JP5029179B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラテン上を搬送される被記録媒体に対して画像を記録するインクジェット方式の画像記録装置に関し、特に、画像記録装置の異常状態を判定することが可能な画像記録装置に関する。

インクジェット方式の画像記録装置は、多数のノズルが並設された記録ヘッドを備えている。画像が記録されるべき被記録媒体（典型的には記録用紙）は、上記記録ヘッドの下方に搬送される。記録ヘッドは、キャリッジに搭載されている。キャリッジは、記録用紙の搬送方向に直交する方向（以下「主走査方向」と称する）に往復動可能に支持されている。記録ヘッドは、キャリッジと共に主走査方向へ移動しつつ、所定のタイミングで上記ノズルからインク滴を吐出する。これにより、記録用紙に画像が記録される。

この種の画像記録装置においては、記録用紙とノズルとが近接して配置されている。そのため、例えば、端辺が反り返った状態の記録用紙が記録ヘッドの下方に搬送されると、キャリッジの移動中にキャリッジ又は記録ヘッドと記録用紙とが接触して、キャリッジの移動範囲において用紙詰まり（ジャム）が生じる場合がある。キャリッジが記録用紙に接触すると、キャリッジに負荷がかかり、キャリッジの移動速度が低下する。従来、キャリッジの移動範囲における用紙詰まりを検出する手段として、キャリッジの移動速度を検出し、キャリッジの移動制御中に移動速度が閾値より低下したと判断された場合に、用紙詰まりと判定する手法が知られている（特許文献１〜特許文献４参照）。

また、用紙詰まりを判定する手段として、特許文献１には、キャリッジの加速状態および減速状態でキャリッジの速度が所定時間変化しないと判断された場合に、用紙詰まりと判定する手法が開示されている。

特開２００３−２１１７６９号公報 特開昭５５−１１４５７８号公報 特開平２−１４７２６７号公報 特開平１１−２０８０５１号公報

前掲の各特許文献に記載の用紙詰まりを判定する従来の判定手法は、キャリッジの移動速度の変動にもとづいて行うものである。しかしながら、キャリッジの移動速度の変動を検出するには、一定の時間を必要とする。そのため、従来の判定手法では、用紙詰まりが発生してから用紙詰まりと判定されるまでに時間がかかり過ぎるという問題がある。特に、ファーストプリントタイム（プリント開始指示がなされてから１枚目の記録用紙の後端がトレイに排出される迄の時間）を減縮するため、キャリッジの移動速度が高速化された近年の画像記録装置では、判定に要する時間が長いと、キャリッジや記録ヘッドに過大な負担がかかり、キャリッジの脱落や記録ヘッドの故障という重大な問題に発展しかねない。

また、キャリッジの速度が低下する要因は、用紙詰まりに限らず、例えば、キャリッジと支持部材との摺動部の状態なども挙げられる。また、キャリッジの移動速度は、画像記録装置の使用状態、設置環境などもにも影響する。それにもかかわらず、キャリッジの速度が低下したことをもって用紙詰まりを判定する従来の判定手法では、画像記録装置が正常状態であるにもかかわらず誤って用紙詰まりと判定する場合があり得る。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、記録用紙などの被記録媒体を原因とする画像記録装置の異常状態を早期に且つ確実に判定することが可能な画像記録装置を提供することにある。

(1) 本発明は、プラテン上を搬送される被記録媒体に対して画像を記録するインクジェット方式の画像記録装置であって、キャリッジと、伝達手段と、移動制御手段と、方向検出手段と、第１判定手段とを具備する画像記録装置として構成されている。キャリッジに記録ヘッドが搭載されている。このキャリッジは、被記録媒体の搬送方向に直交する第１方向へ移動可能に支持されている。伝達手段は、所定の駆動源の動力を上記キャリッジに伝達するものである。移動制御手段は、上記駆動源を制御して上記キャリッジを上記第１方向に往復動させる。方向検出手段は、上記移動制御手段による移動制御中に上記キャリッジの移動方向を検出する。そして、第１判定手段は、上記移動制御手段による一方向への移動制御中に上記方向検出手段によって上記キャリッジの逆方向への移動が検出されたことを条件に、当該画像記録装置を異常状態と判定する。

本画像記録装置においては、プラテン上に搬送されてきた記録用紙（被記録媒体）に対して記録ヘッドが画像記録を行う。詳細には、キャリッジが記録用紙に対して往復動している間に、記録ヘッドから選択的にインク滴が記録用紙に向けて吐出される。例えば、プラテン上で記録用紙とキャリッジとが接触するなどして該キャリッジの移動方向とは逆の方向へ過大な負荷がかかると、移動制御手段が制御する方向に反して、キャリッジは、逆の方向へ移動する。このとき、上記方向検出手段によって上記キャリッジの逆方向への移動が検出され、その検出結果に基づいて、上記第１判定手段によって、当該画像記録装置が異常状態であると判定される。これにより、当該画像記録装置の異常状態を迅速且つ確実に判定することができる。

(2) 上記第１判定手段は、上記移動制御手段による上記キャリッジの加速制御若しくは減速制御中に、当該画像記録装置を異常状態と判定するものである。

上記移動制御手段による加速制御若しくは減速制御中におけるキャリッジの実際の加速度は、画像記録装置の使用環境や使用頻度、或いはキャリッジの支持状態などに起因して変動する場合がある。そのため、加速制御若しくは減速制御中は、画像記録装置の異常状態を判定するにあたり、定速制御中に比べて高い判定精度が要求される。したがって、上記加速制御若しくは減速制御中においては、判定精度の高い第１判定手段で上記異常状態を判定することが望ましい。

(3) 本画像記録装置は、上記キャリッジの移動速度を検出する速度検出手段と、上記移動制御手段による定速制御中に上記速度検出手段によって検出された速度が所定速度よりも低下したことを条件に、当該画像記録装置を異常状態と判定する第２判定手段を更に備える。

これにより、第１判定手段及び第２判定手段の双方で当該画像記録装置の異常状態を判定可能となる。また、加減速制御中は第１判定手段で判定し、定速制御中は第２判定手段で判定するというように、適宜最適な判定手段を採用することも可能である。

(4) 上記第２判定手段は、上記キャリッジの速度が上記所定速度よりも低下した状態を所定時間維持したことを条件に、当該画像記録装置を異常状態と判定するものであることが望ましい。これにより、誤判定の発生率が低下する。

(5) 上記第１判定手段又は上記第２判定手段は、上記プラテン上における被記録媒体の詰まりを当該画像記録装置の異常状態と判定するものである。本画像記録装置においては、第１判定手段や第２判定手段は被記録媒体の紙詰まりの判定に好適である。

(6) 本画像記録装置は、上記第１判定手段若しくは上記第２判定手段による判定結果に基づいて上記キャリッジの移動を停止させる停止制御手段を更に備えることが望ましい。これにより、キャリッジに対して付与される負荷が除去されるため、画像記録装置の異常状態が、キャリッジの脱落などのような不具合に発展するということがない。

(7) また、本画像記録装置は、上記第１判定手段若しくは上記第２判定手段による判定結果をエラー情報として出力する出力手段を更に備えるものであることが望ましい。これにより、ユーザはエラー情報を容易に確認することができる。

(8) 上記伝達手段は、上記キャリッジの移動範囲の両端それぞれに配置され、上記所定の駆動源からの駆動力を受けるプーリと、上記プーリに巻回され、一部が上記キャリッジに連結されるベルトとを有する。

例えば、記録用紙の詰まりなどが生じてキャリッジに過大な負荷がかけられて、プーリの周速度とキャリッジの速度とに差が生じると、プーリとベルトとが滑り、ベルトが削られる場合がある。したがって、このような伝達手段が採用された画像記録装置においては、画像記録装置の異常状態を正確に判定可能な本発明が好ましく適用され得る。

(9) また、上記プーリが、焼結材料で形成されてなるものであることが好ましい。一般に、焼結材料で形成されたプーリは、合成樹脂で形成されたものと比べて表面粗さが大きい。そのため、プーリによるベルトの摩耗の度合い、特に、ベルトに歯が設けられている場合はその歯の削れ度合いが大きい。したがって、上記プーリが焼結材料で形成されている場合は、異常状態を正確に判定可能な本発明が適用されることで、ベルトの摩耗が抑えられる。

本発明によれば、記録用紙などの被記録媒体を原因とする画像記録装置の異常状態を早期に且つ確実に判定することが可能となる。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像記録装置の一例である複合機１の外観構成を示す斜視図である。図２は、プリンタ部２の主要構成を示す部分拡大断面図である。図３は、プリンタ部２の主要構成を示す平面図であり、主としてプリンタ部２の略中央から装置背面側の構成が示されている。図４は、プリンタ部２の主要構成を示す斜視図であり、画像記録ユニット２４の構成が示されている。図５は、フォトトランジスタ１３３，１３４の出力波形を模式的に示す波形図である。図６は、記録用紙Ｐとキャリッジ３８とが接触する状態を示す模式図である。図７は、複合機１の制御部６４の構成を示すブロック図である。図８は、キャリッジ１０の速度変化を模式的に示す特性図である。図９は、制御部６４により実行される異常判定処理の手順の一例を示すフローチャートである。図１０は、定速制御中における異常判定の手法を説明するための模式図であって、キャリッジ１０の速度変化が模式的に示されている。

複合機１は、プリンタ部２とスキャナ部３とを一体的に備えた多機能装置（ＭＦＰ：Multi Function Product）であり、プリント機能、スキャン機能、コピー機能、ファクシミリ機能等を有する。複合機１のうちプリンタ部２が、本発明に係るインクジェット方式の画像記録装置に相当する。したがって、プリント機能以外の機能は任意のものであり、例えば、スキャナ部３が省略されたプリント機能のみを有するプリンタとして本発明に係る画像記録装置が実施されてもよい。

複合機１のプリンタ部２は、主にコンピュータ等の外部情報機器と接続されて、該コンピュータ等から送信された画像データや文書データを含む印刷データに基づいて、記録用紙（本発明の被記録媒体に相当）に画像や文書を記録する。なお、複合機１は、デジタルカメラ等が接続されて、デジタルカメラ等から出力される画像データを記録用紙に記録したり、メモリカード等の各種記憶媒体が装填されて、該記憶媒体に記録された画像データ等を記録用紙に記録することも可能である。

図１に示されるように、複合機１は概ね直方体に形成されている。複合機１の下部がプリンタ部２である。プリンタ部２は、正面に開口９が形成されている。給紙トレイ２０及び排紙トレイ２１は、開口９の内側に上下２段に設けられている。給紙トレイ２０に収容された記録用紙（記録媒体）がプリンタ部２の内部へ給送されて、その記録用紙に所望の画像が記録されると、その後、画像記録済みの記録用紙が排紙トレイ２１へ排出される。

複合機１の上部はスキャナ部３である。このスキャナ部３は、所謂フラットベッドスキャナとして構成されている。複合機１の天板としての原稿カバー３０がスキャナ部３の上部に開閉自在に設けられている。原稿カバー３０の下側に、図示しないプラテンガラス及びイメージセンサが設けられている。プラテンガラスに載置された原稿の画像がイメージセンサによって読み取られる。なお、本発明を実現するうえでスキャナ部３は関係しないため、ここでは、スキャナ部３の詳細な説明を省略する。

図１に示されるように、複合機１の正面上部には、プリンタ部２やスキャナ部３を操作するための操作パネル４が設けられている。操作パネル４は、各種操作ボタンや液晶表示部から構成されている。複合機１は、操作パネル４からの操作指示に基づいて動作する。複合機１が外部のコンピュータに接続されている場合には、該コンピュータからプリンタドライバ又はスキャナドライバを介して送信される指示に基づいても複合機１が動作する。

以下、複合機１の内部構成、特にプリンタ部２の構成について説明する。

図２に示されるように、複合機１の底側に給紙トレイ２０が設けられ、給紙トレイ２０の奥側に分離傾斜板２２が設けられている。分離傾斜板２２は、給紙トレイ２０から重送された記録用紙を分離して、最上位置の記録用紙を上方へ案内する。用紙搬送路２３は、分離傾斜板２２から上方へ向かった後、正面側へ曲がって、複合機１の背面側から正面側へと延び、画像記録ユニット２４を経て排紙トレイ２１へ通じている。したがって、給紙トレイ２０に収容された記録用紙は、用紙搬送路２３により下方から上方へＵターンするように案内されて画像記録ユニット２４に至り、画像記録ユニット２４により画像記録が行われた後、排紙トレイ２１に排出される。

給紙トレイ２０の上側に給紙ローラ２５が設けられている。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２０に積載された記録用紙を用紙搬送路２３へ供給する。給紙ローラ２５は、給紙アーム２６の先端に軸支されている。給紙ローラ２５は、ＬＦモータ７１（図４参照）を駆動源として駆動伝達機構２７を介して回転駆動される。この駆動伝達機構２７は複数のギアを有し、これらが噛合されることにより構成されている。

給紙アーム２６は、基軸２９に支持されている。給紙アーム２６は、基軸２９を回動軸として回転可能に設けられており、このため、給紙トレイ２０に接離可能に上下動することができる。ただし、給紙アーム２６は、自重により又はバネ等で付勢されることにより、給紙トレイ２０に接触するように下側へ回動付勢されており、給紙トレイ２０が挿抜される際に上側へ退避するようになっている。給紙アーム２６が下側へ回動されることにより、その先端に軸支された給紙ローラ２５が給紙トレイ２０上の記録用紙に圧接する。その状態で、給紙ローラ２５が回転されることにより、給紙ローラ２５のローラ面と記録用紙との間の摩擦力により、最上位置の記録用紙が分離傾斜板２２へ送り出される。記録用紙は、その先端が分離傾斜板２２に当接して上方へ案内され、用紙搬送路２３へ送り込まれる。給紙ローラ２５によって最上位置の記録用紙が送り出される際に、その直下の記録用紙が摩擦や静電気の作用によって共に送り出される場合があるが、該記録用紙は分離傾斜板２２との当接によって制止される。

用紙搬送路２３は、画像記録ユニット２４等が配設されている箇所以外は、所定間隔で対向する外側ガイド面と内側ガイド面とによって区画形成されている。例えば、複合機１の背面側の用紙搬送路２３の湾曲部１７は、外側ガイド部材１８と内側ガイド部材１９とが装置フレームに固定されることにより構成されている。

図２に示されるように、用紙搬送路２３には、画像記録ユニット２４が配置されている。画像記録ユニット２４は、インクジェット記録ヘッド３９（本発明の記録ヘッドに相当）と、このインクジェット記録ヘッド３９を搭載するキャリッジ３８（本発明のキャリッジの一例）とを備えている。キャリッジ３８は、記録用紙の搬送方向と直交する主走査方向（図２の紙面に垂直な方向、本発明の第１方向に相当）へ往復動可能に支持されている。

インクジェット記録ヘッド３９には、複合機１内にインクジェット記録ヘッド３９とは独立に配置されたインクカートリッジから各色のインクが供給される。キャリッジ３８が往復動される間に、インクジェット記録ヘッド３９から各色インクが微小なインク滴として選択的に吐出されることにより、プラテン４２（本発明のプラテンに相当）上を搬送される記録用紙に画像記録が行われる。

図３及び図４に示されるように、用紙搬送路２３の上側において一対のガイドレール４３，４４が配置されている。これらガイドレール４３，４４は、記録用紙の搬送方向（図３の上側から下側方向）に所定距離を隔てられて対向しており、且つ記録用紙の搬送方向と直交する主走査方向（図３の左右方向）に延設されている。ガイドレール４３，４４は、プリンタ部２の筐体内に設けられ、プリンタ部２を構成する各部材を支持するフレームの一部を構成している。キャリッジ３８は、ガイドレール４３，４４を跨ぐようにして記録用紙の搬送方向と直交する主走査方向（第１方向）に摺動可能に載置されている。

ガイドレール４３は、記録用紙の搬送方向上流側に配設されている。このガイドレール４３は、用紙搬送路２３の幅方向（図３の左右方向）の長さがキャリッジ３８の往復動範囲より長い平板状のものである。また、ガイドレール４４は、記録用紙の搬送方向下流側に配設されている。このガイドレール４４は、用紙搬送路２３の幅方向の長さがガイドレール４３とほぼ同じ長さの平板状のものである。キャリッジ３８の搬送方向上流側の端部がガイドレール４３に載置され、キャリッジ３８の搬送方向下流側の端部がガイドレール４４に載置されており、キャリッジ３８は、各ガイドレール４３，４４の長手方向に摺動されるようになっている。

ガイドレール４４の搬送方向上流側の縁部４５は、上方へ向かって略直角に曲折されている。ガイドレール４３，４４に担持されたキャリッジ３８は、縁部４５をローラ対等の狭持部材により摺動可能に狭持している。これにより、キャリッジ３８は、記録用紙の搬送方向に対して位置決めされ、且つ、記録用紙の搬送方向と直交する方向に摺動することができる。つまり、キャリッジ３８は、ガイドレール４３，４４上に摺動自在に担持され、ガイドレール４４の縁部４５を基準として、記録用紙の搬送方向と直交する方向に往復動する。なお、図示されていないが、縁部４５には、キャリッジ３８の摺動を円滑にするためにグリースなどの潤滑剤が塗布されている。

ガイドレール４４の上面には、図３に示されるように、ベルト駆動伝達機構４６（本発明の伝達手段の一例）が配設されている。ベルト駆動伝達機構４６は、駆動プーリ４７（本発明のプーリの一例）と、従動プーリ４８（本発明のプーリの一例）と、無端環状のベルト４９（本発明のベルトの一例）とを有する。

駆動プーリ４７及び従動プーリ４８は、用紙搬送路２３の幅方向の両端付近にそれぞれ設けられている。換言すれば、駆動プーリ４７及び従動プーリ４８は、キャリッジ３８の移動範囲の両端にそれぞれ配設されている。 駆動プーリ４７の周面には、等間隔ごとに突出状の歯が設けられている。駆動プーリ４７と従動プーリ４８との間に、無端環状のベルト４９が張架されている。ベルト４９の内側には、駆動プーリ４７の周面の歯と噛合される歯が設けられている。駆動プーリ４９の歯と歯の間の谷部にベルト４９の歯が噛み合う。駆動プーリ４７の軸にＣＲモータ７３（本発明の所定の駆動源に相当、図４参照）の駆動軸が連結されている。ＣＲモータ７３から駆動力が駆動プーリ４７の軸に伝達されると、駆動プーリ４７の回転によりベルト４９が周運動する。なお、ベルト４９は無端環状のもののほか、有端のベルトの両端部をキャリッジ３８に固着するものも採用され得る。

キャリッジ３８は、その底面側においてベルト４９に連結されている。したがって、ベルト４９の周運動に基づいて、キャリッジ３８が縁部４５を基準としてガイドレール４３，４４上を往復動する。このようなキャリッジ３８にインクジェット記録ヘッド３９が搭載されて、インクジェット記録ヘッド３９が、用紙搬送路２３の幅方向を主走査方向（第１方向）として往復動される。

本実施形態では、駆動プーリ４７は、焼結材料で形成されている。樹脂材料で形成された従来のプーリは、樹脂という性質上、軸とプーリとの連結部が滑り易い。そのため、駆動プーリ４７の回転駆動中にキャリッジ３８が記録用紙と接触するなどしてベルト４９に過大な負荷がかかると、駆動プーリ４７の回転だけが停止し、軸だけが空回りする場合がある。この場合、上記連結部に発生する摩擦熱などによって上記連結部が緩み、駆動プーリ４７が軸から抜けるという問題がある。これに対して、焼結材料で駆動プーリ４７を形成すれば、軸と駆動プーリ４７との連結部の摩擦力が上がるため、軸が空回りするということがなくなる。

しかしながら、上述の如くベルト４９に過大な負荷がかかった場合に駆動プーリ４７が回転駆動されると、駆動プーリ４７の周面とベルト４９との接触部における歯の噛み合いが外れ、歯の噛み合い位置がずれる現象（以下「歯飛び」と称する。）が生じる。また、ベルト４９に対して駆動プーリ４７が空回りするおそれもある。上記歯飛びや上記空回りは、駆動プーリ４７及びベルト４９を摩耗する原因である。特に、本実施形態では、駆動プーリ４７が焼結材料で形成されているため、駆動プーリ４７によってベルト４９が削られやすい。場合によっては、ベルト４９は、その内側に設けられた歯が無くなるほど削られる。ベルト４９の摩耗は、キャリッジ３８の移動制御の精度に影響を与えるため好ましくない。本実施形態では、後述するように、キャリッジ３８が記録用紙と接触するといった異常が発生した場合には、ＣＲモータ７３（図７参照）が直ぐに停止されて、キャリッジ３８が止められる。そのため、ベルト４９が激しく摩耗しない。

図３に示されるように、ガイドレール４４には、エンコーダストリップ５０が配設されている。エンコーダストリップ５０は、透明な樹脂からなる帯状のものである。ガイドレール４４の幅方向（キャリッジ３８の往復動方向）の両端には、その上面から起立するように一対の支持部３３，３４が形成されている。エンコーダストリップ５０は、その両端部が支持部３３，３４に係止されて、縁部４５に沿って架設されている。なお、エンコーダストリップ５０はバネなどによって張力が付与されている。

エンコーダストリップ５０には、光を透過させる透光部と光を遮断する遮光部とが、長手方向に等ピッチで交互に配置されたパターンが記されている。キャリッジ３８の上面のエンコーダストリップ５０に対応する位置には、透過型センサである光学センサ３５が設けられている。エンコーダストリップ５０と光学センサ３５とによって、キャリッジ３８の位置を検出するためのリニアエンコーダが構成される。本実施形態では、光学センサ３５と後述する制御部６４（図７参照）とによって、本発明の方向検出手段及び速度検出手段が具現化されている。

光学センサ３５は、キャリッジ３８の移動とともにエンコーダストリップ５０の長手方向に沿って往復動し、その往復動の際にエンコーダストリップ５０のパターンに応じた矩形波を制御部６４（図７参照）へ信号として出力する。制御部６４では、受けとった矩形波に基づいて、後述するようにして、キャリッジ３８の位置や速度、実際の移動方向が求められる。なお、実際は、光学センサ３５から出力される信号は正弦波であり、この正弦波に対して周知のフィルタ処理を施すことによって図５に示される矩形波が生成されるのであるが、ここでは、フィルタ処理に関する詳細な説明は省略する。

光学センサ３５は、例えば、１つの発光素子（例えばＬＥＤ）と２つの受光素子（例えばフォトトランジスタ）とを有するものであり、エンコーダストリップ５０を挟んで一方側に発光素子が配置されており、他方側に受光素子が配置されて構成されている。キャリッジ３８とともに光学センサ３５が移動すると、各受光素子からエンコーダストリップ５０のパターンに応じた矩形波が出力される。具体的には、一方の受光素子から、図５（Ａ）に示されるように、波長λの矩形波１３３Ａが出力される。また、他方の受光素子から、図５（Ｂ）に示されるように、矩形波１３３Ａと同波長であって４分の１波長（１／４λ）だけ位相がずらされた矩形波１３４Ａが出力される。

制御部６４（図７参照）では、矩形波１３３Ａ又は１３３４Ａを解析して、信号レベルが変化した回数をカウントすることにより、キャリッジ３８の位置が検知される。また、矩形波１３３Ａ又は１３３４Ａから求められた波長λと周波数ｆとから、キャリッジ３８の移動速度が算出される。なお、周波数ｆや波長λを求めるには、少なくとも２つ以上のパルスを検出する必要がある。つまり、キャリッジ３８の移動速度は、少なくとも２つ以上のパルスが入力されるまで算出できない。もちろん、信頼性の高い移動速度を算出するために、それ以上のパルスの入力が必要とされる。したがって、移動速度の算出にはある程度の時間を要する。

本実施形態では、４分の１波長（１／４λ）だけ位相がずらされた矩形波１３３Ａと矩形波１３４Ａとによってキャリッジ３８の移動方向が検出される。例えば、光学センサ３５が図６の矢印５４の方向へ移動したときに、図５の紙面左側から矩形波が制御部６４（図７参照）に入力したとする。この場合、図６の矢印５５の方向へ光学センサ３５が移動すると、図５の紙面右側から矩形波が制御部６４に入力することになる。矩形波１３３ＡがＬＯＷレベルからＨＩレベルに変化した時点における矩形波１３４Ａの信号レベルの状態は、光学センサ３５の移動方向、換言すれば、キャリッジ３８の移動方向によって異なる（図５の矢印６０，６１参照）。したがって、矩形波１３３ＡがＨＩレベルに変化した時点における矩形波１３４Ａの信号レベルを監視することによって、キャリッジ３８の移動方向を検出することができる。なお、キャリッジ３８の移動方向は、１つのパルスが制御部６４に入力されれば検出可能である。そのため、キャリッジ３８の移動方向の検出処理は、２つ以上のパルスを要する移動速度の算出処理に比べると格段に速い。

図２及び図３に示されるように、用紙搬送路２３の下側には、インクジェット記録ヘッド３９と対向してプラテン４２が配設されている。プラテン４２は、キャリッジ３８の往復動範囲のうち、記録用紙が通過する中央部分に亘って配設されている。プラテン４２の幅は、搬送可能な記録用紙の最大幅より十分に大きいものであり、記録用紙の両端は常にプラテン４２の上を通過する。

図３に示されるように、記録用紙が通過しない範囲、すなわちインクジェット記録ヘッド３９による画像記録範囲外には、パージ機構５１や廃インクトレイ８４等のメンテナンスユニットが配設されている。パージ機構５１は、インクジェット記録ヘッド３９のノズルから気泡や異物を吸引除去するものである。本実施形態では、画像記録を行わない場合は、キャリッジ３８はパージ機構５１上に配置される。つまり、キャリッジ３８は、次の画像記録指示があるまで、パージ機構５１上で待機する。

図２および図４に示されるように、画像記録ユニット２４の上流側には、搬送ローラ８７とピンチローラ８８とを有する一対の搬送ローラ対８９が設けられている。画像記録ユニット２４の下流側には、排紙ローラ９０と該排紙ローラ９０の上方に設けられた拍車９１とを有する一対の排出ローラ対９２が設けられている。搬送ローラ８７は、該搬送ローラ８７の軸方向の一端に連結されたＬＦモータ７１（図４参照）から駆動力が伝達されて、所定の改行幅で間欠駆動される。搬送ローラ８７と排紙ローラ９０とはギアなどの伝達機構により連結されており、該伝達機構を介して搬送ローラ８７から駆動力が排紙ローラ９０に伝達される。従って、搬送ローラ８７および排紙ローラ９０の回転は同期されている。用紙搬送路２３を搬送されている記録用紙は、搬送ローラ対８９によってプラテン４２上へ搬送される。そして、プラテン４２上で画像が記録された記録済みの記録用紙は、排出ローラ対９２によって排紙トレイ２１へ搬送される。

このように構成された複合機１において、先端や側端が折れ曲がったり、或いは反り返った記録用紙がプラテン４２に搬送されて、その上をキャリッジ３８が往復動すると、記録用紙とキャリッジ３８又はインクジェット記録ヘッド３９とが接触する。これにより、キャリッジ３８の移動範囲において用紙詰まりが発生する。図６に示されるように、例えば、側端が反り返った記録用紙Ｐがプラテン４２に搬送された場合は（図６（Ａ）参照）、キャリッジ３８を矢印５４の方向へ移動させると、記録用紙Ｐとキャリッジ３８とが接触して記録用紙Ｐが潰されてしまい、図６（Ｂ）に示されるように、記録用紙Ｐがキャリッジ３８の移動方向に圧縮される。このとき、記録用紙Ｐの圧縮された部位に弾性が生じる。

記録用紙Ｐにキャリッジ３８が接触したことによりキャリッジ３８が停止すると、ベルト４９の周運動も停止する。しかしながら、ＣＲモータ７３によって駆動プーリ４７は回転駆動される。このとき、上述したように、駆動プーリ４７の歯とベルト４９の歯との噛み合い位置がずれる歯飛び現象が生じる。駆動プーリ４７の歯とベルト４９の歯との噛み合い位置がずれる瞬間は、ＣＲモータ７３の駆動力が駆動プーリ４７に伝達されないため、一時的にベルト４９がフリーになる。このとき、図６（Ｂ）に示されるように圧縮された記録用紙Ｐによって、キャリッジ３８は、制御部６４の制御により移動されるべき方向（矢印５４）とは逆の方向（矢印５５）へ押し返される（図６（Ｃ）参照）。また、上記歯飛び現象によってベルト４９がフリーにならなくても、記録用紙Ｐの圧縮された部位に生じた弾性力如何によっては、当該弾性力によってキャリッジ３８が移動されるべき方向（矢印５４）とは逆の方向（矢印５５）へ押し返される場合もあり得る。本実施形態では、キャリッジ３８が制御により移動されるべき方向とは逆の方向へ押し返されたことをもって、制御部６４によって用紙詰まりが判定される。なお、制御部６４の構成及び制御部６４により実行される判定処理については、後段で詳細に説明する。

以下、図７のブロック図を参照して、複合機１の制御部６４の概略構成について説明する。制御部６４は、プリンタ部３のみでなくスキャナ部２も含む複合機１の全体動作を制御するものであり、メイン基板などによって構成される。なお、スキャナ部３に関する構成は、本発明の主要な構成ではないのでその詳細な説明は省略される。

制御部６４は、図７に示されるように、ＣＰＵ６５、ＲＯＭ６６、ＲＡＭ６７、ＥＥＰＲＯＭ６８を主とするマイクロコンピュータとして構成されている。この制御部６４によって、本発明の移動制御手段、第１判定手段、第２判定手段が実現される。

ＲＯＭ６６には、複合機１の各種動作を制御するためのプログラムや制御に用いられる各種データ等が格納されている。ＲＡＭ６７は、ＣＰＵ６５が上記プログラムを実行する際に用いるデータや演算結果、或いは後述するトライ回数をカウントしたカウント値を一時的に記録する記憶領域、又は演算の際の作業領域として使用される。また、ＥＥＰＲＯＭ６８には、電源オフ後も保持すべき設定やフラグ等が格納される。

バス６９を介して制御部６４とＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）７０とが接続されている。ＡＳＩＣ７０は、ＣＰＵ６５からの指令に従い、ＬＦモータ７１やＣＲモータ７３に通電する相励磁信号等を生成する。この信号は、各モータ７１，７３を駆動するための駆動回路７２，７４に付与され、これら駆動回路７２，７４を介して駆動信号が各モータ７１，７３に通電される。このようにして、モータ７１，７３の回転制御が行われる。

駆動回路７２は、給紙ローラ２５、搬送ローラ８７、排紙ローラ９０及びパージ機構５１に接続されたＬＦモータ７１を駆動させるものであり、ＡＳＩＣ７０からの出力信号を受けて、ＬＦモータ７１を回転するための電気信号を生成する。この電気信号を受けてＬＦモータ７１が回転し、ＬＦモータ７１の回転力がギアや駆動軸等からなる周知の駆動伝達機構を介して、給紙ローラ２５、搬送ローラ８７、排紙ローラ９０、及びパージ機構５１へ伝達される。すなわち、前述のように、本実施形態に係る複合機１では、ＬＦモータ７１は、給紙トレイ２０からの記録用紙の給紙のほか、プラテン４２上に位置する記録用紙の搬送や記録済みの記録用紙の排紙トレイ２１への排出の駆動源となっている。

駆動回路７４は、ＣＲモータ７３を駆動させるものであり、ＡＳＩＣ７０からの出力信号を受けて、ＣＲモータ７３を回転するための電気信号を生成する。この電気信号を受けてＣＲモータ７３が回転し、ＣＲモータ７３の回転力がベルト駆動伝達機構４６を介して、キャリッジ３８へ伝達されることによりキャリッジ３８が往復動される。このようにして、キャリッジ３８の往復動が制御部６４により制御される。本実施形態では、画像記録指示があるまで、キャリッジ３８はパージ機構５１上で待機している。この状態から、図８に示されるように、キャリッジ３８が所定速度に達するまで加速される（図８の矢印１３７の領域）。その後、所定速度に到達したキャリッジ３８は、一定期間だけ定速状態で速度制御され（図８の矢印１３８の領域）、その後、減速される（図８の矢印１３９の領域）。

駆動回路７５は、インクジェット記録ヘッド３９を所定のタイミングで駆動させるものである。駆動回路７５は、ＣＰＵ６５から出力される駆動制御手順に基づいて、ＡＳＩＣ７０において生成された出力信号を受け、インクジェット記録ヘッド３９を駆動制御する。この駆動回路７５は、図示しないヘッド制御基板に搭載されており、所定のケーブルを介して制御部６４を構成するメイン基板からヘッド制御基板へ信号が伝送される。これにより、インクジェット記録ヘッド３９は、所定のタイミングで各色インクを記録用紙に対して選択的に吐出する。

バス６９を介して制御部６４と光学センサ３５とが接続されている。光学センサ３５は、エンコーダストリップ５０のパターンに基づいてキャリッジ３８の変位量を電気信号（図５に示される矩形波）に変換し、この信号を制御部６４へ送る。制御部６４は、この信号を解析してキャリッジ３８の位置を検出し、上記信号に基づいてキャリッジ３８の速度や移動方向を求めている。キャリッジ３８は、複合機１の電源オンにより、ガイドレール４３，４４の一方の端まで移動されて、キャリッジ３８の検知位置が初期化される。この初期位置から、キャリッジ３８がガイドレール４３，４４上を移動すると、キャリッジ３８に設けられた光学センサ３５がエンコーダストリップ５０のパターンを検知し、上述したように、キャリッジ３８の位置、速度、移動方向が求められる。制御部６４は、これらの検出結果に基づいてキャリッジ３８の往復動を制御すべく、ＣＲモータ７３の回転を制御する。

ＡＳＩＣ７０には、スキャナ部３や、複合機１の操作指示を行うための操作パネル４、パソコン等の外部情報機器とパラレルケーブルやＵＳＢケーブルを介してデータの送受信を行うためのパラレルインタフェース７８及びＵＳＢインタフェース７９等が接続されている。さらに、ファクシミリ機能を実現するためのＮＣＵ（Network Control Unit）８０やモデム（MODEM）８１が接続されている。

以下、図９のフローチャートに従って、制御部６４により行われる異常判定処理の手順の一例について説明する。図中のＳ１，Ｓ２，…は処理手順（ステップ）番号を示す。処理はステップＳ１から開始される。

複合機１において、画像記録指示とともに印刷データが受信されると、制御部６４は、給紙ローラ２５を駆動させて、給紙トレイ２０に収容された記録用紙を用紙搬送路２３へ給送する給紙動作を開始する。その後、搬送ローラ対８９によってプラテン４２上の所定位置に記録用紙が搬送されると、ステップＳ１以降の異常判定処理が開始される。

まず、ステップＳ１では、制御部６４は、ＣＲモータ７３を制御して、記録用紙に対して画像記録を行うべく、パージ機構５１上で待機しているキャリッジ３８を印刷データに基づき定められた記録用紙上の目標位置へ移動させる。

次のステップＳ２では、制御部６４によってキャリッジ３８が移動制御されている間に、キャリッジ３８が逆方向へ移動したかどうかが判断される。本実施形態では、制御部６４による加速制御、定速制御、減速制御のいずれにおいても、キャリッジ３８の逆方向への移動の有無の判断が行われる。かかる判断は、光学センサ３５から出力される矩形波に基づいて求められたキャリッジ３８の実際の移動方向と、制御されるべき方向と実際の方向とを比較判定することによって行われる。

上記ステップＳ２において、キャリッジ３８が制御部６４の制御により本来移動しなければならない方向とは逆の方向へ移動したことが検出されると（Ｓ２のＹｅｓ）、ＣＲモータ７３の回転駆動が停止されて、キャリッジ３８の移動が停止される（Ｓ９）。その後、複合機１が異常状態であることを示すエラー情報が出力される（Ｓ１０）。当該エラー信号の出力先は、例えば、複合機１と接続された外部情報機器や、操作パネル４に設けられた液晶表示部などである。上記エラー情報としては、具体的には、プラテン４２上において用紙詰まりが発生したことを示す情報である。

上記ステップＳ２において、キャリッジ３８の逆方向への移動が検出されなかった場合は（Ｓ２のＮｏ）、次のステップＳ３において、キャリッジ３８が目標位置に到達したかどうかが判断される。かかる判断は、例えば、光学センサ３５から出力される矩形波に基づいて検出されたキャリッジ３８の位置に基づいて行われる。ここで、目標位置に到達したと判断されると（Ｓ３のＹｅｓ）、制御部６４による異常判定処理が終了する。

上記ステップＳ３において、キャリッジ３８が目標位置に到達したことが検出されない場合は（Ｓ３のＮｏ）、ステップＳ４において予め設定された時間Ｔが経過するまで、ステップＳ２及びステップＳ３の処理が繰り返される。一方、キャリッジ３８が目標位置に到達しない状態で、ステップＳ４において上記時間Ｔが経過した場合（Ｓ４のＹｅｓ）、つまり、タイムアップした場合は、キャリッジ３８が上記目標位置に到達する前に何らかの原因でキャリッジ３８が停止しているか、或いは、極めて遅い速度で移動していると考えられる。この場合は、まず、キャリッジ３８を目標位置へ移動させる制御を行った回数（以下「トライ回数」と称する。）がＲＡＭ６７に一時的に記憶される。要するに、上記トライ回数がカウントアップされる。

そして、次のステップＳ５において、トライ回数が予め定められた制限回数Ｎ以上であるかどうかが制御部６４によって判断される。なお、制限回数Ｎは、任意に設定可能な要素であり、例えば、ＥＥＰＲＯＭ６８にその設定情報が予め記憶されている。制御部６４は、ＲＡＭ６７に記憶されたトライ回数と上記制限回数Ｎとを比較することにより、ステップＳ５の判断処理を行う。本実施形態では、上記制限回数Ｎは３回に設定されている。

ステップＳ６において、トライ回数が３回未満の場合は、制御部６４は、ＣＲモータ７３の駆動制御を一端停止させた後に再びＣＲモータ７３を駆動させてキャリッジ３８を移動させる（Ｓ７）。その後、上述したステップＳ２以降の処理が実行される。本実施形態では、上記制限回数Ｎが３回に設定されている。そのため、キャリッジ３８の逆方向への移動が検出されず（Ｓ１のＮｏ）、目標位置にキャリッジ３８が到達しない場合（Ｓ３のＮｏ）は、ステップＳ６でトライ回数が３回以上と判断されるまで、ステップＳ２以降の処理が繰り返される。

ステップＳ６で、トライ回数が３回以上であると判断されると、ＲＡＭ６７のカウント値がリセットされ（Ｓ８）、キャリッジ３８が停止される（Ｓ９）。そして、上述したように、複合機１が異常状態であることを示すエラー情報が出力される（Ｓ１０）。

このように、本実施形態では、制御部６４によるＣＲモータ７３の制御により本来移動すべき方向へキャリッジ３８が移動しておらず、逆方向へ移動したことが検出された場合に（Ｓ２）、キャリッジ３８の移動が停止され（Ｓ９）、複合機１が異常状態であることを示すエラー情報が出力される（Ｓ１０）。そのため、複合機１の異常状態を迅速且つ確実に判定することが可能である。なお、キャリッジ３８の移動速度が急激に低下した場合は、それを検出することが困難であるか、或いは検出に時間を要する。しかしながら、キャリッジ３８が逆方向へ移動しておれば、その移動は直ぐに検出可能であるため、特に、このように急激に移動速度が低下した場合には、キャリッジ３８が逆方向へ移動したことをもって複合機１の異常状態を判定する本発明は、迅速且つ確実な判定結果を得られるという効果を奏する。

なお、上述の実施形態では、キャリッジ３８の加速制御中、定速制御中、移動制御中にキャリッジ３８が逆方向へ移動したことをもってエラー情報を出力することとしたが、例えば、図８の矢印１３７で示される加速領域、矢印１３９で示される減速領域でのみ、上述した本発明の異常判定処理を行うようにしてもよい。この場合、定速領域（図８のの矢印１３８の領域）では、上述した従来の手法と同様の判定処理、つまり、図１０に示されるように、キャリッジ３８の移動速度が、定速領域で制御されるべき規定の速度Ｖ_１よりも遅い所定の速度Ｖ_２未満となった場合に、エラー情報を出力するようにしてもよい。もちろん、加速領域や減速領域、定速領域ごとに判定手法を切り換えずに、全領域において本発明の異常判定処理と従来の判定処理とを並列に行ってもかまわない。

なお、上述の実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像記録装置の一例である複合機１の外観構成を示す斜視図である。 図２は、プリンタ部２の主要構成を示す部分拡大断面図である。 図３は、プリンタ部２の主要構成を示す平面図であり、主としてプリンタ部２の略中央から装置背面側の構成が示されている。 図４は、プリンタ部２の主要構成を示す斜視図であり、画像記録ユニット２４の構成が示されている。 図５は、フォトトランジスタ１３３，１３４の出力波形を模式的に示す波形図である。 図６は、記録用紙Ｐとキャリッジ３８とが接触する状態を示す模式図である。 図７は、複合機１の制御部６４の構成を示すブロック図である。 図８は、キャリッジ１０の速度変化を模式的に示す特性図である。 図９は、制御部６４により実行される異常判定処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図１０は、定速制御中における異常判定の手法を説明するための模式図であって、キャリッジ１０の速度変化が模式的に示されている。

符号の説明

１・・・複合機
２・・・プリンタ部
２４・・・画像記録ユニット
３５・・・光学センサ
３８・・・キャリッジ
３９・・・インクジェット記録ヘッド
４２・・・プラテン
４６・・・ベルト駆動伝達機構
４７・・・駆動プーリ
４８・・・従動プーリ
４９・・・ベルト
６４・・・制御部

Claims (9)

1. プラテン上を搬送される被記録媒体に対して画像を記録するインクジェット方式の画像記録装置であって、
   記録ヘッドが搭載され、被記録媒体の搬送方向に直交する第１方向へ移動可能に支持されたキャリッジと、
   所定の駆動源の動力を上記キャリッジに伝達する伝達手段と、
   上記駆動源を制御して上記キャリッジを上記第１方向に往復動させる移動制御手段と、
   上記移動制御手段による移動制御中に上記キャリッジの移動方向を検出する方向検出手段と、
   上記移動制御手段による一方向への移動制御中に上記方向検出手段によって上記キャリッジの逆方向への移動が検出されたことを条件に、当該画像記録装置を異常状態と判定する第１判定手段と、を具備する画像記録装置。
2. 上記第１判定手段は、上記移動制御手段による上記キャリッジの加速制御若しくは減速制御中に、当該画像記録装置を異常状態と判定する請求項１に記載の画像記録装置。
3. 上記キャリッジの移動速度を検出する速度検出手段と、
   上記移動制御手段による定速制御中に上記速度検出手段によって検出された速度が所定速度よりも低下したことを条件に、当該画像記録装置を異常状態と判定する第２判定手段を更に備える請求項１又は２に記載の画像記録装置。
4. 上記第２判定手段は、上記キャリッジの速度が上記所定速度よりも低下した状態を所定時間維持したことを条件に、当該画像記録装置を異常状態と判定するものである請求項３に記載の画像記録装置。
5. 上記第１判定手段又は上記第２判定手段は、上記プラテン上における被記録媒体の詰まりを当該画像記録装置の異常状態と判定する請求項１から４のいずれかに記載の画像記録装置。
6. 上記第１判定手段若しくは上記第２判定手段による判定結果に基づいて上記キャリッジの移動を停止させる停止制御手段を更に備える請求項１から５のいずれかに記載の画像記録装置。
7. 上記第１判定手段若しくは上記第２判定手段による判定結果をエラー情報として出力する出力手段を更に備える請求項１から６のいずれかに記載の画像記録装置。
8. 上記伝達手段は、
   上記キャリッジの移動範囲の両端それぞれに配置され、上記所定の駆動源からの駆動力を受けるプーリと、
   上記プーリに巻回され、一部が上記キャリッジに連結されるベルトとを有する請求項１から７のいずれかに記載の画像記録装置。
9. 上記プーリは、焼結材料で形成されてなる請求項８に記載の画像記録装置。

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