JP2006327780A - 記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 記録媒体種類検出手段を用いて連送制御を行うことにより、スループットを向上させ、また、前記手段を媒体幅方向に移動できる構成とし、媒体の右端位置と左端位置のうち少なくとも一方を検出することにより、用紙幅検出を行い、用紙サイズのミスマッチ警告を行うことが可能な記録装置の提供。
【解決手段】 複数枚の被記録媒体を格納する媒体格納部と、前記媒体格納部から媒体を1枚づつ分離して給紙する給紙部と、給紙された媒体を記録部まで搬送するための媒体搬送路と、前記媒体搬送路途中に設けられ媒体の種類を検出する被記録媒体種類検出手段と、前記被記録媒体種類検出手段の信号出力に応じて媒体の先端と後端のうち、少なくとも一方の通過を検出する信号処理手段を有することを特徴とする記録装置。
【選択図】 図1

Description

本発明は媒体格納部から1枚づつ媒体を分離して給紙する給紙手段と、媒体を記録部まで搬送する搬送手段と、媒体の種類を検出する検出手段を有する記録装置、特にインクジェット記録装置に関する。
近年の記録装置、特にインクジェット記録装置では、使用される被記録媒体の種類が多様化している。
写真印刷用の厚手光沢紙や、マット調のつや消し紙、文字やグラフ用の普通紙、印刷可能なCD−Rメディアなどが存在し、各媒体によってインクの打ち込み量やマスクパターンを変更して高品位な印字結果が得られるようにしている。
媒体多様化に伴って、ホストコンピュータにインストールされたプリンタドライバ上でこれら媒体種を選択する際の選択肢も増加傾向にあり、ユーザにとって操作上の負担となっている。
被記録媒体の種類を自動判別する装置例として、特許文献1に記載がある。
前記公報においては、被記録材の紙種による特性を分光反射率に基づいて光学的に検知する紙種検知センサと、該紙種検知センサによる検知結果に応じて記録画像の転写を制御する制御手段を具備することにより、被記録材の種類によって異なる特性を明確に判別し、所望の色の記録画像再現が可能な画像形成装置を提供する。
被記録媒体種類検出時には、発光素子が発射した光が媒体上で反射し、その反射光量を受光素子で検出して、その光量レベルから媒体種を判別する。そのため、媒体が停止した状態あるいは20mm/sec以下程度の極低速で検出したほうが光量レベルの変化がなく、正確な検出が可能となる。
上記従来例では媒体格納部(収納カセット)上に媒体種類検出手段を設けているので、媒体停止状態で検出できる。
一方、画像高品位化の要求とともに、印字スループット向上に関する要求も年々増加している。
多ノズル化や、インクジェットヘッドのインク吐出周波数アップにともない、印字中のスピードの向上は著しい。
しかしながら、印字スループットは印字時間だけでなく、記録部に媒体を搬送するまでの給紙・搬送時間や排紙時間も関係する。印字時間の短縮にともない、これら給紙・排紙に要する時間がスループットに大きく影響する状況になっている。
このなかで、給紙・搬送時間の短縮に関しては、以下の3手段があり得る。
1)給紙スピードの向上
2)搬送路の短縮
3)ページ間距離の短縮
1)に関しては、媒体を1枚だけピックアップして給紙する必要があるため、過剰に給紙スピードを大きくすると、給紙ローラーと媒体が滑って不送になったり、複数枚の媒体を一度に送るいわゆる重送が発生しやすくなる危険性がある。また、給紙ローラーの耐久寿命も短くなってしまう。
第2に、写真印刷用の光沢紙は、インク受容層を設けた表面が普通紙に比較してキズに弱く、高スピードで給紙すると、印字面が給紙部で傷ついてしまう危険性が増す。
第3に、高スピードで動作させるには大型のモータが必要になり、装置サイズが大きくなり、装置コストも高くなってしまう。
これらの理由により、給紙スピードを大きくすることには限界が生じる。
2)に関しては給紙ローラーや搬送ローラーの配置や、媒体通過センサの配置等である限度以下に設定することは現実的でない。
また、媒体の前面からの補給による操作性の良さや媒体を水平面にセットすることによる媒体の保存性の良さを特徴とするいわゆるUターンパスでは、Uターン部の半径をある限度以下に小さくすると、厚紙の搬送抵抗が大きくなりすぎ、搬送できなくなってしまうので、搬送路の長さはある程度長くなるのはやむを得ない。
3)に関しては、特に搬送路の長さが長くなるUターンパスの装置で有効な措置である。1枚目を排紙後、2枚目を給紙するのではなく、印字中に次ページを先に給紙し、1ページ目の後端と2ページ目の先端をなるべく近づける。2ページ目は搬送路の途中で待機しており、1ページ目が排紙されるとほぼ同時に記録部まで搬送されることになる。従って、実質的な搬送距離は短縮され、スループットを大幅に向上することができる。
このように、次ページを先に給紙して、待機させるために、従来では記録部の媒体搬送ローラー(以下、LFローラ)直前に設けられ、媒体のレジ取りループ量等を管理する媒体通過センサ(以下、PEセンサ1)とは別に、搬送路途中に2つ目の媒体通過センサ(以下、PEセンサ2)を設けている。
上述した自動媒体種類判別によって高品位な画像を簡単な操作で実現するための従来例、また、記録のスループットを向上させるためにページ間距離を短縮する従来例に加え、媒体のサイズを自動検出する従来例も存在する。
例えば、特許文献2では、印字ヘッドとともに移動する発光素子と受光素子からなる印字用紙幅検出機構を設けて、検出値を基に用紙幅内に印字できるようにデータを縮小印字する発明が記載されている。
また、記録部のキャリッジに設けられた光センサで、キャリッジの副走査方向スキャン時に媒体の幅方向エッジを検出し、記録データよりも小さな幅の媒体をユーザが間違えて給紙させた場合には、データを一部削除して装置内にインクを誤って吐出しないようにした装置が存在する。
キャリッジ上のセンサによる検出ではなく、給紙カセット等の媒体格納部内で媒体幅方向の位置を規制する規制ガイドの位置を検出して媒体サイズを判別する従来例も存在する。
特許文献3においては、左右の用紙規制板が互いに接近・離間できるようにし、規制板が移動する用紙幅方向に抵抗体を配置し、規制版に抵抗体に摺接する接触子を設けて、接触子と抵抗体の間に通電し、電圧を検出することにより、用紙幅を検出する発明の記載がある。
特開平9−114267号公報 特開平5−330139号公報 特開平5−43058号公報
しかしながら、上述の従来例では以下の問題があった。
第一に媒体格納部に前記被記録媒体種類検出手段を有する特許文献1記載のような構成では、インクジェット記録装置の給紙カセットからのUターンパスには対応できない。近年の写真用光沢紙は表裏面が異なり、指定された印字面が存在する。Uターンパスの場合、印字面を裏側にしてカセットにセットするので、最上位の媒体印字面を媒体種類検出手段で検出できない。Uターンパスで印字面を検出するためには、給紙後の搬送路上で検出する必要があり、その場合媒体の位置を確定するための媒体通過センサが必要となる。すなわち、上述のPEセンサ2に相当する媒体通過センサを必要とし、構成複雑化とコストアップを招いてしまう恐れがある。
第二に、前記被記録媒体種類検出手段を有する装置において、次ページを先に給紙してスループットを向上させるために、2ページ目の待機位置を確定する必要があり、PEセンサを2つ設けているので、構成複雑化とコストアップを招いてしまう恐れがある。
第三に、前記被記録媒体種類検出手段を有する装置において、特許文献2のように、キャリッジに設けられた反射型光センサで媒体幅エッジを読み取る方式を採用すると、記録部近傍にセンサが位置している関係上、インクミストで光センサの素子面が汚れやすく、長期使用で読み取り不能になったり誤検出が発生したりする恐れがある。
また、媒体が記録部に到達してから後に媒体の間違いが判明してデータカットあるいは警告等の措置をするので、用紙が無駄になったり、間違い警告の表示タイミングが遅くなってしまう恐れがある。
第四に、前記被記録媒体種類検出手段を有する装置において、特許文献3のように、媒体格納部内で媒体幅方向の位置を規制するサイドガイドの位置を検出して媒体サイズを判別する方式を採用した場合、ユーザがサイドガイドの位置をプリンタドライバ指定どおりに合わせ、媒体は指定と異なるもの(より幅が狭い媒体)をセットした場合には、装置は媒体のミスマッチを検出できず、装置内の媒体のない場所にインクを吐出してしまうという問題があった。また、逆に、プリンタドライバ指定どおりの媒体をセットした場合に、正確にサイドガイドをつきあてずに少し隙間があるまま記録する場合も考えられ、このときには、媒体が指定どおりにもかかわらず、ミスマッチ警告を出す事態が発生するという問題があった。
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、記録媒体種類検出手段を用いて連送制御を行うことにより、スループットを向上させ、また、前記手段を媒体幅方向に移動できる構成とし、媒体の右端位置と左端位置のうち少なくとも一方を検出することにより、用紙幅検出を行い、用紙サイズのミスマッチ警告を行うことが可能な記録装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本出願にかかる発明においては、第1に、複数枚の被記録媒体を格納する媒体格納部と、前記媒体格納部から媒体を1枚づつ分離して給紙する給紙部と、給紙された媒体を記録部まで搬送するための媒体搬送路と、前記媒体搬送路途中に設けられ媒体の種類を検出する被記録媒体種類検出手段と、前記被記録媒体種類検出手段の信号出力に応じて媒体の先端と後端のうち、少なくとも一方の通過を検出する信号処理手段を設けたので、媒体通過の検出手段を別に設けることなく、用紙の通過を検出することができる。
第2に、前記媒体の先端通過を検出した後、媒体が記録部に到達する前に搬送の停止を行い、停止状態で媒体種類の検出を行うよう制御する媒体種類検出タイミング制御手段を設けたので、媒体通過の検出手段を別に設けることなく、搬送路途中に検出手段がある場合においても、停止状態で正確な媒体種類検出を行うことができる。
第3に、複数ページ印刷を行う場合において、記録部で印字中の媒体の後端通過検出に応じて、次ページの給紙をスタートするよう制御する制御手段を設けたので、次ページ給紙タイミングを早くすることができる。
第4に、複数ページ印刷を行う場合において、媒体に対し印字中に、次ページの給紙を行い、前記次ページ媒体の先端通過を検出したのち、該媒体を前記搬送路途中で停止させるようにしたので、次ページ媒体の待機位置を確定することができる。
第5に、前記媒体搬送路途中に設けられ媒体の種類を検出する被記録媒体種類検出手段を媒体搬送方向と直角な媒体幅方向に移動する移動手段と、移動中の前記被記録媒体種類検出手段の信号出力に応じて媒体の右端位置と左端位置のうち少なくとも一方を検出する信号処理手段と、被記録媒体種類検出手段の移動量を計数する手段を設けたので、用紙基準位置に被記録媒体種類検出手段を突き当てた状態から前記信号処理手段で媒体右端あるいは左端を検出するまでの距離を計数手段で計数すること、あるいは、右端検出時から左端検出時までの距離を計数することによりにより、記録部よりも上流側のインクミストの影響のない位置で長期にわたり安定した媒体幅検出を行うことができる。
第6に、媒体が記録部に到達する前に搬送の停止を行い、停止状態で被記録媒体種類検出手段を媒体搬送方向と直角な媒体幅方向に移動するようにしたので、媒体種類検出とあわせ、ほぼ同時に媒体幅も検出することができる。
第7に、複数枚の被記録媒体を格納する媒体格納部と、前記媒体格納部から媒体を1枚づつ分離して給紙する給紙部と、給紙された媒体を記録部まで搬送するための媒体搬送路と、前記媒体搬送路途中に設けられ媒体の種類を検出する被記録媒体種類検出手段と、前記被記録媒体種類検出手段の信号出力に応じて媒体の先端と後端のうち、少なくとも一方の通過を検出する信号処理手段と、前記媒体搬送路途中に設けられ媒体の種類を検出する被記録媒体種類検出手段を媒体搬送方向と直角な媒体幅方向に移動する移動手段と、移動中の前記被記録媒体種類検出手段の信号出力に応じて媒体の右端位置と左端位置のうち少なくとも一方を検出する信号処理手段と、被記録媒体種類検出手段の移動量を計数する手段を設けたので、媒体種類検出とあわせ、媒体通過の検出手段を別に設けることなく、用紙の通過を検出すること、記録部よりも上流側のインクミストの影響のない位置で長期にわたり安定した媒体幅検出を行うことができる。
本発明によれば、複数枚の被記録媒体を格納する媒体格納部と、前記媒体格納部から媒体を1枚づつ分離して給紙する給紙部と、給紙された媒体を記録部まで搬送するための媒体搬送路と、前記媒体搬送路途中に設けられ媒体の種類を検出する被記録媒体種類検出手段と、前記被記録媒体種類検出手段の信号出力に応じて媒体の先端と後端のうち、少なくとも一方の通過を検出する信号処理手段を設けることにより、媒体の位置を確定し、極低速あるいは停止状態にて正確な媒体種検出を行うことができ、ユーザの媒体種設定が不要で、かつ媒体にあわせた印字条件で高品位な記録を行える、操作性の良い記録装置を実現できる。
また、複数ページ印刷を行う場合において、記録部で印字中の媒体の後端通過検出に応じて、次ページの給紙をスタートするよう制御する制御手段を設けること、前記次ページ媒体の先端通過を検出したのち、該媒体を前記搬送路途中で停止して待機させる制御手段を設けることにより、搬送路の長い場合であっても、前記被記録媒体種類検出手段を使用してスループットを大幅に向上させた記録装置を実現できる。
さらに、前記媒体搬送路途中に設けられ媒体の種類を検出する被記録媒体種類検出手段を媒体搬送方向と直角な媒体幅方向に移動する移動手段と、移動中の前記被記録媒体種類検出手段の信号出力に応じて媒体の右端位置と左端位置のうち少なくとも一方を検出する信号処理手段と、被記録媒体種類検出手段の媒体幅方向移動量の計数手段を設けることにより、記録部よりも上流側のインクミストの影響のない位置で長期にわたり安定した媒体幅検出を行うことができ、ユーザ指定の媒体サイズと異なる幅を検出した場合には記録を中止し、インクを媒体外に吐出することがなく、エラー表示する等で警告することの可能な信頼性の高い記録装置を実現できる。
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態を図1〜図16に沿って説明する。図1は本発明の第1の実施形態における記録装置の斜視図、図2は図1より外装を取り除いた斜視図、図3は図2の用紙パス断面図である。
図1において、1は記録装置本体であり、2は本体に挿入される給紙カセットである。3は排紙した記録用紙を積載する排紙トレイであり、引き出された状態を示す。4は排紙ドアであり、上辺を中心に回転するので、ハガキ等の小型紙は、このドアを開けて取り出すことができる。ドアはバネにより閉まる位置に付勢されている。5は不図示の各種操作キー、各種表示LEDを配した表示パネルである。6は紙ジャム時に開けてジャム処理するためのアクセスカバー、7は同じく背面でジャムが発生したときにオープンできるリアカバーである。
図2、図3を用いて、記録装置本体の内部機構に関して説明する。
本発明の記録装置は、Uターン給紙・搬送部8、送紙部9、キャリッジ部10、排紙部11、キャッピング部12、記録ヘッド13、電気基板14、電源15、ベース・シャーシ部16、カセット部17から構成されている。そこで、これらを項目に分けて概略を順次述べていく。
(A)Uターン給紙・搬送部とカセット部
装置前面に設けられたカセット17に不図示の記録用紙が収納される。図4は、カセット17を表す斜視図である。図4を用いてカセット内部に関し説明する。この記録用紙を分離給紙する為に、記録用紙を積載し、給紙ローラーと当接させる圧板103がカセットオケ100に設けられている。記録用紙を正しい位置に位置規制するために、移動可能なサイドガイド101および後端ガイド102がカセットオケ100内に設けられる。
図3において、給紙機構に関し説明する。
記録用紙を給紙する給紙ローラー104、記録紙を分離する分離ローラー105、記録紙を積載位置に戻す為の戻しレバー106、圧板103への加圧・制御手段(不図示)、等が本体のUTベース107に取り付けられる構成となっている。
給紙ローラー104は断面円弧の棒状をしている。用紙基準よりに1つの分離ローラーゴムが設けられており、これによってシート材を給紙する。給紙ローラー104への駆動は、Uターン給紙・搬送部8に設けられた不図示のUターンモーターから不図示の駆動伝達ギア等によって伝達される。
圧板103はカセットオケ100に設けた回転軸を中心に回転可能で、UTベース107に設けられた、不図示の圧板バネなどからなる加圧・制御手段により給紙ローラー104に付勢される。給紙ローラー104と対向する圧板103の部位には、積載最終近くの記録紙の重送を防止する人工皮等の摩擦係数の大きい材質からなる不図示の分離シートが設けられている。圧板103は不図示の圧板カムによって、給紙ローラー104に、当接、離間できるように構成されている。
さらに、UTベース107には、記録紙を一枚ずつ分離するための分離ローラー105を取り付けた分離ローラーホルダー108が分離ベース107に設けられた回転軸を中心に回転可能で、不図示の分離ローラーバネにより給紙ローラー104に付勢される。分離ローラー105は、不図示のクラッチバネが取り付けられ、所定以上の負荷がかかると、分離ローラー105が取り付けられた部分が、回転できる構成になっている。分離ローラー105は分離ローラーリリースシャフト109と不図示のコントロールカムによって、給紙ローラー104に、当接、離間できるように構成されている。これらの圧板103、戻しレバー106、分離ローラー105の位置は不図示のUTセンサーによって検知されている。
また、記録紙を積載位置に戻す為の戻しレバー106は、回転可能にUTベース107に取り付けられ、解除方向に不図示の戻しレバーバネで付勢されている。戻しレバー106を戻す時は、前記不図示のコントロールカムによって回転するように構成されている。
通常の待機状態では、圧板103は不図示の圧板カムでリリースされ、分離ローラー105は前記不図示のコントロールカムでリリースされ、戻しレバー106は記録紙を戻し、積載時に記録紙が奥に入らないように、積載口を塞ぐような積載位置に設けられている。この状態から、給紙が始まると、モータ駆動によって、まず、分離ローラー105が給紙ローラー104に当接する。そして、戻しレバー106がリリースされ、圧板103が給紙ローラー104に当接する。この状態で、記録紙の給紙が開始される。記録紙は所定枚数のみが給紙ローラー104、分離ローラー105から構成されるニップ部に送られる。送られた記録紙はこのニップ部で分離され、最上位の記録紙のみが搬送される。
分離・搬送された記録紙が後述のUターン中間ローラー(1)110、Uターンピンチローラー111まで到達すると、圧板103は圧板カムによって、分離ローラー105はコントロールカムによって、リリースされる。戻しレバー106はコントロールカムによって、積載位置に戻る。この時、給紙ローラー104と分離ローラー105から構成されるニップ部に到達していた記録紙を積載位置まで戻すことができる。
給紙部分より下流側には、給紙・搬送されたシート材を搬送する為の、Uターン中間ローラー(1)110、Uターン中間ローラー(2)112、Uターン中間ローラー(3)114の3本の搬送ローラーが構成されている。これらは、金属軸の芯金の4〜6箇所にゴム硬度40〜80°のEPDMを取り付けたものである。このゴム部に対応した位置に、記録紙を挟持するための、Uターンピンチローラー111、113、115が不図示のばね軸に取り付けられ、Uターン中間ローラー(1)110、Uターン中間ローラー(2)112、Uターン中間ローラー(3)114に付勢している。また、搬送パスを形成する為に、内側を形成するインナーガイド116、外側を形成するアウターガイド117が構成されている。
118は被記録媒体種類検出センサユニットであり、Uターン中間ローラー(2)112と、Uターン中間ローラー(3)114の間に位置している。
図5〜10を用いて、被記録媒体種類検出センサユニットの詳細を説明する。図5は、UTベース107への被記録媒体種類検出センサユニット118の取り付け部近傍斜視図であり、図6は被記録媒体種類検出センサユニット118の右側面図、図7は前面図、図8は図5と反対側から見た斜視図、図9はセンサ基板単体の斜視図、図10はセンサ内部構造を表す断面図である。
図において、119はセンサアームAであり、UTベース107から突出した軸122にアームの穴124が勘合している。センサアームA119とUTベース107にはアームバネ121が掛かり、アームA119がUTベース107の壁部123を挟み込むことにより、アームが抜け落ちないようにしている。センサアームA119に開いた穴にはセンサアームB120の軸126が勘合している。両側2箇所の軸が勘合することにより、センサアームB120は軸126を中心として回転可能となっている。
図8に示したアームA119に設けた長穴129に、センサアームB120に設けた突起128が入り込むことにより、ある範囲内でセンサアームB120は回転する。センサアームB120に開いた穴にセンサホルダ122から突出した突起127が図7のようにはまり込む。図7では図示されていないが、奥側にももう1箇所の突起があり、同様にはまり込んでいる。そのため、センサホルダ122は突起127の軸線を中心として回転可能となっている。回転角度は、センサアームA119の側壁にセンサホルダ122が当たるまでである。センサホルダ122は4つのセンサコロ125を軸支する4箇所の支持部を有する。コロ125はコロ軸を中心に回転できる。コロ125は記録紙搬送時に回転し、記録紙に対し摩擦荷重を付加しないようにする役割がある。
センサホルダ122の内部には図9に示した被記録媒体種類検出部133が固定される。
被記録媒体種類検出部133は、発光素子134と、受光素子135、136と、発光素子134や受光素子135、136を外部と導通する電気基板(回路基板)131と、を備えている。発光素子134や受光素子135、136や電気基板131から成る被記録媒体種類検出部133を保持したハウジング130は、前記センサホルダ122に位置決め支持されている。
電気基板131にはコネクタ132が取り付けられており、発光素子134や受光素子135、136などから成る記録紙種類検出部133は該コネクタ132及び不図示の配線を介して外部の制御回路に接続されている。なお、コネクタ132を用いずに、電気基板132に配線を直付けして外部との通信するように構成しても良い。本実施例では、被記録媒体種類検出部133は、赤外領域の波長の光を記録紙に向けて発する発光素子134と、記録紙からの正反射光を受光する受光素子135と、記録紙からの拡散光を受光する受光素子136とを備えている。
以上の構造により、被記録媒体種類検出部133は記録紙に対しイコライズし、発光素子134および受光素子135、136と記録紙の距離が常に一定に保たれるので、正確な種類検知が可能となる。また、UTベース107は黒色のABS樹脂製のため、記録紙の有無により、受光素子135、136の受光レベルが異なるため、記録紙先端あるいは後端の通過を検出することも可能となっている。
Uターン給紙・搬送部から、記録紙が以下の送紙部まで送られる。
(B)送紙部
図2と、送紙部分断面図11を用いて説明する。送紙部9は不図示の板金を介してベース200に固定される。送紙部9は記録紙を搬送する搬送ローラー201を有している。搬送ローラー201は金属軸の表面にセラミックの微小粒をコーティングした構成であり、両端の金属部分を軸受け202で受け、前記不図示の板金に取り付けられている。
搬送ローラー201には従動する複数のピンチローラー203が当接して設けられている。ピンチローラー203はピンチローラーホルダ204に保持され、不図示のピンチローラーバネで付勢することで、ピンチローラー203が搬送ローラー201に圧接し、記録紙の搬送力を生み出している。この時、ピンチローラーホルダ204の回転軸がシャーシ205の軸受けに取り付けられ、そこを中心に回転する。また、ピンチローラーホルダ204には記録紙の先端、後端検出を不図示のPEセンサ−に伝えるPEセンサーレバー206が設けられている。プラテン207はベース200に取り付けられ、位置決めされる。
上記構成において、送紙部9に送られた記録紙はピンチローラーホルダ204に案内されて、搬送ローラー201とピンチローラー203とのローラー対に送られる。この時、PEセンサーレバー206まで搬送されてきた記録紙の先端を検知して、これにより記録紙の印字位置を求めている。また、記録紙は搬送モータ208によりローラー対201、203が回転することでプラテン207上を搬送される。プラテン207上には、搬送基準面になるリブが形成されており、記録ヘッド13とのギャップを管理しているのと、後述の排紙部と合わせて、記録紙の波打を制御することで、記録紙の浮き上がりが大きくならないように構成されている。
搬送ローラー201への駆動は、DCモーターからなる搬送モータ208の回転力をタイミングベルト209で搬送ローラー201の軸上に設けたプーリ210に伝達している。また、搬送ローラー201の軸上には、搬送ローラー201による搬送量を検出する為の150〜300lpiのピッチでマーキングを形成したコードホイール211が設けられており、それを読み取る不図示のエンコーダーセンサーが、不図示の板金のコードホイールに隣接する位置に取り付けられている。
続いて、図2と、送紙部分断面図11を用いて排紙部に関し説明する。
(C)排紙部
排紙部11は、排紙ローラー212、排紙ローラー212に所定圧で当設、従動して回転可能な如く構成された拍車213、搬送ローラーの駆動を排紙ローラー212に伝達する為のアイドルギア214、排紙ローラギア215等から構成されている。
排紙ローラー212はプラテン207に取り付けられている。排紙ローラー212は金属軸に、複数のゴム部216を設けている。搬送ローラー201からの駆動がアイドラギア214を介し、排紙ローラー212に伝達されることによって駆動される。
拍車213はSUSの薄板で周囲に凸形状を複数設けたものを樹脂部と一体成型され、拍車ホルダー217に取り付けられている。コイルバネを棒状に設けた不図示の拍車バネによって、拍車213は拍車ホルダー217への取り付けと、排紙ローラー212への押圧を行っている。拍車は前記排紙ローラー212のゴム部に対応する位置に設けられ、主に記録紙の搬送力を生み出す役割のものと、前記排紙ローラーゴム部216が無い位置に設け、主に記録紙が印字される時の浮き上がりを抑える役割のもの218がある。拍車ホルダー217の上側には金属製拍車ベース219があり、拍車ホルダーの爪部が引っ掛かることにより一体化する。拍車ベース219はプラテン207にビス止め固定される。
以上の構成によって、ヘッド13で画像形成された記録紙は、前記排紙ローラー212と拍車213とのニップに挟まれ、搬送されて排紙トレイ3に排出される。排紙トレイ3は、装置内部に収納できる構成になっている。使用時は、引き出して使用する。排紙トレイ3は先端に向けて高さが上がり、排出されたのちの記録紙の積載性向上、印字面の擦れ防止を可能としている。
(D)キャリッジ部および記録ヘッド
図12(a)、12(b)は記録ヘッド単体の斜視図である。図12に示すように記録ヘッド13には、キャリッジ10に対するX方向位置決め基準面300x、Y方向位置決め基準面300y、Z方向位置決め基準面300zが、記録ヘッド13の下部に設けられている。この位置決め基準面は記録ヘッド下面に設けられたノズル列301を挟んで対称にもう一組設けられている。302は指掛かり部、303はヘッド固定部、304は傾き規制面である。
次に記録ヘッド13のキャリッジ10に対する位置決め動作の説明を行う。図13はキャリッジ10の斜視図を示す。305と306は記録ヘッド13をセットするポケットであり、ブラックインクのみが搭載されたブラック記録ヘッドと、イエロー、マゼンタ、シアンの3色が搭載されたカラー記録ヘッドが搭載される。あるいは、ブラック記録ヘッドの代わりに、フォトインク(ライトブラック、ライトマゼンタ、ライトシアン)を搭載したフォト記録ヘッドを搭載してもよい。307は記録ヘッドをX方向に片寄せするスラストスプリングである。キャリッジ10の下方にはキャリッジのX方向位置決め基準面308x、Y方向位置決め基準面309y、Z方向位置決め基準面310zが設けられている。前記スラストスプリング307をキャリッジの両側の壁に配置しているので、X方向の基準面308xは中央の壁311側のみに設けられている。
図14はキャリッジ10に記録ヘッド13が装着されたところを示す断面図である。同図に示すように、記録ヘッド13がキャリッジ10に装着された状態では、3方向の位置決め基準面同士が当接している。またヘッドセットバネ312の力により記録ヘッド保持部材313がヘッド固定部303を押圧しているため、位置決め基準面がプリント途中で浮いてずれることは無い。また記録ヘッド保持部材313の力を受ける傾き規制面314と記録ヘッド8の傾き規制面304が当接する事により、記録ヘッド13が傾くことも無い。この状態でヘッド13の電気接点317はキャリッジの接点端子部318に接触し、電気的導通を得る。後述するメイン基板からヘッドに対し、キャリッジFFC319、キャリッジ基板320を介して電気信号が与えられる。
キャリッジ10にはスライド軸受け部315が一体に設けられ、X方向に延在するガイドレール316上を滑ってスキャン可能である。このとき、キャリッジ10上側はシャーシ205でガイドされる。
(E)キャッピング部
キャッピング部に関し、図15を用いて概略を説明する。図15はキャッピング部だけを示した斜視図である。
図において、400はブラックヘッド用キャップゴムであり、401はカラーヘッド用キャップゴムである。両キャップゴム内には、インク吸収体402、403が挿入されている。これらキャップゴムと吸収体はキャップスライダ404に固定される。キャップスライダ404は不図示の4本のピンが側面から突出し、キャップガイド405のスライド溝408(4箇所)に勘合している。キャップガイド405はベース200に固定される。
キャリッジ10がキャップスライダ404に近づき、押圧部407を押すと、キャップスライダ404はX方向に移動しつつ、スライド溝408の形状に沿って、Z方向に上昇し、キャリッジ10に搭載したヘッド13のノズル列301の面にキャップゴムが当接する。この状態ではノズル口が外環境から遮断され、ノズル内のインクの乾燥を防止できる。
このキャップ状態からキャリッジが反対方向に移動すると、キャップスライダ404は途中まで停止したままとなる。キャップスライダ404にはワイパホルダ409を介してワイパ410が固定されているので、キャリッジの移動とともに、ヘッド13のノズル面がワイパ410によってワイピングされる。キャリッジがワイパトリガアーム411と接触すると、アームが倒れて、キャップスライダ404は移動可能となり、スライドしつつZ方向に下降する。このとき、ワイパ410も一緒に下降する。
以上のように、ヘッドの乾燥防止およびワイピングによるクリーニングを行う。
(F)電気基板、電源
電気基板、電源に関し、図2を使用して説明する。
図2において、14はメイン基板であり、メイン基板シャーシ500の上に不図示のビスで固定される。メイン基板シャーシ500はベース200に同じくビス固定される。メイン基板14には、キャリッジFFC319や、被記録媒体種類検出センサユニット118からの不図示のFFC、その他、電源ライン、表示パネル5(図1)からのケーブルが接続される。
15は電源であり、ベース200に対し、底側から挿入して、不図示の係止爪で固定される。
以上の構成により実現される、本発明の特徴である被記録媒体種類検出センサユニット118を使用した記録紙搬送動作に関し、図16のフローチャートを用いて説明する。
STEP(以下、S)1で、記録信号がホスト等から入力される。S2でUターンモータが駆動され、圧板が上昇し、給紙ローラーで記録氏が1枚ピックアップされる。S3で、給紙ローラーは1回転でメカニカルに停止し、Uターン中間ローラー(1)〜(3)が回転して、記録紙先端が被記録媒体種類検出ユニットまでの距離+20mmのところに到達する分だけ、最大搬送するよう制御される。通常は次のS4で上述の距離分搬送する途中で被記録媒体種類検出ユニットにより、先端を検出される。記録紙がカセットになかった場合には、先端が検出されず、被記録媒体種類検出ユニットまでの距離+20mm搬送したところで、中間ローラーは停止し、S5で示したように、用紙なしエラーとなる。
記録紙がある場合には、先端検知後5mm搬送したところで、Uターンモータを停止する(S6)。S7で記録紙表面を被記録媒体種類検出センサユニットで検出し、種類判別を行い、判別結果をホストのドライバに情報として入力するか、装置内部のRAMに格納する。S8で紙種検知が終了すれば、Uターンモータを再度駆動し、PEセンサーレバーで先端検知したあと、レバーから搬送ローラーまでの距離+3mm相当分だけ、記録紙を搬送する。このとき、余分に3mm分搬送するため、記録紙はループを作り、搬送ローラーとピンチローラーのニップ線に、紙のコシにより記録紙先端がならい、記録紙の斜行を防止する、いわゆるレジ取りが行われる(S9)。
S10で、Uターンモータが20msec停止した後、S11で、搬送ローラーとUターンモータを同時にほぼ同速で駆動する。コードホイールの回転をエンコーダーセンサーで読み取って、記録紙先端が所定の記録開始位置まで到達したら、一旦搬送ローラーを停止しする。S12で、キャリッジと搬送ローラー、Uターン中間ローラーを駆動しながら、前記した被記録媒体種類検出センサユニット検出値に基づいた印字モードにより、印字動作を行う。S13で、次ページがなければ、S14で印字終了かどうか判断し、まだ終了しないなら、印字を継続し、終了ならS15で排紙を行い、S16で、搬送ローラーとUターンモータを停止する。
S13で、次ページがあれば、S17で、被記録媒体種類検出センサユニットによる、1ページ目後端の検出を監視する。検出があれば、S18で、Uターンモータを駆動して2枚目を給紙し、S19で、Uターン中間ローラー(1)〜(3)が回転して、記録紙先端が被記録媒体種類検出ユニットまでの距離+20mmのところに到達する分だけ、最大搬送するよう制御される。通常は次のS20で上述の距離分搬送する途中で被記録媒体種類検出ユニットにより、先端を検出される。記録紙がカセットになかった場合には、先端が検出されず、被記録媒体種類検出ユニットまでの距離+20mm搬送したところで、中間ローラーは停止し、S25で示したように、用紙なしエラーとなる。記録紙がある場合には、先端検知後5mm搬送したところで、Uターンモータを停止して、待機する(S21)。
本実施例においては、通常の使用形態で、連続印字時には同じ種類の用紙を使用することが大半であることから、2枚目以降の被記録媒体種類検出は実施しない。S22で、1ページ目の排紙が完了して搬送モータが停止したなら、S9に戻って、ループ形成・レジ取りを行い、排紙未完了なら、継続して待機する。
本実施例においては、中間ローラー(3)のさらに下流側に被記録媒体種類検出ユニットが位置し、記録紙待機位置から搬送ローラニップまでの距離は約50mmである。カセット内記録紙先端から搬送ローラニップまでは約210mmなので、紙パス長比は50/110=0.45となり、大幅な給紙時間の短縮が可能となっている。
(第2の実施形態)
図17は本発明に係る第2の実施形態を表す被記録媒体種類検出センサユニット近傍の斜視図である。図18は被記録媒体種類検出センサユニット単体の斜視図、図19は被記録媒体種類検出センサユニットがホームポジションに位置する状態を示す斜視図である。これら図を用いて第2の実施形態に関し説明する。以下の説明以外の部分は第1の実施形態と同一なので、説明を省略する。
図17において、600は被記録媒体種類検出センサユニットであり、X方向に延在するセンサガイドシャフト601に沿って移動可能である。被記録媒体種類検出センサユニット600には駆動ベルト602が不図示の止め具によって固定される。駆動ベルト602は側板604に取り付けられたセンサ駆動モータ603の軸に圧入されたプーリ605に巻き掛けられ、ベルトの反対側はアイドルプーリ606に巻き掛けられる。
駆動モータ603を駆動して、プーリ605が正逆回転すると、被記録媒体種類検出センサユニット600はX方向にスキャンする。駆動モータ603の下部には150〜300lpiのピッチでマーキングを形成したコードホイール615がモータ同軸上に設けられ、それを読み取る不図示のエンコーダーセンサーが、コードホイールに隣接する位置に取り付けられている。エンコーダーセンサーでマーキング数を計数して、被記録媒体種類検出センサユニットの位置を検出する。
図18において、607はセンサキャリッジであり、両側のシャフト穴608に前記センサガイドシャフト601が挿入される。また、612は後述するキャリッジ当接部613に接触する接触部である。609はセンサアームであり、第1の実施形態のセンサアームB120と同一形状、同一機能のため、説明を省略する。610はセンサホルダであり。第1の実施形態におけるセンサホルダ122と異なり、2個のコロ611が手前と奥側の面に垂直な軸に軸支される。被記録媒体種類検出センサユニット600がX方向にスキャンするとき、記録紙面とセンサユニットの距離を一定に保ちながら、これらコロ611が紙面上を転がる。センサホルダ610の内部に関しては第1の実施形態と同一のため、説明を省略する。
図19において、613は側板に固定された当接部である。被記録媒体種類検出センサユニット600が図19の位置にきたとき、センサキャリッジ607の接触部612が当接部613に乗り上げて、センサユニット全体がセンサガイドシャフト601を中心として持ち上がる。このとき、コロ611は紙面上から約2mm上昇する。従って、被記録媒体種類検出センサユニット600が図19の位置(以下、ホームポジション)にあるときには、記録紙とコロ611は非接触となり記録紙搬送を妨害しない。また、ストッパ部614にセンサキャリッジ607の側壁が接触したところで停止し、この停止位置が紙幅検出時の基準位置となる。
ホームポジションでは、センサ光軸が記録紙の基準側端面から3mm非基準側の位置にある。記録紙が搬送されてきたとき、センサがホームポジションに位置していれば、記録紙の侵入を邪魔することなく、記録紙先端の通過タイミングを検出できる。センサユニット全体が持ち上がるため、紙面上との距離が遠くなって、検出精度は第1の実施形態より若干落ちるが、記録紙待機位置の確定等の用途には必要かつ十分な精度となる。ホームポジションから外れて非基準側に移動すると、センサユニット全体が降下して、コロ611が記録紙に接触する。この状態では記録紙種検出に加え、被記録媒体種類検出センサユニットを非基準側に移動しながら非基準側の記録紙端を検出可能となる。
以上の構成を基にした装置動作に関し、図20のフローチャートを使用して以下に説明する。
STEP(以下、S)1で、記録信号がホスト等から入力される。S2でUターンモータが駆動され、圧板が上昇し、給紙ローラーで記録氏が1枚ピックアップされる。S3で、給紙ローラーは1回転でメカニカルに停止し、Uターン中間ローラー(1)〜(3)が回転して、記録紙先端が被記録媒体種類検出ユニットまでの距離+20mmのところに到達する分だけ、最大搬送するよう制御される。通常は次のS4で上述の距離分搬送する途中で被記録媒体種類検出ユニットにより、先端を検出される。記録紙がカセットになかった場合には、先端が検出されず、被記録媒体種類検出ユニットまでの距離+20mm搬送したところで、中間ローラーは停止し、S5で示したように、用紙なしエラーとなる。
記録紙がある場合には、先端検知後5mm搬送したところで、Uターンモータを停止する(S6)。S7で被記録媒体種類検出ユニットが非基準側に30mm移動して停止する。
S8で、記録紙表面を被記録媒体種類検出センサユニットで検出し、種類判別を行い、判別結果をホストのドライバに情報として入力するか、装置内部のRAMに格納する。S9で紙種検知が終了すれば、S10で、再度、被記録媒体種類検出センサユニットを20mm/secの低速で非基準側に移動しながら記録紙の幅方向の紙端検出を行う。S11で、紙幅検出が終了すれば、S12で、センサ駆動モータを停止し、S13で、被記録媒体種類検出ユニットがホームポジションに戻って停止する。
S14で、Uターンモータを再度駆動し、PEセンサーレバーで先端検知したあと、レバーから搬送ローラーまでの距離+3mm相当分だけ、記録紙を搬送する。このとき、余分に3mm分搬送するため、記録紙はループを作り、搬送ローラーとピンチローラーのニップ線に、紙のコシにより記録紙先端がならい、記録紙の斜行を防止する、いわゆるレジ取りが行われる。
S15で、Uターンモータが20msec停止した後、S16で、搬送ローラーとUターンモータを同時にほぼ同速で駆動する。コードホイールの回転をエンコーダーセンサーで読み取って、記録紙先端が所定の記録開始位置まで到達したら、一旦搬送ローラーを停止しする。S17で、キャリッジと搬送ローラー、Uターン中間ローラーを駆動しながら、前記した被記録媒体種類検出センサユニットによる記録紙種、記録紙幅検出値に基づいた印字モードにより、印字動作を行う。S18で、次ページがなければ、S19で印字終了かどうか判断し、まだ終了しないなら、印字を継続し、終了ならS20で排紙を行い、S21で、搬送ローラーとUターンモータを停止する。
S18で、次ページがあれば、S22で、被記録媒体種類検出センサユニットによる、1ページ目後端の検出を監視する。検出があれば、S23で、Uターンモータを駆動して2枚目を給紙し、S24で、Uターン中間ローラー(1)〜(3)が回転して、記録紙先端が被記録媒体種類検出ユニットまでの距離+20mmのところに到達する分だけ、最大搬送するよう制御される。通常は次のS25で上述の距離分搬送する途中で被記録媒体種類検出ユニットにより、先端を検出される。記録紙がカセットになかった場合には、先端が検出されず、被記録媒体種類検出ユニットまでの距離+20mm搬送したところで、中間ローラーは停止し、S30で示したように、用紙なしエラーとなる。記録紙がある場合には、先端検知後5mm搬送したところで、Uターンモータを停止して、待機する(S26)。
本実施例においては、通常の使用形態で、連続印字時には同じ種類の用紙を使用することが大半であることから、2枚目以降の被記録媒体種類検出は実施しない。S27で、1ページ目の排紙が完了して搬送モータが停止したなら、S14に戻って、ループ形成・レジ取りを行い、排紙未完了なら、継続して待機する。
(第3の実施形態)
第2の実施形態では、記録紙種検出時や用紙待機の位置確定用に、被記録媒体種類検出センサユニットを使用したが、記録紙種検出と紙幅検出に特化した装置も実現可能である。
この時、被記録媒体種類検出ユニットのホームポジションを、記録紙の基準からさらに基準側に例えば7mm移動した位置に設定する。用紙幅の外にユニットが逃げるので、第2の実施形態のように、センサユニット全体がセンサガイドシャフト601を中心として持ち上がる必要がない。
また、ホームポジションから7mmのところに用紙端が存在するので、ホームポジションを基準とした非基準側紙端から基準側紙端の相対距離をエンコーダで計数できる。従って、紙パス内での紙幅方向の記録紙の斜行があった場合でもより正確な紙幅検出を行える。
なお、第1〜3の実施形態においては、1ページ目の後端を検出したのちに給紙スタートしたが、連送方法はこれに限らない。カセット給紙のように記録紙の長さが確定している場合、PEセンサあるいは被記録媒体種類検出センサユニットで先端を検出し、そこから記録紙長さ分を考慮して後端の位置を推測し、望ましいタイミングで給紙スタートする方法でもよい。この場合には、2ページ目の先端を検出して待機させることのみに被記録媒体種類検出センサユニットを使用する。
また、ページ前半にしか記録画像がない場合には、前半記録が終了した時点で排紙に移行するので、後端を検出してから2ページ目の給紙スタートを行った場合、1ページ目と2ページ目の間隔が広がってしまう。そこで、排紙信号が入力された場合には、記録紙後端を検出していない場合でも、2ページ目の給紙スタートを行う制御でもよい。
本発明の第1の実施形態における記録装置の斜視図 本発明の第1の実施形態における図1より外装を取り除いた斜視図 本発明の第1の実施形態における用紙パス断面図 本発明の第1の実施形態におけるカセットを表す斜視図 本発明の第1の実施形態におけるUTベースへの被記録媒体種類検出センサユニットの取り付け部近傍斜視図 本発明の第1の実施形態における被記録媒体種類検出センサユニットの右側面図 本発明の第1の実施形態における被記録媒体種類検出センサユニットの前面図 本発明の第1の実施形態における図5と反対側から見た斜視図 本発明の第1の実施形態における被記録媒体種類検出センサ基板単体の斜視図 本発明の第1の実施形態における被記録媒体種類検出センサ内部構造を表す断面図 本発明の第1の実施形態における送紙部分断面図 本発明の第1の実施形態における記録ヘッド単体の斜視図 本発明の第1の実施形態におけるキャリッジの斜視図 本発明の第1の実施形態におけるキャリッジに記録ヘッドが装着されたところを示す断面図 本発明の第1の実施形態におけるキャッピング部だけを示した斜視図 本発明の第1の実施形態における動作フローチャート 本発明の第2の実施形態における被記録媒体種類検出センサユニット近傍の斜視図 本発明の第2の実施形態における被記録媒体種類検出センサユニット単体の斜視図 本発明の第2の実施形態における被記録媒体種類検出センサユニットがホームポジションに位置する状態を示す斜視図 本発明の第2の実施形態における動作フローチャート
符号の説明
1 記録装置
2 給紙カセット
3 排紙トレイ
8 Uターン給紙・搬送部
9 送紙部
10 キャリッジ部
11 排紙部
12 キャッピング部
13 記録ヘッド
14 電気基板
15 電源
16 ベース・シャーシ部
17 カセット部
100 カセットオケ
104 給紙ローラー
105 分離ローラー
107 UTベース
110 Uターン中間ローラー(1)
111 Uターンピンチローラー
112 Uターン中間ローラー(2)
113 Uターンピンチローラー
114 Uターン中間ローラー(3)
115 Uターンピンチローラー
118 被記録媒体種類検出センサユニット
119 センサアームA
120 センサアームB
121 アームバネ121
122 センサホルダ
125 コロ
133 被記録媒体種類検出部
134 発光素子
135 受光素子
136 受光素子
200 ベース
201 搬送ローラー
206 PEセンサーレバー
207 プラテン
208 搬送モータ
211 コードホイール
212 排紙ローラー
213 拍車
219 排紙トレイ
300 X〜Z方向位置決め基準面
301 ノズル列
318 接点端子部
400 ブラックヘッド用キャップゴム
401 カラーヘッド用キャップゴム
404 キャップスライダ
405 キャップガイド
410 ワイパ
500 基板シャーシ

Claims (7)

  1. 複数枚の被記録媒体を格納する媒体格納部と、前記媒体格納部から媒体を1枚づつ分離して給紙する給紙部と、給紙された媒体を記録部まで搬送するための媒体搬送路と、前記媒体搬送路途中に設けられ媒体の種類を検出する被記録媒体種類検出手段と、前記被記録媒体種類検出手段の信号出力に応じて媒体の先端と後端のうち、少なくとも一方の通過を検出する信号処理手段を有することを特徴とする記録装置。
  2. 前記媒体の先端通過を検出した後、媒体が記録部に到達する前に搬送の停止を行い、停止状態で媒体種類の検出を行うよう制御する媒体種類検出タイミング制御手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
  3. 複数ページ印刷を行う場合において、記録部で印字中の媒体の後端通過検出に応じて、次ページの給紙をスタートするよう制御する制御手段を有することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
  4. 複数ページ印刷を行う場合において、媒体に対し印字中に、次ページの給紙を行い、前記次ページ媒体の先端通過を検出したのち、該媒体を前記搬送路途中で停止させるよう制御する制御手段を有することを特徴とする請求項1または3に記載の記録装置。
  5. 複数枚の被記録媒体を格納する媒体格納部と、前記媒体格納部から媒体を1枚づつ分離して給紙する給紙部と、給紙された媒体を記録部まで搬送するための媒体搬送路と、前記媒体搬送路途中に設けられ媒体の種類を検出する被記録媒体種類検出手段を媒体搬送方向と直角な媒体幅方向に移動する移動手段と、移動中の前記被記録媒体種類検出手段の信号出力に応じて媒体の右端位置と左端位置のうち少なくとも一方を検出する信号処理手段と、被記録媒体種類検出手段の媒体幅方向移動量の計数手段を有することを特徴とする記録装置。
  6. 媒体が記録部に到達する前に搬送の停止を行い、停止状態で被記録媒体種類検出手段を媒体搬送方向と直角な媒体幅方向に移動することを特徴とする請求項5に記載の記録装置。
  7. 複数枚の被記録媒体を格納する媒体格納部と、前記媒体格納部から媒体を1枚づつ分離して給紙する給紙部と、給紙された媒体を記録部まで搬送するための媒体搬送路と、前記媒体搬送路途中に設けられ媒体の種類を検出する被記録媒体種類検出手段を媒体搬送方向と直角な媒体幅方向に移動する移動手段と、移動中の前記被記録媒体種類検出手段の信号出力に応じて媒体の右端位置と左端位置のうち少なくとも一方を検出する信号処理手段と、被記録媒体種類検出手段の媒体幅方向移動量の計数手段を有することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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