(57)【要約】【課題】複雑な構成を用いることなく、正確に記録媒体の残量を検知することができる記録装置および記録媒体積載装置を提供すること。【解決手段】給紙部に、光を発光、受光可能な反射型センサと、給紙部の記録媒体の有無に応じて移動する半透過反射部とを設ける。そして、給紙部に記録媒体が有る場合には反射型センサと半透過反射部が対向する位置にあり、給紙部に記録媒体が無い場合には半透過反射部は反射型センサと対向する位置から退避するように構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録媒体を積載可能な記録媒体積載部と、該記録媒体積載部から給紙された前記記録媒体に記録を行う記録部と、を備えた記録装置において、
前記記録媒体積載部に備えられ、発光素子および受光素子を有し、積載された前記記録媒体の端面に光を照射する反射型センサと、
受光した光の一部を透過し、一部を反射する半透過反射部であり、前記反射型センサと前記記録媒体積載部に積載された記録媒体の端面との間で、前記記録媒体積載部の前記記録媒体の有無に応じて移動する前記半透過反射部と、を備え、
前記記録媒体が前記記録媒体積載部に有る場合は、前記半透過反射部は、前記反射型センサと対向する位置にあって、前記発光素子から発光された光の一部を透過する透過光とするとともに、前記透過光が記録媒体の端面で反射した光を再び透過させ、前記記録媒体が前記記録媒体積載部に無い場合には、前記反射型センサと対向する位置から退避することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記記録媒体積載部に前記記録媒体が有る場合には、少なくとも前記反射型センサが照射した光の一部は、前記半透過反射部を介して前記記録媒体に照射され、前記記録媒体で反射して、再度、前記半透過反射部を介して前記反射型センサに受光されることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記半透過反射部は、フラグ形状のフラグ部材を備え、該フラグ部材は、前記記録媒体積載部に積載された前記記録媒体と当接しており、前記記録媒体が前記記録媒体積載部になくなると、前記半透過反射部とともに移動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記反射型センサの前記発光素子および前記受光素子は、ピーク発光波長およびピーク受光波長を赤外線領域に持ち、前記半透過反射部の透過性は、赤外領域の光を透過する特性を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項５】
前記記録媒体は、予めＺ折りに折られている連続紙であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項６】
複数の記録媒体を積載可能な記録媒体積載部を備えた記録装置において、
前記記録媒体積載部に備えられ、発光素子および受光素子を有し、積載された前記記録媒体の側面に光を照射する反射型センサと、
受光した光の一部を透過し、一部を反射する半透過反射部であり、前記反射型センサと前記記録媒体との間で、前記記録媒体積載部の前記記録媒体の有無に応じて移動する前記半透過反射部と、を備え、
前記記録媒体が前記記録媒体積載部に有る場合は、前記半透過反射部は、前記反射型センサと対向する位置にあり、前記記録媒体が前記記録媒体積載部に無い場合には、前記反射型センサと対向する位置から退避することを特徴とする記録媒体積載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体を積載し、記録媒体の積載残量を検出する記録装置および記録媒体積載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録装置において、カセットやトレイなどの給紙部を備え、記録前の記録媒体をあらかじめ積載する構成を備える物がある。ユーザが複数枚の記録を行なう際に、給紙部より連続して記録媒体を給紙する事により、記録を途切れることなく行なう事が出来る。このような記録装置では、ユーザの利便性を向上させるために、記録媒体の有無だけではなく、積載量を把握することが求められている。特に記録媒体の残量が少ない場合にユーザに報知することで、ユーザが記録媒体を予め準備する事により、記録装置の停止時間を最小にすることが考えられる。記録媒体の残量少と記録媒体無しと、を検出する方法が、特許文献１に開示されている。その技術では、光センサを２個と、フラグ形状の部材を使用し、フラグ形状の部材が記録媒体残量に合わせて回動し、２つのセンサの遮光状態が記録媒体の状態により変化することを利用している。特許文献１には、その変化を利用して、記録媒体残量が十分にある場合と、記録媒体残量が少なくなった場合と、記録媒体が無くなった場合との判別を行なう技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−９７２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしこの方式では、記録媒体残量が少なくなってきた事を検出出来るが、センサを２個使用することによるコストアップや、検出する信号線が２倍になることによる配線の複雑化や消費電流の増大の懸念がある。
【０００５】
よって本発明は、複雑な構成を用いることなく、正確に記録媒体の残量を検知することができる記録装置および記録媒体積載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため本発明は、複数の記録媒体を積載可能な記録媒体積載部と、該記録媒体積載部から給紙された前記記録媒体に記録を行う記録部と、を備えた記録装置において、前記記録媒体積載部に備えられ、発光素子および受光素子を有し、積載された前記記録媒体の側面に光を照射する反射型センサと、受光した光の一部を透過し、一部を反射する透過反射部であり、前記反射型センサと前記記録媒体との間で、前記記録媒体積載部の前記記録媒体の有無に応じて移動する前記透過反射部と、を備え、前記記録媒体が前記記録媒体積載部に有る場合は、前記透過反射部は、前記反射型センサと対向する位置にあり、前記記録媒体が前記記録媒体積載部に無い場合には、前記反射型センサと対向する位置から退避することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば記録装置は、記録媒体積載部に備えられ、発光素子および受光素子を有し、積載された記録媒体の側面に光を照射する反射型センサを備えている。更に記録装置は、受光した光の一部を透過し、一部を反射する透過反射部であり、反射型センサと記録媒体との間で、記録媒体積載部の記録媒体の有無に応じて移動する透過反射部を備えている。そして、記録装置は、記録媒体が記録媒体積載部に有る場合は、透過反射部は、反射型センサと対向する位置にあり、記録媒体が記録媒体積載部に無い場合には、反射型センサと対向する位置から退避する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】記録ヘッドを搭載した記録装置の例である。
【図２】反射型センサによる記録媒体積載検出の回路を示した図である。
【図３】記録媒体の積載された記録媒体積載部を模式的に示した図である。
【図４】記録媒体残量検出フラグを示した図である。
【図５】記録媒体積載部を模式的に示した図である。
【図６】記録媒体積載部を模式的に示した図である。
【図７】記録媒体積載部を模式的に示した図である。
【図８】反射型センサの出力電圧変化を示した図である。
【図９】第２の実施形態の記録ヘッドを搭載した記録装置の例である。
【図１０】第２の実施形態における記録媒体積載部を示した図である。
【図１１】積載量が少なくなった記録媒体積載部を示した図である。
【図１２】積載量が少なくなった記録媒体積載部を示した図である。
【図１３】第２の実施形態における反射型センサの出力電圧変化を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。  
図１は、記録ヘッド（記録部）を搭載した記録装置の例である。記録装置１０１はパーソナルコンピュータ１０２とＵＳＢケーブル１０３により接続され、記録データおよび記録指示は、パーソナルコンピュータ１０２より記録装置１０１に転送される。記録媒体１０４は、記録装置が備えており、記録媒体を積載可能な積載部としての給紙トレイ内に積載されており、ピックアップローラ１０５により給紙され、搬送方向下流に位置する分離ローラＡ１０６により１枚ずつに分離されて記録装置１０１の上部に搬送される。搬送された記録媒体１０４は、給紙モータ１０７により駆動される搬送ベルト１０８と、給紙ローラＢ１０９により搬送される。搬送された記録媒体１０４の先端を記録媒体検出センサ１１０で検出すると、所定のタイミングでパーソナルコンピュータ１０２より送信された記録データに基づいて複数の記録ヘッド１１１よりインクが吐出されて記録が行われる。記録媒体１０４への記録が終了すると、記録媒体１０４は、排紙ローラ１１２によって不図示の排紙トレイ上に排出される。
【００１０】
記録装置１０１は、操作部１１３を備え、記録装置１０１の状態などを操作部１１３のＬＣＤ上に表示する。また記録装置１０１は、稼働状況をパーソナルコンピュータ１０２にＵＳＢケーブル１０３を通じて送信し、ユーザがパーソナルコンピュータ１０２でも状態を確認する事が可能である。なお、記録装置１０１の記録媒体積載部には、記録媒体の残量を検出するための、反射型センサ１１４が記録媒体残量検出フラグ１１５と共に取り付けられている。この記録媒体積載部の詳細は後述する。反射型センサ１１４により検出された記録媒体の残量は、操作部１１３のＬＣＤに表示すると共に、パーソナルコンピュータ１０２でも記録媒体の残量を確認することが出来る。
【００１１】
図２は、反射型センサ１１４による記録媒体積載検出の回路を示した図である。反射型センサ１１４は、発光素子と受光素子とが一つのパッケージ内に収められている。発光素子１１４Ａは、赤外光を発光するＬＥＤを使用しており、ピーク発光波長を赤外線領域にもち、発光電流制限抵抗２０１を介して電源に接続されている。また、受光素子１１４Ｂの感度も赤外線領域にピーク受光波長を持つフォトトランジスタで、受光する光量に応じて受光側抵抗２０２に流れる電流が変化し出力電圧も変動するようになっている。
【００１２】
信号線は、ＣＰＵ２０３のＡ／Ｄコンバータブロック２０４に入力される。Ａ／Ｄコンバータブロック２０４は１０ｂｉｔの分解能を備え、反射型センサ１１４からの出力電圧をアナログ-デジタル変換することで、受光レベルを判定可能な構成となっている。
【００１３】
図３は、記録媒体の積載された給紙部の記録媒体積載部を模式的に示した図である。反射型センサ１１４は、記録媒体積載部に積載された記録媒体の端面に対向して配置されている。記録媒体残量検出フラグ１１５は、記録媒体残量検出フラグ軸３０１を中心に回動する動きをする。記録媒体残量検出フラグ１１５は、記録媒体１０４が記録媒体積載部にある時に、フラグ部分が記録媒体１０４に押され（当接し）て、光の半透過反射部３０２が反射型センサ１１４に対向する位置に移動する。
【００１４】
図４は、記録媒体残量検出フラグ１１５を示した図である。記録媒体残量検出フラグ１１５は、フレーム４０１と、記録媒体に押されるフラグ部（フラグ部材）４０２と、記録媒体が積載されているときに回動する回動支点となる記録媒体残量検出フラグ軸３０１を備えている。
【００１５】
また、フラグ部４０２と記録媒体残量検出フラグ軸３０１を挟んで対極側には、記録媒体１０４が無い時にフラグ部４０２が持ち上がるようにするためのウエイト４０３が成形されている。なお、フレーム４０１とフラグ部４０２、記録媒体残量検出フラグ軸３０１、ウエイト４０３は一体成型されている。
【００１６】
フレーム４０１の先端部分には、半透過反射部３０２が取り付けられている。半透過反射部３０２は、アクリルを原材料としている。原材料としているアクリルは、赤外領域の光を透過する特性を持っており、今回使用している物は透過率が仕様上およそ７７％の物を使用している。すなわち光の大部分は透過するが、透過されない光は反射をする特性を持つ。
【００１７】
図５から図７は、記録媒体積載部を模式的に示した図である。以下、実際の記録媒体残量検出の様子を図３および図５〜７を用いて説明する。図３の状態では、記録媒体積載部に記録媒体１０４が積載されており、反射型センサ１１４の発光素子１１４Ａによる照射領域よりも記録媒体１０４が高く積載されている。記録媒体残量検出フラグ１１５は、記録媒体積載部に積載されている記録媒体１０４に押されて、半透過反射部３０２が反射型センサ１１４と対向する位置に移動している。このため、反射型センサ１１４から発光された光は、半透過反射部３０２を透過し、記録媒体１０４に照射される。そして、記録媒体１０４から反射した光は、再度半透過反射部３０２を透過し、反射型センサ１１４に回帰する。また、前述の通り半透過反射部材３０２から直接反射される光もあるため、反射型センサ１１４は、記録媒体１０４からの反射光と、半透過反射部材３０２からの反射光との双方を検出する。
【００１８】
次に記録媒体が少なくなった場合の、記録媒体残量検出の様子を図５を用いて説明する。図５の状態では、記録媒体１０４の積載量が図３の積載量よりも少なくなっており、積載した記録媒体の高さが、反射型センサ１１４の照射領域の中央よりも若干低い位置になっている。そのため、反射型センサ１１４から発光され、半透過反射部３０２を透過した光の一部の光が、記録媒体１０４に照射されて反射される。反射型センサ１１４の発光素子１１４Ａから発光され、半透過反射部材３０２を透過した光の中で記録媒体１０４に照射されない光も存在するため、反射型センサ１１４から発光された光の全てが反射されるわけではなく、反射型センサ１１４が受光する光による受光電圧レベルは記録媒体１０４による反射光が減るため、図３の状態より低下する。これにより記録装置は記録媒体残量が少なくなっていることを検出する事が出来る。
【００１９】
図６の状態は、図５の状態から更に記録媒体が少なくなった状態である。積載した記録媒体の高さが、反射型センサ１１４の照射領域に到達していない。そのため、反射型センサ１１４から発光され、半透過反射部３０２を透過した光は、記録媒体１０４には照射されず、記録媒体１０４からの反射光もない。そのため反射型センサ１１４は、記録媒体１０４からの反射光を受光せず、半透過反射部３０２からの反射光のみを受光している状態である。したがって、図５の状態よりも更に受光電圧は低下する。このようにして、記録媒体残量少であり、紙無になる時期が非常に近い事を判別することが出来る。本実施形態の記録装置では、この図６の状態を記録媒体残量少と定義して、操作部１１３のＬＣＤに表示すると共に、パーソナルコンピュータ１０２へステータス情報を送信して、ユーザに記録媒体の残量が少ないことを報知する。
【００２０】
図７の状態は、記録媒体１０４が記録媒体積載部に完全に無くなった状態である。記録媒体１０４が無くなった事で、記録媒体残量検出フラグ１１５を押さえるものが無くなり、ウエイト４０３の作用によって、記録媒体残量検出フラグ１１５は、ウエイト４０３側に記録媒体残量検出フラグ軸３０１を中心にして回動する。これによって半透過反射部３０２は、反射型センサ１１４とは対向しない位置に回動（退避）される。これにより、反射型センサ１１４から発光された光は、反射する部材が前面に無いため、受光素子に入光しなくなる。このため、反射型センサ１１４の受光素子の光電流による出力電圧は発生しなくなり、出力電圧は更に低くなる。この状態になると、記録装置は記録を停止し、操作部１１３のＬＣＤに表示すると共に、パーソナルコンピュータ１０２へステータス情報を送信して、ユーザに記録媒体が無いことを報知する。
【００２１】
図８は、反射型センサ１１４の出力電圧変化を示した図である。これまで説明した、記録媒体積載部における記録媒体１０４の積載量による受光電圧の変動の様子を、図８を用いて整理して説明する。記録媒体有りの状態（図３の状態）では、記録媒体１０４と半透過反射部３０２双方の反射光を受光しているため、Ａ／Ｄコンバータブロック２０４への入力電圧が高い。記録媒体残量が減ってくる（図５の状態）と、記録媒体１０４からの反射光が少なくなり、電圧レベルが下がる。記録媒体１０４が更に減り、反射型センサ１１４の配置よりも低くなる（図６の状態）と、反射光は、半透過反射部３０２からの反射光のみになるため、電圧レベルは低下し、最後の１枚を使うまでは一定のレベルとなる。その後、記録媒体１０４の最後の１枚が搬送される（図７の状態）と、記録媒体残量検出フラグ１１５が回動し、半透過反射部３０２からの反射光が反射型センサ１１４に入光しない状態になるため、受光素子に受光による電流が流れず、電圧レベルが更に低下する。
【００２２】
受光電圧は、前述のようにＣＰＵ２０３のＡ／Ｄコンバータブロック２０４で判定するため、電圧変動が変化していく様子を捉える事が出来る。
【００２３】
以上、説明した実施形態のように、反射型センサ１１４に、透過性を持つ部材を介在させて記録媒体１０４からの反射光を受光させて記録媒体残量を検出する。これによって、記録媒体１０４が有る場合は、記録媒体からの反射光と部材からの反射光を合わせて検出し、記録媒体残量が少ない場合には、記録媒体からの反射光は少なくなり、主に部材からの反射光を検出する。そして、記録媒体が無い場合には、部材が退避する事により、反射光を入射させない構成となっている。これにより、一つのセンサで記録媒体残量有と記録媒体残量少と記録媒体無の３状態を正確に判別することが出来る。
【００２４】
このように記録媒体積載部に、光を発光、受光可能な反射型センサと、記録媒体積載部の記録媒体の有無に応じて移動する透過反射部とを設ける。そして、記録媒体積載部に記録媒体が有る場合には反射型センサと透過反射部が対向する位置にあり、記録媒体積載部に記録媒体が無い場合には透過反射部は反射型センサと対向する位置から退避するように構成する。これによって、複雑な構成を用いることなく、正確に記録媒体の残量を検知することができる記録装置を提供することができた。
【００２５】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００２６】
本実施形態では、記録媒体残量検出フラグを用いて、Ｚ折り記録媒体の検出を行う構成の説明を行なう。
【００２７】
図９は、本実施形態の記録ヘッドを搭載した記録装置の例である。記録装置１１０１は、図１に示した記録装置１０１と基本構成は同一であるが、記録する対象が、Ｚ折りが予めされている連続紙を対象としている。連続紙は、給紙ローラＢ１０９により搬送され、記録媒体の先端を記録媒体検出センサ１１０で検出すると、所定のタイミングでパーソナルコンピュータ１０２より送信された記録データに基づいて、複数の記録ヘッド１１１によって記録が行われる。記録媒体への記録が終了すると排紙ローラ１１２により記録装置から排出される。なお、本実施形態では記録媒体は、そのまま排紙ローラ１１２により排出されるが、図示しないオプションのカッターユニットを装着し、自動的にカットさせる構成を実現する事も可能である。
【００２８】
図１０は、本実施形態における記録媒体積載部を示した図である。記録媒体積載部に記録媒体が十分にある場合は、反射型センサ１１４から発光された光は、半透過反射部３０２を透過し、記録媒体１０４に照射され、記録媒体１０４から反射した光は再度半透過反射部３０２を透過し、反射型センサ１１４に回帰する。反射型センサ１１４は、記録媒体１０４からの反射光と、半透過反射部材３０２からの反射光との双方を検出し高い出力電圧を得る。
【００２９】
図１１、図１２は、積載量が少なくなった記録媒体積載部を示した図である。図１１の状態は、反射型センサ１１４の照射領域より記録媒体が少なくなった状態であるが、反射型センサ１１４より照射された光の反射点は、図１１中、反射型センサ１１４が設けられている左の壁から離れた地点となる。
【００３０】
図１２の状態は、搬送の過程で記録媒体が直立に近い状態になった場合であり、この場合は、反射型センサ１１４に記録媒体が近接する状態になるため、図１０に示す記録媒体有の状態に近い出力電圧が得られる。このように記録媒体残量が少なくなってきた際には、図１１に示す状態と図１２に示す状態とを繰り返しながら記録を行なっていく。
【００３１】
記録媒体が無くなった場合の状態は、図７に示した記録媒体無の状態と同一である。
【００３２】
図１３は、本実施形態における反射型センサ１１４の出力電圧変化を示した図である。記録媒体が十分にある場合は、反射型センサ１１４からの出力電圧は高くなり、ほぼ変化しない状態である。この状態から記録媒体を使用していき、記録媒体の積載量が、反射型センサ１１４の照射領域付近に来ると、図１１および図１２の状態を繰り返し、出力電圧の高い状態と低い状態とを交互に繰り返すようになる。その際、最初は積載されている記録媒体からの反射光が入る為、電圧変動は少ないが、反射型センサ１１４の設置面より記録媒体が少なくなると電圧変動が大きくなる。この変動が始まった時点を本記録装置では記録媒体残量少と定義し、操作部１１３のＬＣＤに表示すると共に、パーソナルコンピュータ１０２へステータス情報を送信してユーザに報知する。
【００３３】
図１１および図１２のような記録媒体残量が少なくなっている場合でも、記録媒体残量検出フラグ１１５の半透過反射部３０２が、反射型センサ１１４に対向している状態なので、半透過反射部３０２からの反射光が反射型センサ１１４に入光している。この後、更に記録媒体の積載量が少なくなって、完全に記録媒体が無くなり、図７に示した状態になると、記録媒体残量検出フラグ１１５が回動し、半透過反射部３０２が反射型センサ１１４の前から退避する。このため、記録媒体および半透過反射部３０２からの反射による受光電圧が無くなり、受光素子の光電流による電圧は現れなくなる。
【００３４】
受光電圧は、ＣＰＵ２０３のＡ／Ｄコンバータブロック２０４で判定するため、電圧変動が変化していく様子を捉えられる。このようにして、Ｚ折りの記録媒体の場合にも、透過性を持つ部材を介在させて記録媒体残量を検出する事で、一つのセンサで記録媒体残量有と記録媒体残量少と記録媒体無の３状態を判別することが可能になる。
【００３５】
なお、本実施形態で、半透過反射部材を別部材として説明したが、半透過性を持つ部材によりフラグ形状部材全体を成形する事も考えられる。また、反射型センサの出力電圧をＡ／Ｄコンバータを使用してアナログ判定する方法として説明したが、コンパレータなどを使用して、最終的にデジタル判定しても構わない。また、複数のコンパレータを使用して各状態の判別を行なう構成も考えられる。
【００３６】
以上、説明のように、反射型センサに、透過性を持つ部材を介在させて記録媒体残量を検出する事で、一つのセンサで記録媒体残量有と記録媒体残量少と記録媒体無の３状態を判別することが出来る。
【００３７】
このような構成によって、センサおよび配線の数を増やすことなく、安価で配線数を少なくした構成で、正確に記録媒体の残量を検知することができる記録装置を提供することができた。
【符号の説明】
【００３８】
１０４  記録媒体
１１３  操作部
１１４  反射型センサ
１１５  記録媒体残量検出フラグ
２０３  ＣＰＵ
３０２  半透過反射部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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