JP2004161447A - 給紙装置および記録装置 - Google Patents

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Yasuo Motohashi
靖夫 本橋
Takeshi Inoue
健 井上
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Abstract

【課題】給紙装置への紙のセットなどを検出でき、かつ、給紙装置との電気的接続が不要な記録装置およびこの記録装置に用いる給紙装置を提供する。
【解決手段】給紙装置14は、レリースレバー80に連動して動作するリンク81、82およびカム84からなるレバー操作伝達機構50を有する。また、プリンタ本体11は、給紙装置14のカム84の動作を検出するセンサ90を有する。
【選択図】 図8

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給紙装置および記録装置に関し、例えば、ドットインパクトプリンタ等の給紙装置および記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ドットインパクトプリンタなどのプリンタ(記録装置)においては、ユーザが希望する様々な要望に応えるべく、オプションとして仕様の異なる給紙装置(カットシートフィーダ)が用意されている。例えば、給紙装置には、葉書対応のものや、大容量の用紙をセットできるものなどが用意されている。
【0003】
また、この種のプリンタには、ポテンションメータを用いて、給紙装置の用紙残量の測定、または紙のセットの検出を行うものがある(例えば、特許文献1)。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−14340号公報(第3−4頁、第1図、第2図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、用紙残量や紙のセットを検出可能なプリンタは、ポテンションメータによって用紙束の厚さ(高さ)を検出しているため、ポテンションメータなどの電気部品を給紙装置側に配置する必要がある。このため、給紙装置に給紙用のメカ部品に加えて電気部品を配置する必要があり、給紙装置の構成が煩雑になる、という問題があった。
【0006】
また、給紙装置とプリンタとをコネクタなどによって電気的に接続する必要があるため、給紙装置を接続する作業に手間がかかる、という問題もあった。
【0007】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、給紙装置への紙のセットなどを検出でき、かつ、給紙装置との電気的接続が不要な記録装置およびこの記録装置に用いる給紙装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、載置された記録用紙を記録装置へ給送すべく給紙ローラに当接させる位置と、用紙交換可能となるように前記給紙ローラから離れる位置と、に移動可能なホッパと、該ホッパを操作するレバーと、を備えた給紙装置において、前記ホッパが用紙交換可能位置であることを前記記録装置側に設けた検出手段により検出させる被検出部材を設け、前記被検出部材が、前記レバーの操作に連動して動作するように構成されたことを特徴とする。この構成によれば、記録装置側の検出手段が被検出部材を検出することによって、ホッパが用紙交換可能位置であることを検出することができる。
【0009】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成において、前記被検出部材は、リンク機構によって前記レバーの操作に連動されることを特徴とする。この構成によれば、簡易なメカ機構によってレバーの操作に連動して被検出部材を動作させることができる。
【0010】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の構成において、前記被検出部材は、前記記録装置側に設けた検出手段によりその動作を検出可能な位置に配置されていることを特徴とする。
【0011】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の構成において、前記給紙装置が前記記録装置に着脱自在に装着されることを特徴とする。
【0012】
また、請求項5に記載の発明は、記録装置において、請求項1乃至4のいずれかに記載の給紙装置を備え、前記給紙装置から給紙された用紙に画像を記録することを特徴とする。この構成によれば、被検出部材の位置を検出することによって、ホッパが用紙交換可能位置に移動したことを検出することができる。また、レバーやホッパの位置を検出するセンサを給紙装置側に設ける必要がないので、記録装置と給紙装置との電気的接続が不要となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。以下に示す実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
(1) 実施形態
(1.1) 実施形態の構成
図1は、本発明の記録装置の実施形態に係るドットインパクトプリンタ(以下、プリンタという。)10の斜視図である。また、図2は、図1の側断面図である。
【0014】
プリンタ10は、記録装置本体としてのプリンタ本体11と、プッシュトラクタユニット12と、シート供給ガイド13と、給紙装置(カットシートフィーダ)14と、プリンタ本体11の上方、下方をそれぞれ覆う上ケース15および下ケース16とから概略構成されている。
【0015】
プリンタ本体11は、記録ヘッド20およびキャリッジ21からなる記録機構部と、シート案内24、プラテン25および第1〜第4搬送ローラ26〜29からなるシート搬送機構部とから概略構成されている。
【0016】
すなわち、プリンタ本体11は、本体フレームとしてのベースフレーム40およびリアフレーム41の略両端に、左サイドフレーム42および右サイドフレーム(不図示)がそれぞれ立設して固定されている。この左サイドフレーム42と右サイドフレームの間には、キャリッジガイド軸43およびプラテン25が回転可能に支持され、また、記録用紙を案内するシート案内24が支持されている。
【0017】
また、キャリッジガイド軸43には、記録ヘッド20を搭載したキャリッジ21がその軸方向に移動可能に支持されている。キャリッジ21は、キャリッジ駆動モータ(不図示)によりタイミングベルト機構を介してキャリッジガイド軸43の軸方向に駆動される。これにより、記録ヘッド20は、キャリッジガイド軸43の軸方向と一致する主走査方向に駆動されるようになっている。
【0018】
また、キャリッジガイド軸43は、両端の軸(回転軸)が偏心されて形成されており、キャリッジガイド軸43を回転(偏心回転)することにより、キャリッジ21をプラテン25に対して前後移動できるように構成されている。このキャリッジガイド軸43は、プラテンギャップ(PG)調整用モータ(不図示)によって回転され、これにより、記録ヘッド20とプラテン25との間の距離(いわゆるプラテンギャップ)を変更できるように構成されている。
【0019】
また、キャリッジ21には、インクリボンカセット44が着脱自在に装着されている。インクリボンカセット44のインクリボンは、記録ヘッド20とプラテン25との間に引き回されている。これにより、記録ヘッド20からの記録ワイヤの突出によりインクリボンのインクをプラテン25上の記録用紙に転写できるようになっている。
【0020】
また、プリンタ本体11には、上下に対となってシート案内24上の記録用紙を搬送する第1搬送ローラ26および第2搬送ローラ27と、第3搬送ローラ28および第4搬送ローラ29とが配置されている。このうち、シート案内24の下方にある第1搬送ローラ26と、シート案内24の上方にある第4搬送ローラ29とが駆動ローラであり、第2搬送ローラ27および第3搬送ローラ28が従動ローラとなっている。
【0021】
すなわち、第1搬送ローラ26および第4搬送ローラ29の軸端には歯車が設けられており、この歯車を含む歯車輪列(不図示)が、例えば、左サイドフレーム42に配置されている。そして、この歯車輪列の一の歯車には、シート搬送モータ(不図示)のモータピニオンがかみ合っている。なお、この歯車輪列は、プラテン25の軸に固定された歯車、プッシュトラクタユニット12のトラクタ駆動プーリ45の軸に固定された歯車を含んでいる。これにより、シート搬送モータを正転または逆転することによって、記録用紙をプリンタ本体11の前方から後方へ搬送したり、プリンタ本体11の後方から前方へ搬送できるようになっている。このようにして記録用紙は、主走査方向に直交する副走査方向に搬送され、記録ヘッド20にて文字などの画像が記録される。なお、メイン基板および電源基板は、下ケース16の中に収容されている。
【0022】
プッシュトラクタユニット12は、記録用紙としての連続紙をシート案内24に供給するものであり、左右一対のトラクタ46を有している。トラクタ46は、トラクタ駆動プーリ45と、トラクタ従動プーリ47と、これらプーリ45、47に架け渡されたトラクタベルト48とから構成される。したがって、シート搬送モータが回転すると、トラクタ駆動プーリ45が回転し、トラクタベルト48によって連続紙をシート案内24に供給できるようになっている。
【0023】
シート供給ガイド13は、プリンタ本体11の前側において、上ケース15に着脱自在に装着され、記録用紙を案内する。このシート供給ガイド13は、プリンタ本体11の前方から記録用紙としての単票紙を手差し給紙する手差しトレイとして機能すると共に、プリンタ本体11の後方から給紙された記録用紙の排紙トレイとしても機能する。
【0024】
給紙装置14は、プリンタ本体11の後方側に着脱可能に装着され、記録用紙としての単票紙(単票複写紙を含む)を1枚ずつ自動給紙するものである。ここで、図3は、給紙装置14の斜視図である。なお、図3においては、レバー操作伝達機構50を説明する便宜上、左フレームカバーを取り除いた状態を示している。また、図4は、給紙装置14の側断面図である。
【0025】
給紙装置14は、スライダ軸60に軸方向に移動可能に支持されるスライダ61と、ホッパ軸62に軸方向に移動可能に支持され、スライダ61と一体的に移動するホッパ63と、給紙ローラ軸64に軸方向に移動可能に支持され、スライダ61およびホッパ63と一体的に移動する給紙ローラ65(図4参照)とを左右に一組ずつ有している。
【0026】
ここで、図5に給紙装置14の左側面図を示すように、ホッパ軸62は、その両端に歯車が形成されており、左右のフレーム66、67に形成された長孔68の下方に形成された歯車(平歯車)とかみ合うようになっている。すなわち、ホッパ軸62は、回転することによって図5に示すC方向に平行移動可能に支持される。これにより、ホッパ63は、給紙ローラ65に当接する位置と、スライダ61側に待避する位置(用紙交換可能位置)との間を移動可能に構成されている。また、ホッパ63は、バネによって給紙ローラ65側に付勢されており、このホッパ63と給紙ローラ65との間にセットされた記録用紙の束を給紙ローラカバー69に当接させる。
【0027】
これにより、給紙ローラ65が回転することにより、記録用紙が一枚ずつ図中略斜め下方向に搬送される。また、その記録用紙は、補助ローラ70によってプリンタ本体11側へ搬送される。詳述すると、給紙ローラ65および補助ローラ70には、その軸端(右側の軸端)に歯車が設けられており、給紙装置14の右フレームには、これら歯車を含む歯車輪列が配置されている。この歯車輪列の一の歯車75は、給紙装置14をプリンタ本体11に装着すると、プリンタ本体11の歯車輪列とかみ合うようになっている。これにより、給紙ローラ65および補助ローラ70は、プリンタ本体11側のシート搬送モータによって回転駆動されるようになっている。なお、アイドラ71は、補助ローラ70側に記録用紙を付勢し、記録用紙を確実に搬送できるようにするための従動ローラである。このようにして、給紙装置14にセットされた記録用紙は、シート搬送モータの回転によって一枚ずつプリンタ本体11に供給される。
【0028】
さらに、給紙装置14には、ホッパ63をスライダ61側(用紙交換可能位置)にロックするためのレリースレバー80と、レリースレバー80の操作をプリンタ本体11に伝達するレバー操作伝達機構50とが設けられている。詳述すると、このレリースレバー80を図4の時計回り方向に回転することによって、ホッパ63をスライド61側にロックすることができる。これにより、図6に示すように、ホッパ63と給紙ローラカバー69との間隔Lを広くした状態に保持することができる。これにより、給紙装置14に簡易に記録用紙を新たにセットし直すことができる。
【0029】
レバー操作伝達機構50は、前掲図5に示すように、ホッパ軸62に回転自在に取り付けられたリンク81と、リンク82と、支点83を中心に回転する略扇形のカム(被検出部材)84とが連結されて構成される。ここで、図5は、ホッパ軸62(ホッパ63)が給紙ローラカバー69に最も近接したときの状態を示しており、図7は、レリースレバー80が操作され、ホッパ軸62がスライダ61側のロック位置に位置したときの状態を示す図である。
【0030】
ここで、図5と図7とでは、ホッパ軸62と支点83との距離が大きく変化するが、2つのリンク81、82で連結しているので、リンク81、82が常にフレーム66からはみ出さないように構成されている。また、図7の状態でのみカム84がフレーム66のプリンタ本体11側に飛び出し、その他の状態(レリースレバー80がロック位置以外にある場合)ではカム84がフレーム66からはみ出さないようになっている。
【0031】
これにより、リンク81、82およびカム84が他の部品と干渉したり、プリンタ本体11との接続の際にぶつかって壊れてしまう場合が低減される。また、給紙装置14の左フレームカバーは、フレーム66に合わせて作成すればよいので、このレバー操作伝達機構50を設置しても従来と同様のカバーを使用することができる。
【0032】
一方、プリンタ本体11の左サイドフレーム42には、カム84の回転位置を検出するセンサ(検出手段)90が配置されている。ここで、図8は、給紙装置14をプリンタ本体11に接続したときのカム84とセンサ90との位置関係を示す図である。同図に示すように、センサ90は、メカ接点式センサが使用され、カム84が最も時計回りに回転したときの位置でonとなる位置に配置される。これにより、プリンタ本体11においては、センサ90によりレリースレバー80がロック位置まで操作されたことを検出できるようになっている。なお、実際には、このセンサ90はメイン基板と電気的に接続され、メイン基板上の後述するコントローラ100によってレリースレバー80の操作を検出するようになっている。
【0033】
次に、プリンタ10のメイン基板などに構成されている電気的構成について説明する。図9は、このプリンタ10の電気的構成を示すブロック図である。
【0034】
コントローラ100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102およびRAM(Random Access Memory)103などから構成され、ROM102に記憶されたプログラムに従ってプリンタ10の動作を中枢的に制御する。具体的には、コントローラ100は、印刷データに基づく印刷制御や、プラテンギャップ調整などの各種制御を行う。ROM102は、プログラムの他、フォントデータなどの各種データが記憶されている。また、RAM103は、CPU71が読み出したプログラムや印刷データが一時的に記憶される他、プラテンギャップ調整をキャンセルするか否かを示すキャンセルフラグが予め定めたエリアに記憶される。
【0035】
インターフェース110は、コントローラ100の制御の下、通信ケーブル(不図示)を経由して接続されたパーソナルコンピュータ(PC)との間で印刷データ(記録データ)などの各種データを送受信する。モータ駆動部120は、コントローラ100の制御の下、キャリッジ駆動モータ、シート搬送モータおよびPG調整用モータを駆動する。記録ヘッド駆動部130は、コントローラ100の制御の下、記録ヘッド20を駆動する。
【0036】
(1.2) 実施形態の動作
次に、本実施形態に係るプリンタ10の動作を説明する。本実施形態のプリンタ10は、従来のプリンタがプラテンギャップの調整を給紙装置から新しい用紙が給紙される度に行っていたのに対し、記録用紙が入れ換えられた場合にのみプラテンギャップの自動調整を行う点が異なり、その他の印字処理などを同一である。より具体的には、本実施形態のプリンタ10は、用紙入れ換えを監視する処理(以下、用紙入換監視シーケンスという。)を行う点と、給紙シーケンスが異なる点とが従来のプリンタと異なっている。ここで、図10は、用紙入換監視シーケンスのフローチャートである。また、図11は、電源投入後の最初の給紙シーケンスのフローチャートであり、図12は、図11の給紙シーケンスを行った後に行う給紙シーケンスのフローチャートである。
【0037】
用紙入換監視シーケンスは、プリンタ10の電源が投入されている間、CPU101が所定周期で行う処理である。なお、前提として、CPU101は、電源投入直後はキャンセルフラグをoffとすべくフラグデータ「0」をRAM103に記憶する。
【0038】
このシーケンスにおいて、CPU101は、まず、センサ90がonかoffかを判定する(ステップS1)。すなわち、CPU101は、センサ90の出力信号に基づいてホッパ63が用紙交換可能位置にあるか否かを判定する。ここで、ホッパ63が用紙交換可能位置に移動してセンサ90がonであれば、CPU101は、キャンセルフラグをoffとすべくRAM103のフラグデータを「0」に書き換え(ステップS2)、処理を終了する。一方、センサ90がoffであれば、CPU101は、そのまま処理を終了する。これにより、CPU101は、レリースレバー80が操作されてホッパ63が用紙交換可能位置にあれば、キャンセルフラグをoffに設定する。
【0039】
また、給紙シーケンスは、プリンタ10に給紙装置14が接続され、この給紙装置14にセットされた記録用紙を用いて記録処理を行うシーケンス中に実行される処理である。
【0040】
CPU101は、プリンタ10の電源が投入され、印刷データが入力されると、まず、給紙装置14から記録用紙を供給させるべく、モータ駆動部120によりシート搬送モータを駆動させる(ステップS10)。次に、CPU101は、プラテンギャップを自動調整する処理(APG動作)を行う(ステップS11)。具体的には、CPU101は、モータ駆動部120によりPG調整用モータを駆動し、記録ヘッド20をプラテン25上の記録用紙に押し当て、その位置に基づき用紙の紙厚を特定し、その紙厚に応じた距離だけ記録ヘッド20を待避させることにより、用紙と記録ヘッド20との間隔が予め定めた値になるようにプラテンギャップを調整する。
【0041】
次に、CPU101は、プラテンギャップの調整が終わると、キャンセルフラグをon(「1」)に書き換える(ステップS12)。そして、CPU101は、印刷データに基づき印字処理を行った後(ステップS13)、処理を終了する。
【0042】
一方、電源投入時に上記給紙シーケンスを行った後は、図12に示す給紙シーケンスが実行される。具体的には、CPU101は、印刷データが入力されると、モータ駆動部120によりシート搬送モータを駆動させ、給紙装置14から記録用紙を供給させる(ステップS20)。次に、CPU101は、RAM103に記憶されているキャンセルフラグがoff(「0」)かon(「1」)かを判断する(ステップS21)。この判断において、キャンセルフラグがon(「1」)であると判断すると、CPU101は、処理をステップS24に移行し、印刷データに基づき印字処理を行った後(ステップS24)、処理を終了する。
【0043】
一方、ステップS21の判断において、キャンセルフラグがoff(「0」)であると判断すると、CPU101は、APG動作を行い(ステップS22)、プラテンギャップの調整が終わると、キャンセルフラグをon(「1」)に書き換え(ステップS23)、その後、印刷データに基づき印字処理を行った後(ステップS24)、処理を終了する。
【0044】
これにより、CPU101は、電源投入直後またはレリースレバー80がロック位置に操作された場合にプラテンギャップを調整し、調整し終わると、キャンセルフラグをonに書き換えるので、以後のプラテンギャップの調整処理(APG動作)をキャンセルすることができる。すなわち、電源投入直後またはレリースレバー80がロック位置に操作された場合にだけプラテンギャップを調整する。ここで、レリースレバー80がロック位置に操作された場合とは、記録用紙が新たにセットされたと判断される場合と判断できる。
【0045】
したがって、このプリンタ10は、電源投入直後と、記録用紙が新たにセットされたと判断される場合にだけプラテンギャップを調整し、それ以外の場合は、プラテンギャップの調整をキャンセルすることができる。言い換えれば、同じ記録用紙を用いて印字を行っている場合はプラテンギャップの調整をキャンセルすることができる。
【0046】
以上説明したように、本実施形態のプリンタ10においては、レリースレバー80がロック位置に操作されたか否かを検出し、この操作が検出された場合にだけプラテンギャップを調整するので、記録用紙がセットし直されていない場合はプラテンギャップの調整をキャンセルでき、記録(印刷)に要する時間を短縮することができる。なお、プラテンギャップの調整には、少なくとも4秒程度かかるため、一枚ごとに調整を行う場合に比して大幅に記録に要する時間が短縮されることとなる。
【0047】
また、給紙装置14にレリースレバー80に連動して動作するカム84を配置し、プリンタ本体11に配置したセンサ90でこのカム84の動作を検出してレリースレバー80がロック位置に操作されたか否かを判定するようにしたので、給紙装置14にセンサ90などの電気部品を配置する必要がなく、給紙装置14とプリンタ本体11との電気的接続も不要となる。この結果、給紙装置14の構成を簡易にでき、また、給紙装置14を着脱する作業を簡易化することができる。
【0048】
上述の実施形態では、センサ90にメカ接点式センサを用いる場合について述べたが、図13に一例を示すように、フォトセンサ90Aなどの位置検出可能なセンサを広く使用することができる。さらに、図14に一例を示すように、変位センサ90Bを用いるようにしてもよい。変位センサ90Bを用いれば、カム84の回転角度を検出でき、この回転角度から、給紙装置14にセットされている記録用紙の束の厚さ(以下、「セット厚」と言う。)を検出することができる。これにより、紙残量を検出することも可能である。具体的には、コントローラ100は、変位センサ90Bの出力レベル(出力値)からセット厚を測定し、セット厚を、ドットインパクトプリンタが一般的に備えるプラテンギャップ調整機構にて測定した記録用紙の紙厚で除算することにより、紙残量を算出することができる。すなわち、コントローラ100が紙残量検出手段として機能することとなる。また、ROM102に給紙装置14にセット可能な最大セット厚を記憶しておき、測定したセット厚と、最大セット厚との割合によって紙残量を求めるようにしてもよい。
【0049】
その他、上述の実施形態では、レリースレバー80の動作検出結果を、プラテンギャップ調整をキャンセルするか否かの判断に使用する場合について述べたが、例えば、レリースレバー80がロック位置にあるときはシート搬送モータの駆動をキャンセルする、といった他の動作のキャンセルの判断に使用してもよい。
【0050】
また、上述の実施形態では、レバー操作伝達機構50をリンク機構によって構成する場合について述べたが、カム機構、歯車機構などの様々なメカ機構を広く適用することができる。
【0051】
また、上述の実施形態では、本発明をドットインパクトプリンタに適用する場合について述べたが、レバーの動作に連動してホッパを後退させて用紙交換可能とした給紙装置を着脱自在なプリンタであれば、インクジェットプリンタ、レーザープリンタなどの様々なプリンタ(記録装置)に広く適用することができる。
【0052】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、給紙装置への紙のセットなどを検出でき、かつ、給紙装置と記録装置との電気的接続を不要にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るプリンタの斜視図である。
【図2】図1の側断面図である。
【図3】プリンタの給紙装置の斜視図である。
【図4】給紙装置の側断面図である。
【図5】給紙装置の左側面図である。
【図6】給紙装置の側断面図である。
【図7】給紙装置の左側面図である。
【図8】給紙装置をプリンタ本体に接続したときのカムとセンサとの位置関係を示す図である。
【図9】プリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図10】用紙入換監視シーケンスのフローチャートである。
【図11】給紙シーケンスのフローチャートである。
【図12】給紙シーケンスのフローチャートである。
【図13】センサの変形例を説明するための図である。
【図14】センサの変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
10 プリンタ
11 プリンタ本体
12 プッシュトラクタユニット
13 シート供給ガイド
14 給紙装置
50 レバー操作伝達機構
61 スライダ
63 ホッパ
80 レリースレバー
81、82 リンク
84 カム(被検出部材)
90、90A、90B センサ(検出手段)
100 コントローラ(紙残量検出手段)
101 CPU
102 ROM
103 RAM
110 インターフェース
120 モータ駆動部
130 記録ヘッド駆動部

Claims (5)

  1. 載置された記録用紙を記録装置へ給送すべく給紙ローラに当接させる位置と、用紙交換可能となるように前記給紙ローラから離れる位置と、に移動可能なホッパと、該ホッパを操作するレバーと、を備えた給紙装置において、
    前記ホッパが用紙交換可能位置であることを前記記録装置側に設けた検出手段により検出させる被検出部材を設け、
    前記被検出部材が、前記レバーの操作に連動して動作するように構成されたことを特徴とする給紙装置。
  2. 前記被検出部材は、リンク機構によって前記レバーの操作に連動されることを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。
  3. 前記被検出部材は、前記記録装置側に設けた検出手段によりその動作を検出可能な位置に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の給紙装置。
  4. 前記記録装置に着脱自在に装着されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の給紙装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれかに記載の給紙装置を備え、前記給紙装置から給紙された用紙に画像を記録することを特徴とする記録装置。
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