JP2007145574A - 画像記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】部品点数が少なく、且つ簡単な構造で両面画像記録できるようにした画像記録装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッド12と給紙カセット5との上下間に、Uターン搬送路9と、これにより搬送される用紙Pを支持するための用紙支持部11を配置し、用紙支持部11を挟んで上流側にレジストローラ対20を、下流側に排紙ローラ対21を配置し、排紙ローラ対21に隣接する搬送方向上流側の副支持部材46を上向き回動させて片面画像記録済の用紙Pを回送するとき開口部50が形成され、排紙ローラ対21を逆転させと、片面画像記録済の用紙Pをアーム6aの下方の第2搬送経路に戻し、その用紙Pの先端部が、給紙ローラ7と給紙カセット5上に堆積された用紙Pの最上面との間に到達したとき、給紙ローラ7を搬送方向に駆動し、且つ排紙ローラ対21のニップを解除する。
【選択図】図9

Description

本発明は、記録用紙等の被記録媒体の両面に画像を記録することができる画像記録装置の構成に関するものである。
近年、オフィスや家庭内において、紙資源の節約のために、記録用紙の両面に画像を記録することができる画像記録装置を設置することが盛んに行われている。
この種の画像記録装置は種々の記録方式で盛んに開発されており、例えば、特許文献1では、画像記録装置の本体ケースの下端に給紙カセットが配置され、その上方の本体ケース内には、電子写真プロセスによるトナー式の画像記録部が配置されている。この画像記録装置においては、給紙カセットから上向きU字状の搬送経路を介して画像記録部に向かって用紙を搬送して、当該用紙の片面にまず画像を記録する。その後、定着装置を介して排出搬送路へ用紙を搬送し、その搬送方向における排出搬送路の最下流側の排出ローラ対の箇所で用紙の最上流側端部を挟持した状態で一旦停止する。次いで、上記の用紙を上記排出搬送路から分岐し、且つ給紙カセットの上方に配置された反転搬送路に向かって逆行搬送させ、再度上向きU字状の搬送経路に用紙を反転搬送させる。最後に下流側の画像記録部で、未だ画像が記録されていない用紙の他面に画像記録ができるように構成されている。
特開2004−102165号公報(図2参照)
しかしながら、上記特許文献1のように、片面画像形成した後の排出搬送路の箇所で用紙の搬送方向を逆転(逆行)させる反転搬送部ユニットを備えると、その構成部品点数が多くなるため、構造が極めて複雑となり、且つ嵩張るという問題があった。また、反転搬送経路が長くなり、画像記録装置全体が大型化するという問題もあった。
本発明は、上記の従来の課題を解決すべくなされたものであり、部品点数が少なく且つ簡単な構造で小型化でき、且つ両面画像記録の可能な画像記録装置を提供することを目的とするものである。
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明の画像記録装置は、本体ケース内に設けられ、被記録媒体に画像を記録するための画像記録手段と、前記画像記録手段より下方に設けられ、複数枚の被記録媒体を略水平状にて堆積させて収容可能な給紙カセットと、前記給紙カセットの上方に配置され、前記堆積された被記録媒体から1枚ずつ分離にして給送する給送手段と、前記給紙カセットから前記画像記録手段の下面と対向するように被記録媒体を搬送し、排出側に被記録媒体を送る第1搬送経路とを備えた画像記録装置において、前記第1搬送経路における前記画像記録手段と前記給紙カセットとの上下間に、搬送される前記被記録媒体を支持するための用紙支持部を配置し、前記用紙支持部には、片面画像記録済の被記録媒体を前記給紙カセット上に堆積された被記録媒体の最上面と前記給送手段との間に回送するとき開口する開口部を備え、前記開口部よりも搬送下流側には、前記画像記録手段の箇所を通過した被記録媒体を挟持可能とする排紙ローラ対を設け、前記排紙ローラ対の逆回転により、前記片面画像記録済の被記録媒体を、前記開口部から前記給送手段の下方の第2搬送経路に回送した後、前記給送手段にて、前記片面画像記録済の被記録媒体を、前記第1搬送経路を経て前記画像記録手段の方向に再送するように構成したものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像記録装置において、前記回送される被記録媒体の先端部が、前記給送手段における給紙ローラに届くまでは、前記給紙ローラを前記給紙カセット上に堆積された被記録媒体の最上面から離間させるか、もしくは前記給紙ローラを自由回転可能状態に保持するものである。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像記録装置において、前記排紙ローラ対による被記録媒体のニップを解除するためのニップ解除手段を備え、 前記回送される被記録媒体の先端部が、前記給送手段における給紙ローラと前記給紙カセット上に堆積された被記録媒体の最上面との間に到達した後、前記給紙ローラの離間解除もしくは前記給紙ローラを搬送方向に駆動し、且つ前記ニップ解除手段を作動させるように構成したものである。
そして、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の画像記録装置において、前記第1搬送経路には、前記画像記録手段よりも搬送上流側に、レジストローラ対が設けられ、前記レジストローラ対と前記排紙ローラ対とは、被記録媒体の搬送及び非搬送を同じくするように駆動されるものである。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の画像記録装置において、前記用紙支持部は、前記画像記録手段と前記給紙カセットとの上下間に、搬送される被記録媒体を支持するための用紙支持部材により構成され、前記開口部は、前記用紙支持部材の少なくとも一部を、上方または下方に傾動させることにより形成されるものである。
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の画像記録装置において、前記画像記録手段は、前記用紙支持部上の被記録媒体に向かってインク滴を選択的に吐出するインクジェット式の記録ヘッドを備えているものである。
上述のように、請求項1に記載の発明によれば従来の両面画像記録のための反転搬送手段に比べて、構造が至極簡単且つ部品点数が少なくて済むという効果を奏する。
また、排紙ローラ対の逆回転により、片面画像記録済の被記録媒体を回送させるものであるから、従来の排出部近傍に逆送手段を配置する場合に比べて、逆送経路が極端に短くなり、両面画像記録を迅速に行える(高速化できる)という効果を奏する。そして、構成部品も排紙ローラ対及び給送手段を利用するから、必要部品点数も少なくて、製造コストを大幅に低減できるという効果を奏する。
請求項2に記載の発明によれば、回送される被記録媒体の先端部が、給紙ローラに届くまでは、この給紙ローラを給紙カセット上に堆積された被記録媒体の最上面から離間させるか、もしくは給紙ローラを自由回転可能状態に保持するだけの簡単な構成であるから、給紙ローラを通常の片面画像記録のときの給紙カセットからの被記録媒体の一枚ずつの分離給送することと、片面画像記録済の被記録媒体を第1搬送経路を経て画像記録手段の方向に再送することの両方に共通した部品(給紙ローラ)を利用することができて、構造が至極簡単で必要部品点数も少なくしてコスト低減できるという効果を奏する。
請求項3に記載の発明によれば、排紙ローラ対による被記録媒体のニップを解除するためのニップ解除手段を備え、回送される片面画像記録済の被記録媒体の先端部が、給紙ローラと給紙カセット上に堆積された被記録媒体の最上面との間に到達した後、給紙ローラの離間解除もしくは前記給紙ローラを搬送方向に駆動し、且つ前記ニップ解除手段を作動させて排紙ローラ対のニップを解除するように構成したので、第1搬送経路への被記録媒体の再送時には、排紙ローラ対による被記録媒体の送り作用を無くし、給紙ローラの駆動のみで確実に搬送できるという効果を奏する。
請求項4に記載の発明によれば、第1搬送経路には、画像記録手段よりも搬送上流側に、レジストローラ対が設けられ、レジストローラ対と排紙ローラ対とは、被記録媒体の搬送及び非搬送を同じくするように駆動される場合には、通常の間欠給紙モード時の前記レジストローラ対及び排紙ローラ対の回転方向の制御と同じであるので、片面画像記録と両面画像記録とでの制御を簡単にすることができる。
請求項5に記載の発明によれば、用紙支持部である用紙支持部材の少なくとも一部を上方または下方に傾動させることにより、開口部が形成されるので、傾動させる支持部材の形状が小さくなり、傾動させるアクチュエータの動力も少なくて済むという効果を奏する。
請求項6に記載の発明によれば、画像記録手段は、用紙支持部上の被記録媒体に向かってインク滴を選択的に吐出するインクジェット式の記録ヘッドを備えているものであるので、用紙支持部はその上の被記録媒体と記録ヘッドとの間のギャップを規制する機能を有するものでありながら、開口部を形成し、且つ片面画像記録済の被記録媒体の回送時に給紙ローラに導くための部材としても利用でき、部品点数の削減と、画像記録装置のコンパクト化に寄与できるという効果を奏する。
次に、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態である多機能型の画像記録装置1の全体斜視図、図2は上部ケースを除去した本体ケースの斜視図、図3は本体ケースの平面図、図4は下流側のガイドプレート及び支持部材を除いた状態の記録部ユニットの斜視図、図5は図4は図3のV−V線矢視側面図、図6は移動するキャリッジにより拍車ホルダを上向き回動させた状態の排紙ローラ対側から見た斜視図、図7(a)は排紙ローラ対のニップ状態且つ開口部を閉止している状態を示す要部拡大断面図、図7(b)は排紙ローラ対のニップを解除し、開口部を開いた状態を示す要部拡大断面図、図8(a)は本体ケース内の記録部ユニットの構造を示す一部側面図、図8(b)は拍車ホルダの付勢及び回動中心を示す要部斜視図、図9(a)〜(d)は両面画像動作の各工程を示す作用説明図、図10(a)〜(c)は給紙カセットに対する間欠給紙動作時の動力伝達切換え手段の位置を示す説明図、図11(a)〜(d)は切換え作動体と姿勢強制体の作用説明図、図12(a)〜(c)は同じく連続給紙動作時の動力伝達切換え手段の位置を示す説明図、図13(a)〜(c)は裏面への画像記録時の動力伝達切換え手段の位置を示す説明図、図14(a)〜(c)はメンテナンス動作時の動力伝達切換え手段の位置を示す説明図、図15は動力伝達切換え手段の概略構成図、図16(a)〜(b)は各動作時への切換え作用説明図、図17は制御装置の機能ブロック図、図18は両面画像記録の制御のフローチャートである。
図1に示す多機能型の画像記録装置1は、ファクシミリ機能、プリンタ機能、複写機能、スキャナ機能等の各種機能を備えている。多機能型(Multi Function Device )の画像記録装置1は、上面開放の略箱状の本体ケース2と、この本体ケース2の一側(図1の実施形態ではY軸方向左側)に対して、蝶番、ヒンジ部等の回動軸線部(図示せず)を介して上下回動可能に枢着された上部ケース3とを有する。なお、以下の説明において、図1の画像記録装置1の手前側を前側とし、左右方向(主走査方向、Y軸方向)や、前後方向(副走査方向、X軸方向)、上下方向に関しても図1の画像記録装置1の向きを基準に説明する。本体ケース2及び上部ケース3は合成樹脂製の射出成形品である。
上部ケース3の上面前部には操作パネル30が配置されている。操作パネル30には数字ボタンやスタートボタン、機能操作ボタン等の各種のボタンが設けられており、使用者がこれらのボタンを押下することにより、画像記録装置1に対する各種の操作が行われる。操作パネル30には液晶(LCD)等のディスプレイ部31が設けられ、画像記録装置1の設定状態や各種の操作メッセージ等が必要に応じて表示される。
上部ケース3には、操作パネル30の後部側にスキャナ装置(画像読取部)33が配置されている。即ち、ファクシミリ機能時に相手ファクシミリ装置に送信すべきファクシミリ原稿や、複写機能時に複写すべき原稿の画像を読取るためのスキャナ装置33は、大判のガラス板上の原稿の画像を読取るフラットベッド読取部と、このフラットベッド読取部の上面を覆う回動可能なカバー体34とからなる。なお、カバー体34は、画像記録装置1の背面側(図1のX軸方向奥側)に配置されている図示しないヒンジを回動の中心として開閉回動可能に構成されている。
このように上部ケース3は図1に示す画像記録装置1の左側端部を中心にして本体ケース2に対して上向きに大きく開くことができるが、更にその開いた姿勢を保持するための開き姿勢保持手段(図示せず)が備えられている。上部ケース3の下面側の一側(画像記録装置1の背面側に近い部分)には、上述したイメージセンサの移動方向と平行であってその方向に延びるように案内溝孔を有するガイドレール(図示せず)を固定し、本体ケース2における回動軸線部から遠い側にて基端を回動可能に枢着させた支持棒(図示せず)の先端(上端)のガイドピンをガイドレールに移動可能に嵌挿する。そして、案内溝孔のうち回動軸線部から遠い側にて上向きに切欠き形成された係合部(図示せず)に前記ガイドピンが嵌まった状態で、上部ケース3を本体ケース2に対して所定の大きい開き角度で保持できるように構成するものである。
また、図示はしないが、フラットベッド読取部におけるガラス板の直下には、ガラス板に直接載置された原稿の画像面を読取るための光電変換素子の一例としてのライン型の密着型イメージセンサ(CIS:Contact Image Sensor)が、後述するキャリッジ13の移動方向(主走査方向、Y軸方向)と平行方向に延びる図示しないガイド軸に沿って往復移動可能に設けられている。
次に、プリンタ装置(記録部)の構成について説明する。図1に示すように、本体ケース2内の左右方向中央部には、その底部に複数枚の被記録媒体としての用紙Pをほぼ水平状にて堆積状態で載置可能な給紙カセット5が配置され、この給紙カセット5は本体ケース2の前面の開口部2aから挿抜可能に構成されている。
さらに、図5、図9(a)〜図9(d)に示すように、本体ケース2内には、給紙カセット5より上部に給紙ローラ7を備えた給送手段としての給送ユニット6と、本体ケース2内の後端部で上向きU字状のUターン搬送路9を介して前向きほぼ水平状に用紙Pを搬送する第1搬送経路と、この第1搬送経路中に配置された平板状の用紙支持部11上の用紙Pの表面にインクを吐出して画像記録するインクジェット方式の記録ヘッド12を備えた記録部ユニット10とが配置されている。請求項でいう第1搬送経路は、給紙ローラ7と給紙カセット5上の堆積された用紙Pの最上面との当接部→Uターン搬送路9→レジストローラ対20→用紙支持部11と記録ヘッド12との間(画像記録部)→排紙ローラ対21に至る経路を言う。以下、第1搬送経路は、この経路を示すものとする。
また、本発明では、後に詳述するように、片面画像記録済の用紙Pを、用紙支持部11に形成された開口部50(図9(b)〜図9(d)参照)を含む第2搬送経路を介して、給送ユニット6を利用して回送し、さらにUターン搬送路9を介して記録部ユニット10に片面画像記録済の用紙Pを表裏逆にした状態で再度戻す(回送する)ことにより、両面画像記録する構成を有するものである。請求項でいう第2搬送経路は、排紙ローラ対21→開口部50→アーム6aの下面側の空間→給紙ローラ7と給紙カセット5上の堆積された用紙Pの最上面との当接部に至る経路を言う。以下、第2搬送経路は、この経路を示すものとする。
カラー記録用の記録ヘッド12にインクを供給するためのインクカートリッジ26は、本体ケース2内であって、上部ケース3を開閉回動する際の回動軸線部を有する側面板と対峙して最も離間した位置の側面板の内面に接近した位置の収容部27(図2参照)に対して上方から着脱可能に構成されている。各インクカートリッジ26には、色毎のインクがそれぞれ収納されており、本実施形態ではブラック(B)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のインクが4つのインクカートリッジ26にそれぞれ収納されている。もちろん4色以上のインクを用いる画像記録装置の場合には、そのインク色の数だけのインクカートリッジを収納できる構成にすればよい。各インクカートリッジ26から記録ヘッド12へは可撓性を有するインクチューブ28(図2参照)によりインクが供給される。
図2〜図5に示すように、記録部ユニット10は記録ヘッド12(図9(a)〜図9(d)参照)を有するキャリッジ13、合成樹脂製の板状の用紙支持部11、キャリッジ13を往復移動させるためのCR(キャリッジ)モータ24及びこのCRモータ24に接続されたタイミングベルト25、並びにこれらを支持するための金属板製のエンジンフレーム39を主体として構成されている。エンジンフレーム39は本体ケース2内部の後部側であって給紙カセット5の上方に配されている。エンジンフレーム39は金属製であって、図3〜図5、図8(a)に示すように箱型をなす本体部39aの上部側に本体ケース2の左右方向(主走査方向、Y軸方向)に伸びて、キャリッジ13を摺動可能に支持するための一対のガイドプレート40、41を装着してなる。本体部39aには、駆動軸14及び給送ユニット6のアーム6aが回動自在に軸止されるとともに記録ヘッド12の下面と対向して用紙Pを支持するための平板状の用紙支持部11が配置されている。なお、図示しないねじりバネ等の付勢手段により、アーム6aは常時下向き回動方向に付勢されている。アーム6aには、図示しないが、駆動軸14から給紙ローラ7に動力伝達するための複数の歯車からなる歯車伝動機構が設けられており、この歯車伝動機構内には、遊星歯車が配置されている。LFモータ42が逆回転するときには、駆動軸14から遊星歯車が車伝動機構の下流側歯車に噛み合って動力伝達し、給紙ローラ7が用紙Pを給送する方向に回転する。LFモータ42が正回転するときには、遊星歯車と車伝動機構の下流側歯車との噛合が外れて、給紙ローラ7は自由回転可能となる。
また、用紙支持部11を挟んで搬送上流側に配置されて用紙Pを記録ヘッド12の下面に送るためのレジストローラ(搬送ローラ)対20のうち、駆動ローラたる搬送ローラ20aの両端部と、用紙支持部11の下流側にて配置され、記録済みの用紙Pを排紙部22に搬送するための排紙ローラ対21のうち、駆動ローラたる排紙ローラ21aの両端部とが、エンジンフレーム39における一対の側板39b,39cに設けられた軸支部に回転可能に軸支されている。上記搬送される用紙Pは、その上位置の搬送ローラ20aと、下位置の従動ローラたる搬送コロ20bとの間にニップ(挟持)される。また、排紙ローラ対21における排紙ローラ21aは排出される用紙Pの下面に当接する。そして、従動ローラたる拍車21bは排紙ローラ21aの上位置に配置されているので、用紙Pの上面に当接するようにして用紙Pを排紙ローラ21aと共にニップ(挟持)する(図8(a)参照)。
そして、搬送ローラ20a及び排紙ローラ21a及びメンテナンス部36には、このメンテナンス部36の配置側と反対側の側板39b近傍に配置された1つのLF(用紙搬送用)モータ42からの動力を所定の歯車伝動機構43を介して伝達される(図4及び図5参照)。図5に示すように、歯車伝動機構43は、正逆回転可能なLFモータ42の駆動軸に取付けられたピニオンギヤ43aと、これに左右で噛合う伝動ギヤ43b及び中間ギヤ43cと、この中間ギヤ43cに噛合う伝動ギヤ43dとからなり、伝動ギヤ43bはレジストローラ対20における搬送ローラ20aの一側(左端部)に取り付けられている。他方の伝動ギヤ43dは排紙ローラ対21における排紙ローラ(駆動ローラ)21aの一端(左端部)に取付けられている。なお、後述するように回動可能な拍車ホルダ53には、Y軸方向に一定間隔で配置される複数の拍車21bが、それぞれコイルバネ軸を介して装着されている。
また、実施形態では、LFモータ42からの回転力が、搬送ローラ20aの他端部から、後述するメンテナンス部36への動力伝達切換部分を介して給送ユニット6に動力伝達される。
なお、上述したように、搬送ローラ20aと排紙ローラ21aとは、用紙搬送経路を挟んで上下に位置するので、用紙Pを一方向へ搬送する場合には、LFモータ42の所定方向の回転駆動により、搬送ローラ20aと排紙ローラ21aとは、互いに逆向きに回転することになる。
また、歯車伝動機構43の一部には、搬送ローラ対20aによる用紙Pの搬送量を検知するためのロータリエンコーダ44が設けられている。CRモータ24及びLFモータ42は共に正逆回転可能に構成されている。
給紙カセット5から用紙Pを1枚ずつ分離にして給送して、レジストローラ対20で用紙Pの先端縁を突き当ててレジストをとるときには、当該レジストローラ対20を逆回転(図9で搬送ローラ20aを反時計方向に回転)させることになる。このときLFモータ42は逆回転し、給送ユニット6の駆動軸14が図9に示す時計回り方向に回転する。これによってつれ廻りするアーム6aは下向きに回動する。そして給紙ローラ7は給紙カセット5に堆積された用紙Pの最上面に当接され、且つ給紙ローラ7は給送方向(図9で反時計回り方向)に回転する。
レジストローラ対20で給送された用紙Pの先端部をニップ(挟持)して、当該用紙Pを記録ヘッド12と用紙支持部11との間に搬送して画像記録を実行するときには、LFモータ42は正回転して、レジストローラ対20を正回転(図9で搬送ローラ20aを時計方向に回転)させる一方、駆動軸14が図9で反時計回り方向に回転する。これによって遊星歯車がアーム6aにおける歯車伝動機構の下流側歯車との噛み合いが外れ、給紙ローラ7は自由回転状態となる。従って、給紙カセット5から用紙Pは分離給送されない。なお、このとき、排紙ローラ対21における排紙ローラ21aも用紙Pを排出する方向に回転することになる(図7(a)で反時計回りに回転する)。
搬送される用紙Pの幅(用紙Pの短辺)より外側には、その一端側(実施形態では、図3でエンジンフレーム39の本体部39aで、用紙Pの給送方向から見て左側の側板39bに近い部位)にインク受け部35が、また、他端側(図3で右側の側板39cに近い部位)にメンテナンス手段としてのメンテナンスユニット36がそれぞれ配置されている。これにより、記録ヘッド12はインク受け部35に設けられたフラッシング位置にて記録動作中に定期的にノズルの目詰まり防止のためのインク吐出を行い、インク受け部35にてインクを受ける。メンテナンスユニット36の部分では、キャリッジ13は待機位置であって、メンテナンスユニット36におけるキャップ部36a(図4参照)が記録ヘッド12のノズル面を下方から覆って色毎にインクを選択的に吸引したり、記録ヘッド12上の図示しないバッファタンク内の気泡を除去するための回復処理等をしたりする。なお、キャリッジ13がメンテナンスユニット36の部分から、画像記録領域に横方向に移動するとき、ワイパブレード36b(図4参照)がノズル面を拭くことによりクリーニングが実行される。
記録ヘッド12が搭載されたキャリッジ13を往復移動させるために、用紙給送方向(矢印A方向)の下流側に配置されたガイドプレート41の上面には、主走査方向(Y軸方向)に延びるようにタイミングベルト25が配置されている。このタイミングベルト25はプーリ25a,25bに巻回され、そのタイミングベルト25を駆動するCR(キャリッジ)モータ24(本実施形態ではDCモータ)はガイドプレート41の下面に固定されている(図2及び図6参照)。下流側のガイドプレート41には、その長手方向(主走査方向)に沿って延びるようにリニアエンコーダ(エンコーダストリップ)37が配置されて、キャリッジ13のY軸方向(主走査方向)の位置や速度を検知する。この帯状のリニアエンコーダ(エンコーダストリップ)37は検査面(Y軸方向に一定間隔で配置されたスリットの形成面)が垂直方向に沿うように配置されている。
次に、キャリッジ13の下面(ノズル面)と接近した状態で用紙Pを支持し、且つ片面画像記録済の用紙Pを回送するときに、アーム6aの下方に導くための開口部50を有する用紙支持部11の構成を説明する。第1実施形態は、図7(a),図7(b)、図9(a)〜図9(d)に示す。第1実施形態の用紙支持部11は、平板状で、排紙方向(矢印B方向)の上流側支持部材としての主支持部材45と、これに隣接し、且つ下流側支持部材としての副支持部材46とからなる。主支持部材45及び副支持部材46は用紙Pの搬送方向と直交する幅方向に長く形成されている。
主支持部材45は、エンジンフレーム39の本体部39aに固定され、主支持部材45の広幅面は、記録ヘッド12のノズル面に対して平行に形成されている。
副支持部材46は、その長手方向(Y軸方向)の両端部のうち搬送方向上流側部位の枢支ピン47を中心にして上下回動可能に装着されている(図7(a),図7(b)及び図9(a)〜、図9(d)参照)。また、副支持部材46の搬送方向下流側の端部下面は、図9(a)〜図9(d)に示すように、搬送方向下流側に行くに従って下向き傾斜形成されていることが好ましい。このように形成することにより、後述の開口用ソレノイド49をON作動させて、副支持部材46の搬送方向下流側を上向きに回動すると、排紙ローラ対21側に近い側で下向きに大きく開口部50が形成でき、排紙ローラ対21の逆回転により回送される片面画像記録済の用紙Pがアーム6aの下方に円滑に導かれる。(図7(b)、図9(b)〜図9(d)参照)。開口用ソレノイド49をOFF作動させて、主支持部材45の上面に対して副支持部材46の上面を実質上同一面状となるように、副支持部材46を閉じる(下向き回動する)と、開口部50が閉じられる(図7(a)及び図9(a)参照)。
他方、片面画像記録済の用紙Pを再度Uターン搬送路9に送るための反転搬送手段は、前述の給送ユニット6を利用(共用)する。即ち、上下揺動可能なアーム6aと、このアーム6aの先端に設けられた給紙ローラ7である。(図9(b)〜図9(d)参照)。
副支持部材46を上向き回動させて開口部50を形成するためのアクチュエータは、上向きに作動軸が突出して副支持部材46を押し上げ得る、もしくは作動軸が副支持部材46に連結されて引き上げる開口用ソレノイド(電磁ソレノイド)49(図17参照)であって、図示しないが副支持部材46の長手方向の一端部に配置されている。なお、記録ヘッド12のノズル面による画像記録領域より下流側であって、排紙ローラ対21との間の部位には、福支持部材46の上面基部に近接させた部位に、拍車51を配置する(図7(a)、図7(b)、図9(a)〜図9(d)参照)。これにより、画像記録済の用紙Pが浮き上がってノズル面に摺接せず、インクの汚れで画像品質を悪化させないようにしている。
次に、排紙ローラ対21における駆動する排紙ローラ21aに対して拍車21bが接離可能となる構成(ニップ解除手段)について説明すると、図6、図7(a)、図7(b)、図8(a)及び図8(b)に示すように、排紙ローラ(駆動ローラ)21aはエンジンフレーム39の本体部39aに高さ位置固定的に設けられ、その上方であって下流側のガイドプレート41の下面に近接して拍車ホルダ53が上下動可能に配置されている。合成樹脂製の平板状の拍車ホルダ53には、複数の拍車21bが、駆動ローラ21aの回転軸線に沿って適宜間隔で配置されている。そして、拍車ホルダ53の長手方向(Y軸方向)の両端部のフック55aと、本体部39a固定された主支持部材45の側端のフック55bとの間には、コイルバネ54が装架されて、拍車ホルダ53を下向きに付勢し、常時拍車21bの外周拍車部分の下端部が、駆動する排紙ローラ21aの上面に近接もしくは当接するように構成されている(図7(a)及び図8(a)参照)。
拍車ホルダ53の上面のうち搬送方向下流側端部には、Y軸方向に沿って適宜間隔でL字状の当接体55が一体的に設けられ、これらの当接体55が下流側のガイドプレート41を貫通してその上面と対面するように配置されている(図6、図7(a)及び図7(b)参照)。ガイドプレート41の上面のうち搬送方向下流側端部には、Y軸方向に沿って延びる作用軸56が軸受部57の中心に対して回動可能に軸支されており、この作用軸56には、滴型の押し上げ作用部58が一体的に形成されている(図7(a)及び図7(b)参照)。また、作用軸56には、メンテナンス部36の近傍にて上向きに立設するように、当接レバー59が固設されている(図6、図7(a)及び図7(b)参照)。当接レバー59はその平面視の断面形状が搬送方向上流側に突出する二等辺三角形である。キャリッジ13が主走査方向(Y軸方向)に沿って移動して画像記録領域からメンテナンス部に入るとき(矢印E方向に移動するとき)、及びメンテナンス部から画像記録領域に出る方向(矢印C方向)に移動するときに、キャリッジ13の後端面(後当接部)13c(図6参照)が当接レバー59を押して、作用軸56を図7(b)において反時計廻り(矢印F方向)に回動させる。これにより、押し上げ作用部58が当接体55を押し上げると、コイルバネ54の付勢力に抗して拍車ホルダ53が図7(b)において時計廻りに上向きに回動し、すべての拍車21bを排紙ローラ21aの上面から離れてニップ解除するように構成されている(図7(b)の状態参照)。
次に、図10〜図16を参照しながら、給送ユニット6及びメンテナンス部36に対するそれぞれの駆動力の動力伝達部及び伝達切り替え手段100の構成について説明する。動力伝達切換え手段100は、メンテナンス部36のみに動力伝達するメンテナンスモードと、給送ユニット6における駆動態様の間欠給紙モードと連続給紙モードと、用紙Pの回送時に給送ユニット6に対する動力伝達を遮断する回送モードというように複数の作動モードに切り換えるものである。本実施形態において「モード」とは、動力伝達切換え手段100によって切り換えられない限り、継続される動作状態のことをいうものとする。
図4及び図5に示し、且つ上述したように、正逆回転可能なLFモータ42からの回転力は、歯車伝動機構43におけるピニオン43a及びレジストローラ対20における搬送ローラ20aに取り付けられた減速ギヤ43bに伝達される一方、ピニオン43aから中間ギヤ43bを介して排紙ローラ対21における排紙ローラ21aに取付けられたギヤ43cに伝達され、搬送ローラ20aと排紙ローラ21aとが同時に回転する。
そして、搬送ローラ20aの右端部(メンテナンス部36)には、動力伝達切換え手段100における1つの長い駆動ギヤ101(図4参照)が一体的に回転するように設けられている。この駆動ギヤ101に常時噛み合う1つの切換えギヤ102は、駆動ローラ20aの軸線と並行状に配置された支軸103に対してスライド且つ回転可能に構成されている。また、支軸103には、上向きに延びるレバー部104aを備えた第1ブロック104(切換え作動体)が摺動且つ回動可能に被嵌されている。第1ブロック104に隣接する第2ブロック105(姿勢強制体)は支軸103に対して摺動可能に被嵌されている。第1ブロック104は切換えギヤ102の片面に対して切り離し可能である。また、第1ブロック104と第2ブロック105とも切り離し可能である。
支軸103に被嵌される等した第1付勢ばね106aは第2ブロック105を図11(b)、図15及び図16の矢印C方向に押圧し、第2付勢ばね106bは切換えギヤ102を図11(b)、図15及び図16の矢印E方向に押圧するように配置されている。。その場合、第1付勢ばね106aの付勢力が第2付勢ばね106b力より大きいように設定されている。
第1ブロック104(切換え作動体)と第2ブロック105(姿勢強制体)との対面箇所には、支軸103の軸線に対して傾斜する等した端面カム部(図示せず)が形成されており、第2ブロック105で第1ブロック104を矢印C方向に押すとき、図11(b)において矢印D方向にレバー部104aが回動するように構成されている。
実施形態では、図11(a)〜図11(d)に示すように、第1ブロック104の基部104cとその基部104cから半径外方向に延びるレバー部104aとにわたって板状の当接片104bが設けられている。第2ブロック105には、その基部105aのうち上記当接片104bと対面する箇所に当該当接片104bが遊嵌できる切欠き部105bが設けられ、その切欠き部105bの片面は基部105aの半径中心側から半径外側に傾斜する強制当接面105cとなるように形成されている。また、第2ブロック105には、その基部105aから半径外方向に延びる一対の角部105dが設けられている。この一対の角部105dは下流側のガイドプレート41の下面に当接可能に設けられ、第2ブロック105が支軸103回りに回動しないように構成されている。そして、第1ブロック104の基部104cが第2ブロック105の基部105aの内径部に嵌まり込み可能に形成されている。
第1ブロック104と第2ブロック105とが接近して当接片104bが切欠き部105bの強制当接面105cのうち半径外寄り部位に当接している状態(図11(c)参照)から、第1ブロック104と第2ブロック105との間隔が大きくなって、当接片104bが切欠き部105bの強制当接面105cのうち半径中心寄り部位に当接している状態(図11(d)参照)まで、第1ブロック104の姿勢が矢印D方向(図11(b)参照)に強制的に変更させられるように構成されている。従って、上記矢印D方向にレバー部104aも回動させられる。
図10(a)〜図10(c)及び図16(a)に示すように、第1ブロック104より上方位置には、レバー部104aの先端部が上下に貫通して摺動可能なガイド溝109を有するプレート状等の合成樹脂製のガイドブロック107(保持枠体)がガイドプレート41に固定されている。なお、図16(a)ではガイドブロック107を模式的に示す。ガイド溝109は、平面視である図16(b)に示すように、矢印C、E方向に長い直線溝部109aと、この直線溝部109aの左端部に連通する時計回りの環状溝部109bとを備える。実施形態では、ガイドブロック107の上方から下向きに延びる規制片110を環状溝部109bの中央部に臨ませてある(図10(a)〜図10(c)参照)。この規制片110は、直線溝部109aに沿っている。そして、環状溝部109bの一側には、階段状の第1セット部111と、第2セット部112と、第2セット部112に隣接して傾斜状の凸部108aを隔てて形成された第3セット部108とが設けられている。これらのセット部を保持部と称する。
キャリッジ13における第1係合段部13aまたは第2係合段部13bでレバー部104aを受けることができ、キャリッジ13の矢印C方向または矢印E方向への移動に応じて、これら切換えギヤ102、第1ブロック104、第2ブロック105を支軸103に沿って摺動させ、矢印C方向または矢印E方向へ移動させる構成である。
次に、キャリッジ13の主走査方向に沿った移動(矢印C方向または矢印E方向への移動)に応じた動力伝達切換え手段100の作動モード切換えの動作について説明する。
図16(b)に示すように、キャリッジ13がメンテナンス部36から矢印C方向に大きく移動して、用紙Pに対する記録領域にあるときには、第1付勢ばね106aで矢印C方向に押された第2ブロック105を介して第1ブロック104及び切換えギヤ102が支軸103に沿って移動する。そして、矢印D方向に回動した第1ブロック104におけるレバー部104aは、第1セット部111に係止される。この位置をポジション1(Po1)といい、「間欠給紙モード」となる。このとき、切換えギヤ102は、間欠給紙伝動ギヤ113に噛合う(図10(a)〜図10(c)参照)。
次いで、キャリッジ13がメンテナンス部36で矢印E方向に移動するとき、キャリッジ13における第1係合段部13aにてレバー部104aが押される。このレバー部104aが第2セット部112に係止されるとき(ポジション2、Po2)、「連続給紙モード」となり、切換えギヤ102は、連続給紙伝動ギヤ114に噛合う(図12(a)〜図12(c)参照)。
キャリッジ13がさらに矢印E方向に移動するとき、第1係合段部13aにて押されたレバー部104aが第2セット部112に隣接する傾斜状の凸部108aを乗り越えて第3セット位置108に係止される。この位置をポジション3(Po3)という。このとき、切換えギヤ102は、アイドルギヤ121に噛合う(図13(a)〜図13(c)参照)。この場合には、アイドルギヤ121は駆動軸14に対するギヤは配置されてない。従って、「回送モード」では、給送ユニット6に対する駆動軸14への回転力が遮断され、給紙ローラ7は自由回転可能な状態となる。
ポジション3(Po3)からキャリッジ13がさらに矢印E方向に移動するとき、第1係合段部13aにて押されたレバー部104aが環状溝部109bにおける直線溝部109aへの連接傾斜面109cに沿って移動する。レバー部104aが直線溝部109aに入った初期箇所(この位置をポジション4(Po4)という)では、レバー部104aはキャリッジ13における第2係合段部13bに係合している。そしてこのとき、切換えギヤ102は、メンテナンス用伝動ギヤ115に噛み合っている。
切換えギヤ102、間欠給紙伝動ギヤ113、連続給紙伝動ギヤ114、アイドルギヤ121及びメンテナンス用伝動ギヤ115はそれぞれ平歯車であるが、上記各ポジションで、切換えギヤ102の歯先と上記各ギヤ113、114、121、115の歯先との位相がずれていることがあるので、隣接するポジションに切換えギヤ102を移動させるとき、駆動ローラ20a、ひいては駆動ギヤ11を若干正逆回転させて、切換えギヤ102の歯先の位相を変えて、各ギヤが噛合いできるようにするのである。また、メンテナンス用伝動ギヤ115の側面には大径の傘歯車115aが一体的に回転するように設けられている。
上記ポジション4(Po4)から、キャリッジ13が矢印E方向にさらに移動するとき、切換えギヤ102の側面が傘歯車115aに当接して矢印E方向への移動が阻止されて第1ブロック104から切り離され、切換えギヤ102はメンテナンス用伝動ギヤ115との噛み合いが保持される(図14(a)〜図14(c)参照)。レバー部104aはキャリッジ13における第2係合段部13bに押され、直線溝部109aの終端部(図16(b)の右端部)に位置する。この位置をポジション5(Po5)とする。この状態が「メンテナンスモード」となる。
前記と逆にポジション5(Po5)からキャリッジ13が矢印C方向に移動し、レバー部104aが直線溝部109aから環状溝部109bに移行するとき、第1係合段部13aにてレバー部104aが受け止められているので、上記連接傾斜面109cにレバー部104aが入り込まず、レバー部104aは規制片110に摺接しながら図16(b)で環状溝部109bの左傾斜面に沿って左端部に至り、第1セット部111にレバー部104aが係合するというように循環的に移動できる構成である。
上記のポジション5(Po5)は、ホームポジション(原点位置)であり、待機位置兼用のメンテナンス位置とする。待機位置兼用のメンテナンス位置では、メンテナンス部36におけるキャップ部36aが記録ヘッド12のノズル面を下方から覆っている。LFモータ42が駆動し、吸引ポンプ(図示せず)を作動させてノズルからインクを選択的に吸引したり、記録ヘッド12上の図示しないバッファタンク内の気泡を除去するための回復処理等を行う。なお、キャリッジ13がメンテナンス部36から画像記録領域(図6の左方向)に横方向に移動するとき、ポジション4(Po4)の箇所では、キャップ部36aが記録ヘッド12のノズル面から離れ、空吸引を実行すると共に、クリーナ(ワイパブレード)36bでノズル面を拭いてクリーニングを行うものである。なお、画像記録装置1に電源投入されていない状態では、キャリッジ13はメンテナンス部36の上面位置にて停止しており(ポジション5(Po5))、キャリッジ13における記録ヘッド12のノズル部はメンテナンス部36の上面のキャップ部36aにて密着されて覆われている。
次に図17を参照して、この画像記録装置1の制御部(制御手段)について説明する。この制御部は、画像記録装置1の全体的な動作を制御するものである。この制御部は、CPU300、ROM301、RAM302、EEPROM303を中心とするマイクロコンピュータとして構成され、バス305を介してASIC(Application Specific Integrated Circuit) 306に接続されている。
ROM301には、インクジェットプリンタの各種動作を制御するプログラム等が格納されおり、RAM302は、CPUがこれらのプログラムを実行する際に用いる各種データを一時的に記憶する記憶領域として、また作業領域として用いられる。
ASIC306にはNCU(Network Control Unit)317が接続されており、公衆回線からNCU317を介して入力された通信信号はMODEM318によって復調されてからASIC306に入力される。また、ASIC306がファクシミリ送信等で画像データを外部へ送信する場合には、その画像データがMODEM318によって通信信号に変調され、その通信信号がNCU317を介して公衆回線に出力される。
また、ASIC306は、CPU300からの指令に従い、例えばLFモータ42に通電する相励磁信号等を生成して、これらの信号をLFモータ42の駆動回路311やCRモータ24の駆動回路312に与え、駆動回路311や駆動回路312等を介してLFモータ42やCRモータ24に駆動信号を通電し、LFモータ42やCRモータ24の正逆回転、停止等の制御を行っている。
更に、ASIC306には、原稿の画像や文字を読み取るための、スキャナ装置33(例えば、CISなど)、送受信操作のための操作パネル30のキーボード30aや液晶ディスプレイ(LCD)30bを備えたパネルインターフェース313、パソコンなどの外部機器とパラレルケーブルやUSBケーブルを介してデータの送受信を行うためのパラレルインターフェース315やUSBインターフェース316、などが接続されている。
更に、ASIC306には、メンテナンス部36のカム(図示せず)の回転位置を検出するためのリーフスイッチ118、用紙PがUターン搬送路9を介して画像記録部に近づくように給紙されたときに、その用紙Pの先端位置及び終端位置を検出するためにUターン搬送路9の搬送下流側に位置する用紙検出体116に関連させて設けられたレジセンサ117、駆動ローラ20aの回転量を検出するためのロータリエンコーダ44、キャリッジ13の主走査方向での移動量及び移動位置(現在位置)を検出するためのリニアエンコーダ37等が接続されている。
駆動回路314は、記録ヘッド12から所定のタイミングでインクを用紙Pに対して選択的に吐出させるためのものであり、CPU300から出力される駆動制御手順に基づきASIC306において生成され出力された信号を受けて、記録ヘッド12を駆動制御する。
次に、上述の制御手段による用紙給紙及び画像記録の制御、つまり、用紙(カットシート)の給紙態様を第1モードと第2モードとに切換える制御であり、第1モードでは、複数枚の用紙への画像記録に際して、給紙カセット5から用紙を間欠的に給紙するモードであり、画像記録の良好な精度を優先するモードでもある。他方、第2モードでは、複数枚の用紙への画像記録に際して、給紙カセット5から用紙を連続的に給紙するモードであって、複数枚の用紙を高速度で給紙するモードでもある。
画像記録装置1に電源投入され、制御がスタートする。次に、ユーザが操作パネル30でのモード設定ボタン(図示せず)を押すことにより、第1モードか第2モードの何れかを選択すると、制御部は設定モードを確認する。第1モードでは、カラー写真画像などのカラー記録(印刷)であって、多色のインクを微小ドットで用紙に記録させるとき、レジストローラ対20の箇所で、搬送される用紙Pの先端縁を一旦停止させて用紙Pの斜行を無くすると共に、用紙Pの搬送位置と記録ヘッドでの印刷位置と合わせすることで、色ずれ、色むら度が発生しないように写真用の用紙などに印刷するものである。
第1モード(精度優先モード、間欠給紙モード)に設定したときには、動力伝達切換え手段100を第1モードに設定する。そのためには、上記の待機位置(ホームポジション、ポジション5(Po5))に停止しているキャリッジ13を図16(b)に示すように矢印C方向であって画像記録領域側に大きく移動させる。これにより、付勢ばね106aで押されている第1ブロック104は、環状溝109bの規制片110に沿って矢印C方向に移動し、キャリッジ13が環状溝109bから外れると、第1セット部111に受け入れられて位置保持される(ポジション1(Po1))。
この状態で、LFモータ42を逆回転させると、レジストローラ対20の駆動ローラ20aが逆回転(図9(d)でと同様に反時計回り回転)する。一方、アーム6a内の歯車伝動機構(遊星歯車を含む)を介して給紙ローラ7は給送方向(図9で反時計回り、正回転)に回転駆動する。それにより、給紙カセット5に堆積された複数枚の用紙Pを給紙カセット5の先端に設けられた分離傾斜面15における摩擦係数の大きい分離部材(図示せず)に突き当て、最上層の用紙Pのみ(1枚の用紙P)を分離してUターン搬送路9に給送する。このとき、レジストローラ対20の駆動ローラ20aが逆回転しているので、従動ローラ20bと駆動ローラ20aとのニップ部に用紙Pの先端縁を突き当てて斜行を補正するというレジスト作用を受けさせることができる。
次いで、LFモータ42を適宜ステップ数だけ正回転させて、切換えギヤ102及びレジストローラ対の駆動ローラ20aを正回転(図9(a)で時計回り回転)させ、従動ローラ20bと駆動ローラ20aとのニップ部で挟持された用紙Pは給紙カセット2の下方に搬送される(頭出し動作)。頭出し動作とは、レジストローラ対20で挟持された用紙Pの先端が、用紙検出体116の箇所を通過してから、画像記録部の所定位置まで前進させて画像記録の開始可能位置にセットすることをいう。
このとき、給送ユニット6おける駆動軸14は逆回転するので、アーム6aにおける前述した遊星歯車が歯車伝動機構から外れ、給紙ローラ7は自由回転状態となるので、レジストローラ対20でのニップ力を給紙カセット5の箇所での給紙ローラ7による搬送力(付勢ねじりばねによる給紙ローラ7の用紙への押圧力等による給紙ローラ7の用紙への食いつき力)よりも大きく設定することで、用紙Pはレジストローラ対20でニップされて搬送されるというリリース作用が働くことになる。
続いて、図示しない外部コンピュータ等から画像記録指令があると、用紙Pを間欠的に前進させながら、キャリッジ13を主走査方向に往復移動させつつ記録ヘッド12のノズルから用紙Pの片面(表面)にインクを吐出させて画像記録を開始する。用紙Pを間欠的に前進させるときは、レジストローラ対20及び排紙ローラ対21は同方向に回転(正回転)している。
1枚分の記録が終了すると、その片面画像記録済みの用紙Pの排紙を開始する。その場合、レジストローラ対20及び排紙ローラ対21を連続的に正回転させるべくLFモータ42を適宜ステップ数だけ正回転させた後、LFモータ42を停止する。
次いで、後続する用紙(次頁)に対する画像記録データが有か否かを判別し、画像記録データが有りの場合、上記の処理を繰り返す。このようにして、1枚ずつ用紙Pを画像記録部に給紙して、カラー写真のような精密な画像記録処理が実行できるのである。
上述のように、ポジション1(Po1)では、第1付勢ばね106aにて矢印C方向に付勢されているレバー部104aは第1セット部111に位置保持でき、同様に、ポジション2(Po2)では、第1セット部111より一段低い第2セット部112にレバー部104aは位置保持できるので、このように、一旦、レバー部104aが所定位置に保持された後は、キャリッジ13を画像記録領域に戻して画像記録動作に専念できる。従って、レジスト作用時の毎に、キャリッジ13を画像記録領域から外れた動力伝達切換え手段100に移動させる必要がなく、精密記録(間欠給紙)モード時の画像記録動作が全体的に迅速できる。
次に、第2モード(連続給紙モード)の場合について説明すると、動力伝達切換え手段100を第2モードに設定する。第2モードは、画像記録動作において、画質を重視するのではなく、画像記録速度を優先するため、複数枚の用紙Pを給紙カセット5から連続的に給送するものである。そのために、従動ローラ20bと駆動ローラ20aとのニップ部でのニップ力が、給紙ローラ7で給紙カセット5上の用紙Pを搬送する搬送力より大きく、且つ駆動ローラ20aの周速度が給紙ローラ7の周速度より大きくなるように設定されている。例えば、連続給紙伝動ギヤ114と中間歯車10との減速比により設定する。
そして、上記のポジション1(Po1)に停止しているキャリッジ13を図16(b)に示すように矢印E方向に所定量だけ移動させる。これにより、キャリッジ13における第1係合段部13aにてレバー部104aが押される。このレバー部104aが第2セット部112(ポジション2、Po2)に位置するとき、切換えギヤ102と連続給紙伝動ギヤ114とが噛み合い、1つの中間ギヤ(図示せず)を介してアーム6aの基端の駆動軸14の歯車に動力伝達される。その後は、キャリッジ13を矢印C方向(画像記録領域)に移動させても、第1付勢バネ106aにて付勢されているレバー部104aは低い段部である第2セット部112に位置した状態を保持することができるのである。
用紙Pの給紙を開始すべく、LFモータ42を正回転させると、切換えギヤ102及びレジストローラ対20の駆動ローラ20aを正回転(図13(a)に示すように時計回り回転)させ、且つ給紙ローラ7も給紙方向に正回転させる。従って、最上層の用紙Pのみ(1枚の用紙P)を分離してUターン搬送路9に給送する。第1搬送経路を介して給送された前記用紙Pの先端部が駆動ローラ20aと従動ローラ20bとのニップ部に到達すると、レジスト作用を受けることなく、直ちにこのニップ部で挟持されて記録ヘッド2の下方に搬送され、最初の用紙Pへの画像記録が開始される。なお、第2モードでは、レジセンサ117からの出力信号(ON・OFF信号)をASIC306が受け付けないようにすることが好ましい。
1枚の用紙Pが駆動ローラ20aと従動ローラ20bとのニップ部で挟持され、且つ給紙ローラ7の箇所でもニップされているときであっても、上述のように、従動ローラ20bと駆動ローラ20aとのニップ部でのニップ力が、給紙ローラ7で給紙カセット5上の用紙Pを押える力より大きく、且つ駆動ローラ20aの周速度が給紙ローラ7の周速度より大きく設定されているので、レジストローラ対20である駆動ローラ20aと従動ローラ20bとのニップ部で挟持された用紙Pは確実に画像記録部に搬送させることができるのである。
次いで、上記外部装置からの次頁(後続する用紙)有りのコマンドを受信し、さらに、先行する用紙Pの画像記録が終了すると、現在のフラグが第1モードか第2モードかを判別し(S18)、フラグが第2モードの場合、LFモータ42を続いて連続的に正回転させて、駆動ローラ20a、排紙ローラ21a及び給紙ローラ7を正回転させる。これにより、先行する用紙P(前頁)を排紙すると共に、次の記録紙(後続する用紙)を記録開始位置に搬送し、次頁の記録紙(後続する用紙)に対する画像記録を開始する。このようにして、レジストローラ対20の箇所で用紙Pを一時停止させることなく、複数枚の用紙Pを連続的に給紙、搬送を実行するので、高速記録動作が可能となる。
次に、図18のフローチャートを参照しながら、上述の制御手段による一方の片面画像記録及びその後の両面画像記録(他方の片面画像記)の制御について説明する。なお、この一方の片面画像記録及びその後の他方の片面画像記録に際しては第1モード、つまり、間欠給紙モードを実行するものとする。
画像記録装置1に電源投入され、次いで、図示しない外部コンピュータ等から画像記録指令(ステップ1:以下、S1と称す。他のステップも同様。)があると、上記の待機位置(ホームポジション、ポジション5(Po5))に停止しているキャリッジ13を図16(b)に示すように矢印C方向であって画像記録領域側に大きく移動させ、上述と同じようにして、動力伝達切換え手段100を第1モードに設定する(S2)。
図10のごとく、切換ギヤ102が間欠給紙伝動ギヤ113と噛み合った状態では、給紙カセット5からの給紙が可能となるので、次いで、給紙動作(S3)のため、LFモータ42を逆回転させると、給紙ローラ7を給送方向に回転駆動させる。
LFモータ42の逆回転時には、レジストローラ対20の搬送ローラ20aでは用紙Pを記録ヘッド12の下方には送らない逆回転状態である。そして、給紙カセット5に堆積された用紙Pのうち、最上層の1枚の用紙Pが分離されて、その用紙Pの先端が、図9(a)〜図9(d)に示すUターン搬送路9の搬送下流側に位置する用紙先端検出体116の箇所を通過してから(レジセンサ117で検知してから)所定ステップ数だけ、レジストローラ対20に突き当たる状態までLFモータ42の逆回転が継続され、レジスト作用を受ける(S3)。次いで、LFモータ42を適宜ステップ数だけ正回転させて用紙Pの頭出しを行う。頭出し動作とは、レジストローラ対20で挟持された用紙Pの先端が、用紙先端検出体116の箇所を通過してから、記録ヘッド12の下方の所定位置まで前進させて画像記録の開始可能位置にセットすることをいう。
続いて、用紙Pを間欠的に前進させながら、キャリッジ13を主走査方向に往復移動させつつ記録ヘッド12のノズルから用紙Pの一方の片面(表面)にインクを吐出させて画像記録を実行する(S4)。頭出し動作時及び画像記録のときには、駆動軸14が逆回転することにより、給紙ローラ7は自由回転可能状態となっている。また、レジストローラ対10及び排紙ローラ対21は正回転して、用紙Pを第1搬送経路に沿って間欠移動させる。
用紙Pへの片面画像記録が終わると、その用紙Pの後端部(搬送方向上流側端部)は排紙ローラ対21の箇所でニップ両面画像記録するか否かを判別し(S5)、片面画像記録であるときには(S5:no)、LFモータ42を連続正回転させて、用紙Pの全体を排紙部に向かって排出する(図7(a)の矢印B方向参照)(S6)。このようにして、複数枚の片面連続画像記録の場合には、S3〜S6の工程を繰り返すことになる。
両面画像記録のときには(S5:yes )、LFモータ42を所定量だけ連続正回転させて、用紙Pの後端部(搬送方向上流側部分)が排紙ローラ対21に挟持される位置まで搬送し、用紙Pを本体外へ排出せずに一旦停止する(S7)。
次いで、開口用ソレノイド49をON作動させて、副支持部材46を上向き回動させ、開口部50を形成する(S8)。この開口部50の形成に続いて、もしくは実質的に並行して、キャリッジ13を所定距離だけ横移動させて、切換えギヤ102とアイドルギヤ121とが噛み合う状態(図13の状態参照)に保持し、LFモータ42の回転力が、駆動軸14に伝達されないように遮断する(S9)。この場合も、給紙ローラ7は自由回転状態になる。
続いて、副支持部材46を上向き回動させた状態を保持したまま、LFモータ42を正回転させると、排紙ローラ対21が逆回転する(S10)。これにより、片面画像記録済の用紙Pはその後端部(搬送方向上流側部分、回送方向先端部ともいう)を先頭にして開口部50を介して第2搬送経路に回送される(図9(b)参照)。
次いで、片面画像記録済の用紙Pを第1の所定量だけ回送したか否かを判別する(S11)。この第1の所定量とは、片面画像記録済の用紙Pの回送方向先端が、排紙ローラ対21によるニップ位置から給紙ローラ7と堆積された用紙Pの最上面との挟持部を若干越えた位置までの距離をいう。この第1の所定量はロータリエンコーダ44により検知することができる。所定量の回送により、アーム6aの下方を通過した片面画像記録済の用紙Pの先端部は自由回転状態の給紙ローラ7と給紙カセット5上の用紙Pの最上面との間に滑り込む。
所定量回送していれば(S11:yes )、続いて、キャリッジ13を矢印CまたはE方向に所定量移動させ、動力伝達切換え手段100を第1モードに設定することで、切換ギヤ102が間欠給紙伝動ギヤ113と噛み合った状態となり、この状態で、LFモータ42を正回転させると、給紙ローラ7は正回転する(S12)。これにより、上記片面画像記録済の用紙PはUターン搬送路9を通ってレジストローラ対20に向って給送される。この状態では、レジストローラ対20は逆回転している。
次いで、上記レジストローラ対20の箇所に上記片面画像記録済の用紙Pの先端縁を突き当ててレジスト作用を受けさせる(S13)。その後、LFモータ42を停止させて、給紙ローラ7、レジストローラ対20及び排紙ローラ対21を停止させる(S14)。
この状態で、上記のニップ解除手段を作動させる(S15)。つまり、キャリッジ13を矢印CまたはE方向に移動させ、このキャリッジ13の後端面(後当接部)13cで当接部59を傾動させることにより、上述のように、拍車ホルダ53を上昇させて、拍車21bを排紙ローラ21aから離間させる(ニップ解除)。
続いて、キャリッジ13を図14の矢印CまたはE方向に移動させて、動力伝達手段100で第1モード(間欠給紙モード)を実行するように変更する。即ち、切換ギヤ102と間欠給紙伝動ギヤ113とを噛合させ)そして、LFモータ42を正回転させ、レジストローラ対20及び排紙ローラ対21を正回転させて、片面画像記録済の用紙Pの先端部を記録ヘッド12と主支持部材45との間に搬送する(S16)。その場合、排紙ローラ対21のニップは解除されているので、排紙ローラ21aが正回転しても、片面画像記録済の用紙Pは排紙方向(矢印B方向)に戻されることはない。
続いて、使用されている片面画像記録済の用紙Pの長さに応じて所定のタイミング(時間経過、もしくは用紙Pの第2の所定量の移動)になれば(S16:yes )、当該片面画像記録済の用紙Pの後端縁が排紙ローラ対21の箇所から抜け出しているので、次に、キャリッジ13を矢印Cに移動させ、このキャリッジ13の後端面(後当接部)13cが当接部59から外れることにより、上述のように、拍車ホルダ53を下降させて、拍車21bを排紙ローラ21aに当接させる(ニップ可能状態にする)(S17)。
上記の状態で、続いて、開口用ソレノイド49をOFF作動させて開口部50を閉止するのである(S18)。この状態では片面画像記録済の用紙Pの後端縁は副支持部材46より下方に位置するので、開口部50が閉まっても、当該用紙Pの再送に支障は発生しない。次いで、上記の用紙Pの裏面側に画像記録を実行する(S19)ことにより、両面画像記録された用紙Pが画像記録装置1の排紙部に放出できるのである。
以上のようにして、簡単且つ部品点数が少ない構成にて、用紙Pの両面に画像記録(印刷)が可能となる。
上記実施形態において、回送モード時に、給紙ローラ7が停止状態で、給紙カセット5に堆積された用紙Pの最上面に当接していたが、他の実施形態として、アーム6aを上昇させて、給紙ローラ7が堆積された用紙Pの最上面に当接しない(給紙ローラ7と隙間ができる)状態に保持して後、片面画像記録済の用紙Pを第2搬送経路に沿って回送する作業(S11)を実行するようにしても良い。この他の実施形態の場合、給紙ローラ7は正回転していても良いし、逆回転していても良い。アーム6aa 所定のタイミングで昇降させるために、図示しないが、別途の電磁ソレノイド等のアクチュエータを利用しても良い。また、キャリッジ13をメンテナンス部36に近づく方向に移動させる等、キャリッジ13をY軸方向に沿って移動させるときに、上記当接レバー59と同じようなレバーの傾動に連動するリンク機構を設け、そのリンク機構の一端を副支持部材46の側面のピン等に連結して、当該副支持部材46を上向きに回動させて開口部50を形成する構成を採用しても良い。
上述したように、給紙カセット5の上方に配置され、堆積された用紙Pから1枚ずつ分離にして給送する給送ユニットと、給紙カセット5から記録ヘッド12の下面と対向するように用紙Pを搬送し、排出側に用紙Pを送る第1搬送経路とを備えた画像記録装置において、第1搬送経路における記録ヘッド12と給紙カセット5との上下間に、搬送される用紙Pを支持するための用紙支持部11を配置し、用紙支持部11には、片面画像記録済の用紙Pを給紙カセット5上に堆積された用紙Pの最上面と給紙ローラ7との間に回送するとき開口する開口部50を備え、開口部50よりも搬送下流側には、記録ヘッド12の箇所を通過した用紙Pを挟持可能とする排紙ローラ対20を設け、排紙ローラ対21の逆回転により、片面画像記録済の用紙Pを、開口部50からアーム6aの下方の第2搬送経路に回送した後、給紙ローラ7にて、片面画像記録済の用紙Pを、第1搬送経路を経て記録ヘッド12の方向に再送するように構成したものであるから、従来の両面画像記録のための反転搬送手段に比べて、構造が至極簡単且つ部品点数が少なくて済むという効果を奏する。
また、排紙ローラ対21の逆回転により、片面画像記録済の用紙Pを回送させるものであるから、従来の排出部近傍に逆送手段を配置する場合に比べて、逆送経路が極端に短くなり、両面画像記録を迅速に行える(高速化できる)という効果を奏する。そして、構成部品も排紙ローラ対21及び給送ユニット6を利用するから、必要部品点数も少なくて、製造コストを大幅に低減できるという効果を奏する。
そして、回送される用紙Pの先端部が、給紙ローラ7に届くまでは、この給紙ローラ7を給紙カセット5上に堆積された用紙Pの最上面から離間させるか、もしくは給紙ローラ7を自由回転可能状態に保持するだけの簡単な構成であるから、給紙ローラ7を通常の片面画像記録のときの給紙カセット5からの用紙Pの一枚ずつの分離給送することと、片面画像記録済の用紙Pを第1搬送経路を経て記録ヘッド12の方向に再送することの両方に共通した部品(給紙ローラ7)を利用することができて、構造が至極簡単で必要部品点数も少なくしてコスト低減できるという効果を奏する。
排紙ローラ対21による用紙Pのニップを解除するためのニップ解除手段を備え、回送される片面画像記録済の用紙Pの先端部が、給紙ローラ7と給紙カセット5上に堆積された用紙Pの最上面との間に到達したとき、給紙ローラ7の離間解除もしくは前記給紙ローラを搬送方向に駆動し、且つ前記ニップ解除手段を作動させて排紙ローラ対21のニップを解除するように構成したので、第1搬送経路への用紙Pの再送時には、排紙ローラ対21による用紙Pの送り作用を無くし、給紙ローラ7の駆動のみで確実に搬送できるという効果を奏する。
第1搬送経路には、記録ヘッド12よりも搬送上流側に、レジストローラ対20が設けられ、レジストローラ対20と排紙ローラ対21とは、用紙Pの搬送及び非搬送を同じくするように駆動される場合には、通常の間欠給紙モード時の前記レジストローラ対20及び排紙ローラ対21の回転方向の制御と同じであるので、片面画像記録と両面画像記録とでの制御を簡単にすることができる。
用紙支持部である用紙支持部材の少なくとも一部を上方または下方に傾動させることにより、開口部50が形成されるので、傾動させる支持部材の形状が小さくなり、傾動させるアクチュエータの動力も少なくて済むという効果を奏する。
画像記録手段は、用紙支持部11上の用紙Pに向かってインク滴を選択的に吐出するインクジェット式の記録ヘッド12を備えているものであるので、用紙支持部11はその上の用紙Pと記録ヘッド12との間のギャップを規制する機能を有するものでありながら、開口部50を形成し、且つ片面画像記録済の用紙Pの回送時に給紙ローラ7に導くための部材としても利用でき、部品点数の削減と、画像記録装置のコンパクト化に寄与できるという効果を奏する。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
例えば、上記実施形態では、レジストローラ対20の箇所に片面画像記録済の用紙Pの先端縁を突き当ててレジスト作用を受けさせた後、LFモータ42を停止させることにより給紙ローラ7、レジストローラ対20及び排紙ローラ対21を停止させた状態で、拍車ホルダ53を上昇させて、拍車21bを排紙ローラ21aから離間(ニップ解除)させていたが、このタイミングに限定されないことは言うまでもない。すなわち、片面画像記録済の用紙Pの先端縁が、給紙ローラ7と給紙カセット5上に堆積された用紙Pの最上面との挟持部を若干越えた時点から、レジストローラ対20を正回転させて片面画像記録済の用紙Pの先端縁を記録ヘッド12と主支持部材45との間に搬送開始する時点までの間であればどのタイミングでも良いのである。
画像記録装置の全体斜視図である。 上部ケースを除き、本体ケースを後方から見た斜視図である。 記録ユニットに給紙カセットを装着した状態の平面図である。 下流側のガイドプレート及び支持部材を除いた状態の記録部ユニットの斜視図である。 図4のV−V線矢視拡大側面図である。 キャリッジがメンテナンス部に位置した状態の排紙ローラ対側から見た斜視図である。 (a)は排紙ローラ対のニップ状態且つ開口部を閉止している状態を示す要部拡大断面図、(b)は排紙ローラ対のニップを解除し、開口部を開いた状態を示す要部拡大断面図である。 (a)は本体ケース内の記録部ユニットの構造を示す一部側面図、図8(b)は拍車ホルダの付勢及び回動中心を示す要部斜視図である。 (a)〜(d)は両面画像動作の各工程を示す作用説明図である。 (a)〜(c)は給紙カセットに対する間欠給紙動作時の動力伝達切換え手段の位置を示す説明図である。 (a)〜(d)は切換え作動体と姿勢強制体の作用説明図である。 (a)〜(c)は同じく連続給紙動作時の動力伝達切換え手段の位置を示す説明図である。 (a)〜(c)は裏面への画像記録時の動力伝達切換え手段の位置を示す説明図である。 (a)〜(c)はメンテナンス動作時の動力伝達切換え手段の位置を示す説明図である。 動力伝達切換え手段の概略構成図である。 (a)〜(b)は各動作時への切換え作用説明図である。 制御装置の機能ブロック図である。 両面画像記録の制御のフローチャートである。
符号の説明
1 画像記録装置
2 本体ケース
5 給紙カセット
6 給送手段としての給送ユニット
6a アーム
7 給紙ローラ
10 記録部ユニット
11 用紙支持部
12 記録ヘッド
13 キャリッジ
13a 後端面
20 レジストローラ対
21 排紙ローラ対
21a 排紙ローラ
21b 拍車
24 CRモータ
39 エンジンフレーム
40、41 ガイドプレート
42 LFモータ
44 ロータリエンコーダ
45 主支持部材
46 副支持部材
47 枢支ピン
48 反転搬送手段
49 開口用ソレノイド
50 開口部
52 従動回転体
53 拍車ホルダ
54 コイルバネ
55 当接体
56 作用軸
57 軸受部
58 押し上げ作用部
59 当接レバー
60 用紙支持部材
100 切り換え手段
106 用紙先端検出体
115、116 軸
300 CPU

Claims (6)

  1. 本体ケース内に設けられ、被記録媒体に画像を記録するための画像記録手段と、前記画像記録手段より下方に設けられ、複数枚の被記録媒体を略水平状にて堆積させて収容可能な給紙カセットと、前記給紙カセットの上方に配置され、前記堆積された被記録媒体から1枚ずつ分離にして給送する給送手段と、前記給紙カセットから前記画像記録手段の下面と対向するように被記録媒体を搬送し、排出側に被記録媒体を送る第1搬送経路とを備えた画像記録装置において、
    前記第1搬送経路における前記画像記録手段と前記給紙カセットとの上下間に、搬送される前記被記録媒体を支持するための用紙支持部を配置し、
    前記用紙支持部には、片面画像記録済の被記録媒体を前記給紙カセット上に堆積された被記録媒体の最上面と前記給送手段との間に回送するとき開口する開口部を備え、
    前記開口部よりも搬送下流側には、前記画像記録手段の箇所を通過した被記録媒体を挟持可能とする排紙ローラ対を設け、
    前記排紙ローラ対の逆回転により、前記片面画像記録済の被記録媒体を、前記開口部から前記給送手段の下方の第2搬送経路に回送した後、前記給送手段にて、前記片面画像記録済の被記録媒体を、前記第1搬送経路を経て前記画像記録手段の方向に再送するように構成したことを特徴とする画像記録装置。
  2. 前記回送される被記録媒体の先端部が、前記給送手段における給紙ローラに届くまでは、前記給紙ローラを前記給紙カセット上に堆積された被記録媒体の最上面から離間させるか、もしくは前記給紙ローラを自由回転可能状態に保持することを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。
  3. 前記排紙ローラ対による被記録媒体のニップを解除するためのニップ解除手段を備え、 前記回送される被記録媒体の先端部が、前記給送手段における給紙ローラと前記給紙カセット上に堆積された被記録媒体の最上面との間に到達した後、前記給紙ローラの離間解除もしくは前記給紙ローラを搬送方向に駆動し、且つ前記ニップ解除手段を作動させるように構成したことを特徴とする請求項2に記載の画像記録装置。
  4. 前記第1搬送経路には、前記画像記録手段よりも搬送上流側に、レジストローラ対が設けられ、前記レジストローラ対と前記排紙ローラ対とは、被記録媒体の搬送及び非搬送を同じくするように駆動されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像記録装置。
  5. 前記用紙支持部は、前記画像記録手段と前記給紙カセットとの上下間に、搬送される被記録媒体を支持するための用紙支持部材により構成され、前記開口部は、前記用紙支持部材の少なくとも一部を、上方または下方に傾動させることにより形成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像記録装置。
  6. 前記画像記録手段は、前記用紙支持部上の被記録媒体に向かってインク滴を選択的に吐出するインクジェット式の記録ヘッドを備えていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画像記録装置。
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