(57)【要約】【課題】  シートの吸引条件を最適化することにより、低騒音で安定した吸引状態にし得るシート搬送装置及び記録装置を提供する。【解決手段】  記録媒体をプラテン上に吸引しながら搬送する搬送装置において、前記搬送される記録媒体43のプラテン45への吸引圧を検出するための圧検出手段を有し、該圧検出手段からの情報により前記記録媒体43のプラテン45への吸引圧を下げることが可能なプラテン吸引手段を有することを特徴とする。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体をプラテン上に吸引しながら搬送する搬送装置において、
前記搬送される記録媒体のプラテンへの吸引圧を検出するための圧検出手段を有し、該圧検出手段からの情報により前記記録媒体のプラテンへの吸引圧を下げることが可能なプラテン吸引手段を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記プラテン吸引手段はファンを回転させて負圧を発生させて記録媒体を前記プラテンへ吸引し、前記圧検出手段は前記ファンの回転状態の変化量を検出して前記吸引圧を検出することを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
前記ファンの回転数状態の検出は、前記ファンの駆動電流の周期的な変化により検出することを特徴とする請求項２記載の搬送装置。
【請求項４】
記録媒体をプラテン上に吸引しながら搬送し、インクを吐出する記録ヘッドを前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に走査させて記録を行うインクジェット記録装置において、
前記記録媒体を搬送する搬送装置として、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の搬送装置を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記インクジェット記録装置は、前記記録ヘッドが信号に応じて駆動する熱エネルギー又は機械的エネルギーによってインクを吐出することを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシートを吸引して搬送する搬送装置及びこれを備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液状又は熱溶融性インクを用いてプリントを行なうインクジェットプリンタにおいては、インクを吐出しながら移動する記録ヘッドと記録媒体との距離を極力小さくし、且つ画像品位を高めるためには、その距離を一定に確保する必要がある。また、記録媒体が記録ヘッドに接触して擦れないようにする必要がある。
【０００３】
そこで、インクジェットプリンタには記録ヘッドに隣接した位置に前記搬送用ローラや板バネ状の部材を設けて記録媒体の変形を抑制し、記録ヘッドと記録媒体の距離を一定に保っているものがある。
【０００４】
しかし、インクが記録ヘッドから吐出され、記録媒体に付着した直後に記録媒体を前記搬送用ローラや板バネ状の部材等で挟み込むと、インクの性質上記録媒体の表面または、記録媒体の内部でインクが乾燥固体化する前に、ローラが接触することから記録された文字や図形が変形するという現象が起こる。
【０００５】
そのため、記録ヘッドの下から記録媒体を空気の吸引による負圧によって記録部の保持面に沿わせて搬送する吸引式記録媒体搬送装置備えた記録装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００６】
上記吸引式記録媒体搬送装置は、記録媒体を空気の吸引による負圧によって記録部の保持面に沿わせて搬送するため、この負圧が大き過ぎると搬送ローラで記録媒体を高精度に送れなくなる。また逆に、記録部における負圧が小さ過ぎると、高温高湿環境等で記録媒体がカールした場合等に記録媒体の平面性が保てないので画質を低下させてしまう。
【０００７】
そして、インクジェット記録にあっては、記録ヘッドと記録媒体との距離を短く一定に保つ方がインクの着弾精度が向上して、高画質を実現できる。このため、記録媒体を吸引保持する方式にあっては、前記負圧を安定して吸引する必要がある。
【０００８】
吸引記録媒体搬送装置にあってはファンモータを駆動してファンを回転させて負圧を発生させるが、多様な記録媒体に対する要望から記録媒体の種類でさまざまな吸引圧の条件が必要である。また、記録搬送中においてもコックリングの発生やカール等による記録媒体の浮きの発生を考慮する必要がある。
【０００９】
そこで、記録媒体の種類に応じた吸引圧の条件を満足するために、図11の吸引圧設定のように、吸引設定条件を記録媒体の搬送に実質的に必要な吸引圧よりも高いシーケンス中の一番高い値に設定して記録媒体の搬送異常が発生しないように対応している。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１２７５６９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年ではプリンタのオフィスへの導入が進み、プリンタの騒音を低減することが重要な課題となっている。そのため騒音源の１つとして吸引ファンの騒音を少しでも小さくすることが要求されている。この要求に対応するためには記録媒体ごとに必要最小限の吸引圧を設定することが必要となる。
【００１２】
しかし、前述したように吸引圧の条件は記録媒体ごとに異なる特性があり、その種類も多い。そして、記録媒体に応じた最低の吸引圧条件で記録媒体の浮きを抑えるためには従来のようなあらかじめ決められた吸引圧だけでは対応が難しくなってきた。
【００１３】
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートの吸引条件を最適化することにより、低騒音で安定した吸引状態にし得る搬送装置及びインクジェット記録装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、記録媒体をプラテン上に吸引しながら搬送する搬送装置において、前記搬送される記録媒体のプラテンへの吸引圧を検出するための圧検出手段を有し、該圧検出手段からの情報により前記記録媒体のプラテンへの吸引圧を下げることが可能なプラテン吸引手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は記録媒体搬送時において吸引状態を常に最適値に設定でき、装置コストを増やすことなく静かで高精度な記録媒体搬送が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明の一実施形態に係る搬送装置を備えたインクジェット記録装置について説明する。
【００１７】
図２は本実施形態におけるインクジェットプリンタの外観図を示す。図２はフロントカバー103が開かれて内部のキャリッジ101が見える状態を示している。
【００１８】
装置右手手前には、操作パネル102が配置されている。この操作パネル102には、各種操作ボタン等の入力操作部102ａおよび、ここでは液晶ディスプレイである表示部102ｂが設けられている。
【００１９】
図３はキャリッジ101の駆動関連部分を拡大して示したものである。キャリッジ101には、インクカートリッジと一体となった記録ヘッド203（ここではイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色）が着脱可能に搭載されている。キャリッジ101は支持シャフト205にスライド可能に保持され、キャリッジモータ201の回転動力がベルト202を介してキャリッジ101の往復動作に変換されるようになっている。
【００２０】
図４は本実施形態でのインクジェットプリンタ主要部の制御ハードウェア構成例を示す。この構成は、大別して制御ブロック、操作パネル102、キャリッジモータ201、搬送モータ507および記録ヘッド203からなる。制御ブロックは、ＣＰＵなどにより構成しうる制御部504を有し、その内部のＲＯＭ等に記録された制御プログラムにより、装置全体の制御が行われる。
【００２１】
制御部504はデータの一時記憶や作業用の記憶領域としてメモリ501を利用する。少なくとも、本実施形態に関するキャリッジ異常状態の状態情報（状態パラメータ）を記憶する記憶領域は不揮発性であることが好ましい。また、制御部504はモータドライバ502を介してキャリッジモータ201を駆動制御する。キャリッジ101の移動に伴ってリニアセンサ401からパルス信号が出力される。また、制御部504はこのカウント値に基づいて現在のキャリッジ101の位置を認識するとともに、インク吐出タイミングを決定する。
【００２２】
さらに、制御部504はヘッド駆動部505を介して前記決定された吐出タイミングで、かつ、与えられた記録データにしたがって、記録ヘッド203を駆動して、インクを吐出させる。
【００２３】
なお、本実施形態の記録ヘッド203は記録信号に応じて電気熱変換体に通電し、その熱エネルギーによってインクに生ずる膜沸騰を利用してインクに生ずる気泡の成長、収縮により、インクを吐出口から吐出して記録を行う。このように、熱エネルギーによって気泡を成長収縮させてインクを吐出させることで、特に応答性に優れた液体の吐出が達成できる。
【００２４】
また、制御部504は、さらに、モータドライバ506を介して搬送モータ507を駆動し、キャリッジ移動方向と直交する方向に記録媒体を搬送する。搬送モータ507で記録媒体搬送時には、プラテン吸引ファン516はファンドライブ回路515で制御される。
【００２５】
次に図５を参照して本実施形態におけるプラテン吸引手段を構成する搬送システムについて説明する。
【００２６】
本実施形態のプラテン吸引手段は、以下に説明するように、搬送される記録媒体43のプラテン45への吸引圧を検出するための圧検出手段を有し、該圧検出手段からの情報により記録媒体のプラテン45への吸引圧を下げることが可能に構成されている。
【００２７】
プリンタの内部には、図５に示すように、インクが吐出する複数のインク吐出口（図示せず）が形成された記録ヘッド203と、この記録ヘッド203を搭載して主走査方向（矢印Ａ方向に直交する方向）に往復動するキャリッジ101と、記録媒体を挟持しながら矢印Ａ方向もしくは矢印Ｂ方向に搬送する搬送ローラ44及びピンチローラ42などが配置されている。
【００２８】
キャリッジ101は主走査方向に延びるガイドレール23に案内されながら主走査方向に往復動する。また、搬送ローラ44の回転に従動してピンチローラ42は回転する。なお、ピンチローラ42はピンチローラアーム46に取り付けられ、これに接続されたたコイルばね47によって搬送ローラ44に押し付けられるように付勢されている。
【００２９】
また、プリンタには、記録媒体43としてロール紙の引き出された部分やカット紙（図示せず）が載置されるプラテン45が形成されている。プラテン45には多数の吸引孔45ａが形成されている。そして、プラテン45の下方には、各吸引孔45ａと吸引ファン516が構成されている。プラテン45に載置されているカット紙やロール紙は、吸引ファン516が駆動（回転）することによりプラテン45に負圧が発生し、これによって記録媒体43がプラテン45に吸引されて密着する。
【００３０】
ここで、本実施形態におけるインクジェットプリンタの動作概要を簡単に説明する。
【００３１】
図２に示したプリンタの使用に先立って、ユーザは、プラテン45上へ記録媒体をセットする。記録媒体43はカット記録媒体またはロール記録媒体のどちらでも可能な構成になっているが、ここではカット記録媒体を用いた場合で説明を行なう。
【００３２】
まず、フロントカバー103を開放し、ピンチローラ加圧レバー（図示省略）の解除を行なう。次に記録媒体43をプラテン45上の基準に合わせてセットする。記録媒体43を基準位置にセットすることで、プラテン45上に設けられた記録媒体検知センサ（図示せず）で記録媒体43を検出し、且つ、ピンチローラ42と記録媒体搬送ローラ44で記録媒体43を挟むことが可能な状態となる。
【００３３】
記録媒体検知センサの配置は、記録媒体43の排出方向に対してピンチローラ42、記録媒体搬送ローラ43より奥側に設けられており、記録中に記録媒体43の後端が記録媒体検知センサから外れても、記録媒体43がプラテン45上に保持されることが可能な構成となっている。
【００３４】
そして、記録中に記録媒体43の後端が記録媒体検知センサから外れても、所謂「プラテン記録」にならないような記録ヘッド203のノズルとの位置関係になっている。
【００３５】
プラテン45の内部には記録媒体43をプラテン45上に引き付けるための吸引ファン516が設けられており、プラテン45には複数個の吸引孔45ａが設けられている。記録媒体検知センサで記録媒体43を検出すると吸引ファン516が動作し、記録媒体43はプラテン45上に引き付けられる。この状態で、ピンチローラ加圧レバーを操作し記録媒体43をピンチローラ42と記録媒体搬送ローラ44とで挟みフロントカバーを閉じる。
【００３６】
次にプラテン45上に記録媒体43のセットがなされた後、操作パネル102上のキー操作により記録媒体43のロードが開始される。記録媒体43のロードは、(1)記録媒体43の先後端位置出し（搬送方向の長さ検出）、(2)記録媒体43の幅検知、(3)斜行検知からなる。
【００３７】
記録媒体43の後端検出は前述の記録媒体検知センサによって行われる。記録媒体43の後端検出では、記録媒体検知センサによって記録媒体43が検出されている状態から、記録媒体43を排出方向に搬送し、記録媒体43を検出しない状態になった時点を記録媒体43の後端とする。
【００３８】
記録媒体43の搬送は記録媒体搬送ローラ44と連結された搬送モータ507の駆動によって行われる。記録媒体43の先端の検知はキャリッジ101上に設けられた記録媒体センサ（図示せず）によって行われる。記録媒体43の先端位置を検出するには、まずキャリッジ101をキャリッジ101のホームポジションから記録媒体の上まで移動させる。キャリッジ101が記録媒体43の上に移動されることにより、記録媒体センサで記録媒体43の検出が可能になる。記録媒体センサで記録媒体43を検出している状態で記録媒体43を排出方向とは反対方向に搬送する。記録媒体43の先端部分が記録媒体センサまで到達すると、記録媒体センサが記録媒体「無し」の状態を検出する。この記録媒体「無し」状態になる時点が記録媒体43の先端部分となる。
【００３９】
前述した記録媒体43の後端検出および、先端検出を行なうことにより記録媒体43の搬送方向の長さを知ることができる。
【００４０】
記録媒体43の幅および斜行の検知には、前記キャリッジ搭載記録媒体センサと、前記リニアセンサ401を用いる。リニアセンサ401がスリットを１つ検出すると、キャリッジ101の移動方向がホームポジションから往方向に移動する場合にはリニアスケールカウント値を０からインクリメントし、逆に復方向に移動する場合には、移動方向が反転する時点でのリニアスケールカウント値からデクリメントする。これによって、リニアスケールカウント値によるキャリッジ101の位置を得ることができる。
【００４１】
従って、記録媒体43の幅は、キャリッジ101のホームポジションから記録媒体43の第１の端部を検出する（記録媒体「無し」から記録媒体「有り」に記録媒体センサの出力が変化するポイント）までのリニアスケールカウント値および記録媒体の第２の端部を検出する（記録媒体「有り」から記録媒体「無し」に記録媒体センサの出力が変化するポイント）までのリニアスケールカウント値より、決定することができる。
【００４２】
記録媒体43のセットおよびロードが正常に終了すると、次に記録動作に移行する。ホストから既に記録データを受信している場合は直ちに、そうでない場合はホストからの記録データ受信後に記録が開始される。画像の形成は、キャリッジ101の往復動作および往復動作時に取り込まれるリニアスケールタイミングによるインクの吐出、さらに、キャリッジ101の往復動作周期に合わせた記録媒体の搬送を繰り返すことにより行われる。
【００４３】
キャリッジ101上に搭載された記録ヘッド203はキャリッジ101の移動方向に対して直交する方向に配列された複数個のノズルを有しており、各ノズルはキャリッジ101の移動によって取り込まれるリニアスケールタイミングで記録データに対応した吐出を行なう。
【００４４】
記録モードとしては、双方向記録、片方向記録（往方向記録、復方向記録）、また、マルチパス記録等があるが、ここでは１パス片方向記録（往方向記録）で説明する。
【００４５】
キャリッジ101の往方向移動時に取り込まれるリニアスケールタイミングでインクの吐出がおこなわれ、復方向移動時にはインクの吐出は行われない。キャリッジ101の復方向移動の完了とともに、１バンド分（ここでの「１バンド」は記録ヘッド203に配列された複数個のノズル列長さに対応する）記録媒体を搬送すべく搬送モータ507を駆動させる。この動作の繰り返しを行なうことで、画像の形成がなされる。
【００４６】
図６に本実施形態に関して記録媒体43がプラテン45を塞いだ面積と吸引ファン516の回転数（駆動条件を固定時）の関係の例をグラフで示す。
【００４７】
プラテン45上の塞ぎ量が100％のときの吸引ファン516の回転数（702）と、塞ぎ量が約５％低下した場合（701）を比較すれば、ファンの回転数は１Ｈｚ低下する。
【００４８】
以上のように、任意の同じ駆動条件で吸引ファン516の回転数の変化を検出することで、プラテン45上の記録媒体吸引圧の変動を検出することができる。よって、本実施形態の圧検出手段は吸引ファン516の回転状態の変化量を検出して吸引圧を検出するものであり、これにより、記録媒体43の浮き状態を検出できる。
【００４９】
図７は吸引ファン516が駆動時の電流波形の一例（２相ＤＣモータファン）でファンモータの回転状態の検出方法について駆動電流波形から回転周期を検出する方法について説明する。
【００５０】
図７において、記録媒体43によるプラテン45の塞ぎ量が100％（601）の電流波形に対してプラテン45の塞ぎ量が90％時の波形（602）をグラフに記す。
【００５１】
図７の２相ＤＣモータの電流波形は吸引ファン516が一回転する間に同様な波形（605）が４波形発生する時間（604）で吸引ファン516が１回転の駆動時間に相当する。この１つの繰り返し時間（605）あるいは４つの繰り返し時間（604）を比較する。図７のプラテン塞ぎ量100％の場合（601）と90％の場合（602）で、ΔＴの時間の差（603）が検出できる。
【００５２】
図１は駆動電流からモータ回転状態を検出する回路を示す。吸引ファン516の駆動電流を電圧変換する抵抗70と電圧波形の高周波ノイズを低減させるローパスフィルタ71、任意の信号レベルで信号の周期成分を検出する比較器72で構成され、ファンの駆動電流から駆動回転状態を検出する。
【００５３】
駆動指令信号75で駆動された吸引ファン516の回転周状態を前記駆動電流波形から駆動回転周期を回転数検出回路73で検出する。検出した回転周期の変位量から吸引ファン516の補正値を駆動指令値の補正値演算74をする。駆動指令信号75に対して補正した駆動信号76により吸引ファン516は正常な回転状態となりが吸引状態が補正される。
【００５４】
次に本実施形態の制御シーケンスについて説明する。まず、最初に使用する記録媒体の吸引状態が正常に吸引されている状態の吸引ファン回転周期基準値の設定を取得する。以上の初期化シーケンスを図８で説明する。本シーケンスは記録開始前に記録媒体搬送位置の初期化動作で行なう。
【００５５】
図８でまずプラテン吸引ファン516をオンした後（Ｓ１）、プラテン上が開放された状態の吸引ファン516の回転周期Ｔ0を測定する（Ｓ２）。次に記録媒体をプラテン上に搬送し（Ｓ３）、プラテン吸引状態の吸引ファン516の回転周期ＴMを測定する（Ｓ４）。以上の測定から吸引状態の回転周期ＴMがプラテン上開放状態の回転数Ｔ0より短い時間でないと正しく吸引できていないと判定する。つまり、Ｔ0−ＴM＞αとなる（Ｓ５）。但し、αは１よりも大きい値でプラテン機構により決定される定数である。
【００５６】
以上の場合、正しい吸引状態であると判断し、吸引圧が正しい状態の吸引ファン516の回転周期ＴRを基準回転周期としてメモリに記憶される。
【００５７】
一方、回転周期がＴ0−ＴM≦αである場合には、プラテン上でシートが正しく吸引されていないと判断して、駆動指令値Ｖを増加させる（Ｓ７）。このとき駆動指令値が最大値であるかを確認し、再設定した駆動指令値で再度、プラテン開放時の吸引ファン516の回転数の確認手順以下を繰り返す（Ｓ８）。また、最大値を超えていれば異常終了となる（Ｓ９）。
【００５８】
次に図９に示すフローチャートを参照して記録動作時で記録媒体の吸引状態を最適化するシーケンスについて説明する。
【００５９】
記録動作中の記録媒体吸引圧の確認は記録媒体搬送動作ごとにリアルタイムで行なわれる。記録媒体搬送前にプラテン吸引ファン516は動作中かあるいはオンにする（Ｓ20）。ここで記録媒体をプラテン上に搬送し（Ｓ21）、プラテン45上を記録媒体が塞いでいる状態で吸引ファン516の回転周期ＴM2を測定する。この回転周期ＴM2と前記基準回転周期ＴRの値から、ＴR≧ＴM2であればファン回転数から正常と判定する（Ｓ23、Ｓ24）。
【００６０】
記録媒体の浮き等により、吸引圧が低下すると、ＴR＜ＴM2となり、吸引状態が異常であると判定する。そして、そのときはインクカートリッジの補正値ＶHに従い、吸引ファン516の駆動状態を補正制御する（Ｓ25）。
【００６１】
補正値ＶH＝Ｖ×(（ＴR−ＴM2）／ＴR)
【００６２】
但し、基準駆動指令値Ｖ、基準回転周期ＴR、測定回転周期ＴM2である。
【００６３】
この補正した駆動指令値ＶHが最大電圧ＶMAXでないことを確認し（Ｓ26）、再度前記吸引状態の設定シーケンスを行なう。一方、駆動指令値ＶHが最大値ＶMAXを超える場合には異常終了とする（Ｓ27）。
【００６４】
次に図10を用いてに本実施形態における記録シーケンス中の吸引圧の制御状態を説明する。
【００６５】
記録媒体43に必要とされる吸引圧の駆動信号は従来と同様に記録媒体の搬送初期では高い吸引圧Ｐ1を必要とするが、記録媒体が一度吸引すれば最小吸引圧Ｐ3で吸引することが可能になる。そして、記録動作中にシートの特性によりプラテン９から浮き上がりが発生する場合には、従来のシート吸引圧設定パターンでは記録中の浮き上がりを予測してＰ2の吸引圧を設定していた。しかし、本実施形態ではリアルタイムに記録媒体の浮きを補正できるため、記録中初期はそれよりも低い吸引圧Ｐ3に設定し、吸引圧変化検出後補正して吸引圧Ｐ2に設定することができる。
【００６６】
以上のように、より吸引圧を詳細により最適値に設定することができるため、ファンの騒音を低減しながら記録媒体の吸引圧を的確に確保することができる。このため、特にインクジェット記録装置のように記録ヘッドとシートとの間隔を極力小さくすることが望ましい記録装置に好適に用いることができる。
【００６７】
なお、前述した実施形態ではインクジェット記録装置においては記録ヘッドが信号に応じて駆動する熱エネルギーによってインクを吐出する例を示したが、これは熱エネルギーに限定する必要はなく、他にも機械的エネルギーによってインクを吐出するものであってもよいことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】プラテン吸引機構の吸引圧制御の構成例を示すブロック図である。
【図２】画像形成装置の一例としてのインクジェットプリンタの外観図を示す図である。
【図３】プリンタのキャリッジの駆動関連部分を拡大して示した図である。
【図４】画像形成装置の駆動制御構成を示すブロック図である。
【図５】プリンタの搬送機構側面図を示す図である。
【図６】プラテン吸引機構の塞ぎ状態と吸引ファン回転数の関係を示すグラフである。
【図７】吸引ファンの駆動電流波形の説明図である。
【図８】吸引圧基準値の設定方法を示すフローチャートである。
【図９】記録中のプラテン吸引圧最適値の設定方法を示すフローチャートである。
【図１０】印刷シーケンス中の吸引状態の概要を示すグラフである。
【図１１】従来の記録シーケンス中の吸引圧状態の概要を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
23    …ガイドレール
42    …ピンチローラ
43    …記録媒体
44    …搬送ローラ
45    …プラテン
45ａ  …吸引孔
46    …ピンチローラアーム
47    …コイルばね
70    …抵抗
71    …ローパスフィルタ
72    …比較器
73    …回転数検出回路
74    …補正値演算
75    …駆動指令信号
76    …駆動信号
101   …キャリッジ
102   …操作パネル
102ａ …入力操作部
102ｂ …表示部
103   …フロントカバー
201   …キャリッジモータ
202   …ベルト
203   …記録ヘッド
205   …支持シャフト
401   …リニアセンサ
501   …メモリ
502   …モータドライバ
504   …制御部
505   …ヘッド駆動部
506   …モータドライバ
507   …搬送モータ
515   …ファンドライブ回路
516   …プラテン吸引ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図７】
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