JP3743498B2 - 両面印刷装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両面印刷が可能な両面印刷装置、特に紙送りローラを外れるまで用紙を正送りして用紙の全長にわたる又は下端（終端）余白を小さくした印刷を可能にした両面印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、反転用搬送路を備えた両面印刷が可能な両面印刷装置としては、例えば図７に示すもの（特開平９−３２７９５０号）が知られている。
【０００３】
この両面印刷装置は、印刷装置本体１０１の一側（給紙部１０３）から送り込まれる用紙を、印刷装置本体１０１の内部に設けた２組の搬送ローラ１０７，１０８で正送り方向に搬送しつつインクジェット方式の印刷機構１０５で片面側の印刷を行い、この用紙を振り分け機構１１３を経て、印刷装置本体１０１の他側に設けた用紙反転ユニット１０２に導き、用紙反転ユニット１０２で表裏を反転した後、その用紙を再度印刷装置本体１０１の他側から送り戻して逆送り方向に搬送しつつ印刷機構１０５で裏面側の印刷を行い、上記印刷装置本体１０１の一側から排出する構成のものである。
【０００４】
ここで、用紙反転ユニット１０２は、大小一対のベルト駆動ローラ１１６に用紙搬送ベルト１１４を巻き掛けた構成であり、嵌合部１０４に嵌合可能な被嵌合部１１１を備え、そこに一対の用紙ガイドローラ１１２及び用紙振り分け機構１１３を有している。即ち、用紙反転ユニット１０２は印刷装置本体１０１に着脱自在になっている。そして、片面印刷を行う場合には、印刷装置本体１０１から用紙反転ユニット１０２を取り外し、給紙部１０３から用紙を給紙すると、上記と同様に印刷機構１０５で印刷が行われ、嵌合部１０４から排出される。上記従来例によれば、用紙反転ユニット１０２を印刷装置本体１０１から取り外すことが可能であるため、片面印刷時や非印刷時には広い設置場所を必要としない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、片面印刷を行う場合に、印刷装置本体１０１から用紙反転ユニット１０２を取り外す作業は使用者にとり面倒であり、このような取り外しや取り付け作業無しに片面印刷と両面印刷とが行える両面印刷装置の提供が望まれる。
【０００６】
このような構成の両面印刷装置としては、例えば、本発明の実施形態に係る図４を併用して説明すると、給紙用搬送路７１とループ状の反転用搬送路８１とを記録ヘッド４０の手前で合流させ、この合流部７３に続く共通搬送路７２の記録ヘッド４０部分に用紙を前期給紙用搬送路７１から正送りで通過させることにより片面に印刷を行い、その用紙Ｓを逆送りさせて反転用搬送路８１で反転させた後、再度記録ヘッド４０で裏面の印刷を行う構成とすることが考えられる。
【０００７】
ところが、用紙終端（用紙下端）を記録ヘッド４０の手前に設けた紙送りローラ２０でニップした状態で、用紙の片面に対する印刷（表面印刷）を実行し、その用紙を裏面印刷のために逆送りして反転用搬送路に導く構成であるため、次のような課題がある。
（１）用紙の下端余白を小さくした両面印刷が実行できない。具体的には、用紙下端に１０ｍｍ以上の余白が避けられず、下端余白３ｍｍ程度では印刷が実行できるように構成されていない。
（２）両面印刷では用紙の表と裏とで紙送り方向に対する画像の天地が逆になるので、用紙の上端余白についても、上記の下端余白の制約に引きずられて、余白を小さくすることができない。
【０００８】
そこで、本発明では、前提として、記録ヘッド４０の手前に配置した紙送りローラ２０を外れるまで用紙を正送りして片面印刷を行い、その用紙を逆送りして上記紙送りローラ２０に再度ニップさせ、反転用搬送路８１に導いて反転させた後、再度記録ヘッド４０で裏面の印刷を行うことで、用紙の全長に亘ってまで印刷することを可能にした構成の両面印刷装置を扱うものである。
【０００９】
しかし、この構成の両面印刷装置の問題点は、用紙が完全に紙送りローラ２０から離れてしまっているので、この用紙を逆送りして、その用紙下端を常に正しく上記紙送りローラ２０にニップさせるということが保証し得なくなることである。
【００１０】
本発明の目的は、紙送りローラを外れるまで正送りして用紙全長に亘る印刷を可能とする一方、表面印刷の終了した用紙を逆送りして紙送りローラにニップさせる際、常に正しく紙送りローラにニップさせることのできる両面印刷装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、記録ヘッドの手前に配置した紙送りローラを外れるまで用紙を正送りして表面印刷を行い、その用紙を逆送りして前記紙送りローラに再度ニップさせ、反転用搬送路に導いて反転させた後、再度記録ヘッドで裏面印刷を行う両面印刷装置であって、前記紙送りローラを外れた用紙を逆送りする際に、記録ヘッドの走行領域に対する退避状態から、用紙の終端をスムースに紙送りローラに送り込めるガイド状態に変化するガイド手段を設け、前記ガイド手段が、前記紙送りローラの従動ローラに設けられ、該従動ローラの正転・逆転に連動して前記退避状態とガイド状態への移行が行われるガイド部材から構成されていることを特徴とする。
この特徴によれば、ガイド手段により案内されて、用紙の終端がスムースに紙送りローラに送り込まれるため、用紙の全長に亘る印刷を、用紙両面について、紙詰まりなどの発生を伴うことなく、確実に実行することができる。
【００１２】
またこの特徴によれば、従動ローラの正転・逆転に連動して、ガイド部材の退避状態とガイド状態への移行が行われるので、非常に簡易な構成で、バックフィードガイド手段を構築することができる。
【００１３】
また本願請求項２に記載の発明は、請求項１記載の両面印刷装置において、前記ガイド部材は、ガイド状態で見て、そのガイド面の高さ位置が、前記ガイド部材の回転支点より下方に位置するように構成したことを特徴とする。
この特徴によれば、ガイド部材のガイド面が回転支点より下方に位置するので、用紙のバックフィード時の移動に対し、ガイド部材を跳ね上げられにくい姿態とすることができる。
【００１４】
また本願請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の両面印刷装置において、前記ガイド部材は、前記紙送りローラの従動ローラに摩擦接触し、その摩擦力で前記退避状態とガイド状態への移行が行われることを特徴とする。
この特徴によれば、摩擦力で連動させて、ガイド部材をガイド状態と退避状態とに切り換え可能なので、簡易なガイド手段を構築することができる。なお、この摩擦力の他、従動ローラとガイド部材との間には、追加的に付勢バネを介在させることが望ましい。
【００１５】
また本願請求項４に記載の発明は、記録ヘッドの手前に配置した紙送りローラを外れるまで用紙を正送りして表面印刷を行い、その用紙を逆送りして前記紙送りローラに再度ニップさせ、反転用搬送路に導いて反転させた後、再度記録ヘッドで裏面印刷を行う両面印刷装置であって、前記紙送りローラを外れた用紙を逆送りする際に、記録ヘッドの走行領域に対する退避状態から、用紙の終端をスムースに紙送りローラに送り込めるガイド状態に変化するガイド手段を設け、前記ガイド手段が記録ヘッドに連行されて引き出され長さが増減される膜部材から成り、該膜部材は、記録ヘッドのホームポジション待機時には引き出し長さが増大されて前記ガイド状態となり、記録ヘッドの走行時には引き出し長さが減少して前記退避状態となることを特徴とする。
この特徴によれば、ガイド部材が紙送りローラの従動ローラに設ける形態とは別の簡易な形態で、ガイド状態と退避状態とに切り換え可能なガイド手段を構築することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
図１及び図４において、両面印刷装置はインクジェットプリンタから成り、駆動ローラ２１及びこれに対接する従動ローラ２２から成る紙送りローラ２０と、この紙送りローラ２０に用紙Ｓを供給するシート供給装置３０と、紙送りローラ２０により搬送される用紙Ｓの表面にインクを吐出して画像（文字を含む）を形成する記録ヘッド４０と、記録済の用紙Ｓを排出する駆動ローラ５１及び従動スターホイール５２とから成る排紙ローラ５０とを備えている。
【００１７】
紙送りローラ２０は、その駆動ローラ２１が図示しないサイドフレームに支持されており、適宜の駆動手段で回転駆動される。従動ローラ２２は、駆動ローラ２１に対して従動回転可能に支持されている。
【００１８】
シート供給装置３０は、給紙ローラ３１と、この給紙ローラ３１に向けて用紙Ｓを付勢するホッパ３３と給紙ローラ３１との間で用紙Ｓを挟圧して該用紙Ｓを分離する分離パッド３２とを備えている。シート供給時には、１回転する給紙ローラ３１に向けて用紙Ｓがホッパにより押圧され、分離パッド３２で分離されて、１枚の用紙Ｓのみが紙送りローラ２０に向けて供給されるようになっている。供給される用紙Ｓは、第１サブフレーム６１に取り付けられた下ガイド６３と、メインフレーム６０に取り付けられた上ガイド６４とにより、紙送りローラ２０に向けて案内される。
【００１９】
記録ヘッド４０は、キャリッジ４１に取り付けられている。キャリッジ４１は、メインフレーム６０の上端と、キャリッジガイド軸（図示せず）とによって、紙面と直交する方向に移動可能に取り付けられている。キャリッジ４１にはインクタンクが搭載されている。
【００２０】
印字動作は、キャリッジ４１が紙面と直交方向に移動しつつ記録ヘッド４０からインクが吐出されることにより１行分の印字がなされ、１行分の印字がなされる毎に、紙送りローラ２０で用紙Ｓが所定ピッチ（通常行間分）搬送され、これらの動作が繰り返されることによって片面印刷が行なわれる。なお、符号４４は印字時に用紙Ｓの下面を支持して用紙Ｓとヘッド４０との間隔を所定値に規定する規定部材である。
【００２１】
排紙ローラ５０は、駆動ローラ５１と、これに向けて付勢されている従動スターホイール５２とからなっており、印字済の用紙Ｓを機外に排出する。従動スターホイール５２は第２サブフレーム６２に取り付けられている。
【００２２】
上記構成において、下ガイド６３及び上ガイド６４の対と、紙送りローラ２０の駆動ローラ２１及び従動ローラ２２の対と、記録ヘッド４０及び規定部材４４の対と、そして排紙ローラ５０とは、記録ヘッド４０部分に用紙を前進方向（正送り方向）又は逆進方向（逆送り方向）に通過させる共通搬送路（印刷搬送路）７２（図４参照）を形成する。また、ホッパ３３と、給紙ローラ３１及び分離パッド３２の対と、下ガイド６３及び上ガイド６４の対とは、ホッパ３３上の用紙を給紙ローラ３１及び分離パッド３２間を経て、記録ヘッド４０の手前で共通搬送路７２へ合流させる給紙用搬送路７１（図４参照）を形成する。
【００２３】
一方、シート供給装置３０において、給紙トレイを兼ねるホッパ３３は斜め尻上がりに配設されており、その下方の三角状の空間には、閉ループ状の反転用搬送路８１を備えた反転ユニット８０が、その先端部を差し込んだ形で着脱自在に取り付けられている。
【００２４】
この反転ユニット８０は、互いに離して配置した反転用大ローラ８２及び反転用小ローラ８３を、反転ユニットの図示しない左右フレームで軸支し、用紙案内部材を支持することにより、全体として先細状に形成した内側部材として構成されている。そして、反転用小ローラ８３が設けられている先端側には、用紙の流路を切り換えるための反転用フラップ９０が、実線の受入位置と点線の排出位置とに切り換え可能に設けられている。本明細書では、この反転用フラップ９０に、片面印刷された用紙を逆送りさせて引き渡す中継通路９１も反転用搬送路８１の一部であるとして説明する。
【００２５】
即ち、本実施形態の両面印刷装置は、上記給紙用搬送路７１と上記反転用搬送路８１、９１とを記録ヘッド４０の手前の合流部７３で合流させ、この合流部７３に続く共通搬送路７２の記録ヘッド４０部分に用紙を正送りで通過させることにより片面に印刷を行い、その片面印刷された用紙を逆送りさせて中継通路９１及び反転用フラップ９０を経て反転用搬送路８１に導き、この反転用搬送路８１で反転させた用紙を、再度正送りで共通搬送路７２へ送り出して、記録ヘッド４０で裏面の印刷を行う構成となっている。従って、給紙用搬送路７１から共通搬送路７２への第１の搬送経路と、共通搬送路７２から反転用搬送路８１を経て共通搬送路７２に戻る第２の搬送経路とが存在する。
【００２６】
さらに、上記合流部７３にはフラップ（第１のフラップ）１０が配設されている。このフラップ１０は、上記反転用搬送路８１への入口通路、正確には中継通路９１への入口通路を形成する開姿勢（図１、図２参照）となるように自己復帰習性が付与され、かつ、給紙用搬送路７１からの用紙Ｓに従動して回動し、用紙Ｓを補助レバー４に案内するように軸１１に枢支されている。このフラップ１０は、図１に示すように、軸１１を回動支点とする「ヘ」字状に形成された案内面１０ａを有する回動部材から成り、軸１１の両端にはフラップ１０に対して「逆Ｌ」字状にカウンタアーム１２が設けられ、その先端には錘としての金属棒１３が掛け渡されている。
【００２７】
そして、このフラップ１０に、紙検知器２の主レバー３及び補助レバー４が通過され交差させられている。上記カウンタアーム１２は、用紙がない状態のとき、上記反転用搬送路８１の中継通路９１への入口通路を形成する開姿勢（図１、図２参照）となるようにフラップ１０に自己復帰習性を付与している。
【００２８】
次に、紙送りローラ２０の従動ローラ２２の支持構造について説明する。
従動ローラ２２は上述した上ガイド６４の先端部に回転可能に支持されている。上ガイド６４は、図３に示すように全体として略板状体をなしており、その基部６５が支持軸６６によって回動可能に取り付けられている。そして上ガイド６４の先端部に横に２段に設けた切欠き６４ａ内に、それぞれ１個の従動ローラ２２が配置されている。これらの従動ローラ２２は、切欠き６４ａにより上ガイド６４の先端部に形成された耳部６４ｂに枢支された軸（図１に示す横方向の軸２３）を中心として回動できるようになっている。
【００２９】
上記支持軸６６には、ねじりバネ６７の巻回部が装着されている。このねじりバネ６７の一端６７ａは図１に示すように、メインフレーム６０のフック部に掛け止めされ、他端６７ｂは、上ガイド６４の押圧部６８に当接して、これを図１の駆動ローラ２１に向けて付勢している。
【００３０】
一方、上記従動ローラ２２には、それぞれ図３に示すように、紙送りローラを外れた用紙を逆送り（バックフィード）する際の用紙のバックフィードガイド手段となるガイド部材９３が設けられている。
【００３１】
このガイド部材９３は、用紙を上から押さえるガイド面として作用する平坦部９４と、当該ガイド部材を上記従動ローラ２２の軸２３に取り付けるための取付耳９５とを有している。ガイド部材９３の取付耳９５は、その軸穴９６を上記従動ローラ２２の軸２３に挿通させ且つ従動ローラ２２の端面に摺接させた状態で、従動ローラ２２の軸２３に取り付けられている。
【００３２】
次に作用について説明する。
シート供給装置３０の給紙ローラ３１から用紙が紙送りローラ２０に供給される場合、つまり記録ヘッド４０に対して用紙が正送り方向に搬送されるときには、紙送りローラ２０が正転（図２で反時計方向に回転）する。従って、従動ローラ２２の端面に摺接する摩擦力により、ガイド部材９３は、従動ローラ２２の回転（図２で時計方向に回転）に連行されて、図２に矢印で示す如く回動して、図２に実線で示す位置へと移行し、上ガイド６４に当接して静止する。この状態が、ガイド部材９３の記録ヘッド走行領域に対する退避状態であり、記録ヘッド４０へ通常の用紙搬送を可能にする。
【００３３】
用紙は、紙送りローラ２０から排紙ローラ５０へと引き渡され、その用紙片面に記録ヘッド４０にて表面印刷がなされつつ正送り方向に搬送され、用紙の後端まで印刷がなされる時には、用紙後端が紙送りローラ２０を外れる。
例えば用紙全長に片面印刷を終えた用紙は、その後裏面印刷のために排紙ローラ５０により逆送り方向に搬送され、紙送りローラ２０に引き渡される。
【００３４】
上記紙送りローラ２０を外れた用紙を逆送り（バックフィード）する際には、従動ローラ２２が図１で反時計方向に回動する。このため、従動ローラ２２の端面に摺接する摩擦力により、ガイド部材９３は、従動ローラ２２の回転に連行されて、図２に実線で示す位置（退避状態）から図１に実線で示す位置（ガイド状態）へと移行し、その平坦部９４が用紙の上方に位置する状態となる。この状態が、ガイド部材９３のガイド状態であり、用紙が外れないように上記紙送りローラ２０へと導く。
【００３５】
このようにガイド部材９３は、紙送りローラ２０を外れた用紙を逆送りする際に、記録ヘッド走行領域に対する退避状態（図２）から、用紙の終端をスムースに紙送りローラに送り込めるガイド状態（図１）に変化するガイド手段として機能し、その変化は従動ローラの正転・逆転に連動して行われる。
【００３６】
上記ガイド部材９３は、ガイド状態（図１）で見て、そのガイド面の高さ位置が、前記ガイド部材９３の回転支点（軸２３）より下方に位置するように構成されており、これにより用紙のバックフィード時の移動に対し、ガイド部材が跳ね上げられにくい構造となっている。
【００３７】
上記実施形態によれば、紙送りローラ２０を外れた用紙が逆送り（バックフィード）される際には、従動ローラ２２に共回りして、ガイド部材９３が退避状態（図２）からガイド状態（図１に実線）へと移行するので、用紙が外れたり紙詰まりすることなく、スムースに紙送りローラ２０へと導かれニップされる。従って、両面両面印刷装置において用紙の全長に亘り印刷することを可能にしつつ、確実なバックフィードを実現することができる。
【００３８】
上記実施形態では、ガイド部材９３の退避状態とガイド状態への移行を、紙送りローラ２０の従動ローラ２２に接触する摩擦力によってのみ行ったが、従動ローラ２２とガイド部材９３の取付耳９５との間に適切な種類の付勢バネを介在させ、これによりガイド部材９３を連行を確実なものにする構成とすることもできる。
【００３９】
また上記実施形態では、個々の従動ローラ２２毎に１つのガイド部材９３を配設させたが、図５に示すように、２つ又はそれ以上の複数個の従動ローラ２２に対して、これに対応する共通の横に長い１つのガイド部材９７を配設させることもできる。
【００４０】
さらにまた、バックフィードガイド手段は上述の従動ローラ２２側に設ける形態に限定されるものではなく、図６の概略図に示すように、記録ヘッド４０に連行されてロール９９から引き出され、その引き出し長さが増減される膜部材９８から構成し、該膜部材９８が、記録ヘッド４０のホームポジション（ＨＰ）待機時には引き出し長さが図示の如く増大されて上記ガイド状態となり、記録ヘッドの走行時には記録ヘッド４０の移動と共にロール９９に引き戻されて、引き出し長さが減少して上記退避状態となるように構成することもできる。また、記録ヘッド４０と膜部材９８は脱着可能でもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、紙送りローラを外れた用紙を逆送りする際に、記録ヘッドの走行領域に対する退避状態から、用紙の終端をスムースに紙送りローラに送り込めるガイド状態に変化するガイド手段を設けたので、用紙の終端をスムースに紙送りローラに送り込むことができ、用紙の全長に亘る印刷を、用紙両面について、紙詰まりなどの発生を伴うことなく、確実に実行することができる。
【００４２】
また、紙送りローラの従動ローラに設けたガイド部材を、従動ローラの正転・逆転に連動して退避状態とガイド状態へ移行する形態では、特別な駆動源を必要とせずに、簡易にガイド手段を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の両面印刷装置の主要部を、バックフィードのガイド部材がガイド状態に在る状態で示した側面図である。
【図２】本発明の両面印刷装置の主要部を、バックフィードのガイド部材が退避状態に在る状態で示した側面図である。
【図３】本発明のバックフィードのガイド部材を示した斜視図である。
【図４】本発明の両面印刷装置の概要を示す構成図である。
【図５】本発明のバックフィードのガイド部材の変形例を示した斜視図である。
【図６】本発明の両面印刷装置の他の実施形態に係るバックフィードガイド手段を示した要部概略図である。
【図７】従来の両面印刷装置を示した構成図である。
【符号の説明】
２ 紙検知器
２０ 紙送りローラ
２１ 駆動ローラ
２２ 従動ローラ
２３ 軸
３０ シート供給装置
３１ 給紙ローラ
４０ 記録ヘッド
５０ 排紙ローラ
６３ 下ガイド
６４ 上ガイド
６４ａ 切欠き
６４ｂ 耳部
６５ 基部
６６ 支持軸
６７ 押圧部
６７ａ 一端
６７ｂ 他端
６８ バネ
７１ 給紙用搬送路
７２ 共通搬送路
７３ 合流部
８０ 反転ユニット
８１ 反転用搬送路
８２ 反転用大ローラ
８３ 反転用小ローラ
９０ 反転用フラップ
９１ 中継通路
９３ ガイド部材
９４ 平坦部
９５ 取付耳
９６ 軸穴
９７ ガイド部材
９８ 膜部材
９９ ロール
Ｓ 用紙

Claims (4)

1. 記録ヘッドの手前に配置した紙送りローラを外れるまで用紙を正送りして表面印刷を行い、その用紙を逆送りして前記紙送りローラに再度ニップさせ、反転用搬送路に導いて反転させた後、再度記録ヘッドで裏面印刷を行う両面印刷装置であって、
   前記紙送りローラを外れた用紙を逆送りする際に、記録ヘッドの走行領域に対する退避状態から、用紙の終端をスムースに紙送りローラに送り込めるガイド状態に変化するガイド手段を設け、
   前記ガイド手段が、前記紙送りローラの従動ローラに設けられ、該従動ローラの正転・逆転に連動して前記退避状態とガイド状態への移行が行われるガイド部材から構成されていることを特徴とする両面印刷装置。
2. 請求項１において、前記ガイド部材は、ガイド状態で見て、そのガイド面の高さ位置が、前記ガイド部材の回転支点より下方に位置するように構成したことを特徴とする両面印刷装置。
3. 請求項１又は２において、前記ガイド部材は、前記紙送りローラの従動ローラに摩擦接触し、その摩擦力で前記退避状態とガイド状態への移行が行われることを特徴とする両面印刷装置。
4. 記録ヘッドの手前に配置した紙送りローラを外れるまで用紙を正送りして表面印刷を行い、その用紙を逆送りして前記紙送りローラに再度ニップさせ、反転用搬送路に導いて反転させた後、再度記録ヘッドで裏面印刷を行う両面印刷装置であって、
   前記紙送りローラを外れた用紙を逆送りする際に、記録ヘッドの走行領域に対する退避状態から、用紙の終端をスムースに紙送りローラに送り込めるガイド状態に変化するガイド手段を設け、
   前記ガイド手段が記録ヘッドに連行されて引き出され長さが増減される膜部材から成り、該膜部材は、記録ヘッドのホームポジション待機時には引き出し長さが増大されて前記ガイド状態となり、記録ヘッドの走行時には引き出し長さが減少して前記退避状態となることを特徴とする両面印刷装置。

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