JP4818025B2

JP4818025B2 - 記録装置

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Publication number: JP4818025B2
Application number: JP2006226565A
Authority: JP
Inventors: 俊哉松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2026-08-23
Also published as: CN101130314A; US7905482B2; JP2008050079A; CN101130314B; US20080048387A1

Description

本発明は、画像情報に基づいて記録手段により被記録材に記録を行う記録装置に関し、詳しくは、排紙トレイを自動的に開く機構を備えた記録装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリなどの記録装置は、画像情報に基づいて記録紙等の被記録材に画像を記録するように構成されている。また、記録装置における記録方式には、熱転写式、感熱式、インクジェット式、レーザービーム式、ワイヤドット式など、種々の方式がある。また、被記録材としても、紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート、封筒など、画像を記録できるものであれば、種々の材質や形態のものが使用されている。また、パーソナルコンピュータやデジタルカメラからテキストや画像を印刷する手段としても様々な方式による記録装置が使用されている。

記録装置においては、記録された被記録材の順番が変わってしまったり、床に落下することにより汚したりしてしまわないために、排紙トレイが設けられている。排紙トレイには、排出された複数枚の様々な種類の被記録材を整列性良く保持するために、ある程度以上の大きさ及び長さが必要である。そこで、近年では、排紙トレイを開閉可能に構成し、使用していないときには排紙トレイを閉じるように構成された記録装置が多くなっている。排紙トレイを閉じることにより、省スペース化や収納時の美観向上が図れると共に、埃等から記録装置内部を保護することができる。

さらに、万一、排紙トレイを閉じたままで印刷を実行すると、印刷された被記録材が排紙トレイによってその排出を妨げられ、記録装置内部でジャムを生じてしまうという不具合を生じる。そこで、排紙トレイに開閉状態を検知するセンサを設け、必要に応じて警告を発したり印刷を中断するように構成された記録装置が、例えば特許文献１の段落「００２８」等に記載されている。また、電源ＯＮや印刷の実行命令に応じて、ソレノイド等の専用の駆動源により自動的に排紙トレイが開くように構成された記録装置が、例えば特許文献２の段落「００２３」、「００２６」及び「図２８」等に開示されている。
特開２００４−８２４７８号公報特開２００５−７４６５９号公報

しかしながら、従来の記録装置においては、自動的に開閉可能な排紙トレイは、専用のセンサや駆動源及び配線などによる高コスト化のため、高価格の記録装置にしか装着できないという課題があった。また、駆動源として比較的低価格のソレノイドを用いても、駆動時にソレノイドに起因する大きな音が発生するという課題もあった。また、排紙トレイの開閉を検知するセンサを設けて警告を発したり印刷を中断する記録装置においては、比較的低コストではあるものの、次のような２つの課題があった。すなわち、第１には、警告が発せられた後や、印刷が中断された後に、操作者が手動で排紙トレイを開けねばならず、操作自体が煩雑であるという課題があった。特に、離れた場所にある記録装置に対し遠隔操作で記録命令を出す場合、非常に煩雑で手間のかかる作業となる。第２には、印刷の中断や警告のみでは操作者に排紙トレイを開くことを確実に伝えられなかったり、ひいては、記録装置が故障しているとの誤解を招くこともあった。

さらには、排紙トレイの揺動角度や重量が大きい場合には、排紙トレイを開く動作の終了時に大きな衝突音が発生してしまうという課題もあった。この衝突音を軽減するために、回転ストッパ部にスポンジ等の緩衝材を用いる記録装置では、排紙トレイの姿勢精度の悪化により記録精度が悪化することがあるという弊害を招いていた。さらに、この衝突音を軽減するためにオイル作動式の減衰ダンパーを用いることも考えられるが、これでは、大幅なコストアップや装置の大型化を招くことになる。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、排紙トレイを開くときの回転モーメントの最適化を図ることができ、自動的に排紙トレイを開くとともに、開く速度を緩和して開き終わったときの衝突を低減又は無くすことができる記録装置を提供することである。

上記目的を解決するため、本発明は、記録手段により記録が行われた被記録材を装置本体から排出する排出ローラと、排出された被記録材が載置される開閉可能な排紙トレイと、前記排紙トレイを閉じた位置に保持するロック手段と、本体駆動手段に連動して前記ロック手段のロックを解除する駆動伝達手段と、前記排紙トレイの位置に連動して前記駆動伝達手段を前記本体駆動手段に対して進退させる進退手段と、を備え、前記排紙トレイが閉じた位置において前記駆動伝達手段により前記ロック手段のロックを解除し、開く方向に回転する前記排紙トレイに連動して前記進退手段は前記駆動伝達手段を前記本体駆動手段から退避させ、前記進退手段は開く方向に回転する前記排紙トレイの姿勢変化に対応する閉じる方向の回転モーメントを前記排紙トレイに付加することによって、該排紙トレイの回転速度を調整することを特徴とする。

本発明によれば、排紙トレイを開くときの回転モーメントの最適化を図ることができ、自動的に排紙トレイを開くとともに、開く速度を緩和して開き終わったときの衝突を低減又は無くすことができる。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。
図１は本発明に係る記録装置の第１の実施形態において排紙トレイが開いたとき全体構成を示す縦断面図である。図２は図１の記録装置の排紙トレイが閉じたときの縦断面図である。

先ず、図１を用いて、第１の実施形態に係る記録装置の装置本体の構成を説明する。本実施形態は記録装置がインクジェット記録装置である場合を示し、記録装置１の外郭を覆うように下フレーム１０及び上フレーム１１が設けられている。下フレーム１０と上フレーム１１は不図示の外周枠部分で互いに固定されている。下フレーム１０の後方に記録紙等の被記録材を画像形成部へ給送するための給紙部が配されている。この給紙部は、開閉可能な給紙トレイ２０と、揺動可能な圧板２１と、回転可能な給紙ローラ２２と、給紙ローラ２２に圧接されて従動回転可能な分離ローラ２３と、紙センサ２４が配された紙ガイド２５とを備えている。

紙やプラスチックシート等のシート状の被記録材Ｓは、給紙トレイ２０及び圧板２１上に積載されている。つまり、図１に示すような給紙トレイ２０を開いた状態にすると、給紙トレイ２０と圧板２１とが略同一傾斜面となり、この傾斜面に被記録材Ｓの束が積載される。圧板２１の揺動位置及び給紙ローラ２２の回転は、不図示の給紙モータ及びコントロールカムにより駆動制御される。分離ローラ２３にはトルクリミッタ（不図示）が内蔵されており、分離ローラ２３は負荷トルクが所定値以上になると回転する。

下フレーム１０の中央付近に画像形成部を構成する記録ヘッド４０及びプラテン３２が配されている。記録ヘッド４０は画像情報に基づいて被記録材Ｓに画像を記録する記録手段を構成しており、プラテン３２は記録ヘッド４０と対向する位置で搬送される被記録材を案内支持するものである。プラテン３２の搬送方向上流側であって、かつ紙ガイド２５の搬送方向下流側には、搬送ローラ３０及び該搬送ローラに圧接されて従動回転するピンチローラ３１が配されている。プラテン３２の搬送方向下流側には、排紙ローラ３３及び該排紙ローラに圧接されて従動回転可能な拍車３４が配されている。排紙ローラ３３及び拍車３４は、被記録材を装置本体から排出する排出手段を構成している。

記録ヘッド４０は、プラテン３２の上部で被記録材の幅方向（主走査方向）に移動可能なキャリッジ４１に搭載されている。キャリッジ４１は、搬送ローラ３０及び排紙ローラ３３の軸と平行に配されたガイドシャフト４２及びガイドレール１１ａに沿って往復移動可能に案内支持されている。ガイドレール１１ａは上フレーム１１と一体に形成されている。そこで、キャリッジ４１は、キャリッジモータ４３を駆動源とし、不図示のモータプーリ及びアイドラプーリに掛けわたされたタイミングベルト４４を介して駆動される。記録ヘッド４０には、装置本体の基板との間で信号及び電力を伝達するための不図示のＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）が接続されている。

この記録装置は、画像情報に基づいて記録手段としての記録ヘッド４０の吐出口から被記録材Ｓへインクを吐出して画像（文字も記号等も含む）を記録するように構成されている。本実施形態のインクジェット記録ヘッド４０は、各吐出口の内部に配されたヒータを選択的に駆動し、ヒータの発熱によりインクを膜沸騰させ、膜沸騰による気泡の成長または収縮によって生じる圧力変化を制御してインク滴を吐出するように構成されている。記録ヘッド４０には、着脱可能なインクタンクが搭載されている。

搬送ローラ３０及び排紙ローラ３３は搬送モータ３７により同期駆動される。搬送ローラ３０の軸方向一端部には搬送ローラギア３５が固定されている。排紙ローラ３３の軸方向一端部には排紙ローラギア３６が固定されている。排紙ローラギア３６には、ギア部３６ａとカム部３６ｂが設けられている。搬送ローラギア３５と排紙ローラギア３６のギア部３６ｂとは、伝達ギア３９を介してギア連結されている。また、搬送モータ３７と搬送ローラギア３５は、プーリに巻回された搬送ベルト３８により駆動伝達可能に連結されている。従って、搬送モータ３７の駆動力が搬送ベルト３８を介して搬送ローラギア３５に伝達されることで、搬送ローラ３０が回転駆動される。これと同時に、搬送ローラギア３５の回転が伝達ギア３９及びギア部３６ａを介して排紙ローラギア３６に伝達されることで、排紙ローラ３３も搬送ローラ３０と同期して回転駆動される。

次に、図１を用いて記録装置１の動作を説明する。記録命令が発せられると、不図示の給紙モータにより圧板２１が揺動し、積載された被記録材（シート束）Ｓを給紙ローラ２２に圧接させる。そして、給紙ローラ２２の回転により、積載された被記録材の上層の数枚が送り出される。このとき、最上層以外の被記録材はトルクリミッタを有する分離ローラ２３の負荷トルク（負荷抵抗）によってせき止められ、最上層の１枚の被記録材のみが紙ガイド２５に沿って給送される。その後、圧板２１が給紙ローラ２２から離間する位置まで退避し、分離ローラ２３によってせき止められた被記録材は不図示の戻し手段（戻しレバー等）により元の積載位置まで戻される。

一方、紙ガイド２５に沿って送り出された被記録材は、給紙ローラ２２及び分離ローラ２３の回転により、静止した搬送ローラ３０とピンチローラ３１のニップ部に突き当って所定量のループが形成される。このときのループによって被記録材の先端が揃えられる。次いで、紙センサ２４の検知から所定量を給送したところで、搬送モータ３７の駆動により搬送ローラ３０の回転が開始される。これらの動作により被記録材の斜行を矯正することができる。その後、給紙ローラ２２への駆動が停止又は遮断され、分離ローラ２３が給紙ローラ２２から離間される。この動作により、被記録材を搬送するときのバックテンションが軽減され、搬送精度を高めることができる。

被記録材Ｓをプラテン３２に沿って搬送した後、プラテン３２上の画像形成位置（搬送方向の記録開始位置）で被記録材を停止させる。そこで、キャリッジモータ４３でキャリッジ４１を駆動することにより記録ヘッド４０を主走査方向（搬送ローラの軸方向）へ移動させつつ、画像情報に基づいて記録ヘッド４０を駆動して吐出口から被記録材へインクを吐出口する。これにより、１ライン分の記録が行われる。そして、１ライン分の記録動作と所定ピッチの被記録材の搬送動作（副走査）を交互に繰り返すことにより、被記録材Ｓ上に画像が形成される。プラテン３２を通過した被記録材は、搬送ローラ３０と同期駆動される排紙ローラ３３と拍車３４の間で挟持され、さらに搬送された後、装置本体から排出される。画像を形成するときは被記録材の後端も紙センサ２４によって検知され、その検知結果により算出される後端位置まで画像を記録することができる。

次に、図１及び図２を用いて記録装置の排紙トレイの開閉機構の構成を説明する。装置本体の手前側（図示左側）には、排紙ローラ３３を通して装置本体内から排出された被記録材Ｓが積載可能に載置される排紙トレイ５０が装着されている。排紙トレイ５０は、その左右両端部に設けられた軸部５０ａを、下フレーム１０の前方下部の両側に設けられた軸受部１０ａに嵌合することにより、装置本体に開閉可能に取り付けられている。つり、排紙トレイ５０は軸受部１０ａに軸支された軸部５０ａを中心に回転（開閉）可能に装着されている。排紙トレイ５０の側端部に軸部５０ａを中心とした一定角度範囲に円弧状の溝部５０ｂが形成されている。一方、下フレーム１０には、この溝部５０ｂと摺動自在に嵌合する突起部（ストッパ部）１０ｂが設けられている。排紙トレイ５０は、溝部５０ｂと突起部１０ｂの嵌合により、図２に示すような垂直姿勢をした閉じた位置から図１に示すように水平から若干傾いた開いた位置の範囲内で揺動することができる。

排紙トレイ５０が図１の開いた位置にあるとき、排出された被記録材は、下フレーム１０の積載部１０ｃと排紙トレイ５０の積載面（図１では上面となる裏面）に積載することができる。排紙トレイ５０の被記録材の幅を避けた側端部には、カム部５０ｃとフック部５０ｄが設けられている。なお、本願では、排紙ローラ３３に固定された排紙ローラギア３６のカム部３６ｂを第１カム部と称する。そして、排紙トレイのカム部５０ｃ及びフック部５０ｄも後述するようなカム機能（もしくは規制機能）を有することから、カム部５０ｃを第３カム部と称し、フック部５０ｄを第２カム部と称する。また、排紙トレイ５０の先端部には把手部５０ｅが設けられている。

排紙トレイ５０の後側（図示右側）の被記録材の幅を避けた位置には揺動レバー６０が配されている。この揺動レバー６０は、上フレーム１１に軸部６０ｂを中心に揺動可能（回転可能）に軸支され、付勢手段であるばね６１により図示反時計方向に付勢されている。この揺動レバー６０は後述するような駆動伝達手段を構成している。揺動レバー６０の前端部には、排紙トレイのカム部（第３カム部）５０ｃに対するカムフォロア部となるコロ６２が従動回転可能に軸支されている。コロ６２は、排紙トレイ５０のカム部５０ｃに当接し、排紙トレイ５０の開閉に伴ってカム部５０ｃ上を転がりながら移動することができる。排紙トレイ５０のカム部５０ｃと揺動レバー６０のコロ６２は、後述するような進退手段を構成している。

揺動レバー６０のコロ６２とは反対側の端部には、軸部６０ｃを中心に揺動可能なトリガーレバー６３が軸支されている。トリガーレバー６３は、付勢手段であるばね６４により揺動可能範囲の中間位置に所定の小さなばね力で保持されている。ばね６４は、トリガーレバー６３を中間位置（中間姿勢）に保持できるだけの小さな規制力で、該トリガーレバー６３を弾性的に保持している。すなわち、図２〜図５に示すように、トリガーレバー６３の揺動可能範囲（角度範囲）は、揺動レバー６０に形成された突起部６０ｉとトリガーレバー６３に形成された円弧状の溝６３ｂとの嵌合により規制されている。また、ばね６４は、その両端部がトリガーレバー６３の突起部６３ｃと揺動レバー６０の突起部６０ｉのそれぞれに係合可能に配置されている。従って、トリガーレバー６３がカム部３６ｂにより回転変位すると、ばね６４が弾性変位した後に揺動レバー６０が回転変位させられる。この回転変位により、後述するフック受け部６０ａとフック部５０ｄによる閉状態のロックが解除される。本実施形態では、駆動伝達手段である揺動レバー６０に配されたトリガーレバー６３は、本体駆動手段である排紙ローラ３３の排紙ローラギア３６のカム部（第１カム部）３６ｂに対するカムフォロア部を構成している。

揺動レバー６０の前部には、捻りコイルばねからなるプッシュばね６５が揺動可能に取り付けられている。プッシュばね６５の片側の腕部は弾性腕として前方へ突出している。このプッシュばね６５は、揺動レバー６０に設けられた軸部６０ｄに揺動可能に取り付けられている。その一方の腕部は揺動レバー６０に形成された突起部６０ｅに当接可能である。また、他方の腕部は排紙トレイ５０の裏面に当接可能であり、排紙トレイを閉じた状態（図２）では排紙トレイと揺動レバーの間でチャージ可能（押圧弾性変形可能）に配されている。

揺動レバー６０の前端部には、排紙トレイ５０の裏面に形成されたフック受け部５０ｄと当接係合可能なフック受け部６０ａが形成されている。このフック受け部６０ａは、排紙トレイ５０が閉状態（図２）であるときにフック部５０ｄに当接係合することで、揺動レバー６０のばね６１による力を排紙トレイ５０へ付加する。これにより、排紙トレイ５０は、閉じた位置にあるとき、軸部１０ａを中心に図示時計方向の付加モーメントを受けることで、閉じた位置に保持することができる。つまり、ばね６１により反時計方向の回転モーメントを受けている（付加されている）揺動レバー６０のフック受け部６０ａを排紙トレイ５０のフック部５０ｄに押圧係合させる。これにより、排紙トレイ５０を閉じた位置に保持するロック手段が構成されている。

図３は図２の排紙トレイを自動で開く動作における開始時の状態を示す縦断面図である。図４は図２の排紙トレイがプッシュばねで押し出される時の状態を示す縦断面図である。図５は図２の排紙トレイを閉める方向の付加モーメントを受けながら自重モーメントにより低速で開いている状態を示す縦断面図である。図６は図２の排紙トレイが開いた状態を示す縦断面図である。図７は図２の排紙トレイが自動で開くときの排紙トレイの角度（開閉位置）に対する排紙トレイに作用する回転モーメントの特性を例示するグラフである。

次に、図１〜図７を用いて、排紙トレイ５０を自動で開く動作を説明する。排紙トレイ５０が閉じた位置（図２、図３）にあるときに記録命令が発せられると、前述の給紙動作及び斜行矯正動作の後に搬送モータ３７の駆動が開始される。この搬送モータ３７を駆動源として、本体駆動手段である搬送ローラ３０及び排紙ローラ３３が回転駆動され、該排紙ローラと一体の排紙ローラギア３６が回転駆動される（図３）。排紙ローラギア３６が回転すると、排紙ローラギア３６のカム部（第１カム部）３６ｂは、カムフォロア部であるトリガーレバー６３の先端を押圧し、該トリガーレバーを倒す。これにより、トリガーレバー６３は図３に示すように揺動レバー６０をばね６１に抗して時計方向に回転させ得る揺動規制角度（揺動規制可能な角度位置）に達する。これにより、揺動レバー６０をばね６１をチャージする方向に回転させることが可能な状態となる。

そこで、排紙ローラギア３６がさらに回転すると、図４に示すように、トリガーレバー６３の先端がカム部３６ｂの円筒面（外周面）に乗り上げられる。この時の揺動レバー６０の時計方向の回転変位により、フック受け部６０ａがフック部５０ｄから外れるとともに、チャージ状態にあったプッシュばね６５の前方の腕部がフック部５０ｄを押し出す。これにより、排紙トレイ５０は図４に示すような角度位置まで押し出される。なお、この時に排紙トレイ５０の前方に障害物があったり、排紙トレイ５０が押さえられていたとしても、プッシュばね６５の腕部が弾性変形して外力を吸収することができる。このため、揺動レバー６０等の開閉機構がダメージを受けることはない。揺動レバー６０及びトリガーレバー６３は、本体駆動手段である排紙ローラギア３６に連動して、ロック手段６０ａ、５０ｄのロックを解除する駆動伝達手段を構成している。

排紙トレイ５０が図４の角度位置まで押し出されると、排紙トレイ５０の重心Ｇが回転中心の軸部５０ａより前方へ移動する。このため、排紙トレイ５０は、自重による回転モーメントによって開く方向へ回転し、カム部（第３カム部）５０ｃがコロ（カムフォロア部）６２に当接する位置（図５）まで自重のみによって回転する。そして、カム部５０ｃがコロ６２に当接した後も排紙トレイ５０は自重により回転し、コロ６２がカム部５０ｃ上を転がることで図６の開いた位置に達する。この際、コロ６２がカム部５０ｃ上を転がりつつ、揺動レバー６０は、ばね６１をチャージする方向（図示の時計方向）にさらに回転させられていく（図６）。このばね６１のチャージにより、排紙トレイ５０に閉方向のモーメントが連続的に付加される。この閉方向の付加モーメントは、後述するように、自重によるモーメントよりは小さいが、開く方向の回転とともに所望の曲線を描いて増大するように設定されている。

また、この際、排紙トレイ５０が自重モーメントで回転し、カム部（第３カム部）５０ｃ及びコロ６２を介して駆動伝達手段としての揺動レバー６０及びトリガーレバー６３が図示時計方向に回転させられる。これにより、トリガーレバー６３は図６に示すように排紙ローラギア３６のカム部（第１カム部）３６ｂから離間する。排紙トレイ５０のカム部５０ｃと揺動レバー６０のコロ６２は、排紙トレイ５０の姿勢に連動して、駆動伝達手段である揺動レバー６０及びトリガーレバー６３を本体駆動手段である排紙ローラギア３６に対して進退させる進退手段を構成している。

そして、本実施形態では、排紙トレイ５０が閉状態のときに本体駆動手段（排紙ローラギア）３６によりロック手段（フック受け部６０ａ、フック部５０ｄ）のロックを解除するように構成されている。また、排紙トレイ５０の自重及び付勢手段（ばね６１）の付加力（付勢力）による開いた状態までの揺動動作に伴って駆動伝達手段（揺動レバー６０、トリガーレバー６３）が本体駆動手段（排紙ローラギア４１）から退避するように構成されている。以上のような排紙トレイ５０を自動で開く動作は、被記録材Ｓがプラテン３２上の画像形成位置に搬送されてくる前に完了する。このため、記録動作を行っているときのトルク変動や振動変動等により、排紙トレイ５０を自動で開く動作に悪影響が及ぶことはない。

図７には、第１の実施形態に係る排紙トレイを自動で開く動作において該排紙トレイに作用するモーメントが示されている。図７において、横軸は排紙トレイ５０の姿勢変化（角度変化）を示し、縦軸は排紙トレイ５０にかかる回転中心５０ａ回りのモーメントを示す。また、細線は、排紙トレイ５０の自重のみによる回転モーメント（自重モーメントと称する）を示す。また、灰色太線は、揺動レバー６０等の開閉機構から排紙トレイ５０に付加される（作用する）付加モーメントを示す。さらに、黒色太線は、自重モーメントと付加モーメントを合算したトータルモーメントを示す。

まず、細線で示す自重モーメントについて説明する。排紙トレイ５０が閉状態（閉じ位置）にあるとき、排紙トレイ５０の重心Ｇは回転中心の軸部５０ａより僅か後方に位置しており、自重モーメントは閉方向の微小な値である。排紙トレイを自動で開く動作が開始された後、プッシュばね６５により排紙トレイ５０が押し出された図４の位置では、自重モーメントは軸部５０ａ回りの作用方向が逆転し、開く方向に作用することになる。さらに排紙トレイ５０の姿勢が開く方向に変化するにしたがって、重心Ｇの位置は回転中心から前方へさらに離間していく。このため、自重モーメントは、開いた位置まで、いわゆるサインカーブを描いて増大する。

次に、灰色太線で示す付加モーメントについて説明する。排紙トレイ５０が閉状態にあるとき、排紙トレイ５０は、揺動レバーのばね６１によりフック受け部６０ａからフック部（第２カム部）５０ｄへ作用する圧接力により、閉じ方向に所定の値“ａ”の付加モーメント（回転モーメント）を受けてロックされている。自動で開く動作が開始されると、排紙ローラギア３６のカム部（第１カム部）３６ｂとトリガーレバー６３の動作によりフック受け部６０ａからの押圧力が解消される。このため、排紙トレイ５０に作用する付加モーメントは、プッシュばね６５の押し出し力による開方向の僅かな値“ｂ”となる。そして、プッシュばね６５により押し出されてわずかに開いた図４の位置では、プッシュばね６５から排紙トレイ５０に対して、開き方向に僅かな値“ｃ”の付加モーメントが作用することになる。そして、プッシュばね６５から離れた瞬間に付加モーメントは一旦“０”になる。

次いで、排紙トレイ５０が自重モーメントで回転して図５の中間位置に達すると、排紙トレイのカム部（第３カム部）５０ｃが揺動レバー６０のコロ６２に圧接される。このコロ６２と圧接することで、排紙トレイ５０には、閉じ方向に値“ｄ”の付加モーメントが作用することになる。この揺動レバー６０のコロ６２との接触による閉方向の付加モーメントは、排紙トレイ５０の姿勢が開く方向へ変化するにしたがって図７中に示すように連続的に増加する。そして、開いた位置では値“ｅ”の閉方向の付加モーメントが作用することになる。

さらに、黒色太線で示す自重モーメントと付加モーメントの合算モーメント（トータルモーメント）について説明する。この合算モーメント（その方向及び値）は、摩擦等による抵抗モーメントを省略すれば、排紙トレイ５０に実際に作用している回転モーメントである。排紙トレイ５０が閉状態にあるとき、合算モーメントは、排紙トレイ５０を閉状態に保持するのに十分な閉じ方向の値を有する。排紙トレイを自動で開く動作が開始されると、合算モーメントの作用方向は閉じる方向から開く方向に逆転する。そして、排紙トレイ５０が自重のみで開く方向に回転できる図４の位置に達するまでは、開く方向に回転するのに十分な僅かな開く方向の値を示す。

図４の状態から図５の状態（途中位置）までは、合算モーメントは、開く方向の自重モーメントのみであり、次第に上昇しながら比較的小さな開く方向のモーメント値まで上昇する。この図５の状態（位置）から図１の開いた位置までは、前述の開く方向の自重モーメントの絶対値から前述の閉じる方向の付加モーメントの絶対値を差し引いた閉じる方向のモーメントが作用することになる。つまり、図５の途中位置から開いた位置までは、排紙トレイ５０に対して、開く方向に略一定のわずかな値“ｆ”の合算モーメントが作用することになる。この“ｆ”の値は、各ばねの付勢力やカム面の位置や向き等を選定することによって、摩擦等の力に抗して開く方向に回転するのに十分な最小限の回転モーメントになるように設定される。つまり、排紙トレイ５０のカム部５０ｃと揺動レバー６０のコロ６２により、排紙トレイの姿勢変化に対応する回転モーメント（ばね６１による）を排紙トレイに付加することによって、排紙トレイの回転速度を調整するように構成されている。なお、閉じた位置と開いた位置においては、回転モーメントの他に、溝部５０ｂと突起部１０ｂによる規制力が加わるため、排紙トレイ５０に作用する回転モーメントの値は“０”となり一定位置に保持される。

以上説明した実施形態によれば、排紙トレイ５０を開く動作時に該排紙トレイに作用する回転モーメントの大きさを適正な値に選定することができ、最適化を図ることができる。これにより、排紙トレイ５０の自動的で円滑な開動作を実現するだけでなく、排紙トレイの開動作の速度を緩和し、排紙トレイの自重による開動作完了の際の衝撃及び衝突音を低減することができる。また、排紙トレイ５０が開状態にあるときはカムフォロアとしてのトリガーレバー６３は排紙ローラギア３６の第１カム部３６ｂから離間している。このため、排紙トレイ５０が開状態のときに記録命令が発せられて排紙ローラギア３６が回転しても、排紙ローラギア３６とトリガーレバー６３は接触することがなく、排紙トレイは静止したままであり、状態が変化することはない。また、排紙トレイ５０の把手部５０ｅを操作することにより、排紙トレイを任意に開閉することができる。

図８は図１〜図７に示した第１の実施形態に係る排紙トレイ５０を閉じるときの途中の状態を示す縦断面図である。図９は図８の状態からトリガーレバーが排紙ローラギア３６により図示反時計方向に回転させられるときの状態を示す部分縦断面図である。図１０は図８の状態からトリガーレバーが排紙ローラギア３６により図示時計方向に回転させられるときの状態を示す部分縦断面図である。図８〜図１０において、排紙トレイ５０を閉める際、排紙ローラギア３６のカム部３６ｂの姿勢（回転方向の角度位置）によっては、図８に示すようにトリガーレバー６３が排紙ローラギア３６のカム部３６ｂの凸部の先端エッジ部に当接する場合がある。本実施形態においては、このような場合、トリガーレバー６３が図９及び図１０のいずれの方向に倒されるかが判然としないが、いずれの方向においても揺動レバー６０を軸部５０ａを中心に図示時計方向に回転させるモーメントが作用する。このため、トリガーレバー６３の倒れ方向（揺動方向）の如何にかかわらず、排紙ローラギア３６とトリガーレバー６３との接触に起因する干渉や動作不良を無くす（回避する）ことができる。

また、本実施形態においては、排紙ローラギア３６の円周上のカム部３６ｂは、円周方向に所定ピッチで形成された複数の凹凸状のカム形状を有している。そのため、排紙トレイ５０が閉状態にあり、かつトリガーレバー６３が図９のような凸面に乗り上げ状態にあるときに記録命令が発せられて排紙ローラギア３６が回転した場合は、次のように動作する。すなわち、まず、円周カム部３６ｂの次の凹部（回転方向の後続する凹部）により、トリガーレバー６３の先端がカム部３６ｂから離れてフリーになる。この時に、トリガーレバー６３は一旦図２に示すような中間姿勢（中間位置）に戻され、これに続いて、前述のような排紙トレイ５０を自動で開く動作が実行される。この場合、カム部３６ｂには凹部を含むカム形状が複数サイクル設けられているため、被記録材Ｓがプラテン３２上の画像形成位置に搬送される前に、前述のような排紙トレイを自動で開く動作を完了させることができる。このため、自動で開く動作が記録動作のトルク変動や振動変動等により悪影響を受けることはない。

また、本実施形態においては、排紙トレイ５０を把手部５０ｅの操作によって開けると、開く動作に伴うモーメントにより揺動レバー６０が図示時計方向に回転させられる。これにより、フック受け部６０ａがフック部５０ｄから外される。従って、把手部５０ｅの操作によって排紙トレイを開くときにも、前述の自動で開く動作の場合と同様の動作によって、排紙トレイ５０を開いた位置へ移動させることができる。

また、以上説明した実施形態においては、排紙トレイを自動で開く動作のための特別な駆動源は使用されておらず、特別な駆動動作も行われていない。従って、本実施形態によれば、装置本体の記録動作に必要な駆動源（搬送モータ３７等）及び本体駆動手段（搬送ローラ３０や排紙ローラ３３等）を使用するだけで、前述の排紙トレイ５０を自動で開く動作を実行することができる。ただし、本実施形態は、以上説明したような自動開動作及び開閉機構のみに限定されるものではない。本実施形態は、例えば、記録命令が発せられた直後であって給紙動作が開始される前に、搬送モータ３７を所定量駆動させる排紙トレイの自動開動作専用の動作もしくは機構を追加して実施しても良く、このような構成もその範囲内に含むものである。

（第２の実施形態）
次に、図１１〜図１４を用いて本発明の第２の実施形態を説明する。図１１は本発明による記録装置の第２の実施形態において排紙トレイが閉じられているときの状態を示す縦断面図である。図１２は図１１の記録装置の排紙トレイの開閉機構を上部から見た平面図である。図１３は本発明の第２の実施形態に係る記録装置の排紙トレイの途中まで開いた状態を示す縦断面図である。図１４は図１３の排紙トレイの開状態を示す縦断面図である。排紙トレイ５０の重心Ｇは、第１の実施形態の排紙トレイの場合より前側に位置している。このため、本実施形態では、排紙トレイ５０の自重によるモーメントは閉状態においても開方向に作用している。このような構成の場合は、排紙トレイの自動開動作のときに排紙トレイ１５０を押し出す必要はなく、ロックを外すだけで自動開動作を開始させることができる。本実施形態によれば、第１の実施形態におけるプッシュばね６５に相当する部材を省略することができる。

また、排紙トレイ５０の閉状態におけるロックは、第１の実施形態では排紙トレイのフック部５０ｄに揺動レバーのフック受け部６０ａをばね６１の力で当接係合させることにより行っていた。これに対し、本実施形態では、図１１に示すように、排紙トレイ１５０の閉状態において、排紙トレイ５０に設けられた傾斜面からなる係合面５０ｇに揺動レバー６０のコロ６２を係合させることにより、排紙トレイ５０を閉状態にロックしている。また、本実施形態の揺動レバー６０には、第１の実施形態におけるトリガーレバー６３に代えて、斜面６０ｈを有する腕部６０ｇが設けられている。この腕部６０ｇは、図示のようにキャリッジ４１の底部と係合可能なように後方へ延びている。

そこで、キャリッジ４１が図１２中に２点鎖線で示すような端部位置まで移動してくると、腕部６０ａの斜面がキャリッジ４１により押圧される。これにより、揺動レバー６０が軸部６０ｂを中心に図示時計方向に揺動させられ、図１３に示すように揺動レバー１６０のコロ６２が上昇する。ここで、キャリッジ４１は第１の実施形態における排紙ローラギア３６のカム部（第１カム部）３６ｂと同様の規制機能を有し、腕部６０ｂは第１カム部としてのキャリッジ４１カムフォロア部となっている。コロ６２が上昇すると、排紙トレイ５０の閉状態でのロック（係合面５０ｇとの係合）が外され、排紙トレイ５０は自重により図１３の途中位置まで回転する。この図１３の位置では、排紙トレイ５０のカム部（第２カム部）５０ｃがコロ６２に当接する状態となる。本実施形態では、係合面５０ｇとコロ６２によって、排紙トレイ５０を閉状態に保持するロック手段が構成されている。また、揺動レバー６０によって、本体駆動手段としてのキャリッジ４１の動きに連動してロック手段５０ｇ、６２のロックを解除する駆動伝達手段が構成されている。

カム部５０ｃがコロ６２に当接した後は、第１の実施形態の場合と同様に、排紙トレイ５０は自重によりさらに開方向へ回転し、図１４に示す開状態に達する。図１３の状態から図１４の開状態までは、第１の実施形態と同様に、コロ６２がカム部５０ｃ上を転がりつつ、揺動レバー６０はばね６１をチャージする方向（図示時計方向）に回転される。すなわち、図７に示すような排紙トレイ５０の自重モーメントとばね６１による付加モーメントとの差によって、排紙トレイ５０はゆっくりした速度で開方向へ回転させられて開状態に達するとともに、揺動レバー６０はばね６１をチャージする方向へ回転する。これにより、排紙トレイ５０に閉方向のモーメントが付加される状態が開状態（開き位置）まで持続される。

また、図１３の位置から図１４の位置へ回転する際、排紙トレイ５０の自重モーメントによってカム部５０ｃを介して揺動レバー６０を図示時計方向に回転させることにより、腕部６０ｇがキャリッジ４１の移動領域（係合可能位置）から離れていく（退避する）。つまり、本実施形態においても、排紙トレイ５０のカム部５０ｃと揺動レバー６０のコロ６２によって、排紙トレイの姿勢に連動して駆動伝達手段としての揺動レバー６０を本体駆動手段であるキャリッジ４１に対して進退させる進退手段が構成されている。そして、本実施形態においても、排紙トレイ５０が閉状態のときに本体駆動手段（キャリッジ）４１によりロック手段（係合面５０ｇ、コロ６２）のロックを解除するように構成されている。また、排紙トレイ５０の自重及び付勢手段（ばね６１）の付加力（付勢力）による開状態までの揺動動作に伴って駆動伝達手段（揺動レバー６０）が本体駆動手段（キャリッジ４１）から退避するように構成されている。また、本実施形態においても、排紙トレイ５０のカム部５０ｃと揺動レバー６０のコロ６２により、排紙トレイの姿勢変化に対応する回転モーメント（ばね６１による）を排紙トレイに付加することによって、排紙トレイの回転速度を調整するように構成されている。

図１１〜図１４の第２の実施形態は、以上説明した以外の点では、図１〜図１０で説明した第１の実施形態と実質的に同じ構成を有し、同じように動作するものである。従って、第２の実施形態によっても、第１の実施形態の場合と同様、排紙トレイの開動作時の回転モーメントの最適化を図ることができ、自動的に開動作させるとともに、開動作の速度を緩和して開動作完了時の衝突を低減又は無くすことができる。また、排紙トレイの自動開動作のための特別な駆動動作や駆動源を必要とせず、装置本体の記録動作に必要な駆動動作や駆動源のみで、排紙トレイの自動開動作を行わせることができる。

さらに、第２の実施形態によれば、排紙トレイの自動開動作のためにキャリッジ４１を余分に移動させる必要がなく、記録動作中のキャリッジ４１にトルク変動や振動変動等の悪影響を与えることもなく、記録装置の大型化を招くこともない。なお、キャリッジ４１を図１２中の２点鎖線位置まで移動させる動作は、記録命令を受け取った時点から記録動作のためにキャリッジで走査するまでの間に行えば良い。また、排紙トレイの自動開動作を行うための駆動源として、第１の実施形態では搬送ローラ３０及び排紙ローラ３３を駆動する搬送モータ３７が使用されている。これに対し、第２の実施形態では、記録ヘッドを往復移動させるためのキャリッジモータ４３が使用されている。ただし、本発明は、以上説明したような自動開動作及び開閉機構のみに限定されるものではない。本実施形態は、記録装置で用いられる他の駆動源（モータ）からの動力を利用して排紙トレイの自動開動作を行うように構成しても良い。他の駆動源としては、例えば、給紙動作のための駆動源（給紙モータ）や、記録ヘッド（インクジェット記録ヘッド）のインク吐出性能を維持回復するためのクリーニング手段（回復処理手段）を動作させるための駆動源（回復モータ）などがある。

なお、以上の実施形態では、記録装置がインクジェット記録装置である場合を例に挙げて説明したが、本発明は、インクジェット式の他、レーザービーム式、熱転写式、感熱式、ワイヤドット式など、いずれの方式の記録装置でも同様に適用可能である。また、本発明による記録装置は、単一の記録装置の他、複数の機器を一体化した構成の複合機器やシステムに対しても、同様に適用可能である。

本発明に係る記録装置の第１の実施形態において排紙トレイが開いたときの全体構成を示す縦断面図である。図１の記録装置の排紙トレイが閉じたときの縦断面図である。図２の排紙トレイを自動で開く動作における開始時の状態を示す縦断面図である。排紙トレイがプッシュばねで押し出される時の状態を示す縦断面図である。図２の排紙トレイを閉める方向の付加モーメントを受けながら自重モーメントにより低速で開いている状態を示す縦断面図である。図２の排紙トレイが自動開動作して開状態になったときの状態を示す縦断面図である。図２の排紙トレイの自動開動作時の角度位置（開閉位置）の変化に対する回転モーメントを示すグラフである。本発明の第１の実施形態に係る排紙トレイを閉じるときの途中の状態を示す縦断面図である。図８の状態からトリガーレバーが排紙ローラギアにより図示反時計方向に回転させられるときの状態を示す部分縦断面図である。図８の状態からトリガーレバーが排紙ローラギアにより図示時計方向に回転させられるときの状態を示す部分縦断面図である。本発明による記録装置の第２の実施形態において排紙トレイが閉じられているときの状態を示す縦断面図である。図１１の記録装置の排紙トレイの開閉機構を上部から見た平面図である。本発明の第２の実施形態に係る記録装置の排紙トレイの途中まで開いた状態を示す縦断面図である。図１３の排紙トレイの開状態を示す縦断面図である。

符号の説明

Ｓ被記録材
１記録装置
３０搬送ローラ
３３排紙ローラ（排出手段）
３６排紙ローラギア（本体駆動手段）
３７搬送モータ（駆動源）
４０記録ヘッド
４１キャリッジ（第１カム部、本体駆動手段）
４３キャリッジモータ（駆動源）
５０排紙トレイ
５０c 排紙トレイのカム部（第３カム部、進退手段）
５０d フック部（第２カム部、ロック手段）
５０ｇ係合面（ロック手段）
６０揺動レバー（駆動伝達手段）
６０a フック受け部（第２カム部のカムフォロア部、ロック手段）
６０ｇ腕部
６１ばね（付勢手段）
６２コロ（第３カム部のカムフォロア部、進退手段）
６３トリガーレバー（第１カム部のカムフォロア部、駆動伝達手段）
６５プッシュばね

Claims

記録手段により記録が行われた被記録材を装置本体から排出する排出ローラと、排出された被記録材が載置される開閉可能な排紙トレイと、前記排紙トレイを閉じた位置に保持するロック手段と、本体駆動手段に連動して前記ロック手段のロックを解除する駆動伝達手段と、前記排紙トレイの位置に連動して前記駆動伝達手段を前記本体駆動手段に対して進退させる進退手段と、を備え、
前記排紙トレイが閉じた位置において前記駆動伝達手段により前記ロック手段のロックを解除し、開く方向に回転する前記排紙トレイに連動して前記進退手段は前記駆動伝達手段を前記本体駆動手段から退避させ、前記進退手段は開く方向に回転する前記排紙トレイの姿勢変化に対応する閉じる方向の回転モーメントを前記排紙トレイに付加することによって、該排紙トレイの回転速度を調整することを特徴とする記録装置。
前記進退手段は、開く方向に回転する前記排紙トレイに閉じる方向の回転モーメントを付加する付勢手段を有し、前記付勢手段によって前記排紙トレイに付加される回転モーメントは前記排紙トレイが開くに従って増加することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記本体駆動手段には本体駆動手段のカム部が設けられ、
前記駆動伝達手段は、前記本体駆動手段のカム部によって揺動して前記ロック手段のロックを解除する揺動レバーを有し、
前記進退手段は排紙トレイに設けられた排紙トレイのカム部を有し、該排紙トレイのカム部によって前記排紙トレイが開く方向に回転するときに前記揺動レバーを前記本体駆動手段のカム部から離間する方向に回転させ、
前記付勢手段は、前記揺動レバーと前記排紙トレイのカム部を介して閉じる方向の回転モーメントを前記排紙トレイに付加することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
前記本体駆動手段が、前記排出ローラを駆動する駆動手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録装置。
前記本体駆動手段が、前記記録手段を移動させる駆動手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録装置。
前記本体駆動手段が、前記記録手段のクリーニング手段を動作させる駆動手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録装置。
前記本体駆動手段の駆動源がモータであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の記録装置。
前記記録手段が画像情報に基づいて吐出口から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録手段であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の記録装置。