JP4415964B2 - 画像記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シート状の被記録媒体に画像を記録する画像記録装置に関し、特に、駆動ローラと該駆動ローラに圧接する従動ローラとを有する搬送手段によって被記録媒体が搬送されるよう構成された画像記録装置に関する。
従来から、インクジェット方式の画像記録装置においては、図18に示すように、給紙カセット(不図示)からプラテン102(本発明の支持台に相当)へ向けて給紙された記録用紙S(シート状の被記録媒体の一例)を搬送する搬送ローラ対103が設けられている。当該画像記録装置では、搬送ローラ対103に所定長さずつ間欠的に記録用紙Sを搬送させ、一方で、その間欠搬送の停止中に記録ヘッド100を搭載したキャリッジ101を記録用紙Sの搬送方向(図18の左右方向、以下「副走査方向」と称する)に直交する方向(図18の紙面に垂直な方向、以下「主走査方向」と称する)にスライド移動させつつ、記録ヘッド100のノズルからインクを噴射させて記録用紙Sに付着させることによって、所定区域ずつ画像が記録される。
上述した間欠搬送は、プラテン102の搬送方向上流側(以下「上流側」と略称する)に配設された一対の搬送ローラ対103と、プラテン102の搬送方向下流側(以下「下流側」と略称する)に配設された一対の排出ローラ対104とが、図示しない制御部により回転制御されることによってなされる。
搬送ローラ対103は、モータなどから伝達された回転力を受けることにより駆動される駆動ローラ105と、コイルバネ107により付勢されて駆動ローラ105に圧接する従動ローラ106とを備えて構成されている。図18(a)に示すように、給紙カセットから給紙された記録用紙Sの先端が搬送ローラ対103に到達すると、駆動ローラ105と従動ローラ106とにより狭持されて、搬送ローラ対103による記録用紙Sの搬送が開始される。記録用紙Sの搬送が進むと、記録用紙Sの先端が排出ローラ対104によって狭持されて、図18(b)に示すように、搬送ローラ対103及び排出ローラ対104の双方によって記録用紙Sが搬送される。そして、更に搬送が進むと、図18(c)に示すように、記録用紙Sの後端が搬送ローラ対103から抜け出して、上記排出ローラ対104のみにより記録用紙Sが搬送される。なお、排出ローラ対104も搬送ローラ対103と同様に駆動ローラ108と従動ローラ109とを備えて構成されているが、排出ローラ対104は、画像が記録された記録用紙Sを狭持するものであるため、画像の劣化を防止するべく圧接力が小さく設定されている。
このように構成された画像記録装置では、記録用紙Sの後端が搬送ローラ対103から抜け出る瞬間に、搬送ローラ対103の狭持部での記録用紙Sに対する垂直方向への圧接力の一部が、記録用紙Sの搬送方向へ作用することになる。このとき、駆動ローラ105の回転により受ける搬送力以上の力が記録用紙Sの後端に作用して、圧接力の小さい排出ローラ対104を滑って、記録用紙Sを所定の搬送量以上に弾き飛ばし、その結果、記録用紙S上に筋状の「画像とび」を発生させ、画像品質を低下させるという問題があった。かかる問題は、比較的厚みがあり、剛性の強い光沢紙などの記録用紙に画像を記録する場合に顕著に現れる。
一方、特許文献1には、上記問題を解決することを目的として、搬送方向にスライド移動することができ且つ回転可能に従動ローラを支持し、駆動ローラと従動ローラとの狭持部から用紙の後端が抜け出る際に、用紙からの反力を受けて従動ローラが上流側へ後退するよう構成された記録装置が開示されている。具体的には、この記録装置は、従動ローラを支持するホルダに形成された搬送方向に長い長穴で上記従動ローラの回動軸をスライド移動可能に支持するように構成されている。
特開2004−168451号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の記録装置では、上記従動ローラは、記録用紙が抜け出した際に従動ローラに反力が付加されることによってその回動軸が上記長穴を滑るようにして後方へスライド移動するものであるため、上記スライド移動の際に、上記反力よりは小さいものの、搬送方向下流側に向けて滑り摩擦力が発生する。この滑り摩擦力は、記録用紙を押し出す方向へ作用するため、記録用紙が必要以上に搬送されることになる(以下「過搬送」と称する。)。このような過搬送は、高解像度化された昨今の画像記録装置においては許容することができないほどの画像品質の低下を招来することになり、問題である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、記録用紙などの被記録媒体が駆動ローラと従動ローラとの狭持部から抜け出る際に被記録媒体の後端を搬送方向へ押し出そうと作用する力を吸収して、被記録媒体の過搬送を防止することにより、画像品質を向上させることが可能な画像記録装置を提供することにある。
(1) 上記目的を達成するため本発明は、所定の搬送方向へ搬送されるシート状の被記録媒体を支持する平坦な上面を有する支持台と、上記支持台に対して対向配置され、該支持台上を搬送される被記録媒体に画像を記録する画像記録手段と、駆動ローラと、該駆動ローラに圧接される従動ローラとを有し、上記駆動ローラの回動軸の軸線を含み且つ上記支持台の上面に垂直な垂直面よりも被記録媒体の搬送方向上流側に上記従動ローラの回動軸が設けられており、上記支持台の上面の上方から該上面に対して斜め下方へ向けて被記録媒体を搬送する搬送手段と、上記駆動ローラに上記従動ローラを圧接させる方向の付勢力を上記従動ローラに付加する付勢手段を有し、上記従動ローラを回転可能に支持する第1支持部材と、記搬送手段による被記録媒体の搬送時に所定の第1位置に配置された上記第1支持部材を、少なくとも被記録媒体の後端が上記搬送手段を抜け出した直後に、上記第1位置よりも被記録媒体の搬送方向上流側の所定の第2位置に移動可能に支持する第2支持部材と、を具備する画像記録装置として構成されている。上記第2支持部材は、上記駆動ローラの回転軸の軸線と上記第1位置に位置する上記従動ローラの回転軸の軸線とを含む平面よりも上記第2位置側に位置し且つ上記駆動ローラの回転軸と平行な中心線を中心とする略円弧軌道に沿った湾曲状の支持面を有し、該支持面と上記第1支持部材の被支持部との間に転動可能に設けられた回転体を介して上記第1支持部材を支持するものである。上記第1位置は、上記垂直面よりも上記従動ローラの回動軸が上記搬送方向上流側に配置される位置に設定されている。上記第2位置は、上記支持台と上記第1支持部材との間に少なくとも第1支持部材の可動範囲に相当する所定の隙間が形成される位置に設定されている。また、上記第1支持部材には、上記支持台へ向けて突出され、上記搬送手段によって搬送された被記録媒体を上記支持台の上面に案内するガイド部材が設けられている。
記録用紙(シート状の被記録媒体の一例)が搬送手段に向けて送給され、その先端が搬送手段に到達すると、搬送手段によって記録用紙の先端がニップされる。このとき、記録用紙の先端がニップされた際に従動ローラが記録用紙の厚み分だけ付勢手段を圧縮させる。これにより、第1位置の方向へ第1支持部材を移動させる作用力が生じる。この力を受けて、第1支持部材が第2位置から第1位置へ移動され、第1位置で保持される。
記録用紙の先端がニップされ、駆動ローラの回転力が記録用紙に伝達されると、記録用紙の搬送が始まり、記録用紙が支持台の上面へ向けて斜め向きに搬送される。記録用紙の先端が支持台上の画像記録位置に到達すると、その後、記録用紙は搬送手段によって間欠搬送されて、記録用紙の先端から画像記録手段による画像の記録が開始される。
画像記録手段による記録用紙への画像記録が進行し、搬送方向下流側へ記録用紙の送給が進むと、記録用紙の後端が搬送手段によるニップから抜け出る。この記録用紙の後端が抜け出る瞬間において、記録用紙の厚みに起因して、記録用紙に対して垂直に作用していたニップ力は搬送方向下流側へ作用する。
一方、第1支持部材は第2支持部材によって回転体を介して転動可能に支持されている。一般に、回転体の転がり摩擦力は極めて小さい。したがって、記録用紙を搬送方向下流側へ押し出そうとする力よりも、回転体の転がり摩擦力の方が小さい。そのため、上記ニップ力が搬送方向下流側へ作用したとしても、搬送方向下流側への作用力のほとんど全てが反力となって第1支持部材を第1位置から第2位置へ移動するように作用し、記録用紙を搬送方向下流側へ押し出す方向へは作用しなくなる。このため、記録用紙の後端が搬送手段を抜け出た瞬間に、第1支持部材は第1位置から第2位置へ向けて移動する。そして、記録用紙はほとんど押し出されることはない。なお、搬送手段から抜け出た記録用紙は、支持台の下流側に適宜配設された排出ローラによって搬送される。
一般に、転がり摩擦係数は滑り摩擦(摺動摩擦)係数に較べて格段に小さく、その静摩擦力は極めて小さい。そのため、上述したように、記録用紙の後端が搬送手段を抜け出る際に生じる上記反力のほとんど全てを、第1支持部材を第1位置から第2位置へ移動させる力として作用させることができる。したがって、従来の滑り摩擦を用いた構造と較べて、記録用紙の押し出し量を小さくすることができる。換言すれば、該押し出し量を限りなく零に近づけることができる。
このように構成された画像記録装置においては、従動ローラを支持する第1支持部材が第1位置から第2位置の間で移動可能であるため、上記支持台と上記第1支持部材との間に、少なくとも第1支持部材の可動範囲に相当する隙間が生じることになる。当該画像記録装置において、特に、トレーシングペーパのように薄い記録用紙を搬送する場合や、通常の給紙速度よりも速い高速給紙を行う場合は、第1支持部材が第2位置から第1位置へ移動するよりも先に、上記搬送手段による記録用紙の搬送が行われるという事象が生じ易くなる。この場合、搬送された記録用紙の先端が上記隙間に入り込んでしまい、紙詰まりを生じさせるおそれがある。
ところが、本発明では、第1支持部材に、上記支持台へ向けて突出されたガイド部材が設けられている。そのため、上記隙間に入り込もうとする記録用紙は上記ガイド部材によって阻まれる。これにより、上記隙間における紙詰まりが防止される。また、ガイド部材によって記録用紙の先端が支持台へ向けられるため、記録用紙は支持台の上面へ円滑に案内される。その結果、支持台への記録用紙の安定した搬送が実現される。
また、上記被支持部を支持する上記第2支持部材の支持面は、この支持面上で上記第1支持部材が上記第1位置から上記第2位置に移動するにしたがって上記第1支持部材と上記駆動ローラとの相対位置が離反可能なように、上記第2位置から上記第1位置へ向けて下り傾斜する湾曲形状に形成されているため、搬送手段によって記録用紙が搬送されない場合は、第1支持部材の付勢手段による弾性付勢力によって第1支持部材を搬送方向上流側へ移動させる作用力が働く。これにより、第1支持部材が第2位置へ移動して、該第2位置で保持される。記録用紙の先端が搬送手段に到達すると、従動ローラは、記録用紙の先端の衝突の際、又は、記録用紙の先端をニップする際に力を受ける。この力が上記作用力や転がり摩擦力よりも大きい場合は、第1支持部材が第2位置から第1位置へ移動する。上記搬送手段によって、一旦、記録用紙が搬送されると、従動ローラと該従動ローラの軸との間に生じる滑り摩擦力を受けて、第1支持部材は第1位置に保持される。一方、記録用紙の後端が搬送手段によるニップから抜け出た瞬間において、記録用紙の厚みに起因して上流側方向への作用力が発生する。この作用力は上記滑り摩擦力よりも大きい。そのため、記録用紙の後端が搬送手段のニップから抜け出た瞬間に、自動的に、第1支持部材が第1位置から第2位置へ移動する。なお、上記第1支持部材と上記駆動ローラとの相対位置が離反する度合いは、第1支持部材や駆動ローラ、従動ローラなどに生じる摩擦力、付勢手段による弾性付勢力などによって適宜設定される。
この場合、記録用紙の後端が搬送手段から抜け出た瞬間に、第1支持部材が自動的に第2位置へ移動するため、駆動ローラと従動ローラとのニップ力が記録用紙を押し出す方向へ作用しない。従って、記録用紙の微少な押し出しをも防止することができる。
(2) ここで、上記ガイド部材は、上記従動ローラの軸方向に複数設けられていることが好ましい。従動ローラの軸方向を幅方向にして記録用紙が搬送されるため、軸方向に沿って複数のガイド部材が設けられておれば、記録用紙の幅方向に渡って支持台と第1支持部材との隙間への記録用紙の進入を阻止することができる。
(3) 上記支持台の少なくとも搬送方向上流側端部は、上記搬送方向に沿って延びるリブ状部材が該搬送方向に直交する方向に複数設けられてなり、上記ガイド部材は、上記第1支持部材の移動に伴って上記搬送方向に往復移動される際に、上記リブ状部材間に形成された隙間に進退するように配設されている。したがって、第2位置から第1位置に第1支持部材が移動した場合でも、ガイド部材が支持台に衝突することはない。したがって、ガイド部材を設けたとしても、第1支持部材の移動は妨げられることなく円滑になされる。
(4) この場合、上記ガイド部材は、上記第1支持部材が上記第2位置で保持されている際に、平面視で上記支持台の搬送方向上流側端部に交差するように配設されていることが好ましい。このように構成されることで、第1支持部材の位置に関係なく、第1支持部材と支持台との隙間は塞がれる。これにより、当該隙間に起因する紙詰まりの問題は解消される。
(5) 上記ガイド部材は、上記支持台で支持され得る定型サイズの被記録媒体の幅方向両端を支持可能な位置に配置されていることが好ましい。
記録用紙の幅方向の端部は必ずしも平坦であるとは限らない。例えば、湾曲した用紙搬送路を通紙された場合や、給紙時或いは搬送時にローラ面に強く押圧された場合は、記録用紙の幅方向両端が垂れ下がることがある。この場合、記録用紙の幅方向端部の支持具合によっては、垂れ下がった端部が上記支持台と上記第1支持部材との間の隙間に進入した状態で搬送されて、上記端部が支持台に引っ掛かって損傷し、ひいては紙詰まりを生じ兼ねない。一方、一般に、画像記録装置においては、主として定型サイズの記録用紙が使用されるため、このことに鑑みて、本発明の画像記録装置では、上述の如く、定型サイズの被記録媒体の幅方向両端を支持可能な位置にガイド部材を配置することとした。これにより、記録用紙の損傷や紙詰まりを防止することができる。
(6) この場合、上記定型サイズとしては、A判サイズ、B判サイズ、レターサイズ、はがきサイズが該当する。
(7) また、上記ガイド部材は、少なくとも上記支持台で支持可能な定型サイズのうち、幅が最大の定型サイズの幅方向の両端を支持可能な位置に配置されていることが好ましい。このように、幅方向の長さが最大の記録用紙は幅方向両端の垂れ下がりが生じ易い。したがって、画像記録が可能な最大の定型サイズの記録用紙の両端を支持するようにガイド部材を配置することにより、より効果的に記録用紙の損傷及び紙詰まりを防止することができる。
(8) 上記支持台の搬送方向上流側端部は、該支持台の上面から搬送方向上流側に向けて下方に傾斜された傾斜面を有する。また、上記ガイド部材は、そのガイド面が上記支持台の上面より下方となるように配設されている。この構成によれば、ガイド部材に当接した記録用紙の先端がガイド部材のガイド面を構成する上端により支持台に向けられる。そして、その記録用紙の先端は上記傾斜面を緩やかに駆け上るようにして支持台の上面へ円滑に案内される。
(9) この場合、上記ガイド部材は、そのガイド面が上記支持台の上面より下方であって、且つ、上記傾斜面の下端よりも上方となるように配設されていることが好ましい。このように構成されることにより、上記支持台へ記録用紙をより円滑に案内しつつ搬送することが可能となる。
(10) ここで、上記第2支持部材が、上記第1位置で上記第1支持部材の移動を規制する第1規制部材と、上記第2位置で上記第1支持部材の移動を規制する第2規制部材と、を有してなるものであってもよい。これにより、簡易な構造で上記第1支持部材の支持、及び、第1支持部材の移動の規制が可能となる。その結果、従動ローラの支持構造が簡素化される。また、回転体を用いることで、記録用紙の剛性(コシの強さ)や厚みにかかわらず第1支持部材の移動を素早く且つ円滑に行うことが可能となる。
(11) また、上記第2支持部材の支持面と上記第1支持部材の被支持部との間に、複数の上記回転体が設けられていることが望ましい。これにより、第1支持部材の移動と支持の双方を簡単な構造で実現することができるため、好適である。また、第1支持部材を支持する際の安定性を向上させることができるため好ましい。
(12) 上記第2支持部材の支持面が、上記中心線を中心として描かれる所定の円筒の外周面と略一致する形状に形成されてなるものであれば、上記第1支持部材の移動を容易に実現することができる。
(13) この場合、上記中心線が、上記駆動ローラの回動軸と上記第1位置とを含む平面から第2位置側に位置するものであることが好ましい。
(14) また、上記中心線が、上記駆動ローラの回動軸と上記第1位置とを含む平面上に位置するものであってもよい。
(15) 上記第1支持部材が、上記駆動ローラの軸方向に複数の従動ローラを所定間隔で一体に支持するものであってもよい。複数の従動ローラが駆動ローラに圧接する構成の搬送手段においては、複数の従動ローラを第1支持部材で一体に支持し、該第1支持部材を移動させて、全ての従動ローラの移動を同期させることにより、記録紙の縒れや皺、或いは搬送ずれなどといった不具合を防止することができる。
本発明によれば、搬送手段による被記録媒体の搬送時に第1支持部材が所定の第1位置に移動し、搬送手段による被記録媒体の非搬送時に第1支持部材が第1位置よりも被記録媒体の搬送方向上流側の第2位置に移動するように、上記第1支持部材が回転体を介して支持されている。この場合、第1支持部材の移動時に転がり摩擦力が生じるが、滑り摩擦力に較べて転がり摩擦力は極めて小さいため、被記録媒体の後端が搬送手段を抜ける際に生じる搬送方向への作用力のほとんど全てが第1支持部材を第1位置から第2位置へ移動させる力として作用される。これにより、従来の滑り摩擦を用いた構造と較べて、被記録媒体の搬送方向への押し出し量を限りなく零に近づけることができる。その結果、被記録媒体に記録される画像の画質の低下が防止される。
また、本発明の本画像処理装置においていは、第1支持部材に、上記支持台へ向けて突出されたガイド部材が設けられている。そのため、上記支持台と上記第1支持部材との間に形成された隙間は上記ガイド部材によって塞がれる。これにより、上記隙間に入り込もうとする記録用紙は上記ガイド部材によって阻まれ、上記隙間における紙詰まりが防止される。また、ガイド部材によって記録用紙の先端が支持台へ向けられるため、記録用紙は支持台へ円滑に案内されて搬送される。
以下、適宜図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は本発明が具体化された一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態が適宜変更され得ることは勿論である。ここに、図1は、本発明の実施形態に係る多機能装置1の外観構成を示す斜視図である。また、図2は、多機能装置1の内部構成を示す縦断面図である。
本多機能装置1は、図1及び図2に示されるように、下部に配設されたインクジェット記録方式のプリンタ部2と、その上部に配設されたスキャナ部3とを一体的に備えたものであり、プリンタ機能、スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能などを有する。この多機能装置1が本発明の画像記録装置に相当する。なお、多機能装置1は本発明の画像記録装置の単なる一例であって、本発明を実現するうえで上述の如く複数の機能を併有する必要は必ずしもない。即ち、上記スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能は任意の機能であり、少なくとも、プリンタ機能を有する単機能のプリンタ単体として本発明が実現されていてもよい。
プリンタ機能においては、多機能装置1が、主に不図示のコンピュータと接続され、プリンタ部2が、該コンピュータから送信された画像データや文書データに基づいて、記録用紙(被記録媒体)に画像や文書を記録する。また、プリンタ部2は、多機能装置1に接続されたデジタルカメラやUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の外部機器から入力される画像データに基づいて画像を記録用紙に記録する。さらに、プリンタ部2は、多機能装置1に装着されたメモリカード等の各種記憶媒体に記憶された画像データ等に基づいても画像や文書を記録用紙に記録する。
スキャナ機能においては、スキャナ部3により読み取られた原稿の画像データが当該装置と有線或いは無線で接続されたコンピュータに転送される。また、読み取られた画像データをメモリカード等の各種記憶媒体に転送して記憶させることもできる。コピー機能においては、スキャナ部3により読み取られた画像データがプリンタ部2において記録用紙に記録される。ファクシミリ機能においては、スキャナ部3により読み取られた画像データが電話回線などを通じてファクシミリ送信される。また、受信されたファクシミリデータは、プリンタ部2により記録用紙に記録される。
図1に示されるように、多機能装置1の外観は、高さより横幅及び奥行きが大きい幅広で薄型の直方体に概ね形成されている。多機能装置1の下部のプリンタ部2は、該プリンタ部2のフレームを構成する筐体10を有する。筐体10の前面を構成する前面パネル11に開口12が形成されている。開口12の内部には、記録用紙が収容される給紙トレイ20と、画像記録済みの記録用紙が排出される排紙トレイ21とが上下2段に設けられている。開口12の上側に、コネクタパネル13が配設されている。また、前面パネル11の幅方向右端部には、図示しない開口が形成されており、この開口を開閉するための扉14が扉下端付近を軸にして前方へ回動可能に取り付けられている。この扉14の内部側にはリフィルユニットが内蔵されており、インクを貯留しておくインクカートリッジは上記リフィルユニットに着脱可能に装填されている。なお、リフィルユニット及びインクカートリッジは筐体10内に内蔵されているため、図1には表れていない。
多機能装置1の前面上部には、プリンタ部2やスキャナ部3を動作させるための操作パネル9が設けられている。操作パネル9は、各種操作ボタン15や液晶ディスプレイ16が適宜配設されて構成されている。多機能装置1は、操作パネル9から操作入力された指示(指示信号)に基づいて動作される。多機能装置1が外部のコンピュータに接続されている場合には、該コンピュータからプリンタドライバ又はスキャナドライバを介して送信される指示(指示信号)に基づいても多機能装置1は動作される。
図1に示されるように、多機能装置1の前面には、各種コネクタが配置されたコネクタパネル13が設けられている。このコネクタパネル13は、前面パネル11に形成された開口12の上側に配設されている。コネクタパネル13は、多機能装置1の幅方向(図2の紙面に垂直な方向)に細く長い帯状に形成されている。
コネクタパネル13の右端部にスロット部8が配置されている。スロット部8は、各種のメモリカードの装填を可能にして、多機能装置1の制御部とメモリカードとを電気的に接続するものである。メモリカードは、記憶媒体としてフラッシュメモリが内蔵されたカード型の記憶装置として構成されている。スロット部8には、異なるタイプのメモリカードの装填を可能とするために、スロットタイプの異なる複数のカードスロットが横並びに配設されている。なお、上記制御部は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)等を主とするコンピュータとして構成された周知のものであり、ここではその詳細な説明は省略される。
本多機能装置1では、スロット部8にメモリカードが装填されると、多機能装置1の制御部が該メモリカードにアクセスして、該メモリカードに記憶された画像データが読み出される。画像データが読み出されると、該画像データに関する情報、例えばデータ名やプレビュー画像などが操作パネル9の液晶ディスプレイ16に表示される。液晶ディスプレイ16に表示された情報に基づいて利用者が任意に画像データを選択すると、選択された画像データがプリンタ部2に転送されて、該画像データが記録用紙に記録される。なお、利用者による画像データの選択のための入力は、操作パネル9から行われる。
コネクタパネル13の左端部にはUSBコネクタ17が配置されている。USBコネクタ17は、USB端子を有するUSBメモリやUSBケーブルなどと多機能装置1とをUSB接続するための接続手段である。多機能装置1は、USBコネクタ17を介してデジタルカメラやUSBメモリ等の外部機器とデータ通信可能に接続される。多機能装置1は、該外部機器から出力される画像データを記録用紙に記録したり、外部機器から出力された画像データをスロット部8に装填されたメモリカード等の各種記憶媒体に転送することが可能である。なお、コネクタパネル13におけるUSBコネクタ17の数は必要に応じて適宜変更可能であり、その配置数は1つに限定されない。
多機能装置1の上部はスキャナ部3である。図1及び図2に示されるように、スキャナ部3は、所謂フラットベッドスキャナ(FBS:Flatbed Scanner)として機能する原稿読取台5を備えている。この原稿読取台5に対して原稿カバー7が装置背面側の蝶番を介して開閉自在に設けられている。図2に示されるように、原稿読取台5の上面にプラテンガラス85が設けられている。プラテンガラス85には、画像が読み取られる原稿が載置される。プラテンガラス85の下側、即ち、原稿読取台5の内部にCIS(Contact Image Sensor)などのイメージセンサ86が設けられている。このイメージセンサ86は、多機能装置1の奥行き方向(図2の左右方向)を主走査方向とするものであり、多機能装置1の幅方向(図2の紙面に垂直な方向)に往復動可能に設けられている。
原稿カバー7には、原稿トレイ87から不図示の原稿搬送路を経て排紙トレイ88へ原稿を連続搬送するADF(Auto Document Feeder)6が備えられている。ADF6による搬送過程において、原稿がプラテンガラス85(図2参照)上の所定の読取位置を通過するように搬送され、該読取位置の下方で待機するイメージセンサ86により原稿の画像が読み取られる。本発明では、スキャナ部3及びADF6は任意の構成であり、本発明に直接関係しないので、本明細書においてはこれらの構成の詳細な説明は省略される。
以下、図1から図7を参照しながら、プリンタ部2の構成について詳細に説明する。ここに、図3はプリンタ部2の主要構成を示す要部拡大断面図であり、図4はプリンタ部2の主要構成を示す平面図である。また、図5は画像ユニット24付近の機構を示す斜視図である。また、図6は画像記録ユニット24付近の機構を示す平面図であり、ガイドレール43,44やパージ機構などが取り外された状態が示されている。また、図7はプラテン34の搬送方向上流側端部の部分拡大図である。なお、図5では、記録ヘッド30やベルト駆動機構46などを省略している。
図1および図2に示されるように、プリンタ部2は多機能装置1の下部に配設されている。プリンタ部2の筐体10の前面パネル11には開口12が形成されている。開口12は、前面パネル11の幅方向中央部に形成されており、前面パネル11の高さ方向中心よりも若干下側に形成されている。開口12の下端は、多機能装置1の底面に至っている。多機能装置1の開口12の内部に、給紙トレイ20及び排紙トレイ21が設けられている。これら給紙トレイ20及び排紙トレイ21は上下2段に構成されている。給紙トレイ20には、被記録媒体である記録用紙が収容される。給紙トレイ20は、A4サイズ以下の記録用紙、例えば、A4サイズ、B5サイズ、はがきサイズ等の各種サイズの記録用紙を収容可能である。給紙トレイ20は、スライドトレイ(不図示)を有しており、このスライドトレイが必要に応じて引き出されることにより給紙トレイ20のトレイ面が拡大される。これにより、給紙トレイ20にリーガルサイズの記録用紙を収容することが可能となる。
図2に示されるように、給紙トレイ20は多機能装置1の底側に配置される。給紙トレイ20が装置内部に挿入された状態で、給紙トレイ20の底面が多機能装置1の底面となる。給紙トレイ20が多機能装置1に装着されることにより、給紙トレイ20に収容された記録用紙は、該記録用紙の長手方向が多機能装置1の奥行き方向となるようにセットされる。また、排紙トレイ21は、給紙トレイ20に支持されて、給紙トレイ20の上方に配置される。なお、本実施形態では、給紙トレイ20と排紙トレイ21とが一体に構成されている。
給紙トレイ20が開口12に挿入されて、多機能装置1の内部に装着されると、記録用紙は、後述される給紙ローラ25によって図3において右方向(給紙方向)へ引き出され、断面視で横向きU字状に形成された用紙搬送路23に沿って画像記録ユニット24へ送られる。
図3に示されるように、給紙トレイ20の挿入方向先端側には、装置背面側へ倒れるように傾斜した分離傾斜板22が立設されている。分離傾斜板22は、給紙トレイ20から給送された記録用紙を分離して上方へ案内する。分離傾斜板22の上方には用紙搬送路23が形成されている。用紙搬送路23は、分離傾斜板22から上方へ向かった後、正面側へ曲がって、多機能装置1の背面側から正面側へと延び、画像記録ユニット24を通過して排紙トレイ21へ通じている。したがって、給紙トレイ20に収容された記録用紙は、用紙搬送路23により下方から上方へUターンするように案内されて画像記録ユニット24に至り、画像記録ユニット24により画像記録が行われた後、排紙トレイ21に排出される。
図3に示されるように、給紙トレイ20の上側には、給紙ローラ25が設けられている。給紙ローラ25は、給紙トレイ20に積載された記録用紙に圧接して最上位の記録用紙を分離傾斜板22へ給送する。給紙ローラ25は、給紙アーム26の先端に軸支されている。給紙ローラ25は、複数のギアが噛合されてなる駆動伝達機構27により、図に示されていないモータの駆動が伝達されて回転される。
給紙アーム26は、基軸89を回動軸として、給紙トレイ20に接離可能に上下動される。図3に示されるように、給紙アーム26は、自重により給紙トレイ20に接触するように下側に回動されて、給紙ローラ25が給紙トレイ20に接触される。給紙トレイ20及び排紙トレイ21が開口12から挿抜される際に、給紙アーム26が上側へ退避される。給紙ローラ25が給紙トレイ20上の記録用紙の表面に圧接された状態で回転されると、給紙ローラ25のローラ面と記録用紙との間の摩擦力によって最上位の記録用紙が分離傾斜板22へ給送される。記録用紙は、その先端が分離傾斜板22に当接して上方へ、つまり用紙搬送路23へ案内される。給紙ローラ25によって最上位の記録用紙が送り出される際に、その直下の記録用紙が摩擦や静電気の作用によって共に送り出される場合があるが、該記録用紙は分離傾斜板22との当接によって制止される。
用紙搬送路23は、画像記録ユニット24等が配設されている箇所以外は、所定間隔で対向する外側ガイド面と内側ガイド面とから構成されている。例えば、多機能装置1の背面側の用紙搬送路23は、外側ガイド部材90と内側ガイド部材91とがフレーム内に固定されることにより構成されている。外側ガイド部材90には、搬送コロ92が設けられている。搬送コロ92は、外側ガイド部材90のガイド面からローラ面が露出されて、用紙搬送路23の幅方向を軸方向として外側ガイド部材90に回転自在に支持されている。搬送コロ92によって、用紙搬送路23がU字状に曲がっている箇所において外側ガイド面に接触する記録用紙の搬送が円滑となる。
図3に示されるように、用紙搬送路23には、画像記録ユニット24が設けられている。画像記録ユニット24は、記録ヘッド30を搭載して主走査方向(図3の紙面に垂直な方向)へ往復動するキャリッジ31を備えている。記録ヘッド30は、多機能装置1内の前面パネル11の右端部側に設けられたリフィルユニット内のインクカートリッジからインクチューブ33(図4参照)を通じてブラック(Bk)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)の各色インクが供給され、各インクを微小なインク滴として選択的に吐出する。キャリッジ31が往復動される間に、記録ヘッド30からインク滴が選択的に吐出されることにより、プラテン34上を搬送される記録用紙に画像記録が行われる。
図4に示されるように、用紙搬送路23の上側において記録用紙の搬送方向(図4の上下方向)に所定距離を隔てられて、一対のガイドレール43,44が記録用紙の搬送方向と直交する方向(図4の左右方向)に延設されている。キャリッジ31は、ガイドレール43,44を跨ぐようにして記録用紙の搬送方向と直交する水平方向に往復動可能に載置されている。記録用紙の搬送方向の上流側に配設されたガイドレール43は、用紙搬送路23の幅方向の長さがキャリッジ31の往復動範囲より長い平板状のものである。ガイドレール43の搬送方向下流側の上面がガイド面43Aであり、ガイド面43Aがキャリッジ31の上流側の端部を摺動可能に支持する。
記録用紙の搬送方向の下流側に配設されたガイドレール44は、用紙搬送路23の幅方向の長さがガイドレール43とほぼ同じ長さの平板状のものである。ガイドレール44において、上流側の縁部45は、上方へ向かって略直角に曲折されている。ガイドレール44の搬送方向下流側の上面がガイド面44Aであり、ガイド面44Aがキャリッジ31の下流側の端部を摺動可能に支持する。また、キャリッジ31は、図示されていないローラ等により縁部45を狭持する。これにより、キャリッジ31が、ガイドレール43,44のガイド面43A,44A上に摺動自在に担持され、ガイドレール44の縁部45を基準として、記録用紙の搬送方向と直交する水平方向に往復動可能となる。
ガイドレール44の上面には、ベルト駆動機構46がガイドレール44に沿って設けられている。ベルト駆動機構46は、用紙搬送路23の幅方向の両端付近にそれぞれ設けられた駆動プーリ35と従動プーリ36との間に、内側に歯が設けられた無端環状のタイミングベルト32が張り渡されたものである。タイミングベルト32とキャリッジ31とが連結されることにより、ベルト駆動機構46の動作に基づいてキャリッジ31が往復動される。
駆動プーリ35は、ガイドレール44のガイド面44Aと直交する方向を軸として、ガイドレール44の上面の一方端(図4では右端)に回転自在に設けられている。つまり、駆動プーリ35の軸は鉛直方向である。また、図には表れていないが、ガイドレール44の下側にはモータが設けられている。該モータから駆動プーリ35の軸に駆動力が入力されることにより、駆動プーリ35が回転される。
駆動プーリ35及び従動プーリ36には、タイミングベルト32が張り渡されている。図には表れていないが、駆動プーリ35の外周にはタイミングベルト32の内歯と噛合する平歯が形成されている。これにより、駆動プーリ35の回転がタイミングベルト32に確実に伝達され、タイミングベルト32が周運動される。なお、本実施形態では無端環状のタイミングベルト32が用いられているが、これに代えて有端のタイミングベルトが用いられてもよい。その場合、タイミングベルトの両端がキャリッジ31に連結される。
キャリッジ31は、タイミングベルト32に連結されている。タイミングベルト32が周運動されると、キャリッジ31が縁部45を基準としてガイドレール43,44上を往復動する。キャリッジ31に記録ヘッド30が搭載されることにより、記録ヘッド30が、用紙搬送路23の幅方向を主走査方向として往復動可能となっている。
ガイドレール44の縁部45に沿って、リニアエンコーダ(不図示)のエンコーダストリップ37が配設されている。このリニアエンコーダは、エンコーダストリップ37をキャリッジ31に搭載されたフォトインタラプタ38により検出するものである。上記リニアエンコーダの検出信号は、フラットケーブル53(図4参照)を通じて多機能装置1の制御部へ伝送され、この伝送された検出信号に基づいてキャリッジ31の往復動が制御部により制御される。
図3から図5に示されるように、用紙搬送路23の下側には、記録ヘッド30に対向するように配置されたプラテン34(本発明の支持台に相当)が設けられている。プラテン34は、その底面から鉛直上方へ立設された複数のリブ94(本発明のリブ状部材に相当)により構成されている。リブ94は、記録用紙の搬送方向(図4の上下方向)に沿って延びる細幅の板状部材であり、装置の幅方向(搬送方向に直交する方向)に所定間隔を隔てて複数設けられている。このリブ94は、プラテン34の搬送方向上流側の端部まで延設されている。本実施形態では、プラテン34の上面のほぼ全域にリブ94が形成されている構成について説明するが、プラテン34の上流側の端部にのみリブ94が形成されていてもよい。
プラテン34の上面、即ち、複数のリブ94の頂部で形成される面が記録用紙の支持面である。即ち、複数設けられたリブ94の頂部で記録用紙が支持される。プラテン34の上面(支持面)は水平に形成されている。したがって、プラテン34に搬送された記録用紙は水平に支持される。プラテン34は、キャリッジ31の往復動範囲のうち、記録用紙が通過する中央部分に渡って配設されている。プラテン34の幅は、搬送可能な記録用紙の最大幅より十分に大きいものであり、記録用紙の両端は常にプラテン34の上を通過する。
図7に示されるように、上記リブ94の搬送方向上流側の端部95には、記録用紙が支持されるリブ94の頂部から搬送方向上流側に向けて下方に傾斜された傾斜面96が形成されている。この傾斜面96は、プラテン34に搬送された記録用紙の先端をプラテン34の上面に円滑に案内するよう作用する。
図4に示されるように、記録用紙が通過しない範囲、すなわち記録ヘッド30による画像記録範囲外には、パージ機構39や廃インクトレイ40等のメンテナンスユニットが配設されている。パージ機構39は、記録ヘッド30のノズル(不図示)から気泡や異物を吸引除去するためのものである。パージ機構39は、記録ヘッド30のノズルを覆うキャップ41と、キャップ41を通じて記録ヘッド30に接続されるポンプ機構と、キャップ41を記録ヘッド30のノズルに接離させるための移動機構とからなる。なお、図4においては、ポンプ機構及び移動機構は、ガイドレール43,44及びキャップ41の下方にあるため図に表れていない。記録ヘッド30の気泡等の吸引除去を行う際には、記録ヘッド30がキャップ41上に位置するようにキャリッジ31が移動され、その状態でキャップ41が上方へ移動されて記録ヘッド30の下面のノズルを密閉するように密着し、キャップ41と連結されたポンプにより記録ヘッド30のノズルからインクが吸引される。
廃インクトレイ40は、フラッシングと呼ばれる記録ヘッド30からのインクの空吐出を受けるためのものである。廃インクトレイ40は、キャリッジ31の往復動範囲内であって画像記録範囲外に、プラテン34と一体に設けられている。これらメンテナンスユニットにより、記録ヘッド30内の気泡や混色インクの除去等のメンテナンスが行われる。
記録ヘッド30には、図示しないリフィルユニットに保持されたインクカートリッジと連結されたインクチューブ33を通じてインクが供給される。インクカートリッジはインク色毎に設けられており、各色毎に独立したインクチューブ33により記録ヘッド30へ各色インクが供給される。各インクチューブ33は、合成樹脂製のチューブであり、キャリッジ31の往復動に従って撓む可撓性を有する。
図4に示されるように、インクカートリッジと連結された各インクチューブ33は、装置の幅方向に沿って中央付近まで引き出されて、装置フレームの固定クリップ29(図4参照)に固定されている。なお、図4では、固定クリップ29からインクカートリッジ側へ延出されるインクチューブ33は省略されている。固定クリップ29からキャリッジ31までにおいて、インクチューブ33は装置フレーム等に固定されておらず、キャリッジ31の往復動に追従して姿勢変化する。すなわち、キャリッジ31が往復動方向の一端(図4の左側)へ移動するに従い、各インクチューブ33は、U字形状の湾曲部分の曲げ半径が小さくなるように撓みながら、キャリッジ31の移動方向へ移動する。一方、キャリッジ31が往復動方向の他端(図4の右側)へ移動するに従い、各インクチューブ33は、湾曲部分の曲げ半径が大きくなるように撓みながら、キャリッジ31の移動方向へ移動する。
図3、図5及び図6に示されるように、画像記録ユニット24の上流側には、駆動ローラ47と該駆動ローラ47の下方に設けられたピンチローラ48(本発明の従動ローラに相当)とを有する一対の搬送ローラ対54(本発明の搬送手段の一例)が設けられている。ピンチローラ48は、駆動ローラ47に所定の圧接力(付勢力)で押圧するようにピンチローラホルダ56(本発明の第1支持部材に相当)により回転自在に支持されている。駆動ローラ47及びピンチローラ48の圧接位置に記録用紙が進入すると、ピンチローラ48は記録用紙の厚み分だけ退避して該記録用紙を駆動ローラ47とともに狭持しつつ、プラテン34上へ搬送する。これにより、駆動ローラ47の回転力が確実に記録用紙へ伝達される。
ピンチローラホルダ56は、装置の筐体を形成する内部フレーム58に一体に設けられたホルダ支持部材57(本発明の第2支持部材に相当)によって記録用紙の搬送方向に移動可能に支持されている。このような支持構造が採用されることにより、搬送ローラ対54によって記録用紙が搬送されている場合はピンチローラホルダ56が図15に示す下流側の搬送位置(第1位置)まで移動され、搬送ローラ対54から記録用紙の後端が抜け出た場合はピンチローラホルダ56が図14に示す上流側の後退位置(第2位置)まで移動される。なお、ホルダ支持部材57及びピンチローラホルダ56の構成、ホルダ支持部材57でピンチローラホルダ56を支持する支持構造については後段で詳細に説明する。
画像記録ユニット24の下流側には、駆動ローラ49と拍車ローラ50とを有する一対の排出ローラ対55が設けられている。拍車ローラ50は、該駆動ローラ49の上方に対向するように設けられている。拍車ローラ50は、駆動ローラ49に圧接されており、駆動ローラ49及び拍車ローラ50により、記録済みの記録用紙が狭持されて搬送される。拍車ローラ50も駆動ローラ49に対して上記ピンチローラ48と同様に圧接可能に付勢されたものであるが、拍車ローラ50は記録済みの記録用紙と圧接されるため、記録用紙に記録された画像を劣化させないようにローラ面が拍車状に凹凸に形成されている。
図5及び図6に示されるように、駆動ローラ47は、該駆動ローラ47の軸方向の一端に連結されたプーリ59から駆動力が伝達されて回転される。また、駆動ローラ49は、プーリ59からの駆動力が図示しない伝達機構を介して伝達されて回転される。これら各駆動ローラ47,49の回転は同期されている。上記プーリ59が制御されることにより、駆動ローラ47,49が間欠駆動される。これにより、プラテン34上を搬送される記録用紙が所定の改行幅で間欠搬送される。なお、駆動ローラ47及び駆動ローラ49の回転は、図示しないロータリーエンコーダが駆動ローラ47に設けられたエンコーダディスク51を図示しないフォトインタラプタで検出し、上記ロータリーエンコーダの検出信号に基づいてプーリ59が駆動制御されることによりなされる。
駆動ローラ47及びピンチローラ48に狭持された記録用紙は、所定の改行幅でプラテン34上を間欠して搬送される。その改行毎に記録ヘッド30が走査されて、記録用紙の先端側から画像記録が行われる。画像記録が行われた記録用紙の先端側は、駆動ローラ49及び拍車ローラ50に狭持される。つまり、記録用紙はその先端側を駆動ローラ49及び拍車ローラ50に狭持され、後端側を駆動ローラ47及びピンチローラ48に狭持された状態で所定の改行幅で間欠して搬送され、改行毎に記録ヘッド30により画像記録が行われる。
さらに記録用紙が搬送されると、記録用紙の後端が駆動ローラ47及びピンチローラ48から抜け出して、これらのローラによる狭持から開放される。つまり、記録用紙は、駆動ローラ49及び拍車ローラ50にのみ狭持されて所定の改行幅で間欠して搬送され、改行毎に記録ヘッド30により画像記録が行われる。記録用紙の所定領域に画像記録が行われた後は、駆動ローラ49が連続的に回転駆動される。これにより、駆動ローラ49及び拍車ローラ50により狭持された記録用紙が排紙トレイ21へ排出される。なお、記録用紙の後端が駆動ローラ47及びピンチローラ48による狭持から開放されると、ピンチローラホルダ56が図14に示す上流側の後退位置(第2位置)へ向けて移動される。
次に、図8から図15を参照して、ホルダ支持部材57及びピンチローラホルダ56の構成、及びピンチローラホルダ56の支持構造について詳細に説明する。ここに、図8はピンチローラホルダ56がホルダ支持部材57によって支持された状態を示す斜視図、図9はホルダ支持部材57及びピンチローラホルダ56の分解図、図10はピンチローラホルダ56の部分拡大図、図11は図8におけるXI−XI線断面図、図12は転動部材80の構成を示す斜視図、図13はピンチローラホルダ56の移動範囲を説明する部分拡大図である。また、図14はピンチローラホルダ56が後退位置(第2位置)に位置する状態を示す部分断面図であり、図15はピンチローラホルダ56が搬送位置(第1位置)に位置する状態を示す部分断面図である。なお、図8において矢印Pで示す方向が記録用紙の搬送方向である。
ピンチローラホルダ56は、図8及び図9に示されるように長尺状に形成されており、その長手方向が記録用紙の幅方向に一致するように配設される。駆動ローラ47に対向するピンチローラホルダ56の上面には、4つのローラ収容室64と、8つのバネ収容室62とが設けられている。ローラ収容室64はピンチローラホルダ56の長手方向に所定間隔ごとに形成されている。バネ収容室62は、ローラ収容室64の両端に隣接して形成されている。ピンチローラ48は、ピンチローラホルダ56の長手方向にその回動軸65が一致するようにローラ収容室64に収容される。また、バネ収容室62にはコイルバネ61(本発明の付勢手段の一例)が圧縮された状態で収容される。なお、ピンチローラ48やコイルバネ61の数や収容手法などは適宜変更可能である。また、コイルバネ61に代えて板バネ等の弾性部材を付勢手段として用いてもかまわない。
バネ収容室62は、図8から図10に示されるように、該バネ収容室62の長手方向の両側に立設された仕切り板66により区画されている。仕切り板66に軸受け63が形成されている。ピンチローラ48の回動軸65は軸受け63で支持される。軸受け63は上下方向に長い溝状に形成されている。軸受け63の溝上端部は、回動軸65の軸径より若干小さく形成されており、回動軸65が軸受け63に押し込まれると、溝の上端部が撓んで広がることで、回動軸65の挿入が受け入れられる。また、回動軸65が完全に挿入されると溝の上端部がもとの形に復帰して、回動軸65が容易に外れないように軸支される。これにより、回動軸65が軸受け63によって上下動可能に軸支される。
上記バネ収容室62にコイルバネ61が収容され、そして、ピンチローラ48の回動軸65が上記軸受け63に挿入されることにより、コイルバネ61が圧縮された状態でバネ収容室62に装着される。この圧縮されたコイルバネ61のバネ力がピンチローラ48を上方向へ押し上げるように作用する。即ち、ピンチローラ48に駆動ローラ47に対する付勢力が付加される。このようにピンチローラ48がコイルバネ61により付勢されて軸受け63で軸支されるため、厚みのある記録用紙が搬送されると、その紙厚に応じてコイルバネ61の付勢力に反してピンチローラ48が降下する。
ピンチローラホルダ56の底面には、ホルダ支持部材57に形成された4つの係合溝67(図9参照)と係合する4つの突出片68が形成されている。この突出片68は、ピンチローラホルダ56の底面から下方に突出する細幅の板状部材であって、ピンチローラホルダ56の短手方向に延設されている。突出片68が係合溝67に挿入されることで、突出片68が係合溝67に所定の遊びをもって嵌め込まれる。この状態でピンチローラホルダ56がホルダ支持部材57によって該ホルダ支持部材57の短手方向、即ち記録用紙の搬送方向へ移動可能に支持されると共に、その移動範囲が所定の範囲内に規制される。
ピンチローラホルダ56の搬送方向下流側の側面74には、該側面74に対して略垂直方向に立設されたガイドリブ75(本発明のガイド部材に相当)が設けられている。詳細には、ガイドリブ75は、図14及び図15に示されるように、ピンチローラホルダ56の搬送方向下流側に設けられたプラテン34に向けて突出するように上記側面74に設けられている。ガイドリブ75はピンチローラホルダ56と一体に成形されている。また、ガイドリブ75は、ピンチローラ48の軸方向、即ち、ピンチローラホルダ56の長手方向に複数設けられている。本実施形態では、ピンチローラホルダ56の長手方向に沿って20個のガイドリブ75が設けられている。
ガイドリブ75の上面は、該ガイドリブ75に向けて記録用紙が搬送された場合にその先端をプラテン34側へ向ける役割を果たすガイド面を構成する。このガイドリブ75の上面は平坦であり、プラテン34の上面と同様に水平に形成されている。
ガイドリブ75の配置数や配置間隔は、本多機能装置1の規模や画像記録が可能な記録用紙の最大サイズなどに応じて設定すればよいが、本実施形態では、少なくとも、プラテン34で支持される定型サイズの記録用紙の幅方向の両端を支持することが可能な位置にガイドリブ75が配設されている。したがって、プラテン34に向けて幅方向端部が垂れ下がった状態の記録用紙が搬送された場合でも、その両端はガイドリブ75から下方へはみ出すことなく、ガイドリブ75の上面で支持された状態で搬送される。したがって、端部が垂れ下がった状態で搬送されることにより生じ得る記録用紙の損傷や用紙詰まりが防止される。なお、上記定型サイズとしては、例えば、A判サイズ、B判サイズ、レターサイズ、はがきサイズなどが考えられる。
なお、本実施形態では、上述した各定型サイズに対応してガイドリブ75を配設する例について説明するが、例えば、プラテン34で支持可能な定型サイズ、即ち、本多機能装置1のプリンタ部2で画像記録が可能な定型サイズのうち、幅が最大の記録用紙(本実施形態ではリーガルサイズの記録用紙)に対応して、その両端を支持可能な位置にガイドリブ75を設けてもよい。幅広の記録用紙は、幅方向両端の垂れ下がりが生じ易いため、少なくとも上記記録用紙の両端を支持すれば、記録用紙の損傷や用紙詰まりの防止効果は生じ得る。
ピンチローラホルダ56は後述するホルダ支持部材57で支持されることにより、図14に示される後退位置(第2位置)と図15に示される搬送位置(第1位置)との間で搬送方向に移動する。そのため、少なくともピンチローラホルダ56が後退位置に位置するときは、プラテン34のリブ94の下流側の端部95とピンチローラホルダ56との間に所定幅の隙間D(図14参照)が形成される。本実施形態では、上述したガイドリブ75によって、上記隙間Dは塞がれる。これにより、搬送ローラ対54により搬送された記録用紙が上記隙間Dに入り込もうとしても、その進行がガイドリブ75に阻まれる。また、これと同時に、記録用紙の先端がガイドリブ75によってプラテン34側に向けられる。より詳細には、記録用紙の先端が、リブ94の端部95に形成された傾斜面96に向けられる。したがって、記録用紙は傾斜面96に沿ってリブ94の上面へ向けて円滑に案内される。これにより、プラテン34への記録用紙の安定した搬送が実現され、且つ用紙詰まりが防止される。
ガイドリブ75は、図7に示されるように、プラテン34の上流側の端部95まで延設された複数のリブ94と干渉しないように、隣り合うリブ94とリブ94との間に形成された隙間に対応する位置に設けられている。本実施形態では、搬送方向に移動可能に支持されたピンチローラホルダ56の位置に関係なく、ガイドリブ75がリブ94間の隙間に進入するように該ガイドリブ75の突出量(突出長さ)が設定されている。言い換えれば、ピンチローラホルダ56がプラテン34から最も離れた位置、即ち、図14に示す後退位置(第2位置)で保持されている場合でも、平面視において、上記プラテン34の後端95とガイドリブ75とが交差するようにガイドリブ75が配設されている。したがって、ピンチローラホルダ56の位置に関係なく、ピンチローラホルダ56がホルダ支持部材57に支持された状態で、ガイドリブ75はリブ94間の隙間に常に挿入されている(図14及び図15参照)。また、ホルダ支持部材57上でピンチローラホルダ56が移動した場合は、その移動に伴ってガイドリブ75は搬送方向に往復移動する。この往復移動の際に、ガイドリブ75はリブ94間に形成された隙間に進退される。
また、ガイドリブ75は、図14及び図15に示されるように、ガイドリブ75の上面(ガイド面)がプラテン34の上面より下方に位置するように配設されている。このように配設されているため、ガイドリブ75に向かって記録用紙が搬送された場合でも、記録用紙の先端がプラテン34側へ円滑に案内される。そして、プラテン34側に向けられた記録用紙はプラテン34の後端95に形成された傾斜面96を駆け上るようにして支持台へ円滑に案内される。
本実施形態では、ガイドリブ75は、ガイドリブ75の上面がプラテン34の上面より下方であり、プラテン34の後端95の傾斜面96の下端よりも上方となるように配設されている。したがって、プラテン34への記録用紙の案内がより円滑に行われることになる。
図8及び図9に示されるように、ホルダ支持部材57はピンチローラホルダ56と同様に長尺状に形成されており、その長手方向が記録用紙の幅方向と一致するように内部フレーム58に配設されている。詳細には、ホルダ支持部材57の底面に形成された突起71が、図3に示されるように、内部フレーム58の図示しない孔に嵌め込まれることにより該内部フレーム58に位置決めされて固定される。ホルダ支持部材57の上面には、図11及び図13に示されるように湾曲面69(本発明の支持面に相当)が形成されている。ホルダ支持部材57は、湾曲面69に転動部材80を介在させた状態でピンチローラホルダ56をその底面(本発明の被支持部に相当)から支持する。
ホルダ支持部材57の湾曲面69は、図13に示されるように、湾曲面69上において搬送方向上流側から下流側に向けて下り傾斜している。湾曲面69は、駆動ローラ47の回動中心Aを通る鉛直面(本発明の鉛直面に相当)に含まれ且つ回動中心Aと平行な公転中心Oを中心にして描かれる円筒形状の外周弧と略一致する形状に形成されている。従って、ピンチローラホルダ56は、上記湾曲面69に沿って移動することにより、公転中心Oを中心にして移動する。このとき、ピンチローラ48は、コイルバネ61によって付勢されているため、常に駆動ローラ47に圧接した状態を保ったまま駆動ローラ47の外周面に沿って移動する。なお、公転中心Oは必ずしも回動中心Aを通る鉛直面に含まれている必要はなく、回動中心Aと湾曲面69との離間距離よりも、公転中心Oと湾曲面69との離間距離の方が長くなるような位置に公転中心Oが設定されていれば足りる。
転動部材80は、図11及び図12に示されるように、ホルダ支持部材57の短手方向に縦列配設された2本のローラ81(本発明の複数の回転体に相当)と、これら2本のローラ81を一体に回転可能に支持するローラ支持部材82とを有して構成されている。ローラ支持部材82は、ローラ81を軸支した上で、ホルダ支持部材57の湾曲面69に取り付けられる。詳細には、ローラ支持部材82に形成された断面L字状の係合爪83が、湾曲面69に形成された溝状の被係合部72(図9参照)に係合されることにより取り付けられる。転動部材80は、図8及び図9に示されるように、ホルダ支持部材57の長手方向に所定間隔で4つ取り付けられている。このように構成された転動部材80をホルダ支持部材57の湾曲面69に介在させた状態でピンチローラホルダ56がホルダ支持部材57で支持されることにより、ピンチローラホルダ56が湾曲面69上で移動可能となる。なお、本実施形態では、ピンチローラホルダ56を移動可能に支持する構成として転動部材80を用いた例について説明するが、転動部材80に代えて、ホルダ支持部材57の湾曲面69或いはピンチローラホルダ56の底面に一体に回転体が回転自在に設けられた構成を採用することも可能である。例えば、湾曲面69や上記底面に周知のローラベアリングやボールベアリングを組み込むことがその一例として考えられる。また、ローラ81などの回転体を用いずに、ピンチローラホルダ56をホルダ支持部材57上で摺動移動(滑り移動)させる構成を採用することも可能である。
ホルダ支持部材57の湾曲面69には、上記突出片68と係合する2つの係合溝67が形成されている。ピンチローラホルダ56の短手方向における係合溝67の長さは、同短手方向における突出片68の延設長さより十分長く形成されている。係合溝67の後方端部には、係合溝67の後方側の内壁から上方へ連続するように、ホルダ支持部材57の上面69から更に上方へ延設されたリブ73が形成されている。リブ73はピンチローラホルダ56の後方(搬送方向上流方向)への移動を制限するためのものである。突出片68が係合溝67と係合した状態でピンチローラホルダ56がホルダ支持部材57に上記短手方向へ移動可能に支持されると、突出片68の前方端と係合溝67の前方側の内壁とが当接することによりピンチローラホルダ56の前方(搬送方向下流方向)への移動が制限され、突出片68の後方端とリブ73とが当接することによりピンチローラホルダ56の後方への移動が制限される。
本実施形態では、図13に示されるように、ピンチローラホルダ56の短手方向への移動範囲は、公転中心線Oを基点として該公転中心線Oを通る鉛直面とのなす角が駆動ローラ47の後方側へθ1となる搬送位置から、同鉛直面とのなす角がθ2(>θ1)となる後退位置までの間に制限される。なお、このように上記短手方向の前方への移動範囲を制限する突出片68及び係合溝67の前方側の内壁が本発明の第1規制部材に相当し、上記短手方向の後方への移動範囲を制限する突出片68及びリブ73が本発明の第2規制部材に相当する。
上述の如くピンチローラホルダ56及びホルダ支持部材57が構成されることにより、搬送ローラ対54によって記録用紙が狭持されながら搬送されているときは(被記録媒体の搬送時)、ピンチローラホルダ56が上記搬送位置まで移動され、搬送ローラ対54から記録用紙の後端が抜け出たときは(被記録媒体の非搬送時)、ピンチローラホルダ56が上記退避位置まで移動する。また、ピンチローラホルダ56の移動に伴ってプラテン34のリブ94間の隙間に進退される上述のガイドリブ75がピンチローラホルダ56に設けられているため、プラテン34とピンチローラホルダ56との間に形成される隙間D(図14参照)が塞がれ、該隙間Dにおける用紙詰まりが防止される。
続いて、図16及び図17を参照しながらピンチローラホルダ56の移動原理について説明する。ここに、図16は中心Oを原点とするXY座標で駆動ローラ47及びピンチローラ48の断面を表した図、図17は図16において記録用紙(符号Sで示す)を狭持している様子を示す図である。ここでは、駆動ローラ47の回動の中心をA、半径をr1とし、ピンチローラ48の回動の中心をB、半径をr2とする。また、中心AはX軸上に位置し、中心AからX軸の負の方向へ駆動ローラ47の半径r1以上離れた位置に原点Oが位置するものとする。また、原点Oは上記湾曲面69の湾曲形状の中心に一致し、即ち、前記した公転中心線Oに一致するものとする。また、ピンチローラホルダ56は、原点Oを中心として反時計回りにX軸からθ1進んだ位置Dと、同様にX軸からθ2(>θ1)進んだ位置Eとの間で移動可能とする。ここに、位置Dが前記した搬送位置に相当し、位置Eが前記した後退位置に相当する。なお、本発明の説明の便宜上、図16及び図17に示す如く中心O、中心A及び中心Bを定義したが、言うまでもなく、駆動ローラ47、ピンチローラ48及び湾曲面69それぞれの中心位置は上述した位置に限定されない。
いま、ピンチローラ48が任意の位置に移動したときの線分OAと線分OBのなす角をθとする。即ち、角度θが取り得る範囲はθ1≦θ≦θ2である。ピンチローラ48は、ピンチローラホルダ56に圧縮された状態で収容されたバネ61によって駆動ローラ47の方向(線分ABの方向)へ付勢されている。
図示するように、θ>0の場合は、弧DEの中心Oと駆動ローラ47の移動中心Aとが一致していないため、θが大きくなるに連れて、ピンチローラホルダ56は駆動ローラ47から相対的に離反する。従って、θが大きくなるに連れてバネ61は伸長する。即ち、θが大きくなるに連れてバネ61の有する弾性エネルギーEが減少することになる。このとき、ピンチローラ48には、反時計方向であって、中心A周り、つまり線分ABに垂直な方向に、弾性エネルギーEの減少分dE/dθに比例する大きさのモーメントM1が働く。
一方、ピンチローラ48には、その従動回転に伴って中心Bの周りにその回動方向とは反対方向に摩擦力(摩擦モーメント)M2′が発生する。この摩擦力M2′を中心A周り、つまり線分ABに垂直な方向の力に変換したモーメントをM2とする。このとき発生する摩擦力M2′は、ピンチローラ48の回転に伴って該ピンチローラ48とその回動軸65との摺動面で発生する静止摩擦力である。なお、図16において、モーメントM2は図示されていない。
また、ピンチローラホルダ56がホルダ支持部材57の湾曲面69を移動することにより、転がり摩擦力(摩擦モーメント)M3′が発生する。この転がり摩擦力M3′は中心O周り、つまり線分OBに垂直な方向に働く。この摩擦力M3′を中心A周り、つまり線分ABに垂直な方向の力に変換したモーメントをM3とする。ここでは、上記転がり摩擦力をモーメントM3とする。なお、図16において、モーメントM3は図示されていない。
更に、駆動ローラ47とピンチローラ48とによって記録用紙が搬送されると、図17に示すように、記録用紙の自重や記録用紙の撓みによる弾性力などの力Wがピンチローラ48の中心方向に向けて働く。かかる力Wによりθを小さくする方向にモーメントM4が発生する。特に、本実施形態では、図示するようにプラテン34に対して角度θだけ上方から記録用紙をプラテン34に押し付けるように搬送するため、無視することのできない程度のモーメントM4が発生する。なお、記録用紙の剛性をEIとする。
更にまた、記録用紙の先端が駆動ローラ47及びピンチローラ48による狭持部に進入するとき、或いは記録用紙の後端が上記狭持部から抜け出るときに、記録用紙の厚みhだけバネ61の長さが変化する。具体的には、前者のときは厚みhだけバネ61が縮められ、後者の場合は厚みhだけバネ61が伸長する。従って、この場合も、バネ61の弾性エネルギーが増減して、上述したモーメントM1と同様に、dE/dθに比例する大きさのA周りのモーメントM5が発生する。
ここで、角度θ(θ1≦θ≦θ2)、記録用紙の厚みh、及び記録用紙の剛性EIは変数である。従って、モーメントM1はθ及びhの関数、モーメントM4はθ及びEIの関数、モーメントM5はhの関数でそれぞれ表すことができる。また、モーメントM2及びM3は、厳密にはθ及びhの関数であるが、モーメントM1、M4,M5に較べて極めて小さいため、ここでは定数とみなす。以下において、角度θの関数をM1(θ)、M4(θ)と表す。
駆動ローラ47とピンチローラ48との間に滑りが生じないものとし、駆動ローラ47とピンチローラ48との摩擦力、及びピンチローラ48と記録用紙との摩擦力を十分大きいものとすると、本実施形態では、上記各モーメントM1〜M5は以下に示す関係式を満たす。
即ち、駆動ローラ47及びピンチローラ48により記録用紙が搬送されていない場合は、以下の式(1)が成立する。このとき、モーメントM2は中心A周りを時計方向に働き、モーメントM3は中心A周りを反時計方向に働く。
M1(θ)+M3>M2 ・・・(1)
従って、この場合は、ピンチローラホルダ56が記録用紙の搬送方向上流側へ移動して、後方へ後退する。そして、θ=θ2の位置(後退位置)でその姿勢が保持される。
記録用紙が駆動ローラ47及びピンチローラ48の狭持部に到達し、駆動ローラ47が回転されることにより記録用紙の先端が狭持されると、以下の式(2)の関係が成り立つ。このとき、モーメントM3は中心A周りを反時計方向に働き、モーメントM5は中心A周りを時計方向に働く。
M1(θ)+M3<M4(θ)+M5 ・・・(2)
このとき、ピンチローラホルダ56は搬送方向下流側へ移動して、θ=θ1の位置(搬送位置)でその姿勢が保持される。
記録用紙の搬送中は、以下の式(3)の関係が成り立つ。このとき、モーメントM2は中心A周りを時計方向に働き、モーメントM3は中心A周りを時計方向に働く。
M1(θ)<M2+M3+M4(θ) ・・・(3)
従って、ピンチローラホルダ56がθ=θ1の位置(搬送位置)で継続して姿勢保持される。
記録用紙の後端が駆動ローラ47及びピンチローラ48の狭持部から抜け出る場合は、以下の式(4)の関係が成り立つ。このとき、モーメントM3は中心A周りを時計方向に働き、モーメントM5はモーメントM1と同じく、中心A周りを反時計方向に働く。
M1(θ)+M5>M3 ・・・(4)
上記式(4)から理解できるように、記録用紙の後端が駆動ローラ47及びピンチローラ48の狭持部から抜け出る際に生じるモーメントM1(θ)+M5(左辺)に対してモーメントM3(右辺)のみが摩擦力として働くが、記録用紙の上流側へ移動させようとするモーメントM1(θ)+M5がそれを阻止しようとするモーメントM3よりも大きいため、ピンチローラホルダ56が記録用紙の上流側へ移動される。ここで、モーメントM3は転動部材80のローラ81による微少な摩擦力である。即ち、モーメントM1(θ)+M5に対してモーメントM3は極めて小さい。従って、この場合はモーメントM1(θ)+M5のほとんど全てがピンチローラホルダ56を記録用紙の上流側へ移動させるように作用するこため、ピンチローラホルダ56が迅速に移動される。なお、一旦ピンチローラホルダ56が後退すると、θ=θ2の位置(後退位置)でその姿勢が保持される。
なお、記録用紙の後端が駆動ローラ47及びピンチローラ48の狭持部から抜け出た後に、ピンチローラホルダ56がθ=θ2(後退位置)の位置に戻らないといった異常が生じた場合でも、駆動ローラ47を逆回転させることにより、以下の式(5)を成立させて、ピンチローラホルダ56をθ=θ2の位置(後退位置)へ移動させることができる。
M1(θ)+M2>M3 ・・・(5)
この場合は、モーメントM2は中心A周りを反時計方向に働き、モーメントM3は中心O周りを時計方向に働く。
上述したように、転動部材80を介してピンチローラホルダ56を移動可能に支持する本多機能装置1において、式(1)〜式(5)の各関係式が成立するようにピンチローラ48やピンチローラホルダ56、ホルダ支持部材57、バネ61などを配設することにより、搬送ローラ対54によって記録用紙が狭持された際にピンチローラホルダ56が搬送方向下流側へ迅速に移動される。また、記録用紙の上記狭持が開放されると、ピンチローラホルダ56が搬送方向下流側へ迅速に移動される。したがって、従来の滑り摩擦を用いた構造と較べて記録用紙の搬送方向への押し出し量を限りなく零とすることができる。その結果、記録用紙に記録される画像の画質の低下を防止することが可能となる。
なお、上述した実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更することができる。
多機能装置1の外観構成を示す斜視図。 多機能装置1の内部構成を示す縦断面図。 プリンタ部2の主要構成を示す要部拡大断面図。 プリンタ部2の主要構成を示す平面図。 画像記録ユニット24付近の機構を示す斜視図。 画像記録ユニット24付近の機構を示す平面図。 プラテン34のリブ94の搬送方向上流側の端部95の部分拡大図。 ピンチローラホルダ56がホルダ支持部材57によって支持された状態を示す斜視図。 ホルダ支持部材57及びピンチローラホルダ56の分解図。 ピンチローラホルダ56の部分拡大図。 図8におけるXI−XI線断面図。 転動部材80の構成を示す斜視図。 ピンチローラホルダ56の移動範囲を説明する部分拡大図。 ピンチローラホルダ56が後退位置に位置する状態を示す部分断面図。 ピンチローラホルダ56が搬送位置に位置する状態を示す部分断面図。 中心Oを原点とするXY座標で駆動ローラ47及びピンチローラ48の断面を表した図。 図16において記録用紙を狭持している様子を示す図。 従来の画像記録方式を説明する模式図。
1・・・多機能装置(画像記録装置の一例)
2・・・プリンタ部
3・・・スキャナ部
24・・・画像記録ユニット(画像記録手段)
30・・・記録ヘッド
31・・・走査キャリッジ
34・・・プラテン(支持台)
47・・・駆動ローラ
48・・・ピンチローラ(従動ローラ)
49・・・駆動ローラ
50・・・拍車ローラ
54・・・搬送ローラ対(搬送手段)
55・・・排出ローラ対
56・・・ピンチローラホルダ(第1支持部材)
57・・・ホルダ支持部材(第2支持部材)
58・・・内部フレーム
61・・・コイルバネ(付勢手段)
62・・・バネ収容室
63・・・軸受け
64・・・ローラ収容室
65・・・回動軸
66・・・仕切り板
67・・・係合溝
68・・・突出片
74・・・側面
75・・・ガイドリブ(ガイド部材)
80・・・転動部材
81・・・ローラ(回転体)
82・・・ローラ支持部材
94・・・リブ(リブ状部材)
95・・・端部
96・・・傾斜面

Claims (15)

  1. 所定の搬送方向へ搬送されるシート状の被記録媒体を支持する平坦な上面を有する支持台と、
    上記支持台に対して対向配置され、該支持台上を搬送される被記録媒体に画像を記録する画像記録手段と、
    駆動ローラと、該駆動ローラに圧接される従動ローラとを有し、上記駆動ローラの回動軸の軸線を含み且つ上記支持台の上面に垂直な垂直面よりも被記録媒体の搬送方向上流側に上記従動ローラの回動軸が設けられており、上記支持台の上面の上方から該上面に対して斜め下方へ向けて被記録媒体を搬送する搬送手段と、
    上記駆動ローラに上記従動ローラを圧接させる方向の付勢力を上記従動ローラに付加する付勢手段を有し、上記従動ローラを回転可能に支持する第1支持部材と、
    記搬送手段による被記録媒体の搬送時に所定の第1位置に配置された上記第1支持部材を、少なくとも被記録媒体の後端が上記搬送手段を抜け出した直後に、上記第1位置よりも被記録媒体の搬送方向上流側の所定の第2位置に移動可能に支持する第2支持部材と、を具備し、
    上記第2支持部材は、上記駆動ローラの回転軸の軸線と上記第1位置に位置する上記従動ローラの回転軸の軸線とを含む平面よりも上記第2位置側に位置し且つ上記駆動ローラの回転軸と平行な中心線を中心とする略円弧軌道に沿った湾曲状の支持面を有し、該支持面と上記第1支持部材の被支持部との間に転動可能に設けられた回転体を介して上記第1支持部材を支持するものであり、
    上記第1位置は、上記垂直面よりも上記従動ローラの回動軸が上記搬送方向上流側に配置される位置に設定され、
    上記第2位置は、上記支持台と上記第1支持部材との間に少なくとも第1支持部材の可動範囲に相当する所定の隙間が形成される位置に設定されており、
    上記第1支持部材には、上記支持台へ向けて突出され、上記搬送手段によって搬送された被記録媒体を上記支持台の上面に案内するガイド部材が設けられている画像記録装置。
  2. 上記従動ローラの軸方向に複数の上記ガイド部材が設けられている請求項1に記載の画像記録装置。
  3. 上記支持台の少なくとも搬送方向上流側端部は、上記搬送方向に沿って延びるリブ状部材が該搬送方向に直交する方向に複数設けられてなり、
    上記ガイド部材は、上記第1支持部材の移動に伴って上記搬送方向に往復移動される際に、上記リブ状部材間に形成された隙間に進退するように配設されている請求項1または2に記載の画像記録装置。
  4. 上記ガイド部材は、上記第1支持部材が上記第2位置で保持されている際に、平面視で上記支持台の搬送方向上流側端部に交差するように配設されている請求項3に記載の画像記録装置。
  5. 上記ガイド部材は、上記支持台で支持される定型サイズの被記録媒体の幅方向両端を支持可能な位置に配置されている請求項3または4に記載の画像記録装置。
  6. 上記定型サイズは、A判サイズ、B判サイズ、レターサイズ、はがきサイズである請求項5に記載の画像記録装置。
  7. 上記ガイド部材は、少なくとも上記支持台で支持可能な定型サイズのうち、幅が最大の定型サイズの幅方向両端を支持可能な位置に配置されている請求項5または6に記載の画像記録装置。
  8. 上記支持台の搬送方向上流側端部は、該支持台の上面から搬送方向上流側に向けて下方に傾斜された傾斜面を有するものであり、
    上記ガイド部材は、そのガイド面が上記支持台の上面より下方となるように配設されている請求項1から7のいずれかに記載の画像記録装置。
  9. 上記ガイド部材は、そのガイド面が上記支持台の上面より下方であって、且つ、上記傾斜面の下端よりも上方となるように配設されている請求項8に記載の画像記録装置。
  10. 上記第2支持部材が、上記第1位置で上記第1支持部材の移動を規制する第1規制部材と、上記第2位置で上記第1支持部材の移動を規制する第2規制部材と、を有してなる請求項1から9のいずれかに記載の画像記録装置。
  11. 上記第2支持部材の支持面と上記第1支持部材の被支持部との間に、複数の上記回転体が設けられている請求項1から10のいずれかに記載の画像記録装置。
  12. 上記第2支持部材の支持面が、上記中心線を中心として描かれる所定の円筒の外周面と略一致する形状に形成されてなる請求項1から11のいずれかに記載の画像記録装置。
  13. 上記中心線が、上記駆動ローラの回動軸と上記第1位置とを含む平面から上記第2位置側に位置する請求項12に記載の画像記録装置。
  14. 上記中心線が、上記駆動ローラの回動軸と上記第1位置とを含む平面上に位置する請求項12に記載の画像記録装置。
  15. 上記第1支持部材が、上記駆動ローラの軸方向に複数の従動ローラを所定間隔で一体に支持するものである請求項1から14のいずれかに記載の画像記録装置。
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