JP2019084713A - 液体吐出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】センサを用いて有無検知及び距離検知の両方を精度よく行う。【解決手段】制御部は、光センサを用いて、ノズル面と対向する対向位置に用紙が有るか否かを検知する有無検知と、用紙の表面とノズル面との距離を検知する距離検知とを行う。距離検知で発光素子に入力される入力信号のPWM値(x1)は、有無検知で発光素子に入力される入力信号のPWM値(x2,x3)よりも小さい。距離検知における用紙の表面とノズル面との距離の変化に対する出力信号の変化量(D1)は、有無検知における上記変化量(D2,D3)よりも大きい。【選択図】図6

Description

本発明は、センサを用いて、ノズル面と対向する対向位置に被吐出対象が有るか否かを検知する有無検知、及び、被吐出対象の表面とノズル面との距離を検知する距離検知の両方を行う、液体吐出装置に関する。
被吐出対象がノズル面に接触すると、ノズル面に形成されたノズルが損傷し、ノズルからの液体の吐出性能が悪化する問題が知られている。特許文献1では、当該問題を抑制するため、センサにより被吐出対象の浮きが検知されたときに、被吐出対象がノズル面に接触しないよう、ノズル面をシャッタで覆い保護することが示されている。
特開2002−36525号公報
特許文献1では、被吐出対象の浮き(即ち、被吐出対象の表面とノズル面との距離)を検知する距離検知のための、専用のセンサが用いられている。一方、液体吐出装置において、ノズル面と対向する対向位置に被吐出対象が有るか否かを検知する有無検知を行い、有無検知の結果に基づいて、ノズルからの液体の吐出制御を行う技術が知られている。特許文献1のセンサを用いて有無検知を行おうとすると、このセンサは距離検知に適した設定がなされているため、有無検知を精度よく行うことができない可能性がある。つまり、特許文献1のセンサを用いる場合は、何らかの工夫を行わないと、有無検知及び距離検知の両方を精度よく行うことができない。
本発明の目的は、センサを用いて有無検知及び距離検知の両方を精度よく行うことができる、液体吐出装置を提供することにある。
本発明に係る液体吐出装置は、液体を吐出するノズルが形成されたノズル面を有する、液体吐出ヘッドと、前記ノズル面と対向する対向位置を通過するように被吐出対象を搬送する、搬送機構と、発光素子、及び、受けた光に基づく出力信号を出力する受光素子を有する、光センサと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記受光素子から出力された前記出力信号を受信するように構成され、さらに、前記制御部は、前記発光素子から光を照射させ、前記出力信号に基づいて、前記対向位置に被吐出対象が有るか否かを検知する有無検知と、前記発光素子から被吐出対象の表面に向けて光を照射させ、前記表面で反射された光を受けて前記受光素子から出力された前記出力信号に基づいて、被吐出対象の前記表面と前記ノズル面との距離を検知する距離検知と、を行い、前記距離検知における前記距離の変化に対する前記出力信号の変化量は、前記有無検知における前記変化量よりも大きいことを特徴とする。
本発明によれば、センサを用いて有無検知及び距離検知の両方を精度よく行うことができる。
本発明の第1実施形態に係るプリンタの平面図である。 本発明の第1実施形態に係るプリンタに含まれるヘッドの部分断面図である。 本発明の第1実施形態に係るプリンタの図1の矢印III方向から見た側面図である。 (a)は、図1のIVA−IVA線に沿った断面図である。(b)は、図1の矢印IVB方向から見た側面図である。 本発明の第1実施形態に係るプリンタの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態に係る光センサの入力‐出力特性の一例を示すグラフである。 本発明の第1実施形態における記録に係る制御内容を示すフロー図である。 図7のS11(1枚の用紙への記録)の制御内容を示すフロー図である。 縁無し記録の際に参照されるテーブルの一例である。 本発明の第2実施形態における記録に係る制御内容を示すフロー図である。 本発明の第3実施形態における記録に係る制御内容を示すフロー図である。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係るプリンタ100は、図1に示すように、ヘッド1、キャリッジ2、プラテン3、搬送機構4、波形状付与機構5、光センサ7、温度センサ8及び制御装置9を備えている。
ヘッド1は、シリアル式であって、キャリッジ2に搭載されており、キャリッジ2と共に走査方向(搬送方向と直交する直交方向)に往復移動可能である。キャリッジ2は、キャリッジ移動機構(図示略)に支持されている。制御装置9の制御によりキャリッジモータ25(図5参照)が駆動されると、キャリッジ移動機構が駆動し、キャリッジ2がヘッド1を支持しながら走査方向に移動する。
ヘッド1は、図2に示すように、流路ユニット11及びアクチュエータユニット12を含む。流路ユニット11の下面は、複数のノズル11nが形成されたノズル面11aである。流路ユニット11の内部には、インクタンク(図示略)に連通する共通流路11xと、ノズル11n毎に個別の個別流路11yとが形成されている。個別流路11yは、共通流路11xの出口から圧力室11cを経てノズル11nに至る流路である。流路ユニット11の上面には、複数の圧力室11cが開口している。アクチュエータユニット12は、流路ユニット11の上面に複数の圧力室11cを覆うように配置された振動板121と、振動板121の上面に配置された圧電層122と、圧電層122の上面に複数の圧力室11cのそれぞれと対向するように配置された複数の個別電極123とを含む。振動板121及び圧電層122において各個別電極123と各圧力室11cとで挟まれた部分は、圧力室11c毎に個別のユニモルフ型アクチュエータとして機能し、ヘッドドライバ15による各個別電極123への電圧の印加に応じて独立して変形可能である。アクチュエータが圧力室11cに向かって凸となるように変形することにより、圧力室11cの容積が減少し、圧力室11c内のインクに圧力が付与され、ノズル11nからインクが吐出される。
プラテン3は、図3に示すように、ヘッド1及びキャリッジ2の下方に配置されている。プラテン3の表面に、用紙Pが支持される。
搬送機構4は、図1に示すように、ヘッド1に対して搬送方向の上流に配置された上流ローラ対41と、ヘッド1に対して搬送方向の下流に配置された下流ローラ対42とを含む。
上流ローラ対41は、図3に示すように、上側ローラ41a及び下側ローラ41bを含む。上側ローラ41a及び下側ローラ41bは、共に走査方向に長尺であり、互いに周面が接触するように上下に配置されている。上側ローラ41a及び下側ローラ41bは、それぞれ、走査方向に延びる軸41ax,41bxに支持されており、軸41ax,41bxを中心として回転可能である。
下流ローラ対42は、図1に示すように、6つの上側ローラ42a及び6つの下側ローラ42bを含む。上側ローラ42a及び下側ローラ42bは、1つずつが組になって、互いに周面が接触するように上下に配置されている。即ち、下流ローラ対42は、1つの上側ローラ42a及び1つの下側ローラ42bからなる組を6つ有する。6つの組は、走査方向に等間隔に並んでいる。6つの上側ローラ42aは、走査方向に延びる軸42axに支持されており、軸42axを中心として回転可能である。6つの下側ローラ42bは、走査方向に延びる軸42bxに支持されており、軸42bxを中心として回転可能である。
制御装置9の制御により搬送モータ45(図5参照)が駆動されると、各ローラ対41,42の上側ローラ及び下側ローラの一方が駆動し、各ローラ対41,42の上側ローラ及び下側ローラの他方が従動する。そして、各ローラ対41,42の上側ローラ及び下側ローラが用紙Pを挟持しつつ回転することで、プラテン3の表面の、ノズル面11aと対向する対向位置Aを通過するように、対向位置Aを含む搬送経路R(図3参照)に沿って、用紙Pが搬送方向に搬送される。搬送経路Rは、給紙トレイ(図示略)から、対向位置Aを経て、排紙トレイ(図示略)まで延びている。
なお、上流ローラ対41の上側ローラ41a及び下側ローラ41bと、下流ローラ対42の下側ローラ42bとは、外周面に突起が形成されていないゴムローラであるのに対し、下流ローラ対42の上側ローラ42aは、外周面に複数の突起が形成された拍車ローラである。これにより、用紙Pの表面に着弾したインクが上側ローラ42aに付着し難くなっている。
波形状付与機構5は、図1に示すように、7つのコルゲートプレート51と、プラテン3の表面に形成された6つのリブ3aと、7つのコルゲート拍車52と、下流ローラ対42における1つの上側ローラ42a及び1つの下側ローラ42bからそれぞれなる6つの組とを含む。
7つのコルゲートプレート51は、ヘッド1に対して搬送方向の上流かつ上流ローラ対41に対して搬送方向の下流にある押圧箇所B1において、用紙Pの表面を押圧する。7つのコルゲートプレート51は、図1に示すように、走査方向に等間隔に並んでいる。各コルゲートプレート51は、図3に示すように、上流ローラ対41の上側ローラ41aの上方に設けられた基部51aと、基部51aから搬送方向の下流に延びてプラテン3における搬送方向の上流部分の表面と対向する押圧部51bとを含む。押圧部51bは、プラテン3の表面と若干の隙間を介して対向している。
6つのリブ3aは、図1に示すように、走査方向に等間隔に並び、走査方向に隣接するコルゲートプレート51の間にそれぞれ配置されている。各リブ3aは、搬送方向に延びている。6つのリブ3aは、1つの上側ローラ42a及び1つの下側ローラ42bからなる組のそれぞれと、走査方向の位置が一致している。
各リブ3aの上端は、図4(a)に示すように、各コルゲートプレート51の押圧部51bよりも上方に位置している。このような位置関係において、6つのリブ3aの上端が用紙Pを下方から支持すると共に、7つのコルゲートプレート51の押圧部51bが用紙Pを上方から押圧することにより、用紙Pに走査方向に沿った波形状が付与される。具体的には、用紙Pに対し、走査方向に沿って、ノズル面11aに近づく山部Pxと、山部Pxよりもノズル面11aから遠ざかる谷部Pyとがそれぞれ複数並んだ波形状が付与される。
7つのコルゲート拍車52は、ヘッド1に対して搬送方向の下流にある押圧箇所B2において、用紙Pの表面を押圧する。7つのコルゲート拍車52は、図1に示すように、下流ローラ対42に対して搬送方向の下流に配置されている。7つのコルゲート拍車52は、走査方向に等間隔で並び、7つのコルゲートプレート51のそれぞれと走査方向の位置が一致している。走査方向に隣接するコルゲート拍車52の間に、1つの上側ローラ42a及び1つの下側ローラ42bからなる組がそれぞれ配置されている。7つのコルゲート拍車52は、走査方向に延びる軸52xに支持されており、軸52xを中心として回転可能である。
上側ローラ42aと下側ローラ42bとの接触点は、図4(b)に示すように、コルゲート拍車52の下端よりも上方に位置している。このような位置関係において、6つの下側ローラ42bが用紙Pを下方から支持すると共に、7つのコルゲート拍車52が用紙Pを上方から押圧することにより、用紙Pに走査方向に沿った波形状が付与される。具体的には、押圧箇所B1で付与される波形状(図4(a)参照)と同様、用紙Pに対し、走査方向に沿って山部Pxと谷部Pyとがそれぞれ複数並んだ波形状が付与される。
波形状付与機構5により、用紙Pに走査方向に沿った波形状が付与されることで、用紙Pに腰が与えられ、良好な搬送が実現される。
光センサ7は、図1に示すように、キャリッジ2に搭載されており、ヘッド1に対して搬送方向の上流かつ走査方向の一方に配置されている。光センサ7は、対向位置Aに用紙Pが有るか否かを検知する有無検知、及び、用紙Pの表面とノズル面11aとの距離を検知する距離検知に用いられる。光センサ7は、反射型の光学式センサであって、発光素子7a及び受光素子7bを有する。発光素子7aは、制御装置9の制御により光を発する。発光素子7aが発した光は、プラテン3の表面又は用紙Pの表面で反射される。受光素子7bは、プラテン3の表面又は用紙Pの表面で反射された光を受け、当該光に基づく出力信号を出力する。
なお、ノズル11nから吐出されるインクは、顔料インクではなく、染料インクである。顔料インクの場合、用紙Pにおいてインクが着弾した領域とインクが着弾していない領域とで反射光量の差が大きくなり、記録中に距離検知を行うことが困難である。これに対し、染料インクの場合、顔料インクの場合に比べて上記の差が小さく、記録中に距離検知を行うことができる。
温度センサ8は、図1に示すように、プリンタ100の筐体内に配置されており、ヘッド1周囲の環境温度を示す温度信号を出力する。
制御装置9は、図5に示すように、CPU(Central Processing Unit)91、ROM(Read Only Memory)92、RAM(Random Access Memory)93、及び、各種制御回路を含むASIC(Application Specific Integrated Circuit)94を含む。また、制御装置9は、PC等の外部装置とデータ通信可能に接続されている。
ROM92には、CPU91が各種動作を制御するためのプログラムやデータが格納されている。RAM93は、CPU91が上記プログラムを実行する際に用いるデータを一時的に記憶する。CPU91は、外部装置から入力された記録指令に基づいて、ROM92やRAM93に記憶されているプログラムやデータにしたがい、ASIC94に対する指令を行う。CPU91及びASIC94が、本発明の「制御部」に該当する。
ASIC94には、ヘッドドライバ15、キャリッジモータ25及び搬送モータ45が接続されている。ASIC94は、CPU91からの指令にしたがい、ヘッドドライバ15、キャリッジモータ25及び搬送モータ45を制御し、搬送機構4によって用紙Pを搬送方向に所定量搬送する搬送動作と、キャリッジ2を走査方向に移動させながらノズル11nからインクを吐出させる走査動作とを、交互に行わせる。これにより、用紙Pの表面に、インクのドットが形成され、画像が記録される。
ASIC94には、さらに、搬送モータ45の回転数を示す信号を出力するロータリーエンコーダ46が接続されている。ASIC94は、ロータリーエンコーダ46から出力された信号を受信し、この信号をCPU91に転送する。CPU91は、当該信号に基づいて、用紙Pの搬送経路Rにおける位置を検知する。
ASIC94には、さらに、光センサ7及び温度センサ8が接続されている。ASIC94は、CPU91からの指令にしたがい、発光素子7aに入力信号を入力し、発光素子7aから光を照射させる。また、ASIC94は、受光素子7bから出力された出力信号、及び、温度センサ8から出力された温度信号を受信し、これら信号をCPU91に転送する。CPU91は、受光素子7bからの出力信号に基づいて、有無検知及び距離検知を行う。
ここで、図6を参照し、光センサ7の入力‐出力特性について説明する。
図6において、横軸は発光素子7aに入力される入力信号のPWM(Pulse Width Modulation)値であり、縦軸は受光素子7bから出力される出力信号のA/D(Analog/Digital)値である。発光素子7aが発する光の量である発光量は入力信号のPWM値に比例し、PWM値が大きいほど発光量が大きくなる。CPU91及びASIC94は、発光素子7aに入力する入力信号のPWM値を変更することによって、発光量を変更できるように構成されている。
図6の曲線L1〜L3は、それぞれ、基準となる種類の用紙Pを用い、用紙Pの表面の高さをノズル面11a、山部Px及び谷部Pyの高さとして、発光素子7aが入力信号に応じて用紙Pの表面に向けて光を照射しかつ受光素子7bが用紙Pの表面で反射された光を受けて出力信号を出力したときの、入力信号のPWM値と出力信号のA/D値との関係を示す。ノズル面11a、山部Px及び谷部Pyの順に、鉛直方向の高さが低く、当該高さに用紙Pの表面があるときの用紙Pの表面とノズル面11aとの距離が大きくなる。図6では、同じPWM値において、上記距離が大きくなるほど(即ち、曲線L1、曲線L2及び曲線L3の順に)、A/D値が小さくなっている。
距離検知を精度よく行うためには、用紙Pの表面の高さの違いによる(即ち、用紙Pの表面とノズル面11aとの距離の変化に対する)出力信号の変化量が大きいことが好ましい。距離の変化に対する出力信号の変化量が大きいことは、距離検知の感度が高いことを意味する。本実施形態では、曲線L1,L2におけるA/D値の差(変化量)が最大D1になるときのPWM値を、距離検知用の入力基準値x1とし、かつ、このときの曲線L2におけるA/D値を、距離検知用の出力基準値y1とする。また、入力基準値x1での曲線L1,L2におけるA/D値の中間値を、閾値Yとする。
有無検知を精度よく行うためには、用紙Pの有無による出力信号の変化量が大きく、かつ、用紙Pの高さの違いによる出力信号の変化量が小さいことが好ましい。有無検知は、対向位置Aに用紙Pの先端(搬送方向の下流端)が有るか否かを検知する先端検知と、対向位置Aに用紙Pの縁(走査方向の端部)が有るか否かを検知する縁検知とを含む。本実施形態では、曲線L1,L2におけるA/D値の差(変化量)がD2(D1の略半分)になるときのPWM値を、先端検知用の入力基準値x2とし、かつ、このときの曲線L2におけるA/D値を、先端検知用の出力基準値y2とする。また、曲線L1,L2におけるA/D値の差(変化量)がD3(<D2)になるときのPWM値を、縁検知用の入力基準値x3とし、かつ、このときの曲線L2におけるA/D値を、縁検知用の出力基準値y3とする。縁検知用の入力基準値x3での曲線L2,L3におけるA/D値の差(変化量)E3は、距離検知用の入力基準値x1での曲線L2,L3におけるA/D値の差(変化量)E1、及び、先端検知用の入力基準値x2での曲線L2,L3におけるA/D値の差(変化量)E2よりも小さい。
図6のデータは、光センサ7毎の固有の特性によるものであり、プリンタ100の製造過程で実測により得られる。これらデータのうち、入力基準値x2、出力基準値y1〜y3及び閾値Yは、プリンタ100の製造過程でROM92に記憶される。入力基準値x2は、後述のS4,S5で用いられる。出力基準値y1〜y3は、後述のS8,S9(第1決定処理)及びS10(第2決定処理)で用いられる。出力基準値y2,y3が本発明の「第1出力基準値」に該当し、出力基準値y1が本発明の「第2出力基準値」に該当する。閾値Yは、距離検知の結果と共に、画像の記録を中断するか否かの判定に用いられる。
次いで、図7を参照し、記録に係る制御内容について説明する。
先ず、CPU91は、外部装置から記録指令を受信したか否かを判断する(S1)。CPU91が記録指令を受信していない場合(S1:NO)、S1の処理が繰り返される。記録指令を受信した場合(S1:YES)、CPU91は、ASIC94を通じて搬送モータ45を制御し、用紙Pの搬送を開始させる(S2)。
S2の後、CPU91は、ASIC94から転送されたロータリーエンコーダ46の信号に基づいて、用紙Pの先端が上流ローラ対41に到達したか否かを判断する(S3)。用紙Pの先端が上流ローラ対41に到達していない場合(S3:NO)、S3の処理が繰り返される。用紙Pの先端が上流ローラ対41に到達した場合(S3:YES)、CPU91は、ASIC94を通じてキャリッジモータ25を制御し、キャリッジ2の移動を開始させ、かつ、ASIC94を通じてPWM値を先端検知用の入力基準値x2とした入力信号を発光素子7aに入力し、発光素子7aの発光を開始させる(S4)。
S4の後、CPU91は、受光素子7bからの出力信号に基づいて、先端検知を行う(S5)。CPU91は、出力信号のA/D値が上昇したときに、対向位置Aに用紙Pの先端が有ると検知する。対向位置Aに用紙Pの先端が無いと検知した場合(S5:NO)、S5の処理が繰り返される。対向位置Aに用紙Pの先端が有ると検知した場合(S5:YES)、CPU91は、ASIC94を通じて搬送モータ45を制御し、用紙Pの搬送を停止させる(S6)。
S6の後、CPU91は、ASIC94を通じてキャリッジモータ25を制御し、キャリッジ2を、光センサ7が山部Pxと対向する位置(図1参照)に配置する(S7)。
S7の後、CPU91は、先端検知用の入力設定値を決定する(S8)。具体的には、CPU91は、ASIC94を通じて発光素子7aに入力する入力信号のPWM値を変化させ、受信した出力信号のA/D値が出力基準値y2となったときの入力信号のPWM値を、先端検知用の入力設定値として決定する。
S8の後、CPU91は、縁検知用の入力設定値を決定する(S9)。具体的には、CPU91は、ASIC94を通じて発光素子7aに入力する入力信号のPWM値を変化させ、受信した出力信号のA/D値が出力基準値y3となったときの入力信号のPWM値を、縁検知用の入力設定値として決定する。
S9の後、CPU91は、距離検知用の入力設定値を決定する(S10)。具体的には、CPU91は、ASIC94を通じて発光素子7aに入力する入力信号のPWM値を変化させ、受信した出力信号のA/D値が出力基準値y1となったときの入力信号のPWM値を、距離検知用の入力設定値として決定する。
S8及びS9が本発明の「第1決定処理」に該当し、S10が本発明の「第2決定処理」に該当する。また、S8で決定される先端検知用の入力設定値及びS9で決定される縁検知用の入力設定値が本発明の「第1入力設定値」に該当し、S10で決定される距離検知用の入力設定値が本発明の「第2入力設定値」に該当する。
S8〜S10において、CPU91は、発光素子7aから用紙Pの先端部分の山部Pxの表面に向けて光を照射させる。発光素子7aから照射された光は、用紙Pの先端部分の山部Pxの表面で反射され、受光素子7bに入射する。受光素子7bは、用紙Pの先端部分の山部Pxの表面で反射された光を受け、当該光に基づく出力信号を出力する。CPU91は、当該出力信号に基づいて各入力設定値を決定する。
S8〜S10で決定される各入力設定値は、用紙Pの種類(厚み、光沢の有無等の特性)により、図6の各入力基準値x1〜x3と若干異なり得る。図6の各入力基準値x1〜x3は、基準となる種類の用紙Pに対する値であるところ、S8〜S10では、記録に用いられる用紙Pに適した入力設定値を決定することができる。したがって、用紙Pの種類が変更された可能性が高い場合(プリンタ100の電源がOFFからONに切り替えられたとき、給紙トレイ(図示略)の挿抜がなされたとき等)は、その後の最初の用紙Pへの記録前に、S8〜S10を行うことが好ましい。
S10の後、CPU91は、1枚の用紙Pへの記録が行われるよう、プリンタ100の各部を制御する(S11)。S11の具体的な制御内容については、後に詳述する。
S11の後、CPU91は、次の用紙Pへの記録が必要か否かを判断する(S12)。RAM93に未記録の画像データが残っている場合、CPU91は、次の用紙Pへの記録が必要(S12:YES)と判断する。RAM93に未記録の画像データが残っていない場合、CPU91は、次の用紙Pへの記録が不要(S12:NO)と判断し、当該ルーチンを終了する。
次の用紙Pへの記録が必要な場合(S12:YES)、CPU91は、この時点で受信される温度センサ8からの温度信号が示す環境温度と、直近のS10で受信された温度センサ8からの温度信号が示す環境温度との差が、所定温度以上であるか否かを判断する(S13)。上記環境温度の差が所定温度以上である場合(S13:YES)、CPU91は、処理をS6に戻し、各入力設定値を再度決定し(S8〜S10)、その後S11で次の用紙Pへの記録を行う。
上記環境温度の差が所定温度以上でない場合(S13:NO)、CPU91は、入力信号のPWM値を直近のS8で決定した先端検知用の入力設定値として、次の用紙Pに対する先端検知を行い、対向位置Aに用紙Pの先端が有ると検知されたときに受信した出力信号のA/D値と、入力信号のPWM値を直近のS8で決定した先端検知用の入力設定値として、直近に記録された用紙Pに対する先端検知で対向位置Aに用紙Pの先端が有ると検知されたときに受信した出力信号のA/D値との差が、所定値以上であるか否かを判断する(S14)。上記A/D値の差が所定値以上である場合(S14:YES)、CPU91は、処理をS6に戻し、各入力設定値を再度決定し(S8〜S10)、その後S11で次の用紙Pへの記録を行う。上記A/D値の差が所定値以上でない場合(S14:NO)、CPU91は、処理をS11に戻し、各入力設定値を再度決定せずに(即ち、各入力設定値を直近のS8〜S10で決定した値として)、次の用紙Pへの記録を行う。
次いで、図8を参照し、S11(1枚の用紙Pへの記録)について説明する。
先ず、CPU91は、受信した記録指令が「縁無し記録」を示すものか否かを判断する(S21)。「縁無し記録」とは、用紙Pの縁を含む領域に、余白を設けず、ノズル11nからインクを吐出させて画像を記録することをいう。なお、「縁無し記録」は、用紙Pの縁を含む領域のみにインクを吐出させる場合と、用紙Pの縁を含む領域に加え、プラテン3における用紙Pの縁の近くの領域にも、インクを吐出させる場合とがある。これに対し、「縁有り記録」とは、用紙Pの縁を含む領域に、余白を設け、ノズル11nからインクを吐出させない(画像を記録しない)ことをいう。例えば記録指令に「写真モード」等の指定があった場合、CPU91は、記録指令が「縁無し記録」を示すと判断してよい。
受信した記録指令が「縁無し記録」を示すものである場合(S21:YES)、CPU91は、ASIC94を通じて搬送モータ45を制御し、用紙Pを搬送方向に所定量搬送する搬送動作を行わせる(S22)。
S22の後、CPU91は、ROM92に記憶されたテーブル(図9)を参照し、縁検知及び距離検知のいずれを行うかを選択する(S23)。図9のテーブルでは、1走査毎に縁検知及び距離検知の一方が対応付けられている。CPU91は、例えば、第1走査動作では距離検知を行うと選択し、第2走査動作では縁検知を行うと選択する。
S23の後、CPU91は、ASIC94を通じてヘッドドライバ15及びキャリッジモータ25を制御し、キャリッジ2を走査方向に移動させながらノズル11nからインクを吐出させる走査動作を行わせる(S24)。また、S24において、CPU91は、走査動作を行わせると共に、S23で選択した縁検知及び距離検知の一方を行う。
縁検知を行う場合、CPU91は、入力信号のPWM値を、直近のS9で決定した縁検知用の入力設定値とする。CPU91は、縁検知の結果に基づいて、ノズル11nからのインクの吐出制御を行う。
距離検知を行う場合、CPU91は、入力信号のPWM値を、直近のS10で決定した距離検知用の入力設定値とする。CPU91は、距離検知の結果に基づいて、画像の記録を中断するか否かを判定する。具体的には、CPU91は、受信した出力信号のA/D値が閾値Yを超えた場合に、画像の記録を中断すると判定する。画像の記録を中断する場合、例えば、CPU91は、ASIC94を通じて搬送モータ45を制御し、搬送機構4による用紙Pの搬送を停止させる処理と、ASIC94を通じてキャリッジモータ25を制御し、走査動作を停止させる処理と、ASIC94を通じて報知器(図示略)を制御し、ユーザーへの報知を行わせる処理とを行う。
なお、S8〜S10で決定される各入力設定値は、上述のとおり、用紙Pの種類によって図6の各入力基準値x1〜x3と若干異なり得るが、PWM値の大小関係は入力基準値x1〜x3と同じであり、縁検知用の入力設定値は距離検知用の入力設定値及び先端検知用の入力設定値よりも大きく、先端検知用の入力設定値は距離検知用の入力設定値よりも大きい。また、光センサ7の入力‐出力特性は、用紙Pの種類によらず一定(図6と同様)である。したがって、入力信号のPWM値を先端検知、縁検知及び距離検知毎に上記のように決定することで、用紙Pの種類によらず、「距離検知における用紙Pの表面とノズル面11aとの距離の変化に対する出力信号の変化量(D1)が、有無検知(先端検知及び縁検知)における上記変化量(D2,D3)よりも大きい」という要件が満たされる。具体的には、CPU91は、ASIC94を通じて発光素子7aを制御して、距離検知における発光量を有無検知における発光量よりも小さくすることで、距離検知における上記変化量を有無検知における上記変化量よりも大きくする。
S24の後、CPU91は、当該用紙Pに対する記録を終了するか否かを判断する(S25)。RAM93に未記録の画像データが残っている場合、CPU91は、当該用紙Pに対する記録を終了しない(S25:NO)と判断し、処理をS22に戻す。RAM93に未記録の画像データが残っていない場合、CPU91は、当該用紙Pに対する記録を終了する(S25:YES)と判断し、当該ルーチンを終了する。
受信した記録指令が「縁無し記録」を示すものでない(即ち、「縁有り記録」を示すものである)場合(S21:NO)、CPU91は、ASIC94を通じて搬送モータ45を制御し、用紙Pを搬送方向に所定量搬送する搬送動作を行わせる(S26)。
S26の後、CPU91は、ASIC94を通じてヘッドドライバ15及びキャリッジモータ25を制御し、キャリッジ2を走査方向に移動させながらノズル11nからインクを吐出させる走査動作を行わせる(S27)。また、S27において、CPU91は、走査動作を行わせると共に、距離検知を行う。
S27の後、CPU91は、当該用紙Pに対する記録を終了するか否かを判断する(S28)。RAM93に未記録の画像データが残っている場合、CPU91は、当該用紙Pに対する記録を終了しない(S28:NO)と判断し、処理をS26に戻す。RAM93に未記録の画像データが残っていない場合、CPU91は、当該用紙Pに対する記録を終了する(S28:YES)と判断し、当該ルーチンを終了する。
以上に述べたように、本実施形態によれば、距離検知における用紙Pの表面とノズル面11aとの距離の変化に対する出力信号の変化量(D1)が、有無検知(先端検知及び縁検知)における上記変化量(D2,D3)よりも大きい(図6参照)。したがって、距離検知では、有無検知に比べて、距離の変化を細かく検知することができる。これにより、光センサ7を用いて有無検知及び距離検知の両方を精度よく行うことができる。
CPU91は、距離検知における発光量(PWM値に比例)が有無検知における発光量よりも小さくなるように、ASIC94を通じて発光素子7aを制御する(図6参照)。この場合、比較的簡単な制御によって、上記効果(即ち、「光センサ7を用いて有無検知及び距離検知の両方を精度よく行うことができる」という効果)を得ることができる。
CPU91は、縁無し記録を示す記録指令を受信した場合(S21:YES)、記録中の少なくともある期間に、縁検知を行う(S24、図9参照)。縁無し記録の場合は、記録品質の点から縁検知が重要であり、記録中に縁検知を全く行わないと、記録品質の悪化が顕著になり得る。この点、上記構成によれば、記録中の少なくともある期間に縁検知を行うことで、記録品質の悪化を抑制できる。
CPU91は、縁無し記録を示す記録指令を受信した場合(S21:YES)、縁検知及び距離検知の両方を行う(S24、図9参照)。これにより、記録品質の悪化の抑制と共に、用紙Pのノズル面11aへの接触によるノズル11nの損傷をも抑制できる。
CPU91は、縁無し記録を示す記録指令を受信した場合(S21:YES)、走査動作に係る1走査毎に、縁検知及び距離検知のいずれを行うかを選択する(S23,S24、図9参照)。1走査の途中で縁検知と距離検知とを切り替えると、CPU91、ASIC94及び光センサ7間の電気信号の遅延により、検知を適切に行えない問題が生じ得る。この点、上記構成によれば、1走査の途中で縁検知と距離検知とを切り替えるのではなく、1走査毎に縁検知と距離検知のいずれを行うかを選択することで、上記問題を軽減できる。
光センサ7は、キャリッジ2に搭載されている(図1及び図3参照)。これにより、有無検知及び距離検知を精度よく行うことができる。
CPU91は、縁有り記録を示す記録指令を受信した場合(S21:NO)、記録中の少なくともある期間に、距離検知を行う(S27)。これにより、縁有り記録の場合に、用紙Pのノズル面11aへの接触によるノズル11nの損傷を抑制できる。
CPU91は、記録指令に基づいて用紙Pに画像を記録する(S11)前に、有無検知用及び距離検知用の各入力設定値を決定する処理(S8,S9(第1決定処理)及びS10(第2決定処理))を行う。用紙Pの種類によって、入力信号が同じでも、出力信号が異なり得る。この点、上記構成によれば、記録前に第1決定処理及び第2決定処理を行うことで、各入力設定値を用紙Pに適した値にすることができる。これにより、有無検知及び距離検知の両方の精度が向上する。
CPU91は、1枚の用紙Pに画像を記録する(S11)前に、この時点で温度センサ8からの温度信号が示す環境温度と、直近のS10で受信された温度センサ8からの温度信号が示す環境温度との差が、所定温度以上であるか否かを判断する(S13)。上記環境温度の差が所定温度以上である場合(S13:YES)、CPU91は、処理をS6に戻し、距離検知用の入力設定値を決定する処理(S10:第2決定処理)を行う。例えば、環境温度が上昇すると、入力信号のPWM値が同じでも、出力信号のA/D値が高くなり、特に距離検知の精度が悪化し得る。この点、上記構成によれば、環境温度の変化によって距離検知の精度が悪化する問題を抑制できる。
CPU91は、1枚の用紙Pに画像を記録する(S11)前に、入力信号のPWM値を直近のS8で決定した先端検知用の入力設定値として、次の用紙Pに対する先端検知を行い、対向位置Aに用紙Pの先端が有ると検知されたときに受信した出力信号のA/D値と、入力信号のPWM値を直近のS8で決定した先端検知用の入力設定値として、直近に記録された用紙Pに対する先端検知で対向位置Aに用紙Pの先端が有ると検知されたときに受信した出力信号のA/D値との差が、所定値以上であるか否かを判断する(S14)。上記A/D値の差が所定値以上である場合(S14:YES)、CPU91は、処理をS6に戻し、有無検知用及び距離検知用の各入力設定値を決定する処理(S8,S9(第1決定処理)及びS10(第2決定処理))を行う。このように、何らかの要因で出力信号のA/D値にずれが生じた場合に、各入力設定値を再度決定して用紙Pに適した値にする。これにより、有無検知及び距離検知の両方の精度を良好に維持することができる。
CPU91は、S7において、光センサ7が山部Pxと対向する位置(図1参照)にキャリッジ2を配置する。そしてCPU91は、発光素子7aから用紙Pの山部Pxに向けて光を照射させ、受光素子7bから受信した出力信号に基づいて、S8,S9(第1決定処理)及びS10(第2決定処理)を行う。用紙Pにおける山部Pxと谷部Pyとの間の部分は、形状が不安定であり、当該部分で反射した光を、受光素子7bが適切に受けることができない場合がある。この点、上記構成によれば、形状が安定している山部Pxで反射した光を、受光素子7bが適切に受けることができる。
<第2実施形態>
続いて、図10を参照し、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態に係るプリンタは、記録に係る制御内容が第1実施形態に係るプリンタ100と異なり、それ以外は第1実施形態に係るプリンタ100と同じ構成である。
第1実施形態において、CPU91は、S10で距離検知用の入力設定値を決定した後、決定した距離検知用の入力設定値が適切か否かを判断せずに、処理を進める。しかしながら、例えば、用紙Pの表面に、異物(インク、トナー、油汚れ等)が付着した部分がある場合に、当該部分に向けて発光素子7aから光を照射させて距離検知用の入力設定値を決定し、この入力設定値を用いて距離検知を行うと、用紙Pの表面における当該部分以外の部分に対する距離検知の結果に誤りが生じ得る。例えば、光センサ7が図6に示す特性を有し、かつ、用紙Pの表面の高さが一定である場合に、白色の用紙Pの表面におけるカラーインクが着弾した部分に発光素子7aから光を照射させて得られる出力信号のA/D値は、白色の用紙Pの表面におけるインクが着弾していない部分に発光素子7aから光を照射させて得られる出力信号のA/D値よりも、小さい値となる。そのため、白色の用紙Pの表面におけるカラーインクが着弾した部分に発光素子7aから光を照射させて距離検知用の入力設定値を決定し、この入力設定値を用いて距離検知を行うと、ノズル面からの距離が許容範囲内であるにもかかわらず、白色の用紙Pの表面におけるインクが着弾していない部分に対する距離検知で得られる出力信号のA/D値が、閾値を超えることがある。この場合、画像の記録が中断され、スループットが低下し得る。
そこで、本実施形態において、CPU91は、用紙Pに画像を記録する前、かつ、距離検知用の入力設定値を決定した後に、決定した距離検知用の入力設定値が適切か否かを判断し、距離検知用の入力設定値が適切であると判断した場合は用紙Pに画像を記録するときに距離検知を行い、距離検知用の入力設定値が適切でないと判断した場合は用紙Pに画像を記録するときに距離検知を行わない。
具体的には、CPU91は、先ず、S1〜S10と同じS31〜S40の処理を行う。S40の後、CPU91は、S40で決定した距離検知用の入力設定値が適切か否かを判断する(S41)。
S41において、CPU91は、例えば、発光素子7aを用紙Pの表面と対向させ、発光素子7aから光を照射させながら、キャリッジ2を走査方向に移動させる。そして、CPU91は、1走査中における出力信号のA/D値の増加量が所定量を超えた場合、決定した距離検知用の入力設定値が適切でない(S41:NO)と判断する。一方、1走査中における出力信号のA/D値の増加量が所定量を超えない場合、CPU91は、決定した距離検知用の入力設定値が適切である(S41:YES)と判断する。
S40で決定した距離検知用の入力設定値が適切である場合(S41:YES)、CPU91は、S11と同様に、1枚の用紙Pへの記録が行われるよう、プリンタ100の各部を制御する(S42)。S42において、CPU91は、図8及び図9に示すように、距離検知を行う。
S40で決定した距離検知用の入力設定値が適切でない場合(S41:NO)、CPU91は、距離検知を行わずに、1枚の用紙Pへの記録が行われるよう、プリンタ100の各部を制御する(S43)。S43において、CPU91は、縁検知を行ってもよいが、距離検知は行わない。
S42又はS43の後、CPU91は、S12〜S14と同じS44〜S46の処理を行う。そして、次の用紙Pへの記録が不要(S44:NO)と判断した場合、CPU91は、当該ルーチンを終了する。
以上に述べたように、本実施形態によれば、第1実施形態と同じ構成による同じ効果に加え、以下の効果が得られる。即ち、決定した距離検知用の入力設定値が適切でない場合に、距離検知の結果に誤りが生じ、画像の記録が中断される問題を抑制できる。
<第3実施形態>
続いて、図11を参照し、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態に係るプリンタは、記録に係る制御内容が第1実施形態に係るプリンタ100と異なり、それ以外は第1実施形態に係るプリンタ100と同じ構成である。
第1実施形態において、CPU91は、用紙Pの種類によらず一律に、図7に示す処理を行う。しかしながら、用紙Pの種類によっては、距離検知の信頼性が低いものも存在する。例えば、普通紙は、光沢紙等に比べ、搬送速度が大きく、距離検知の信頼性が低い。換言すると、光沢紙等は、普通紙に比べ、距離検知の信頼性が高い。即ち、普通紙が本発明の「第1種類」に該当し、光沢紙等(普通紙以外の用紙)が本発明の「第2種類」に該当する。また、入力設定値を決定する処理(第1実施形態のS8〜S10)は、ある程度の時間を要する。したがって、用紙Pの種類によらず一律に、用紙Pに画像を記録する前に入力設定値を決定する処理を行うと、タイムロスが生じ、高速記録を実現し難い。
そこで、本実施形態において、CPU91は、用紙Pが普通紙か否かを判断し、複数の普通紙に連続して画像を記録するとき、複数の普通紙にのうち2番目以降の普通紙に画像を記録する前に、所定条件が満たされた場合、2番目以降の普通紙に画像を記録する前に入力設定値を決定する処理を行わず、かつ、2番目以降の用紙Pに画像を記録するときに距離検知を行わない。
具体的には、CPU91は、先ず、S1と同じS51の処理を行う。そして、記録指令を受信した場合(S51:YES)、CPU91は、用紙Pが普通紙か否かを判断する(S52)。用紙Pが普通紙でない(例えば光沢紙等である)場合(S52:NO)、CPU91は、図7のS2に処理を進め、第1実施形態と同様の処理を行う。
用紙Pが普通紙である場合(S52:YES)、CPU91は、S2〜S14と同じS53〜S65の処理を行う。S62において、CPU91は、S11と同様、距離検知を行う(図8及び図9参照)。そして、次の用紙Pへの記録が必要であると判断し(S63:YES)、環境温度の差が所定温度以上でなく(S64:NO)、先端検知時のA/D値の差が所定値以上でない場合(S65:NO)、CPU91は、次の用紙Pに画像を記録する前に入力設定値を決定する処理(S59〜S61)を行わず、かつ、距離検知を行わずに次の用紙Pへの記録が行われるようにプリンタ100の各部を制御する(S66)。S66において、CPU91は、縁検知を行ってもよいが、距離検知は行わない。S66の後、CPU91は、処理をS63に戻す。
本実施形態では、環境温度の差が所定温度以上でなく(S64:NO)、先端検知時のA/D値の差が所定値以上でない(S65:NO)ことが、本発明の「所定条件」に該当する。
以上に述べたように、本実施形態によれば、第1実施形態と同じ構成による同じ効果に加え、以下の効果が得られる。即ち、用紙Pが普通紙のように距離検知の信頼性が低い種類である場合は、2番目以降の用紙Pに画像を記録する前に入力設定値を決定する処理(S59〜S61)を省略することで、タイムロスを抑制し、高速記録を実現できる。また、上記の場合において、2番目以降の用紙Pに画像を記録するときに距離検知を行わないこと(S66)により、信頼性が低い検知結果によって画像の記録が中断される問題を抑制できる。
なお、CPU91は、距離検知の結果の他、キャリッジ2の移動速度の低下に基づいて、画像の記録を中断するか否かを判定してよい。具体的には、CPU91は、キャリッジモータ25からの信号に基づいて、キャリッジ2の1走査中の移動速度の低下を検知し、移動速度の低下が一定以上となった場合に、用紙Pがノズル面11aに接触したと判断し、画像の記録を中断してよい。特に、第2及び第3実施形態において用紙Pに画像を記録するときに距離検知を行わない場合に、上記のようにキャリッジ2の移動速度の低下に基づいて画像の記録を中断することで、用紙Pのノズル面11aへの接触によるノズル11nの損傷を抑制できる。
<変形例>
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
光センサは、上述の実施形態ではノズル面に形成された全てのノズルよりも搬送方向の上流に配置されているが、これに限定されない。例えば、ノズル面に形成されたノズルの一部が光センサよりも搬送方向の上流にあってもよい。また、光センサは、キャリッジに搭載されることに限定されず、ヘッドのノズル面に配置されてもよい。
光センサの特性は、図6に示すものに限定されない。例えば、図6では、距離が大きくなるほど出力信号のA/D値が小さくなるが、距離が大きくなるほどA/D値が大きくなってもよい。また、上述の実施形態では、距離に応じて出力信号のA/D値が変化するが、これに限定されず、距離に応じて出力信号の任意の要素(例えば、波長)が変化してもよい。この場合、制御部は、出力信号の上記要素の変化に基づいて、距離を検知してよい。出力信号は、距離を数値化したデータを含むものであってもよい。
「距離検知における距離の変化に対する出力信号の変化量は、有無検知における上記変化量よりも大きい」という要件を満たすため、上述の実施形態では、距離検知における発光量を有無検知における発光量よりも小さくするが、これに限定されず、光センサ毎の特性に応じて適宜変更してよい。また、上記要件を満たすため、上述の実施形態では発光量を調整するが、受光量や出力信号を調整してもよいし、発光量と受光量や出力信号との両方を調整してもよい。また、上述の実施形態では、入力信号の値のパラメータとしてPWM値、出力信号の変化量や基準値のパラメータとしてA/D値を例示したが、これに限定されない。
光センサの数は、1つに限定されない。例えば、液体吐出ヘッドが複数色の液体を吐出する場合に、色毎に光センサを設けてよい。この場合、光センサ毎に入力信号の値を変え、ある光センサを用いて有無検知を行い、別の光センサを用いて距離検知を行ってもよい。
縁無し記録のとき、第1実施形態(図8及び図9)では縁検知及び距離検知の両方を行うが、距離検知を行わなくてもよい。また、第1実施形態では、シリアル式のヘッドにおいて、1走査毎に縁検知及び距離検知のいずれを行うかを選択するが、これに限定されず、1走査の途中で縁検知と距離検知とを切り替えてもよい。例えば、キャリッジがその可動領域における走査方向の一端近傍及び他端近傍にある間は縁検知を行い、それ以外は距離検知を行ってもよい。
縁有り記録のときに、距離検知のみでなく、縁検知を行ってもよい。
第1決定処理及び第2決定処理を行う順序は、特に限定されない。例えば、第2決定処理を行った後、第1決定処理を行ってもよい。
第1決定処理及び第2決定処理において、上述の実施形態では山部に向けて光を照射させるが、谷部に向けて光を照射させてもよい。また、上述の実施形態では複数の山部が形成されるが、少なくとも1つの山部が形成されればよい。
環境温度の差が所定温度以上である場合、上述の実施形態では第1決定処理及び第2決定処理を行うが、第1決定処理を行わなくてもよい。
第1決定処理及び第2決定処理は、ある程度の時間を要する。したがって、タイムロスを抑制するには、複数の被吐出対象に連続して画像を記録する場合に、1の被吐出対象に対する記録毎に第1決定処理及び/又は第2決定処理を行うのではなく、最初の被吐出対象に画像を記録する前にのみ第1決定処理及び/又は第2決定処理を行う(即ち、2番目以降の被吐出対象に画像を記録する前には第1決定処理及び/又は第2決定処理を行わない)ことや、被吐出対象の種類が変更された可能性が高い場合にのみ第1決定処理及び/又は第2決定処理を行うことが好ましい。また、第1決定処理及び第2決定処理を行う代わりに、閾値(画像の記録を中断するか否かの判定に用いられる値)を変更してもよい。
第2入力設定値が適切か否かを判断する方法は、第2実施形態に述べた方法に限定されない。例えば、制御部は、第2決定処理において光を照射させた被吐出対象の部分を画像読取装置で読み取り、当該部分にインク等の異物が付着していない場合は第2入力設定値が適切であると判断し、当該部分にインク等の異物が付着している場合は第2入力設定値が適切でないと判断してもよい。
第1種類である被吐出対象に連続して画像を記録するとき、複数の被吐出対象のうち最初の被吐出対象に画像を記録する前に、第2決定処理を行わず、かつ、最初の被吐出対象に画像を記録するときに、距離検知を行わなくてもよい。
温度センサは、ヘッド周囲の環境温度を示す温度信号を出力できる限りは、任意の位置に配置されてよい。例えば、制御装置の回路基板に温度センサが配置されてよい。この場合、温度センサから出力された温度信号が示す温度を補正して、ヘッド周囲の環境温度を取得してよい。
制御部は、有無検知として、上述の実施形態では先端検知及び縁検知を行うが、先端検知及び縁検知の一方のみを行ってもよい。
上述の実施形態では、CPU及びASICが制御部の機能を分担するが、これに限定されない。例えば、CPUのみ又はASICのみが制御部として機能してもよいし、複数のCPU及び/又は複数のASICが制御部の機能を分担してもよい。
記憶部は、ROMに限定されず、EEPROM、フラッシュメモリ等でもよい。
搬送機構は、ローラ対で構成されることに限定されず、被吐出媒体を支持するベルトを含んでもよい。また、搬送方向は、上述の実施形態では直線状であるが、湾曲してもよい。
液体吐出ヘッドは、シリアル式に限定されず、ライン式(即ち、位置が固定された状態で記録媒体に対して液体を吐出する方式)であってもよい。液体吐出ヘッドがライン式の場合、走査方向に長尺な光センサ、又は、走査方向に互いに離隔した複数の光センサを設けてよく、或いは、1つの光センサを走査方向に移動させるキャリッジを有してもよい。ライン式のヘッドにおいて、記録中に、被吐出対象の搬送量に応じて、入力信号の値を変え、縁検知と距離検知とを切り替えてもよい。或いは、走査方向に互いに離隔した複数の光センサにおいて、走査方向の一端近傍及び他端近傍にある光センサが縁検知を行い、それ以外は距離検知を行ってもよい。また或いは、1つの光センサを走査方向に移動させる場合に、光センサがその可動領域における走査方向の一端近傍及び他端近傍にある間は縁検知を行い、それ以外は距離検知を行ってもよい。
ノズルから液体を吐出させるエネルギーを付与するアクチュエータとして、上述の実施形態では圧電式のものを例示したが、これに限定されず、他の方式(例えば、発熱素子を用いたサーマル方式、静電力を用いた静電方式等)のものであってもよい。
ノズルから吐出される液体は、染料インクに限定されず、顔料インクであってもよい。ノズルから吐出される液体が顔料インクの場合、例えば、互いに異なる色の光を発する複数の発光素子を設け、距離検知において、複数の発光素子の中から、インクの色と色相環で反対側にある色の光を発する発光素子を選択し、当該発光素子から被吐出対象の表面に光を照射させることが好ましい。これにより、被吐出対象の表面においてインクが着弾した領域とインクが着弾していない領域とで、反射光量の差が大きくなる問題を抑制できる。また、ノズルから吐出される液体は、インクに限定されず、任意の液体(例えば、インク中の成分を凝集又は析出させる処理液等)であってよい。
被吐出対象は、用紙に限定されず、例えば布や電子基板(フレキシブルプリント基板となる基材等)であってもよい。また、第3実施形態では、被吐出対象の第1種類として普通紙、吐出対象の第2種類として光沢紙等(普通紙以外の用紙)を例示したが、これに限定されない。例えば、用紙の厚みを基準として、薄紙を第1種類、薄紙よりも厚みの大きい厚紙を第2種類、としてもよい。
本発明は、プリンタに限定されず、ファクシミリ、コピー機、複合機等にも適用可能である。また、本発明は、画像の記録以外の用途で使用される液体吐出装置(例えば、基板に導電性の液体を吐出して導電パターンを形成する液体吐出装置)にも適用可能である。
1 ヘッド(液体吐出ヘッド)
11n ノズル
11a ノズル面
2 キャリッジ
4 搬送機構
5 波形状付与機構
7 光センサ
7a 発光素子
7b 受光素子
8 温度センサ
9 制御装置
91 CPU(制御部)
92 ROM(記憶部)
94 ASIC(制御部)
100 プリンタ(液体吐出装置)
A 対向位置
P 用紙(被吐出対象)
Px 山部
Py 谷部

Claims (13)

  1. 液体を吐出するノズルが形成されたノズル面を有する、液体吐出ヘッドと、
    前記ノズル面と対向する対向位置を通過するように被吐出対象を搬送する、搬送機構と、
    発光素子、及び、受けた光に基づく出力信号を出力する受光素子を有する、光センサと、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記受光素子から出力された前記出力信号を受信するように構成され、
    さらに、前記制御部は、
    前記発光素子から光を照射させ、前記出力信号に基づいて、前記対向位置に被吐出対象が有るか否かを検知する有無検知と、
    前記発光素子から被吐出対象の表面に向けて光を照射させ、前記表面で反射された光を受けて前記受光素子から出力された前記出力信号に基づいて、被吐出対象の前記表面と前記ノズル面との距離を検知する距離検知と、を行い、
    前記距離検知における前記距離の変化に対する前記出力信号の変化量は、前記有無検知における前記変化量よりも大きいことを特徴とする液体吐出装置。
  2. 前記制御部は、
    前記発光素子が発する光の量である発光量を変更できるように構成され、
    前記距離検知を行うとき、前記有無検知を行うときの前記発光量よりも小さい前記発光量で、前記発光素子から光を照射させることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。
  3. 前記搬送機構は、被吐出対象を搬送方向に搬送するように構成され、
    前記制御部は、前記搬送方向と直交する直交方向における被吐出対象の縁を含む領域に前記ノズルから液体を吐出させて画像を記録する縁無し記録を示す記録指令を受信した場合、前記記録指令に基づいた被吐出対象への画像の記録中の、少なくともある期間に、前記有無検知に含まれる、前記対向位置に前記縁が有るか否かを検知する縁検知を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出装置。
  4. 前記制御部は、前記縁無し記録を示す記録指令を受信した場合、前記記録中に、前記縁検知及び前記距離検知の両方を行うことを特徴とする請求項3に記載の液体吐出装置。
  5. 前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジをさらに備え、
    前記制御部は、
    前記記録中に、前記搬送機構によって被吐出対象を前記搬送方向に所定量搬送する搬送動作と、前記キャリッジを前記直交方向に移動させながら前記ノズルから液体を吐出させる走査動作とを、交互に行わせ、
    前記走査動作に係る1走査毎に、前記縁検知及び前記距離検知のいずれを行うかを選択することを特徴とする請求項4に記載の液体吐出装置。
  6. 前記光センサは、前記キャリッジに搭載されていることを特徴とする請求項5に記載の液体吐出装置。
  7. 前記搬送機構は、被吐出対象を搬送方向に搬送するように構成され、
    前記制御部は、前記搬送方向と直交する直交方向における被吐出対象の縁を含む領域に余白を設ける縁有り記録を示す記録指令を受信した場合、前記記録指令に基づいた被吐出対象への画像の記録中の、少なくともある期間に、前記距離検知を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  8. 前記有無検知用の前記出力信号の基準値である第1出力基準値、及び、前記距離検知用の前記出力信号の基準値である第2出力基準値を記憶する、記憶部をさらに備え、
    前記制御部は、
    記録指令に基づいて前記ノズルから液体を吐出させて被吐出対象に画像を記録する前に、
    前記搬送機構によって被吐出対象を搬送させ、前記発光素子に入力信号を入力して前記発光素子から被吐出対象の前記表面に向けて光を照射させ、前記受光素子から前記出力信号を受信し、
    受信した前記出力信号の値が前記第1出力基準値となったときの前記入力信号の値を、前記有無検知用の前記入力信号の設定値である第1入力設定値として決定する第1決定処理と、
    受信した前記出力信号の値が前記第2出力基準値となったときの前記入力信号の値を、前記距離検知用の前記入力信号の設定値である第2入力設定値として決定する第2決定処理とを行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  9. 環境温度を示す温度信号を前記制御部に出力する、温度センサをさらに備え、
    前記制御部は、
    1の被吐出対象に画像を記録する前に、
    前記温度信号が示す前記環境温度と、直近の前記第2決定処理が行われたときの前記環境温度との差が、所定温度以上であるか否かを判断し、
    前記環境温度の差が前記所定温度以上である場合、前記第2決定処理を行うことを特徴とする請求項8に記載の液体吐出装置。
  10. 前記制御部は、
    1の被吐出対象に画像を記録する前に、
    当該被吐出対象に対する前記有無検知で前記対向位置に被吐出対象が有ると検知されたときに受信した前記出力信号の値と、直近に記録された被吐出対象に対する前記有無検知で前記対向位置に被吐出対象が有ると検知されたときに受信した前記出力信号の値との差が、所定値以上であるか否かを判断し、
    前記出力信号の差が前記所定値以上である場合、前記第1決定処理及び前記第2決定処理を行うことを特徴とする請求項8又は9に記載の液体吐出装置。
  11. 前記搬送機構は、被吐出対象を搬送方向に搬送するように構成され、
    被吐出対象に対し、前記搬送方向と直交する直交方向に沿って、前記ノズル面に近づく山部と前記山部よりも前記ノズル面から遠ざかる谷部とが並んだ波形状を付与する、波形状付与機構をさらに備え、
    前記制御部は、前記発光素子から前記山部及び前記谷部のいずれかに向けて光を照射させ、前記受光素子から受信した前記出力信号に基づいて、前記第1決定処理及び前記第2決定処理を行うことを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  12. 前記制御部は、
    被吐出対象に画像を記録する前、かつ、前記第2決定処理を行った後に、前記第2入力設定値が適切か否かを判断し、
    前記第2入力設定値が適切であると判断した場合、被吐出対象に画像を記録するときに、前記距離検知を行い、
    前記第2入力設定値が適切でないと判断した場合、被吐出対象に画像を記録するときに、前記距離検知を行わないことを特徴とする請求項8〜11のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  13. 前記制御部は、
    被吐出対象が、第1種類と、前記第1種類よりも前記距離検知の信頼性が高い第2種類との、いずれであるかを判断し、
    前記第1種類であると判断された複数の被吐出対象に連続して画像を記録するとき、前記複数の被吐出対象のうち2番目以降の被吐出対象に画像を記録する前に、所定条件が満たされた場合、
    前記2番目以降の被吐出対象に画像を記録する前に前記第2決定処理を行わず、かつ、前記2番目以降の被吐出対象に画像を記録するときに前記距離検知を行わないことを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
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