(57)【要約】【課題】反射型光電センサが安定した反射光を受光することで、所望の位置へ記録を行い搬送トレイや記録媒体の汚損を防止可能なインクジェット記録装置および記録方法を提供すること。【解決手段】反射型光電センサ２４の取り付け角にバラつきが生じても、搬送トレイ上の反射板７３からの反射光が確実に反射型光電センサ２４に到達できるように、反射板７３を半円柱面状に形成する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と受光部とを含む記録装置の反射型光電センサによって位置が検出される反射板と、前記反射板の位置を基準として前記記録装置により画像が記録される記録媒体を戴置可能な戴置部と、を有する搬送トレイにおいて、
前記発光部からの入射光を前記受光部に反射させる前記反射板の反射面は、異なる角度に複数形成されていることを特徴とする搬送トレイ。
【請求項２】
前記複数の反射面は、連続して曲面を形成することを特徴とする請求項１に記載の搬送トレイ。
【請求項３】
前記曲面は、半円柱面であることを特徴とする請求項２に記載の搬送トレイ。
【請求項４】
前記反射板は反射塗料を直接搬送トレイの突起部に塗布することで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送トレイ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の搬送トレイに戴置された記録媒体に画像を記録可能な記録装置であって、
発光部と受光部とを含む反射型光電センサと
前記反射型光電センサを取り付け可能な移動体と、
前記移動体を前記搬送トレイと対向する位置において移動させる移動手段と、
前記発光部から発せられて前記反射板の前記複数の反射面のいずれか１つから反射された光を前記受光部が受光したときの前記移動体の移動位置に基づいて、前記反射板の位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記反射板の位置を基準として、前記記録媒体に画像を記録させる制御手段と、
を備えることを特徴とする記録装置。
【請求項６】
前記反射型光電センサは、前記発光部と前記受光部の位置関係が固定されていることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
前記移動体は記録ヘッドを搭載可能なキャリッジである請求項５または６に記載の記録装置。
【請求項８】
前記反射型光電センサにおける前記発光部と前記受光部は、前記キャリッジの移動方向に予め定められた量離れて位置することを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体を固定して搬送する搬送トレイを有し、その搬送トレイ上に設けられた反射板に光を照射し、その反射光を反射型光電センサで読み取ることで搬送トレイの位置を認識し記録時の位置合わせを行なう記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット記録装置における記録媒体は多様化しており、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ等の光ディスク表面に、インクジェット記録装置を用いて直接記録を行うといった技術が普及しており、これに対応したインクジェット記録装置も多く市販されている。このようなインクジェット記録装置において、上記のように光ディスク表面に記録を行う場合、ＣＤ等の記録媒体を戴置することが可能な搬送トレイを用いて、記録媒体を記録装置内へ供給する技術が知られている（特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、このような方法で記録を行う場合、記録装置内で搬送トレイの位置がずれると記録媒体の正しい位置に記録を行うことができない。そのため、記録媒体以外の部分にインクを吐出してしまい搬送トレイ等を汚損することがある。そこで記録装置に対する搬送トレイのずれを防止し、搬送トレイや記録媒体の汚損を防ぐ目的で搬送トレイ上に反射板を設け、この反射板の位置を反射型光電センサで検出することによって搬送トレイ位置を検出する技術が提案されている（特許文献２）。
【０００４】
以下に、光ディスク表面に記録を行う機能を有するインクジェット記録装置の構成と、従来技術である搬送トレイ上の反射板の位置を検出する方法について説明する。  
図１は、インクジェット記録装置が搬送トレイ１１の位置を検出する方法の一例を示した図である。搬送トレイ１１上にＣＤ等の記録媒体１２が戴置されており、記録媒体１２が戴置された以外の部分に反射板１３が設けられている。このように記録媒体１２は搬送トレイ１１に戴置された状態でインクジェット記録装置に供給される。インクジェット記録装置がシリアルスキャン方式の場合には、主走査方向に移動するキャリッジ上にインクジェット記録ヘッドが搭載される。そして、その記録ヘッドがキャリッジと共に主走査方向に移動しつつインクを吐出することにより、搬送トレイ１１上の記録媒体に画像を記録する。キャリッジ上には、発光ダイオード１４とフォトトランジスタ１５とを備えた反射型光電センサ２４が備えられている。この反射型光電センサ２４の発光ダイオード１４から発する光を搬送トレイ１１に当てて、反射板１３から反射した光の量を反射型光電センサ２４のフォトトランジスタ１５で検出することで、搬送トレイ１１の位置を記録装置が検知することができる。フォトトランジスタ１５が反射光を受光して発生する電流は、反射型光電センサ２４が搬送トレイ１１上の反射板１３と対面する位置では反射光の受光量が多くなるため大きくなる。また、反射型光電センサ２４が搬送トレイ１１上のプラスチック部分１６と対面する位置では、受光量が少ないため発生する電流は小さくなる。したがって、記録ヘッドを走査させながらフォトトランジスタ１５が発生する電流を読み取ることにより、記録装置内における搬送トレイ１１上の反射板１３の位置を検出することができる。この検出した反射板１３の位置を基に、搬送トレイ１１上の特定位置に戴置された記録媒体１２上の所定位置に記録が行われる。
【０００５】
図２は、反射板１３が設けられた搬送トレイの断面図であり、反射型光電センサ２４はキャリッジと共に矢印方向に移動する。搬送トレイ１１のプラスチック部分１６に突起部２２を設け、その突起部２２の上部に反射板１３が設けられている。
【０００６】
図３は、反射型光電センサ２４のフォトトランジスタ１５が受光する光の量を電位で表したグラフの図である。縦軸３１は電位を示しており、横軸３２はキャリッジの移動量を示している。搬送トレイ１１の反射板１３上をキャリッジが移動した場合の電位の変化を示す変化線３３は、プラスチック部分１６に光が当たっている場合は反射光はほとんどフォトトランジスタ１５まで到達しない。したがって電位は０Ｖに近い値となり、反射型光電センサ２４が反射板１３と対向する位置では反射光がフォトトランジスタ１５まで到達するため電位は上昇し、反射型光電センサ２４が反射板１３と対向する位置から外れると再び０Ｖに近い電位となる。
【０００７】
ここで反射型光電センサ２４は、ピーク電位の略半分の電位である１．５Ｖを閾値として、電位が１．５Ｖより低い部分を搬送トレイ１１のプラスチック部分１６に対応する部分、１．５Ｖ以上の部分を反射板１３に対応する部分として検出する。そして反射型光電センサ２４は、閾値の１．５Ｖを超える２点３４,３５を反射板１３の端部に対応する点として検出し、この２点３４,３５の中間点３６を求める。そして記録装置は、点３６を反射板１３の位置と認識する。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２１１７５９号公報
【特許文献２】特開２００４−１２２５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら前述した搬送トレイの位置検出方法は、インクジェット記録装置に対する反射型光電センサ２４の取り付け角の影響を大きく受ける。つまり、取り付け角によって発光ダイオード１４が発光する光の入射角が変わるため、反射光の反射角も変わってしまう。そのため、フォトトランジスタ１５が受光する反射光の光量が変わってしまう。図４を用いてこの現象を説明する。
【００１０】
図４は、反射板１３が設けられた搬送トレイ１１の断面図であり、その反射板１３に反射型光電センサ２４からの光が反射している様子を示した図である。図４（ａ）はインクジェット記録装置に対し、傾きが無いように反射型光電センサ２４を取り付けた状態であり、図４（ｂ）はインクジェット記録装置に対し、反射型光電センサ２４が傾いて取り付けられた状態を示している。図４（ｂ）からもわかるように、反射型光電センサ２４が傾いて取り付けられると、反射板１３への入射光と反射光とがなす角度が大きくなり、反射光は反射型光電センサ２４に到達しにくくなる。このように取り付け角のずれによって反射型光電センサ２４の受光量にばらつきが発生することから、反射板１３の位置を正確に認識することが難しくなる。また、鉛直方向に対する反射型光電センサ２４取り付け角のずれが一定量以上になった場合には、反射板１３の位置を検出することができなくなる。
【００１１】
図５は、反射型光電センサ２４が一定量以上傾いて取り付けられた場合のフォトトランジスタ１５が受光する光の量を電位で表したグラフである。図からわかるように、この場合フォトトランジスタ１５が受光する反射光の量は少なくなる。その結果、搬送トレイ１１上の反射板１３の上でキャリッジを走査した場合の電位の変化を表す変化線５３は、プラスチック部１６と反射板１３とを区別するための閾値を超えない。したがって、インクジェット記録装置は反射板１３の位置を検出することができず、記録媒体の位置を認識することがでないため、所望の位置への記録を行うことができない。
【００１２】
よって本発明は、反射型光電センサの取り付け角に依存せず、反射型光電センサが安定した反射光を受光することで、所望の位置へ記録を行い搬送トレイや記録媒体の汚損を防止可能なインクジェット記録装置および記録方法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】
【００１３】
本発明の搬送トレイは、発光部と受光部とを含む記録装置の反射型光電センサによって位置が検出される反射板と、前記反射板の位置を基準として前記記録装置により画像が記録される記録媒体を戴置可能な戴置部と、を有する搬送トレイにおいて、前記発光部からの入射光を前記受光部に反射させる前記反射板の反射面は、異なる角度に複数形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また本発明の記録装置は、上記の搬送トレイに戴置された記録媒体に画像を記録可能な記録装置であって、発光部と受光部を含む反射型光電センサと前記反射型光電センサを取り付け可能な移動体と、前記移動体を前記搬送トレイと対向する位置において移動させる移動手段と、前記発光部から発せられて前記反射板の前記複数の反射面のいずれか１つから反射された光を前記受光部が受光したときの前記移動体の移動位置に基づいて、前記反射板の位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記反射板の位置を基準として、前記記録媒体に画像を記録させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、搬送トレイの一部に半円柱面状に形成された反射板を備えることで、記録装置は、反射型光電センサの取り付け角に依存せず、反射板からの反射光を確実に受光して反射板の位置を検出し、記録媒体の所望の位置へ記録を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。  
本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置は、高速な記録や様々な記録メディアに対する記録が可能であり、記録時の騒音がほとんど生じないという特徴を有するため、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の記録機構を担う装置に広く採用されている。
【００１７】
図６は、本発明の実施形態にかかるインクジェット記録装置の斜視図であり、装置本体Ｍ１、給送部Ｍ２、排出トレイＭ３、不図示の記録制御部を備えている。矢印Ｘの主走査方向に移動可能なキャリッジＭ４には、記録位置に搬送された記録媒体に所望の記録を行うための記録ヘッドカートリッジＭ５が着脱自在に搭載される。記録媒体は記録位置において、主走査方向と交差する矢印Ｙの副走査方向に搬送される。記録ヘッドカートリッジＭ５は、不図示の記録ヘッドと、その記録ヘッドに着脱自在の不図示のインクタンクと、から構成される。記録ヘッドは、例えばインク吐出部に設けられた電気熱変換素子によってインクを加熱し、インクの膜沸騰の作用を利用して記録制御部からの制御信号によりインク滴を吐出口から吐出させるものである。また、本実施形態のインクジェット記録装置Ｍ１はＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ等の光ディスク表面に記録する機能を有しており、その際は記録媒体Ｍ７であるＣＤ−Ｒ等を搬送トレイＭ６に戴置してインクジェット記録装置Ｍ１内に供給して記録を行う。本実施形態のインクジェット記録装置Ｍ１も搬送トレイＭ６の位置を検出するために、反射型光電センサを備えている。その反射型光電センサは、従来の記録装置と同様に、搬送トレイＭ６と対向する位置に移動可能に取り付けられたキャリッジＭ４に取り付けられている。この反射型光電センサで搬送トレイＭ６上に設けられた反射板７３位置を検出し、この検出結果を基に記録媒体Ｍ７に記録を行う。
【００１８】
図７は本発明を適用可能な記録装置の制御系の概略ブロック構成図である。ＣＰＵ１００は本記録装置の動作の制御処理やデータ処理等を実行する。ＲＯＭ１０１は、それらの処理手順等のプログラムが格納され、またＲＡＭ１０２は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。記録ヘッドからのインク吐出はＣＰＵ１００が電気熱変換素子の駆動データ（画像データ）および駆動制御信号（ヒートパルス信号）をヘッドドライバ１０Ａに供給することにより行われる。ＣＰＵ１００は、キャリッジＭ４を主走査方向に駆動するためのキャリッジモータ１０３を、モータドライバ１０３Ａを介して制御し、また記録媒体Ｍ７を副走査方向に搬送するためのＰ．Ｆモータ１０４を、モータドライバ１０４Ａを介して制御する。反射型光電センサ２４は、前述した従来例と同様にキャリッジＭ４に備えられて、後述するように反射板７３（図６参照）の位置を検出する。
【００１９】
図８は、搬送トレイＭ６上の反射板７３（図６参照）の位置を反射型光電センサ２４で検出するための電気回路の一例を示した図である。基準電位６２はグランド（０Ｖ）であり、電源電圧６１は、ここでは３．３Ｖとする。キャリッジＭ４上に設けられた反射型光電センサ２４内の発光ダイオード１４のアノードは電源電圧６１に接続され、カソードは発光ダイオード制限抵抗６４に接続されている。この制限抵抗６４は発光ダイオード１４に流れる電流が、ある一定の電流値となるよう調整する目的で接続されるものであり、その一方が発光ダイオード１４のカソードに接続され、他方が基準電位６２に接続されている。キャリッジＭ４上に設けられたフォトトランジスタ１５のコレクタは、電源電圧６１に接続され、エミッタは後述するフォトトランジスタ電流検出抵抗６６に接続される。
【００２０】
フォトトランジスタ１５のエミッタと、後述するフォトトランジスタ電流検出抵抗６６と、の接続点を点Ａとする。所定の抵抗値を持つフォトトランジスタ電流検出抵抗６６は、フォトトランジスタ１５に流れる電流が大きければ、フォトトランジスタ電流検出抵抗６６の電圧降下の原理によって、点Ａと基準電圧との電位差が大きくなる。そしてフォトトランジスタ１５に流れる電流が小さければ、フォトトランジスタ電流検出抵抗６６の電圧降下の原理によって、点Ａと基準電圧との電位差が小さくなる。このことから点Ａと基準電位６２との電位差を測定することで、フォトトランジスタ１５に流れる電流を下記のオームの式から計算することができる。
フォトトランジスタ１５に流れる電流(Ａ)
＝  点Ａと基準電位との電位差(Ｖ) ÷ フォトトランジスタ電流検出抵抗値(Ω)
【００２１】
図のＡ/Ｄコンバータ６８は、ＶＲｅｆ端子６９が電源電圧５１に接続され、Ａ/ＤＩｎ端子６０２が点Ａに接続され、ＧＮＤ端子６０１が前述の基準電位６２に接続される。Ａ/ＤコンバータはＡ/ＤＩｎ端子６０２の電位をデジタルＡ/Ｄ数値データに変換する機能を持つ素子で、Ａ/ＤＩｎ端子６０２の電位がＧＮＤ端子６０１と同電位の場合に最小の値（＝０）を示す。また、Ａ/ＤＩｎ端子６０２の電位がＶＲｅｆ端子６９と同電位の場合に最大の値を示し、Ａ/ＤＩｎ端子６０２の電位がＧＮＤ端子６０１とＶＲｅｆ端子６９の中間電位ならその電位値に比例した値を示す機能を有する。この例ではＧＮＤ端子６０１を０Ｖとしているので、下記式で表される値を示すことになる。
デジタルＡ/Ｄ数値データ
＝  デジタルＡ/Ｄ数値データＭａｘ値  ×  Ａ/ＤＩｎ電位(Ｖ)  ÷  ３．３(Ｖ)
【００２２】
記録装置制御プログラムはデジタルＡ/Ｄ数値データを取得し、上記式から逆算した下記の式を使うことで点Ａの電位を知ることができる。  
点Ａの電位(Ｖ)  
＝  ３．３（Ｖ)  ×  デジタルＡ/Ｄ数値データ  ÷  デジタルＡ/Ｄ数値データＭａｘ値
したがって、点Ａの電位が分かれば、フォトトランジスタ電流検出抵抗６６の抵抗値との下記の関係から、フォトトランジスタ１５の電流を求めることができる。  
フォトトランジスタ６５の電流(Ａ)  
＝  点Ａの電位(Ｖ)  ÷  フォトトランジスタ電流検出抵抗６６の抵抗値
前述したように、オームの式を用いてフォトトランジスタ１５の電流により、搬送トレイＭ６（図６参照）上の反射板部分とプラスチック部分とを判定することができる。また、前述したように点Ａの電位を測定することでも同様に搬送トレイＭ６上の反射板７３（図６参照）部分とプラスチック部分とを判定することができる。
【００２３】
本発明の一実施形態である反射板位置測定方法を、図を用いて説明する。  
図９は、本実施形態における搬送トレイＭ６上に設けられた半円柱面状に形成された反射板７３を断面で示したものと、反射型光電センサ２４を取り付けた状態を示す図である。搬送トレイＭ６は搬送トレイプラスチック部分７１と、半円柱形状をした突起部７２と、突起部７２上に設けられた半円柱面状に形成された反射板７３とで構成されている。
【００２４】
突起部７２は、搬送トレイを形成する際に型を用いて形成することから、突起部７２の両側に凹みを設け、その凹みを利用して突起部７２を形成している。これにより、搬送トレイＭ６の厚みを小さく抑えることができる。
【００２５】
突起部７２が無く、反射板７３を搬送トレイの表面に直接設けた場合には、搬送トレイ製造時に反射板７３の位置がずれるおそれがある。そこで図のように、製造時に搬送トレイＭ６上に型で突起部７２を形成し、その突起部７２に直接反射塗料を塗ることで反射板７３を形成している。これによって搬送トレイ製造時の反射板７３のずれを防止する構成となっている。
【００２６】
また、この半円柱面状に形成された反射板７３は、図６および図９からもわかるように、矢印Ｘの主走査方向に沿って半円柱面状に形成された反射面が湾曲しており、矢印Ｙの副走査方向にそって曲率の等しい曲面が延在している。この反射板７３の湾曲方向と関連して、反射型光電センサ２４内の発光ダイオード１４とフォトトランジスタ１５の配列は、図９のように矢印Ｘの主走査方向に所定量離れて配列される。
【００２７】
図９のように反射型光電センサ２４で反射板７３をスキャンした場合、反射板７３が半円柱面状に形成されているため、反射光路は、光路７４−１、光路７４−２、光路７４−３のように変化する。図のように反射板７３を図中左から右にスキャンすると、光路７４−１、光路７４−２、光路７４−３の順に変化する。またこの時に反射型光電センサ２４が傾いて取り付けられていても、このようにキャリッジが移動する間に反射光路が連続的に変化することになる。それらの反射光路の中には、反射型光電センサ２４のフォトトランジスタ１５に到達する光路が含まれている。したがって反射光路が変化するいずれかの地点で確実に反射型光電センサ２４に反射光は到達するため、反射型光電センサ２４の取り付け角に過度な注意を払わなくても、その反射型光電センサ２４によって反射板７３の位置を検知することができる。
【００２８】
図１０は、反射型光電センサ２４が反射板７３をスキャンした際に、フォトトランジスタ１５が受光する光の量を電位で表したグラフである。縦軸８１は図８での点Ａの電位を示しており、横軸８２はキャリッジＭ４の移動量を示している。図中のキャリッジＭ４の移動量が少ない領域における低電位部は搬送トレイＭ６上のプラスチック部分７１を示している。また、電位が上昇しピーク電位を超えて下降していく領域は搬送トレイＭ６上の反射板７３部分を示している。そして、キャリッジの移動量が多い領域における低電位部は搬送トレイＭ６上のプラスチック部分７１をそれぞれ示している。ここで閾値をピーク電位の略半分である１．５Ｖとし、電位が１．５Ｖより低い部分を搬送トレイプラスチック部分７１、１．５Ｖ以上を反射板７３部分として検出する。そしてこの閾値を超える２点８４、８５を反射板７３の端部と判定する。そして、点８４と点８５とにより中間点である点８６を求め、点８６を反射板７３の位置と判定する。また、図のように変化線８３の山は図３に示す山よりも狭くなる。これは反射板７３のある特定の部分でしか反射型光電センサ２４に反射光が到達しないためである。検出する電位がこの様な変化を示しても閾値を超えてピーク値を検出することができるため、反射板７３の位置検出に関して悪影響をおよぼさない。
【００２９】
このように、反射板７３を半円柱面状に形成することで、反射型光電センサ２４の取り付け角にばらつきが生じても確実に反射光が反射型光電センサ２４に到達できるようにし、反射板７３の位置をインクジェット記録装置が認識する。よって、搬送トレイＭ６や記録媒体Ｍ７を汚損することなく、所望の位置への記録が実現できる。
【００３０】
また、本実施形態ではインクジェット記録装置において、搬送トレイＭ６の位置を認識する方法を示したが、これに限らず搬送トレイＭ６のようなトレイを用いて加工媒体を供給する他の装置（例えばレーザ記録装置等）における物体の位置認識に用いてもよい。
【００３１】
また、本実施形態では反射板７３の形状を半円柱面状に形成したが、これに限定するものではない。つまり、反射型光電センサ２４の取り付け角が傾いた場合でも、反射型光電センサ２４から反射板７３に向けて発光した光をフォトトランジスタ１５が受光することができる複数の反射面を有していればよい。また、反射型光電センサ２４の取り付け角がばらついてもそのばらつきに対応した複数の反射面を有していればよい。その反射面は本実施形態のような連続した曲面であってもよく、多面体のような不連続な面であってもよい。
【００３２】
更に、本実施形態では反射面は凸型の反射面としたが、凹型の反射面であってもよい。
【００３３】
また、半球体に形成しても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来の搬送トレイの位置を検出する方法の一例を示した図である。
【図２】従来の搬送トレイ上に設けられた反射板の状態を断面で示したものと、反射型光電センサとの位置関係を示す図である。
【図３】従来の記録装置におけるフォトトランジスタが受光する光の量を電位で表した図である。
【図４】（ａ）は、従来の記録装置において、反射型光電センサを傾きが無く取り付けた場合の反射光の状態を示した図、（ｂ）は、その反射型光電センサを傾いて取り付けた場合の反射光の状態を示した図である。
【図５】従来の記録装置において、反射型光電センサを一定量以上傾けて取り付けた場合のフォトトランジスタが受光する光の量を電位で表した図である。
【図６】本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の斜視図である。
【図７】図６の記録装置の制御系の概略ブロック構成図である。
【図８】図６の反射型光電センサの接続回路を示した図である。
【図９】本実施形態における搬送トレイ上に設けられた反射板と、反射型光電センサとの位置関係を示す図である。
【図１０】本実施形態において反射型光電センサがスキャンを行なった際のフォトトランジスタが受光する光の量を電位で表した図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｍ４  キャリッジ
Ｍ６  搬送トレイ
Ｍ７  記録媒体
１４  発光ダイオード
１５  フォトトランジスタ
２４  反射型光電センサ
７１  プラスチック部分
７２  突起部
７３  反射板
【図１】
2007152852.tif 000003
【図２】
2007152852.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007152852.tif 000006
【図５】
2007152852.tif 000007
【図６】
2007152852.tif 000008
【図７】
2007152852.tif 000009
【図８】
2007152852.tif 000010
【図９】
2007152852.tif 000011
【図１０】
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