JP5645424B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体に沿って移動するキャリッジに、記録媒体までの距離を検知することにより記録媒体の状態が異常であるか否かを検知する検知手段を備えたインクジェット記録装置に関する。

画像情報に基づいて、用紙等のシート状の記録媒体に画像を記録するプリンタ、ファクシミリ、複写機等の記録装置の一つとして、記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置では、記録媒体の搬送方向と交差する主走査方向に往復移動可能なキャリッジに記録ヘッドを搭載し、キャリッジの移動に同期して記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うシリアル方式のインクジェット式記録装置が使用されている。このシリアル方式では、キャリッジを移動させながら記録を行う１ライン分の記録動作と記録媒体を所定ピッチだけ紙送りする搬送動作とを交互に繰り返すことで記録媒体の全体の記録が行われる。記録媒体としては、所定サイズに裁断されたカットシートや、ロール紙等の連続シートなどが用いられる。連続シートを用いる記録装置では、所定量の記録画像の後端部を切断手段（カッタユニット）で切断し、記録済み部を排出する。

記録部を通して記録媒体を搬送するとき、紙浮きなどの異常搬送が発生すると、記録媒体に正しく記録することができなくなることがある。例えば、記録媒体の種類（特性）あるいは温度や湿度等の周囲環境によっては切断手段で切断するときに引っ掛りが生じ、それが原因となって紙浮きが発生し、記録ヘッドと記録媒体との間に擦れが生じることがある。キャリッジやカッタに大きな負荷がかかるような紙浮きであれば、即座に記録動作を停止させることにより記録ヘッドの大きなダメージを防ぐことができる。しかし、記録ヘッドの擦りを蓄積させる状態でありながら、キャリッジやカッタの負荷増加が微小な紙浮きも存在し、その場合には、正常なカット動作における負荷変動との区別がつかず、記録ヘッド擦れを検知することはできない。そして記録ヘッド擦れによるダメージが繰り返されると、正しい記録を行うことができないだけでなく、記録ヘッドが損傷することもある。

そこで、特許文献１には、キャリッジ上の記録ヘッドから記録媒体までの距離を検知する測距センサを使用し、記録媒体の幅と記録ヘッドまでの距離との検知結果に基づいて搬送される記録媒体の異常を判別する技術が開示されている。また、特許文献２には、キャリッジに搭載したセンサによって記録媒体まで距離と記録媒体の幅を検出し、その検出結果に基づいて搬送される記録媒体の異常を検出する技術が開示されている。

特開２００５−０１５１３２号公報 特開２００４−０７４７１０号公報

しかしながら、特許文献１では、連続シートの両側縁部が載置されるトラクタ装置上のフラップを検知する方法であるため、シートの両側縁部の紙浮きの状態しか判別することができず、中央部の紙浮きの状態を検知することができないものであった。また、特許文献２では、キャリッジに搭載された測距センサを用いて、用紙の任意の場所もしくは複数箇所の異常状態を検出している。そして、検出結果が所定範囲を超えたときに直ちに搬送状態が異常であると判断している。この特許文献２の方法では、印刷前に用紙の複数箇所もしくは全域で紙浮き等の状態を検知しようとすると、サイズが大きい用紙の場合にはキャリッジの検知移動時間が長くなり、搬送が正常な状態でもスループットが低下するという課題がある。また、スループット低下を防ぐために用紙切断中にキャリッジを移動させて検知を行ったとしても、キャリッジに対する用紙の姿勢が変動するため、センサ出力が変化してしまい検出精度が低下するという課題がある。さらに、紙の押し出し動作で紙浮きが軽減する可能性があり、用紙の挙動が印字時と異なる位置で紙浮きを検出することから、検知精度が低下するという課題があり、搬送不良でないものまで搬送不良と判定される可能性があった。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、簡単な方法で記録動作のスループットを低下させることなく、記録媒体の搬送状態が異常であるか否かを精確に検知することにより異常状態に起因する記録不良を防ぐことができるインクジェット記録装置を提供することである。

本発明は、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、前記キャリッジに搭載され前記キャリッジが移動することによって記録媒体を切断する切断手段と、前記キャリッジに搭載された検知手段であって、該検知手段から該検知手段と対面した記録媒体までの距離を検知する検知手段と、記録装置の動作を制御するための制御手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、前記切断手段による記録媒体の切断中に、前記検知手段により記録媒体までの距離を複数個所で検知し、前記キャリッジの移動方向の所定間隔ごとの前記検知結果の変動量が所定値以上でない場合に記録媒体の状態が異常でないと判断し、前記変動量において所定値以上のものがあった場合、前記切断手段を収納した状態で前記検知手段により該検知手段から該検知手段と対面した記録媒体までの距離を検知して、記録媒体の高さが閾値以上のとき記録媒体の状態が異常であると判断することを特徴とする。

本発明によれば、簡単な方法で記録動作のスループットを低下させることなく、記録媒体の搬送状態が異常であるか否かを精確に検知することにより異常状態に起因する記録不良を防ぐことができるインクジェット記録装置が提供される。

一実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図 キャリッジに搭載された検知手段の平面図（ａ）および縦断面図（ｂ） インクジェット記録装置の制御手段における検知手段の入出力信号を処理する制御部の構成を示すブロック図 検知手段と測定面との距離による照射領域および受光領域の変動を示す図 検知手段と測定面との距離に対する出力変動を示すグラフ 検知手段と測定面との距離に対する距離係数を示すテーブル 記録媒体をセットするときの動作のフローチャート 記録媒体までの距離の変動量を検知する第１の工程のフローチャート 記録媒体までの距離を検知する第２の工程のフローチャート 検知手段で検出した高さデータを例示する説明図 記録媒体までの距離を検知する第２の工程の別の実施形態のフローチャート プラテンの搬送面に作用する吸引力と記録媒体の種類（特性）および周囲環境との関係を例示する表 キャリッジに搭載された検知手段、記録ヘッドおよび切断手段の切断方向の位置関係を示す部分正面図 所定範囲では記録媒体の異常の有無を判断しないときの高さデータの検出例を示すグラフ 切断された記録媒体の記録済み部を押し出す搬送動作の行った後で高さデータを検知する第２の工程を行うときのフローチャート

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一または対応部分を示すものである。
〔第１の実施形態〕
図１は、一実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。インクジェット記録装置は、画像情報（記録データ）に基づいて記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して画像を記録するように構成されている。図１のインクジェット記録装置には、装置本体に設置されたガイドシャフト１０５に沿って往復移動可能なキャリッジ１０１が設けられており、キャリッジ１０１には、記録ヘッド１０３および検知手段１０２が搭載されている。この検知手段１０２は、記録媒体の記録面などで規定される測定面までの距離を検知するためのセンサで構成されている。キャリッジ１０１には、記録媒体を切断するための切断手段であるカッタユニット１０９と、カッタユニット１０９を保護するカッタ保護部材１１０が設けられている。

記録ヘッド１０３と対向する位置には画像記録される記録媒体１０６を支持するためのプラテン１０７が配設されており、記録媒体１０６は不図示の搬送ローラによってプラテン１０７上を搬送される。このときの記録媒体１０６の搬送方向（副走査方向）を矢印Ｙで示す。また、Ｘ方向とＹ方向で作られるＸＹ平面に垂直な方向を矢印Ｚで示す。記録動作においては、搬送ローラによってプラテン１０７上に搬送された記録媒体１０６上をキャリッジ１０１がＸ方向に走査しながら、記録ヘッド１０３から記録媒体１０６へインクを吐出することにより画像を形成していく。記録ヘッド１０３による１ライン分の記録と搬送ローラによる所定ピッチの紙送りとを交互に繰り返すことにより、記録媒体全域の画像記録が行われる。画像記録が終了すると、記録媒体１０６は、搬送ローラによりプラテン１０７の搬送下流側の切断位置まで搬送される。

キャリッジ１０１に搭載される検知手段１０２、記録ヘッド１０３および切断手段１０９は、例えば図１３に示すように、切断方向（搬送方向と交差する方向）に所定の位置関係で配置されている。プラテン１０７の搬送下流側の所定間隔をおいた位置に、装置本体から排出される記録媒体を案内するための排紙ガイド１０８が配されている。プラテン１０７と排紙ガイド１０８との間に、切断手段１０９の切断方向（矢印Ｂ方向）の移動を案内するためのカッタ溝（不図示）が形成されている。上記切断位置は、切断手段１０９が矢印Ｂ方向（搬送方向と交差する方向）に移動する領域に設けられている。記録媒体１０６を切断ときは、まずキャリッジ１０１を矢印Ｃ方向（準備方向）に移動させ、そして、平刃（回転刃）１１１がカッタ溝に入り込んだ状態でキャリッジを反転移動させることで切断手段１０９を矢印Ｂ方向（切断方向）に移動させる。これにより、記録媒体１０６は平刃１１１によって切断され、切断位置よりも搬送下流側にある記録済み部が切り離される。キャリッジ１０１上で、検知手段１０２の測定領域は記録ヘッド１０３のフェイス面（インク吐出面）より切断上流側に位置し、センサ１０２の下面が記録ヘッド１０３のフェイス面と同等もしくはそれより高く（記録媒体１０６から離れる）なるように配置されている。

記録装置本体には、ＣＰＵ、メモリおよびＩ／Ｏ回路等を備えたコントローラからなる制御手段５００が設けられている。この制御手段５００は、内部メモリに予め格納された制御プログラムに従い、駆動モータや各種装置の動作を制御する。これにより、記録媒体の記録動作（給紙搬送動作や切断動作等を含む）を制御するとともに、画像データに基づいて記録ヘッド１０３の駆動を制御することにより、記録媒体に画像を記録していく。また、制御手段５００は、後述する検知手段１０２の検知動作も制御する他、その他の記録装置の全体の動作およびそのタイミングを制御する。

図２はキャリッジ１０１に搭載された検知手段１０２の平面図（ａ）および縦断面図（ｂ）である。検知手段１０２は、光学素子として２つのフォトトランジスタ２０３、２０４と、３つの可視ＬＥＤ２０５、２０６、２０７と、１つの赤外ＬＥＤ２０１とを備えている。これらの素子の駆動は不図示の外部回路によって行われる。また、これらの素子としては、直径が最大で約４ｍｍの砲弾型素子（例えば一般的な直径３．０ｍｍ〜３．１ｍｍサイズの量産型タイプ）が使用されている。赤外ＬＥＤ２０１は、ＸＹ平面と平行な記録媒体１０６の表面（測定面と称す）に対して４５度の照射角を有し、その照射光中心（照射軸）が測定面の法線（Ｚ軸）に平行なセンサ中心軸２０２と所定位置で交差するように配置されている。その交点の検知手段１０２に対する位置を基準位置と称する。

赤外ＬＥＤ２０１の照射光は、開口部によって幅を調整されることにより、基準位置にある測定面に直径約４ｍｍ〜５ｍｍの照射面を形成するように最適化される。２つのフォトトランジスタ２０３、２０４は、可視光から赤外光までの波長の光に対して感度を有する。測定面が基準位置にあるとき、フォトトランジスタ２０３、２０４の受光軸が赤外ＬＥＤ２０１の反射軸と平行になるように配置されている。そして、フォトトランジスタ２０３の受光軸は反射軸に対してＸ方向に＋２ｍｍ、Ｚ方向に＋２ｍｍ移動した位置となり、フォトトランジスタ２０４の受光軸は反射軸に対してＸ方向に−２ｍｍ、Ｚ方向に−２ｍｍ移動した位置となるように配置されている。測定面が基準位置にあるとき、赤外ＬＥＤ２０１の照射軸と測定面との交点は可視ＬＥＤ２０５の照射軸と測定面との交点と一致しており、２つのフォトトランジスタ２０３、２０４の受光領域はこの交点を挟むように形成される。また、２つのフォトトランジスタ２０３、２０４の間には厚さ約１ｍｍのスペーサが配されており、それぞれが受光した光が互いに回り込まない構造になっている。フォトトランジスタ２０３、２０４のそれぞれにも入光範囲を制限するために開口部が設けられており、その大きさは基準位置にある測定面の直径３ｍｍ〜４ｍｍの範囲の反射光のみを受光可能となるように最適化される。

可視ＬＥＤ２０５は、緑色の発光波長（約５１０〜５３０ｎｍ）を有する単色可視ＬＥＤであり、センサ中心軸２０２と一致するように設置される。可視ＬＥＤ２０６は、青色の発光波長（約４６０〜４８０ｎｍ）を有する単色可視ＬＥＤであり、図２（ａ）に示すように可視ＬＥＤ２０５に対しＸ方向に＋２ｍｍ、Ｙ方向に−２ｍｍずれた位置に配されている。測定面が基準位置にあるとき、可視ＬＥＤ２０６の照射軸と測定面との交点位置において、フォトトランジスタ２０３の受光軸と交差するように配置されている。２０７は赤色の発光長波（約６２０ｍｍ〜６４０ｍｍ）を持つ単色可視ＬＥＤである。この単色可視ＬＥＤ２０７は、可視ＬＥＤ２０５に対しＸ方向に−２ｍｍ、Ｙ方向に＋２ｍｍ移動した（ずれた）位置にあり、測定面が基準位置にあるときに可視ＬＥＤ２０７の照射軸と測定面との交点位置においてフォトトランジスタ２０４の受光軸と交差するように配置される。

図３はインクジェット記録装置の制御手段５００の検知手段１０２の入出力信号を処理する制御部のブロック図である。３０１はＣＰＵであり、赤外ＬＥＤ２０１および可視ＬＥＤ２０５〜２０７のオン／オフの制御信号の出力や、フォトトランジスタ２０３、２０４の受光量に応じて得られる出力信号の演算などを行う。３０２は駆動回路であり、ＣＰＵ３０１から送られるオン信号を受けてそれぞれの発光素子へ定電流を流して発光させる働きをする。３０３はＩ／Ｖ変換回路であり、フォトトランジスタ２０３、２０４から電流値として送られてきた出力信号を電圧値に変換する働きをする。３０４は増幅回路であり、微小信号である電圧値に変換後の出力信号を、Ａ／Ｄ変換において最適なレベルまで増幅する働きをする。３０５はＡ／Ｄ変換回路であり、増幅回路３０４で増幅された出力信号を１０ｂｉｔディジタル値に変換してＣＰＵ３０１に入力する働きをする。３０６はメモリであり、ＣＰＵ３０１の演算結果から所望の測定値を導き出すための参照テーブルの記録や出力値の一時的な記録に用いられる。ＣＰＵ３０１は記録装置全体の制御を行うＣＰＵである。メモリ３０６には、ＣＰＵ３０１が動作するためのプログラムや、ヘッド駆動やモータ駆動等の制御テーブルがあらかじめ格納されている。ヘッド駆動回路３０７は記録ヘッド１０３を駆動するための駆動回路であり、ＣＰＵ３０１から送られてきた記録データをさらに記録ヘッド１０３へ転送する。

図４は検知手段と測定面との距離による照射領域および受光領域の変動を示す図であり、図４（ａ）は測定面が基準位置より近いときの状態を、図４（ｂ）は測定面が基準位置にあるときの状態を、図４（ｃ）は測定面が基準位置より遠いときの状態を、それぞれ示す。図５は検知手段と測定面との距離に対するフォトトランジスタ２０３、２０４の出力変動を示すグラフである。図６は検知手段と測定面との距離に対する距離係数を示すテーブルである。次に、検知手段１０２を用いて記録媒体１０６までの距離を検出するときの処理手順について説明する。搬送ローラにより記録媒体１０６がプラテン１０７上まで搬送されると、検知手段１０２を記録媒体１０６上まで移動させて赤外ＬＥＤ２０１を点灯させる。赤外ＬＥＤ２０１から照射された光は測定面に反射し、フォトトランジスタ２０３、２０４はその反射光の一部を受光する。フォトトランジスタ２０３、２０４の出力は、測定面までの距離によって変化する赤外ＬＥＤ２０１の照射領域４０１とフォトトランジスタ２０３、２０４の受光領域４０２、４０３とが重なる面積に関連して変化する。

前述したフォトトランジスタ２０３、２０４の配置では、受光領域４０２、４０３の中心は照射領域４０１の中心を外れた位置を測定している。そのため、中心（センサ中心軸）２０２を通る位置を測定する配置に比べ、センサ１０２と測定面との距離のわずかな変動によっても重なる領域が大きく変化する。図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、センサ１０２と測定面との距離によって変化する照射領域４０１および受光領域４０２、４０３の位置の変化を示している。図５のグラフはセンサ１０２と測定面との距離による２つのフォトトランジスタ２０３、２０４出力変動を示しており、図中の線ａはフォトトランジスタ２０３の出力を表し、線ｂはフォトトランジスタ２０４の出力を表している。

図４（ａ）において、左図のようにセンサ１０２と測定面との距離が基準位置に対し約１ｍｍ近い場合（基準位置−１ｍｍの場合）、右図のようにフォトトランジスタ２０３の受光領域４０２の大部分が照射領域４０１と一致しており、そのときの出力は図５中の位置Ａで示すようにピークとなる。それに対し、フォトトランジスタ２０４の受光領域４０３は照射領域４０１から外れており、そのとき出力は最小レベルとなる。

図４（ｂ）において、左図のようにセンサ１０２に対し測定面が基準位置にある場合（記録媒体の記録面が基準位置と一致している場合）、右図のようにフォトトランジスタ２０３の受光領域４０２と赤外ＬＥ２０１の照射領域４０１とが一致する面積が、フォトトランジスタ２０４の受光領域４０３と赤外ＬＥＤ２０１の照射領域４０１とが一致する面積とほぼ同じとなり、そのときの出力は図５中の位置Ｂで示すようにピーク時の約１／２となる。

図４（ｃ）において、左図のようにセンサ１０２と測定面との距離が基準位置より約１ｍｍ遠い場合（基準位置＋１ｍｍの場合）、右図のようにフォトトランジスタ２０４の受光領域４０３の大部分が照射領域４０１と一致しており、そのときの出力は図５中の位置Ｃで示すようにピークとなる。それに対し、フォトトランジスタ２０３の受光領域４０２は照射領域４０１から外れており、そのとき出力は最小レベルとなる。

このように、検知手段１０２と測定面との距離に応じて、２つのフォトトランジスタ２０３、２０４の出力が変化する。２つのフォトトランジスタ２０３、２０４の出力がピークとなる位置の間隔は、フォトトランジスタ２０３、２０４のＺ方向への相対的なずれ量、並びに測定面に対する傾きおよび赤外ＬＥＤ２０１の測定面に対する傾きによって決まる。その配置については、所望の測定範囲の広さを元に最適化される。記録媒体１０６までの距離によって変化する２つのフォトトランジスタ２０３、２０４の出力が得られると、この２つの出力を元にＣＰＵ３０１において距離係数Ｌが求められる。

図６の距離係数Ｌは、フォトトランジスタ２０３の出力をＶａ、フォトトランジスタ２０４の出力をＶｂとしたとき、次の式（１）によって求められる。
Ｌ＝（Ｖａ／Ｖｂ）×α・・・・・・・式（１）
ここで、αは装置ごとに定められる所定の定数である。
距離係数Ｌはセンサ１０２と測定面との距離に応じて値が変化する係数であり、フォトトランジスタ２０３の出力がピークとなるとき（基準位置−１ｍｍ）に最小値となり、フォトトランジスタ２０４の出力がピークとなるとき（基準位置＋１ｍｍ）に最大値となる。距離係数Ｌの性質上、測定範囲は２つのフォトトランジスタ２０３、２０４のピーク内とすることが望ましい。本実施形態における検知手段１０２の測定範囲は基準位置±１ｍｍである。

ＣＰＵ３０１での演算処理により距離係数Ｌが求められると、メモリ３０６に記録された距離参照テーブルが読み出される。図６はこの距離参照テーブルの一例を示す。上記式（１）によって求められた距離係数Ｌは、２つのフォトトランジスタ２０３、２０４の出力特性の影響により、距離に対してわずかに曲線的な増加を示す。このような距離参照テーブルは、演算によって得られた距離係数Ｌからより正確に測定対象までの距離を得るために用意される。演算で得られた距離係数Ｌと上記の距離参照テーブルから測定対象までの距離を求め、その値を出力する。記録媒体の記録面としての測定面までの距離が求められると、プラテン１０７からの相対的な距離により記録媒体１０６の厚みなども算出することが可能となる。

以上説明した検知手段１０２により当該検知手段から測定面までの距離並びにその変動を検知することができる。測定面が記録媒体の記録面である場合は記録媒体までの距離およびその変動を検知することができる。また、キャリッジ１０１を移動させながらプラテン１０７およびその上の記録媒体までの距離およびその変動を検知することにより、記録媒体の幅（キャリッジ移動方向の幅）および記録媒体の厚さを検知することができる。そして、記録媒体までの距離の変動および変動量を検知することで、紙浮き等の記録媒体の搬送姿勢の状態を検知することができる。このように、検知手段１０２は、測定面までの距離をその変動を検知することで種々の目的に使用することができ、多目的センサとして機能するものである。

ここで、検知手段１０２と一般的な測距センサとの相違点について説明する。前述のように検知手段１０２を用いて、記録媒体の記録面としての測定面までの距離を検出することができる。一般的な測距センサのように２つの受光素子を発光素子と同一平面上に配置させた場合、拡散光の特性として測定対象に照射される光の強度ばらつきや距離変動に伴う照射領域および受光領域のぼやけによる影響がある。そのため、それぞれの受光素子の出力曲線において、出力がピークとなるまでの傾きとピークを過ぎてからの傾きが非対称的となり、その結果感度の低い位置の影響を受けて測距センサとしての精度が低下するといった問題があった。これに対し、本実施形態に係る検知手段１０２によると、出力曲線の立ち上がりと立下りの対称性が改善されるため、精度良い距離検出を行うことができる。

記録媒体にはその種類により反射特性に違いがあるのが一般的である。例えば、光沢紙などの用紙は正反射が支配的であり、普通紙などの用紙は拡散反射が支配的である。そのため、距離による距離係数Ｌの変化は記録媒体の特性によって少しずつ違いが見られる。精度良くセンサと記録媒体表面の距離を求めようとする場合、上述の距離参照テーブルを１つだけ持たせるのではなく、記録媒体の種類に応じて選択することが望ましい。本実施形態では、クリアフィルム等の記録媒体に対しても距離の検出が可能となるように、赤外ＬＥＤ２０１とフォトトランジスタ２０３、２０４の角度を正反射角となるように配置した。ただし、正反射による距離検出が困難な記録媒体に対しては、記録媒体に垂直に照射を行う可視ＬＦＤ２０５を用いてその拡散反射光を測定するといった方法を採ることができる。

図７は記録媒体をセットするときの動作のフローチャートである。次に、前述のインクジェット記録装置において、記録媒体（用紙）をセットするときの動作を図７を参照して説明する。用紙をセットするとき、多目的センサでもある検知手段１０２を使用して「用紙先端検出」、「用紙幅検出」、「用紙斜行検出」という３種類の検知を行う。まずステップＳ７０１において、キャリッジ１０１を移動可能にするために、記録ヘッド１０３のインク吐出面を覆っていたキャップ（不図示）をオープンにする。そして、記録媒体１０６をＹ方向の所定位置まで搬送ローラによって搬送（ＦＥＥＤ）し、キャリッジ１０１をＸ方向の所定位置に移動させる。そこで、ステップＳ７０２において、検知手段１０２の可視ＬＥＤ２０７を点灯させ、フォトトランジスタ２０３の出力（図５中の線ａ）が大きく変化するまで記録媒体１０６を逆方向に搬送（ＢＡＣＫ−ＦＥＥＤ）することで、記録媒体１０６の先端を検知する。

次に、ステップＳ７０３において、キャリッジ１０２により図１の矢印Ｃ方向に記録媒体１０６の全域（全幅）をスキャンする。このときも検知手段１０２を使用し、フォトトランジスタ２０３の出力ａが大きく変化する位置を記録媒体１０６の端部であると判断する。端部は２箇所検出され、その間隔を「用紙幅」として認識する。記録媒体１０６の全域をスキャンする際にフォトトランジスタ２０４の出力ｂも測定することで、記録媒体１０６の用紙幅全域の「検知手段１０２から記録媒体までの距離」のデータを取得する。この距離は、センサ１０２から記録媒体の記録面（測定面）までの距離に相当する。以下では、「検知手段１０２から記録媒体１０６までの距離」を単に「距離」もしくは「高さ」と称する。また、各フローチャートにおいては、「検知手段１０２から記録媒体までの距離」のことを「高さ」として記載している。

上記の記録媒体の幅検出および高さ測定を行った後、ステップＳ７０４において、記録媒体１０６を所定量だけ正方向もしくは逆方向に搬送し、フォトトランジスタ２０３の出力ａにより記録媒体１０６の端部位置を再度検出する。再度検出した端部位置が用紙幅検出時の端部位置から変化している場合は、「用紙が斜行している」と判断し、ユーザに記録媒体１０６の再セットを促す。こうして記録媒体をセットした後、キャリッジ１０１を所定の位置に戻し、ステップＳ７０５において、キャップをクローズ（記録ヘッド１０３をキャッピング）する。そして、「待機状態」にして一連の動作を終了する。

図８は記録媒体までの高さの変動量を検知する第１の工程のフローチャートである。第１の工程は、切断手段１０９により記録媒体１０６を切断するときに検知手段１０２により記録媒体までの距離の変動量を検知する工程である。この第１の工程は、新たな動作を追加することなく、すでに行われている切断手段１０９による記録媒体切断のシーケンスを利用する。ステップＳ８０１において、記録媒体１０６を切断するためにキャリッジ１０１が図１の矢印Ｂ方向（切断方向、復方向）に移動を開始する。そして、ステップＳ８０２において、記録媒体１０６の切断中に、検知手段１０２によって記録媒体１０６の用紙幅全域の高さデータを測定する。

次いで、ステップＳ８０３における記録媒体の「高さの変動量」の算出を行う。図１０は検知手段１０２で検出された高さデータを示す説明図である。次に、図１０を参照して、記録媒体の「高さの変動量」の算出の手順について説明する。図１０（ａ）は、ステップＳ８０２の測定で、記録媒体１０６の紙浮きが発生しておらず、検出した高さに変化が無かった場合を示す。この場合は、記録媒体１０６の厚みをＨとすると、検知手段１０２が記録媒体１０６の矢印Ｂ側（矢印Ｂ方向）の記録媒体１０６が存在しない端部に到達した時に、検知手段１０２が検出する高さは「Ｈ」だけ高くなる。また、検知手段１０２が記録媒体１０６の矢印Ｃ側（矢印Ｃ方向）の端部に到達した時に、検知手段１０２が検出する高さは記録媒体１０６の厚み「Ｈ」だけ低くなる。

図１０（ｂ）は、記録ヘッド１０３にダメージを与えるほどの紙浮き（紙ジャムとも称す）状態が発生した場合を示す。この場合は、紙ジャムが発生している位置における高さは大きいものとなっている。そして「異常」と判断するための所定値を「Ｘ」とすると、図１０（ｂ）に示す検出データにおける高さはこの所定値を超えている。ところで、本実施形態では、切断手段１０９による切断中に測定動作を行っている。そのため、切断手段１０９の丸刃（回転刃）１１１が記録媒体１０６の端部に到達して切断を開始した瞬間では、記録媒体１０６の切り難さによってはいわゆる「引っ掛かり」現象が生じることがある。そのためにキャリッジ１０１の姿勢が変動し、検知手段１０２から記録媒体１０６までの距離が変化することになる。この「引っ掛かり」現象は、記録媒体１０６を問題なく正常に切断したときでも発生することがある。よって、正常な状態であっても検知手段１０２が検出する高さは所定値Ｘを超えることがある。

図１０（ｃ）は、「引っ掛かり」現象が発生したときに検知手段１０２が検出した高さの変化を示す。「引っ掛かり」現象によって変化した高さをΔＨ´とすると、カッタが記録媒体１０６の矢印Ｂ側（矢印Ｂ方向）の紙端に到達したときに検知手段１０２が検出する高さは「ΔＨ´＋Ｈ」となる。そして、ΔＨ´の大きさによっては、正常範囲の紙浮きでも所定値Ｘを超えてしまう可能性がある。よって、本実施形態における第１の工程では、所定値Ｘではなく「高さの変動量」によって搬送異常の有無を判断する。この「高さの変動量」は、所定間隔ΔＸごとの高さの変動量ΔＨである。このような手順によって、図８のステップＳ８０３における記録媒体の「高さの変動量」の算出を行う。

次いで、ステップＳ８０４において、所定範囲内（所定間隔ΔＸごと）の変動量ΔＨが閾値を越えているか否かを判断する。ただし、ステップＳ８０４では、エラー処理を行わずに内部フラグをオンにすることに止める。ステップＳ８０３で算出した変動量ΔＨが閾値を越えていない場合は、内部フラグはオフのままで第１の工程を終了する。一方、ステップＳ８０４において、ステップＳ８０３で算出した変動量ΔＨが閾値を越えている場合は、ステップＳ８０５において、内部フラグをオンにして第１の工程を終了する。また、図１０（ｃ）の状態において紙ジャム発生位置付近での所定間隔ΔＸ内の変動量ΔＨが閾値以上であれば、内部のフラグをオンにする。

上記第１の工程では、「切断すること」を重視して条件が決められている。例えば、負圧吸引力を用いて記録媒体を吸着する吸引式プラテンを用いる場合は、切断し易いように、プラテン１０７の吸引量はいかなる周囲環境や記録媒体の種類においても最大値に設定される。これは、切断中と記録動作中とでは条件が異なるため紙浮きの状態が変化する可能性があり、かかる変化による影響を低減するためである。また、切断後においては記録媒体１０６の搬送動作によって紙浮き状態が均されることもあり、そのような場合に単純に「異常」と判断する閾値を緩和すると、検知すべき紙浮きを見逃す危険性があり、そのような事態を回避するためである。そこで、本実施形態では、第１の工程で高さデータが急激に変化した場合でも即座に「異常」と判断せず、検出する条件を記録動作に合わせて記録媒体までの距離を検知する第２の工程を行うように構成される。かかる構成により、異常状態の検知精度を向上させることができる。

図９は記録媒体までの距離を検知する第２の工程のフローチャートである。前述の第１の工程を行った後、記録ヘッド１０３による記録動作の前に、検知手段１０２によって記録媒体１０６までの距離を検知する第２の工程を行う。図９において、記録動作を開始する前に、ステップＳ９０１において第１の工程におけるステップＳ８０５の内部フラグの状態を確認する。内部フラグがオフである場合は、第１の工程で紙浮きが発生しなかったと判断して記録動作を開始する。内部フラグがオンである場合は、第２の工程を開始し、ステップＳ９０２においてキャリッジ１０１を矢印Ｃ方向（往方向）に移動を開始する。この第２の工程は、前述の第１の工程（図８）を実行した後、該第１の工程において検知手段１０２が記録媒体までの距離の変動量が所定値以上であることを検知した場合に実行される。また、この第２の工程では、切断手段１０９を収納した状態（切断刃を引っ込めた非切断状態）でキャリッジ１０１を移動させ、記録媒体全域にわたって検知手段１０９により記録媒体までの距離を検知する。

すなわち、第２の工程は、第１の工程において検知手段１０２により所定値以上ので記録媒体までの距離の変動量を検知した場合に、記録動作のときと同じ条件（切断手段１０９を用いない）の元で記録媒体全域にわたって記録媒体までの距離を測定する工程である。例えば、プラテン１０７が負圧または静電吸着等による吸引力を用いて記録媒体を搬送面に吸着させる吸引式プラテンである場合は、その吸引力（吸引量）は、記録動作のときと同様に、記録媒体１０６の種類（特性）または周囲環境（温度や湿度）に応じて設定する。また、切断開始時の「引っ掛かり」をさせないために前述のように切断手段１０９の切断刃を収納した非切断状態にしておく。こうして、ステップＳ９０３において、キャリッジ１０１を矢印Ｃ方向に移動させながら、検知手段１０２を用いて記録媒体１０６の幅方向全域の高さデータを取得する。

次いで、ステップＳ９０４において、ステップＳ９０３で取得した高さデータが閾値以上になっているか否かを判断する。閾値以上となっている場合は、ステップＳ９０５において、記録ヘッド１０３にダメージを与えるほどの紙浮きが発生して「異常」状態となっていると判断し、エラー処理を行う。このとき、切断手段１０９による「引っ掛かり」現象は生じないため、図１０中の所定値Ｘで「異常」かどうかの判断を行う。つまり、図１０（ｂ）のように検知した高さが所定値Ｘを超えた場合に「異常」と判断する。このように、第１の工程の結果を元に、この第２の工程で最終的な「異常」の判断を行うことで誤検知を無くすことができる。一方、ステップＳ９０４においてステップＳ９０３の高さデータが所定値Ｘ以上でない場合は、正常と判断して記録動作を開始する。

以上説明した実施形態に係るインクジェット記録装置は、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッド１０３と、記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジ１０１と、キャリッジに搭載され記録媒体を切断する切断手段１０９と、を備える。さらに、キャリッジに搭載され記録媒体までの距離を検知する検知手段１０２と、記録装置の動作を制御するための制御手段５００と、を備える。そこで、次の第１の工程および第２の工程を実施して記録媒体の状態が異常であるか否かを判断する。第１の工程では、切断手段１０９により記録媒体を切断するときに検知手段１０２により記録媒体までの距離の変動量ΔＨを検知する。第２の工程では、第１の工程で所定値以上の変動量を検知した場合に切断手段を収納した状態で検知手段により記録媒体までの距離を検知する。そして、制御手段５００により、第２の工程で検知した記録媒体までの距離が所定値以上である場合に記録媒体の状態が異常であると判断し、第２の工程で検知した記録媒体までの距離が所定値以上でない場合に記録媒体の状態が異常でないと判断する。そして、異常でないと判断した場合に記録ヘッド１０３による記録動作を開始する。

以上説明した実施形態によれば、記録媒体を切断するときに第１の工程を行うため、明らかな紙浮きが生じていない場合に、異常状態を判断するための余分な動作を回避することができる。また、第１の工程で大きな変化が見られた場合でも、即座に異常と判断せずに実際の記録動作と同じ条件で第２の工程を行うことで、切断時に特異に発生している現象と記録動作時の現象とを切り分けることができる。これにより、記録媒体の異常状態の検知精度を向上させることができる。したがって、簡単な方法で記録動作のスループットを低下させることなく、記録媒体の搬送状態が異常であるか否かを精確に検知することで、異常状態に起因する記録不良を防ぐことが可能になる。

〔第２の実施形態〕
図１１は記録媒体までの距離を検知する第２の工程の別の実施形態のフローチャートである。本実施形態では、第１の実施形態における第２の工程において、図１１の第２の工程を実施し、検知手段１０２により記録媒体の厚さ分の差を利用して記録媒体の幅を計測する。そして、記録媒体の幅方向の複数箇所の記録媒体までの距離と第２の工程で検知した複数箇所の記録媒体までの距離との差異が所定値以上である場合に、紙ジャム等が発生したり、記録画質が低下するほどの異常状態になっていると判断する。本実施形態のその他の構成は第１の実施形態と同様である。

図１１を参照して、本実施形態の第２の工程を説明する。記録動作を開始する前に、ステップＳ１１０１において、第１の実施形態における第１の工程のステップＳ８０５の内部フラグの状態を確認する。この内部フラグがオフである場合は、第１の工程で紙浮きが発生しなかったと判断し記録動作を開始する。内部フラグがオンである場合は、第２の工程を開始し、ステップＳ１１０２においてキャリッジ１０１を矢印Ｃ方向（往方向）に移動を開始する。そして、ステップＳ１１０３において、キャリッジ１０１を往方向に移動（スキャン）させながら、検知手段１０２を用いて記録媒体１０６の幅方向全域の高さデータを取得する。

次いで、ステップＳ１１０４において、ステップＳ１１０３で得られた高さデータと、図７のステップＳ７０３で用紙幅を計測するときに検知した高さデータとを比較し、その差分をとる（求める）。そして、ステップＳ１１０５において、ステップＳ１１０４で求めた差分が所定値Ｘ以上となっているか否かを判断する。差分が所定値以上となっている場合は、ステップＳ１１０６において、記録ヘッド１０３にダメージを与えるほどの紙浮き（いわゆる「紙ジャム」）の状態と判断し、エラー処理を行う。一方、ステップＳ１１０３の高さデータが所定値Ｘ以上でない場合は、正常と判断して記録動作を開始する。本実施形態は、以上の点で第１の実施形態と相違するが、その他の点では同じ構成を有する。

本実施形態によれば、記録媒体の幅を計測するときに記録媒体までの距離データを取得し、そのデータを第２の工程で比較することで、ガイドシャフト１０５の反りやプラテン１０７の凸凹のような装置固有の要因をキャンセルすることができる。これにより、異常状態の検知精度を向上させることができる。したがって、一層効率よく、簡単な方法で記録動作のスループットを低下させることなく、記録媒体の搬送状態が異常であるか否かを精確に検知することで、異常状態に起因する記録不良を防ぐことが可能になる。

〔第３の実施形態〕
本実施形態では、プラテン１０７として、記録媒体１０６が搬送面から浮かないように負圧もしくは静電吸着による吸引力を用いて記録媒体を吸着する吸引式プラテンが使用される。すなわち、本実施形態は、第１の実施形態において、記録ヘッド１０３と対向する位置で記録媒体を支持するプラテンとして吸引力により記録媒体を吸着するプラテンを使用する。そして、第２の工程におけるプラテンの吸引力は、記録動作中と同様に、記録媒体の種類（特性）または周囲環境（温度や湿度等）に応じて変更するように制御される。一例として、記録媒体１０６の剛性が小さい場合は、高い吸引力では凸凹が顕著になり記録画像の品位に影響するため、吸引力を低い値に設定する。逆に記録媒体の剛性が高い場合は、紙浮きを抑えるために吸引力を高い値に設定する。さらに、周囲環境が変化すると記録媒体１０６の状態も変化するため、吸引力も必要に応じて変化させる。本実施形態は、以上の点で第１の実施形態と相違し、その他の点では同じ構成を有する。

図１２は記録媒体の種類および周囲環境（温度）とプラテン１０７の吸引力との関係を例示する表である。図１２に記載される数値は最大吸引力に対する割合（％）を示しており、例えば「１００」の場合は最大吸引力となり、「９０」の場合は最大吸引力に対して９０％の吸引力となる。ここでは、記録媒体の種類に応じて、各周囲温度に対する吸引量が異なっている。さらに、「湿度」をも考慮して吸引力を変化させることも可能である。ただし、切断手段１０９により記録媒体を切断している際は、切断機能を優先するためにプラテン１０７の吸引力は最大値に設定される。そのため、切断中と記録中とでは吸引力が異なる場合があり、紙浮き状態も異なってくる。よって、第２の工程において記録媒体までの距離を検知する際には記録中と同等の吸引力で吸引する。

本実施形態によれば、切断時と記録時でプラテン１０７の吸引力が異なり紙浮き状態が異なる場合でも、第２の工程で記録時と同じ吸引力のもとで検知動作を行うことででき、異常状態の検知精度を向上させることができる。したがって、さらに効率よく、簡単な方法で記録動作のスループットを低下させることなく、記録媒体の搬送状態が異常であるか否かを精確に検知することで、異常状態に起因する記録不良を防ぐことが可能になる。

〔第４の実施形態〕
本実施形態は、前述の第１の実施形態において、キャリッジ１０１に搭載される検知手段１０２、記録ヘッド１０３、切断手段１０９に関し、キャリッジ１０１の移動方向において検知手段を切断手段と記録ヘッドとの間に配置する構成を有する。図１３に示すように、キャリッジ１０１上において、矢印Ｃ方向（切断方向Ｂと逆の準備方向）に、上流側から下流側へ記録ヘッド１０３、検知手段１０２、切断手段１０９（回転刃１１１）の順に配置されている。かかる構成によれば、矢印Ｂで示す切断方向から見て、記録ヘッド１０３より上流側に検知手段１０２が配され、検知手段１０２より上流側に切断手段１０９が配される関係となる。かかる配置関係によれば、切断手段１０９で記録媒体を切断している際に紙浮きが発生した場合、記録ヘッド１０３に紙浮き状態が到達する前に検知手段１０２によって紙浮きを検知することが可能となる。本実施形態は、以上の点で第１の実施形態と相違しているが、その他の点では同じ構成を有する。

本実施形態によれば、主走査方向において切断部（切断手段１０９）と記録ヘッド１０３の中間に検出部（検知手段１０２）が存在することで、切断時に発生した紙浮き状態が記録ヘッドに到達する前に検知することができる。これにより、記録ヘッド１０３を擦るような紙浮き状態を確実に検知することが可能となる。したがって、さらに効率よく、簡単な方法で記録動作のスループットを低下させることなく、記録媒体の搬送状態が異常であるか否かを精確に検知することで、異常状態に起因する記録不良を防ぐことが可能になる。

〔第５の実施形態〕
本実施形態では、記録媒体を切断するときに検知手段１０２により記録媒体までの距離の変動量を検知する際に、切断手段１０９による切断開始から所定の範囲の検知結果は記録媒体が異常である否かの判断に使用しないように構成される。つまり、本実施形態は、第１の実施形態において、第１の工程の記録媒体までの距離の変動量の検知において、切断開始から所定の範囲内の検知結果を、記録媒体の異常を判断する際に除外するように構成される。本実施形態は、この点で第１の実施形態と相違するが、その他の点では同様に構成される。

例えば、記録媒体の種類（性質）と周囲環境によっては、切断手段１０９により記録媒体を切断しにくいことがある。そのような場合、切断手段１０９が記録媒体１０６の幅方向端部に到達して切断を開始する時に切断手段１０９に「引っかかり」が生じてキャリッジ１０１の姿勢が傾くことがある。キャリッジ１０１が傾くと、記録媒体１０６の状態が正常であっても検知手段１０２による検知距離が変化し、正確に距離を検知できなくなることがある。本実施形態は、このような不都合の可能性に鑑みて構成されたものであり、切断手段１０９による切断を開始してから所定の範囲までは紙浮きの判断をしないようにしたものである。

図１４は、本実施形態において切断開始後の所定範囲では紙浮きを判断しない場合の、検知手段１０２で検出した高さデータを例示するグラフである。図１４の例では、プラテン上の位置Ａから位置Ｂまでを高さ変動を検知しない非検知領域にしている。そして、この位置Ａから位置Ｂまでの領域で高さが所定値を超えたとしても、これを正常／異常の判断に使用しないように制御する。

本実施形態によれば、記録媒体の特性によっては切断開始時にキャリッジの姿勢変動が生じ検出部の出力が変化してしまう可能性があるため、切断開始付近は検知の対象から外すように構成される。これにより、正常時に「異常」と判断することを防止することができる。したがって、さらに効率よく、簡単な方法で記録動作のスループットを低下させることなく、記録媒体の搬送状態が異常であるか否かを精確に検知することで、異常状態に起因する記録不良を防ぐことが可能になる。

〔第６の実施形態〕
本実施形態は、第１の実施形態において、第２の工程の前に、切断手段１０９により切断された記録媒体の記録済み部を排出させるための搬送動作を行うように構成したものである。図１５は切断された記録媒体の記録済み部を押し出す搬送動作の行った後で検知手段１０２により高さデータを検知する第２の工程を行うときのフローチャートである。図１５において、切断するときに記録媒体までの距離の変動量を検知する前述の第１の工程を行った後、ステップＳ１５０１において、記録媒体の押し出し動作を行う。この押し出し動作は、記録媒体１０６から切断した部分を排紙ガイド１０８から排出するために、記録媒体１０６をさらに搬送することにより、切り離し部分を押し出す動作である。

また、この押し出し動作は、切り離された記録済み部分を搬送ローラによって排出する動作である。このとき、キャリッジ１０１は記録領域外のキャップ付近に退避している。そこで、ステップＳ１５０２において、図９のステップＳ９０１と同様に内部フラグの状態を確認する。内部フラグがオフである場合は、第１の工程で紙浮きが発生しなかったと判断し記録動作を開始する。内部フラグがオンである場合は第２の工程を開始し、ステップＳ１５０３においてキャリッジ１０１の矢印Ｃ方向の移動を開始する。そして、ステップＳ１５０４において、キャリッジを移動させながら、検知手段１０２によって記録媒体１０６の用紙幅全域の高さを測定し、用紙幅全域の高さデータを取得する。

次いで、ステップＳ１５０５において、ステップＳ１５０４の高さデータが所定値以上となっているか否かを判断する。高さデータが所定値以上である場合は、ステップＳ１５０６において、記録ヘッド１０３にダメージを与えるほどの紙浮きである「紙ジャム」状態である判断し、エラー処理を行う。一方、高さデータが所定値以上でない場合は、正常と判断して記録動作を開始する。本実施形態は、以上説明した点で第１の実施形態と相違し、その他の点では同じように構成される。

本実施形態によれば、切り離された記録済み部を排紙させるための動作の後で検知を行うことによって、記録媒体が搬送によって均された状態を検知することができる。これにより、第１の工程の後に紙浮き状態が均されて正常状態になったときに「異常」と判断することを防ぐことができる。したがって、さらに効率よく、簡単な方法で記録動作のスループットを低下させることなく、記録媒体の搬送状態が異常であるか否かを精確に検知することで、異常状態に起因する記録不良を防ぐことが可能になる。

なお、以上説明した各実施形態は、記録ヘッドの数、使用するインクの種類や性状数などに関わらず、同様に適用可能であり、記録媒体の材質として、紙、プラスチックフィルム、印画紙、不織布など、種々の異なる材質を使用する場合にも、同様に適用可能である。

１０１ キャリッジ
１０２ 検知手段
１０３ 記録ヘッド
１０６ 記録媒体
１０７ プラテン
１０８ 排紙ガイド
１０９ 切断手段
３０１ ＣＰＵ
５００ 制御手段

Claims (7)

1. 記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、前記キャリッジに搭載され前記キャリッジが移動することによって記録媒体を切断する切断手段と、前記キャリッジに搭載された検知手段であって、該検知手段から該検知手段と対面した記録媒体までの距離を検知する検知手段と、記録装置の動作を制御するための制御手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、
   前記切断手段による記録媒体の切断中に、前記検知手段により記録媒体までの距離を複数個所で検知し、
   前記キャリッジの移動方向の所定間隔ごとの検知結果の変動量が所定値以上でない場合に記録媒体の状態が異常でないと判断し、前記変動量において所定値以上のものがあった場合、前記切断手段を収納した状態で前記検知手段により該検知手段から該検知手段と対面した記録媒体までの距離を検知して、記録媒体の高さが閾値以上のとき記録媒体の状態が異常であると判断することを特徴するインクジェット記録装置。
2. 前記切断が行われる前に、前記キャリッジを移動させて前記検知手段から該検知手段と対面した記録媒体までの距離を複数個所で検知し、切断後に前記切断手段を収納した状態で検知した前記複数箇所の記録媒体までの距離との差異が所定値以上の場合に記録媒体の状態が異常であると判断することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記記録ヘッドと対向する位置で記録媒体を吸着して支持するプラテンを有し、前記切断後の記録媒体までの記録媒体の厚み方向の距離の検知動作における前記プラテンの吸引力を記録媒体の種類または周囲環境に応じて変更することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記キャリッジの移動方向において前記検知手段は前記切断手段と前記記録ヘッドとの間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記切断中における前記距離の検知において、前記切断手段による切断開始から所定の範囲の検知結果は記録媒体の状態の判断に使用しないことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記切断後で、前記切断手段を収納した状態での前記距離の検知を行う前に、前記切断手段により切断された記録済み部を排出させるための搬送動作を行うことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記切断後の前記切断手段を収納した状態での前記距離の検知において、記録媒体の状態が異常であると判断しない場合に記録動作を開始することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。

Images