(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリンタにおいて：
固定式のインクジェットプリントヘッドと；
印刷媒体が前記プリントヘッドを２回通過するように案内する媒体搬送路と；
印刷媒体を、前記媒体搬送路を通して一方向に一定の速度で搬送する搬送機構と；を具え、
前記媒体搬送路が：
印刷媒体を、前記プリントヘッドの第１の側から、前記プリントヘッドに対して第１の方向に当該プリントヘッドを通過させて搬送するように構成された第１のセクションと；
前記第１のセクションの下流の第２のセクションであって、印刷媒体を単一ループの周りに案内するように構成され、当該ループが、前記第１の側と反対側である前記プリントヘッドの第２の側に配設されている第２のセクションと；
前記第２のセクションの下流の第３セクションであって、印刷媒体を、前記プリントヘッドの第２の側から、前記プリントヘッドに対して反対側の第２の方向に当該プリントヘッドを通過させて搬送するように構成された第３のセクションと；を具え、
前記ループの交差点が前記プリントヘッドと向かい合っており；
前記媒体搬送路が、片面印刷と両面印刷で同じであり；
前記第１のセクションが印刷媒体を、前記プリントヘッドの水平面に対して概ね上昇する軌道で前記プリントヘッドを通過させて搬送することを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプリンタにおいて、使用時に、印刷媒体の第１の面が前記第１のセクションで前記プリントヘッドに対峙し、前記印刷媒体の裏側の第２の面が、前記第３のセクションで前記プリントヘッドに対峙することを特徴とするプリンタ。
【請求項３】
請求項１に記載のプリンタにおいて、媒体投入トレイおよび媒体排出トレイが前記プリントヘッドの第１の側に配置され、前記媒体搬送路は、印刷媒体を前記媒体投入トレイから前記第１のセクションに繰り出し、印刷媒体を前記第３のセクションから前記媒体排出トレイへ搬送するように構成されていることを特徴とするプリンタ。
【請求項４】
請求項３に記載のプリンタにおいて、前記媒体排出トレイが前記媒体投入トレイのすぐ上に設置されていることを特徴とするプリンタ。
【請求項５】
請求項１に記載のプリンタにおいて、前記媒体搬送機構が、前記プリントヘッドの第１の側に配置された第１の駆動ローラを具え、当該第１の駆動ローラは第１および第２のアイドラローラと接しており、第１のニップが前記第１の駆動ローラと前記第１のアイドラローラとの間に規定され、第２のニップが前記第１の駆動ローラと前記第２のアイドラローラとの間に規定されていることを特徴とするプリンタ。
【請求項６】
請求項５に記載のプリンタにおいて、使用時に、前記印刷媒体が、前記第１のセクションの上流に配置されたときに前記第１のニップに引き込まれ、前記第３のセクションの下流に配置されたときに前記第２のニップに引き込まれることを特徴とするプリンタ。
【請求項７】
請求項５に記載のプリンタにおいて、前記媒体搬送機構が、前記第１の側と反対側である前記プリントヘッドの第２の側に配置された第２の駆動ローラを具え、当該第２の駆動ローラは、第３および第４のアイドラローラと接しており、第３のニップが前記第２の駆動ローラと前記第３のアイドラローラとの間に規定されて、第４のニップが前記第２の駆動ローラと前記第４のアイドラローラとの間に規定されていることを特徴とするプリンタ。
【請求項８】
請求項７に記載のプリンタにおいて、前記ループが前記第３のニップから延びて、前記第４のニップに折り返して戻ることを特徴とするプリンタ。
【請求項９】
請求項８に記載のプリンタにおいて、使用時に、印刷媒体の用紙が、前記第２のセクションに入るときに前記第３のニップに把持されて、前記第２のセクションを出るときに前記第４のニップに把持されることを特徴とするプリンタ。
【請求項１０】
請求項９に記載のプリンタにおいて、使用時に、前記印刷媒体の前縁部が前記第４のニップに把持されるとともに、前記印刷媒体の後縁部が前記第３のニップに同時に把持されるように、前記ループは印刷媒体の用紙の長さよりも短いことを特徴とするプリンタ。
【請求項１１】
請求項１に記載のプリンタにおいて、前記第３のセクションが印刷媒体を、前記プリントヘッドの水平面に対して概ね上昇する軌道で前記プリントヘッドを通過させて搬送し、前記第１のセクションの軌道の角度は、前記第３のセクションの軌道の角度と反対であることを特徴とするプリンタ。
【請求項１２】
請求項１に記載のプリンタにおいて、前記第２のセクションの少なくとも一部が、前記印刷媒体を前記ループの周りに搬送するためのガイドによって規定されていることを特徴とするプリンタ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプリンタにおいて、前記ガイドが、不連続性のない連続関数である前記印刷媒体搬送路の曲率を提供するように構成されていることを特徴とするプリンタ。
【請求項１４】
請求項１２に記載のプリンタにおいて、前記ガイドが、前記第２のセクションに前記印刷媒体の変曲点に対応するジンクを具えることを特徴とするプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面のページを印刷する両面印刷プリンタに関する。これは、片面印刷と比較して印刷速度の低下を最小限に抑える高速の両面印刷を主に提供するために開発された。
【背景技術】
【０００２】
出願人は、例えば、ＷＯ２０１１／１４３７００、ＷＯ２０１１／１４３６９９、およびＷＯ２００９／０８９５６７に示された範囲のＭｅｍｊｅｔ（登録商標）インクジェットプリンタを開発しており、これらの内容は参照により本書に組み込まれる。Ｍｅｍｊｅｔプリンタは固定式のページ幅のプリントヘッドを使用して、従来の走査型インクジェットプリンタと比べて、高速印刷と騒音低減の利点を提供する。
【０００３】
今までに、市販の範囲のＭｅｍｊｅｔプリンタは、片面印刷（つまり単一面の印刷）を提供してきた。一般的に、用紙は給紙トレイから供給され、Ｃ型シュートを回り、プリントヘッドを通過して、給紙トレイの上方に位置する排紙トレイへと搬送される。Ｃ型シュートにより、排紙トレイを給紙トレイの上方に配置可能となり、これによりプリンタの全体の設置面積が削減される。このＭｅｍｊｅｔの技術に基づく、高速の両面印刷プリンタが提供されることが望ましい。
【０００４】
両面印刷のインクジェットプリントの従来の一つのアプローチは、ＵＳ６０１８６４０に示されている。このタイプのデュプレクサでは、用紙は、用紙の第１の面の上に印刷するプリントヘッドを通過して搬送され、そこで停止する。用紙は停止すると反転され、プリントヘッドを通過して、プリンタの取り外し可能なモジュールであってもよい両面印刷ユニットを回って戻る。両面印刷ユニットは一般的に、次のプリントヘッドの通過時に用紙の反対側の第２の面が提示されるように、ドラムの周りに用紙を搬送する。特に、この従来のタイプのデュプレクサは、第１および第２の面を印刷するときに、プリントヘッドの同じ側からプリントヘッドを通過させて用紙を搬送する。
【０００５】
ＵＳ６０１８６４０に示されたデュプレクサのような、従来のデュプレクサの不利な点は、両面印刷されたページは不可避的に、片面印刷されたページより遅い速度（一般的には約半分の速度）で印刷される点である。さらに、デュプレクサは複雑な媒体搬送路を有し、これが紙詰まりをもたらす。そのうえ、この両面印刷ユニットは、２つの方向に動作する複数の駆動ローラを必要とし、比較的騒々しい。
【０００６】
両面印刷のための他のアプローチは、２つのプリントヘッドを必要とする。例えば、ＳｉｌｖｅｒｂｒｏｏｋのＷＯ００／６５６７９は、一対の対向型のページ幅のプリントヘッドを有する両面印刷プリンタを示す。これはプリンタの費用を増加させ、そのうえ複雑なプリントヘッドのメンテナンスシステムを必要とする。代替的に、ＳｉｌｖｅｒｂｒｏｏｋのＷＯ２０１１／０２０１５２は、曲がりくねった媒体搬送路と、この曲がりくねった搬送路に沿って配置された２つのプリンタヘッドとを有する両面印刷ウェブプリンタを示している。この装置は比較的大きな設置面積を要し、一般的にオフィス用印刷には不適当である。
【０００７】
片面印刷と比べて速度の低減が少ない、あるいは低減がない両面印刷を提供し；２つのプリントヘッドを必要とせず；紙詰まりのしにくいスムーズな動作を行い；複雑または騒々しい搬送機構を必要としない；インクジェットプリンタを提供することが望まれている。
【発明の概要】
【０００８】
第１態様では：
固定式のインクジェットプリントヘッドと；
印刷媒体が前記プリントヘッドを２回通過するように案内する媒体搬送路と；
印刷媒体を、前記媒体搬送路を通して一方向に一定の速度で搬送する搬送機構と；を具え、
前記媒体搬送路が：
印刷媒体を、前記プリントヘッドの第１の側から、前記プリントヘッドに対して第１の方向に当該プリントヘッドを通過させて搬送するように構成された第１のセクションと；
前記第１のセクションの下流の第２のセクションであって、印刷媒体を単一ループの周りに案内するように構成され、当該ループが、前記第１の側と反対側であるプリントヘッドの第２の側に配設されている第２のセクションと；
前記第２のセクションの下流の第３のセクションであって、印刷媒体を、前記プリントヘッドの第２の側から、前記プリントヘッドに対して反対側の第２の方向に当該プリントヘッドを通過させて搬送するように構成された第３のセクションと；を具え、
前記ループの交差点が前記プリントヘッドと向かい合っていることを特徴とするプリンタが提供される。
【０００９】
上述したプリンタの重要な利点は、両面印刷がコストをかけずに高速で行うことができる点である。つまり、プリンタが片面印刷であるか両面印刷を行っているかに関係なく、印刷媒体は同じ媒体搬送路をたどるので、ユーザの視点からは、片面印刷と両面印刷が同じ速度で実行される。
【００１０】
上述のプリンタの他の利点は、プリントヘッドが１つのみであることである。これは明らかにプリンタのコストを削減する。
【００１１】
上述のプリンタの別の利点は、搬送機構が、印刷媒体を一方向に、連続して一定の速度で搬送することである。したがって、ほとんどのデュプレクサに必要とされる反転駆動モータの必要性がまったくない。
【００１２】
上述のプリンタの別の利点は、従来の片面プリンタのＣ型シュートと同じ機能をループが実行することで、媒体排出トレイを、媒体投入トレイと同じ側のプリントヘッドと同じ側に配置することを可能にする点である。これはプリンタの全体の設置面積を最小限に維持する。通常、媒体排出トレイは媒体投入トレイのすぐ上に、またはその逆に設置されている。
【００１３】
選択的に、前記媒体搬送機構は、前記プリントヘッドの第１の側に配置された第１の駆動ローラを具え、当該第１の駆動ローラは第１および第２のアイドラローラと接しており、第１のニップが前記第１の駆動ローラと前記第１のアイドラローラとの間に規定され、第２のニップが前記第１の駆動ローラと前記第２のアイドラローラとの間に規定される。
【００１４】
使用時に、印刷媒体は、前記第１のセクションの上流に配置されたときに前記第１のニップに引き込まれ、前記第３のセクションの下流に配置されたときに前記第２のニップに引き込まれる。通常、前記第１のアイドラローラは前記第１の駆動ローラの下方に配置され、前記第２のアイドラローラは前記第１の駆動ローラの上方に配置される。
【００１５】
選択的に、前記媒体搬送機構は、前記プリントヘッドの第２の側に配置された第２の駆動ローラを具え、当該第２の駆動ローラは第３および第４のアイドラローラと接しており、第３のニップが前記第２の駆動ローラと前記第３のアイドラローラとの間に規定され、第４のニップが前記第２の駆動ローラと前記第４のアイドラローラとの間に規定される。通常、前記第３のアイドラローラは前記第２の駆動ローラの上方に配置され、前記第４のアイドラローラは前記第２の駆動ローラの下方に配置される。
【００１６】
このようにアイドラローラを駆動ローラの上下に配置することで、アイドラローラと駆動ローラとの間の係合力が大いに互いに対抗して、駆動ローラの軸受へのラジアル荷重を低下させる。これにより、より速いベアリング速度が可能となる。
【００１７】
さらに、各駆動ローラをそれぞれの対の上下のアイドラローラとともに二重に使用することは、他の種類のデュプレクサと比べて大いに搬送機構を簡素化する。
【００１８】
典型例では、前記第２の駆動ローラは、前記第１の駆動ローラに対して反対方向に回転する。
【００１９】
前記第１および第２の駆動ローラは、それぞれの駆動モータにより駆動される。本発明の利点は、駆動モータが安定した速度で作動することである。これにより、低電力モータ、円滑な高慣性モータ、より小型のモータドライバ、およびより低温のモータの作動が可能となる。
【００２０】
使用時に、印刷媒体は、前記第２のセクションに入ったときに前記第３のニップに引き込まれ、前記第２のセクションを出たときに前記第４のニップに引き込まれる。
【００２１】
選択的に、前記ループは前記第３のニップから延びて、前記第４のニップに折り返して戻る。
【００２２】
選択的に、使用時に、前記印刷媒体の前縁部が前記第４のニップに把持されるとともに、前記印刷媒体の後縁部が前記第３のニップに同時に把持されるように、前記ループは印刷媒体の用紙の長さよりも短い。例えば、標準的なオフィスプリンタのＡ４印刷用紙（２１０×２９７ｍｍ）およびＵＳレターのシート用紙（２１６ｍｍ×２７９ｍｍ）のために、前記第３と第４のニップの間の前記ループは約２７９ｍｍよりも短く、通常２２０から２７５ｍｍの範囲である。
【００２３】
選択的に、前記第１のセクションは印刷媒体を、前記プリントヘッドの水平面に対して概ね上昇する軌道で前記プリントヘッドを通過させて搬送する。プリントヘッドに対して傾斜した軌道は、高速のページ幅印刷時の最適な印刷品質にとって、通常好ましいことがわかっている。
【００２４】
選択的に、前記第３のセクションは印刷媒体を、前記プリントヘッドの水平面に対して概ね上昇する軌道で前記プリントヘッドを通過させて搬送し、前記第１のセクションの軌道の角度は、前記第３のセクションの軌道の角度と反対である。
【００２５】
選択的に、前記第１および第３のセクションの軌道の角度は、２から３０度の範囲である。
【００２６】
選択的に、前記第２のセクションの少なくとも一部は、前記印刷媒体を前記ループの周りに搬送するためのガイドによって規定される。典型例では、前記ガイドは第１および第２の（または内側および外側の）ガイド面を有する。典型例では、前記第１および第２のガイド面は、前記ガイドの長さの周りで、１０ｍｍ未満または５ｍｍ未満の距離で互いに離間している。
【００２７】
選択的に、前記ガイドは、不連続性のない連続関数である前記印刷媒体経路の曲率を提供するように構成されている。数学用語では、この連続関数は、曲線の二次微分が滑らかに変化し、つまり曲線のタンジェントで急に跳ね上がることがないことを意味する。これらの条件により、用紙が入ると、媒体搬送路のループセクション全体の周りで、用紙をいずれか一方のガイド面で連続して支えることが可能となる。典型例では、第３および第４のニップの間のループセクションには、ローラは存在しない。
【００２８】
選択的に、前記ガイドは、前記第２のセクションに前記印刷媒体の変曲点に対応するジンクまたはシケインを具える。変曲点において、印刷媒体（例えば紙）の曲率は、紙の一方の面から他方の面に反転する。
【００２９】
第２の態様によると、湾曲した媒体搬送路の周りに印刷媒体を案内するガイドを有するプリンタにおいて、前記ガイドが、前記湾曲した媒体搬送路の変曲点に対応するジンク（またはシケイン）を具えることを特徴とするプリンタが提供される。
【００３０】
選択的に、前記ガイドは第１および第２のガイド面を具え、前記ジンクは前記印刷媒体を、前記第２のガイド面との接触から前記第１のガイド面との接触へ、またはその逆へ移行するように構成されている。したがって、前記印刷媒体は、ジンクを横切る間隙を除くすべてにおいて前記第１または第２のガイド面になだらかに接している。結果として生じる抵抗による遅れは一般的に小さく、上流のローラによって克服することできる。典型例では、ジンクは媒体搬送路の曲率の変曲点におけるローラの必要性を除去する。
【００３１】
選択的に、前記ジンクは、前記印刷媒体が一方のガイド面から他方のガイド面へ移行するときに、前記印刷媒体がほぼ直線上の経路をたどることができるように構成される。ジンクの適切な構成は、この２つのガイド面の離間の距離と、ジンクの距離とを変動させることにより決定されることが理解されるであろう。典型例では、前記ジンクは、４５度未満または３０度未満（例えば１０から３０度）の２つの角度偏差を有する。
【００３２】
選択的に、前記第１および第２のガイド面は、前記ジンクに沿って５ｍｍ未満または３ｍｍ未満（例えば１から４ｍｍ）の距離で互いに離間している。したがって、印刷媒体が一方のガイド面から他方のガイド面へ移行するときに印刷媒体が支持されていない距離は比較的短く、これにより紙詰まりのリスクが最小限になる。
【００３３】
選択的に、前記ガイドは、前記印刷媒体に前記ガイドの第１および第２の面それぞれとのタンジェントの接点を提供するように構成された二重のジンクを具える。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明の実施例を、例示のみとして添付図面を参照して説明する。
【００３５】
【図１】図１は、本発明にかかる媒体搬送路および媒体搬送機構を具えるプリンタの断面側面図である。
【図２】図２は、変曲点を有する媒体搬送路のループセクションの曲率の「組み合わせ」を示す。
【図３】図３は、内側および外側のガイド面のジンクを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１を参照すると、両面印刷用に構成されたプリンタ１が示されている。プリンタ１は、固定式のインクジェットプリントヘッド２と、「宙返り式」または十字型の経路３により規定される媒体搬送路とを具える。媒体搬送機構は、図１に示すように、プリントヘッド１の右側に配置された第１のローラアセンブリと、プリントヘッド１の左側に配置された第２のローラアセンブリとを具える。
【００３７】
第１のローラアセンブリは、第１のニップ１２を規定する下方の第１のアイドラローラ１１と、第２のニップ１５を規定する上方の第２のアイドラローラ１４との両方に当接している第１の駆動ローラ１０を具える。同様に、第２のローラアセンブリは、第３のニップ２２を規定する上方の第３のアイドラローラ２１と、第４のニップ２５を規定する下方の第４のアイドラローラ２４との両方に当接している第２の駆動ローラ２０を具える。
【００３８】
媒体搬送路３は、印刷媒体を、プリントヘッドの一方の側に配置された投入トレイ３０から、プリントヘッドを通過させて搬送する第１のセクション３ａを具える。使用時に、印刷媒体は、ピッカー３１を用いて投入トレイ内の積み重なった用紙から持ち上げられ、第１の駆動ローラ１０と第１のアイドラローラ１１との間で規定されるニップ１２へと搬送される。第１駆動ローラ１０の回転は、図１に示す例では時計回りであり、印刷媒体を媒体搬送路の第１のセクション３ａを通してプリントヘッド２を通過させて搬送する。図１から、第１のセクション３ａが、印刷媒体を概ね上方に上昇する軌道でプリントヘッド２を通過させて搬送することがわかる。
【００３９】
第１のセクション３ａを出た後に、印刷媒体は媒体搬送路の第２のセクション３ｂに入る。第２のセクション３ｂは印刷媒体を、媒体投入トレイに対してプリントヘッド２の反対側に配設された単一ループの周りに案内する。第２のセクションは、内側の第１のガイド面３６および外側の第２のガイド面３８を有するガイドを具える。第２の駆動ローラ２０は、印刷媒体を、媒体搬送路の第２のセクション３ｂの周りと第３のセクション３ｃとに搬送するために使用される。とくに、第１のニップ１２を出てプリントヘッド２を通過して搬送された後に、印刷媒体は、上方の第３のアイドラローラ２２と第２の駆動ローラ２０との間で規定された第３のニップ２２に入る。駆動ローラ２０の回転は、図１に示す例では反時計回りであり、印刷媒体をループの周りと、第２の駆動ローラ１０および下方の第４のアイドラローラ２４の間で規定された第４のニップ２５とに搬送する。
【００４０】
第３のニップ２２と第４のニップ２５との間のループの長さは、用紙の前縁部が第４のニップ２５に把持されると同時に、用紙の後縁部が第３のニップ２２に把持されるようになっている。
【００４１】
第４のニップ２５から、印刷媒体は媒体搬送路の第３のセクション３ｃに入り、ここで再びプリントヘッド２を通過して搬送されるが、今回はプリントヘッドに対して反対方向である。図１から、第３のセクション３ｃが、印刷媒体を概ね上方に上昇する軌道でプリントヘッド２を通過させて搬送することがわかる。この第３のセクション３ｃの軌道の角度は、典型例では、第１のセクション３ａの軌道の角度と反対である。
【００４２】
最後に、第３のセクションでプリントヘッド２を通過して搬送された後に、印刷媒体は、第１の駆動ローラ１０と第２のアイドラローラ１４との間で規定される第２のニップ１５に進入し、ここから印刷媒体は媒体排出トレイへ搬送される。典型例では、媒体排出トレイ６０は、プリンタハウジング（図示せず）の外面により規定される。媒体排出トレイ６０を媒体投入トレイ３０の上方に設置することにより、プリンタの全体の設置面積が比較的小さくなり、これは十字型の媒体搬送路によって可能となる。この十字型の媒体経路が、従来の片面プリンタに用いられたＣ型シュートに効果的に置き換わることになる。
【００４３】
特に、印刷媒体は、印刷媒体の最初のプリントヘッドの通過（第１のセクション３ａ）に対して、２回目の通過（第３のセクション３ｃ）ではプリントヘッド２に裏面を提示する。もちろん印刷媒体は片面印刷と同じ経路をたどるが、これにより両面印刷の選択が提供される。したがって、片面印刷にしても、高速性や、紙詰まりのリスクの低減や、騒音の低減に関しては特に利点は提供されない。これは潜在的にユーザの「通常の」印刷に対する認識を変化させる−すなわち、両面印刷が標準になる。
【００４４】
騒音と紙詰まりのリスクを低減した円滑な媒体搬送路を提供するために、第２のセクションのガイド面は、連続関数による曲率を有する媒体搬送路が設けてある。図２に示すように、媒体搬送路の曲線のタンジェントにおいては、急な跳ね上がりはない。この連続関数の曲率により、印刷媒体は、ガイドの曲率が印刷媒体の自然の曲率と一致するように、ほぼすべての地点でガイド面に対して合うことができる。
【００４５】
媒体搬送路のいくつかの地点で、印刷媒体はその湾曲の向きを変える（つまり凸状から凹状にまたはその逆に）ことが求められる。これらの印刷媒体（および媒体搬送路）の曲率の変曲点において、印刷媒体が外側の第２のガイド面３８から内側の第１のガイド面３６に、またはその逆に引き渡されるように、１つまたは複数のジンクがガイド面に規定されている。
【００４６】
図３は、内側のガイド面３６および外側のガイド面３８と、媒体搬送路３の曲率の変曲点４２におけるジンク４０とを有するガイドの一部を示す。図３からわかるように、印刷媒体は、２つのガイド面の間の隙間を横切って、内側のガイド面３６から外側のガイド面３８に乗り換える。このように、印刷媒体は、ジンクを横切るとき以外は、ガイド面のいずれか一方になだらかに接している。
【００４７】
図１では、ガイド面３６と３８における二重のジンク５０が示されている。この二重のジンクは、媒体搬送路３の別の変曲点に配置されている。印刷媒体は、二重のジンクを通過するときに、内側のガイド面３６および外側のガイド面３８とのタンジェントの接点５１および５２をそれぞれ有する。これらのタンジェントの接点５１および５２は、変曲点において印刷媒体に追加的な支持を提供する。
【００４８】
勿論、本発明は例示としてのみ記述されており、添付された特許請求の範囲によって規定された本発明の範囲内において、詳細の変更例が創作されうることが理解されるであろう。
【図１】
0006265386.tif 000002
【図２】
0006265386.tif 000003
【図３】
0006265386.tif 000004