JP2005298082A - 記録装置 - Google Patents

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Mitsutaka Iwasaki
充孝 岩崎
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Abstract

【課題】 立てた状態で排出される記録媒体を整理された状態で積層保持することができる記録装置を提供すること。
【解決手段】 排出される記録媒体を立てた状態で積層保持可能な排出部121を備え、排出された前記記録媒体を前記排出部の媒体面保持部121aに押さえ付ける可動自在な媒体押さえ部123を備える。これにより、排出済みの記録媒体を排出部内で略直立した状態にすることができるので、排出済みの記録媒体とこれから排出される記録媒体との干渉を防止することができる。
【選択図】 図4

Description

本発明は、排出される記録媒体を立てた状態で積層保持可能な排出部を備えた記録装置に関する。
用紙が装置本体載置面に対して略直立して搬送され、開口部から排出される縦型プリンタが提案されている。この縦型プリンタは、用紙の一部が開口部を通過し、他部は装置本体内部にある時、開口部近傍に設けられた用紙保持手段が用紙を挾持した状態で待機するようになっている。
特開平7−137379号公報
上述した縦型プリンタでは、開口部から排出される用紙を1枚しか保持しておくことができず、ユーザは用紙を1枚毎に取り出す必要がある。この点を解消するためには装置内部に用紙をストックするようにすれば良い。ところが、前に排紙された用紙がストック部内で重力により湾曲している場合があり、後から排紙される用紙と干渉するおそれがある。そして、後から排紙される用紙の負荷となって紙送り精度が悪化し、記録精度が低下したり、前に排紙されている用紙をストック部から外へ押し出して汚染させるおそれがある。
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、立てた状態で排出される記録媒体を整理された状態で積層保持することができる記録装置を提供することにある。
上記目的達成のため、本発明の記録装置では、排出される記録媒体を立てた状態で積層保持可能な排出部を備えた記録装置であって、排出された前記記録媒体を前記排出部の媒体面保持部に押さえ付ける可動自在な媒体押さえ部を備えたことを特徴としている。これにより、排出済みの記録媒体を排出部内で略直立した状態にすることができるので、排出済みの記録媒体とこれから排出される記録媒体との干渉を防止することができる。
また、前記媒体押さえ部は、前記記録媒体の記録開始時に押さえ付け方向に作動することを特徴としている。これにより、媒体押さえ部は排出部内で保持されている記録媒体を常に押さえることは無いので、記録媒体が傷付くことは無い。また、前記媒体押さえ部は、前記記録媒体の排出開始時に押さえ付け解除方向に作動することを特徴としている。これにより、排出部へ送り出される途中の記録媒体と媒体押さえ部とが干渉することは無いので、記録媒体をスムーズに排出することができる。
また、前記媒体押さえ部は、前記記録媒体の送りモータにより作動し、送りの逆転によって押さえ付け方向に作動し、送りの正転によって押さえ付け解除方向に作動することを特徴としている。これにより、媒体押さえ部の駆動機構を簡易な構成とすることができる。また、前記媒体押さえ部は、前記記録媒体の記録開始時の押さえ付け方向の作動から前記記録媒体の排出開始時の押さえ付け解除方向の作動までのタイミングを調整する遊び機構を備えたことを特徴としている。これにより、媒体押さえ部の駆動機構をさらに簡易な構成とすることができる。また、前記媒体押さえ部は、専用のモータにより作動することを特徴としている。また、前記媒体押さえ部は、専用のソレノイドにより作動することを特徴としている。これにより、媒体押さえ部を複雑な動作であっても容易に制御することができる。
図1は、本発明の実施の形態に係る記録装置の1つであるインクジェット式プリンタの構成例を斜め前方から見た斜視図である。このインクジェット式プリンタ100は、扁平の直方体の形状をしており、装置前面側から全ての操作を行うことが可能であり、用紙を立てた状態で給紙、記録、排紙が可能なように構成されている。したがって、装置幅は狭小であるので設置の省スペース化が図れ、狭い机上であってもパーソナルコンピュータ等の脇に設置することが可能となっている。
このインクジェット式プリンタ100の図2に示す用紙の搬送部140や記録部150等は、筐体101により覆われている。筐体101は、例えば金属板の板金加工により、あるいはプラスチックの射出成形により形成されている。筐体101の前面右側には給紙部110が配設され、筐体101の前面左側には本発明の特徴的な部分を含む排紙部120が配設され、それらの間には操作パネル130が配設されている。ユーザは、電源のオン・オフや記録設定、用紙の補充や取出等の作業を装置前面側から行うことができるので、作業効率を大幅に向上させることができる。
給紙部110は、図示矢印aで示す副走査方向(用紙の搬送方向)に出し入れ可能な記録前の用紙を収納するトレイ111が配設されており、筐体101内に押し入れた状態にて用紙の供給が可能であり、また、筐体101に対して前方へ引き出された状態にて用紙の補充や交換が可能なように構成されている。このトレイ111は、例えばA4サイズの大きさの用紙より若干大きく作製されており、記録前の用紙を内部に配設されている用紙の幅方向の位置決め用部材及び長さ方向の位置決め用部材により所定位置に位置決めして立てた状態で積層収納するようになっている。この用紙としては、普通紙、専用紙、推奨OHPシート、光沢紙、光沢フィルム、ラベルシート、官製ハガキ等が利用できる。
排紙部120は、筐体101の内部に記録後の用紙を収納するスタッカ121が形成されており、筐体101の前面に形成されたスタッカ121に繋がる開口部122から用紙を取り出すことが可能なように構成されている。このスタッカ121は、例えばA4サイズの大きさの用紙より若干大きく形成されており、記録後の用紙を立てた状態で積層保持するようになっている。したがって、ユーザは、A4サイズの大きさの用紙に記録したときは、開口部122から指を入れてその用紙を容易に摘み出すことができる。なお、スタッカ121の奥には、図2に示す本発明の特徴的な部分である排紙押さえ部(媒体押さえ部)123が配設されているが、詳細は後述する。
操作パネル130には、電源ボタン131、リセットボタン132、排紙ボタン133等が配設されており、筐体101に内蔵されている制御部の専用コントローラボード等に電気配線接続されている。この操作パネル130の各ボタン131〜133等を操作することにより、インクジェット式プリンタ100の起動・印刷・停止等を行うことができるようになっている。
図2は、図1のインクジェット式プリンタ100の内部構成の概略を示す断面上面図である。筐体101内には、上述した給紙部110、排紙部120、搬送部140、記録部150等が配設されている。搬送部140には、トレイ111内の用紙を給紙するためのホッパ141、給紙ローラ142、分離部材143等が配設されている。ホッパ141は、平板状に形成されており、一端が給紙ローラ142と分離部材143の近傍に位置し、他端が装着されているトレイ111の底面に近接して位置するように配設されている。そして、ホッパ141は、一端側の裏面に筐体101の底面に一端が取り付けられた圧縮バネ144の他端が取り付けられており、この圧縮バネ144の伸縮により他端側を中心に一端側が旋回するように配設されている。
給紙ローラ142は、断面の一部が切り欠かれたD字状に形成されており、間欠的に回転してホッパ141に押された用紙を摩擦搬送するようになっている。分離部材143は、上面が粗面に形成されており、給紙ローラ142により用紙が重送されたときに下層の用紙を最上層の用紙から摩擦分離するようになっている。ここで、ホッパ141に押される用紙と給紙ローラ142との関係について図3を参照して説明する。
図3は、ホッパ141に押された用紙と給紙ローラ142との接触状態を示す図である。図3(A)は、最大枚数の用紙Pがある場合であり、この場合はホッパ141が旋回したとき、最上層の用紙P1が給紙ローラ142の切り欠き部分には接触せず、少なくとも円弧開始点142a以降の円周に接触するように調節されている。また、図3(B)は、最小枚数(1枚)の用紙P1がある場合であり、この場合はホッパ141が旋回したとき、その用紙P1が給紙ローラ142の円弧開始点142aから少し回転した点142bに接触するように調節されている。この接触点142bは、接触点142bから円弧終了点142cまでの円周長さが、用紙P1の先端psからサブローラ145とその従動ローラ146aとの接触点145aまでの間隔と同一長aとなるときの点である。以上のように調節することにより、ホッパ141に押される用紙Pが最大枚数以下であれば、最上層の用紙P1の先端psがサブローラ145とその従動ローラ146aとの接触点145aに届くまで、用紙P1は給紙ローラ142からレリースされないので、用紙P1をサブローラ145に確実に受け渡すことができ、給紙ミスを無くすことができる。
さらに、搬送部140には、用紙を搬送するためのサブローラ145とその従動ローラ146a、146b、146c、紙送りローラ147とその従動ローラ147a、排紙ローラ148とその従動ローラ148a、用紙を検知する検知センサ149a、149b等が配設されている。サブローラ145は、トレイ111から給紙される用紙をスタッカ121に排紙するために、用紙を従動ローラ146a、146b、146cとともに挟持してU字状に反転搬送させるようになっている。
紙送りローラ147は、反転搬送されてきた用紙を従動ローラ147aとともに挟持してプラテン153へ送り出すようになっている。排紙ローラ148は、プラテン153を通過してくる用紙を従動ローラ148aとともに挟持してスタッカ121へ排紙するようになっている。検知センサ149aは、給紙されてくる用紙のスキュー取りの際の搬送量を検知するようになっている。検知センサ149bは、反転搬送されてくる用紙の頭出しの際の搬送量を検知するようになっている。
記録部150には、キャリッジ151、記録ヘッド152、プラテン153等が配設されている。キャリッジ151は、キャリッジベルト154に連結されており、キャリッジモータ155によってキャリッジベルト154が作動すると、キャリッジベルト154の動きに連行され、キャリッジガイド軸156に案内されて用紙上を搬送直交方向、すなわち垂直方向に往復移動するようになっている。さらに、キャリッジ151は、水平方向の用紙に向けてインク滴を吐出可能な記録ヘッド152が搭載されている。
記録ヘッド152は、例えばブラックのインク滴を吐出するブラックインク用記録ヘッドと、イエロー、シアン、ライトシアン、マゼンタ、ライトマゼンタの5色のインク滴をそれぞれ吐出するカラーインク用記録ヘッドとを備えている。そして、記録ヘッド152は、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口からプラテン153にある用紙に向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。プラテン153は、紙送りローラ147及び従動ローラ147aから排紙ローラ148及び従動ローラ148aに向かって搬送される用紙を支持して案内するようになっている。
図4は、本発明の特徴的な部分を含む排紙部120の内部の主要機構を示す斜視図、図5は、その側面図である。排紙部120には、上述したスタッカ121が形成されているとともに、このスタッカ121の奥であって排紙ローラ148の搬送下流側には本発明の特徴的な部分である排紙押さえ部(媒体押さえ部)123が配設されている。この排紙押さえ部123は、スタッカ121に排紙された用紙をスタッカ121の用紙面保持部121aに押さえ付ける機能を有している。
排紙押さえ部123は、押さえレバー31と、この押さえレバー31を支持するレバー軸32と、このレバー軸32に回転力を伝達する摩擦クラッチ機構33を備えている。押さえレバー31は、楔状に形成されており、レバー軸32から径方向に先端が突出するように、かつレバー軸32に軸方向に所定間隔を空けて軸支持されている。レバー軸32は、排紙ローラ148と略平行に回転自在に軸支持されている。摩擦クラッチ機構33は、レバー軸32の一端に配設されており、さらに図を参照して詳述する。
図6は、摩擦クラッチ機構33の断面図、図7は、その分解斜視図である。この摩擦クラッチ機構33は、伝達ギア34、摩擦板35、コイルバネ36、Eリング37、伝達板38を備えている。伝達ギア34と摩擦板35は、当接されてレバー軸32に挿入されている。コイルバネ36は、摩擦板35を伝達ギア34に押圧するように、摩擦板35とレバー軸32に嵌め込まれているEリング37との間に挿入されている。伝達板38は、コイルバネ36とEリング37を覆うようにして、伝達板38と摩擦板35との対向面にそれぞれ設けられている突起状の遊び機構38a、35aが作用するようにレバー軸32に嵌入されている。
この摩擦クラッチ機構33の伝達ギア34には、図4及び図5に示す搬送部140の駆動機構40から駆動力が伝達されるようになっている。すなわち、紙送りモータ41の駆動力は、紙送りモータ41と紙送りローラ147との間に配設されているベルト機構42により伝達され、さらに紙送りローラ147と排紙ローラ148との間に配設されているベルト機構43に伝達される。そして、紙送りモータ41の駆動力は、摩擦クラッチ機構33の伝達ギア34と噛み合う排紙ローラ148に嵌入されている伝達ギア44を介して伝達される。なお、上述した実施形態では、押さえレバー31は、摩擦クラッチ機構33、紙送りモータ41、ベルト機構42、43、伝達ギア44により駆動されるように構成したが、押さえレバー31の駆動専用のモータやソレノイド等を配設しても良い。
このように、紙送りモータ41の駆動力によって、レバー軸32とともに押さえレバー31は回転するが、押さえレバー31の回転方向は、紙送りモータ41が逆転、すなわち用紙を搬送逆方向に送るときは用紙を押さえ付ける方向、すなわち図5では反時計回りの方向に回転し、紙送りモータ41が正転、すなわち用紙を搬送方向に送るときは用紙の押さえ付けを解除する方向、すなわち図5では時計回りの方向に回転するようになっている。
また、押さえレバー31は、通常は用紙の押さえ付けを解除する方向に所定角度(例えば90度程度)回転した位置、すなわち用紙と所定間隔を空けた位置に待機している。そして、用紙の記録を開始した時、例えば用紙の先端が記録ヘッド152に達した時に、用紙を押さえ付ける方向に回転してスタッカ121に排紙されている用紙を押さえ付け、用紙の排紙を開始した時、例えば用紙の先端が排紙ローラ148に達した時に、用紙の押さえ付けを解除する方向に回転して上記待機位置に戻るようにする。この押さえレバー31の用紙押さえ付け方向の回転や用紙押さえ付け解除方向の回転のタイミングは、検知センサ149bの検知信号や紙送りモータ41の紙送りステップ数等を用いて制御される。
この押さえレバー31の用紙押さえ付け方向の回転開始から用紙押さえ付け解除方向の回転開始までのタイミングは、伝達板38と摩擦板35との対向面にそれぞれ設けられている突起状の遊び機構38a、35aにより調整される。すなわち、押さえレバー31が待機位置に位置しているときは、紙送りモータ41は停止もしくは正転しているが、押さえレバー31は図示しないストッパによって回転せず、摩擦板35は回転しないが、伝達ギア34は摩擦板35からの摩擦トルクを受けるものの摩擦板35と滑って回転する。
押さえレバー31が待機位置から用紙を押さえ付ける方向に回転するときは、紙送りモータ41が一旦逆転し、伝達ギア34からの摩擦駆動力により、摩擦板35が回転し、摩擦板35の遊び機構35aが伝達板38の遊び機構38aを押圧してレバー軸32を回転させ、押さえレバー31を待機位置から用紙を押さえ付ける方向に回転させる。
押さえレバー31が用紙押さえ付け位置に位置しているとき、すなわち用紙を押さえ付けてから用紙の押さえ付けを解除する方向に回転開始するまでは、紙送りモータ41は正転し、摩擦板35と伝達ギア34との間で発生する摩擦トルクにより、伝達ギア34と共に摩擦板35の遊び機構35aが伝達板38の遊び機構38aから離間する方向に回転する。したがって、押さえレバー31は用紙押さえ付け位置に位置決めされた状態が維持される。
押さえレバー31が用紙押さえ付け位置から用紙の押さえ付けを解除する方向に回転するときは、紙送りモータ41は正転を続け、摩擦板35と伝達ギア34との間で発生している摩擦トルクにより、伝達ギア34と共に回転している摩擦板35の遊び機構35aが伝達板38の遊び機構38aに当接し押圧してレバー軸32を回転させ、押さえレバー31を用紙押さえ付け位置から用紙の押さえ付けを解除する方向に回転させる。そして、最終的に、伝達ギア34は摩擦板35からの摩擦トルクを受けるものの、滑って空回りし、押さえレバー31は待機位置に図示しないストッパにより位置決めされた状態が維持される。
このような構成において、インクジェット式プリンタ100にて用紙に記録する場合の動作について図8、図9及び図10を参照して説明する。トレイ111内に積層収納された用紙Pは、用紙束が給紙ローラ142の回転に機械的に同期した圧縮バネ144の復元によるホッパ141の旋回により給紙ローラ142に押付けられ、最上層の用紙Pのみが分離部材143により分離されてサブローラ145へ給紙される。このときの押さえレバー31は、図10(A)に示すように、待機位置に位置決めされた状態にある。
そして、図8(A)に示すように、給紙される用紙Pがサブローラ145とその従動ローラ146aとの接触点145aに到達すると、用紙Pのスキュー取りが行われる。このスキュー取り方法は、用紙厚によって異なる方法が採られる。すなわち、普通紙以下の薄手の用紙の場合は、用紙の先端を少しだけサブローラ145とその従動ローラ146aとの間に食い込ませ、その後にローラ145、146aを逆転させて用紙を撓ませることにより、用紙の先端を揃えてスキュー取りする方法が採られる。
一方、普通紙より厚手の用紙の場合は、用紙の先端をサブローラ145とその従動ローラ146aとの接触点145aに突き当て、給紙ローラ142をスリップさせることで用紙の先端を揃えてスキュー取りする方法が採られる。なお、上記食い込み量及び突き当て量は、検知センサ149aにより検知され、この検知量にしたがってスキュー取りが制御される。このように、用紙厚によってスキュー取り方法を異ならせるのは、薄手の用紙は腰が無いために、給紙ローラ142は用紙上でスリップせずに用紙を送り出してしまうおそれがあるからであり、厚手の用紙は薄手の用紙を貼り合わせた構造であるため、ローラ145、146aを逆転させたときに剥離してしまうおそれがあるためである。
スキュー取りが完了した用紙Pは、紙送りモータ41により駆動されているサブローラ145とその従動ローラ146a、146b、146cに挟持されてU字経路で反転、すなわち装置前面側に搬送される。そして、図8(B)に示すように、用紙Pの先端が検知センサ149bの検知位置DPに到達すると、用紙Pの記録開始位置決めである頭出しが行われる。すなわち、用紙Pの先端が、検知位置DPから紙送りローラ147とその従動ローラ147aの間を通って図9(A)に示す頭出し位置HPに到達するまで、検知センサ149bにより搬送量が検知され、この検知量にしたがって頭出しが制御される。なお、従来の頭出しはサブローラ145より上流側に配設されている検知センサ149aにより行っていたが、この頭出しはサブローラ145より下流側に配設されている検知センサ149bにより行うので、検知量が少なくて済み、特に用紙厚による頭出し誤差を無くして頭出し精度を高めることができる。
その後、頭出しが完了した用紙Pは、紙送りモータ41により駆動されている紙送りローラ147とその従動ローラ147aに挟持されて記録部150へ搬送されることになる。したがって、サブローラ145とその従動ローラ146a、146b、146cによる用紙Pの挟持は搬送精度を悪化させる原因になるので、図9(B)に示すように、各従動ローラ146a、146b、146cはサブローラ145からレリースする。そして、図10(B)に示すように、用紙Pの先端が記録ヘッド152に達したら紙送りモータ41が一旦停止した後に逆転する。これにより、押さえレバー31は、待機位置から用紙押さえ付け方向に回転して、スタッカ121に排紙され積層保持されている用紙PPをスタッカ121の用紙面保持部121aに押さえ付ける。そして、紙送りモータ41は、再び正転開始する。
搬送される用紙Pは、図示しない吸引ポンプによりプラテン153上に吸着されて平坦にされ、キャリッジモータ155とキャリッジベルト154により走査されるキャリッジ151に搭載された記録ヘッド152により記録される。このとき、インクジェット式プリンタ100の制御部は、例えばイエロー、マゼンタ、ライトマゼンタ、シアン、ライトシアン、ブラックの計6色のインクカートリッジから記録ヘッド152へ各色インクを供給し、各色インクの吐出タイミング及びキャリッジ151や紙送りローラ147の駆動を制御して、高精度なインクドット制御、ハーフトーン処理等を実行する。
そして、図10(C)に示すように、記録された用紙Pの先端が紙送りモータ41により駆動されている排紙ローラ148と従動ローラ148aとに挟持されたら、押さえレバー31は、図10(D)に示すように、用紙押さえ付け位置から用紙押さえ付け解除方向に回転して、スタッカ121に排紙され積層保持されている用紙PPの面から離間する。これにより、押さえレバー31は、後から排紙される用紙Pが接近するまでスタッカ121に排紙され積層保持されている用紙PPをスタッカ121の用紙面保持部121aに押さえ付けているとともに、後から排紙される用紙Pの搬送経路から退避する。このため、後から排紙される用紙Pは、スタッカ121に排紙され積層保持されている用紙PP及び押さえレバー31との干渉を回避することができる。したがって、後から排紙される用紙Pは、記録精度を低下させること無く、スタッカ121に排紙され積層保持されている用紙PP上へスムーズに排紙されて積層保持される。
上述したインクジェット式プリンタ100によれば、スタッカ121に排紙され積層保持されている用紙をスタッカ121の用紙面保持部121aに押さえ付ける可動自在な押さえレバー31を備えたので、排紙済みの用紙をスタッカ121内で略直立した状態にすることができ、排紙済みの用紙とこれから排紙される用紙との干渉を防止することができる。また、押さえレバー31は、用紙の記録開始時に押さえ付け方向に作動するので、スタッカ121内で保持されている用紙を常に押さえることは無く、用紙が傷付くことは無い。また、押さえレバー31は、用紙の排紙開始時に押さえ付け解除方向に作動するので、スタッカ121へ送り出される途中の用紙と干渉することは無く、用紙をスムーズに排紙することができる。
縦置き可能な記録装置であれば、例えばファクシミリ装置やコピー装置等の記録装置にも適用可能である。
本発明の実施の形態に係る記録装置の1つであるインクジェット式プリンタの構成例を斜め前方から見た斜視図である。 図1のプリンタ内部構成の概略を示す断面上面図である。 図2のホッパに押された用紙と給紙ローラとの接触状態を示す図である。 図1の排紙部の内部の主要機構を示す斜視図である。 図4の側面図である。 図4の摩擦クラッチ機構の断面図である。 図6の分解斜視図である。 図1のインクジェット式プリンタの動作を示す第1の図である。 図1のインクジェット式プリンタの動作を示す第2の図である。 図1のインクジェット式プリンタの動作を示す第3の図である。
符号の説明
31 押さえレバー、32 レバー軸、33 摩擦クラッチ、41 紙送りモータ、
100 インクジェット式プリンタ、101 筐体、110 給紙部、111 トレイ、120 排紙部、121 スタッカ、121a 用紙面保持部、122 開口部、123 排紙押さえ部、130 操作部、140 搬送部、141 ホッパ、142 給紙ローラ、143 分離部材、144 圧縮バネ、145 サブローラ、147 紙送りローラ、148 排紙ローラ、150 記録部、151 キャリッジ、152 記録ヘッド、153 プラテン、154 キャリッジベルト、155 キャリッジモータ、156 キャリッジガイド軸

Claims (7)

  1. 排出される記録媒体を立てた状態で積層保持可能な排出部を備えた記録装置であって、
    排出された前記記録媒体を前記排出部の媒体面保持部に押さえ付ける可動自在な媒体押さえ部を備えたことを特徴とする記録装置。
  2. 前記媒体押さえ部は、前記記録媒体の記録開始時に押さえ付け方向に作動することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
  3. 前記媒体押さえ部は、前記記録媒体の排出開始時に押さえ付け解除方向に作動することを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置。
  4. 前記媒体押さえ部は、前記記録媒体の送りモータにより作動し、送りの逆転によって押さえ付け方向に作動し、送りの正転によって押さえ付け解除方向に作動することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の記録装置。
  5. 前記媒体押さえ部は、前記記録媒体の記録開始時の押さえ付け方向の作動から前記記録媒体の排出開始時の押さえ付け解除方向の作動までのタイミングを調整する遊び機構を備えたことを特徴とする請求項4に記載の記録装置。
  6. 前記媒体押さえ部は、専用のモータにより作動することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の記録装置。
  7. 前記媒体押さえ部は、専用のソレノイドにより作動することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の記録装置。
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