JP2010100391A - Curl detection device and recorder - Google Patents
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Description
本発明は、記録装置等において搬送されるシートのカールの状態を検出するためのカール検出装置および該検出装置を有する記録装置に関する。 The present invention relates to a curl detection device for detecting a curl state of a sheet conveyed in a recording device or the like, and a recording device having the detection device.
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置においては、シートにカール癖がついていると、記録画像の品質を下げるだけでなく、装置内部の構成部材にシートの端部が引っ掛かって紙詰まりを生じるなどの不具合の原因となる。かかる不具合は、特に、ロール状に巻回されたロールシートを使用する場合に発生しやすい。シートのカール癖の程度や曲率はシートの種類や環境や記録量などによって異なり、また、ロールシートの場合は残量によっても異なる。 In a recording apparatus such as a printer, a copying machine, or a facsimile, if the sheet has curl wrinkles, not only the quality of the recorded image is lowered, but also the end of the sheet is caught by a component inside the apparatus, and a paper jam occurs. Cause malfunctions. Such a problem is likely to occur particularly when a roll sheet wound in a roll shape is used. The degree and curvature of the sheet curl varies depending on the type of sheet, environment, recording amount, and the like.
そこで、カールを検出したり、カールを矯正するために、シートを搬送しつつカールと逆向きの曲率を与えて塑性変形させるなど、様々な方法が提案されている。例えば、特許文献1には、トータルトナー比と湿度情報と記録材の搬送方向情報とを加味したカール判別テーブルを用いて、カール量およびカール方向を予想する方法が開示されている。また、特許文献2には、インクヘッドとロールシートの接離方向の距離を検出し、検出値に応じてインクヘッドを昇降することにより接離方向の距離を最適値にする方法が開示されている。かかる方法によれば、巻きつけ曲率の差によってカール状態が異なる場合でも、プラテンを必要とせずに、最適な飛翔距離でインクを着弾させることができる。
Accordingly, various methods have been proposed such as detecting the curl and correcting the curl by plastically deforming the sheet while conveying the sheet with a curvature opposite to the curl. For example, Patent Document 1 discloses a method for predicting a curl amount and a curl direction by using a curl discrimination table in consideration of total toner ratio, humidity information, and recording material conveyance direction information. Further,
さらに、特許文献3には、シート搬送路の途中に設けたシート検出センサを用いて、シートの先端部の位置V0と先端部から一定距離過ぎた位置V1の位置における記録ヘッドからシートまでの距離を検出する方法が開示されている。この方法によれば、V0およびV1の位置における検出値の出力差によってカールの方向と度合いを判別することができる。
しかしながら、シートのカール状態を検出したり、記録ヘッドとシートの接離方向の距離を測定する従来の方法では、カールの曲率の度合いを十分な精度で検出することができないという課題があった。例えば、環境変化に応じた予測パラメータを用いてカールを検出する特許文献1の方法では、カールに対応して適正に画像が形成されているかを確認することができず、必要かつ十分なカール矯正を実現するのが困難である。また、カール状況に応じて記録ヘッドを昇降させることにより、シートの各位置における記録ヘッドとの接離方向の距離を適正に保つ特許文献2の方法では、カール癖の程度が一定量を越えると有効に作用しなくなるという課題がある。この特許文献2の方法では、昇降駆動モータを新たに設ける必要があり、また、センサによる高さ計測を継続する必要があり、さらに、カール量が変化した場合の昇降動作の制御に手間を要することもあった。
However, the conventional method of detecting the curl state of the sheet or measuring the distance in the contact / separation direction between the recording head and the sheet has a problem that the degree of curl curvature cannot be detected with sufficient accuracy. For example, in the method of Patent Document 1 in which curl is detected using a prediction parameter corresponding to an environmental change, it is impossible to check whether an image is properly formed corresponding to curl, and necessary and sufficient curl correction is performed. Is difficult to realize. Further, in the method of
シート搬送方向におけるシート高さの変化の差分でカールを検出する特許文献3の方法では、カールの向きは判別できるが、カールの曲率に関してはシートの位置によって検出精度が大きく影響を受けるため、曲率を適正に判別できないという課題がある。従って、搬送されるシートに画像を記録する記録装置などにおいては、シートのカール方向を判別するとともに、カール矯正の制御の作動条件となるデカールパラメータをより高精度な実測値で検出することが要請されていた。
In the method of
本発明はこのような従来技術に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、シートの浮き量の計測結果に基づいてカールの曲率を精度良く検出することができるカール検出装置や、かかるカール検出装置を有する記録装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such conventional techniques. An object of the present invention is to provide a curl detection device capable of accurately detecting a curvature of a curl based on a measurement result of a sheet floating amount, and a recording apparatus having such a curl detection device.
本発明に係るカール検出装置は、搬送経路でシートを吸引する吸着手段と、搬送経路でシートの浮き量を検知する検知手段とを備え、シートの検出位置における前記吸着手段の吸引力を変化させたときのシートの形状変化を検出することによりカールを検出することを特徴とする。 The curl detection apparatus according to the present invention includes a suction unit that sucks a sheet in the conveyance path and a detection unit that detects a floating amount of the sheet in the conveyance path, and changes the suction force of the suction unit in the sheet detection position. The curl is detected by detecting a change in the shape of the sheet when the sheet is detected.
本発明によれば、シートの浮き量の計測結果に基づいてカールの曲率を精度良く検出することができるカール検出装置や、かかるカール検出装置を有する記録装置が提供される。 According to the present invention, a curl detection device capable of accurately detecting the curl curvature based on the measurement result of the sheet floating amount, and a recording apparatus having such a curl detection device are provided.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一または対応部分を示すものである。
〔第1の実施形態〕
図1は本発明を適用したカール検出装置を有する記録装置の構成図である。図2はカール検出部の縦断面図である。記録装置に装着されたスプール11に巻かれたロールシートから解き出されたシート4は、第1の搬送手段6により画像形成部10へ向けて給送される。このシートは、搬送ガイドを通して、画像形成部10の搬送上流側に配された第2の搬送手段9であるLF(紙送り)ローラ12とピンチローラ13のニップへ給送される。画像形成部10には記録ヘッド5およびプラテン2が配され、その間にシート4を通すための隙間が設けられている。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. Note that the same reference numerals denote the same or corresponding parts throughout the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram of a recording apparatus having a curl detection apparatus to which the present invention is applied. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the curl detection unit. The sheet 4 unwound from the roll sheet wound around the
記録装置は画像情報に基づいて記録ヘッドにより画像を記録する装置であり、ここでは、記録ヘッドからシートへインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置を例示する。給送されたシート4は、停止しているLFローラ12とピンチローラ13のニップに突き当たってレジ取り(前端揃え)された後、LFローラ12の回転によりプラテン2上の記録開始位置へ搬送される。そこで、記録ヘッド5による1ライン分の画像形成と所定ピッチの紙送りを交互に繰り返すことにより、全体の画像が記録される。記録を終了したシート4は、外部へ向けて搬送された後不図示のカッタにより切断される。切り離された画像記録部分はスタッカ等に収容され、残余のシートは記録開始位置まで巻き戻される。
The recording apparatus is an apparatus that records an image by a recording head based on image information. Here, an ink jet recording apparatus that performs recording by ejecting ink from the recording head to a sheet is exemplified. The fed sheet 4 hits the nip between the stopped
第1の搬送手段6は、搬送機能に加え、シート4のカール癖を矯正するためのデカール手段の機能を有する。第1の搬送手段6は、駆動ローラである搬送ローラ16と、搬送ローラ16に圧接されて従動回転するデカールローラ17と、デカールローラ17の搬送上流側に配された支持ローラ7とを備えている。デカールローラ17は、カールの凸面側が巻き付けられることでカールを矯正する。支持ローラ7は、デカールローラ17に対して両矢印方向に位置調節可能であり、カール癖の状態に応じてデカールローラ17に対するシートの巻き付け角度を調節可能に配されている。
The
記録ヘッド5に隣接して、例えば一体もしくは近傍位置に、搬送経路の一部を構成するプラテン2の上面(通紙面)からのシートの浮き量を検知するための検知手段1が配されている。検知手段1としては、光学式距離センサなど、搬送経路内のシート4の表面までの距離を検知するセンサが使用される。プラテン2には、搬送経路でシートを吸引する吸着手段3が設けられている。吸着手段3は、記録ヘッド5と対向して配されたプラテン2に設けられており、プラテン2の通紙面に形成された複数の吸引孔にファン等の負圧発生源で発生させた負圧吸引力を作用させることにより、シート2の裏面をプラテン2に吸着させるように構成されている。
Adjacent to the
吸着手段3は、シート2に作用する吸引力を変化させることにより、シートのプラテン2からの浮き量を変化させることができる。この浮き量の変化は、検知手段1によって検知される。本実施形態では、搬送経路でシート4を吸引する吸着手段3と、搬送経路でシート4の浮き量を検知する検知手段1とを備え、シート4の検出位置における吸着手段3の吸引力を変化させたときのシート4の形状変化を検出することによりカールを検出する。かかる検出方法によれば、搬送手段9でシート4を搬送するとともに、検知手段1および吸着手段3を使用することにより、シート4のカールの向きおよび曲率を検出することができる。そして、検出されたカールの曲率は、第1の搬送手段6で構成されるデカール手段の動作パラメータとして使用される。また、検知手段1および吸着手段3により検出されたカールの状態に基づいて、支持ローラ7およびデカールローラ17によるデカール矯正動作を制御する。
The suction means 3 can change the amount of floating of the sheet from the
第2の搬送手段9、検知手段1および吸着手段3により、搬送経路の一部であるプラテン2においてシート4のカール状態を検出するカール検出部20が構成されている。そして、LFローラ12によるシート4の搬送量、検知手段1による浮き量の計測、吸着手段3の吸引力の変化(調整)を、制御手段8によって制御するように構成されている。ここで、シートの浮き量は、シートのプラテン2からの浮き上がり量であり、検知手段1によりシートの高さ、すなわち、プラテン上のシート4と記録ヘッド5との距離を計測することにより検知される。そこで、本実施形態では、シートの複数位置で吸着手段3の吸引力を変化させたときのシートの浮き量の変化によってカールの方向を検出する。また、シート4の複数位置における吸着手段3の吸引力を変化させたときのシートの浮き量の変化の差分によってシートのカールの曲率(カールの度合い)を検出する。すなわち、各位置における浮き量の差分によって、各位置におけるカールの度合い(カールの量)を判断することができ、シートの搬送方向距離に対する浮き量の変化割合などの形状変化によりカールの曲率を含むカールの状態を判別することができる。
The
図3はカール検出部20を制御する動作のフローチャートである。図4はシート4のカール検出位置を示す縦断面図である。図5はシートの各検出位置において吸着手段の吸引力を徐々に変化させたときのシートの浮き量の計測値の具体例を示す表である。シート4には、浮き量を検知するための検出位置として、先端位置Aを始めとして、所定距離ごとに位置B、位置C、位置Dおよび位置Eの順に設定されている。シート4の搬送量に応じて吸着手段3の吸引力を動的に変化させることで、各検出位置ごとにシート4の浮き量を計測し、それらの計測値を制御手段8で記憶する。なお、本実施形態では、検知手段1に対してシート4を移動させながら各位置A〜Eで検出しているが、これは、シートに対して検知手段1を搬送方向に移動させながら各位置A〜Eで検出する構成でも良い。
FIG. 3 is a flowchart of an operation for controlling the
検出動作を開始すると、まず、吸着手段3を吸引力100%で動作させ、LFローラ12の回転によりシート4の先端位置Aが検知手段の読取位置に到達するまで搬送して浮き量(シートの高さ)の計測を行う。この浮き量は、シート4の表面までの距離を検知し、その検知距離をプラテン2までの距離から差し引くにより求められる。次いで、LFローラ12の回転により、シート4上の読取位置を位置Aから位置B、C、D、Eの順に移動させ、吸引力100%のままで浮き量検出手段1によって各位置のシート高さから浮き量を計測する(ステップS1)。これまでの計測により、吸着手段3の吸引力100%のときのシート4上の位置A〜位置Eにおける浮き量が制御手段8に記憶される。図5中の100%(吸引力100%)の行が各位置の実際の浮き量である。
When the detection operation is started, first, the
次に位置Eを読取位置にして、吸引力を100%から90%、80%・・・と徐々に弱め、各吸引力における浮き量を計測する。このときは、浮き量が記録ヘッド5とプラテン2との距離よりも小さい限り、つまりシートが記録ヘッド5に接触しない限り、吸引力が0%になるまで計測する。次いで位置Aの計測を行う。すなわち、位置Eの計測を行った後、LFローラ12を回転させることにより、吸引力100%で、計測位置が位置Eから位置Aになるまでシートを移動させる。そして、位置Eにおける計測と同様に吸引力を100%から90%、80%・・と徐々に弱め、浮き量が記録ヘッド5とプラテン2との距離よりも小さい限り(シートが記録ヘッドに接触しない限り)計測を行う。以上の計測結果が全てゼロの場合は、シート4の浮きが発生していないと判断して計測を終了する。そうでない場合は、最大吸引力(%)がゼロより大きいが否かを判定するステップS2へ移る。この最大吸引力は、吸引を行ってシートの浮き量が変化する時点まで吸引力を弱めたときの吸引力(%)とする。
Next, the position E is set to the reading position, and the suction force is gradually weakened from 100% to 90%, 80%, etc., and the floating amount at each suction force is measured. At this time, measurement is performed until the suction force becomes 0% as long as the floating amount is smaller than the distance between the
最大吸引力が0%より大きい場合は次のステップS3へ進み、最大吸引力が0%以下である場合は計測を終了する。ステップS3では、吸引力が大きい方から順に最大吸引力の判定を行っていき、位置Aもしくは位置Eで浮き量(シート高さ)に変化が生じた直後の吸引力を最大吸引力とする。次いで、ステップS4では、吸引力を大きい方から順に変化させていく。吸引力を生じさせないとシート4が記録ヘッド5に接触してしまうと判断される場合は、その直前の吸引力(%)を最小吸引力とし、シートの浮き量がゼロの場合は最小吸引力が0%であるとする。このような計測結果に基づいて、シート4に対する吸着手段3の最大吸引力(%)および最小吸引力(%)が決定される。図5の計測結果から、最大吸引力は70%となり、最小吸引力は0%となる。
When the maximum suction force is greater than 0%, the process proceeds to the next step S3, and when the maximum suction force is 0% or less, the measurement ends. In step S3, the maximum suction force is determined in order from the largest suction force, and the suction force immediately after the change in the floating amount (sheet height) at the position A or the position E is set as the maximum suction force. Next, in step S4, the suction force is changed in order from the larger one. If it is determined that the sheet 4 will come into contact with the
そして、吸着手段3を最大吸引力に設定し、LFローラ12でシート4を移動させながら、位置A〜位置Bの各位置におけるシートの浮き量(シートの高さ)を計測し、これを制御手段8で記憶する(ステップS5)。次に、吸着手段3を最小吸引力に設定し、LFローラ12でシート4を逆方向に移動させながら、位置E〜位置Aの各位置におけるシートの浮き量を計測し、これを制御手段8で記憶する(ステップS6)。図6は最大吸引力(70%)で吸引するときの各位置の浮き量と最小吸引力(0%)で吸引するときの各位置の浮き量の検出結果(測定値)の具体例、およびその差分を示す表である。図4における位置A〜位置Eの各位置における最大吸引力のときの形状変化および最小吸引力の形状変化の検出結果は、図6の各位置におけるシートの浮き量として表される。
Then, the suction means 3 is set to the maximum suction force, and while the sheet 4 is moved by the
図6の表から、位置Aの浮き量は位置Eの浮き量よりも大きいことが判る。かかる位置A〜位置Eにおける浮き量の変化によって、シートが高くなる方向にカールしていること、すなわちカールの方向を判別することができる。さらに、最小吸引力のときの浮き量と最大吸引力のときの浮き量との差分を求めることにより、カール方向およびカール量(カールの曲率または度合い)を決定(判断)することができる(ステップS7)。図6中の差分の欄の各数値は、各位置における最小吸引力と最大吸引力における浮き量の差分を示す。以上によって、搬送経路におけるシート4のカールの方向および曲率(カール量)を検出することができる。 From the table of FIG. 6, it can be seen that the floating amount at the position A is larger than the floating amount at the position E. Based on the change in the floating amount at positions A to E, it is possible to determine that the sheet is curled in the direction of increasing, that is, the direction of curling. Further, the curl direction and the curl amount (curl curvature or degree) can be determined (determined) by obtaining the difference between the float amount at the minimum suction force and the float amount at the maximum suction force (step). S7). Each numerical value in the difference column in FIG. 6 indicates the difference in the floating amount between the minimum suction force and the maximum suction force at each position. As described above, the curl direction and curvature (curl amount) of the sheet 4 in the conveyance path can be detected.
以上のようにカール検出装置は、搬送経路でシート4を吸引する吸着手段3と、搬送経路でシート4の浮き量を検知する検知手段2とを備える。そして、シートの検出位置A〜Eにおける吸着手段3の吸引力を変化させたときのシート4の形状変化を検出することによりカールを検出するものである。これにより、シートの浮き量の計測結果に基づいてカールの曲率を精度良く検出することができる。かかるカール検出を実施する時期は、記録ヘッド5によりシートに画像を記録する前でも良く、後でも良い。検出したカールの曲率は、デカール手段6のデカールパラメータとして組込んで使用したり、デカール手段6によるデカール効果の判定に利用することができる。さらに、カール量を検出した後にカール矯正を行い、再度のカール量の検出結果が目標値から設定値以上外れている場合は、補正を加えて再度のデカール動作(カール矯正動作)を実行することも可能である。
As described above, the curl detection apparatus includes the
〔第2の実施形態〕
以上説明した第1の実施形態では、シートの搬送方向の複数位置A〜Eに設定した検出位置における吸引力を変化させたときの浮き量の差分を計測することによりカールの曲率を求める場合を説明した。これに対し、本実施形態では、シートの先端位置に検出位置を設定し、シートの先端における吸引力を変化させたときの、最大吸引力と先端が移動した時点の吸引力との差分によってカールの曲率を検出する。本実施形態のその他の構成は、第1の実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, the case where the curl curvature is obtained by measuring the difference in the floating amount when the suction force at the detection positions set in the plurality of positions A to E in the sheet conveyance direction is changed is described. explained. On the other hand, in the present embodiment, when the detection position is set at the front end position of the sheet and the suction force at the front end of the sheet is changed, the curl is determined by the difference between the maximum suction force and the suction force when the front end moves. Detect the curvature of. Other configurations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.
次に、本実施形態におけるカールの検出動作を説明する。まず、制御手段8によって吸着手段3の吸引力を100%とする。次に、LFローラ12によりシート4を搬送する。検知手段1により記録ヘッド5からプラテン2までの距離と記録ヘッド5からシート4までの距離を計測することで、シート4の先端(位置A)が検知手段1による計測位置に到達したことを判別する。シート4の先端が計測位置に到達した後、吸引力を100%から徐々に弱めていく。その間、先端位置と計測位置が一致していることを、継続して確認し続ける。シートにカールがある場合は、吸引力を弱めていくと、吸引力によってカール量を低減されていたシートに形状変化が起こる。すなわち、吸引力によって平らになっていたシートは、元々存在していたカール癖によって、先端が位置Aから位置B側へ丸まってくる。
Next, the curl detection operation in this embodiment will be described. First, the suction force of the suction means 3 is set to 100% by the control means 8. Next, the sheet 4 is conveyed by the
シートが丸くなり、先端を検知手段1で検知できなくなった時点での吸引力を計測して記憶する。記憶した吸引力の値から、吸引力を100%から何%まで弱めることで先端位置の変化が検出されるほどカールしているかを判断することができる。そして、その間の吸引力の差分をカール量パラメータとして利用することにより、カールの曲率の度合いを検出することができる。カールの方向は、第1の実施形態に準じて吸引力を変化させたときの浮き量の変化を計測することで検出することができる。また、第1の実施形態におけるカール検出と本実施形態を組み合わせることにより、一層高い精度でカールの曲率の程度を判断することができる。 The suction force at the time when the sheet becomes round and the leading end cannot be detected by the detection means 1 is measured and stored. From the stored value of the suction force, it is possible to determine whether the tip is curled enough to detect a change in the tip position by decreasing the suction force from 100% to what percentage. The degree of curl curvature can be detected by using the difference in suction force between them as a curl amount parameter. The direction of curl can be detected by measuring the change in the amount of floating when the suction force is changed according to the first embodiment. Further, by combining the curl detection in the first embodiment with the present embodiment, the degree of curl curvature can be determined with higher accuracy.
第2の実施形態に係るカール検出装置においても、シートの検出位置A〜Eにおける吸着手段3の吸引力を変化させたときのシート4の形状変化を検出することによりカールを検出することができる。従って、第2の実施形態によっても、シートの浮き量の計測結果に基づいてカールの曲率を精度良く検出することができる。 Also in the curl detection apparatus according to the second embodiment, the curl can be detected by detecting the shape change of the sheet 4 when the suction force of the suction means 3 at the sheet detection positions A to E is changed. . Therefore, according to the second embodiment, the curl curvature can be accurately detected based on the measurement result of the sheet floating amount.
また、第2の実施形態でも、カールの検出時期は、記録ヘッド5によりシートに画像を記録する前でも良く、後でも良い。検出したカールの曲率は、デカール手段6のデカールパラメータとして組込んで使用したり、デカール手段6によるデカール効果の判定に利用することができる。さらに、カール量を検出した後にカール矯正を行い、再度のカール量の検出結果が目標値から設定値以上外れている場合は、補正を加えて再度のデカール動作(カール矯正動作)を実行することも可能である。
Also in the second embodiment, the curl detection time may be before or after the image is recorded on the sheet by the
なお、以上の実施形態では、ロールシートから巻き解いたシートのカールを検出する場合を説明したが、本発明は、一定寸法に裁断されたカットシートなど他の形態のシートのカールを検出する場合にも同様に適用可能である。また、シートの材質も、紙、プラスチックシート、写真調印画紙、布など、種々のものを使用することができる。また、本発明に係るカール検出装置は、1ライン分の画像形成と所定ピッチの紙送りとを交互に繰り返すシリアル記録装置、あるいは、紙送りのみで1ラインずつ一括して画像を形成するラインタイプの記録装置のいずれにおいても同様に実施可能である。 In the above embodiment, the case where the curl of the sheet unrolled from the roll sheet is detected has been described. However, the present invention detects the curl of other forms such as a cut sheet cut to a certain size. The same applies to the above. Various materials such as paper, plastic sheets, photographic printing paper, and cloth can be used for the sheet. Further, the curl detecting apparatus according to the present invention is a serial recording apparatus that alternately repeats image formation for one line and paper feed at a predetermined pitch, or a line type that forms an image batch by line only by paper feed. It can be similarly implemented in any of the recording apparatuses.
1 検知手段
2 プラテン
3 吸着手段
4 シート
5 記録ヘッド
6 第1の搬送手段(デカール手段)
8 制御手段
9 第2の搬送手段
10 画像形成部
12 LFローラ
17 デカールローラ
20 カール検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detection means 2
8
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2011063441A (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Xerox Corp | Device and method for determining thickness and curling of sheet |
US8998365B2 (en) | 2012-06-25 | 2015-04-07 | Seiko Epson Corporation | Printing apparatus and printing method |
-
2008
- 2008-10-23 JP JP2008272711A patent/JP2010100391A/en active Pending
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