(57)【要約】【課題】記録部で片面に記録が行われた被記録用紙を所定の経路に沿って搬送することによって反転させて記録部へと戻す反転部を有する記録装置において、反転部における、記録済み面の記録剤の剥離や、剥離した記録剤の、被記録用紙への再付着の可能性を低減する。【解決手段】記録ヘッド１１を有する記録部で片面に記録が行われた被記録用紙は、反転部へと搬送される。反転部は、被記録媒体の記録済み面側に、駆動される、ゴムやエラストマーなどの弾性部材製の両面ローラＡ１１３および両面ローラＢ１１２を有し、非記録面側に、それぞれ両面ローラＡ１１３および両面ローラＢ１１２と共に従動する、高分子樹脂などの非弾性部材製の両面ピンチローラＡ１１３および両面ピンチローラＢ１１２を有しており、被記録媒体を、記録済み面側を内側とする周回経路に沿って搬送することによって、反転させて記録部側へと戻す。【選択図】  図２
2004315197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録用紙の一面に記録を行う記録部と、前記記録部から搬送される前記被記録用紙を受け取り、表裏を反転させて前記記録部へと戻す用紙反転部とを有し、前記記録部で前記被記録用紙の片面上への記録を終えた後、前記用紙反転部で該被記録用紙を反転させて前記記録部に戻し、該被記録用紙の反対側の面に記録を行って、前記被記録用紙の両面に記録を行うことができる両面記録装置において、
前記用紙反転部は、前記被記録用紙を所定の搬送路に沿って搬送することによって反転させて前記記録部へと戻し、該搬送路中に、前記記録部で片面に記録を行われて搬送されてくる前記被記録用紙の記録済み面に接する側に駆動ローラを有し、該被記録用紙の非記録面に接する側に従動ローラを有することを特徴とする両面記録装置。
【請求項２】
被記録用紙の一面上に記録を行う記録部と、前記記録部から搬送される前記被記録用紙を受け取り、表裏を反転させて前記記録部へと戻す用紙反転部とを有し、前記記録部で前記被記録用紙の片面上への記録を終えた後、前記用紙反転部で該被記録用紙を反転させて前記記録部に戻し、該被記録用紙の反対側の面に記録を行って、前記被記録用紙の両面に記録を行うことができる両面記録装置において、
前記用紙反転部は、前記被記録用紙を所定の搬送路に沿って搬送することによって反転させて前記記録部へと戻し、該搬送路中に、前記記録部で片面に記録を行われて搬送されてくる前記被記録用紙の記録済み面に接する側に弾性部材製のローラを有し、前記被記録用紙の非記録面に接する側に非弾性部材製のローラを有することを特徴とする両面記録装置。
【請求項３】
前記用紙反転部の、前記記録済み面に接する前記ローラを構成する前記弾性部材はゴムまたはエラストマーである、請求項２に記載の両面記録装置。
【請求項４】
前記用紙反転部の、前記非記録面に接する前記ローラを構成する前記非弾性部材は高分子樹脂である、請求項２または３に記載の両面記録装置。
【請求項５】
前記用紙反転部の、前記記録済み面に接する前記ローラの直径の方が、前記非記録面に接する前記ローラの直径よりも大きい、請求項１から４のいずれか１項に記載の両面記録装置。
【請求項６】
前記用紙反転部では、前記記録済み面側が内側、前記非記録面側が外側の周回経路に沿って前記被記録用紙を搬送することによって、前記記録用紙の表裏を反転させるとともに、搬送方向を１８０°転換させて、再び前記記録部へと前記被記録用紙を搬送する、請求項１から５のいずれか１項に記載の両面記録装置。
【請求項７】
前記記録部は、インクジェットプロセスにより記録を行う、請求項１から６のいずれか１項に記載の両面記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録用紙の表裏両面に自動的に記録を行う両面記録装置に関し、特に、インクジェットプロセスを使用して記録を行うインクジェット両面記録装置に関する。本発明は、このような記録装置の構成の中で、特に、表裏反転装置内の搬送ローラの配置や、構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット記録装置で自動両面記録を行うものは、いくつかの方式が実施あるいは提案されている。それらは、被記録用紙の表（おもて）面への記録が終了した後、それまでと搬送方向を反転して、被記録用紙を表裏反転装置に送り込み、反転動作終了後に、再び、表面への記録動作時と同じ用紙搬送部にて被記録用紙を搬送し、同じ記録部にて被記録用紙の裏面に記録を行うものである。
【０００３】
それらの方式の中で、特許文献１に開示される発明の如く、表裏反転装置内に２本の駆動ローラを配し、搬送経路に沿って被記録用紙の搬送方向を１８０°転換するものがある。このような構成の、従来の装置では、被記録用紙を、記録済み面を外側になるようにして表裏反転装置内を搬送している。また、１本の主駆動ローラと補助駆動ローラで被記録用紙の搬送方向を１８０°転換する構成のものも、例えば、特許文献２から公知である。この構成の装置においても、上記の例と同様に、被記録用紙を、記録済み面を外側になるようにして表裏反転装置内を搬送している。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第６３３２０６８号明細書
【特許文献２】
特開２００２−５９５９８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述のような従来例には、いくつかの課題がある。
【０００６】
すなわち、表裏反転装置の従動ローラの支持軸と従動ローラの間に、何らかの要因で軸損が発生することが考えられ、そのトルクが、従動ローラが非記録用紙から受ける摩擦力のトルクに比べて無視できない大きさになった場合、従動ローラが回転不良を起こす可能性がある。この際、従来技術では、被記録用紙の非記録面に駆動ローラが当接するようにし、記録済み面に従動ローラが当接するようにしているので、従動ローラが回転不良を起こした場合には、従動ローラと非記録用紙の記録済み面との間で擦過が発生することがあり、記録済み面の記録剤が完全に定着していなければ、記録剤の一部の剥離が発生する場合があるなど、記録結果に悪影響が生じてしまうおそれがある。
【０００７】
また、被記録用紙の非記録面に弾性部材が当接するようにし、記録済み面に非弾性部材が当接するようにしているので、記録済み面に当接するローラの表面が摩擦係数の小さい平滑面であることが多い。このために、前述の如く剥離して従動ローラに残るなどして、記録済み面側に当接するローラ上に記録剤が残ってしまった場合、被記録用紙の他の部分に再付着してしまう危険性が高くなり、それによって、同様に記録結果が損なわれてしまう危惧がある。
【０００８】
また、従来技術におけるように、記録済み面を外側にして搬送する場合、被記録用紙の記録済み面に当接するローラには、径が比較的小さいものが用いられ、このため、ローラの周方向の所定部分が記録部分に当接する頻度が高くなり、前述のように剥離した記録剤が、ローラ上に蓄積され、被記録用紙へ再付着する可能性が高まってしまう。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、記録部で片面に記録が行われた被記録用紙を所定の経路に沿って搬送することによって反転させて記録部へと戻す反転部を有する記録装置において、記録済み面の記録剤の剥離や、剥離した記録剤の、被記録用紙への再付着の可能性を低減し、被記録用紙を良好に反転させて良好な記録結果を得ることができる両面記録装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の両面記録装置は、被記録用紙の一面に記録を行う記録部と、記録部から搬送される被記録用紙を受け取り、表裏を反転させて記録部へと戻す用紙反転部とを有し、記録部で被記録用紙の片面上への記録を終えた後、用紙反転部で被記録用紙を反転させて記録部に戻し、被記録用紙の反対側の面に記録を行って、被記録用紙の両面に記録を行うことができる両面記録装置において、用紙反転部は、被記録用紙を所定の搬送路に沿って搬送することによって反転させて記録部へと戻し、搬送路中に、記録部で片面に記録を行われて搬送されてくる被記録用紙の記録済み面に接する側に駆動ローラを有し、被記録用紙の非記録面に接する側に従動ローラを有することを特徴とする
また、本発明の他の態様の両面記録装置は、被記録用紙の記録済み面に接する側に、ゴムあるいはエラストマー等から成る弾性部材製のローラを有し、被記録用紙の非記録面に接する側に、高分子樹脂から成る非弾性部材製のローラを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明において、用紙反転部の、記録済み面に当接するローラの直径は、非記録面に当接するローラの直径よりも大きくするのが有利である。
【００１２】
また、用紙反転部は、記録済み面側が内側、非記録面側が外側の周回経路に沿って被記録用紙を搬送することによって、記録用紙の表裏を反転させるとともに、搬送方向を１８０°転換させて、再び記録部へと被記録用紙を搬送する構成とすることができる。
【００１３】
また、本発明は、特に、インクジェットプロセスにより記録を行う記録部を備える記録装置に対して、好適に適用可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に説明する。
【００１５】
図１，２は、本発明の実施形態の記録装置の全体構成を示す模式図であり、図１は斜視図、図２は、図１の矢印Ａ方向から見た側断面図である。
【００１６】
同図に於いて、１は記録ユニット本体、１０は記録ユニット本体１の構造を支えるシャーシであり、２は自動両面ユニット、３６は記録ヘッド１１のノズル目詰まり防止やインクタンク１２を交換する時に使用するメインテナンスユニット、３７は被記録用紙を積載し記録動作時に１枚ずつ供給するメインＡＳＦである。
【００１７】
１１はインクを吐出して記録を行う記録ヘッドであり、１２は記録ヘッドへ供給するインクを蓄えるインクタンク、１３は記録ヘッド１１およびインクタンク１２を保持しており、走査を行うためのキャリッジ、１４はキャリッジを支持するガイドシャフト、１５はガイドシャフト１４と平行に位置し、ガイドシャフトシャフト１４と共にキャリッジ１３を支持するガイドレール、１６はキャリッジを駆動するためのキャリッジベルト、１７はプーリを介してキャリッジベルト１６を駆動するキャリッジモータ、１８はキャリッジ１３の位置を検出するためのコードストリップ、２０はキャリッジモータ１７のプーリと対向してキャリッジベルト１６を張架するアイドラプーリである。
【００１８】
２１は被記録用紙を搬送する紙送りローラであり、２２は紙送りローラ２１に押圧されて従動するピンチローラ、２３はピンチローラ２２を回転可能に保持するピンチローラホルダ、２４はピンチローラ２２を紙送りローラ２１に圧接するピンチローラばね、２５は紙送りローラ２１に固定された紙送りローラプーリ、２６は紙送りローラ２１を駆動するためのＬＦモータ、２７は紙送りローラの回転角度を検出するためのコードホイールである。
【００１９】
２９は記録ヘッド１１に対向して被記録用紙を支えるプラテン、３０は紙送りローラ２１と協働して被記録用紙を搬送するための第１排紙ローラ、３１は第１排紙ローラ３０の下流側に設けられた第２排紙ローラ、３２は第１排紙ローラ３０に対向して被記録用紙を保持する第１拍車列、３３は第２排紙ローラと対向して被記録用紙を保持する第２拍車列、３４は第１拍車列３２と第２拍車列３３を回転可能に保持する拍車ベースである。
【００２０】
３８はメインＡＳＦ３７の土台となるＡＳＦベース、３９は積載された被記録用紙に当接し搬送を行う給紙ローラ、４０は複数枚の被記録用紙が同時に搬送された時に１枚ずつに分離する分離ローラ、４１は被記録用紙を積載し給紙ローラ３９方向に付勢するための圧板、４２は圧板４１上に設けられ、被記録用紙の幅に合わせて任意の位置に固定可能なサイドガイド、４４はメインＡＳＦ３７からの被記録用紙通紙方向を１方向に規制するＡＳＦフラップである。また、メインＡＳＦ３７には、給紙動作時に給紙ローラ３９と分離ローラ４０のニップ部より先に進んでしまった被記録用紙先端を所定位置まで戻すための、不図示の戻し爪が設けられている。
【００２１】
５８はピンチローラホルダ２３等をリフトさせるリフトカム軸であり、５０はＡＳＦ遊星ギア４９（図９など参照）と契合するリフト入力ギア、５１はリフト入力ギア５０からの動力を減速しつつ伝達するリフト減速ギア列、５２はリフトカム軸５８（図３など参照）に直結したリフトカムギア、５５はガイドシャフト１４を片寄せに（下方に向かって）付勢するガイドシャフトばね、５６はガイドシャフト１４に取り付けられたガイドシャフトカムＲ１４ａまたはガイドシャフトカムＬ１４ｂが摺動するガイド斜面である。
【００２２】
７０は被記録用紙先端を紙送りローラ２１とピンチローラ２２のニップ部へガイドするための通紙ガイド、７２は記録ユニット本体１全体を支持するベース、３０１は制御部の主要部を構成する制御基板である。
【００２３】
また、図２１は、本実施形態の記録装置全体を制御する制御手段の概略構成を示すブロック図である。
【００２４】
図２１に於いて、３１０は本記録装置の制御をつかさどるＣＰＵである。すなわち、ＣＰＵ３１０は、ＲＯＭ３１１に書き込まれた制御データや制御プログラムに基づき、ＲＡＭ３１２に記録データを展開するなどして、所定の処理を行い、各部に制御指令を出力する。ＣＰＵ３１０によって制御される動作部には、記録ヘッド１１、メインＡＳＦ３７を駆動するＡＳＦモータ４６、メインテナンスユニット３６を駆動するＰＧモータ３０２、ＬＦモータ２６、ＣＲモータ１７などが含まれており、記録ヘッド１１はヘッドドライバ３０７を介して駆動され、各モータは、各モータドライバを介してそれぞれ駆動される。
【００２５】
本実施形態では、ＣＰＵ３１０は、電気的に接続する仲立ちをするＩ／Ｆ３０９を介してホスト装置３０８に接続されており、ホスト装置３０８から記録データを受け取って、それに応じた画像記録を実施可能である。
【００２６】
また、ＣＰＵ３１０には、記録装置の各部の状態を検出する検出部が接続されている。検出部には、キャリッジ１３に搭載されコードストリップ１８を読み取るＣＲエンコーダセンサ１９、シャーシ１０に取り付けられコードホイール２７を読み取るＬＦエンコーダセンサ２８、メインテナンスユニット３６の動作を検知するＰＧセンサ３０３、メインＡＳＦ３７の動作を検知するＡＳＦセンサ３０５、ＰＥセンサレバー６６（図３など参照）の動作を検知するＰＥセンサ６７、リフトカム軸５８の動作を検知するリフトカムセンサ６９、自動両面ユニット２の着脱を検知する両面ユニットセンサ１３０が含まれている。
【００２７】
これらの図に示す、本実施形態の記録装置は、一般的なシリアル走査型記録装置であり、大きく分けて、給紙部、用紙搬送部、記録部、記録ヘッドメインテナンス部、自動両面ユニットを有している。
【００２８】
給紙部はメインＡＳＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｓｈｅｅｔ    Ｆｅｅｄｅｒ）３７からなっており、圧板４１上に複数枚積載された被記録用紙（不図示）から記録動作ごとに１枚ずつ被記録用紙を引き出して用紙搬送部に送る働きをする。用紙搬送部は、紙送りローラ２１やピンチローラ２２などの、被記録用紙を挟持・搬送するローラを有しており、給紙部から給紙された被記録用紙を、記録部によって記録を行う記録領域を通して搬送する働きをする。
【００２９】
記録部は、主として、記録ヘッド１１と、記録ヘッド１１を搭載して被記録用紙搬送方向とは直交する方向に走査するキャリッジ１３とから成る。キャリッジ１３は、ガイドシャフト１４と、シャーシ１０の一部であるガイドレール１５とによって支持されており、キャリッジモータ１７とアイドラプーリ２０で張架されたキャリッジベルト１６を介して、キャリッジモータ１７の駆動力を伝達することによって、往復走査することができる。記録ヘッド１１は、インクタンク１２と接続する複数のインク流路を持ち、インク流路はプラテン２９と対向する面に配された吐出ノズル列まで繋がっている。吐出ノズル列近傍には、吐出ノズルそれぞれに設けられたインク吐出用アクチュエータが配されている。この吐出用アクチュエータとしては、液体の膜沸騰圧力を利用してインクを吐出させる圧力を発生する電気−熱変換素子や、ピエゾ素子等の電気−圧力変換素子などが用いられる。
【００３０】
記録ヘッドメインテナンス部は、メインテナンスユニット３６からなり、記録ヘッド１１のインク吐出ノズルの目詰まり防止や紙粉等による汚れを解消する働きや、インクタンク１２を交換する際にインクを吸引する働きをする。このような働きをするため、メインテナンスユニット３６は、キャリッジ１３の待機ポジションで記録ヘッド１１と対向する位置に設置されており、記録ヘッド１１のインク吐出ノズル面に接してインク吐出ノズルを保護するキャップ（不図示）や、インク吐出ノズル面をワイピングするワイパ（不図示）や、キャップに接続されキャップ内に負圧を発生させるポンプ（不図示）などを有している。記録ヘッド１１の吐出ノズル内のインクを吸い出す際には、キャップを記録ヘッド１１の吐出ノズル面に押圧し、ポンプを駆動してキャップ内を負圧とすることでインクを吸引する。また、インク吸引後に吐出ノズル面にインクが付着している場合や、吐出ノズル面に紙粉等異物が付着した場合にそれを取り除くために、ワイパを吐出ノズル面に当接させ平行に移動させる機構なども有している。
【００３１】
自動両面ユニット２は、本実施形態では、上述のような各部からなる記録ユニット本体１に着脱可能に構成されており、両面記録を実施する際に、記録部側から用紙搬送部によって搬送された被記録用紙を受け取り、所定の搬送路に沿って搬送することによって、受け取った被記録媒体を反転させて、記録部側へと戻す働きをする。
【００３２】
以上が本実施形態の記録装置の概略である。次に、本実施形態の記録装置による、片面の記録動作について説明する。
【００３３】
最初に、ホスト装置３０８からＩ／Ｆ３０９を介して記録データが送られてくると、この記録データは、ＲＡＭ３１２上にデータを格納され、ＣＰＵ３１０によって記録動作開始指令が出されて記録動作が開始される。
【００３４】
記録動作が開始されると、まず、給紙部において給紙動作が行われる。給紙動作が開始されると、ＡＳＦモータ４６が正方向に回転し、その動力はギア列を経て圧板４１を保持しているカムを回転させる。回転によりカムが外れると、不図示の圧板ばねの作用により、圧板４１は給紙ローラ３９方向に付勢される。同時に給紙ローラ３９は用紙を搬送する方向に回転し、それによって、積載された被記録用紙の１番上のものの搬送が開始される。
【００３５】
この際、給紙ローラ３９と被記録用紙間の摩擦力および被記録用紙同士の摩擦力の条件により、複数枚の被記録用紙が同時に搬送されてしまうことがある。その場合には、給紙ローラ３９に圧接され、被記録用紙搬送方向と逆方向に所定の戻り回転トルクを持った分離ローラ４０が作用し、最も給紙ローラ３９側にある被記録用紙以外を元の圧板４１上に押し戻す働きをする。
【００３６】
このようにして１枚の被記録用紙が用紙搬送部へと給紙され、ＡＳＦ給紙動作が終了すると、カムの動作により分離ローラ４０は給紙ローラ３９との圧接状態を解除され、所定の距離離間される。この際、不図示の戻し爪が回転し、一番上のものと一緒に搬送され、分離ローラ４０によって分離された被記録用紙を確実に圧板４１上の所定位置まで押し戻す働きをする。
【００３７】
以上のような動作により、被記録用紙を１枚だけ用紙搬送部に搬送する。
【００３８】
なお、メインＡＳＦ３７から１枚の被記録用紙が搬送されて行く時、被記録用紙の先端は、不図示のＡＳＦフラップばねによって通紙経路を妨げる方向に付勢されているＡＳＦフラップ４４に当接するが、ＡＳＦフラップ４４を押し退けて通過する。そして、ＡＳＦフラップ４４は、当該被記録用紙の記録動作が終了し、被記録用紙の後端がＡＳＦフラップ４４を通過すると、元の付勢状態に戻り、それによって通紙経路が閉ざされるので、被記録用紙が逆方向に搬送されてもメインＡＳＦ３７側に戻ることはない。
【００３９】
給紙部から搬送された被記録用紙は、用紙搬送部を構成する紙送りローラ２１とピンチローラ２２のニップ部に向けて搬送される。このピンチローラ２２の中心は、紙送りローラ２１の中心に対して、第１排紙ローラ３０側に向かう方向に若干のオフセットを持って取り付けられているので、被記録用紙がニップ部へと挿入される接線方向角度は水平より若干傾いている。そこで、用紙先端が的確にニップ部にガイドされるように、ピンチローラホルダ２３と通紙ガイド７０により形成される通紙経路は、ニップ部に向かって斜め下方に傾斜している。
【００４０】
ＡＳＦ３７によって搬送される用紙は、停止状態の紙送りローラ２１のニップ部に突き当てられる。この時、メインＡＳＦ３７によって被記録用紙を、紙送りローラ２１のニップ部に至るまでの所定通紙経路長よりもやや長い距離分だけ搬送することによって、給紙ローラ３９と紙送りローラ２１の間で被記録用紙が湾曲する、すなわちループを形成するようにする。これによって、ループが真っ直ぐに戻ろうとする力が生じ、被記録用紙の先端は紙送りローラ２１ニップに押圧される。このため、被記録用紙の先端は紙送りローラ２１に倣って平行になり、いわゆるレジストレーション取り動作を行うことができる。
【００４１】
レジストレーション取り動作完了後、ＬＦモータ２６を被記録用紙が正方向（第１排紙ローラ３０に向けて進行していく方向）に移動する方向に回転開始する。その後、給紙ローラ３９は駆動力が切断され、被記録用紙と連れ回りするようになる。この時点で、被記録用紙は紙送りローラ２１とピンチローラ２２のみで搬送されるようになる。被記録用紙は所定改行量ずつ正方向に前進させられ、プラテン２９に設けられたリブに沿って進行する。被記録用紙の先端は漸次第１排紙ローラ３０と第１拍車列３２とのニップ、第２排紙ローラ３１と第２拍車列３３のニップへと達する。この際、紙送りローラ２１と第１排紙ローラ３０、第２排紙ローラ３２はギア列で接続されており、かつこのギア列は、第１排紙ローラ３０と第２排紙ローラ３１の周速が、紙送りローラ２１の周速と実質的に等しくなるように構成されているため、第１排紙ローラ３０、第２排紙ローラ３２は紙送りローラ２１と同期して回転するので、被記録用紙は弛んだり引っ張られたりすることなく搬送される。
【００４２】
この被記録用紙の搬送に合わせて、記録部による被記録用紙への記録が行われる。記録動作においては、キャリッジ１３がＣＲモータ１７を駆動することによって被記録用紙の搬送方向と交差する方向に移動させられ、記録ヘッド１１は、ヘッドドライバ３０７からの信号がフレキシブルフラットケーブル７３を介して伝達されることによって、記録データに応じたインク滴吐出を行う。この際、シャーシ１０に張架されたコードストリップ１８をキャリッジ１３に搭載されたＣＲエンコーダセンサ１９によって読み取ることによって、適切なタイミングで被記録用紙に向けてインク滴を吐出させる制御を行うことができる。このようにして、１ライン分の記録が終了すると、用紙搬送部により、必要量だけ被記録用紙を搬送する。この動作を繰り返して実施することにより、被記録用紙全面にわたる記録動作が可能となる。
【００４３】
次に、自動両面ユニット２の構成を含め、両面記録を実施するために、被記録用紙を反転させるための構成について詳細に説明する。本実施形態の記録装置は、シート状の単票紙の表裏に、プリンタ操作者の手を煩わせることなく自動的に記録を行う、いわゆる自動両面記録が可能なことを１つの特徴としている。
【００４４】
先ず、図２を参照して、被記録用紙に両面記録を行う際の、被記録用紙の通過経路について説明する。
【００４５】
図２に於いて、自動両面ユニット２には、揺動可能に支持され、被記録媒体の通紙方向を決める切替フラップ１０４、揺動可能に支持され、被記録媒体が自動両面ユニット２から出ていく時に開閉する出口フラップ１０６、自動両面ユニット２内で被記録用紙を搬送する両面ローラＡ１０８、同じく両面ローラＢ１０９、両面ローラＡ１０８に従動する両面ピンチローラＡ１１３、両面ローラＢ１０９に従動する両面ピンチローラＢ１１２が設けられている。
【００４６】
まず、記録動作が開始すると、メインＡＳＦ３７に積載された複数枚の被記録用紙から、給紙ローラ３９の作用により１枚ずつ被記録用紙が給紙され、紙送りローラ２１へと搬送される。紙送りローラ２１とピンチローラ２２に挟持された被記録用紙は図２矢印ａ方向に搬送される。
【００４７】
両面記録を実施する場合には、表（おもて）面記録終了後、被記録用紙はメインＡＳＦ３７の下方に設けられた水平パス内を図２矢印ｂ方向に、すなわち、メインＡＳＦ３７の後方に配置されている自動両面ユニット２に向かって搬送される。そして、被記録用紙は水平パスから自動両面ユニット２内に導かれ、切替フラップ１０４に沿って、図２矢印ｃで示すように斜め下方に搬送される。
【００４８】
次に、被記録用紙は、両面ローラＢ１０９と両面ピンチローラＢ１１２に挟持されて上方へ、さらにリアカバー１０３（図１３参照）に沿って記録部側へと進行方向を転換され、両面ローラＡ１０８と両面ピンチローラＡ１１３のニップに到達する。そして、両面ローラＡ１０８に両面ピンチローラＡ１１３に挟持された被記録用紙は、両面ローラＡ１０８に沿って、進行方向を図２矢印ｄで示すように斜め下方に向けられて搬送されていく。このように、被記録用紙は、周回経路に沿って搬送されて、最終的には１８０゜進行方向を変えられ、水平パスに戻される。その後、さらに、水平パス内を図２矢印ａ方向に搬送された被記録用紙は、再び紙送りローラ２１とピンチローラ２２に挟持され、裏面の記録を実施される。
【００４９】
以上のように、表面記録終了後の被記録用紙は、メインＡＳＦ３７下方の水平パスを通って、メインＡＳＦ３７後方にある自動両面ユニット２に搬送され、自動両面ユニット２よって表裏反転されて、紙送りローラ２１へと戻される。その後、用紙搬送部による搬送と、記録部による、搬送に合わせた記録動作とを再度実施することによって、被記録用紙の裏面への記録が行なわれ、したがって、この構成によれば、被記録用紙の表裏への記録、すなわち両面記録を自動的に行うことができる。
【００５０】
ここで、表面記録時の記録範囲について説明する。記録ヘッド１１は、紙送りローラ２１と第１排紙ローラ３０の間に、インク吐出ノズルが位置する領域Ｎを有しているが、ノズルへのインク流路配置の都合や、インクを吐出させるアクチュエータへの配線の都合により、紙送りローラ２１のニップ部直近にインク吐出ノズル領域Ｎを配置するのは通常困難であり、このため、図２に示すように、インク吐出ノズル領域Ｎは、紙送りローラ２１のニップ部よりＬ１だけ下流側に離れた位置にある。よって、被記録用紙が紙送りローラ２１とピンチローラ２２で挟持されている状態では、被記録用紙の、紙送りローラ２１のニップ側の、長さＬ１の幅の領域には、記録を行うことが出来ない。
【００５１】
この表面下端余白領域を少なくするために、本実施形態の記録装置では、紙送りローラ２１のニップ部から被記録用紙が離脱し、第１排紙ローラ３０および第２排紙ローラ３１だけで挟持され搬送されている状態でも、記録動作を続行する。これにより、表面下端余白がゼロになるまでの記録動作が可能である。
【００５２】
しかし、この状態から、前述の図２矢印ｂ方向に被記録用紙を搬送しようとすると、紙送りローラ２１とピンチローラ２２のニップ部へ被記録用紙をガイドする事が出来ずに、いわゆる用紙ジャムが発生する危惧がある。本実施形態では、このような用紙ジャムを回避するために、以下に説明する手段によって、紙送りローラ２１からピンチローラ２２を離し、すなわちリリースして所定の隙間を作り、その隙間に被記録用紙端部を挿入してから、ピンチローラ２２を紙送りローラ２１に再度圧接せることにより、図２矢印ｂ方向への被記録用紙のスムーズな搬送を可能としている。
【００５３】
次に、本実施形態の記録装置において特徴的なものである、ピンチローラ２２のリリース機構、およびＰＥセンサレバー６６のリリース機構、ピンチローラばね２４の圧力調整機構、通紙ガイド７０の上下機構、およびキャリッジ１３の上下機構に関して説明する。
【００５４】
前述の如く、被記録用紙を紙送りローラ２１とピンチローラ２２との間のニップに再度引き込むためにピンチローラ２２のリリースを行うが、被記録用紙を再引き込みした後に被記録用紙の表裏反転させるために、本実施形態の記録装置は、その他にも、主として、被記録用紙の逆方向への搬送を良好に行えるようにすることを目的とした幾つかの機構を持っている。
【００５５】
このような機構の１つは、ＰＥセンサレバー６６のリリース機構である。ＰＥセンサレバー６６は、被記録用紙の搬送路中に突出する位置と、搬送路から引っ込む位置の間で揺動可能に取り付けられており、搬送されてくる被記録用紙が当接してＰＥセンサレバー６６を揺動させるのを捉えて、被記録用紙の位置が検出される。このようなＰＥセンサレバー６６は、通常、正方向に進行する被記録用紙が当接した時にスムーズに揺動して、被記録用紙先端や後端の位置の正確な検知が可能となるように、被記録用紙の搬送路中に突出する位置において、被記録用紙紙面に対して所定の角度を持った状態になるように取り付けられている。そのように設定されているため、逆方向に被記録用紙が進行した場合には、被記録用紙端部が引っ掛かってしまったり、搬送中の被記録用紙にＰＥセンサレバー６６の先端が食い込んでしまったりする問題がある。そのため、本実施形態では、被記録用紙の表裏反転工程において、途中まで、ＰＥセンサレバー６６を通紙面からリリースしてしまい、被記録用紙に当接しないように構成している。
【００５６】
なお、ＰＥセンサレバー６６のリリース機構は本発明の趣旨には必須ではなく、他の手段に置き換えることも可能である。即ち、上述のような問題を解決する手段として、ＰＥセンサレバー６６先端にコロなどを設け、被記録用紙が逆方向に進行しても、コロが回転することにより、上述のような問題を回避できるようにしもよい。また、ＰＥセンサレバー６６の振れる角度を大きく取り、被記録用紙が逆方向に搬送された時には、ＰＥセンサレバー６６が通常とは逆方向に充分な角度だけ振れるようにして、上述のような問題を回避する構成としてもよい。
【００５７】
もう１つの機構は、ピンチローラばね２４の圧力調整機構である。本実施形態では、ピンチローラ２２のリリースは、ピンチローラホルダ２３全体を回転させることによって実施するようにしている。ピンチローラ２２を紙送りローラ２１に圧接させている状態では、ピンチローラばね２４によってピンチローラホルダ２３を押圧しているので、ピンチローラホルダ２３をリリース方向に回転させるとピンチローラばね２４の圧力は高まる方向に変動する。このため、ピンチローラホルダ２３をリリースさせるための負荷が比較的大きなものとなり、また、ピンチローラホルダ２３自体にも比較的大きな応力が掛かるなどの弊害が生じる。これを防止するために、ピンチローラホルダ２３のリリースの際にピンチローラばね２４の圧力を減じる機構を設けている。
【００５８】
もう１つの機構は、通紙ガイド７０の上下機構である。通常、通紙ガイド７０は、メインＡＳＦ３７から搬送される被記録用紙を紙送りローラ２１に向かってガイドする際、前述の如く水平から若干角度の付いたＬＦローラ２１ニップ部に円滑に被記録用紙を導くように、搬送の逆方向に向かって水平パスより若干角度が上がった搬送路を形成するように位置している（図２に示す状態）。しかしながら、このままだと、図２矢印ｂ方向に被記録用紙を搬送した場合、被記録用紙は再びメインＡＳＦ３７に向かってガイドされてしまうので、これを防止して円滑に水平パスにガイド出来るように、通紙ガイド７０を水平になるように角度を変えた方が好適である。このために、通紙ガイド７０を上下させる機構を設けている。
【００５９】
最後の１つの機構は、キャリッジ１３の上下機構である。この機構は、ピンチローラホルダ２３をリリース状態にすると、ピンチローラホルダ２３の先端がキャリッジ１３へと近付くので、両者が当接して、キャリッジ１３が主走査方向に移動する障害となるのを防止するために好ましい機構である。このため、ピンチローラホルダ２３のリリース動作に同期して、キャリッジ１３を上昇させるようにしている。また、このキャリッジ１３の上下機構は他の用途にも適用でき、例えば厚い被記録用紙に記録を行う際に、記録ヘッド１１と被記録用紙が接触しないようにするために、記録ヘッド１１を待避させる目的で移動させるのにも利用可能である。
【００６０】
以下に、上述の５つの機構に関して詳細に説明する。
【００６１】
図３は、ピンチローラリリース機構、ＰＥセンサレバーリリース機構、ピンチローラばね圧力調整機構および通紙ガイド上下機構を動作させるリフトカム軸５８付近の部分を示す模式的斜視図である。
【００６２】
同図に於いて、５９はピンチローラホルダ２３に当接するピンチローラホルダ押圧カム、６０はピンチローラばね２４に作用するピンチローラばね押圧カム、６１はＰＥセンサレバー６６に当接するＰＥセンサレバー押圧カム、６５は通紙ガイド７０に当接する通紙ガイド押圧カムである。６２はリフトカム軸５８の角度位置検知に用いられるリフトカム軸遮蔽板、６９はリフトカム軸遮蔽板６２によって透過／遮蔽されるリフトカムセンサである。６６は、搬送される被記録用紙に接触して先端や後端を検知するＰＥセンサレバー、６７はＰＥセンサレバーによって透過／遮蔽されるＰＥセンサ、６８はＰＥセンサレバー６６を所定方向に付勢するＰＥセンサレバーばねであり、７１は通紙ガイド７０を所定方向に付勢する通紙ガイドばねである。
【００６３】
ピンチローラリリース機構、ＰＥセンサレバーリリース機構、ピンチローラばね圧力調整機構および通紙ガイド上下機構は、リフトカム軸５８の回転によって作動させられる。本実施形態の機構では、リフトカム軸５８には、ピンチローラホルダ押圧カム５９、ピンチローラばね押圧カム６０、ＰＥセンサレバー押圧カム６１、通紙ガイド押圧カム６５がそれぞれ固定されているので、リフトカム軸５８の１回転に同期して、それぞれのカムによって各機構が動作させられる構成としている。ここで、リフトカム軸５８の初期角度および１回転は、リフトカムセンサ６９が、リフトカム軸遮蔽板６２によって遮蔽される状態と透過する状態とに推移させられることによって認識している。なお、本発明の趣旨はこれには拘束されず、それぞれの機構を独立に駆動する機構を採用してもよい。
【００６４】
次に、それぞれの機構の動作について説明する。
【００６５】
図４は、ピンチローラリリース機構およびピンチローラばね圧力調整機構の動作を示す模式的側面図である。
【００６６】
図４（ａ）は、ピンチローラホルダ押圧カム５９が初期位置にあり、ピンチローラ２２が、紙送りローラ２１に標準の圧力で圧接させられた状態にある場合を示している。ピンチローラホルダ２３は、ピンチローラホルダ軸２３ａをシャーシ１０の軸受部にて回転自在に支持され、所定角度範囲を揺動可能に構成されている。ピンチローラホルダ２３の一端にはピンチローラ２２が回転可能に支持されており、ピンチローラホルダ軸２３ａを挟んで他端側が、ピンチローラホルダ押圧カム６０と当接する領域に設定されている。また、ピンチローラばね２４は、その一端がピンチローラホルダ２３のピンチローラ２２側に力点として当接し、他端側がピンチローラばね押圧カム６０で支持され、両者の間のばね中心をシャーシ１０の支持部により支持された捩りコイルばねである。このような支持形態により、所定圧力でピンチローラ２２が紙送りローラ２１に圧接させられている。この状態で、図示せざる紙送りローラ２１の回転駆動機構を動作させると、紙送りローラ２１とピンチローラ２２のニップ部に挟持された被記録用紙を搬送することが可能である。
【００６７】
図４（ｂ）は、ピンチローラ２２はリリース状態であり、ピンチローラばね２４は抜重状態である場合を示す図である。即ち、リフトカム軸５８の、図４矢印ａ方向の回動により、ピンチローラホルダ押圧カム５９がピンチローラホルダ２３に当接することによって、ピンチローラホルダ２３は徐々に図４矢印ｂ方向に回動させられ、紙送りローラ２１からリリースされている。また、ピンチローラばね押圧カム６０はピンチローラばね２４との当接面が小半径部となり、これによって、ピンチローラばね２４の、ピンチローラ押圧カム６０との当接点が、ピンチローラホルダ２３との当接点側がピンチローラホルダ２３の回動と共に回動する方向と同一方向に回動させられている。そして、ピンチローラばね２４の捩り角度θ２が図４（ａ）の時よりも開いているため、ばね荷重が低減しており、ピンチローラホルダ２３には殆ど荷重が掛かっていない状態になっている。これにより、ピンチローラホルダ２３を回動させる際、ピンチローラばね２４の付勢力が回動の負荷とならないようにし、また、ピンチローラホルダ２３に殆ど応力が掛からないようにすることができる。この状態では、紙送りローラ２１とピンチローラ２２の間には所定量の隙間Ｈが出来ており、ラフにガイドされた被記録用紙でも、先端を容易にニップ部に挿入することが可能である。
【００６８】
図４（ｃ）は、ピンチローラ２２が図４（ａ）と同様に紙送りローラ２１に圧接されているが、圧接力が弱い、軽圧接状態とされている場合を示す図である。即ち、図４（ｂ）に示す状態から、リフトカム軸５８が更に図４矢印ａ方向に回転することにより、ピンチローラホルダ押圧カム５９とピンチローラホルダ２３の当接は解除され、ピンチローラホルダ２３は図４矢印ｃ方向に回転して元の状態に戻り、ピンチローラばね押圧カム６０はピンチローラばね２４との当接面が図４（ａ）と図４（ｂ）の中間の半径の部分になっている。これにより、ピンチローラばね２４の捩り角度θ３は図４（ａ）よりやや大きい状態となっているので、紙送りローラ２１にピンチローラ２２を圧接する力が、図４（ａ）の状態におけるよりもやや小さくなっている。この状態では、通常よりも厚い被記録用紙が紙送りローラ２１とピンチローラ２２の間に挟持された場合に、ピンチローラばね２４の捩り角度が通常よりも大きいために、発生荷重が過大になるのを防止できる。よって、被記録用紙の厚さに応じて、図４（ａ）に示す状態と、図４（ｃ）に示す状態とに切替を行うことによって、通常の厚さの被記録用紙でも、厚い被記録用紙の場合でも、紙送りローラ２１の軸損による回転負荷を平準化出来る。
【００６９】
以上の状態を経て、リフトカム軸５８を１回転させると、機構は図４（ａ）の状態に戻り、標準状態となる。
【００７０】
次に、図５は、ＰＥセンサレバー上下機構の動作を示す、模式的側面図である。
【００７１】
図５（ａ）は、ＰＥセンサレバー押圧カム６１が初期位置にあり、ＰＥセンサレバー６６がフリー状態になっている場合を示している。ＰＥセンサレバー６６は、シャーシ１０の軸受部にＰＥセンサレバー軸６６ａの周りに揺動自在に支持されている。この状態では、ＰＥセンサレバー６６はＰＥセンサレバーばね６８の作用により図の位置に付勢され、ＰＥセンサレバー６６の遮蔽板部がＰＥセンサ６７を遮蔽している状態である。この状態から、被記録用紙がＰＥセンサレバー６６の部分を通過すると、ＰＥセンサレバー６６は同図の時計周り方向に回転させられ、ＰＥセンサ６７は透過状態となって、被記録用紙がＰＥセンサレバー６６の部分に存在していることを検知出来る。したがって、この遮光および透過状態の推移から、被記録用紙の先端および後端部を検知することができる。
【００７２】
図５（ｂ）は、ＰＥセンサレバー６６がＰＥセンサレバー押圧カム６１によってロックされた状態を示す図である。即ち、ＰＥセンサレバー押圧カム６１の図５矢印ａ方向への回動により、ＰＥセンサレバー６６のカムフォロワ部が押し上げられて、ＰＥセンサレバー６６は図矢印ｂ方向へ回動させられている。この状態では、ＰＥセンサレバー６６の用紙検知部はピンチローラホルダ２３より内側に隠れてしまい、被記録用紙が通紙パスにあっても、被記録用紙とＰＥセンサレバー６６が当接することがない。よって、この状態で被記録用紙を図２矢印ｂ方向に搬送しても、被記録用紙がＰＥセンサレバー６６に当たってジャムしたりすることが無くなる。
【００７３】
図６は、通紙ガイド上下機構の動作を示す模式的側面図である。
【００７４】
図６（ａ）は、通紙ガイド７０がアップ状態である場合を示す図である。通紙ガイド７０は通常通紙ガイドばね７１により持ち上げられる方向に付勢されており、図示せざるストッパに突き当たって位置が決まっている。この通紙ガイドばね７１の作用により、メインＡＳＦ３７から給紙された被記録用紙が通過する際、通紙ガイド７０はこの姿勢を保っている。但し、通常より大きい力が掛かった場合には、通紙ガイド７０は、通紙ガイドばね７１の力に逆らって下がることも可能な構成である。
【００７５】
図６（ｂ）は、通紙ガイド７０がダウン状態である場合を示す図である。リフトカム軸５８に固定された通紙ガイド押圧カム６５が、図６矢印ａ方向に回転することにより、通紙ガイド押圧カム６５が、通紙ガイド７０の一部である通紙ガイドカムフォロワ部７０ａに徐々に当接し、通紙ガイド７０は図６矢印ｂ方向に回転させられ、通紙ガイドばね７１の力に逆らって押し下げられる。この状態では、通紙ガイド７０の通紙パスに面する部分は略水平になり、通紙パスはほぼ完全にストレートになる。これにより、図２で紙送りローラ２１よりも図２矢印ｂ方向に用紙が搬送される際も、被記録用紙は水平に搬送され、被記録用紙表面の、既に記録が行われた部分が通紙パス上方に押し付けられることがなくなる。
【００７６】
図７は、キャリッジ上下機構を示す模式的斜視図である。
【００７７】
同図に於いて、１４ａはガイドシャフト１４に取り付けられたガイドシャフトカムＲ、１４ｂは同じくガイドシャフト１４に取り付けられたガイドシャフトカムＬ、５３はリフトカムギア５２と、ガイドシャフトカムＲ１４ａに一体のギアをつなぐカムアイドラギアである。
【００７８】
ガイドシャフト１４は、図１に示すようにシャーシ１０の両側板に支持されており、上下方向のガイド長穴（図８など参照）とガイドシャフト１４が嵌合し、図７矢印Ｚ方向には自由に動けるが、図７矢印Ｘ方向および図７矢印Ｙ方向の移動は規制されている。通常はガイドシャフトばね５５によって下方向（矢印Ｚと反対方向）に付勢されているガイドシャフト１４であるが、カムアイドラギア５３が回転することによってガイドシャフトカムＲ１４ａおよびガイドシャフトカムＬ１４ｂがガイド斜面５６と当接し、ガイドシャフト１４自身が回転しながら上下する構成になっている。
【００７９】
図８は、キャリッジ上下機構の動作を示す模式的側面図である。
【００８０】
図８（ａ）は、キャリッジ１３が、標準位置である第１キャリッジポジションにある場合を示す図である。この状態では、ガイドシャフト１４はシャーシのガイド長穴５７の下縁に突き当てられて位置が決まっており、ガイドシャフトカムＲ１４ａとガイド斜面５６は接していない。
【００８１】
図８（ｂ）は、キャリッジ１３が、第１キャリッジポジションよりも少し高い第２キャリッジポジションに移動させられた場合を示す図である。第１キャリッジポジションからは、リフトカム軸５８の回転により、リフトカム軸５８に固定されたリフトカムギア５２が回転し、リフトカムギア５２と契合したカムアイドラギア５３を介してガイドシャフトカムＲギア１４ｃが回転させられることによって第２キャリッジポジションへの推移が行われる。
【００８２】
この時、リフトカムギア５２とガイドシャフトカムＲギア１４ｃを同じ歯数にしておくと、リフトカム軸５８とガイドシャフト１４は同じ方向にほぼ同じ角度回転することになる。全く同じ角度で回転しないのは、リフトカムギア５２とカムアイドラギア５３は回転軸が固定された位置にあるのに対し、ガイドシャフトカムＲギア１４ｃは、回転軸たるガイドシャフト１４自身が上下動するために、ギア間距離が変動するためである。
【００８３】
このように、リフトカム軸５８が図８矢印ａ方向に回転すると、ガイドシャフト１４も図８矢印ｂ方向に回転する。この回転により、ガイドシャフトカムＲ１４ａおよびガイドシャフトカムＬ１４ｂが、それぞれ固定した位置にあるガイド斜面５６に当接する。この際、ガイドシャフト１４の移動方向が前述の如くシャーシ１０のガイド長穴５７により上下方向のみに規制されているため、キャリジ１３は、第１キャリッジポジションから真っ直ぐ上方に第２キャリッジポジションへと移動することになる。この第２キャリッジポジションは、被記録用紙の変形が大きく、第１キャリッジポジションで被記録用紙と記録ヘッド１１が当接してしまうような場合にこのポジションに推移させるようにするのにも好適である。
【００８４】
図８（ｃ）は、キャリッジ１３が、最も高い第３キャリッジポジションにある場合を示す図である。第２キャリッジポジションより更にリフトカム軸５８が回転することにより、ガイドシャフトカムＲ１４ａおよびガイドシャフトカムＬ１４ｂのカム面の、より大きな半径の部分がガイド斜面５６に当接し、キャリッジ１３は更に高い位置に移動させられる。この第３キャリッジポジションは、通常よりも厚みのある被記録媒体を使用する場合に切り替えるのにも好適である。
【００８５】
以上が、５つの機構の詳細な説明である。
【００８６】
次に、リフトカム軸５８の駆動機構について説明する。
【００８７】
本実施形態に於いては、リフトカム軸５８の駆動源としては、メインＡＳＦ３７を駆動するＡＳＦモータ４６を用いている。ＡＳＦモータ４６の回転方向および回転量制御により、適宜メインＡＳＦ３７を動作させたり、リフトカム軸５８を動作させたりしている。
【００８８】
図９は、リフトカム軸駆動機構を示す模式的斜視図である。同図に於いて、４６は駆動源たるＡＳＦモータ（ギア類を示すために、上半分を切り取って記載している）、４７はＡＳＦモータ４６に取り付けられたギアの次段に位置するＡＳＦ振り子アーム、４８はＡＳＦ振り子アーム４７の中心に取り付けられたＡＳＦ太陽ギア、４９はＡＳＦ振り子アーム４７の端部に取り付けられ、ＡＳＦ太陽ギア４８と契合するＡＳＦ遊星ギア、６３はリフトカム軸５８に固定された振り子ロックカム、６４は振り子ロックカムに作用して揺動する振り子ロックレバーである。
【００８９】
前述のように、ＡＳＦモータ４６の回転方向により駆動力伝達方向をリフトカム軸５８側とメインＡＳＦ３７側に切り替えており、リフトカム軸５８を動作させる場合には、ＡＳＦモータ４６を図９矢印ａ方向に回転させる。すると、ＡＳＦモータ４６に取り付けられたギアがＡＳＦ太陽ギア４８を回転させる。ＡＳＦ太陽ギア４８とＡＳＦ振り子アーム４７は所定の摩擦力を持って互いに回転可能に契合されているので、ＡＳＦ振り子アーム４７は、ＡＳＦ太陽ギア４８の回転方向と同方向に、図９矢印ｂ方向に振れる。すると、ＡＳＦ遊星ギア４９が次段のリフト入力ギア５０と契合する。これにより、ＡＳＦモータ４６の駆動力が、リフト減速ギア列５１を介してリフトカムギア５２へと伝達される。なお、この時はＡＳＦ振り子アーム４７が図９矢印ｂ方向に振れていることにより、メインＡＳＦ３７を駆動するギア列への駆動力は切断された状態になっている。
【００９０】
逆に、メインＡＳＦ３７側を駆動する場合には、ＡＳＦモータ３７を図９矢印ａと反対方向に回転させることにより、前述したのとは逆に、ＡＳＦ振り子アーム４７が図９矢印ｂと反対方向に振れる。これにより、ＡＳＦ遊星ギア４９とリフト入力ギア５０との契合は解除され、ＡＳＦ振り子アーム４７に設けられたもう１つのＡＳＦ遊星ギア４９がメインＡＳＦ３７側のギア列と契合して、メインＡＳＦ３７が駆動される。
【００９１】
なお、ＡＳＦモータ４６は、本実施形態に於いては、いわゆるステッピングモータを使用し、オープンループで制御しているが、ＤＣモータなどにエンコーダを使用してクローズドループ制御としてもよいのは言うまでもない。
【００９２】
ここで、駆動力伝達に遊星ギア機構を使用している場合には、被駆動側がマイナスの負荷になった場合、振り子ロックレバー６４が動いてギアの契合が外れてしまい、被駆動側が駆動源よりも位相が進んでしまう、いわゆる先回りが起こってしまう可能性がある。これを防止するために、本実施形態では、振り子ロックカム６３と振り子ロックレバー６４を配している。
【００９３】
リフトカム軸５８が所定角度範囲にある場合には、振り子ロックカム６３のカム面形状により、振り子ロックレバー６４は図９矢印ｃ方向に揺動し、振り子ロックレバー６４がＡＳＦ振り子アーム４７に契合して、メインＡＳＦ３７を駆動する側に戻れないように固定する。これにより、ＡＳＦ遊星ギア４９はリフト入力ギア５０と常時噛み合った状態に保たれるので、ＡＳＦモータ４６とリフトカム軸５８は常に同期して回ることになる。
【００９４】
また、振り子ロックカム６３が、上述の角度範囲外の所定角度範囲にされると、振り子ロックレバー６４が図９矢印ｃと反対方向に戻り、ＡＳＦ振り子アーム４７のロックが解除されて、ＡＳＦモータ４６を逆転させれば駆動力の伝達方向をメインＡＳＦ３７側に切り替えることが出来る状態になる。
【００９５】
以上説明した機構により、ピンチローラ２２のリリース、ＰＥセンサレバー６６のロック、ピンチローラばね２４の圧力調整、通紙ガイド７０の上下動作、キャリッジ１３の上下動作が可能となる。なお、以下では、上述の５種類の機構を総称してリフト機構と称する。
【００９６】
次に、これらの機構がどのように相関して動作するかを説明する。
【００９７】
図１０は、キャリッジ１３、ピンチローラ２２、ＰＥセンサレバー６６、通紙ガイド７０の動作を示す模式的側面図である。
【００９８】
図１０（ａ）は、リフト機構が第１ポジションにある場合を示す図である。この状態では、ピンチローラ２２は紙送りローラ２１に圧接された状態にあり、ＰＥセンサレバー６６はフリー状態にあり、ピンチローラばね２４は通常圧力を発生しており、通紙ガイド７０はアップ状態にあり、キャリッジ１３は第１キャリッジポジションにある。この状態は、通常の被記録用紙を用いた記録動作、あるいは自動両面ユニット２での被記録用紙反転後のレジストレーション取り等に使用される。
【００９９】
図１０（ｂ）は、リフト機構が第２ポジションにある場合を示す図である。この状態では、ピンチローラ２２は紙送りローラ２１に圧接された状態にあり、ＰＥセンサレバー６６はフリー状態にあり、ピンチローラばね２４は通常圧力を発生しており、通紙ガイド７０はアップ状態にあり、キャリッジ１３は第２キャリッジポジションにある。リフト機構の第１ポジションと比較すると、キャリッジ１３の位置が異なるだけである。この状態は、被記録用紙の変形が大きい場合に、被記録用紙と記録ヘッド１１が擦れてしまうのを防止するためや、若干厚みのある被記録用紙を使用する場合などに使用される。
【０１００】
図１０（ｃ）は、リフト機構が第３ポジションにある場合を示す図である。この状態では、ピンチローラ２２は紙送りローラ２１からリリースされ所定隙間が空いた状態にあり、ＰＥセンサレバー６６は上方に待避させられてロックされた状態にあり、ピンチローラばね２４は圧接力を弱められた状態にあり、通紙ガイド７０はダウン状態にあり、キャリッジ１３は最も高い第３キャリッジポジションにある。リフト機構の第２ポジションと比較すると、全ての状態が変化して、通紙パスがストレートに解放され、被記録用紙の、紙送りローラ２１のニップへの引き込みが可能となった状態である。この状態は、被記録用紙の表面記録終了後に被記録用紙を図２矢印ｂ方向に搬送する場合や、厚みの厚い被記録媒体を挿入する場合等に使用される。
【０１０１】
図１０（ｄ）は、リフト機構が第４ポジションにある場合を示す図である。この状態では、ピンチローラ２２は紙送りローラ２１に圧接されており、ＰＥセンサレバー６６は上方に待避させられロックされた状態にあり、ピンチローラばね２４は若干弱い圧力を発生しており、通紙ガイド７０はダウン状態にあり、キャリッジ１３は最も高い第３キャリッジポジションにある。リフト機構の第３ポジションと比較すると、ピンチローラ２２が圧接状態に戻り、ピンチローラばね２４が若干弱い圧力を発生するように変化している。この状態は、自動両面記録時の被記録用紙再引き込み後に自動両面ユニット２に向けて被記録用紙を搬送する場合や、厚みの厚い被記録媒体を使用して記録を行う際に使用される。
【０１０２】
本実施形態に於いては、記録装置の動作を鑑みて、上記４種類のリフト機構ポジションに限定することで、機構を簡略化している。即ち、リフトカム軸５８が１回転する間に、第１ポジション→第２ポジション→第３ポジション→第４ポジション→第１ポジションと循環してポジションが変化するようにしている。なお、本発明の趣旨はこれには拘束されず、それぞれの機構要素が独立して動作する構成としてもよい。また、ピンチローラばね２４の圧力調整機構は必須ではなく、ピンチローラホルダ２３の剛性が充分に高い場合や、ＬＦモータ２６の負荷変動が問題にならない場合などでは省略可能である。また、メインＡＳＦ３７の配置などにより、通紙ガイド７０が水平でも上手く紙送りローラ２１のニップ部に被記録用紙先端をガイド出来る構成であれば、通紙ガイド７０の上下機構は無くてもよい。
【０１０３】
以上の模式的側面図で説明した内容を更に分かり易くするために、タイミングチャートを用いて再度説明する。図１１は、リフト機構の動作状態を示す、タイミングチャートである。図の横軸は、リフトカム軸５８の角度を示しており、図の左側に記載した第１ポジションのところから右側に記載した第１ポジションのところまでが３６０゜の範囲になっている。縦軸には、それぞれの機構要素のポジションを模式的に示している。同図で示される通り、リフトカム軸５８を動作させることによって、複数の機構が互いに同期した所定のタイミンングで動作させられる。リフト機構がどの動作状態にあるかは、リフトカム軸５８の角度をリフトカムセンサ６９で検知することができ、これに基づいて、ＡＳＦモータ４６の回転角度を制御することによって、複数の機構の動作タイミングを同時に調整することができる。
【０１０４】
以上が、リフト機構の動作説明である。
【０１０５】
次に、被記録用紙にどのように自動両面記録するかについて具体的に説明する。
【０１０６】
図１２は、被記録用紙４の表面記録終了後に、被記録用紙４を紙送りローラ２１のニップ部に再度引き込む過程を説明する模式的側面図である。
【０１０７】
図１２（ａ）は、被記録用紙４の表面記録が終了し、被記録用紙４が第１排紙ローラ３０と第１拍車列３２、および第２排紙ローラ３１と第２拍車列３３によって挟持されている状態を示している。この時、リフト機構は第１ポジションあるいは第２ポジションの状態にある。前述の如く、この状態まで被記録用紙４を前進させて記録を行うと、被記録用紙４の後端部を記録ヘッド１１の吐出ノズル列に対向する位置に導くことができるので、被記録用紙４に後端余白を作ることなく、被記録用紙４の後端部一杯まで記録を行うことが可能である。
【０１０８】
次に、リフト機構を第３ポジションに移行させ、ピンチローラ２２と紙送りローラ２１の間に所定量の大きな隙間をあける。これによって、被記録用紙４の後端が多少波打っていたり、上に反り返っていたりしても、紙送りローラ２１のニップ位置に容易に引き込むことが可能となる。なお、この時に、ピンチローラホルダ２３は、ピンチローラ２２が位置する側を上昇させられるが、同時に、キャリッジ３も適当な位置に上昇させられるため、ピンチローラホルダ２３とキャリッジ１３が干渉することはないので、キャリッジ１３は主走査方向のどの位置にあっても構わない。
【０１０９】
図１２（ｂ）は、被記録用紙４を図２矢印ｂ方向に搬送し（以下、この方向に被記録用紙４を搬送することをバックフィードと称する）、ピンチローラ２２の下まで移動させて停止している状態を示す図である。本実施形態の記録装置が湿式のインクジェット記録方式を採用しているため、この状態で停止させている。即ち、被記録用紙４の記録済み面（図１２での上面）は、記録動作直後であるため、インクで濡れた状態にあり、直ぐにピンチローラ２２と紙送りローラ２１で圧接してしまうと、ピンチローラ２２にインクが転写し、そのインクが、その後の搬送過程で再度被記録用紙４に転写されて、被記録用紙４に汚れを発生させてしまう可能性があるため、圧接しない状態で停止させている。
【０１１０】
インクがピンチローラ２２に転写しないようになるまでの時間、言い換えれば被記録用紙４上に打ち込まれたインクが乾燥するまでの時間は、数々の条件に左右される。即ち、このような条件には、被記録用紙４の種類、使用インクの種類、使用インクの重ね打ち込み方法、使用インクの単位面積あたりの打ち込み量、記録動作を行っている環境の温度、記録動作を行っている環境の湿度、記録動作を行っている環境の気体の流速等が含まれる。
【０１１１】
概略では、表面にインク受容層を持ち、素早く内部にインクを導ける被記録用紙を用いるとインクは早く乾燥しやすい。また、染料等、インクの粒子が小さく、被記録用紙の内部に浸透しやすいインクを使用すれば、早く乾燥しやすい。また、化学的に反応するインクを使用し、被記録用紙表面に重ねて打ち込むことで固化させるインクシステムとすれば、早く乾燥しやすい。また、単位面積あたりに打ち込むインク量を少なくすれば、早く乾燥しやすい。また、記録動作を行っている環境の温度を高くすれば、早く乾燥しやすい。また、記録動作を行っている環境の湿度を低くすれば、早く乾燥しやすい。また、記録動作を行っている環境の気体の流速を早くすれば、早く乾燥しやすい。
【０１１２】
以上のように、幾つかの条件により必要な乾燥時間が変化するので、本実施形態に於いては、所定インクシステムを用いて、一般的な使用条件（一般的な被記録用紙、一般的な記録動作環境）で記録を行った際に必要な乾燥時間を標準値とし、この標準値を、予測可能な条件によって調整した時間を乾燥時間とする構成を用いている。
【０１１３】
この場合の予測可能な条件は、単位面積あたりの打ち込みインク量であるが、その他にも、環境温度検知手段や、環境湿度検知手段、環境風速検知手段等を併用すれば、更に乾燥待機時間を細かく予測することも可能である。このような乾燥時間の調整は、例えば、ホスト装置３０８から受信したデータをＲＡＭ３１２上に記憶し、単位面積あたりの打ち込みインク量を計算して、その最大値とＲＯＭ３１１に記述された所定閾値とを比較して、乾燥待機時間を決定することによって実施することが出来る。即ち、単位面積あたりの打ち込みインク量の最大値が大きい場合は、乾燥待機時間を長くし、逆に小さい場合には、乾燥待機時間を短くすることで、記録パターンに応じて乾燥待機時間を最適化することが出来る。
【０１１４】
また、記録に使用したインクの種類が、染料系インクであるか、顔料系インクであるかによっても乾燥待機時間が異なるが、染料インクの場合は乾燥し易いために乾燥待機時間を短くし、顔料インクの場合は乾燥しにくい為に乾燥待機時間を長くしてもよい。また、周囲温度が高いときには、乾燥しやすいので、乾燥待機時間を短くし、周囲温度が低いときには、乾燥しにくいので、乾燥待機時間を長くしてもよい。また、周囲湿度が高いときには乾燥しにくいので、乾燥待機時間を長くし、周囲湿度が低いときには乾燥し易いので、乾燥待機時間を短くしてもよい。また、表面にインク受容層を持ち、打ち込まれたインクをすぐに被記録用紙の内部に取り込むことができるような被記録用紙を用いる場合には、被記録用紙表面は乾燥しやすいので、乾燥待機時間を短くし、撥水性の強い被記録用紙を用いる場合には、乾燥しにくいので、乾燥待機時間を長くしてもよい。
【０１１５】
なお、このような乾燥待機は、図１２（ａ）の状態で行ってもよいが、そうせずに図１２（ｂ）の位置まで被記録用紙４をバックフィードした状態で待機する方が好適である。これは、被記録用紙４の変形に起因している。即ち、湿式のインクジェットプロセスで被記録用紙４に記録を行った場合には、被記録用紙４が水分を吸収するために被記録用紙４を構成する繊維が膨張し、被記録用紙４が伸びることがある。記録されるパターンにより、被記録用紙４に比較的大きく伸びる部分とあまり大きく伸びない部分ができる場合があり、そのような場合には、記録後、時間が経過するにつれて、被記録用紙４の紙面に特に顕著に凹凸が生じる。このような凹凸の大きさは、主に被記録用紙４が水分を吸収し始めてからの時間に依存して、時間が経つにつれて大きくなっていき、所定の変形量に収束する。そこで、時間が経って被記録用紙４の端部の変形量が大きくなると、ピンチローラ２２を紙送りローラ２１から遠ざけてリリースしていても、被記録用紙４の端部がピンチローラ２２に干渉してジャムを起こしてしまう危惧が生じる。これを防止するために、記録終了後、被記録用紙４の変形による凹凸が大きくならないうちにバックフィードをして、ピンチローラ２２の下まで被記録用紙４を移動させてしまうようにしている。以上の理由により、本実施形態では、図１２（ｂ）の位置まで被記録用紙４の表面後端をバックフィードして、被記録用紙４の記録済み部分が乾燥するのを待つ構成としている。
【０１１６】
図１２（ｃ）は、被記録用紙を自動両面ユニット２に向けて搬送している状態を示す図である。被記録用紙４の記録済み部分が乾燥して、ピンチローラ２２を圧接しても、ピンチローラ２２にインクが転写しない状態になったら、リフト機構を第４ポジションに移行させ、被記録用紙４をピンチローラ２２と紙送りローラ２１で挟持する。この状態で紙送りローラ２１を駆動し、被記録用紙４をバックフィードする。
【０１１７】
この時、ＰＥセンサレバー６６は上方に回転させられロックされているので、ＰＥセンサレバー６６の先端が被記録用紙４に食い込んでしまったり、あるいは記録済み部分を擦って、剥がしてしまったりすることはない。また、通紙ガイド７０はダウン状態であるので、通紙ガイド７０によって形成される通紙面は略水平となっており、自動両面ユニット２に向けて被記録用紙４を真っ直ぐに搬送することができる。
【０１１８】
なお、本実施形態では、通常通紙ガイド７０をアップ状態とするのを基本としているが、本発明の趣旨はこれには拘束されず、通常通紙ガイド７０を通常ダウン状態としてもよい。即ち、リフト機構の通常の待機状態を第３ポジションあるいは第４ポジションとしておき、メインＡＳＦ３７からの給紙動作時に第１ポジションに移行させるように構成することも可能である。このように構成することにより、剛性の強い被記録媒体を排紙ローラ側から挿入する際に、円滑に挿入することが可能となる。
【０１１９】
以上が、被記録用紙４の表面記録終了から自動両面ユニット２への搬送過程の説明である。
【０１２０】
次に、自動両面ユニット２内部での被記録用紙４の搬送形態について説明する。
【０１２１】
図１３は、自動両面ユニット２の通紙パスおよび搬送用ローラの設置状態を示す模式的側断面図である。
【０１２２】
同図に於いて、１０１は自動両面ユニット２の構造体であり、また、用紙搬送経路の一部を構成している両面ユニットフレーム、１０２は両面ユニットフレーム１０１の内部に固定され、用紙搬送経路の一部を構成している内ガイド、１０３は両面ユニットフレーム１０１の後方に開閉自在に配され、用紙搬送経路の一部を構成しているリアカバー、１０５は切替フラップ１０４を所定方向に付勢する切替フラップばね、１０７は出口フラップ１０６を所定方向に付勢する出口フラップばね、１１０は両面ローラＡ１０８のゴム部分である両面ローラゴムＡ、１１１は両面ローラＢ１０９のゴム部分である両面ローラゴムＢである。
【０１２３】
図１２（ｃ）の状態から被記録用紙４が自動両面ユニット２に搬送されて来た時、出口フラップ１０６は出口フラップばね１０７の作用により図１３い示すように、上側の搬送路を塞ぎ、下側の搬送路が開いた位置に付勢されているため、導入路は一意に決まる。したがって、被記録用紙４は図１３矢印ａで示すように、下側の搬送路へと進行していく。次に、被記録用紙４は切替フラップ１０４に当たるが、被記録用紙４が、両面記録することができる通常のあまり剛性が高くないものである場合には、切替フラップ１０４が回転しないように切替フラップばね１０５の荷重が設定されているため、切替フラップ１０４と両面ユニットフレーム１０１の間の通紙経路に沿って斜め下方へと進行する。
【０１２４】
被記録用紙４は、そのまま進行することによって、記録済み面（表面）が両面ローラＢ１０９の両面ローラゴムＢ１１１に当接し、未記録面（裏面）が高潤滑性の高分子樹脂でできた両面ピンチローラＢ１１３に当接して、両者の間に挟持される。この時、後述する駆動機構により、両面ローラＡ１０８および両面ローラＢ１０９と紙送りローラ２１は、略同一の周速度で回転するように設定されているので、被記録用紙４は、両面ローラＢ１０９との間に滑りが生じることもなく搬送されていく。また、周速度が略同一であることにより、被記録用紙４が弛んでしまったり、張力が掛かった状態になってしまったりすることもない。
【０１２５】
両面ローラＢ１０９に沿って進行方向を変えられた後、被記録用紙４はリアカバー１０３に沿って進行し、同様に両面ローラＡ１０８の両面ローラゴムＡ１１０と両面ピンチローラＡ１１２の間に挟持される。再度、両面ローラＡ１０８に沿って進行方向を変えられて、被記録用紙４は図１３矢印ｂ方向に搬送される。
【０１２６】
そのまま被記録用紙４が進行すると、被記録用紙４先端が出口フラップ１０６に当接する。出口フラップ１０６は、被記録用紙４自身が出口フラップ１０６を押し退けて自動両面ユニット２を出ていくことができるように、非常に弱い荷重の出口フラップばね１０７によって付勢されている。また、自動両面ユニット２内の通紙パス長は、被記録用紙４の進行方向先端が出口フラップ１０６を出ていく時には、被記録用紙４の進行方向後端は既に出口フラップ１０６の下を通過するように設定されているので、被記録用紙４自身の先端部と後端部が擦れ合うことはない。
【０１２７】
なお、詳細な動作についてはフローチャートを参照して後述するが、被記録用紙４の表面に記録を行う際に、紙送りローラ２１から両面ローラＢ１０９までの距離、あるいは両面ローラＡ１０８から紙送りローラ２１までの距離より短い被記録用紙や、自動両面ユニット２の出口フラップ１０６から一周して出口フラップ１０６まで戻ってくる距離よりも長い被記録用紙が挿入された際には、表面の記録が終了した段階で警告を出し、自動両面ユニット２へ被記録用紙４を搬送することなく排紙してしまうように構成している。このような処理は、ＰＥセンサレバー６６を利用して被記録用紙長を測定することによって、自動的に行うことが可能である。
【０１２８】
ここで、被記録用紙４の記録済み面を両面ローラゴムＡ１１０および両面ローラゴムＢ１１１側にして搬送する理由について説明する。両面ローラゴムＡ１１０や両面ローラゴムＢ１１１は駆動側であり、両面ピンチローラＡ１１２や両面ピンチローラＢ１１３は従動側であり、被記録用紙４は駆動側ローラに追従して搬送され、従動側のローラは被記録用紙４との摩擦力により回転させられることになる。この時、両面ピンチローラＡ１１２や両面ピンチローラＢ１１３を支持する回転軸の軸損が十分に小さければ問題はないが、何らかの原因で軸損が上昇した場合、被記録用紙４と両面ピンチローラＡ１１２や両面ピンチローラＢ１１３との間で滑りが生じる可能性がある。被記録用紙４に記録された部分は、ローラとの当接によりインクが転写しない程度には乾燥しているが、擦られた場合には被記録用紙４の表面からインクが剥離してしまう可能性もある。すなわち、もし、被記録用紙４の記録済み面が両面ピンチローラＡ１１２や両面ピンチローラＢ１１３側に接していて、それらのローラとの間で滑りが生じた場合、記録済み面のインクが剥離してしまう可能性がある。それを防止するために本実施形態では、記録済み面（表側）側に駆動側ローラが当接するようにし、未記録面（裏側）側に従動側ローラが当接する配置としている。
【０１２９】
また、この配置とする別の理由として以下の理由も挙げられる。即ち、駆動側の両面ローラＡ１０８あるいは両面ローラＢ１０９は、被記録用紙４の屈曲半径をあまり小さくするのは好ましくないという制約があるため、ある程度以上の直径とするのが好ましく、一方、両面ピンチローラＡ１１２や両面ピンチローラＢ１１３は小径化することが可能であるので、自動両面ユニット２をコンパクトに設計するためには、両面ピンチローラＡ１１２や両面ピンチローラＢ１１３を小径に設計することが多い。また、基本的には被記録用紙４の記録済み面からインクがローラ側に転写することはないが、ほんの少量ずつ転写して、記録済み面に当接するローラが徐々にインクで汚れていくことがある。小径化されたローラの場合は、ローラ外周の単位面積の領域が被記録用紙４と接触する頻度が高くなるため、大径のローラに比べて汚れていく速度が速くなるので、小径ローラは汚れに対して不利であると言える。以上のように、装置の小型化とローラの汚れの観点から、本実施形態に於いては、被記録用紙の記録済み面（表側）に当接する側に、直径の大きい両面ローラＡ１０８および両面ローラＢ１０９が位置する配置としている。
【０１３０】
更に、この配置とする別の理由として以下の理由も挙げられる。即ち、片方が駆動される一対のローラで被記録用紙を挟持・搬送する場合には、ニップ面積を稼ぐためにどちらかを弾性素材にし、搬送量を正確にするために駆動側を摩擦係数の高い材質、従動側を摩擦係数の低い材質とすることが多い。通常は、比較的低コストで高い摩擦係数を得られ、弾性にも富むゴム類素材を駆動側ローラの構成材質とするのが普通である。また、搬送力を増すために、エラストマー等を含むゴム類の表面に研磨を施し、故意に研磨目の微少な凹凸を付けた構成もよく用いられる。この場合は、従動側を表面の摩擦係数が比較的小さい、高分子樹脂で作るのが一般的である。表面が弾性部材、特に、微少な凹凸の付いたゴム類によって形成されたローラと、表面が非弾性部材、特に、平滑な高分子樹脂によって形成されたローラとを比較した場合、被記録用紙の記録済み面に当接させると、どちらにもインクの汚れが付着するが、弾性部材、特に、微少な凹凸の付いたゴム類はその表面に、特にその凹凸のために汚れを保持し、再度被記録用紙に汚れを転写することは少ないのに対し、非弾性部材、特に、平滑な高分子樹脂は汚れが剥離して被記録用紙に再転写しやすいので、弾性部材からなるローラを被記録用紙の記録済み面に当接させる方が有利であると言える。以上より、本実施形態に於いては、被記録用紙の記録済み面（表側）に当接する側に、弾性部材、特にゴム類素材のローラを配し、未記録面（裏側）に当接する側に、非弾性部材、特に高分子樹脂素材のローラを配するようにしている。
【０１３１】
以上が、通常の被記録用紙に両面記録を行うための反転動作の説明である。
【０１３２】
次に、自動両面記録は行わない、剛性の高い被記録媒体に記録を行う場合の自動両面ユニット２の動作を説明する。
【０１３３】
剛性の高い被記録媒体としては、例えば厚さが２〜３ｍｍあるような厚紙や、円板状や異形の被記録媒体を所定トレイに載せたものを想定することができる。そのような被記録媒体は剛性が高いので、自動両面ユニット２の両面ローラ直径に倣う程には湾曲出来ず、したがって、自動両面記録を行うことはできないが、自動両面ユニット２を記録装置に装着したままの状態でそのような被記録媒体に記録を行いたいという状況はあり得る。被記録媒体の剛性が高い場合には、メインＡＳＦ３７を利用して給紙することもできないので、その場合は、ストレートな通紙パスを用いて、排紙ローラ３１，３２側から紙送りローラ２１側に向かって被記録媒体を給紙する。その際の自動両面ユニット２の動作を以下に説明する。
【０１３４】
図１４は、切替フラップ１０４の動作を説明する、模式的側断面図である。
【０１３５】
図１４（ａ）は、前述のような通常の被記録用紙４を使用して自動両面記録を行う場合の状態を示している。この場合、切替フラップばね１０５は、被記録用紙４の押圧力に抗して切替フラップ１０４を付勢してストッパに当接させた状態に保つので、被記録用紙４は、前述した、反転させるための通紙パスへとガイドされる。
【０１３６】
一方、図１４（ｂ）は、剛性の高い被記録媒体４’を使用した場合の状態を示している。剛性の高い被記録媒体４’が自動両面ユニット２に搬送されてくると、被記録媒体４’は出口フラップ１０６の下を通って切替フラップ１０４に当接する。切替フラップばね１０５は、剛性の高い被記録媒体４’が挿入され切替フラップ１０４を押圧すると、切替フラップ１０４が待避する方向に揺動する程度の荷重に設定されており、このため、剛性の高い被記録媒体４’の進行に従って、切替フラップ１０４は同図反時計方向に揺動して待避位置へと移動させられる。そのため、剛性の高い被記録媒体４’は、両面ローラＡ１０８と両面ローラＢ１０９の間に設けられた第２の通紙パスである待避パス１３１に導かれる。リアカバー１０３の待避パス１３１に相当する位置には、穴があけられており、このため、剛性の高い長尺の被記録媒体を使用した場合でも、自動両面ユニット２に干渉して搬送が制限されることがない。
【０１３７】
なお、本発明の趣旨はこれには拘束されず、すなわち、上下２本の両面ローラの間に待避パス１３１を設けることは必須ではなく、以下のように構成することも可能である。
【０１３８】
図２２は、略水平パスの上方に、大径の両面ローラを配置して構成した変形例の自動両面ユニット２を示す模式的断面図である。同図に於いて、切替フラップ１０４は図示せざる切替フラップばねにより図２２に示すように、両面ローラＡ１０８に沿う搬送経路を形成する位置に付勢されている。この切替フラップばねのばね圧は、切替フラップ１０４が、剛性の低い通常の被記録用紙が当接した際には回転せず、剛性の高い被記録媒体が当接した際に回転するような荷重に設定されている。よって、剛性の低い被記録用紙の場合は、両面ローラＡ１０８の図２２矢印ｃ方向への回転により、被記録用紙は図２２矢印ａで示すように、両面ローラＡに沿って上方へ進行するが、剛性の高い被記録媒体の場合は、切替フラップ１０４は押し退けられて、被記録媒体は図２２矢印ｂで示すように、真っ直ぐに待避パス１３１へと進行する。これにより、長尺な剛性の高い被記録媒体を使用しても、自動両面ユニット２に干渉して搬送が制限されることがない。
【０１３９】
以上のように、本実施形態の自動両面ユニット２に於いては、自動両面ユニット２を取り外すことなく、剛性の高くあまり湾曲させることができない被記録媒体への片面記録を行うことも可能である。
【０１４０】
以上が、２通りの通紙パスを持つ自動両面ユニット２の説明である。
【０１４１】
次に、自動両面ユニット２のローラ類駆動機構について説明する。
【０１４２】
図１５は、図２とは反対側から見た、自動両面ユニット２のローラ駆動機構を示す模式的側断面図である。
【０１４３】
同図に於いて、１１５はＬＦモータ２６から両面太陽ギア１１６まで動力を伝達する両面伝達ギア列、１１６は両面振り子アーム１１７の中心にある両面太陽ギア、１１７は両面太陽ギア１１６を回転中心として揺動可能な両面振り子アーム、１３２は両面振り子アーム１１７に取り付けられた両面振り子アームばね、１１８は両面振り子アーム１１７に回転可能に取り付けられ、両面太陽ギア１１６と契合した両面遊星ギアＡ、１１９は同じく両面遊星ギアＢである。１２１は両面遊星ギアＢ１１９と契合する反転ディレイギアＡ、１２２は反転ディレイギアＡと同軸にある反転ディレイギアＢ、１２５は両面ローラＡ１０８に固定された両面ローラギアＡ、１２６は両面ローラＢ１０９に固定された両面ローラギアＢ、１２４は２つの両面ローラギアを接続する両面ローラアイドラギアである。１２０は両面太陽ギア１１６とアイドラを介して契合するスパイラル溝ギア、１２７はスパイラル溝ギア１２０の溝に契合して揺動するストップアーム、１２８はストップアームをセンタリングするストップアームばねである。また、反転ディレイギアＡ１２１と反転ディレイギアＢ１２２の間には、後述するように、両者の相対的な回転位置を所定の位置とする向きに付勢力を与える、不図示の反転ディレイギアばねが設けられている。
【０１４４】
前述の如く、本実施形態では自動両面ユニット２の駆動力は、紙送りローラ２１を駆動するＬＦモータ２６より得ている。このような構成にすることにより、紙送りローラ２１と両面ローラＡ１０８あるいは両面ローラＢ１０９とが協働して被記録用紙を搬送する際に、起動停止のタイミング、および被記録用紙搬送速度をほぼ完全に同期することができるので、このような構成は好適なものである。
【０１４５】
ＬＦモータ２６からの駆動力は、両面伝達ギア列１１５を介して両面太陽ギア１１６へと伝達される。両面太陽ギア１１６には、揺動自在な両面振り子アーム１１７が取り付けられ、更に両面振り子アーム１１７には両面遊星ギアＡ１１８と両面遊星ギアＢ１１９が取り付けられている。両面太陽ギア１１６と両面振り子アーム１１７の間には、適度な摩擦力が働くように構成されており、このため、両面太陽ギア１１６の回転に従って両面振り子アーム１１７が揺動する。
【０１４６】
ここで、紙送りローラ２１が被記録用紙を排紙方向に搬送する方向にＬＦモータ２６を回転させる方向を正方向、自動両面ユニット２側に被記録用紙を搬送する方向の、ＬＦモータ２６の回転方向を逆方向とすると、ＬＦモータ２６を正方向に回転させた時には、両面太陽ギア１１６は図１５矢印ａ方向に回転する。両面太陽ギア１１６の回転に伴って、両面振り子アーム１１７も基本的に図１５矢印ａ方向に揺動する。すると、両面遊星ギアＡ１１８が両面ローラアイドラギア１２４に契合し、両面ローラアイドラギア１２４を回転させる。両面ローラアイドラギア１２４の回転に伴い、両面ローラギアＡ１２５が図１５矢印ｃ方向へ、同じく両面ローラギアＢ１２６が図１５矢印ｄ方向へと回転する。図１５矢印ｃおよび図１５矢印ｄは、両面ローラＡ１０８および両面ローラＢ１０９がそれぞれ被記録用紙を自動両面ユニット２内を搬送する方向である。
【０１４７】
ＬＦモータ２６を逆方向に回転させた時には、両面太陽ギア１１６は図１５矢印ｂ方向に回転する。両面太陽ギア１１６の回転に伴って、両面振り子アームも図１５矢印ｂ方向へ揺動する。すると、両面遊星ギアＢ１１９が反転ディレイギアＡ１２１に契合する。
【０１４８】
反転ディレイギアＡ１２１と反転ディレイギアＢ１２２は、互いに相対するスラスト面から突起がそれぞれ突出しており、反転ディレイギアＢ１２２を固定して考えた時、反転ディレイギアＡ１２１を１回転させると突起同士が噛み合うようになっており、それによって、クラッチの役割を果たしている。両面遊星ギアＢ１１９が反転ディレイギアＡ１２１に契合する前は、反転ディレイギアＡ１２１と反転ディレイギアＢ１２２の間は、反転ディレイギアばね１２３によりそれぞれの突起同士が離れる方向に付勢されているため、反転ディレイギアＡ１２１が回転開始してから略一回転した後に、反転ディレイギアＢ１２２が回転開始する。したがって、ＬＦモータ２６が逆転方向に回転開始してから、反転ディレイギアＢ１２２が回転開始するまでには、一定の時間がかかり、この時間の間、両面ローラＡ１０８および両面ローラＢ１０９は停止した状態となり、すなわち、ディレイ期間が生じる。
【０１４９】
反転ディレイギアＢ１２２が回転すると、両面ローラアイドラギア１２４を介して、両面ローラギアＡを図１５矢印ｃ方向へ、両面ローラギアＢを図１５矢印ｄ方向へと回転させる。これは、ＬＦモータ２６を正方向に回転させたときの回転方向と同じ方向である。したがって、この機構によれば、ＬＦモータ２６の回転方向に係わらず、両面ローラＡ１０８および両面ローラＢ１０９を常に被記録用紙を所定の向きに搬送する方向に回転させることができる。
【０１５０】
ここで、スパイラル溝ギア１２０の作用について説明する。スパイラル溝ギア１２０には、外周にギア面が形成され、片方の端面に、最内周および最外周に無限軌道を備えた螺旋状の溝からなるカムが形成されている。このスパイラル溝ギア１２０は、本実施形態に於いては、アイドラギアを介して両面太陽ギア１１６と直結しており、したがって、両面太陽ギア１１６と同方向に同期して回転する。
【０１５１】
スパイラル溝ギア１２０の溝には、ストップアーム１２７の一部であるフォロワーピン１２７ａが契合しており、したがって、ストップアーム１２７はスパイラル溝ギア１２０の回転に伴って揺動する。例えば、スパイラル溝ギア１２０が図１５矢印ｅ方向に回転すると、フォロワーピン１２７ａは、螺旋溝内を案内されることによって内周に引き込まれ、このため、ストップアーム１２７は図１５矢印ｇ方向に揺動する。そのままスパイラル溝ギア１２０が図１５矢印ｅ方向に回転し続けると、フォロワーピン１２７ａはやがて最内周の無限軌道に入り、したがって、ストップアーム１２７の揺動は所定位置で停止する。逆に、スパイラル溝ギア１２０が図１５矢印ｆ方向に回転すると、フォロワーピン１２７ａは外周に向けて移動させられ、したがって、ストップアーム１２７は図１５矢印ｈ方向に揺動する。この場合も同様に、スパイラル溝ギア１２０が図１５矢印ｆ方向に回転し続けると、フォロワーピン１２７ａは最外周の無限軌道に入り、ストップアーム１２７の揺動は所定位置で停止する。なお、スパイラル溝ギア１２０の回転方向が変わった時に、フォロワーピン１２７ａが最外周および最内周の無限軌道から螺旋状溝に円滑に移動するように、ストップアーム１２７の移動範囲中央付近をセンターとしてセンタリングする力を加えるストップアームばね１２８がストップアーム１２７に取り付けられている。
【０１５２】
このような動作をするストップアーム１２７は、両面振り子アーム１１７に取り付けられた両面振り子アームばね１３２に作用する。両面振り子アームばね１３２は、両面振り子アーム１１７に取り付けられ、ストップアーム１２７方向に伸びた弾性部材である。そして、両面振り子アームばね１３２の先端は、常にストップアーム１２７よりもスパイラル溝ギア１２０の中心側に位置している。
【０１５３】
このような構成によって、ＬＦモータ２６が正方向に回転した時に、次のような作用が生じる。
【０１５４】
即ち、ＬＦモータ２６を逆方向に回転させて、被記録用紙４を自動両面ユニット２に搬送し、表裏反転させて紙送りローラ２１に戻した時、ストップアーム１２７は、そのフォロワーピン１２７ａが、スパイラル溝ギア１２０の最外周の無限軌道上を回転している状態となっている。その後、ＬＦモータ２６を正方向に回転させて裏面の記録を行っている際には、ストップアーム１２７のフォロワーピン１２７ａは、スパイラル溝ギア１２０の内周に向かって移動する。ＬＦモータ２６が正方向に回転している時は、両面振り子アーム１１７は図１５矢印ａ方向に揺動して動力伝達しているので、ストップアーム１２７は、そのフォロワーピン１２７ａが内周に向かって移動する方向に揺動している途中で、両面振り子アームばね１３２と当接する。更にＬＦモータ２６を正方向に回転させると、ストップアーム１２７は更に内周に移動して両面振り子アームばね１３２を弾性変形させる。
【０１５５】
この際、両面振り子アーム１１７の位置は、両面遊星ギアＡ１１８と両面ローラアイドラギア１２４の歯面同士が噛み合った状態で圧力角方向に作用する力、および、両面太陽ギア１１６との摩擦力による、両面振り子アーム１１７を図１５矢印ａ方向に揺動させる力と、両面振り子アームばね１３２の反発力の力のバランスで決まることになる。本実施形態の場合は、ストップアーム１２７が、そのフォロワーピン１２７ａがスパイラル溝ギア１２０の最内周の無限軌道に入った状態に揺動しても、両面振り子アームばね１３２が弾性変形されるのみで、両面遊星ギアＡ１１８と両面ローラアイドラギア１２４間の動力伝達が継続して行われるように、両面振り子アームばね１３２の反発力は比較的小さく設定している。また、ＬＦモータ２６の動作が間欠的な動作であり、すなわち、回転・停止を繰り返したとしても、停止状態の時でさえ、両面遊星ギアＡ１１８と両面ローラアイドラギア１２４の歯面同士は重なったままとなり、両者の噛み合いが外れることはない。
【０１５６】
しかし、被記録用紙４の裏面の記録が終了して、自動両面ユニット２への駆動伝達が不要になったら、駆動を切断した方が、ＬＦモータ２６の負荷を低減できるので好ましい。そこで、駆動伝達を切断したい場合は以下の操作を行う。即ち、ストップアーム１２７が最内周の無限軌道に入っていて、両面振り子アームばね１３２が弾性変形している状態で、少しだけＬＦモータ２６を逆方向に回転させる。すると、両面振り子アームばね１３２の反発力によって両面振り子アーム１１７は図１５矢印ｂ方向に回る方向に力をくわえられているところで、両面遊星ギアＡ１１８と両面ローラアイドラギア１２４の歯面同士の重なりによって止めている状態から、歯面同士の重なりを外す方向の回転を与えることになるので、両面振り子アーム１１７は一気に図１５矢印ｂ方向へと回転する。これによって、ＬＦモータ２６を両面ローラギアＡ１２５、両面ローラギアＢ１２６から切り離して、その負荷を減らすことができる。
【０１５７】
上記のようにして、一度、両面振り子アーム１１７が図１５矢印ｂ方向へと回転してしまうと、弾性変形していた両面振り子アームばね１３２が元の形状に戻る。この状態から、ＬＦモータ２６を正方向に回転させた場合には、両面振り子アームばね１３２とストップアーム１２７が干渉するため、両面振り子アーム１１７は揺動できず、両面遊星ギアＡ１１８と両面ローラアイドラギア１２４が噛み合う位置ことはない。よって、この状態からは、所定量のＬＦモータ２６の逆方向回転を経ないかぎり、自動両面ユニット２内の両面振り子アーム１１７以降に駆動力は伝達されない。
【０１５８】
両面振り子アーム１１７までの駆動は、単にギア列を回転させるだけなので、ＬＦモータ２６に掛かる負荷は僅少であり、自動両面ユニット２が付いていない場合の負荷と殆ど差がない。なお、ストップアーム１２７が最内周の無限軌道にある状態から、ＬＦモータ２６が逆方向に回転した場合には、両面振り子アームばね１３２とストップアーム１２７の間には何も作用を及ぼさないので、前述の如く反転ディレイギアＡ１２１へ駆動伝達を行うことが出来る。
【０１５９】
以上が、自動両面ユニット２のローラ類駆動機構の概略である。
【０１６０】
次に、自動両面ユニット２のローラ類駆動機構の動作の詳細についてフローチャートを参照して説明する。
【０１６１】
図１６は、図１５の自動両面ユニット２のローラ類駆動機構を、各動作状態にある状態で示す模式的側断面図である。また、図２０は自動両面記録の動作シーケンスを示すフローチャートである。以下に、フローチャートに沿って自動両面記録動作を説明する。
【０１６２】
自動両面記録が開始されると、Ｓ１で被記録用紙４の給紙が行われる。例えば、メインＡＳＦ３７などから紙送りローラ２１に向けて、被記録用紙４が供給される。
【０１６３】
次に、Ｓ２で、表（おもて）面の記録が行われる。これは、片面のみの記録の場合と同様の動作である。この時のローラ類駆動機構の状態は、図１６（ａ）に示す状態である。
【０１６４】
図１６（ａ）は、自動両面ユニット２の駆動機構を初期化後に、ＬＦモータ２６が正方向に回転している状態を示している。即ち、自動両面記録時の表面記録動作中や、自動両面記録を使用しない通常の記録動作中などの状態を示している。ストップアーム１２７のフォロワーピン１２７ａは、スパイラル溝ギア１２０の最内周の無限軌道にあり、したがって、両面振り子アーム１１７は、図１５矢印ａ方向に揺動しようとするとストップアーム１２７に当接して、それ以上回転出来ず、両面遊星ギアＡ１１８が両面ローラアイドラギア１２４に契合することはない。したがって、ＬＦモータ２６からの駆動力が両面ローラギアＡ１２５および両面ローラギアＢ１２６に伝達されることはなく、このため、両面ピンチローラＡ１１２あるいは両面ピンチローラＢ１１３の圧力を受け、軸損の発生している両面ローラＡ１０８あるいは両面ローラＢ１０９を回転させる不用な負荷が加わることはないので、ＬＦモータ２６の受ける負荷は最小限にすることができる。
【０１６５】
次に、表面記録が終了した時点で、Ｓ３において、ＰＥセンサ６７によって記録用紙後端が検知されたかどうかを確認する。この時、まだＰＥセンサ６７が被記録用紙４有りを検知していたら、まだ被記録用紙４の表面後端を検知出来ていないので、Ｓ４で、ＬＦモータ２６をそのままさらに正方向に回転させ、被記録用紙４を、その表面後端がＰＥセンサレバー６６を通過して更に少し行った位置ｐ２にくるまで移動させる。
【０１６６】
次に、Ｓ５で、ＰＥセンサ６７が被記録用紙４の表面先端を検知してから表面後端を検知するまでに被記録用紙４を搬送した量から、被記録用紙４の長さを計算する。前述のように、被記録用紙４の長さが所定長Ｌ１よりも短い場合は、紙送りローラ２１から両面ローラＢ１０９、あるいは両面ローラ１０８から紙送りローラ２１までの搬送時に、被記録用紙４の先端がローラに届かなくなってしまうため、自動両面記録動作から除外することが必要である。また、被記録用紙４の長さが所定長Ｌ２よりも長い場合は、被記録用紙の記録済み面同士が紙送りローラ２１から自動両面ユニット２までの通紙パス中で交差してしまうことになり、好ましくないので、自動両面動作から除外することが必要である。これらの条件で、自動両面動作から除外する必要があることが判定された場合は、Ｓ６に進み、ＬＦモータ２６を正方向に回転させて、そのまま被記録用紙４を排紙してしまうとともに、給紙エラーの警告を出力する。
【０１６７】
一方、上記の条件から、被記録用紙の長さが両面記録を行うのに適していることが判定された場合には、次にＳ７に進み、リフト機構を第３ポジションとしてピンチローラ２２をリリースする。
【０１６８】
次に、Ｓ８で、被記録用紙４の表面後端が、既にピンチローラ２２近傍の位置ｐ１よりも下流側まで搬送されてしまっているかどうかを確認する。既に下流側まで送られてしまっている場合には、ピンチローラ２２を圧接状態に戻した時に、確実に紙送りローラ２１とピンチローラ２２に挟持されるように、Ｓ９で、表面後端がｐ１にくるまで、ＬＦモータ２６を逆方向に回転させてバックフィードする。この時のローラ類駆動機構の状態が、図１６（ｂ）に示す状態である。また、Ｓ２からＳ８の間は、なるべく動作が中断されないようにし、前述の如く、被記録用紙４が変形する前にＳ９を実施することが望ましい。なお、表面後端がｐ１より上流側にある場合は、そのままピンチローラ２２を圧接すれば確実に被記録用紙を挟持することが可能なので、そのままＳ１０に進む。
【０１６９】
図１６（ｂ）は、ＬＦモータ２６の逆方向の回転を開始した直後の状態を示している。即ち、自動反転ユニット２のローラ類駆動機構は、自動両面記録の表面記録終了後にバックフィードを開始した直後（図１２（ｅ）の状態）や、メインＡＳＦ３７からの給紙後の頭出し量調整のためにＬＦモータ２６を逆転させた場合などにこの状態となる。
【０１７０】
この時は、両面振り子アーム１１７が図１５矢印ｂ方向に揺動しようとするのを妨げるものは何もないので、両面遊星ギアＢ１１９が反転ディレイギアＡ１２１に契合する。それに伴い、反転ディレイギアＡ１２１は回転開始するが、略１回転するまでは反転ディレイギアＢ１２２には駆動力が伝達されないので、両面ローラアイドラギア１２４は回転せず、両面ローラＡ１０８および両面ローラＢ１０９は動作しない。よって、この状態でもまだＬＦモータ２６が受ける負荷は少ない状態である。
【０１７１】
このような状態を設定しているのは、自動両面記録時に被記録用紙４をバックフィードさせた時に、紙送りローラ２１から両面ローラＢ１０９までは距離があるので、被記録用紙４の先端が両面ローラＢ１０９に到達するまでは、両面ローラＢ１０９を回転させる必要がないためである。また、前述の如く、通常記録時の頭出し量調整時などに、不要に両面ローラＡ１０８あるいは両面ローラＢ１０９が回転しないようにすることもできる。
【０１７２】
次に、Ｓ１０で被記録用紙４の表面に記録済みのインクが乾燥するまで待機する時間を設ける。必要な乾燥時間は、前述のように幾つかの要因により変動するので、乾燥待機時間ｔ１は可変のパラメータとすることが可能である。具体的には、被記録用紙の種類、インクの種類、インクの重ね打ち込み方法、インクの単位面積あたりの打ち込み量、環境温度、環境湿度、環境風速等の条件を勘案してｔ１を決定する。
【０１７３】
次に、Ｓ１１でリフト機構を第４ポジションとする。これにより、紙送りローラ２１とピンチローラ２２によって再度被記録用紙４を挟持する。
【０１７４】
次に、Ｓ１２で乾燥待機時間ｔ２を設けている。これは、Ｓ１０でｔ１時間の乾燥待機を実施した場合には実施しなくてもよく、この場合には、ｔ２＝０として次のステップに進むようにすればよい。ｔ２時間の乾燥待機を必要とするのは、例えば、被記録用紙４の後端部に記録動作を行っておらず、余白部分が存在している場合で、その時は直ぐに余白部分にピンチローラ２２を圧接するように制御しても、何ら支障がないので、Ｓ１０では、ｔ１＝０として乾燥待機を実施せず、このＳ１２でｔ２時間の乾燥待機を実施する。すなわち、Ｓ１０で乾燥待機を実施しない場合には、Ｓ１１の後、そのまま直ぐに被記録用紙４をバックフィードすると、まだ乾燥していないインクがピンチローラ２２に転写してしまう可能性があるので、ステップＳ１２でｔ２時間の乾燥待機を実施する。
【０１７５】
次に、Ｓ１３で、ＬＦモータ２６を逆方向に回転させ、被記録用紙４を所定量ｘ１だけバックフィードする。このステップで被記録用紙４を自動両面ユニット２まで搬送し、表裏反転させる。このステップが終了すると、裏面先端は紙送りローラ２１より少し手前まで戻ってきている。この際のローラ類駆動機構の状態が、図１６（ｃ）に示す状態である。
【０１７６】
図１６（ｃ）は、図１６（ｂ）に示す状態から更にＬＦモータ２６を逆方向に回転させ続けた場合の状態を示している。即ち、被記録用紙４をバックフィードして自動両面ユニット２で反転させている間の状態である。図１６（ｂ）の状態以降、反転ディレイギアＡ１２１が略１回転すると、反転ディレイギアＡ１２１のスラスト方向に突出した突起が、これに対向して設けられた、反転ディレイギアＢ１２２の突起に契合し、反転ディレイギアＡ１２１と反転ディレイギアＢ１２２が一体となって回転を始める。反転ディレイギアＢ１２２は両面ローラアイドラギア１２４と常時契合しているので、反転ディレイギアＢ１２２が回転し始めると、両面ローラアイドラギア１２４および両面ローラギアＡ１２５、両面ローラギアＢ１２６が回転する。これにより、両面ローラＡ１０８は図１５矢印ｃ方向に、両面ローラＢ１０９は図１５矢印ｄ方向にそれぞれ回転する。
【０１７７】
次に、裏面先端を紙送りローラ２１とピンチローラ２２のニップに挟持させる際の、いわゆるレジストレーション動作について説明する。先ず、Ｓ１４で現在使用している被記録用紙４が剛性の弱い薄い用紙か、剛性の強い厚い用紙かによって、制御を切り替える。被記録用紙４の剛性の判断は、プリンタドライバ等でユーザが設定する記録用紙種類に依って行ってもよいし、被記録用紙４の厚みを測定する検知手段を使用して判断してもよい。なお、ここで制御を２つに分けるのは、被記録用紙４の剛性により、被記録用紙４を撓ませてループを作った際の挙動が異なるからである。
【０１７８】
先ず、比較的剛性の弱い、薄い被記録用紙４の場合を説明する。図１８は、薄い被記録用紙４を使用した場合の裏面先端レジストレーション動作を示す模式的側断面図である。Ｓ１３でのＬＦモータ２６の逆方向回転により、図１８（ａ）に示す用紙反転搬送が行われる。Ｓ１３が終了すると、被記録用紙４の裏面先端は、おおよそ通紙ガイド７０近辺に戻ってきている。薄い被記録用紙４の場合は、次にＳ１５に進む。Ｓ１５では、リフト機構を動作させて、第１ポジションに移行させる。これにより、通紙ガイド７０を上昇させる。図１８（ｂ）はＳ１５が終了した時の状態を示している。前述のように、紙送りローラ２１中心に対して、ピンチローラ２２中心は若干のオフセットを持って第１排紙ローラ３０側に配置されているので、紙送りローラ２１とピンチローラ２２のニップは、被記録用紙４が搬送されてくる略水平線に対して若干の角度を持っている。レジストレーション動作前に通紙ガイド７０を上昇位置に戻すことにより、被記録用紙４裏面先端をこの傾いたニップ部に円滑に導くことが可能となる。
【０１７９】
次に、Ｓ１６で、ＬＦモータ２６を逆方向に回転させ、被記録用紙４を紙送りローラ２１方向に更に搬送する。
【０１８０】
次に、Ｓ１７で、ＰＥセンサ６７によって被記録用紙４裏面先端が検知されたかどうかを判定する。裏面先端を検知出来た時点で、Ｓ１８に進む。
【０１８１】
次に、Ｓ１８で、ＰＥセンサ６７による裏面先端検知位置から紙送りローラ２１までの距離より、少しだけ長い距離ｘ２だけ被記録用紙４を搬送する。これにより、被記録用紙４の裏面先端は紙送りローラ２１とピンチローラ２２のニップ部まで到達し、更に余分に搬送されることによって、被記録用紙４が撓んで、ループが形成される。図１８（ｃ）は、Ｓ１８が終了した状態を示している。通紙ガイド７０を上昇位置としたことにより、通紙パスの高さ方向の隙間は少なくなっているが、被記録用紙４の剛性が比較的低いので、容易にループを形成することができ、このループが真っ直ぐに戻ろうとする力によって押されるので、被記録用紙４裏面先端部は、逆転を続ける紙送りローラ２１とピンチローラ２２のニップ部に倣って、紙送りローラ２１と平行になり、すなわち、いわゆるレジストレーション動作が完了する。
【０１８２】
次に、Ｓ１９で、ＬＦモータ２６の回転方向を正方向回転に転じ、被記録用紙４裏面先端をニップ部に挟持し、所定距離ｘ３だけ搬送して、裏面記録開始の準備を完了する。
【０１８３】
次に、比較的剛性の強い、厚い被記録用紙４の場合を説明する。図１９は、厚い被記録用紙４を使用した場合の裏面先端レジストレーション動作を示す模式的側断面図である。図１９（ａ）は、図１８（ａ）と同様にＳ１３の途中の状態を示し、図１８（ｂ）はＳ１３が終了した状態を示している。
【０１８４】
次に、Ｓ２０で、通紙ガイド７０は下降位置としたまま、ＬＦモータ２６を逆方向に回転させ、Ｓ１３の完了時点での、被記録用紙４裏面先端の位置から紙送りローラ２１のニップまでの距離より少しだけ長い距離ｘ４だけ被記録用紙４を搬送する。これによって、薄い被記録用紙４の場合と同様に、被記録用紙４裏面先端は逆転している紙送りローラ２１のニップ部に到達し、更に余分に搬送されることによって、被記録用紙４にループが形成されるので、被記録用紙４裏面先端は紙送りローラ２１と平行になり、レジストレーション動作が完了する。図１９（ｃ）は、Ｓ２０が終了した状態を示している。
【０１８５】
次に、Ｓ２１で、ＬＦモータ２６の回転方向を正方向回転に転じ、被記録用紙４裏面先端をニップ部に挟持し、所定距離ｘ３だけ搬送して、裏面記録開始の準備をする。
【０１８６】
なお、Ｓ１９あるいはＳ２１にて、それまで逆方向回転していたＬＦモータ２６が、正方向回転に回転方向を転じる。この時、両面振り子アーム１１７は、図１５矢印ａ方向へと揺動する。すると、両面遊星ギアＢ１１９と反転ディレイギアＡ１２１との契合が外れる。ＬＦモータ２６の逆方向回転時は、反転ディレイギアＡ１２１と反転ディレイギアＢ１２２は、前述のように、両者の間に挟まれた捩りコイルばねである反転ディレイギアばね１２４が圧縮され、突起によって契合された状態になっているおり、反転ディレイギアＡ１２１がフリー状態になることにより、反転ディレイギアばね１２４が伸張するため、反転ディレイギアＡ１２１は略１回転反転し初期状態に戻る。
【０１８７】
次に、Ｓ２２で、リフト機構を第１ポジションとし、裏面記録開始の準備を完了する。
【０１８８】
ここで、厚い被記録用紙４を使用する場合に、レジストレーション動作を行う間、通紙ガイド７０を下降状態としている理由を説明する。薄い被記録用紙４の場合と同様に、図１８（ｃ）の様にしてループを生成しようとした場合、被記録用紙４の剛性が強い場合には、被記録用紙４は、紙送りローラ２１のニップ部に到達する前からピンチローラホルダ２３に沿って搬送される。このため、被記録用紙４がニップ部に到達した後に更に搬送してループを生成しようとしても、既にループ生成スペースが無くなっており、すなわち、被記録用紙４の上面がピンチローラホルダ２３に接した状態になっているので、それ以上、上方に向かって撓むことはできず、ループが生成されない。
【０１８９】
このようにループが生成されない場合には、上手くレジストレーションが取れない場合があり得る。また、ループが生成されないと、両面ローラＡ１０８と紙送りローラ２１間で同時に挟持された被記録用紙４にたるみが出来ない。一方、本実施例のように、両面ローラ類駆動機構に両面振り子アーム１１７の様な機構を用いる場合、Ｓ２０でＬＦモータ２６を逆転させた後、Ｓ２１でＬＦモータ２６を正転させた際には、両面ローラＡ１０８および両面ローラＢ１０９を回転させるまでの間に、両面振り子アーム１１７が揺動する時間が必要になり、その期間は両面ローラＡ１０８および両面ローラＢ１０９は停止した状態となる。一方、紙送りローラ２１はダイレクトにＬＦモータ２６と接続されているため、このような停止期間は生じないので、用紙搬送速度に矛盾が生じてしまう。この際、被記録用紙４のたるみが有れば、Ｓ２１で紙送りローラ２１側のみが回転する際には、被記録用紙４のたるみが取れることで用紙搬送速度の矛盾を吸収出来るが、たるみがない場合は、用紙搬送速度の矛盾を吸収出来ずに、紙送りローラ２１側が被記録用紙４を無理やり搬送しようとするが、被記録用紙４後方は両面ローラＡ１０８に挟持されているために実際には搬送されないという事態が発生することがある。これにより、被記録用紙４裏面先端の搬送量が狂ってしまい、想定よりも短い裏面上端余白となってしまうことがある。
【０１９０】
以上のような不都合が生じないようにするために、本実施形態では、厚い被記録用紙を搬送する場合には、通紙ガイド７０を下降位置にしたままとすることで、この被記録用紙の高さ方向の隙間を充分に取り、ループ生成スペースを確保している。これにより、剛性の比較的高い厚い被記録用紙４を使用した場合にも、良好なレジストレーション動作を行うことができる。
【０１９１】
次に、Ｓ２３で、被記録用紙４の裏面の記録動作を行う。この時は、大抵の場合、被記録用紙４裏面後端部は、まだ両面ローラＡ１０８に挟持されている。そのままで両面ローラＡ１０８の回転を停止させてしまうと、被記録用紙４を後方に引っ張る負荷となってしまうため、用紙搬送精度が悪化する恐れがあり、好ましくない。よって、少なくとも被記録用紙４裏面後端部が両面ローラＡ１０８に挟持されている間は、両面ローラＡ１０８の駆動は継続するように構成している。この時の両面ローラ類駆動機構の状態が、図１６（ｄ）に示す状態である。
【０１９２】
図１６（ｄ）は、被記録用紙４の反転動作後、ＬＦモータ２６が正方向に回転している最中の、自動両面ユニット２のローラ類駆動機構の動作状態を示している。即ち、図１６（ｃ）の状態からＬＦモータ２６が回転方向を正方向に転じると、両面振り子アーム１１７は図１５矢印ａ方向に揺動する。この時、ストップアーム１２７は、図１５矢印ｈ方向に揺動しており、両面振り子アーム１１７が図１５矢印ａ方向に揺動してきても、両面振り子アームばね１３２がストップアーム１２７に当接することがないので、両面遊星ギアＡ１１８が両面ローラアイドラギア１２４に契合し、駆動力が伝達される。
【０１９３】
その後、ＬＦモータ２６の正方向回転を継続させると、フォロワーピン１２７ａがスパイラル溝ギア１２０に導かれて内周に向けて移動し、ストップアーム１２７が図１５矢印ｇ方向に揺動する。揺動していく途中で、ストップアーム１２７は両面振り子アームばね１３２に当接し、両面振り子アームばね１３２を変形させていく。この両面振り子アームばね１３２の変形による反力で、両面振り子アーム１１７には図１５矢印ｂ方向へ揺動させる力が働くが、両面遊星ギアＡ１１８と両面ローラアイドラギア１２４間で駆動力を伝達している間には、ギア歯面同士が噛み合うことによって生じる力の方が強いために、両面遊星ギアＡ１１８と両面アイドラギア１２４の契合は外れずに、駆動は継続される。図１６（ｄ）は、この状態を示している。また、前述の如く、回転・停止を伴う間欠駆動を行った場合でも、ギアの歯面同士が重なっているために、両面遊星ギアＡ１１８と両面ローラアイドラギア１２４の契合が外れることはない。
【０１９４】
更に被記録用紙４裏面の記録動作を継続し、ＬＦモータ２６を正方向回転させていくと、フォロワーピン１２７ａはスパイラル溝ギア１２０の最内周部に到達する。この時の両面ローラ類駆動機構の状態が、図１６（ｅ）に示す状態である。この時は、両面振り子アームばね１３２は最大変位した状態になるが、それでもギア歯面同士が噛み合うことによって生じる力が、両面振り子アーム１１７を揺動させる力よりも大きくなるように両面振り子アームばね１３２の荷重を設定してあるので、ＬＦモータ２６を正方向に回転させ続ける限りギア同士の契合は外れない。以上で被記録用紙４裏面への記録動作が終了すると、Ｓ２４に進む。
【０１９５】
次に、Ｓ２４で、被記録用紙４を不図示の排紙トレイ上に排出する、排紙動作を実施する。排紙動作は、ＬＦモータ２６の正方向回転を継続することにより実施することができ、被記録用紙４は、最終的に、ＬＦモータ２６によって回転させられている第２排紙ローラ３１によって記録ユニット本体１外へと搬送される。
【０１９６】
次に、Ｓ２５で裏面先端絶対位置のチェックを実施する。これは、短い被記録用紙４を用いた場合、フォロワーピン１２７ａがスパイラル溝ギア１２０の最内周まで到達しないことがあるために実施するものである。この場合には、Ｓ２４に処理を戻して、ＬＦモータ２６を所定長分だけさらに回転させる。これによって、被記録用紙４の裏面記録動作が終了した時には、フォロワーピン１２７ａが必ずスパイラル溝ギア１２０の最内周までくるようにしている。
【０１９７】
次に、Ｓ２６で、両面ローラ類駆動機構の初期化を実施する。前述のように、両面振り子アームばね１３２は、両面遊星ギアＡ１１８と両面ローラアイドラギア１２４の契合によってチャージされた状態に保持されているので、ＬＦモータ２６を微少量だけ逆方向に回転させるだけで契合が外れる。即ち、ＬＦモータ２６を逆方向回転させると、両面振り子アーム１１７が図１５矢印ｂ方向に揺動しようとするため、両面遊星ギアＡ１１８と両面ローラアイドラギア１２４の契合は外れ、チャージされていた両面振り子アームばね１３２が元に戻る力で、両面振り子アーム１１７は、図１５矢印ｂ方向に一気に揺動する。
【０１９８】
この時の両面ローラ類駆動機構の状態が、図１６（ｆ）に示す状態である。この状態では、両面振り子アームばね１３２の姿勢は元に戻っているので、この状態からＬＦモータ２６を正方向に回転させた場合、両面振り子アーム１１７は図１５矢印ａ方向に揺動しようとするが、フォロワーピン１２７ａがスパイラル溝ギア１２０の最内周近傍に入っているため、両面振り子アームばね１３２がストップアーム１２７に当接し、両面遊星ギアＡ１１８は両面ローラアイドラギア１２４に契合できない。更にＬＦモータ２６を正方向回転させても、フォロワーピン１２７ａはスパイラル溝ギア１２０の最内周を回転し続けるので、両面ローラＡ１０８および両面ローラＢ１０９が駆動されることはない。
【０１９９】
このようにして、ストップアーム１２７、両面振り子アーム１１７は初期状態に戻される。また、前述の如く、反転ディレイギアＡ１２１は、Ｓ１９あるいはＳ２１で既に初期化されているので、このＳ２６をもって、両面ローラ類駆動機構の各部全ての初期化が完了する。
【０２００】
以上で、自動両面記録動作が終了する。連続で自動両面記録動作を実施する場合は、同じシーケンスを繰り返せばよい。
【０２０１】
なお、本実施形態では、両面振り子アームばね１３２の作用で、両面振り子アーム１１７とストップアーム１２７の間に弾性的な力が作用する構成を示したが、本発明の趣旨はこれには拘束されず、以下のように構成することも可能である。
【０２０２】
図１７は、図１６の変形例のローラ駆動機構の、図１６と同様の時期の動作状態を示す模式的斜視図である。図１７の両面振り子アーム１１７は、図１６における両面振り子アームばね１３２の代わりに、弾性の少ない腕を持っており、その腕とストップアーム１２７が、動作過程で当接する位置関係に配置されている。以下に、この構成での動作を簡単に示す。
【０２０３】
図１７（ａ）から図１７（ｃ）までの動作は、図１６（ａ）から図１６（ｃ）の動作と同様であるので省略する。
【０２０４】
図１７（ｄ）は、ストップアーム１２７がスパイラル溝ギア１２０の内周方向に移動してきて、両面振り子アーム１１７の腕と当接した状態を示している。この状態から、ＬＦモータ２６の正方向回転を継続させると、両面振り子アーム１１７の腕は、図のｇ方向に揺動するストップアーム１２７によって押され、両面振り子アーム１１７には、図１５矢印ｂ方向に回転させる力が働く。この力は、両面遊星ギアＡ１１８と両面ローラアイドラギア１２４の契合を外そうとする方向に働く。契合を外そうとする力は、両面遊星ギアＡ１１８と両面ローラアイドラギア１２４の歯面間に働く圧力およびギアの歯面の弾性および滑り力と釣り合うが、両面振り子アーム１１７の腕には余り弾性がないので、フォロワーピン１２７ｂが内周に動くに従いやがて契合を外そうとする力の方が大きくなり、歯面間の力に打ち勝って、両面遊星ギアＡ１１８と両面ローラアイドラギア１２４の契合は強制的に解除される。契合が解除されると同時に、両面ローラＡ１０８および両面ローラＢ１０９の回動は停止する。図１７（ｅ）は、この状態を示している。
【０２０５】
なお、このローラの回動を停止させるタイミングは、Ｓ２３の中で、被記録用紙４の裏面後端が両面ローラＡ１０８を通過した後の適当な時期になるように設定する。ギアの契合解除以降は、ＬＦモータ２６が正方向回転しても、ストップアーム１２７によって両面振り子アーム１１７が図１５矢印ａ方向に揺動するのを妨げられるので、次に所定量ＬＦモータ２６が逆方向に回転するまで、自動両面ユニット２は駆動されない。また、図１６に示した実施形態と同様に、反転ディレイギアＡ１２１もＳ１９あるいはＳ２１に於いてなされているので、この時点で自動両面ユニット２のローラ類駆動機構初期化は完了している。この変形例によれば、裏面の記録動作中に、ＬＦモータ２６に両面ローラＡ１０８および両面ローラＢ１０９を回転させる負荷がかからないようにすることができ、ＬＦモータ２６の回転負荷を低減させることが可能となる。以上が、自動両面ユニット２のローラ類駆動機構の変形例である。
【０２０６】
以上が、動作シーケンスを示したフローチャートに沿った、自動両面記録動作の説明である。
【０２０７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる両面記録装置によれば、用紙反転部の搬送経路を、被記録用紙の記録済み面が内側になり、大径の弾性部材からなる駆動ローラと当接するように構成したことにより、被記録用紙の記録部分と搬送ローラ間での擦過が発生し、記録剤が剥がれて、記録結果が損なわれる可能性を低減して、信頼性を向上させ、良好な両面記録を行うことを可能とすることが出来る。
【０２０８】
また、被記録用紙の記録部分と搬送ローラ間で擦過が発生したとしても、搬送ローラ側に転写された記録剤が被記録用紙の他の部分に再転写して、記録結果を損なう可能性を低く抑えることができ、同様に信頼性を向上させることができる。
【０２０９】
また、記録部分と搬送ローラの所定部分が当接する頻度を低く抑えることができ、それによって、擦過や再転写が発生する可能性を更に低下させ、さらに信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る記録装置の全体構成を示す模式的斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る記録装置の全体構成を示す模式的側断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る記録装置のピンチローラ圧接離間機構を示す模式的斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る記録装置のピンチローラ圧接離間機構を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る記録装置のＰＥセンサ上下機構を示す模式的断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る記録装置の通紙ガイド上下機構を示す模式的断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る記録装置のガイドシャフト上下機構を示す模式的斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る記録装置のガイドシャフト上下機構を示す模式的断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る記録装置のリフトカム駆動機構を示す模式的斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る記録装置のリフト機構の各ポジションを説明する模式的側断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る記録装置のリフト機構の動作状態を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の一実施形態に係る記録装置において、被記録用紙を自動反転ユニット側へと搬送している状態を示す模式的断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る記録装置の自動両面ユニットの構成を示す模式的断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る記録装置の自動両面ユニット内のフラップの動作を示す模式的断面図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る記録装置の自動両面ユニット駆動機構を示す模式的側断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る記録装置の自動両面ユニット駆動機構の動作遷移を示す模式的側断面図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る記録装置の変形例の自動両面ユニット駆動機構の動作遷移を示す模式的断面図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る記録装置のリフト機構の動作過程を示す模式的側面図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る記録装置のリフトカム機構の他の動作過程を示す模式的側面図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る記録装置の自動両面記録動作シーケンスを示すフローチャートである。
【図２１】本発明の一実施形態に係る記録装置の、制御部の概略構成を示す模式的ブロック図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る記録装置の変形例の自動反転ユニットを示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１    記録ユニット本体
２    自動両面ユニット
４    被記録用紙
１０    シャーシ
１１    記録ヘッド
１２    インクタンク
１３    キャリッジ
１４    ガイドシャフト
１４ａ    ガイドシャフトカムＲ
１４ｂ    ガイドシャフトカムＬ
１４ｃ    ガイドシャフトカムＲギア
１５    ガイドレール
１６    キャリッジベルト
１７    キャリッジモータ
１８    コードストリップ
１９    ＣＲエンコーダセンサ
２０    アイドラプーリ
２１    紙送りローラ
２２    ピンチローラ
２３    ピンチローラホルダ
２３ａ    ピンチローラホルダ軸
２４    ピンチローラばね
２５    紙送りローラプーリ
２６    ＬＦモータ
２７    コードホイール
２８    ＬＦエンコーダセンサ
２９    プラテン
３０    第１排紙ローラ
３１    第２排紙ローラ
３２    第１拍車列
３３    第２拍車列
３４    拍車ベース
３６    メインテナンスユニット
３７    メインＡＳＦ
３８    ＡＳＦベース
３９    給紙ローラ
４０    分離ローラ
４１    圧板
４２    サイドガイド
４４    ＡＳＦフラップ
４６    ＡＳＦモータ
４７    ＡＳＦ振り子アーム
４８    ＡＳＦ太陽ギア
４９    ＡＳＦ遊星ギア
５０    リフト入力ギア
５１    リフト減速ギア列
５２    リフトカムギア
５３    カムアイドラギア
５５    ガイドシャフトばね
５６    ガイド斜面
５７    ガイド長穴
５８    リフトカム軸
５９    ピンチローラホルダ押圧カム
６０    ピンチローラばね押圧カム
６１    ＰＥセンサレバー押圧カム
６２    リフトカム軸遮蔽板
６３    振り子ロックカム
６４    振り子ロックレバー
６５    通紙ガイド押圧カム
６６    ＰＥセンサレバー
６６ａ    ＰＥセンサレバー軸
６７    ＰＥセンサ
６８    ＰＥセンサレバーばね
６９    リフトカムセンサ
７０    通紙ガイド
７０ａ    通紙ガイドカムフォロワ部
７１    通紙ガイドばね
７２    ベース
７３    フレキシブルフラットケーブル
１０１    両面ユニットフレーム
１０２    内ガイド
１０２ａ    内ガイドスリット
１０３    リアカバー
１０３ａ    リアカバースリット
１０４    切替フラップ
１０５    切替フラップばね
１０６    出口フラップ
１０７    出口フラップばね
１０８    両面ローラＡ
１０９    両面ローラＢ
１１０    両面ローラゴムＡ
１１１    両面ローラゴムＢ
１１２    両面ピンチローラＡ
１１３    両面ピンチローラＢ
１１５    両面伝達ギア列
１１６    両面太陽ギア
１１７    両面振り子アーム
１１８    両面遊星ギアＡ
１１９    両面遊星ギアＢ
１２０    スパイラル溝ギア
１２１    反転ディレイギアＡ
１２２    反転ディレイギアＢ
１２３    反転ディレイギアばね
１２４    両面ローラアイドラギア
１２５    両面ローラギアＡ
１２６    両面ローラギアＢ
１２７    ストッパアーム
１２７ａ    フォロワーピン
１２８    ストッパアームばね
１３０    両面ユニットセンサ
１３１    待避パス
１３２    両面振り子アームばね
３０１    制御基板
３０２    ＰＧモータ
３０３    ＰＧセンサ
３０５    ＡＳＦセンサ
３０６    インク残検センサ
３０７    ヘッドドライバ
３０８    ホスト装置
３０９    Ｉ／Ｆ
３１０    ＣＰＵ
３１１    ＲＯＭ
３１２    ＲＡＭ
【図１】
2004315197.tif 000003
【図２】
2004315197.tif 000004
【図３】
2004315197.tif 000005
【図４】
2004315197.tif 000006
【図５】
2004315197.tif 000007
【図６】
2004315197.tif 000008
【図７】
2004315197.tif 000009
【図８】
2004315197.tif 000010
【図９】
2004315197.tif 000011
【図１０】
2004315197.tif 000012
【図１１】
2004315197.tif 000013
【図１２】
2004315197.tif 000014
【図１３】
2004315197.tif 000015
【図１４】
2004315197.tif 000016
【図１５】
2004315197.tif 000017
【図１６】
2004315197.tif 000018
【図１７】
2004315197.tif 000019
【図１８】
2004315197.tif 000020
【図１９】
2004315197.tif 000021
【図２０】
2004315197.tif 000022
【図２１】
2004315197.tif 000023
【図２２】
2004315197.tif 000024