JP5215749B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置において、吸引口に設けられている開閉部材について、反射型光センサが、開閉状態を検知する方法に関する。

従来、画像形成装置において、プラテン上に複数のふち無し吸引口を設け、印字の際に記録ヘッドから吐出されたインク滴が、記録媒体以外に飛散し、この飛散したインク滴を吸引することによって、プラテン上のインク汚れを軽減する。画像形成装置において、印字方法として、記録媒体端部に余白がある通常印字モードと、端部まで印字するふち無し印字モードとを、ユーザが選択することができる。上記ふち無し印字の際に、記録媒体の端部までインク滴を吐出することがあり、ふち無し吸引口を介して、インク滴を吸引することが開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
特開平０７−０２５００７号公報

しかし、全ての印字モードにおいて、上記と同様に、ふち無し吸引口を介してインク滴を吸引するので、上記通常印字モードでは、記録媒体に着弾するインク滴を、ふち無し吸引口を介して吸引し、印字画像の端部にムラが発生する場合があるという問題がある。

この問題に対して、従来は、印字モードに応じて、ファンモータの吸引力を変化させている。しかし、従来の構成では、ふち無し吸引口のファンモータは、同時に記録媒体の浮きを防止するためにも用いられるので、吸引力を減少すると、記録媒体の浮きが発生することも考えられる。仮に、ファンモータを、インク滴吸引用と記録媒体の浮き防止用とにそれぞれ設けると、大幅にコストアップするという問題がある。

上記問題を解決する方法として、ふち無し吸引口に開閉部材を備え、これによって、必要に応じて吸引動作を調節することが可能である。

しかし、上記構成では、ユーザが、開閉動作を手動で実行する必要があり、さらに記録媒体の幅に応じて、動作させる開閉部材の位置が異なるので、ユーザが的確な動作を実施しない場合、問題の解決に至らない。

本発明は、印字モードや記録媒体幅に応じて、必要箇所にのみ、インク滴を吸引することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本願の画像形成装置は、インクジェットヘッドを搭載するキャリッジを移動させて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記キャリッジの移動方向に沿ってシートを支持する支持部を備えるプラテンと、前記プラテンに形成された吸引口と、前記吸引口を開閉するための開閉部と、前記開閉部による前記吸引口の開閉をユーザが手動で行うための、前記開閉部と連動してスライド可能で且つ前記支持部とは異なる反射率を持つ反射部を備える部材と、前記キャリッジに搭載され、前記キャリッジの移動に伴って前記支持部及び前記部材の上を通過する反射型光センサと、前記キャリッジを移動させて前記反射型光センサの出力から前記開閉部の開閉状態を判断する判断手段とを有し、前記キャリッジが往復移動して画像を形成する領域の側から見て、前記吸引口は対応する前記部材よりも遠い位置に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、プラテンに設けられている吸引口を開閉するための手動式の開閉部を設け、印字モードや記録媒体幅などに応じて、必要箇所でインク滴を吸引させることができる。

そして、プラテンに設けられている吸引口を開閉する開閉部の開閉状態を、キャリッジに搭載された反射型光学センサを用いて検知するので、ユーザが誤操作することを確実に防止できるという効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。

図１は、本発明の実施例１である画像形成装置に使用されている反射型光センサＳＥ１の構成を示す図である。

上記画像形成装置は、記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査することによって、記録媒体に画像を形成する画像形成装置の例である。

反射型光センサＳＥ１は、発光用のＬＥＤ１と、受光用のフォトトランジスタ２とを有する。

発光用のＬＥＤ１が照射した光が、測定対象物３で反射され、この反射された光を、受光用のフォトトランジスタ２が検出する。

たとえば、測定対象物の色が黒から白に変化した場合、反射率が異なるので、反射型光センサＳＥ１の受光量が変化する。したがって、発光用のＬＥＤ１が発する光の色として、測定対象物３に対して反射率が大きい色を用いる。たとえば、実施例１では、測定対象物３がプラテンの表面（黒色）であるので、反射率が大きくなるように、ＬＥＤ１は、赤色を発する。

図２は、キャリッジ４の周辺を示す図である。

キャリッジ４の周辺に、反射型光センサＳＥ１が取り付けられている。

反射型光センサＳＥ１は、キャリッジ４に搭載されている。キャリッジ４は、インクジェットヘッドを搭載し、インクジェットヘッドの印字下流側に設置され、記録媒体搬送方向と直交する方向に走査する。

プラテンＰＲ１は、キャリッジ４の駆動方向に設置されている。反射型光センサＳＥ１は、キャリッジ４に搭載され、エンコーダスケール７をカウントし、カウント数に基づいて、キャリッジ４の位置を制御する。

図３は、プラテンＰＲ１の構成を示す図である。

プラテンＰＲ１は、吸引口Ｍ１、Ｍ２と、吸引口Ｍ１、Ｍ２をそれぞれ開閉する開閉部材ＳＨ１、ＳＨ２とを有する。開閉部材ＳＨ１、ＳＨ２には、それぞれ、把持部Ｈ１、Ｈ２が固着され、ユーザが、プラテンＰＲ１の軸方向に、把持部Ｈ１、Ｈ２をスライドすることによって、開閉部材ＳＨ１、ＳＨ２をスライドさせ、吸引口Ｍ１、Ｍ２を開閉する。

ＬＥＤ１から照射される光が把持部Ｈ１、Ｈ２で反射する場合における反射率と、ＬＥＤ１から照射される光がプラテンＰＲ１で反射する場合における反射率とが異なる必要がある。なお、プラテンＰＲ１の色は、記録媒体端部を検知するために暗い色であるので、プラテンＰＲ１の反射率が小さい。プラテンＰＲ１と把持部Ｈ１、Ｈ２とをセンサが峻別できるようにするために、反射率が大きい色を、把持部Ｈ１、Ｈ２の色として使用する。

吸引口Ｍ１、Ｍ２は、プラテンに設置されている複数の吸引口の例である。開閉部材ＳＨ１、ＳＨ２は、上記吸引口を開閉する複数の開閉部材の例である。把持部Ｈ１、Ｈ２は、プラテンの表面に設けられしかも上記開閉部材と連動する把持部であって、記録媒体搬送方向に一定の長さを具備し、上記プラテンの反射率と異なる反射率を具備する複数の把持部の例である。

また、反射型光センサＳＥ１は、キャリッジに搭載されている発光部と受光部とからなる反射型光センサの例である。

さらに、図示しない記憶手段、設定手段、算出手段、判断する手段が設けられている。

上記記憶手段は、反射型センサが、プラテンの表面の全域の第１の出力変動を検出し、この検出された第１の出力変動におけるピーク値である第１の出力ピーク位置と、キャリッジ駆動に用いるエンコーダスケールの位置とを関連づけた基準情報を記憶する。

上記設定手段は、実画像の印字指示が出された際に、印字画像情報から、記録媒体幅を検出し、記録媒体の端部から非基準側に最も近い位置に設けられている上記開閉部材と連動する把持部の位置を、一定の把持部として設定する。

上記算出手段は、印字時の記録媒体搬送前に、反射型光センサが、プラテンの表面の全域における第２の出力変動を検出し、この検出された第２の出力変動におけるピーク値である第２の出力ピーク位置を算出する。この場合、キャリッジの駆動に用いるエンコーダスケールの位置と関連づけて算出する。

上記判断する手段は、上記第１の出力変動ピーク位置と、上記第２の出力変動ピーク位置との比較に基づいて、上記吸引口の開閉状態を判断する。

図４は、ＬＥＤ１の発光波長と反射光との相関を示す図である。

たとえば、把持部Ｈ１、Ｈ２の色を、レインブルー色に設定する。また、レインブルー部材についての波長に対する反射率の特性は、特性曲線１３であり、プラテンＰＲ１（黒色）についての波長に対する反射率の特性は、特性曲線１４である。

したがって、赤色のＬＥＤ１で照射すると、赤色のＬＥＤ１の発光波長が約６３０ｎｍであるので、把持部Ｈ１、Ｈ２の色であるレインブルー色による反射率と、プラテンＰＲ１の色である黒色による反射率とが異なる。よって、反射型光センサＳＥ１が、把持部Ｈ１、Ｈ２とプラテンＰＲ１とを判別できる。

つまり、プラテンＰＲ１の反射率（特性曲線１４）よりも、レインブルー部材の反射率（特性曲線１３）が大きい。よって、反射型光センサＳＥ１がプラテンＰＲ１の表面を読み取ると、プラテンＰＲ１からの反射光を反射型光センサＳＥ１が検出した場合の出力値よりも、把持部Ｈ１、Ｈ２からの反射光を反射型光センサＳＥ１が検出した場合の出力値が大きい。したがって、把持部Ｈ１、Ｈ２にレインブルー部材を用いることが好ましい。

図３に示す例では、吸引口Ｍ１は、インク滴の吸引が可能な開状態であり、吸引口Ｍ２は、把持部Ｈ１、Ｈ２をスライドすることによって、インク滴の吸引を行わない閉状態である。

なお、図３は、プラテンＰＲ１の一部を示す図であり、吸引口Ｍ１、Ｍ２は、２箇所に設けられているが、実際には、画像形成装置の大きさに応じて、３個以上、設けるようにしてもよい。

次に、実施例１の動作について説明する。

つまり、反射型光センサＳＥ１のＬＥＤ１が、プラテンＰＲ１の表面を照射し、フォトトランジスタ２が反射光を受光し、その出力値を、予め設定した基準値と比較する。この比較結果に基づいて、把持部Ｈ１、Ｈ２の位置を検知し、印字モード、記録媒体幅に適した状態であるかどうかを判断する。

図５は、画像形成装置の初期状態時（工場組み立て時）に、基準値を設定する動作を示すフローチャートである。

組み立てを完了した後に、Ｓ１で、全ての開閉部材ＳＨ１、ＳＨ２が閉状態になるように、把持部Ｈ１、Ｈ２を動作し、Ｓ２で、反射型光センサＳＥ１がプラテンＰＲ１の表面を読み取る。

図６は、プラテンＰＲ１に、４つの吸引口Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４と、４つの開閉部材ＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３、ＳＨ４と、４つの把持部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４とを設置した場合に、パルス数対反射型光センサＳＥ１の出力信号の特性を示す図である。

上記の場合、把持部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４の反射光量と、プラテンＰＲ１の反射光量とに差が生じるので、図６に示すように、Ｓ３で、反射型光センサＳＥ１の出力が変動する特性曲線を得る。実際の出力特性曲線は、画像形成装置のサイズによって異なる。なお、図６の横軸のパルス数は、エンコーダスケール７を読み取った場合のパルス数であり、プラテンＰＲ１の軸方向の位置を示す。

図６に示す出力特性曲線に基づいて、把持部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４の各出力ピークＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の位置を検知する。なお、キャリッジ４に搭載されている反射型光センサＳＥ１がエンコーダスケール７を読み取り、出力したパルス数と、キャリッジ４の位置とに相関を持たせる。

この場合、ピークＰ１は、把持部Ｈ１が１００パルスの位置に存在した場合に発生するピークであり、ピークＰ２は、把持部Ｈ２が１０００パルスの位置に存在した場合に発生するピークである。ピークＰ３は、把持部Ｈ３が５０００パルスの位置に存在した場合に発生するピークであり、ピークＰ４は、把持部Ｈ４が１００００パルスの位置に存在した場合に発生するピークである。Ｓ４で、上記把持部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４の位置に対応するパルス数を、基準データとして、画像形成装置本体に記憶する。

図７は、ユーザが印字する際に、把持部Ｈ１〜Ｈ４の開閉状態を、検知し、動作を指示するフローチャートである。

Ｓ１１で、印字モードを確認し、印字モードであれば、Ｓ１２で、被記録媒体幅を確認し、Ｓ１３で、把持部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４のうちで、開閉が必要な把持部を割り出す。

図８は、把持部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４の位置を検出する説明図である。

画像形成装置本体に、印字データが送られると、被記録媒体幅２１のデータを、キャリッジ４がエンコーダスケール７を読み取り、パルス数へ変換し、記録媒体端部から非基準面側に最も近い把持部を、動作必要把持部として設定する。

たとえば、記録媒体幅を４０００パルスとした場合、パルス数の増加方向が非基準面側であるとすると、図８に示すピークＰ３（５０００パルス）に対応する把持部が、非基準側に最も近い把持部である。したがって、ピークＰ３に対応する位置に、上記動作必要把持部を設定する。

Ｓ１４で、反射型光センサＳＥ１でプラテンＰＲ１の表面を読み取る。

次に、各把持部の開閉状態を検知する。記録媒体がプラテンＰＲ１に搬送される前に、上記基準値を測定した方法と同じように、反射型光センサＳＥ１がプラテンＰＲ１の表面を読み取り、出力ピーク位置（把持部の位置）を、キャリッジ４がエンコーダスケール７を読み取り、パルス数に変換する。

Ｓ１５で、上記基準値と比較する。

Ｓ１２、Ｓ１３で設定した所定の把持部（ピークＰ３）が開状態であることを確認するために、Ｓ１４で検出した印字前のプラテンＰＲ１の表面出力変動と、上記基準値のデータとを比較する。この場合、出力ピーク位置が、上記基準値よりも、一定パルス数ずれた場合、上記出力ピーク位置に対応する把持部の開閉部材が開状態であることを認識することができる。

図９は、基準値の出力特性曲線と、印字前の出力特性曲線とを示す図である。

たとえば、図９に示す例において、一定パルス数の出力ピーク位置ずれ２２があるとする。図９に示すようにピークＰ３について、基準値の出力特性曲線と、印字前の出力特性曲線とが異なり、基準データよりも印字前データが一定パルスずれているので、ピークＰ３に対応する吸引口が開状態であると判断する。上記位置ずれしている一定パルスは、３００パルスであるとする。

上記検知方法によって求められた各吸引口の開閉状態結果から、所定の把持部（ピークＰ３）が開状態であれば、記録媒体を搬送し、印字する。しかし、所定の把持部（ピークＰ３）が閉状態であれば、把持部の位置をユーザに示し、開閉動作をユーザに指示する。

本発明の実施例２は、開閉状態の他の検知方法である。

図１０は、本発明の実施例２である第２のプラテンＰＲ２の構成を示す図である。

図１０に示すプラテンＰＲ２のように、把持部が閉状態である位置の下側に、固定部材２３を設置する。また、固定部材２３は、把持部の出力値と、反射型光センサＳＥ１の出力値とが同じになるように、反射率の等しい同色の部材を用いる。この場合、発光用のＬＥＤ１が赤色であり、把持部Ｈ１、Ｈ２としてレインブルー部材を用いているので、固定部材２３もレインブルー部材とする。

反射型光センサＳＥ１が、プラテンＰＲ２の表面を読み取る場合、把持部Ｈ１〜Ｈ４と連動する開閉部材ＳＨ１〜ＳＨ４が閉状態時であれば、固定部材２３が把持部Ｈ２に隠れ、反射型光センサＳＥ１が検知することができない。しかし、把持部に対応する開閉部材ＳＨ１〜ＳＨ４が開状態時であれば、把持部Ｈ１〜Ｈ４が左右に動作し、固定部材２３との位置がずれ、反射型光センサＳＥ１が、固定部材２３を読み取ることができる。

プラテンＰＲ２上の出力変動において、所定の閾値以上の出力変動領域幅を、キャリッジ４がエンコーダスケール７を読み取り、パルス数に変換して検知する。

固定部材２３は、開閉部材が閉状態となる把持部の下部に設けられ、上記把持部と反射率の等しい固定部材の例である。

上記画像形成装置の初期状態時に全ての上記開閉部材が閉状態となるように上記把持部を予め動作し、上記キャリッジに搭載され、発光部と受光部とからなる反射型光センサが上記プラテンの表面の全域の出力変動を検出する。そして、図示しない記憶手段が設けられ、この記憶手段は、所定の閾値以上の出力変動領域幅を基準情報として記憶し、上記キャリッジ駆動に用いるエンコーダスケールの位置と関連づけて、基準情報を記憶する。

また、図示しない設定手段、算出手段、判断手段が設けられている。

上記設定手段は、実画像の印字指示が出された際に、印字画像情報から記録媒体幅を確認し、記録媒体の端部から非基準側に最も近い位置の上記開閉部材と連動した把持部位置を、所定の把持部位置として設定する。

上記算出手段は、印字前に上記反射型光センサが上記プラテンの表面の全域の出力変動を検出し、所定の閾値以上の出力変動領域幅を、上記キャリッジ駆動に用いるエンコーダスケールの位置と関連づけて算出する。

上記判断手段は、予め設定した基準値と、印字前の出力変動領域幅との比較に基づいて、上記吸引口の開閉状態を判断する。

図１１は、基準値の出力特性曲線と、印字前の出力特性曲線とを示す図である。

たとえば、図１１に示すように、閾値を１．０Ｖとし、上記一定間隔の広がりを、基準値よりも５０パルスの増加と設定する。これによって、基準値は、全て出力変動領域幅が５０パルスであり、印字前データでは、ピークＰ３に対応する把持部の出力変動領域幅は、１００パルスである。ピークＰ３以外のピークに対応する把持部は、基準値と差が無いので、閉状態であることを検知することができる。ピークＰ３に対応する把持部Ｈ３は、基準値よりも５０パルス増加しているので、一定間隔の広がりがあり、これによって、開閉部材ＳＨ３が開状態であることを検知することができる。

つまり、出力ピーク位置の幅が、基準値から一定間隔以上の広がりがあれば、把持部が開状態であることを検知する。

なお、上記実施例において、上記各手段を工程に置き換えれば、画像形成装置の制御方法として把握することができる。

本発明の実施例１である画像形成装置に使用されている反射型光センサＳＥ１の構成を示す図である。 キャリッジ４の周辺を示す図である。 プラテンＰＲ１の構成を示す図である。 ＬＥＤ１の発光波長と反射光との相関を示す図である。 画像形成装置初期状態（工場組み立て時）に基準値を設定する動作を示すフローチャートである。 基準値出力特性曲線を示す図である。 ユーザが印字する際に、把持部の開閉状態を、検知し、動作を指示するフローチャートである。 把持部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４の位置を検出する説明図である。 開状態時の出力特性曲線を比較した場合の図である。 本発明の実施例２である第２のプラテンＰＲ２の構成を示す図である。 開状態時の出力特性曲線を比較して示す図である。

符号の説明

１…ＬＥＤ、
２…受光用のフォトトランジスタ、
３…測定対象物、
４…キャリッジ、
ＳＥ１…反射型光センサ、
ＰＲ１、ＰＲ２…プラテン、
７…エンコーダスケール、
Ｍ１、Ｍ２…吸引口、
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４…把持部、
ＳＨ１、ＳＨ２…開閉部材、
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４…ピーク、
２１…被記録媒体幅、
２２…一定パルス数の出力ピーク位置ずれ、
２３…固定部材。

Claims (5)

1. インクジェットヘッドを搭載するキャリッジを移動させて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記キャリッジの移動方向に沿ってシートを支持する支持部を備えるプラテンと、
   前記プラテンに形成された吸引口と、
   前記吸引口を開閉するための開閉部と、
   前記開閉部による前記吸引口の開閉をユーザが手動で行うための、前記開閉部と連動してスライド可能で且つ前記支持部とは異なる反射率を持つ反射部を備える部材と、
   前記キャリッジに搭載され、前記キャリッジの移動に伴って前記支持部及び前記部材の上を通過する反射型光センサと、
   前記キャリッジを移動させて前記反射型光センサの出力から前記開閉部の開閉状態を判断する判断手段と、
   を有し、前記キャリッジが往復移動して画像を形成する領域の側から見て、前記吸引口は対応する前記部材よりも遠い位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記反射部は前記支持部よりも大きな反射率を持ち、
   前記判断手段は、前記キャリッジの移動に伴って前記反射型光センサから出力される信号が基準以上になるときの前記キャリッジの位置に基づいて、前記開閉部の開閉状態を判断することを特徴とする、請求項１記載の画像形成装置。
3. インクジェットヘッドを搭載するキャリッジを移動させて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記キャリッジの移動方向に沿ってシートを支持する支持部を備えるプラテンと、
   前記プラテンに形成された吸引口と、
   前記吸引口を開閉するための開閉部と、
   前記開閉部による前記吸引口の開閉をユーザが手動で行うための、前記開閉部と連動してスライド可能で且つ前記支持部とは異なる反射率を持つ反射部を備える部材と、
   前記キャリッジに搭載され、前記キャリッジの移動に伴って前記支持部及び前記部材の上を通過する反射型光センサと、
   前記キャリッジを移動させて前記反射型光センサの出力から前記開閉部の開閉状態を判断する判断手段と、
   を有し、
   前記反射部は前記支持部よりも大きな反射率を持ち、
   前記判断手段は、前記キャリッジの移動に伴って前記反射型光センサから出力される信号が基準以上になるときの前記キャリッジの位置に基づいて、前記開閉部の開閉状態を判断し、
   前記判断手段は、
   前記開閉部による前記吸引口の開閉が所定状態であるときに、前記キャリッジの移動に伴って前記反射型光センサから出力される信号がピークとなるときの前記キャリッジの位置を示す第１の位置情報を予め記憶している手段と、
   前記インクジェットヘッドによる画像形成に先立って、前記キャリッジを移動させて前記反射型光センサから出力される信号がピークとなるとき前記キャリッジの位置を示す第２の位置情報を、前記第１の位置情報と比較して、前記吸引口の開閉状態を判断する手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
4. インクジェットヘッドを搭載するキャリッジを移動させて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記キャリッジの移動方向に沿ってシートを支持する支持部を備えるプラテンと、
   前記プラテンに形成された吸引口と、
   前記吸引口を開閉するための開閉部と、
   前記開閉部による前記吸引口の開閉をユーザが手動で行うための、前記開閉部と連動してスライド可能で且つ前記支持部とは異なる反射率を持つ反射部を備える部材と、
   前記キャリッジに搭載され、前記キャリッジの移動に伴って前記支持部及び前記部材の上を通過する反射型光センサと、
   前記キャリッジを移動させて前記反射型光センサの出力から前記開閉部の開閉状態を判断する判断手段と、
   を有し、
   前記反射部は前記支持部よりも大きな反射率を持ち、
   前記部材が一方の側にスライドしたときに隠れ且つ別の一方にスライドしたときに現れる位置に、前記支持部よりも大きな反射率を持つ固定部材が設けられており、
   前記判断手段は、前記キャリッジの移動に伴って前記反射型光センサから出力される信号が閾値以上となる幅に応じて前記開閉部の開閉状態を判断することを特徴とする画像形成装置。
5. 前記吸引口は前記移動方向に沿った複数の位置に設けられ、
   前記開閉部および前記部材は複数の前記吸引口の各々に対応して設けられており、
   前記判断手段は、使用する記録媒体に応じて選択される前記吸引口に対応する前記部材の開閉状態を判断することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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