JP2006199503A - 記録装置 - Google Patents

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靖彦 吉久
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Abstract

【課題】駆動手段の駆動力の伝達を搬送手段から供給手段へ短時間で簡易に切り換えることができる記録媒体供給用の駆動力を伝達する装置を備えた記録装置を提供すること。
【解決手段】記録媒体を供給し、供給される前記記録媒体を搬送する際、搬送用の駆動力を供給用に切り換えて伝達する際、前記搬送用の駆動力の正逆の組み合わせのみで前記切換動作を行う。これにより、従来は駆動力の伝達を搬送側から供給側へ切り換える際に、キャリッジを最大で装置本体の端から端まで移動させる必要があったが、本発明では駆動力の正逆の組み合わせのみで行えるのでその必要が無く、上記切換の処理時間を大幅に短縮させることができる。
【選択図】図12

Description

本発明は、記録媒体供給用の駆動力を伝達する装置を備えた記録装置に関し、特に駆動手段の駆動力の伝達を搬送手段から供給手段へ切り換えて供給手段を駆動させる駆動力伝達装置を備えた記録装置に関する。
一般に、記録装置の1つであるインクジェット式プリンタは、給紙トレイにセットされた記録媒体である用紙を供給手段により1枚ずつ給紙し、搬送手段により副走査方向に間欠的に設定量ずつ送りつつ、主走査方向に往復移動するキャリッジに搭載された記録へッドにより記録するようになっている。
この記録ヘッドは、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口から用紙に向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出する。従って、記録ヘッドのノズル開口において固形物による目詰まり、更には塵埃の付着や気泡混入等が生じると、ノズル開口におけるインク吐出特性が変動して記録画像の品質に大きな影響を与えることになる。
そこで、このような各変動原因を排除してインク吐出特性を一定な状態に維持するために、インクジェット式プリンタは吸引ポンプを備えている。この吸引ポンプは、ノズル形成面を封止している状態でノズル開口に負圧を作用させ、インクをノズル開口から強制的に吸引排出させて固形物や気泡を除去する。このような吸引ポンプは、搬送手段を駆動するモータにより駆動されるようになっている。すなわち、モータは、正転するときは搬送手段を駆動し、逆転するときは吸引ポンプを駆動する。
さらに、このモータは、正転時に供給手段も駆動する。すなわち、インクジェット式プリンタはモータの駆動力の伝達を切り換えるクラッチを備えており、このクラッチによりモータの駆動力の伝達を搬送手段から供給手段へ切り換えて供給手段を駆動するようになっている。
特開2001−240263号公報
上述したインクジェット式プリンタに配設されているクラッチは、切換レバーにより動作するようになっている。すなわち、キャリッジがホームポジションに位置しているときは切換レバーは保持されており、モータの駆動が供給手段側に伝達されるように切り換えられている。一方、キャリッジがホームポジションから離れているときは切換レバーは解放されており、モータの駆動が搬送手段側に伝達されるように切り換えられている。しかし、切換レバーを解放状態から保持状態に移行させるには、キャリッジを最大でプリンタ本体の端から端まで移動させなければならないため、時間的なロスが大きかった。
本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、駆動手段の駆動力の伝達を搬送手段から供給手段へ短時間で簡易に切り換えることができる記録媒体供給用の駆動力を伝達する装置を備えた記録装置を提供することにある。
上記目的達成のため、本発明に係る記録装置では、記録媒体を供給する供給手段と、供給される前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段へ駆動力を伝達して前記搬送手段を駆動させる駆動手段と、前記駆動手段の駆動力の伝達を前記搬送手段から前記供給手段へ切り換えて前記供給手段を駆動させる駆動力伝達手段とを備えた記録装置であって、前記駆動力伝達手段は、前記駆動手段の正逆駆動の組み合わせのみで切り換え動作することを特徴としている。これにより、従来は駆動力の伝達を搬送側から供給側へ切り換える際に、キャリッジを最大で装置本体の端から端まで移動させる必要があったが、本発明では駆動力の正逆の組み合わせのみで行えるのでその必要が無く、上記切換の処理時間を大幅に短縮させることができる。
また、本発明に係る記録装置では、前記駆動力伝達手段は、前記駆動手段を所定ステップ数ずつ逆転、正転、逆転、正転させることにより切り換え動作することを特徴としている。これにより、駆動力の伝達を搬送側から供給側へ切り換える処理を駆動手段の一定動作で常に行うことができるので、簡易な制御処理で対応することができる。
また、本発明に係る記録装置では、前記駆動力伝達手段は、クラッチと切換レバーを備え、前記クラッチに設けられている係止部と前記切換レバーに設けられている係止爪とを係止・離脱させることにより切り換え動作することを特徴としている。これにより、クラッチの断続を機械的に行うことができるので、その確実性を高めることができる。さらに、駆動手段を所定ステップ数ずつ正逆転させることで、クラッチに設けられている係止部と切換レバーに設けられている係止爪との係止・離脱を容易に行うことも可能となる。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る記録装置の1つであるインクジェット式プリンタの外部構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。このインクジェット式プリンタ100は、全体が幅方向に長く延びる直方体状の上部ハウジング101と下部ハウジング102を備えている。上部ハウジング101と下部ハウジング102は、スナップフィットにより締結されている。
上部ハウジング101の後方側には、給紙口103が形成されている。この給紙口103には、給紙される用紙が積層載置される給紙トレイ110及びこの給紙トレイ110の一端側に揃えられる給紙ガイド111が配設されている。給紙トレイ110は、給紙ガイド111から斜め上後方へ突き出るように配設されており、用紙を傾斜した状態で保持するようになっている。
上部ハウジング101の前方側には、排紙口104が形成されている。この排紙口104には、排紙される用紙が積層載置される排紙スタッカ120が配設されている。排紙スタッカ120は、不使用時は排紙口104から下部ハウジング102の裏面側に収納可能に、使用時は排紙口104から斜め上前方へ引出可能に配設されており、用紙を傾斜した状態で受けるようになっている。
さらに、排紙口104には、排紙スタッカ120が引き出された時に、排紙スタッカ120の非排紙側端部を幅方向に沿って保持するスタッカ保持部121が設けられている。なお、図1では、排紙スタッカ120は、下部ハウジング102の裏面側に収納された状態が示されている。
上部ハウジング101の上部から前面にかけて窓部105が形成されている。この窓部105は、透明もしくは半透明な湾曲した開閉自在なカバー106によって覆われている。このカバー106を開放することにより、インクカートリッジの交換作業や内部機構のメンテナンス作業等を容易に行うことができる。また、上部ハウジング101の左後方側には、押しボタン式のパワー系のスイッチ131と操作系のスイッチ132が配設されている。
図2は、図1のインクジェット式プリンタ100の上部ハウジング101を取り外したときの内部構成の全体を斜め前方から見た斜視図、図3は、その主要部の断面側面図である。下部ハウジング102上には、プリンタコントローラを構成する図2に示すメイン基板130が縦置きに配置されていると共に、プリントエンジンを構成する図2に示す記録手段140と、図3に示す用紙の供給手段150及び搬送手段160等が配設されている。
メイン基板130には、図示しないCPU、ROM、RAM、ASIC等の制御素子や記憶素子、及びその他の各種回路素子が装着されており、その上端には、上述したパワー系のスイッチ131や操作系のスイッチ132が押された時にそれぞれ発光することによりユーザがスイッチONを確認し得るように配置された発光ダイオード133、134が突設されている。
記録手段140は、キャリッジ141、記録ヘッド142、キャリッジモータ143、タイミングベルト144、吸引ポンプ145等を備えている。搬送手段160により搬送される用紙は、キャリッジモータ143とタイミングベルト144により走査されるキャリッジ141に搭載された記録ヘッド142により記録されるようになっている。この記録ヘッド142は、フルカラー印刷が可能なように、キャリッジ141内に収納された例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの計4色のインクカートリッジ146から各色インクが供給されるようになっている。
供給手段150は、給紙トレイ110、給紙ガイド111、給紙ローラ151、ホッパ152、分離パッド153等を備えている。給紙トレイ110に積層載置され給紙ガイド111により揃えられた用紙Pは、給紙ローラ151の回転に伴うホッパ152の上昇により分離パッド153で給紙ローラ151に押付けられ、最上位の用紙Pから1枚ずつ分離されて搬送手段160へ給送されるようになっている。
搬送手段160は、紙送りローラ161と従動ローラ162、排紙ローラ163とギザローラ164、紙送りモータ165、排紙スタッカ120等を備えている。供給手段150から供給される用紙Pは、紙送りモータ165により駆動されている紙送りローラ161と従動ローラ162に挟持されて記録手段140へ搬送され、さらに紙送りモータ165により駆動されている排紙ローラ163とギザローラ164に挟持されて排紙スタッカ120へ搬送されるようになっている。
ここで、搬送手段160の紙送りモータ165は、正転するときは搬送手段160の紙送りローラ161や排紙ローラ163等を駆動し、逆転するときは吸引ポンプ145を駆動する。さらに、この紙送りモータ165は、駆動力伝達装置により駆動力の伝達を搬送手段160から供給手段150へ切り換えて正転時に供給手段150の給紙ローラ151等も駆動するようになっている。この駆動力伝達装置は、クラッチと切換レバーを備えている。
図4は、上記駆動力伝達装置のクラッチとその周辺部を示す斜視図である。クラッチ10は、供給手段150における給紙ローラ151のローラ軸51の他端側に嵌合されている。すなわち、ローラ軸51の一端側には、給紙ローラ151が一体成形され、ローラ軸51の他端側には、ホッパ上下用カム52が一体成形され、さらにクラッチ10及び給紙歯車53が嵌合されている。
給紙ローラ151は、図3に示すように、円弧部分151aと平坦部分151cからなり、円弧部分151aには用紙を給送するために摩擦材が取り付けられている。円弧部分151aは、平坦部分151cに出張った円弧部分151bを持たせて全体の円弧長を大きくしている。この円弧部分151bは、ホッパ152の用紙の積載量が変化しても紙送りローラ161まで用紙を確実に給送するよう作用する。
例えば、ホッパ152に1枚の用紙がある場合は、ホッパ152を下限位置から上昇させ、用紙を給紙ローラ151へ当接させるまでの時間が最も長くなる。つまり、給紙ローラ151は用紙の当接までの間に所定角回転するので、円弧部分151bの長さは用紙の当接位置からの給送で紙送りローラ161へ到達するよう設定される。このように給紙ローラ151の平坦部分151c側に出張った円弧部分151bを設けることで、給紙ローラ151を大径にすることなく、全体の円弧部分151aを長くすることができ、装置の小型化を図ることができる。
図5は、給紙歯車53の詳細を示す斜視図である。給紙歯車53は、一体成形されたフランジ状の歯車53aとボス状の歯車53bでなり、搬送手段160の紙送りモータ165とギア機構を介して連結されている。この給紙歯車53は、クラッチ10が切られているときは、空回りして紙送りモータ165の駆動力を給紙ローラ151へ伝達しないようになっており、クラッチ10が繋がれているときは、紙送りモータ165の駆動力を給紙ローラ151へ伝達するようになっている。
図6は、クラッチ10の詳細を示す斜視図である。クラッチ10は、円盤11、円環12及びクラッチバネ13を備えており、給紙歯車53から給紙ローラ151への駆動力の伝達を断続させる機能を有する。円盤11は、一面側に円環12を支持する円環支持軸11a及びクラッチバネ13が掛けられるバネ掛け11bが設けられ、中央部にローラ軸51の十字状の先端部が嵌合される十字状の穴11cが穿孔されている。円環12は、内周部に給紙歯車53の歯53bに噛み合う突起12aが設けられ、外周部にクラッチバネ13が掛けられるバネ掛け12b及び図7に示す切換レバー20が係止される係止部12cが設けられている。
図7は、上記駆動力伝達装置の切換レバーの詳細を示す斜視図である。切換レバー20は、回転部21とそこから延びるように形成されたアーム部22でなり、アーム部22の先端側には、キャリッジ141により保持される保持爪22aと、円環12の係止部12cに係止される係止爪22bが形成されている。この切換レバー20は、搬送手段160の紙送りモータ165と摩擦クラッチを介して連結されており、紙送りモータ165の正転により係止爪22bが円環12の係止部12cに接近する方向へ回転し、紙送りモータ165の逆転により係止爪22bが円環12の係止部12cから離間する方向へ回転するようになっている。
このような構成の各部品の組立方法を説明する。先ず、給紙ローラ151のローラ軸51の十字状の先端部を、クラッチ10の円盤11の十字状の穴11cに嵌合して円筒状の軸止めにより固定する。さらに、クラッチ10の円環12の内周部を、円盤11の円環支持軸11aに支持させ、円盤11のバネ掛け11bと円環12のバネ掛け12bとの間にクラッチバネ13を掛ける。次に、給紙歯車53のボス状の歯車53bの軸穴に上記軸止めを挿入する。そして、図8に示すように、円環12と切換レバー14の位置を合わせる。
これにより、切換レバー20の係止爪22bがクラッチ10の円環12の係止部12cに係止し、円環12の突起12aが給紙歯車53の歯車53bに噛み合っていないときは、給紙ローラ151はクラッチ10と共に回転可能な状態にあり、給紙歯車53は単独で軸止めの周りで回転可能な状態となっている。一方、切換レバー20の係止爪22bがクラッチ10の円環12の係止部12cから離脱し、円環12の突起12aが給紙歯車53の歯車53bに噛み合っているときは、給紙ローラ151はクラッチ10と給紙歯車53と共に回転可能な状態になっている。
すなわち、用紙の搬送時は、切換レバー20の係止爪22bがクラッチ10の円環12の係止部12cに掛かるので、円環12の突起12aは給紙歯車53の歯車53bから離脱し、給紙歯車53は空回りする。一方、用紙の供給時は、切換レバー20の係止爪22bがクラッチ10の円環12の係止部12cから外れるので、クラッチバネ13の作用により円環12の突起12aは給紙歯車53の歯車53bに噛み合い、給紙ローラ151は給紙歯車53とともに回転する。
ここで、切換レバー20の係止爪22bとクラッチ10の円環12の係止部12cとの係止・離脱の切換方法について図9〜図17を参照して説明する。図9は、切換レバー20の係止爪22bとクラッチ10の円環12の係止部12cを模式的に示す図である。なお、図に示すステップ数は、紙送りモータ165のステップ数を表す。
切換レバー20の係止爪22bが、クラッチ10の円環12の係止部12cに係止しているときは、係止爪22bとクラッチバネ13の規制により、係止部12cは図9に示す係止爪22bの位置から右へ63ステップの間を動くことができる。一方、切換レバー20の係止爪22bが、クラッチ10の円環12の係止部12cから離脱しているときは、クラッチバネ13のみの規制により、係止部12cは図9に示す係止爪22bの位置から左右へ63ステップの計126ステップの間を動くことができる。
そして、係止爪22bは、紙送りモータ165の正転・逆転に追従して係止部12cに対して接近・離間するように動くことができる。また、クラッチ10を切り換えるには、係止部12cが、係止爪22bを越えて図の左側に移動する必要がある。以上の事項を踏まえて、クラッチ10の切換方法の具体例を説明する。
第1の具体例として、図10(A)に示すように、係止部12cが、点線で示す係止爪22bから右へ13ステップ以内の位置にある場合について説明する。先ず、図10(A)に示すように、紙送りモータ165を50ステップ逆転させて係止爪22bを係止部12cから離間させる。これにより、係止部12cは、点線で示す初期位置から右へ50ステップ移動する(この位置を第2位置という)。このときの駆動力伝達装置のクラッチ10と切換レバー20は、図12に示す位置関係となっている。
次に、図10(B)に示すように、紙送りモータ165を113ステップ正転させて係止爪22bを係止部12cに接近させる。これにより、係止部12cは、点線で示す第2位置から左へ本来は113ステップ移動することになるが、左へ50ステップ以上移動したところで係止爪22bに係止されて停止する(この位置を第3位置という)。このときの駆動力伝達装置のクラッチ10と切換レバー20は、図13に示す位置関係となっている。
次に、図11(A)に示すように、紙送りモータ165を50ステップ逆転させて係止爪22bを係止部12cから離間させる。これにより、係止部12cは、一旦、点線で示す第3位置から左へ63ステップ移動した位置、すなわち第2位置から左へ113ステップ移動した位置へ移動し(この位置を第4位置という)、その後、点線で示す第4位置から右へ50ステップ移動する(この位置を第5位置という)。このときの駆動力伝達装置のクラッチ10と切換レバー20は、図1414に示す位置関係となっている。
最後に、図11(B)に示すように、紙送りモータ165を任意のステップ正転させて係止爪22bを係止部12cに接近させる。これにより、係止部12cは、係止爪22bを越えて図の左側に移動するので、クラッチ10を切り換えることができる。このときの駆動力伝達装置のクラッチ10と切換レバー20は、図15に示す位置関係となっている。
第2の具体例として、図16(A)に示すように、係止部12cが、点線で示す係止爪22bから右へ13ステップを越える位置にある場合について説明する。先ず、図16(A)に示すように、紙送りモータ165を50ステップ逆転させて係止爪22bを係止部12cから離間させる。これにより、係止部12cは、点線で示す初期位置から右へ本来は50ステップ移動することになるが、右側の可動範囲を越えることになるので、右側の可動範囲までのステップ数と左側の可動範囲からのステップ数が50ステップとなる位置へ移動する(この位置を第2位置という)。
次に、図16(B)に示すように、紙送りモータ165を113ステップ正転させて係止爪22bを係止部12cに接近させる。これにより、係止部12cは、点線で示す第2位置から左へ113ステップ移動する(この位置を第3位置という)。ここで、係止部12cは、係止爪22bを越えて図の左側に移動するので、この時点でクラッチ10を切り換えることができるが、第1の具体例に合わせるため、以降の動作についても説明する。
次に、図17(A)に示すように、紙送りモータ165を50ステップ逆転させて係止爪22bを係止部12cから離間させる。これにより、係止部12cは、一旦、点線で示す第3位置から左へ50ステップ移動する(この位置を第5位置という)。
最後に、図17(B)に示すように、紙送りモータ165を任意のステップ正転させて係止爪22bを係止部12cに接近させる。これにより、係止部12cは、係止爪22bを越えて図の左側に移動するので、クラッチ10を切り換えることができる。
このように、紙送りモータ165を所定のステップ分だけ正転及び逆転させることにより、クラッチ10の円環12の係止部12cは切換レバー20の係止爪22bを越えることになるので、紙送りモータ165の駆動力の伝達を搬送手段160から供給手段150へ切り換えることができる。したがって、従来はモータの駆動力の伝達を搬送手段側から供給手段側へ切り換える際に、キャリッジを最大でプリンタ本体の端から端まで移動させる必要があったが、本実施形態ではその必要が無く、上記切換の処理時間を大幅に短縮させることができる。
以上説明したように、本発明に係る記録媒体供給用の駆動力を伝達する装置及びその駆動力伝達装置を備えた記録装置によれば、従来は駆動力の伝達を搬送側から供給側へ切り換える際に、キャリッジを最大で装置本体の端から端まで移動させる必要があったが、本発明では駆動力の正逆の組み合わせのみで行えるのでその必要が無く、上記切換の処理時間を大幅に短縮させることができる。
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は以上の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用されるのは勿論である。例えば、記録装置としてインクジェット式のプリンタを例に説明したが、これに限られるものではなく、駆動力伝達手段を有する記録装置であれば、例えば熱転写式等のプリンタ、インクジェット式、熱転写式等のファクシミリ装置やコピー装置等にも適用可能である。
本発明の実施の形態に係る記録装置の1つであるインクジェット式プリンタの外部構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。 図1のインクジェット式プリンタの上部ハウジングを取り外したときの内部構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。 図2のインクジェット式プリンタの主要部の断面側面図である。 本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置のクラッチとその周辺部を示す斜視図である。 図4の給紙歯車の詳細を示す斜視図である。 図4のクラッチの詳細を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置の切換レバーの詳細を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置の主要部の詳細を示す断面側面図である。 切換レバーの係止爪とクラッチの円環の係止部との係止・離脱の切換方法を説明するための第1の図である。 切換レバーの係止爪とクラッチの円環の係止部との係止・離脱の切換方法を説明するための第2の図である。 切換レバーの係止爪とクラッチの円環の係止部との係止・離脱の切換方法を説明するための第3の図である。 図10(A)に対応した切換レバーの係止爪とクラッチの円環の係止部との係止・離脱の切換方法を説明するための図である。 図10(B)に対応した切換レバーの係止爪とクラッチの円環の係止部との係止・離脱の切換方法を説明するための図である。 図11(A)に対応した切換レバーの係止爪とクラッチの円環の係止部との係止・離脱の切換方法を説明するための図である。 図11(B)に対応した切換レバーの係止爪とクラッチの円環の係止部との係止・離脱の切換方法を説明するための図である。 切換レバーの係止爪とクラッチの円環の係止部との係止・離脱の切換方法を説明するための第4の図である。 切換レバーの係止爪とクラッチの円環の係止部との係止・離脱の切換方法を説明するための第5の図である。
符号の説明
10 クラッチ、11 円盤、12 円環、12a 突起、12c 係止部、13 クラッチバネ、20 レバー、21 回転部、22 アーム部、22b 係止爪、51 ローラ軸、53 給紙歯車、53b ボス状の歯車、100 インクジェット式プリンタ、101 上部ハウジング、102 下部ハウジング、103 給紙口、104 排紙口、105 窓部、106 カバー、110 給紙トレイ、111 給紙ガイド、120 排紙スタッカ、130 メイン基板、140 記録手段、141 キャリッジ、142 記録ヘッド、143 キャリッジモータ、144 タイミングベルト、145 吸引ポンプ、146 インクカートリッジ、150 供給手段、151 給紙ローラ、160 搬送手段、161 紙送りローラ、165 紙送りモータ。

Claims (3)

  1. 記録媒体を供給する供給手段と、供給される前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段へ駆動力を伝達して前記搬送手段を駆動させる駆動手段と、前記駆動手段の駆動力の伝達を前記搬送手段から前記供給手段へ切り換えて前記供給手段を駆動させる駆動力伝達手段とを備えた記録装置であって、
    前記駆動力伝達手段は、前記駆動手段の正逆駆動の組み合わせのみで切り換え動作することを特徴とする記録装置。
  2. 前記駆動力伝達手段は、前記駆動手段を所定ステップ数ずつ逆転、正転、逆転、正転させることにより切り換え動作することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
  3. 前記駆動力伝達手段は、クラッチと切換レバーを備え、前記クラッチに設けられている係止部と前記切換レバーに設けられている係止爪とを係止・離脱させることにより切り換え動作することを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置。
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