JP5773801B2

JP5773801B2 - インクジェット記録装置および該記録装置の制御方法

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Publication number: JP5773801B2
Application number: JP2011179777A
Authority: JP
Inventors: 佑紀澤井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-08-19
Also published as: US20130044152A1; CN102950889B; JP2013039805A; CN102950889A; US9120336B2

Description

本発明は、インクジェット記録装置および記録装置の制御方法に関し、詳しくは、記録装置における記録ヘッドの吐出性能を維持するための回復動作と用紙を搬送する搬送動作の制御に関するものである。

インクジェット記録装置では、一般に、記録ヘッドのインク吐出性能を良好に維持するための動作として、記録ヘッドの各ノズルからインクを吸引して記録ヘッドから増粘インクや気泡が混入したインクを排出する、回復動作が実行される。そして、この回復動作の駆動源として、用紙などの記録媒体を搬送するための搬送ローラーを駆動するモーターを用いる構成が知られている。このような駆動源の共有化により、駆動用モーターの数を削減でき、装置のコスト低減や小型化を可能としている。

ところで、用紙の搬送に関して共通の駆動用モーターに対して複数のローラーが用いられる構成がある。例えば、搬送路においてより下流側に設けられる搬送ローラーはモーターの駆動に合わせて正、逆両方向の回転が可能であり、これにより、用紙搬送の斜行を矯正する先端位置調整を行うことができる。一方、より上流側に設けられた中間ローラーはモーターの駆動方向に関わらず正方向の回転のみを行うことができるよう構成されている。この場合に、上述したように、上記複数のローラーによる用紙搬送と記録ヘッドの回復動作とを共通のモーターで行う構成では、回復動作中にも上記いずれかのローラーが駆動される場合がある。例えば、回復動作をするためにモーターの駆動方向を逆方向とすると、中間ローラーの回転方向はそれとは逆の方向となり、また、同じモーターで駆動される搬送ローラーの回転方向とも逆になる。通常は用紙搬送時に回復動作を行わないため大きな問題とはならない。しかし、用紙の重送などの原因によって用紙が中間ローラーに残留した状態で回復動作を実行すると、残留している用紙を搬送し、相反する回転をしている二つのローラーによって紙ジャムを生じさせることがある。

これに対し、特許文献１では、記録ヘッドの回復動作中に紙ジャムを検知した場合、直ちに回復動作を中断する。そして、ユーザーによるマニュアル操作でジャムが検知された用紙を取り除かれ、ジャムを検知するセンサーが用紙を検出しなくなったところで記録スタンバイ状態とすることが記載されている。

特開２００１−１２９９７９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の上記構成では、回復動作に起因したローラーの反転による紙ジャムを未然に防止できない。また、その結果として、紙ジャムは、ユーザーによるマニュアル操作で用紙を取り除くことにより解消するため、ユーザーにとって使い勝手の悪い装置であるという問題がある。

本発明の目的は、同じ駆動源を用いる回復動作に起因したローラーの反転による紙ジャムを未然に防止できるインクジェット記録装置およびその制御方法を提供することである。

そのために本発明では、記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、ローラーを備え、該ローラーの回転によって記録媒体を搬送するための第１搬送手段と、前記第１搬送手段のローラーより搬送路において下流側に配置されたローラーを備え、該ローラーの回転によって記録媒体を搬送するための第２搬送手段と、前記記録ヘッドの吐出性能を維持する回復動作を行うための回復手段と、前記第１搬送手段のローラーの回転、前記第２搬送手段のローラーの回転、および前記回復手段の回復動作の駆動力を共通に供給するモーターを備え、前記モーターの第１方向の回転によって、前記第１搬送手段のローラーの正方向の回転、および前記第２搬送手段のローラーの前記正方向の回転を行い、前記モーターの前記第１方向とは逆の第２方向の回転によって、前記第１搬送手段のローラーの前記正方向の回転、前記第２搬送手段のローラーの前記正方向とは逆方向の回転、および前記回復手段の回復動作を行うようにする駆動手段と、搬送路において前記第２搬送手段のローラーより上流側に配置され、搬送される記録媒体を検出する検出手段と、前記回復手段が前記駆動手段によって駆動されて回復動作を行っている間に、前記検出手段が記録媒体を検出したとき、前記駆動手段のモーターの回転を停止する制御手段と、を具えたことを特徴とする。

以上の構成によれば、同じ駆動源を用いる回復動作に起因したローラーの反転による紙ジャムを未然に防止することができる。

本発明の一実施形態に係る記録装置の全体を示す縦断面図である。図１に示す記録装置の駆動機構を示す斜視図である。図２に示すクラッチギアの構成を示す斜視図である。図１に示す記録装置におけるクリーニング機構部を示す斜視図である。図１に示す記録装置における搬送ローラーからポンプ機構部までの駆動伝達構成を示す斜視図である。図５に示すポンプ機構部を示す斜視図である。図１に示す記録装置の制御構成の概略を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る記録装置の制御を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の全体を示す縦断面図である。図１において、プリンタ制御部にホスト装置としてのＰＣなどから記録命令が送信されると、制御部は、図２に示すモーター２１を駆動する。すなわちこのモーターによって、給紙機構２、中間ローラー６、中間ローラーより下流側に配置された搬送ローラー１０、および搬送ローラーより下流側に配置された排紙ローラー１２を駆動する。すなわち、給紙機構２は、給紙トレイ１に積載された用紙Ｐを押し出すように搬送し、分離部材４に突き当てて１枚の用紙に分離する。分離された用紙Ｐは給紙機構２によって中間ローラー６（およびそのピンチローラ７の対、第１搬送部を構成）まで搬送される。用紙Ｐの先端が中間ローラー６を抜けると、Ｕターン形状をなす紙ガイドの外周にぶつかり、そのまま紙ガイドに沿いながら搬送方向が反転され、搬送ローラー１０（およびそのピンチローラ１１の対、第２搬送部を構成）に到達する。用紙Ｐの先端が搬送ローラー１０のニップ部に差し掛かると、プリンタは用紙の種類に応じた先端位置の調整（以下、先端レジストともいう）が行われ、用紙の斜行が矯正される。上記先端レジストを行うため、搬送ローラー１０は、モーター２１の駆動力の供給によって、用紙Ｐを戻す方向にも回転することができる。一方、中間ローラー６はモーター２１の駆動方向がどちらの方向であっても、常に用紙Ｐを排出する方向へ回転するように構成されている。この二つのローラーの構成により用紙Ｐが搬送ローラーまで達したとき、モーター２１は駆動方向を逆転させて一旦用紙を巻き戻す方向へ搬送ローラー１０を回転させ、搬送ローラー１０の手前で用紙にループを形成する。その後、再び搬送ローラー１０は用紙Ｐを排出する方向へ回転することにより先端レジストが完了する。先端レジストを行った後、用紙Ｐはプラテン上まで搬送される。プラテン上には用紙Ｐの搬送方向と直行する方向に走査する記録ユニット（不図示）が配置され、記録ユニットの記録ヘッドから、プラテン上に搬送された用紙Ｐに対してインク吐出を行い、用紙Ｐ上に画像を記録する。以上の搬送ローラー１０による搬送と記録ユニットによる記録を繰り返し、記録が終了すると排紙ローラー１２（および拍車１３の対、第３搬送部を構成）によって排紙方向に用紙Ｐを搬送して排出する。

図２は、図１に示す記録装置の駆動機構を示す斜視図であり、モーターの駆動力を搬送ローラー１０および中間ローラー６へ伝える駆動伝達機構の詳細を示している。本実施形態では、搬送ローラーと中間ローラーを共通のモーター２１によって駆動する。これにより、記録装置の小型化、低コスト化を図ることができる。モーターの回転軸に取り付けられたギア（不図示）は、アイドラギア２２を介し、搬送ローラー１０の軸上に取り付けられた搬送インプットギア２３に連結されている。搬送インプットギア２３にはモーターの回転量を検出するための、マーキングを形成したコードホイール（不図示）が取り付けられている。これにより、エンコーダセンサー（不図示）によりこれを読み取ることができ、これにより、搬送ローラー１０の回転量の制御を行うことができる。搬送ローラー１０の軸のもう一方の端部には、搬送アウトプットギア２４が取り付けられており、この搬送アウトプットギア２４からアイドラギア２５を経てサンギア３１へ駆動力が伝達される。サンギア３１はクラッチギアとして構成されている。

図３は、図２に示すクラッチギアの詳細構成を示す斜視図である。図３に示すように、サンギア３１の内部にスプリング３３が設けられており、サンギア３１が正転するときは、スプリング３３が締まり、これにより、サンギア３１とサンギア３２は連れ回ることができる。一方、サンギア３１が逆転するときは、スプリング３３は開く方向であるため、サンギア３２に負荷がかかると、サンギア３１とサンギア３２は容易に滑り、連れ回ることができない。また、サンギア３１の軸上には、スイングアーム３４が設けられており、スイングアーム３４上にはプラネットギア３５が取り付けられている。プラネットギア３５とスイングアーム３４間にはスイングアームスプリング３６が設けられており、摩擦によってサンギア３１が回転する際にはスイングアーム３４も連れ回るよう構成されている。サンギア３２には多段ギア３７の段３８が連結されている。また多段ギア３７の段３９はプラネットギア３５と連結可能な位置に取り付けられている。これらの構成により、サンギア３１が正転（矢印ｓの向き）するときは、サンギア３１に入力された駆動は、サンギア３１とともに連れ回るサンギア３２によって多段ギア３７の段３８へ駆動が伝えられる。サンギア３１が逆転（矢印ｔの向き）するときは、スイングアーム３４が図の矢印ｕの方向へ動き、プラネットギア３５と多段ギア３７の段３９が連結され、多段ギア３７へ駆動が伝達される。なお、サンギア３２はクラッチギアとなっているため、逆転時にはサンギアは容易にすべり駆動を妨げない。このような伝達方法によると、サンギア３１が正転した場合でも逆転した場合でも多段ギア３７の回転方向は同一である。

図４は、図１に示す記録装置における、記録ヘッドの吐出性能を維持するために用意された回復機構部を示す斜視図である。図４において、スライダ４０は記録ヘッドの往復移動方向の動作に追従して、記録領域の外領域でスライド可能である。加えて、記録ヘッドのカラーインク及びブラックインクのそれぞれ吐出面に対して垂直方向（インク吐出方向）に移動可能である。スライダ４０の垂直方向の移動によって、キャップ４１、４２と記録ヘッドのノズル面の近接（密着）および離間が可能となる。スライダ４０は、キャップホルダ４４及びキャップホルダ４５を搭載すると共に、記録ヘッドの移動に応じて記録領域と異なる領域でキャリッジの移動方向及びブラックとカラーのそれぞれの記録ヘッドとキャップとが近接又は離間する方向に移動可能である。また、キャップ４１、４２にはポンプチューブ５１ａ，５１ｂがそれぞれ連結されており、ポンプチューブ５１ａ，５１ｂは負圧発生手段である吸引ポンプ（ポンプ機構部）に接続されている。これにより、上記各インクの吐出面からキャップを介してインクを吸引する、回復動作を行うことができる。

図５は、図１に示す記録装置における搬送ローラーからポンプ機構部までの駆動伝達構成を示す斜視図であり、図６は、図５に示すポンプ機構部を示す斜視図である。これら図に示すように、ポンプローラーホルダ６２にはポンプローラー６４が取り付けられている。ポンプチューブ５１ａ，５１ｂをポンプベース６０の内壁に沿って半周分這い回すように介在させてポンプベース６０内に回転可能になるように挿入されている。記録ヘッドをキャッピングした状態で、搬送ローラー１０を駆動する共通のモーター２１によって搬送ローラー１０を逆転駆動すると、搬送アウトプットギア２４、アイドラギア２５、ポンプ駆動ギア５０を介して駆動力がポンプローラーホルダ６２へ伝達される。ポンプローラー６４がポンプローラーホルダ６２に設けられたカムを移動し、ポンプベース６０内壁とポンプローラー６４によってポンプチューブ５１ａ，５１ｂを押し潰す状態となる。さらに搬送ローラー１０の逆転駆動を継続するとポンプチューブ内部に負圧が発生する。キャップ４１、４２と記録ヘッドのカラーインク及びブラックインク吐出面が共に気密に密着したキャッピング状態であれば、キャップ４１，４２を介して記録ヘッドのインクノズルからインクを吸引することができる。インク吸引動作が終了して、ポンプチューブ内の負圧を解除する場合には、ポンプローラーホルダ６２を逆側（搬送ローラーを正転側）に回転駆動する。ポンプローラー６４がポンプチューブ５１ａ，５１ｂの押し潰しを開放するように動作することになるので、ポンプチューブ内部の負圧を解除することが出来る。すなわち、搬送ローラー１０と中間ローラー６を共通に駆動するモーター２１によってポンプチューブが駆動されるものであり、搬送ローラー１０を反転する方向のモーター駆動によってポンプチューブ内に負圧を発生させることができる。

図７は、図１に示す記録装置の制御構成の概略を示すブロック図である。図７に示すように、制御部Ｂ２は、操作パネルＢ１もしくは接続されるＰＣ（Ｂ１０）からの入力に従い、モータドライバＢ３、Ｂ１２に対してモータ電流制御信号を出力することにより以下の動作を制御する。すなわち、上述した搬送ローラーなどを駆動するモーター２１に該当する紙送りモーターＢ４は、モータドライバＢ３から入力される信号により、搬送駆動伝達系Ｂ５や駆動切換機構Ｂ７を介して送紙・排紙送りローラユニットＢ６を駆動する。また、上述した、搬送ローラーおよび中間ローラーに該当するそれぞれ給紙ローラユニットＢ８、中間ローラユニット（Ｂ９）を同様に駆動する。さらに、紙送りモーターＢ４は、上述したように、図６等にて上述した回復ユニットのポンプチューブを駆動する。

また、記録部モータＢ１３はモータドライバＢ１２から入力される信号により、記録部Ｂ１４を駆動する。紙搬送部や記録部に設けられた各種センサＢ１１により、用紙位置や、搬送ローラの回転数、記録部の記録位置等を検出し、その検出信号を制御部Ｂ２に入力することにより、適切な制御信号を再びモータドライバＢ３，Ｂ１２に対して出力する。

図８は、本発明の一実施形態に係る記録装置の制御を示すフローチャートであり、特に、回復動作時に行われる記録媒体搬送制御を示している。

以上説明した本実施形態に係る記録装置では、記録ヘッドの回復動作を実行すると、回復動作の駆動源が、搬送ローラーなどと同一の駆動源であるモーター２１であることから、そのモーターを用いている中間ローラー６や搬送ローラー１０も駆動される。回復動作時には、モーター２１は逆方向（第２方向）に駆動されているため、搬送ローラー１０、排紙ローラー１２はモーター２１の回転方向にあわせて逆転、すなわち用紙を巻き戻す方向の回転をする。この場合、中間ローラー６は常に正転、すなわち用紙を排紙する方向に回転するため、搬送ローラー１０と中間ローラー６は相反する方向の回転をすることになる。

そこで、本実施形態では、図８に示すように、モーター２１を逆転させて回復動作を開始する（Ｓ１）。そして、回復動作が終了したか否かを判断する（Ｓ２）。ここで、回復動作が終了したと判断したときは、モーター２１の回転を停止して（Ｓ３）、本処理を終了する。一方、回復動作が終了していない間は（Ｓ２）、搬送ローラーの上流側に配置された、用紙端を検知するためのＰＥセンサーが用紙先端を検知したか否かを判断する（Ｓ４）。回復動作中に、搬送路上、搬送ローラー１０の手前に設けられているＰＥセンサーが用紙を検出したと判断すると、回復動作中のモーター２１を停止させる（Ｓ５）。これにより、回復動作のためのモーター２１の逆転駆動に起因した紙ジャムを未然に防止できる。すなわち、通常、回復動作を実行する場合は、用紙が搬送路に進入することがないように、給紙機構２にはモーター２１から駆動力が伝わらないように制御されている。しかし、それまでの用紙の搬送において用紙の重送などが発生しているなど、なんらかの要因で搬送路に用紙が残留し、中間ローラー６と搬送ローラー１０の両方によって搬送される状態になっている場合がある。この場合は、同じ駆動モーターを用いる回復動作によって、中間ローラー６と搬送ローラー１０が互いに逆方向に回転することにより紙ジャムが発生することがある。そこで、上記のとおり回転方向の異なる二つのローラーに用紙Ｐが搬送される状態になる前に用紙Ｐの搬送を停止することで、ジャムの発生を未然に防ぐことができる。

回復動作のためのモーター２１の逆転駆動を停止させた後は、モーター２１を正方向（第１方向）に駆動させ（Ｓ６）、搬送ローラー１０、排紙ローラー１２、中間ローラー６の回転方向を同じにして、用紙Ｐを排出する。このときユーザーには回復動作が中断され意図しない用紙が搬送されたことを知らせるため、紙ジャムエラーを報知する。この際、用紙の排出は、用紙Ｐの後端が排紙ローラー１２に挟まっている状態、つまりローラー上で停止させておく（Ｓ７）。これは、用紙Ｐを完全に排出してしまうと、ユーザーは紙ジャムエラーが報知されたにもかかわらず、プリンタ本体のどこにもジャムに当たる用紙がないまま紙ジャムを解除するための作業をすることになり、その不要な作業を防ぐためである。

以上の本実施形態によれば、記録ヘッドの回復動作に起因したローラーの反転による紙ジャムを未然に防止することができる。

６中間ローラー
１０搬送ローラー
２１モーター
４０スライダ
４１キャップ（第１キャップ）
４２キャップ（第２キャップ）
６４ポンプローラー
Ｂ２制御部

Claims

記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、
ローラーを備え、該ローラーの回転によって記録媒体を搬送するための第１搬送手段と、
前記第１搬送手段のローラーより搬送路において下流側に配置されたローラーを備え、該ローラーの回転によって記録媒体を搬送するための第２搬送手段と、
前記記録ヘッドの吐出性能を維持する回復動作を行うための回復手段と、
前記第１搬送手段のローラーの回転、前記第２搬送手段のローラーの回転、および前記回復手段の回復動作の駆動力を共通に供給するモーターを備え、前記モーターの第１方向の回転によって、前記第１搬送手段のローラーの正方向の回転、および前記第２搬送手段のローラーの前記正方向の回転を行い、前記モーターの前記第１方向とは逆の第２方向の回転によって、前記第１搬送手段のローラーの前記正方向の回転、前記第２搬送手段のローラーの前記正方向とは逆方向の回転、および前記回復手段の回復動作を行うようにする駆動手段と、
搬送路において前記第２搬送手段のローラーより上流側に配置され、搬送される記録媒体を検出する検出手段と、
前記回復手段が前記駆動手段によって駆動されて回復動作を行っている間に、前記検出手段が記録媒体を検出したとき、前記駆動手段のモーターの回転を停止する制御手段と、
を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
前記制御手段は、前記駆動手段のモーターの回転を停止した後、前記駆動手段のモーターの前記第１方向の回転によって前記第２搬送手段のローラーの正方向の回転を行い、記録媒体を排紙方向に搬送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。
前記第２搬送手段のローラーより搬送路において下流側に配置されたローラーを備え、該ローラーの回転によって記録媒体を搬送するための第３搬送手段をさらに具え、
前記制御手段は、前記第２搬送手段のローラーの正方向の回転により記録媒体を排紙方向に搬送し、前記第３搬送手段のローラー上で停止した状態と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。
記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置の制御方法であって、
ローラーを備え、該ローラーの回転によって記録媒体を搬送するための第１搬送工程と、
前記第１搬送工程のローラーより搬送路において下流側に配置されたローラーを備え、該ローラーの回転によって記録媒体を搬送するための第２搬送工程と、
前記記録ヘッドの吐出性能を維持する回復動作を行うための回復工程と、
前記第１搬送工程のローラーの回転、前記第２搬送工程のローラーの回転、および前記回復工程の回復動作の駆動力を共通に供給するモーターを備え、前記モーターの第１方向の回転によって、前記第１搬送工程のローラーの正方向の回転、および前記第２搬送工程のローラーの前記正方向の回転を行い、前記モーターの前記第１方向とは逆の第２方向の回転によって、前記第１搬送工程のローラーの前記正方向の回転、前記第２搬送工程のローラーの前記正方向とは逆方向の回転、および前記回復工程の回復動作を行うようにする駆動手段を用意する工程と、
搬送路において前記第２搬送工程のローラーより上流側に配置され、搬送される記録媒体を検出する検出工程と、
前記回復工程で前記駆動手段によって駆動されて回復動作を行っている間に、前記検出工程で記録媒体を検出したとき、前記駆動手段のモーターの回転を停止する制御工程と、
を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。