入を防止するために、印刷ヘッド１７ａとインクカートリッジ８とを連通する可撓性を有する弾性チューブ６１を設けたり、印刷ヘッド１７ａとインクカートリッジ８との間のインク流路を接離自在なメッシュ部材６２を設けると、さらに好適に本発明の効果を奏することができる。
【００６６】
図７（ａ）は、弾性チューブ６１を設けた構成を示しており、図７（ｂ）は、メッシュ部材６２を設けた構成を示している。図７（ａ）のように、弾性チューブ６１を設けることにより、カートリッジホルダ９が露出位置にある状態で、インク漏れ、インク流路への空気の侵入、およびインクの乾燥を確実に防止することが可能である。
【００６７】
また、図７（ｂ）のように、メッシュ部材６２を設けることにより、カートリッジホルダ９が露出位置にある状態で、インク漏れおよびインク流路への空気の侵入を確実に防止することが可能である。
【００６８】
具体的には、カートリッジホルダ９が露出位置にある場合、すなわちメッシュ部材６２内にインクがあり、このメッシュ部材６２が大気に触れている状態では、メッシュの毛管力でメッシュ内部にインクを保持した状態を保ち、外部にインクが漏れたり、外部から空気が侵入することが防止される。
【００６９】
これに対して、カートリッジホルダ９が印刷状態であり、メッシュ部材６２の両側にインクが存在している場合には、メッシュ部材６２は、単にインクの流れに対する抵抗としてのみ機能することから、インクはメッシュ内を自由に通過することができ、メッシュ部材６２が特段インクの流れを妨げることはない。
【００７０】
次に、第３の実施形態におけるプリンタ１を説明する。第３の実施形態におけるプリンタ１の基本構成は第１の実施形態および第２の実施形態におけるプリンタ１と同様である。ただし、第３の実施形態におけるプリンタ１では、カートリッジホルダ９がインクキャリッジ１７上をスライドすることによって印刷位置から露出位置まで移動する点が、第１の実施形態および第２の実施形態と相違している。
【００７１】
図８は、第３の実施形態におけるプリンタ１の開閉部近傍の上面図である。同図が示すように、ここでは、インクキャリッジ１７が移動範囲の端部に位置している状態でカートリッジホルダ９がインクキャリッジ１７に沿ってスライドしながら開閉部１０を押し開き露出位置に移動する。なお、このとき、インクキャリッジ１７には、カートリッジホルダ９の位置を決定するための位置決めピン４３が設けられており、カートリッジホルダ９が適正な位置に保持される。
【００７２】
この実施形態においても、図９に示すように、開閉部１０がプリンタ１の筐体の内側から外側に向かって下向きに開くようにして、開閉部１０が外部に開いた状態で、露出位置にあるカートリッジホルダ９を支持するように構成することでプリンタ１の構成を簡易化することが可能になる。
【００７３】
上述のように、カートリッジホルダ９がキャビネットの外側に移動する際に、開閉部１０がカートリッジホルダ９に押されて外向きに開放されるように構成すると、開閉部１０の開閉のための駆動手段を別途設ける必要がなく、構成がシンプルでコストを抑えることが可能となる。
【００７４】
なお、上述の実施形態では、カートリッジホルダ９を印刷位置と露出位置との間で移動させたり、開閉部１０の開閉動作にモータ等を使用することなく低コスト化を図っているが、使用の便宜を考慮してカートリッジホルダ９や開閉部１０を電動モータ等によって動作させるようにすることもできる。
【００７５】
上述の実施形態においては、カートリッジホルダ９は、主走査方向または用紙搬送方向のうちのいずれか一方に移動するが、カートリッジホルダ９が印刷位置から２つの露出位置のいずれか任意の方に移動するようすることもできる。
【００７６】
この場合、インクキャリッジ１７とカートリッジホルダ９との間に、インクキャリッジ１７に対して、スライド自在または揺動自在な土台部分を形成し、カートリッジホルダ９をこの土台部分に対してスライド自在または揺動自在に設けることで、用紙搬送方向または主走査方向のいずれにも任意に移動することが可能となり、プリンタ１の設置場所等にかかわらず、インクカートリッジ８の交換を容易に行うことができる。
【００７７】
また、上述の実施形態では、インクカートリッジ８が互いに独立しておらず、一体的のインクカートリッジ８を１つのカートリッジホルダ９に保持した場合について説明しているが、各色のタンクをそれぞれ異なるインクカートリッジ８に個別に収容して、それぞれのカートリッジホルダ９を独立して移動可能とすることもできる。
【００７８】
この場合、複数のインクカートリッジのうち、インクの残量が所定量以下になったインクカートリッジ８を装着しているカートリッジホルダ９のみが印刷位置から露出位置に移動するため、交換すべきインクカートリッジ８を容易に判別することが可能になる。
【００７９】
なお、インクキャリッジ１７の移動方向や光学ユニット３１の移動方向は、上述のものに限られることはなく、インクキャリッジ１７や光学系ユニット３１の移動方向にかかわらず本発明を好適に実施することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００８１】
（１）インクカートリッジ内のインク残量がわずかになると制御部が、前記インクカートリッジを装着しているカートリッジホルダを、自動的に前記開閉部を介して前記露出位置に移動させることにより、インクカートリッジ内のインクが残り少なくなっていることを、容易にユーザに把握させることができるとともに、インク残量が少ない状態で継続して印刷がされることを防止できるため、適正な時期に確実にインクカートリッジの交換をして、インクカートリッジ内のインクが空の状態で印刷がされることによって印刷ヘッド内にエアが侵入する等の不具合を確実に防止することができる。
【００８２】
また、画像形成装置の上部にスキャナや自動原稿送り装置等が搭載された複写機モデルの場合においても、スキャナまたは自動原稿送り装置等によってインクカートリッジの交換が妨げられることを回避し、スキャナまたは自動原稿送り装置等を可動させる機構やこれらの落下防止等の機構を特段に設けることを不要にすることができる。
【００８３】
さらに、インクカートリッジを筐体の外部に移動させるために、インクキャリッジを支持するガイド軸の伸縮機構等を不要にして、装置の構成を簡易化することができる。
【００８４】
（２）カートリッジホルダをインクキャリッジ上の揺動支持部を中心に揺動させつつ前記印刷位置から前記露出位置に移動させることにより、カートリッジホルダを前記印刷位置から前記露出位置に移動させることを簡易な機構によって実現することができる。
【００８５】
（３）カートリッジホルダをインクキャリッジに沿ってスライドさせつつ前記印刷位置から前記露出位置に移動させることにより、カートリッジホルダを前記印刷位置から前記露出位置に移動させることを簡易な機構によって実現できるとともに、前記露出位置に位置するカートリッジホルダを容易に前記印刷位置に復帰させることができる。
【００８６】
（４）カートリッジホルダを、前記印刷位置から２つの露出位置のうちの任意の露出位置にさせることにより、画像形成装置の配置位置等によって最適な露出位置にカートリッジホルダを移動させて、インクカートリッジの交換の便宜を図ることができる。
【００８７】
（５）カートリッジホルダが前記露出位置にある状態で、前記開閉部に前記カートリッジホルダを支持させることにより、露出位置にあるカートリッジホルダを支持する部材を別個に設けることを不要にして装置の構成を簡易化することができる。
【００８８】
（６）例えば、前記開閉部をカートリッジホルダによって押圧させつつ、前記装置筐体の内側から外側に向かって下向きに開くとともに、前記露出位置にある前記カートリッジホルダを前記開閉部に支持させることにより、前記カートリッジホルダの前記印刷位置から前記露出位置への移動の過程において前記開閉部を開くことが可能になり、前記開閉部を駆動するための機構や前記露出位置において前記カートリッジホルダを支持するための部材を不要することができる。
【００８９】
（７）前記インクカートリッジ、前記カートリッジホルダ、および前記移動手段を、色毎に別個独立して設けていることにより、インク残量がわずかなインクカートリッジのみを前記開閉部を介して、前記筐体の外部にせり出させることが可能になり、ユーザに各色のインクカートリッジのうちで交換すべきインクカートリッジを容易に把握させることができる。
【００９０】
（８）カートリッジホルダを前記露出位置に移動させている際にも、印刷ヘッド部とインクカートリッジとのタンクの間を前記弾性チューブを用いて密封していることにより、印刷ヘッド部に空気が侵入することを確実に防止することができるとともに、インク漏れが生じることやインクが乾燥することを防止することができる。
【００９１】
（９）カートリッジホルダを前記露出位置に移動させている際にも、印刷ヘッド部におけるインク流路とインクカートリッジにおけるインク流路とをそれぞれメッシュ部材によって覆っていることにより、カートリッジホルダが前記露出位置に位置する状態でも、印刷ヘッド部に空気が侵入することやインク漏れが生じることを確実に防止することができる。
【００９２】
よって、簡易な構成で、印刷精度の劣化を招くことなく、確実かつ容易にインクカートリッジを適正な時期に交換することが可能なインクジェット画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るプリンタの構成を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係るプリンタ本体の正面断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るプリンタの左側面断面図である。
【図４】第１の実施形態に係るプリンタの一部を示す上面断面図である。
【図５】プリンタの要部を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態に係るプリンタの開閉部近傍の構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係るプリンタの開閉部近傍の構成を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係るプリンタの一部を示す上面断面図である。
【図９】第３の実施形態に係るプリンタの一部を示す上面断面図である。
【図１０】従来のプリンタの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１−複合型インクジェットプリンタ
２−プリンタ本体
３−スキャナ
８（８ａ、８ｂ）−インクカートリッジ
９−カートリッジホルダ
１０−開閉部
１７−インクキャリッジ
Claims (9)
- インクカートリッジを交換可能な状態で装着するカートリッジホルダを搭載したインクキャリッジと、前記インクキャリッジを印刷される用紙の搬送方向に直交する方向に往復移動させる駆動手段と、装置本体の動作を制御する制御手段と、を装置筐体内に備えたインクジェット画像形成装置において、
前記装置筐体における前記インクキャリッジの移動範囲の端部近傍に配置される開閉部と、
前記インクカートリッジ内のインク残量を検出する検出手段と、
前記カートリッジホルダを、前記用紙に対して適正な印刷を行う際の印刷位置、および前記インクキャリッジが前記移動範囲の端部に位置する状態で前記インクカートリッジの少なくとも一部が前記開閉部を介して前記装置筐体の外部に露出する露出位置の間で移動させる移動手段と、を備え、
前記制御手段は、前記検出手段に前記インク残量が所定量以下になったことが検出された場合に、前記駆動手段によって前記インクキャリッジを前記開閉部の近傍に移動させるとともに、前記移動手段によって前記カートリッジホルダを前記露出位置に移動させることを特徴とするインクジェット画像形成装置。 - 前記移動手段は、前記印刷位置にある前記カートリッジホルダを前記インクキャリッジの一部に設けられた揺動支持部を中心に揺動させて前記露出位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記移動手段は、前記印刷位置にある前記カートリッジホルダを前記インクキャリッジ上においてスライドさせて前記露出位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記移動手段は、前記印刷位置にある前記カートリッジホルダを、用紙搬送方向または主走査方向に、前記揺動または前記スライドさせて前記露出位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記開閉部は、外部に開いた状態で、前記カートリッジホルダを支持することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記開閉部は、前記装置筐体の内側から外側に向かって下向きに開くことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記インクカートリッジ、前記カートリッジホルダ、および前記移動手段は、色毎にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記インクキャリッジにインクを吐出する印刷ヘッド部が設けられている場合に、前記インクカートリッジと前記印刷ヘッド部とを連通する弾性チューブを備えたことを特徴とする請求項１〜７に記載のインクジェット画像形成装置。
- 前記インクキャリッジにインクを吐出する印刷ヘッド部が設けられている場合に、前記印刷ヘッド部と前記インクカートリッジとの間のインク流路を接離自在なメッシュ部材を備えたことを特徴とするインクジェット画像形成装置。
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| JP2002277946A JP2004114363A (ja) | 2002-09-24 | 2002-09-24 | インクジェット画像形成装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2002
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