(57)【要約】【課題】装置本体に固定された制御部と移動するキャリッジ間を接続するフレキシブルケーブルを不要とし、キャリッジの走査速度を高速化し、高速印刷を可能とし、信頼性の高い画像形成装置を実現する。【解決手段】複数のインクジェット記録ヘッド１４Ｃ，１４Ｂｋ，１４Ｙ，１４Ｍを搭載したキャリッジ１３が主走査方向に往復移動し、記録装置本体１から送信される印刷データに基づいて印刷を行う。印刷データは、記録装置本体側に設けられた送信回路３４，３５からケーブルレスで供給され、機械的負荷、信頼性を損なわずにキャリッジ１３の走査速度を向上する。また、送信回路３４，３５は、データの混信を防ぐため、左右に別けて配置され、それぞれの印刷データは周波数変調、位相変調等異なる変調が行われ、伝送媒体は赤外線とレーザが混在して用いられる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジに搭載された記録ヘッドの駆動回路と画像形成装置本体に設けられた制御回路間の信号伝送路をケーブルレスで接続することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記キャリッジに搭載された複数の記録ヘッドの駆動回路と前記画像形成装置本体に設けられた制御回路間の信号伝送は、前記記録ヘッド毎に異なる変調を行うか、または異なる伝送媒体を用いて行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記キャリッジはバッテリを搭載し、該バッテリから前記記録ヘッドの駆動回路に電力を供給することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記録ヘッドは、インクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、装置本体に固定された制御部から移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドに対し印刷データをケーブルレスで送信するインクジェット記録装置等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェット記録装置は、搬送される記録用紙と一定距離隔てて設けられたノズルを有するインクジェット記録ヘッドから記録用紙にインクを噴射して印刷を行うものであり、記録装置本体に設けられたガイドシャフトに摺動自在なキャリッジが設けられ、このキャリッジにシアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）の記録ヘッドが搭載されている。
【０００３】
キャリッジは、主走査モータにより記録用紙の幅方向に移動され、キャリッジに搭載されている各インクジェット記録ヘッドの各ノズルからインクを噴射して記録用紙に１ライン分の印刷を行う。その後、副走査モータにより記録用紙を所定量搬送させ、同様にキャリッジを移動させ次の１ライン分の印刷を行う。
【０００４】
このようなインクジェット記録装置において、キャリッジは主走査方向に移動しながらインクを吐出するものであるから、記録装置本体に設けられた制御部とキャリッジ間は、耐屈曲性のフレキシブルケーブルで接続して信号の送受信を行うのが一般的である。このフレキシブルケーブルの線数が多くなるとケーブルの幅が広くなり、小型化の障害となり、コスト上昇の原因となる。
【０００５】
以上のような問題点を解決するためになされた従来技術として、特許文献１に開示された情報伝達装置及びプリンタ装置に関する発明が知られている。この従来例の発明においては、可動するキャリッジに搭載された記録ヘッドとインクカートリッジの種々の情報をシリアルデータ転送によりプリンタ本体に固定された制御部に伝達して、キャリッジと制御部間の信号線を大幅に低減することが可能となるものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１９１５１１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
記録装置本体に固定された制御部と主走査方向に移動するキャリッジ間で各種信号を送受信する画像形成装置では、制御部とキャリッジ間を接続するフレキシブルケーブルが必要になるが、その場合フレキシブルケーブルの負荷により、キャリッジを高速で移動させる際の速度が制限されていた。したがって、本発明は、フレキシブルケーブルで送受信していた各種データを、光学通信等のケーブルレス伝送媒体によって送受信することで、フレキシブルケーブルの使用を極小化し、キャリッジ速度に対する影響を軽減し、高速印刷を可能とすること、及び信頼性の高い装置を実現することを目的とする。
【０００８】
また、記録装置本体に固定された制御部と主走査方向に移動するキャリッジ間で各種信号をケーブルレスで送受信する際、送受信する信号間で混信が生じることがなく、信頼性の高い画像形成装置を実現することを目的とする。
【０００９】
また、固定された制御部と主走査方向に移動するキャリッジ間で各種信号を送受信する画像形成装置において、制御部とキャリッジ間を接続するフレキシブルケーブルを完全に廃止し、制御部とキャリッジ間で各種信号を完全ケーブルレスで送受信し、キャリッジ動作を一層高速化することを目的とする。
【００１０】
また、キャリッジに搭載する記録ヘッドをインクジェット記録ヘッドとすることによって、高速印刷が可能で、コンパクトかつ低コストなカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、キャリッジに搭載された記録ヘッドの駆動回路と画像形成装置本体に設けられた制御回路間の信号伝送路をケーブルレスで接続する画像形成装置であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記キャリッジに搭載された複数の記録ヘッドの駆動回路と前記画像形成装置本体に設けられた制御回路間の信号伝送は、前記記録ヘッド毎に異なる変調を行うか、または異なる伝送媒体を用いて行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、前記キャリッジはバッテリを搭載し、該バッテリから前記記録ヘッドの駆動回路に電力を供給することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の画像形成装置において、前記記録ヘッドは、インクジェット記録ヘッドであることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の実施例によるインクジェット記録装置の機構部の概略斜視図、図２は、同じく機構部の側面断面図である。
【００１６】
実施例１のインクジェット記録装置は、記録装置本体１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ１３、キャリッジ１３に搭載したインクジェット記録ヘッド１４（以下、記録ヘッドという）、記録ヘッド１４へのインクを供給するサブタンク１２、サブタンク１２へインクを供給するメインタンクとしてのインクカートリッジ１５等で構成される印字機構部２を収納し、記録装置本体１の下方部には前方側から多数枚の用紙３を積載可能な給紙カセット（あるいは、給紙トレイ）４を抜き差し自在に装着することができ、また用紙３を手差しで給紙するための手差しトレイ５を開倒することができ、給紙カセット４あるいは手差しトレイ５から給送される用紙３を取り込み、印字機構部２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ６に排紙する。
【００１７】
印字機構部２は、図示しない左右の側板間に横架したガイド部材である主ガイドロッド１１でキャリッジ１３を主走査方向（図２で紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、このキャリッジ１３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する記録ヘッド１４をインク滴吐出方向を下方に向けて装着し、キャリッジ１３の上側には記録ヘッド１４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１２を装着している。
各サブタンク１２は、インク供給チューブ１６を介して、交換可能に装着された各インクカートリッジ（メインタンク）１５と接続され、インクカートリッジ１５からインクの供給を受ける。
【００１８】
キャリッジ１３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１１に摺動自在に嵌装している。そして、このキャリッジ１３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１７で回転駆動される駆動プーリ１８と従動プーリ１９との間にタイミングベルト２０を張装し、このタイミングベルト２０をキャリッジ１３に固定している。
【００１９】
また、記録ヘッド１４として、ここでは各色のヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。さらに、記録ヘッド１４として用いるインクジェット記録ヘッドは、圧電素子等の電気機械変換素子で液室（インク流路）壁面を形成する振動板を介してインクを加圧するピエゾ型のもの、あるいは発熱抵抗体による膜沸騰でバブル生じさせてインクを加圧するバブル型のもの、若しくはインク流路壁面を形成する振動板とこれに対向する電極との間の静電力で振動板を変位させてインクを加圧する静電型のもの等を使用することができるが、本実施例では静電型インクジェット記録ヘッドを用いている。
【００２０】
一方、給紙カセット４にセットした用紙３を記録ヘッド１４の下方側に搬送するために、給紙カセット４から用紙３を分離給送する給紙ローラ２１及びフリクションパッド２２と、用紙３を案内するガイド部材２３と、給紙された用紙３を反転させて搬送する搬送ローラ２４と、この搬送ローラ２４の周面に押し付けられる搬送コロ２５及び搬送ローラ２４からの用紙３の送り出し角度を規定する先端コロ２６とを設けている。搬送ローラ２４は副走査モータ２７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００２１】
そして、キャリッジ１３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ２４から送り出された用紙３を記録ヘッド１４の下方側で案内する静電搬送ベルト２９を設けている。この静電搬送ベルト２９は、チャージャ３０により帯電することにより搬送されてきた用紙３を吸着し、用紙面とヘッド面とを並行に保つ役割を担っている。静電搬送ベルト２９の用紙搬送方向下流側には、用紙３を排紙トレイ６に送り出す排紙コロ３１を設けている。
【００２２】
また、キャリッジ１３の移動方向右端側には記録ヘッド１４の信頼性を維持、回復するための信頼性維持回復機構３２を配置している。キャリッジ１３は印字待機中には信頼性維持回復機構３２側に移動されてキャッピング手段等で記録ヘッド１４がキャッピングされる。
【００２３】
図３は、キャリッジとインクジェット記録装置の記録装置本体側の制御回路との接続関係を示すブロック図である。
実施例１のインクジェット記録装置は、複数の記録ヘッド１４（１４Ｃ，１４Ｂｋ，１４Ｙ，１４Ｍ）を搭載したキャリッジ１３が主走査方向に往復移動し、それぞれの記録ヘッド１４Ｃ，１４Ｂｋ，１４Ｙ，１４Ｍが記録装置本体側から送信される印刷データに基づいて駆動され、インクを吐出して画像が形成される。それぞれの記録ヘッド１４Ｃ，１４Ｂｋ，１４Ｙ，１４Ｍに対する印刷データは、記録装置本体内のキャリッジ移動範囲外の左右に配置される送信回路３４，３５により供給される。
【００２４】
記録装置本体内の左側に配置される送信回路３４には、シアン用の記録ヘッド１４Ｃに印刷データを転送するデータ送信部３４Ｃ、ブラック用の記録ヘッド１４Ｂｋに印刷データを転送するデータ送信部３４Ｂｋが配置され、同じく右側に配置される送信回路３５には、マゼンタ用の記録ヘッド１４Ｍに印刷データを転送するデータ送信部３５Ｍ、イエロー用の記録ヘッド１４Ｙに印刷データを転送するデータ送信部３５Ｙが配置される。
【００２５】
各データ送信部３４Ｃ，３４Ｂｋ，３５Ｍ，３５Ｙは、対応する各記録ヘッド１４Ｃ，１４Ｂｋ，１４Ｍ，１４Ｙ用の印刷データを、赤外線またはレーザ等による光学通信にてキャリッジ１３に転送することで、ケーブルレスなデータ転送が可能となり、機械的負荷、信頼性を考慮せずにキャリッジ１３の動作速度を上げることができる。
【００２６】
各データ送信部３４Ｃ，３４Ｂｋ，３５Ｍ，３５Ｙは、データの混信を防ぐため、キャリッジ移動範囲の左右に別けて配置され、かつ周波数変調、位相変調等に代表される変調を行うか、赤外線とレーザを混在させることで、混信を防ぐ。例えば、図３に示す伝送路４２Ｃ，４２Ｍをレーザ光とし、伝送路４２Ｂｋ，４２Ｙを赤外線等を用いた伝送路にすると混信が生じない。
【００２７】
キャリッジ１３は、送信回路３４、３５から伝送される印刷データを受信するデータ受信部３８，３９、データ受信部３８，３９から印刷データを受け取り、各印刷ヘッド１４Ｃ，１４Ｂｋ，１４Ｍ，１４Ｙを駆動するヘッド駆動回路４０、インクの残量検出、その他センサ類の信号検出を行い、記録装置本体側のデータ受信部３６にデータを送信する周辺回路４１から構成される。ここで、周辺回路４１と記録装置本体側のデータ受信部３６間の伝送路４３は、レーザ光または赤外線を用いてケーブルレスで接続するのが望ましい。
また、キャリッジ１３の各部回路を駆動する電源は、記録装置本体側の電源制御部３７から、フレキシブルケーブル４４，４５を用いて供給される。
【００２８】
（実施例２）
図４は、実施例２のキャリッジと記録装置本体側の制御回路との接続関係を示すブロック図である。
実施例２のインクジェット記録装置は、送信回路３４のデータ送信部３４Ｃ，３４Ｂｋ、送信回路３５のデータ送信部３５Ｍ，３５Ｙから各記録ヘッド１４Ｃ，１４Ｂｋ，１４Ｍ，１４Ｙ用の印刷データを供給する構成、及び周辺回路４１でインクの残量やその他センサ類の信号検出を行い、記録装置本体側のデータ受信部３６にデータを送信する構成については、実施例１のインクジェット記録装置と同様の構成である。
【００２９】
実施例２のインクジェット記録装置は、キャリッジ１３内に配置された各回路を駆動する電源としてバッテリ４６をキャリッジ１３に内蔵している。
一方、記録装置本体側にバッテリ充電回路４７を搭載し、キャリッジ１３がホームポジションにある時、バッテリ充電回路４７の充電端子４８を通してバッテリ４６を充電する。
これにより、キャリッジ１３と画像形成装置本体を接続するケーブルを全廃し、完全ケーブルレス化することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば次のような効果を奏する。
請求項１の画像形成装置においては、装置本体に固定された制御回路と移動するキャリッジ間を接続するフレキシブルケーブルの使用を極小限度とすることが可能で、機械的な負荷の低減によるキャリッジの高速化と印刷速度の高速化を図ることができる。
【００３１】
請求項２の画像形成装置においては、装置本体に固定された制御回路と主走査方向に移動するキャリッジ間をケーブルレスで接続し各種信号を送受信する際、信号間で混信が生じることがなく、信頼性の高い画像形成装置を実現することができる。
【００３２】
請求項３の画像形成装置においては、装置本体に固定された制御回路と移動するキャリッジ間を接続するフレキシブルケーブルを全廃することが可能で、キャリッジの走査速度の一層の高速化と印刷速度の高速化、機械的信頼性の向上を図ることができる。
【００３３】
請求項４の画像形成装置においては、キャリッジに搭載する記録ヘッドをインクジェット記録ヘッドとすることによって、高速印刷が可能で、コンパクトかつ低コストなカラー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】本発明の実施例によるインクジェット記録装置の機構部の概略斜視図である。
【図２】本発明の実施例によるインクジェット記録装置の機構部の側面断面図である。
【図３】実施例１のキャリッジとインクジェット記録装置の記録装置本体側の制御回路との接続関係を示すブロック図である。
【図４】実施例２のキャリッジと記録装置本体側の制御回路との接続関係を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…記録装置本体、２…印字機構部、３…用紙、４…給紙カセット、５…手差しトレイ、６…排紙トレイ、１１…主ガイドロッド、１２…サブタンク、１３…キャリッジ、１４…記録ヘッド、１５…インクカートリッジ、１６…インク供給チューブ、１７…主走査モータ、１８…駆動プーリ、１９…従動プーリ、２０…タイミングベルト、２１…給紙ローラ、２２…フリクションパッド、２３…ガイド部材、２４…搬送ローラ、２５…搬送コロ、２６…先端コロ、２７…副走査モータ、２９…静電搬送ベルト、３０…チャージャ、３１…排紙コロ、３２…信頼性維持回復機構、３４，３５…送信回路、３４Ｃ，３４Ｂｋ，３５Ｍ，３５Ｙ…データ送信部、３６…データ受信部、３７…電源制御部、３８，３９…データ受信部、４０…ヘッド駆動回路、４１…周辺回路、４２Ｃ，４２Ｂｋ，４２Ｍ，４２Ｙ…伝送路、４３…伝送路、４４，４５…フレキシブルケーブル、４６…バッテリ、４７…バッテリ充電回路、４８…充電端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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