JP4640471B2

JP4640471B2 - 画像記録装置、及び算出方法

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Publication number: JP4640471B2
Application number: JP2008210087A
Authority: JP
Inventors: 宏平寺田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2008-08-18
Filing date: 2008-08-18
Publication date: 2011-03-02
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Description

本発明は、一対の発光素子及び受光素子のみからなる光学センサを利用して、キャリッジに搭載されている上記光学センサからプラテン上のシートの表面までの距離、又は該シートの表面の光の反射率を得ることができる画像記録装置、及び算出方法に関する。

インクジェット記録装置では、搬送路に沿って搬送される記録用紙へ向けて記録ヘッドからインクを噴出させることによって記録用紙に画像が記録される。キャリッジには、記録ヘッドとともに光学センサが搭載されている。光学センサとしては、例えば、発光素子としてのＬＥＤと、受光素子としてのフォトトランジスタとが一体に構成されたものが一般的である。発光素子から出射された光は、記録用紙を支持するプラテン又は記録用紙で反射し、その一部が受光素子によって受光されて電圧に変換される。プラテンは、黒色の部材で構成されており、画像が記録されていない記録用紙の表面に比べて光の反射率が低い。このため、受光素子から出力される出力電圧が急激に変化する位置を検出することにより、記録用紙の端部の位置を検出することができる。

前述の発光素子から出射された光は拡散しながら反射面に達し、さらに拡散しながらその一部が受光素子に達する。このときの受光素子の光の受光量は、発光素子の中心から光軸に沿って出た光が受光素子の中心に達する場合に最も大きく、受光素子の中心から離れた位置に達するほど小さくなる。換言すると、反射光の重心位置と受光素子の中心位置との距離により、反射光全体のうち受光素子で受光される割合が決まる。この反射光の重心位置と受光素子の中心位置との距離が一定で、且つ前述の発光素子の発光強度が一定であれば、受光素子から出力される出力電圧は、反射面の反射率によって決まる。記録用紙の表面は、白色又はその他の明るい色であるため反射率が高く、特に、光沢紙は普通紙に比べて反射率が高い。このため、発光素子から出射された光が光沢紙で反射した場合に受光素子から出力される出力電圧は、発光素子から出射された光が普通紙で反射した場合に受光素子から出力される出力電圧よりも高い。したがって、受光素子から出力される出力電圧の大きさに基づいて、記録用紙の種類を判別することができる。

また、前述の発光素子の発光強度が一定で、且つ反射面の反射率が一定であれば、受光素子から出力される出力電圧は、反射光の重心位置と受光素子の中心位置との距離によって決まる。

ところで、画像記録に使用される記録用紙の厚さが変更された場合、記録ヘッドから噴出されたインクがプラテン上の記録用紙に着弾するまでの時間が変化する。その結果、インクの着弾位置がずれて記録用紙に記録される画像が乱れるという問題があった。この問題を解決するためには、記録用紙の厚さに応じて、記録ヘッドからインクを噴出させるタイミングを変更する等の方法により、適切な画像記録を行う必要がある。このため、従来の画像記録装置には、搬送路に供給された記録用紙の厚さを検出する手段が設けられている（特許文献１〜４参照）。

特許文献１に記載の記録装置は、多目的センサを備えている。この多目的センサは、記録ヘッドとともにキャリッジに搭載されており、１つの赤外ＬＥＤ及び２つのフォトトランジスタを有している。赤外ＬＥＤは、測定面（プラテンの表面又は記録用紙の表面）に対して４５°の角度で光を照射するように配置された発光素子である。２つのフォトトランジスタは、受光軸が赤外ＬＥＤの反射光の中心軸と平行となるように配置された受光素子である。２つのフォトトランジスタは、赤外ＬＥＤに対して光軸をずらして配置されている。このため、多目的センサから測定面までの距離に応じて、２つのフォトトランジスタから出力される出力電圧が大きく変化する。この記録装置では、フォトトランジスタの出力電圧が得られると、これら２つの出力電圧に基づいて距離係数が求められる。記録装置には、演算によって得られた距離係数と、多目的センサから測定面までの距離とを対応付けたテーブルが設けられている。このため、記録装置では、前述のように求められた距離係数と上記テーブルとに基づいて、多目的センサから測定面までの距離、すなわち、多目的センサから記録用紙の表面までの距離を求めることができる。このようにして求められた距離と、多目的センサからプラテンまでの距離との差をとることによって記録用紙の厚さが求められる。

特許文献２に記載の記録装置は、特許文献１に記載の多目的センサと同様の光学センサを備えている。赤外ＬＥＤから出射された光の反射面であるプラテンの端部には、凹凸面が形成されている。凹部及び凸部を反射面とした場合の２つのフォトトランジスタの出力電圧に基づいて、２つのフォトトランジスタの感度が校正される。このため、特許文献１に記載の記録装置に比べて、記録用紙の厚さをより正確に求めることが可能である。

特許文献３に記載の記録装置は、発光素子としてのＬＥＤ及び受光素子としてのラインセンサを備えている。ＬＥＤ及びラインセンサは、記録用紙の搬送向きと直交する方向へ往復移動が可能なキャリッジに搭載されている。この記録装置では、搬送路に沿って搬送される記録用紙に対してＬＥＤから光が照射される。この光の反射光は、ラインセンサによって受光される。ラインセンサの各素子から出力される出力信号に基づいて、ラインセンサにおいて上記反射光が最大となる位置が求められる。そして、この位置情報に基づいて、記録用紙とラインセンサとの距離が求められる。この距離が求められることにより、記録ヘッドと記録用紙との距離、並びに、記録用紙の厚さが求められる。

特許文献４に記載の記録装置は、発光素子としてのＬＥＤ、及び受光素子を備えている。発光素子は、記録用紙の搬送領域の外側に配置されており、プラテンに対して斜めに光を出射する。受光素子は、記録用紙の搬送向きと直交する方向へ往復移動が可能なキャリッジに記録ヘッドとともに搭載されている。この記録装置では、受光素子が発光素子に近づく方向へキャリッジが移動され、発光素子から光が出射される。搬送路に供給された記録用紙がプラテン上に到達している場合、発光素子から出射された光は、プラテンではなく記録用紙の表面で反射する。記録装置の制御部は、受光素子がこの反射光を受光したときのキャリッジの位置を検出する。発光素子から出射された光の反射光を受光素子が受光したときのキャリッジの位置は、記録ヘッドと記録用紙との距離に応じて変化する。このため、上述のように検出されたキャリッジの位置に基づいて、記録ヘッドと記録用紙との距離が求められる。この記録ヘッドから記録用紙までの距離と、記録ヘッドからプラテンまでの距離とに基づいて、記録用紙の厚さを求めることが可能である。

特開２００７−９１４６７号公報特開２００７−６２２１９号公報特開２００６−１６８１３８号公報特開２００６−３０５４７９号公報

特許文献１及び２に記載の装置には、受光素子として２つのフォトトランジスタが設けられている。また、特許文献３に記載の記録装置には、受光素子としてラインセンサが設けられている。このため、装置のコストが嵩むだけでなく、装置が大型化するといった問題点がある。また、特許文献３に記載の記録装置では、ラインセンサの各素子から出力される出力信号に基づいて記録ヘッドと記録用紙の表面との距離が求められるので、信号処理が複雑化するといった問題点がある。特許文献４に記載の装置では、キャリッジの位置によって受光素子が受光する反射光の強度が変化するが、この受光量の変化がキャリッジとプラテンとの距離の違いによって生じるのか、或いは記録用紙の表面の反射率の違いによって生じるのかを区別できない。このため、求められた記録ヘッドから記録用紙までの距離が必ずしも正確ではないという問題点がある。記録ヘッドから記録用紙までの距離を正確に求めることができる装置を安価に製造するためには、一対の発光素子及び受光素子が一体に構成された光学センサが使用されることが好ましい。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、一対の発光素子及び受光素子が一体に構成された光学センサを用いて、キャリッジに搭載された光学センサからシートの表面までの距離、又はシートの反射率を求めることができる画像記録装置、及び算出方法を提供することを目的とする。

(1) 本発明に係る画像記録装置は、プラテンと、キャリッジと、記録ヘッドと、光学センサと、切替機構と、記憶手段と、算出手段と、を備える。プラテンは、所定の搬送路に沿って搬送されるシートを支持する。キャリッジは、上記搬送路を挟んで上記プラテンと対向して配置されている。このキャリッジは、上記シートの搬送向きと交差する第１方向へ移動可能である。記録ヘッドは、上記キャリッジに搭載されており、上記プラテンに沿って搬送されるシートに画像を記録する。光学センサは、上記キャリッジに搭載されており、発光素子及び受光素子を備える。発光素子は、上記プラテンへ向けて所定の強度の光を出射する。受光素子は、上記プラテン上のシートからの反射光を受光して当該反射光の強度に応じた電気信号を出力する。切替機構は、上記第２方向へ該プラテンに対して上記キャリッジを相対移動させることにより、上記光学センサを第１位置又は第２位置に配置する。ここで、第１位置は、上記光学センサが上記プラテンから第１距離だけ離間された位置である。第２位置は、上記光学センサが上記プラテンから上記第１距離とは異なる第２距離だけ離間された位置である。上記光学センサが上記第１位置に配置された状態で上記受光素子から第１電気信号が出力される。また、上記光学センサが上記第２位置に配置された状態で上記受光素子から第２電気信号が出力される。記憶手段は、上記光学センサが上記第１位置に配置された状態で上記発光素子から上記所定の強度の光が出射されたときに上記受光素子から出力される第１基準信号の信号レベル、及び上記光学センサが上記第２位置に配置された状態で上記発光素子から上記所定の強度の光が出射されたときに上記受光素子から出力される第２基準信号の信号レベルを記憶する。算出手段は、これら事前に取得されて上記記憶手段に記憶された第１基準信号及び第２基準信号、並びに第１電気信号及び第２電気信号によって表されており、且つシートの反射率に関わらない第１の関数に、上記第１基準信号、上記第２基準信号、上記第１電気信号、及び上記第２電気信号の各信号レベルを代入することによって、上記光学センサと上記シートの表面との離間距離を算出し、又は上記第１基準信号、上記第２基準信号、上記第１電気信号、及び上記第２電気信号によって表された第２の関数に、上記各信号レベルを代入することによって、当該シートの表面の光の反射率を算出する。

光学センサは、例えば、発光素子としてのＬＥＤと、受光素子としてのフォトトランジスタとが一体に構成された反射型のものである。光学センサが第１位置に配置された状態で、発光素子から所定の強度の光がプラテン上のシートへ向けて出射される。この光は、シートの表面で反射して受光素子によって受光される。これにより、受光素子から第１電気信号が出力される。受光素子から第１電気信号が出力されると、切替機構によってキャリッジが第１位置から第２位置へ移動される。すなわち、光学センサとシートの表面との離間距離が変更される。そして、発光素子から所定の強度の光がプラテン上のシートへ向けて出射される。この光の反射光が受光素子によって受光されると、受光素子から第２電気信号が出力される。

発光素子の発光強度が一定で、且つ、シートの表面からの反射光の重心位置が一定であれば、受光素子から出力される電気信号は、光学センサとプラテン上のシートの表面との離間距離、及びシートの表面の光の反射率によって決まる。このため、上記離間距離と反射率とは、第１電気信号及び第２電気信号の関数として表される。この関数に、測定された第１電気信号及び第２電気信号の値を代入することにより、光学センサとシートの表面との離間距離、又はシートの表面の光の反射率が求められる。したがって、一対の発光素子及び受光素子が一体に構成された光学センサを用いて、上記離間距離又は反射率を求めることが可能となる。

なお、本明細書においては別段の定めがない限り、「方向」とは、例えば＋，−のように相対する向きを有する直線で表されるものであり、「向き」とは、方向のうち例えば＋又は−のように１個のアローヘッドを有する矢印で表されるものである。

(2) 上記算出手段によって算出された反射率から上記シートの種類を判別する判別手段を更に備えていてもよい。

シートの種類としては、例えば普通紙や光沢紙が挙げられる。光沢紙の表面は、普通紙の表面に比べて光の反射率が高い。このため、プラテン上のシートが光沢紙である場合には、算出手段によって算出された反射率は、プラテン上のシートが普通紙である場合に比べて高いものとなる。このため、算出手段によって算出された反射率からシートの種類の判別が可能である。

(3) 上記受光素子から出力される電気信号が所定の閾値となったときの上記光学センサの上記第１方向の位置を、上記シートの上記第１方向の端部として検出する検出手段を更に備えていてもよい。

画像が記録される前のシートの表面は白色又はその他の明るい色である場合が多く、反射率が比較的大きい。これに対し、プラテンを黒色又はその他の暗い色で形成して反射率を比較的小さく設定することにより、シートからの反射光とプラテンからの反射光とでは反射率が大きく異なるように構成されている場合が多い。このため、キャリッジが第１方向へ移動される過程で発光素子からの光がシートの端部付近に照射された際に、受光素子から出力される電気信号の信号レベルが大きく変化する。この位置を所定の閾値に基づいて検出することにより、シートの端部が容易に検出される。なお、所定の閾値は、シートの端部とプラテンの表面とを正確に判別できるように、適切な値に設定されている。

(4) また、本発明に係る算出方法は、一対の発光素子及び受光素子からなる光学センサを搭載するキャリッジがシートの搬送向きと交差する第１方向へ移動可能に構成された画像記録装置において、上記受光素子から出力される電気信号に基づいて、上記光学センサと上記シートの表面との離間距離、又は当該シートの表面の反射率を算出する算出方法である。第１ステップでは、上記シートの搬送路を挟んで上記キャリッジと対向するプラテンに対して上記キャリッジを該プラテンと接離する第２方向へ相対移動させることにより、上記光学センサを上記プラテンから第１距離だけ離間された第１位置に配置する。第２ステップでは、上記光学センサが上記第１位置に配置された状態で上記受光素子から出力された第１電気信号を取得する。第３ステップでは、上記キャリッジを上記プラテンに対して上記第２方向へ相対移動させることにより、上記光学センサを上記プラテンから上記第１距離とは異なる第２距離だけ離間された第２位置に配置する。第４ステップでは、上記光学センサが上記第２位置に配置された状態で上記受光素子から出力された第２電気信号を取得する。第５ステップでは、上記光学センサが上記第１位置に配置された状態で上記発光素子から上記所定の強度の光が出射されたときに上記受光素子から出力される信号であって事前に取得された第１基準信号、上記光学センサが上記第２位置に配置された状態で上記発光素子から上記所定の強度の光が出射されたときに上記受光素子から出力される信号であって事前に取得された第２基準信号、上記第１電気信号、及び上記第２電気信号よって表されており、且つシートの反射率に関わらない第１の関数に、上記第１基準信号、上記第２基準信号、上記第１電気信号、及び上記第２電気信号の各信号レベルを代入することによって、上記光学センサと上記シートの表面との離間距離を算出し、又は上記第１基準信号、上記第２基準信号、上記第１電気信号、及び上記第２電気信号によって表された第２の関数に、上記各信号レベルを代入することによって、当該シートの表面の光の反射率を算出する。

第１ステップにおいて、プラテンに対してキャリッジが第２方向へ相対移動される。これにより、光学センサがプラテンから第１距離だけ離間された第１位置に配置される。なお、光学センサが既に第１位置に配置されている場合には、キャリッジが相対移動されることなく次の第２ステップの処理が行われる。第２ステップでは、光学センサが第１位置に配置された状態で、プラテン上のシートへ向けて発光素子から光が出射される。この光の反射光は受光素子によって受光され、当該受光素子から第１電気信号が出力される。

第３ステップでは、光学センサが第１位置に配置された状態から、キャリッジがプラテンに対して第２方向へ相対移動される。これにより、光学センサがプラテンから第２距離だけ離間された第２位置に配置される。第４ステップでは、光学センサが第２位置に配置された状態で、発光素子からプラテン上のシートへ向けて光が出射される。その光の反射光は受光素子によって受光され、当該受光素子から第２電気信号が出力される。

第５ステップでは、第２ステップで取得された第１電気信号、及び第４ステップで取得された第２電気信号に基づいて、光学センサとシートの表面との離間距離、又は当該シートの表面の反射率が算出される。

発光素子の発光強度が一定で、且つ、シートの表面からの反射光の重心位置が一定であれば、受光素子から出力される電気信号は、光学センサとシートの表面との離間距離、及びシートの表面の光の反射率によって決まる。このため、上記離間距離と反射率とは、第１電気信号及び第２電気信号の関数として表される。この関数に、測定された第１電気信号及び第２電気信号の値を代入することにより、光学センサとシートの表面との離間距離、又はシートの表面の光の反射率が求められる。したがって、一対の発光素子及び受光素子が一体に構成された光学センサを用いて、上記離間距離又は反射率を求めることが可能となる。

なお、第１ステップ及び第２ステップに先だって、第３ステップ及び第４ステップの処理が行われてもよい。この場合、初期状態で光学センサが既に第２位置に配置されている場合には、第３ステップの処理は省略できる。

本発明によれば、プラテンに対してキャリッジが相対移動される前後で、第１電気信号及び第２電気信号が取得される。光学センサとシートの表面との離間距離、及びシートの表面の光の反射率は、第１電気信号及び第２電気信号の関数として表される。したがって、この関数に第１電気信号及び第２電気信号の値を代入することにより、上記離間距離又は上記反射率を容易に求めることが可能である。

以下、適宜図面を参照して、本発明の好ましい実施形態が説明される。なお、本実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更され得る。

［図面の説明］
図１は、本発明に係る画像記録装置の一実施形態に係る複合機１０の外観斜視図である。図２は、本実施形態におけるプリンタ部１１の内部構造を示す模式図である。図３は、プリンタ部１１の主要構成を示す平面図である。図４は、キャリッジ３８及びプラテン４２の模式断面図であり、（Ａ）はプラテン４２上に記録用紙５０が配置されていない状態を示し、（Ｂ）はプラテン４２上に記録用紙５０が配置された状態を示す。図５は、キャリッジ３８の外観構成を示す拡大平面図である。図６は、摺動部材８６、コイルバネ８７、ギャップ調整部材８８の構成を示す分解斜視図である。図７は、図５におけるVII−VII断面図であり、（Ａ）はギャップ調整部材８８が当接部１０７に当接された状態を示し、（Ｂ）はギャップ調整部材８８が当接部１０６に当接された状態を示す。図８は、制御部１００の構成例を示すブロック図である。図９は、キャリッジ３８及びプラテン４２の模式断面図であり、（Ａ）は光学センサ７０が第１位置に配置された状態を示し、（Ｂ）は光学センサ７０が第２位置に配置された状態を示す。図１０は、プラテン４２の上面から記録用紙５０の上面までの距離ｄに対する電圧値Ｖ_１及び電圧値Ｖ_２の変化を図示したものである。図１１は、キャリッジ３８が幅方向１２２へ移動される過程で受光素子６８から出力される電圧信号の電圧値の変化を図示したものである。なお、図２においては、給紙トレイ２０の一部及び排紙トレイ２１が省略されている。

［複合機１０の概略構成］
図１に示されるように、複合機１０は、高さ方向１２１よりも幅方向１２２及び奥行き方向１２３に長い幅広薄型の概ね直方体形状に構成されている。複合機１０は、プリンタ部１１とスキャナ部１２とを一体的に備え、プリント機能、スキャン機能、コピー機能、ファクシミリ機能等を有する。プリンタ部１１が本発明に係る画像記録装置に相当する。なお、複合機１０は、必ずしもスキャナ部１２を有している必要はなく、スキャナ機能やコピー機能を有しない単機能のプリンタとして本発明に係る画像記録装置が実施されてもよい。

複合機１０の下部にプリンタ部１１が設けられている。プリンタ部１１は、パーソナルコンピュータなどの外部情報機器（不図示）と通信可能に接続されている。プリンタ部１１は、外部情報機器から受信した印刷データやスキャナ部１２で読み取られた原稿の画像データに基づいて、記録用紙５０（本発明のシートの一例、図２参照）に画像を記録するものである。後述するが、プリンタ部１１では、給紙トレイ２０に収容されている記録用紙５０がプリンタ部１１の内部へ供給される。この記録用紙５０は、プリンタ部１１内に設けられた記録部２４（図２参照）によって画像が記録された後に排紙トレイ２１上に排出される。

複合機１０の上部にスキャナ部１２が設けられている。スキャナ部１２は、いわゆるフラットベッドスキャナとして機能するものであり、原稿台１９及び原稿カバー１５を備えている。原稿カバー１５は、原稿台１９に対して開閉可能に構成されている。図には示されていないが、原稿台１９の上面に、原稿が載置されるコンタクトガラスが設けられている。原稿台１９の内部には、奥行き方向１２３へ延出されたラインセンサが幅方向１２２へ移動可能に配置されている。コンタクトガラスに載置された原稿は、このラインセンサによって画像が読み取られる。なお、スキャナ部１２は、本実施形態においては任意の構成であるため、その詳細な説明は省略する。

複合機１０の正面上部に操作パネル１４が設けられている。操作パネル１４には、各種情報を表示するディスプレイや情報の入力を受け付けるボタンが設けられている。複合機１０は、操作パネル１４から入力された指示情報に基づいて動作する。なお、複合機１０が外部情報機器と接続されている場合には、複合機１０は、外部情報機器からプリンタドライバやスキャナドライバなどを通じて送信される指示情報に基づいても動作する。

［プリンタ部１１］
図１に示されるように、プリンタ部１１の正面側に開口１３が形成されている。プリンタ部１１には、この開口１３を通じて給紙カセット３３が装着される。給紙カセット３３は、給紙トレイ２０及び排紙トレイ２１を備えている。給紙トレイ２０及び排紙トレイ２１は、排紙トレイ２１を給紙トレイ２０の上側として上下二段に配置されている。

給紙トレイ２０は、記録用紙５０を積載状態で収容可能な容器形状のものである。給紙トレイ２０には、定形サイズの矩形の記録用紙５０が収容される。記録用紙５０の種類としては、普通紙、光沢紙、インクジェット紙などが挙げられるが、本実施形態では、記録用紙５０が普通紙又は光沢紙である形態について説明する。また、給紙トレイ２０には、例えばＡ４サイズ、Ｂ５サイズ、はがきサイズ等の各種サイズの記録用紙５０を収容可能である。

給紙トレイ２０の奥側（図２における右側）に傾斜板２２が設けられている。傾斜板２２は、装置背面側（図２における右側）へ倒れるように傾斜している。給紙カセット３３がプリンタ部１１に装着されると、傾斜板２２が搬送路２３（本発明の所定の搬送路の一例）の下方に配置される。搬送路２３は、傾斜板２２から上方へ向かった後、複合機１０の正面側（図２における左側）へ曲げられ、排紙トレイ２１まで直線的にまっすぐ延設されている。

給紙トレイ２０の上側には、供給部３２が配置されている。供給部３２は、給紙ローラ２５、アーム２６、及び軸２８を備えている。軸２８は、幅方向１２２（図２の紙面に垂直な方向）を軸方向としてプリンタ部１１のフレーム（不図示）に支持されている。アーム２６は、軸２８に回動可能に設けられている。給紙ローラ２５は、このアーム２６の先端側に回転可能に支持されている。アーム２６は、自重によって或いはバネ等による弾性力を受けて給紙トレイ２０側へ回動付勢されている。このため、給紙ローラ２５が給紙トレイ２０における最上位置の記録用紙５０に適切な圧力で当接する。この状態で軸２８、及びアーム２６に設けられた動力伝達機構（不図示）を介してＬＦモータ８５（図８参照）の駆動力が給紙ローラ２５に伝達されることにより、給紙ローラ２５が回転する。給紙トレイ２０上の最上位置の記録用紙５０は、給紙ローラ２５の回転力を受けて傾斜板２２に沿って搬送路２３へ送り出される。これにより、給紙トレイ２０から搬送路２３へ記録用紙５０が供給される。

搬送路２３の途中の位置に、搬送ローラ対５９が設けられている。搬送ローラ対５９は、搬送ローラ６０及びピンチローラ６１からなる。搬送ローラ６０は、ＬＦモータ８５（図８参照）から駆動伝達されて回転する。ピンチローラ６１は、搬送路２３を挟んで搬送ローラ６０の下側に回転自在に配置されており、搬送ローラ６０へ向けてバネによって付勢されている。給紙トレイ２０から搬送路２３へ供給された記録用紙５０は、搬送ローラ６０及びピンチローラ６１に挟持された状態で、搬送ローラ６０の回転力を受けて搬送向き１７（本発明の搬送向きの一例）へ搬送される。

搬送路２３における搬送ローラ対５９よりも搬送向き１７の下流側に、排出ローラ対６４が設けられている。排出ローラ対６４は、排紙ローラ６２及び拍車６３からなる。排紙ローラ６２は、ＬＦモータ８５から駆動伝達されて搬送ローラ６０と同時に回転する。拍車６３は、搬送路２３を挟んで排紙ローラ６２の上側に回転自在に配置されており、排紙ローラ６２へ向けてバネによって付勢されている。記録用紙５０は、排紙ローラ６２と拍車６３とに挟持された状態で、排紙ローラ６２の回転力を受けて搬送路２３に沿って搬送され、排紙トレイ２１（図１参照）に排出される。

搬送路２３おける搬送ローラ対５９よりも搬送向き１７の上流側に、レジストセンサ７１が設けられている。レジストセンサ７１は、搬送路２３に沿って搬送される記録用紙５０の有無を検出するものである。レジストセンサ７１は、記録用紙５０を検出可能であれば特に限定されるものではないが、本実施形態ではメカニカルセンサとして構成されている。レジストセンサ７１は、フォトインタラプタ及び検出子を備える。フォトインタラプタは、光を出射する発光部、及び光を受光する受光部を有する。検出子は、記録用紙５０との当接によって回動可能に軸支されている。記録用紙５０が検出子に当接していない状態では、発光部と受光部との間の光の光路が開放されている。記録用紙が検出子に当接すると、検出子によって上記光路が遮られる。このため、受光部で生成される電気信号の信号レベルが変化する。後述する制御部１００（図８参照）は、この電気信号の変化に基づいて、位置Ｐ１における記録用紙５０の有無を判断することができる。

［プラテン４２］
搬送ローラ対５９と排出ローラ対６４との間に、プラテン４２（本発明のプラテンの一例）が設けられている。プラテン４２は、搬送路２３の下側に設けられている。搬送路２３に沿って搬送される記録用紙５０は、記録部２４の下方を通過する際にプラテン４２によって下から支持される。プラテン４２は黒色に形成されており、その表面の光の反射率が比較的小さい。画像が記録される前の記録用紙５０の表面は、白色又はその他の明るい色である場合が多いので、光の反射率が比較的大きい。すなわち、プラテン４２は、その表面の光の反射率が記録用紙５０の表面の光の反射率よりも小さくなるように構成されている。なお、プラテン４２の色は黒色に限定されるものではなく、黒色以外の色であってもよい。

［キャリッジ３８］
図２に示されるように、プラテン４２の上側に記録部２４が配置されている。記録部２４は、幅方向１２２（図２における紙面に垂直な方向）へ移動するキャリッジ３８（本発明のキャリッジの一例）を備えている。このキャリッジ３８には、後述するインクジェット記録方式の記録ヘッド３９（本発明の記録ヘッドの一例）、及び光学センサ７０（本発明の光学センサの一例）が搭載されている。ここで、幅方向１２２は、記録用紙５０の搬送向き１７と直交する方向である。

図３に示されるように、搬送路２３の上側において、搬送向き１７に所定の間隔を隔てて、一対のガイドフレーム４３，４４が設けられている。ガイドフレーム４３，４４は、幅方向１２２へ延設されている。ガイドフレーム４３は、ガイドフレーム４４よりも搬送向き１７の上流側に設けられている。キャリッジ３８は、ガイドフレーム４３，４４を跨ぐようにしてガイドフレーム４３，４４に載置されている。これにより、キャリッジ３８は、搬送路２３を挟んでプラテン４２と対向して配置されている（図２参照）。なお、図２では、ガイドフレーム４３，４４は省略されている。

キャリッジ３８の搬送向き１７の上流側の端部は、ガイドフレーム４３の上面に摺動自在に支持されている。キャリッジ３８の搬送向き１７の下流側の端部は、ガイドレーム４４の上面に摺動自在に支持されている。ガイドフレーム４４の端部４５は、ガイドフレーム４４が上方へ向かって略直角に曲折されたものであり、幅方向１２２へ延出されている。キャリッジ３８は、この端部４５を不図示のローラ等によって挟持している。これにより、キャリッジ３８は、端部４５を基準として幅方向１２２への移動が可能である。なお、後述するが、キャリッジ３８がガイドフレーム４３，４４の上面と接触する部分には、摩擦を低減するための摺動部材８６（図６及び図７参照）が設けられている。

ガイドフレーム４４の上面には、ベルト駆動機構４６が設けられている。ベルト駆動機構４６は、駆動プーリ４７、従動プーリ４８、及び駆動ベルト４９を有している。駆動プーリ４７及び従動プーリ４８は、幅方向１２２の両端付近にそれぞれ設けられている。駆動ベルト４９は、内側に歯が設けられた無端環状のものであり、駆動プーリ４７と従動プーリ４８との間に架け渡されている。

駆動プーリ４７の軸にＣＲモータ８４（図８参照）が接続されている。駆動プーリ４７は、ＣＲモータ８４の駆動力を受けて回転する。この駆動プーリ４７の回転力によって駆動ベルト４９が周運動する。キャリッジ３８は、この駆動ベルト４９に固定されているので、タイミングベルト４９が周運動することによって幅方向１２２へ移動する。

ガイドレール４４には、エンコーダストリップ５１が設けられている。エンコーダストリップ５１は、縁部４５にわたって架設されている。エンコーダストリップ５１は、透明な樹脂からなる帯状のものである。エンコーダストリップ５１には、遮光部と透光部とが等ピッチで交互に並んだパターンが記されている。キャリッジ３８には、このエンコーダストリップ５１のパターンを検出するためのフォトインタラプタが搭載されている。

［記録ヘッド３９］
プリンタ部１１の内部には、インクカートリッジ４０（図３参照）が配置されている。インクカートリッジ４０から記録ヘッド３９へインクチューブ４１を通してインクが供給される。記録ヘッド３９は、そのノズルがキャリッジ３８の底面から下方へ露出されるようにキャリッジ３８に搭載されている（図２参照）。キャリッジ３８が幅方向１２２へ移動される間に、記録ヘッド３９のノズルから微小なインク滴がプラテン４２へ向けて選択的に噴出される。これにより、プラテン４２に沿って搬送される記録用紙５０に画像が記録される。

［光学センサ７０］
光学センサ７０（図２及び図４参照）は、前述のように、記録ヘッド３９とともにキャリッジ３８に搭載されている。このため、光学センサ７０は、幅方向１２２への移動が可能である。光学センサ７０は、記録ヘッド３９よりも搬送向き１７の上流側に設けられている。ただし、光学センサ７０が設けられる位置はこの限りではない。すなわち、光学センサ７０は、記録ヘッド３９の幅方向１２２の横に設けられてもよいし、記録ヘッド３９よりも搬送向き１７の下流側に設けられてもよい。

光学センサ７０は、ＬＥＤなどの発光素子６７（本発明の発光素子の一例）と、フォトトランジスタなどの受光素子６８（本発明の受光素子の一例）とが一体に構成された反射型のものである。発光素子６７は、プラテン４１へ向けて強度Ｓ（本発明の所定の強度の一例）の光を出射する。この強度Ｓについては後述する。

図４（Ａ）に示されるように、プラテン４２上に記録用紙５０が配置されていない状態で発光素子６７から光が出射される。この場合、発光素子６７からの光がプラテン４２の表面で反射し、その反射光の一部が受光素子６８によって受光される。図４（Ｂ）に示されるように、プラテン４２上に記録用紙５０が配置された状態で発光素子６７から光が出射される。この場合、発光素子６７からの光が記録用紙５０の表面で反射し、その反射光の一部が受光素子６８によって受光される。受光素子６８は、このようにして受光した反射光の強度に応じた電気信号（本実施形態では、光の強度に応じた電圧信号）を生成する。受光素子６８で生成された電圧信号は、制御部１００（図８参照）へ出力される。

［切替機構１３０］
切替機構１３０（本発明の切替機構の一例、図７参照）は、高さ方向１２１（本発明の第２方向の一例）へプラテン４２に対してキャリッジ３８を移動（上下動）させるものである。本実施形態では、この切替機構１３０は、ベルト駆動機構４６、摺動部材８６、コイルバネ８７、ギャップ調整部材８８、当接部１０６，１０７、及びＣＲモータ８４によって実現されている。なお、図５に示されるように、摺動部材８６、コイルバネ８７、及びギャップ調整部材８８は、ガイドフレーム４３，４４に対応して、キャリッジ本体の搬送向き１７の上流側及び下流側に組み付けられているが、これらは同様の構成である。このため、以下、搬送向き１７の下流側の構成を例に説明する。

図６に示されるように、摺動部材８６は、摺接板８９及び２つの足部９０を有している。摺接板８９は、その短手方向の長さがギャップ調整部材８８の短手方向の長さと略等しい矩形の平板である。この摺接板８９の下面が、ガイドフレーム４３，４４との当接面である。２つの足部９０は、摺接板８９の上面に設けられており、摺接板８９の上面と略直交する方向へ延出されている。また、２つの足部９０は、摺接板８９の長手方向に所定の間隔を隔てて対向して配置されている。これにより、２つの足部９０の間に案内溝９２が形成されている。足部９０の先端には、摺接板８９の長手方向の外側へ向かって突出する係止部９３が形成されている。係止部９３は、摺接板８９を留め板９４に係止させるためのものである。

留め板９４には、足部９０を挿通させるための貫通孔９５が形成されている。貫通孔９５の内径は、各係止部９３の突出端の間隔よりも小さく設定されている。このため、一対の足部９０は、互いの係止部９３が近づくように弾性変形されることによって貫通孔９５に挿通され得る。弾性変形された足部９０が元の形状に復帰することにより、係止部９３が留め板９４に係止される。

図７に示されるように、キャリッジ本体８５には、摺動部材８６を上下動可能に支持する支持部材９６が設けられている。支持部材９６には、コイルバネ８７の外径よりも若干大きい内径の凹部が下方向へ凹むように形成されている。この凹部の底面には、貫通孔９７及び支持リブ９８が形成されている。貫通孔９７に摺動部材８６の足部９０が挿通され、且つ支持リブ９８が摺動部材８６の案内溝９２に挿入される。これにより、支持部材９６は、案内溝９２に沿って上下動可能に摺動部材８６によって支持される。

ギャップ調整部材８８は、支持部材９６の支持リブ９８と、摺動部材８６の摺接板８９との間に配置されている（図７参照）。図６に示されるように、ギャップ調整部材８８は、概ね細長棒状の平板であり、その長手方向に隔てて一対の調整部位９９が形成されている。各調整部位９９は、その肉厚がギャップ調整部材８８の長手方向へ２段階に変化している。すなわち、調整部位９９は、薄肉部１１０、及び薄肉部１１０よりも厚い厚肉部１１１を有している。薄肉部１１０及び厚肉部１１１は、一方向（図７における左右方向）へ肉厚が変化するように隣接して形成されている。

各調整部位９９には、薄肉部１１０及び厚肉部１１１にわたって厚さ方向（図７における上下方向）に貫通する長孔１１３が形成されている。図６に示されるように、この長孔１０３に足部９０が挿通される。足部９０は、ギャップ調整部材８８の長孔１０３に挿通されてから支持部材９６の貫通孔９７に挿通され、さらに留め板９４の貫通孔９５に挿通されている。これにより、支持部材９６の支持リブ９８が案内溝９２内に配置される。

留め板９４と支持部材９６の凹部の底面との間には、コイルバネ８７が収縮された状態で配置されている。このコイルバネ８７の弾性力によって、留め板９４が上方へ付勢される。この付勢力が留め板９４を介して摺動部材８６に作用する。これにより、摺動部材８６は、支持リブ９８が許容する上下動範囲内で最も上側に位置するように弾性付勢されている。なお、支持リブ９８と摺動部材８６の摺接板８９との間にギャップ調整部材８８が配置されているので、ギャップ調整部材８８の調整部位９９の肉厚分だけ摺動部材８６が付勢力に反して下側へ移動される。

ギャップ調整部材８８の長孔１０３に摺動部材８６の足部９０が挿通されているので、ギャップ調整部材８８は、摺動部材８６に対して幅方向１２２へスライド移動が可能である。図３に示されるように、ガイドフレーム４３，４４の幅方向１２２の両端には、当接部１０６，１０７が設けられている。当接部１０６，１０７は、ガイドフレーム４３，４４の幅方向１２２の両端を上方へ屈曲させることによって形成されている。ギャップ調整部材８８は、そのスライド方向（幅方向１２２）の両端がキャリッジ８５からそれぞれ突出する長さのものである（図５参照）。

キャリッジ３８が幅方向１２２へ移動されることにより、ギャップ調整部材８８が当接部１０６又は当接部１０７に当接される。これにより、摺動部材８６に対してギャップ調整部材８８が移動して、摺接板８９と支持リブ９８との間に薄肉部１１０又は厚肉部１１１が配置される。すなわち、摺接板８９と支持リブ９８との間に位置する調整部位９９の肉厚が変化する。この肉厚変化により、支持リブ９８の高さ、すなわち、キャリッジ３８の高さ方向１２１の位置が変化する。このように、キャリッジ３８は、ギャップ調整部材８８と当接部１０６，１０７との当接により、プラテン４２と接離する方向（高さ方向１２１）へプラテン４２に対して相対移動される。

［制御部１００］
制御部１００（図８参照）は、プリンタ部１１のみならず、複合機１０の全体動作を統括的に制御するものである。図８に示されるように、制御部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＥＥＰＲＯＭ１０４、及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１０９を主とするマイクロコンピュータとして構成されている。この制御部１００が本発明の算出手段、判別手段、及び検出手段として機能する。この制御部１００により、ＬＦモータ８５、ＣＲモータ８４、プリンタ部１１、及びスキャナ部１２の各駆動機器などが制御される。

ＲＯＭ１０２には、ＣＰＵ１０１がモータ８４，８５や複合機１０を制御するためのプログラムなどが記憶されている。このＲＯＭ１０２には、キャリッジ３８の高さを変更するためのテーブルが格納されている。このテーブルは、記録用紙５０の厚みや記録用紙５０に記録される画像の解像度と、キャリッジ３８の高さ（後述する第１位置又は第２位置）とを対応付けたものである。制御部１００は、ＲＯＭ１０２に格納されているテーブル、及び外部情報機器から受信した情報に基づいて、切替機構１３０を利用してキャリッジ３８の高さを変更する。

ＲＯＭ１０２には、後述するプラテン４２の上面から後述する試験用紙の上面までの距離ｄ_０、試験用紙の表面の光の反射率Ｒ_０、ギャップ変化Δｈ、強度Ｓ、距離ｈ_１とｈ_２（図９参照）、第１閾値（本発明の所定の閾値の一例）、第２閾値、式（１）、及び式（２）が記憶されている。式（１）は、光学センサ７０とプラテン４２上の記録用紙５０の表面との離間距離Ｇを求めるための式である。式（２）は、記録用紙５０の表面の反射率Ｒを求めるための式である。式（１）が本発明の第１の関数に相当し、式（２）が本発明の第２の関数に相当する。式（１）及び式（２）については後に詳述する。

ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が上記プログラムを実行する際に用いる各種データを一時的に記憶する記憶領域又はデータ処理などの作業領域として使用される。ＥＥＰＲＯＭ１０４には、電源オフ後も保持すべき設定やフラグ等が格納される。このＥＥＰＲＯＭ１０４には、第１基準電圧（本発明の第１基準信号の一例）の電圧値Ｖ_０１（信号レベル）、第２基準電圧（本発明の第２基準信号の一例）の電圧値Ｖ_０２（信号レベル）が記憶されている。すなわち、本実施形態においては、ＥＥＰＲＯＭ１０４が本発明の記憶手段として機能する。

ＡＳＩＣ１０９には、駆動回路８１、駆動回路８０、レジストセンサ７１、リニアエンコーダ８２、及び光学センサ７０が接続されている。なお、図８には示されていないが、ＡＳＩＣ１０９には、記録ヘッド３９を制御するヘッド制御回路、スキャナ部１２、操作パネル１４なども接続されている。

駆動回路８１は、ＬＦモータ８５を駆動させるものである。ＬＦモータ８５には、図２に示される給紙ローラ２５、搬送ローラ６０、及び排紙ローラ６２が接続されている。駆動回路８１は、ＡＳＩＣ１０９からの出力信号を受けてＬＦモータ８５を駆動させる。ＬＦモータ８５の駆動力は、ギヤや駆動軸等からなる周知の駆動伝達機構を介して、給紙ローラ２５、搬送ローラ６０、及び排紙ローラ６２へ選択的に伝達される。

駆動回路８０は、ＡＳＩＣ１０９から入力される相励磁信号等に基づいて、ＣＲモータ８４に駆動信号を通電する。この駆動信号を受けたＣＲモータ８４が回転することにより、キャリッジ３８が幅方向１２２へ移動する。

リニアエンコーダ８２は、エンコーダストリップ５１を、キャリッジ３８に搭載されたフォトインタラプタにより検出するものである。制御部１００は、このリニアエンコーダ８２の検出信号に基づいて、ＣＲモータ８４の駆動を制御する。

制御部１００は、レジストセンサ７１から出力される電気信号の変化に基づいて、搬送路２３の位置Ｐ１における記録用紙５０の有無を判断する。

制御部１００は、光学センサ７０から出力される電圧信号に基づいて、幅方向１２２における記録用紙５０の端部を検出する。また、制御部１００は、光学センサ７０から出力される電圧信号に基づいて、プラテン４２上の記録用紙５０の表面の反射率Ｒを算出する。さらに、制御部１００は、光学センサ７０から出力される電圧信号に基づいて、光学センサ７０とプラテン４２上の記録用紙５０との離間距離Ｇ（図９（Ａ）参照）を算出する。記録用紙５０の端部を検出する処理、記録用紙５０の反射率Ｒを算出する処理、及び離間距離Ｇを算出する処理については、後に詳述する。

［第１位置、第２位置］
制御部１００は、ＣＲモータ８４の駆動を制御することにより、キャリッジ３８を幅方向１２２へ移動させる。キャリッジ３８が幅方向１２２の一方（図３における左側）へ移動されると、ギャップ調整部材８８が当接部１０７に当接される。これにより、摺動部材８６に対してギャップ調整部材８８が幅方向１２２の他方へ移動され、ギャップ調整部材８８の薄肉部１１０が摺接板８９と支持リブ９８との間に配置される（図７（Ａ）参照）。その結果、光学センサ７０は、プラテン４２から第１距離ｈ_１だけ離間された第１位置に配置される（図９（Ａ）参照）。

キャリッジ３８が幅方向１２２の他方（図３における右側）へ移動されると、ギャップ調整部材８８が当接部１０６に当接される。これにより、摺動部材８６に対してギャップ調整部材８８が幅方向１２２の一方へ移動され、ギャップ調整部材８８の厚肉部１１１が摺接板８９と支持リブ９８との間に配置される（図７（Ｂ）参照）。その結果、光学センサ７０は、プラテン４２から第２距離ｈ_２だけ離間された第２位置に配置される（図９（Ｂ）参照）。

このように、制御部１００は、プラテン４２に対してキャリッジ３８を高さ方向１２１へ相対移動させることにより、光学センサ７０を第１位置又は第２位置に配置させる。光学センサ７０が第１位置から第２位置へ移動され、或いは、光学センサ７０が第２位置から第１位置へ移動される。これにより、光学センサ７０とプラテン４２との間隔が、Δｈだけ変化する。このギャップ変化Δｈは、第２距離ｈ_２と第１距離ｈ_１との差によって決まる既知の値であり、第１距離ｈ_１及び第２距離ｈ_２とともにＲＯＭ１０２に記憶されている。なお、第１距離ｈ_１は、ギャップ調整部材８８の薄肉部１１０の肉厚を変えることによって変更可能である。また、第２距離ｈ_２は、ギャップ調整部材８８の厚肉部１１１の肉厚を変えることによって変更可能である。

制御部１００は、例えば外部情報機器から送信される情報に基づいて、キャリッジ３８の高さを２段階に変化させる。この情報には、記録用紙５０の厚みを示す情報、記録用紙５０に記録される画像の解像度を示す情報等が含まれている。例えば記録用紙５０が厚紙である場合、制御部１００は、記録ヘッド３９をプラテン４２から離間させるために、キャリッジ３８の高さを高くする。すなわち、制御部１００は、キャリッジ３８を第２位置に配置させる。これにより、記録用紙５０が記録ヘッド３９に接触することが防止される。また、記録用紙５０に記録される画像の解像度が高解像度である場合、低解像度である場合に比べて記録ヘッド３９から噴出されるインク滴が小さくなる。このため、制御部１００は、記録ヘッド３９をプラテン４２に近付けるために、キャリッジ３８の高さを低くする。すなわち、制御部１００は、キャリッジ３８を第１位置に配置させる。これにより、記録用紙５０に着弾するインクの位置精度が向上する。

このように、プリンタ部１１は、記録用紙５０が記録ヘッド３９に接触することを防止し、且つ記録用紙５０に着弾するインクの位置精度を向上させるための切替機構１３０を備えている。なお、切替機構１３０のようにキャリッジ３８の高さを変更するための機構は、従来の多くの製品に設けられている（例えば、特開２００４−３２２５１５号公報）。

［第１基準電圧Ｖ_０１、第２基準電圧Ｖ_０２］
第１基準電圧及び第２基準電圧の各電圧値Ｖ_０１，Ｖ_０２（信号レベル）は、複合機１０の工場出荷前に予め取得されて、ＥＥＰＲＯＭ１０４に記憶されている。以下、この作業をキャリブレーションともいう。第１基準電圧Ｖ_０１、及び第２基準電圧Ｖ_０２は、以下のように取得される。

キャリブレーションでは、まず、ＣＲモータ８４を駆動させてキャリッジ３８を移動させることにより、光学センサ７０を第１位置に配置させる。そして、プラテン４２上に、プラテン４２の上面から試験用紙（不図示）の上面までの距離がｄ_０となるように、反射率Ｒ_０の試験用紙を載置する。具体的には、例えば、厚さがｄ_０の紙をプラテン４２に密着させる。この状態で、光学センサ７０の発光素子６７を強度Ｓで発光させる。発光素子６７から出射された光は、試験用紙の表面で反射して受光素子６８によって受光される。受光素子６８は、この反射光の強度に応じた第１基準電圧を出力する。

次に、ＣＲモータ８４を駆動させてキャリッジ３８を移動させることにより、光学センサ７０を第２位置に配置させる。プラテン４２には、前述の試験用紙が載置されている。この状態で、光学センサ７０の発光素子６７を強度Ｓで再度発光させる。発光素子６７から出射された光は、試験用紙の表面で反射して受光素子６８によって受光される。受光素子６８は、この反射光の強度に応じた第２基準電圧を出力する。このようにして得られた第１基準電圧の電圧値Ｖ_０１、及び第２基準電圧の電圧値Ｖ_０２がＥＥＰＲＯＭ１０４に格納される。

［式（１）、式（２）］
式（１）及び式（２）は、以下のように導出される。

光学センサ７０とプラテン４２上の記録用紙５０との離間距離が一定で、発光素子６７の発光強度が強度Ｓで一定である場合、受光素子６８が受け取る光の強度は、記録用紙５０の表面の反射率に比例する。光学センサ７０として出力が線形のセンサを用いた場合、受光素子６８から出力される電圧信号の電圧値は、記録用紙５０の表面の反射率にほぼ比例する。このため、光学センサ７０が第１位置に配置され、且つプラテン４２上に反射率Ｒの記録用紙５０が載置されている場合、光学センサ７０の受光素子６８から出力される電圧信号の電圧値Ｖ_０１’は、以下の式（３）で表される。また、光学センサ７０が第２位置に配置され、且つプラテン４２上に反射率Ｒの記録用紙５０が載置されている場合、光学センサ７０の受光素子６８から出力される電圧信号の電圧値Ｖ_０２’は、以下の式（４）で表される。なお、光学センサ７０として出力が非線形のセンサが用いられる場合には、特性曲線を用いて既知の方法で線形に変換できる。このため、受光素子６８から出力される電圧信号の電圧値を変換して得られる電気信号の値が、記録用紙５０の表面の反射率にほぼ比例する。

図１０には、これら電圧値Ｖ_０１’及び電圧値Ｖ_０２’が示されている。この図１０において、ｄ_０≦ｄ≦ｄ_０＋Δｈの範囲内における電圧応答曲線が直線であるとみなすと、光学センサ７０が第１位置に配置された状態で受光素子６８から出力される第１電圧信号（本発明の第１電気信号の一例）の電圧値Ｖ_１は、以下の式（５）で表される。また、光学センサ７０が第２位置に配置された状態で受光素子６８から出力される第２電圧信号（本発明の第２電気信号の一例）の電圧値Ｖ_２は、以下の式（６）で表される。なお、以下の式におけるｄは、プラテン４２の上面から記録用紙５０の上面までの距離であり、式（５）及び式（６）は、ｄ_０≦ｄ≦ｄ_０＋Δｈの範囲内で成り立つ関係式である。

式（５）及び式（６）におけるＶ_０１’は式（３）で表され、Ｖ_０１’は式（４）で表される。したがって、式（５）のＶ_０１’及びＶ_０２’に式（３）のＶ_０１’と、式（４）のＶ_０２’とを代入することにより、式（５）は、以下の式（７）のように変形することができる。また、式（６）のＶ_０１’及びＶ_０２’に式（３）のＶ_０１’と、式（４）のＶ_０２’とを代入することにより、式（６）は、以下の式（８）のように変形することができる。

これら式（７）及び式（８）を連立させて両辺の和をとることにより、以下の式（９）が得られる。

また、式（７）及び式（８）を連立させて両辺の差をとることにより、以下の式（１０）が得られる。

式（９）と式（１０）の連立方程式を解いてＲ及びＲ_０を消去することにより、以下の式（１１）が得られる。

この式（１１）を、プラテン４２の上面から記録用紙５０の上面までの距離ｄを表す式として変形することにより、式（１２）が得られる。光学センサ７０が第１位置に配置されている場合（図９（Ａ）参照）、光学センサ７０からプラテン４２の上面までの距離は第１距離ｈ_１である。このため、光学センサ７０とプラテン４２上の記録用紙５０の表面との離間距離Ｇは、以下の式（１３）によって表される。

この式（１３）のｄに式（１２）のｄを代入することにより、式（１）が導出される。なお、式（２）は、記録用紙５０の反射率Ｒを表す式として式（９）を変形することにより得られる。

［記録用紙５０の端部の検出］
プリンタ部１１では、以下のように記録用紙５０の幅方向１２２の端部が検出される。前述のように、プラテン４２は、その表面の反射率が記録用紙５０の表面の反射率Ｒよりも小さくなるように構成されている。このため、キャリッジ３８が幅方向１２２へ移動される過程で発光素子６７から出射された光が記録用紙５０の端部付近に照射された際に、受光素子６８から出力される電圧信号の電圧値が大きく変化する。具体的には、図１１に示されるように、発光素子６７から出射された光が記録用紙５０の表面で反射していた状態からプラテン４２の表面で反射する状態へと移行したときに、受光素子６８から出力される電圧信号の電圧値が大きく減少する。制御部１００は、受光素子６８から出力される電圧信号の電圧値がＲＯＭ１０２の第１閾値となったときの光学センサ７０の位置を、記録用紙５０の幅方向１２２の端部として検出する。なお、第１閾値は、記録用紙５０の端部とプラテン４２の表面とを正確に判別できるように、適切な値に設定されている。

なお、記録用紙５０が普通紙である場合と光沢紙である場合とでは、記録用紙５０の表面の反射率が異なる。このため、第１閾値は、記録用紙５０の種類に応じて適宜変更されてもよい。すなわち、記録用紙５０が普通紙である場合と光沢紙である場合とで、異なる第１閾値を使用して記録用紙５０の端部が検出されてもよい。

［算出方法］
以下、光学センサ７０と記録用紙５０の表面との離間距離Ｇ、又は記録用紙５０の表面の光の反射率Ｒを算出する方法について説明する。

第１ステップでは、制御部１００は、ＬＦモータ８５の駆動を制御して、給紙ローラ２５を回転させる。これにより、給紙トレイ２０から搬送路２３へ記録用紙５０が供給される。制御部１００は、レジストセンサ７１から出力される電気信号に基づいて、記録用紙５０の先端が位置Ｐ１に到達したか否かを判断する。制御部１００は、記録用紙５０の先端が位置Ｐ１に到達したと判断した場合、ＬＦモータ８５の駆動力を搬送ローラ６０及び排紙ローラ６２に伝達させる。これにより、記録用紙５０が搬送ローラ６０の回転力を受けてプラテン４２上へ送られる。

光学センサ７０によって記録用紙５０の先端が検出されると、制御部１００は、ＬＦモータ８５を停止させる。そして、制御部１００は、光学センサ７０を第１位置に配置する。具体的には、制御部１００は、ＣＲモータ８４の駆動を制御してキャリッジ３８を幅方向１２２へ移動させてギャップ調整部材８８を当接部１０７（図３参照）に当接させる。これにより、光学センサ７０がプラテン４２から第１距離ｈ_１だけ離間された状態となる（図９（Ａ）参照）。制御部１００は、ギャップ調整部材８８が当接部１０６に当接しないようにキャリッジ３８を幅方向１２２へ移動させて、幅方向１２２の略中央に配置させる。これにより、光学センサ７０が第１位置に配置された状態で記録用紙５０の上方に配置される。なお、光学センサ７０が既に第１位置に配置されている場合には、ギャップ調整部材８８を当接部１０７へ当接させる動作は不要である。すなわち、第１ステップの処理は不要である。

第２ステップでは、光学センサ７０が第１位置に配置された状態において、制御部１００は、発光素子６７から強度Ｓの光を出射させる。すなわち、制御部１００は、キャリブレーション時と同じ強度の光を発光素子６７から出射させる。この光は、記録用紙５０の表面で反射して受光素子６８によって受光される。受光素子６８は、この受光した光の強度に応じた第１電圧信号を制御部１００へ出力する。制御部１００は、このようにして取得した第１電圧信号の電圧値Ｖ_１をＲＡＭ１０３に一時的に格納する。

第３ステップでは、光学センサ７０が第１位置から第２位置へ移動される。制御部１００は、ＣＲモータ８４の駆動を制御してキャリッジ３８を幅方向１２２へ移動させることにより、ギャップ調整部材８８を当接部１０６（図３参照）に当接させる。これによりキャリッジ３８が上昇して、光学センサ７０がプラテン４２から第２距離ｈ_２だけ離間された状態となる（図９（Ｂ）参照）。制御部１００は、ギャップ調整部材８８が当接部１０７に当接しないようにキャリッジ３８を幅方向１２２へ移動させて、幅方向１２２の略中央に配置させる。これにより、光学センサ７０が第２位置に配置された状態で記録用紙５０の上方に配置される。

第４ステップでは、光学センサ７０が第２位置に配置された状態で、制御部１００は、光学センサ７０の発光素子６７からキャリブレーション時と同じ強度Ｓの光を出射させる。この光は、記録用紙５０の表面で反射して受光素子６８によって受光される。受光素子６８は、この受光した光の強度に応じた第２電圧信号を制御部１００へ出力する。制御部１００は、このようにして取得した第２電圧信号の電圧値Ｖ_２をＲＡＭ１０３に一時的に格納する。

第５ステップでは、第２ステップ及び第４ステップで得られた電圧値Ｖ_１及び電圧値Ｖ_２に基づいて、光学センサ７０とプラテン４２上の記録用紙５０との離間距離Ｇ、又は記録用紙５０の反射率Ｒを算出する。離間距離Ｇを算出する場合、制御部１００は、ＲＯＭ１０２から式（１）、第１距離ｈ_１、距離ｄ_０、ギャップ変化Δｈを読み出し、ＥＥＰＲＯＭ１０４から第１基準電圧の電圧値Ｖ_０１、及び第２基準電圧の電圧値Ｖ_０２を読み出す。そして、制御部１００は、第１距離ｈ_１、距離ｄ_０、ギャップ変化Δｈ、電圧値Ｖ_０１、電圧値Ｖ_０２、ＲＡＭ１０３に格納されている第１電圧信号の電圧値Ｖ_１、及び第２電圧信号の電圧値Ｖ_２を式（１）に代入する。これにより、光学センサ７０と記録用紙５０との離間距離Ｇが得られる。

このように、制御部１００は、第１電圧信号の電圧値Ｖ_１、第２電圧信号の電圧値Ｖ_２、第１基準電圧の電圧値Ｖ_０１、第２基準電圧の電圧値Ｖ_０２に基づいて、離間距離Ｇを算出する。なお、離間距離Ｇは、記録用紙５０の厚さだけでなく、プラテン４２からの記録用紙５０の浮きによっても変動する。

記録用紙５０の表面の反射率Ｒを算出する場合、制御部１００は、ＲＯＭ１０２から式（２）及び反射率Ｒ_０を読み出し、ＥＥＰＲＯＭ１０４から第１基準電圧の電圧値Ｖ_０１、第２基準電圧の電圧値Ｖ_０２を読み出す。そして、制御部１００は、電圧値Ｖ_０１、電圧値Ｖ_０２、反射率Ｒ_０、ＲＡＭ１０３に格納されている第１電圧信号の電圧値Ｖ_１及び第２電圧信号の電圧値Ｖ_２を式（２）に代入する。これにより、記録用紙５０の表面の反射率Ｒが求められる。

ところで、本実施形態では、記録用紙５０として、給紙トレイ２０に普通紙又は光沢紙が収容される。光沢紙の表面は、普通紙に比べて光の反射率が高い。このため、プラテン４２上の記録用紙５０が光沢紙である場合、反射率Ｒは、記録用紙５０が普通紙である場合に比べて高いものとなる。制御部１００は、反射率Ｒを算出した後、ＲＯＭ１０２から第２閾値を読み出す。そして、制御部１００は、反射率Ｒが第２閾値以上であるか否かを判別する。反射率Ｒが第２閾値以上であると制御部１００が判別した場合、記録用紙５０が光沢紙であると判断することができる。逆に、反射率Ｒが第２閾値未満であると制御部１００が判別した場合、記録用紙５０が普通紙であると判断することができる。このように、制御部１００は、算出した反射率Ｒから記録用紙５０の種類を判別し、その判別結果に基づいて画像記録を制御する。

［本実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、発光素子６７から一定の強度Ｓの光が出射される。このため、受光素子６８から出力される電圧信号は、光学センサ７０と記録用紙５０の表面との離間距離Ｇ、及び記録用紙５０の表面の反射率Ｒによって決まる。このため、離間距離Ｇと反射率Ｒとは、第１電圧信号及び第２電圧信号の関数（式（１）、式（２））として表される。これらの式（１）と式（２）に対して測定された第１電圧信号の電圧値Ｖ_１、及び第２電圧信号の電圧値Ｖ_２を代入することにより、離間距離Ｇと反射率Ｒが求められる。したがって、一対の発光素子６７及び受光素子６８が一体に構成された光学センサ７０を用いて、離間距離Ｇ又は反射率Ｒを容易に求めることが可能である。

光学センサ７０は、プラテン４２上の記録用紙５０を検出する目的で、従来からある多くの製品に搭載されている。また、切替機構１３０は、記録用紙５０が記録ヘッド３９に接触することを防止し、且つ記録用紙５０に着弾するインクの位置精度を向上させることを目的として、従来からある多くの製品に搭載されている。本発明の一実施形態に係る複合機１０によれば、これらの従来からある構成（光学センサ７０及び切替機構１３０）を利用することにより、コストアップを伴うことなく離間距離Ｇ及び反射率Ｒを正確に求めることができる。

なお、本実施形態では、光学センサ７０とプラテン４２との離間距離を変化させるために、プラテン４２に対してキャリッジ３８が上下動される態様について説明した。これに代えて、キャリッジ３８に対してプラテン４２が接離するように、プラテン４２が上下動可能に構成されてもよい。

また、本実施形態では、光学センサ７０が幅方向１２２の一点（幅方向１２２の略中央）に配置された状態で１つの離間距離Ｇ及び反射率Ｒを算出する形態について説明した。これに代えて、幅方向１２２へ光学センサ７０の位置（キャリッジ３８の位置）をずらしながら複数の電圧値Ｖ_１，Ｖ_２を取得し、各位置についてそれぞれ離間距離Ｇ及び反射率Ｒを算出するようにしてもよい。これにより、記録用紙５０の撓みを検出することができる。

また、本実施形態では、式（１）における変数のうち、ＲＯＭ１０２に記憶されている第１距離ｈ_１、距離ｄ_０、ギャップ変化Δｈ、ＥＥＰＲＯＭ１０４に記憶されている電圧値Ｖ_０１、及び電圧値Ｖ_０２は、既知の値である。このため、これらの既知の値を式（１）に予め代入しておくことにより、離間距離Ｇは、光学センサ７０の受光素子６８から出力される第１電圧信号の電圧値Ｖ_１、及び第２電圧信号の電圧値Ｖ_２のみを変数とする関数として表すことも可能である。すなわち、式（１）に代えて、この関数がＲＯＭ１０２（或いはＥＥＰＲＯＭ１０４）に記憶されていてもよい。

また、本実施形態では、第１電圧信号が取得されてから第２電圧信号が取得される形態について説明したが、第２電圧信号が取得されてから第１電圧信号が取得されてもよい。すなわち、本発明の第１ステップ及び第２ステップの処理に先だって、第３ステップ及び第４ステップの処理を行ってもよい。この場合、初期状態で光学センサ７０が既に第２位置に配置されているときには、第３ステップの処理は省略することができる。

図１は、本発明に係る画像記録装置の一実施形態に係る複合機１０の外観斜視図である。図２は、本実施形態におけるプリンタ部１１の内部構造を示す模式図である。図３は、プリンタ部１１の主要構成を示す平面図である。図４は、キャリッジ３８及びプラテン４２の模式断面図であり、（Ａ）はプラテン４２上に記録用紙５０が配置されていない状態を示し、（Ｂ）はプラテン４２上に記録用紙５０が配置された状態を示す。図５は、キャリッジ３８の外観構成を示す拡大平面図である。図６は、摺動部材８６、コイルバネ８７、ギャップ調整部材８８の構成を示す分解斜視図である。図７は、図５におけるVII−VII断面図であり、（Ａ）はギャップ調整部材８８が当接部１０７に当接された状態を示し、（Ｂ）はギャップ調整部材８８が当接部１０６に当接された状態を示す。図８は、制御部１００の構成例を示すブロック図である。図９は、キャリッジ３８及びプラテン４２の模式断面図であり、（Ａ）は光学センサ７０が第１位置に配置された状態を示し、（Ｂ）は光学センサ７０が第２位置に配置された状態を示す。図１０は、プラテン４２の上面から記録用紙５０の上面までの距離ｄに対する電圧値Ｖ_１及び電圧値Ｖ_２の変化を図示したものである。図１１は、キャリッジ３８が幅方向１２２へ移動される過程で受光素子６８から出力される電圧信号の電圧値の変化を図示したものである。

１０・・・プリンタ部（本発明の画像記録装置の一例）
１７・・・搬送向き
２３・・・搬送路
３８・・・キャリッジ
３９・・・記録ヘッド
４２・・・プラテン
５０・・・記録用紙（本発明のシートの一例）
６７・・・発光素子
６８・・・受光素子
７０・・・光学センサ
１００・・・制御部（本発明の算出手段、判別手段、検出手段の一例）
１０４・・・ＥＥＰＲＯＭ（本発明の記憶手段の一例）
１２１・・・高さ方向（本発明の第２方向の一例）
１２２・・・幅方向（本発明の第１方向の一例）
１３０・・・切替機構

Claims

所定の搬送路に沿って搬送されるシートを支持するプラテンと、
上記搬送路を挟んで上記プラテンと対向して配置され、上記シートの搬送向きと交差する第１方向へ移動可能なキャリッジと、
上記キャリッジに搭載され、上記プラテンに沿って搬送されるシートに画像を記録する記録ヘッドと、
上記キャリッジに搭載され、上記プラテンへ向けて所定の強度の光を出射する発光素子と、上記プラテン上のシートからの反射光を受光して当該反射光の強度に応じた電気信号を出力する受光素子とからなる光学センサと、
上記キャリッジを上記プラテンと接離する第２方向へ該プラテンに対して相対移動させることにより、上記プラテンから第１距離だけ離間された第１位置、又は上記プラテンから上記第１距離とは異なる第２距離だけ離間された第２位置に上記光学センサを配置する切替機構と、
上記光学センサが上記第１位置に配置された状態で上記発光素子から上記所定の強度の光が出射されたときに上記受光素子から出力される第１基準信号の信号レベル、及び上記光学センサが上記第２位置に配置された状態で上記発光素子から上記所定の強度の光が出射されたときに上記受光素子から出力される第２基準信号の信号レベルを記憶する記憶手段と、
事前に取得されて上記記憶手段に記憶された上記第１基準信号及び上記第２基準信号、並びに上記光学センサが上記第１位置に配置された状態で上記受光素子から出力された第１電気信号、及び上記光学センサが上記第２位置に配置された状態で上記受光素子から出力された第２電気信号によって表されており、且つシートの反射率に関わらない第１の関数に、上記第１基準信号、上記第２基準信号、上記第１電気信号、及び上記第２電気信号の各信号レベルを代入することによって、上記光学センサと上記シートの表面との離間距離を算出し、又は上記第１基準信号、上記第２基準信号、上記第１電気信号、及び上記第２電気信号によって表された第２の関数に、上記各信号レベルを代入することによって、当該シートの表面の光の反射率を算出する算出手段と、を備える画像記録装置。
上記算出手段によって算出された反射率から上記シートの種類を判別する判別手段を更に備える請求項１に記載の画像記録装置。
上記受光素子から出力される電気信号が所定の閾値となったときの上記光学センサの上記第１方向の位置を、上記シートの上記第１方向の端部として検出する検出手段を更に備える請求項１または２に記載の画像記録装置。
一対の発光素子及び受光素子からなる光学センサを搭載するキャリッジがシートの搬送向きと交差する第１方向へ移動可能に構成された画像記録装置において、上記受光素子から出力される電気信号に基づいて、上記光学センサと上記シートの表面との離間距離、又は当該シートの表面の反射率を算出する算出方法であって、
上記シートの搬送路を挟んで上記キャリッジと対向するプラテンに対して上記キャリッジを該プラテンと接離する第２方向へ相対移動させることにより、上記光学センサを上記プラテンから第１距離だけ離間された第１位置に配置する第１ステップと、
上記光学センサが上記第１位置に配置された状態で上記受光素子から出力された第１電気信号を取得する第２ステップと、
上記キャリッジを上記プラテンに対して上記第２方向へ相対移動させることにより、上記光学センサを上記プラテンから上記第１距離とは異なる第２距離だけ離間された第２位置に配置する第３ステップと、
上記光学センサが上記第２位置に配置された状態で上記受光素子から出力された第２電気信号を取得する第４ステップと、
上記光学センサが上記第１位置に配置された状態で上記発光素子から上記所定の強度の光が出射されたときに上記受光素子から出力される信号であって事前に取得された第１基準信号、上記光学センサが上記第２位置に配置された状態で上記発光素子から上記所定の強度の光が出射されたときに上記受光素子から出力される信号であって事前に取得された第２基準信号、上記第１電気信号、及び上記第２電気信号よって表されており、且つシートの反射率に関わらない第１の関数に、上記第１基準信号、上記第２基準信号、上記第１電気信号、及び上記第２電気信号の各信号レベルを代入することによって、上記光学センサと上記シートの表面との離間距離を算出し、又は上記第１基準信号、上記第２基準信号、上記第１電気信号、及び上記第２電気信号によって表された第２の関数に、上記各信号レベルを代入することによって、当該シートの表面の光の反射率を算出する第５ステップと、を含む算出方法。