JP2007144785A

JP2007144785A - 画像形成装置の紙紛対策方法

Info

Publication number: JP2007144785A
Application number: JP2005342314A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Inoue; 匡井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】ロール紙をカットする機構を有するインクジェットプリンタにおいて、プラテン吸引孔の目詰まりの発生や印字媒体のコックリングの発生。
【解決手段】記録媒体上に画像形成を行うために複数のノズルを配列した記録ヘッドと、前記記録ヘッドにより記録媒体に印字をおこなう印字手段と、記録媒体及びプラテン吸引孔に対して光を発光する発光部と、発光部からの光を反射するためにプラテン吸引孔内部に設置した反射手段と、発光部より発した光が前記反射手段に反射し、その反射光を受光する受光センサと、受光センサの出力からプラテン吸引孔が目詰まりしたかを判断するための判断手段を備え、プラテン吸引孔に目詰まりが発生すると発光部の光が反射手段に届かないことを利用し、受光センサに反射光が届かない場合にプラテン吸引孔が目詰まりを起こしたと判断することでユーザにプラテン清掃のタイミングを告知する機能を有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、インクを吐出する複数のノズルが配置される記録ヘッドを用いて画像形成を行うインクジェット記録方式を採用した画像形成装置に関するもので、特にプラテン吸引孔の目詰まりを検出する手段を備えた装置に関するものである。

従来、インクジェットプリンタにおいて記録媒体に画像を形成する際に、インク粒を多量に打ち込むと、記録媒体が多量のインクを吸収するため、記録媒体が波状に膨らむコックリング現象が生じる場合がある。コックリングが発生すると、記録媒体が浮き上がってしまうため、記録媒体と記録ヘッドの距離にバラツキが生じ、それによってインク粒の飛翔距離がばらつくため、画像むらが生じてしまう場合がある。また、コックリングが大きくなると、記録媒体が記録ヘッドに接触して、記録媒体の印字面に汚れを生じさせるだけでなく、記録ヘッド破壊に繋がる可能性がある。

これらのコックリングを解決する方法として例えば特許文献１および特許文献２の方法が提案されている（図１参照）。

特許文献１においては、記録媒体の搬送面に吸引孔を有する凹凸を形成し、凸部に設けられた複数の吸引孔を介してファン等を用いて負圧を発生させることで記録媒体を吸引するものが提案されている。

また、特許文献２においては、プラテン上に、吸引孔に相当する貫通孔を形成、更に吸引室となる凹みと、凹みの中に貫通孔を形成し、記録媒体がプラテン上に搬送されると、記録媒体がプラテン上で吸気・支持されるしくみを備えており、凹みに設けた外吸引孔により記録媒体を吸引することにより、記録媒体のコックリングによる浮き上がりを防止している。
特開平11-208045号公報特開2003-246524号公報

特許文献１及び特許文献２に開示されている方法は、プラテン上に吸引孔を設け、吸引孔に負圧を発生させることにより記録媒体をプラテン上に吸着させコックリングを防止している。しかしながら、どちらの方法も吸引孔を用いて記録媒体をプラテン上に吸着させる手段を用いており、例えば、ロール紙をカットする機構を有するインクジェットプリンタにおいては、印字後にカッタでロール紙を切断した時に発生する紙粉がインクミストと混じりプラテン吸引ファンに吸引されることが原因で、プラテン吸引孔の目詰まりが発生してしまい、印字媒体をプラテン上に吸着できなくなるため、画像むらやヘッド擦れによるヘッド破壊が生じてしまう可能性がある。プラテン吸引孔に目詰まりが発生した場合は、特許文献１及び特許文献２のどちらの方法を用いても印字媒体のコックリングを防ぐことができない（図２）。

（目的）
本発明は、プラテン吸引孔の底面に反射板を設け、ヘッド上に搭載された反射型光学センサにてプラテン上の吸引孔をスキャンすることで目詰まり検知を自動化し、ユーザーにプラテン清掃のタイミングを告知する機能を有するプリンタを提供することを目的とする。

（第１の実施の形態）
記録媒体上に画像形成を行うために複数のノズルを配列した記録ヘッドと、前記記録ヘッドにより記録媒体に印字をおこなう印字手段と、記録媒体及びプラテン吸引孔に対して光を発光する発光部と、発光部からの光を反射するためにプラテン吸引孔内部に設置した反射手段と、前記発光部より発した光が前記反射手段に反射し、その反射光を受光する受光センサと、受光センサの出力からプラテン吸引孔が目詰まりしたかを判断するための判断手段を備え、該プラテン目詰まり判断手段は、プラテン吸引孔に目詰まりが発生すると発光部の光が反射手段に届かないことを利用し、受光センサに反射光が届かない場合にプラテン吸引孔が目詰まりを起こしたと判断することでユーザにプラテン清掃のタイミングを告知する機能を有するプリンタを提供することを特徴とする。

（第２の実施の形態）
請求項１に記載の画像形成装置において、前記受光センサは、プラテン上ではプラテン吸引孔の目詰まりを検出し、記録媒体上では、記録媒体に対して正反射した光を受光することで印字媒体の幅を検知することを特徴とする。

本願請求項１及び請求項２に記載した発明により、ロール紙を切断する機構を有するインクジェットプリンタにおいて、印字後にカッタでロール紙を切った時に発生する紙粉がインクミストと混じりプラテン吸引孔を塞ぐことで発生するプラテン目詰まりを自動で検知し、ユーザにプラテン清掃のタイミングを告知する機能を有することが可能となり、ユーザがプラテンの目詰まりに気が付かず、コックリングが発生してしまうことが原因で生じる画像むら及び記録ヘッドの破壊を防ぐことができる。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。

図３及び図４に示すように、インクジェット画像形成装置は、イメージスキャナ、パソコン、CAD装置等から成る外部装置１、印字制御部２、記録ヘッド３から構成されている。このような構成のインクジェット画像形成装置の動作概要は次のとおりである。

インクジェット画像形成装置の印字制御部２は、CPU４、ヘッド制御部５、プラテン吸引孔目詰まり検出部６、CPU４の実行するプログラムや印字パターンを格納するROM７、画像データを一時蓄える画像メモリ８等から構成されている。CPU４は、画像データVDIを転送してくる外部装置１とのインターフェイスを司ると共に、メモリやＩ／O等を含め印字制御部全体の制御をおこなっており、外部装置１から画像データＶＤＩが転送されてくると、ＣＰＵ４からの命令によりヘッド制御部５にて各種画像処理をおこない記録ヘッド３へ画像データを転送、リニアスケール９から入力される位置検出信号ＬＩＮＳＣＬを利用することで、記録ヘッド３から図３における記録媒体１０上の目的の位置にインクを吐出し、記録媒体１０上に所望の画像を形成する。

また、図３に示すように、キャリッジ１１の主走査上の位置情報は、主走査リニアスケール９から取得し、印字媒体１０の送り量は副走査エンコーダ１２により取得している。主走査リニアスケール９の出力は、記録ヘッド３から出力されるインクの吐出タイミングを制御するための同期信号としても使用されている。

ヘッド制御部５では、ヘッドの各ブロックの画像データVDO、ヒータ駆動パルス信号等、インク吐出に必要な信号の生成も行っている。画像データVDO、ヒータ駆動パルス信号は、記録ヘッド３に転送され、記録媒体１０にインクを吐出し１カラム分の画像を形成する。以上のような制御を主走査方向に記録ヘッド３を走査させながらおこなうことにより、１バンド分の画像を形成する。

本発明の目的であるプラテン吸引孔目詰まり検出は、光学式センサ１３によって行われる。光学式センサ１３は、図５に示すように受光センサ１４にて、プラテン下部の反射板１５から正反射した発光素子１６からの光を受光できたかできないかでプラテン吸引孔１７の目詰まりを検出する。受光センサ１３には一般的にフォトダイオード、若しくはフォトトランジスタが採用され、発光素子１６には主にＬＥＤが採用されるが、プラテン吸引孔１７の目詰まりの状態が判別できるものであればどのようなものであっても構わない。また、インクジェット画像形成装置に搭載される光学式センサ１３は一般的にキャリッジ１１上に設置されるが、キャリッジ１１と独立した構成であっても良い。

下記より本発明第１の実施の形態について図５、図６、図７を用いて説明する。

まず、図５を用いて光学式センサ１３の構成について説明する。光学式センサ１３はLED１６と受光センサ１４で構成されており、受光センサ１４は反射板１５からの正反射光を受光するように配置されている。またLED１６、反射板１５、受光センサ１４の光軸上にプラテン吸引孔１７がくるようにLED１６及び受光センサ１４が配置されている。

次に光学式センサ１３のキャリブレーションの方法について図６を用いて説明する。まず、キャリッジモータ１８及びを用いキャリッジ１１上に搭載された光学式センサ１３を（Ｘ１、Ｙ１）の位置へ移動させ、図６に示す光学式センサ内のLED１６を消灯した状態での受光センサ１４の出力値を測定する（つまりプラテン吸引孔下部の反射板１５からの反射光が全く無い状態での受光センサ１４の出力値を測定する）。次に、LED１６を発光させ、プラテン吸引孔下部の反射板１５からの反射光を受光センサ１４にて測定、受光センサ１４からの出力レベルが飽和するようにアンプのゲイン（図示せず）もしくはLED１６の光量調節部（図示せず）により発光光量を調整する。

次に、図６の真ん中の図に示すように、キャリッジ１１上に取り付けられた光学式センサ１３のLED１６を発光させた状態でキャリッジモータ１８を駆動することでプラテン２０上の（X１、Y１）−（X２、Y１）間をスキャンした時の反射光量を受光センサ１４にて測定する。

測定結果を基に、上記の測定結果を元にプラテン吸引孔１７の目詰まりを判定する。プラテン上をスキャンした時の受光センサの反射光量の様子を図６の下側の図に示す。

図６の下側の図の結果から、光学式センサ１３がプラテン吸引孔１７を通過する箇所で受光センサ１４の出力レベルが飽和するのがわかる。これは、プラテン溝上にプラテン吸引孔が２箇所空いており、その吸引孔がLED１６、反射板１５、受光センサ１４の光軸上に設けられており、光学式センサ１３がプラテン吸引孔１７上を通過する際に受光センサ１４が最大の光量を受光するためである。また、それ以外の箇所では、LED１６が発した光がプラテン上を正反射したとしても受光センサ１４と光軸がずれるため受光センサ１４はLED１６が発した光を受光することはできないため受光センサ１４の出力は変化しない。

次に、プラテン吸引孔１７の一部が目詰まりを起こした場合の様子を図７に示す。

図７から、プラテン吸引孔１７が目詰まりを起こしている箇所（２１、２２）において受光センサ１４の出力が変化しないことがわかる。これは、LED１６、反射板１５、受光センサ１４の光軸上に設けられたプラテン吸引孔１７が目詰まりを起こした場合、受光センサ１４は正反射を受光できないからである。

このように、プラテン吸引孔を２つ用意、プラテンの内側に反射板を設置することで、受光センサ１４は、プラテン吸引孔１７が目詰まりをしていない場合は、LED１６からの光が反射板１５にて正反射することで、受光センサ１４は正反射光を受光するが、プラテン吸引孔１７のどちらかの穴が目詰まりを起こすと、LED１６の光が受光センサ１４に達しないため受光センサ１４は正反射光を受光することができない。プラテン吸引孔１７の位置で受光センサ１４が正反射光を受光できているかを図４の目詰まり検出部６にて判断し、プラテン吸引孔１７が目詰まりを起こした場合にはプラテン吸引孔清掃指示部２３にて例えばオペレーションパネルなどユーザに対してなんらかの表示機能を使用し、ユーザーにプラテン吸引孔１７の清掃のタイミングを告知する機能を組み込むこともできる。

また、本発明の第１の実施の形態についての説明においては光学式センサ１３として、図５のように受光センサ１４が正反射光を受光するタイプの光学式センサを用いていたが、図８に示すような受光センサ１４が乱反射光を受光するような乱反射受光型の光学式センサを用いてプラテン吸引孔の目詰まりを検出しても良い。

下記より本発明第２の実施の形態について図９、図１０を用いて説明する。

まず、図９を用いて光学式センサ１３の構成について説明する。光学式センサ１３はLED１６と受光センサ１４で構成されており、受光センサ１４は反射板１５に対しては乱反射光を、印字媒体１０に対しては正反射光を受光するように配置されている。またプラテン吸引孔１７に関してはLED１６、反射板１５、受光センサ１４の光軸上にくるように配置されている。

次に光学式センサ１３のキャリブレーションの方法について図６を用いて説明する。まず、キャリッジモータ１８を用いキャリッジ１１上に搭載された光学式センサ１３を（Ｘ１、Ｙ１）の位置へ移動させ、図６に示す光学式センサ内のLED１６を消灯した状態での受光センサ１４の出力値を測定する（つまりプラテン吸引孔下部の反射板１５からの反射光が全く無い状態での受光センサ１４の出力値を測定する）。次に、LED１６を発光させ、プラテン吸引孔下部の反射板１５からの反射光を受光センサ１４にて測定、受光センサ１４からの出力レベルが飽和するようにアンプのゲイン（図示せず）もしくはLED１６の光量調節部（図示せず）により発光光量を調整する。上記のキャリブレーションを実施することにより、光学センサ１３をプラテン吸引孔上移動し、プラテン吸引孔下部の反射板１５から乱反射する光を受光センサ１４で読み取り、その出力状態をみることでプラテン吸引孔の目詰まりを検出することができる。

また、図９の光学センサは、記録媒体１０上においては、記録媒体１０を正反射した光を受光することが出来るため、図１０に示すように記録媒体１０からの正反射光量と、プラテン２０からの正反射光量の差を利用することで記録媒体１０の紙幅も検知することが可能である。

特許文献１及び特許文献２を説明するための図。特許文献１及び特許文献２の問題点を説明するための図。本発明第１及び第2の実施形態における画像形成装置を示した図。画像形成装置の内部ブロック図。本発明第１の実施形態における光学式センサの構成図。本発明第１の実施形態におけるプラテン吸引孔の検出方法を示した図。本発明第１の実施形態におけるプラテン吸引孔の目詰まり検出方法を示した図。本発明第１の実施形態における光学式センサの構成方法（その２）を示した図。本発明第２の実施形態における光学式センサの構成図。本発明第２の実施形態におけるプラテン吸引孔の検出方法及び記録媒体の幅を検出する方法を示した図。

符号の説明

１外部装置
２印字制御部
３記録ヘッド
４ＣＰＵ
５ヘッド制御部
６目詰まり検出部
７ＲＯＭ
８画像メモリ
９リニアスケール
１０記録媒体
１１キャリッジ
１２印字媒体搬送量検出用エンコーダセンサ
１３光学センサ
１４受光センサ
１５反射板
１６ＬＥＤ
１７プラテン吸引孔
１８キャリッジモータ
１９搬送用モータ
２０プラテン
２１プラテン吸引孔目詰まり箇所
２２プラテン吸引孔目詰まり箇所

Claims

記録媒体上に画像形成を行うために複数のノズルを配列した記録ヘッドと、前記記録ヘッドにより記録媒体に印字をおこなう印字手段と、記録媒体及びプラテン吸引孔に対して光を発光する発光部と、発光部からの光を反射するためにプラテン吸引孔内部に設置した反射手段と、前記発光部より発した光が前記反射手段に反射し、その反射光を受光する受光センサと、受光センサの出力からプラテン吸引孔が目詰まりしたかを判断するための判断手段を備え、該プラテン目詰まり判断手段は、プラテン吸引孔に目詰まりが発生すると発光部の光が反射手段に届かないことを利用し、受光センサに反射光が届かない場合にプラテン吸引孔が目詰まりを起こしたと判断することでユーザにプラテン清掃のタイミングを告知する機能を有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、前記受光センサは、プラテン上ではプラテン吸引孔の目詰まりを検出し、記録媒体上では、記録媒体に対して正反射した光を受光することで印字媒体の幅を検知することを特徴とする画像形成装置。