JP2004122681A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、インクジェット記録装置等に適用され、用紙幅を検出して用紙幅に応じて印刷領域を制限するようにした画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
記録ヘッドを搭載したキャリッジを用紙に対して所定の走査方向に沿って走査する走査手段を有し、前記キャリッジの走査中に画像データに基づいて前記記録ヘッドを駆動して画像を形成する画像形成装置において、前記キャリッジに設けられ、対向する位置における用紙の有無に応じた信号を出力するセンサと、前記用紙を前記キャリッジの走査領域へ搬送した状態で前記キャリッジを走査するとともに、走査中の前記センサの出力の変化に基づいて前記走査方向における前記用紙の始端位置と終端位置とを検出する検出手段と、前記始端位置に応じて前記走査手段による前記キャリッジの走査開始後の前記記録ヘッドの駆動開始位置を決定して記録動作を制御するとともに、前記始端位置と終端位置との間隔に基づいて特定される前記用紙の幅以内に記録幅の制御を行う記録位置調整手段とを備える画像形成装置が知られている(特許文献1参照)。
また、主走査方向に用紙を走査して検出可能なセンサを有し、該センサにより検出された用紙の幅が、ホストコンピュータから受信した情報が表す幅に対して不正な値となるときに、印刷の実行を停止するプリンタも知られている(特許文献2参照)。
そして、従来の画像形成装置によれば、用紙上の画像位置を一定にすることが可能であるが、検出手段はセンサの出力の変化に基づいて用紙の始端位置と終端位置とを検出する必要があり、画像形成時間を短縮する観点からすると十分とはいえない。
【0003】
【特許文献1】
特許第2958131号明細書
【特許文献2】
特開2000−20274号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
任意のサイズの用紙を搬送し、印刷する従来の画像形成装置において、用紙への印字動作を行う際に、要求された印字範囲が実際の用紙の範囲に収まっていない場合がある。このような場合、画像形成装置内部や用紙搬送経路上の用紙の存在しない個所に無駄な印字を行ってしまうため、インク等の画材の無駄な消費や、用紙搬送経路を通過する用紙へのインク汚れが発生する等の悪影響が発生する。
そのため、プリントヘッドの印字領域を所定の範囲内だけに制限することで、これらの悪影響を可能な限り減らす必要があり、印字領域を制限するために用紙の実際の幅を検出する必要がある。
また、特にインクジェット記録装置においては、プリントヘッド(ノズル)が外気にさらされる時間が長いほど、ノズル内のインクが乾燥し固まったりするなどの悪影響があるため、極力維持機構でキャップして保湿しておく必要がある。
【0005】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、各請求項の発明の目的は次のとおりである。
請求項1の発明は、用紙の範囲を検出し、特定の領域だけに印字を行うことで、画像形成装置内への無駄な印字を抑制することを目的とする。
請求項2の発明は、用紙の一方の端部の位置情報を用いて、予想される他方の端部の位置を推測し、検出のためのキャリッジ移動に基づく無駄を減らすことを目的とする。
請求項3の発明は、用紙搬送路の主走査方向の半分の位置までプリントヘッド移動を制限し、用紙の端部が検出できないときの判断を請求項2の発明よりも迅速に行い、ノズルが無駄に外気にさらされる時間を短縮することを目的とする。請求項4の発明は、印字と同時に用紙の一方の端部を検出し、端部を検出できた段階でマスク解除位置を決め、他方の端部の位置を一方の端部の位置から算出して、マスク開始位置を決定することで、キャリッジの移動と同時に印字を行い、かつ、用紙幅を検出して、画像データをマスクする範囲を決めることができ、請求項3の発明に比べて用紙幅の検出のためだけに要するキャリッジ移動をなくし、生産性を向上することを目的とする。
請求項5の発明は、キャリッジが用紙搬送路の主走査方向の半分まできても、用紙の端部が検出できなかった場合、異常と判断し、印刷を停止し、異常時の判断が請求項4の発明に比べて向上することを目的とする。
請求項6の発明は、請求項1〜5の発明を適用することによって、インク等を浪費することがなく、プリントヘッド寿命が長く、装置内部や用紙を汚すことのないインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1の発明は、プリントヘッドを主走査するとともに用紙を副走査することにより印刷を行う画像形成装置において、前記用紙の主走査方向の端部を検出し前記プリントヘッドとともに移動するセンサを有し、該センサによって検出した前記用紙の一方の端部の位置に基づいて主走査方向の用紙の範囲を算出し、前記プリントヘッドは前記用紙の範囲内に印刷を行うことを特徴とし、これにより、画像のマスク解除、開始位置を実際の検出した用紙幅にあわせて設定することができ、用紙以外の搬送路等の画像形成装置内へ、無駄な印字を行わないよう抑制する。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記用紙への印刷開始前に、前記用紙の主走査方向の範囲を検出するために、前記プリントヘッドを前記用紙の一方の端部を検出するまで移動させ、検出した前記用紙の一方の端部の位置から前記用紙の他方の端部の位置を算出し、前記用紙の主走査方向の幅とすることを特徴とし、これにより、用紙の両方の端部を取得して用紙幅を検出するよりも短時間で用紙幅を検出する。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記用紙への印刷開始前に、前記用紙の主走査方向の範囲を検出するために、前記プリントヘッドを用紙搬送路の主走査方向の半分まで移動させ、前記用紙の一方の端部を検出し、検出した前記一方の端部の位置から前記用紙の他方の端部の位置を算出し、前記用紙の主走査方向の幅とすることを特徴とし、これにより、請求項2の発明に比べて、より迅速に記録ヘッドの保護動作に入ることができ、ヘッドの状態の悪化を防ぐ。
【0009】
請求項4の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記用紙への最初の印刷のための移動を行う際、印刷と同時に前記用紙の主走査方向の一方の端部を検出し、検出した前記用紙の一方の端部の位置から前記用紙の他方の端部の位置を算出し、前記用紙の主走査方向の幅とすることを特徴とし、これにより、請求項2の発明に比べて、用紙の両端の位置を検知するためだけの移動が必要ないため、生産性が向上する。
【0010】
請求項5の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記用紙への最初の印刷のための移動を行う際、前記プリントヘッドを用紙搬送路の主走査方向の半分か、もしくは印刷のために必要な移動範囲まで移動させ、印刷と同時に前記用紙の主走査方向の一方の端部を検出し、検出した前記用紙の一方の端部の位置から前記用紙の他方の端部の位置を算出し、前記用紙の主走査方向の幅とすることを特徴とし、これにより、請求項4の発明に比べて、速く異常の判断がつくため異常時のプリントヘッド保護動作がより迅速に行え、異常発生しなかったときの生産性も請求項3の発明よりも向上する。
【0011】
請求項6の発明は、請求項1〜5記載の画像形成装置において、前記プリントヘッドはインクジェットプリントヘッドであることを特徴とし、これにより、インク等を浪費することがなく、プリントヘッド寿命が長く、装置内部や記録媒体を汚すことのないインクジェット記録装置を提供することが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1〜図16に示す実施例に基づいて説明する。(実施例1)
図1は、実施例1のインクジェット記録装置の機構部を示す斜視図、図2は、図1に示すインクジェット記録装置の機構部の側面図である。
実施例1のインクジェット記録装置は、記録装置本体1の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ13、キャリッジに搭載したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド14、記録ヘッドへインクを供給するサブタンク(インクカートリッジ)12等で構成される印字機構部2等を収納し、記録装置本体1の下方部には前方側から多数枚の用紙3を積載可能な給紙カセット4(或いは、給紙トレイでもよい。)を抜き差し自在に装着することができ、また用紙3を手差しで給紙するための図示しない手差しトレイを開倒するように設けることができる。これにより、給紙カセット4或いは手差しトレイから給送される用紙3を取り込み、印字機構部2によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ6に排紙する。
【0013】
印字機構部2は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド11でキャリッジ13を主走査方向(図2で紙面垂直方向)に摺動自在に保持し、このキャリッジ13にはイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッドからなる記録ヘッド14を、インク滴吐出方向を下方に向けて装着し、キャリッジ13の上側には記録ヘッド14に各色のインクを供給するための各サブタンク12を装着している。
【0014】
各サブタンク12は、インク供給チューブ16を介して、交換可能に装着された各インクタンク15と接続され、インクタンク15からインクの供給を受ける。
キャリッジ13は後方側(用紙搬送方向下流側)を主ガイドロッド11に摺動自在に嵌装している。そして、このキャリッジ13を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ17で回転駆動される駆動プーリ18と従動プーリ19との間にタイミングベルト20を張装し、このタイミングベルト20をキャリッジ13に固定している。
【0015】
また、記録ヘッド14としてここでは各色の記録ヘッド14を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する1個の記録ヘッドとしてもよい。さらに、記録ヘッド14として用いるインクジェットヘッドは、圧電素子等の電気機械変換素子で液室(インク流路)壁面を形成する振動板を介してインクを加圧するピエゾ型のもの、或いは発熱抵抗体による膜沸騰でバブル生じさせてインクを加圧するバブル型のもの、若しくはインク流路壁面を形成する振動板とこれに対向する電極との間の静電力で振動板を変位させてインクを加圧する静電型のもの等を使用することができるが、本実施例では静電型インクジェットヘッドを用いている。
【0016】
一方、給紙カセット4にセットした用紙3を記録ヘッド14の下方側に搬送するために、給紙カセット4から用紙3を分離給装する給紙ローラ21及びフリクションパッド22と、用紙3を案内するガイド部材23と、給紙された用紙3を反転させて搬送する搬送ローラ24と、この搬送ローラ24の周面に押し付けられる搬送コロ25及び搬送ローラ24からの用紙3の送り出し角度を規定する先端コロ26とを設けている。搬送ローラ24は副走査モータ27によってギヤ列を介して回転駆動される。
【0017】
また、キャリッジ13の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ24から送り出された用紙3を記録ヘッド14の下方側で案内する静電搬送ベルト29を設けている。この静電搬送ベルト29は、チャージャ30により帯電することにより搬送されてきた用紙3を吸着し、用紙面と記録ヘッド面とを並行に保つ役割を担っている。静電搬送ベルト29の用紙搬送方向下流側には、用紙3を排紙トレイ6に送り出す排紙コロ33を配設している。
【0018】
また、記録装置本体1には用紙反転ユニット8及び給紙ユニット9を必要に応じて取り付けることができる。
用紙反転ユニット8は、第2搬送ローラ34、第3搬送ローラ35を備え、用紙3の表面に記録ヘッド14によって印刷した後、搬送ローラ24を逆転させて用紙3を記録装置本体1内に引き込み、用紙反転ユニット8内の第2搬送ローラ34、第3搬送ローラ35を経由することによって用紙3を反転させて搬送ローラ24に送り込み、用紙3の裏面を記録ヘッド14側に向けた状態で記録ヘッド14の下方に搬送し、裏面印刷を行う。
給紙ユニット9は、第2給紙ローラ36、フリクションパッド37、搬出ローラ38等を備え、給紙カセット4に収納された用紙と同サイズ或いは異サイズの用紙を大量に収容することができ、いずれかからの用紙を適宜選択して使用することができる。
【0019】
また、キャリッジ13の移動方向右端側には記録ヘッド14の信頼性を維持、回復するための信頼性維持回復機構39を配置している。キャリッジ13は印字待機中にはこの信頼性維持回復機構39側に移動されてキャッピング手段等で記録ヘッド14をキャッピングされる。
【0020】
次に、用紙の主走査方向の端部位置検出、及び画像データマスクに関する動作について説明する。
図3は、インクジェット記録装置の部分を正面から見た断面図である。
キャリッジ13には2つの記録ヘッド14a、14bが装着され、さらに記録ヘッド14a、14bは、それぞれ2本のノズル列14a1、14a2、及び14b1、14b2が配置され、各々のノズル列からインクが噴射される。
キャリッジ13が図3に示す位置にある場合、記録ヘッド14aはキャップ39aで、記録ヘッド14bは吸引兼用キャップ39bで覆われ、記録ヘッド面を保湿し、ノズル列中のインクの目詰まりが起きにくいように保護されている。
用紙検出センサ41は、キャリッジ13の正面から見て左側に据え付けられている。
【0021】
図4は、用紙検出センサが用紙を検出している状態を示す図、図5は同じく、用紙を検出していない状態を示す図である。
用紙検出センサ41は発光素子42と受光素子43を有し、光の反射から用紙3の有無を検出する。静電搬送ベルト29は、静電気により用紙3を吸着することにより、用紙の平面性を保ちながら搬送させる役目を果たす。
図4に示すように、用紙検出センサ41が用紙3上にある場合は、発光素子42から照射された光が、静電搬送ベルト29上に支持された用紙3によって反射し、受光素子43に受光される。
図5に示すように、用紙検出センサ41が用紙3上に無い場合は、発光素子42から照射された光は濃い色が塗布された静電ベルト29に照射されるため、受光素子43は反射光を得ることができない。このようにして、受光素子43での感度の有無により、用紙3の有無を検出することができる。
【0022】
図6は、キャリッジがキャッピング位置から主走査正方向に移動した状態を示す図である。
図6に示すキャリッジ位置では、用紙検出センサ41は用紙3を検出しない。図7は、キャリッジが図6に示すキャリッジ位置から主走査正方向に移動した状態を示す図である。
キャリッジ13がさらに主走査正方向(図の左側方向)進んだ図7の位置では、用紙検出センサ41は用紙3を検出する。
【0023】
図8は、用紙検出センサと各ノズル列の関係を示す図である。
図8において、
S1は、用紙検出センサ41と第1ノズル列14a1間の距離
S2は、用紙検出センサ41と第2ノズル列14a2間の距離
S3は、用紙検出センサ41と第3ノズル列14b1間の距離
S4は、用紙検出センサ41と第4ノズル列14b2間の距離
を示す。
【0024】
図9は、実施例1のインクジェット記録装置の制御系を示すブロック図である。
CPU50は、副走査モータ動作指令回路56及び給紙クラッチドライバ58に指令を与えることによって、副走査モータ27及び給紙クラッチ59を駆動し、給紙カセット4から用紙3を給紙し、搬送を行う。
さらにCPU50は、主走査モータ動作指令回路54に指令を与えることにより主走査モータドライバ55を介して主走査モータ17を駆動し、キャリッジ13を主走査方向に移動させる。
このときCPU50は、主走査エンコーダ60の出力信号を主走査モータ指令回路54を介して読み出すことにより、キャリッジ13の位置を知ることができる。
【0025】
操作部53は、図示しないLCDやLED等を具備し、CPU50からの指令により装置の状態を、図示しない操作者に知らしめる役割を持つ。
51は不揮発性メモリで、電源が遮断された状態でも書き込まれたデータを保持することができ、例えばバッテリ内臓のSRAMやE2PROM等により構成される。
52は画像メモリで、印刷する画像データが蓄えられたメモリで、例えばSDRAM等によって構成される。
【0026】
画像メモリ52から読み出された画像データは、伸張回路61によって圧縮状態から伸張され、さらに画像マスク回路62でマスクするか否かの処理を施され、I/F回路63を介して、記録ヘッド14に送出される。
ここで、伸張回路61、画像マスク回路62、I/F回路63は、それぞれノズル列の数分だけ用意され、各ノズル列のデータを並行して処理することができる。
また、I/F回路63には主走査エンコーダ60の出力信号が入力され、キャリッジ13の主走査位置に同期して、画像データが記録ヘッド14に送出される。
さらに、CPU50は、画像マスク回路62に指令を与えることによって、任意のタイミングで出力画像をマスクすることができる。
用紙検出センサ41は、その出力信号がCPU50に入力される。
【0027】
次に、用紙端部を検出する処理について説明する。
図11は、用紙端部を検出する処理を示すフローチャートである。
CPU50は、用紙3を静電搬送ベルト29上まで給紙・搬送させる(S1,2)。
搬送動作完了後、キャリッジ13の駆動を開始し、キャリッジを主走査の正方向に移動させる(S3,4)。
その後、用紙センサ41の出力がOFFからONに変化したタイミングでのキャリッジ位置を読み出し、その位置を用紙の右端位置Prとして記憶する(S5,6)。
記憶した右端の位置Prと、搬送路の中心から予想される用紙の左端を算出し、その位置を用紙の左端位置Plとして記憶する(S7)。
こうして、用紙の左右の端部位置を検出したら、キャリッジを主走査の負方向へ駆動し、キャップ位置に戻した後、キャッピングをして用紙端部位置の検出動作を完了させる(S8,9)。
上記の動作は、印字動作と同時に行うこともできる。
【0028】
次に、画像のマスク動作について説明する。
図12は、マスク動作の処理を示すフローチャートである。
ここで、
画像のマスク解除を開始する座標Pmsを、図11の処理で検出した用紙の右端Pr
画像のマスク解除を終了する座標Pmeを、図11の処理で算出した用紙の左端Pl
用紙検出センサ41と第1ノズル列14a1間の距離を、S1
用紙検出センサ41と第2ノズル列14a2間の距離を、S2
用紙検出センサ41と第3ノズル列14b1間の距離を、S3
用紙検出センサ41と第4ノズル列14b2間の距離を、S4
とすると、
第1ノズル列14a1のマスク解除開始座標は、Ps1=Pr+S1
第2ノズル列14a2のマスク解除開始座標は、Ps2=Pr+S2
第3ノズル列14b1のマスク解除開始座標は、Ps3=Pr+S3
第4ノズル列14b2のマスク解除開始座標は、Ps4=Pr+S4
第1ノズル列14a1のマスク解除終了座標は、Pe1=Pl+S1
第2ノズル列14a2のマスク解除終了座標は、Pe2=Pl+S2
第3ノズル列14b1のマスク解除終了座標は、Pe3=Pl+S3
第4ノズル列14b2のマスク解除終了座標は、Pe4=Pl+S4
と計算される。
【0029】
CPU50は、用紙3を静電搬送ベルト29上まで給紙・搬送させる(S11,12)。
搬送動作完了後、全ノズル列の画像マスクを有効にした後(S13)、キャリッジ13の駆動を開始し、キャリッジ13を主走査の正方向に移動させる(S14,15)。
その後、キャリッジ位置PがPs4に達した位置で、第4ノズル列14b2の画像マスクの解除を行う(S16,17)。
第3ノズル列14b1から第1ノズル列14a1に対しても、キャリッジ13が各々のマスク解除開始位置Psxに達した位置でマスク解除処理を行う(S18〜23)。
その後、キャリッジ位置PがPe4に達した位置で、第4ノズル列14b2の画像マスクを有効にする(S24,25)。
第3ノズル列14b1から第1ノズル列14a1に対しても、キャリッジ13が各々のマスク解除終了位置Pexに達した位置でマスク有効処理を行う(S26〜31)。
キャリッジ位置Pが終端部に達したら、キャリッジを主走査の負方向へ戻し、キャッピングをして移動を終了する(S32,33)。
各ノズル列の画像マスク解除開始から終了までの区間では、画像マスク回路で、画像をマスクする処理は行われず、その間に記録ヘッド14a、14bに与えられたデータは有効画像としてノズル列から噴射される。
逆に、各ノズル列のマスクが解除されていない区間では、画像マスク回路で、画像をマスクする処理が行われ、その間に記録ヘッド14a、14bには白データが与えられ、ノズル列からインクは噴射されない。
【0030】
図10は、図9に示す制御系における画像マスク回路の変形例を示すブロック図である。
図12のフローチャートに示す処理では、CPU50がキャリッジ位置Pを監視しながらリアルタイムに画像マスク回路を制御しているが、図11に示すブロック図のような回路を用いることにより、CPUの処理負荷を下げることができる。
CPUは、予めマスク解除開始位置をレジスタ65に書き込んでおく。
キャリッジが移動をはじめると、主走査エンコーダ信号が主走査カウンタ64に入力され、キャリッジ位置が主走査カウンタ64に計測される。
ここで、主走査カウンタ64が計測したキャリッジ位置と、レジスタ65に書き込んだ位置が一致すると、比較器66からマスク解除開始信号が出力され、画像マスク回路62に与えられ、画像マスク解除が開始される。
画像マスク解除の終了についても、64〜66と同様の構成の回路68〜70により、画像マスク解除終了位置にキャリッジが到達した時点で、マスク解除終了信号が出力され、画像マスク回路62に与えられ、画像マスク解除が終了する。
【0031】
(実施例2)
実施例2の画像形成装置について説明する。
図13は、給紙される用紙と、静電搬送ベルトの位置関係を示す図である。
給紙された用紙3の中心と、静電搬送ベルト29の中心が一致するような場合、用紙3のいずれか一方の端部の位置情報が取得することにより、用紙の範囲を算出することができ、より迅速に用紙の範囲を求めることができる。
図14は、実施例2の画像形成装置が行う処理を示すフローチャートである。インクジェット記録装置に印刷の要求が発生した際に、給紙完了後(S41,42)、キャリッジをホームポジションから、用紙の片方のエッジが検出できるまで移動させ(S43〜45)、用紙端部が検出できた時のキャリッジの位置を用紙右端部の位置Prとし(S46,47)、キャリッジの移動を停止させる(S48)。
この検出した用紙右端部の位置Prに対して、搬送路の主走査方向の中心位置を基準として、対称となる位置にもう一方の用紙端部Plを定めることで、最小限の動作で用紙の主走査方向の両端部をもとめ、この値を元にしてマスク解除、マスク開始位置を定めて印字を行う範囲を制限する。動作可能な左方向の位置までキャリッジを移動させても、用紙端部が検出できなかった場合は異常として判断して(S45,49)、印刷動作を終了する(S50,51)。
【0032】
(実施例3)
実施例3の画像形成装置について説明する。
図13に示すように、給紙される用紙3の中心と静電搬送ベルト29の中心が一致する構成の場合、キャリッジ13上のセンサ41が静電搬送ベルトの中心を通過するところまで、キャリッジ13を移動させる間に用紙端部が検出できなかった場合は、用紙が検出できない異常な状態と判断し、キャリッジの動作を停止し、信頼性維持回復機構39まで戻して、各ノズルをキャップする。
【0033】
(実施例4)
実施例4の画像形成装置について説明する。
図15は、実施例4の画像形成装置が行う処理を示すフローチャートである。給紙後に(S61,62)、画像のマスクを有効にしてから、印刷のためのキャリッジ移動を開始し(S63〜65)、用紙の右端部を検出できた時点で(S66)、キャリッジの位置を用紙端部の位置Prとして記憶し(S67)、この位置を元に、図12に示す処理のように、各ノズル列の画像マスク解除位置を設定する(S68)。
同時に、検出した位置Prと、搬送路路の中心位置から、用紙の左端を算出し、その値を用紙の左端の位置Plとし(S69)、同じく図12に示す処理のようにマスク開始位置を設定する(S70)。
以上により、印刷と同時に用紙端部を検出しながら、検出できた時点でマスク解除とマスク開始の設定を各ノズル列に対して行う。印字終了後、キャリッジを位置0まで移動させ、キャップして終了する(S71)。
【0034】
(実施例5)
実施例5の画像形成装置について説明する。
図16は、実施例5の画像形成装置が行う処理を示すフローチャートである。実施例5の画像形成装置は、実施例4の画像形成装置と同じく、印字動作と用紙右端の検出を同時に行うが、用紙搬送路の中心までキャリッジが移動しても用紙端が検出できなければ、異常と判断して印字動作を停止し、記録ヘッドを戻しキャッピングする。
すなわち、実施例5の処理を示すフローチャートは、S61〜71の主要部は、図15に示すフローチャートと同様であって、画像のマスクを有効にしてから、印刷のためのキャリッジ移動を開始し(S63〜65)、その後用紙の右端を検出する以前にキャリッジが静電搬送ベルトの中央位置に達すると、後用紙の右端を検出できないので、記録ヘッドを戻しキャッピングするためのステップ(S81,82)が付加されているものである。
【0035】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば次のような効果を奏する。
請求項1の発明によれば、用紙幅を検出することが可能なので、画像のマスク解除、開始位置を実際の検出した用紙幅にあわせて設定することができ、用紙以外の搬送路等の画像形成装置内へ、無駄な印字を行わないよう抑制することができる。
【0036】
請求項2の発明によれば、用紙の一方の端部だけを検出すれば、他方の端部を算出することができるため、用紙の両方の端部を取得して用紙幅を検出するよりも、短時間に用紙幅を検出することができる。
【0037】
請求項3の発明によれば、用紙幅が取得できない等の異常事態の判断が請求項2の発明よりも早く判断でき、請求項2の発明に比べて、より迅速にプリントヘッドの保護動作に入ることができ、プリントヘッドの状態の悪化を防ぐことができる。
【0038】
請求項4の発明によれば、印字のための移動と同時に用紙の右端を検出することができるため、請求項2の発明に比べて、用紙の両端の位置を知るためだけの移動が必要ないため、生産性が向上する。
【0039】
請求項5の発明によれば、印刷と同時に用紙の右端を検出するため、用紙搬送路の主走査方向の中央位置までに用紙の右端が検出できない場合、請求項4の発明に比べて早く異常の判断がつくため、異常時のプリントヘッド保護動作が速く行える効果があり、異常発生しなかったときの生産性も請求項3の発明よりも向上する。
【0040】
請求項6の発明によれば、請求項1〜5の発明において、プリントヘッドをインクジェット記録ヘッドとしたので、インク等を浪費することがなく、プリントヘッド寿命が長く、装置内部や記録媒体を汚すことのないインクジェット記録装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のインクジェット記録装置の機構部を示す斜視図である。
【図2】図1に示すインクジェット記録装置の機構部を示す側面図である。
【図3】図1に示すインクジェット記録装置の部分を正面から見た断面図である。
【図4】用紙検出センサが用紙を検出している状態を示す図である。
【図5】用紙検出センサが用紙を検出していない状態を示す図である。
【図6】キャリッジがキャッピング位置から主走査正方向に移動した状態を示す図である。
【図7】キャリッジが図6に示すキャリッジ位置から主走査正方向に移動した状態を示す図である。
【図8】用紙検出センサと各ノズル列の関係を示す図である。
【図9】実施例1のインクジェット記録装置の制御系を示すブロック図である。
【図10】図9に示す制御系の変形例を示すブロック図である。
【図11】用紙端部を検出する処理を示すフローチャートである。
【図12】画像のマスク動作の処理を示すフローチャートである。
【図13】静電搬送ベルトと用紙の関係を示す図である。
【図14】実施例2の画像形成装置が行う処理を示すフローチャートである。
【図15】実施例4の画像形成装置が行う処理を示すフローチャートである。
【図16】実施例5の画像形成装置が行う処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…記録装置本体、2…印字機構部、3…用紙、4…給紙カセット(給紙トレイ)、5…手差しトレイ、6…排紙トレイ、8…用紙反転ユニット、9…給紙ユニット、11…主ガイドロッド、12…サブタンク、13…キャリッジ、13a…用紙センサ、14,14a,14b…記録ヘッド、14a1、14a2、14b1、14b2…ノズル列、15…インクタンク(インクカートリッジ)15、16…インク供給チューブ、17…主走査モータ、18…駆動プーリ、19…従動プーリ、20…タイミングベルト、21…給紙ローラ、22…フリクションパッド、23…ガイド部材、24…搬送ローラ、25…搬送コロ、26…先端コロ、27…副走査モータ、29…静電搬送ベルト、30…チャージャ、33…排紙コロ、34…第2搬送ローラ、35…第3搬送ローラ、36…第2給紙ローラ、37…フリクションパッド、38…搬出ローラ、39…信頼性維持回復機構、39a…キャップ、39b…吸引兼用キャップ、41…用紙検出センサ、42…発光素子、43…受光素子、50…CPU、51…不揮発性メモリ、52…画像メモリ、53…操作部、54…主走査モータ動作指令回路、55…主走査モータドライバ、56…副走査モータ動作指令回路、55…副走査モータドライバ、58…給紙クラッチドライバ、59…給紙クラッチ、60…主走査エンコーダ、61…伸長回路、62…画像マスク回路、63…I/F回路、64,68…主走査カウンタ、65,69…レジスタ、66,70…比較器。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus which is applied to an ink jet recording apparatus or the like and detects a sheet width and limits a print area according to the sheet width.
[0002]
[Prior art]
An image forming apparatus that has a scanning unit that scans a sheet on a carriage with a recording head along a predetermined scanning direction, and that drives the recording head based on image data to form an image during scanning of the carriage. In the apparatus, a sensor is provided on the carriage and outputs a signal according to the presence or absence of a sheet at an opposing position, and the carriage is scanned while the sheet is conveyed to a scanning area of the carriage, and the carriage is scanned. Detecting means for detecting a starting position and an ending position of the sheet in the scanning direction based on a change in the output of a sensor; and driving the recording head after the scanning unit starts scanning the carriage in accordance with the starting position. The start position is determined to control the recording operation, and the utility specified on the basis of the interval between the start position and the end position. Image forming apparatus and a recording position adjustment means for controlling the recording width within the width has been known (see Patent Document 1).
Also, it has a sensor that can detect by scanning the paper in the main scanning direction, when the width of the paper detected by the sensor becomes an incorrect value with respect to the width represented by the information received from the host computer, A printer that stops execution of printing is also known (see Patent Document 2).
According to the conventional image forming apparatus, it is possible to keep the image position on the paper constant, but the detecting means needs to detect the start position and the end position of the paper based on the change in the output of the sensor. However, it is not sufficient from the viewpoint of shortening the image forming time.
[0003]
[Patent Document 1]
Patent No. 2958131
[Patent Document 2]
JP 2000-20274 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional image forming apparatus that conveys and prints a sheet of an arbitrary size, when a printing operation is performed on the sheet, the requested printing range may not be within the range of the actual sheet. In such a case, useless printing is performed inside the image forming apparatus or on a portion of the paper transport path where no paper is present. An adverse effect such as generation of dirt occurs.
Therefore, it is necessary to reduce these adverse effects as much as possible by limiting the print area of the print head to only a predetermined range, and it is necessary to detect the actual width of the paper in order to limit the print area.
In addition, particularly in an ink jet recording apparatus, the longer the time the print head (nozzle) is exposed to the outside air, the more adversely the ink in the nozzle dries and hardens. Need to be kept.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the objects of the invention of each claim are as follows.
An object of the present invention is to suppress useless printing in an image forming apparatus by detecting a range of a sheet and performing printing only in a specific area.
It is an object of the present invention to estimate the expected position of the other end using the position information of one end of the sheet, and to reduce waste due to carriage movement for detection.
According to a third aspect of the present invention, the movement of the print head is restricted to half the position in the main scanning direction of the sheet transport path, and the determination when the end of the sheet cannot be detected is performed more quickly than in the second aspect of the invention. An object of the present invention is to reduce the time of unnecessary exposure to the outside air. According to a fourth aspect of the present invention, one end of the sheet is detected at the same time as printing, and when the end is detected, the mask release position is determined, and the position of the other end is calculated from the position of the one end. By determining the mask start position, printing can be performed simultaneously with the movement of the carriage, and the width of the image data can be determined by detecting the paper width. An object of the present invention is to eliminate carriage movement required only for detecting a width and improve productivity.
According to a fifth aspect of the present invention, if the carriage reaches half the length of the paper transport path in the main scanning direction and the end of the paper cannot be detected, it is determined that an abnormality has occurred, printing is stopped, and the determination of an abnormality is made. It is an object of the present invention to provide an improvement over the invention of
According to a sixth aspect of the present invention, by applying the first to fifth aspects of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus which does not waste ink and the like, has a long print head life, and does not stain the inside of the apparatus and paper. The purpose is to:
[0006]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the invention according to
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the print head is moved to one end of the sheet in order to detect a range of the sheet in the main scanning direction before starting printing on the sheet. The position of the other end of the sheet is calculated from the detected position of the one end of the sheet, and the width of the sheet in the main scanning direction is detected. Then, the paper width is detected in a shorter time than when both ends of the paper are acquired and the paper width is detected.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the print head is moved in a main scanning direction of a paper transport path in order to detect a range of the paper in the main scanning direction before starting printing on the paper. In the main scanning direction, the position of the other end of the sheet is calculated from the detected position of the one end, and the width of the sheet in the main scanning direction. Thus, the protection operation of the recording head can be started more quickly than in the second aspect of the invention, and the deterioration of the state of the head can be prevented.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, when performing movement for the first printing on the paper, one end of the paper in the main scanning direction is detected at the same time as printing. The position of the other end of the sheet is calculated from the detected position of one end of the sheet, and the calculated position is used as the width of the sheet in the main scanning direction. In addition, since there is no need to move only for detecting the positions of both ends of the sheet, productivity is improved.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, when performing the movement for the first printing on the paper, the print head is moved to a half of a main scanning direction of a paper transport path, or to perform printing. Move to the necessary movement range, detect one end of the paper in the main scanning direction at the same time as printing, and detect the position of the other end of the paper from the detected position of one end of the paper. And calculating the width of the sheet in the main scanning direction, whereby the abnormality can be determined more quickly than in the invention of
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first to fifth aspects, the print head is an ink jet print head, so that ink and the like are not wasted, and the print head life is extended. In addition, it is possible to provide an ink jet recording apparatus that does not stain the inside of the apparatus and the recording medium.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in FIGS. 1 to 16. (Example 1)
FIG. 1 is a perspective view illustrating a mechanism of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a side view of the mechanism of the inkjet recording apparatus illustrated in FIG.
The ink jet recording apparatus according to the first embodiment includes a
[0013]
The
[0014]
Each sub-tank 12 is connected to each of the
The
[0015]
Although the recording heads 14 of each color are used here as the recording heads 14, a single recording head having nozzles for ejecting ink droplets of each color may be used. Further, the ink jet head used as the
[0016]
On the other hand, in order to transport the
[0017]
Further, an
[0018]
Further, a sheet reversing unit 8 and a
The paper reversing unit 8 includes a
The
[0019]
A reliability maintenance / recovery mechanism 39 for maintaining / recovering the reliability of the
[0020]
Next, an operation relating to detection of an end position of a sheet in the main scanning direction and an image data mask will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a part of the inkjet recording apparatus as viewed from the front.
Two
When the
The
[0021]
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a sheet detection sensor is detecting a sheet, and FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a sheet is not being detected.
The
As shown in FIG. 4, when the
As shown in FIG. 5, when the
[0022]
FIG. 6 is a diagram showing a state where the carriage has moved in the main scanning positive direction from the capping position.
At the carriage position shown in FIG. 6, the
At the position in FIG. 7 where the
[0023]
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the sheet detection sensor and each nozzle row.
In FIG.
S1 is the
S2 is the
S3 is the
S4 is the
Is shown.
[0024]
FIG. 9 is a block diagram illustrating a control system of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment.
The
Further, the
At this time, the
[0025]
The
[0026]
The image data read from the
Here, the
An output signal of the
Further, the
The output signal of the
[0027]
Next, a process for detecting a sheet edge will be described.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a process of detecting a sheet edge.
The
After the transport operation is completed, the driving of the
Thereafter, the carriage position at the timing when the output of the
The stored right end position Pr and the left end of the sheet expected from the center of the transport path are calculated, and the calculated position is stored as the left end position Pl of the sheet (S7).
When the left and right end positions of the sheet are detected in this way, the carriage is driven in the negative direction of the main scanning and returned to the cap position, and then the capping is performed to complete the sheet end position detection operation (S8, 9). .
The above operation can be performed simultaneously with the printing operation.
[0028]
Next, an image masking operation will be described.
FIG. 12 is a flowchart showing the processing of the mask operation.
here,
The coordinates Pms at which the masking of the image is started are determined by the right edge Pr of the sheet detected in the process of FIG.
The coordinates Pme at which the masking of the image is ended is determined by the left end Pl of the sheet calculated in the process of FIG.
Then
Is calculated.
[0029]
The
After the transfer operation is completed, the image masks of all the nozzle rows are enabled (S13), and then the driving of the
Thereafter, when the carriage position P reaches Ps4, the
Thereafter, when the carriage position P reaches Pe4, the
When the carriage position P reaches the terminal end, the carriage is returned in the negative direction of the main scanning, capping is performed, and the movement is completed (S32, 33).
In the section from the start to the end of the image mask release of each nozzle array, the image mask circuit does not perform the process of masking the image, and the data supplied to the recording heads 14a and 14b during that period is ejected from the nozzle array as an effective image. You.
Conversely, in a section in which the mask of each nozzle row is not released, a process of masking an image is performed by the image mask circuit, during which white data is given to the recording heads 14a and 14b, and ink from the nozzle row is removed. Not injected.
[0030]
FIG. 10 is a block diagram showing a modification of the image mask circuit in the control system shown in FIG.
In the processing shown in the flowchart of FIG. 12, the
The CPU writes the mask release start position in the
When the carriage starts moving, a main scanning encoder signal is input to the
Here, when the carriage position measured by the
Regarding the termination of the image mask release, the
[0031]
(Example 2)
Second Embodiment An image forming apparatus according to a second embodiment will be described.
FIG. 13 is a diagram illustrating the positional relationship between the fed paper and the electrostatic transport belt.
In the case where the center of the fed
FIG. 14 is a flowchart illustrating a process performed by the image forming apparatus according to the second embodiment. When a print request is issued to the ink jet recording apparatus, after the paper feeding is completed (S41, 42), the carriage is moved from the home position until one edge of the paper can be detected (S43 to 45), and the end of the paper is moved. The position of the carriage at the time of detection is set as the position Pr of the right end of the sheet (S46, 47), and the movement of the carriage is stopped (S48).
With respect to the detected position Pr of the right end of the sheet, the other end Pl of the sheet is determined at a position symmetrical with respect to the center position of the conveyance path in the main scanning direction, so that the sheet can be moved with a minimum operation. Based on both ends in the main scanning direction, mask release and mask start position are determined based on this value to limit the printing range. If the end of the sheet cannot be detected even if the carriage is moved to the operable leftward position, it is determined as abnormal (S45, 49), and the printing operation is terminated (S50, 51).
[0032]
(Example 3)
Third Embodiment An image forming apparatus according to a third embodiment will be described.
As shown in FIG. 13, in the case of a configuration in which the center of the
[0033]
(Example 4)
Fourth Embodiment An image forming apparatus according to a fourth embodiment will be described.
FIG. 15 is a flowchart illustrating a process performed by the image forming apparatus according to the fourth embodiment. After the paper is fed (S61, 62), the carriage of the carriage is started for printing after enabling the mask of the image (S63-65), and when the right end of the paper is detected (S66), the position of the carriage is determined. Is stored as the position Pr of the sheet edge (S67), and based on this position, the image mask release position of each nozzle row is set as in the processing shown in FIG. 12 (S68).
At the same time, the left end of the sheet is calculated from the detected position Pr and the center position of the transport path, and the value is set as the position Pl of the left end of the sheet (S69), and the mask start position is set as in the process shown in FIG. It is set (S70).
As described above, while the edge of the sheet is detected at the same time as printing, the mask release and the start of the mask are set for each nozzle row when the detection is completed. After the printing is completed, the carriage is moved to the position 0, and the cap is completed (S71).
[0034]
(Example 5)
An image forming apparatus according to the fifth embodiment will be described.
FIG. 16 is a flowchart illustrating a process performed by the image forming apparatus according to the fifth embodiment. The image forming apparatus according to the fifth embodiment performs the printing operation and the detection of the right edge of the sheet at the same time as the image forming apparatus according to the fourth embodiment. However, even if the carriage is moved to the center of the sheet transport path, the edge of the sheet cannot be detected. , The printing operation is stopped, and the recording head is returned and capped.
That is, in the flowchart showing the processing of the fifth embodiment, the main parts of S61 to S71 are similar to the flowchart shown in FIG. 15, and the carriage movement for printing is started after the image mask is enabled ( If the carriage reaches the center position of the electrostatic transport belt before the right edge of the sheet is detected, the right edge of the subsequent sheet cannot be detected, so that the recording head is returned and capped (S81, S82). Is added.
[0035]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention has the following effects.
According to the first aspect of the present invention, since the sheet width can be detected, the mask release and the start position of the image can be set according to the actually detected sheet width. It is possible to suppress unnecessary printing in the forming apparatus.
[0036]
According to the second aspect of the invention, if only one end of the sheet is detected, the other end can be calculated. The paper width can be detected in a short time.
[0037]
According to the third aspect of the present invention, it is possible to determine an abnormal situation such as an inability to obtain the sheet width earlier than in the second aspect of the present invention. The print head can be prevented from deteriorating.
[0038]
According to the fourth aspect of the present invention, since the right end of the sheet can be detected simultaneously with the movement for printing, it is not necessary to move just to know the positions of both ends of the sheet as compared with the second aspect of the invention. Therefore, productivity is improved.
[0039]
According to the fifth aspect of the present invention, since the right edge of the sheet is detected simultaneously with printing, if the right edge of the sheet cannot be detected up to the center position in the main scanning direction of the sheet transport path, an abnormality is detected earlier than in the fourth aspect. Therefore, there is an effect that the print head protection operation can be performed quickly when an abnormality occurs, and the productivity when no abnormality occurs is also improved as compared with the third aspect of the present invention.
[0040]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a mechanism of an inkjet recording apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a side view showing a mechanism of the inkjet recording apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a part of the inkjet recording apparatus shown in FIG. 1 as viewed from the front.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state where a sheet detection sensor is detecting a sheet.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state where a sheet detection sensor does not detect a sheet.
FIG. 6 is a diagram illustrating a state where a carriage has moved in a main scanning positive direction from a capping position.
7 is a diagram illustrating a state in which the carriage has moved in the main scanning positive direction from the carriage position illustrated in FIG. 6;
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a sheet detection sensor and each nozzle row.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a control system of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment.
FIG. 10 is a block diagram showing a modification of the control system shown in FIG.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a process of detecting a sheet edge.
FIG. 12 is a flowchart illustrating processing of an image masking operation.
FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between an electrostatic transport belt and a sheet.
FIG. 14 is a flowchart illustrating processing performed by the image forming apparatus according to the second exemplary embodiment.
FIG. 15 is a flowchart illustrating a process performed by the image forming apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 16 is a flowchart illustrating a process performed by the image forming apparatus according to the fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記用紙の主走査方向の端部を検出し前記プリントヘッドとともに移動するセンサを有し、該センサによって検出した前記用紙の一方の端部の位置に基づいて主走査方向の用紙の範囲を算出し、前記プリントヘッドは前記用紙の範囲内に印刷を行うことを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus that performs printing by performing main scanning of a print head and sub-scanning of paper,
A sensor that detects an end of the sheet in the main scanning direction and moves together with the print head, and calculates a range of the sheet in the main scanning direction based on the position of one end of the sheet detected by the sensor. An image forming apparatus, wherein the print head performs printing within a range of the sheet.
前記用紙への印刷開始前に、前記用紙の主走査方向の範囲を検出するために、前記プリントヘッドを前記用紙の一方の端部を検出するまで移動させ、検出した前記用紙の一方の端部の位置から前記用紙の他方の端部の位置を算出し、前記用紙の主走査方向の幅とすることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
Before starting printing on the sheet, the print head is moved until one end of the sheet is detected in order to detect a range of the sheet in the main scanning direction, and one end of the detected sheet is detected. An image forming apparatus that calculates the position of the other end of the sheet from the position of the sheet and uses the calculated position as the width of the sheet in the main scanning direction.
前記用紙への印刷開始前に、前記用紙の主走査方向の範囲を検出するために、前記プリントヘッドを用紙搬送路の主走査方向の半分まで移動させ、前記用紙の一方の端部を検出し、検出した前記一方の端部の位置から前記用紙の他方の端部の位置を算出し、前記用紙の主走査方向の幅とすることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
Before starting printing on the paper, in order to detect the range of the paper in the main scanning direction, the print head is moved to half of the main scanning direction of the paper conveyance path, and one end of the paper is detected. An image forming apparatus that calculates a position of the other end of the sheet from the detected position of the one end and uses the calculated position as the width of the sheet in the main scanning direction.
前記用紙への最初の印刷のための移動を行う際、印刷と同時に前記用紙の主走査方向の一方の端部を検出し、検出した前記用紙の一方の端部の位置から前記用紙の他方の端部の位置を算出し、前記用紙の主走査方向の幅とすることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
When performing the movement for the first printing on the paper, one end of the paper in the main scanning direction is detected at the same time as printing, and the other end of the paper is detected from the detected position of one end of the paper. An image forming apparatus comprising: calculating a position of an end portion; and setting a width of the sheet in a main scanning direction.
前記用紙への最初の印刷のための移動を行う際、前記プリントヘッドを用紙搬送路の主走査方向の半分か、もしくは印刷のために必要な移動範囲まで移動させ、印刷と同時に前記用紙の主走査方向の一方の端部を検出し、検出した前記用紙の一方の端部の位置から前記用紙の他方の端部の位置を算出し、前記用紙の主走査方向の幅とすることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
When performing the movement for the first printing on the paper, the print head is moved to a half of the main scanning direction of the paper transport path or a movement range necessary for printing, and the printing is performed simultaneously with the main printing of the paper. Detecting one end of the sheet in the scanning direction, calculating the position of the other end of the sheet from the detected position of the one end of the sheet, and setting the width of the sheet in the main scanning direction. Image forming apparatus.
前記プリントヘッドはインクジェットプリントヘッドであることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the print head is an inkjet print head.
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