JP2013040042A - 記録装置および記録媒体の搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体のサイズに対して反転部が小さい場合に、他の機構を追加することなく、エラーを検出するが、本来の紙詰まりでない場合には、継続して記録を行なうことができる。
【解決手段】記録媒体に記録ヘッドを用いて記録を行なう記録装置であって、記録媒体の第１面の記録のための搬送を終了した後、前記第１面の裏面である第２面に記録するために記録媒体を反転する反転部であって、当該反転部の搬送経路に記録媒体を搬送するための反転ローラを備えた反転部と、前記反転部を記録媒体が搬送されるとき、前記反転ローラの負荷を検出する手段と、前記検出手段が所定値以上の負荷を検出したとき、前記反転部の搬送経路を前記記録媒体が搬送され当該記録媒体の先端部が当該記録媒体の後端の領域に接触すると予測される距離である閾値を超える場合には、搬送を続けるよう制御する制御手段と、を備える。
【選択図】図９

Description

本発明は、記録装置および記録媒体の搬送方法に関し、特に、記録媒体に対して両面記録を行なうために記録媒体を反転する記録媒体反転部を備えた記録装置および記録媒体の搬送方法に関する。

記録媒体に対して両面記録を行う記録装置には、記録媒体を反転させるための記録媒体反転部が備えられている。

図１および図２は、従来の記録装置の概略構成を示す模式図であり、この図を用いて記録媒体Ｐの反転動作を簡単に説明する。

この記録装置は、記録媒体Ｐを積層配置する記録媒体積層部１、記録媒体積層部１から記録媒体Pを送り出す給紙ローラ２を備える。また、記録媒体積層部１から送り出された記録媒体Pは、ＰＥセンサ２０を経由して第１搬送ローラ１０に到達し、第１搬送ローラ１０によって搬送が継続される。（なお、以下説明する「ローラ」は、駆動源からの駆動を受けるローラと、このローラと共同して記録媒体Ｐを挟み搬送する従動ローラを備えた「ローラ対」の構成である。が、便宜的に単にローラという表現を用いて説明を進める。）搬送された記録媒体Ｐは、記録ヘッド４と対面する記録領域に搬送され、記録が実行されて第２搬送ローラ１１を経由して排紙ローラ１２によって排紙トレーに排紙される。

次に、両面記録を行う場合を図３も併せて参照して簡単に説明する。記録媒体反転部Ｒは、第１反転ローラ２１、第２反転ローラ２２を備えたループ状経路によって構成されている。この記録媒体反転部Ｒは、図１、図２で示される装置構成例の場合は、印刷のための記録媒体搬送方向に対して記録領域の上流側に備えられている。

記録媒体Ｐの第１面に対する記録が終了した後、モータを逆回転し、第１、第２搬送ローラ１０および１１を逆転させる（ステップＳ００１）。図１中符号Ａで示される分岐Ａまで記録媒体Ｐが逆転搬送されると、分岐Ａからループ状経路として構成された記録媒体反転部へと搬送される。図２は記録媒体Ｐが記録媒体反転部Ｒを経由して、記録媒体Ｐの先端が再び分岐Ａのあたりに到達した状態を示している。このように記録媒体反転部Ｒを経由することで、記録が完了している第１面の裏面である第２面に対して記録を行うことが可能になる。反転された記録媒体Ｐは、ＰＥセンサ２０によって記録媒体ＰがＰＥセンサ２０の位置に到達したか否か検知される（ステップＳ００３）。ＰＥセンサ２０によって記録媒体Ｐが到達したことが検知された後、さらに第１搬送ローラ１０の正転位置に記録媒体Ｐが到達したか判定（ステップＳ００４）し、搬送されたことが確認されると第１、第２搬送ローラ１０、１１を正転させ（ステップＳ００５）正常終了する。その後は、第１搬送ローラ１０を経由して記録領域に搬送された記録媒体Ｐの第２面に対して記録が実行されて排紙トレー排紙されて記録動作が完了する。

一方、記録媒体Ｐが記録媒体反転部Ｒを通過している間に、第１、第２反転ローラ２１、２２に駆動を与えている駆動源（駆動モータ：不図示）に負荷がかかりサーボエラーが発生した場合（ステップＳ００２）、駆動モータの回転を停止して、反転ローラ２１および２２を停止させる（ステップＳ００６）。そして、サーボエラーの原因を紙ジャムと判定して紙ジャムエラーを通知し（ステップＳ００７）エラー終了する。

特許文献１には、記録媒体を反転させる反転部において、記録媒体の先端の目標位置と実際の記録媒体の位置が異なる場合に、紙ジャムエラーを検出する技術が開示されている。特許文献１に開示された技術では、反転ローラの摺動負荷が高くなり、反転ローラを回転させるモータに負荷がかかると、紙ジャムエラーであると判定して、モータを停止する。

特開平１０−２４５１４０号公報 特開２００３−２８０２９４号公報

上述のような記録媒体反転部を備えた記録装置では、反転部に対する記録媒体の相対的なサイズが大きい場合には、記録媒体の先端と後端領域が接触することによる紙ジャムエラーを生じることがある。例えば、装置の省スペース化ないし小型化を図るために、上記反転部も小さく設計することがある。記録媒体反転部を小さくすると、記録媒体反転部の記録媒体を搬送する経路の長さが短くなる。その結果、ループ状経路の出口（分岐Ａ）でループ状経路を通過した記録媒体Ｐの先端が記録媒体反転部のループ状経路を通る前の後端部を含む領域（後部面）に衝突してしまう。記録媒体Ｐは依然として搬送が継続されているため、後部面に当接した先端は、摩擦によって記録媒体Ｐの後部面の搬送方向に引き込まれそうになり、記録媒体の先端が記録媒体反転部のループ状経路を抜けることができないことがある。このような状況になると第１、第２反転ローラ２１、２２の回転が正常ではなくなり、駆動モータに負荷がかかる。

特許文献１に開示された技術では、本来の紙ジャムが発生した場合と、記録媒体の先端と後端領域（後部面）が衝突した場合との判断ができず、いずれの場合も紙ジャムエラーと判定され、記録動作を停止して紙詰りの除去のための処理をしなければならず、スループットが低下したり記録装置の使い勝手が悪くなる可能性があった。

一方、特許文献２は、原稿長が長い両面原稿を搬送させた場合、搬送路上で同一原稿の先端と後端とが衝突して紙ジャムが生ずるのを防止することを目的として、原稿の反転動作が行われている間は反転経路にあるローラの従動ローラを離間する構成を開示する。これによって、原稿の先端と後端領域が衝突することを防止している。

特許文献２に開示された技術を記録装置に適用した場合、記録媒体の先端と後端領域が衝突した場合であっても駆動モータに対する負荷変動がなく、サーボエラーが検知されないため、記録動作を継続することができる。そのため、記録動作のスループットは低下しないが、反転部のローラの従動ローラを離間させる構造を付加しなければならないために、記録装置の機構が複雑になり、本来の目的としていた記録装置の小型化、薄型化が結果として達成できなくなってしまう。

本発明は以上の点を鑑みてなされたものであり、記録媒体のサイズ（記録媒体の最大長）に対して記録媒体反転部（ループ状経路長）が小さい（短い）場合に、他の機構を追加することなく、駆動モータの負荷変動を検知してもその変動が本来の紙ジャムによるものか記録媒体の当接によるものか判定し、記録媒体の当接によるものである場合には継続して記録を行なうことができる記録装置および記録媒体の搬送方法を提供する。

そのために本発明では、記録媒体に記録ヘッドを用いて記録を行なう記録装置であって、記録媒体の第１面の記録のための搬送を終了した後、前記第１面の裏面である第２面に記録するために記録媒体を反転する反転部であって、当該反転部の搬送経路に記録媒体を搬送するための反転ローラを備えた反転部と、前記反転部を記録媒体が搬送されるとき、前記反転ローラの負荷を検出する手段と、前記検出手段が所定値以上の負荷を検出したとき、前記反転部の搬送経路を前記記録媒体が搬送され当該記録媒体の先端部が当該記録媒体の後端の領域に接触すると予測される距離である閾値を超える場合には、搬送を続けるよう制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

以上の構成によれば、反転部に配置された反転ローラの摺動負荷が高くなり、反転ローラを動かすモータに負荷がかかることが、紙詰まりによるものであるか、記録媒体の先端と端部領域が衝突したものであるかを判断することができる。その結果、記録媒体の先端と端部領域が衝突したものである場合に、継続して記録を行なうことができる。

従来の記録装置の記録媒体の反転動作を説明する図である。 従来の記録装置の記録媒体の反転動作を説明する図である。 従来の搬送制御の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態の記録装置の記録媒体の反転動作を説明する図である。 第１の実施形態の記録装置の記録媒体の反転動作を説明する図である。 第１の実施形態の記録装置の記録媒体の反転動作を説明する図である。 第１の実施形態の記録装置の記録媒体の反転動作を説明する図である。 第１の実施形態の記録装置の記録媒体の反転動作を説明する図である。 第１の実施形態の搬送制御の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態の記録装置の記録媒体の反転動作を説明する図である。 第１の実施形態の記録装置の記録媒体の反転動作を説明する図である。 第１の実施形態の記録装置の制御を示すブロック図である。

以下に図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
本願発明者は、両面記録を実行する場合の記録媒体の反転動作で駆動モータの負荷が大きくなったと判定された場合であっても、記録媒体の先端が反転経路の終端（出口）付近まで到達しているのであれば、記録媒体Ｐの搬送を一旦停止すると、記録媒体Ｐの先端が重力方向下方に若干さがり、記録媒体Ｐに対する記録媒体の先端の当接状態が解消されることを見出した。記録媒体の先端と記録媒体の後部面との当接状態が解消されることで、駆動モータに対する負荷原因が解消されるため、その後は通常の搬送動作を実行でき、記録媒体の先端をＰＥセンサに到達させることができる。これによって、裏面（第２面）に対する記録動作を継続することができる。

以上の知見に基づく搬送制御について、以下図を参照して説明をする。

図４ないし図８、および図１０、図１１は、本実施形態の記録装置の概略構成を示す模式図である。また、図９は、本実施形態にかかる搬送制御の流れを示すフローチャートである。さらに、図１２は本実施形態にかかる記録装置の制御を示すブロック図である。

基本的な構成の説明および記録媒体Ｐの搬送の説明は図１、図２を用いた説明と同等であるので、以下では従来技術で説明した記録装置との相違点および本発明の特徴事項について説明する。

図４に示される通り、小型化、薄型化された記録装置の記録媒体の反転部は、その反転経路長（ループ状経路長）が短く構成されている。例えば、Ａ４サイズの記録媒体Ｐに対する記録が可能な記録装置であっても、長辺の長さよりも記録媒体の反転部のループ状経路の距離は短く構成されている。

図４は、記録媒体Ｐを記録媒体積層部１から給紙ローラ２によって１枚を分離搬送している状態を示している。記録媒体Ｐの先端が第１搬送ローラ１０に到達した後、第１搬送ローラ１０は記録媒体Ｐを搬送するために、回転駆動されて記録ヘッド４に対面した記録領域まで搬送する。記録領域にはプラテンが配置されており、プラテン上を搬送さる記録媒体Ｐの第１面（表面）に対して記録が実行される。第１面に対する記録が終了した後、第１搬送ローラ１０および第２搬送ローラ１１は逆転する。

図８は、第１、第２搬送ローラ１０、１１が逆転している状態を示している。記録媒体Ｐは、第１面に対して記録が行なわれている際に搬送された方向と反対の方向に搬送され、図６に示されるように記録媒体反転部に搬送される。反転部には第１反転ローラ２１、第２反転ローラ２２が設けられており、記録媒体反転部に到達した記録媒体Ｐは反転ローラによって、ループ状の反転経路を搬送される。

図７は、記録媒体反転部のループ状経路の長さが例えばＡ４判の記録媒体Ｐの長辺の長さより短い経路長で構成された反転部に対して、Ａ４判の記録媒体Ｐを搬送している途中の状態を示している。記録媒体Ｐの先端は反転部の経路の出口近傍にまで搬送されており、記録媒体Ｐの記録媒体反転部のループ状経路を通る前の後端部を含む領域（後部面）と衝突する直前の状態である。

図８は、記録装置の反転部Ｒの部分を拡大して示す概略図であり、図７に示した記録媒体Ｐの搬送状態からさらに搬送がされた状態を示している。さらに搬送されると、ループ状経路の出口（分岐Ａ）でループ状経路を通過した記録媒体Ｐの先端が記録媒体Ｐの後部面に衝突する。衝突が発生した状態でも記録媒体Ｐは依然として搬送が継続されているため、後部面に当接した先端は、後部面によって搬送が妨げられるため、第２反転ローラ２２の回転に対して（結果として駆動モータに対して）負荷が発生する。

記録媒体Ｐの先端の搬送が妨げられたことによって、第１反転ローラ２１の回転も規制を受け、駆動モータに負荷がかかりサーボエラーとなる。

本発明は、サーボエラーが発生した後の処理に特徴を有する。

図９は、本実施形態の搬送制御の流れを示すフローチャートである。

記録媒体に対して裏面印刷を行うために、図５に示したように第１、第２搬送ローラ１０、１１を逆回転させて記録媒体Ｐを逆送させるために、モータを逆転する（ステップＳ３０１）。そして、反転部で記録媒体Ｐの反転動作実行中に反転ローラ２１、２２を駆動するモータの負荷状態をモニタする。その結果、モータに所定値以上の負担がかかりサーボエラーが発生したと判定すると（ステップＳ３０２）、モータの動きを停止する。（ステップＳ３０６）

次に、モータを停止した時点における記録媒体Ｐの先端位置がどこにあるかを判定する。記録媒体Ｐの先端の位置は、反転動作のために記録媒体Ｐの先端がＰＥセンサ２０を通過した点を基準としてエンコーダによって検出される。ここで、ＰＥセンサ２０から反転部を構成するループ状経路の最少の内周を経由して出口まで到達する前後の（記録媒体が記録媒体反転部の搬送経路を搬送され、記録媒体Ｐの先端が記録媒体Ｐの後部面に接触すると予測される）長さ（距離）をエンコーダのカウント値に換算して閾値として記録装置に記憶させる。なお、この閾値は、例えば実験等により定めることができるものである。

この閾値と、記録媒体Ｐの先端の位置を特定するエンコーダのカウント値とを比較し、等しいかあるいは大きい場合には、記録媒体の先端の位置が出口に到達している（記録媒体Ｐの先端が記録媒体Ｐの後部面に接触している）と判定できる。つまり、モータの負荷が大きくなった原因が記録媒体Ｐのジャムによるものではないと判断できる。

この場合には、再び駆動モータを回転することで記録媒体Ｐの搬送を継続する（ステップＳ３０８）。本実施形態では、モータを停止してから（ステップＳ３０６）、再びモータを回転させるまで（ステップＳ３０８）の時間は、約１０ミリ秒である。したがって、搬送に与える時間的な遅れの影響はほとんど及ぼさない。

なお、ステップＳ３０２でサーボエラーが発生しない場合には、ＰＥセンサまで記録媒体が搬送されると（ステップＳ３０３）、搬送ローラ１０の回転を逆転から正転に切換えて（ステップＳ３０５）、正常に終了し、裏面（第２面）に対しての記録を実行する。

このように、記録媒体Ｐの先端が、記録媒体の後部面に衝突して搬送できなくなり、駆動モータに対する負荷が増大した場合であっても、一度駆動モータの動作を止めて記録媒体の搬送を止めると、図１０に示すように、記録媒体Ｐの先端が、重力方向下方向に下がる（記録媒体の特性によって、破線で示されるいずれかの状態になる。実線で示された記録媒体は比較的柔らかい特性を有した記録媒体である）ため、記録媒体Ｐの後面部から離間させることができる。これによって、記録媒体の先端と記録媒体の後部面との当接状態が解消されるため、駆動モータに対する負荷原因が解消され、その後は通常の搬送動作を実行できる。搬送が継続されると、記録媒体の先端をＰＥセンサに到達させることができるので、裏面（第２面）に対する記録動作を継続することができる。

なお、図面上は不図示であるが、本実施形態の記録装置では、小型化および低コスト化の観点から、搬送ローラ、反転ローラ等のローラの駆動源を単一の駆動モータとしている。単一の駆動源による各ローラの動作は周知の構造によって駆動伝達されて正転、逆転、非回転等が規制される。

再び図９を参照すると、再びモータの回転を開始した後に、サーボエラーが発生しているか否かを判断する（ステップＳ３０９）。この場合、サーボエラーが発生していると、駆動負荷の原因が解消されていないことになるため、紙ジャムエラーが発生していると判断して駆動モータを停止し（ステップＳ３１２）、紙ジャムエラーを通知し（ステップＳ３１３）、エラー終了する。

一方、サーボエラーが発生していないと判断された場合には、ステップ３０６で駆動モータを停止したことで、記録媒体の先端の状態が変化して、記録媒体を搬送する障害となる駆動モータに対する負荷が解消されたことになる。その結果、搬送を継続することで、記録媒体の先端はＰＥセンサ２０に到達し、ＰＥセンサ２０による記録媒体の検知をきっかけとして搬送モータ正転切換え位置に到達したことが判断されると（ステップＳ３１０）、搬送ローラを逆転から正転に切りかえて（ステップＳ３１１）、正常に終了する。

そして、図１１に示すように、第２面（裏面）の記録を行ない排紙トレーに排紙する。

以上のように、本実施形態では、搬送ローラおよび反転ローラを駆動するモータに負荷がかかりサーボエラーが検知された場合であっても、記録媒体の先端の位置が特定された閾値と比較して、それよりも大きい場合には、紙詰まりとして判断する前に、一旦反転ローラによる搬送を止めるという動作を実行する。すると、記録媒体の先端が後面部（後端領域）と当接した状態が解消されるように、記録媒体の先端が重力方向下方に下がる。その結果、記録媒体の後端領域との当接が解消されて、記録媒体搬送が通常に搬送されて、ＰＥセンサに到達することができる。

すなわち、本実施形態では、記録媒体の反転中にサーボエラーが発生した場合、記録媒体の先端位置に応じて、記録媒体の先端と後端領域がすれ違った際に摺動負荷が高まっただけなのか、紙詰まりが生じたのかを区別して判断する。そして、記録媒体の先端と後端領域がすれ違っただけであれば、一端搬送動作を止めて、再び搬送をすれば、正常の搬送をすることができる。その結果、複雑な構造を備えることなく、動作の継続が可能なときの紙ジャムエラーを防止することができる。

なお、図１２は、本実施形態の記録装置の制御を示すブロック図である。バスライン１００９は、記録装置内部のアドレス信号、制御信号、データを伝送する。ＣＰＵ１００１は、ＲＯＭ１００２からＲＡＭ１００３に展開された図１２にて後述される搬送制御のプログラムを始めとして、各種プログラムに基づいて記録装置全体を制御する。ＲＯＭ１００２は、エラー処理プログラム、記録動作プログラム、ＣＰＵ１００１を動作させるためのプログラム等を格納している。表示部１０１１は、ＣＰＵ１００１からの指示や不図示の操作部の入力に基づき操作者へ次の操作を指示する機能や、エラーを通知する機能を備えている。ＣＰＵ１００１によってモータドライバ１００４に適宜指示がなされ、搬送モータやキャリッジモータが同期して駆動される。Ｉ／Ｆ１００６は、通信制御部を通じて入力された画像データを処理し、処理後のデータはヘッドコントローラ１００５により記録ヘッドに送られ記録が行われる。ＥＥＰＲＯＭ１１０７は、不揮発性ＲＯＭであり、データの消去や書き換えが可能なＲＯＭである。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、モータに負担がかかりサーボエラーが発生すると、モータの動きを一旦停止し、第２面（裏面）の記録媒体Ｐの先端位置が、閾値よりも大きいか否かを判断する。そして、閾値よりも大きい場合には、再びモータを動かすことにより、記録媒体の先端が後端領域から離れることになり、先端が後端領域の搬送によって引き込まれる力がなくなり、正常の搬送をすることができた。

第２の実施形態では、例えば図８に示す構成において、反転ローラ２２から分岐Ａに至る経路の傾斜を緩やかに構成（不図示であるが）する。すなわち、第１の実施形態よりも経路の角度が水平に近くなっている。

この構成によれば、記録媒体Ｐは分岐Ａに対して第１の実施形態よりも水平に搬送されることができる。その場合には、記録媒体Ｐの後部面に対する先端部の当接状態も第１の実施例の場合よりも緩やかであるため、たとえサーボエラーが発生した場合であっても、記録媒体の先端部と後端領域の当接の程度の緩やかであるため、さらに駆動モータを駆動させることで、当接による摩擦の発生状態を強制的に搬送移動させることで解消し、その結果ＰＥセンサに到達することができる。

一方、反転ローラ２１および２２を動かし続けても、サーボエラーが解消されない場合には、モータを停止して搬送ローラを停止し、紙ジャムエラーとする。

以上のように、記録媒体の反転中にサーボエラーが発生した場合、裏面の先端位置に応じて、記録媒体の先端と後端領域がすれ違った際に褶動負荷が高まっただけなのか、紙詰まりが生じたのかを判断する。そして、記録媒体の先端と後端領域がすれ違っただけであれば、そのまま搬送を続けて、正常の搬送をすることができる。その結果、複雑な構造を備えることなく、動作の継続が可能なときの紙ジャムエラーを防止することができる。

なお、本実施形態では、記録媒体反転部は、反転ローラ２２の周辺からＰＥセンサ２０にかけて、第１の実施形態よりも角度が水平に近くなっている形状であったが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。すなわち、記録媒体のこしの強さを考慮した搬送経路の設計によって、サーボエラーが発生した場合に、搬送を一旦停止しなくても、記録媒体の先端と後端領域が接触が解消されるものであってもよい。

１ 給紙ローラ
４ 記録ヘッド
１０ 第１搬送ローラ
１１ 第２搬送ローラ
１２ 排紙ローラ
２０ ＰＥセンサ
２１ 第１反転ローラ
２２ 第２反転ローラ

Claims (5)

1. 記録媒体に記録ヘッドを用いて記録を行なう記録装置であって、
   記録媒体の第１面の記録のための搬送を終了した後、前記第１面の裏面である第２面に記録するために記録媒体を反転する反転部であって、当該反転部の搬送経路に記録媒体を搬送するための反転ローラを備えた反転部と、
   前記反転部を記録媒体が搬送されるとき、前記反転ローラの負荷を検出する検出手段と、
   前記検出手段が所定値以上の負荷を検出したとき、前記反転部の搬送経路を前記記録媒体が搬送され当該記録媒体の先端部が当該記録媒体の後端の領域に接触すると予測される距離である閾値を超える場合には、搬送を続けるよう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、さらに、前記記録媒体の先端部が、前記閾値を超える場合には、反転ローラを停止し、再び前記反転ローラを動かして、搬送を続けるように制御することする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記閾値は、前記反転部の搬送経路の最小の長さの値の前後の所定の値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記録装置。
4. 記録媒体の搬送方法であって、
   記録媒体の第１面の記録のための搬送を終了した後、前記第１面の裏面である第２面に記録するために記録媒体を反転する反転部であって、当該反転部の搬送経路に記録媒体を搬送するための反転ローラを備えた反転部と、
   前記反転部を記録媒体が搬送されるとき、前記反転ローラの負荷を検出する検出工程と、
   前記検出工程が所定値以上の負荷を検出したとき、前記反転部の搬送経路を前記記録媒体が搬送され当該記録媒体の先端部が当該記録媒体の後端の領域に接触すると予測される距離である閾値を超える場合には、搬送を続けるよう制御する制御工程と、
   を備えたことを特徴とする記録媒体の搬送方法。
5. 前記制御工程は、さらに、前記記録媒体の先端部が、前記閾値を超える場合には、反転ローラを停止し、再び前記反転ローラを動かして、搬送を続けるように制御することする請求項４に記載の記録媒体の搬送方法。

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