JP4715938B2 - 画像記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、被記録シートにインクを吐出することによって画像を記録する画像記録装置に関し、より詳細には、被記録シートの第1面(表面)及び第2面(裏面)の両面に画像を記録することが可能な画像記録装置に関するものである。
被記録シート(典型的には記録用紙)の両面に画像を記録することができる画像記録装置が知られている。例えば、特許文献1は、表面に画像が記録された記録用紙を記録ヘッドの下流側でスイッチバックさせて一旦記録ヘッドの下側に配置された給紙トレイに戻し、再び記録ヘッド側へ給送することにより当該記録用紙の裏面に画像を記録する機構を開示している。この種の画像記録装置は、従来から次のような問題点を有している。すなわち、第1面(表面)に画像が記録された記録用紙の端部はカールしやすくなるため、第2面(裏面)に画像が記録される際に記録用紙の端部が記録ヘッドのノズルやキャリッジに接触して適切な画像記録が阻害されるという問題点が存在する。
特許文献2に開示された記録装置は、この問題を解決するため、第2面への画像記録の際に記録用紙がカールしないような構成を採用している。具体的には、この記録装置は、第1面に画像が記録された記録用紙の先端部がループ状の反転搬送路に位置する状態で当該記録用紙を所定時間だけ停止させる。これにより、記録用紙は、第1面への画像記録によって生じたカールが相殺されるように変形される。
特開2007−145574号公報 特開2005−074745号公報
しかしながら、記録用紙をカールした方向と逆方向に所定時間だけ変形させるという対策は、記録用紙の変形を確実に矯正することができない場合がある。例えば、インクジェット方式の画像記録装置では、記録用紙の第1面にインクが吐出されることにより画像が記録されると、コックリングと称される現象が生じることがある。コックリングとは、記録用紙が幅方向に波打つように変形する現象である。このコックリングは、特許文献2に開示された記録装置のように、記録用紙をカールした方向と逆方向に所定時間変形させるだけでは矯正されない。
本発明はかかる背景の下になされたものであって、その目的は、第1面への画像記録によって生じた変形を確実に相殺して、第2面への良好な画像記録を実現することができる画像記録装置を提供することである。
(1) 上記目的が達成されるため、本発明に係る画像記録装置は、第1端を先頭として第1パスに沿って搬送される被記録シートの第1面に画像を記録すると共に上記第1端と反対側の第2端を先頭として第1パスから第2パスを経て再び第1パスへ戻された当該被記録シートの第2面に画像を記録する記録部と、この記録部よりも搬送方向第1向き前側に設けられ、上記記録部によって第1面に画像が記録された被記録シートの第2面を支持すると共に当該被記録シートを搬送方向第1向きへ案内する案内支持面を有する第1ガイドと、この第1ガイドとの間に上記第2パスへ通ずる分岐口を形成するように当該第1ガイドよりも搬送方向第1向き前側に配置され、被記録シートを搬送する搬送ローラと、上記分岐口から下方へ延出され、上記搬送ローラによって搬送方向第2向きへ搬送される被記録シートを上記第1パスから上記第2パスへ案内する第2ガイドと、上記分岐口よりも搬送方向第2向き前側に配置された支軸を中心に回動自在に設けられたフラップと、上記第1ガイドに設けられ、上記案内支持面上を搬送される第1面に画像が記録された被記録シートの第2端位置を検知する第2端検知手段と、上記搬送ローラの回転を制御することができる制御装置とを具備する。
そして、上記第1ガイドの案内支持面に凹部が形成されている。また、上記フラップは、上記支軸から搬送方向第1向きへ延出され且つ当該支軸側に設けられた第1補助ローラ及び当該第1補助ローラに対して搬送方向第1向き前側に所定距離だけ隔てて設けられた第2補助ローラを有している。しかも、上記フラップは、上記第1補助ローラが上記凹部に進入する第1姿勢と搬送される被記録シートが上記凹部を覆うことによって上記第1補助ローラが上記支軸を中心に回動して上記凹部から退出する第2姿勢との間で姿勢変化可能となっている。加えて、上記制御装置は、第1面に画像が記録された被記録シートの第2端が上記第1補助ローラを通過して当該第1補助ローラと上記第2補助ローラとの間まで搬送されたときに、当該被記録シートの搬送向きを搬送方向第1向きから搬送方向第2向きへ切り換えるように上記搬送ローラの回転を制御するようになっている。
この構成によれば、被記録シートは、搬送方向第1向きへ搬送される。記録部は、この被記録シートの第1面に画像を記録する。第1面に画像が記録された被記録シートは、その第2面が第1ガイドによって支持されながら搬送ローラによってさらに搬送方向第1向きへ送られる。
常時において、フラップは第1姿勢となっており、フラップに設けられた第1補助ローラは第1ガイドの凹部に進入している。被記録シートが搬送方向第1向きに搬送されると、当該被記録シートの第1端が第1補助ローラに接触する。さらに、当該被記録シートが同向きに搬送されることにより、当該被記録シートによって上記凹部が覆われていくと共に第1補助ローラが押圧される。フラップは支軸を中心に回動自在となっているから、第1補助ローラが被記録シートによって押圧されることにより、フラップが回動して第1姿勢から第2姿勢へと変化する。
搬送方向第1向きに搬送される被記録シートの第2端の位置は、第2端検知手段によって検知される。第2端検知手段は、典型的には、メカニカルセンサとロータリーエンコーダとによって実現される。すなわち、メカニカルセンサによって搬送される被記録シートの第2端が通過したことが検知され、ロータリーエンコーダによって搬送ローラその他の被記録シートを搬送するためのローラの回転量が検知される。この回転量によって被記録シートの搬送量が把握され得ることから、被記録シートの第2端の位置が検知されることになる。そして、被記録シートの第2端が第1補助ローラを通過すると、フラップは第2姿勢から第1姿勢へと変位する。
このとき、第2補助ローラが被記録シートを鉛直方向下側に押さえ付ける。この被記録シートの第2端が第1補助ローラを通過して当該第1補助ローラと第2補助ローラとの間の位置まで搬送されると、制御手段によって搬送モータが逆転され、当該被記録シートは、搬送方向第2向きへ逆送される。逆送された被記録シートの第2端の移動が規制されることにより、この被記録シートは、上記第2補助ローラに押さえ付けられながら、第2面側が凸となるように強制的に湾曲される。
その後、第2パスに送られた被記録シートは、第2端を先頭として第1パスに戻され、記録部によって第2面に画像が記録される。
なお、本明細書においては別段の定めがない限り、「方向」とは、例えば+、−のように相対する向きを有する直線で表されるものであり、「向き」とは、方向のうち例えば+若しくは−のように一つのアローヘッドを有する矢印で表されるものである。
(2) 上記第1補助ローラは拍車状に形成されており、上記凹部は、上記第1補助ローラが嵌め込まれる櫛状に形成されているのが好ましい。
この構成では、第1補助ローラが拍車状に形成されているから、インクジェット方式で画像が記録された場合であっても記録面の損傷が防止される。しかも、上記凹部が櫛状に形成されることにより、被記録シートは、上記案内支持面によって確実に支持され案内される。
(3) 上記凹部は、上記第1ガイドの搬送方向第1向き前側端部に設けられているのが好ましい。
この構成では、フラップが第1姿勢となった状態で第1補助ローラが第1ガイドの搬送方向第1向き前側端部に配置されるから、逆送される被記録シートの第2端は、第1補助ローラに単純支持状態で接触することになる。したがって、被記録シートの端部はより大きく湾曲され得る。
(4) 搬送方向第1向きから搬送方向第2向きへ搬送向きが切り換えられた被記録シートの第2端に当接して当該第2端の移動を規制する当接部が、上記第1ガイドに設けられているのが好ましい。
この構成では、逆送される被記録シートの第2端が当接部に当接して、当該第2端の移動が確実に規制される。これにより、仮に被記録シートの剛性が高い場合であっても、確実に湾曲され得る。
本発明によれば、第1面に画像が記録された被記録シートが、第2面側が凸となるように湾曲されて癖付けされる。したがって、この被記録シートが第2パスを介して再び第1パスに戻されて記録部へ搬送されたときに、当該被記録シートの第2端が記録ヘッド側に反ってしまうことが防止される。特に、インクジェット方式の画像記録装置の場合、被記録シートの第2端にコックリングが発生する場合があるが、そのような場合であっても当該被記録シートの第2端が記録ヘッド側に接触することが防止される。
図1は、本発明の一実施形態である複合機の外観斜視図である。 図2は、本発明の一実施形態である複合機のプリンタ部の内部構造を示す縦断面図である。 図3は、本発明の一実施形態である複合機の排紙路付近の構成を示す部分拡大断面図である。 図4は、本発明の一実施形態である複合機の排紙路付近の構成を示す部分拡大斜視図である。 図5は、本発明の一実施形態である複合機の下側ガイド部材の構造を示す拡大斜視図である。 図6は、本発明の一実施形態である複合機の排紙路付近の構成を示す部分拡大断面図である。 図7は、本発明の一実施形態である複合機の制御部の構成を示すブロック図である。 図8は、本発明の一実施形態である複合機のプリンタ部による両面画像記録動作のフローチャートである。 図9は、本発明の一実施形態である複合機のプリンタ部の記録用紙搬送系の構造を模式的に示す図である。 図10は、本発明の一実施形態である複合機のプリンタ部の記録用紙搬送系の構造を模式的に示す図である。 図11は、本発明の一実施形態である複合機のプリンタ部の記録用紙搬送系の構造を模式的に示す図である。
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一実施形態にすぎず、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言うまでもない。
[複合機の概略構成]
図1は、本発明の一実施形態である複合機10の外観斜視図である。なお、本明細書では、複合機10が使用される際に通常設置される状態(図1の状態)を基準として、上下の方向が「上下方向1」と定義される。同様に、操作パネル40が設けられている側を手前側(正面)として、前後の方向が「前後方向2」と定義され、左右の方向が「左右方向3」と定義される。
複合機10は、高さ(上下方向1の寸法)に対して横幅(左右方向3の寸法)及び奥行き(前後方向2の寸法)が大きい薄型の直方体に概ね形成されている。複合機10は、主に、下部に配置されたインクジェット記録方式のプリンタ部11と、上部に配置されたスキャナ部12と、正面上部に配置された操作パネル40とを一体的に備えた多機能装置である。複合機10は、ファクシミリ機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びコピー機能などの各種の機能を有している。プリンタ部11は、被記録シート(典型的には記録用紙)の表面(第1面)及び裏面(第2面)の両面に画像を記録する両面画像記録機能を有している。なお、複合機10においてプリンタ機能以外の機能は任意であり、例えば、スキャン機能、コピー機能及びファクシミリ機能を有しないプリンタ機能のみを有するプリンタとして本発明の画像記録装置が実施されてもよい。
プリンタ部11は、正面に開口13を有する。給紙カセット78が開口13からプリンタ部11の内部に挿入され装着されている。この給紙カセット78は、開口13からプリンタ部11に対して前後方向2に挿抜可能に構成されている。給紙カセット78は、各種サイズの記録用紙(本発明における「被記録シート」の一例)を収容する。給紙カセット78はメイントレイ20及びセカンドトレイ21を備えており、メイントレイ20が下段に配置され、セカンドトレイ21が上段に配置されている。セカンドトレイ21の前方側の上面は、排出された画像記録済みの記録用紙が保持される排紙保持部79を構成している。
[プリンタ部の構成]
図2は、プリンタ部11の内部構造を示す縦断面図である。なお、図2では、給紙カセット78の前方側の部分は図示されていない。
プリンタ部11は、上記給紙カセット78と、給紙カセット78から記録用紙をピックアップして給紙(給送)する給送部15と、給紙された記録用紙に画像を記録する記録部24と、表面に画像が記録された記録用紙の搬送経路を切り換える経路切換部41とを備えている。記録部24は、いわゆるインクジェット方式を採用しており、給送部15によって給紙された記録用紙にインク滴を吐出することにより画像を記録する。なお、記録部24が採用する記録方式はインクジェット方式に限られず、電子写真方式あるいは感熱記録方式など種々の記録方式が採用され得る。
[搬送路]
プリンタ部11の内部に搬送路65(本発明における「第1パス」の一例)が形成されている。この搬送路65は、メイントレイ20の先端(複合機10の後方側の端部)からUターンするように湾曲し、記録部24を経て排紙保持部79まで延びている。また、搬送路65は、湾曲部65Aと排紙路65Bとに区分される。湾曲路65Aは、メイントレイ20の先端から記録部24に至る経路である。排紙路65Bは、記録部24から排紙保持部79に至る経路である。
湾曲路65Aは、図2が示すように湾曲しており、メイントレイ20に設けられた分離傾斜板22の上端付近から記録部24まで延びている。湾曲路65Aは、プリンタ部11の外側に凸となるように円弧状に形成されている。この湾曲路65Aは、外側ガイド部材18と内側ガイド部材19とによって区画されており、両者は所定間隔を隔てて互いに対向配置されている。なお、外側ガイド部材18及び内側ガイド部材19並びに後述される上側ガイド部材83、下側ガイド部材82、上側傾斜ガイド部材32及び下側傾斜ガイド部材33は、いずれも、図2において紙面に垂直な方向(図1における左右方向3)へ延びている。
排紙路65Bは、下側ガイド部材82(本発明における「第1ガイド」の一例)と上側ガイド部材83とによって区画されている。下側ガイド部材82は、記録部24よりも搬送方向第1向きの前側(以下、単に「下流側」と称される。)に配置されている。ここで、「搬送方向第1向き」とは、矢印14が示す向きであって、すなわち、記録用紙が搬送路65及び記録部24を経て排紙保持部79に向かう向きをいう。
図3及び図6は、排紙路65B付近の構成を示す部分拡大断面図である。図4は、排紙路65B付近の構成を示す部分拡大斜視図である。図5は、下側ガイド部材82の構造を示す拡大斜視図である。
これらの図が示すように、下側ガイド部材82は前後方向2に沿って概ね水平に延びている。下側ガイド部材82は、記録部24よりも下流側に配置されている。具体的には、下側ガイド部材82は、後述される第2搬送ローラ62及びこれと対向する拍車ローラ(不図示)よりも下流側に設けられ、下流側に向かってほぼ水平に延びている。下側ガイド部材82は案内支持面84を備えており、この案内支持面84が排紙路65Bの一部を区画している。図5が示すように、下側ガイド部材82は、後述される凹部85を備えている。この凹部85は、案内支持面84に開口した溝である。画像が記録された記録用紙の下面(すなわち、表面記録時の裏面及び裏面記録時の表面)は、案内支持面84に支持される。記録用紙は、案内支持面84に支持されつつ下流側へ案内される。
図3及び図5が示すように、下側ガイド部材82の下流側の端部16に隣接して分岐口36が形成されている。両面画像記録が行われる際に、排紙路65Bに沿って搬送された記録用紙は、分岐口36の下流側でスイッチバックされる。スイッチバックされて搬送方向第2向き63に搬送された記録用紙は、上記分岐口36から斜め下方へ向けて搬送される。
図5が示すように、上記凹部85は下側ガイド部材82に形成されている。この凹部85は、前後方向2に沿って延びる溝である。前述のように、この凹部85は下側ガイド部材82の案内支持面84に設けられているが、この凹部85が下流側に延ばされて下側ガイド部材82の下流側の端部16に達するように形成されていてもよい。この場合、当該凹部85は、上記分岐口36と連通することになる。凹部85のサイズ及び位置は、後述する補助ローラ47が凹部85に進退することができるように設計されている。また、本実施形態では、凹部85は単一の溝ではなく、同図が示すように複数(本実施形態では8つ)の溝が並設されることにより構成されている。すなわち、凹部85は、櫛状に形成されている。なお、補助ローラ47については後述される。
図3及び図5が示すように、下側ガイド部材82に段差部86が設けられている。この段差部86は、上記凹部85に隣接して当該凹部85の下流側に設けられている。この段差部86は、上記案内支持面84が下方に削られることにより形成されている。すなわち、この段差部86は、上下方向1に延びる壁面を備えている。
図3が示すように、上側ガイド部材83は、下側ガイド部材82よりも上方に配置されている。上側ガイド部材83は、下側ガイド部材82との間に所定の隙間を開けて対向配置されている。記録用紙は、両者間の隙間を通過する。
[反転搬送路]
図2が示すように、プリンタ部11の内部に反転搬送路67(本発明のおける「第2パス」の一例)が形成されている。反転搬送路67は、分岐口36を介して排紙路65Bと連結されている。反転搬送路67は、排紙路65Bから分岐され、給紙カセット78と記録部24との間を通って記録部24よりも搬送方向第1向きの後側(以下、単に「上流側」と称される。)の合流部37に接続されている。
反転搬送路67は、傾斜路67Aと直線路67Bとに区分されている。図2及び図3が示すように、傾斜路67Aは、上側傾斜ガイド部材32及び下側傾斜ガイド部材33(本発明における「第2ガイド」の一例)により区画されている。上側傾斜ガイド部材32は、下側傾斜ガイド部材33よりも上方に配置されている。上側傾斜ガイド部材32は、下側ガイド部材82と一体的に形成されている。上側傾斜ガイド部材32及び下側傾斜ガイド部材33は、分岐口36から斜め下方へ延びている。具体的には、上側傾斜ガイド部材32及び下側傾斜ガイド部材33は、搬送方向第2向き63に向かって斜め下向きに延びている。下側傾斜ガイド部材33は、上側傾斜ガイド部材32に対して所定の隙間を空けて対向配置されている。上側傾斜ガイド部材32及び下側傾斜ガイド部材33は、それぞれ、分岐口36から搬送方向第2向き63に向かって斜め下向きに延びる傾斜面を備えている。記録用紙は、この傾斜面の間の隙間を通過する。
図2が示すように、直線路67Bは、傾斜路67Aに連続して下流側へ直線状に延びている。この直線路67Bは、セカンドトレイ21のスライドガイド34の上面34Aによって区画されている。なお、スライドガイド34は、セカンドトレイ21と排紙保持部79との間に設けられており、前後方向2に沿ってスライド可能となっている。
このように搬送路65及び反転搬送路67が形成されているため、給送部15によってメイントレイ20又はセカンドトレイ21から給紙された記録用紙は、湾曲路65Aを通って、記録部24へ搬送される。湾曲路65Aに沿って記録用紙が搬送されるので、記録用紙は、給送部15から送り出された後に表裏反転されることになる。すなわち、記録用紙は、給送部15の給紙ローラ25が当接した面とは反対の面(表面)が記録部24と対向するように反転され搬送される。記録用紙の表面にのみ画像が記録される場合は、記録部24を通過した記録用紙は、排紙路65Bを通って排紙保持部79へ搬送される。また、記録用紙の表裏両面に画像が記録される場合は、記録用紙は、経路切換部41により搬送経路が切り換えられて、反転搬送路67に案内される。反転搬送路67に送られた記録用紙は、傾斜路67A、直線路67B及び湾曲路65Aを通って再び表裏反転され、裏面が記録部24と対向するように搬送される。なお、経路切換部41については後に詳述される。
[記録部]
図2が示すように、記録部24は、給紙カセット78の上方に配置されている。記録部24は、主走査方向(図2において紙面に垂直な方向)に往復動するように構成されている。記録部24の下方にプラテン42が設けられている。プラテン42は、記録部24によって画像記録が行われる際に、記録用紙を水平に支持するものである。記録部24は、主走査方向に往復移動されつつインクカートリッジ(不図示)から供給されたインクを微小なインク滴として吐出する。この微小インク滴はプラテン42上を搬送される記録用紙に付着し、これにより、記録用紙に画像が記録される。
第1搬送ローラ60及びピンチローラ61が湾曲路65Aに配置されている。これらは対をなしている。ピンチローラ61は、第1搬送ローラ60の下方に配置されており、図示されていないバネなどの弾性部材によって第1搬送ローラ60のローラ面に圧接されている。第1搬送ローラ60及びピンチローラ61は、湾曲路65Aを搬送してきた記録用紙を狭持してプラテン42上へ送る。
レジセンサ66(図7参照)が湾曲路65Aの所定位置に設けられている。このレジセンサ66は、第1搬送ローラ60よりも上流側に配置されている。このレジセンサ66は既知の構成であり、回転子及び光学センサ(例えばフォトインタラプタ)を備えている。回転子は、湾曲路65A内に突出しており、湾曲路65Aを横切るように配置される。湾曲路65Aを搬送される記録用紙が回転子に当接することにより回転子が倒伏し、これにより、上記光学センサがON又はOFFされる。この光学センサから出力される信号などに基づいて、搬送路65における記録用紙の先端又は後端の位置が把握される。
図2及び図3が示すように、第2搬送ローラ62及び拍車ローラ(不図示)が記録部24の下流側に設けられている。これらは対をなしている。拍車ローラは、これらの図に示されていないが、第2搬送ローラ62の上方に配置されている。この拍車ローラは、自重若しくはバネなどの弾性部材によって第2搬送ローラ62のローラ面に圧接されている。第2搬送ローラ62及び拍車ローラは、記録済みの記録用紙を狭持してさらに下流側へ搬送する。
第1搬送ローラ60及び第2搬送ローラ62は、搬送用モータ71(図7参照)を駆動源として駆動される。搬送ローラ60及び排紙ローラ62の駆動は同期され、これらは間欠駆動される。これにより、記録用紙は所定の改行幅で送られる。なお、図示されていないが、搬送ローラ60にロータリーエンコーダ97(図7参照)が設けられている。このロータリーエンコーダ97は、第1搬送ローラ60と共に回転するエンコーダディスク(不図示)のパターンを光学センサで検知する。この検知信号に基づいて、第1搬送ローラ60及び第2搬送ローラ62の回転が制御されるようになっている。
[給送部]
給送部15は、給紙カセット78に収容された記録用紙を湾曲路65Aへ向けて搬送するためのものである。給送部15は、給紙ローラ25と給紙アーム26と駆動伝達機構27とを備えている。給紙ローラ25は、給紙カセット78の上側に配置されている。給紙ローラ25は、給紙カセット78のメイントレイ20又はセカンドトレイ21に収容された記録用紙を湾曲路65Aへ送り出す。給紙ローラ25は、給紙アーム26の先端に回転自在に軸支されている。給紙ローラ25は、給紙用モータ73(図7参照)を駆動源として駆動伝達機構27を介して回転駆動される。駆動伝達機構27は給紙アーム26に設けられており、直線状に並ぶ複数のギヤで構成されている。
給紙アーム26は、その基端部が基軸28に支持されており、基軸28を回動中心軸として回転可能に構成されている。このため、給紙アーム26は、メイントレイ20に対して接離可能に上下動することができる。また、給紙アーム26は、自重により又はバネなどの弾性部材による弾性力により給紙カセット78側に弾性付勢されている。このため、給紙ローラ25は、給紙カセット78に収容された記録用紙の上面に圧接可能である。給紙アーム26は、給紙カセット78がプリンタ部11に対して挿入される際に、給紙カセット78の後端部(例えば、分離傾斜板22)に押圧されることによって、上方へ押し上げられるように構成されている。
[経路切換部41]
図3ないし図5が示すように、経路切換部41は、上記分岐口36の近傍に配置されている。経路切換部41は、図3が示すように、第3搬送ローラ45(本発明における「搬送ローラ」の一例)と、拍車ローラ46と、フラップ49と、このフラップ49に設けられた第1補助ローラ47及び第2補助ローラ48とを備えている。
第3搬送ローラ45は、下側ガイド部材82よりも下流側に設けられている。第3搬送ローラ45は、上記分岐口36の下流側に隣設されている。第3搬送ローラ45は、プリンタ部11のフレームなどに回転可能に支持されている。拍車ローラ46は、第3搬送ローラ45の上方に配置されており、自重若しくはバネなどの弾性部材によって第3搬送ローラ45のローラ面に圧接されている。第3搬送ローラ45は、搬送用モータ71(図7参照)により正転又は逆転される。例えば、記録用紙の表面にのみ画像が記録される場合は、第3搬送ローラ45は正転される。これにより、記録用紙は第3搬送ローラ45及び拍車ローラ46に挟持されて下流側へ搬送され、排紙保持部79に排紙される。また、記録用紙の両面に画像が記録される場合は、第3搬送ローラ45及び拍車ローラ46が記録用紙の後端部を挟持した状態で第3搬送ローラ45が正転され、逆転される。
第3搬送ローラ45及び拍車ローラ46が記録用紙を狭持すると、記録用紙は、第3搬送ローラ45の回転向きに対応する向き(上流側又は下流側)へ搬送される。つまり、第3搬送ローラ45及び拍車ローラ46は、記録用紙を排紙路65Bに沿ってさらに下流側(排紙保持部79側)へ搬送することができ、また、記録用紙を上流側へ戻して反転搬送路67の傾斜路67Aに搬送することができる。なお、表面にのみ画像が記録される場合及び両面に画像が記録される場合における経路切換部41及び記録用紙の動作については後述される。
図3及び図4が示すように、フラップ49は、支軸87に支持されている。この支軸87は、下側ガイド部材82側に設けられている。支軸87は、図3において紙面に垂直な方向へ延びており、分岐口36よりも上流側(搬送方向第2向き前側)に配置されている。フラップ49は、支軸87から下流側へ延びている。フラップ49の上流側端部49Aが支軸87に回動可能に支持されている。フラップ49の先端部49Bは、分岐口36の上方、詳細には、分岐口36の中央部を超えて第3搬送ローラ45に近接した位置に達している。
第1補助ローラ47は、フラップ49の中央部に配置されている。具体的には、第1補助ローラ47は、第2補助ローラ48よりも支軸87側に配置されている。この第1補助ローラ47は、支持軸54に軸支されている。第2補助ローラ48は、フラップ49の先端部49B側に配置されている。この第2補助ローラ48は、支持軸55に軸支されている。つまり、第2補助ローラ48は、第1補助ローラ47に対して下流側に所定距離だけ隔てて配置されている。第1補助ローラ47及び第2補助ローラ48のローラ面は、記録用紙の記録面に接触するので、拍車ローラ63及び拍車ローラ46と同様に拍車状に形成されている。
フラップ49は、図3が示す第1姿勢と図6が示す第2姿勢との間で姿勢を変化させることができる。フラップ49が第1姿勢にあるときは、図3及び図5が示すように、第1補助ローラ47の先端部49Bが分岐口36よりも下方へ移動し、第1補助ローラ47が凹部85に進入している。フラップ49が第2姿勢にあるときは、図6が示すように、第1補助ローラ47が凹部85から退出している。本実施形態では、フラップ49は、自重により常に第1姿勢となるように回動付勢されている。もっとも、バネ等の弾性部材によってフラップ49が第1姿勢となるように弾性付勢されていてもよい。
[シートセンサ50]
図3が示すように、第2搬送ローラ62よりも下流側にシートセンサ50(本発明における「第2端検知手段」の一例)が設けられている。シートセンサ50は、下側ガイド部材82の案内支持面84上に記録用紙が存在することを検知する。このシートセンサ50は、回転子52及び光学センサ51(例えばフォトインタラプタ)を備えている。回転子52は、排紙路65B内に突出しており、排紙路65Bを横切っている。排紙路65Bを搬送される記録用紙が回転子52に当接することにより回転子52が倒伏し、これにより、上記光学センサがON又はOFFされる。この光学センサから出力される信号などに基づいて、上記案内支持面84上に記録用紙が存在すること及び記録用紙の先端又は後端の位置が把握される。
図3が示すように、回転子52は、支軸53に支持されており、支軸53を中心に回転可能となっている。支軸53は、プリンタ部11のフレームなどに設けられている。支軸53は、下側ガイド部材82よりも下方であり且つ上側傾斜ガイド部材32よりも上方に配置されている。本実施形態では、常時においては(回転子52に外力が加えられていない状態では)、回転子52は、フォトインタラプタ51の発光素子から受光素子に至る光路に進入し、この光路を通る光を遮断している。記録用紙が案内支持面84上を下流側へ搬送されると、当該記録用紙によって回転子52に外力が加えられ、フォトインタラプタ51の発光素子から受光素子に至る光路が開放される。受光素子が光を受光すると、当該受光素子から出力される出力信号が変動する。具体的には、出力信号の信号レベルがLOWからHIGHに変わる。これに基づいて、制御部90(図7参照)は、排紙路65B又は傾斜路67Aを通る記録用紙の有無や、搬送される記録用紙の先端又は後端の位置を検知する。
なお、本実施形態では、支軸53にねじりコイルバネ等の弾性部材が取り付けられている。したがって、回転子52が、図6が示す位置まで回転していたとしても、記録用紙が通過することによって回転子52は、図3が示す元の状態に復帰する。回転子52が元の状態に復帰すれば、回転子52が上記光路に進入して、この光路を通る光を遮断する。これにより、フォトインタラプタ51の受光素子の出力信号の信号レベルがHIGHからLOWに変わる。これに基づいて、上記制御部90は、排紙路65B又は傾斜路67Aを通る記録用紙の有無、搬送される記録用紙の先端又は後端の位置を検知する。
[制御部]
図7は、複合機10の制御部90の構成を示すブロック図である。制御部90は、複合機10の全体動作を制御するものであるが、スキャナ部12及び記録部24の制御についての詳細な説明は省略される。なお、本実施形態では、制御部90によって本発明における「制御装置」が実現されている。
制御部90は、演算処理を行うCPU91と、制御プログラムなどが格納されたROM92と、データの記憶領域又は作業領域として使用されるRAM93と、設定情報などが記憶されるEEPROM94とが主な構成要素となるマイクロコンピュータとして構成されている。各構成要素は、バス95を介してデータ転送可能に接続されている。
駆動回路96がバス95に接続されている。駆動回路96は、第1搬送ローラ60、第2搬送ローラ62、第3搬送ローラ45などに接続された搬送用モータ71や、給紙ローラ25に接続された給紙用モータ73を駆動させるものである。駆動回路96は、搬送用モータ71及び給紙用モータ73を駆動するためのドライバを備えており、搬送用モータ71及び給紙用モータ73は、これら各ドライバによって独立に制御される。搬送用モータ71の駆動力は、周知の駆動伝達機構を介して第1搬送ローラ60、第2搬送ローラ62及び第3搬送ローラ45に伝達される。給紙用モータ73の回転力も前述の駆動伝達機構を介して給紙ローラ25に伝達される。
本実施形態に係る複合機10では、搬送用モータ71は、第1搬送ローラ60及び第2搬送ローラ62の駆動源となっている。したがって、記録用紙は、プラテン42へ向けて搬送され、また、プラテン42上に位置する記録用紙や記録済みの記録用紙が排紙保持部79側へ搬送され得る。さらに、搬送用モータ71は、第3搬送ローラ45を正転及び逆転させるための駆動源にもなっている。
フォトインタラプタ51や、搬送用モータ71により駆動される第3搬送ローラ45の回転量を検知するロータリーエンコーダ97などがバス95に接続されている。制御部90は、フォトインタラプタ51の出力信号のレベル及びロータリーエンコーダ97が検知するエンコーダ量に基づいて、排紙路65Bにおける記録用紙の有無、排紙路65Bにおける記録用紙の先端又は後端の通過位置並びに記録用紙の搬送量を把握する。
[画像記録動作]
図2が示すように、記録用紙は、搬送路65に沿って搬送方向第1向き(矢印14の向き)に搬送される。記録部24は、この記録用紙の表面に画像を記録する。表面に画像が記録された記録用紙は、その裏面が下側ガイド部材82によって支持されながら第2搬送ローラ62等によってさらに下流側へ送られる。
フラップ49は、常時において図3が示す姿勢(すなわち第1姿勢)となっており、第1補助ローラ47は、凹部85(図5参照)に嵌り込んでいる。したがって、記録用紙が下流側へ搬送されると、この記録用紙の先端(表面記録時の先端であり、本発明における「第1端」に相当)が第1補助ローラ47に接触する。さらに、記録用紙が同向きに搬送されることにより、当該記録用紙によって上記凹部85が覆われていくと共に第1補助ローラ47が相対的に上方へ押圧される。フラップ49は支軸87を中心に回動自在となっているから、第1補助ローラ47が記録用紙によって上方へ押圧されることにより、フラップ49が回動して図3が示す第1姿勢から図6が示す第2姿勢へと変化する。
下流側に搬送される記録用紙の後端(裏面記録時の先端であり、本発明における「第2端」に相当)の位置は、シートセンサ50によって検知される。すなわち、記録シートの後端がシートセンサ50を通過したことが検知され、ロータリーエンコーダ97によって第3搬送ローラ45の回転量及び記録用紙の搬送量が検知される。これにより、記録用紙の表面記録時の後端(裏面記録時の先端)の位置が検知される。そして、記録用紙の後端が第1補助ローラ47を通過すると、フラップ49は再び第2姿勢から第1姿勢へと変位する。
フラップ49が再び第1姿勢に変化すると、第2補助ローラ48が記録用紙を下方に押さえ付ける。表面にのみ画像が記録される場合は、第3搬送ローラ45がそのまま回転され、当該記録用紙が排出される。表面に続いて裏面への画像記録が行われる場合は、フラップ49が第1姿勢に復帰して第2補助ローラ48が記録用紙を下方に押さえ付けた後に、当該記録用紙の後端が第1補助ローラ47と第2補助ローラ48との間の位置まで搬送されたときに、制御部90によって第3搬送ローラ45が逆転される。これにより、記録用紙は、搬送方向第2向き(矢印63の向き:図3参照)へ逆送される。記録用紙が逆送されても、第1補助ローラ47が上記凹部85に嵌り込んでいるから、逆送された記録用紙の後端の移動が規制される。したがって、この記録用紙は、上記第2補助ローラに押さえ付けられながら、裏面側に凸となるように強制的に湾曲される。その後、反転搬送路67に送られた記録用紙は、上記第2端(裏面記録時の先端)を先頭として搬送路65に戻され、記録部24によって裏面に画像が記録される。
以下、図8ないし図11が参照されつつプリンタ部11による両面画像記録動作について具体的且つ詳細に説明される。
図8は、プリンタ部11による両面画像記録動作のフローチャートである。また、図9ないし図11は、プリンタ部11の記録用紙搬送系の構造を模式的に示す図である。
図8が示すように、複合機10に両面印刷が開始されると(S1)、当該印刷ジョブに係る記録用紙の種類の情報(S2)及びサイズの情報(S3)がRAM93に格納される。CPU91は、これらの情報から記録用紙を前述のように逆送させて意図的に湾曲させる処理(S5〜S14:ジャム防止のための反転搬送処理)が必要かどうかについて判断する(S4)。この判断は、ROM92に格納されているプログラムにしたがって行われる。この判断の基準は記録用紙の種類及びサイズの情報が採用されるが、記録用紙へのインクの吐出量も判断基準とされてもよい。コックリング等の変形は、肉厚の薄い記録用紙ほど顕著になり、インクの吐出量が多いほど顕著になるからである。
図8が示すように、記録用紙の種類(厚さ及びサイズ)並びにインクの吐出量に基づいて上記「意図的に湾曲させる処理」を行うことが決定された場合(S4において「Y」)は、記録用紙を意図的に湾曲させるための反転搬送量Hが算出される(S5)。この演算は、ROM92に格納されているプログラムにしたがってCPU91が行う。CPU91は、記録用紙の種類及び記録用紙へのインクの吐出量によって反転搬送量Hを決定する。次に、この反転搬送量Hに対応して、記録用紙55が反転搬送されるまでの排紙搬送量Fが算出される(S6)。この排紙搬送量Fは、上記反転搬送量Hよりも小さくなるように設定される。この排紙搬送量F及び反転搬送量Hは、RAM93に格納される(S7)。これら反転搬送量H及び排紙搬送量Fのデータは、以下に示すように記録用紙の搬送に反映される。
図8及び図9が示すように、給紙用モータ73が駆動されて、給紙ローラ25によって記録用紙55が給紙される。給紙された記録用紙55は、湾曲路65Aに沿って下方から上方へUターンするように記録部24へ搬送される。このとき、記録用紙55は、給紙ローラ25が当接した面とは反対の面(表面56)が記録部24と対向するように反転される。記録用紙55が第1搬送ローラ60及びピンチローラ61に到達すると、給紙ローラ25の回転が停止され、第1搬送ローラ60及びピンチローラ61によって記録用紙55が記録部24とプラテン42との間に搬送される。そして、記録部24によって画像記録が開始される(S8)。記録部24によって表面56に画像が記録された記録用紙55は、第2搬送ローラ62及び拍車ローラ63によって排紙路65Bに搬送される。表面56への画像記録の際中に表面56への画像記録が終了したかどうかが判断される(S9)。表面56への画像記録が終了していないのであれば(S9において「N」)当該表面56への画像記録が続行され、当該表面56への画像記録が終了したならば(S9において「Y」)、記録用紙56は第2搬送ローラ62及び拍車ローラ63によって排紙路65Bに沿って下流側にさらに搬送される(S10)。
記録用紙55が排紙路65Bを搬送される際に、記録用紙55の先端(表面記録時の先端)が回転子52に到達すると、回転子52が図9(A)が示すように時計まわりに回転する。これにより、フォトインタラプタ51(図7参照)の出力信号はLOレベルからHIGHレベルに変化する。制御部90は、このときの信号レベルの変化を検出して、排紙路65Bにおける記録用紙55の先端の位置を検知する。つまり、制御部90は、記録用紙55の先端が回転子52に到達したことを検知する。
さらに記録用紙55が搬送されて、その先端がフラップ49の第1補助ローラ47に近づく。この記録用紙55は、フラップ49に設けられた凹部85を覆っていくと共に第1補助ローラ47に衝突する。このとき、第1補助ローラ47は、記録用紙からフラップ49を上方へ回動させる力を受ける。これにより、図9(A)が示すように、フラップ49は、図3が示す第1姿勢から図6が示す第2姿勢へ姿勢変化する。記録用紙55はそのまま排紙保持部79側へ搬送される。
この記録用紙55が下流側へ搬送されて、記録用紙55の後端(表面記録時の後端)が回転子52を通過すると、回転子52は記録用紙55による力の作用が解除されるため、反時計まわりに回転して、図9(B)が示す初期姿勢に復帰する。これにより、フォトインタラプタ51の出力信号はHIGHレベルからLOレベルに変化する。制御部90は、この信号レベルの変化を検出して、排紙路65Bにおける記録用紙55の後端の位置を検知する(S11)。つまり、制御部90は、記録用紙55の後端が回転子52を通過したことを検知する。
フラップ49は常時第1姿勢となるように付勢されているから、搬送される記録用紙55の後端が第1補助ローラ47を通過すると、図10(C)が示すように、フラップ49は再び第1姿勢へと姿勢変換する傾向にある。また、記録用紙55の後端が回転子52を通過したことが検知されると(S11において「Y」)、制御部90は、記録用紙55を上記一定量(F値量)だけ搬送させた後に(S12)、第3搬送ローラ45の回転を逆転させる。このF値量は、回転子52から第1補助ローラ47を通過するまでの距離に相当する搬送量である。このF値量は、回転子52から第1補助ローラ47を越えて下側ガイド部材82の下流側の端部16に至るまでの距離である。このF値量は、ロータリーエンコーダ97のエンコーダ量によって把握される。したがって、制御部90は、記録用紙55の後端が第1補助ローラ47を通過した後上記端部16までの中間位置で記録用紙55の搬送を停止させ、直ちに逆送する。
フラップ49が第1姿勢に変化することによって、図10(C)が示すように、記録用紙55は、第2補助ローラ48によって下側へ凸となるように湾曲される。このとき、記録用紙55の後端は、フラップ49と下側ガイド部材82との間に挟まれており、第1補助ローラ47の後側に位置する。なお、このときの記録用紙55の後端の位置は、第1補助ローラ47の直後でなくてもよく、第1補助ローラ47と第2補助ローラ48との間に位置していれば良く、特に下側ガイド部材82の下流側の端部16との間に位置しているのが好ましい。
制御部90によって搬送用モータ71が逆転されると、記録用紙55の後端(裏面印刷時の先端)が下側ガイド部材82の案内支持面84に沿ってスライドする。記録用紙55の後端は、案内支持面84に形成された段差部86(図3参照)に当接し、上流側への移動が規制される。さらに、この状態で第3搬送ローラ45が当該記録用紙55を上流側へ逆送する。記録用紙55は上記一定量(H値量)だけ逆送される(S13)。このH値量は、ロータリーエンコーダ97のエンコーダ量によって把握される。記録用紙55が逆送されることにより、当該記録用紙55は、図10(D)が示すように強制的に裏面(表面56と反対側の面)側に凸となるように湾曲され、癖付けされる。
さらに、制御部90は、搬送用モータ71を正転させて記録用紙55を一定量(K値量)だけ下流側に搬送する(S14)。このK値量は、上記H値量よりも大きく設定される。これにより、記録用紙55の後端は下側ガイド部材33から外れる。同時にフラップ49が第1姿勢に変化するので、記録用紙55は、第2補助ローラ48に押圧されながら分岐口36から反転搬送路67に進入する。その後、制御部90は再び搬送用モータ71を逆転させて、記録用紙55をその後端を先頭として反転搬送路67に沿って上記搬送路65へ搬送する(S15)。すなわち、記録用紙55はスイッチバックされて、反転搬送路67に沿って搬送される。
記録用紙55が湾曲路65Aに沿って搬送されることにより、記録用紙は表裏反転され、記録部24へ搬送されるる。このとき、記録用紙55の裏面が記録部24と対向する。記録部24によって裏面に画像が記録される(S16)。裏面への画像記録が終了すると(S17)、当該記録用紙55は、下側ガイド部材82に支持されつつ下流側へ搬送される。この記録用紙55は、前述のようにフラップ49を第1姿勢から第2姿勢に変化させつつ第3搬送ローラ45によって排紙保持部79へ排出され、当該画像記録が終了するる(S19、S21)。
ところで、上記ステップS4において(図8参照)、両面印刷が開始されたときに、記録用紙55の種類及びサイズに応じて、ステップS5〜S14の処理(ジャム防止のための反転搬送処理)の必要性の有無が判断されたが、ステップS5〜S14の処理が不要であると判断された場合は(S4において「N」)、上記H値量がゼロに設定され(S19)、これに基づいて上記F値量が決定される(S20)。すなわち、実質的にステップS5〜S14の処理が省略される。
[本実施形態の効果]
本実施形態に係る複合機10によれば、表面56に画像が記録された記録用紙55は、裏面側が凸となるように湾曲されて癖付けされる。したがって、この記録用紙55が再び搬送路65に戻されて記録部24へ搬送されたときに、当該記録用紙55の後端(裏面記録時の先端)が記録部24側に反ってしまうことが防止される。これにより、良好な画像記録が実現される。
本実施形態に係る複合機10では、記録用紙55の後端(裏面記録時の先端)部分が癖付けされるが、当該癖付けの際に記録用紙の後端が下側ガイド部材82に段差部86(図3参照)に当接される。したがって、逆送される記録用紙55の後端の移動が確実に規制され、仮に記録用紙55の剛性が高い場合であっても、確実に湾曲される。
また、第1補助ローラ47が拍車状に形成されているから、インクジェット方式で画像が記録された場合であっても記録面の損傷が防止される。さらに、上記凹部85は、第1補助ローラ47が嵌め込まれる櫛状に形成されているから、記録用紙55には、下側ガイド部材82の案内支持面84によって確実に支持され案内されるという利点がある。
もっとも、上記段差部86が省略されてもよい。その場合、ステップS13(図8参照)でH値量だけ逆送される記録用紙の後端は、第1補助ローラ47に当接する。この状態で第3搬送ローラ45が当該記録用紙55を上流側へ逆送することによって、記録用紙55は、図10(D)が示すように強制的に裏面(表面56と反対側の面)側に凸となるように湾曲され、癖付けされる。
加えて、前述のように、上記凹部85が下流側に延ばされて下側ガイド部材82の下流側の端部16に達するように形成されていてもよい。この場合、フラップ49が第1姿勢となった状態で第1補助ローラ47が下側ガイド部材82の下流側の端部16に配置されることになる。したがって、上記ステップS13(図8参照)で記録用紙55が逆送される際に、記録用紙55の後端は、第1補助ローラ47に単純支持状態で接触することになる。つまり、記録用紙55の後端が支持端となり、当該記録用紙55が大きく湾曲される。換言すれば、図10(D)が示すように、記録用紙55の後端部分が下側ガイド部材82の下流側の端部16で折り曲げられることなく、記録用紙55全体が下側へ大きく湾曲して確実に癖付けされる。
10・・・複合機
11・・・プリンタ部
24・・・記録部
36・・・分岐口
45・・・第3搬送ローラ
47・・・第1補助ローラ
48・・・第2補助ローラ
49・・・フラップ
50・・・シートセンサ
51・・・フォトインタラプタ
52・・・回転子
55・・・記録用紙
56・・・表面
65・・・搬送路
65A・・・湾曲路
65B・・・排紙路
67・・・反転搬送路
67A・・・傾斜路
67B・・・直線路
69・・・傾斜ガイド
82・・・下側ガイド部材
83・・・上側ガイド部材
84・・・案内支持面
85・・・凹部
86・・・段差部
90・・・制御部

Claims (4)

  1. 第1端を先頭として第1パスに沿って搬送される被記録シートの第1面に画像を記録すると共に上記第1端と反対側の第2端を先頭として第1パスから第2パスを経て再び第1パスへ戻された当該被記録シートの第2面に画像を記録する記録部と、
    上記記録部よりも搬送方向第1向き前側に設けられ、上記記録部によって第1面に画像が記録された被記録シートの第2面を支持すると共に当該被記録シートを搬送方向第1向きへ案内する案内支持面及び当該案内支持面に形成された凹部を有する第1ガイドと、
    上記第1ガイドとの間に上記第2パスへ通ずる分岐口を形成するように当該第1ガイドよりも搬送方向第1向き前側に配置され、被記録シートを搬送する搬送ローラと、
    上記分岐口から下方へ延出され、上記搬送ローラによって搬送方向第2向きへ搬送される被記録シートを上記第1パスから上記第2パスへ案内する第2ガイドと、
    上記分岐口よりも搬送方向第2向き前側に配置された支軸を中心に回動自在に設けられると共に当該支軸から搬送方向第1向きへ延出され且つ当該支軸側に設けられた第1補助ローラ及び当該第1補助ローラに対して搬送方向第1向き前側に所定距離だけ隔てて設けられた第2補助ローラを有し、上記第1補助ローラが上記凹部に進入する第1姿勢と搬送される被記録シートが上記凹部を覆うことによって上記第1補助ローラが上記支軸を中心に回動して上記凹部から退出する第2姿勢との間で姿勢変化可能なフラップと、
    上記第1ガイドに設けられ、上記案内支持面上を搬送される第1面に画像が記録された被記録シートの第2端位置を検知する第2端検知手段と、
    第1面に画像が記録された被記録シートの第2端が上記第1補助ローラを通過して当該第1補助ローラと上記第2補助ローラとの間まで搬送されたときに、当該被記録シートの搬送向きを搬送方向第1向きから搬送方向第2向きへ切り換えるべく上記搬送ローラの回転を制御する制御装置とを備えた画像記録装置。
  2. 上記第1補助ローラは拍車状に形成されており、
    上記凹部は、上記第1補助ローラが嵌め込まれる櫛状に形成されている請求項1に記載の画像記録装置。
  3. 上記凹部は、上記第1ガイドの搬送方向第1向き前側端部に設けられている請求項1又は2に記載の画像記録装置。
  4. 搬送方向第1向きから搬送方向第2向きへ搬送向きが切り換えられた被記録シートの第2端に当接して当該第2端の移動を規制する当接部が、上記第1ガイドに設けられている請求項1から3のいずれかに記載の画像記録装置。
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