JP6906982B2 - プリント装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シートの両面に処理を施すためのプリント装置に関する。
特許文献1には、シートの両面に画像を記録するインクジェット記録装置が開示されている。特許文献1のインクジェット記録装置によれば、4組の駆動ローラを順方向あるいは逆方向に回転させながら、供給されたシートに対し、表面へのプリント、表裏面の反転、裏面へのプリントおよび排出、の各工程をこの順番で行っている。
特開2012―152915号公報
しかしながら、シートの搬送経路に配されている複数の駆動ローラは、同一のモータによって共通に制御されるのが一般である。このため、特許文献1の構成では、比較的大きなサイズのシートに両面プリントすると、シートを装置内に引き戻しながら当該シートの別の領域にプリント処理を行う状況が生じ、シートがローラの回転に逆らって進行する箇所が発生する場合があった。結果、シートに無理なテンションがかかり、シートを傷つけたり正常にプリントできなかったりするおそれがあった。
本発明は上記問題点を解消するためになされたものである。よってその目的とするところは、シートのサイズによらずシートを安定して搬送しながらシートの両面に対し正常な処理を行うことが可能なプリント装置を提供することである。
そのために本発明は、搬送方向に搬送されるシートに対し画像のプリントを行うためのプリントヘッドと、前記搬送方向において前記プリントヘッドの上流に配置され、シートをニップしながら搬送する第1の搬送ローラ対と、前記搬送方向において前記プリントヘッドの下流に配置され、シートをニップしながら搬送する第2の搬送ローラ対と、前記搬送方向において前記第2の搬送ローラ対よりも更に下流に配置され、シートをニップしながら搬送する第3の搬送ローラ対と、前記第1の搬送ローラ対、前記第2の搬送ローラ対、前記第3の搬送ローラ対の順にシートを誘導する第1の搬送経路と、前記第3の搬送ローラ対から前記第2の搬送ローラ対を介さずに前記第1の搬送ローラ対にシートを誘導する第2の搬送経路と、前記第1の搬送ローラ対、前記第2の搬送ローラ対、および前記第3の搬送ローラ対を、前記第1の搬送経路においてシートを前記搬送方向に搬送するための第1方向または前記第1方向とは逆の第2方向のどちらか一方に共通して回転させる第1の駆動源と、を備え、第1面に画像がプリントされたシートの先端が前記第3の搬送ローラ対の近傍にあり、当該シートが前記第1の搬送経路を経て前記第1の搬送ローラ対にニップされているときは、前記第3の搬送ローラ対を第1の搬送力にするプリント装置であって、前記第1面の裏側の第2面に画像をプリントする際のシートの後端が前記第3の搬送ローラ対の近傍にあり、当該シートが前記第2の搬送経路を経て前記第1の搬送ローラ対にニップされているときは、前記第3の搬送ローラ対を前記第1の搬送力と異なる第2の搬送力にして、前記プリントヘッドによって前記第2面に画像のプリントを開始し、その後に前記第3の搬送ローラ対を前記第1の搬送力にすることを特徴とする。
本発明によれば、シートのサイズによらずシートを安定して搬送しながらシートの両面に対し正常な処理を行うことが可能となる。
プリント装置の構成図 プリント装置における制御の構成を示すブロック図 複数の搬送ローラのレイアウトを詳細に説明するための図 両面プリントを実行する処理工程を説明するためのフローチャート 第1の実施形態のシートの搬送状態を示す図 第1の実施形態のシートの搬送状態を示す図 第1の実施形態のシートの搬送状態を示す図 第1の実施形態のシートの搬送状態を示す図 第1の実施形態のシートの搬送状態を示す図 第1の実施形態のシートの搬送状態を示す図 第2の実施形態においてニップ力を変更する構成を示す図 第3の実施形態において搬送力を伝達する構成を示す図 第3の実施形態において搬送方向を変更する構成を示す図 第3の実施形態において搬送力を変更する構成を示す図
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係るプリント装置の構成図である。プリント装置1ではカセット21に積載されているシートSは装置内に1枚ずつ供給され、表面(第1面)と裏面(第2面)に順番に画像がプリントされた後、外部に排出される。カセット21は処理前のシートを積載して収容する。プリントコマンドが入力されると、ピックアップローラユニット22が作動し、その先端に配されたピックアップローラ22aがカセット21内の最上位シートの表面に接触しながら図の時計回りに回転する。これにより、シートSは−Y方向に進行し分離部23に当接し、最上位にあるシートSのみが分離部23の内壁に沿って上昇する。そして、湾曲ガイド31および裏面湾曲ガイド32で形成される湾曲経路3を通り、第1搬送ローラ対5にニップされる。第1搬送ローラ対5の直前には、シートSの有無や先後端の通過を検知するためのシートセンサ4が配備されている。
第1の搬送ローラ対5は、第1搬送ローラ52とこれに従動するピンチローラ51で構成されている。また、第1搬送ローラ52にはその回転量すなわちシートSの搬送量を検出するためのロータリーエンコーダ53が配されている。第1搬送ローラ52が反時計回りに回転することにより、第1の搬送ローラ対5にニップされたシートSは+Y方向に進行し、第2搬送ローラ対8のニップ部に到達する。第2の搬送ローラ対8は、第2搬送ローラ81とこれに従動する拍車82で構成されており、第1の搬送ローラ対5とともに第1の搬送ローラ対5よりも小さなニップ力でシートSを搬送する。
第1の搬送ローラ対5と第2の搬送ローラ対8の間のシートSの上方にはプリントユニット7が配されている。プリントユニット7は、図のX方向に往復移動可能なキャリッジ71と、キャリッジ71に搭載されシートSの表面に画像をプリントするプリントヘッド72を備えている。本実施形態において、プリントヘッド72はインクジェット方式のプリントヘッドとし、インクを吐出可能なプリント素子がY方向に複数配列している。このような構成のもと、キャリッジ71がX方向に移動しながらプリントヘッド72がインクを吐出する主走査と、第1および第2の搬送ローラ対がシートをY方向に搬送する搬送動作とを交互に繰り返すことにより、シートS上には画像が段階的に形成される。なお、プリントユニット7に対向するシートSの背面はプラテン6によって支持されており、プリントヘッド72とシートSの表面は、一定距離に維持されている。ここでは、シリアル型のプリントヘッドを例示しているが、シートSの幅方向に複数のプリント素子が配列したフルライン型のプリントヘッドを用いても良い。
第2の搬送ローラ対8の下流側には、シートSの下面側を支持する下面ガイド94と両面切り替えフラッパ9が配されている。両面切り替えフラッパ9は、下方に凸部を有するフラップ92が回転軸91を中心に回動する構成となっており、フラップ92の凸部には拍車状の補助ローラ93が取り付けられている。シート搬送が行われていないとき、両面切り替えフラッパ9はその自重によって回転軸91よりも下方に回転しようとするが、補助ローラ93が下面ガイド94に当接することにより、図のような姿勢を維持している。第2の搬送ローラ対8より搬送されてくるシートSは、下面ガイド94に沿って進み、両面切り替えフラッパ9を押し上げ、補助ローラ93を回転させながら更にY方向に進行する。なお、補助ローラ93はバネなどの弾性部材によって−Z方向に付勢されていても良い。
両面切り替えフラッパ9の更に下流側には、排出ユニット10が配備されている。排出ユニット10は、主に、第3搬送ローラ101と拍車102からなる第3の搬送ローラ対110と、拍車102を支持する拍車ホルダ103と、拍車ホルダ103を回動可能に支持する拍車ホルダフレーム108から構成されている。
箱形形状の拍車ホルダフレーム108は、第3の搬送ローラ対110を上方から被さるように装置内に固定されており、第3の搬送ローラ対110よりも上流側の位置で、拍車ホルダ回転軸104を介して拍車ホルダ103を回動可能に支持している。また、拍車ホルダフレーム108の第3の搬送ローラ対110よりも下流側の位置では、圧接解除カム回転軸106を介して楕円状の圧接解除カム105を回転可能に支持している。
拍車102を支持する拍車ホルダ103は、圧接解除カム105と当接可能な位置まで下流方向に延在しており、拍車ホルダ103の回動位置は、圧接解除カム105の回転位置に応じて変更される。一方、拍車ホルダフレーム108と拍車ホルダ103のZ方向の間には、拍車加圧バネ107が配され、拍車102を第3搬送ローラ101に向けて付勢している。以上の構成のもと、圧接解除カム105の回転位置によって、第3搬送ローラ対110のニップのON/OFFが切り替えられるようになっている。
片面プリントの場合、または両面プリントにおいて第1面と第2面のプリント処理が完了した場合、第3搬送ローラ101は、図の時計回りに回転しシートSをY方向に排出する。このような、第1の搬送ローラ対、第2の搬送ローラ対、第3の搬送ローラ対の順にシートSを誘導する経路を第1の搬送経路と称す。一方、両面プリントにおいて未だ片面のプリント処理が残っている場合、第3搬送ローラ101は、反時計回りに回転しシートSを装置内に引き戻す。
第1の搬送ローラ対5、プリントユニット7、第2の搬送ローラ対8の下方には、第2の搬送経路となる反転経路11が配されている。反転経路11は、Y方向に延在する上ガイド111と下ガイド112と、および経路途中に配された第4の搬送ローラ対115から成り、第4の搬送ローラ対115は、反転搬送ローラ113と反転従動ローラ114から構成されている。本実施形態の反転搬送ローラ113は、第3搬送ローラ101が時計回りに回転する場合は駆動せず、第3搬送ローラ101が反時計回りに回転する場合はこれに同期して反時計回りに回転するようになっている。このため、第3の搬送ローラ対110によって引き戻されたシートSは、分岐口109より反転経路11に進入し、第4の搬送ローラ対115によって搬送された後、合流口33より湾曲経路3に合流し、プリント処理部に向かう。
なお、以上説明した第1搬送ローラ52、第2搬送ローラ81、第3搬送ローラ101、および反転搬送ローラ113は不図示の機構によって連結され、共通する駆動源によって同じ方向に回転する仕組みになっている。
図2は、プリント装置1における制御の構成を示すブロック図である。MPU201は、ROM201に記憶されたプログラムやパラメータに従って、RAM203をワークエリアとしながら装置全体を制御する。例えば外部接続されたホストコンピュータ214よりI/Fを介してプリントコマンドが入力されると、MPU201は、受信した画像データをRAM203に展開する。そして、ROM201に記憶されたプログラムやパラメータに従って所定の画像処理を施し、プリントヘッド72がプリント可能なプリントデータを生成する。
ヘッドドライバ207は、MPU201の指示のもと、RAM203に展開されたプリントデータに従ってプリントヘッド72を駆動する。キャリッジモータドライバ208は、MPU201の指示のもとキャリッジモータ204を駆動し、キャリッジ71を所定の速度で往復移動させる。
搬送モータドライバ209は、MPU201の指示のもと搬送モータ205を駆動し、第1搬送ローラ52、第2搬送ローラ81、第3搬送ローラ101、および反転搬送ローラ113を順方向又は逆方向に駆動する。この際、MPU201は、シートセンサ4の検出結果に基づいてシートSの搬送状態や先後端が通過したタイミングなどを判断する。また、ロータリーエンコーダ53の検出結果に基づいて、第1搬送ローラ52の回転量やシートSの搬送距離を取得する。すなわち、MPU201は、これらの検出結果に基づいて、搬送モータドライバ209を駆動し、シートSの搬送を制御することができる。
給送モータドライバ210は、MPU201の指示のもと給送モータ206を駆動し、ピックアップローラユニット22を制御する。ニップ調整モータドライバ212は、MPU201の指示のもとニップ調整モータ211を駆動し、圧接解除カム105を回転させる。
図3は、複数の搬送ローラのレイアウトを詳細に説明するための図である。図では、ピックアップローラ22aによる接触点P1から第1の搬送ローラ対5のニップ部P2までの搬送経路をL1、第1の搬送ローラ対5のニップ部P2から第3の搬送ローラ対110のニップ部P3までの距離をL3で示している。また、シートセンサ4から第3の搬送ローラ対110のニップ部P3までの距離をL2で示している。本実施形態において、これら距離は(L3<L2<L1)の関係を満たしている。
一般に、安定した搬送を行うためには、搬送中のシートSは少なくとも2組以上の搬送ローラ対でニップされていることが望まれる。このため、本実施形態のプリント装置1では、最もニップ間距離が長いL1がプリント装置1が取り扱う最小のシートサイズよりも短くなるように設計している。具体的には、プリント装置1が取り扱い可能な最小のシートサイズを写真L版サイズ(89mm×127mm)とし、搬送経路L1はマージンαを考慮して(127−α)mmとしている。
このような構成のもと、どのサイズのシートを取り扱う場合であっても、シートSの後端は、当該シートSの先端が第3のローラ対110にニップされた状態でシートセンサ4を通過する。そして、MPU201は、シートセンサ4がシートSの後端を検出したタイミングに基づいて、当該後端が第3の搬送ローラ対110に到達するタイミングを予測することが出来る。
図4は、プリント装置1に両面プリントのコマンドが入力された場合に、MPU201が実行する処理工程を説明するためのフローチャートである。本処理が開始されると、MPU201は、まずステップS101にて給送動作を実行する。具体的には、給送モータドライバ210を介して給送モータ206を駆動し、カセット21内の最上位シートがシートセンサ4に到達するに十分な量だけ、ピックアップローラ22aを回転させる。
ステップS102において、MPU201はシートセンサ4の検出結果がONになっているか否かを判断する。図5は、シートSの第1面先端Tが、シートセンサ4を通過して第1の搬送ローラ対5に到達した状態を示している。このような状態になれば、シートセンサ4はシートSの先端を検出し、MPU201はステップS103に進む。一方、ステップS102において、シートセンサ4の検出結果がONになっていない場合、MPU201はシートSの給送に失敗したと判断し、ステップS114にジャンプしてプリント動作を停止し、本処理を終了する。
なお、本実施形態において、給送モータ206がピックアップローラ22aをシートを給送する方向(時計回り方向)に回転すると、第1搬送ローラ52は搬送とは逆の方向(時計回り方向)に回転するようになっている。このため、ピックアップローラ22aが回転している間は、シートSが第1の搬送ローラ対5より下流側に搬送されることは無い。すなわち、シートセンサ4がシートSの先端を検出した後も暫くの間給送モータ206を駆動することにより、シートS先端の位置合わせ(レジ取り)を行うことが出来る。
ステップS103において、MPU201は第1面に対するプリント動作を実行する。具体的には、まず給送モータ206を停止し、ロータリーエンコーダ53のカウント値を確認しながら搬送モータ205を駆動して、画像の先頭をプリントヘッド72に位置合わせする。そして、プリントデータに従ってプリントヘッド72よりインクを吐出させながらキャリッジ71を所定の速度でX方向に移動させる主走査と、プリントヘッド72のプリント幅に相当する距離だけシートSをY方向に搬送する搬送動作を交互に繰り返す。
図6は、ステップS103において、第1面へのプリント動作を行っている最中の、シート搬送状態を示す図である。上述したような主走査と搬送動作を交互に繰り返すことにより、シートSは徐々にY方向に進行し、第1面先端Tは第2の搬送ローラ対8を通過し、両面切り替えフラッパ9を押し上げ、下面ガイド94の上を排出ユニット10に向かって進行する。この際、両面切り替えフラッパ9の補助ローラ93は、プリント済みの第1面に当接しながらシートSの進行に伴って回転する。
ステップS103において、第1面のプリントが終了した時点で第1面後端Eがシートセンサ4に到達していない場合、MPU201は、画像サイズとシートサイズに応じて、シートSの第1面後端Eがシートセンサ4を通過する位置までシートSを搬送する。
ステップS104において、MPU201は、シートSの第1面後端Eがシートセンサ4を通過したか否かを判断する。第1面後端Eが検出されていない場合は搬送不良と判断し、ステップS114にジャンプする。一方、第1面後端Eが検出された場合はステップS105に進む。
ステップS105において、MPU201は、シートSの第1面後端Eが両面切り替えフラッパ9を通過する位置までシートSを搬送する。詳しくは、ロータリーエンコーダ53を確認しながら搬送モータ205を駆動して、第1面後端Eがシートセンサ4に検出された位置からL2よりもやや短い距離だけシートSを搬送する。この際、既に説明したように、第1搬送ローラ52と、第2搬送ローラ81と、第3搬送ローラ101は互いに連動するように構成されている。このため、第1面後端Eが第1の搬送ローラ対5を通過した後も、シートSの搬送距離は、第1搬送ローラ52の回転を検出するロータリーエンコーダ53の出力値に基づいて制御することが出来る。
図7は、ステップS105の搬送工程が終了した状態を示している。第1面後端Eは両面切り替えフラッパ9を通過し、第3の搬送ローラ対110にニップされた状態になっている。
ステップS106において、MPU201は搬送モータドライバ209を介し、搬送モータ205を逆回転させる。これにより、シートSの第1面後端E近傍をニップしている第3搬送ローラ101は反時計回りに回転し、シートSは−Y方向に引き戻される。このとき、シートSの第1面後端Eは第2面先端Eとなり、両面切り替えフラッパ9のフラッパ92に沿って下方に誘導され、分岐口109より反転経路11に進入する。反転経路11に進入したシートSは、やがて第3搬送ローラ101と同じ反時計回りに回転する第4の搬送ローラ対115にニップされ、反転経路11内を更に進行し、合流部33を経て再びシートセンサ4まで搬送される。
図8は、シートSの第2面先端Eが、シートセンサ4を通過して第1の搬送ローラ対5に到達した状態を示している。図5で示す状態に対し、シートSの表裏と前後(先端と後端)が逆転した状態になっている。なお、シートSの第2面先端Eが第1の搬送ローラ対5に到達しても、搬送モータ205が逆回転している間は、第2面先端Eがプリントヘッド72の位置まで進行することは無い。
ステップS107において、MPU201はシートセンサ4の検出結果がONになっているか否かを判断する。シートセンサ4の検出結果がONになっている場合、MPU201はステップS108に進む。一方、シートセンサ4の検出結果ONになっていない場合、MPU201はシートSの反転に失敗したと判断し、ステップS114にジャンプしてプリント動作を停止する。
ステップS108において、MPU201は搬送モータ205を停止し、第3の搬送ローラ対110のニップを解除する。具体的には、ニップ調整モータドライバ212を介してニップ調整モータ211を駆動し、圧接解除カム105を回転させる。これにより、圧接解除カム105は拍車ホルダ103を押し上げてこれを回動させ、拍車102を第3搬送ローラ101から離間させる。
その後、MPU201はステップS109に進み、第2面に対するプリント動作を実行する。すなわち、ロータリーエンコーダ53を確認しながら搬送モータ205を駆動して、画像の先頭をプリントする位置までシートSを搬送する。そして、プリントデータに従ってプリントヘッド72よりインクを吐出させながらキャリッジ71を所定の速度で移動させる主走査と、プリントヘッド72のプリント幅に相当する距離だけシートSをY方向に搬送する搬送動作を交互に繰り返す。
図9は、ステップS109において、第2面へのプリント動作を開始した直後の、シート搬送状態を示す図である。上述したような、主走査と搬送動作を交互に繰り返すことにより、シートSは図9の状態から徐々にY方向に進行して行く。この際、MPU201は、第1搬送ローラ52および第2搬送ローラ81を順方向(時計回り)に回転させるように搬送モータ205を駆動するため、第3搬送ローラ101も順方向(時計回り)に回転する。また、既に説明したように、反転搬送ローラ113は、第3搬送ローラ101が時計回りに回転する場合は駆動されないため、第2面へのプリント動作が開始されると、反転搬送ローラ113は停止した状態となる。
なお、MPU201は、第2面へのプリント動作の最中、ロータリーエンコーダ53の出力値に基づいて、シートセンサ4が第2面先端Eを検出した位置からのシート搬送量をカウントしている。そして、搬送中のシートSが、装置が取り扱う最大サイズのシートであると仮定して、第2面後端Tが第3の搬送ローラ対110の位置を通過したか否かを判断し、通過したと判断した場合はステップS110に進む。
ステップS110において、MPU201は解除されていた第3の搬送ローラ対110のニップを再び作用させる。具体的には、ニップ調整モータドライバ212を介してニップ調整モータ211を駆動し、圧接解除カム105を回転させ、押し上げていた拍車ホルダ103を下げ、拍車102を第3搬送ローラ101に当接させる。図10は、ステップS110において、第3の搬送ローラ対110のニップが再開された後の第2面へのプリント動作中の、シート搬送状態を示す図である。
このように、本実施形態では、取り扱い可能ないずれのサイズのシートを搬送している場合であっても、第2面後端Tが第3の搬送ローラ対110の位置を既に通過していると見なすことができるタイミングで第3の搬送ローラ対110のニップを作用させている。これにより、プリント処理の進行に伴って第2面先端Eが第3の搬送ローラ対110に到達した時、第3の搬送ローラ対110は、第1の搬送ローラ対5および第2の搬送ローラ対8と同じ方向に回転し、シートを無理無くY方向に排出することができる。
第2面へのプリント動作が終了した時点で、シートSの第2面後端Tがまだシートセンサ4に到達していない場合、MPU201は、画像サイズとシートサイズに応じて、シートSの第2面後端Tがシートセンサ4を通過する距離だけシートSを搬送する。
ステップS111において、MPU201は、シートSの第2面後端Tがシートセンサ4を通過したか否かを判断する。シートSの第2面後端Tが検出されていない場合は搬送不良と判断し、ステップS114にジャンプする。一方、シートSの第2面後端Tが検出された場合はステップS112に進む。
ステップS112において、MPU201は、シートSの第2面後端Tが第3の搬送ローラ対110を通過し、装置から排出されるまでシートSを搬送する。詳しくは、ロータリーエンコーダ53を確認しながら搬送モータ205を駆動して、シートSの第2面後端Tが検出された位置からL2よりもやや長い距離だけシートSを搬送する。
ステップS113において、MPU201は、次のシートに対するプリントコマンドが入力されているか否かを判断する。入力されている場合はステップS101に戻り、次のシートSに対する一連の両面プリントを実行する。入力されていない場合は本処理を終了する。
以上説明した本実施形態のプリント装置1において、第1の搬送ローラ対5と第3の搬送ローラ対110の距離L3は、写真L版サイズの長手距離(127mm)よりも十分短く設計されている。このため、A4サイズのような比較的大きなシートの第2面に対しプリント動作を開始したタイミングでは、図9に示すようにシートSの中腹は第4の搬送ローラ対115、第2面後端T(第1面先端)は第3の搬送ローラ対110にニップされた状態となる。従って、このタイミングにおいて時計回りに回転する第3の搬送ローラ対110がシートをニップしたままであると、シートSの第3の搬送ローラ対110にニップされている領域は、第3搬送ローラ101の搬送力に逆らって分岐口109に進入することになる。すなわち、シートSの表面に傷が付くおそれが生じる。また、第1の搬送ローラ対5および第2の搬送ローラ対8による搬送にも負荷がかかり、これら2組のローラ対の間でプリントされる画像にも搬送誤差に伴う乱れが生じるおそれが生じる。
しかしながら、本実施形態のように、第2面へのプリント動作を開始する前のステップS108で第3の搬送ローラ対110のニップを解除しておけば、第2面後端E(第1面先端)の近傍は、何ら抵抗を受けること無く第3の搬送ローラ対110の位置を通過する。また、反転経路11の途中に配された第4の搬送ローラ対115についても、反転搬送ローラ113は駆動されていないので、シートSは反転搬送ローラ113上を滑走するのみであり抵抗を受け難い。すなわち、本実施形態のプリント装置によれば、いずれのサイズのシートを取り扱う場合でも、そのシートを安定して搬送しながらシートの両面に正常なプリント処理を行うことができる。
(第2の実施形態)
本実施形態においても、基本的に第1の実施形態と同様、図1〜図3に示したプリント装置を用い、図4に示したフローチャートに従って両面プリントを実行する。本実施形態において第1の実施形態と異なる点は、排出ユニット10の構成である。
図11(a)および(b)は、本実施形態で使用する排出ユニット10の構成を示す図である。第1の実施形態では、第3の搬送ローラ対110のニップを作用と解除の間で切り替えたが、本実施形態ではニップを作用させならその強度を調整可能な機構としている。
本実施形態の拍車ホルダフレーム108はT路型をしており、その下端で拍車102を保持する拍車ホルダ103と接続されている。また、T路型の左端(上流側)では、加圧レバー回転軸152を介して加圧レバー151を回動可能に支持し、T路型の右端(下流側)では、圧接解除カム回転軸106を介して楕円状の圧接解除カム105を回転可能に支持している。加圧レバー151は、圧接解除カム105と当接可能な位置まで下流方向に延在しており、加圧レバー151の回動位置は、圧接解除カム105の回転位置に応じて調整される。一方、加圧レバー151と拍車ホルダ103のZ方向の間には、拍車加圧バネ107が配され、拍車102を第3搬送ローラ101に向けて付勢している。以上の構成のもと、第3搬送ローラ対110のニップ力は、圧接解除カム105の回転位置によってその強度が変化する。
図11(a)は第3の搬送ローラ対110のニップ力を強く設定した状態を示している。圧接解除カム105は楕円の長軸がZ軸と平行になるように回転位置が固定され、圧接解除カム105の先端が加圧レバー151を押し下げ、拍車加圧バネ107を圧縮する。結果、拍車102に対する拍車加圧バネ107の付勢力が強まり、第3の搬送ローラ対110のニップ力は強くなる。
図11(b)は第3の搬送ローラ対110のニップ力を弱く設定した状態を示している。圧接解除カム105は楕円の短軸がZ軸と平行になるように回転位置が固定され、加圧レバー151は拍車加圧バネ107の復元力によって押し上げられる。結果、拍車102に対する拍車加圧バネ107の付勢力が弱まり、第3の搬送ローラ対110のニップ力は弱くなる。
以上のような構成の排出ローラユニット10を使用する場合であっても、図4のステップS108とS110において、MPU201が第3の搬送ローラ対110のニップ力を変更することにより、上述した第1の実施形態と同等の効果を得ることができる。
その一方、本実施形態は第1の実施形態のように、シートSの反転動作のために第3の搬送ローラ対110のニップを完全に解放(解除)するわけではなく、そのニップ力の強弱を調整している。このため、第3の搬送ローラ対110が第2面後端Tをニップした状態で、第2面のプリント動作が開始された段階においては、シートSが第3搬送ローラ101の搬送力に逆らって進行する状況も発生する。しかしながら、ある程度のニップ力は、シートSの姿勢を整えその搬送を安定させるために必要となる場合もあり、本実施形態においては、圧接解除カム105の回転位置に応じて、ニップ力の強弱を連続的に調整することができる。すなわち、本実施形態においては、シートSの厚みや表面の傷つき易さ、またローラとの間の摩擦係数等に応じてニップ力すなわち圧接解除カム105の回転位置を調整し、状況に応じた適切な搬送力を設定することが可能となる。
(第3の実施形態)
本実施形態においても、基本的に第1の実施形態と同様、図1〜図3に示したプリント装置を用い、図4に示したフローチャートに従って両面プリントを実行する。本実施形態では、搬送モータ205から第3搬送ローラ101に駆動力を伝達する構成に特徴的な仕組みを持たせることによって、第3の搬送ローラ対110のニップ力を調整する。
図12(a)および(b)は、本実施形態における搬送モータ205から第3搬送ローラ101に駆動力を伝達するギア列構成を示す図である。搬送モータ205の駆動力は不図示の連動機構により駆動伝達ギア181を回転する。駆動伝達ギア181には、これと同軸に一体的に回転する駆動伝達シャフト182と太陽ギア183が取り付けられている。また、駆動伝達シャフト182には、駆動伝達シャフト182を軸として回動可能な遊星ギアホルダ184が取り付けられている。
遊星ギアホルダ184の両端には、太陽ギア183と連結する遊星ギアA185と遊星ギアB186が配されている。すなわち、搬送モータ205が駆動され、駆動伝達ギア181が回転すると、駆動伝達シャフト182を介して太陽ギア183が回転し、太陽ギア183に接続された遊星ギアA185と遊星ギアB186も、同時に回転する。一方、遊星ギアホルダ184に隣接し、遊星ギアA185および遊星ギアB186と連結可能な位置には、第3搬送ローラ101と連結した第3搬送ローラ駆動ギア187が配置されている。そして、第3搬送ローラ駆動ギア187は、遊星ギアホルダ184の回動位置に応じて、遊星ギアA185や遊星ギアB186と連結したり連結が解除されたりできるようになっている。
図12(a)に示すように、遊星ギアA185は遊星ギアホルダ184において、回転軸と爪が一体化した固定部184aに対し回転可能に固定されている。さらに図12(b)に示すように、遊星ギアA185の内部には、遊星ギアホルダ184と当接する方向に作用する押圧バネ189が配されている。このような構成のもと、太陽ギア183が回転すると、遊星ギアA185を介して、遊星ギアホルダ184においても駆動伝達シャフト182を軸とした遊星ギアA185と同じ方向に回転する力が発生する。一方、遊星ギアホルダ184の回動位置は、遊星ギアホルダ184の端部に形成されたボス184bに、コントロールアーム188が係合し移動することによっても調整可能になっている。
このように、遊星ギアホルダ184の回動位置は駆動伝達ギア181の回転方向とコントロールアーム188によって変更される。そして、駆動伝達ギア181の駆動力は遊星ギアホルダ184の回動位置に応じて、遊星ギアA185と遊星ギアB186のどちらか一方を介して、第3搬送ローラ101に伝達されるようになっている。
図13(a)および(b)は、第3搬送ローラ101の順転と逆転を切り替える構成を示す図である。図13(a)および(b)において、時計回り方向は、図1や図5〜図10の時計回り方向と一致する。
図13(a)に示すように、駆動伝達ギア181が図の反時計回りに回転すると、太陽ギア183も同じく反時計回りに回転し、太陽ギア183に連結する遊星ギアA185および遊星ギアB186は時計回りに回転する。これにより、遊星ギアホルダ184は駆動伝達シャフト182を軸として反時計回りに回動し、遊星ギアB186が第3搬送ローラ駆動ギア187と連結し、その位置で停止する。結果、第3搬送ローラ駆動ギア187は反時計回りに回転し、これに連結する第3搬送ローラ101は時計回りに回転する。この状態で第3の搬送ローラ対110にニップされるシートSは、図1において搬送方向(Y方向)に搬送されることになる。
一方、図13(b)に示すように、駆動伝達ギア181が図の時計回りに回転すると、太陽ギア183も同じく時計回りに回転し、太陽ギア183に連結する遊星ギアA185および遊星ギアB186は反時計回りに回転する。これにより、遊星ギアホルダ184は駆動伝達シャフト182を軸として時計回りに回動し、遊星ギアA185が第3搬送ローラ駆動ギア187と連結し、その位置で停止する。結果、第3搬送ローラ駆動ギア187は時計回りに回転し、これに連結する第3搬送ローラ101は反時計回りに回転する。この状態で第3の搬送ローラ対110にニップされるシートSは、図1において反転方向(−Y方向)に搬送されることになる。
すなわち、ステップS103で第1面のプリント動作を行うとき、およびステップS109で第2面のプリント動作を行うとき、図13(a)で説明した連結状態で第3搬送ローラ101が駆動され、シートSはY方向に搬送される。また、ステップS106でシートSを反転経路11に引き戻すとき、図13(b)で説明した連結状態で第3搬送ローラ101が駆動され、シートSは−Y方向に搬送される。
図14(a)および(b)は、上記構成の下、第3の搬送ローラ対110のニップ力を解除する仕組みを示す図である。図14(a)は、図13(a)に示す状態から、コントロールアーム188が−q方向に引かれた状態を示している。コントロールアーム188が−q方向に移動することによりこれに係合するボス184bも−q方向に移動し、遊星ギアホルダ184が押圧ばね189に逆らって反時計回りに所定量だけ回動する。結果、遊星ギアA185も遊星ギアB186も第3搬送ローラ駆動ギア187に連結しない状態となり、第3搬送ローラ101に駆動伝達ギア181の駆動力は伝達されない。
本実施形態では、図4のステップS108において、MPU201がコントロールアーム188を−q方向に移動させ、第3搬送ローラ101へ搬送モータ205の駆動力が伝達されないようにする。そして、ステップS109では、コントロールアーム188を−q方向に移動させた状態で搬送モータ205を順方向に回転させ、第2面へのプリントを開始する。このとき、第3搬送ローラ101への接続状態は図14(a)に示す状態となる。
第2面へのプリントが進み、第2面後端Tが第3の搬送ローラ対110を通過すると、ステップS110において、MPU201はコントロールアーム188を+q方向に移動する。これにより、ボス184bはコントローラアーム188による圧力から開放され、遊星ギアホルダ184は押圧ばね189の付勢力により回動する。このタイミングにおいて駆動伝達ギア181は反時計回りに回転しているので、遊星ギアホルダ184も反時計回りに回動し、遊星ギアB186が第3搬送ローラ駆動ギア187に連結し、第3搬送ローラ101を時計回り(順方向)に回転させる。すなわち、第3搬送ローラ101への接続状態は図14(b)に示す状態となる。
以上説明したように、本実施形態においても、第2面へのプリント動作を開始する前に第3の搬送ローラ対110によるニップ力を低減しておくことができる。このため、シートSの第2面後端T(第1面の先端)は、大きな抵抗を受けること無く第3の搬送ローラ対110の位置を、反転経路11の方向へ通過することができる。特に、本実施形態においては、第1の実施形態や第2の実施形態のような排出ユニット10を必要としないため、上記実施形態と同等の効果を得ながら装置の小型化を実現することが可能となる。
なお、以上説明した実施形態では、ステップS110で第3の搬送ローラ対110のニップを再開するタイミングを、装置が取り扱う最大のシートサイズに相応する搬送距離に基づいて決定したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、ロータリーエンコーダ53とは別にメカタイマーを用意し、シートセンサ4がシートSの後端を検出した後、所定時間経過した後にニップを再開するようにしても良い。
また、以上説明した実施形態ではプリント装置を例に説明したが、本発明のプリント装置においてシートの両面に施す処理はプリント処理に限定されない。シートの両面に施す処理はシートの両面に既にプリントされている画像を読み取る処理であっても良いし、シート表面に対しオーバーコーティングなどを施す処理であってもよい。いずれにしても、供給されたシートの両面に対して種々のシート処理(加工、塗布、照射、検査など)を施す装置であればよい。
1 プリント装置(プリント装置)
5 第1の搬送ローラ対
7 プリントユニット
8 第2の搬送ローラ対
10 排出ユニット
11 反転経路
110 第3の搬送ローラ対
205 搬送モータ
S シート

Claims (13)

  1. 搬送方向に搬送されるシートに対し画像のプリントを行うためのプリントヘッドと、
    前記搬送方向において前記プリントヘッドの上流に配置され、シートをニップしながら搬送する第1の搬送ローラ対と、
    前記搬送方向において前記プリントヘッドの下流に配置され、シートをニップしながら搬送する第2の搬送ローラ対と、
    前記搬送方向において前記第2の搬送ローラ対よりも更に下流に配置され、シートをニップしながら搬送する第3の搬送ローラ対と、
    前記第1の搬送ローラ対、前記第2の搬送ローラ対、前記第3の搬送ローラ対の順にシートを誘導する第1の搬送経路と、
    前記第3の搬送ローラ対から前記第2の搬送ローラ対を介さずに前記第1の搬送ローラ対にシートを誘導する第2の搬送経路と、
    前記第1の搬送ローラ対、前記第2の搬送ローラ対、および前記第3の搬送ローラ対を、前記第1の搬送経路においてシートを前記搬送方向に搬送するための第1方向または前記第1方向とは逆の第2方向のどちらか一方に共通して回転させる第1の駆動源と、を備え、
    第1面に画像がプリントされたシートの先端が前記第3の搬送ローラ対の近傍にあり、当該シートが前記第1の搬送経路を経て前記第1の搬送ローラ対にニップされているときは、前記第3の搬送ローラ対を第1の搬送力にするプリント装置であって、
    前記第1面の裏側の第2面に画像をプリントする際のシートの後端が前記第3の搬送ローラ対の近傍にあり、当該シートが前記第2の搬送経路を経て前記第1の搬送ローラ対にニップされているときは、前記第3の搬送ローラ対を前記第1の搬送力と異なる第2の搬送力にして、前記プリントヘッドによって前記第2面に画像のプリントを開始し、その後に前記第3の搬送ローラ対を前記第1の搬送力にすることを特徴とするプリント装置。
  2. 前記第1の搬送経路において、前記第1の搬送ローラ対の上流にシートを検知するシートセンサと、を備え、
    前記第1の搬送ローラ対には、シートの搬送量を検出するためのエンコーダを有することを特徴とする請求項1に記載のプリント装置。
  3. 前記第2面に画像をプリントする際に、前記第2の搬送経路を経て搬送されたシートを前記シートセンサで検知できなかったときはシートの反転に失敗したと判断し、前記シートセンサで検知できたときは前記第3の搬送ローラ対を前記第2の搬送力にすることを特徴とする請求項2に記載のプリント装置。
  4. 前記第2の搬送経路に、第4の搬送ローラ対を有し、
    前記第4の搬送ローラ対は、前記第3の搬送ローラ対が前記第2方向に回転するときに回転し、前記第3の搬送ローラ対が前記第1方向に回転するときに回転しないことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のプリント装置。
  5. 前記第4の搬送ローラ対は、前記第1の駆動源によって駆動されることを特徴とする請求項4に記載のプリント装置。
  6. 前記第1の搬送経路に向けてシートを給送する給送ローラと、
    前記給送ローラを駆動する第2の駆動源と、を備える請求項1ないし5の何れか1項に記載のプリント装置。
  7. 前記第1面に画像がプリントされたシートの先端が前記第3の搬送ローラ対の近傍にあり、シートが前記第1の搬送経路を経て前記第1の搬送ローラ対にニップされているときは、前記第3の搬送ローラ対に前記シートを所定の圧力でニップさせ、
    前記第2面に画像をプリントする際のシートの後端が前記第3の搬送ローラ対の近傍にあり、当該シートが前記第2の搬送経路を経て前記第1の搬送ローラ対にニップされているときは、前記第3の搬送ローラ対のニップを解除することを特徴とする請求項1ないし6の何れか1項に記載のプリント装置。
  8. 前記第1面に画像がプリントされたシートの先端が前記第3の搬送ローラ対の近傍にあり、シートが前記第1の搬送経路を経て前記第1の搬送ローラ対にニップされているときは、前記第3の搬送ローラ対に前記シートを所定の圧力でニップさせ、
    前記第2面に画像をプリントする際のシートの後端が前記第3の搬送ローラ対の近傍にあり、シートが前記第2の搬送経路を経て前記第1の搬送ローラ対にニップされているときは、前記第3の搬送ローラ対に前記シートを前記所定の圧力よりも弱い圧力でニップさせることを特徴とする請求項1ないし6の何れか1項に記載のプリント装置。
  9. 前記第3の搬送ローラ対に圧力を加える加圧バネと、
    前記加圧バネによる圧力を回転して変更するカムと、
    前記カムを回転させる第3の駆動源と、を備える請求項7または8に記載のプリント装置。
  10. 前記第1面に画像がプリントされたシートの先端が前記第3の搬送ローラ対の近傍にあり、シートが前記第1の搬送経路を経て前記第1の搬送ローラ対にニップされているときは、前記第3の搬送ローラ対に前記シートを所定の圧力でニップさせ、
    前記第2面に画像がプリントされたシートの後端が前記第3の搬送ローラ対の近傍にあり、シートが前記第2の搬送経路を経て前記第1の搬送ローラ対にニップされているときは、前記第3の搬送ローラ対に前記第1の駆動源の駆動力を伝達させないことを特徴とする請求項1ないし6の何れか1項に記載のプリント装置。
  11. 前記第3の搬送ローラ対を前記第1方向に回転させる第1のギアと、
    前記第3の搬送ローラ対を前記第2方向に回転させる第2のギアと、
    前記第1のギアの回転または前記第2のギアの回転を前記第3の搬送ローラ対に伝達させないように前記第1のギアおよび前記第2のギアを移動させるコントロールアームと、を備えることを特徴とする請求項10に記載のプリント装置。
  12. 前記第1の搬送経路は前記シートにプリントを行うための経路であり、
    前記第2の搬送経路は前記シートの表裏を反転するための経路であることを特徴とする請求項1から11の何れか1項に記載のプリント装置。
  13. 前記プリントヘッドはインクジェット方式のヘッドであり、往復移動するキャリッジに搭載されていることを特徴とする請求項1から12の何れか1項に記載のプリント装置。
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