JP5200783B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、記録部材にインク液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置に関し、特に、維持手段にインクヘッドを正確に移動できる画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image by ejecting ink droplets onto a recording member, and more particularly to an image forming apparatus that can accurately move an ink head to a maintaining unit.
インクヘッドを用紙の搬送方向と直行する方向に走査しながらインク液滴を吐出することで用紙に画像を記録するインクジェット記録装置では、インクヘッド、インクヘッドを搭載したキャリッジを案内するガイドロッド、その他種々の部品の取り付け精度が印字品質に大きく影響する。例えば、主走査方向においてインクヘッドと用紙の間のギャップが変化すると、インク液滴の着弾位置が変わってしまい印字品質が低下する。一方、取り付け精度を維持しようと工程を厳密にすることはコスト増をもたらす。そこで、キャリッジを案内するガイドロッドの両端部を側板に保持する保持部に、偏芯方向が直交した2つのアジャスタ部材を備えるインクジェット記録装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1記載のインクジェット記録装置は、2つのアジャスタ部材のうちのいずれか一方を回転することでインクヘッドと用紙のギャップ、他方を回転したときにキャリッジの移動方向と用紙の搬送方向との角度が変化して、ガイドロッドの取り付け後に2方向の寸法を調整できるようになっている。
In an ink jet recording apparatus that records an image on paper by ejecting ink droplets while scanning the ink head in a direction perpendicular to the paper conveyance direction, the ink head, a guide rod that guides the carriage on which the ink head is mounted, and the like The mounting accuracy of various parts greatly affects the print quality. For example, if the gap between the ink head and the paper changes in the main scanning direction, the landing position of the ink droplets changes and the print quality deteriorates. On the other hand, tightening the process to maintain the mounting accuracy results in an increase in cost. In view of this, an ink jet recording apparatus has been proposed in which a holding portion that holds both end portions of a guide rod that guides a carriage on a side plate includes two adjuster members whose eccentric directions are orthogonal to each other (see, for example, Patent Document 1). In the ink jet recording apparatus described in
ところで、インクジェット記録装置においては、ヘッド面の状態を良好に保つために維持動作を行う必要がある。具体的には、インクを吐出せずに長時間放置したりして、良好なメニスカス(液体架橋)が壊れた場合、ノズル内のインクを吸引し、ワイパーでノズル面を払拭する。この維持動作の効果を最大限得るためには、ヘッドと維持ユニットの位置精度が重要となる。また、吐出しない期間のノズル面のメニスカスを保つために行うキャッピングも同様である。すなわち、インク液滴の吐出時だけでなく、維持ユニットにおいても部品間の位置精度を保つことが要請される。 By the way, in the ink jet recording apparatus, it is necessary to perform a maintenance operation in order to keep the head surface in a good state. Specifically, when a good meniscus (liquid bridge) is broken by leaving it for a long time without discharging ink, the ink in the nozzle is sucked and the nozzle surface is wiped with a wiper. In order to obtain the maximum effect of the maintenance operation, the positional accuracy of the head and the maintenance unit is important. The same applies to the capping performed to maintain the meniscus of the nozzle surface during the non-ejection period. That is, it is required to maintain the positional accuracy between components not only when ejecting ink droplets but also in the maintenance unit.
単純な対策としては、キャップ部材をヘッド面に対して大型化したり、ワイパーの幅や動作を大きくすることが挙げられるが、マシンは大きくなり、ダウンタイムも増大し、コストも増大するため最適な対策とはいえない。 Simple measures include increasing the size of the cap member relative to the head surface, and increasing the width and movement of the wiper. However, this is optimal because the machine becomes larger, downtime and cost increase. It is not a measure.
維持ユニットにおけるインクヘッドの位置を保つため、維持ユニットに原点位置の検出センサを設けたインクジェット記録装置が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。図21(a)は、原点位置の検出センサを備えたインクジェット記録装置の構造を示す。キャリッジと一体になったセンサ切り板が原点位置出しセンサを遮ることにより、原点位置出しセンサからの出力信号が変化して、ホームポジションの検出を行うことができる。 In order to maintain the position of the ink head in the maintenance unit, an ink jet recording apparatus in which a detection sensor for the origin position is provided in the maintenance unit has been proposed (for example, see Patent Document 2). FIG. 21A shows the structure of an ink jet recording apparatus provided with an origin position detection sensor. When the sensor cutting plate integrated with the carriage blocks the origin position detection sensor, the output signal from the origin position detection sensor changes, and the home position can be detected.
また、ホームポジションを検出する技術としてキャリッジをフレーム等に突き当てる方法が知られているが、モータ負荷が大きくなりまた衝撃音が生じることが知られている。そこで、キャリッジの移動位置(絶対位置)が不明な状態からキャリッジをフレーム等に突き当てることなくホームポジションを特定する技術が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。図21(b)は、特許文献3記載のインクジェット記録装置の構造図を示す。 第1の被検出部M1と第2の被検出部M2とは、所定の間隔(L)をもって配設され、第1の被検出部M1の主走査方向幅と第2の被検出部M2の主走査方向幅とは、相対的に異なって(L1>L2)いる。第1の被検出部M1は、キャリッジが主走査方向への往復動領域の一方側の最外端にある状態においてもPWセンサにて検出される如く配置される。第2の被検出部M2は、主走査方向におけるPWセンサの検出位置が第2の被検出部M2の主走査方向における中心位置と一致する状態で、キャリッジの停止位置がホームポジションと一致するように配置される。
しかしながら、特許文献2記載のインクジェット記録装置では、センサ切り板と原点位置出しセンサとがある1点のみで位置あわせすることになるため、残紙やユーザの指、センサ不良などによりセンサ切り板が誤検出されるおそれがある。誤検知されると維持ユニットと全く異なる場所で維持動作が始まってしまう。 However, in the ink jet recording apparatus described in Patent Document 2, since the sensor cutting plate and the origin position detection sensor are aligned at only one point, the sensor cutting plate may be caused by remaining paper, a user's finger, a sensor failure, or the like. There is a risk of false detection. If an error is detected, the maintenance operation starts at a place completely different from the maintenance unit.
また、特許文献3記載のインクジェット記録装置では、ヘッド部の位置を検出するのではなくヘッドを搭載しているキャリッジの位置を検出するものであるため、維持ユニットにおけるヘッド位置が正確とは限らないという問題がある。また、2つの検出部までキャリッジを移動させないと位置を確定できないため、位置検出に時間がかかる。
Further, in the ink jet recording apparatus described in
本発明は、上記課題に鑑み、維持ユニットにおけるインクヘッドの位置を精度よく検出できる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus that can accurately detect the position of an ink head in a maintenance unit.
上記課題に鑑み、本発明は、インク液滴をノズル面から吐出し、キャリッジ底面よりも下に突出した下凸部を有するインクヘッドと、複数の前記インクヘッドを搭載し、前記下凸部に隣接し、キャリッジ底面よりも下に突出したテーパリブを有するキャリッジと、ガイドロッドに案内される前記キャリッジを移動させる電動モータと、前記キャリッジが基準位置で待機する間、待機時のノズル面の機能を維持する維持動作を行う維持手段と、を有し、記録部材にインク液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、前記維持手段内に設けられ、前記キャリッジが前記維持手段の方向に移動される際、2以上の前記インクヘッドとの距離情報を検出する検出手段と、前記距離情報を時系列に取得して、前記インクヘッドの端部により得られる特徴を含んだ信号波形を取得する信号波形検出手段と、前記下凸部の端部に現れる特徴を含む信号波形に基づき前記基準位置を決定する基準位置決定手段と、前記テーパリブに対応する前記信号波形の一部からキャリッジの高さを検出するキャリッジ高さ検出手段と、を有することを特徴とする。
In view of the above problems, the present invention, ink droplets ejected from the nozzle surface, the ink head having a lower convex portion protruding below the carriage bottom, equipped with a plurality of the ink head, to the lower convex portion Adjacent, a carriage having a tapered rib protruding below the bottom surface of the carriage, an electric motor for moving the carriage guided by a guide rod, and a function of the nozzle surface during standby while the carriage waits at a reference position An image forming apparatus that forms an image by ejecting ink droplets onto a recording member, and the carriage is disposed in the direction of the maintaining unit. When moved, the detection means for detecting distance information with respect to two or more ink heads, and the distance information is acquired in time series and obtained by the end of the ink head. And reference position determining means for determining a signal waveform detection means for obtaining a signal waveform including a feature, the reference position based on a signal waveform including a feature appearing in an end portion of the lower convex portion is, the corresponding to the tapered rib Carriage height detecting means for detecting the height of the carriage from a part of the signal waveform .
維持ユニットにおけるインクヘッドの位置を精度よく検出できる画像形成装置を提供することができる。 An image forming apparatus that can accurately detect the position of the ink head in the maintenance unit can be provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、インクジェット記録装置100の主要部の構造の斜視図の一例を示す。インクジェット記録装置100の主要部には公知の構造を用いることができる。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of a perspective view of the structure of the main part of the
インクヘッド11は、キャリッジ21内に配置されている。キャリッジ21内のインクヘッド11はUV接着剤などで接着固定されていたり、スプリングなどで圧接固定され、キャリッジ21におけるインクヘッド11は精度よく固定されている。
The
キャリッジ21は貫通孔を有し、インクジェット記録装置100の両端を張架したガイドロット13が貫通孔を貫通することでキャリッジ21を保持している。キャリッジ21の一部は、ガイドレール16に付勢するように常時接触することで、キャリッジ21の姿勢が一定に保たれている。この姿勢を精度良く維持することにより、主走査方向の位置に関わらず、インクヘッド11と記録部材(以下、単に用紙という)の距離が均等に保たれ、インク着弾位置のバラツキを抑制している。
The
キャリッジ21は、タイミングベルト14に接続されている。主走査モータ18にかけられたプーリーを介してタイミングベルト14が回転すると、キャリッジ21はガイドロッド13に案内され用紙搬送方向と直行する方向(主走査方向)に直線運動を行う。直線運動の際、リニアスケール(不図示)に印刷されたパルス信号をキャリッジ21上に固定されたエンコーダセンサ(不図示)22で読み取りキャリッジ21の位置を検出し、インクヘッド11から所定のタイミングでインク液滴を吐出する。
The
一方、用紙の搬送は、副走査モータ19によって用紙搬送ベルト17を回転することによって行われる。用紙搬送ベルト17は、搬送ローラとテンションローラの間を張架されており、副走査モータ19の回転に連動して搬送ベルトが回転する。この際、副走査モータ19の回転位置は、搬送ローラの回転軸に固定されたホイールエンコーダ20により検出され、副走査モータ19はこのホイールエンコーダ20の検出信号に基づき制御される。
On the other hand, the sheet is conveyed by rotating the
図2は、キャリッジ21と維持ユニット12の接合部分の断面図を、図3は正面図をそれぞれ示す。キャリッジ21には5つのインクヘッド11が搭載されている。それぞれのインクヘッド11から例えば、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)、K(顔料系ブラック)の各色のインク液滴が吐出される。図2では紙面の厚み方向(奥から手前方向)にインク液滴が吐出され、図3では、インク液滴は垂直方向下向きに吐出される。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a joint portion between the
インクヘッド11のインク液滴の吐出機構には、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、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段が適用される。
The ink droplet ejection mechanism of the
維持ユニット12は、インク液滴を吐出せずに放置した場合でも、インクヘッド11のノズル口の状態を良好に保つための維持動作、例えば、ノズル内のインクの吸引、ワイパーによるノズル面の払拭、乾燥防止、等を行う。本実施例のインクジェット記録装置100は、この維持動作の効果を最大限得るため、インクヘッド11と維持ユニット12の位置精度を向上させる。
Even when the
ゴムキャップ12aは、インクヘッド11が維持ユニット12により維持されている間、インクヘッド11のノズル面が乾燥しないようにキャッピングする。吸引キャップ12bは、ゴムキャップ12aに内設されており、キャッピングにより吸引キャップ12bとインクヘッド11と近接するようになっている。ゴムキャップ12aは吸引ポンプと連結されており、ゴムキャップ12aによりインクヘッド11をキャッピングした後、吸引ポンプを動作させることで、インクヘッド11内のインクを吸引することができる。
The
また、ワイパ12cは、吸引動作した後のノズル面を拭き取る。キャリッジ21を直線移動させると、ワイパ12cとインクヘッド11のノズル面が接触して、ノズル面を拭き取るようになっている。
The
なお、図示するインクヘッド11の並び方は機種固有のものであり、インクヘッド11の数や維持ユニット12の形状は限定されない。
The arrangement of the ink heads 11 shown in the figure is unique to the model, and the number of ink heads 11 and the shape of the
図4は、インクジェット記録装置100のハードウェア構成図の一例を示す。なお、図4において図1〜3と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。インクジェット記録装置100はコントローラ29により制御され、コントローラ29にはバスを介して主走査モータ18、副走査モータ19、エンコーダセンサ22、透過型光学センサ23、インクヘッド11、USBI/F10、電源24、モータドライバ25、タイマー26、ROM27、RAM28及びインクヘッド駆動ドライバ31が接続されている。
FIG. 4 shows an example of a hardware configuration diagram of the
透過型光学センサ23について詳しくは後述するが、この透過型光学センサ23がインクヘッド11の位置を高精度に検出し、維持ユニット12におけるインクヘッド11の位置を高精度に制御することを可能にする。
Although the transmissive
USBI/F10は、USBケーブルを用いて印刷データを送信する例えばパーソナルコンピュータ(PC)と接続するインターフェイスである。PCで実行されたアプリケーションソフトで印刷実行が入力されると、印刷データと共に印刷条件が送信され、コントローラ29は印刷条件に従い、後述するように印刷データを用紙に印刷する。なお、印刷データは、PC側のプリンタドライバでビットマップデータに展開される場合と、インクジェット記録装置100側で展開される場合があるが、本実施形態ではどちらでもよい。
The USB I /
電源24は、インクジェット記録装置100に電力を供給するもので、商用電源から供給された交流電圧を所定の直流電力に変換するとともに、インクジェット記録装置100に定格の電流/電圧を生成する。
The
モータドライバ25は、DCモータやステップモータ等で駆動される主走査モータ18、副走査モータ19に流れる電流を制御するICである。図ではモータドライバ25は1つであるが、主走査モータ18と副走査モータ19のそれぞれに配置される。モータドライバ25は、コントローラ29からの制御信号に応じて、決定した電流値の電流を所定の方向に流したり、パルス信号を生成し、また、電流のオン/オフを制御する。これと、用紙搬送方向の位置やインクヘッド11の主走査方向の位置を検出するセンシングにより、主走査モータ18と副走査モータ19を制御する。
The
タイマー26は設定された時間をカウントダウンしたり、クロック信号を生成して出力するものである。タイマー26によりバスに接続された各部が同期をとることができる。また、タイマー26により計測された時間は、インクヘッド11の位置を検出する際に用いられる。
The
ROM27には各種のプログラム30や標準パターン32を登録したファイルが記憶されており、コントローラ29のCPUはROM27に記憶されたプログラム30を実行して、主走査モータ18、副走査モータ19、インクヘッド11を制御する。また、このプログラム30をCPUが実行することで、維持ユニット12におけるインクヘッド11の位置を精度よく検出する。標準パターン32については後述する。
The
RAM28はプログラム30やデータを一時的に展開する作業メモリである。本実施形態では、透過型光学センサ23が出力した信号(センサ出力パターン)を記憶する際に用いられる。
The
コントローラ29はCPUやASIC(Application Specific Integrated Circuit)、入出力インターフェイス等を備えたコンピュータの一形態であって、印刷データの印字の際、主走査モータ18、副走査モータ19及びインクヘッド11を制御して、印刷データに基づき用紙に画像を形成する。
The
コントローラ29は、ビットマップデータで階調表現された印刷データにディザ処理などのインクジェット方式に好適な画像処理を施す。そして、印刷データに対応した画素値に応じて各色のインク毎にインク液滴の大きさを決定する。吐出量が3段階(小、中、大)の場合、吐出しない場合を含めて各ノズル毎に4つの状態を指示できればよいので各インク液滴(画素ドット)毎に、2ビットの信号を生成する。また、これらの信号は、インクヘッド11の主走査方向への走査速度やインクヘッド11の応答速度に適切な順番に並び替えられる。
The
インクヘッド駆動ドライバ31は、インクヘッド11によるインク液滴の吐出を制御するための駆動波形を生成する。インクヘッド駆動ドライバ31は、コントローラ29が生成した信号を受信し、信号に対応するROM27に記憶された駆動波形のパターンデータを読み出し、主走査方向の1行に相当する信号に対応した駆動波形を生成する。そして、インクヘッド駆動ドライバ31は、駆動波形を選択的にインクヘッド11の圧力発生手段に印加してインクヘッド11のインク吐出口からインクを吐出する。
The ink
コントローラ29は、用紙を搬送方向に移動させ、インクヘッド11を印刷媒体の幅に応じて間欠的に移動させ、用紙の搬送とインク液滴の吐出を交互に繰り返すことによって用紙に画像を形成する。
The
本実施例では、維持ユニット12に、各インクヘッド11の通過を検出する透過型光学センサ23を設け、透過型光学センサ23が各インクヘッド11の通過を検出することでセンサ出力パターンを生成する。そのセンサ出力パターンが、予め記憶している標準パターン32と一致すると判定された場合に、最後に通過したインクヘッド11の端面を起点位置して、キャリッジ21のキャリッジ基準位置を決定する。キャリッジ基準位置はホームポジションと呼ばれ、維持ユニット12おける待機位置となる。
In this embodiment, the
すなわち、複数のインクヘッドの位置に対応して形成されたセンサ出力パターンが一致するか否かによりインクヘッド11の端面を検出するので、残紙やユーザの指によりインクヘッド11を誤検出するおそれがない。このため、正確にインクヘッド11の端面を検出でき、維持ユニット12におけるインクヘッド11の位置を精度よく決定できる。
That is, since the end face of the
図5は、透過型光学センサ23を模式的に説明する図の一例である。上記のように、キャリッジ21はガイドロッド13と平行に移動し、インクヘッド11を維持動作する維持ユニット12もその軌跡上に配置されている。図5は上面図であり、インクヘッド11のノズル面は紙面の厚み方向下向きに、維持ユニット12は紙面の厚み方向上向きに配置されている。
FIG. 5 is an example of a diagram schematically illustrating the transmissive
透過型光学センサ23は、発光部23aと受光部23bとから構成され、発光部23aから発せられた光は受光部23bにより受光される。位置精度を高めるには発光部23aが発する光の光束は小さいほどよいので、発光部23aは例えばレーザダイオードを有し、受光部23bはレーザ光を電機に変換するフォトダイオードを有する。なお、発光部23aに比較的に光束の大きい光源を用い、受光部23bの面積を小さくしてもよい。
The transmissive
発光部23aと受光部23bは、キャリッジ21の移動方向と直行するように、向かい合って配置されている。すなわち、発光部23aと受光部23bを結ぶ光路は、キャリッジ21の移動方向と直交する。受光部23bと発光部23aがインク吐出方向と直行しているため、インクのミストによる検知面の汚染リスクを低くすることができる。なお、キャリッジ21を跨ぐ形での配置となるため、透過型光学センサ23の配置精度が重要となる。また、単純に発光部23aから出た光路上に受光部23bが配置されていれば良いのではなく、キャリッジ移動方向(=ガイドロッド13の長手方向)との直角度が重要となる。
The
透過型光学センサ23は、維持ユニット12のゴムキャップがある面よりも紙面の厚み方向の手前側に突出している。この突出した発光部23aと受光部23bが形成する空間内を各インクヘッド11が通過する。インクヘッド11はそれぞれノズル面がキャリッジ底面よりも突出しているので、透過型光学センサ23は各インクヘッド11それぞれの通過を検出できる。
The transmissive
なお、図5では、透過型光学センサ23は、維持ユニット12の中央よりやや左側に配置されているが、透過型光学センサ23の位置は、維持ユニット12の中央よりもやや右側よりも左にあればよい。これは、インクヘッド11を2つ検出できれば、センサ出力パターンを生成できるからである。より好ましくは、全てのインクヘッド11(この場合は5つ)を検出できるように、維持ユニット12の左端に設ける。
In FIG. 5, the transmissive
図6は、本実施例のインクジェット記録装置100の機能ブロック図の一例を示す。センサパターン検出部33、センサパターン比較部34、起点位置決定部35及びキャリッジ基準位置決定部36は、コントローラ29のCPUがプログラム30を実行するかASICにより実現される。
FIG. 6 shows an example of a functional block diagram of the ink
センサパターン検出部33は、透過型光学センサ23が出力する信号に基づき次述するセンサ出力パターンを生成する。センサパターン比較部34は、センサ出力パターンと標準パターン32を比較して、一致するか否かを判定する。起点位置決定部35は、最後にインクヘッド11の端部が通過した際のキャリッジ21の位置を起点位置に決定する。この起点位置は、リニアスケールの通過パルスを検出するエンコーダセンサ22により取得される。キャリッジ基準位置決定部36は、起点位置から予め定められた距離Aだけ移動した位置を、維持ユニット12におけるキャリッジ基準位置に決定する。このキャリッジ基準位置でノズル面のキャッピング等の維持作業が行われる。
The sensor
図7(a)〜(d)は、センサパターン検出部33が生成するセンサ出力パターンを時系列に説明する図の一例である。図7(a)〜(d)の左図はインクヘッド11の位置と透過型光学センサ23の位置の関係を、右図はその時の透過型光学センサ23のセンサ出力を示す。図7でのセンサ出力は、透過型光学センサ23の発光部23aと受光部23bの間をインクヘッド11が遮蔽していない(透過する)場合と、遮蔽する場合の2値信号となっている。透過する場合にセンサ出力をゼロとしてもよい。
FIGS. 7A to 7D are examples of diagrams illustrating the sensor output patterns generated by the sensor
図7(a)に示すように、キャリッジ21が維持ユニット12の手前まで到達しても、インクヘッド11が透過型光学センサ23を遮蔽するまでセンサ出力は透過状態を示す。次に、図7(b)のように、右端のインクヘッド11(以下、維持ユニット12に近い方から順に、インクヘッド11の1番目〜5番目と称することがある)によって光路が遮られると、センサ出力が「透過」状態から「遮蔽」状態となる。
As shown in FIG. 7A, even if the
さらにキャリッジ21が移動すると1番右のインクヘッド11aが光路から抜けて「遮蔽」状態から「透過」状態となる。また、さらにキャリッジ21が右に移動し、右から2番目のインクヘッド11bによって再び光路が遮蔽されると、センサ出力が「透過」状態から「遮蔽」状態となる。
Further, when the
したがって、5つのインクヘッド11がある場合、計5つの遮蔽状態を有するセンサ出力パターンが形成される。遮蔽状態から透過状態又は遮蔽状態から透過状態に遷移する時のセンサ出力パターンの変化(図では90度の変化)が、インクヘッド11の端部を示す(特許請求の範囲の特徴部に相当する)。 Therefore, when there are five ink heads 11, sensor output patterns having a total of five shielding states are formed. A change in the sensor output pattern (a change of 90 degrees in the figure) when transitioning from the shielding state to the transmission state or from the shielding state to the transmission state indicates the end of the ink head 11 (corresponding to the characteristic part of the claims) ).
図8は、センサ出力パターンの一例を示す。センサパターン検出部33は、時間又は距離(リニアスケールのパルス)に対し透過状態と遮蔽状態をプロットして、センサ出力パターンを生成する。
FIG. 8 shows an example of a sensor output pattern. The sensor
図示するようにインクヘッド11に対応する5つの遮蔽状態が形成されている。センサ出力パターンと、ROM27に記憶された標準パターン32との比較について説明する。
As shown in the figure, five shielding states corresponding to the
センサ出力パターンのX軸は、時間またはリニアスケールのパルスを、Y軸は出力(例えば電圧)を示す。X軸を時間とした場合、パルスを取得する必要がないのでシステムが容易となりよりコスト増を抑制できる。一方、キャリッジ21の速度変動の影響をそのまま受けるため、直線運動するキャリッジ21の等速性(回転ムラがない又は少ない)が求められる。
The X axis of the sensor output pattern indicates a time or linear scale pulse, and the Y axis indicates an output (for example, voltage). When the X axis is time, there is no need to acquire pulses, so the system becomes easier and the cost increase can be further suppressed. On the other hand, in order to be directly affected by the speed fluctuation of the
これに対し、リニアスケールのパルス換算による計測の場合は、キャリッジ速度に影響されずにより正確な測定ができるが、構成及び制御が複雑になりコスト増となる。したがって、技術的にはどちらを用いても実現できる。標準パターン32のX軸は、センサ出力パターンと同じである。
On the other hand, in the case of measurement by linear scale pulse conversion, accurate measurement can be performed without being influenced by the carriage speed, but the configuration and control become complicated and the cost increases. Therefore, it can be technically realized by using either one. The X axis of the
なお、キャリッジ21上のインクヘッド11の配置(位置関係)は固定であり、所定の間隔で配置されている。全てのインクヘッド11が等間隔なのか、一部の間隔が異なるかは機種によって異なる。図8で示した例は、5つのインクヘッド11が等間隔で配置された例である。
The arrangement (positional relationship) of the ink heads 11 on the
センサパターン比較部34は、このセンサ出力パターンと標準パターン32を比較する。なお、センサ出力は劣化等により変動するおそれがあるので、センサ出力パターンの「透過」状態と「遮蔽」状態をそれぞれ「1」「0」など所定の値に正規化してもよい。比較の方法にはパターンマッチング等もあるが、センサ出力は2値信号なので、5つの遮蔽状態と4つの透過状態のパルス数をそれぞれ、標準パターン32のものと比較する方法が、処理負荷としても小さいため好ましい。
The sensor pattern comparison unit 34 compares the sensor output pattern with the
右端のインクヘッド11により得られた遮蔽状態のパルス数をk1、右端のインクヘッド11aと右から2番目のインクヘッド11bの間隔により得られる透過状態のパルス数をm1、…とする。図示するように、標準パターン32にも対応するパルス数が記憶されているので、それぞれのパルス数を比較する。
It is assumed that the number of shielded pulses obtained by the
「k1とf1」、「k2とf2」、「k3とf3」、「k4とf4」、「k5とf5」、「m1とg1」、「m2とg2」、「m3とg3」、「m4とg4」をそれぞれ比較して、センサパターン比較部34は、全て一致した場合に、センサ出力パターンと標準パターン32とが一致すると判定する。
“K1 and f1”, “k2 and f2”, “k3 and f3”, “k4 and f4”, “k5 and f5”, “m1 and g1”, “m2 and g2”, “m3 and g3”, “m4 And g4 ”are compared, and the sensor pattern comparison unit 34 determines that the sensor output pattern and the
なお、パターンマッチングにより比較する場合、センサ出力パターンを標準パターンと同じ解像度のビットマップに展開し、1画素毎に対応をずらしながら最も画素値が一致する対応関係を取得する。 When comparing by pattern matching, the sensor output pattern is developed into a bitmap having the same resolution as that of the standard pattern, and the correspondence with the most matching pixel value is obtained while shifting the correspondence for each pixel.
キャリッジ21が移動して、最終的に「k5とf5」まで一致すると、一致した時のキャリッジ21の位置が起点位置である。図8では、距離Aの左側の端部が起点位置であり、最も左側のインクヘッド11の端部が透過型光学センサ23を通過した直後のキャリッジ21の位置を示す。
When the
起点位置からどのくらいキャリッジ21を移動させるとキャリッジ基準位置に到達するか、すなわち距離Aは既知である。キャリッジ基準位置決定部36は、起点位置からリニアスケールのパルスをカウントし、距離Aだけ移動させることで、インクヘッド11を正確に維持ユニット12まで移動させる。移動完了後、維持ユニット12は維持動作を開始したり、キャッピング動作を実行する。
It is known how much the
図9は、本実施例のインクジェット記録装置100がキャリッジ基準位置までキャリッジ21を移動させる手順を示すフローチャート図の一例である。なお、図9ではリニアスケールパルスをカウントする方式でセンサ出力パターンを生成するものとする。図9のフローチャート図は、例えばキャリッジ21を維持ユニット12に移動する際にスタートする。
FIG. 9 is an example of a flowchart illustrating a procedure by which the
まず、キャリッジ21が維持ユニット12の方向に移動を開始する(S10)。すると、透過型光学センサ23の受光部23bが受光した光に応じてセンサ出力の取得を開始する(S20)。
First, the
センサパターン検出部33は、透過型光学センサ23のセンサ出力を監視しながら、リニアスケールのパルスをカウントを開始する(S30)。インクヘッド11が全て光学センサを通過するか所定時間が経過すると、センサ出力パターンの取得が完了する(S40)。
The sensor
ついで、センサパターン比較部34は、センサ出力パターンとROM27に記憶された標準パターン32を比較して一致するか否かを判定する(S50)。
Next, the sensor pattern comparison unit 34 compares the sensor output pattern with the
一致しない場合(S60のNo)、センサパターン比較部34は規定のリトライ回数を超えたか否かを判定し(S110)、リトライ回数を超えている場合(S110のYes)、センサパターン比較部34はエラーメッセージを液晶などの表示部に表示する(S120)。なお、表示部がない場合、警告ランプを点灯する。また、PCに接続されている場合は、PCのディスプレイにエラーメッセージが表示される。 If they do not match (No in S60), the sensor pattern comparison unit 34 determines whether or not the prescribed number of retries has been exceeded (S110). If the number of retries has been exceeded (Yes in S110), the sensor pattern comparison unit 34 An error message is displayed on a display unit such as a liquid crystal display (S120). When there is no display section, a warning lamp is turned on. When connected to a PC, an error message is displayed on the PC display.
リトライ回数を超えていない場合(S110のNo)、再度、センサ出力パターンを検出するため、コントローラ29はキャリッジ21を反対方向(画像形成領域方向)に移動する(S100)。最も右側のインクヘッド11が透過型光学センサ23を通過すると、キャリッジ21が再度、維持ユニット12方向に移動開始するので、センサ出力パターン出力部は改めてセンサ出力パターンを検出する。
If the number of retries has not been exceeded (No in S110), the
センサ出力パターンとROM27に記憶された標準パターン32が一致する場合(S60のYes)、起点位置決定部35が起点位置を決定し、キャリッジ基準位置決定部36がそこから距離Aの位置をキャリッジ基準位置に決定する(S70)。
When the sensor output pattern matches the
コントローラ29はキャリッジ21をキャリッジ基準位置まで移動させる(S80)。これにより、維持作業が可能となるので、維持ユニット12はインクヘッド11にキャッピング等を施す(S90)。
The
以上説明したように、本実施例のインクジェット記録装置100は、維持ユニット12に固定されているセンサで直接インクヘッド11の位置検出を行なうので、維持ユニット12内のキャップやワイパーとインクヘッド11との相対位置精度を向上することができる。搬送不良を起こした用紙や、ユーザの手などをインクヘッド11と誤検知しても、センサ出力パターンが標準パターン32と一致しない限りキャリッジ基準位置を決定しないので、誤検知による位置ずれが生じることがない。
As described above, since the ink
本実施例では、透過型光学センサ23のセンサ出力を利用して、キャリッジ基準位置におけるキャリッジ21と維持ユニット12の距離(キャリッジ21の高さ)を検出することができるインクジェット記録装置100について説明する。
In this embodiment, an ink
図10は、本実施例の透過型光学センサ23を模式的に説明する図の一例である。図10において図5と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例のキャリッジ21には、主走査方向の端部にテーパリブ41を備える。テーパリブ41は、キャリッジ21から用紙方向に離れるにつれ細くなる略三角形状のリブである。テーパリブ41の高さはインクヘッド11と同程度かそれよりも高ければよい。
FIG. 10 is an example of a diagram schematically illustrating the transmission
テーパリブ41はインクヘッド11と同様に透過型光学センサ23の光路を遮蔽する。したがって、実施例1よりも1つ多く遮蔽状態が形成されたセンサ出力パターンが得られる。
The taper rib 41 blocks the optical path of the transmissive
このようにテーパリブ41を設けることで、キャリッジ21の高さを検出することができる。図11(a)に示すように、テーパリブ41の先端部(用紙側)が透過型光学センサ23を遮蔽する距離は、キャリッジ側が透過型光学センサ23を遮蔽する距離よりも短い。テーパリブ41の先端部を通過するかキャリッジ側が通過するかは、キャリッジ21の高さに依存する。したがって、テーパリブ41が透過型光学センサ23を通過する距離を検出することで、キャリッジ21の高さを検出することができる。
By providing the taper rib 41 in this way, the height of the
図11(b)は、本実施例のインクジェット記録装置100の機能ブロック図の一例を示す。図11(b)において図6と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例ではキャリッジ位置検出部を有し、キャリッジ位置検出部は、テーパリブ41が透過型光学センサ23を通過する距離(リニアスケールのパルス)に基づき、キャリッジ21の高さを検出する。
FIG. 11B shows an example of a functional block diagram of the
また、本実施例では、ROM27に「パルス数とキャリッジ高さ」の関係を登録したマップ38が記憶されている。したがって、テーパリブ41によるパルス数が検出されれば、マップ38からキャリッジ高さを読み出すことができる。
In this embodiment, a
図12はセンサ出力パターンの一例を示す。センサパターン検出部33は、最後の(5つめの)インクヘッド11eを検出した後も、キャリッジ21の移動を継続し、テーパリブ41の「遮蔽時間」を測定する。この遮蔽時間が長ければ長いほど、「ノズル面と維持ユニット間の距離が遠い」こととなり、逆に、遮蔽時間が短ければ短いほど、「ノズルと維持ユニット間の距離が近い」こととなる。
FIG. 12 shows an example of a sensor output pattern. The sensor
図12では、最も右側の遮蔽状態がテーパリブ41によるものであるので、キャリッジ高さ検出部37は、テーパリブ41が遮蔽した距離Lに基づきマップ38からキャリッジ高さを読み出す。
In FIG. 12, since the rightmost shielding state is due to the taper rib 41, the carriage
図13は、本実施例のインクジェット記録装置100がキャリッジ基準位置までキャリッジ21を移動させ、キャリッジ高さを検出する手順を示すフローチャート図の一例である。図13において図9と同一ステップの説明は省略する。ステップS80でキャリッジ基準位置へ移動する際、テーパリブ41が遮蔽した距離Lが検出されるので、ステップS85において、キャリッジ高さ検出部37がキャリッジ高さを検出する(S85)。
FIG. 13 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the
本実施例のインクジェット記録装置100は、インクジェット記録装置100において重要な寸法である「ノズルと用紙搬送装置及び維持ユニット間の距離」を検出できる。この寸法に基づき、例えばインクの吐出タイミングを補正することで、印字品質を向上させることができる。
The ink
実施例1及び2では、キャリッジ21が一方向(維持ユニット12に接近する方向)に移動する際のセンサ出力パターンを検出したが、本実施例では、双方向に移動する際のセンサ出力パターンを検出する。
In the first and second embodiments, the sensor output pattern when the
キャリッジ21はガイドロット13に貫通孔を貫通させて保持されているが、キャリッジ21とガイドロッド13には、直線運動するためのガタ(空隙)が必要である。ガタによりスムースな直線運動が可能となるが、ガタのため運動方向に応じてキャリッジ21の首振り(ヨーイング)が発生する。すなわち、静止状態でガイドロッド13に平行なキャリッジ21の軸が、往路(例えば、維持ユニット12に接近する方向)ではガイドロッド13と角度をなし、また復路(その逆方向)で逆方向に角度をなす。
The
したがって、往路で検出されたキャリッジ基準位置も若干の誤差を含むことが予想されるため、より好ましくは往路と復路でキャリッジ基準位置を決定することが好ましい。そこで、本実施例では、往路と復路の両方向にキャリッジ21を移動させてそれぞれセンサ出力パターンを計測する。
Therefore, since the carriage reference position detected in the forward path is also expected to include some errors, it is more preferable to determine the carriage reference position in the forward path and the return path. Therefore, in this embodiment, the sensor output pattern is measured by moving the
機能ブロック図は実施例1又は2と同様であるが、本実施例ではROM27に復路のセンサ出力パターンが予め記憶されている。センサパターン比較部34は、往路と復路の両方のセンサ出力パターンが一致した場合に、センサ出力パターンが一致すると判定する。
また、本実施例の起点位置決定部35は、往路との起点位置と復路の起点位置をそれぞれ記憶しておき、その平均を起点位置に決定する。そして、キャリッジ基準位置決定部36は、起点位置から距離Aだけ離れたキャリッジ21をキャリッジ基準位置に移動させる。
The functional block diagram is the same as in the first or second embodiment, but in this embodiment, the sensor output pattern of the return path is stored in the
Further, the starting point
図14は、本実施例インクジェット記録装置100がキャリッジ基準位置までキャリッジ21を移動させる手順を示すフローチャート図の一例である。なお、図14では図9と異なるステップのみ示した。
FIG. 14 is an example of a flowchart showing a procedure for moving the
まず、キャリッジ21が維持ユニット12の方向に移動を開始する(S10)。すると、透過型光学センサ23の受光部23bが受光した光に応じてセンサ出力を開始する(S20A)。
First, the
センサパターン検出部33は、往路においてセンサ出力を監視しながら、リニアスケールのパルスをカウントを開始する(S30A)。インクヘッド11が全て光学センサを通過するか所定時間が経過すると、往路のセンサ出力パターンの取得が完了する(S40A)。
The sensor
ここで、コントローラ29はキャリッジ21を復路方向に移動を開始する。そして、透過型光学センサ23の受光部23bが受光した光に応じてセンサ出力を開始する(S20B)。
Here, the
センサパターン検出部33は、復路においてセンサ出力を監視しながら、リニアスケールのパルスをカウントを開始する(S30B)。インクヘッド11が全て光学センサを通過するか所定時間が経過すると、復路のセンサ出力パターンの取得が完了する(S40B)。以上で、往路と復路のセンサ出力パターンが検出された(S40)。以降の処理は図9と同様であるので説明は省略する。
The sensor
本実施例によれば、キャリッジ21の首振り(ヨーイング)によるインクヘッド11の傾き成分の除去が可能となり、より高精度なキャリッジ基準位置を決定できる。したがって、実施例1よりも、維持ユニット12内のキャップやワイパーとインクヘッド11との相対位置精度を向上することができる。
According to the present embodiment, it is possible to remove the tilt component of the
実施例1〜3では、キャリッジ21の底面から突出したインクヘッド11を透過型光学センサ23により検出したが、キャリッジ21からの突出量が十分でない場合など、インクヘッド11の位置を透過型光学センサ23により検出困難な場合も想定できる。そこで、透過型光学センサ23により位置を検出する突起部をインクヘッド11と一体に設けることが好適となる。
In the first to third embodiments, the
図15は、本実施例のインクヘッド11と透過型光学センサ23の斜視図の一例を示す。インクヘッド11にキャリッジ21の外側まで突出する長さの突起部が設けられている。突起部は、キャリッジ21が主走査方向に移動することで、発光部23aと受光部23bの間を通過する。なお、本実施例においても透過型光学センサ23は維持ユニット12内又は維持ユニット12と一体に設けられており、起点位置から所定距離Aによりキャリッジ基準位置を決定できる。
FIG. 15 shows an example of a perspective view of the
本実施例によれば、実施例1〜3と同等の効果を少ない部品点数でより低コストに達成することができる。また、より好適な条件でインクヘッド11の条件を検出できる。
According to the present embodiment, the same effects as in the first to third embodiments can be achieved at a lower cost with a smaller number of parts. Further, the condition of the
実施例1〜4では、透過型光学センサ23によりインクヘッド11の位置を検出したが、本実施例ではヘッド位置検知センサ42によりインクヘッド11の位置を検出する。センサ出力パターンを標準パターン32と比較する点は実施例1〜4と同様である。
In the first to fourth embodiments, the position of the
図16は、ヘッド位置検知センサ42によるインクヘッド11の検出を模式的に説明する図の一例である。図16(a)は正面図を、図16(b)は側面図をそれぞれ示す。インクヘッド11の性能を保つため、維持ユニット12とキャリッジ21は、キャリッジ21内のヘッド面と対向する位置に配置される。なお、機能ブロック図は実施例1の図6と同様である。
FIG. 16 is an example of a diagram that schematically illustrates detection of the
ヘッド位置検知センサ42は、ヘッド面に対向して維持ユニット12内に配置されている。ヘッド位置検知センサ42は、反射型センサ、距離検知センサなどである。反射型センサの場合、発光部と受光部を一体に設けており、発光部が発した光(レーザ)を受光部で検出するまでの時間に基づきインクヘッド11又はキャリッジ21までの距離を検出する。また、例えば、スリット光を斜めに投光してキャリッジ21に縞状模様を撮影し、縞状模様の間隔から公知の三角測量の原理を適用してインクヘッド11の形状と位置を検出してもよい。また、距離検知センサの場合、例えば超音波を発してそれがインクヘッド11又はキャリッジ21に反射して帰ってくるまでの時間に基づきインクヘッド11の位置を検出する。
The head
キャリッジ21を維持ユニット12に待機させる際、コントローラ29はキャリッジ21を等速移動させ、センサパターン検出部33は、ヘッド位置検知センサ42の出力とリニアスケール44のパルスを検出する。
When the
図17(a)〜(c)は、センサパターン検出部33が生成するセンサ出力パターンを時系列に説明する図の一例である。図17(a)〜(c)の左図はインクヘッド11の位置とヘッド位置検知センサ42の位置の関係を、右図はその時のヘッド位置検知センサ42のセンサ出力を示す。
FIGS. 17A to 17C are examples of diagrams illustrating the sensor output patterns generated by the sensor
図17では、距離が近いほどヘッド位置検知センサ42の出力する値が高くなる場合を示す。図示するように、インクヘッド11の数だけ、ヘッド位置検知センサ42の出力もピークを示す。出力が完全なパルス状にならないのは、インクヘッド11とキャリッジ21の境界の影響を受けるためである。したがって、実施例1と異なり、遮蔽していない(透過する)場合と、遮蔽する場合の2値信号とはなっていない。
FIG. 17 shows a case where the value output from the head
図17(a)に示すように、キャリッジ21が維持ユニット12に到達し、1つめのインクヘッド11aがヘッド位置検知センサ42の真上を通過すると、ヘッド位置検知センサ42の出力も1つめのピークを示す。
As shown in FIG. 17A, when the
次に、図17(b)のように、3つめまでのインクヘッド11cがヘッド位置検知センサ42の真上を通過すると、ヘッド位置検知センサ42の出力も3つのピークを示す。また、最後の5つめのインクヘッド11eがヘッド位置検知センサ42の真上を通過すると、ヘッド位置検知センサ42の出力も5つのピークを示す。なお、本実施例ではインクヘッド11の間隔が等間隔でいないので、ヘッド位置検知センサ42の出力のピークも等間隔になっていない。
Next, as shown in FIG. 17B, when the
したがって、5つのインクヘッド11がある場合、計5つのピークが得られる。センサパターン検出部33は、時間又は距離(リニアスケール44のパルス)に対しセンサ出力をプロットして、センサ出力パターンを生成する。
Therefore, when there are five ink heads 11, a total of five peaks are obtained. The sensor
図18は、最終的に検出されたパルスとヘッド位置検知センサ42の出力の関係の一例を示す。センサパターン比較部34は、ヘッド位置検知センサ42により取得されたセンサ出力パターンと、予めROM27に記憶している標準パターン32を比較して、一致するか否かを判定する。本実施例においても、パターンマッチングやピークと谷部それぞれのパルス数を標準パターン32と比較することで、一致するか否かを判定できる。なお、本実施例では、インクヘッド11とキャリッジ21の境界が明確でないおそれがあるので、一致するか否かは実施例1〜4よりも緩やかに判定される。
FIG. 18 shows an example of the relationship between the finally detected pulse and the output of the head
一致した場合、起点位置決定部35は、最後(5番目の)インクヘッド11eの端部が検出された際のキャリッジ位置を起点位置に決定する。起点位置から距離Aだけ移動した位置がキャリッジ基準位置である。
If they match, the starting
ところで、ヘッド位置検知センサ42の出力値に傾きがあるとインクヘッド11の端部を検出しにくい。そこで、閾値を設定し、ヘッド位置検知センサ42の出力が閾値を下回った箇所のリニアスケール44のパルスからキャリッジ21の起点位置を決定する。
Incidentally, if the output value of the head
閾値はインクヘッド11を検知していない状態の出力値と検知している状態の出力値の中間値、又は、ヘッド位置検知センサ42の出力値が検知定常状態(ピーク後にほぼ一定となった状態)になった時点での出力値である。後者の検知定常状態の出力値は1つめのピークが得られれば決定できるので、5つめのピークでは、例えばそれまでの4つのピークの平均などから決定することができる。図18では、検知していない状態の出力値と検知している状態の出力値の中間値とした。したがって、起点位置決定部35は、5つめのピークが閾値以下となった時のパルス数から起点位置を決定する。
The threshold value is an intermediate value between the output value when the
キャリッジ基準位置決定部36は、起点位置から予め定められた距離Aだけ移動した位置を、維持ユニット12におけるキャリッジ基準位置に決定する。このキャリッジ基準位置でノズル面のキャッピング等の維持作業が行われる。
The carriage reference
なお、本実施例において、インクジェット記録装置100がキャリッジ基準位置までキャリッジ21を移動させる手順は図9と同様であるのでフローチャート図は省略する。
In this embodiment, the procedure for the
以上説明したように、本実施例のインクジェット記録装置100は、維持ユニット12に固定されているセンサで直接インクヘッド11の位置検出を行なうので、維持ユニット12内のキャップやワイパーとインクヘッド11との相対位置精度を向上することができる。
As described above, since the ink
なお、本実施例では、センサ出力パターンからキャリッジ21の高さ情報が得られている。例えば、ピークの山部はノズル面の高さに相当し、谷部はキャリッジ21の高さに相当するので、ピークの谷部の出力値からキャリッジ高さを求めることができ、実施例2のようにテーパリブ41を設ける必要がない。
In this embodiment, the height information of the
実施例5では、5つめのピークが閾値以下となった時のパルス数からそのまま起点位置を決定したが、本実施例では起点位置を補正してより正確な起点位置を算出するインクジェット記録装置100について説明する。
In the fifth embodiment, the starting position is determined as it is based on the number of pulses when the fifth peak is equal to or less than the threshold value. However, in this embodiment, the ink
インクヘッド11間の実寸の距離は予め既知とすることができる。例えば、図16に示したように、1つめの(一番右の)インクヘッド11aから次のインクヘッド11bまでの間隔を例えばXとすればXは実測しておくことができる。本実施例では、3番目のインクヘッド11cから4番目のインクヘッド11dの間隔のみをYとし、他は全て間隔Xであるとする。この間隔X,Yは予めROM27に記憶されている。
The actual distance between the ink heads 11 can be known in advance. For example, as shown in FIG. 16, if the distance from the first (rightmost)
センサ出力パターンのピークの間隔もX又はYとなるはずなので、ピーク間の間隔からX又はYを減じた値は、ヘッド位置検知センサ42の誤差としてよい。したがって、この誤差を補正することで起点位置の精度を向上できる。
Since the peak interval of the sensor output pattern should also be X or Y, a value obtained by subtracting X or Y from the interval between peaks may be an error of the head
具体的な補正を図19に基づき説明する。図19に示すように、ピーク間の間隔をそれぞれL1〜L4とすると、
L1'=L1−X
L2'=L2−X
L4'=L4−Y
L3'=L3−X
のそれぞれが誤差である。いずれか1つを用いてもよいが、L1'〜L4'の平均を用いることで平均的な誤差を取得できるので、L1'〜L4'の平均Eを誤差とする。
Specific correction will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 19, when the intervals between peaks are L1 to L4, respectively.
L1 '= L1-X
L2 '= L2-X
L4 '= L4-Y
L3 ′ = L3-X
Each of these is an error. Any one of them may be used, but since an average error can be obtained by using the average of L1 ′ to L4 ′, the average E of L1 ′ to L4 ′ is used as the error.
基準位置決定手段は、起点位置を平均Eで補正する。平均Eが正の場合は、センサ出力パターンから得たピーク間の距離L1〜L4が実寸より大きいことになるので、キャリッジ21の基準位置を左側に補正し、負の場合は、キャリッジ21の基準位置を右側に補正する。
The reference position determining means corrects the starting position with an average E. When the average E is positive, the distances L1 to L4 between the peaks obtained from the sensor output pattern are larger than the actual size. Therefore, the reference position of the
図20は、本実施例のインクジェット記録装置100がキャリッジ基準位置までキャリッジ21を移動させる手順のフローチャート図の一例である。図20の手順は、ステップS75以外は実施例5と同様である。
FIG. 20 is an example of a flowchart of a procedure for moving the
すなわち、起点位置を決定した後(S70)、起点位置決定手段は、ピーク間の間隔L1〜L4と実寸の間隔X、YからL1'〜L4'の平均Eを算出し、起点位置を補正する(S75)。 That is, after determining the starting position (S70), the starting position determining means calculates the average E of L1 'to L4' from the intervals L1 to L4 between the peaks and the actual distances X and Y, and corrects the starting position. (S75).
キャリッジ基準位置決定手段は、補正後の起点位置から距離Aだけ移動した位置を、キャリッジ基準位置に決定する(S80)。 The carriage reference position determining means determines the position moved by the distance A from the corrected starting position as the carriage reference position (S80).
本実施例のインクジェット記録装置100では、起点位置を実寸の間隔X、Yで補正することで、より正確なキャリッジ基準位置を決定することができる。
In the
以上説明したように、本実施形態のインクジェット記録装置100は、複数のインクヘッドの位置に対応して形成されたセンサ出力パターンが一致した場合に、インクヘッド11の端面を検出するので、残紙やユーザの指によりインクヘッド11を誤検出するおそれがない。このため、インクヘッド11の端面を正確に検出でき、維持ユニット12におけるインクヘッド11の位置を精度よく決定できる。
As described above, the ink
11 インクヘッド
12 維持ユニット
13 ガイドロッド
16 ガイドレール
17 用紙搬送ベルト
18 主走査モータ
19 副走査モータ
21 キャリッジ
23 透過型光学センサ
41 テーパリブ
42 ヘッド位置検知センサ
100 インクジェット記録装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
複数の前記インクヘッドを搭載し、前記下凸部に隣接し、キャリッジ底面よりも下に突出したテーパリブを有するキャリッジと、
ガイドロッドに案内される前記キャリッジを移動させる電動モータと、
前記キャリッジが基準位置で待機する間、待機時のノズル面の機能を維持する維持動作を行う維持手段と、を有し、記録部材にインク液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、
前記維持手段内に設けられ、前記キャリッジが前記維持手段の方向に移動される際、2以上の前記インクヘッドとの距離情報を検出する検出手段と、
前記距離情報を時系列に取得して、前記インクヘッドの端部により得られる特徴を含んだ信号波形を取得する信号波形検出手段と、
前記下凸部の端部に現れる特徴を含む信号波形に基づき前記基準位置を決定する基準位置決定手段と、
前記テーパリブに対応する前記信号波形の一部からキャリッジの高さを検出するキャリッジ高さ検出手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 The ink droplets ejected from the nozzle surface, the ink head having a lower convex portion protruding below the carriage bottom surface,
A carriage having a plurality of the ink heads and having a taper rib adjacent to the lower convex portion and projecting downward from the bottom surface of the carriage;
An electric motor for moving the carriage guided by the guide rod;
An image forming apparatus configured to form an image by ejecting ink droplets onto a recording member. ,
A detecting means provided in the maintaining means for detecting distance information between two or more ink heads when the carriage is moved in the direction of the maintaining means;
A signal waveform detecting means for acquiring the distance information in time series and acquiring a signal waveform including a characteristic obtained by an end of the ink head;
A reference position determining means for determining the reference position based on a signal waveform including a feature appearing at an end of the lower convex portion ;
Carriage height detecting means for detecting the height of the carriage from a part of the signal waveform corresponding to the tapered rib;
An image forming apparatus comprising:
複数の前記インクヘッドを搭載したキャリッジと、
ガイドロッドに案内される前記キャリッジを移動させる電動モータと、
前記キャリッジが基準位置で待機する間、待機時のノズル面の機能を維持する維持動作を行う維持手段と、を有し、記録部材にインク液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、
前記維持手段内に設けられ、前記キャリッジが前記維持手段の方向に移動される際、2以上の前記インクヘッドとの距離情報を検出する検出手段と、
前記距離情報を時系列に取得して、前記インクヘッドの端部により得られる特徴を含んだ信号波形を取得する信号波形検出手段と、
前記信号波形に基づき前記基準位置を決定する基準位置決定手段と、
前記信号波形の標準パターンを記憶した標準パターン記憶手段と、
前記信号波形と前記標準パターンとを照合して略一致するか否かを判定する判定手段と、を有し、
前記判定手段が略一致すると判定した場合、前記基準位置決定手段は、略一致した際の前記キャリッジの位置を起点に前記基準位置を決定する、
ことを特徴とする画像形成装置。 An ink head for ejecting ink droplets from the nozzle surface;
A carriage carrying a plurality of the ink heads;
An electric motor for moving the carriage guided by the guide rod;
An image forming apparatus configured to form an image by ejecting ink droplets onto a recording member. ,
A detecting means provided in the maintaining means for detecting distance information between two or more ink heads when the carriage is moved in the direction of the maintaining means;
A signal waveform detecting means for acquiring the distance information in time series and acquiring a signal waveform including a characteristic obtained by an end of the ink head;
Reference position determining means for determining the reference position based on the signal waveform;
Standard pattern storage means for storing a standard pattern of the signal waveform;
Determination means for determining whether or not the signal waveform and the standard pattern are substantially matched by comparing,
When it is determined that the determination unit substantially matches, the reference position determination unit determines the reference position based on the position of the carriage when substantially matching.
Image forming apparatus characterized by.
複数の前記インクヘッドを搭載したキャリッジと、
ガイドロッドに案内される前記キャリッジを移動させる電動モータと、
前記キャリッジが基準位置で待機する間、待機時のノズル面の機能を維持する維持動作を行う維持手段と、を有し、記録部材にインク液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、
前記維持手段内に設けられ、前記キャリッジが前記維持手段の方向に移動される際、2以上の前記インクヘッドとの距離情報を検出する検出手段と、
前記距離情報を時系列に取得して、前記インクヘッドの端部により得られる特徴を含んだ信号波形を取得する信号波形検出手段と、
前記信号波形に基づき前記基準位置を決定する基準位置決定手段と、
前記キャリッジの位置情報を取得するリニアスケール及びエンコーダセンサと、を有し、
前記信号波形検出手段は、位置情報に対応づけて前記信号波形を検出し、
前記基準位置決定手段は、前記信号波形から検出される、前記インクヘッドの端部の位置情報に基づいて、前記キャリッジの基準位置を決定する、
ことを特徴とする画像形成装置。 An ink head for ejecting ink droplets from the nozzle surface;
A carriage carrying a plurality of the ink heads;
An electric motor for moving the carriage guided by the guide rod;
An image forming apparatus configured to form an image by ejecting ink droplets onto a recording member. ,
A detecting means provided in the maintaining means for detecting distance information between two or more ink heads when the carriage is moved in the direction of the maintaining means;
A signal waveform detecting means for acquiring the distance information in time series and acquiring a signal waveform including a characteristic obtained by an end of the ink head;
Reference position determining means for determining the reference position based on the signal waveform;
A linear scale and an encoder sensor for acquiring positional information of the carriage,
The signal waveform detection means detects the signal waveform in association with position information,
The reference position determining means determines a reference position of the carriage based on position information of an end of the ink head detected from the signal waveform ;
An image forming apparatus.
前記基準位置決定手段は、前記下凸部の端部に現れる特徴を含む信号波形に基づき、前記基準位置を決定する、
ことを特徴とする請求項2又は3記載の画像形成装置。 The ink head has a lower convex portion protruding below the carriage bottom surface,
The reference position determining means determines the reference position based on a signal waveform including a feature appearing at an end of the downward convex portion;
The image forming apparatus according to claim 2 , wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記インクヘッドの前記下凸部による光の遮蔽の有無を検出する、
ことを特徴とする請求項1又は4項記載の画像形成装置。 The detection means is a transmissive optical sensor;
Detecting the presence or absence of light shielding by the lower convex portion of the ink head;
The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記検出手段は、往路と復路の双方で前記距離情報を検出し、
前記基準位置決定手段は、往路と復路の双方の前記信号波形に基づき、前記基準位置を決定する、
ことを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の画像形成装置。 When the carriage reciprocates the guide rod,
The detection means detects the distance information on both the outward path and the return path,
The reference position determining means determines the reference position based on the signal waveforms of both the forward path and the return path;
The image forming apparatus according to claim 1 to 5 any one of claims, characterized in that.
前記検出手段は、前記突起部の通過を光学的に検出する、前記維持手段と一体の透過型光学センサである、
ことを特徴とした請求項1〜6いずれか1項記載の画像形成装置。 A protrusion formed integrally with the ink head;
The detection means is a transmission type optical sensor integrated with the maintenance means for optically detecting passage of the protrusion.
The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記インクヘッドの吐出面から反射される反射波の有無を検出する、
ことを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の画像形成装置。 The detection means is a reflective sensor that detects a reflected wave reflected by a detection target;
Detecting the presence or absence of a reflected wave reflected from the ejection surface of the ink head;
The image forming apparatus according to claim 6 any one of claims, characterized in that.
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