JP4570899B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは用紙先端検出制御を行う画像形成装置に関する。

従来技術例として、プレ印刷紙に印刷する時は機械的に先端検出し、プレ印刷紙以外に印刷する時は光学的に先端検出する「印刷制御方式」がある（例えば、特許文献１参照）。また、位置出しマークによりプレ印刷用紙の先端を検出するプリンタにおける「位置出しマークの検出方法」がある（例えば、特許文献２参照）。
特公平６−１５３６９号公報 特開平６−９９６３８号公報

この種のプリンタのうちには、用紙の先端を光学的に検出する、用紙先端検出光センサ（光センサ）により用紙先端が到達したことを検出し、その検出された用紙先端位置を基準として当該用紙を所定の印刷位置まで搬送しているものがある。しかし、光センサにより用紙先端到達を常時監視していると用紙搬送中でないのにもかかわらずなんらかのノイズを用紙先端と誤検出してしまうことがある。

上記の問題を解決する為に、本発明は、用紙先端検出の信頼性を向上させる画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、給紙開始位置から排紙完了位置まで用紙を搬送する用紙搬送手段と、用紙搬送手段により搬送される用紙に、用紙搬送方向と交差する方向に設けられた軸に沿ってキャリッジを移動しながら画像を記録する画像記録手段と、画像記録手段に設けられるとともに、用紙搬送手段により搬送される用紙の先端を光学的に検出する光センサと、光センサの用紙搬送手段における搬送方向下流側に設けられ、用紙搬送手段により搬送される用紙の後端が到達したことを検出する検出手段と、を備え、光センサは、用紙が連続して搬送される場合、検出手段により、先行して搬送される先行紙の後端が排紙完了位置に到達したことが検出されたとき、先行紙の次に搬送される後続紙の先端検出を開始することを特徴とする。

本発明によれば、光センサによる用紙先端検出開始タイミングを給紙開始以降にすることにより用紙搬送中以外の光センサの状態変化を無視することができ用紙先端検出の信頼性が向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の実施例である画像形成装置の一例として示す、プリンタの搬送路レイアウト図である。給紙トレイ２に積載された用紙２２はＰＣ等、外部からの印刷要求を受けると搬送ローラ２３，３２，３７，３８，５２が回転することにより搬送路上を搬送されていく。さらに搬送途中で記録ヘッド１４により用紙上に画像が形成される。画像形成が完了した用紙は排紙トレイ３に排出される。

図２は本発明の実施例として示すプリンタを簡略的に示した図である。以下に図１、図２の構成をしたプリンタにおける用紙先端検出制御について説明する。

本実施例で示すプリンタではＰＣ等、外部からの印刷要求を受信すると給紙トレイに積載された用紙は給紙ローラ及び、その他のローラが回転することにより機内に給紙され搬送路上を搬送されていく。その際、給紙と同時に図２に示された用紙先端検出光センサによる用紙先端検出を開始する。給紙開始後に用紙先端検出光センサによる用紙先端検出を開始するのは用紙が搬送されていない時にノイズ等によって前記先端検出光センサが用紙先端を誤検出するのを防ぐ為である。

図２のように給紙開始位置から用紙先端検出光センサ位置の間にある用紙端検出センサがある場合は、前記用紙端検出センサによって用紙先端が検出されたら前記用紙先端検出光センサによる用紙先端検出を開始してもよいし、給紙開始後所定量搬送してから前記用紙先端検出光センサによる用紙先端検出を開始してもよい。ここでは給紙開始と同時に前記用紙先端検出光センサによる用紙先端検出を開始する実施例を示す。

上記のように用紙が給紙され、それと同時に前記用紙先端検出光センサによる用紙先端検出を開始し、前記用紙先端検出光センサにより用紙先端を検出したらその検出した位置を基準として印刷位置まで搬送され、キャリッジに搭載された記録ヘッドからインク滴を吐出しなからキャリッジを移動することにより用紙上に画像が形成されていく。その後、用紙の搬送と記録ヘッドからインク滴を吐出しなからのキャリッジ移動を繰り返しながら１ページ分の画像が形成される。

ところで本発明の実施例として示すプリンタは先行紙印刷中に次用紙を給紙することで生産性の向上を図っている。この時、次用紙の給紙条件は先行紙後端から次用紙先端までの距離が図２に示す第１ノズルから用紙先端検出光センサまでの距離Ｎ［ｍｍ］以上である必要がある。これは先行紙の後端部を第１ノズルで描画中に次用紙が前記光センサ位置に達しないようにする必要があるためである。なぜなら前記用紙先端検出光センサはキャリッジに搭載されている為、印写移動中に次用紙先端が到達しても検出できないためである。

実際、先行紙後端から次用紙先端までの距離Ｇ［ｍｍ］は給紙開始位置のばらつき等を考慮し、Ｇ＝Ｎ＋α＝６０［ｍｍ］で制御している。αは給紙開始位置のばらつき等を考慮した値とする。上記のように給紙タイミングを制御することで先行紙が印写中、もしくは印写後の排出中に次用紙を給紙することができ、生産性を向上させることができる。

しかし、薬袋や帳票等のすでに印刷されている用紙にさらに印字する際には、先行紙に印写中もしくは排紙中に先行紙にすでに印刷されている部分から印刷されていない部分への色の変化を前記光センサが検出してしまうことがある。この時、上記のような給紙タイミング制御を実施すると、後続紙が給紙され、後続紙の前記用紙先端検出光センサによる先端検出が開始されていたら、先行紙のすでに印刷されている部分から印刷されていない部分への色の変化を検出した位置を後続紙の先端を検出した位置と誤検出してしまう。

そこで本実施例で示すプリンタでは図２に示す排紙完了位置に用紙後端が到達したことを検出する検出手段を備え、この検出手段により用紙後端が排紙完了位置に到達したことを検出したら次用紙を給紙および次用紙の先端検出を開始している。これにより先行紙後端が確実に前記用紙先端検出光センサ位置を通過した以降に次用紙の前記用紙先端検出光センサによる先端検出を開始することになり、誤検出することがなくなる。

ただし、すでに印刷済みでない普通の用紙を印刷する場合は誤検出することはないので先行紙が排出されるのを待ってから給紙する必要はない。そこで紙種判定手段により判定された紙種が印刷済み用紙以外であれば先行紙の排出完了を待たずに次用紙の給紙および、前記用紙先端検出光センサによる先端検出を可能とすることにより印刷済み用紙以外の用紙に印刷する場合の生産性低下を防ぐことができる。

本実施例で示すプリンタではＰＣ等外部からの印刷要求を受信すると給紙トレイに積載された用紙は給紙ローラ及び、その他のローラが回転することにより機内に給紙され搬送路上を搬送されていく。その搬送の際、図２に示された給紙開始位置から用紙先端検出光センサ位置の間にある用紙端検出センサによって用紙先端が検出されたら前記光センサによる用紙先端検出を開始する。ここで前記用紙端検出センサによって用紙先端が検出された後に前記光センサによる用紙先端検出を開始するのは、前記用紙端検出センサに到達せずに前記用紙先端検出光センサに到達することはありえないので、前記用紙端検出センサによる用紙先端が検出されてから前記用紙先端検出光センサによる用紙先端検出を開始することにより用紙先端検出光センサによる用紙先端検出期間を短くし、ノイズを拾う可能性を低くする為である。

給紙開始位置から用紙先端検出光センサ位置の間に用紙端検出センサがない場合なら給紙開始と同時に前記用紙先端検出光センサによる用紙先端検出を開始してもよいし、給紙開始後所定量搬送してから前記光センサによる用紙先端検出を開始してもよい。ここでは前記用紙端検出センサによって用紙先端が検出されたら前記用紙先端検出光センサによる用紙先端検出を開始する実施例を示す。

上記のように用紙が給紙され前記用紙端検出センサにより用紙先端を検出したら前記用紙先端検出光センサによる用紙先端検出を開始し、前記用紙先端検出光センサにより用紙先端を検出したらその検出した位置を基準として印刷位置まで搬送され、キャリッジに搭載された記録ヘッドからインク滴を吐出しなからキャリッジを移動することにより用紙上に画像が形成されていく。その後、用紙の搬送と記録ヘッドからインク滴を吐出しなからキャリッジ移動を繰り返しながら１ページ分の画像が形成される。

ところで薬袋や帳票等のすでに印刷されている用紙にさらに印字する際には先行紙に印写中もしくは排紙中にすでに印刷されている部分から印刷されていない部分への色の変化を前記光センサが検出してしまうことがある。実施例１に示したように本発明を実施するプリンタは先行紙に印写中もしくは排紙中に次用紙を給紙できるため、この時、後続紙が給紙され、前記用紙端検出センサにより後続紙の先端を検出し前記用紙先端検出光センサによる先端検出が開始されていたら、先行紙のすでに印刷されている部分から印刷されていない部分への色の変化を検出した位置を後続紙の先端を検出した位置と誤検出してしまう。

そこで図２に示すように給紙開始位置から用紙端検出センサまでの距離をＥ［ｍｍ］、搬送する用紙長をＬ［ｍｍ］とした時に用紙先端位置監視手段が先行紙の用紙先端が前記光センサ位置から（Ｌ−Ｅ）＋β［ｍｍ］以上移動したことを検出したら次用紙を給紙するようにする。βは給紙開始位置のばらつき等を考慮した値とする。これにより先行紙後端が確実に前記光センサ位置を通過した以降に次用紙の前記用紙先端検出光センサによる先端検出を開始することになり、誤検出することがなくなる。

本実施例では実施例１のように先行紙が排出されるまで給紙開始を待たなくてもよくなるので実施例１よりは生産性が向上する。また、すでに印刷済みでない普通の用紙を印刷する場合は誤検出することはないので先行紙の後端が前記用紙先端検出光センサを通過して後続紙の用紙先端を検出できるようなタイミングで後続紙の給紙を開始する必要はない。

そこで図２に示した給紙開始位置から用紙先端検出センサまでの距離をＲ［ｍｍ］、先行紙後端から後続紙先端までの必要距離Ｇ［ｍｍ］（実施例１参照）とした時、紙種判定手段により判定された紙種が印刷済み用紙以外であれば、用紙先端位置監視手段が先行紙の用紙先端が前記用紙先端検出光センサ位置からＬ−（Ｒ−Ｇ）［ｍｍ］以上移動したことを検出したら次用紙を給紙するようにする（ただしＥ＜（Ｒ−Ｇ）の場合）。これにより印刷済み用紙以外の用紙に印刷する場合の生産性低下を防ぐことができる。

ここでも実施例２同様、前記用紙端検出センサによって用紙先端が検出されたら前記用紙先端検出光センサによる用紙先端検出を開始する。実施例２に記載したように薬袋や帳票等のすでに印刷されている用紙にさらに印字する際には、後続紙が給紙され、前記用紙端検出センサにより後続紙の先端を検出し前記用紙先端検出光センサによる先端検出が開始されていたら、先行紙のすでに印刷されている部分から印刷されていない部分への色の変化を検出した位置を後続紙の先端を検出した位置と誤検出してしまう。

そこで図２に示すように給紙開始位置から用紙端検出センサまでの距離をＥ［ｍｍ］、用紙端検出センサから用紙先端検出光センサまでの距離をＸ［ｍｍ］とした時に用紙後端位置監視手段が先行紙の用紙後端が前記用紙端検出センサ位置からＸ−Ｅ＋γ［ｍｍ］以上移動したことを検出したら次用紙を給紙するようにする。γは給紙開始位置のばらつき等を考慮した値とする。これにより先行紙後端が確実に前記光センサ位置を通過した以降に次用紙の前記用紙先端検出光センサによる先端検出を開始することになり、誤検出することがなくなる。

本実施例では実施例２と生産性は変わらないが実施例２のように用紙長が分からなくてもよいので信頼性が向上する。

また、すでに印刷済みでない普通の用紙を印刷する場合は誤検出することはないので先行紙の後端が前記用紙先端検出光センサを通過して後続紙の用紙先端を検出できるようなタイミングで後続紙の給紙を開始する必要はない。

そこで図２に示した給紙開始位置から用紙先端検出センサまでの距離をＲ［ｍｍ］、先行紙後端から後続紙先端までの必要距離Ｇ［ｍｍ］（実施例１参照）とした時、紙種判定手段により判定された紙種が印刷済み用紙以外であれば用紙先端位置監視手段が先行紙の用紙先端が前記用紙先端検出光センサ位置からＬ−（Ｒ−Ｇ）［ｍｍ］以上移動したことを検出したら次用紙を給紙するようにする（ただしＥ＜（Ｒ−Ｇ）の場合）。これにより印刷済み用紙以外の用紙に印刷する場合の生産性低下を防ぐことができる。

実施例１，２，３では用紙先端検出光センサがキャリッジに搭載されている場合での制御方法を説明した。実施例４では搬送路上に用紙先端検出光センサが固定されて設置されている場合に適用できる制御方法について説明する。

実施例１，２，３では先行紙の後端が用紙先端検出光センサ位置を通過することが用紙先端検出光センサを用いて検出することはできなった。これは用紙先端検出光センサがキャリッジに搭載されている為、先行紙印写中に後端が用紙先端検出光センサ位置に到達し、センサの状態が変化しても用紙サイドを検出したのか、用紙後端を検出したのかを判断できない為である。そこで実施例１では用紙が排出されたことを検出することで用紙後端が用紙先端検出光センサ位置を通過したと判断し、実施例２では先行紙先端を前記用紙先端検出光センサで検出してから所定量搬送することで用紙後端が用紙先端検出光センサ位置を通過したと判断し、実施例３では先行紙後端が給紙開始位置と用紙先端検出光センサとの間に配置されている用紙端検出センサ位置を通過してから所定量搬送することで用紙後端が用紙先端検出光センサ位置を通過したと判断している。

本実施例では搬送路上に用紙先端検出光センサが固定されて設置されているため、先行紙後端が光センサを通過することを確実に認識することができる。（用紙サイドと後端の判断ができなくなることがなくなるため）

ここでは実施例１同様、給紙と同時に図２に示された用紙先端検出光センサによる用紙先端検出を開始するとする。実施例１に記載したように薬袋や帳票等のすでに印刷されている用紙にさらに印字する際には、後続紙が給紙され、前記用紙端検出センサにより後続紙の先端を検出し前記用紙先端検出光センサによる先端検出が開始されていたら、先行紙のすでに印刷されている部分から印刷されていない部分への色の変化を検出した位置を後続紙の先端を検出した位置と誤検出してしまう。

本実施例で示すプリンタでは搬送路上に用紙先端検出光センサが固定されて設置されているため、用紙後端が前記用紙先端検出光センサを通過したことを検出することができ、用紙後端を前記用紙先端検出光センサが検出したら次用紙を給紙および次用紙の先端検出を開始する。これにより先行紙後端が確実に前記用紙先端検出光センサ位置を通過した以降に次用紙の前記光センサによる先端検出を開始することになり、誤検出することがなくなる。

ただし、すでに印刷済みでない普通の用紙を印刷する場合は誤検出することはないので先行紙後端が前記用紙先端検出光センサ位置を通過するのを待ってから給紙する必要はない。そこで紙種判定手段により判定された紙種が印刷済み用紙以外であれば先行紙の後端が前記用紙先端検出光センサ位置を通過するのを待たずに次用紙の給紙および前記用紙先端検出光センサによる先端検出を可能とすることにより印刷済み用紙以外の用紙に印刷する場合の生産性低下を防ぐことができる。

以上、本発明の各実施例によれば、用紙先端検出光センサによる用紙先端検出開始タイミングを給紙開始以降にすることにより用紙搬送中以外の用紙先端検出光センサの状態変化を無視することができ用紙先端検出の信頼性が向上させることができる。

また、薬袋や帳票等、すでに印刷済みの用紙にさらに印刷する際、薬袋や帳票の印字され色がついている部分から色がついていない部分への色の変化を前記用紙先端検出光センサが検出してしまい、後続紙の先端と誤検出してしまうことがある。この問題を解決するために、上記実施例によれば、先行紙が所定位置を通過以降に後続紙の先端検出を開始することにより、先行紙の印刷済み部分を後続紙の用紙先端と誤検出することを防ぐことができる。

先行紙後端を前記用紙先端検出光センサが検出した後に後続紙の先端検出が開始されることになる為、先行紙の印刷済み部分を後続紙の用紙先端と誤検出することを防ぐことができる。

一般的なインクジェットプリンタにおいては、光センサが用紙搬送方向と垂直方向に移動するキャリッジに搭載されていることが多く、印刷時のキャリッジ移動中に用紙後端が前記光センサ位置を通過することになり、光センサが用紙後端を検出することができないという問題がある。この問題を解決するために、上記実施例によれば、先行紙が機内から排出しきった後に後続紙の先端検出を開始することで、先行紙後端が確実に前記用紙先端検出光センサを通過しきった後に後続紙の先端検出が開始されることになる為、先行紙の印刷済み部分を後続紙の用紙先端と誤検出することを防ぐことができる。

先行紙の先端が前記用紙先端検出光センサによって検出されてから先行紙の後端が前記光センサを通過しきるだけ搬送した以降に後続紙の先端検出を開始することで先行紙の印刷済み部分を後続紙の用紙先端と誤検出することを防ぐことができる。

先行紙の後端が前記用紙先端検出光センサを通過しきるだけの搬送量とは具体的には先行紙の用紙長となるが先行紙の用紙長が不明の場合は先行紙の後端が前記用紙先端検出光センサを通過しきるだけの搬送量を算出することはできない。この問題を解決するために、上記実施例によれば、給紙開始位置と前記用紙先端検出光センサ位置との間の搬送路上に設置されている用紙端検出センサによって先行紙後端が検出されてから後端が前記用紙先端検出光センサを通過しきるだけ搬送した以降に後続紙の先端検出を開始することで用紙長が分からずとも先行紙の印刷済み部分を後続紙の用紙先端と誤検出することを防ぐことができる。

先行紙後端を前記用紙先端検出光センサが検出した後に後続紙の先端検出が開始しようとした場合、後続紙の給紙開始を遅らせる必要が生じ、生産性が低下することがある。そこで誤検出することのない印刷済み用紙以外に印刷する場合は先行紙後端を前記用紙先端検出光センサが検出する以前に後続紙先端検出開始することにより印刷済み用紙以外に印刷する時に生産性が低下することを防ぐことができる。

先行紙が機内から排出された後に後続紙の先端検出を開始しようとした場合、後続紙の給紙開始を遅らせる必要が生じ、生産性が低下することがある。そこで誤検出することのない印刷済み用紙以外に印刷する場合は機内から排出される以前に後続紙先端検出開始することにより印刷済み用紙以外に印刷する時に生産性が低下することを防ぐことができる。

所定量とは先行紙の後端が前記用紙先端検出光センサを通過しきるだけの量以上であるが、このようにした場合、後続紙の給紙開始を遅らせる必要が生じ、生産性が低下することがある。そこで誤検出することのない印刷済み用紙以外に印刷する場合は印刷済み用紙に印刷する時よりも後続紙の前記用紙先端検出光センサによる用紙検出タイミングまでに先行紙が前記用紙先端検出光センサにより先端検出された位置から搬送される距離を短くすることにより印刷済み用紙以外に印刷する時に生産性が低下することを防ぐことができる。

所定量とは具体的には先行紙の後端が前記用紙端検出センサを通過してから前記用紙先端検出光センサ位置を用紙後端が通過しきるだけの量以上であるが、このようにした場合、後続紙の給紙開始を遅らせる必要が生じ、生産性が低下することがある。そこで誤検出することのない印刷済み用紙以外に印刷する場合は印刷済み用紙に印刷する時よりも後続紙の前記用紙先端検出光センサによる用紙検出タイミングまでに先行紙後端が前記用紙端検出センサにより後端端検出された位置から搬送される距離を短くすることにより印刷済み用紙以外に印刷する時に生産性が低下することを防ぐ。

以上、本発明の実施例について説明したが、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。

本発明の実施例であるプリンタの内部構成を示す断面模式図である。 本発明の実施例であるプリンタを示す上面図である。

符号の説明

２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
１４ 記録ヘッド
２３，３２，３７，３８，５２ 搬送ローラ

Claims (1)

1. 給紙開始位置から排紙完了位置まで用紙を搬送する用紙搬送手段と、
   前記用紙搬送手段により搬送される用紙に、用紙搬送方向と交差する方向に設けられた軸に沿ってキャリッジを移動しながら画像を記録する画像記録手段と、
   前記画像記録手段に設けられるとともに、前記用紙搬送手段により搬送される用紙の先端を光学的に検出する光センサと、
   前記光センサの前記用紙搬送手段における搬送方向下流側に設けられ、前記用紙搬送手段により搬送される用紙の後端が到達したことを検出する検出手段と、を備え、
   前記光センサは、
   前記用紙が連続して搬送される場合、前記検出手段により、先行して搬送される先行紙の後端が前記排紙完了位置に到達したことが検出されたとき、前記先行紙の次に搬送される後続紙の先端検出を開始することを特徴とする画像形成装置。

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