JP6112876B2

JP6112876B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP6112876B2
Application number: JP2013011166A
Authority: JP
Inventors: 石川　哲也; 哲也石川; 齋藤　篤; 篤齋藤; 浅野　晋也; 晋也浅野; 孝俊中野; 豊狩野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2033-01-24
Also published as: US20140204144A1; CN103963458A; JP2014141027A; CN203697703U; US9004640B2

Description

本発明は、インクジェット方式でシートに画像の記録を行う記録装置に関する。

特許文献１には、記録ヘッドからインクを吐出してシートの両面に記録を行うことが可能なインクジェット記録装置が開示されている。この装置は、単一の記録部でシートの表面と裏面の両面への記録が可能に構成されている。記録部にて表面に画像が記録されたシートは、反転経路でシートの表裏が反転され、再び記録部にて裏面に画像が記録される。また、シートの搬送経路にてシートの通過を検知するセンサが設けられており、シート先端部がセンサを通過する際に、センサのアームとシートとが接触してセンサがＯＮとなり、シートが通過したことを認識することができる。

特開２００５−７４７４６号公報

両面記録のトータルスループットを向上させるには、シートをより高速に搬送する必要がある。しかし、特許文献１のように単一の記録部と反転経路で両面記録を行う装置構成では、複雑な反転経路を持つためにシート搬送中にジャム（紙詰まり）が起きやすく、シート搬送速度を高めることが難しい。シート搬送の高速化は、インク乾燥のための時間の余裕がなくなることも意味する。もし、シートに付与されたインクが乾かないうちに、センサのアームが記録された画像の上に接触しながらシートが移動すると、最終画像に引きずり跡が残ってしまう。いわゆるスミアと呼ばれる問題が起きる可能性が高まる。

本発明の目的の一つは、高品質な画像をシートの両面に、より高速に記録することができる記録装置の実現の提供である。本発明の別の目的は以下の実施形態の中で明らかにされる。

上記目的を達成するために本発明では、記録装置において、シートの第１面にインクジェット方式で記録を行う第１記録部と、シートの第２面にインクジェット方式で記録を行う、前記第１記録部の下流側に設けられた第２記録部と、前記第２記録部から排出されるシートを検出する検出部とを有し、前記検出部は搬送されるシートの前記第２面と接触しながら従動回転する回転体が支持されたアームを有するととともに、前記回転体は外周に渡って複数の鋭利な歯先が間欠的に形成されており、且つ前記複数の歯先それぞれは撥水処理が施されていることを特徴とする。

一つの形態の本発明によれば、高品質な画像をシートの両面に、より高速に記録することができる記録装置が実現する。

本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の模式的な斜視図シートの搬送経路について示した模式的な断面図記録ヘッドについて示した斜視図シートをまだ検知していない状態の排紙センサについて示した側面図シートを検知した状態の排紙センサについて示した側面図排紙センサに支持されている回転体（拍車）について示した斜視図本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の、シートの搬送経路について示した模式的な断面図シートセンサについて示した模式的な断面図シートセンサで用いられている回転体（円盤形状部材）について示した斜視図シートを検知した状態のシートセンサについて示した模式的な断面図

以下、本発明の実施形態に係る記録装置について説明する。以下に説明する実施形態は、シートの幅方向の全域をカバーするフルライン型の記録ヘッドを備えた装置であるが、本発明はこれに限定されない。記録ヘッドを搭載したキャリッジの主走査方向の移動と、シートの副走査方向の搬送とを交互に行って画像を記録するいわゆるシリアルスキャン形式の記録装置にも適用可能である。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るインクジェット方式によって記録を行うインクジェット記録装置としての記録装置１の外観斜視図である。記録装置１には、フルライン形式の記録ヘッドが用いられている。記録装置１は、シートＰの表面（第１面）及び裏面（第２面）の両方に記録を行う両面記録を行うことが可能である。記録装置１の本体には、操作パネル２が設けられている。記録装置１には、着脱可能な給紙カセット（供給部）３が設けられており、給紙カセット３に複数のシート（記録媒体）を収容することができる。記録装置１には排紙トレイ（排出部）４が形成され、記録の行われたシートを排紙トレイ４に排紙することで記録画像の形成されたシートを取り出すことができる。記録装置１は、搬送経路に沿ってシートとしてのシートＰの搬送を行う搬送ローラ等の搬送機構を有している。

図２に、記録装置１内部のシートの搬送機構及び記録機構についての模式的な断面図を示す。記録装置１は、搬送方向上流から順に、給紙カセット３、第１の記録部５、Ｕターン経路８０、第２の記録部６、排紙部４が配置されている。

給紙カセット３には、記録シートであるシートＰを積載するための圧板７が配置され、厚板７上にシートＰが積載される。シートＰは、１枚１枚がそれぞれ搬送方向に沿って所定長さでカットされているカット紙が用いられている。圧板７には圧板バネ９が取り付けられ、回動軸を中心に回動可能に構成されている。圧板７は、圧板バネ９によって、給紙ローラ８に当接する方向に付勢されて配置されている。

厚板７上に積載されたシートＰに接触することが可能なように、厚板７に対応する位置には、給紙ローラ８が配置されている。給紙ローラ８がシートＰに接触した状態で、給紙ローラ８が回転駆動されることで、圧板７に積載されたシートＰのうち給紙ローラ８に当接するシートＰが搬送方向前方に向かって押し出される。これにより、記録装置１による給紙動作が開始される。

圧板７における給紙ローラ８と対向する位置には、シートＰの重送を防止するための人工皮などの摩擦係数の大きい不図示の摩擦パッドが設けられている。給紙カセット３におけるシートＰの搬送方向先端部との当接部には、積載されたシートＰを１枚ずつ分離させるための摩擦係数の大きい人工皮などの材料やナール形状を有する樹脂部品等により形成された分離部材１０が設けられている。圧板７の給紙ローラ８に対する当接、離間は不図示のリリースカムによって切り替えられる。

給紙カセット３の搬送方向の下流側には、上ガイド１１及び下ガイド１２が配置されている。下ガイド１２に対応する位置には、下ガイド１２上を通過するシートを検知することのできる第１のシートセンサ１３が配置されている。

第１のシートセンサ１３は、透過型のフォトインタラプタと、遮光フラグと一体化して回動可能な検知アームとを有して構成されている。第１のシートセンサ１３における検知アームのシート搬送経路に向かう方向の先端部には、シートＰと接触して、シートＰの存在を検知するための接触部が設けられている。棒状部材による接触部がシートＰと接触してシートＰの存在が第１のシートセンサ１３によって検知されると、遮光フラグ及び検知アームが変位して、フォトインタラプタにて発光素子から発せられた光が受光素子によって受光できるような状態になる。これにより、第１のシートセンサ１３による検知位置に、シートＰが存在していることが検知される。なお、第１のシートセンサ１３では、シートＰと接触する接触部分は、後述するような回転体は設けられておらず、旧来からあるような棒状部材によって形成されている。

上ガイド１１及び下ガイド１２の下流側には、第１の記録部５が配置されている。第１の記録部５には、搬送ローラ１４、ピンチローラ１５、第１の記録ヘッド１６、プラテン１７、排紙ローラ１８及び搬送拍車１９が備えられている。上ガイド１１及び下ガイド１２の搬送方向下流側には、搬送ローラ１４及びピンチローラ１５が配置されている。ピンチローラ１５は、搬送ローラ１４に向かう方向に付勢された状態で取り付けられている。ピンチローラ１５は、バネによって、搬送ローラ１４に向かう方向に付勢されている。そのため、搬送ローラ１４とピンチローラ１５との間にシートＰが挟まれた状態で搬送ローラ１４が回転駆動されることにより、シートＰが搬送経路に沿って搬送される。

搬送ローラ１４及びピンチローラ１５の搬送方向下流側には、第１の記録ヘッド１６が配置されている。第１の記録ヘッド１６は、シートＰの表面に向けてインク滴を吐出して記録を行うことが可能である。第１の記録ヘッド１６は、高速記録を可能とするために、使用する最大サイズのシートの幅をカバーする範囲に渡って、インクノズルが形成されたフルライン型のインクジェットヘッドである。

第１の記録ヘッド１６の斜視図を図３に示す。第１の記録ヘッド１６は、筐体としてのケース部３４に、チッププレート３６が取り付けられることで形成されている。ケース部３４には、記録装置本体１との間で情報のやり取りが行われる電気的接続部３５が設けられている。チッププレート３６は、アルミナ等の放熱材料により形成され、その内部にヒータ等が配置されると共に、インク流路が形成されて構成されている。このように、チッププレート３６内部のインク流路内のそれぞれには、発熱素子（電気熱変換体）としてのヒータが配置されている。なお、インクジェット方式は発熱素子を用いた方式に限らず、ピエゾ素子、ＭＥＭＳ素子、静電素子などを用いた方式であってもよい。チッププレート３６におけるシートと対向する面には、インク滴を吐出可能な吐出口列３７が形成されている。第１の記録ヘッド１６は、フルライン形式の記録ヘッドであるので、吐出口列３７は、シートＰの搬送方向に交差する方向（直交する方向）に延びて形成されている。なお、本実施形態では、吐出口列３７としては、計４列が設けられており、各々Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、ＢＫ（ブラック）の計４種のインクを記録可能である。第１の記録ヘッド１６へのインク供給は、インク供給チューブ３８と、ポンプ等により構成された不図示のインク供給系により実施される。

第１の記録ヘッド１６に対応する位置には、プラテン１７が配置されている。プラテン１７は、シートＰを配置させることが可能であり、シートＰをプラテン１７上に配置させた状態で記録ヘッド１６によって記録を行うことができる。

第１の記録ヘッド１６及びプラテン１７の搬送方向下流側には、排紙ローラ１８及び搬送拍車１９が配置されている。搬送拍車１９は、排紙ローラ１８に向かう方向に付勢されている。搬送拍車１９は、バネによって、排紙ローラ１８に向かう方向に付勢されている。従って、シートＰが排紙ローラ１８と搬送拍車１９との間で挟まれた状態で搬送ローラが回転駆動されることにより、シートＰが搬送方向に沿って搬送される。搬送拍車１９は、周囲に歯部が形成された拍車であるためシートとの接触面積が小さく、これによるスミアの発生が抑制される。

排紙ローラ１８及び搬送拍車１９の搬送方向下流側には、Ｕターン経路８０が形成されている。Ｕターン経路８０には、シートガイド２０、Ｕターンガイド２１及びＵターン搬送ローラ対２２、２３が配置されている。排紙ローラ１８及び搬送拍車１９の下流には、シートガイド２０が形成されている。シートＰは、シートガイド２０によって搬送経路をガイドされながら下流側へ搬送される。シートガイド２０を通過したシートＰは、Ｕターンガイド２１上を搬送される。Ｕターンガイド２１は、Ｕ字状に湾曲しており、搬送されるシートが、Ｕターンガイド２１における搬送経路に沿って向きを変えることができる。また、Ｕターンガイド２１によって搬送経路の向きを変えることで、シートＰの表裏を反転させることができる。

Ｕターン搬送ローラ対２２、２３における駆動側の搬送ローラは、共にＵターンガイド２１に向かう方向に付勢されており、Ｕターンガイド２１上を搬送されるシートＰを、Ｕターンガイド２１の表面に押圧して挟み込むことが可能に形成されている。Ｕターン搬送ローラ対２２、２３はともに、第１の記録部５で記録されたシート面と接触する側は拍車となっている。周囲に歯部が形成された拍車であるためシートとの接触面積が小さく、これらによるスミアの発生が抑制される。

Ｕターンガイド２１の下流側には、上ガイド２５及び下ガイド２６が配置されている。また、下ガイド２６に対応する位置には、下ガイド２６上の位置で搬送されるシートＰを検知することのできる第２のシートセンサ２４が配置されている。第２のシートセンサ２４も、第１のシートセンサ１３と同様、シートＰと接触する接触部分は、後述するような回転体は設けられておらず、旧来からあるような棒状部材によって形成されている。

上ガイド２５及び下ガイド２６の下流側には、第２の記録部６が形成されている。第２の記録部６には、搬送ローラ２７、ピンチローラ２８、第２の記録ヘッド２９及びプラテン３０が備えられている。上ガイド２５及び下ガイド２６の下流側に、搬送ローラ２７及びピンチローラ２８が配置されている。

ピンチローラ２８は、搬送ローラ２７に向かう方向に付勢されている。ピンチローラ２８は、バネによって付勢されている。搬送ローラ２７とピンチローラ２８との間にシートＰが挟まれた状態で搬送ローラ２７が回転駆動されることでシートＰが搬送方向に沿って搬送される。搬送ローラ２７及びピンチローラ２８の下流側には、第２の記録ヘッド（第２記録部）２９及びプラテン３０が配置されている。ピンチローラ２８は拍車である。周囲に歯部が形成された拍車であるためシートとの接触面積が小さく、これらによるスミアの発生が抑制される。

第２の記録ヘッド２９は、シートＰの裏面に向けてインク滴を吐出して記録を行うことが可能である。第２の記録ヘッド２９も、第１の記録ヘッド１６と同様の構造を持つフルライン型のインクジェットヘッドである。プラテン３０は、第２の記録ヘッド２９に対応する位置に配置されており、第２の記録ヘッド２９によるシートＰへの記録は、シートＰがプラテン３０上に支持された状態で行われる。

第２の記録ヘッド２９及びプラテン３０の下流側には、排紙ローラ３１及び搬送拍車３２が配置されている。搬送拍車３２は、排紙ローラ３１に向かう方向に付勢されている。搬送拍車３２は、バネによって搬送ローラ３１に向かう方向へ付勢されている。シートＰが搬送ローラ３１と搬送拍車３２との間に挟まれた状態で搬送ローラ３１が回転駆動されることで、シートＰが搬送経路に沿って搬送される。排紙ローラ３１は周囲に歯部が形成された拍車であり、且つその表面はフッ素樹脂等を含む表面エネルギーの小さい材質の材料によって形成されている。従って、第２の記録ヘッド２９によって記録が行われた直後のシートＰが排紙ローラ３１に接触しても、排紙ローラ３１によるスミアの発生が抑制される。

排紙ローラ３１及び搬送拍車３２の下流側には、排紙を検出する検出部として排紙センサ３３が配置されている。排紙センサ３３は、対応する位置をシートが通過したときに、これを検出することができる。また、排紙センサ３３の下流側には、排紙トレイ４が配置されている。排紙トレイ４には、記録が行われて排出されたシートＰが積載される。排紙トレイ４の上流側に排紙センサ３３が配置されているので、排紙トレイ４に搬送されるシートＰが確実に排紙センサ３３によって検知される。

シートＰへの記録が行われる際には、まず、給紙カセット３に積載されたシートから１枚のシートＰが取り出され、搬送経路に沿って搬送される。シートＰの搬送が開始される際には、インクジェット記録装置は、給紙待機状態から記録動作の行われている記録状態となる。

給紙待機状態では、リリースカムによって圧板７が所定位置まで押し下げられている。そのため、圧板７上に積載されたシートは給紙ローラ８から離間され、給紙ローラ８が回転しても積載されたシートとは接触せず、シートの搬送は行われない。給紙が行われる際には、そこからリリースカムが駆動されることで、圧板７が給紙ローラ８の位置する方向へ移動する。圧板７が移動することによって、圧板７上に積載されたシートＰが給紙ローラ８の方へ移動して給紙ローラ８が圧板７上に積載されたシートＰに当接する。この状態で給紙ローラ８が回転駆動されると、給紙ローラ８の回転に伴いシートＰが押し出されて搬送経路にピックアップされる。このとき、積載されたシートＰのうち最も搬送ローラに近接した位置に配置されたシート１枚のみが、分離部材１０によって、他の積載されたシートから分離され、その１枚のシートのみが搬送経路に供給される。このとき、給紙ローラ８は、その１回転により、シートＰを後述の搬送ローラ１４とピンチローラ１５との間に送り込むのに十分な搬送量が得られるように、周長が設計されている。従って、給紙ローラ８は、１枚のシートを給紙するごとに１回転で停止し、再びシートＰから離間して待機状態となったところで駆動力が遮断される。

続いて、シートＰが、上ガイド１１と下ガイド１２との間に案内されて、シートＰが搬送経路に沿って搬送される。シートＰが上ガイド１１と下ガイド１２との間を通過する際に、第１のシートセンサ１３によってシートＰが検知される。

次に、シートＰは、搬送ローラ１４とピンチローラ１５との間の領域を通過し、第１の記録ヘッド１６による第１の記録部５へ搬送される。第１の記録部５では、シートＰは、プラテン１７上を搬送される際に、プラテン１７によって支持された状態で第１の記録ヘッド１６からのインクの吐出によって記録が行われる。このとき、第１のシートセンサ１３によりシートＰの搬送方向先端部が検出されたタイミングに基づいて、第１の記録ヘッド１６の吐出タイミングが制御される。

シートＰが第１の記録ヘッド１６に対応する位置に搬送されると、第１の記録ヘッド１６によって記録動作が行われる。記録動作においては、第１の記録ヘッド１６におけるヒータが駆動されることでシートにインクが所定のタイミングで吐出されることで記録が行われる。

第１の記録ヘッド１６により記録の行われたシートＰは、排紙ローラ１８と搬送拍車１９と間の領域を搬送される。次いで、シートＰは、Ｕターン経路２１に搬送される。シートＰは、シートガイド２０上を通過すると、Ｕターンガイド２１に沿って、表裏を反転させながら搬送の向きを変える。Ｕターンガイド２１上では、Ｕターン搬送ローラ対２２、２３によって搬送経路に沿って搬送される。Ｕターン搬送により表裏を反転させたシートＰは、搬送経路の中間位置でシートの検知を行うための中間シート検知手段である第２のシートセンサ２４によって、その先端が検知される。このとき、シートの先端の検知は、上ガイド２５及び下ガイド２６によって搬送経路に案内されながら行われる。第２のシートセンサ２４の構成は、第１のシートセンサ１３と同様である。

ここで、第１の記録ヘッド１６によって記録の行われたシートの面（表面）は、シートの種類あるいはインク付与量によってはインクが定着していないことが有る。もし、インクの定着が十分に行われないうちに、シートセンサの接触部がシートの表面に接触すると、シート表面のインクが接触部によって引き摺られることで、シートの記録面を汚してしまうスミアが生じる可能性がある。そこで、第２のシートセンサ２４は、第１の記録ヘッド１６による記録面とは反対側のインクが付与されていないシートの面に接触して、スミアが起きないようにしている。なお、第１のシートセンサ１３は、記録が始まる前にシートに接触するのでスミアの問題はもともと起きない。このような理由から、第１のシートセンサ１３、第２のシートセンサ２４は、シートと接触するアーム（レバー）の先端に、後述するような回転体はとくに設けてはいない。

シートＰが、上ガイド２５及び下ガイド２６の間を通過すると、搬送ローラ２７とピンチローラ２８との間を搬送され、第２の記録部６を搬送される。第２の記録部６では、第２の記録ヘッド２９によってシートＰに記録が行われる。第２の記録ヘッド２９の構成については、第１の記録ヘッド１６と同様である。第２の記録部６において、シートＰは、プラテン３０上を搬送されながらシートＰへの記録が行われる。このとき、第２のシートセンサ２４により検出された検知位置に基づいて、所定のタイミングで、第２の記録ヘッド２９によってシートＰへインク滴が吐出されて記録が行われる。このように、第２のシートセンサ２４により検出された検知位置が用いられて、第２の記録ヘッド２９によるインクの吐出タイミングが制御される。

第２の記録ヘッド２９により記録されたシートＰは、排紙ローラ３１と搬送拍車３２との間を搬送される。シートＰは、排紙ローラ３１と搬送拍車３２との間を通過すると、排紙センサ３３に対応する位置を通過して、排紙トレイ４の内部に積載されて排出される。

シートＰが排紙センサ３３に対応する位置を通過すると、そこでシートＰの存在が検知される。そのため、そこで仮にシートＰの通過が検知されなかった場合には、シートのジャムの発生によってシートがセンサ位置まで到達しなかったと判断される。このように、排紙センサ３３によって、シートのジャムの発生について検知することができる。また、記録画像の形成されたシートが出力された場合に、それが課金対象となる場合には、シートが排出されたことを確実に検知することにより出力された枚数を確実にカウントすることができる。シートＰが排紙トレイ４の内部に排出されると、記録は終了する。

次に、本実施例の特徴の一つである、排紙センサ３３について説明する。排出センサ３３は、記録が済んだシートの排出を検知して、間違いなく装置から排出されることを確認するために設けられている。もし、記録した後に排出センサ３３でシートの排出が確認できなかったときは、搬送経路のどこかでシートの紙詰まり（ジャム）が発生したと判断することができる。排紙センサ３３で装置内のジャムの発生を検知し、さらに第１のシートセンサ１３、第２のシートセンサ２４の検知によりジャムの位置を特定することができる。

図４及び５に、排紙センサ３３についての側面図を示す。図４は検知位置にシートＰがまだ到達していない状態での側面図、図５は検知位置にシートＰが到達した後の状態での側面図である。

排紙センサ３３は、本体部材７０、検知アーム３９、フラグ４３、及びフォトインタラプタ４４を有している。検知アーム３９の先端部には、後述するように拍車形状の回転体４２が設けられている。

レバー状の検知アーム３９は、本体部材７０からシートの検知位置に向かって延びるように形成されている。フラグ４３は、本体部材７０からフォトインタラプタ４４の方へ向かう方向に延びて形成されている。本体部材７０、検知アーム３９及びフラグ４３は、一体的に形成されている。そのため、検知アーム３９及びフラグ４３は、本体部材７０に対して相対的に変位するわけではなく、これらは本体部材７０に固定的に取り付けられている。

本体部材７０には、貫通孔が形成されている。この貫通孔には、記録装置本体側から延びた回動軸４０が挿入されている。これにより、本体部材７０、検知アーム３９及びフラグ４３は、回動軸４０を軸心として回動可能に構成されている。回動軸４０は、記録装置本体に固定的に取り付けられている。従って、回動軸４０と、シートＰが支持されて搬送される搬送経路の表面との間の距離が変化せずに、本体部材７０、検知アーム３９及びフラグ４３が回動軸４０を中心に回転可能となる。

回動軸４０には、付勢バネ４１（付勢手段）が巻きつけられて取り付けられている。付勢バネ４１の一端部は、本体部材７０に接続されている。本体部材７０が回動軸４０を中心に図４に示されるＤ１方向に回転したときには、付勢バネ４１の反力によって本体部材７０に対しＤ２方向に回転するように力が作用する。つまり、本体部材７０、検知アーム３９及びフラグ４３は、方向Ｄ１に回転する方向に力が作用したとしても、付勢バネ４１によって方向Ｄ２に回転する方向に付勢されている。

シートＰの搬送される搬送経路の表面によって、検知アーム３９におけるＤ２方向へのそれ以上の回転が止められる。検知アーム３９は、付勢バネ４１によって、シートＰの搬送される搬送経路に向かう方向へ付勢され続けている。このように、検知アーム３９と回動軸４０との間の位置関係が定められることにより、検知アーム３９は常にシートＰの検知位置に向かう方向へ付勢され続けることになる。

検知アーム３９の先端部には、回転可能な拍車形状の回転体４２が支持されている。回転体４２は搬送されるシートと接触しながら従動回転する。回転体４２の外周部には複数の鋭利な先端を有する歯の形成された歯部４５が形成されている。

排紙センサ３３の記録装置本体側には、フォトインタラプタ４４が設けられている。フォトインタラプタ４４の発光素子と受光素子の間の光軸は、図４、５における紙面の垂直方向に延びる方向を向いている。なお、フォトインタラプタは一例であって、光学的な検知方法に限らず、後述するような電極の接触による電気的な検知方式あるいは別の検知方式であっても良い。

検知アーム３９は、比較的長く形成されている。検知アーム３９を長く形成することで、フォトインタラプタ４４における発光素子の発光部及び受光素子の受光部を記録面から遠ざけることができ、記録装置の内部に浮遊するインクミストが発光部及び受光部に付着することを抑制することができる。これにより、発光部あるいは受光部へのインクミストの付着によって、フォトインタラプタ４４による検出精度が低下することを抑えることができる。フォトインタラプタ４４には、発光素子と受光素子とをプラスチックで囲うように構成したカバー部材が設けられている。これにより、フォトインタラプタ４４にインクミストが付着することをより確実に抑えることができる。

図４に示すように、排紙センサ３３は、検出位置にシートＰが無い場合には、シートＰの搬送経路上に位置している。この状態では、本体部材７０に取り付けられたフラグ４３が、フォトインタラプタ４４における発光素子と受光素子との間を遮る位置にある。この状態では、発光素子から発せられた光は受光素子で受光できない。受光素子の検出レベルがＬＯＷの場合は、検出位置にシートＰが存在しないと判断される。

図５に示されるように、検知位置にシートＰが搬送されると、排紙センサ３３の先端に設けられた回転体４２がシートＰに乗り上げ、回転体４２の高さが上昇し、回転体４２がＤ１方向に変位する。回転体４２によるＤ１方向への変位に伴い、本体部材７０が回動軸４０を中心にＤ１方向に回転する。本体部材７０がＤ１方向に回転すると、これに伴いフラグ４３がＤ３方向に変位する。つまり、シートの搬送される搬送経路で、回転体４２がシートと接触し、そのままシートが搬送され続けることで回転体４２がシートに乗り上げたときに、検知アーム３９が回動軸４０を中心に回転して検知アーム３９の角度が変位し、フラグ４３の位置が変位する。フラグ４３によるＤ３方向への変位により、フラグ４３が、フォトインタラプタ４４における発光素子と受光素子との間の光軸から離れる。すると、受光素子の出力レベルが上がってＨＩＧＨとなり、検知位置にシートＰが存在すると判断される。

回転体４２は搬送経路に向かう方向に付勢され続けているので、回転体４２がシートＰに乗り上げた後には、シートＰの搬送に連れて回転体４２がシートＰに接触したまま回転体４２が転がり続ける。回転体４２は搬送経路に向かう方向に付勢されており、回転体４２がシートＰに接触しながら、シートＰが回転体４２と搬送経路の表面との間を通過していく。

図６は、回転体４２の構造の示す外観斜視図である。回転体４２は、周囲に歯の形成された歯部４５と、軸受け部４６を有して構成されている。歯部４５の山形部分を形成する際には、ステンレスの薄板等の金属を原材料としてフォトエッチングやプレス加工等により形成される。また、歯部４５における軸受け部４６との結合部分は、アウトサート成形等により形成される。歯部４５には、回転体４２の外側を取り囲むように、外周の全体に亘って複数の歯が形成されている。軸受け部４６は、樹脂によって形成されている。

歯部４５の一つ一つは先端が鋭利な小さな山形であり、歯の先端角度を鋭角に形成することで、シートＰとの当接する部分の面積は非常に小さい。そのため、インクがまだ乾燥していない状態のシートが排紙センサ３３と接触したとしても、回転体である回転体４２が従動回転しながらシートＰ上をスムーズに移動する。このため、画像の引きずりがなく、スミアの発生が抑止される。加えて、歯部４５の歯先に付着したインクが、歯が１回転して再びシートに再付着したとしても、再付着の面積とインク量はごく僅かであるので、画像不良となることが抑止される。なお、歯部４５の少なくとも歯先に撥水処理を施すようにすると更に好ましい。なお、回転体４２は後述する図９に示すような、複数の歯部を有さない構造であってもよい。

排紙センサ３３は、シートＰが検知位置を通過した後は、回転体４２は付勢力により自ら元の位置に戻る。シートＰが排紙センサ３３による検知位置を通過している間は、シートＰの存在を検知し続けることができる。つまり、シートＰの先端部が検知位置に到達したタイミングだけでなく、シートＰの後端部が検知位置を通り過ぎたタイミングも検知することができる。

シートのサイズと搬送速度は既知の値なので、シート先端部と後端部のそれぞれ通過するタイミングの時間差は予想することができる。シート先端・後端の両方が予想された所定の時間差で検知されたら、シートが確実に排出されたと判断できる。もし、第２の記録部で記録を開始したにも関わらずシート先端の検知ができなかったら、装置内においてジャムが起きていると判断される。この場合は、シートセンサ１３、シートセンサ２４でのシートの検出状況に応じてジャムの発生位置が推定される。もし、シート先端・後端の両方が検知されても、それが所定の時間差よりも大きい場合は、排出部においてジャムの前兆が起きている判断される。

なお、本実施形では、排紙センサ３３は第２の記録部６で記録されたシート面に接触するようにしているが、逆のシート面に接触するように配置してもよい。

以上説明してきたように、両面記録が済んだシートの排出を確認する排紙センサ３３が設けられており、搬送経路のどこでシートにジャム等が発生したとしても、ジャムの発生を検出することができる。その際、インクがまだ乾燥していない状態のシートが排紙センサ３３と接触したとしても、回転体である回転体４２が回転するのでインクの引き摺りがなくスミアの発生が抑止される。回転体４２は回転しながら鋭利な歯先がシートに対して間欠的に接触する。そのため、観察者の目視が困難な僅かな点状の跡が付与されるだけで、画像に線状の引きずり跡のスミアが生じることが効果的に抑止される。

加えて、記録部でインクが付与された後に、搬送経路において画像に接触するローラはいずれも周囲に複数の歯部が形成された拍車である。そのため、これらの部材の接触で画像に線状の引きずり跡のスミアが生じることも効果的に抑止される。

スミアの発生がないことは、シートに画像を定着させるために乾燥時間を長くとらなくても良く、より高速なシート搬送にも対応できることを意味する。そこで、スループット向上を意図して、第１の記録部と第２の記録部を２つ設けて両面記録が行なわれる。シートの表裏反転させる複雑な反転経路を持っていないので、高速でシートを搬送することができ、記録速度の速いフルライン型のインクジェットヘッドを用いてラインプリントを行うことと相まって、両面記録を高速に行うことができる。たとえば、Ａ４サイズのシートを６０ＰＰＭ（１分間に６０枚をプリント）以上で両面記録することが可能となる。

このように、本実施形態は、画像面に接触する排紙センサに回転体を設けてスミアを抑制し、且つ、シートの表面用と裏面用に２つの記録部を設けて記録速度を向上させるものである。こうして、高品質な画像をシートの両面に非常に高速に記録することができる記録装置が実現する。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。上記の第１実施形態と同様の構成の部分については説明を省略し、異なる部分を中心に説明することとする。

図７に、第２実施形態におけるインクジェット記録装置のシートの搬送経路について示した模式的な断面図を示す。本実施形態では、インク滴による記録に先立って、シートの記録の行われる記録面に塗布液４７が塗布される。

塗布液４７は、シート上で顔料を色材とするインクと混合されることによって、インク内の顔料の凝集を早めることができる。そのため、記録の行われる前にシートに塗布することで、その後にシートに打ち込まれるインクの凝集を早めることで、その後のスミアの発生を抑制することができ、記録画像の品質を向上させることができる。

塗布液としては、一般的に無色透明なものが用いられる。このとき、塗布液の塗布において塗布ムラが生じると、インクによる記録の行われた後の画像においても、これに対応したムラが生じる可能性がある。従って、塗布液の塗布においてスミアが生じると、結果的に、記録画像の品質の低下を招く場合がある。そのため、塗布液の塗布においても、スミアを未然に防ぐ必要が有る。
塗布液としては、その成分の一例として以下が挙げられる。
硝酸カルシウム・４水和物１０％
グリセリン４２％
界面活性剤１％
水残量

なお、塗布液として、インクと混合されることでインク顔料成分の凝集を早めるものにはこれに限定されない。インクと混合されることで、例えばインクの染料を不溶化あるいは凝集させる成分を含む塗布液等、その他の機能を有する塗布液についても本発明を適用することが可能である。

シートに塗布液を塗布するため、塗布部７１が設けられている。なお、以下に説明する塗布部は転写ローラを用いる形態であるが、これは一例であって、例えば記録のためのインクジェットヘッドと同様の吐出手段により、シートに塗布液を吐出塗布するものであっても良い。

塗布部７１は、塗布液４７を貯留するための塗布液タンク７２と、シートに塗布液タンク７２内の塗布液４７を塗布するための一対のローラとなる転写ローラ４９及び転写ローラ５０とを有している。塗布部７１はさらに、転写ローラ４９及び転写ローラ５０に塗布液を供給する塗布キャップ５２と、塗布液タンク７２から塗布キャップ５２へ塗布液４７を供給する際の流路７３とを有している。また、塗布部７１は、塗布液タンク７２から塗布キャップ５２へ流路７３を介して塗布液４７を供給するために駆動させるポンプ５１を有している。

シートへの塗布液４７の塗布は、一対のローラからの転写により行われる。ここでは、駆動側の転写ローラ４９及び従動側の転写ローラ５０によってシートへの塗布が行われる。このとき、転写ローラ４９及び転写ローラ５０によってシートへの塗布が行われる前に、予め、転写ローラ４９及び転写ローラ５０の両方の表面に十分に塗布液４７を塗布しておくことが望ましい。そのため、シートが給紙カセット３から給紙されて転写ローラ４９と転写ローラ５０との間に搬送される前に、以下の準備動作が実行される。

転写ローラ４９及び転写ローラ５０の外周面へ塗布液４７を塗布するため、ポンプ５１を駆動させることにより、塗布キャップ５２内へ塗布液４７を送液する。ポンプ５１は、インクジェット記録装置を小型化させるためにチューブポンプが用いられる。なお、ポンプ５１としては、他の形式のポンプが用いられても良い。

塗布キャップ５２は、転写ローラ４９の外周円筒面の一部を囲むように当接している。従って、塗布キャップ５２の内部に塗布液４７が貯留された状態で転写ローラ４９が回転すると、塗布キャップ５２の内部に貯留された塗布液４７が転写ローラ４９の外周円筒面に付着する。このとき、転写ローラ４９は、塗布キャップ５２と接触した状態で回転する。そのため、塗布キャップ５２における転写ローラ４９との接触部分は、転写ローラ４９との間の摩擦抵抗が小さいフッ素ゴム等によって構成されることが好ましい。

転写ローラ４９と転写ローラ５０との間にシートＰが存在しないときには、転写ローラ４９が転写ローラ５０に接触した状態でローラ４９が回転駆動される。転写ローラ４９の回転駆動に伴って、転写ローラ５０が従動して回転する。転写ローラ４９と転写ローラ５０とが接触しながら回転すると、転写ローラ４９に塗布された塗布液４７の一部は、転写ローラ５０の表面に塗布される。転写ローラ５０は、転写ローラ４９によって塗布された塗布液４７を多く保持するため、多孔質材料等で構成されることが好ましい。

準備動作が行われる際には、転写ローラ４９は、モータ等の駆動源により所定時間だけ回転駆動する。この動作により、転写ローラ４９の外周円筒面の全体に塗布液４７が塗布されると共に、従動回転する転写ローラ５０の外周円筒面全体にも塗布される。シートＰへの塗布液４７の塗布が行われる際の塗布液４７の塗布量は、塗布キャップ５２と転写ローラ４９との間の接触面の表面粗さや、当接圧等により管理される。

以上の準備動作が終了すると、実際の塗布・記録が開始される。給紙ローラ５３から給紙されたシートＰは、第１のシートセンサ５４によってその先端が検出される。このとき、シートＰは乾燥状態で引き摺りの問題はないので、センサの検知アームの先端には後述するような回転体は支持されていない。第１のシートセンサ５４は、第１実施形態の第１のシートセンサ１３及び第２のシートセンサ２４と同じ構成である。第１のシートセンサ５４では、シートの検知のためのセンサにおける接触部分をシートのどちらの面に接触させても良い。

続いて、塗布ローラ対４９、５０により、シートの両面全域に塗布液４７を均一に塗布する。塗布ローラ対４９、５０によってシートＰに塗布液４７を塗布する際には、回転駆動される転写ローラ４９及び従動回転する転写ローラ５０の間を搬送されながら、シートＰに塗布液４７が塗布される。転写ローラ４９と転写ローラ５０との間にシートＰが存在するときには、転写ローラ４９と転写ローラ５０との間にシートＰが挟まれた状態で転写ローラ４９が回転駆動される。転写ローラ４９の回転駆動によってシートＰが搬送方向前方に向かって搬送される。このとき、転写ローラ５０がシートＰに接触している。そのため、シートＰが搬送方向前方に向かって搬送されると共に、転写ローラ５０が従動して回転する。

次いで、第１の記録ヘッド４８によってシートへの記録が行われる。この時点では既にシートの両面に塗布液４７が塗布されているので、シートに吐出されて着弾したインク滴は、シート上で塗布されていた塗布液４７と混合されることにより、インク内の顔料の凝集が早められる。

塗布液４７は、吸湿性の比較的高いグリセリンを成分として用いている。そのため、塗布液４７を塗布したシートは、通常の室内環境では、十分に乾燥するまでに数秒以上の時間を必要とする。しかしながら、例えば、１分間に６０枚を出力するような高速記録に対応したインクジェット記録装置では、シートＰは比較的高速で搬送される。そのため、シートＰが第２のシートセンサ５５に到達した時点では、まだ表面と裏面の両面ともに塗布液が未乾燥の状態にある可能性がある。

そのため、第１の記録ヘッド４８よりも下流側であって第２のシートセンサ５５に至るまでの搬送経路を構成する搬送ローラ８１には、周囲に歯部の形成された拍車８２が設けられている。拍車８２には、先の図６のように外周に複数の歯の形成された歯部が形成された、シートとの接触面積がきわめて小さい回転体である。これにより、シートの両面に均一に塗布された塗布液あるいは第１の記録ヘッド４８で付与されたインクが、搬送ローラ８１によって引き摺られて、ムラとなることが抑制される。

搬送ローラ８１及び拍車８２よりも搬送方向下流側には、第２のシートセンサ５５が配置されている。第２のシートセンサ５５がシートＰを検知する際には、センサの検知部が塗布液４７の塗布されたシートＰに接触する。接触による引き摺りで塗布液の塗布層にスミアが生じることは回避しなければならない。引き摺りを抑止するため、第２のシートセンサ５５は、検知アームの先端に回転体が支持されている。

図８に示されるように、第２のシートセンサ５５は、ハウジング６０、検知アーム５８及び回転体５７を備え、検知アーム５８の先端部に円盤形状の回転体５７が支持されている。

ハウジング６０は、記録装置の本体側に取り付けられている。ハウジング６０が記録装置の本体側に取り付けられているので、ハウジング６０とシートＰの搬送される搬送経路の表面との間の距離は変化しない。検知アーム５８は、ハウジング６０から、シートの搬送される位置に対して近接・離間する方向にスライド移動可能に構成されたスライダである。検知アーム５８の先端部には、回転体５７が、回転自在に軸支された状態で取り付けられている。

検知アーム５８は、ハウジング６０に対して圧縮バネ６１を介して取り付けられている。圧縮バネ６１はハウジング６０の内部で圧縮された状態で、ハウジング６０の内側及び検知アーム５８に取り付けられており、円盤状部材５７はシートの側に付勢される。

ハウジング６０には、二つの電極（センサ）６２、６３が接続されている。二つの電極６２、６３は、間隔が空けられて、ハウジング６０に取り付けられている。二つの電極６２、６３の一端の先端部がＵ字状に屈曲して形成されると共に、二つの電極６２、６３の他端がハウジング６０に固定されて取り付けられている。検知アーム５８におけるハウジング６０内部に配置されている側の一端部が、Ｔ字状に形成されている。そして、Ｔ字状に形成された検知アーム５８の一端部のうちの一部が、ハウジング６０の内部で、二つの電極６２、６３の間を架け渡すように、検知アーム５８が配置されている。検知アーム５８における二つの電極６２、６３の間を架け渡している部分には、導通部材（導電部）５９が設けられている。この導電部材５９が、第１の電極６２におけるＵ字状に屈曲して形成された一端の先端部及び第２の電極６３におけるＵ字状に屈曲して形成された一端の先端部の両方に対して接続されている。

図９は、回転体５７について拡大した斜視図である。回転体５７は、軸受部分８３と、軸受部分８３から半径方向の外側に張り出した当接部材８４とを有する円盤形状の構造体である。回転体５７は、先の図３のような外周の歯は形成されてなく、円盤状に形成されている。当接部材８４は、二つの軸受部分８３によって挟まれるように配置されている。また、当接部材８４は、軸受部分８３によって挟まれた部分で軸方向に沿った厚みが最も厚く、そこから半径方向の外側に向かうにつれて厚みが次第に薄くなるような形状を有している。当接部材８４を形成する２つの側面８６、８７は、それぞれ円錐状に形成されている。当接部材８４における軸方向に沿った中央で、円錐状の形状を有するそれぞれの側面８６、８７が交差している。当接部材８４を形成する側面８６、８７は、当接部材８４の半径方向の外側の端部で交差し、それぞれの側面同士のなす角が鋭角となるように形成されている。つまり、当接部材８４は「そろばん玉」のような形状を持っている。なお、回転体５７は図６で説明した構造であってもよい。

回転体５７はフッ素樹脂を含む材質によって形成されており、シートＰに接触する当接部材８４もフッ素樹脂を含む材質である。フッ素を含む樹脂は表面エネルギーの小さいので、塗布液が回転体５７に付着し難い。加えて、当接部材８４の、シートＰと接触する部分の厚みが薄く、鋭利な丸刃のような形状なので、シートＰと接触する部分が小さい。そのため、第２のシートセンサ５５がシートを検知する際に、当接部材８４の先端に付着する塗布液の量が少ない。当接部材８４に僅かに付着した塗布液は、回転体が１回転して再びシートＰに接触する際に再付着したとしても非常に少量である。これにより、シートに均一に塗布された塗布液が、センサの引き摺りでムラとなることが抑止される。

次に、第２のシートセンサ５５によるシートＰの検知について説明する。図８に示されるように、第２のシートセンサ５５におけるシートＰについての検知位置にシートＰが存在しないときには、検知アーム５８は変位せずに、導電部材５９が第１の電極６２、第２の電極６３に接続されたままである。ハウジング６０内で二つの電極６２、６３に検知アーム５８が接触して接続されている際には、二つの電極６２、６３のＵ字状に屈曲して形成された一端の先端部同士が、電気的に接続される。従って、その際には、それぞれの電極６２、６３に接続されたリード線６４、６５の間が電気的に導通され、検知アーム５８が二つの電極６２、６３のそれぞれに接触していることが検知される。つまり、検知アーム５８について、シートに対して近接・離間する方向に変位せず、そこにはシートは存在していないと判断される。

一方、図１０に示されるように、第２のシートセンサ５５の検知位置にシートＰが搬送されたときには、第２のシートセンサ５５における回転体５７がシートＰ上に乗り上げる。このとき、第２のシートセンサ５５がシート上に乗り上げ、検知アーム５８がシートから離間するＤ４方向に変位する。このように、シートの搬送される搬送経路で、回転体５７における当接部材８４がシートと接触し、そのままシートが搬送され続けることで当接部材８４がシートに乗り上げたときに検知アーム５８が変位する。ハウジング６０が記録装置本体側に固定的に取り付けられているので、ハウジング６０とシートＰの搬送経路の表面との間の距離は変わらない。検知アーム５８がＤ４方向に変位すると、ハウジング６０が固定されたまま検知アーム５８が変位するので、検知アーム５８と二つの電極６２、６３との間の電気的な導通が遮断され、リード線６４、６５の間には電流は流れなくなる。二つの電極６２、６３の間に電流を印加したときに、これらの間の電流の導通が検出されない場合には、検知アーム５８がシートに乗り上げているために変位していると判断される。そのため、検知アーム５８における検知位置にシートが存在すると判断される。

第２のシートセンサ５５による検知が行われると、第２の記録ヘッド８５によって記録が行われる。このとき、第２のシートセンサ５５によりシートＰの搬送方向先端部が検出されたタイミングに基づいて、第２の記録ヘッド８５の吐出タイミングが制御されながら記録が行われる。第２の記録ヘッド８５による記録では、第１の記録ヘッド４８によって記録の行われた記録面とは表裏の逆の面に対して記録動作が行われる。

記録されたシートＰは排紙センサ５６で排出が検出される。その際、第２の記録ヘッド８５で記録がされた面は、インクがまだ十分に定着していない可能性がある。これに対し、第１の記録ヘッド４８による記録からは相対的に多くの時間が経過しており、インクの乾燥が進んでいる。そこで、第１の記録ヘッド４８による記録面に排紙センサ５６の接触部が接触するようにしている。なお、排紙センサ５６に第１実施形態のような回転体を設けるようにすれば、排紙センサ５６はシートのどちらの面を検出してもよい。

以上のように、塗布部７１で塗布液が塗布された後にシートに接触するシートセンサ５５に回転体を設けことで、塗布層にムラや傷が付与されることが抑止され、高い品質の画像記録が可能となる。また。塗布部７１で塗布液が塗布された後に、搬送経路において画像に接触するローラはいずれも周囲に複数の歯部が形成された拍車である。そのため、これらの部材の接触で塗布層や画像に線状の引きずり跡のスミアが生じることも効果的に抑止される。

このように、本実施形態は、シートに接触するセンサに回転体を設けてスミアを抑制し、且つ、シートの表面用と裏面用に２つの記録部を設けて記録速度を向上させるものである。こうして、高品質な画像をシートの両面に非常に高速に記録することができる記録装置が実現する。

１記録装置
４２拍車
４３フラグ
４４フォトインタラプタ
４５歯部
７０本体部材

Claims

シートの第１面にインクジェット方式で記録を行う第１記録部と、
シートの第２面にインクジェット方式で記録を行う、前記第１記録部の下流側に設けられた第２記録部と、
前記第２記録部から排出されるシートを検出する検出部と
を有し、
前記検出部は搬送されるシートの前記第２面と接触しながら従動回転する回転体が支持されたアームを有するととともに、前記回転体は外周に渡って複数の鋭利な歯先が間欠的に形成されており、且つ前記複数の歯先それぞれは撥水処理が施されていることを特徴とする記録装置。
前記第１記録部の下流で且つ前記第２記録部の上流の位置にはシートセンサが設けられており、前記シートセンサは通過するシートの前記第２面に接触するとともに、前記シートセンサはシートに接触する回転体を持たないことを特徴とする、請求項１に記載の記録装置。
前記第１記録部の下流側にはシートの搬送のためのローラ対を有し、画像記録がなされたシートの面に接するローラは外周に複数の歯が形成された拍車であることを特徴とする、請求項１または２に記載の記録装置。
前記検出部は、前記回転体がシートに乗り上げることにより生じる前記アームの変位を検知する、フォトインタラプタもしくは電極を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の記録装置。
使用するシートの幅をカバーする範囲に渡ってインクノズルが形成されたインクジェットヘッドにより記録が行われることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の記録装置。