JP2014172365A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エッジ検出の高速化および高精度化が可能な記録装置を提供する。
【解決手段】エッジセンサが記録紙のエッジを検出し、そのエッジの位置を取得する。エッジの位置を所定間隔で記憶し、エッジ位置の変位が、小さい場合には、印刷を続け、エッジ位置の変位が、大きくなると印刷を停止する。記録中でもエッジ位置の検出をすることで、記録紙が大きく蛇行した場合に、プラテンなどに誤って印刷することが避けられ、また、巻取りミスなどの搬送異常も防止できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、記録媒体のエッジを検出するエッジ検出機能を備える記録装置に関する。

従来、記録装置として、記録媒体である記録用紙を記録用紙の搬送方向（副走査方向）に間歇的に送っていくとともに、インクジェット式の記録ヘッドを記録用紙の搬送方向に交差する方向（主走査方向）にスキャン（走査）させながら印刷を行っていくインクジェットプリンタが知られている。

このプリンタには、記録用紙の横幅を検出したり、記録用紙の横方向のズレ（スキュー）を検出したりするために、プラテン上にセットされた記録用紙の左右のエッジを検出するエッジ検出装置が備わっている。

ここで、従来のエッジ検出装置について簡単に説明する。
エッジ検出装置には、反射型フォトマイクロセンサなどのエッジ検出用フォトセンサが、プラテンと対向するように、キャリッジに設けられている。

エッジ検出装置は、フォトセンサが、プラテン上にセットされた記録用紙と対向する状態で記録用紙のエッジを横切るように、キャリッジを横方向にスキャンさせ、記録用紙の反射光量と記録用紙から外れた位置にあるプラテン上の無反射テープとの違いによりフォトセンサのセンサ出力が所定のしきい値以下に変化した点を、記録用紙のエッジとして検出していた。

具体的にはエッジ検出装置内のＣＰＵが、フォトセンサのセンサ出力を所定周期（たとえば１０ｍｓ周期）で取得し、そのセンサ出力と所定のしきい値とを比較して、記録用紙のエッジを検出していた。

このほか特開２００７−２１０７４７号公報には、印字中でもエッジ検知が可能となるように、記録用紙のエッジを横切る際のフォトセンサからのステップ応答をＡＣ結合し、微分波形とし、オペアンプで増幅、フィルタリングした後にその微分波形をコンパレータで検波する提案がされている。

特開２００７−２１０７４７号公報

しかし従来の方法では、フォトセンサのセンサ出力が所定周期（たとえば、１０ｍｓ周期）で取得されていたため、キャリッジの移動速度が速くなるにつれて、所定周期の間にフォトセンサが移動する距離が長くなる。よって、キャリッジの移動速度が速くなるにつれて、エッジの検出精度が低下してしまう。

このため、従来のエッジ検出装置付きプリンタは、記録用紙のエッジを検出する際、キャリッジの移動速度を印字時の移動速度より遅くして、エッジ検出の精度を保っていた。よって、印字中に高速でキャリッジを移動しながらエッジ検知を行うことができず、スループットの低下とチェック頻度の低下が生じていた。
また、センサ自体に感度ばらつきがあり、このばらつきを抑えるためにセンサの発光電流や受光感度を可変とすると、これらを選択するのに時間がかかってしまう。

また、特開２００７−２１０７４７号公報が提案する印字中にエッジを検知する手法では、表面状態が粗かったり、メッシュメディアのような穴があいていたりする記録用紙を使った場合には、記録用紙上のあらゆる箇所をエッジとして検知してしまい、適正なエッジ位置が検知できない場合がある。

また、上記印字中にエッジを検知する手法では、キャリッジが１スキャンする間に、無反射テープから記録用紙と、記録用紙から無反射テープの両端のエッジで出力されるインパルス信号の向きが逆となり、どちらか一方のエッジしか検知できない。

本発明の記録装置は、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載し、前記記録媒体の搬送方向に交差する方向に往復移動するキャリッジと、前記キャリッジに搭載され、検出領域に前記記録媒体がある場合に、第１レベルの信号を出力し、該検出領域に該記録媒体がない場合に該第１レベルと異なる第２レベルの信号を出力するエッジセンサと、前記キャリッジの移動方向に沿って配置されたスケールと、前記スケールの目盛を検出するスケールセンサと、前記スケールセンサの検出結果に基づき値をカウントするカウンタと、前記センサが出力した信号のレベルが変化したときに前記カウンタの値を取得するメモリーと、前記搬送手段によって前記記録媒体が所定量搬送される毎に前記メモリーに取得されたカウント値を取得し、前記記録媒体の前記搬送方向に交差する方向の変位量を演算する演算手段と、前記演算手段で演算された前記変位量が、予め決められた範囲を超えた場合に、前記記録ヘッドによる前記記録媒体への記録を停止する制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、センサが出力した信号のレベルに基づいて記録媒体の有無を演算し、エッジを検出するので、センサが記録媒体のエッジを横切る速度が速くなっても正確に検出できる。また、印刷中でも記録媒体のエッジを検出することで、記録媒体の蛇行による記録ミスを防止でき、記録媒体の所定の位置に精度よく印刷を行うことが可能になる。る。

図１は、記録装置の主要構成を示すブロック図である。 図２は、記録装置の構成の例を示す図である。 図３は、搬送される記録媒体の例を示す図である。 図４は、動作を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図４を用いて説明する。
図１は、記録装置の主要構成を示すブロック図である。
制御手段１は、予め記憶されているプログラムに従って動作し、装置の全体の各種制御を行う制御手段である。ＲＯＭ２は不揮発性メモリーであり、制御手段１のプログラム、初期設定値等の情報を記憶するメモリーである。ＲＡＭ３は制御手段１の演算等に用いるワークメモリー、一時的な記憶を行うメモリーである。

搬送モータ５は、記録紙やプラスチックフィルムなどの記録媒体を搬送するローラを備える搬送手段を駆動するモータである。この搬送モータ５はモータドライバ４からの駆動信号に基づいて動作し、モータドライバ４は制御手段１からの制御信号によって動作する。

キャリッジモータ７は、インクを吐出する記録ヘッド１１を搭載し、記録媒体の幅方向に往復移動するキャリッジを駆動するモータである。このキャリッジモータ７はモータドライバ６からの駆動信号に基づいて動作し、モータドライバ６は制御手段１からの制御信号によって動作する。

エッジセンサ９はキャリッジに搭載され、移動するキャリッジから記録媒体を検出するセンサである。光を出射し、はね返る光の強弱によって記録媒体の有無を検出する。このエッジセンサ９はセンサドライバ８からの駆動信号に基づいて動作し、センサドライバ８へ検出したアナログ信号を出力する。センサドライバ８はアナログ信号をＡＤ変換し、デジタル化して制御手段１へ出力する。またセンサドライバ８は制御手段１の制御信号によって動作する。

記録ヘッド１１はヘッド駆動回路１０に駆動信号に基づいてインクの吐出動作を行う。ヘッド駆動回路１０は制御手段１からの制御信号に基づいて動作する。

リニアセンサ１３はキャリッジの移動方向に沿って直線状に配置されたリニアスケールの目盛を光学的に検出するセンサである。センサドラドライバ１２は制御手段１からの制御信号に基づいて動作する。リニアセンサ１３はセンサドライバ１２からの駆動信号により動作し、検出結果をセンサドライバ１２に出力する。センサドライバ１２は入力した検出結果をＡＤ変換して制御手段１に出力する。

カウンタ回路１４は、制御手段１によって制御される。リニアセンサ１３によって検出された値に基づいてカウントを行う。このカウント値によって、キャリッジの位置が特定できる。

トリガー回路１５は、制御手段１によって制御される。トリガー回路１５は、エッジセンサ９の検出結果に基づいて動作する。カウンタメモリー１６はカウンタ回路１４でカウントされた値をトリガー回路１５の指示に従って記憶するメモリーである。すなわち、エッジセンサ９によって記録媒体のエッジを検出するとトリガー回路１５を動作させ、その時のカウンタ回路１４のカウント値をカウンタメモリー１６に記憶させる。カウンタメモリー１６に記憶されたカウント値は、エッジセンサ９によって記録媒体のエッジを検出した時の値であり、これを制御手段１が取得して各種演算に用いる。トリガー回路１５、カウンタ回路１４、カウンタメモリー１６によって、印刷中などでキャリッジが移動中であっても正しいキャリッジ位置を取得できる。そのため、印刷中の記録媒体の異常搬送を見つけることが容易となり、未然にジャム等の大きな問題を回避できる。

図２は、記録装置の構成の例を示す図である。
記録装置２０はインクジェット式のプリンタである。プーリー２１は記録装置のほぼ両端に配置され、２つのプーリーには無端ベルト２４が掛け回されている。この無端ベルト２４にキャリッジ２２が固定されている。無端ベルト２４を移動することでそれに連動してキャリッジ２２が移動する。プーリー２１の一方にはキャリッジモータ７が接続され、このキャリッジモータ７の駆動により、無端ベルト２４が回転する。キャリッジ２２には記録ヘッド１１が搭載されている。記録ヘッド１１はカラー印刷を行うため、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色に対応して４台搭載されている。さらに多色にすることもできる。

点線で示されている一方のキャリッジ２３は往復移動の一方の折り返し位置を示している。点線で示されている他方のキャリッジ２９は往復移動の他方の折り返し位置を示している。他方の折り返し位置の直下にはキャップ３５が配置されている。このキャップ３５は、記録ヘッド１１のノズル面に、ノズルを囲うように密着し、インクの乾燥を防止することができ、また、負圧をかけることで記録ヘッド１１からインクを吸引することができる。

リニアスケール２５はキャリッジ２２の移動方向に沿って配置されている直線状のスケールである。このリニアスケール２５をリニアセンサ１３によって読取る。

記録媒体２８は、記録紙、プラスチックフィルムなどであり、記録ヘッド１１から吐出されるインクによって画像が記録される。記録媒体２８は、記録媒体２８の幅方向に複数配置された搬送ローラ２７によって図の紙面奥行き方向に搬送される。プラテン２６は移動する記録ヘッド１１に対して対向するように配置された平板である。プラテン２６は吸引孔をそなえ、記録媒体２８を吸い付けることで記録時に位置ずれをおこさないように固定する。プラテン２６の紙面奥側、すなわち記録媒体２８の搬送方向上流側に搬送ローラ２７が配置されている。

エッジ検出信号３４は、エッジセンサ９によって検出された記録媒体２８の検出信号を示す。すなわち、キャリッジ２２が往復移動して、位置３１にエッジセンサ９が移動するとエッジ検出信号３４が切替わる。また、位置３２にエッジセンサ９が移動するとエッジ検出信号３４が切替わる。記録媒体２８を検出している間はエッジ検出信号３４がＯＮとなり、検出していないときはＯＦＦとなる。

キャリッジ速度を示す線３５は、キャリッジ２２の折り返し位置では速度が０となる。図では点線で示さるキャリッジ２３の位置から位置３０に到達するまで加速し、キャリッジ２６の配置されている区間を一定の速度で移動する。位置３３はプラテン２６の端で、ここから減速し、キャップ３５の位置で速度が０となり、折り返す。記録媒体２８を検出する区間は、プラテン２６のある区間であり、そこでは、キャリッジ２２は一定の速度で移動する。キャリッジ２２の速度を一定とすることで、検出時の条件を一定にすることで検出の誤差を小さくできる。

図３は、搬送される記録媒体の例を示す図である。
記録媒体２８の搬送方向を矢印４０で示している。１回目の検出で位置４１および位置４３が記録媒体２８のエッジであることが検出された。また、位置４２および位置４４は、記録媒体２８が紙面右方向に蛇行した場合の許容できる限界の位置である。紙面左側については示していないが、右側同様に許容範囲がある。２回目と３回目の検出では、この許容範囲に入っている。しかし、４回目の検出では、許容範囲から外れている。この許容範囲から外れた場合は、印刷が停止される。記録媒体２８の搬送異常の処理がされる。

最初の検出位置からの許容範囲と、最新の検出結果から所定回数以内の、例えば５回以内の、検出結果との差が所定範囲内であることが、記録を継続できる条件となっている。
すなわち、所定距離搬送する毎にずれ量が予め決められた範囲内にあることを印刷の継続の条件としている。

最新の検出結果から所定回数以内のずれ量を条件とするのは、急激に搬送ずれが生じた場合に、そのことで生じるジャム等や巻取り異常を防ぐためである。最初の検出位置からの許容範囲は、徐々にずれて用紙外に印刷してしまう事や記録媒体の巻取り異常となることを防止する。印刷中であっても記録媒体のエッジを検出できるので、定期的あるいは、所定距離搬送する毎に予め決められた範囲内にあるかを判断し、異常搬送を未然に予見し、印刷継続するか否かを判断することができる。

図４は、動作を説明するフローチャートである。制御手段１の制御によって動作し、その動作を説明する。
ステップＳ１では、エッジ検出がされる。キャリッジ２２を走査して、記録媒体２８の端を検出する。位置３１におけるカウント値と位置３２におけるカウント値をカウンタメモリー１６から制御手段１が両端の位置を一時的に取得する。

記録装置２０は、搬送と走査を繰り返して画像を記録する。記録媒体２８の検出のタイミングは、毎走査毎または、記録媒体２８が搬送された直後の走査にでも良いし、例えば３走査毎、３回搬送される度になど、複数回走査あるいは搬送が行われた後など定期的に行っても良い。また走査の回数で無く、１分毎とかの時間単位で行っても良い。

次に、ステップＳ２では、検出が初回であるか、２回目以降であるかを判断する。これは、制御手段１によって判断される。初回ならばステップＳ３に移行し、２回目以降ならステップＳ５に移行する。

ステップＳ３では、初回の検出から順に、検出順に対応してカウント値をＲＡＭ３に記憶する。ステップＳ３では初回の位置として記憶する。この位置が基準となり、以降の検出される位置に応じて各種の処理がされる。

ステップＳ４では、キャリッジ２２を走査して記録ヘッド１１から記録媒体２８にインクを吐出し、画像を記録し、この処理が終わる。
ステップＳ５では、初回の検出から順に、検出順に対応してカウント値をＲＡＭ３に記憶する。検出順に応じて取得した記録媒体の端の位置を記憶する。
ステップＳ６では、初回の検出位置から最新の検出位置がどの程度変位したかを演算する。演算した変位量を一時的に記憶する。

ステップＳ７では、前回の検出位置から最新の検出位置がどの程度変位したかを演算する。演算した変位量を一時的に記憶する。この演算は、最新の検出結果から所定回数以内の検出結果の変位量が、予め決められた許容範囲にあるか比較する処理をするためのものであるが、この所定回数を１回とした場合の例である。例えば所定回数を２回以上の複数回としても良い。この演算結果を使って急激に搬送が曲がっているか否かを判断する。

ステップＳ８では、ＲＯＭ２に記憶されている許容範囲の値とステップＳ６とステップＳ７とで演算された値とを比較する。比較の結果許容範囲内ならばステップＳ４へ、範囲外ならばステップＳ９へ処理が移行する。

ステップＳ９では、これ以上印刷しないように記録処理を停止し、この処理を終わらす。これは、許容範囲を超える記録媒体の搬送ズレを検出したことにより、正しく記録できない可能性があるので、記録媒体への記録を停止する。

また、すぐに印刷を停止せずに、操作パネルに印刷を続行するかどうかを選択する表示を行い、ユーザーの入力によって処理を決めてもよい。これは、仮に許容範囲を超える変位が検出されたとしても、残りの印刷があと僅かであれば、最後まで印刷できる可能性もあるので、印刷を続行するかどうかをユーザーが判断できるようにします。この場合、ステップＳ９の処理の前に、処理を継続するか否かの表示を図示していない表示手段に表示し、図示していない入力手段から印刷を実行するか、停止するかの入力を行い、制御手段１はその入力に従って、印刷を実行する場合はステップＳ４へ、停止する場合はステップＳ９へ処理を移行する。

例えば、許容範囲の考え方としては、初回からの変位の許容量を１ｃｍとし、前回からの変位の許容量を５ｍｍとする。５ｍｍを超えない徐々に変位量が変化した場合には直ぐには印刷が終了しないが、１回前に比べて５ｍｍを超えるような大きな変化があった場合に、何かしらの問題が発生したと考えられるので、印刷を停止する処理を行う。小さな変化が続く場合は、蛇行が直る可能性があるので、許容範囲内ならば印刷を継続する。すなわち徐々に変化した場合の許容値の半分以上の急激な変化があることを停止の条件としている。

記録ヘッド１１からインクを吐出する印刷中であっても、同じキャリッジ２２に搭載しているエッジセンサ９を用いて記録媒体２８の検出を行い、記録媒体２８の蛇行などの異常搬送を監視でき、許容範囲を超えた場合に直ぐに印刷をやめ、ジャムなどの大きな問題を未然に防止できる。

本発明は、大判の記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンタに利用できる。

１ 制御手段
２ ＲＯＭ
３ ＲＡＭ
５ 搬送モータ
７ キャリッジモータ
９ エッジセンサ
１１ 記録ヘッド
１３ リニアセンサ
１４ カウンタ回路
１５ トリガー回路
１６ カウンタメモリー
２０ 記録装置
２１ プーリー
２２ キャリッジ
２４ 無端ベルト
２５ リニアスケール
２８ 記録媒体
２７ 搬送ローラ
２６ プラテン
３５ キャップ

Claims (3)

1. 記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、
   前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記記録ヘッドを搭載し、前記記録媒体の搬送方向に交差する方向に往復移動するキャリッジと、
   前記キャリッジに搭載され、検出領域に前記記録媒体がある場合に、第１レベルの信号を出力し、該検出領域に該記録媒体がない場合に該第１レベルと異なる第２レベルの信号を出力するエッジセンサと、
   前記キャリッジの移動方向に沿って配置されたスケールと、
   前記スケールの目盛を検出するスケールセンサと、
   前記スケールセンサの検出結果に基づき値をカウントするカウンタと、
   前記センサが出力した信号のレベルが変化したときに前記カウンタの値を取得するメモリーと、
   前記搬送手段によって前記記録媒体が所定量搬送される毎に前記メモリーに取得されたカウント値を取得し、前記記録媒体の前記搬送方向に交差する方向の変位量を演算する演算手段と、
   前記演算手段で演算された前記変位量が、予め決められた範囲を超えた場合に、前記記録ヘッドによる前記記録媒体への記録を停止する制御を行う制御手段と、
   を有することを特徴とする記録装置。
2. 前記記録媒体に前記記録ヘッドからインクを吐出して画像を記録する前に、前記記録媒体のエッジを検出し、該検出された前記記録媒体の位置に対して、その後検出される前記記録媒体の位置が予め決められた所定の量変位した場合に前記記録媒体への記録を停止することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記変位量は、前記記録媒体の１回の搬送毎に検出することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。

Images