JP2005029346A - 給紙装置および記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 豊富な種類の記録媒体やサイズに適応可能でありながら、取り扱いが比較的安易でかつ廉価に実現可能な記録装置を提供すること。
【解決手段】 第１の記録媒体積載部である給紙トレイ３と給紙可能位置に設置可能な第２の記録媒体積載部となるサブ給紙トレイ７とを有し、第１および第２のどちらの積載部に積載された記録媒体に対しても、その種類を検出することが出来る紙種センサ４を有する。これにより、１つの紙種センサ４で複数の記録媒体積載部に搭載された記録媒体の種類が検出されるので、比較的簡単な構成で、多彩な種類およびサイズの記録媒体に自動で対応可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録媒体の種類を自動で識別するセンサを有した給紙装置および当該給紙装置を搭載した記録装置に関するものである。

近年、カラーインクジェット方式を採用した記録装置の画質には、いわゆる銀塩写真のような美しさや品位が求められており、更に、はがきやＬ判サイズ等の写真を、家庭で気軽にプリントさせたいという、使い勝手に対する要求も高まっている。そしてこのような需要に対し、記録装置においても、求められるレベルにより近づくために、様々な技術が開発されつつある。

このような技術の開発は、記録装置の本体のみならず、記録媒体の側でも進められている。例えば銀塩写真と同様な用途に対応するために、光沢調、半光沢調、マット調（つや消し）等の様々な表面状態の記録媒体が提供されており、ユーザは自分の好みに合うものを選択できるようになっている。

一般に、インクジェット記録装置では、複数の記録素子を有する記録ヘッドからインクを例えば滴として吐出し、記録媒体に画像を記録して行く。このとき、記録媒体上のインクの着弾状態は、記録媒体の表面に塗布された材料の影響を受けやすく、記録後の発色状態やインクの吸収状態は、記録媒体の種類によって大きく異なっている。よって通常の記録システムでは、記録前の記録データに対する色変換処理やインクの打ち込み数を、記録媒体の種類に対応して、予め最適なものに調整している。このような記録データの最適化処理は、ホストコンピュータ（以下ＰＣ）に格納された、プリンタドライバというソフトウェアによって行うことが一般である。ただし、「次の記録はどの記録媒体に行うのか」をプリンタドライバに通知するのは、ユーザの選択操作に依ることが多く、この場合ユーザは、プリンタドライバの画面を見ながら、記録しようとする記録媒体の種類を選択するなどの操作を行う必要がある。

記録媒体の種類やサイズが多様化されている状況において、このような操作はユーザにとって煩わしいばかりでなく、不慣れなユーザによる誤操作を招く恐れがある。そして誤操作が起こると、所望の色彩や品位の画像が出力されず、高価な記録媒体を無駄に消耗してしまうことにもなる。よって、近年では、紙種判別センサを搭載し、記録媒体を自動で判別する構成の記録装置も提供されている。

紙種を検知するためのセンサ手段としては、光学式センサが代表的である（例えば特許文献１参照。）。このような、検知手段を設けることによって、各記録媒体に適した記録が自動的に行われるので、誤操作が防止され、失敗のない安定した記録を行うことが可能となるのである。

特開平２−１３８８０５号公報

ところで、ユーザは、ドライバによる記録媒体の種類の設定とは別に、記録しようとする記録媒体を記録装置の給紙積載部（一般に１箇所）にセットするという作業を行わねばならない。この場合、ある時は普通紙、ある時は写真調用紙、と使い分けることが通常の使用状況として想定されるが、このように記録しようとする記録媒体の種類が変わるたびに、ユーザは、すでに積載されている記録媒体と、新たに記録しようとする記録媒体とを交換しなければならない。

記録媒体を交換する場合、取り外した記録媒体を、梱包しない状態で放置することは好ましくない。特に写真調用紙のような専用紙においては、埃や外光などが、記録媒体の品質を劣化させる恐れがあるのである。よって、一般には、元の収納袋等に戻して保管するのが望ましい。しかし、数枚の用紙を収納袋に出し入れする作業は、ユーザにとって煩わしいものである。

このような問題に対して、例えばＡ４サイズの普通紙用の給紙口と、Ｌ版および葉書きサイズの写真調用紙用の給紙口とを、それぞれ独立した形態で備え、さらに紙種判別センサを設置すれば、上述した不都合は解消される。しかし、複数の給紙手段を具備する構成は製造コストが高くなるばかりでなく、記録装置のサイズも大きくなってしまう。手軽に家庭で写真を印刷しようとするパーソナルユース向けには、適さないものとなってしまう。

以上のように、近年の記録装置においては、適用可能な記録媒体の種類やサイズが豊富な状況にありながらも、これらを適切に取り扱う上では、必ずしもユーザにとって利便性の高い状態で提供されているとは言えなかった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、豊富な種類の記録媒体やサイズに適応可能でありながら、取り扱いが比較的安易でかつ廉価に実現可能な記録装置を提供することにある。

そのために本発明では、積載された記録媒体を分離して送出する給紙装置において、第１の記録媒体積載部と、給紙可能位置に設置可能な第２の記録媒体積載部と、前記積載された記録媒体の種類を検出する記録媒体検出手段とを有し、該記録媒体検出手段は、前記第２の記録媒体積載部が前記給紙可能位置に設置されている場合には前記第２の記録媒体積載部に積載されている前記記録媒体の種類を検出し、前記第２の記録媒体積載部が前記給紙可能位置に設置されていない場合には前記第１の記録媒体積載部に積載されている前記記録媒体の種類を検出することを特徴とする。

また、前記給紙装置を具え、該給紙装置より分離および給紙された前記記録媒体に対し、記録手段を用いて画像を記録することを特徴とする。

本発明によれば、１つの記録媒体検出手段で複数の記録媒体積載部に搭載された記録媒体の種類を検出することが出来るので、比較的簡単な構成で、多彩な種類およびサイズの記録媒体に自動で対応可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。

図１は、本発明を適用したインクジェット記録装置の全体斜視図である。図において、第１の記録媒体積載部となる給紙トレイ３に積載された記録媒体１は、給紙装置部５によって１枚ずつ分離され、その後、記録部２に向かって矢印の方向に給紙されていく。記録媒体１の上方には、第２の記録媒体積載部であるサブ給紙トレイ７を保持したサブ給紙ユニット８が配備され、サブ給紙ユニット８は、ユーザが着脱可能な形式で給紙装置部５に装着されている。サブ給紙トレイ７の中には、その大きさが比較的小さい、Ｌ判サイズ、葉書サイズ等の写真用の記録媒体が複数枚収納してある。サブ給紙トレイ７には、収納した記録媒体に対して埃や外光を遮断するためのトレイ蓋７ａが設けられている。ユーザは、トレイ蓋７ａを開けて写真用の記録媒体を装填させることができる構成になっている。

後方にある記録媒体１は、Ａ４やＢ５等の、通常書類作成用などに使用するサイズの普通紙であり、給紙トレイ３は、このような比較的大きなサイズの普通紙を積載するのが好適である。ただし、これに限るものでなく、給紙トレイ３には大きな写真用記録用紙を積載することも可能である。給紙トレイ３とサブ給紙ユニット８とは、記録媒体の積載方向に対し適正な隙間を持って配置されていて、給紙トレイ３には、例えば１００枚程度の記録媒体の積載が可能になっている。

紙種センサ４は、記録媒体１の積載枚数にかかわらず、記録媒体１の表面に適正な圧力で接触する部材に固定されて設置されており、記録部２に送り出す前の記録媒体の表面状態を、光学的に検出する。記録部２は、紙種センサ４の検出結果に基づき、最適な記録を行うように制御される。

図２は、サブ給紙ユニット８を、給紙装置部５から取り外した状態を示した図である。図のように、サブ給紙ユニット８は、写真用記録媒体を収納したままの状態で着脱が可能になっている。また、サブ給紙ユニット８の左右部には、ロックレバー９ａおよび９ｂが配されており、ロックレバー９ａおよび９ｂに連動した不図示の係合部が給紙装置部５に係合することによって、サブ給紙ユニット８は給紙装置部５に固定される。逆に、はずす時は、ロックレバー９ａおよび９ｂを操作して係合が解除されるようになっている。

図３は、図１と比較することによって、サブ給紙トレイ７の動作を説明するための図である。サブ給紙ユニット８の正面部には回転ノブ１０が設けてあり、ポジション１１およびポジション１２の２つのポジションの間を回転させて操作する様になっている。回転ノブ１０は後述する機構を介することにより、サブ給紙トレイ７を矢印方向に略直線往復運動させる構成となっている。回転ノブ１０が、ポジション１１の時には、図１で示したようにサブ給紙トレイ７は後退し、待避状態となる。また、回転ノブ１０が、ポジション１２の時には、図３で示したようにサブ給紙トレイ７は前進し、給紙可能状態となる。

以下、サブ給紙トレイ７の２つのポジションを、回転ノブ１０のポジション１１とポジション１２という表現で代替えさせて説明を進める。

図４および図５は、それぞれポジション１１とポジション１２に位置する時の、サブ給紙ユニット８と紙種センサ４の部分の構成部品を主に抜き出して表現した斜視図である。

図９および図１０は、同じくポジション１１とポジション１２に位置する時の、給紙装置部５を抜き出して表現した斜視図である。

更に、図６は、給紙装置部５の構成を詳細に説明するために、主に側面を示した斜視図である。

以下、図４、図５、図９、図１０および図６を併合して説明を加えていく。

本実施形態において、給紙装置部５における機構すなわち記録媒体を１枚ずつ分離させて記録部２へ送り出す機構は、公知の技術を適用する。給紙ローラ２０は、積載された記録媒体１の先端部付近に位置しており、記録媒体１は、給紙ローラ２０及びその近傍の機構によって、最上面から１枚ずつ送り出されるようになっている。

本実施形態における紙種センサ４は、光学センサのような記録媒体の種類を検出するためのセンサと、これを支持し、記録媒体１と光学センサとを適切な距離に保持するための押さえ部材とから構成されている。紙種センサ４は、センサレバー３１に軸部３４で回動可能に軸支されており、さらにセンサレバー３１は、給紙装置部５の軸３２に軸支してある。また、センサレバー３１にはバネ３３が掛けられており、図６における反時計回り方向に付勢されている。この構成により、紙種センサ４は、記録媒体の積載量が変化してもその量に追従して配置可能となっており、記録媒体の表面に対し、常に安定した圧力で接触している。

給紙装置部５にはトレイ位置検知センサ３６が配備されており、サブ給紙トレイ７がポジション１２にあることを検知できるようになっている。具体的には、ポジション１２の時には、サブ給紙トレイ７の動作に連動する公知のリンク機構により、不図示のレバー部材がサブ給紙ユニット８の凸部３５の下面から突出する。そして、この突出したレバー部材をトレイ位置検知センサ３６が検知する仕組みになっている。トレイ位置検知センサ３６は、光学式のインタラプタでも、メカ接点式のものでもよい。

尚、サブ給紙ユニット８は、給紙装置部５に対して着脱可能であり、サブ給紙ユニット内の状態を検知できる機構になってはいるが、電気的接点やセンサのような電気部品は具備していない。本実施形態の記録装置では、電気信号を伝達させる配線等をサブ給紙ユニット８内に具備させなくて済む仕組みを実現しているものとする。

図４は、ポジション１１の時の、サブ給紙ユニット８および紙種センサ４の状態を示したものである。ポジション１１の時、サブ給紙トレイ７は後方に待避しているので、給紙ローラ２０等による給紙・分離動作力は給紙トレイ３に積載されている記録媒体１に作用し、これにより記録媒体１が給紙される。この時、紙種センサ４は、図４のように記録媒体１の積載最上面の表面部に当接しており、この部分の記録媒体の種類を判別できる様になっている。

図５は、ポジション１２の時の、サブ給紙ユニット８および紙種センサ４の状態を示したものである。ポジション１２の時、サブ給紙トレイ７は前方の給紙可能位置に配置されており、サブ給紙トレイ７に収納された写真用記録媒体１５の積載束の先端が、給紙トレイ３上にある記録媒体１の先端とほぼ同位置にある。この状態においては、給紙ローラ２０等による給紙・分離動作力は写真用記録媒体１５に作用するので、写真用記録媒体１５が１枚ずつ分離されて送り出される。この時、紙種センサ４も、図５のように写真用記録媒体１５の最上面に当接しており、この部分の記録媒体の種類を判別できる様になっている。

また、この状態においては、トレイ位置検知センサ３６が、サブ給紙トレイ７がポジション１２にあることを検知している。よって、記録装置は、サブ給紙トレイ７に収納されている記録媒体に対する記録が行われることを認識できる。逆の場合、すなわちトレイ位置検知センサ３６が、サブ給紙トレイ７がポジション１２にあることを検知しなかった場合、記録装置は給紙トレイ３に積載されている記録媒体に対する記録が行われることを認識できる。

尚、サブ給紙トレイ７がポジション１１からポジション１２へ移行する際は、写真用記録媒体１５の先端が紙種センサ４の斜面４ａ部に当接しながら、バネ３２による圧力に抗して前進する。これにより紙種センサ４は、写真用記録媒体１５の積載量分を移動することになる。この動作は、ポジション１１の状態において、記録媒体１の上に新たに記録媒体を補充する場合も同様である。新たに挿入された記録媒体の先端部が、紙種センサ４の斜面４ａに当接し、追加された記録媒体の厚み分持ち上がって行く構成になっている。

次に、回転ノブ１０の回転と、サブ給紙トレイ７の動作の機構について説明する。
図７および図８は、それぞれポジション１１およびポジション１２の時の、サブ給紙ユニット８のケースを取り除いた状態を示した図である。

両図を参照するに、ノブレバー４１は回転ノブ１０に回転軸部で結合しており、回転ノブ１０と一体的に回転する。ノブレバー４１には、その軸形状が紙面奥側に凸になるようなレバーボス４４が形成されていて、レバーボス４４は、給紙トレイ７に形成されているカム溝４２に係合している。給紙トレイ７の両側の側面にはボス４３が形成されており、サブ給紙ユニット８の内側にある不図示の溝に嵌合し、図７の矢印方向に往復運動可能に軸支している。

回転ノブ１０をポジション１１からポジション１２に回転させると、ノブレバー４１が同じ角度回動し、それに伴ってレバーボス４４が回転する。これにより、カム溝４２が押圧されて、サブ給紙トレイ７が下方に移動するようになっている。同じく、ポジション１２の状態から回転ノブ１０を回転させた場合も、同様の伝達機構系によって、サブ給紙トレイ７は上方に移動する。以上のような機構によって、回転ノブ１０の回転操作が、サブ給紙トレイの直線動作に変換されている。

図１１は、本実施形態で適用可能なインクジェット記録装置の制御系の構成について説明するためのブロック図である。本実施形態の記録装置は、ホストコンピュータ４００と接続して用いることができ、ホストコンピュータ４００からの指令信号や、記録すべき文字や画像などのデータ（以下、画像データと称する）を受信して、この画像データに応じた画像の記録を行うことができる。また、記録装置からは、正しくデータが転送されているか否かを確認するための信号や、記録装置の動作状態を知らせるための信号などが、ホストコンピュータ４００に返される。

ホストコンピュータ４００から受信した記録データは、記録装置の受信バッファ４０１に一度格納される。

記録装置全体の制御を行っている制御部４０２は、ＣＰＵ４０２ａおよび画像処理部４０２ｂを有している。ＣＰＵ４０２ａは、受信バッファ４０１に格納されたデータを用いて記録の動作を統括的に制御する。また、画像処理部４０２ｂは、受信バッファ４０１に格納されたデータに対する画像処理、圧縮された画像データの解凍、各色間の境界や空白の検知、更に記録ヘッド４１１が記録するための記録データの生成などを行う。

制御部４０２には、各部のコントロール部やメモリー部４０３が接続されている。メモリー部４０３は、受信した画像データなどを一時的に記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）から構成されている。

次に、各コントロール部について説明する。メカコントロール部４０４は、キャリアモータ、ＬＦモータなどのメカ機構部４０５を駆動制御している。センサ／ＳＷコントロール部４０６は、センサ／ＳＷ部４０７からの信号の処理を行っており、センサ／ＳＷ部４０７には、紙種センサ４やトレイ位置検知センサ３６等の各種センサ、および電源ＳＷ（スイッチ）などが含まれている。表示素子コントロール部４０８は、表示パネル群のＬＥＤや液晶表示素子などを含む表示素子部４０９を制御している。記録ヘッドコントロール部４１０は、記録ヘッド４１１の制御を行っている。以上のような各コントロール部は、制御部４０２の指令に基づいて動作し、必要に応じて制御部４０２にフィードバック信号などを送る。例えば、記録ヘッドコントロール部４１０は、制御部４０２から送られてきた記録データに従って記録ヘッド４１１を駆動させると同時に、記録ヘッド４１１の温度情報などを制御部４０２に通知している。

図１２は、本実施形態で適用可能な紙種センサ４の紙検出部の構成を説明するための模式図である。図において、５７は発光素子、５８および５９は２つの受光素子Ｓ１およびＳ２である。発光素子５７から発光された光は、図のように記録媒体１または１５の表面に斜めに入射し、矢印６０のごとく反射される。そして、その反射光は２つの受光素子（Ｓ１）５８および（Ｓ２）５９によって受光される。制御部４０２は、受光素子（Ｓ１）５８および（Ｓ２）５９が検出した値により、記録媒体１または１５の種類を判定する。

一般に記録媒体には、光沢調、半光沢調、マット調（つや消し）、普通紙、コート紙、はがき、インクジェットはがき、ＯＨＰフィルムなどがあり、これらはその表面の材質の違いから、反射光６０の強度や分布に特徴が現れる。よって、このように、受光素子（Ｓ１）５８および（Ｓ２）５９が検出する受光量を測定することによって、記録媒体の種類を判別することが可能となるのである。

無論、記録媒体の種類を検出する手段としては、この方式に限るものではなく、たとえば、記録媒体表面の凹凸からその種類を判断する摩擦センサのような検知手段を採用することも可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、１つの給紙分離機構および１つの紙種センサを利用することによって、互いにサイズの異なる記録用紙１と写真用記録媒体１５の両方の分離、給紙及び紙種の判別を可能にしている。

尚、以上の説明では、サブ給紙トレイ７上の記録媒体を、写真用記録媒体と称して説明してきたが、ここに積載するのはこれに限るものではない。給紙トレイ３に大きな写真用記録媒体を積載することも可能であるように、サブ給紙トレイ７上には、どのような記録媒体を積載することも可能である。本実施形態では、光や埃あるいは外気に影響を受けやすい記録媒体に対し、トレイ蓋７ａによって防御可能とするために、上述したような構成としたものである。

また、以上では、記録媒体の種類が豊富なことから、記録装置としてカラーインクジェット記録装置を例に説明を加えてきたが、本発明はこれに限るものではない。どのような方式を採用する記録装置においても、複数の記録媒体を適用可能な記録装置であれば本発明の効果は有効となる。

本発明は、複数の記録媒体を搭載し、その種類を自動で識別する給紙装置および当該給紙装置を搭載した記録装置として利用することができる。

本発明を適用した記録装置において、サブ給紙トレイの待避状態を表した全体斜視図である。 本発明を適用した記録装置において、サブ給紙ユニットを取り外した状態を示した図である。 本発明を適用した記録装置において、サブ給紙トレイの給紙可能状態を表した全体斜視図である。 本発明を適用した記録装置において、サブ給紙トレイの待避状態を表した、サブ給紙ユニットと紙種センサ部分の拡大図である。 本発明を適用した記録装置において、サブ給紙トレイの給紙可能状態を表した、サブ給紙ユニットと紙種センサ部分の拡大図である。 本発明を適用した記録装置において、給紙装置部の詳細説明図である。 本発明を適用した記録装置において、サブ給紙トレイの待避状態を表した詳細図である。 本発明を適用した記録装置において、サブ給紙トレイの給紙可能状態を表した詳細図である。 本発明を適用した記録装置において、サブ給紙トレイの待避状態を表した給紙装置部詳細図である。 本発明を適用した記録装置において、サブ給紙トレイの給紙可能状態を表した給紙装置部詳細図である。 本発明を適用した記録装置における、制御の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の実施形態で適用した紙種センサの構成図である。

符号の説明

１ 記録媒体
２ 記録部
３ 給紙トレイ
４ 紙種センサ
５ 給紙装置部
７ サブ給紙トレイ
８ サブ給紙ユニット
９ａ、９ｂ ロックレバー
１０ 回転ノブ
１１ 待避ポジション
１２ 給紙ポジション
１５ 写真用記録媒体
２０ 給紙ローラ
３１ センサレバー
３２ 軸
３３ バネ
３４ 軸部
３５ 凸部
３６ トレイ位置検知センサ
４１ ノブレバー
４２ カム溝
４３ ボス
４４ レバーボス
５７ 発光素子
５８、５９ 受光素子
４００ ホストコンピュータ
４０１ 受信バッファ
４０２ 制御部
４０２ａ ＣＰＵ
４０２ｂ 画像処理部
４０３ メモリー部
４０４ メカコントロール部
４０５ メカ機構部
４０６ センサ／ＳＷコントロール部
４０７ センサ／ＳＷ部
４０８ 表示素子コントロール部
４０９ 表示素子
４１０ 記録ヘッドコントロール部
４１１ 記録ヘッド１１

Claims (6)

1. 積載された記録媒体を分離して送出する給紙装置において、
   第１の記録媒体積載部と、
   給紙可能位置に設置可能な第２の記録媒体積載部と、
   前記積載された記録媒体の種類を検出する記録媒体検出手段と
   を有し、該記録媒体検出手段は、前記第２の記録媒体積載部が前記給紙可能位置に設置されている場合には前記第２の記録媒体積載部に積載されている前記記録媒体の種類を検出し、前記第２の記録媒体積載部が前記給紙可能位置に設置されていない場合には前記第１の記録媒体積載部に積載されている前記記録媒体の種類を検出することを特徴とする給紙装置。
2. 前記記録媒体検出手段は、前記第２の記録媒体積載部が前記給紙可能位置に設置されている場合には前記第２の記録媒体積載部に積載されている前記記録媒体の種類を検出する位置に設定され、前記第２の記録媒体積載部が前記給紙可能位置に設置されていない場合には前記第１の記録媒体積載部に積載されている前記記録媒体の種類を検出する位置に設定されるよう、弾性部材によって付勢された状態で支持されていることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記第２の記録媒体積載部が、前記給紙可能位置にあるか否かを検出する手段を有す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. 前記第１の記録媒体積載部に積載されている前記記録媒体および前記第２の記録媒体積載部に積載されている前記記録媒体のどちらに対しても、１枚ずつ送出可能な給紙分離手段を有す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具え、該給紙装置より分離および給紙された前記記録媒体に対し、記録手段を用いて画像を記録することを特徴とする記録装置。
6. 前記記録手段は、複数の記録素子よりインクを吐出して前記記録媒体に記録を行うことを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
   

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