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発明の名称 記録媒体位置検出装置、記録媒体位置検出方法及び画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−21852(P2007−21852A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−205753(P2005−205753)
出願日 平成17年7月14日(2005.7.14)
代理人 【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
発明者 鈴木 俊行
要約 課題
搬送ベルトと記録媒体との間に滑りが発生したとしても記録媒体の位置を正確に検出する。

解決手段
記録媒体供給部から送給される記録媒体2を搬送する搬送手段4と、該搬送手段4で搬送される記録媒体2にインク液滴の吐出によって当該記録媒体2に画像を形成するヘッドユニット5と、前記搬送手段4の前記記録媒体搬送経路の下面と当該搬送経路の外側との何れか一方に配設した傾斜光を当該搬送経路に沿って照射する投光部41と、他方に配設した前記投光部41から出力される照射光を受光する受光部43と、該受光部43から出力される受光信号に基づいて前記記録媒体の位置を検出する位置検出手段45とを備えている。
特許請求の範囲
【請求項1】
記録媒体供給部から送給される記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段で搬送される記録媒体にインク液滴の吐出によって当該記録媒体に画像を形成するヘッドユニットと、前記搬送手段の前記記録媒体搬送経路の下面と当該搬送経路の外側との何れか一方に配設した傾斜光を当該搬送経路に沿って照射する投光部と、他方に配設した前記投光部から出力される照射光を受光する受光部と、該受光部から出力される受光信号に基づいて前記記録媒体の位置を検出する位置検出手段とを備えていることを特徴とする記録媒体位置検出装置。
【請求項2】
前記投光部は、前記搬送経路に沿って連続した傾斜光を出力するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の記録媒体位置検出装置。
【請求項3】
前記受光部は、前記搬送経路に沿って前記記録媒体の長さと等しい距離に等間隔で配設された多数の受光素子で構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の記録媒体位置検出装置。
【請求項4】
前記受光部は、前記搬送経路に沿って前記記録媒体の長さと等しい距離に等間隔で配設された多数の受光素子で構成される複数の受光素子列を一つの受光素子列の受光素子間に他の受光素子列の受光素子が位置するように並列に配設した構成を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の記録媒体位置検出装置。
【請求項5】
前記受光部は前記搬送経路に沿って前記記録媒体の長さと等しい距離に等間隔で配設されたn個のフォトダイオードで構成されていると共に、各フォトダイオードのカソードが正極側電源に並列に接続され、アノードが抵抗を介して接地され、前記アノードと抵抗との接続点から出力端子が導出された構成を有し、前記位置検出手段は、出力が一方の入力に接続されて縦列接続されたn−1個の排他的論理和回路を有し、第1番目の排他的論理和回路の入力に記録媒体搬送方向の最上流側及び最下流側の何れか一方における2つのフォトダイオードにおける出力端子が接続され、これに続く排他的論理和回路の他方の入力に順次第2番目以降のフォトダイオードの出力端子が接続され、第n−1番目の排他的論理和回路の出力が記録媒体位置検出信号として出力されるように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の記録媒体位置検出装置。
【請求項6】
前記受光部は前記搬送経路に沿って前記記録媒体の最大長さ以上の距離に等間隔で配設されたn個のフォトダイオードで構成されていると共に、各フォトダイオードのカソードが正極側電源に並列に接続され、アノードが抵抗を介して接地され、前記アノードと抵抗との接続点から出力端子が導出された構成を有し、前記位置検出手段は、出力が一方の入力に接続されて縦列接続されたn−1個の排他的論理和回路と、互いに接続される排他的論理和回路間に介挿された前記排他的論理和回路の出力と接地とを選択する選択スイッチと、該選択スイッチを前記記録媒体の長さに応じて切換えるスイッチ切換手段とを有し、第1番目の排他的論理和回路の入力に記録媒体搬送方向の最上流側及び最下流側の何れか一方における2つのフォトダイオードにおける出力端子が接続され、これに続く排他的論理和回路の他方の入力に順次第2番目以降のフォトダイオードの出力端子が接続され、第n−1番目の排他的論理和回路の出力が記録媒体位置検出信号として出力されるように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の記録媒体位置検出装置。
【請求項7】
前記第1番目の排他的論理和回路が記録媒体搬送方向の最下流側に配設され、前記第n−1番目の排他的論理和回路が記録媒体搬送方向の最上流側に配設されていることを特徴とする請求項6に記載の記録媒体位置検出装置。
【請求項8】
請求項1乃至7の何れか1項に記載の記録媒体位置検出装置を備えた画像形成装置。
【請求項9】
記録媒体供給部から送給される記録媒体を搬送手段によって当該記録媒体をヘッドユニットに搬送し、当該ヘッドユニットでインク液滴の吐出によって画像を形成し、前記搬送手段による前記記録媒体の搬送過程で、当該搬送手段の前記記録媒体搬送経路の下面と当該搬送経路の外側との何れか一方に配設した投光部で傾斜光を当該搬送経路に沿って照射し、この照射光を他方に配設した受光部で受光し、前記記録媒体によって受光部に到達する照射光が遮られることにより当該受光部から出力される受光信号に基づいて前記記録媒体の位置を検出することを特徴とする記録媒体位置検出方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、記録媒体を搬送機構によってヘッドユニットに搬送してインク液滴の吐出によって画像を形成する場合に、記録媒体の位置を検出する記録媒体位置検出装置、記録媒体検出方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、固定ヘッド式のインクジェットプリンタは、記録媒体としての記録用紙を搬送ベルトに吸着保持して搬送すると共に、その搬送方向と交差する方向に用紙幅にわたってインクジェットヘッドを配設し、記録用紙を搬送させながらノズルからインク液滴を記録用紙に吐出して文字、図形等の画像を形成する。これによりシリアル式のインクジェットプリンタと比較して高速印字が可能となる。
【0003】
このような固定式インクジェットプリンタによって画質の高い印刷を行うためには、インク液滴を記録用紙の目標位置に正確に着弾させる必要があり、搬送ベルトに記録用紙を吸着し、ベルト搬送量に応じてインク液滴を吐出する固定ヘッド式インクジェットプリンタでは、搬送ベルトにリニアスケールなどのエンコーダパターンを取付けて光学センサでエンコーダパターンを読み取ることにより移動量を検出したり、搬送ベルトを駆動ローラに取付けたロータリエンコーダにより移動量を検出したりすることでインク液滴吐出タイミングの検出を行うようにしている。
【0004】
このような記録媒体位置検出装置としては、例えば搬送ベルトのベースとなる誘電体フィルム層の搬送面と反対側の面に静電吸着手段として短冊状の電極を交互に配設したくし歯電極を検出する光学センサを備え、光学センサの検出結果に応じて搬送ベルトの動作状態を認識可能とする搬送装置及び画像記録装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2003−89446号公報(第1頁、図4)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1に記載された従来例にあっては、搬送ベルトと記録用紙との間に滑りが無く、一定の位置関係を保って記録用紙が搬送される場合にのみ有効であり、実際の吸着ベルト搬送方式を用いたインクジェットプリンタにおいては、図14に示すように、給紙直後や排紙時など、搬送ベルトと記録用紙との接触面積が小さくなる場合があり、この接触面積が小さい状態では、十分な吸着力を得ることができずに、搬送ベルトと記録用紙との間に滑りが生じてインク液滴の着弾位置にズレが生じるという未解決の課題がある。
【0006】
このように、用紙滑りによるインク液滴の着弾位置ズレが発生すると、単色印刷の場合にはスジやムラの発生原因となり、カラー印刷の場合には色ごとに着弾位置が微妙に変化するために色ズレを起こし、正確な色再現ができないと共に、色ムラが発生してしまうなどの問題があり、画質劣化を招いている。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、搬送ベルトと記録媒体との間に滑りが発生したとしても記録媒体の位置を正確に検出することができる記録媒体位置検出装置、記録媒体位置検出方法及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1の発明に係る記録媒体位置検出装置は、記録媒体供給部から送給される記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段で搬送される記録媒体にインク液滴の吐出によって当該記録媒体に画像を形成するヘッドユニットと、前記搬送手段の前記記録媒体搬送経路の下面と当該搬送経路の外側との何れか一方に配設した傾斜光を当該搬送経路に沿って照射する投光部と、他方に配設した前記投光部から出力される照射光を受光する受光部と、該受光部から出力される受光信号に基づいて前記記録媒体の位置を検出する位置検出手段とを備えていることを特徴としている。
【0008】
この第1の発明では、搬送ベルトによる記録媒体の搬送経路の下面側と搬送経路の外側との何れか一方に配設した投光部から傾斜光を搬送経路に沿って照射し、この照射光を受光部で受光することにより、記録媒体が搬送手段で搬送されるときの記録媒体の先端位置で順次受光部に照射される照射光が遮断されることにより、受光部から出力される受光信号に基づいて記録媒体の搬送方向の位置を正確に検出することができる。
【0009】
また、第2の発明に係る記録媒体位置検出装置は、第1の発明において、前記投光部は、前記搬送経路に沿って連続した照射光を出力するように構成されていることを特徴としている。
この第2の発明では、投光部から搬送経路に沿って連続した傾斜光を出力するので、この連続した傾斜光を受光部で受光することにより、記録媒体の位置を連続的に検出することができる。
【0010】
さらに、第3の発明に係る記録媒体位置検出装置は、第1又は第2の発明において、前記受光部は、前記搬送経路に沿って前記記録媒体の長さと等しい距離に等間隔で配設された多数の受光素子で構成されていることを特徴としている。
この第3の発明では、受光部が搬送経路に沿って記録媒体の長さと等しい距離に等間隔で、配設された多数の受光素子で構成されているので、各受光素子から記録用紙の先端位置が移動することに応じて順次受光素子に照射される照射光が遮断されて、受光素子が順次オフする毎に受光信号が変化し、全ての受光素子が記録媒体で覆われた後には、記録媒体の後端位置が通り過ぎる受光素子が順次オンする毎に受光信号が変化することにより、記録媒体の先端及び後端によって受光素子が順次オフ及びオン状態となり、連続して変化する受光信号を出力することができる。
【0011】
さらにまた、第4の発明に係る記録媒体位置検出装置は、第1の発明又は第2の発明において、前記受光部は、前記搬送経路に沿って前記記録媒体の長さと等しい距離に等間隔で配設された多数の受光素子で構成される複数の受光素子列を一つの受光素子列の受光素子間に他の受光素子列の受光素子が位置するように並列に配設した構成を有することを特徴としている。
【0012】
この第4の発明では、受光素子が複数の受光素子列を受光素子位置が交互にずれるように並列に配置したので、記録媒体の位置を検出する分解能を倍に高めることができる。
なおさらに、第5の発明は、第1又は第2の発明において、前記受光部は前記搬送経路に沿って前記記録媒体の長さと等しい距離に等間隔で配設されたn個のフォトダイオードで構成されていると共に、各フォトダイオードのカソードが正極側電源に並列に接続され、アノードが抵抗を介して接地され、前記アノードと抵抗との接続点から出力端子が導出された構成を有し、前記位置検出手段は、出力が一方の入力に接続されて縦列接続されたn−1個の排他的論理和回路を有し、第1番目の排他的論理和回路の入力に記録媒体搬送方向の最上流側及び最下流側の何れか一方における2つのフォトダイオードにおける出力端子が接続され、これに続く排他的論理和回路の他方の入力に順次第2番目以降のフォトダイオードの出力端子が接続され、第n−1番目の排他的論理和回路の出力が記録媒体位置検出信号として出力されるように構成されていることを特徴としている。
【0013】
この第5の発明では、n個のフォトダイオードとn−1個の排他的論理和回路とを接続するだけの簡単な構成で第n−1番目の排他的論理和回路から記録媒体の搬送位置に応じて連続的に変化する記録媒体位置検出信号を正確に得ることができる。
また、第6の発明に係る記録媒体位置検出装置は、前記受光部は前記搬送経路に沿って前記記録媒体の最大長さ以上の距離に等間隔で配設されたn個のフォトダイオードで構成されていると共に、各フォトダイオードのカソードが正極側電源に並列に接続され、アノードが抵抗を介して接地され、前記アノードと抵抗との接続点から出力端子が導出された構成を有し、前記位置検出手段は、出力が一方の入力に接続されて縦列接続されたn−1個の排他的論理和回路と、互いに接続される排他的論理和回路間に介挿された前記排他的論理和回路の出力と接地とを選択する選択スイッチと、該選択スイッチを前記記録媒体の長さに応じて切換えるスイッチ切換手段とを有し、第1番目の排他的論理和回路の入力に記録媒体搬送方向の最上流側及び最下流側の何れか一方における2つのフォトダイオードにおける出力端子が接続され、これに続く排他的論理和回路の他方の入力に順次第2番目以降のフォトダイオードの出力端子が接続され、第n−1番目の排他的論理和回路の出力が記録媒体位置検出信号として出力されるように構成されていることを特徴としている。
【0014】
この第6の発明では、フォトダイオードが記録媒体の長さ以上の距離に等間隔で配列され、これらが接続された縦列接続された排他的論理和回路間に介装された選択スイッチのうち、記録媒体の長さに応じて第n番目のフォトダイオードから記録媒体長さを超える位置の第i番目のフォトダイオードが接続された排他的論理和回路に対応する選択スイッチを前記スイッチ切換手段で接地に切換えることにより、記録媒体長さに応じた受光分長さを設定することができ、種々の長さの記録媒体を使用する際にそれらの位置検出を正確に行うことができる。
【0015】
さらに、第7の発明に係る記録媒体位置検出装置は、第6の発明において、前記第1番目の排他的論理和回路が記録媒体搬送方向の最下流側に配設され、前記第n−1番目の排他的論理和回路が記録媒体搬送方向の最上流側に配設されていることを特徴としている。
この第7の発明では、記録媒体位置検出信号が出力される第n−1番目の排他的論理和回路が記録媒体搬送方向の最上流側に配設されているので、記録媒体の長さが変更されてもその先端位置の検出を常に同じ位置で行うことができる。
【0016】
さらにまた、第8の発明に係る画像形成装置は、第1乃至第7の何れか1つの記録媒体位置検出装置を備えたことを特徴としている。
この第8の発明では、インクジェットプリンタバブルジェット(登録商標)プリンタ等の画像形成装置で、記録媒体の位置を正確に検出して、ヘッドユニットから吐出されるインク液滴の着弾位置を正確に制御することができる。
【0017】
なおさらに、第9の発明に係る記録媒体位置検出方法は、記録媒体供給部から送給される記録媒体を搬送手段によって当該記録媒体をヘッドユニットに搬送し、当該ヘッドユニットでインク液滴の吐出によって画像を形成し、前記搬送手段による前記記録媒体の搬送過程で、当該搬送手段の前記記録媒体搬送経路の下面と当該搬送経路の外側との何れか一方に配設した投光部で傾斜光を当該搬送経路に沿って照射し、この照射光を他方に配設した受光部で受光し、前記記録媒体によって受光部に到達する照射光が遮られることにより当該受光部から出力される受光信号に基づいて前記記録媒体の位置を検出することを特徴としている。
【0018】
この第9の発明では、前述した第1の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の第1の実施形態を示す概略構成図であり、図中、1は画像形成装置としての固定ヘッド式のインクジェットプリンタである。
このインクジェットプリンタ1は、記録媒体としての記録用紙2を収納する給紙部3と、この給紙部3から給紙された記録用紙2を搬送する搬送部4と、この搬送部4で搬送される記録用紙2に対向してインク液滴を吐出するヘッドユニット5と、搬送部4の記録用紙2の排出側に配設された印刷済の記録用紙2を受ける排紙部6とを備えている。
【0020】
給紙部3は、記録用紙2を収容した給紙カセット11と、この給紙カセット11から記録用紙2を給紙する給紙ローラ12と、2つのローラを転接させた状態で給紙ローラ12から給紙される記録用紙2の先端を転接位置に当接させることにより、記録用紙2の先端を搬送方向と直交する方向に整列させるスキュー補正を行うゲートローラ13とを備えている。
【0021】
搬送部4は、ヘッドユニット5の下流側に配設された駆動モータ21によって回転駆動される駆動ローラ22と、ヘッドユニット5の上流側におけるゲートローラ13の近傍に配設された従動ローラ23と、駆動ローラ22及び従動ローラ23の中央部における下側に配設されたテンションローラ24と、これら従動ローラ23、従動ローラ23及びテンションローラ24を繞って掛け張設された搬送ベルト25と、従動ローラ23に搬送ベルト25を介して転接して搬送ベルト25を帯電させる帯電ローラ26と、この帯電ローラ26に高電圧を供給する高電圧源27とで構成されている。そして、帯電ローラ26が転接される従動ローラ23が接地され、帯電ローラ26によって帯電された搬送ベルト25上に従動ローラ23の上方位置でゲートローラ13から供給される記録用紙2を静電吸着してヘッドユニット5の下側を通って駆動ローラ22側に搬送されて、排紙部6に排出される。
【0022】
ヘッドユニット5は、搬送部4の搬送ベルト25で搬送される記録用紙2に近接対向して、搬送方向の上流側からブラックインクを吐出するヘッド部31Kと、シアンインクを吐出するヘッド部31Cと、マゼンタインクを吐出するヘッド部31Mと、イエローインクを吐出するヘッド部31Yとが順に配設されている。
これらヘッド部31K〜31Yの夫々は、図2に示すように、インクを吐出するノズルを形成した所定幅(例えば25.4mm)の記録幅を有する複数例えば12個の分割ヘッド32を千鳥状に固定配列されている。そして、各分割ヘッド32の記録幅が搬送ベルト25で搬送される記録用紙2の幅方向に連続して、記録用紙2の幅方向の全域を覆うように設定されている。
【0023】
排紙部6は、搬送部4の搬送ベルト25によって搬送され、ヘッドユニット5によって吐出されたインクが着弾されて画像が形成された記録用紙2が駆動ローラ22から図示しない剥離爪によって剥離された記録用紙2を受けるように構成されている。
そして、図3及び図4に示すように、搬送部4の搬送ベルト25の搬送方向と直交する幅方向の右端側に沿って記録用紙2の搬送位置を検出する記録媒体位置検出装置40が配設されている。この記録媒体位置検出装置40は、記録用紙2の搬送方向後方側から見て右斜め下側にヘッドユニット5を避けて配設された搬送ベルト25の右端側に搬送方向に沿って連続して傾斜光41aを出射する投光部41を有する。
【0024】
また、記録媒体位置検出装置40は、搬送部4の搬送ベルト25における投光部41からの傾斜光41aが照射される照射位置に記録用紙2の搬送方向に沿って配設された搬送方向に沿う開口部42の下側に投光部41からの傾斜光41aを受光する受光部43を有する。
この受光部43は、図5に示すように、搬送方向に記録用紙2の長さLと等しい距離に所定間隔で所定数n個(例えば8個)のフォトダイオードPD1〜PD8が搬送方向の上流側から下流側に順に配設された構成を有する。各フォトダイオードPD1〜PD8のカソードが正の電源端子Vpに接続され、アノードが抵抗R1〜R8を介して接地され、フォトダイオードPD1〜PD8のアノードと抵抗R1〜R8との接続点から出力端子t1〜t8が導出されている。
【0025】
そして、受光部43の出力端子t1〜t8が位置検出手段としての位置検出部45に接続されている。この位置検出部45は、フォトダイオードPD1〜PD8の数nより1つ少ないn−1個の排他的論理和回路EX1〜EX7を有し、受光部43の出力端子t1及びt2が夫々排他的論理和回路EX1の入力側に接続され、この排他的論理和回路EX1の出力側及び出力端子t3が夫々排他的論理和回路EX2の入力側に接続され、この排他的論理和回路EX2の出力側及び出力端子t4が夫々排他的論和回路EX3の入力側に接続され、この排他的論理和回路EX3の出力側及び出力端子t5が夫々排他的論理和回路EX4の入力側に接続され、この排他的論理和回路EX4の出力側及び出力端子t6が夫々排他的論理和回路EX5の入力側に接続され、この排他的論理和回路EX5の出力側及び出力端子t7が夫々排他的論理和回路EX6の入力側に接続され、この排他的論理和回路EX6の出力側及び出力端子t8が夫々排他的論理和回路EX7の入力側に接続され、この排他的論理和回路EX7の出力側から用紙位置検出信号PSがヘッドユニット5の各ヘッド部31K〜31Yのノズルからインク液滴の吐出を制御するコントローラ50に出力される。
【0026】
このコントローラ50は、外部のホストコンピュータ51から印刷情報が入力されると、給紙部3の給紙ローラ12及びゲートローラ13を駆動制御して、給紙カセット11から記録用紙2を給紙し、ゲートローラ13でスキュー補正を行ってからゲートローラ13を回転駆動することにより、記録用紙2を搬送部4に受け渡し、その後、位置検出部45からの位置検出信号PSを計数して記録用紙2の位置を検出し、印刷情報に基づいてヘッドユニット5の各ヘッド部31K〜31Yのノズルからのインク液滴吐出制御を行うことにより、印刷情報に基づく文字、図形等の画像を形成する。
【0027】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、ホストコンピュータ51から印刷情報が入力されると、コントローラ50によって給紙部3が作動されて、給紙ローラ12によって給紙カセット11から記録用紙2が給紙を介しされ、この記録用紙2の先端がゲートローラ13の両ローラ間に当接して記録用紙2の先端が搬送方向と直交する方向に整列されるスキュー補正が行われる。このスキュー補正が終了すると、ゲートローラ13が回転駆動されて記録用紙2が搬送部4の搬送ベルト25に受け渡されて吸着保持される。このため、搬送ベルト25の移動に伴って、記録用紙2がヘッドユニット5側に搬送される。
【0028】
このとき、受光部43では、記録用紙2の先端が到達していない状態では、図6(a)に示すように、投光部41から照射される傾斜光41aがフォトダイオードPD1〜PD8に照射されていることから、これら各フォトダイオードPD1〜PD8がオン状態となっており、各出力端子t1〜t8から高レベルの出力信号が出力される。
このため、排他的論理和回路EX1では、共に高レベルの入力信号が入力されることにより、出力信号は低レベルとなり、この出力信号が排他的論理和回路EX2に入力され、この排他的論理和回路EX2には出力端子t3からの高レベルの出力信号が入力されているので排他的論理和回路EX2の出力信号は高レベルとなる。
【0029】
以下、順次排他的論理和回路EX3の出力信号が低レベル、排他的論理和回路EX4の出力信号高レベル、排他的論理和回路EX5の出力信号が低レベル、排他的論理和回路EX6の出力信号が高ベルとなって、排他的論理和回路EX7から出力される用紙位置検出信号PSは図7に示すように時点t0で低レベルを維持している。
この状態から、搬送ベルト25に吸着されて搬送される記録用紙2の先端がフォトダイオードPD1の位置に達して、図6(b)に示す状態となると、フォトダイオードPD1に照射されている投光部41からの傾斜光を遮る状態となると、このフォトダイオードPD1がオフ状態に反転し、これによって、排他的論理和回路EX1の出力信号が高レベルに反転する。このため、残りの排他的論理和回路EX2、EX4、EX6の出力信号が低レベル、排他的論理和回路EX3、EX5及びEX7の出力信号が高レベルとなって、用紙位置検出信号PSが図7に示すように時点t1で高レベルに反転して、記録用紙2がフォトダイオードPD1の位置に達したことを表す。
【0030】
その後、記録用紙2の先端が順次フォトダイオードPD2〜PD6の位置に達すると、これに応じて排他的論理和回路EX7から出力される用紙位置検出信号PSが図6に示すように順次低レベル及び高レベルを繰り返し、図6(c)に示すように、フォトダイオードPD1〜PD8が記録用紙2によって全て覆われると、全てのフォトダイオードPD1〜PD8がオフ状態となって、前述したフォトダイオードPD1〜PD8に傾斜光が照射されている時点t0と同様に排他的論理和回路EX1、EX3、EX5の出力信号が低レベルとなり、排他的論理和回路EX2、EX4、EX6の出力信号が高レベルとなる。このため、図7の時点t8で排他的論理和回路EX7から出力される用紙位置検出信号PSが低レベルとなって、記録用紙2によってフォトダイオードPD1〜PD8が覆われたことを表す。
【0031】
この状態から、さらに記録用紙2が搬送されて、図6(d)に示すように、フォトダイオードPD1上を記録用紙2の後端が通りすぎると、排他的論理和回路EX1の出力信号が高レベルに反転することにより、排他的論理和回路EX7から出力される位置検出信号PSは図7に示すように時点t9で高レベルは反転する。
その後、記録用紙2の後端が順次フォトダイオードPD2〜PD7上を通り過ぎることにより、排他的論理和回路EX7から出力される位置検出信号PSが順次反転し、図6(e)に示すように、記録用紙2の後端がフォトダイオードPD8上を通り過ぎる状態となると、前述した図6(a)と同様に、各フォトダイオードPD1〜PD8に投光部41からの傾斜光41aが照射されて、各フォトダイオードPD1〜PD8がオン状態となって、排他的論理和回路EX7から出力される用紙位置検出信号PSが低レベルに復帰する。
【0032】
このように、記録用紙2が搬送ベルト25によって搬送されることにより、順次フォトダイオードPD1〜PD8が順次オフ状態となり、その後順次オン状態となることにより、記録用紙2の位置に応じたパルスでなる用紙位置検出信号PSが出力される。
したがって、この用紙位置検出信号PSをコントローラ50に供給することにより、このコントローラ50で用紙位置検出信号PSを計数することにより、搬送ベルト25と記録用紙2との間にずれが生じた場合でも、記録用紙2の位置を正確に検出することができ、検出した用紙位置に基づいてヘッドユニット5の各ヘッド部31K〜31Yのノズルからのインク液滴吐出制御を行うことにより、記録用紙2に正確な文字、図形等の画像を形成することができる。
【0033】
しかも、位置検出部45がフォトダイオード数をnとしたときにn−1個の排他的論理和回路で構成されているので、簡易な構成で記録用紙2の位置に応じたパルス信号でなる用紙位置検出信号PSを得ることができる。
なお、上記第1の実施形態においては、受光部43がフォトダイオードPD1〜PD8を直列に配列した構成とされている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図8に示すように、フォトダイオードPD1〜PD8と並列にフォトダイオードPD11〜PD18の直列に配列し、各フォトダイオードPD11〜PD18がフォトダイオードPD1〜PD8の中間位置となるように配置することにより、図9に示すように位相が90度ずれた2種類の用紙位置検出信号PS1及びPS2を得るようにし、これら用紙位置検出信号PS1及びPS2に基づいて記録用紙2の位置を検出することにより、第1の実施形態に対して2倍の分解能で記録用紙位置2の位置を検出することができる。
【0034】
次に、本発明の第2の実施形態を図10について説明する。
この第2の実施形態では、異なる長さの記録用紙2に対して用紙位置を正確に検出することができるようにしたものである。
すなわち、第2の実施形態では、給紙部3が長さの異なる記録用紙2を収納可能に構成され、且つ投光部41及び受光部43の長さが使用される記録用紙2の最大長さに設定されていると共に、位置検出部45が、図10に示すように、縦列接続された排他的論理和回路EX1〜EX7の隣接する排他的論理和回路間における一方の排他的論理和回路EXi(i=1〜7)の出力側と他方の排他的論理和回路EXi+1の入力側との間に、一方の固定接点taが排他的論理和回路EXiの出力側に、他方の固定接点tbが接地に、可動接点tcが排他的論理和回路EXi+1の入力側に夫々接続された選択スイッチSWj(j=1〜6)が介挿され、これら選択スイッチSW1〜SW6がコントローラ50から出力される選択信号SL1〜SL6によって切換え制御されることを除いては前述した第1の実施形態と同様の構成を有し、第1の実施形態における図5との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【0035】
ここで、コントローラ50は、ホストコンピュータ51から入力される印刷情報に含まれる用紙サイズ情報に基づいて図11に示す記録用紙サイズ設定処理を実行する。
この記録用紙サイズ設定処理は、先ず、ステップS1で、ホストコンピュータ51から印刷情報が入力されたか否かを判定し、印刷情報が入力されていないときにはステップS2に移行して、選択信号SL1〜SL6を全てオン状態に制御してから前記ステップS1に戻り、印刷情報が入力されたときにはステップS3に移行して、印刷情報に含まれる用紙サイズ情報に基づいて予め用紙長さと選択信号SL1〜SL6との関係を設定した選択信号記憶テーブルを参照して用紙長さに応じて選択信号SL1から何番目の選択信号SLkをオフ状態とするかと記録用紙2の後端でフォトダイオードPD1を覆う状態となるときの記録用紙2の先端位置を表す設定計数値Nsを決定してからステップS4に移行する。ここで、選択信号記憶テーブルは、記録用紙2の長さに応じて図12(a)〜(e)に示すように設定計数値Ns及びこれに対応してオフ状態とする選択信号SLkが設定されている。
【0036】
このステップS4では、用紙サイズが最大用紙長さであるか否かを判定し、最大用紙長さであるときには、ステップS5に移行して、選択信号SL1〜SL6の全てをオン状態としてから印刷用紙サイズ設定処理を終了し、最大用紙長さより小さいときには、ステップS6に移行して、全ての選択信号SL1〜SL6をオン状態としてからステップS7に移行する。
【0037】
このステップS7では、用紙位置検出信号PSを計数する計数値Nを読込み、次いでステップS8に移行して、読込んだ計数値が前記ステップS3で設定した設定計数値Nsに達したか否かを判定し、計数値Nが設定計数値Nsに達していないときには前記ステップS7に戻り、計数値Nが設定計数値Nsに達したときにはステップS9に移行して、前記ステップS3で決定した数の選択信号SLkをオフ状態としてからステップS10に移行する。
【0038】
このステップS10では、次に設定された計数値Nsが存在するか否かを判定し、存在するときには前記ステップS7に戻り、存在しないときにはステップS11に移行して、計数値Nを読込み、次いでステップS12に移行して最後のフォトダイオードPD8がオン状態となって計数値Nが設定値Ne(=13)に達したか否かを判定し、N<Neであるときには前記ステップS11に戻り、N=NeとなったときにはステップS13に移行して、全ての選択信号SL1〜SL6をオン状態に復帰させてから記録用紙サイズ設定処理を終了する。
【0039】
次に、上記第2の実施形態の動作を説明する。
今、ホストコンピュータ51からコントローラ50に印刷情報が入力されていない状態では、給紙部3、搬送部4、ヘッドユニット5が作動を停止しており、図11の印刷用紙サイズ設定処理では、ステップS1からステップS2に移行して選択信号SL1〜SL6が全てオン状態に制御されて選択スイッチSW1〜SW6の可動接点tcが固定接点ta側に切換えられており、前述した第1の実施形態と同様の状態となっている。
【0040】
この状態で、ホストコンピュータ51から印刷情報がコントローラ50に入力され、この印刷情報に含まれる用紙サイズ情報が例えば最大長さの記録用紙2を選択情報であるときには、図11の処理が実行されたときに、ステップS1からステップS3に移行して、用紙サイズ情報に基づいて選択信号記憶テーブルを参照して全てオン状態の選択信号SL1〜SL6を決定し、次いでステップS4を経てステップS5に移行し、決定した選択信号SL1〜SL6を選択スイッチSW1〜SW6に出力する。
【0041】
このため、各選択スイッチSW1〜SW6の可動接点tcが固定接点ta側に切換えられた状態を維持し、第1の実施形態と同様に全ての排他的論理和回路EX1〜EX7が縦列接続された状態となる。
この状態で、給紙部3で最大長さの記録用紙2が選択されて、これが給紙ローラ12によって給紙されてその先端がゲートローラ13に当接されてスキュー補正されてから、ゲートローラ13を回転駆動することにより、記録用紙2が搬送部4の搬送ベルト25に静電吸着保持されて搬送され、記録用紙2の先端によってフォトダイオードPD1〜PD8が順次覆われることにより、記録媒体位置検出装置40の位置検出部45から用紙位置検出信号PSが出力され、この用紙位置検出信号PSに基づいてヘッドユニット5の各ヘッド部31K〜31Yのノズルから吐出されるインク液滴の吐出制御が行われて、記録用紙2に文字、図形等の画像が形成される。
【0042】
一方、ホストコンピュータ51からコントローラ50に入力される印刷情報に含まれる用紙サイズ情報が最大長さの用紙サイズより小さく、例えば記録用紙2の長さが図13に示すように、フォトダイオードPD1〜PD6迄の長さに等しいものとすると、ステップS3で用紙サイズをもとに選択信号記憶データを参照したときに、オフ状態とする選択信号SL2を設定すると共に計数値NsとしてNs=5が設定される。
【0043】
このため、図13(a)に示すように、記録用紙2がフォトダイオードPD1に達していないときには、全ての選択信号SL1〜SL6がオン状態となって、各選択スイッチSW1〜SW6の可動接点tcが固定接点ta側に切換えられて全ての排他的論理和回路EX1〜EX7が縦列接続されている状態を継続するので、用紙位置検出信号PSが低レベルを維持することから、図14に示すように、計数値Nが“0”を維持し、N<Nsであるので、ステップS7に戻る。
【0044】
この状態から、図13(b)に示すように、記録用紙2の先端がフォトダイオードPD1を覆う状態となると、図14に示すように、計数値Nが“1”となるが、この状態でもN<Nsを維持するので、ステップS7に戻る。このようにして、記録用紙2が前進してフォトダイオードPD1〜PD4を順次覆う毎に、計数値Nが順次インクリメントされ、図13(c)に示すように、記録用紙2の先端がフォトダイオードPD5を覆う状態となると、図14に示すように計数値Nが“5”となり、設定計数値Nsに一致するので、ステップS8からステップS9に移行して、選択信号SL2がオフ状態に制御され、選択スイッチSW3の可動接点tcが固定接点tb側に切換えられて排他的論理和回路EX3の入力側が接地される。
【0045】
このとき、フォトダイオードPD1〜PD5が全てオフ状態となっていることにより、排他的論理和回路EX1〜EX4の出力信号は全て低レベルとなっており、排他的論理和回路EX3が接地されても、排他的論理和回路EX7から出力される用紙位置検出信号PSに変化を生じることはない。
次いで、図13(d)に示すように、記録用紙2の先端がフォトダイオードPD6を覆う状態となると、フォトダイオードPD1上から記録用紙2の後端が通り過ぎることにより、フォトダイオードPD1がオン状態に復帰して排他的論理和回路EX1の出力信号が高レベルに反転するが、排他的論理和回路EX3の入力側が排他的論理和回路EX2から切り離されて接地されているので、その影響を受けることがなく、排他的論理和回路EX7から出力される用紙位置検出信号PSは、図14に示すように、フォトダイオードPD6がオフ状態となることにより、排他的論理和回路EX5の出力信号が低レベルとなり、これに応じて排他的論理和回路EX6の出力信号が高レベルとなることから、低レベルに反転する。
【0046】
その後、記録用紙2の先端でフォトダイオードPD7、PD8が順次覆われることにより、排他的論理和回路EX7から出力される用紙位置検出信号PSがオン・オフを繰り返し、図13(e)に示すように、記録用紙2の後端がフォトダイオードPD4を通り過ぎると、フォトダイオードPD4がオン状態となることにより、排他的論理和回路EX3の出力信号が高レベルに反転することにより、排他的論理和回路EX4〜EX7が共に高レベルに反転し、用紙位置検出信号PSが高レベルに反転し、その後、記録用紙2の後端がフォトダイオードPD5上を通り過ぎると、フォトダイオードPD5がオン状態となることから、排他的論理和回路EX5の出力信号が低レベルとなり、これに応じて排他的論理和回路EX6及びEX7の出力信号が低レベルとなって、用紙位置検出信号PSが図14に示すように低レベルとなる。
【0047】
その後、記録用紙2の後端が順次フォトダイオードPD6、PD7上を通り過ぎることにより、用紙位置検出信号PSが順次高レベル、低レベルとなり、記録用紙2の後端がフォトダイオードPD8上を通り過ぎると、フォトダイオードPD8がオン状態となることにより、排他的論理和回路EX7の出力信号即ち用紙位置検出信号PSが高ベルとなり、これによって計数値Nが“13”となって、設定値Neに達するので、ステップS13に移行して、全ての選択信号SL1〜SL6をオン状態に復帰させることにより、用紙位置検出信号PSが図14に示すように低レベルに復帰する。
【0048】
また、記録用紙2の用紙サイズが、フォトダイオードPD1〜PD4間の長さと等しい場合には、設定計数値Nsとして“4”を設定され、且つ選択信号SLkをSL3に設定することにより、記録用紙2の先端位置の移動に応じて排他的論理和回路EX7から順次オン・オフを繰り返す用紙位置検出信号PSを出力することができる。
同様に、記録用紙2の長さがフォトダイオードPD1〜PD3間の長さと等しい場合には、設定計数値Nsとして“3”及び“7”を設定されると共に、選択信号SLkとしてSL2及びSL4を設定することにより、排他的論理和回路EX7から記録用紙2の移動に応じて順次オン・オフを繰り返す用紙位置検出信号PSを出力することができ、さらに、記録用紙2の長さがフォトダイオードPD1〜PD2間の長さと等しい場合には、設定計数値Nsとして“2”、“5”及び“8”を設定し、且つ選択信号SLkとしてSL1、SL3及びSL5を設定することにより、排他的論理和回路EX7から記録用紙2の移動に応じて順次オン・オフを繰り返す用紙位置検出信号PSを出力することができ、なおさらに、記録用紙2の長さがフォトダイオードPD1の長さと等しい場合には、設定計数値Nsとして“1”、“4”、“6”及び“8”を設定し、且つ選択信号SLkとしてSL1、SL3、SL5及びSL6を設定することにより、排他的論理和回路EX7から記録用紙2の移動に応じて順次オン・オフを繰り返す用紙位置検出信号PSを出力することができる。
【0049】
このように、上記第2の実施形態によれば、記録用紙2の長さが異なる場合であっても、用紙サイズに応じて設定計数値Ns及びオフ状態とする選択信号SLkを決定することにより、排他的論理和回路EX7から記録用紙2の移動位置に正確に対応した用紙位置検出信号PSを出力することができ、この用紙位置検出信号PSに基づいてヘッドユニット5の各ヘッド部31K〜31Yのノズルから吐出するインク液滴の吐出制御を行うことにより、着弾位置ずれを生じることなく、正確な画像を形成することができる。
【0050】
なお、上記第2の実施形態においては、記録用紙サイズ設定処理によって、設定計数値Ns及び選択信号SLkを順次設定して記録用紙2の移動に応じて選択信号SLkを制御する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、記録用紙2のサイズが最小でヘッドユニット5の搬送方向の長さを超える長さとした場合には、受光部43のフォトダイオードPD8を上流側とし、フォトダイオードPD1を下流側として最小長さの記録用紙2に対応する数のフォトダイオードPD8〜PDmが少なくともヘッドユニット5の各ヘッド部31K〜31Yの記録領域を超えるように対向配置し、記録用紙2の用紙長さが最大用紙長さからフォトダイオード1つ分短くなるに応じてオフ状態とする選択信号SLk(k=1〜m)をSL1から順次隣接する選択信号SLk+1に切換えることにより、記録用紙2の長さに応じた数のフォトダイオードを使用して用紙位置検出を行うようにしてもよい。この場合には、常に、受光部43のフォトダイオード数を用紙長さに応じた値に設定することができるので、前述した第2の実施形態のような細かなスイッチ制御を必要とすることなく、正確な用紙位置検出を行うことができる利点がある。
【0051】
また、上記第1及び第2の実施形態においては、説明を簡単にするためにフォトダイオード数を8個に設定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、記録用紙2の長さに合わせたフォトダイオード数に設定すればよく、この場合はフォトダイオード数から“1”を引いた数の排他的論理和回路を縦列接続すればよく、排他的論理和回路数が奇数であるときには、全てのフォトダイオードが記録用紙2で覆われていない状態で、最終段の排他的論理和回路からオフ状態(ローレベル)の初期出力が得られ、排他的論理和回路数が偶数であるときには、オン状態(ハイレベル)の初期出力が得られる。
【0052】
さらに、上記第1及び第2の実施形態においては、受光部43をフォトダイオードで構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、フォトトランジスタや、CCD素子を使用したラインセンサを適用することができるものである。
さらにまた、上記第1及び第2の実施形態においては、投光部41を搬送ベルト25の外側に配置し、受光部43を搬送ベルト25の開口部32に配置した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、受光部43を搬送ベルト25の外側に配置し、投光部41を搬送ベルト25の開口部42に配置するようにしてもよい。
【0053】
なおさらに、上記第1及び第2の実施形態においては、搬送ベルト25で記録用紙2を静電吸着する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、搬送ベルト25に多数の透孔を穿設し、この搬送ベルト25の内側に空気吸引部を形成して、空気吸引部で吸引する空気によって記録用紙2を吸着保持するようにしてもよい。
また、上記第1及び第2の実施形態においては、ヘッドユニット5が4色のヘッド部31K〜31Yで構成されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、上記4色にライトシアン、ライトマゼンタを加えた6色のヘッド部を設けたり、ブラックのみのヘッド部を設けたり、任意数のヘッド部を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す概略構成図である。
【図2】ヘッドユニットの一例を示す下面図である。
【図3】記録媒体位置検出装置を示す平面図である。
【図4】記録媒体位置検出装置を示す拡大断面図である。
【図5】受光部及び位置検出部を示す回路図である。
【図6】記録媒体位置検出装置の動作の説明に供する説明図である。
【図7】用紙位置検出信号を示す波形図である。
【図8】受光部の変形例を示す説明図である。
【図9】図8の用紙位置検出信号を示す波形図である。
【図10】本発明の第2の実施形態を示す受光部及び位置検出部を示す回路図である。
【図11】コントローラで実行する記録用紙サイズ設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図12】選択信号記憶テーブルを示す説明図である。
【図13】第2の実施形態における動作の説明に供する説明図である。
【図14】第2の実施形態の用紙位置検出信号を示す波形図である。
【図15】給紙及び排紙時の搬送ベルトと記録用紙の接触面積の説明に供する説明図である。
【符号の説明】
【0055】
1…インクジェットプリンタ、2…記録用紙、3…給紙部、4…搬送部、5…ヘッドユニット、6…排紙部、11…給紙カセット、12…給紙ローラ、13…ゲートローラ、21…駆動モータ、22…駆動ローラ、23…従動ローラ、24…テンションローラ、25…搬送ベルト、26…帯電ローラ、27…高電圧源、31K〜31Y…ヘッド部、32…分割ヘッド、40…記録媒体位置検出装置、41…投光部、42…開口部、43…受光部、PD1〜PD8…フォトダイオード、45…位置検出部、EX1〜EX7…排他的論理和回路、50…コントローラ、51…ホストコンピュータ




 

 


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