JP5060603B2 - 被記録媒体案内装置、記録装置、液体噴射装置 - Google Patents

被記録媒体案内装置、記録装置、液体噴射装置 Download PDF

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Description

本発明は、第1面に記録の行われた被記録媒体の第2面に記録を行う為に、前記第1面に記録の行われた被記録媒体を前記第1面を内側にして湾曲反転させる被記録媒体案内装置及びこれを備えた記録装置に関する。また、本発明は液体噴射装置に関する。
ここで、液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記インクジェット式記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録媒体に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。
液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレーや面発光ディスプレー(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。
ファクシミリ、プリンタ等に代表される記録装置の一例としてインクジェットプリンタがあり、更にその中で、被記録媒体の一例としての印刷用紙の両面に記録を実行可能に構成されたものがある。
この様な両面記録可能なインクジェットプリンタにおいては、印刷用紙の第1面に記録を行った後、当該印刷用紙を湾曲反転させて第1面に対して反対側の第2面がインクジェット記録ヘッドと対向する様に印刷用紙を案内・搬送する用紙案内装置が設けられている。
ここで、第1面に記録を行った後に、直ちに印刷用紙を湾曲反転経路に突入させると、第1面が湾曲反転経路に接触することで記録面が汚損されてしまうといった問題が生じる。これは特に、インクの乾燥特性が悪い(乾燥時間を長く要する)印刷用紙に対して記録を行った際には特に顕著に発生する。この様な問題を解決する従来技術として、特許文献1には、第1面(おもて面)記録終了後から第2面(うら面)記録開始までの時間(以下「待ち時間」と言う)の長さを、印刷用紙の種類に応じて決定する技術が開示されている。また、印刷用紙の種類に応じて一様に前記待ち時間を設定すると、印字デューティーの高い場合と印字デューティの低い場合とに関わらず一様な待ち時間を要する為、無駄が生じることになる。即ち、印字デューティーの高い場合と印字デューティの低い場合とでは、後者の方が前記待ち時間は短くて済む為、この様な状況に鑑みて特許文献2には、第1面の画像データに応じて前記待ち時間を可変に設定する技術が開示されている。
特開平06−134982号公報 特開2003−48311号公報
ところで、第1面にインクジェット記録を行うと、印刷用紙はインクを吸収して膨潤することにより、第1面を上にした凸形状となる様に、椀状に反り返った状態となる傾向があることを本願発明者は見いだした。即ち、この様に変形した印刷用紙が、上記用紙案内装置により湾曲反転させられ、そして第2面がインクジェット記録ヘッドと対向すると、印刷用紙がインクジェット記録ヘッドと擦れたり、或いはインクジェット記録ヘッドと第2面との距離(ペーパーギャップ:PG)が不均一となり、記録品質の低下を招く虞があることを見いだした。
より詳しくは、この様な不具合は、第2面記録時の用紙先端が、インクジェット記録ヘッドの上流側に設けられた第1ローラ対から、インクジェット記録ヘッドの下流側に設けられた第2ローラ対に到達するまでの間に発生する。これは、印刷用紙が前記第1ローラ対と前記第2ローラ対とによってニップされた状態ではその姿勢が拘束されるのでヘッド擦れ等は発生し難いが、用紙が第1ローラ対にニップされたものの第2ローラ対にニップされていない状態では、用紙先端は非拘束状態でありヘッド擦れ等が発生し易いからである。従って、第2面への記録を開始する為に、用紙の頭出しが行われた状態では、用紙先端は前記第2ローラ対に到達していないので、上述したヘッド擦れやPGの不均一が発生し、記録品質が低下する。
しかし、上述した特許文献1或いは特許文献2に開示された技術にあっては、単に第1面記録終了時から第2面記録開始時までの時間を印刷用紙の種類或いは印字デューティによって可変に設定するのみであるので、上述した様な第2面記録時における用紙先端のヘッド擦れやPG変化による記録品質の低下を完全に防止することはできなかった。
そこで本発明はこの様な状況に鑑みなされたものであり、その課題は、第1面記録後に印刷用紙に反り返り状態が形成されても、第2面記録の際に、用紙先端のヘッド擦れを防止できるとともにPGの不均一化を軽減することのできる用紙案内装置を提供することにある。
上記課題を解決する為に、本発明の第1の態様に係る被記録媒体案内装置は、被記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドによって記録の行われた第1面に対して反対側の第2面が前記インクジェット記録ヘッドと対向する様に、前記第1面を内側にして被記録媒体を湾曲反転させる湾曲反転経路と、前記第1面に記録の行われた被記録媒体が、前記第1面記録時における後端を先端にして、前記湾曲反転経路を経由して前記インクジェット記録ヘッドの上流側へ到達する様に被記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段を駆動制御することにより、前記第2面記録時の被記録媒体先端が、前記第1面記録終了時から、前記インクジェット記録ヘッドの上流側に設けられるとともに被記録媒体をニップし且つ回転することにより被記録媒体を下流側へ搬送する第1ローラ対に到達するまでの時間Tを制御する搬送時間制御手段と、を備え、前記搬送時間制御手段が、前記第1面記録時の被記録媒体後端から長さLの領域におけるインク吐出量、又は記録デューティ、又は記録データに応じて、前記時間Tを設定する様に構成されていることを特徴とする。
上記態様によれば、第1面に記録の行われた被記録媒体の後端を先端にして、前記第1面を内側にして湾曲反転させる湾曲反転経路を経由して第2面がインクジェット記録ヘッドと対向する様に被記録媒体を案内・搬送する被記録媒体案内装置は、前記第1面記録終了時から、前記インクジェット記録ヘッドの上流側に設けられた第1ローラ対に第2面記録時の先端が到達するまでの時間Tを制御する搬送時間制御手段を備えている。即ち、この時間Tは、「前記第1面記録終了時から前記第2面記録開始時までの時間」とは性質が異なるものであり、第1面への記録終了時から、第2面の被記録媒体先端が前記第1ローラ対に到達するまでの時間である。
そして、この搬送時間制御手段が、前記第1面記録時の被記録媒体後端から長さLの領域(以下「被記録媒体後端領域」と言う)におけるインク吐出量、又は記録デューティ、又は記録データに応じて、前記時間Tを設定する様に構成されているので、前記第2面記録時の被記録媒体先端が前記第1ローラ対から下流側に進んだ際に、当該被記録媒体先端が前記インクジェット記録ヘッドと擦れたり、PGが著しく不均一となるといった不具合を防止することができる。
つまり、前記第1面記録時の被記録媒体後端が、前記第2面記録時の被記録媒体先端となるので、従って前記第2面記録時の被記録媒体先端の状態は、前記第1面記録時の被記録媒体後端のインク吸収量によって定まることになる。従ってこれに鑑みて、前記第1面記録時の被記録媒体後端のインク吸収量(即ち、インク吐出量、又は記録デューティ、又は記録デ−タ)に応じて前記時間Tを設定するので、上述の通り第2面記録時に被記録媒体先端が前記インクジェット記録ヘッドと擦れたり、PGが著しく不均一となるといった不具合を防止することができる。
また、前記時間Tは、前記第1面記録時の被記録媒体後端領域のインク吸収量に依存するので、被記録媒体後端領域以外の領域のインク吸収量には左右されない。従って例えば、前記第1面のインク吸収量が全体として多くても、前記第1面記録時の被記録媒体後端領域のインク吸収量が少なければ、前記時間Tは短くて済み、これによってスループットの最適化を図ることが可能となる。
本発明の第2の態様に係る被記録媒体案内装置は、上記第1の態様において、前記長さLが、前記第1ローラ対から、前記インクジェット記録ヘッドの下流側に配置され、記録の行われた被記録媒体をニップし且つ回転することにより被記録媒体を下流側へ搬送する第2ローラ対までの経路長L以上であることを特徴とする。
上記態様によれば、前記第1面記録時の被記録媒体後端領域の長さ(副走査方向長さ)Lが、前記第1ローラ対から、インクジェット記録ヘッドの下流に設けられた第2ローラ対までの経路長L以上であるので、前記第2面への記録実行時において最もヘッド擦れが生じ易い領域、即ち前記第2面の先端が前記第1ローラ対から前記第2ローラ対に到達するまでの領域における既インク吸収量(第1面のインク吸収量)を全部考慮に入れて前記時間Tを設定することとなる。従って前記第2面記録時に被記録媒体先端が前記インクジェット記録ヘッドと擦れたり、PGが著しく不均一となるといった不具合をより一層確実に防止することができる。
本発明の第3の態様に係る被記録媒体案内装置は、上記2の態様において、前記長さLが、前記第1ローラ対の上流側に設けられて被記録媒体の通過を検出する被記録媒体通過検出手段から前記第2ローラ対までの経路長Lであることを特徴とする。
上記態様によれば、前記長さLが、前記第1ローラ対の上流側に設けられて被記録媒体の通過を検出する被記録媒体通過検出手段から前記第2ローラ対までの経路長Lであるので、前記被記録媒体通過検出手段を利用することで、前記第1面記録時における、被記録媒体後端領域のインク吐出量、又は記録デューティ、又は記録データを簡単に求めることができる。
本発明の第4の態様に係る被記録媒体案内装置は、上記第1から第3の態様のいずれかにおいて、前記時間Tが、更に被記録媒体の種類に応じて設定されることを特徴とする。
上記態様によれば、前記時間Tが、第1面記録時の被記録媒体後端領域のインク吐出量、又は記録デューティ、又は記録データに加えて、更に被記録媒体の種類(厚み、材質等)に応じて設定されることから、前記時間Tをより適切に設定することができる。
本発明の第5の態様は、被記録媒体の両面に記録を実行可能に構成された記録装置であって、上記第1から第4の態様のいずれかに記載された前記被記録媒体案内装置を備えていることを特徴とする。
上記態様によれば、記録装置において、上述した第1から第4の態様のいずれかと同様な作用効果を得ることができる。
本発明の第6の態様に係る被記録媒体案内装置は、被噴射媒体に液体噴射を行う液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドによって液体噴射の行われた第1面に対して反対側の第2面が前記液体噴射ヘッドと対向する様に、前記第1面を内側にして被噴射媒体を湾曲反転させる湾曲反転経路と、前記第1面に液体噴射の行われた被噴射媒体が、前記第1面液体噴射時における後端を先端にして、前記湾曲反転経路を経由して前記液体噴射ヘッドの上流側へ到達する様に被噴射媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段を駆動制御することにより、前記第2面液体噴射時の被噴射媒体先端が、前記第1面液体噴射終了時から、前記液体噴射ヘッドの上流側に設けられるとともに被噴射媒体をニップし且つ回転することにより被噴射媒体を下流側へ搬送する第1ローラ対に到達するまでの時間Tを制御する搬送時間制御手段と、を備え、前記搬送時間制御手段が、前記第1面液体噴射時の被噴射媒体後端から長さLの領域における液体吐出量、又は液体噴射密度、又は液体噴射データに応じて、前記時間Tを設定する様に構成されていることを特徴とする。
本発明に係るプリンタの外観斜視図。 本発明に係るプリンタの側断面概略図。 本発明に係るプリンタの要部平面図。 本発明に係るプリンタの制御部のブロック図。 用紙反転部の側断面概略図。 紙検出器から第2駆動ローラに至る用紙搬送経路の側面図。 用紙後端の記録領域を示す図。 両面記録時の動作内容を示すフローチャート。 待ち時間設定の第1実施例を示す図である。 待ち時間設定の第2実施例を示す図である。 待ち時間設定の第3実施例を示す図である。 待ち時間設定の第4実施例を示す図である。 待ち時間設定の第5実施例を示す図である。 待ち時間設定の第6実施例を示す図である。 待ち時間設定の第7実施例を示す図である。 待ち時間設定の第8実施例を示す図である。
以下、本発明の一実施形態について、
1.インクジェットプリンタの概略構成
2.用紙反転部の詳細な構成
3.第2面記録時の待ち時間の設定
の順に図面を参照しながら説明する。
<1.インクジェットプリンタの概略構成>
以下では、本発明に係る「記録装置」、「液体噴射装置」の一実施形態としてのインクジェットプリンタ(以下「プリンタ」と言う)1の概略構成について図1乃至図4を参照しながら説明する。ここで、図1はプリンタ1の外観斜視図、図2はプリンタ1の側断面概略図、図3はプリンタ1の要部平面図、図4はプリンタ1の制御部160のブロック図である。
図1において、「被記録媒体」「被噴射媒体」の一例としての印刷用紙(主として単票紙:以下「用紙P」と言う。)に、「液体」の一例としてのインク滴を吐出して記録を行うプリンタ1は、装置本体1aと、該装置本体1aの下に、オプション給紙ユニット(以下「OPTユニット」と言う)3とを連結可能な様に構成されている。装置本体1aは給紙部、記録部、排紙部等(詳細は後述)を有し、一方でOPTユニット3は、上部の装置本体1aに向けて、セットされた用紙Pを1枚ずつ給紙する給紙部(図示せず)を備えている。
このプリンタ1は、装置本体1aに給紙トレイ200を、OPTユニット3に給紙トレイ300を有し、双方の給紙トレイに、多数枚(本実施形態では、それぞれ500枚)の用紙Pを積層状態でセット可能となっている。そして、装置本体1aの側においては、給紙トレイ200の上部に、任意のサイズの用紙Pを手差し給紙可能な手差し給紙口202を備えている。更に、OPTユニット3の側においては、給紙トレイ300がOPTユニット3に対して着脱可能に設けられ、OPTユニット3から取り外した状態で用紙Pのセットが可能となっている。
次に、プリンタ1は、装置本体1aの上部に、記録の行われた用紙Pを装置前方側に向けて排出するフェイスダウン(以下「Fd」と略称する)用紙排出口500と、これとは逆に装置後方側に向けて排出するフェイスアップ(以下「Fu」と略称する)用紙排出口600と、を有している。Fd用紙排出口500の側においては、装置手前側に設けられた回動軸を中心にして回動することにより、装置手前側に向けて開くことのできるカバー150が設けられている。
図1は、カバー150を開いた状態を示すものであり、当該開いた状態においては、カバー150は、Fd用紙排出口500から排出される用紙Pをスタックする排紙スタッカとしての機能を果たす。また、閉じた状態においては、装置上部の外観を構成するとともに装置内部への塵埃等の進入を防止する機能を果たす。更に、Fu用紙排出口600の側においては、排紙スタッカ601が傾斜姿勢で設けられていて、Fu用紙排出口600から排出された用紙Pは、排紙スタッカ601上に傾斜姿勢で順次積層される。
次に、図2を参照しながらプリンタ1の用紙搬送経路について概説する。プリンタ1は、装置下部前方側から装置上部後方側に向けて斜めに用紙Pを搬送し、傾斜した搬送経路上において用紙Pにインクジェット記録を行い、記録の行われた用紙Pを斜め上方(前方側(Fd用紙排出口500))又は後方側(Fu用紙排出口600))に向けて排出する構成を有している。また、プリンタ1は、用紙Pの表面と裏面の両面にインクジェット記録を行うべく、表面にインクジェット記録の行われた用紙Pを反転させ、そして裏面を上にした状態で記録部へと搬送する為の反転経路を有している。
より詳しくは、プリンタ1の用紙搬送経路は、給紙部2と、記録部11と、フェイスダウン(Fd)排出部5と、フェイスアップ(Fu)排出部6と、用紙反転部4と、から大略構成される。尚、図2では図示を省略するが、給紙部2の下には上述したOPTユニット3が装着されることにより、記録部11へと用紙を給紙する給紙部が更に追加される。図2におけるローラ61及びローラ62は、OPTユニット3から装置本体1aへ用紙Pを給送する為のものである。
以下、上記用紙搬送経路の各構成毎に説明する。尚、以下では用紙搬送経路の上流側を単に「上流側」と言い、用紙搬送経路の下流側を単に「下流側」と言うこととする。
[給紙部2]
給紙部2は、ホッパ203と、手差しトレイ201と、ピックアップローラ25と、給紙ローラ21と、リバースローラ23とを有している。ホッパ203は給紙トレイ200(図1)にセットされる複数枚の用紙Pを積層状態で支持し、且つ、回動軸203aを中心にして揺動することにより、用紙Pをピックアップローラ25に圧接させる。ピックアップローラ25は外周面が高摩擦材(例えば、ゴム材)によって構成され、用紙Pと圧接し且つ回転することにより最上位の用紙Pを下流側の給紙ローラ21及びリバースローラ23へと送り出す。尚、ホッパ203の上方はエッジガイド201aを備えた手差しトレイ201が設けられ、手差しトレイ201にセットされた用紙Pも同様にピックアップローラ25によって下流側に送られる。
給紙ローラ21及びリバースローラ23は外周面が高摩擦材によって構成されるとともに、給紙ローラ21は用紙Pを下流側に給送する回転方向(図2の反時計方向)に回転駆動され、一方でリバースローラ23は、用紙Pを上流側に戻す様な回転方向(図2の反時計方向)に回転駆動される。ピックアップローラ25によってホッパ203上から送出された最上位の用紙Pは、給紙ローラ21とリバースローラ23とにニップされた状態で、給紙ローラ21が回転することにより、下流側の第1駆動ローラ28へと給送される。尚、リバースローラ23は、給紙ローラ21に圧接する状態(図2の状態)と離間する状態(図示せず)とを切り換え可能に設けられ、給紙ローラ21に圧接した状態において、給送されるべきホッパ203上の最上位の用紙Pと、これにつられて重送されようとする次位以降の用紙Pとを分離する機能を果たす。このとき、リバースローラ23は、用紙Pを上流側に戻す方向に回転することにより、重送されようとする次位以降の用紙Pを給紙ローラ21とリバースローラ23とのニップ点で確実に止める。一方で、用紙P先端が第1駆動ローラ28と第1従動ローラ29とにニップされた後は、第1駆動ローラ28による用紙Pの搬送動作を阻害しない様に、つまり、搬送負荷(バックテンション)を与えない様に、給紙ローラ21から離間する。
尚、以下では、用紙Pに搬送力を与えるローラ対に対し、当該ローラ対の上流側で用紙Pに与えられる搬送負荷(主に、用紙Pを引っ張ろうとする様な力)を「バックテンション」と言い、逆に下流側で用紙Pに与えられる搬送負荷(主に、用紙Pを下流側から上流側へ押し戻そうとする様な力)を「フロントテンション」と言うこととする。
[記録部11]
給紙部2の下流側に設けられた記録部11は、「被記録媒体通過検出手段」としての紙検出器70と、第1駆動ローラ28及び第1従動ローラ29(以下必要に応じてこのローラ対を「第1ローラ対」と言う)と、「液体噴射ヘッド」の一例としてのインクジェット記録ヘッド(以下「記録ヘッド」と言う)100と、プラテン65と、第2駆動ローラ32及び第2従動ローラ33(以下必要に応じてこのローラ対を「第2ローラ対」と言う)と、補助ローラ35と、第3駆動ローラ36及び第3従動ローラ37(以下必要に応じてこのローラ対を「第3ローラ対」と言う)と、を有している。
第1駆動ローラ28は図示しない駆動モータによって回転駆動され、第1従動ローラ29は、第1駆動ローラ28に接して従動回転する。第1従動ローラ29は、本実施形態では図3に示す様に従動ローラホルダ26の下流側(図3の上側)に2つ軸支され、また、従動ローラホルダ26は、主走査方向(図3の左右方向)に4つ並設されている。ここで、第1従動ローラ29の回転中心は、第1駆動ローラ28の回転中心に対して搬送方向下流側に配置されることにより、両ローラのニップ点における接線がプラテン65に向かう様に構成されている。従ってこれにより、第1ローラ対を通過した用紙Pはプラテン65に押し付けられ、プラテン65からの浮き上がりが防止される様になっている。また、1つの従動ローラホルダ26において第1従動ローラ29の下流側近傍には、用紙Pをプラテン65に向けて押圧する押圧部材82が設けられている。この押圧部材82は、用紙Pのプラテン65からの浮き上がりを防止する機能を果たすものであるが、これについては後に詳説する。
第1ローラの上流側には、用紙Pの通過を検出する、センサ72とレバー71とを備えてなる紙検出器70が設けられている。レバー71は、揺動軸71aを中心にして用紙Pの搬送経路を側視して時計回り方向及び反時計回り方向に揺動可能に設けられている。揺動軸71aから延びる一端は用紙Pの搬送経路上に突出可能な様に形成されていて、用紙P先端が通過することによって押し退けられ、これによってレバー71が揺動軸71aを中心に揺動する。尚、レバー71は、図示を省略するコイルばねによって用紙Pと接触する一端が用紙Pの搬送経路上に突出する方向に付勢されている。
レバー71において用紙Pと接触する一端とは反対側の端部は、図示する様にその先端がセンサ72に設けられた空隙(図示せず)に入り込むことができる様に形成されている。ここで、センサ72は、発光部(図示せず)と受光部(図示せず)を有し、前記発光部から前記受光部への放射光が、レバー71から延びる端部の先端によって遮断可能な様に構成されていて、レバー71が回動することにより、用紙P先端の通過或いは後端の通過を検出できる様になっている。
次に、第1ローラ対の下流側には、用紙搬送経路の上側に記録ヘッド100が、用紙搬送経路の下側に、記録ヘッド100と対向する様にプラテン65が、それぞれ設けられている。ここで、記録部11における用紙搬送経路は図示する様に傾斜角を有し、本実施形態においては、水平面に対して約60°の傾斜角を有する様に、用紙搬送経路が構成されている。従って、プラテン65と記録ヘッド100とは、図示する様に傾斜姿勢で設けられている。記録ヘッド100はキャリッジ101の下部に設けられ、キャリッジ101は、主走査方向(図2の紙面表裏方向)に延びるキャリッジガイド軸103を挿通する様に設けられ、キャリッジガイド軸103によってガイドされながら、図示しない駆動手段の動力を受けて主走査方向に往復動する。
プラテン65においてプラテン面(プラテン65において記録ヘッド100と対向する面)65cには、記録ヘッド100に向けて突出するとともに図3に示す様に副走査方向(図3の上下方向)に延びる第1リブ65a及び第2リブ65b(以下適宜これらをまとめて「リブ」と言う)が、主走査方向に所定の間隔を置いて形成されていて、用紙Pは、リブによって記録ヘッド100との距離を規制される。また、プラテン65には、主走査方向に延びる長穴65eが形成されている。この長穴65eは、用紙Pのサイズ(幅寸法)をより適切に検出する為に設けられている。即ち、キャリッジ101においてプラテン65と対向する面には、プラテン65へ向けて放射する光の反射成分を検出する光学センサ(図示せず)が設けられていて、用紙Pとプラテン65との反射率差を利用して、用紙Pの幅寸法を検出することができる様に構成されている。しかし、用紙Pとプラテン65とが同色である場合には、用紙Pの幅寸法を適切に検出することができない。そこで、本実施形態においては、前記放射光を、長穴65eに向けて放射する様に構成し、これによって用紙Pの幅寸法をより一層正確に検出可能としている。
尚、長穴65eによってリブが上流側と下流側とに分断されたことにより、第1駆動ローラ28の下流側近傍に位置する第1リブ65aと、当該第1リブ65aの下流側に位置する第2リブ65bとによって用紙Pを支持するリブが構成されている。
また、隣り合う二つのリブの間には、プラテン面65cからの突出高さがリブ65bよりも低い、副走査方向に延びる補助リブ65dが設けられている。従ってこれにより、隣り合う2つのリブの間において、用紙Pに形成されたコックリングの谷部が補助リブ65dによって支持されることとなり、谷部の落ち込みの程度が小さくなってPGが均一化され、記録品質の低下を防止することができるとともに、インクミストの飛散によって汚損されたプラテン面65cに前記谷部が接触せず、従って記録面とは反対側の面の汚損を防止することができる。
次に、記録部11において用紙Pのプラテン65からの浮き上がりが発生すると、用紙Pが記録ヘッド100と擦れたり、記録ヘッド100との距離(ペーパーギャップ:PG)が変化することによって記録品質が低下する。特に、本実施形態では用紙反転部4によって第1面に記録の行われた用紙Pを湾曲反転させて、第2面に記録を可能に構成されているが、用紙の種類によっては、第1面に記録の行われた用紙Pが第1面を上にして凸となる様に椀状に反り返る傾向が発生する場合がある。この場合、第2面と記録ヘッド100とが対向すると、第2面の側端や先端がプラテン65から浮き上がってしまい、ヘッド擦れやPG変化を招来する可能性がある。そこで、この様なプラテン65からの用紙Pの浮き上がりを防止する為に、押圧部材82を設けている。押圧部材82は、用紙搬送経路を側視して揺動可能に設けられるとともに、図示しない付勢手段によって用紙Pをプラテン65に向けて押圧する様に構成されている。従って、これにより、押圧部材82と第1リブ65aとによって主走査方向に波打つ形状が形成されるとともに、特に側端部分ではプラテン面65cに向けて湾曲(カール)した様な状態となるので、これによって用紙Pの見かけ上の剛性が向上し、ヘッド擦れやPG変化を防止でき、記録品質の低下を防止する様になっている。
次に、図2に戻ってキャリッジ101は、本実施形態においてはインク・カートリッジを搭載せず、インク・カートリッジ取付フレーム110に装着されたインク・カートリッジ105から、図2では図示を省略するインクチューブを介して記録ヘッド100へとインクが供給される様に構成されている。また、各色のインク・カートリッジ105には、各インク・カートリッジに関する情報を保持したICチップ107がそれぞれ装着されている。このICチップ107には、インクの色などの固定情報の他、インク残量などの変動情報を記憶する記憶装置が内蔵されている。各ICチップ107には、受信アンテナ(図示せず)がそれぞれ接続されており、一方で主走査方向に往復動するキャリッジ101には、前記受信アンテナへ無線信号を送信する送信アンテナ(図示せず)を備えたアンテナ基板109が略垂直に立設されている。
そして、アンテナ基板109は、キャリッジ101が主走査方向に移動することにより、主走査方向に並んで複数配設されたインク・カートリッジ105のうちの、1つのインク・カートリッジ105のICチップ107と対向する。そして、ICチップ107と通信することにより、ICチップ107に記憶された各種情報を、図示しないプリンタ1の制御部へと送信することができる様になっている。
次に、記録ヘッド100の下流側には第2ローラ対が設けられ、記録ヘッド100によって記録の行われた用紙Pは、第2ローラ対の回転によって下流側へ搬送される。また、第2ローラ対の上流側には、補助ローラ35が設けられていて、これにより、用紙Pのプラテン65からの浮き上がりがより一層防止されている。尚、第2従動ローラ33と、補助ローラ35は、インク滴が吐出された用紙Pの記録面と接することから、インクの転着や白ヌケを防止する為に記録面と点接触する歯付きローラによって構成されている。
ここで、第2ローラ対は、図3に示す様に主走査方向の配置位置が、リブの形成位置と一致する様に成されている。加えて、複数配置された補助ローラ35の中で、符号35cで示す補助ローラの配置位置は、隣り合う2つのリブのほぼ中間となる様に成され、且つ、用紙Pの記録面と接触する接触点が、リブの頂部よりもやや下に位置する(即ち用紙搬送経路を側視してリブとオーバーラップする)様に設けられている。従ってこれにより、用紙Pがインク滴を吸収することにより膨潤した際に、その伸び分が隣り合う2つのリブの間に逃げ、結果として用紙Pには規則的な波打ち状態(コックリング)が形成される。即ち、リブの位置で山となり、補助ローラ35cの位置で谷となるコックリングが形成され、これによって用紙Pと記録ヘッド100との距離が著しく不均一となったり、或いはリブとリブとの間で用紙Pが浮き上がって記録ヘッド100と擦れたりするといった不具合を防止している。加えて、コックリングが形成されることによって搬送方向の見かけ上の剛性が増し、フロントテンションが発生しても、記録ヘッド100において用紙Pが浮き上がり難い(撓み難い)という作用効果も奏することができる。
次に、第2ローラ対の下流には、第3駆動ローラ36及び第3従動ローラ37を備えて構成された第3ローラ対が設けられている。この第3ローラ対は、上流側の第2ローラ対が発揮する用紙搬送力を補助して記録済みの用紙Pを確実に下流側に搬送する機能を果たす他、第2ローラ対との間で用紙Pに湾曲姿勢を形成することで、用紙Pを円滑に湾曲反転させる機能を果たす。
[フェイスダウン(Fd)排出部5]
次に、記録部11の下流側に設けられたFd排出部5は、屈曲ローラ37と、Fd排出駆動ローラ41と、Fd排出従動ローラ43と、を備え、記録の行われた用紙Pの記録面を内側にして湾曲反転させることにより、用紙Pを記録面を下にした状態で排出する。
より詳しくは、第3ローラ対の下流側には、第3ローラ対によって記録部11から搬送された用紙Pを、フェイスダウン(Fd)排出経路またはフェイスアップ(Fu)排出経路のいずれかに切り替えるFd/Fu切替部材503が設けられている。Fd排出経路は用紙PをFd用紙排出口500(図1)から排出する為の用紙排出経路、Fu排出経路はFu用紙排出口600(図1)から排出する為の用紙排出経路である。
Fd/Fu切替部材503は、揺動軸503aを中心にして、揺動することにより、記録部11から下流側に送られる用紙Pの進行方向を切り替える。また、Fd/Fu切替部材503は、Fd排出経路における湾曲反転経路の外側に設けられ、湾曲面503bによって用紙Pを湾曲反転させる。
図2は、Fd/Fu切替部材503が、記録部11から下流側に送られた用紙Pの進行方向をFd排出経路に切り替える状態を示している。記録部11から下流側に送られた用紙P先端は、Fd/Fu切替部材503に形成された滑らかな湾曲面503bに当接する。用紙P先端は、湾曲面503bと、湾曲面503bの下流側に設けられたガイド部材505に接しながら進み、やがてFd排出駆動ローラ41とFd排出従動ローラ43とによってニップされて、これらローラ対の回転によって、Fd用紙排出口500(図1)から装置前方(矢印「Fd」で示す方向)に向けて排出される。
尚、用紙排出口500にはスタックレバー509が用紙Pの側端位置近傍(本実施形態では、A4サイズ及びB5サイズの側端位置)に配置されている。スタックレバー509は、Fd排出駆動ローラ41の回転軸41aを中心にして揺動可能に取り付けられ、Fd用紙排出口500から排出される用紙Pを上方から押さえる機能を果たす。
用紙Pが上記Fd排出経路を進行して排出される場合には、用紙Pは記録面を内側にして略U字形の形状に湾曲させられて排出される。従って、Fd排出経路を進行して排出される場合には、排紙スタッカ150(図1)に積重される用紙Pは、ページ順に順序良く積重されることになり、ユーザの利便性が向上する。
[フェイスアップ(Fu)排出部6]
記録部11の下流側であって装置本体1aの後部(図2の右側)に設けられたFu排出部6は、Fu排出駆動ローラ45と、Fu排出従動ローラ47と、Fu補助ローラ49とを備えている。用紙PがFu排出経路を進行して排出される場合には、Fd/Fu切替部材503は、図2に示す状態から時計方向に揺動する(図示せず)。そしてこれにより、記録部11から下流側に送られる用紙Pが斜め上方に真っ直ぐに進む用紙搬送経路が形成され、記録部11から下流側に送られた用紙Pは、Fu排出駆動ローラ45とFu排出従動ローラ47とによってニップされ且つFu排出駆動ローラ45の回転により、Fu用紙排出口600(図1参照)から装置後方(矢印「Fu」で示す方向)に向けて排出される。
用紙Pが上記Fu排出経路を進行して排出される場合には、用紙Pには湾曲状態は形成されず、記録面を上にして記録部11から下流側がほぼ真っ直ぐに排出される。従って、上記Fu排出経路を利用することにより、厚手の用紙や腰の強い用紙でも、無理なく記録を行い、且つ適切に排出することが可能となる。
[用紙反転部4]
図1に戻って、プリンタ1の後部に設けられた用紙反転部4は、上述したFu排出駆動ローラ45と、Fu排出従動ローラ47等のFu排出部6を構成するローラ群を含み、更にガイド駆動ローラ51と、可動ガイド従動ローラ52と、送り駆動ローラ53及び送り従動ローラ54と、湾曲反転部駆動ローラ55と、湾曲反転部従動ローラ57と、反転経路形成用ローラ59と、を備えている。用紙反転部4は、既記録面(第1面)を内側にして用紙Pを湾曲反転させることにより、未記録面(第2面)と記録ヘッド100とが対向する様に、用紙Pを記録部11へ再び案内する。
即ち用紙反転部4は、図5に示す様に、上記Fu排出経路を進んできた用紙Pの後端部分を略垂直方向に沿う様に押さえ付け、且つ、Fu排出駆動ローラ45及びガイド駆動ローラ51を図の反時計方向に回転駆動することにより、用紙Pを符号Fuで示す方向に完全に排出せずに、用紙反転部4内へと引き入れる(符号Rで示す方向)。
そして、送り駆動ローラ53及び送り従動ローラ54によって用紙Pを下流側へ送り、反転経路形成用ローラ59及びガイド部材413によって形成された湾曲反転経路部分によって用紙Pを湾曲反転させながら、湾曲反転部駆動ローラ55及び湾曲反転部従動ローラ57とで用紙Pを更に下流側へ送る。この様に送られた用紙Pは第2面が記録ヘッド100と対向し、これにより、用紙Pへの両面記録が実行される。そして、用紙反転部4を経由した用紙Pは、本実施形態においては上述のFu排出経路(Fu排出部6)を通り、符号Fuで示す方向に排出される。
[制御部160]
「搬送時間制御手段」としてのプリンタ1の制御部160は、プリンタ1に記録データを送信するホスト・コンピュータ700との間でデータの送受信が可能に構成され、ホスト・コンピュータ700とのインタフェース部(以下「IF」と言う)161と、ASIC162、RAM163、PROM164、EEPROM165、CPU166、タイマIC167、DCユニット168、PFモータドライバ169、CRモータドライバ171、ヘッドドライバ170を備えている。
CPU166はプリンタ1の制御プログラムを実行する為の演算処理やその他必要な演算処理を行い、タイマIC167は、CPU166に対して各種処理に必要な周期的な割り込み信号を発生させる。ASIC162は、ホスト・コンピュータ700からIF161を介して送信される印刷データに基づいて記録解像度や記録ヘッド100の駆動波形等を制御するものである。RAM163は、ASIC162およびCPU166の作業領域や他のデータの1次格納領域として用いられ、PROM164およびEEPROM165には、プリンタ1を制御する為に必要な制御プログラム(ファームウェア)および処理に必要なデータが格納されている。
PF(紙送り)モータドライバ169は、DCユニット168の制御の下、PFモータ172を駆動制御して、複数の駆動対象、即ち第1駆動ローラ28、第2駆動ローラ32、第3駆動ローラ36、Fd排出駆動ローラ41、Fu排出駆動ローラ45、ガイド駆動ローラ51、送り駆動ローラ53、湾曲反転部駆動ローラ55、を含む「搬送手段」としての駆動ローラ群Rを回動させる。CRモータドライバ171は、DCユニット168の制御の下、CRモータ180を駆動制御することによりキャリッジ101を主走査方向に往復動させ、または停止・保持させる。ヘッドドライバ170は、CPU166の制御の下、ホスト・コンピュータ700から送信された印刷データに従って記録ヘッド100を駆動制御する。
CPU166およびDCユニット168には、搬送される用紙Pの始端および終端を検出する、前述した紙検出器70からの検出信号と、第1駆動ローラ28の回動量を検出するロータリエンコーダ174からの出力信号と、キャリッジ101の主走査方向における絶対位置を検出するリニアエンコーダ173からの出力信号とが与えられる。
ロータリエンコーダ174は、PFモータ172から第1駆動ローラ28へと動力を伝達する図示しない歯車に取り付けられる、外周部に多数のスリット(図示せず)を有する円盤状スケール(図示せず)と、前記スリットに対して発光する発光部および前記スリットを通過した光を受光する受光部を備えて構成された検出部(図示せず)とを備えて構成され、前記円盤状スケールの回動によって前記検出部が前記スリットを通過する光によって形成される立ち上がり信号と立ち下がり信号とを出力する。制御部160は、この様なロータリエンコーダ174からの出力信号を受信することによって、駆動ローラ群Rの回動量および回動速度を算出し、これにより、用紙Pの搬送量を算出することができ、また、目的とする制御を実行することができる様になっている。
以上が、プリンタ1の全体構成である。
<用紙反転部4の詳細な構成>
次に、図5及び適宜その他の図面を参照しながら、用紙反転部4のより詳細な構成について説明する。ここで図5は用紙反転部4の側断面概略図である。図5において、第3駆動ローラ36の下流側には、歯付きローラから成る可動ガイド従動ローラ52を自由回転可能に軸支するFu/R第1切替部材401が設けられ、該Fu/R第1切替部材401と対向する位置に、Fu/R第2切替部材405が設けられている。Fu/R第1切替部材401は、図示しない揺動中心を中心に揺動可能に設けられるとともに、可動ガイド従動ローラ52がガイド駆動ローラ51から離間する状態(図示せず)と、ガイド駆動ローラ51に接する状態(図5に示す状態)とを、図示しない駆動機構によって変化可能に設けられている。Fu/R第2切替部材405は、Fu排出駆動ローラ45の回動中心を中心にして揺動可能に設けられるとともに、傾斜姿勢(図示せず)と略垂直な姿勢(図5に示す状態)とを、図示しない駆動機構によって変化可能に設けられている。
以上の構成により、用紙PがFu排出経路を進み、そして用紙Pの後端(第1面記録時の後端)がガイド部材501を通過した後に、PFモータ172(図4)の回転方向を切り換える。すると、これに応じてFu/R第1切替部材401と、Fu/R第2切替部材405とが、図5に示す状態となり、用紙P後端部分がガイド駆動ローラ51と可動ガイド従動ローラ52とにニップされるとともに、Fu排出駆動ローラ45は正転から逆転に切り替わり、用紙Pは、Fu排出駆動ローラ45及びガイド駆動ローラ51による搬送力を受けて、用紙P後端(第1面記録時の後端)を先端にして鉛直下方向へと進んでいく。
尚、用紙反転部4を進む用紙Pは、第1面の記録時とは進行方向が逆になる。即ち、第1面の記録時には先端であった側が後端側となり、後端であった側が先端側となるので、以下では用紙反転部4を進む際に先端となる側を「用紙P先端(R)」、後端となる側を「
用紙P後端(R)」と表記することとする。
続いて、図5において用紙P先端(R)が更に下流側に進むと、ガイド駆動ローラ51の
下流側であって第2面(未記録面)側に配設された、回転駆動される送り駆動ローラ53と、これに接して従動回転する、第1面(既記録面)側に配設される送り従動ローラ54とによって用紙P先端(R)がニップされ、更に下流側へと進む。ここで、第2面側に回転
駆動される送り駆動ローラ53が配設されたことにより、第1面の記録品質の低下が防止される。また、第1面と接する送り従動ローラ54は外周に歯を有する歯付きローラからなるので、インクの白ヌケ、転写といった問題の発生が防止される。
更に、送り駆動ローラ53(及び送り従動ローラ54)は、図3に示す様に、プラテン65に形成されたリブ65a、65bの位置に合わせて、即ち、用紙Pに形成されるコックリング状態の周期に合わせて配置されている。従って、用紙Pに無理な力が掛かることがなく、用紙Pを自然な状態で適切に下流側に送ることができる様になっている。
次に、送り駆動ローラ53の下流側には、大径の反転経路形成用ローラ59が湾曲反転部分の内側に設けられるとともに、該反転経路形成用ローラ59の外周面59aと、湾曲反転部分の外側に設けられるガイド部材413の凹曲面413aとで、湾曲反転経路の湾曲部分が形成されている。ここで、反転経路形成用ローラ59は外周面59aが滑らかなローラであり、従動回転可能に設けられている。
これは、以下の理由による。即ち、第2面を記録ヘッド100と対向させる為に既にインクジェット記録の行われた第1面を内側に湾曲反転させる為、第1面に例えば固定のガイド部材が接する様な場合には、第1面に擦れ傷を付与する虞がある。特に、高画質なカラーインクジェット記録を行う場合には目立ち易いとともに、インクの白ヌケや転写を招く虞もある。
また、用紙P先端(R)が第1駆動ローラ28と第1従動ローラ29とにニップされてい
ない状態では、用紙Pは送り駆動ローラ53の駆動力を受けて、湾曲反転部分外側の凹曲面413aに接した状態で下流側に進む。しかし、用紙P先端(R)が第1駆動ローラ28
と第1従動ローラ29とにニップされた後は、該ローラ対によって用紙P先端(R)が引っ
張られることにより、湾曲反転部分内側に強く接し、より一層、第1面の記録品質の低下を招き易い。しかし、上述のように湾曲反転部分内側の反転経路形成用ローラ59が従動回転することで、第1面の記録品質低下を防止することができる。加えて、外周面59aが滑らかであり、これによっても記録品質低下が防止されている。
ところで、反転経路形成用ローラ59は、用紙Pの幅方向に複数設けられているが、図3に示す様に、プラテン65に形成されたリブ65aの略中間位置に設けられている。これは、用紙Pには上述の通りリブ65aの部分を山とし、記録部補助ローラ35bの部分を谷とした規則的なコックリング状態が形成されるが、この様なコックリング状態が形成された用紙Pを湾曲反転させる際には、前記山の部分が、湾曲反転部分内側に強く接することになり、記録品質の低下を招き易い。そこで、反転経路形成用ローラ59を、既に記録の行われた第1面におけるコックリング状態の谷の部分に配設することにより、第1面の反転経路形成用ローラ59への強い接触を防止し、記録品質の低下を防止している。
続いて、反転経路形成用ローラ59と対向する側には、回転駆動される湾曲反転部駆動ローラ55が設けられ、反転経路形成用ローラ59の間(中間位置)には、湾曲反転部駆動ローラ55と接して従動回転する湾曲反転部従動ローラ57が、図示しない付勢手段によって湾曲反転部駆動ローラ55に向けて付勢された状態で設けられている。上流側の送り駆動ローラ53と送り従動ローラ54とによって送られた用紙Pは、湾曲反転部駆動ローラ55と湾曲反転部従動ローラ57とによって用紙P先端(R)がニップされることによ
り、更に下流側へと進む。
ここで、湾曲反転部従動ローラ57は、上述の様に図示しない付勢手段によって湾曲反転部駆動ローラ55に軽く接する様に設けられ、湾曲反転部駆動ローラ55に接する状態と、離間する状態とをとることができる様に設けられている。一方、用紙P先端(R)は後
に第1駆動ローラ28と第1従動ローラ29とにニップされて、記録ヘッド100へと搬送されるが、第1駆動ローラ28と第1従動ローラ29とによる用紙Pの搬送力は、他のローラ対に比して強力である。従って、用紙P先端(R)が第1駆動ローラ28と第1従動
ローラ29とにニップされると、用紙P先端(R)が引っ張られることにより、湾曲反転部
従動ローラ57が前記付勢手段の付勢力に抗して湾曲反転部駆動ローラ55から離間する。
ここで、湾曲反転部従動ローラ57を設けずに、反転経路形成用ローラ59を回転軸方向と直交する方向に変位可能に設け、湾曲反転部駆動ローラ55に、反転経路形成用ローラ59が直接接する様に構成することも可能である。しかしこの場合、用紙P先端(R)が
引っ張られると、反転経路形成用ローラ59が変位してしまい、湾曲反転経路の形状が変化し、安定した用紙Pの搬送動作を実現できないといった不具合が生じる。しかし、本実施形態においては、反転経路形成用ローラ59は、回転軸方向と直交する方向には変位しない様に設けられるとともに、湾曲反転部従動ローラ57を別途設け、これによって用紙Pを湾曲反転部駆動ローラ55との間でニップして搬送する様に構成しているので、これにより、第1面(既記録面)を適切に保護しながら、前記湾曲反転経路を一定に維持して安定した用紙Pの搬送動作を実現可能となっている。
また、湾曲反転部従動ローラ57は歯付きローラではなく、用紙Pと面接触する、表面が滑らかなローラによって構成されている。これは、湾曲反転部従動ローラ57は用紙Pを湾曲反転経路の内側に設けられている為、前述の通り用紙P先端(R)が第1駆動ローラ
28と第1従動ローラ29とにニップされた後は、第1面が湾曲反転部従動ローラ57に強く接して記録品質を低下させる場合があるからである。更に、回転駆動される湾曲反転部駆動ローラ55は未記録面(第2面)に接し、従動回転する湾曲反転部従動ローラ57は既記録面(第1面)に接することから、第1面には回転駆動力が付与されず、これによっても第1面が保護される様になっている。つまり、第1面に、回転駆動されるローラ(例えば、ゴムローラ)が接すると、擦れ傷等を付与し、第1面の記録品質を低下させる場合があるからである。
尚、湾曲反転部従動ローラ57は、図3に示す様に、用紙Pの両側端位置近傍に配置しながら、その間に配置される湾曲反転部従動ローラの配置数を必要最低限とすることも好適である。本実施形態では、符号57aと57dとで示す湾曲反転部従動ローラはA4サイズの用紙Pの両側端に位置し、符号57bと57dとで示す湾曲反転部従動ローラはB5サイズの用紙Pの両側端に位置する。また、符号57cで示す湾曲反転部従動ローラは、用紙Pの両側端に配置された前記湾曲反転部従動ローラの間に位置する。これにより、用紙Pの第1面に記録を行ったことで両側端に反り傾向が発生しても、当該両側端部を湾曲反転部駆動ローラ55と湾曲反転部従動ローラ57とでニップするので、前記反り傾向を低減させて円滑に用紙Pを下流側に搬送させることができるとともに、下流側の第1駆動ローラ28と第1従動ローラ29とによる用紙P搬送時の搬送負荷を低減させることができ、良好な記録結果を得ることができる。
ところで、湾曲反転部においては、既記録面(第1面)と接触する側に面接触する従動ローラ(湾曲反転部従動ローラ57)が設けられているが、それより上流側の直線経路部分では、第1面と接触する側には、外周に歯を有し、第1面と点接触する歯付きローラ(ガイド従動ローラ54)が設けられている。この様に、直線経路部分では歯付きローラを用い、湾曲反転経路部分では面接触ローラを用いる構成とすることで、上流側の直線経路部分即ちインク滴が未乾燥の虞がある部分ではインクの白ヌケや転写といった問題を防止しながら、下流側における湾曲反転部分即ちインク滴の乾燥が進行した部分であって湾曲反転によってより強く接する部分では、既記録面へのダメージを防止して記録品質の低下を防止することが可能となっている。
続いて、用紙P先端(R)が更に下流側に進むと、紙検出器70のレバー71を押し退け
て、これにより、紙検出器70が用紙P先端(R)の通過を検出する。この時点において、
第1駆動ローラ28は用紙Pを上流側に戻す方向に回転駆動されているので、上記紙検出器70が用紙P先端(R)の通過を検出した時点で、PFモータ167の回転方向を切り換
える。そしてこれにより、用紙P先端(R)が第1駆動ローラ28と第1従動ローラ29と
にニップされる。尚、用紙P先端(R)が第1駆動ローラ28と第1従動ローラ29から少
し頭出しされた時点(例えば、3mm程度)で、PFモータ167の回転方向を切り換えて、第1駆動ローラ28を逆転駆動して用紙P先端(R)を第1駆動ローラ28と第1従動
ローラ29の上流側に吐き出す。このとき、図示しない駆動機構の作用を受けて、湾曲反転部駆動ローラ55が一旦停止した状態となるので、用紙Pは湾曲反転部駆動ローラ55と湾曲反転部従動ローラ57に拘束された状態で用紙P先端(R)が吐き出され、これによ
って用紙の斜行(スキュー)が矯正される(食い付き吐き出し方式のスキュー取り)。
<第2面記録時の待ち時間の設定>
次に、図6乃至図16を参照しながら、第2面への記録の為の待ち時間の設定について詳説する。ここで、図6は紙検出器70から第2駆動ローラ32に至る用紙搬送経路の側面図、図7は第1面記録時における用紙後端の記録領域を説明する為の図、図8は両面記録時の動作内容を示すフローチャート、図9乃至図16は、第2面への記録の為の待ち時間の設定内容を示す図である。尚、図7では図面の簡単の為、傾斜した用紙搬送経路を水平にして描いているが、実際には図2に示した様に傾斜した用紙搬送経路となっている。
ここで、第2面への記録の為の待ち時間の必要性について説明する。上述した様に、用紙Pの第1面にインクジェット記録を行うと、用紙Pはインクを吸収して膨潤することにより、第1面を上にした凸形状となる様に椀状に反り返った状態となり易い。そしてこの状態で第2面が記録ヘッド100と対向すると、用紙P先端(R)及び用紙側端が記録ヘッ
ド100と擦れたり、或いはPGが不均一となって記録品質の低下を招く虞がある。そこで、第2面への記録の為の待ち時間、より詳しくは本実施形態においては第1面記録終了時から用紙P先端(R)が第1駆動ローラ28に到達するまでの時間Tを調節することで
、上述した用紙Pの変形(反り返り)の程度を軽減させる。そしてその後に第1駆動ローラ28の下流側に用紙P先端(R)を搬送することで、第2面記録時の用紙Pと記録ヘッド
100との擦れや、PGが著しく不均一となるといった不具合を防止する。つまり、本発明における上記時間Tとは、単に第1面のインクの乾燥を待つ為の時間ではなく、インクを吸収して変形した用紙Pの前記変形の程度が、第2面記録時に著しい悪影響(ヘッド擦れやPG不均一による記録品質の低下)を及ぼさない程度にまで緩和されるのを待つ為の時間である。
以下、時間Tの設定方法について具体的に説明する。尚、以下説明する時間Tの設定方法は一例であり、これに限定されるものではない。
図7において、符号Aで示す領域は第1面記録時の領域であり、符号Fは、第1面記録時の用紙後端であるとともに、第2面記録時の用紙先端を示している。従って図中の矢印で示す様に、上方向が第1面記録時の搬送方向となり、下方向が第2面記録時の搬送方向となる。また、符号Aで示す領域は、第1面記録時の用紙後端Fから長さLの領域を示している。更に、符号Dは用紙Pの幅を示している。
この様な用紙Pの第1面に記録終了後、第2面に記録を行う場合には、符号Fで示す第1面記録時の後端が先端となり、図6に示す様に第1駆動ローラ28及び第1従動ローラ29によって記録ヘッド100の下へと搬送される。従って、領域Aにおけるインク吸収量が多い程、第1面記録終了時における用紙Pの変形の程度が顕著となり、逆に領域Aにおけるインク吸収量が少ない程、第1面記録終了時における用紙Pの変形の程度は小さくなる。従って、領域Aにおけるインク吸収量に応じて上記時間Tを設定することで、スループットの低下を最小限に抑えながら、第2面記録時における用紙P(特に先端)のヘッド擦れ防止やPG変化の軽減を図ることが可能となる。
次に、本実施形態では、領域Aの長さLを、図6に示す経路長L、即ち紙検出器70から第2ローラ対までの搬送経路長を用いている。これは、以下の理由による。先ず、領域Aの長さLは、図6に示す経路長L以上であることが望ましい。即ち、第2面記録時に用紙P先端(R)がヘッド擦れ等を招くのは、用紙P先端(R)が第1駆動ローラ28と第2駆動ローラ32との間に位置するときであり、従って換言すればこの間の搬送経路長を示す経路長Lに相当する、第1面記録時における用紙P後端の領域におけるインク吸収量の多少が、第2面記録時における用紙P先端(R)のヘッド擦れ等に大きく影響するからである。
そして、その上で領域Aの長さLとして経路長Lを用いるのは、第1に経路長Lが経路長L以上であることと、第2に既存の構成要素である紙検出器70を利用することで、第1面記録時に紙検出器70を用紙P後端が通過してから第1面記録終了時までのインク吐出量を求めることができ、つまり領域Aのインク吸収量を別途特別な構成部品を設けることなく簡単に求めることができるからである。
続いて、図8を参照しながら時間Tを調節するタイミングについて説明する。図8において、ホストコンピュータ700から記録データを受信すると(ステップS101)、第1面への記録を開始する(ステップS102)。次に、第1面記録時において用紙後端が紙検出器70を通過すると(ステップS103:肯定枝)、インク吐出量のカウントを開始する(ステップS104)。ここで、インク吐出量は例えばインク滴の吐出数に予め計測しておいたインク滴1滴あたりの重量を乗算することで求める等、公知の手法を用いて算出することができ、例えば特開2000−218817号公報に開示されている。尚ここで求められたインク吐出量(ミリグラム:mg)は、図7に示した領域Aにおいて吐出されたインクの量である。
次に、第1面への記録が終了すると(ステップS105:肯定枝)、用紙反転動作、即ち第1面への記録が行われた用紙Pを、上述した様に用紙反転部4へ引き込み、そして第1面への記録時に後端であった側を先端にして、用紙反転部4における用紙搬送を行う。そして、用紙P先端(R)が図5において符号Sで示す地点、即ち湾曲反転部駆動ローラ5
5の下流側近傍に到達した時点で(ステップS107の肯定枝)、搬送動作を一旦中断し(ステップS108)、時間T経過した時点で再び搬送動作を開始する(ステップS109の肯定枝、ステップS110)。このステップS109における時間Tが、上記時間Tを調節する為の時間である(以下「待ち時間T」と言う)。そして、搬送動作を再開した後は、上述した食い付き吐き出し方式のスキュー取りを行い(ステップS111)、第2面への記録を開始し(ステップS112)、第2面への記録が終了すると用紙排出動作を行う(ステップS113の肯定枝、ステップS114)。
以上により、本実施形態では、第1面記録終了時から用紙P先端(R)が第1駆動ローラ28に到達するまでの時間Tを、用紙P先端(R)が図5のS地点に到達した際における待ち時間Tを調節することで、最適な時間に設定する様に構成しているが、他の地点で待ち時間Tを設けても構わず、或いは、用紙の搬送動作を中断せずに、用紙搬送速度を調節することで時間Tを調節する様に構成しても構わない。
そして、待ち時間Tは、本実施形態においては以下のように設定する。尚、待ち時間Tは、本実施形態ではインク吐出量に応じて制御部160(図4)が予め定められた条件に従って設定するものであるので、本実施形態では制御部160が、前記時間Tを制御する搬送時間制御手段としての機能を果たす。
図9は、待ち時間T設定の第1実施例を示すものである。上段の表において符号Qは図7の領域Aにおけるインク吐出量M(mg)を、用紙幅D(inch)で除算したものであり、即ち領域A2における単位幅(1inch)あたりのインク吐出量である。尚以下ではこのインク吐出量を「基準インク吐出量Q」と言うこととする。また、符号Qは予め定められた一定のインク吐出量(しきい値)であり(詳細は後述)、符号Tは上記待ち時間(sec)であり、符号Tは、予め定められた一定の待ち時間を示している(詳細は後述)。更に、符号DRは、ユーザ設定による待ち時間を示している。ここで、ユーザ設定による待ち時間DRは、ホストコンピュータ700において動作するプリンタドライバ710(図4)上においてユーザが任意に設定できる待ち時間であり、即ちユーザによって任意の待ち時間DRを付加することができる様になっている。
ユーザ設定による待ち時間DRが設定されている場合(ユーザ設定あり)を例に説明すると、基準インク吐出量Qがしきい値Q以上の場合(丸付き符号Aで示す領域)には、待ち時間TはT+DRに設定され、しきい値Qより少ない場合には(丸付き符号Bで示す領域)、待ち時間Tは0+DRに設定される。
ここで、しきい値Q及び待ち時間Tは予め実験により求められたインク吐出量及び待ち時間であり、基準インク吐出量Qがしきい値Qのとき、待ち時間Tが少なくとも待ち時間Tであれば、第2面記録時にヘッド擦れ等が発生しないことを意味している。従ってしきい値Q及び待ち時間Tは、用紙Pの種類や解像度等によって変化させることが望ましく、特に、用紙Pが厚手のコート紙等の場合には、インクの膨潤による変形(反り返り)の程度が小さいか或いは発生しないので、待ち時間Tを短く設定することができる。尚このしきい値Q及び待ち時間Tは制御部160の記憶手段(例えばEEPROM165)に格納しても良いし、或いはホストコンピュータ700のプリンタドライバ710が保有する様にしても良い。
尚、ユーザ設定による待ち時間DRが設定されていない場合(ユーザ設定なし)には、表に示す様に基準インク吐出量Qがしきい値Q以上のときは待ち時間TはTとなり、基準インク吐出量Qがしきい値Qより少ないときは待ち時間Tはゼロとなる。
図10は、待ち時間T設定の第2実施例を示すものである。図中の符号Zを除く他の符号は全て実施例1で説明したものと同じであり(以下、実施例3以降も同様)、待ち時間Tについても、領域Aについては実施例1と同じである。しかし、領域Bにおいて、待ち時間Tを変数Z+DRに設定している(ユーザ設定ありの場合)。即ち、基準インク吐出量Qがしきい値Qより少ない場合において、基準インク吐出量Qの割合に応じて、待ち時間Tを変化させるものである。従って変数Zは図に示す様に0とT+DRとを結ぶ直線となり、これを表す式は図に示す通りとなる。この様に基準インク吐出量Qの割合に応じて待ち時間Tを変化させるので、より一層確実に第2面記録時のヘッド擦れ等を防止することができる。
図11は、待ち時間T設定の第3実施例を示すものである。図11において、符号Qは与えられた条件によってその都度算出される(変化する)インク吐出量のしきい値であり、符号Tは与えられた条件によってその都度算出される(変化する)待ち時間である。より詳しくは、用紙Pの種類(厚み、材質等)や印刷解像度等によっては、基準インク吐出量Qが実施例1で説明したしきい値Q以上であっても、待ち時間Tが、同じく実施例1で示した待ち時間Tよりも短くて済む場合がある。即ち、ある紙種や印刷解像度等の条件において得られたしきい値Q及び待ち時間Tに対して、紙種や印刷解像度等が異なる場合、例えばより一層厚手の用紙Pを用いた場合には、同じインク吐出量であっても、インクを吸収したことによって用紙Pに発生する変形の程度が小さく、従って待ち時間Tが短くて済むことになる。この場合には、紙種や印刷解像度等の条件によってしきい値及び待ち時間を変化させることで、無駄な待ち時間を排除して、スループットの最適化(短縮)を図ることができる。具体的には、しきい値Qをしきい値Qより高く設定するとともに待ち時間Tは待ち時間Tと同じとするか、或いはしきい値Qはしきい値Qと同じとして、待ち時間Tを待ち時間Tより短くするか、或いは図11に示す様にしきい値Qをしきい値Qより高く設定するとともに待ち時間Tを待ち時間Tより短くするか、の3通りが考え得る。
尚、しきい値Qは図示する様に本実施形態では変数m27×0.01によって求め、待ち時間Tは図示する様に本実施形態では変数m22×0.01によって求める。この変数m27及び変数m22は、プリンタドライバ710(図4)によって1印刷ジョブ毎に指定される数値であり、プリンタ1の制御部160がホストコンピュータ700から記録データを受信することによって、算出することができる。
以上により、図11に示す例では、ユーザ設定による待ち時間DRが設定されている場合において、基準インク吐出量Qが、算出されたしきい値Q以上の場合(丸付き符号Aで示す領域)には、待ち時間TはT+DRに設定され、しきい値Qより少ない場合には(丸付き符号B、Cで示す領域)、待ち時間Tは0+DRに設定される。尚、ユーザ設定による待ち時間DRが設定されていない場合は、図示する通りであるので説明は省略する。
図12は、待ち時間T設定の第4実施例を示すものである。本実施例において、領域A,Cの待ち時間Tについては実施例1と同じであるが、領域Bの待ち時間は、変数Z+DRに設定している(ユーザ設定ありの場合)。即ち、基準インク吐出量Qがしきい値Q以上であり且つしきい値Qより小さい場合において、基準インク吐出量Qの割合に応じて、待ち時間Tを変化させるものである。従って変数Zは図に示す様に0とT+DRとを結ぶ直線となり、これを表す式は図に示す通りとなる。この様に基準インク吐出量Qの割合に応じて待ち時間Tを変化させるので、より一層確実に第2面記録時のヘッド擦れ等を防止することができる。尚、ユーザ設定による待ち時間DRが設定されていない場合は、図示する通りであるので説明は省略する。
図13は、待ち時間T設定の第5実施例を示すものである。この実施例は、基準インク吐出量Qが実施例1で説明したしきい値Q以下であっても、待ち時間Tが実施例1の様にゼロでは不適切で、即ち一定の待ち時間を要する様な用紙Pに適した実施例を示している。即ち、ある紙種や印刷解像度等の条件において得られたしきい値Q及び待ち時間Tに対して、紙種や印刷解像度等が異なる場合、例えばより薄手の用紙Pを用いた場合には、同じインク吐出量であっても、インクを吸収したことによって用紙Pに発生する変形の程度が大きかったり、或いは変形の程度が軽減されるまでに長い時間を要する場合がある。従ってこの場合には、本実施例に示す様に基準インク吐出量QがQ以上であってQより少ない領域Bにおいて、実施例1とは異なり一定の待ち時間を設けることで、第2面記録時のヘッド擦れ等を確実に防止する様にしている。
尚、本実施例では、基準インク吐出量QがQ以上の場合(領域A)に、待ち時間Tを実施例1と同じTとしているが、インクを吸収することによって生じる変形の程度が顕著な性質に鑑みて、領域Aにおける待ち時間Tを更に増加させることも有効である。尚、ユーザ設定による待ち時間DRが設定されていない場合は、図示する通りであるので説明は省略する。
図14は、待ち時間T設定の第6実施例を示すものである。この実施例では、領域A、Cについての待ち時間Tは実施例5と同様であるが、領域Bの待ち時間は、変数Z+DRに設定している(ユーザ設定ありの場合)。変数Zは図示する様にTとT+DRとを結ぶ直線となり、これを表す式は図に示す通りとなる。この様に基準インク吐出量Qの割合に応じて待ち時間Tを変化させるので、より一層確実に第2面記録時のヘッド擦れ等を防止することができる。尚、ユーザ設定による待ち時間DRが設定されていない場合は、図示する通りであるので説明は省略する。
図15は、待ち時間T設定の第7実施例を示すものである。この実施例は、基準インク吐出量Qが実施例1で説明したしきい値Q以下であっても、待ち時間Tが実施例1の様にゼロでは不適切であり、更に実施例1の待ち時間Tでも不足する様な用紙Pに適した実施例を示している。つまり、上記実施例5を適用すべき用紙Pよりも、更に変形の程度が大きいか、或いは変形の程度が軽減されるまでに長い時間を要する用紙Pに適している。従ってこの場合には、図示する様にしきい値Qをしきい値Qより低く設定するとともに待ち時間Tを待ち時間Tよりも長くすることで、第2面記録時におけるヘッド擦れ等を防止することができる。尚、ユーザ設定による待ち時間DRが設定されていない場合は、図示する通りであるので説明は省略する。
図16は、待ち時間T設定の第8実施例を示すものである。この実施例では、領域A、Bについての待ち時間Tは実施例7と同様であるが、領域Cの待ち時間は、変数Z+DRに設定している(ユーザ設定ありの場合)。変数Zは図示する様に0とT+DRとを結ぶ直線となり、これを表す式は図に示す通りとなる。この様に基準インク吐出量Qの割合に応じて待ち時間Tを変化させるので、より一層確実に第2面記録時のヘッド擦れ等を防止することができる。尚、ユーザ設定による待ち時間DRが設定されていない場合は、図示する通りであるので説明は省略する。
以上説明した実施例1乃至実施例8においては、図7に示す領域Aにおけるインク吸収量の多少を表すパラメータとして、記録ヘッド100からのインク吐出量(液体吐出量)を用いたが、例えば領域Aにおける記録デューティ(液体噴射密度)や、画像データ(液体噴射データ)から判断可能な画像の濃淡等を用いても良い。また、領域Aの副走査方向長さLとして、本実施形態では紙検出器70から第2駆動ローラ32までの経路長Lを用いたが、これに限られるものではなく、例えば図7に示す経路長Lを用いても構わない。
1 インクジェットプリンタ、1a 装置本体、2 給紙部、3 オプション給紙ユニット、4 反転部、5 フェイスダウン(Fd)排出部、6 フェイスアップ(Fu)排出部、11 記録部、28 第1駆動ローラ、29 第1従動ローラ、32 第2駆動ローラ、33 第2従動ローラ、35 補助ローラ、36 第3駆動ローラ、37 第3従動ローラ、65 プラテン、70 紙検出器、100 インクジェット記録ヘッド、160 制御部、500 Fd排出口、600 Fu排出口、700 ホストコンピュータ、P 印刷用紙

Claims (4)

  1. 被記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドによって記録の行われた第1面に対して反対側の第2面が前記インクジェット記録ヘッドと対向する様に、被記録媒体を湾曲反転させる湾曲反転経路と、
    前記第1面に記録の行われた被記録媒体が、前記第1面記録時における後端を先端にして、前記湾曲反転経路を経由して前記インクジェット記録ヘッドの上流側へ到達する様に被記録媒体を搬送する搬送手段と、
    前記インクジェット記録ヘッドから上流側に最初に位置するローラの対であって、被記録媒体をニップし且つ回転することにより被記録媒体を下流側へ搬送する第1ローラ対と、
    前記インクジェット記録ヘッドから下流側に最初に位置するローラの対であって、記録の行われた被記録媒体をニップし且つ回転することにより被記録媒体を下流側へ搬送する第2ローラ対と、
    前記搬送手段を駆動制御することにより、前記第2面記録時の被記録媒体先端が、前記第1面記録終了時から、前記第1ローラ対に到達するまでの時間Tを制御する搬送時間制御手段と、を備え、
    前記搬送時間制御手段が、前記第1面記録時の被記録媒体後端領域(被記録媒体後端から、前記第1ローラ対と前記第2ローラ対との間の媒体経路長(但し被記録媒体の後端から先端までの長さより短い)までの領域におけるインク吐出量に応じて、前記インク吐出量が少ない所定の場合よりも相対的に前記インク吐出量が多い所定の場合に前記時間T がより長くなる様に前記時間Tを設定する、
    ことを特徴とする被記録媒体案内装置。
  2. 請求項1に記載の被記録媒体案内装置において、前記搬送時間制御手段が、被記録媒体の厚みに応じて、所定の厚みを持つ被記録媒体より相対的に厚みが厚い被記録媒体の場合には、前記時間T が相対的に短くなる様に前記時間T を設定する、
    ことを特徴とする被記録媒体案内装置。
  3. 被記録媒体の両面に記録を実行可能に構成された記録装置であって、請求項1または2に記載された前記被記録媒体案内装置を備えている、
    ことを特徴とする記録装置。
  4. 被噴射媒体に液体噴射を行う液体噴射ヘッドと、
    前記液体噴射ヘッドによって液体噴射の行われた第1面に対して反対側の第2面が前記液体噴射ヘッドと対向する様に、前記第1面を内側にして被噴射媒体を湾曲反転させる湾曲反転経路と、
    前記第1面に液体噴射の行われた被噴射媒体が、前記第1面液体噴射時における後端を先端にして、前記湾曲反転経路を経由して前記液体噴射ヘッドの上流側へ到達する様に被噴射媒体を搬送する搬送手段と、
    前記液体噴射ヘッドから上流側に最初に位置するローラの対であって、被噴射媒体をニップし且つ回転することにより被噴射媒体を下流側へ搬送する第1ローラ対と、
    前記液体噴射ヘッドから下流側に最初に位置するローラの対であって、液体噴射の行われた被噴射媒体をニップし且つ回転することにより被噴射媒体を下流側へ搬送する第2ローラ対と、
    前記搬送手段を駆動制御することにより、前記第2面液体噴射時の被噴射媒体先端が、前記第1面液体噴射終了時から、前記第1ローラ対に到達するまでの時間Tを制御する搬送時間制御手段と、を備え、
    前記搬送時間制御手段が、前記第1面液体噴射時の被噴射媒体後端領域(被噴射媒体後端から、前記第1ローラ対と前記第2ローラ対との間の媒体経路長(但し被噴射媒体の後端から先端までの長さより短い)までの領域における液体吐出量に応じて、前記液体吐出量が少ない所定の場合よりも相対的に前記液体吐出量が多い所定の場合に前記時間T がより長くなる様に前記時間Tを設定する、
    ことを特徴とする液体噴射装置。
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