JP2011083949A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 特別の機構を必要とせず、装置の大型化を生じることなく、キャリッジユニットが暴走しているか否かを直ちに加減速中でも判断することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 記録媒体に画像を記録する記録ヘッドを搭載して移動するキャリッジユニットと、キャリッジユニットを移動させるためのキャリッジ駆動手段と、キャリッジユニットの移動範囲に設けられた位置検出マークと、キャリッジユニットが移動するときに位置検出マークを読取る読取手段と、読取手段で位置検出マークを読み取ったタイミングからキャリッジユニットの移動速度を算出する制御部と、を備える。
【選択図】 図１

Description

往復移動するキャリッジに搭載した記録ヘッドにより画像を記録する画像形成装置に関する。

シリアルタイプの画像形成装置では、エンコーダフィルムに汚れやキズ等が発生したり、エンコーダセンサに故障等が発生したときは、キャリッジユニットの位置制御が不能になることがある。その場合、キャリッジユニットが勝手に走り出してしまい、左右の側板に衝突激突してキャリッジユニットや左右の側板を破損したり変形させたりすることがある。特許文献１には、原点位置検出センサ、クリーニング位置検出センサ、キャップ位置検出センサを設け、これらのセンサをキャリッジユニットが通過した場合にキャリッジユニットの暴走を判別する方法が開示されている。

特開２００３−３２６６９０号公報

しかしながら、特許文献１では、キャリッジユニットが停止する位置のそれぞれにセンサを配する必要があり、かなりのコストアップになってしまう。また、キャリッジユニットが停止すべき位置を通過した場合にモータを停止させるため、左右の側板からの距離が小さい位置でモータを停止させることになり、停止までのマージンが少ないという課題もある。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、特別の機構を必要とせず、装置の大型化を生じることなく、キャリッジユニットが暴走しているか否かを直ちに加減速中でも判断することができる画像形成装置を提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を記録する記録ヘッドを搭載して移動するキャリッジユニットと、前記キャリッジユニットを移動させるためのキャリッジ駆動手段と、前記キャリッジユニットの移動範囲に設けられた位置検出マークと、前記キャリッジユニットが移動するときに前記位置検出マークを読取る読取手段と、前記読取手段で前記位置検出マークを読み取ったタイミングから前記キャリッジユニットの移動速度を算出する制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、特別の機構を必要とせず、装置の大型化を生じることなく、キャリッジユニットが暴走しているか否かを直ちに加減速中でも判断することができる画像形成装置が提供される。

一実施形態に係る画像形成装置の要部の斜視図 一実施形態に係る画像形成装置の外観斜視図 キャリッジユニットの斜視図 回復ユニットの斜視図 一実施形態に係る画像形成装置の給紙搬送経路とキャリッジユニットの縦断面図一実施形態に係る画像形成装置の縦断面図 記録ヘッドのリフトポジションを変えるためのリフト駆動部の斜視図 位置検出マークを示し、（ａ）は記録媒体の右端よりも右側にある位置検出マークの斜視図、（ｂ）は記録媒体の左端よりも左側にある位置検出マークの斜視図 キャリッジユニットに搭載された記録ヘッドの複数のリフトポジションを示す側面図 一実施形態に係る画像形成装置のキャリッジユニットの暴走判断と暴走停止のフローチャート

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。図１は一実施形態に係る画像形成装置の要部の斜視図である。キャリッジユニット１は、記録媒体に画像を記録する記録ヘッド８などをキャリッジに搭載して構成されている。キャリッジユニット１は、装置本体３の右側板６と左側板７との間に設置された不図示のガイドシャフトに沿って往復移動可能に案内支持されている。ＣＲ（キャリッジ）モータ１５はベルト１６を介してキャリッジに連結されており、装置本体の制御部によってキャリッジ駆動手段であるＣＲモータ１５の駆動を制御することにより、キャリッジユニット１の位置及び移動速度を制御するように構成されている。記録ヘッド８と対向する位置には、記録媒体を支持するプラテン５が配されている。給紙部から給送される記録媒体９は、ＬＦ（ラインフィード）ローラ４とピンチローラ１１のニップに挟持されるとともに、ＬＦローラ４の駆動回転とピンチローラ１１の従動回転により搬送力を付与されることで記録ヘッド８とプラテン５の間を搬送される。

本実施形態は、記録ヘッド８が画像データに基づいて吐出口から記録媒体へインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録ヘッドである場合を示し、装置本体３の通紙領域（画像形成領域）を外れた右側所定位置に回復ユニット２が配されている。回復ユニット２は、記録ヘッド８のインク吐出性能を維持回復するための処理動作を行うものである。この回復ユニットは、例えば、吐出口を覆うキャップ、吐出面を拭き取り清掃するワイパー、吐出口からインクを吸引することで記録ヘッド内のインクをリフレシュする吸引ポンプなど備えている。図１は、キャリッジユニット１が回復ユニット２と対面する位置（通常、キャリッジユニットのホームポジション）にある状態を示す。

左側板７には、ＬＦローラ４を駆動するための搬送モータや伝動機構からなる搬送ユニット３２が設けられている。プラテン５上には、記録媒体９の右端縁を位置合わせするための基準ライン３４がマーキングされている。装置本体３の右側には、手動でピンチローラ１１の開放および押圧を行うためのピンチローラリリースレバー２９が設けられている。さらに、吐出口からインクを吸引する吸引回復や記録を目的としない予備吐出などで吐出された廃インクを回収して貯留するためのメンテナンスカートリッジ３１が設けられている。

画像形成装置には、ＣＰＵ、メモリおよびＩ／Ｏ回路等を備えたコントローラからなる制御部５０が設けられている。この制御部５０は、内部メモリに予め格納された制御プログラムに従い、駆動モータや各種装置の動作を制御する。これにより、記録媒体の給送および搬送の動作を制御するとともに、画像データに基づいて記録ヘッド８の駆動を制御することにより、記録媒体に画像を記録していく。また、制御部５０は、後述する読取手段による位置検出マークの検知結果、並びにエンコーダセンサによるエンコーダフィルムの検知結果に基づいて、キャリッジ駆動手段によるキャリッジユニット１の駆動を切替え制御する。さらに、制御部５０は、その他の画像形成装置の全体の動作をそのタイミングを制御するものである。図２は一実施形態に係る画像形成装置の外観斜視図であり、装置本体３の前側には開閉可能なカバー２８が設けられている。また、装置本体の右側には、装置状態に関するメッセージを表示したり、操作指示を入力したりするためのするオペレーションパネル３０が配置されている。

図３はキャリッジユニット１の斜視図である。キャリッジユニット１はトランスレータ１３とヘッドホルダ１４で構成される。ヘッドホルダ１４には記録ヘッド８（図示の例では２個）が固定されており、ヘッドホルダ１４はトランスレータ１３に対し上下方向に移動可能（相対位置調整可能）に装着されている。装置本体側のキャリッジユニット１の移動範囲であってキャリッジユニット１と対向する所定の複数位置には、後述する位置検出マークであるパッチ２０、２１、２２、２３が設けられている。そこで、ヘッドホルダ１４の左側には、これらの位置検出マークを読み取るための読取手段であるマルチセンサ２４が装着されている。トランスレータ１３の両側には、ヘッドホルダ１４を支持するリフト軸３６の両端部と同位相で摺接するリフトカム１２が配されている。リフトカム１２をの回動位置を制御することでヘッドホルダ１４の上下位置を制御することにより、記録ヘッド８とプラテン５との間の隙間（紙間）を調整することができる。また、トランスレータ１３には、ＣＲモータ１５の駆動を伝えるためのベルト１６が連結されている。

図４は回復ユニット２の斜視図である。キャリッジユニット１は、移動範囲内に設けられた回復ポジション（通常、キャリッジユニットのホームポジション）で回復ユニット２と対向する位置にセット可能である。本実施形態では、キャリッジユニット１に２個の記録ヘッド８が搭載されている。これに対応して、回復ユニット２には、２個のワイパー１７と２個のキャップ１８が設けられている。また、回復ユニット２には、２個のキャップ１８に接続された吸引ポンプ１９が設けられている。ワイパー１７は記録ヘッド８の吐出面をクリーニングするものであり、キャップ１８は吐出口を覆うことで吐出面の保護とインクの蒸発防止を図るものである。吸引ポンプ１９はキャップを介してインクを吸引するものである。これらのワイパー１７、キャップ１８および吸引ポンプ１９は不図示のモータによってそれぞれ所定のタイミングで駆動される。

図５は一実施形態に係る画像形成装置の給紙搬送経路とキャリッジユニット１の縦断面図である。本実施形態では、記録媒体９として、スプール３７にロール状に巻かれたロール紙が使用されている。スプール３７から解き出されるロール紙９は、ガイド１０に沿って下から上へＵたーんしながらＬＦローラ４とピンチローラ１１のニップに挟持される。このロール紙９は、搬送ユニット３２でＬＦローラ４を駆動することにより、記録ヘッド８とプラテン５との間を通して搬送される。記録媒体９の上側にはキャリッジユニット１が往復移動可能に配され、キャリッジユニット１の奥側（図示の左側）には、エンコーダフィルム２５のコードを読み取るエンコーダセンサ２６が装着されている。

図６は記録ヘッド８が装着されたヘッドホルダ１４のリフトポジションを変えるためのリフト駆動部３５の斜視図である。図６には、右側板６に取り付けられたリフト駆動部３５を示し、左側板７にも同じ構成のリフト駆動部が取り付けられている。リフト駆動ユニット３５はリフト駆動モータ２７を有する。キャリッジユニット１はトランスレータ１３とヘッドホルダ１４を有し、ヘッドホルダ１４に記録ヘッド８が装着されている。トランスレータ１３にはヘッドホルダ１４を上下動させるためのリフトカム１２が装着されている。リフト駆動ユニット３５の駆動がギア列を介してリフトカム１２に伝達されることで、ヘッドホルダ１４および記録ヘッド８が上下動する。その際、不図示のガイドシャフトに案内支持されているトランスレータ１３は上下動しない。

図７はキャリッジユニット１と対向する領域に設けられた位置検出マークを示し、図７（ａ）は記録媒体の右端よりも右側にある位置検出マークを示す斜視図であり、図７（ｂ）は記録媒体の左端よりも左側にある位置検出マークを示す斜視図である。キャリッジユニット１の移動範囲で、プラテン５を含むキャリッジユニット１と対向する領域（プラテン部という）には、キャリッジユニット１上のマルチセンサ（読取手段）２４によって読み取り可能な複数の位置検出マーク２０、２１、２２、２３が配置される。本実施形態では、各位置検出マークは、それぞれ、１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさの白色のパッチで形成されている。

装置本体３の中央より右側であって記録媒体９の右側には、パッチ２０およびパッチ２１が配置されており、は、パッチ２２とパッチ２３が配置されている。パッチ２０とパッチ２１は、装置本体３の中央より右側であって、最大幅である４４インチ幅の記録媒体９よりも右側の領域に１４０ｍｍの間隔をおいて配置されている。また、パッチ２２とパッチ２３は、装置本体３の中央より左側であって、最大幅である４４インチ幅の記録媒体９よりも左側の領域に１４０ｍｍの間隔をおいて配置されている。つまり、記録媒体の左端よりも左側の領域に所定距離（１４０ｍｍ）をおいた２箇所と、記録媒体の右端よりも右側の領域に所定距離（１４０ｍｍ）をおいた２箇所おそれぞれに、位置検出マークであるパッチが設けられている。

図８はキャリッジユニット１のヘッドホルダ１４の複数のリフトポジション（上下位置）を示す。図８（ａ）はＬポジションを、図８（ｂ）はＭ１ポジションを、図８（ｃ）はＭ２ポジションを、図８（ｄ）はＭ３ポジションを、図８（ｅ）はＨポジションを示す側面図である。Ｌポジションでは記録ヘッド８の吐出面（吐出口が配されたフェイス面）からプラテン５の上面までの距離Ｓが１．４ｍｍである。そして、Ｍ１ポジションでは距離Ｓが１．８ｍｍであり、Ｍ２ポジションでは距離Ｓが２．０ｍｍであり、Ｍ３ポジションで距離Ｓが２．２ｍｍであり、Ｈポジションでは距離Ｓが２．６ｍｍである。

次に、画像形成装置のイニシャライズ動作について説明する。装置本体３の電源をＯＮすると、装置全体のイニシャライズ動作が開始される。まず、キャリッジユニット１が、図１に示すような右側端部近傍の回復ユニット２と対面するホームポジションから、１０inch／sec の速度で左方向へ約２００ｍｍ程度移動する。次に回復ユニット２のイニシャライズを開始し、キャップ１８の上下移動、ワイパー１７の前後移動、吸引ポンプ１９の回転を行った後、それぞれが所定の位置で停止する。続いて、キャリッジユニット１のイニシャライズが開始される。キャリッジユニット１は、ホームポジションから１０inch／sec の速度でさらに右側へ駆動されることで右側板６に突き当たるまで移動し、突き当たった位置を主走査方向の原点として停止する。

続いて、キャリッジユニット１がこの原点位置にある状態で、キャリッジユニット１を右側板６に押し付ける方向にＣＲモータ１５を３０％ｄｕｔｙで駆動し続ける。そして、この状態を保持したまま、リフト駆動モータ２７を駆動してリフトカム１２を回動させることで、キャリッジユニット１のリフトポジションを図８（ｂ）のＭ１ポジションへ移動させる。その際、キャリッジユニット１がすでにＭ１ポジションに位置している場合は、リフト駆動モータ２７によるリフトカム１２の駆動を省略することができる。その後、キャリッジユニット１を、１０inch／sec の速度で左方向へ、回復ユニット２と対面するキャッピングポジションまで移動させる。その位置で、回復ユニット２の各キャップ１８を上方に移動させ、各記録ヘッド８の吐出面に密着させることで吐出口を覆ったキャッピング状態になる。これで、回復ユニット２およびキャリッジユニット１のイニシャライズが完了する。

次に、ＬＦローラ４を駆動するための搬送ユニット３２のイニシャライズが開始される。まず、ピンチローラ１１のＬＦローラ４への押圧が解除され、ＬＦローラ４が記録媒体９を送り出す方向とは逆の方向に所定回数だけ回転駆動される。続いて、ＬＦローラ４を、記録媒体９を送り出す搬送方向に所定回数だけ回転駆動する。その後、ピンチローラ１１をＬＦローラ４に当接させて押圧状態にすることで、搬送ユニット３２のイニシャライズが完了する。以上で、装置全体のイニシャライズ動作が完了する。

次に、記録媒体９の装置本体３への装填について説明する。電源がオフの状態であれば、記録媒体９は装置本体３外のスプール３７に保持されているため、画像形成するためには、ユーザが装置本体３に記録媒体をセット（装填）する必要がある。そのため、ユーザは、スプール３７から解き出される記録媒体をガイド１０に沿って手で送り出す。手で送り出していくと、記録媒体の先端がＬＦローラ４とピンチローラ１１のニップに到達する。その際、記録媒体９は用紙センサ３３（図１）を通過する。用紙センサ３３が記録媒体９の通過を検知すると、ＬＦローラ４が送り出し方向（搬送方向）に回転し始め、記録媒体９はユーザが手を離しても自動的に送り出される。

所定量送り出されたところでＬＦローラ４が停止する。そこで、ユーザは、装置のカバー２８を開け、ピンチローラリリースレバー２９を持ち上げてピンチローラ１１のＬＦローラ４に対する押圧を解除する。そして、記録媒体９の右端縁を装置本体３の基準ライン３４に合わせたところで、ピンチローラリリースレバー２９を戻す。これにより、ピンチローラ１１は記録媒体９をＬＦローラ４に押圧する状態になる。次いで、カバー２８を閉じると、ＬＦローラ４が所定量だけ逆方向に回転することで、記録媒体９の先端がピンチローラ１１の上流側まで戻される。この状態では、ピンチローラ１１はＬＦローラ４に押圧されたままであり、記録媒体９はその先端部がＬＦローラ４とピンチローラ１のニップに押し付けられて彎曲することで、レジ取り（斜行矯正）が行われる。

次に、セットされた記録媒体の幅検知と斜行検知について説明する。記録媒体９の幅検知と斜行検知は、キャリッジユニット１に搭載された読取手段としてのマルチセンサ２４を用いて行われる。記録媒体９の先端がピンチローラ１１の搬送上流側にある状態から、まず、ＬＦローラ４により、マルチセンサ２４が記録媒体の左右端縁を検知できるところまで記録媒体を送り出す。次に、回復ユニット２のキャップ１８を下方に移動させ、キャッピング状態を開放状態にする。そして、キャリッジユニット１を、画像形成時の速度より遅い１０ｉｎｃｈ／ｓｅｃの速度で左方向へ移動させていく。移動開始と同時にマルチセンサ２４の読み取りを開始する。装置本体３側のプラテン５を含むプラテン領域（本実施形態では黒色）には位置検出マークとしての白色のパッチ２０、２１、２２、２３が配置されている。

読み取りキャリッジユニット１が左方向へ移動していくと、マルチセンサ２４はまずプラテン領域の黒色を検知する。ここから左方向に移動すると、１つ目のパッチ２０の右端部を通過する。この時、マルチセンサ２４はプラテン領域の黒色からパッチ２０の白色を検知する。その時の変化した位置（キャリッジユニット１の主走査方向位置）を、エンコーダフィルム２５とエンコーダセンサ２６により位置情報として記憶する。ここからキャリッジユニット１が左方向に移動すると、今度はパッチ２０の白色からプラテン部の黒色を検知する。このときも位置も、同様に位置情報として記憶する。記憶した２つの位置情報に基づく演算処理によりパッチ２０の幅を算出する。

パッチ２０〜２３の幅はそれぞれ１０ｍｍであり、算出したパッチ２０の幅が１０ｍｍ±１ｍｍであれば、さらにキャリッジユニット１を左方向に移動させる。仮に、算出したパッチ２０の幅が１０ｍｍ±１ｍｍを外れる値であれば、装置本体３もしくはセンサの不具合が考えられるので、フェータルエラーオペレーションパネル３０上に表示してユーザに知らせる。さらにキャリッジユニット１を左方向に移動させると、２つ目のパッチ２１を通過することとなり、この場合も１つ目のパッチ２０と同様に、記憶した位置情報に基づく演算処理によりパッチ２１の幅を算出する。算出したパッチ２１の幅が１０ｍｍ±１ｍｍであれば、さらにキャリッジユニット１を左方向に移動させる。そうすると、マルチセンサ２４は記録媒体９の右端を通過することとなり、そのとき、マルチセンサ２４はプラテン領域の黒色から記録媒体の白色を検知する。このときも同様に位置情報を記憶する。さらに、キャリッジユニット１が左方向移動すると、今度は記録媒体９の左端部を通過することとなり、そのとき記録媒体の白色からプラテン領域の黒色を検知する。この時も同様に位置情報を記憶する。そして、記録媒体の右端通過と左端通過の２つの位置情報を演算処理することにより記録媒体の幅を算出する。

マルチセンサ２４により記録媒体の左端を検知して幅サイズを算出したところで、キャリッジユニット１を一度停止させて移動方向を反転させ、右方向に１０ｉｎｃｈ／ｓｅｃの速度で移動を開始させる。キャリッジユニット１が右方向に移動し始めるのと同時に、ＬＦローラ４により記録媒体９を一定量（例えば３００ｍｍ）送り出す。キャリッジユニット１が右方向に移動し、マルチセンサ２４が記録媒体の右端を通過したあたりでキャリッジユニット１を停止させる。ＬＦローラ４による一定量の送り出しが終わったところで、再度キャリッジユニット１を左に方向に１０ｉｎｃｈ／ｓｅｃの速度で移動させる。

すると、マルチセンサ２４は、記録媒体の右端を通過することで、往移動時に検知位置と今回の検知位置とから検知した変化位置および位置変化量を記憶する。こうしてＬＦローラ４が記録媒体９を３００ｍｍ送り出す前と３００ｍｍ送り出した後の位置情報を演算処理することで、記録媒体の斜行量を検知することができる。検知された斜行量が設定値以下であれば、斜行ＯＫ（問題なし）と判断する。斜行ＯＫであれば、キャリッジユニット１を右方向に１０ｉｎｃｈ／ｓｅｃの速度で右側に配されたキャップポジションの位置まで移動させ、回復ユニット２のキャップ１８を上方に移動させて記録ヘッド８の吐出面に密着させることでキャッピング状態にする。そして、ＬＦローラ４を逆方向に回転させて記録媒体９の先端がピンチローラ１１の手前（上流側）にくるまで逆搬送する。一方、斜行がＮＧの場合は、装置本体３に対し記録媒体が斜めにセット（装填）されたことをオペレーションパネル３０上に表示してユーザに知らせる。そして、記録媒体を再セットしてもらう。

次に、画像を形成するときの記録動作について説明する。画像形成装置は、パソコン等のホストからの記録指令を受けると待機状態から記録動作に移る。まず、画像形成の準備に入ることで、回復ユニット２のキャップ１８が下方に移動し、記録ヘッド８のキャッピング状態から開放状態になる。次に、キャリッジユニット１が回復ユニット２と対面するホームポジションに位置する状態のまま、記録ヘッド８から所定回数の予備吐出（記録を目的としないインク吐出）を行う。予備吐出されるインクは回復ユニット２のキャップ１８内で受けることになる。予備吐出が終了すると、吸引ポンプ１９を作動することによりキャップ１８内のインクをメンテナンスカートリッジ３１（図１）に回収する。また、予備吐出の後、ワイパー１７を作動させて記録ヘッド８の吐出面をワイピング（拭き取り清掃）する。

次いで、キャリッジユニット１のリフトポジションを、使用する記録媒体と記録モードに応じたポジションにセットする。イニシャライズが終了した状態では記録ヘッド８は図８（ｂ）のＭ１ポジションにあるため、ここでは、それ以外のポジションへセットする場合の動作を説明する。キャップ１８はすでに開放状態にあり、まず、キャリッジユニット１を右方向へ駆動し右側板６に突き当たるまで移動させる。キャリッジユニット１が右側板６に突き当たったところで、キャリッジユニット１は移動を停止するが、その位置でＣＲモータ１５を３０％のｄｕｔｙで回転駆動させてキャリッジユニット１を右側板６に押し付ける動作を続ける。この状態を維持したまま、リフトモータ２７を回転させることにより、キャリッジユニット１のリフトポジションをＭ１ポジションから必要とされる他のポジションへ移動させる。ちなみに、２５℃／５０％の環境下において普通紙に標準モードで記録する場合は、図８（ｄ）のＭ３ポジションへ移動させる。また、光沢紙に標準モードで記録する場合は、図８のＭ１ポジションであるため、そのままの状態で良い。

記録ヘッド８を所定のリフトポジションへ移動させた後、キャリッジユニット１による記録動作に入る。キャリッジユニット１は、所定の加速度で記録（画像形成）速度まで加速される。この加速度と記録速度は、記録する記録媒体９の種類や記録モードによって適正値に設定されており、例えば、記録媒体が光沢紙である場合は最大値となり、加速度が９ｍ／ｓｅｃ² で、記録速度は６０ｉｎｃｈ／ｓｅｃである。光沢紙の場合、キャリッジユニット１は９ｍ／ｓｅｃ² の加速度で左方向へ移動していく。そして６０ｉｎｃｈ／ｓｅｃの記録速度に到達した後、ホストから受けた画像情報に基づいて記録ヘッド８から記録媒体９はインクを吐出して画像を記録する。

往路１スキャンの画像形成が終了したら減速を開始する。減速度は加速度と同じ９ｍ／ｓｅｃ² の値である。記録ヘッドのインク吐出が終了し、キャリッジユニット１が減速を開始するとのほぼ同時に、ＬＦローラ４により記録媒体９を所定量搬送する副走査が開始される。ＬＦローラ４の回転も所定の加速度で所定の回転速度まで加速される。所定の回転速度で所定量を搬送したところで、所定の減速度で減速が開始され、搬送速度（回転速度）がゼロになる。例えば、ＬＦローラ４の回転の加速度および減速度は同じ２ｍ／ｓｅｃ² に設定され、搬送速度は３ｉｎｃｈ／ｓｅｃに設定される。キャリッジユニット１は移動速度がゼロになったところで移動方向を反転し、右方向へ移動を開始する。

この右方向への復路１スキャンにおいても、同様に、キャリッジユニット１は９ｍ／ｓｅｃ² の加速度で加速され、６０ｉｎｃｈ／ｓｅｃの記録速度に到達した後に画像形成が開始される。この際、記録ヘッド８からのインク吐出が開始されるまでに、ＬＦローラ４による記録媒体９の所定量の搬送動作が終了し、ＬＦローラ４は停止する。そして、上記の記録速度に同期して、パソコン等のホストから受けた画像情報に基づいて記録ヘッド８からインクを吐出して記録媒体に画像を形成していく。そして、復路１スキャンの画像形成が終了したらキャリッジユニット１の減速が開始される。キャリッジユニット１の減速が開始されるのとほぼ同時に、ＬＦローラ４により記録媒体９を所定量搬送する副走査が開始される。この場合のＬＦローラ４の回転も所定の加速度で所定の回転速度まで加速される。所定の回転速度で所定量を搬送したところで、所定の減速度で減速が開始され、搬送速度（回転速度）がゼロになる。例えば、ＬＦローラ４の回転の加速度および減速度は同じ値の２ｍ／ｓｅｃ² に設定され、搬送速度は３ｉｎｃｈ／ｓｅｃに設定される。

復路１スキャンの画像形成した後のキャリッジユニット１の減速は９ｍ／ｓｅｃ² の減速度で行われる。そして、キャリッジユニット１は、減速されながら右側端部まで移動したところで移動速度がゼロになり、移動速度がゼロになったところで再び移動方向を反転して前述と同様の右方向へ移動を開始する。以上のようなキャリッジユニット１の一連の往復動作を繰り返すことにより、記録媒体９に所定サイズの画像が記録される。記録媒体９のサイズとパス数とにより、必要なキャリッジユニット１の往復回数が決まる。本実施形態では、記録ヘッド８にはノズル数１２８０のノズル列が形成されており、解像度が１２００ｄｐｉである。従って、ノズル列の長さが２７．１ｍｍで記録媒体のサイズがＡ０であれば、８４０ｍｍ×１１８８ｍｍの記録画像となるので、１パス記録の場合はキャリッジユニット１は２０往復強することになる。

最終スキャンの画像形成を終了してキャリッジユニット１が減速を開始したところで、ロール紙である記録媒体９はＬＦローラ４の回転により切断位置まで搬送される。切断位置においては、不図示のカッタユニットを左端部のホームポジションから右方向へ移動させながら記録媒体９を切断していく。記録媒体を切断した後、カッタユニットは左方向へ移動することでホームポジションへ戻される。切断後の未記録側の記録媒体９は、その先端がＬＦローラ４とピンチローラ１１のニップの上流側にくるまで逆方向に搬送される。一方、６０ｉｎｃｈ／ｓｅｃの記録速度で最終スキャンの画像形成を行った後に減速を始めたキャリッジユニット１は、移動速度が１０ｉｎｃｈ／ｓｅｃになるまで減速したところで、その速度のままキャップポジションの位置まで移動する。こうして、一連の記録動作を完了する。

次に、記録動作を完了した後の動作を説明する。キャリッジユニット１がキャップポジションに停止したところで、回復ユニット２による回復動作を行った後、装置本体をイニシャライズ後の状態に戻す。その場合、記録ヘッド８のリフトポジションは、記録動作中のポジションから図８（ｂ）のＭ１のポジションへ戻す。なお、記録動作中のポジションがＭ１である場合はそのままで良い。そこで、まず、ＣＲモータ１５の駆動によりキャリッジユニット１を右側板６に突き当たるまで移動させ、突き当たったらところで、ＣＲモータ１５を３０％ｄｕｔｙでさらに駆動し続けることによりキャリッジユニット１を右側板６に押し付ける状態を継続する。この状態を保持したまま、リフトモータ２７の駆動でリフトカム１２を回動させることにより、記録ヘッド８のリフトポジションをＭ１ポジションに移動させる。Ｍ１ポジションに切り換えた後、キャリッジユニット１を左方向に１０inch／sec の速度で回復ユニット２と対面するキャップポジションへ移動させる。移動させたところで、記録ヘッド８からキャップ１８へ一定発数の予備吐出を行う。予備吐出を終了した後、記録ヘッド８の吐出面をワイパー１７により拭き取り清掃する。ワイピングが終了すると、キャップ１８を上方に移動させて記録ヘッド８の吐出面に密着させることによりキャッピング状態にする。これで、装置本体はイニシャライズ後の状態と同じ状態に戻される。

次に、キャリッジユニット１が移動するときの読取手段であるマルチセンサ２４による読取動作について説明する。記録動作などにおいてキャリッジユニット１が移動している間は、所定の時間間隔で、マルチセンサ２４による検知動作（読取動作）の割り込み処理を行っている。記録動作の際には、記録媒体９の斜行を検知するために、キャリッジユニット１のスキャンごとにマルチセンサ２４により記録媒体の右端縁の位置を検知している。ＬＦローラ４による記録媒体９の送り出し量とマルチセンサ２４による記録媒体９の右端縁の位置情報から記録媒体９が所定量以上斜行している場合は、画像形成の動作を中止し、斜行していることオペレーションパネル３０上に表示してユーザに知らせる。

また、記録動作などでキャリッジユニット１が移動するときは、マルチセンサ２４は右側の２つのパッチ２０、２１、あるいは左側の２つのパッチ２２、２３を検知することで、キャリッジユニット１が２つのパッチを通過した時間も算出している。光沢紙を標準モードで記録する場合は、キャリッジユニット１の加速度が９ｍ／ｓｅｃ² で記録速度が６０ｉｎｃｈ／ｓｅｃであるので、パッチ２０からパッチ２１を通過する時間は加速時および減速時とも約０．２ｓｅｃである。同様に、キャリッジユニット１が左側でパッチ２２からパッチ２３を通過する時間も加速時および減速時とも約０．２ｓｅｃである。

次に、キャリッジユニット１の右側板６もしくは左側板７に衝突を防止させる方法について説明する。エンコーダフィルム２５（図５）の汚れやキズ、あるいはエンコーダセンサ２６の不具合などによってエンコーダの読み取り不良が発生することがある。このような場合は、キャリッジユニット１の位置情報を検知できなくなるため、キャリッジユニット１が最大の移動速度で左側板または右側板に激突することがある。キャリッジユニット１が大型で重量が２ｋｇｆを超えるような場合は、画像形成時の６０ｉｎｃｈ／ｓｅｃを超えるような高速度で側板に激突すると、キャリッジユニット１自体が破損して正常な記録が不可能になったり、右側板６や左側板７が変形することがある。特に、右側板６はキャリッジユニット１の主走査方向の原点の位置を決める基準部材であるため、キャリッジユニット１が激突して右側板６を変形させると、原点位置が狂ってしまい、主走査方向の正確な位置を割り出すことが不可能になる。

次に、本実施形態におけるキャリッジユニット１の暴走防止と側板６、７への衝突防止について説明する。装置本体３のイニシャライズ動作の際、記録媒体を装填する際、記録動作を行う際などにおいてキャリッジユニット１がある速度で移動するとき、所定の加速度で所定速度に達するまで加速される。そのとき、エンコーダフィルム２５とエンコーダセンサ２６でキャリッジユニット１の位置情報を検知しながら加速を行っていく。しかしながら、そのとき、何らかの原因で位置情報が検知できない場合は、キャリッジユニット１はＣＲモータ１５により発生可能な最大限の移動速度まで加速されながら移動し続けることになる。そして、位置情報を検知できないため、側板６、７のいずれかに激突するまで移動する。つまり、キャリッジユニット１が暴走することになる。

エンコーダフィルム２５およびエンコーダセンサ２６は、キャリッジユニット１の位置情報を検知するために設けられている。しかし、本実施形態では、エンコーダフィルム２５およびエンコーダセンサ２６での位置情報を検知できない場合でも、キャリッジユニット１に搭載された読取手段であるマルチセンサ２４を用いてキャリッジユニット１の暴走を検知することができる。キャリッジユニット１と対面する装置本体側のプラテン部（プラテン５を含む領域）には、最大幅（４４インチ幅）の記録媒体９の両側端縁のそれぞれの外側に、２つの位置検出マーカとしてのパッチが１４０ｍｍの間隔をおいて配置されている。これらのパッチ２０、２１、２２、２３は、それぞれが白色で１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさである。２つのパッチの間隔１４０ｍｍは、記録などために、キャリッジユニット１が最大の加減速度９ｍ／ｓｅｃ² および最大の速度６０ｉｎｃｈ／ｓｅｃで移動するときに加減速する領域内にある。各パッチ２０、２１、２２、２３の副走査（搬送）方向の位置は、キャリッジユニット１上のマルチセンサ２４の読取位置と合致している。

通常の動作では、パッチ２０とパッチ２１、もしくはパッチ２２とパッチ２３を通過する時間は、光沢紙に標準モードで記録する場合が最短であり、その時間は約０．２秒であり、これより速く通過することはない。キャリッジユニット１が暴走した場合は、いずれかの側の２つのパッチ間を、最大の記録速度６０ｉｎｃｈ／ｓｅｃよりも速い速度で通過することになる。キャリッジユニット１が６０ｉｎｃｈ／ｓｅｃの速度でパッチ２０とパッチ２１の間を通過するときの通過時間は約０．１ｓｅｃであるが、これは他側のパッチ２２とパッチ２３を通過する場合も同様である。よって、２つのパッチ（位置検出マーカ）を通過する時間が０．１５ｓｅｃ以下である場合はキャリッジユニット１が暴走している判断することができる。そして、キャリッジユニット１が暴走していると判断された場合は、即座に、ＣＲモータ１５によるキャリッジユニット１の駆動を停止するように駆動制御手段により制御する。

図９は一実施形態に係る画像形成装置のキャリッジユニットの暴走判断と暴走停止のフローチャートである。キャリッジユニット１の移動動作の開始と同時に、読取手段であるマルチセンサ２４の読み取りを開始させる。キャリッジユニット１の移動範囲においてプラテン５を含むプラテン領域は黒色であるとする。そこで、マルチセンサ２４はプラテン領域の黒色を検知する。キャリッジユニット１が左方向へ移動していくと、１つ目のパッチ２０の右端部を検知する。その場合、マルチセンサ２４は黒色から白色を検知する。これと同時に、時間測定手段で時間を測定するために、時間Ｔ１をゼロにセットする。

ここからキャリッジユニット１が左方向へ移動していくと、マルチセンサ２４はパッチ２０の左端部で白色から黒色を検知する。その時の時間Ｔ１が０．０１５ｓｅｃ以下であればパッチ２０を通過したと判断する。キャリッジユニット１がさらに左方向へ進むと、次に、マルチセンサ２４は２つ目のパッチ２１の右端部で黒色から白色を検知する。これと同時に、時間測定手段で時間を測定するために、時間Ｔ２をゼロにセットする。ここからキャリッジユニット１が左方向に移動していくと、パッチ２１の左端部で白色から黒色を検知し、その時の時間Ｔ２が０．０１５ｓｅｃ以下であればパッチ２１を通過したと判断する。

そして、時間測定手段により、マルチセンサ２４が１つ目のパッチ２０の右端部から２つ目のパッチ２１の左端部まで移動する間の検知時間を測定する。この検知時間Ｔ１が０．１５ｓｅｃ以上であれば、キャリッジユニット１は正常に動作していると判断できる。一方、検知時間Ｔ１が０．１５ｓｅｃ以下であれば、キャリッジユニット１が正常な速度を超えた速度で移動していると判断できるので、その場合は即座にＣＲモータ１５の駆動を停止してキャリッジユニット１の移動動作を強制的に停止させる。キャリッジユニット１が正常な速度で移動してれば、次に、マルチセンサ２４は記録媒体の右側の端縁で黒から白（記録媒体上プラテン部上へ）を検知する。これと同時に、時間測定手段の時間Ｔ１をゼロにセットする。

そのままキャリッジユニット１が左方向へ移動していくと、記録媒体の左側の端縁における白から黒を検知する。その時の時間（記録媒体の右端から左端までの通過時間）Ｔ１が０．０１５ｓｅｃ以上であれば、パッチではなく記録媒体である判断して次へ進む。そして、記録媒体９が４４インチの最大幅であれば、キャリッジユニット１の移動に伴ってマルチセンサ２４が次に検知するのはパッチ２２とパッチ２３である。その場合は、パッチ２０とパッチ２１を検知して時間を測定するのと同じやり方で、測定時間によってキャリッジユニット１が暴走しているか否か判断できる。

また、記録媒体９の幅が最大幅ではなく最小幅の２０インチである場合は、パッチ２２とパッチ２３はキャリッジユニット１の左側の反転位置内に存在しない。ただし、キャリッジユニット１が暴走している場合は、反転移動することなく、パッチ２２とパッチ２３を正常な速度よりも速い速度で通過する。このため、キャリッジユニット１が暴走していることを、上述と同様の時間測定手段による位置検知と検知時間によって判断することができる。キャリッジユニット１が暴走していないときは、キャリッジユニット１が移動方向を反転することで記録媒体９を検知、続いて２つのパッチ２１、２０を順次検知し、その間の通過時間の測定から暴走の有無を判断することができる。いずれの場合も、個々のパッチ幅を通過する時間測定からパッチを判別するとともに、１４０ｍｍの間隔で配置されている２つのパッチを通過する時間を測定することで、記録媒体とパッチを確実に区別しながらキャリッジユニット１の暴走の有無を判断する。

なお、以上の実施形態では、キャリッジユニット１が移動するときの通過時間を測定することでパッチ（位置検出マーカ）と記録媒体とを区別する方法が採られている。通常の動作においては、キャリッジユニット１に搭載されているエンコーダセンサ２６でエンコーダフィルム２５を読取ってキャリッジユニット１の移動を検知することにより、キャリッジユニット１の位置制御を行っている。つまり、常に、エンコーダセンサ２６を用いる位置制御と、パッチ２０〜２３を用いてキャリッジユニット１の速度を算出する制御は、キャリッジが動作しているときは常に両方の制御が行われている。

以上説明した実施形態によれば、記録媒体の端部を読み取って幅や斜行を検知することができる。また、記録媒体の幅を検知したり、斜行矯正やレジ調整を行うために本来備えている読取手段（マルチセンサ）２４を用いて、キャリッジユニット１の暴走を判断することができる。これにより、特別の機構を必要とせず、装置の大型化を生じることなく、キャリッジユニット１が暴走しているか否かを加減速中でも判断することができる。さらに、キャリッジユニット１の移動範囲内の加減速領域に位置検出マークとしてのパッチを配置するので、装置本体３の幅を増大させることもない。また、位置検出マークを記録媒体の左右両側の外側に配置し、読取手段２４による読み取りをキャリッジユニット１が移動している間（画像形成時など）は割り込みで行うため、キャリッジユニット１の暴走を加減速中でも瞬時に判断することができる。位置検出マークとして周囲と異なる色のパッチを用いるので、パッチに対する進入時と退出時を検知して通過時間を測定することで記録媒体であるか否かを判断することができ、これによりキャリッジユニットの暴走の誤検知を防止することができる。

なお、本発明は、記録ヘッドにより記録媒体に画像を記録する画像形成装置であれば、インクジェット式、感熱式、熱転写式、レーザービーム式など、記録方式に関わらず適用可能である。また、ロール紙等の長尺のシートあるいは一定寸法のカットシートなどの記録媒体の種類にも関係なく、同様に適用可能である。さらに、紙、プラスチックフィルム、印画紙、不織布など、記録媒体の材質にも関わりなく、同様に適用可能である。

１ キャリッジユニット
２ 回復ユニット
３ 装置本体
５ プラテン
８ 記録ヘッド
９ 記録媒体
１５ キャリッジ駆動手段（ＣＲモータ）
２０、２１、２２、２３ 位置検出マーク（パッチ）
２４ 読取手段（マルチセンサ）
５０ 制御部

Claims (8)

1. 記録媒体に画像を記録する記録ヘッドを搭載して移動するキャリッジユニットと、
   前記キャリッジユニットを移動させるためのキャリッジ駆動手段と、
   前記キャリッジユニットの移動範囲に設けられた位置検出マークと、
   前記キャリッジユニットが移動するときに前記位置検出マークを読取る読取手段と、
   前記読取手段で前記位置検出マークを読み取ったタイミングから前記キャリッジユニットの移動速度を算出する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記キャリッジユニットの移動速度が設定値より高いときに前記キャリッジユニットを停止させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記位置検出マークは、前記キャリッジユニットの移動範囲において、記録媒体の左端より左側に所定距離をおいて２箇所に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記位置検出マークは、前記キャリッジユニットの移動範囲において、記録媒体の右端より右側に所定距離をおいて２箇所に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記位置検出マークのうち少なくとも１つは、前記キャリッジユニットが加減速される領域に配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 前記読取手段は前記キャリッジユニットが移動している間に記録媒体の位置情報を読み取ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記読取手段が前記位置検出マークを通過する際に読み取った状態が変化した後に再びもとの状態に戻るまでの時間によって、位置検出マークであるか記録媒体であるかを判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記位置検出マークは、周囲と異なる色のパッチであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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