JP2010214741A - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】長尺用紙のスキュー検出を１回のみ行うのでは正しくスキューを検出することができず、毎スキャン毎に行うのでは印刷速度の低下を招くことになる。
【解決手段】スキュー検出処理では、用紙サイズから用紙端部位置の理論値を取得し、キャリッジ３を主走査方向にスキャン（走査）して用紙端を用紙センサ４０によって検出し、理論値と検出位置との差分を予め定められた許容値と比較し、差分が許容値を越えていなければスキューなしと判別し、差分が許容値以上であればスキューありと判別し、このスキュー検出処理を一定時間が経過する毎に行う。
【選択図】図４

Description

本発明は画像形成装置及びプログラムに関し、特にスキューを検出する画像形成装置及びプログラムに関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを画像形成手段として用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる。なお、画像形成装置で使用する画像形成手段としては液体吐出ヘッドを用いる記録ヘッドに限るものではないが、以下では、液体吐出ヘッドを用いる記録ヘッドで説明する。また、画像形成装置としてはインクジェット記録装置に限らず、その他の画像形成装置でもよいが、以下ではインクジェット記録装置で説明する。

画像形成装置においては、画像を形成する用紙にスキュー（斜行）が発生する、つまり、用紙が傾いた状態や幅方向にシフトした状態が生じると、正しい位置に画像を形成することができなくなったり、ジャムを生じたりする。

そこで、従来からキャリッジに設けられた用紙センサで用紙の端部を検知して用紙のスキューを検出することが行われている。

特開２００７−３３１１８４号公報 特開２００４−３１４４１０号公報 特開２００８−２３８７９５号公報

従来のスキュー検知は用紙に対して１回行うだけであるために、ロール紙などの長尺用紙を使用する場合、画像形成中に用紙搬送でスキュー量が徐々に増加するために許容範囲を超えてしまうことがあるにもかかわらず、検出できないという課題がある。また、キャリッジの走査毎に用紙端を検出することは生産性が低下するという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、生産性を落とすことなく長尺の被記録媒体を使用する場合でも正しくスキューを検出できるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
被記録媒体に画像を形成する画像形成手段を搭載した主走査方向に往復移動するキャリッジと、
前記キャリッジに設けられて前記被記録媒体を検知する媒体検知手段と、
前記被記録媒体のサイズ情報と前記媒体検知手段による前記被記録媒体の端位置の検知結果に基づいて前記被記録媒体のスキュー量を算出し、前記算出したスキュー量と予め定めた許容値とを比較して、前記被記録媒体のスキュー量が前記許容値を超えているときに前記被記録媒体にスキューが発生していると判別するスキュー検出手段と、を備え、
前記スキュー検出手段は、前記被記録媒体に対する画像形成中に定期的に前記被記録媒体のスキューを検出する動作を行う
構成とした。

ここで、前記スキュー検出手段は、一定時間間隔で前記被記録媒体のスキューの検出を行う構成とできる。

また、前記スキュー検出手段は、前記被記録媒体の一方の端位置の検知結果に基づいて前記被記録媒体のスキューの検出を行う構成とできる。

また、前記画像形成手段が液滴を吐出する記録ヘッドであり、前記スキュー検出手段は前記記録ヘッドから画像形成に寄与しない液滴を吐出する動作を行うときに前記被記録媒体のスキューの検出を行う構成とできる。

また、前記スキュー検出手段は、前記画像形成に寄与しない液滴を受ける空吐出受けが設けられた側の前記被記録媒体の一方の端位置の検知結果に基づいて前記被記録媒体のスキューの検出を行う構成とできる。

また、前記画像形成手段が液滴を吐出する記録ヘッドであり、前記スキュー検出手段は前記記録ヘッドから画像形成に寄与しない液滴を吐出する動作を行うときに前記被記録媒体のスキューの検出を行う構成とできる。

また、前記スキュー検出手段は前記被記録媒体のサイズ情報から得られる前記被記録媒体の幅が予め設定された値を超えているときには前記被記録媒体のスキューの検出動作を行わない構成とできる。

また、前記許容値を設定する手段を備えている構成とできる。

この場合、前記許容値を設定する手段は、前記被記録媒体の種類、印刷モードの少なくともいずれかと関連付けて前期許容値を設定する手段である構成とできる。

本発明に係るプログラムは、被記録媒体のサイズ情報と、被記録媒体に画像を形成する画像形成手段を搭載した主走査方向に往復移動するキャリッジに設けられた媒体検知手段による前記被記録媒体の端部位置の検知結果に基づいて前記被記録媒体のスキュー量を算出し、前記算出したスキュー量と予め定めた許容値とを比較して、前記被記録媒体のスキュー量が前記許容値を超えているときに前記被記録媒体にスキューが発生していると判別するスキュー検出処理を、前記被記録媒体に対する画像形成中に定期的にコンピュータに行わせる構成とした。

本発明に係る画像形成装置及びプログラムによれば、画像形成中に定期的にスキュー検出動作ないし処理を行う構成としたので、生産性を落とすことなく長尺の被記録媒体を使用する場合でも正しくスキューを検出できる。

本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の概略構成を示す平面説明図である。 同装置の要部側面説明図である。 同装置の制御部の概要を示す機能ブロック図である。 本発明の第１実施形態の説明に供するフロー図である。 図４のスキュー検出処理の説明に供するフロー図である。 同じくその具体的説明に供する説明図である。 本発明の第２実施形態の説明に供するフロー図である。 同じくその具体的説明に供する説明図である。 本発明の第３実施形態の説明に供するフロー図である。 同じくその具体的説明に供する説明図である。 本発明の第４実施形態の説明に供するフロー図である。 同じくその具体的説明に供する説明図である。 スキュー検出機能の有効／無効設定の説明に供する説明図である。 スキュー検出機能の有効／無効設定の説明に供する説明図である。 本発明の第５実施形態の説明に供するフロー図である。 許容値の設定の説明に供する説明図である。 許容値の設定の説明に供する説明図である。 許容値の設定の説明に供する説明図である。 スキュー量の増大の説明に供する説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の概要について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同インクジェット記録装置の概略構成を示す平面説明図、図２は同装置の要部側面説明図である。

このインクジェット記録装置は、図示しない左右の側板に横架した主ガイドロッド１及び図示しない従ガイド部材でキャリッジ３を摺動自在に保持し、主走査モータ５によって、駆動プーリ６と従動プーリ７間に渡したタイミングベルト８を介して主走査方向に移動走査する。

このキャリッジ３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる画像形成手段としての記録ヘッド４ａ、４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド４は、それぞれ２つのノズル列４を有し、記録ヘッド４ａの一方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、他方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、記録ヘッド４ｂの一方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、他方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を吐出するように割り当てている。

記録ヘッド４を構成する液体吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。

一方、用紙１０を搬送するために、用紙１０を搬送するための搬送手段として搬送ローラ１１及び１２を備えている。搬送ローラ１１、１２は副走査モータ１６によってタイミングベルト１７及びタイミングプーリ１８を介して回転駆動される。また、搬送ローラ１１と１２の間には用紙１０を支えるプラテン部材１３が配置されている。

さらに、キャリッジ３の主走査方向の一方側には記録ヘッド４の維持回復を行う維持回復機構２１が配置されている。なお、維持回復機構２１は、例えば記録ヘッド４のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材２２、ノズル面を払拭するワイパ部材２３などを備えている。また、キャリッジ３の主走査方向の他方側には記録ヘッド４から画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作を行うときに、当該空吐出滴を受ける空吐出受け２５が配置されている。

さらに、キャリッジ３の主走査方向に沿ってエンコーダスケール３１を配設し、キャリッジ３にはエンコーダスケール３１を読取るエンコーダセンサ３２を備え、これらによってキャリッジ３の位置を検出するリニアエンコーダ（主走査エンコーダ）を構成している。キャリッジ３は維持回復機構２１に対向する位置にあるときをホーム位置（ホームポジション）として、エンコーダセンサ３２からの検知信号に基づいてキャリッジ３の位置が検出される。また、このキャリッジ３には用紙１０を検知する媒体検知手段である用紙センサ４０が備えられている。

また、搬送ローラ１１の軸にエンコーダホイール３３を設け、このエンコーダホイール３３を読取るエンコーダセンサ３４を備え、これらによって用紙送り量を検出するロータリエンコーダ（副走査エンコーダ）を構成している。

このように構成したこの画像形成装置においては、図示しない給紙手段から用紙１０が搬送ローラ１１の回転によって副走査方向に搬送される。そこで、キャリッジ３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド４を駆動することにより、停止している用紙にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙を図示しない排紙トレイに排紙する。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図３の機能ブロック図を参照して説明する。
この制御部１００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、画像出力制御部１０４、主走査制御部１０５、副走査制御部１０６、ホストＩ／Ｆ１０７、エンコーダ解析部１０８、Ｉ／Ｏ１０９などを備えている。

この装置のハードウエア制御を行うファームウエアや記録ヘッド４を駆動するヘッドドライバ１１１に対して送出する共通駆動信号を発生するための駆動波形データはＲＯＭ１０２に格納されている。ＲＡＭ１０２は各種バッファ及びワークメモリ等として使用されて各種データが記憶される。画像出力制御部１０４は、記録ヘッド４への共通駆動信号を発生させる駆動信号発生回路を含み、画像データ及び制御信号とともに共通駆動信号を、キャリッジ３側に搭載されるヘッドドライバ１１１に送出し、エンコーダ解析部１０８から得られるキャリッジ３の移動量に基づいて得られる滴吐出タイミングで記録ヘッド４から液滴を吐出させる。

主走査制御部１０５は、エンコーダ解析部１０８が解析して算出した移動量に基づいて主走査モータ５を駆動制御することでキャリッジ３の移動、停止位置制御を行う。副走査制御部１０６は、エンコーダ解析部１０８が解析して算出した用紙１０の移動量に基づいて副走査モータ１６を駆動制御して搬送ローラ１１を回転することで用紙１０の送り制御を行う。

エンコーダ解析部１０８は、主走査エンコーダ１１２を構成するエンコーダセンサ３２、副走査エンコーダ１１３を構成するエンコーダセンサ３４からの検知信号を入力して解析する。このエンコーダ１０８には方向を検知する方向検知部１２１と、検知信号をカウントするカウンタ１２２を備えている。

制御部１０１は、ホスト（ＰＣなどの情報処理装置など）２００のプリンタドライバ２０１から転送される印刷ジョブ（画像データ）をホストＩ／Ｆ１０７を介して受信し、受信したビットマップの画像データを格納する。なお、ここでは、ホスト２００側のプリンタドライバ２０１で画像データをビットマップデータに展開してこの記録装置に転送しているが、この記録装置側でビットマップ展開を行う場合には、Ｉ／Ｆ１０７に含まれる受信バッファ内に格納される転送データを読み出して解析し、この解析結果（中間コードデータ）をＲＡＭ１０３の所定のエリアに記憶し、記憶した解析結果からＲＯＭ１０２に格納したフォントデータを用いて画像出力するためのドットパターンデータを生成し、ＲＡＭ１０３の異なる所定のエリアに再び記憶する処理を行う。

そして、主走査モータ６や副走査モータ１６を駆動制御して目標位置に目標速度でキャリッジ３を移動させ、用紙１０を送る。そして、Ｉ／Ｏ１０９を通じて各種センサ、モータを含むアクチュエータ部１１４を協調制御し、画像出力制御部１０４から記録ヘッド４へ画像データを転送することで印刷を行う。

また、制御部１００は、用紙センサ４０によって用紙１０の端（用紙端）を検知し、この用紙端の検知結果とプリンタドライバ２０１からの用紙サイズ情報或いは操作パネル１１５からの用紙サイズ情報に基づいて用紙１０のスキューの検出処理を行う。

次に、この画像形成装置に適用した本発明の第１実施形態について図４ないし図６を参照して説明する。
ここでは、図４に示すように、スキュー検出処理は、前回のスキュー検出処理を行ってから一定時間が経過する毎に行うようにしている。このスキュー検出処理では、図５に示すように、用紙サイズから用紙端部位置の理論値を取得し、キャリッジ３を主走査方向にスキャン（走査）して用紙端を用紙センサ４０によって検出し、理論値と検出位置との差分を予め定められた許容値と比較し、差分が許容値を越えていなければスキューなしと判別し、差分が許容値以上であればスキューありと判別する。

具体的には、図６（ａ）に示すように、用紙１０の所定の位置で１回目のスキュー検出を行った後、一定時間、例えば１５ｓｅｃが経過したときに、図６（ｂ）に示すように２回目のスキュー検出を行う。

このように、スキュー検出を一定時間毎に定期的に行うことによって、スキュー検出動作の頻度を低くしつつ、長尺用紙のようにスキューが徐々に増加する用紙を使用する場合でも正しくスキューを検出することができる。

つまり、図１９に示すように、長尺の用紙の場合、スキューが発生していると、最初のスキュー量Ｓｃ１に対して後になるほどスキュー量Ｓｃ２が次第に大きくなるので、用紙について１回のスキュー検出では正しくスキューの発生を検出できなくなる。キャリッジのスキャン毎にスキュー検出を行うのでは生産性（印刷速度）が低下する。そこで、複数回のキャリッジのスキャン毎にスキュー検出を行うことで生産性の低下を抑えつつ、長尺用紙でもスキューを正しく検出することができる。

なお、スキューの検出は、用紙の一方の端部のみで行うようにすること、両方の端部で行うようにすることもできる。

次に、本発明の第２実施形態について図７及び図８を参照して説明する。
ここでは、図７に示すように、スキュー検出処理は、前回のスキュー検出を行ってから用紙１０を予め定めた一定の搬送量だけ搬送する毎に行うようにしている。

具体的には、図８（ａ）に示すように、用紙１０の所定の位置で１回目のスキュー検出を行った後、一定搬送量、例えば２００ｍｍ搬送したときに、図８（ｂ）に示すように２回目のスキュー検出を行う。

このように、スキュー検出を一定搬送量毎に定期的に行うことによって、スキュー検出動作の頻度を低くしつつ、長尺用紙のようにスキューが徐々に増加する用紙を使用する場合でも正しくスキューを検出することができる。

次に、本発明の第３実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。
ここでは、図９に示すように、スキュー検出処理は、記録ヘッド３４から空吐出を行う毎に行うようにしている。

具体的には、図１０（ａ）に示すように、記録ヘッド４から空吐出を行うときに１回目のスキュー検出を行い、次の空吐出のタイミングで、図１０（ｂ）に示すように２回目のスキュー検出を行う。

このように、スキュー検出を空吐出動作毎に定期的に行うことによって、スキュー検出動作の頻度を低くしつつ、長尺用紙のようにスキューが徐々に増加する用紙を使用する場合でも正しくスキューを検出することができる。

また、空吐出を行う位置は、画像形成領域外であるため、空吐出を行うときには、必ず用紙１０の端部を通過することになる。一方、キャリッジ３は、画像形成に最適化された範囲を往復移動するため、印字中は用紙の外側まで移動しない場合も多い。この場合、スキューの検出動作を行うために必ずキャリッジを用紙の端部まで移動させなければならないのでは、キャリッジの最適移動制御（最短距離移動）を行うことができなくなる。そこで、用紙内から空吐出位置へ移動する場合にスキュー検出を行うようにすることで、スキュー検出のみのためのキャリッジの無駄な移動を行わなくても済むようになる。

この場合、スキューの検出は、用紙の一方の端部、ここでは、空吐出受けがある側のみで行えばよい。なお、この例では、印字中の空吐出位置は片側一箇所としているので、用紙の一方の端部でのみスキュー検出を行っているが、空吐出受けを両側に配置して、用紙の両端部でスキュー検出を行うようにすることもできる。

次に、本発明の第４実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。
ここでは、図１１に示すように、用紙の紙種情報を取得して、紙種が印刷済み用紙であるときには、スキュー検出機能を無効とし、紙種が印刷済み用紙でないときにスキュー検出機能を有効とする。

つまり、図１２に示すように、画像１０ａが印刷された印刷済み用紙１０Ａを使用する場合には、画像１０ａが用紙１０Ａの端部であると誤検知されるおそれがある。そこで、印刷済み用紙を使用する場合にはスキュー検出機能（処理）を無効にする（スキュー検出を行わない）ようにして、誤検出を防止する。

この場合、スキュー検知機能の有効／無効は、例えば操作パネル１１５によって行うようにすることもできる。例えば、図１３にはスキュー検知機能の有効／無効を選択設定するときのユーザーインターフェース（ＵＩ）例を示している。また、図１４には用紙種類として印刷済み用紙を設定するときのＵＩ例を示している。

次に、本発明の第５実施形態について図１５を参照して説明する。
ここでは、用紙のサイズ情報を取得して、用紙サイズがスキュー検出対象サイズであるときには、スキュー検出機能を有効とし、用紙サイズがスキュー検出対象サイズでないときにはスキュー検出機能を無効とする。

これにより、スキューが発生しにくい広幅の用紙（例えばＡ０、Ａ１など）を使用する場合にはスキュー検出を省略することで生産性の低下を抑制できる。

次に、スキュー検出処理における許容値の変更設定について説明する。
前述したように、理論値と用紙端検知位置との差分が予め定めた許容値を越えているときにスキューと判別する。このとき、許容値を設定変更できるようにすることができる。例えば、図１６は許容値（閾値）をテンキー（これに限るものではない）で入力するＵＩ例を示し、図１７は用紙種別毎に許容値をテンキーで入力するＵＩ例を示し、図１８は印刷モード毎に許容値をテンキーで入力するＵＩ例を示している。印刷モードとしては、画質優先モード、速度優先モード、通常モードなどがある。

つまり、例えば高価な記録紙の場合は閾値を厳しめに設定しておき、少量のスキューでも検知するようにする。また、画質優先の精度の高い書き込みを行う場合は、閾値を厳しめに設定しておき、少量のスキューでもそれを検知するようにする。逆に、速度優先のドラフト印刷のような場合は、少々スキューが発生していても問題無しとするため、閾値が緩くなっていても良い。これらの閾値全てが可変であっても良い。この閾値は書き換え可能の不揮発性メモリ１０８などに記憶保持される。

３ キャリッジ
４ 記録ヘッド
１０ 用紙（被記録媒体）
４０ 用紙センサ（媒体検知手段）

Claims (9)

1. 被記録媒体に画像を形成する画像形成手段を搭載した主走査方向に往復移動するキャリッジと、
   前記キャリッジに設けられて前記被記録媒体を検知する媒体検知手段と、
   前記被記録媒体のサイズ情報と前記媒体検知手段による前記被記録媒体の端位置の検知結果に基づいて前記被記録媒体のスキュー量を算出し、前記算出したスキュー量と予め定めた許容値とを比較して、前記被記録媒体のスキュー量が前記許容値を超えているときに前記被記録媒体にスキューが発生していると判別するスキュー検出手段と、を備え、
   前記スキュー検出手段は、前記被記録媒体に対する画像形成中に定期的に前記被記録媒体のスキューを検出する動作を行う
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記スキュー検出手段は、一定時間毎又は一定搬送量毎に前記被記録媒体のスキューの検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記スキュー検出手段は、前記被記録媒体の一方の端位置の検知結果に基づいて前記被記録媒体のスキューの検出を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成手段が液滴を吐出する記録ヘッドであり、前記スキュー検出手段は前記記録ヘッドから画像形成に寄与しない液滴を吐出する動作を行うときに前記被記録媒体のスキューの検出を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 前記スキュー検出手段は、前記画像形成に寄与しない液滴を受ける空吐出受けが設けられた側の前記被記録媒体の一方の端位置の検知結果に基づいて前記被記録媒体のスキューの検出を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記スキュー検出手段は前記被記録媒体のサイズ情報から得られる前記被記録媒体の幅が予め設定された値を越えているときには前記被記録媒体のスキューの検出動作を行わないことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記許容値を設定する手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記許容値を設定する手段は、前記被記録媒体の種類、印刷モードの少なくともいずれかと関連付けて前記許容値を設定する手段であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 被記録媒体のサイズ情報と、被記録媒体に画像を形成する画像形成手段を搭載した主走査方向に往復移動するキャリッジに設けられた媒体検知手段による前記被記録媒体の端部位置の検知結果に基づいて前記被記録媒体のスキュー量を算出し、前記算出したスキュー量と予め定めた許容値とを比較して、前記被記録媒体のスキュー量が前記許容値を超えているときに前記被記録媒体にスキューが発生していると判別するスキュー検出処理を、前記被記録媒体に対する画像形成中に定期的にコンピュータに行わせることを特徴とするプログラム。

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