JP4290487B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開2000−94782号公報
【特許文献2】
特開平8−82964号公報
【0003】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像形成装置として、例えばインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、インク記録ヘッドから被記録媒体(以下、「用紙」ともいうが、紙に限定するものではなく、OHPなどを含み、液滴が付着可能なものの意味であり、記録媒体、記録紙などとも称される。)にインク滴を吐出して記録(画像形成)を行うものであり、高精細な画像を高速で記録することができ、ランニングコストが安く、騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。
【0004】
このようなインクジェット記録装置など、被記録媒体を搬送することで画像を形成する装置では、被記録媒体の位置情報、サイズ情報が重要になってくる。被記録媒体の位置情報を正確に取得することによって記録開始(画像形成開始)を正確な位置から行うことができ、品質を向上することができる。
【0005】
特に、被記録媒体を搬送ベルトを用いて搬送する装置においては、被記録媒体を外れた位置で記録ヘッドからインク滴を吐出させると、搬送ベルト上にインク滴が着弾して記録媒体の裏面が汚れるなどの不具合が生じる。
【0006】
ここで、従来、例えば【特許文献1】に記載されているように、用紙長を測定するセンサを備えて、このセンサによって用紙長(用紙搬送方向の長さ)を検出するようにしたものがある。また、従来、記録媒体が画像形成部(記録部)に到達すること(先端検知)は、記録媒体の送り量や、用紙搬送路に固定したセンサ等で行っている。
【0007】
さらに、用紙の搬送速度によって後端検出位置が異なってしまうことを改善す
るために、【特許文献2】に開示されているように、搬送速度に応じて検出した用紙長(後端位置)の補正値を用いるようにしたものも知られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
画像形成装置において、搬送路に配置したセンサ(検知手段)の出力によって用紙が特定の位置に到達したことを検出しようとする場合、検知手段の検知出力のタイミングと用紙位置との間にずれが生じてしまうという課題がある。
【0009】
これを具体的に説明する。図6はフィーラと透過型センサを用いて用紙を検知する用紙検知手段(媒体検知手段)の構成の一例を示している。この装置では、搬送ローラ501に加圧コロ502で用紙500を押し付け、搬送ローラ501の回転により用紙500を搬送しながら記録ヘッド503によって用紙500上に画像を形成する。
【0010】
そして、用紙の搬送路に用紙500によって揺動されるフィラー506と、このフィラー506の揺動によってオン/オフされる透過型センサ507とを配置している。
【0011】
この構成においては、同図(a)に示すように用紙500の後端がフィラー506に対応する(センサ出力ONの状態)タイミングから、用紙500が搬送されてフィラー506を通過して、同図(b)に示すようにフィラー506が矢示方向に揺動下降して透過型センサ507のレーザー光を遮蔽する位置(センサ出力OFFの状態)に達するまでにはある時間taが必要である。
【0012】
一方、用紙500は搬送ローラ501で送られているため、この時間taの間に距離X1(mm)だけ送られることになる。この結果、透過型センサ507の出力に基づいてセンサ507がOFF状態になったタイミングを用紙後端位置とすると、用紙長の検出では実際よりもX1(mm)だけ用紙長が長く検出されることになる。
【0013】
また、図7は光学センサ(反射型センサ)を用いて用紙を検知する用紙検知手段(媒体検知手段)の構成の一例を示している。ここでは、用紙の搬送路に用紙500の有無によってオン/オフされる光学センサ509を配置している。
【0014】
この構成においても、同図(a)に示すように用紙500の後端が光学センサ509に対応する位置にある(センサ出力ONの状態)タイミングから、用紙500が搬送されて、同図(b)に示すように用紙500が光学センサ509を離れる(センサ出力OFFの状態)までの間にはある時間tbが必要である。このとき、光学センサ509の出力をある基準値と比較することで用紙後端検知とすることから、センサ出力が基準値に達するまでの時間tbが必要となる。
【0015】
一方、用紙500は搬送ローラ501で送られているため、この時間tbの間に距離X2(mm)だけ送られることになる。この結果、光学センサ509がOFF状態になったタイミングを用紙後端位置とすると、用紙長の検知では実際よりもX2(mm)だけ用紙長が長く検知されることになる。
【0016】
このように、センサ出力がONからOFFへ変化した時点での用紙位置を用紙後端として検出する場合、用紙の搬送速度が一定であれば上述した距離X1、X2は一定であるので、その一定量の補正を行えば良いが、実際には搬送速度が変動する。また、インクジェット記録装置のように用紙の移動、停止を繰り返しながら画像を形成する装置にあっては、センサOFF、ON時の搬送速度を特定することが困難である。
【0017】
さらに、図6の構成では、センサ出力がONからOFFに変化したときの用紙位置が用紙の剛性や搬送路によって異なるという問題もある。
【0018】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、高い精度で被記録媒体の長さ、先端、後端を検出でき、これにより画像品質を向上した画像形成装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
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、
搬送路を搬送される被記録媒体を検知する媒体検知手段を備え、この媒体検知手段の検知結果と前記被記録媒体の送り量に基づいて、前記被記録媒体の長さ、後端位置及び先端位置の少なくともいずれかを特定することが可能な画像形成装置において、
前記媒体検知手段は、搬送路に保持される前記被記録媒体の搬送面とは反対側に設けられた、前記被記録媒体の有無に応じて揺動変位する部材と、この揺動変位する部材を検知する検知手段とを有し、
前記媒体検知手段の検知結果と前記被記録媒体の送り量に基づいて前記被記録媒体の長さ、後端位置及び先端位置の少なくともいずれかを特定するとき、前記被記録媒体の種類による補正を行う手段を備えている
構成とした。
【0020】
ここで、前記被記録媒体の送り量を、所定の期間、所定の周期でサンプリングして記憶する記憶手段を備え、前記媒体検知手段の前記揺動変位する部材が揺動変位した時から前記検知手段の検知出力が変化するまでの時間に相当する所定時間を、前記媒体検知手段の検知手段の検知出力が変化した時から遡り、前記記憶手段に記憶されたその間の前記被記録媒体の送り量に基づいて前記被記録媒体の長さ又は位置を特定する構成とできる。
この場合、前記所定時間に被記録媒体の種類により異なる値を用いることで前記補正を行う構成とできる。
また、前記所定時間として前記被記録媒体の通る搬送路により異なる値を用いる構成とできる。
【0021】
また、前記媒体検知手段の検知手段の出力をサンプリングするタイミングと前記送り量をサンプリングするタイミングを同一の割り込み処理内で行う構成とできる。
さらに、前記媒体検知手段の前記検知手段の出力をサンプリングして記憶する手段を備え、複数回の連続した前記媒体検知手段の前記検知手段の出力のサンプリング結果が同じであることに基づいて前記媒体検知手段の検知結果として決定する構成とできる。
【0022】
【発明の実施の形態】
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。図1は本発明に係る画像形成装置の一例を示すインクジェット記録装置の全体構成を説明する側面説明図、図2は同記録装置の要部平面説明図である。
【0023】
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ガイド部材であるガイドロッド1とガイドレール2とでキャリッジ3を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ4でタイミングベルト5を介して図2で矢示方向(主走査方向)に移動走査する。
【0024】
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(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド7を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【0025】
記録ヘッド7を構成するインクジェットヘッドとしては、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インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
【0026】
また、キャリッジ3には、記録ヘッド7に各色のインクを供給するための各色のサブタンク8を搭載している。このサブタンク8には図示しないインク供給チューブを介してメインタンク(インクカートリッジ)からインクが補充供給される。
【0027】
一方、給紙トレイ10などの用紙積載部(圧板)11上に積載した用紙12を給紙するための給紙部として、用紙積載部11から用紙12を1枚づつ分離給送する半月コロ(給紙ローラ)13及び給紙ローラ13に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド14を備え、この分離パッド14は給紙ローラ13側に付勢されている。
【0028】
そして、この給紙部から給紙された用紙12を記録ヘッド7の下方側で搬送するための搬送部として、用紙12を静電吸着して搬送するための搬送ベルト21と、給紙部からガイド15を介して送られる用紙12を搬送ベルト21との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ22と、略鉛直上方に送られる用紙12を略90°方向転換させて搬送ベルト21上に倣わせるための搬送ガイド23と、押さえ部材24で搬送ベルト21側に付勢された先端加圧コロ25とを備えている。また、搬送ベルト21表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ26を備えている。
【0029】
ここで、搬送ベルト21は、無端状ベルトであり、搬送ローラ27とテンションローラ28との間に掛け渡されて、副走査モータ31からタイミングベルト32及びタイミングローラ33を介して搬送ローラ27が回転されることで、図2の矢示方向(ベルト(用紙)搬送方向:副走査方向)に周回するように構成している。
【0030】
この搬送ベルト21は、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ40μm程度の樹脂材、例えばETFEピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)とを有している。
【0031】
また、搬送ローラ27とカウンタローラ22とで搬送ローラニップ部18を形成し、この搬送ローラニップ部18よりも用紙搬送方向上流側の所定の位置に用紙12の有無を検出する媒体検知手段を構成する用紙検知センサ16及び揺動可能なフィラー17とを配置している。
【0032】
帯電ローラ26は、搬送ベルト21の表層に接触し、搬送ベルト21の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各2.5Nをかけている。また、搬送ローラ27はアースローラの役目も担っており、搬送ベルト21の中抵抗層(裏層)と接触配置され接地している。
【0033】
また、搬送ベルト21の裏側には、記録ヘッド4による印写領域に対応してガイド部材36を配置している。このガイド部材36は、上面が搬送ベルト21を支持する2つのローラ(搬送ローラ27とテンションローラ28)の接線よりも記録ヘッド7側に突出している。これにより、搬送ベルト21は印写領域ではガイド部材36の上面にて押し上げられてガイドされる。
【0034】
そして、搬送ベルト21で搬送される用紙12の先端を検知するために、キャリッジ3には検知手段である反射型フォトセンサからなる用紙センサ41を設けている。また、この用紙センサ41はキャリッジ3がホーム位置(画像非形成領域)にあるときに記録領域(画像形成領域)側(搬送ベルト21側)に位置する側に設けている。
【0035】
また、キャリッジ3の前方側には、スリットを形成したエンコーダスケール42を設け、キャリッジ3の前面側にはエンコーダスケール42のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ43を設け、これらによって、キャリッジ3の主走査方向位置(ホーム位置に対する位置)を検知するためのエンコーダ44を構成している。
【0036】
さらに、記録ヘッド7で記録された用紙12を排紙するための排紙部として、搬送ベルト21から用紙12を分離するための分離部と、排紙ローラ52及び排紙コロ53と、排紙される用紙12をストックする排紙トレイ54とを備えている。
【0037】
また、背部には両面給紙ユニット61が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット61は搬送ベルト21の逆方向回転で戻される用紙12を取り込んで反転させて再度カウンタローラ22と搬送ベルト21との間に給紙する。
【0038】
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙12が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙12はガイド15で案内され、搬送ベルト21とカウンタローラ22との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド23で案内されて先端加圧コロ25で搬送ベルト21に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
【0039】
このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ26に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト21が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト21上に用紙12が給送されると、用紙12が搬送ベルト21に吸着され、搬送ベルト21の周回移動によって用紙12が副走査方向に搬送される。
【0040】
そこで、キャリッジ3を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド7を駆動することにより、停止している用紙12にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙12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12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12を排紙トレイ44に排紙する。
【0041】
また、両面印刷の場合には、表面(最初に印刷する面)の記録が終了したときに、搬送ベルト21を逆回転させることで、記録済みの用紙12を両面給紙ユニット61内に送り込み、用紙12を反転させて(裏面が印刷面となる状態にして)再度カウンタローラ22と搬送ベルト21との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル21上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ44に排紙する。
【0042】
次に、用紙検知手段の詳細について図3及び図4を参照して説明する。なお、図3及び図4は異なる状態を説明する要部拡大説明図である。
前述したように、被記録媒体である用紙12が搬送路の特定の位置に到達したことを検知する媒体検知手段は、用紙12の有無によって揺動変位するフィラー17と、このフィラー17の揺動変位によって射出光が遮断/透光する透過型センサからなる用紙検知センサ16とによって構成している。
【0043】
そして、図3に示すようにフィラー17が用紙12に当接していないときには用紙検知センサ16の出力(センサ出力)は射出光が遮断されるのでOFF状態になり、図4に示すようにフィラー17が用紙12に当接しているときには用紙検知センサ16の出力(センサ出力)は射出光が遮断されないのでON状態になる。
【0044】
この用紙検知センサ16のセンサ出力を基準値と比較することによって用紙12の有無を検知することができる。つまり、センサ出力がOFFからONに変化したときには用紙12先端がセンサ位置に到達したことが、センサ出力がONからOFFに変化したときには用紙12後端がセンサ位置に到達したことを検出でき、ONからOFFの時間と搬送速度が分かれば用紙長さを検出できる。
【0045】
次に、このインクジェット記録装置の制御部の概要について図5を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部は、プリンタコントローラ70と、主走査モータ4及び副走査モータ31を駆動するためのモータドライバ81と、給紙ローラ13に副走査モータ31の回転を伝達するための給紙クラッチ83を駆動するためのドライバ82と、記録ヘッド7(インクジェットヘッド)を駆動するためのヘッドドライバ(ヘッド駆動回路、ドライバICで構成)84等を備えている。
【0046】
プリンタコントローラ70は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介して受信するインターフェース(以下「I/F」という)72と、CPU等からなる主制御部73と、各種データの記憶等を行うRAM74と、各種データ処理のためのルーチン等を記憶したROM75と、搬送量カウンタ76と、タイマ77と、記録ヘッド7への駆動波形を発生させる駆動信号発生回路78と、ドットパターンデータ(ビットマップデータ)に展開された印字データ及び駆動波形等をヘッドドライバ84に送信するためのI/F79、モータ駆動データをモータドライバ81に送信し、クラッチオン信号をドライバ82に送信するためのI/F80等とを備えている。
【0047】
RAM74は各種バッファ及びワークメモリ等として用いる。ROM75は主制御部73によって実行する各種制御ルーチンとフォントデータ及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶している。
【0048】
主制御部73には、図2に示すように副走査モータ31で回転駆動される搬送ローラ27の軸27aに固定したスリット板32とフォトセンサ33で構成したエンコーダ34の出力信号も入力される。
【0049】
また、主制御部73は用紙検知センサ16からの検知信号に基づいて給紙制御を行い、また搬送量カウンタ76、タイマ77を使用して本発明に係る制御を行って用紙長さや後端位置検出等を行う。なお、主制御部73はエンコーダ44の出力信号に基づいてキャリッジ3の主走査方向の位置を検出してキャリッジ3の停止位置制御を行い、用紙センサ41の検知信号に基づいて用紙12の先端位置検知及び搬送ベルト21上での用紙12の有無の検出を行う。
【0050】
この主制御部73は、I/F72に含まれる受信バッファ内の印刷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RAM74の所定のエリアに記憶し、記憶した解析結果からROM75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、RAM74の異なる所定のエリアに再び記憶する。なお、ホスト側のプリンタドライバ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する場合には、単にRAM74に受信したビットマップの画像データを格納する。
【0051】
そして、主制御部73は、記録ヘッド7の1行分に相当するドットパターンデータが得られると、この1行分のドットパターンデータを、クロック信号CLKに同期して、I/F79を介してヘッドドライバ82にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号をヘッドドライバ82に送出する。
【0052】
駆動信号発生回路78は、駆動波形(駆動信号)のパターンデータを格納したROM(ROM75で構成することもできる。)と、このROMから読み出される駆動波形のデータをD/A変換するD/A変換器を含む波形生成回路及びアンプ等で構成している。
【0053】
ヘッドドライバ82は、主制御部73からのクロック信号及び印字信号であるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値を主制御部73からのラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路(レベルシフタ)と、このレベルシフタでオン/オフが制御されるアナログスイッチアレイ(スイッチ手段)とからなり、アナログスイッチアレイのオン/オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的にヘッド7に印加する。
【0054】
次に、主制御部73による印字制御(記録制御)の概要について図6をも参照して説明する。
主制御部73は、給紙に先立って、主走査モータ4を回転駆動して、非記録位置にあるキャリッジ3を移動させて、搬送ベルト21の略中央部(あるいは給紙する用紙サイズの用紙の略中央部)に位置させた後、給紙クラッチ83をオンして副走査モータ31の回転を給紙ローラ13に与える。これにより、給紙ローラ13が時計方向に1回転し、給紙トレイ10から用紙12がフリクションパッド14で1枚に分離されて送り出される。
【0055】
そして、用紙センサ41の検知信号をチェックして用紙12の先端が検知されたか否かを判別し、用紙12の先端を検知した時から用紙12を所定の印字開始位置まで搬送(フィード)して停止させる。
【0056】
その後、キャリッジ3を一旦ホーム位置に戻し、ホーム位置を基準にしてエンコーダ44の出力に基づいてキャリッジ3の記録領域側への移動を開始し、このとき用紙センサ41の検知信号をチェックして用紙12があるか否かを判別し、用紙12があるときに所要の印字(記録動作)を行い、用紙12が検出されないときには記録動作を行わない。これにより、用紙12がない箇所での印字(インク滴吐出)が行われないので、搬送ベルト21上にインク滴を打ち込むことがなくなり、搬送ベルト21や用紙12の汚れを防止することができる。
【0057】
次に、用紙検知センサ16の出力のサンプリング処理について図7及び図8をも参照して説明する。
主制御部73は予め定めたサンプリング周期による割り込み処理で図7及び図8に示す処理を開始し、用紙検知センサ16のセンサ出力をサンプリングする。そして、用紙検知センサ16のセンサ出力が前回のサンプリング時と同じか否かを判別する。
【0058】
このとき、用紙検知センサ16のセンサ出力が前回のサンプリング時と同じであれば、センサ出力連続検出回数を記録(記憶)する。
【0059】
これに対し、用紙検知センサ16のセンサ出力が前回のサンプリング時と同じでなければ、センサ出力連続検出回数記録をクリアした後、センサ出力がONを検出したか否かを判別する。
【0060】
そして、センサ出力がONを検出した場合には、後述する図10に示す所定値時間テーブルを参照して所定時間前の送り量に図11に示す補正値テーブルを参照して用紙種と搬送路からなる補正値を加算して検出位置として記録する。センサ出力がONを検出していない場合には、現在の送り量に後述する図11に示す補正値テーブルを参照して補正値を加え検出位置として記録する。
【0061】
ここで、用紙12の送り量はエンコーダ34から出力される検出パスル数をカウントすることで得られる。
【0062】
そして、検出結果を記録した後、所定回数センサ出力がONになったか否かを判別する。このとき、所定回数センサ出力がONになったときには、センサONを通知する。所定回数センサ出力がONになっていないときには、所定回数センサ出力がOFFになったか否かを判別し、所定回数センサ出力がOFFになったときにはセンサOFFを通知する。
【0063】
このように、センサのON/OFF値を連続して所定回数検出した場合に、始めてセンサ出力値が変化したことを確定することで、ノズルによる影響を回避することができる。
【0064】
その後、送り量をサンプリングして送り量保存カウンタのカウント値をインクリメント(+1)する。そして、送り量保存カウンタが最大値を超えたか否かを判別し、送り量保存カウンタが最大値を超えたときには送り量保存カウンタを「0」にし、送り量保存カウンタが最大値を超えていないときにはそのまま、送り量保存カウンタのカウント値で示す位置に送り量を保存して、割り込み処理を終了する。
【0065】
ここで、送り量のサンプリング値は、図9に示すようなイメージでメモリ(RAM)74に記憶する。すなわち、RAM74は記憶手段を兼ねている。そして、送り量保存カウンタというメモリ領域に現在の記録位置を保持しておき、サンプリングの度に送り量保存カウンタを+1して、所定の最大値を超えると0に戻るようにしている。
【0066】
また、用紙種と搬送路によって決定する所定の遡り時間(所定時間)は図10に示すようなイメージでメモリ(ROM75)上に固定データ(所定時間テーブル)として格納し、所定の補正値は図11に示すようなイメージでメモリ(ROM75)上に固定データ(補正値テーブル)として格納している。これにより、用紙種類及び搬送路から所要の遡り時間及び補正値を抽出することができる。なお、用紙種類等はホスト側から与えられても、装置本体側で設定するもののいずれであっても良い。
【0067】
このように、用紙種や搬送路に応じて異なる所定時間や補正値を用いることによって精度良く用紙位置(後端位置、先端位置)や用紙長を求めることができる。
【0068】
上述したような処理を行うことで、メモリ上にはセンサ出力が特定の信号になった時(用紙が用紙検知センサに到達したことを検知したとき)から所定時間遡った時点までにサンプリングした送り量に補正を行った値(検出位置)が記憶され、この値を参照する側では、センサ出力OFF通知、または、センサ出力ON通知を受けた時点での、メモリを参照して検出位置を取得し、用紙長さや用紙後端を特定する。
【0069】
すなわち、被記録媒体の送り量を、所定の期間、所定の周期でサンプリングして記憶する記憶手段を備え、媒体検知手段として被記録媒体が搬送路の特定の位置に到達した際に特定の信号を出力する構成とし、センサからの特定の信号の出力を検知してから所定時間遡った時点までにサンプリングした送り量と所定の補正値とに基づいて被記録媒体の長さ、後端位置(又は先端位置とすることもできる。)を特定する。これにより、高い精度で被記録媒体の長さ、後端位置を特定することができる。
【0070】
なお、センサOFFからONになった際の検出位置(用紙先端の検出位置)は、ここでの対象ではないので、図7及び図8では検出位置記録とのみ説明している(この場合には、現在の送り量サンプリング値に所定のセンサON時の補正値を加えたものが考えられる。)。
【0071】
このように、上記の処理においては、送り量のサンプリング周期での割り込み処理でセンサの検出処理(センサ出力値の参照)も行っているので、タイマは1つで済み、また、サンプリング周期による誤差計算も単純に送り量のサンプリング周期分として計算することができる。
【0072】
すなわち、用紙の送り量のサンプリングのタイミングとセンサ出力値を参照するタイミングを規定する場合、その規定の方法によっては、メモリの占有量やタイマの使用量、誤差の計算方法に影響が生じる。
【0073】
例えば、送り量のサンプリングを0.50msec、センサ出力値のサンプリングを1.00msecであれば、センサONから1.50msec遡った送り量の値を参照しなければならないとした場合、タイマは1つで可能で、参照すべき送り量の誤差は1.0msec分となる。これに対して、センサ出力値のサンプリングを3.00msecで行うとすると、タイマは2つ必要となり、参照すべき送り量の誤差も異なってくる。
【0074】
ソフトウェアで実現するに当っては、メモリ、タイマといったリソースの使用量、誤差の計算量等は、パフォーマンスやコストの観点から極力少ない方が好ましく、上述したように、送り量のサンプリング周期での割り込み処理でセンサ出力値の参照も行うことが好ましい。
【0075】
この場合には、送り量のサンプリング周期とセンサのサンプリング周期を任意に設定することはできない。また、この割り込み処理複数回に1回センサの検出処理を行うようにすれば、検出精度はある程度犠牲になるが、1割り込み処理当りの負荷を軽減することができる。
【0076】
なお、上記実施形態においては本発明をキャリッジを用いるシャトル型インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを用いるライン型インクジェット記録装置にも適用することができ、また、インクジェット記録装置に限らず、複写装置、ファクシミリ装置、複写装置/プリンタ/ファクシミリ装置の複合機などの画像形成装置にも適用することができる。
【0077】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、媒体検知手段は、搬送路に保持される被記録媒体の搬送面とは反対側に設けられた、被記録媒体の有無に応じて揺動変位する部材と、この揺動変位する部材を検知する検知手段とを有し、媒体検知手段の検知結果と被記録媒体の送り量に基づいて被記録媒体の長さ、後端位置及び先端位置の少なくともいずれかを特定するとき、被記録媒体の種類による補正を行う手段を備えている構成としたので、精度良く被記録媒体の位置や長さを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一例を示す側面説明図
【図2】同装置の要部平面説明図
【図3】同装置の用紙検知手段の動作説明に供する要部拡大説明図
【図4】同用紙検知手段の動作説明に供する要部拡大説明図
【図5】同装置の同制御部を説明するブロック図
【図6】同制御部による全体の処理の説明に供するフロー図
【図7】同制御部による送り量及びセンサ出力サンプリング処理の一例を説明するフロー図
【図8】図7に続く処理を説明するフロー図
【図9】送り量のサンプリング値の記憶テーブルの説明に供する説明図
【図10】所定時間テーブルの説明に供する説明図
【図11】補正値テーブルの説明に供する説明図
【図12】フィラーと透過型センサによる媒体検知構成の例を説明する説明図
【図13】透過型センサによる媒体検知構成の例を説明する説明図
【符号の説明】
3…キャリッジ、7…記録ヘッド、10…給紙トレイ、12…用紙、13…給紙ローラ、15…ガイド、16…用紙検知センサ、21…搬送ベルト、22…カウンタローラ、26…帯電ローラ、27…搬送ローラ、28…テンションローラ、41…用紙センサ、34…エンコーダ。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP 2000-94782 A
[Patent Document 2]
JP-A-8-82964
[0003]
As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying apparatus, for example, an ink jet recording apparatus is known. The ink jet recording apparatus refers to a recording medium (hereinafter also referred to as “paper” from the ink recording head, but is not limited to paper, and includes OHP and the like to which droplets can adhere. It is also called paper etc.) by ejecting ink droplets onto the recording (image formation), high-definition images can be recorded at high speed, running costs are low, noise is low, There is an advantage that it is easy to record a color image using multicolor inks.
[0004]
In an apparatus that forms an image by conveying a recording medium such as an ink jet recording apparatus, position information and size information of the recording medium are important. By accurately acquiring the position information of the recording medium, it is possible to start recording (start image formation) from an accurate position and improve the quality.
[0005]
In particular, in an apparatus that transports a recording medium using a transport belt, when ink droplets are ejected from a recording head at a position off the recording medium, the ink droplets land on the transport belt and the back surface of the recording medium is removed. Defects such as getting dirty.
[0006]
Here, conventionally, as described in, for example, [Patent Document 1], a sensor that measures a sheet length is provided, and the sheet length (length in the sheet conveyance direction) is detected by this sensor. is there. Conventionally, the recording medium reaches the image forming unit (recording unit) (leading edge detection) using a feed amount of the recording medium, a sensor fixed to the paper conveyance path, or the like.
[0007]
In addition, the trailing edge detection position varies depending on the paper transport speed.
For this reason, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561, there is also known a method in which a correction value of the paper length (rear end position) detected according to the conveyance speed is used.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the image forming apparatus, when an attempt is made to detect that the paper has reached a specific position by the output of a sensor (detection means) arranged on the conveyance path, there is a deviation between the detection output timing of the detection means and the paper position. There is a problem that it occurs.
[0009]
This will be specifically described. FIG. 6 shows an example of the configuration of a sheet detection means (medium detection means) that detects a sheet using a feeler and a transmissive sensor. In this apparatus, the
[0010]
A
[0011]
In this configuration, as shown in FIG. 6A, the
[0012]
On the other hand, since the
[0013]
FIG. 7 shows an example of the configuration of a paper detection means (medium detection means) that detects a paper using an optical sensor (reflection type sensor). Here, an
[0014]
Also in this configuration, the
[0015]
On the other hand, since the
[0016]
As described above, when the sheet position at the time when the sensor output changes from ON to OFF is detected as the trailing edge of the sheet, the distances X1 and X2 described above are constant if the sheet conveyance speed is constant. Although the amount may be corrected, the conveyance speed actually varies. Further, in an apparatus that forms an image while repeatedly moving and stopping a sheet, such as an ink jet recording apparatus, it is difficult to specify the conveyance speed when the sensor is OFF and ON.
[0017]
Furthermore, the configuration of FIG. 6 also has a problem that the sheet position when the sensor output changes from ON to OFF differs depending on the rigidity of the sheet and the conveyance path.
[0018]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an image forming apparatus that can detect the length, leading edge, and trailing edge of a recording medium with a simple configuration and high accuracy, thereby improving image quality. The purpose is to do.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention provides:
A medium detection unit configured to detect a recording medium conveyed along the conveyance path, and based on a detection result of the medium detection unit and a feed amount of the recording medium, a length, a rear end position, and a front end of the recording medium; In the image forming apparatus capable of specifying at least one of the positions,
The medium detecting means includes a member that is provided on the opposite side of the conveyance surface of the recording medium that is held in a conveyance path and that swings and displaces depending on the presence or absence of the recording medium, and the member that swings and displaces Detecting means for detecting
When specifying at least one of the length, the rear end position, and the front end position of the recording medium based on the detection result of the medium detection means and the feed amount of the recording medium, the correction according to the type of the recording medium is performed. Has the means to do
The configuration.
[0020]
Here, a storage means for sampling and storing the feed amount of the recording medium at a predetermined period for a predetermined period is provided, and the detection is performed from the time when the swinging displacement member of the medium detection means is swung. A predetermined time corresponding to the time until the detection output of the means changes is traced back from the time when the detection output of the detection means of the medium detection means changes, and the feed amount of the recording medium in the meantime stored in the storage means The length or position of the recording medium can be specified based on the above.
in this case,The correction can be performed by using different values depending on the type of recording medium during the predetermined time.
Further, a different value may be used as the predetermined time depending on a conveyance path through which the recording medium passes.
[0021]
Also,AboveOf media detection meansOutput of detection meansSampling timing andAboveThe timing for sampling the feed amount is performed within the same interrupt process.Can be configured.
further,AboveOf media detection meansOutput of the detection meansMeans for sampling and storingMore than onceContinuousOutput of the detection means of the medium detection meansBased on the same sampling resultsAboveDetermined as the detection result of the medium detection meansCan be configured.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory side view for explaining the overall configuration of an ink jet recording apparatus showing an example of an image forming apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory plan view of a main part of the recording apparatus.
[0023]
In this ink jet recording apparatus, a
[0024]
The
[0025]
As an ink jet head constituting the
[0026]
The
[0027]
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding
[0028]
As a transport unit for transporting the
[0029]
Here, the
[0030]
This
[0031]
Further, the
[0032]
The charging
[0033]
Further, a
[0034]
In order to detect the leading edge of the
[0035]
In addition, an
[0036]
Further, as a paper discharge unit for discharging the
[0037]
A double-sided
[0038]
In the ink jet recording apparatus configured as described above, the
[0039]
At this time, a positive output and a negative output are alternately repeated from the high voltage power source to the charging
[0040]
Therefore, by driving the
[0041]
In the case of double-sided printing, when recording on the front surface (surface to be printed first) is completed, the
[0042]
Next, details of the sheet detection means will be described with reference to FIGS. FIG. 3 and FIG. 4 are main part enlarged explanatory views for explaining different states.
As described above, the medium detecting means for detecting that the
[0043]
When the
[0044]
The presence or absence of the
[0045]
Next, an outline of the control unit of the ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG. This figure is an overall block diagram of the control unit.
The control unit includes a
[0046]
The
[0047]
The
[0048]
As shown in FIG. 2, the
[0049]
The
[0050]
The
[0051]
When the dot pattern data corresponding to one line of the
[0052]
The drive
[0053]
The
[0054]
Next, an outline of printing control (recording control) by the
Prior to paper feeding, the
[0055]
Then, the detection signal of the
[0056]
Thereafter, the
[0057]
Next, sampling processing of the output of the
The
[0058]
At this time, if the sensor output of the
[0059]
On the other hand, if the sensor output of the
[0060]
Then, when the sensor output is detected to be ON, the sheet type and the conveyance path are referred to the feed amount before the predetermined time with reference to the correction value table shown in FIG. The correction value consisting of is added and recorded as the detection position. If the sensor output does not detect ON, a correction value is added to the current feed amount with reference to a correction value table shown in FIG.
[0061]
Here, the feed amount of the
[0062]
Then, after recording the detection result, it is determined whether or not the sensor output has been turned ON a predetermined number of times. At this time, when the sensor output is turned ON a predetermined number of times, the sensor ON is notified. When the sensor output has not been turned on a predetermined number of times, it is determined whether or not the sensor output has been turned off a predetermined number of times. When the sensor output has been turned off a predetermined number of times, the sensor OFF is notified.
[0063]
Thus, when the sensor ON / OFF value is continuously detected a predetermined number of times, it is possible to avoid the influence of the nozzle by determining that the sensor output value has changed for the first time.
[0064]
Thereafter, the feed amount is sampled and the count value of the feed amount storage counter is incremented (+1). Then, it is determined whether or not the feed amount storage counter exceeds the maximum value. When the feed amount storage counter exceeds the maximum value, the feed amount storage counter is set to “0”, and the feed amount storage counter does not exceed the maximum value. Sometimes, as it is, the feed amount is saved at the position indicated by the count value of the feed amount saving counter, and the interruption process is terminated.
[0065]
Here, the sampling value of the feed amount is stored in the memory (RAM) 74 as an image as shown in FIG. That is, the
[0066]
Further, the predetermined retroactive time (predetermined time) determined by the paper type and the conveyance path is stored as fixed data (predetermined time table) on the memory (ROM 75) in the image as shown in FIG. 10, and the predetermined correction value is shown in FIG. 11 is stored as fixed data (correction value table) on the memory (ROM 75). Thereby, the required retroactive time and the correction value can be extracted from the paper type and the conveyance path. The paper type or the like may be given from the host side or set on the apparatus main body side.
[0067]
In this way, the paper position (rear edge position, front edge position) and paper length can be obtained with high accuracy by using different predetermined times and correction values depending on the paper type and transport path.
[0068]
By performing the processing as described above, the sampled feed from the time when the sensor output becomes a specific signal on the memory (when it is detected that the paper has reached the paper detection sensor) to a point that is a predetermined time back The value (detection position) corrected for the amount is stored, and on the side referring to this value, the detection position is obtained by referring to the memory when the sensor output OFF notification or the sensor output ON notification is received. And specify the paper length and the trailing edge of the paper.
[0069]
That is, a storage means for sampling and storing the feed amount of the recording medium at a predetermined period for a predetermined period is provided, and a specific signal when the recording medium reaches a specific position on the conveyance path as a medium detection means. The length of the recording medium and the rear end position (based on the feed amount and the predetermined correction value sampled from the detection of the output of the specific signal from the sensor to the time point that is traced back a predetermined time) Or it can be the tip position). Thereby, the length and rear end position of the recording medium can be specified with high accuracy.
[0070]
Note that the detection position (detection position of the leading edge of the paper) when the sensor is turned on from the sensor OFF is not the target here, so only the detection position recording is described in FIGS. 7 and 8 (in this case) The current feed amount sampling value may be added with a correction value when a predetermined sensor is ON.)
[0071]
In this way, in the above processing, the sensor detection processing (referring to the sensor output value) is also performed in the interrupt processing at the sampling period of the feed amount, so only one timer is required, and the error due to the sampling cycle The calculation can also be simply calculated as the feed rate sampling period.
[0072]
In other words, when the timing for sampling the sheet feed amount and the timing for referring to the sensor output value are defined, the occupancy of the memory, the usage amount of the timer, and the error calculation method are affected depending on the defined method.
[0073]
For example, if the feed amount sampling is 0.50 msec and the sensor output value sampling is 1.00 msec, it is necessary to refer to the feed amount value that goes back 1.50 msec from the sensor ON. The feed amount error to be referred to is 1.0 msec. On the other hand, if the sensor output value is sampled at 3.00 msec, two timers are required, and the error in the feed amount to be referred to also differs.
[0074]
When implemented in software, the amount of resources used such as memory and timers and the amount of calculation of errors are preferably as small as possible from the viewpoint of performance and cost. As mentioned above, interrupts at the sampling period of the feed amount It is preferable to refer to the sensor output value in the processing.
[0075]
In this case, the feed rate sampling period and the sensor sampling period cannot be set arbitrarily. Further, if the sensor detection process is performed once every several interrupt processes, the detection accuracy is sacrificed to some extent, but the load per interrupt process can be reduced.
[0076]
In the above embodiment, the present invention has been described with reference to an example in which the present invention is applied to a shuttle type ink jet recording apparatus using a carriage. However, the present invention can also be applied to a line type ink jet recording apparatus using a line type head. The present invention is not limited to this, and can also be applied to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a copier / printer / facsimile machine.
[0077]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the medium detecting unit is provided according to the presence or absence of the recording medium provided on the side opposite to the conveyance surface of the recording medium held in the conveyance path. The length of the recording medium and the rear end position based on the detection result of the medium detection means and the feed amount of the recording medium. When specifying at least one of the leading edge position and the recording medium, it is possible to detect the position and length of the recording medium with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory side view showing an example of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory plan view of the main part of the apparatus.
FIG. 3 is a main part enlarged explanatory view for explaining the operation of the paper detection means of the apparatus.
FIG. 4 is an enlarged explanatory view of a main part for explaining the operation of the paper detection unit.
FIG. 5 is a block diagram illustrating the control unit of the apparatus
FIG. 6 is a flowchart for explaining the overall processing by the control unit;
FIG. 7 is a flowchart for explaining an example of feed amount and sensor output sampling processing by the control unit;
FIG. 8 is a flowchart for explaining processing subsequent to FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a storage table of feed amount sampling values;
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a predetermined time table;
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a correction value table;
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining an example of a medium detection configuration using a filler and a transmission sensor;
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of a medium detection configuration using a transmissive sensor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記媒体検知手段は、搬送路に保持される前記被記録媒体の搬送面とは反対側に設けられた、前記被記録媒体の有無に応じて揺動変位する部材と、この揺動変位する部材を検知する検知手段とを有し、
前記媒体検知手段の検知結果と前記被記録媒体の送り量に基づいて前記被記録媒体の長さ、後端位置及び先端位置の少なくともいずれかを特定するとき、前記被記録媒体の種類による補正を行う手段を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。A medium detection unit configured to detect a recording medium conveyed along the conveyance path, and based on a detection result of the medium detection unit and a feed amount of the recording medium, a length, a rear end position, and a front end of the recording medium; In the image forming apparatus capable of specifying at least one of the positions,
The medium detecting means includes a member provided on the opposite side to the conveyance surface of the recording medium held in the conveyance path, and a member that swings and displaces according to the presence or absence of the recording medium. Detecting means for detecting
When specifying at least one of the length, the rear end position, and the front end position of the recording medium based on the detection result of the medium detection means and the feed amount of the recording medium, correction according to the type of the recording medium is performed. An image forming apparatus comprising: means for performing the operation.
前記被記録媒体の送り量を、所定の期間、所定の周期でサンプリングして記憶する記憶手段を備え、
前記媒体検知手段の前記揺動変位する部材が揺動変位した時から前記検知手段の検知出力が変化するまでの時間に相当する所定時間を、前記媒体検知手段の検知手段の検知出力が変化した時から遡り、前記記憶手段に記憶されたその間の前記被記録媒体の送り量に基づいて前記被記録媒体の長さ又は位置を特定することを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
A storage unit that samples and stores the feeding amount of the recording medium at a predetermined period for a predetermined period;
The detection output of the detection means of the medium detection means has changed for a predetermined time corresponding to the time from when the swinging displacement member of the medium detection means swings until the detection output of the detection means changes. An image forming apparatus characterized in that the length or position of the recording medium is specified based on a feed amount of the recording medium stored in the storage means, going back from time.
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