(57)【要約】【課題】ジャムが発生する度に搬送速度を遅くし、一定枚数以上ジャム検知されなかったら再び搬送速度を速くするために、ジャムを未然に防ぐことができない。【解決手段】液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッド１０と、用紙Ｐを搬送する搬送ベルト２３と、画像が形成された用紙Ｐを排紙する排紙ローラ対４１とを備え、搬送ベルト２３による用紙Ｐの搬送速度が画像形成に関する情報に基づいて決定される最低搬送速度よりも遅いときには、排紙ローラ対４１による排紙速度を排紙速度Ｖ１から排紙速度Ｖ２に変更して、用紙Ｐのカール量が排紙ジャムを発生する量に達する前に、排紙を完了する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
用紙を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段による搬送速度が、画像形成に関する情報に基づいて決定される前記用紙の最低搬送速度よりも遅いときには、画像形成終了後の排紙速度を排紙ジャムが発生しない速度に変更する手段と
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、排紙時の排紙速度を前記画像形成に関する情報に基づいて決定される排紙速度とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、１頁分の用紙の排紙終了後、画像形成中の排紙速度に戻すことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成に関する情報は印刷率、印刷モード、用紙種類であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液（液体）の液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）で構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体（以下、インクという。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行なうものがある。
【０００３】
なお、本願において、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を吐出して着弾させること）をも意味し、捺染装置や金属配線を形成する装置なども含むものである。また、「インク」とは、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。
【０００４】
このような液滴を吐出する記録ヘッドを用いて用紙に画像形成を行う装置では、用紙上に液滴を着弾させるために、用紙にカールが発生し、ジャム（ＪＡＭ：紙詰まり）が発生し易くなる。
【０００５】
そこで、特許文献１にはインクの湿りによる記録紙のカールを原因とする記録紙ジャムを防止する目的で計数した画素数又は画素率が所定値以上となり、かつ記録紙ジャムが検出された時に用紙の搬送速度を遅くし、ジャムが発生する度に搬送速度を遅くして行き、一定枚数以上ジャム検知されなかったら再び搬送速度を速くする構成が記載されている。
【特許文献１】特開平９−５２３９７号公報
【０００６】
その他、特許文献２ないし４も知られている。
【特許文献２】特開２００６−１６８８７７号公報
【特許文献３】特開２００６−２４８７６６号公報
【特許文献４】特開２００１−０２７８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１に記載されているように、ジャムが発生する度に搬送速度を遅くして行き、一定枚数以上ジャム検知されなかったら再び搬送速度を速くする構成にあっては、ジャムの発生を前提としているため、ジャムを未然に防ぐことができないという課題がある。また、用紙のカール量は、液滴着弾からの時間の経過と共に大きくなるため、ジャムが発生してから用紙の搬送速度を遅くするのでは、排紙するまでに発生する用紙のカール量が大きくなるという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、先行する用紙のカールによる後行する用紙のジャムの発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
用紙を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段による搬送速度が、画像形成に関する情報に基づいて決定される前記用紙の最低搬送速度よりも遅いときには、画像形成終了後の排紙速度を排紙ジャムが発生しない速度に変更する手段と
を備えている構成とした。
【００１０】
ここで、排紙時の排紙速度を前記画像形成に関する情報に基づいて決定される排紙速度とする構成とできる。
【００１１】
また、１頁分の用紙の排紙終了後、画像形成中の排紙速度に戻す構成とできる。
【００１２】
また、前記画像形成に関する情報は印刷率、印刷モード、用紙種類である構成とできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る画像形成装置によれば、搬送手段による搬送速度が、画像形成に関する情報に基づいて決定される用紙の最低搬送速度よりも遅いときには、画像形成終了後の排紙速度を排紙ジャムが発生しない速度に変更するので、用紙のカール速度に対して用紙が排紙ローラに到達してから通過するまでの時間を短くすることができて、発生する用紙のカール量を少なくすることができ、その結果、当該頁（先行する用紙）のカールに起因する次頁（後行する用紙）の排紙ジャムの発生を未然に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１の全体構成を示す概略構成図を参照して説明する。
この画像形成装置はライン型画像形成装置であり、インク滴を吐出してカラー画像を形成可能な画像形成ユニット１と、画像形成ユニット１に対向して用紙を搬送する搬送手段としての搬送ユニット２と、搬送ユニット２に対して用紙を給紙する給紙手段としての給紙搬送ユニット３と、画像が形成された用紙が排紙される排紙ユニット４と、画像形成ユニット１の維持回復を行う図示しない維持ユニットなどとを備えている。なお、画像形成ユニット１と搬送ユニット２とで画像形成部を構成している。
【００１５】
画像形成ユニット１は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する記録ヘッド１０ｙ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｋ（以下、色を区別しないときは「記録ヘッド１０」という。）を備えている。記録ヘッド１０としては、複数の液体吐出ヘッドをノズル配列方向に並べて２列千鳥状に配置したマルチヘッドアレイ構成の記録ヘッドや１つのフルライン型記録ヘッドを用いることができる。
【００１６】
各記録ヘッド１０は、液滴を吐出するノズルの配列方向を用紙搬送方向と直交する方向として、用紙搬送方向に順次配置し、またインク吐出方向を下方に向けて装着されている。なお、インクの色の数及び用紙搬送方向に対する配置順序はこれに限るものではない
【００１７】
また、この画像形成ユニット１には、図示しないが、各記録ヘッド１０に各色のインクを供給するためのサブタンクを搭載している。この各色のサブタンクにはインク供給チューブを介して、カートリッジ装填部に装着された図示しないインクカートリッジ（インクタンク）からインクが、供給ポンプユニットなどで送液されて補充される。
【００１８】
搬送ユニット２は、搬送駆動ローラ２１と搬送従動ローラ２２との間に掛け回された無端状の搬送ベルト２３とを備えている。この搬送ベルト２３の表面には複数の図示しない穴が形成されており、搬送ベルト２３の下部には用紙Ｐを吸引する吸引ファン２４が配置されている。搬送ベルト２３は、搬送駆動ローラ２１が図示しないモータにより回転されることで周回移動し、用紙Ｐは搬送ベルト２３上に吸引ファン２４により吸い付けられ、搬送ベルト２３の周回移動によって搬送される。また、搬送駆動ローラ２１と搬送従動ローラ２２に対向して搬送ベルト２３に従動して回転する用紙押さえローラ２５、２６が配置されている。
【００１９】
給紙搬送ユニット３は、給紙する用紙Ｐを積載する給紙台３１と、用紙Ｐを１枚ずつ分離し給送する給紙ローラ３２と、給紙された用紙Ｐを搬送する搬送ローラ対３３とを備えている。なお、給紙搬送ユニット３は、給紙台３１にセットされる用紙Ｐのサイズと方向（縦か横か）も検出できる構成としている。また、用紙が無くなった時や給紙時のエラ−も検知できる構成としている。さらに、連続で印字する時は、紙間も変更可能であり用紙サイズや搬送速度（印字速度）に応じてその都度調整することも可能である。
【００２０】
排紙ユニット４は、搬送ベルト２３の下流側に配置された排紙ローラ対４１と、排紙される用紙をストックする排紙台４２と、エンドフェンス４３及び図示しないサイドフェンスなどを備えている。
【００２１】
また、画像形成ユニット１の入口側には第１用紙センサ７１、出口側には第２用紙センサ７２、搬送ベルト２３と用紙押さえローラ２５との間の出口側には第３用紙センサ７３、排紙ローラ対４１の出口側には第４用紙センサ７４をそれぞれ配置し、これらの用紙センサ７４によって用紙Ｐの有無を検知する。
【００２２】
この画像形成装置においては、給紙搬送ユニット３から用紙Ｐが画像形成部の搬送ベルト２３上に給紙され、一定の搬送速度で回転している搬送ベルト２３と従動ローラ（用紙押さえローラ２６）により搬送ベルト２３上に搬送され、その後は搬送ベルト２３に吸着されて搬送ベルト２３の周回移動によって搬送される。そして、用紙Ｐの先端が第１用紙センサ７１に到達後、画像形成位置まで搬送されると、記録ヘッド１０からインク滴１２の吐出が開始される。これ以降は用紙Ｐが搬送されるとともに画像が形成され、用紙Ｐの先端が用紙押さえローラ２５を通過すると、それまで搬送ベルト２３上に吸着されていた用紙Ｐがフリーになり、排紙ローラ対４１に到達する。
【００２３】
排紙ローラ対４１は記録ヘッド１０からのインク滴が着弾して形成される画像に乱れが生じないよう、搬送ベルト２３の周速より遅く回転しており、印刷中或いは印刷終了後の用紙Ｐを排紙台４２に排出する。
【００２４】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図２にブロック説明図を参照して説明する。
この制御部は、この画像形成装置全体の制御を司る本発明に係る比較手段、排紙速度の切替え手段を兼ねるマイクロコンピュータで構成した主制御部１０１を備えている。主制御部１０１は、外部の情報処理装置などから転送される画像データ及び各種コマンド情報に基づいて用紙に画像を形成するために、ヘッド制御回路１０２に印刷用データを送出し、また給紙クラッチ１０３を駆動して給紙ローラ３２を回転させて給紙搬送ユニット３から給紙を行わせ、モータドライバ１０４を介して、紙送りモータ１０５を駆動制御して搬送ベルト２３を周回移動させ、排紙モータ１０６を駆動制御して排紙ローラ対４１を回転させるなどの制御を行う。
【００２５】
ヘッド制御回路１０２は、主制御部１０１からの受領する印刷データ信号に基づいて、記録ヘッド１０の液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成し、このデータの転送及び転送の確定などに必要な各種信号などを記録ヘッド１０に含まれるヘッドドライバに転送するとともに、駆動波形データ格納手段である記憶部、駆動波形のデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器や電流増幅器等で構成される駆動波形生成部、ヘッドドライバに与える駆動波形を選択する選択手段を含み、１つの駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形を生成してヘッドドライバに出力して、記録ヘッド１０を駆動制御する。
【００２６】
次に、この画像形成装置における用紙のカールと排紙ジャムの関係について前述した図１を参照して説明する。
用紙Ｐの上面に或る量のインクが浸透した場合、用紙Ｐは上面が伸びることにより、図１に用紙Ｐａで示すように、或る時間経過すると下面方向にカールする。搬送ベルト２３の吸着から開放された用紙Ｐは、排紙ローラ対４１により一定の速度で排紙台４２に排出されるが、この速度の大きさにより用紙Ｐの先端が排紙エンドフェンス４３に到達したときのカール量が変わる。カール量が大きいと続いて排出されてくる用紙Ｐの先端が、カールした前の用紙Ｐの後端に衝突し、その結果、排紙ローラ対４１から排出される用紙Ｐが詰まり、排紙ジャムが発生する。
【００２７】
この場合、用紙のカール速度は用紙の種別と印写率によって異なる。例えば図３（ａ）は印写率が大きい場合、同図（ｂ）は印写率が小さい場合の、異なる種別の用紙Ａ、Ｂ、Ｃについての時間の経過とカール量の関係の一例を示している。
用紙上にインク滴を吐出して画像を形成する場合、用紙面積に対する画像面積の占める割合（これを「印写率」という。）が大きくなると（印字率大）、用紙上面の伸びる割合が大きくなり、その結果、用紙カール量及びカール速度が大きくなる。これは用紙の厚さや質にも関係しており、図３は排紙ジャムの発生する用紙カール量に達する時間を、印字率の大小と用紙の種類別に示したものである。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、印字率が小さい場合は、用紙Ａ，Ｂ，Ｃとも排紙ジャムの発生する用紙カール量まで到達しないので、排紙ジャムは発生しない。これに対し、図３（ａ）に示すように、印写率が大きい場合は、用紙Ａ，Ｂ，Ｃとも排紙ジャムの発生する用紙カール量に到達しており、その到達時間はそれぞれ時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃとなっている。この到達時間は、用紙先端が用紙押さえローラ２５を通過する時点を「０」とした時からの経過時間であり、それ以降用紙がフリーな状態になるので時間の経過とともに用紙カール量が増加（変化）することが分かる。
【００２９】
そこで、例えば印字率大で用紙Ａの場合について見ると、ジャム発生カール時間ｔａで排紙ジャムの発生するカール量に到達しているので、時間ｔａに達するよりも短い時間で用紙Ｐの排出を完了させることにより、排出された用紙は自然落下して排紙台４２上に積載され、その間に時間ｔａに達した時点で排紙ジャムの発生するカール量となる。
【００３０】
次に、用紙カールに対する排紙速度の切り替えに関して図４に示すタイミングチャートを参照して説明する。
給紙搬送ユニット３から給紙された用紙Ｐが第１用紙センサ７１に到達すると印刷中となり、ここから画像形成位置まで更に搬送した後、記録ヘッドからインクの吐出を開始し、その後、用紙Ｐの先端が用紙押さえローラ２５近傍下流側に設置された第３用紙センサ７３に到達すると、用紙Ｐのカールが始まる。
【００３１】
その後、用紙Ｐの後端が第２用紙センサ７２を通過すると、印刷中から排紙中に変わり、排紙ローラ対４１の回転により用紙Ｐは排紙台４２に排紙される。ここで、排紙ローラ対４１の速度は印刷中と排紙中で排紙速度Ｖ１から排紙速度Ｖ２に切り替わるが、排紙中以外は指定枚数分の排紙を完了するまで排紙速度Ｖ１で連続回転する。なお、印刷中の画像が搬送方向にずれないようにするため、排紙速度Ｖ１は搬送ベルト２３の周速（搬送速度）より小さく設定している。つまり、排紙速度Ｖ１は印刷中（画像形成中）の排紙速度（排紙速度＜搬送速度）、排紙速度Ｖ２は排紙中の排紙速度（排紙速度＞搬送速度）である。
【００３２】
そして、用紙Ｐの後端が排紙ローラ対４１近傍下流側に設置された第４用紙センサ７４を通過すると排紙を完了し、排紙ローラ対４１による排紙速度は排紙速度Ｖ２から排紙速度（画像形成中の排紙速度）Ｖ１に戻る。その後、カール時間が時間ｔａに達すると、排紙台４２に排紙された用紙Ｐのカール量がカール量Ｊａとなる。
【００３３】
次に、用紙カールに対する排紙速度の切り替え例について図５の説明図を参照して説明する。
給紙搬送ユニット３から給紙された用紙Ｐが搬送ベルト２３上に吸着されて第１用紙センサ７１に到達すると印刷中となり（（１）の領域）、用紙Ｐ上にインク滴が吐出されて第３用紙センサ７３に到達する（（２)の位置）。ここから、用紙Ｐは搬送ベルト２３の吸着から開放され始めるので、用紙Ｐのカールが始まる。
【００３４】
次に、用紙Ｐの先端が排紙ローラ対４１に到達すると、印刷中の用紙Ｐの排紙が始まる（(３)の位置）。ここでの排紙速度は、搬送ベルト２３の搬送速度より遅い速度Ｖ１である。次に、用紙Ｐの後端が第２用紙センサ７２を通過すると印刷が終了し、排紙速度が速度Ｖ１から速度Ｖ２に切り替わる（（４)の位置）。
【００３５】
次に、用紙Ｐの後端が第４用紙センサ７４を通過すると排紙終了となり、排紙速度が速度Ｖ２から速度Ｖ１に戻る（（５)の位置）。
【００３６】
次に、上述した図５の例において排紙時に発生する排紙ジャムを回避する排紙速度の設定について説明する。
用紙先端が第３用紙センサ７３に到達した時点から、排紙ジャムの発生するカール量に達する時間ｔａ（時間ｔａは画像形成に関する情報に基づいて定まる）内に排紙を完了させることにより、排紙ジャムを回避することができる。そのためには、用紙先端が第３用紙センサ７３に到達した時点から、用紙後端が第４用紙センサ７４を通過するまでの時間ｔｘが時間ｔａ未満でなければならないことになる。
【００３７】
用紙先端が第３用紙センサ７３に到達した時点から、用紙後端が第２用紙センサ７２を通過するまでは、用紙は搬送ベルト２３の周速（搬送速度）Ｖｂで搬送され、その間の長さＬ１は、搬送方向用紙長Ｌｐから第２、第３用紙センサ７２、７３間の長さ（距離）L２３を引いた長さ（Ｌ１＝Ｌｐ−Ｌ２３)である。
【００３８】
したがって、用紙先端が用紙センサ７３に到達した時点から、用紙後端が用紙センサ７２を通過するまでの時間ｔ１は、ｔ１＝（Ｌｐ−Ｌ２３）／Ｖｂ、となる。
【００３９】
次に、用紙後端が用紙センサ７２を通過した後、用紙センサ７４を通過するまでは排紙速度Ｖ２で排紙され、その長さ（距離）はＬ２４であるので、その通過時間t２は、t２＝Ｌ２４／Ｖ２、となる。
【００４０】
したがって、用紙先端が用紙センサ７３に到達した時点から、用紙後端が用紙センサ７４を通過するまでの時間ｔｘは、ｔｘ＝ｔ１＋ｔ２＝（Ｌｐ−Ｌ２３）／Ｖｂ＋Ｌ２４／Ｖ２、となる。
【００４１】
ここで、時間ｔｘが排紙ジャムの発生するカール量に達する時間ｔａと一致するためには、印刷終了後の排紙速度Ｖ２は、次のようになる。
【００４２】
（Ｌｐ−Ｌ２３）／Ｖｂ＋Ｌ２４／Ｖ２＝ｔａ、より、
Ｖ２＝Ｌ２４×Ｖｂ／（ｔａ×Ｖｂ−Ｌｐ＋Ｌ２３）
【００４３】
そこで、排紙速度Ｖ２を次の（１）式を満たす速度に設定することによって、排紙ジャムを回避することができる。
【００４４】
【数１】
2009196769.tif 000003
【００４５】
なお、用紙が排紙ジャムの発生するカール量に達する時間ｔａについては、印字率、印字モード、用紙種類、温湿度などの画像形成に関する情報により変わる値であり、予め実験によって確定しておいて、その値を上記（１）式で使用する。
【００４６】
また、排紙中以外の排紙ローラ対４１の排紙速度Ｖ１が（１）式の右辺より大きい場合は、排紙中であっても速度Ｖ２に排紙速度を切り替える必要はない。例えば、速度Ｖ１を搬送ベルト２３の周速Ｖｂの０．９９９倍とした場合、速度Ｖ２に排紙速度を切り替える必要のない搬送ベルト２３の周速（画像形成に関する情報に基づいて決定される用紙の最低搬送速度Ｖｂ０）は、次の（２）式で得られる。
【００４７】
【数２】
2009196769.tif 000004
【００４８】
例えば、用紙がＡ４縦の場合（Ｌｐ＝２９７ｍｍ）、Ｌ２３＝５００ｍｍ、Ｌ２４＝６００ｍｍ、ｔａ＝１ｓ、とすると、（２）式より、Ｖｂ０＝４０３ｍｍ／ｓとなるので、上記条件の場合、搬送ベルト２３の周速がＶｂ＞４０３ｍｍ／ｓを満足すれば、排紙中であっても排紙速度を切り替えることなく、排紙ジャムを回避することができる。この用紙がＡ４縦の場合（Ｌｐ＝２９７ｍｍ）、Ｌ２３＝５００ｍｍ、Ｌ２４＝６００ｍｍ、とした場合のジャム発生カール時間ｔａに対する最低搬送速度Ｖｂ０の例を図６に示している。
【００４９】
このように、搬送手段による搬送速度が画像形成に関する情報に基づいて決定される用紙の最低搬送速度よりも遅いときには画像形成終了後の排紙速度を排紙ジャムが発生しない速度に変更するので、用紙のカール速度に対して用紙が排紙ローラに到達してから通過するまでの時間を短くすることができて、発生する用紙のカール量を少なくすることができ、その結果、当該頁（先行する用紙）のカールに起因する次頁（後行する用紙）の排紙ジャムの発生を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す正面説明図である。
【図２】同装置の制御部の概要を示すブロック説明図である。
【図３】印字率と用紙種別とカール量の関係の一例を示す説明図である。
【図４】用紙カールに対する排紙速度の切り替えの説明に供するタイミングチャートである。
【図５】用紙カールに対する排紙速度の切り替え例の説明に供する説明図である。
【図６】最低搬送速度とジャム発生カール時間の関係の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…画像形成ユニット
２…搬送ユニット
３…給紙搬送ユニット（給紙手段）
４…排紙ユニット
１０…記録ヘッド
２３…搬送ベルト（搬送手段）
４１…排紙ローラ対
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009196769.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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