JP5258900B2 - 画像発現先媒体シート用デュアルトレイ - Google Patents

Description

本発明は家庭用及び業務用のプリンタ、より具体的には画像発現先媒体用のトレイ及びそのプリンタとトレイとの間のつながりの改良に関する。

家庭用プリンタや業務用プリンタには周知の通り幾つかのトレイが備わっている。そのトレイには画像発現先媒体シートを装填することができ、印刷ステーションへはそのトレイから媒体シートが送られていく。トレイのサイズは標準判型の画像発現先媒体シートを収めうるよう定められているのが普通である。標準判型には、レター（８．５インチ×１１インチ即ち２１５．９ｍｍ×２７９．４ｍｍ）、Ａ４（２１０．０ｍｍ×２９７．０ｍｍ）、リーガル（８．５インチ×１４インチ即ち２１５．９ｍｍ×３５５．６ｍｍ）等の判型がある。

米国特許出願公開第２００６／２６２３５５号明細書 国際公開第ＷＯ２００６／１３０３４９号パンフレット

小判型画像発現先媒体シート上に写真品質の画像を発現うるプリンタも数多くある。小判型のシートとは、４インチ×６インチ（１０１．６ｍｍ×１５２．４ｍｍ）サイズのシートのように、プリンタ内媒体経路幅の１／２未満しか使わない判型のシートのことである。無論、この種の判型のシートは写真プリント向け品質の素材に限られるわけではなく、カードストック、ラベル、プレーン紙等といた素材で形成されたシートも使用することができる。便宜上、以下の説明では、プリンタ内媒体経路幅の１／２未満しか使わない判型の画像発現先媒体（例えば写真プリント用媒体）のことを「補助媒体」、その補助媒体向けのトレイのことを「補助トレイ」と総称することとする。市販されている補助トレイはいずれもトレイ部分が１個しかなく、またユーザがマニュアル操作、即ち補助媒体を装填した後トレイ部分を物理的に押し込み媒体がピックアップされうるポジションにする手動操作を行わねばならないものばかりである。

しかし、補助媒体シートの幅はプリンタ内媒体経路幅の１／２未満であるから、補助媒体シートのスタックを幅方向に２個並べ、それらのスタックのうち一方から１枚、他方から１枚というように、２枚のシートを同時にプリンタ内に送れるようにしたいものである。２枚のシートに対し同時に印刷を施すことができれば、より高いスループットが得られるはずである。即ち、シート２枚の横並び印刷でキャリッジ反転回数（スワス１本を印刷する際のシート１枚当たりキャリッジ往復回数）を半減させることや、２枚同時装填／排出でシートの装填／排出を高速化することができ、それらを通じスループットが高まるはずである。更に、単独のシートをピックアップしてプリンタ内に送ることができるよう柔軟性を持たせれば、ダミーのシート１枚を付加してプリンタ内に送るようなことをしなくても、奇数枚のシートに印刷を施すことができるはずである。

ここに、本発明の一実施形態は、媒体シートを受け入れうるトレイ、自分に対し整列しているトレイから媒体シートを取り出すピッカ及びその媒体シートをマーキング機構に送るドライブを備えるプリンタに、オペレータがトレイにアクセスして媒体シートを補充装填することが可能な媒体装填ポジション及びトレイがピッカに対し整列する媒体ピックアップポジションを設けたものである。トレイ移動機構は、媒体装填ポジション・媒体ピックアップポジション間でポジション選択的にトレイを移動させる。トランスミッションを結合させるとシート送り機構のドライブがトレイ移動機構に連結され、そのドライブの働きでトレイが媒体装填ポジション・媒体ピックアップポジション間を移動する。トランスミッションを分離させると、トレイが移動せず媒体シートを送ることが可能な状態となる。

本発明の他の実施形態に係るプリンタは２個のトレイを備える。媒体装填ポジション及び媒体ピックアップポジションはトレイ毎に異なっていてもよい。このプリンタでは、両トレイをそれぞれ媒体ピックアップポジションに移動させると横並びになり、両トレイの媒体シートをピッカで同時に取り出せる状態になる。

個々のトレイを移動させる機構は、好ましくは、上記トレイを媒体装填ポジションから媒体ピックアップポジションへといちどきに１個ずつ移動させることができるよう、個々のトレイに対し個別に連結可能な構成とする。この構成では、ピッカは、一方のトレイが媒体ピックアップポジションにあり他方のトレイがまだ媒体ピックアップポジションに到達していない状態で前者から媒体シートを取り出すことができ、また、一方のトレイが媒体ピックアップポジションから去っており他方のトレイがまだ媒体ピックアップポジションに残留している状態で後者から媒体シートを取り出すことができる。

本発明の更に他の実施形態は、媒体用のトレイを２個備えるプリンタ（媒体装填ポジション及び媒体ピックアップポジションはトレイ毎に異なっていてもよい）を用い、１枚の印刷物を作成する方法であって、両トレイがそれぞれのトレイの媒体装填ポジションにある状態から一方のトレイをそのトレイの媒体ピックアップポジションに移動させるステップと、当該一方のトレイから媒体シートを取り出すステップと、他方のトレイをそのトレイの媒体ピックアップポジションに移動させるステップと、更なる媒体シートを取り出すことなく双方のトレイをそれぞれの媒体装填ポジションに移動させるステップと、を有する。

本発明の更に他の実施形態は、偶数枚の印刷物を作成する方法であって、両トレイがそれぞれの媒体装填ポジションにある状態から一方のトレイをそのトレイの媒体ピックアップポジションに移動させるステップと、他方のトレイをそのトレイの媒体ピックアップポジションに移動させるステップと、個々のトレイから媒体シートを取り出すステップと、更なる媒体シートを取り出すことなく双方のトレイをそれぞれの媒体ピックアップポジションから媒体装填ポジションに移動させるステップと、を有する。

本発明の更に他の実施形態は、奇数枚の印刷物を作成する方法であって、両トレイがそれぞれの媒体装填ポジションにある状態から一方のトレイをそのトレイの媒体ピックアップポジションに移動させるステップと、他方のトレイをそのトレイの媒体ピックアップポジションに移動させるステップと、個々のトレイから媒体シートを取り出すステップと、一方のトレイをそのトレイの媒体装填ポジションに移動させるステップと、そのトレイの媒体ピックアップポジションに残留している方のトレイから媒体シートを取り出すステップと、そのトレイの媒体ピックアップポジションに残留していた方のトレイをそのトレイの媒体ピックアップポジションから媒体装填ポジションへと移動させるステップと、を有する。

プリンタの一部及び本発明の一実施形態に係る媒体トレイを示す前方斜視外観図である。 図１に示した補助トレイの頂面図である。 図１に示したプリンタ及び媒体トレイの正面図である。 図１に示したプリンタ及び媒体トレイの側面図である。 図１に示したプリンタのうち媒体シート送り機構の部分を詳細に示す側立面図である。 図５として示した側立面図から一部の部材を取り除き、隠れている部分の詳細をより明らかにした側立面図である。 図５として示した側立面図から一部の部材を取り除き、隠れている部分の詳細をより明らかにした側立面図である。 ロッカーギアトランスミッションの状態例を示す図である。 ロッカーギアトランスミッションの他の状態例を示す図である。 ロッカーギアトランスミッションの他の状態例を示す図である。 ロッカーギアトランスミッション及びリーフスプリングの外観を示す図である。 リーフスプリング結合機構の状態例を示す図である。 リーフスプリング結合機構の他の状態例を示す図である。 デュアルトレイの動作状態例を示す図である。 デュアルトレイの他の動作状態例を示す図である。 デュアルトレイの他の動作状態例を示す図である。 デュアルトレイの他の動作状態例を示す図である。 デュアルトレイの他の動作状態例を示す図である。 デュアルトレイの他の動作状態例を示す図である。 デュアルトレイの他の動作状態例を示す図である。 デュアルトレイの他の動作状態例を示す図である。 デュアルトレイの他の動作状態例を示す図である。 デュアルトレイの他の動作状態例を示す図である。 デュアルトレイの他の動作状態例を示す図である。 デュアルトレイの他の動作状態例を示す図である。 デュアルトレイの他の動作状態例を示す図である。

図１に、プリンタ１０の一部並びに本発明の一実施形態に係る画像発現先媒体用主トレイ１２及び補助トレイ１４の前方斜視外観を示す。プリンタ内部を明示するためプリンタハウジングは取り除いてある。そのうち主トレイ１２は標準判型、例えばレター（８．５インチ×１１インチ即ち２１５．９ｍｍ×２７９．４ｍｍ）、Ａ４（２１０．０×２９７．０ｍｍ）、リーガル（８．５インチ×１４インチ即ち２１５．９ｍｍ×３５５．６ｍｍ）等の判型の媒体シートが収まるように構成されている。補助トレイ１４は、プリンタ側のスロットに挿入され、また縦に延びる左右の側壁１６，１８を貫通する孔を利用し位置規制された状態で、その主トレイ１２の上面上に座している。

その補助トレイ１４には、図２に示す通り２個のスタック２０，２２が横並びで収まっている。これらのスタック２０，２２は、例えば４インチ×６インチ判型の写真用媒体を左右のサブトレイ２４，２６に装填することでそこに形成されたものである。なお、この明細書では上下左右等の後を使用しているが、これは図面上での部材間位置関係を表すためであり、使用時におけるプリンタ１０の向きを限定等する趣旨ではない。

図３にプリンタ１０、主トレイ１２及び補助トレイ１４の正面を、また図４にその側面を示す。このプリンタ１０で画像を発現させる際には、本件技術分野で周知の通り、キャリッジ２８を使用しプリントヘッド及びインクカートリッジ群を媒体経路横断方向沿いに往復移動させる。

媒体シートは、プリンタ内で主トレイ１２や補助トレイ１４からピックアップされる。そのためのピッカシステムとしては、ピックアーム型を含め様々な既知システムを採用することができる。本件技術分野で習熟を積まれた方々（いわゆる当業者）にはご理解頂けるように、それにはプリンタやトレイを僅かに変形するだけでよい。図示例の場合はターンローラ型のシステムを採用している。これは、１個又は２個のトレイから媒体シートをターンローラ３０でピックアップし、フィードローラ３２やその先のアウトプットローラ３４に送る構成であり、それらのローラ３０、３２及び３４を動かす動力は図５の如くラインフィードモータ３６及びタイミングベルト３８から供給される。補助トレイ１４内の媒体シートをフィードローラ３２に送る際には、補助トレイ内媒体シートのうち一番上にあるものをターンローラ３０に当接させ、その状態でターンローラ３０を回転させる。補助トレイ内媒体シートをターンローラ３０に当接させる動作は、補助トレイ内媒体シートがターンローラ３０の直下にある状態で、プリンタ内の従来型カム機構（図示せず）によって主トレイ１２内のリフトプレートを押し上げ、その主トレイ内リフトプレートで補助トレイ１４内のリフトプレートを押し上げ、その補助トレイ内リフトプレートで補助トレイ内媒体シートを押し上げることで実行する。主トレイ１２内に媒体シートがある状態では、その媒体シート越しに主トレイ内リフトプレートから補助トレイ内リフトプレートへと力が伝達していく。個々の補助トレイ内リフトプレートの背面には、図示しないが、リーフスプリングを設けた方がよい。そうしたリーフスプリングがあれば、媒体シート装填枚数の違いにより補助トレイ間に生じるスタック厚みの違いを吸収しつつ、ピックアップに相応しい高さまで媒体シートを押し上げることができる。

補助トレイ１４からターンローラ３０への送りに備え補助トレイ内媒体シートをターンローラ３０の直下に移動させる動作、即ち図６中の矢印線４０沿いにローラ３０側へとトレイ１４を水平方向に移動させる動作は、ラインフィードモータ３６に発した動力をロッカーギアトランスミッション４４経由でラック４２に伝達し、その動力で図４中のトレイ１４を動かすことで実行する。別途モータを設ける必要がないので、この仕組みであれば低コストでトレイ１４の長所を活かすことができる。そのトランスミッション４４はラック４２・アウトプットローラ３４間を随時連結させる部材であり、図７の如くローラ３４に対し同軸回動自在なロッカーアーム４６を有している。アーム４６・ローラ３４間には僅かに把持方向の摩擦力が働くので、トランスミッション４４を後述の結合状態にしてローラ３４を回転させるとトレイ１４が上掲の如くに移動する。そのアーム４６がとりうる状態には次の三状態がある。まず、図８に示す前方結合状態では、アウトプットローラギア４８、トランスミッションギア５０、アイドラギア５２、ギアシャフト５６に固定されているギア５４、そして図６中のラック４２、という動きによって、媒体ピックアップポジションに達するようトレイ１４がプリンタ内方向に動かされる。図９に示す後方結合状態では、アウトプットローラギア４８、トランスミッションギア５８、アイドラギア５２、ギアシャフト５６に固定されているギア５４、そして図６中のラック４２、という動きによって、媒体装填ポジションに達するようトレイ１４がプリンタ外方向に動かされる。そして、図１０に示す分離状態では、トレイ１４を不動状態に保ちながら印刷用の媒体シートがモータ３６によって送られることとなるようトランスミッション４４が分離する。

そのロッカーアーム４６上には、図１１に示すようにピン６０が設けられている。このピン６０の位置をリーフスプリング６２を貫通する孔に揃えると、アーム４６はアウトプットローラ３４に対して回動しなくなる。通常時は、これを利用しアーム４６の状態を分離状態（図１０の状態）に維持する。ロッカーギアトランスミッション４４がこうしたニュートラル状態をとっているときには、ラインフィードモータ３６から補助トレイ１４への動力伝達は起こらない。

しかし、ロッカーアーム４６上のピン６０がリーフスプリング６２側の孔にはまっている状態では、補助トレイ１４内のサブトレイ２４，２６を上掲の如くロッカーギアトランスミッションで動かすことはできない。そこで、ピン６０がスプリング６２側の孔に捕らわれていない状態になるよう、スプリング６２の動きによってピン６０をその孔から離脱させるようにしている。即ち、印刷時には図１２の如く媒体上方を左右に横断移動するキャリッジ２８を、サブトレイ移動に当たり、図１３中の左端ポジション即ちスタンバイポジションに移動させてスプリング６２に当接させ、それによってスプリング６２を左方向に撓ませるようにしている。この撓みでピン６０がそのスプリング６２から解放されるため、アーム４６は分離状態以外の状態をとれるようになる。ピン６０があるので、後述の如くそのピン６０が孔に戻るまでは、スプリング６２が撓んだ状態に保たれる。スプリング６２からアーム４６を解放させた後、キャリッジ２８が自在移動可能な状態になるので、そのキャリッジ２８によるその他の諸動作を好適に実行することができる。このように、スプリング６２はロッカーギアトランスミッション用の結合／分離機構として働く。

補助トレイ１４は、図１４に示すように、固定トレイサポート６４、可動な左サブトレイ２４、可動な右サブトレイ２６、ロッカーギアトランスミッション４４、キャリッジで撓まされるリーフスプリング６２、トランスミッション４４から延びるギアシャフト５６、ピニオンギア６６を咬合させうるラック４２、左トレイ付勢スプリング６８、並びに右トレイ付勢スプリング７０を有している。トランスミッション４４内のギア５４は図８に示す如くシャフト５６に固定されているので、ピニオンギア６６はそのシャフト５６と一体に回転する。更に、ピニオンギア６６の回転は、図１５に示す如くトレイ側にあるラック４２，４３によってサブトレイ２４，２６の直線運動へと変換される。なお、図示例ではこれらの部材全てがトレイ１４を含むアセンブリの一部として設けられているが、いわゆる当業者には理解できるように、それらの多くはプリンタハウジング側に設けることができるので、トレイ１４と共に着脱可能な構成にする必要はない。ハウジング側に設けてトレイの低価格化や簡素化を図ることもできよう。

サブトレイ２４，２６は互いに独立に動かせるので、このプリンタでは、どちらか一方のスタックから媒体をピックアップすることも、また双方のスタックから媒体をピックアップことも可能である。まず、図１５では、サブトレイ２４，２６が共に自分の媒体ピックアップポジションから退いているため、主トレイ１２内の媒体をプリンタ内に送ることや、オペレータがサブトレイ２４，２６内に媒体を装填することが可能である。ラック４２がサブトレイ２４より若干短いため、ピニオンギア６６はラック４２とは咬合せずにラック４３と咬合しているので、この状態からギア６６を回転させると、図１６の如く右サブトレイ２６が自分の媒体ピックアップポジションへと移動していく。

図１７に示すように、右サブトレイ２６上には係合タブ状突起７４があり、左サブトレイ２４上にはそれに対応する係合タブ状突起７６がある。右サブトレイ２６が矢印線７２沿いに移動し自分の媒体ピックアップポジションに近づいていく過程で、それら突起７４，７６同士が係合して左サブトレイ２４が数ｍｍ押されるため、図１８に示すようにラック４２にピニオンギア６６が咬合することとなる。

このポジションでは、右サブトレイ２６上のラック４３から、ピニオンギア６６が分離し始めている。図１９Ａ及び図１９Ｂに順序立てて示す通り、右サブトレイ２６は付勢スプリング７８によってラック４３の端から更に数ｍｍ押され、最終的には図２０に示す通り自分の媒体ピックアップポジションに到達する。この段階のプリンタでは、ロッカーギアトランスミッション４４を分離状態にすることも結合状態に保つことも可能である。分離状態にするには、ロッカーアーム４６上のピン６０がリーフスプリング６２側の孔内に戻ってしまわないよう十分な角度に亘りアウトプットローラギア４８を逆回転させることにより、分離状態でトランスミッション４４がとる図１０のポジションまで、アーム４６を動かせばよい。この状態では、右サブトレイ２６内の媒体シートを例えば１枚ピックアップし、それを使いプリンタで１枚の印刷物を作成することができる。また、結合状態に保てば、ピニオンギア６６の動きにより今度は左サブトレイ２４が動き、図２１に示すように左サブトレイ２４の媒体ピックアップポジションにいずれ到達する。このポジションでは、両サブトレイ２４，２６内の媒体シートを共にピックアップすることで、偶数枚の印刷物を作成することができる。

サブトレイ２４，２６をその媒体装填ポジションに戻す際にはまず図２２に示した動作を実行する。この動作では、ピニオンギア６６を逆回転させることで左サブトレイ２４を矢印線８０の方向に動かす。すると、左サブトレイ２４上の係合タブ状突起７６が右サブトレイ２６上の係合タブ状突起７４に当接するため、右サブトレイ２６が大きく動かされ、その上のラック４３にピニオンギア６６が再咬合する。左サブトレイ２４を端点まで動かすと、図２３に示すように、ラック４２に対するピニオンギア６６の咬合が外れる。この状態では、プリンタを用い奇数枚印刷ジョブの最終ページを印刷することができる。付勢突起８２によって更に数ｍｍ押されるため、図２４に示すように、ピニオンギア６６はラック４２から完全に分離される。次いで、右サブトレイ２６がそのピニオンギア６６によって駆動される。

右サブトレイ２６は移動を続け、図２５に示すようにやがて自分の媒体装填ポジションに到達する。プリンタは既に印刷ジョブを終えているので、このホームポジションにあるときは、ユーザは媒体を装填することができる。また、このように複数個のサブトレイを個別に移動させることが可能な構成では、独特なことに、ユーザからの指示で奇数枚のページを印刷する際に、印刷すべき最後のページを残して左サブトレイが退却し、右サブトレイ内の媒体のみがピックアップされる。従って、ブランクの媒体片がピックアップされ媒体経路全長を経巡るといった状況が生じないため、奇数枚のシートに対しまさにすっきりと且つスムーズに印刷を施すことができ、ユーザの満足度が高まることとなる。

１０ プリンタ、１２ 主トレイ、１４ 補助トレイ、１６ 左側壁、１８ 右側壁、２０ 左スタック、２２ 右スタック、２４ 左サブトレイ、２６ 右サブトレイ、２８ キャリッジ、３０ ターンローラ、３２ フィードローラ、３４ アウトプットローラ、３６ ラインフィードモータ、３８ タイミングベルト、４０，７２，８０ 矢印線、４２ ラック、４４ ロッカーギアトランスミッション、４６ ロッカーアーム、４８ アウトプットローラギア、５０，５８ トランスミッションギア、５２ アイドラギア、５４ ギア、５６ ギアシャフト、６０ ピン、６２ リーフスプリング、６４ 固定トレイサポート、６６ ピニオンギア、６８ 左トレイ付勢スプリング、７０ 右トレイ付勢スプリング、７４ 右係合タブ状突起、７６ 左係合タブ状突起、７８ 右付勢スプリング、８２ 付勢突起。

Claims (3)

1. 媒体シート上に画像を発現させるマーキング機構と、
   媒体シートを受け入れうる２個のトレイと、
   それらのトレイから媒体シートを取り出すピッカ及びそれらの媒体シートをマーキング機構に送るドライブを有するシート送り機構と、
   トレイを媒体装填ポジション・媒体ピックアップポジション間でポジション選択的に移動させるトレイ移動機構と、
   を備え、
   個々のトレイがとりうるトレイ別のポジションに、オペレータがそのトレイにアクセスして媒体シートを補充装填することが可能な媒体装填ポジションと、そのトレイがピッカに対し整列する媒体ピックアップポジションと、があり、
   両トレイをそれぞれの媒体ピックアップポジションに移動させるとそれらのトレイが横並びに整列し、ピッカが両トレイから同時に媒体シートを取り出せる状態になるプリンタ。
2. 請求項１記載のプリンタであって、更に、結合及び分離が可能なトランスミッションを備え、（１）トランスミッションを結合させると、上記シート送り機構のドライブが上記トレイ移動機構に連結される結果、当該ドライブの働きにより個々のトレイが自分の媒体ピックアップポジション・媒体装填ポジション間で移動する状態となり、また（２）トランスミッションを分離させると、トレイが移動せず上記媒体シートを送ることが可能な状態となるプリンタ。
3. マーキング機構と、媒体シートを受け入れうる２個のトレイと、それらのトレイから媒体シートを取り出すピッカ及びそれらの媒体シートをマーキング機構に送るドライブを有するシート送り機構と、を有し、個々のトレイがとりうるトレイ別のポジションに、オペレータがそのトレイにアクセスして媒体シートを補充装填することが可能な媒体装填ポジションと、そのトレイがピッカに対し整列する媒体ピックアップポジションと、があるプリンタを用い、奇数枚の印刷物を作成する方法であって、
   両トレイがそれぞれの媒体装填ポジションにある状態から一方のトレイをそのトレイの媒体ピックアップポジションに移動させるステップと、
   他方のトレイをそのトレイの媒体ピックアップポジションに移動させるステップと、
   個々のトレイから媒体シートを取り出すステップと、
   いずれかのトレイをそのトレイの媒体装填ポジションに移動させるステップと、
   そのトレイの媒体ピックアップポジションに残留している方のトレイから媒体シートを取り出すステップと、
   そのトレイの媒体ピックアップポジションに残留していた方のトレイをそのトレイの媒体ピックアップポジションから媒体装填ポジションへと移動させるステップと、
   を有する方法。

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