JP2005075508A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 様々な記録媒体に対して記録を行う記録装置においても、同じ給紙動作を行っていたため、搬送中に記録媒体が斜行したり、記録媒体の頭だし量に過不足が生じたり、搬送経路の途中で紙づまりが起こる可能性があった。
【解決手段】 適正な給紙動作が行えるよう、記録媒体の種類に応じた給紙動作時のパラメータを設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録媒体の種類を識別する識別装置を備えたプリンタに関するものである。

近年、カラーインクジェット記録装置における画質に、銀塩写真並の美しさ・品位が求められてきている。このような高品位の画質を実現するために、記録ヘッドから吐出されるインク粒子を小さくし、かつ正確に記録媒体上に着弾させることが求められている。さらに、記録装置の改良のみならず記録媒体の改良も必要であり、銀塩写真調を表現するために、記録媒体の表面状態が光沢調・半光沢調・マット調（つや消し）となっている写真画像記録用の記録媒体が開発されている。これらの様々な記録媒体をユーザーが使用する記録媒体に合わせて選択するようになっている。また、インクジェット記録装置においては、写真調の記録媒体以外にも普通紙、コート紙、はがき、インクジェット用はがき、ＯＨＰフィルムなどの様々な記録媒体に記録をすることが可能である。

一般に、記録媒体の表面に塗布されている材質は記録媒体の種類によって異なるため、種類の異なる記録媒体では吐出されたインクの発色状態や、インクの吸収状態が異なる。それ故、記録媒体の種類に応じて、記録を行うために行われる色画像処理や、記録媒体に吐出するインクの打ち込み量を変えるなどの記録条件を異ならせて、記録媒体の種類に応じた最適な記録を行うようにしている。この記録媒体の種類に応じた最適な記録が行われるための処理は、記録装置に接続されるホストコンピュータ（以下、ＰＣともいう）に格納されているソフトウェアである、プリンタドライバで行われる。しかし、記録媒体の種類を選択はユーザーが行っており、記録時にユーザーがプリンタドライバの画面上で、これから記録をしようとする記録媒体の種類を選択する等の操作が必要である。この操作は不慣れなユーザーには煩雑であり、また、ユーザーが記録媒体の種類を間違えて、実際とは異なる記録媒体の種類を選択してしまうこともある。間違えて異なる記録媒体の種類を設定されてしまった場合は、記録媒体の種類に応じた適切な記録を行うことができず、ユーザーの望む画質の記録結果が得られないことがある。

そこで近年、記録媒体の種類を自動で判別する検出手段を搭載した記録装置が開発されている。代表的な検出手段として、光源と受光素子を有する光学式センサを用いたものがあり、記録媒体上で反射した反射光を受光素子で検出し、検出値から記録媒体の種類を判別するものである。（例えば、特許文献１参照。）。
特開平２−１３８８０５号公報

記録媒体の種類を識別するために用いられる光学センサにより、記録媒体の特性を検出し、ホストコンピュータ上のプリンタドライバが、その検出値をから記録媒体の種類を判断し、記録媒体の種類に応じて最適な色画像処理やインク打ち込み量を設定して、記録装置に印刷を行わせるだけでは望ましい印刷物を得るためには不十分なことがある。一般に、記録装置は、記録媒体が積載される記録媒体積載部から実際に記録が行われる（インクジェット記録装置においては記録媒体にインクを付与する）記録部まで記録媒体を搬送する動作を行う。記録媒体積載部を含む自動給紙装置から記録媒体を１枚ずつ分離して記録部へ搬送する給紙、搬送動作において、媒体の種類に応じて最適な動作が行われなかった場合、搬送動作中に記録媒体が斜行してしまったり、記録媒体の頭だし量が過不足したり、給紙、搬送経路の途中で紙詰まり（紙ジャムとも称する）が起こってしまう可能性があるからである。

本発明は上記の問題を解決すべく、記録媒体の給紙、搬送動作時に、記録媒体の種類に応じて適正な動作が行えるようにするものである。

本願発明は、記録を行うための記録媒体を積載する記録媒体積載部を備え、前記記録媒体に対して記録手段により記録を行う記録装置であって、前記記録媒体を搬送するローラと該ローラを回転駆動するモータとを有し、前記記録媒体積載部に積載された記録媒体を給送して前記記録手段による記録位置まで搬送する給送手段と、前記記録媒体積載部に積載された記録媒体の種類を識別する識別手段と、前記識別手段によって識別された記録媒体の種類に応じて、前記記録媒体積載部から給送された記録媒体を前記ローラにより搬送するときの前記ローラの回転を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

以上説明したように、本発明は、記録用紙を印刷部へ搬送する時に、判別した記録媒体の種類に応じて記録用紙に合わせた最適な給紙方法を選択して行う様にしたことにより、使い勝手が非常に良く、高品位かつ高性能のプリンタを提供することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

図１に本発明を適用したインクジェットプリンタの全体斜視図を示す。

１は記録媒体（記録用紙とも称する）で、２はインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置、または単に、記録装置とも称する）の本体であり、インクジェットプリンタの本体２の内部に記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドを備える記録部がある。３は記録媒体を積載する記録媒体積載部であり、給紙トレイとも称する。４は記録媒体の特性を検出するセンサであり、本発明では、記録媒体に光を照射する発光部と、記録媒体の表面で反射した反射光を受光する受光部とからなる光学式のセンサを用いている。このセンサ４のことを記録媒体の表面状態を検出して、記録媒体の種類を検出する際に用いることから紙種センサとも称する。５は、記録媒体積載部に積載された記録媒体を給紙するための給紙装置である。

図１に示すインクジェットプリンタにおいて、記録動作時には、給紙トレイ３に積載された記録媒体１が、給紙装置５によって１枚ずつ分離され、矢印６の搬送方向に給紙され、記録部で画像が形成される。給紙トレイ３の上面には、給紙トレイ３に積載された記録媒体の特性を検出するための紙種センサ４が配されていて、記録媒体１を給紙する前、つまり、記録媒体１が給紙トレイ３に積載された状態で記録媒体の表面状態を検出することができる。インクジェットプリンタの制御部、またはインクジェットプリンタに接続されるホスト装置にインストールされているプリンタドライバは、紙種センサ４が検出した記録媒体の表面状態を表す検出値に基づいて記録媒体の種類を判別する。また、プリンタドライバは、最適な画像を記録できるように、判別された記録媒体の種類に応じた記録データを生成してインクジェットプリンタへ送信する。インクジェットプリンタは、ホスト装置から受信した記録データに基づいた記録を行う際に、記録媒体の種類に基づいて適正な給紙、搬送動作を行って、記録部にて記録を行い、その後記録媒体を装置外に排出する。

図２は、インクジェットプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。

このインクジェットプリンタは、ホストコンピュータ４００と接続して用いることができ、ホストコンピュータ４００から指令信号や、記録すべき文字や画像などのデータ（以下、画像データと称する。）を受信して、この画像データに応じた画像の記録を行うことができる。また、インクジェットプリンタからは、正しくデータが転送されているか否かを確認するデータ、インクジェットプリンタの動作状態を知らせるデータなどがホストコンピュータ４００に返される。なお、このホストコンピュータ４００のことを、ホストＰＣや、ホスト機器、またはホスト装置とも称する。

また、画像データはホストコンピュータから以外に、直接プリンタに接続しているデジタルカメラ４１２や、メモリーカード４１３からも取り込める構成になっている。もちろん全部同時に接続することも可能であり、またこれらの内、１つのみ接続して使用することも可能である。

ホストコンピュータ４００・デジタルカメラ４１２・メモリーカード４１３等から受信した記録データは、インクジェットプリンタの受信バッファ４０１に入力される。インクジェットプリンタは、この受信バッファ４０１に入力されたデータに基づいて記録動作を統括制御する、ＣＰＵ４０２ａを有する制御部４０２を有している。制御部４０２は、受信バッファ４０１に入力された画像データの処理を行い、圧縮された画像データの解凍や、各色間の境界や空白を検知して、記録のためのデータを生成する画像処理部４０２ｂを含んでいる。この制御部４０２には、受信した画像データなどを一時的に記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）から構成されるメモリ部４０３や、各部のコントロール部が接続されている。

次に、各コントロール部について説明する。メカコントロール部４０４は、キャリアモータ、ＬＦモータなどのメカ部４０５を駆動制御する。センサ／ＳＷコントロール部４０６は、紙種センサ４等の各種センサおよびＳＷ（スイッチ）を含むセンサ／ＳＷ部４０７からの信号を処理する。表示素子コントロール部４０８は、表示パネル群のＬＥＤや液晶表示素子などを含む表示素子部４０９を制御する。記録ヘッドコントロール部４１０は記録ヘッド４１１を制御する。これら各コントロール部は、制御部４０２からの指令に基づいて動作し、必要に応じて制御部４０２にフィードバック信号などを送る。例えば、記録ヘッドコントロール部４１０は、記録ヘッド４１１の状態を示す温度情報などを制御部４０２に送る。

次に、図３に、記録媒体の種類を判別する際に用いられる紙種センサ４の図を示す。

紙種センサ４は、ＬＥＤからなる発光素子７と、受光素子８、９から構成されている。発光素子７から記録媒体表面に対して斜めに投光された光は、記録媒体により反射され、受光素子８、９により反射光量が検出される。特に、受光素子８は正反射光の光量を検出し、受光素子９は拡散反射光の光量を検出する。これらの受光素子から得られる検出値（反射光光量）から記録媒体の種類を判別する。記録用紙の種類として、光沢紙（光沢調・半光沢調・マット調（つや消し））、普通紙、コート紙、はがき、インクジェット用はがき、ＯＨＰフィルムなどがあげられる。これらは記録媒体は、種類に応じて受光素子からえられる検出値（反射光量に対応した値）が異なるので、この特性を利用して記録媒体の種類を判別することができる。

なお、本実施の形態において、記録媒体の特性を検出する検出手段として、図３のような光学式のセンサを用いたが、検出手段としてはこの方式に限るものではなく、記録媒体表面の摩擦抵抗を検出することで記録媒体の特性を検出する方法など、記録媒体の種類に応じた特性を検出できる方法であれば他の方法をとることも可能である。

次に、図４のプリンタ断面図を用いて、記録用紙搬送の流れを補足説明する。

ここでは、シリアル式プリンタの例を用いて説明するが、本発明は他の方式のプリンタにおいても適用可能である。給紙トレイ３に積載された記録用紙１は給紙装置５の給紙ローラ２１によって１枚ずつ分離されて、不図示の搬送モータによって回転駆動される搬送ローラ２２、および搬送ローラ２２に対向するピンチローラ２３のニップ部に送られる。その後は、記録媒体が搬送ローラ２２とピンチローラ２３に挟持され、所定ピッチ量搬送後（副走査）に、記録媒体が記録部に到達し、記録部において記録ヘッド２４が紙面直角方向に走査（主走査）しながら記録ヘッドからインクを吐出することと、所定ピッチ量の搬送とを繰り返すことで用紙全面の記録を完成させる。

次に、図５〜７に、記録用紙のレジストレーションの方式を示す。

給紙装置５から送られてきた記録用紙の曲がり（斜行）を除去することや、記録開始までの先端余白量を管理するために、レジストレーション動作を行う。このレジストレーション動作においては、記録用紙の表面摩擦係数、剛性、端面の裁断状態、反り状態に応じて最適な方法がある。図５〜７に、方式１から３の３種類の例を示す。図５〜７において、記録用紙１の先端が搬送ローラ２２とピンチローラ２３のニップ部に到達するタイミングを拡大して表示し、時系列的にＡ、Ｂ、Ｃ・・と経過していく様子を表現している。

図５に方式１の様子を示す。

図５（Ａ）では、搬送ローラが停止した状態で記録用紙が接近する。図５（Ｂ）では、搬送ローラが停止したまま、記録用紙がニップ部に突き当たり所定のループ量を形成する。図５（Ｃ）では、搬送ローラが順方向に回転（正転）開始して記録用紙の副走査を開始する。

図６に方式２の様子を示す。

図６（Ａ）では、搬送ローラが逆方向に回転した状態で記録用紙が接近する。図６（Ｂ）では、搬送ローラが逆方向に回転したまま、記録用紙がニップ部に突き当たり所定のループ量を形成する。図６（Ｃ）では、搬送ローラが順方向に回転開始して記録用紙の副走査を開始する。

図７に方式３の様子を示す。

図７（Ａ）では、搬送ローラが順方向に回転した状態で記録用紙が接近する。図７（Ｂ）では、搬送ローラが順方向に回転したまま、記録用紙の先頭部分が所定量ニップ部を通過する。図７（Ｃ）では、搬送ローラが逆方向に回転して記録用紙の先端がニップ部まで吐き出され、所定のループ量を形成する。図７（Ｄ）では、搬送ローラが再度、順方向に回転して記録用紙の副走査を開始する。

以上のように、記録用紙の種類に応じて、搬送ローラ及びピンチローラの回転（回転方向、回転速度、回転の停止）を制御して、図５〜７に示す３種類のレジストレーションの方式を使い分けることにより、それぞれの記録用紙の斜行防止・先端余白量管理を最適化できる。

方式１のレジストレーション動作では、記録媒体の給紙に要する時間を短くすることができ、記録のスループットを向上させることができる。また、方式３のレジストレーション動作では、搬送ローラを回転方向を正転・逆転・正転のように回転方向を変更させるため、給紙動作には時間はかかるものの、記録媒体の給紙精度を上げることができるので、記録画像の品位を向上することができる。方式２は、給紙精度を上げつつ、スループットを落としたくないときに、用いるとよい。

なお、本実施の形態においては、レジストレーションの方式の例を３種類説明したがこれに限るものではないことはいうまでも無いことである。

また、同じく斜行防止・先端余白量管理を目的として、ニップ部に接近させる時あるいは、ニップ到達後の頭だし送り中の紙送り速度である「給紙速度」や、ニップ到達後の「頭だし送り量補正」等も記録用紙の種類に応じて最適化をすることが望ましい。

本実施の形態では、この「給紙速度」に関しても給紙速度に応じて３段階の速度を方式１〜３として設定している。ここで、方式１の給紙速度は遅いとし、方式３の給紙速度は速いとしている。同様に、「頭だし送り量補正」に関しても、補正値の程度（大きい、小さい）を表わす情報として、方式１〜３を設定している。

次に、図８を用いてこれらのパラメータと記録用紙種類の関連を説明する。

用紙の種類として普通紙、光沢紙、コート紙、ＯＨＰ用紙、はがきがあり、また、一概に光沢紙と言っても、光沢度や風合いの異なるものや、マット的表面の半光沢紙などもある。またコート紙においても、表面状態色合い、厚さ等異なるものが開発されてきている。これらを区別してＡ、Ｂ、Ｃなどで表現している。ＰＣドライバ画面上でユーザーが記録用紙を選択する「手動設定」モードにおいては、これら細分化した記録用紙に対応して必要に応じてドライバーメニューに用意させることで１対１対応させることが可能である。その選択肢に応じて、先述した「レジストレーション動作」、「給紙速度」、「頭だし量補正」をそれぞれ最適化した方式を割り当てることが可能ある。

例えば、「光沢紙Ｂ」に対しては、レジストレーション動作は方式２、給紙速度は方式１、頭だし量補正は方式２を用いると良いことがあらかじめ実験により求められており、これを実行させることで最適な動作を実現している。

一方、紙種センサ４を用いて記録媒体の種類を自動で判別する「自動設定１」モードにおいても、記録用紙の種類に応じて方式１〜３を用いることにより、最適な動作を実現することができる。図８にはこのような場合の例を表現してある。

図８のような、記録媒体の種類に関する情報と、それぞれの動作、制御に関するパラメータとを対応付けたテーブルをメモリー部４０３に格納することで、記録時に適正な動作を行うことが可能となる。なお、図８のテーブルでは、プリンタドライバで記録媒体の種類が設定されたときに参照される手動設定の情報と、紙種センサ４によって判別されたときに参照される自動設定１の情報が、メモリ上の別の領域に格納されているが、図８のように、手動設定と自動設定１とで同じ情報である場合には、同じ領域に格納し、同じ情報を参照するような構成としてもよい。

次に、図９に給紙動作時における各パラメータの選択動作のフローチャートを示す。

まず、Ｓ１においてプリント開始の指示があると、Ｓ２において記録用紙の種類を自動検出するモードか否かの判定を行う。

ユーザーがプリンタドライバにおいて記録用紙の種類を選択する手動設定であるときには、Ｓ３において図８の「手動設定」のユーザーが設定した記録用紙に対応した各パラメータが割り当てられる。また、紙種センサ４の検出結果を基に記録媒体の種類を識別する自動設定であるときには、Ｓ４において図８の「自動設定１」の識別された記録用紙に対応した各パラメータが割り当てられる。

次に、Ｓ５において、それぞれ割り当てられたパラメータで給紙動作を行い、一連のフローを終了する。

次に図１０、１１を用いて第２の実施例を説明する。

実施例１では、プリンタドライバ上においてユーザーが選択できる記録媒体と同じように、紙種センサにより判別する構成となっているが、実施例２では、特性の似ている記録媒体である光沢紙Ａ〜Ｃ、半光沢紙Ａ、Ｂを光沢紙グループとし、コート紙Ａ、Ｂをコート紙グループとして判別し、その判別された記録媒体の種類に応じて給紙動作を変更することを特徴とする。

紙種センサにより、記録媒体表面の状態を検出することで記録媒体の種類を識別するのだが、光沢紙Ａ〜Ｃ、半光沢紙Ａ、Ｂは、同種の光沢紙であり、記録媒体表面の状態に多少の差はあるものの、センサがその表面状態の差を検出することは難しい。また、記録媒体表面の差を検出するために、微妙な差を検出することができる高価なセンサを用いると、記録装置の価格が高価なものとなる。しかしながら、光沢紙Ａ〜Ｃ、半光沢紙Ａ、Ｂのような同種の記録媒体を、光沢紙として一つの記録媒体とすることにより、高精度のセンサを用いることなく安価なセンサを用いることが可能となり、記録装置のコストを下げることが可能となる。

このように、光沢紙グループ、コート紙グループとして、複数の記録媒体を同じグループとしたことで、それぞれの記録媒体に対して最適ではないとしても、最適に準じた旧指導さを実行させる必要がある。例えば、同一グループ内で記録用紙の剛性が大きく異なる記録用紙がある場合は、紙ジャムが起こらないように、剛性の低い記録用紙の特性に合わせたり、頭だし特性の異なる用紙が同一グループに存在する場合は、中間の値に設定する、などの手法を採ることにより、実際の給紙動作において問題の無いよう実行することが出来る。

図１０に、給紙動作の各種パラメータと記録用紙種類の対応を示す。

プリンタドライバ上でユーザーが記録用紙の種類を選択する「手動設定」に関しては、実施例１の図８と同じである。紙種センサを用いて記録用紙の種類を自動で判別する「自動設定２」において、光沢紙グループ内には光沢紙Ａ、Ｂ、Ｃ、半光沢紙Ａ、Ｂが属しており、コート紙グループ内には、コート紙Ａ、Ｂが属している。例えば、光沢紙グループでは、各種パラメータが最大公約数的に設定してあり、また、コート紙グループの頭だし補正に関しては、コート紙Ａは方式１が、コート紙Ｂは方式２がそれぞれ最適なパラメータとなっているが、それぞれの中間の値である方式４をコート紙グループの頭だしの際に用いるパラメータとしている。

次に、図１１に給紙動作時における各パラメータの選択動作のフローチャートを示す。

まず、Ｓ１１においてプリント開始の指示があると、Ｓ１２において記録用紙の種類を自動検出するモードか否かの判定を行う。

ユーザーがプリンタドライバにおいて記録用紙の種類を選択する手動設定であるときには、Ｓ１３において図１０の「手動設定」のユーザーが設定した記録用紙に対応した各パラメータが割り当てられる。また、紙種センサ４の検出結果を基に記録媒体の種類を識別する自動設定であるときには、Ｓ１４において図１０の「自動設定１」の識別された記録用紙に対応した各パラメータが割り当てられる。

次に、Ｓ１５において、それぞれ割り当てられたパラメータで給紙動作を行い、一連のフローを終了する。

本発明を適用したインクジェットプリンタの全体斜視図である。 本発明のインクジェットプリンタのブロック図である。 本発明の紙種センサの構成図である。 本発明のプリンタ断面図である。 用紙レジストレーション方式の動作説明図である。 用紙レジストレーション方式の動作説明図である。 用紙レジストレーション方式の動作説明図である。 本発明の給紙パラメータ表の図である。 本発明の給紙動作フローチャート図である。 第２実施例の給紙パラメータ表の図である。 第２実施例の給紙動作フローチャート図である。

符号の説明

１ 記録用紙
２ 記録部
３ 給紙トレイ
４ 紙種センサ
５ 給紙装置
７ 発光素子
８、９ 受光素子
２１ 給紙ローラ
２２ 搬送ローラ
２３ ピンチローラ
２４ 記録ヘッド

Claims (9)

1. 記録を行うための記録媒体を積載する記録媒体積載部を備え、前記記録媒体に対して記録手段により記録を行う記録装置であって、
   前記記録媒体を搬送するローラと該ローラを回転駆動するモータとを有し、前記記録媒体積載部に積載された記録媒体を給送して前記記録手段による記録位置まで搬送する給送手段と、
   前記記録媒体積載部に積載された記録媒体の種類を識別する識別手段と、
   前記識別手段によって識別された記録媒体の種類に応じて、前記記録媒体積載部から給送された記録媒体を前記ローラにより搬送するときの前記ローラの回転を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする記録装置。
2. 前記制御手段は、前記ローラの回転方向、回転速度、回転の停止の少なくともひとつの制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記識別手段は、前記記録媒体が前記記録媒体積載部に積載された状態で、給送手段によって記録媒体が前記記録媒体積載部から給送される前に記録媒体の種類を識別することを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 前記制御手段は、さらに、前記記録装置に接続されるホスト装置により設定された記録媒体の種類に応じて、前記前記ローラの回転を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の記録装置。
5. 前記制御手段は、記録媒体の種類と、給送動作を行う際に用いられるパラメータとを対応付けたテーブルを参照して、前記識別手段によって識別された記録媒体の種類、または前記ホスト装置により設定された記録媒体の種類に応じて前記ローラの回転を制御することを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
6. 前記制御手段は、前記識別手段によって識別された記録媒体の種類に応じた前記ローラの回転の制御と、前記ホスト装置により設定された記録媒体の種類に応じた前記ローラの回転の制御とで、異なるテーブルを参照することを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
7. 前記制御手段は、前記ローラの回転を制御することにより、前記給送手段により搬送される記録媒体の斜行の除去、前記記録媒体の給送速度の変更、前記記録媒体の給送時の送り量の変更の少なくとも１つを行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の記録装置。
8. 前記識別手段によって識別される記録媒体の種類は、前記ホスト装置により設定される記録媒体の種類よりも少ないことを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の記録装置。
9. 前記識別手段は、発光部と受光部を備えるフォトセンサを用いて記録媒体の表面状態を検出することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の記録装置。

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