JP2013169688A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置は、記録媒体Pを搬送する搬送手段170と、この搬送手段170によって搬送される記録媒体Pに液滴を吐出する液滴吐出ヘッド172と、この液滴吐出ヘッド172よりも記録媒体Pの搬送方向上流側に設けられ、搬送手段170の搬送面170Aに沿って、記録媒体Pの検出用ビームL1と、この検出用ビームL1よりも搬送面170Aから遠い参照用ビームL2とを出射する出射手段230と、を有する。また、画像形成装置は、出射手段230から出射された検出用ビームL1と参照用ビームL2とを受光する受光手段240と、受光手段240に受光された検出用ビームL1の受光量と参照用ビームL2の受光量との差分の大きさに基づき、記録媒体Pの浮き上がりの有無を判定する浮き上がり判定手段260と、を有する。
【選択図】図3
Description
このため、搬送面の上方に外乱が発生しておらず、記録媒体が搬送面から浮き上がっている場合、搬送面に近い方の検出用ビームは記録媒体により遮られて、受光手段で受光される受光量が低下する。一方、搬送面に遠い方の参照用ビームは、浮き上がった記録媒体に遮られず、受光手段で受光される受光量が低下し難い。
そして、浮き上がり判定手段が、受光手段に受光された検出用ビームの受光量と参照用ビームの受光量との差分の大きさに基づき、記録媒体の浮き上がりの有無を判定する。この判定の際、上述のように検出用ビームの受光量が低下して、参照用ビームの受光量が変わらないことで、各受光量の差分の大きさは、記録媒体の浮き上がりによる検出用ビームの受光量の低下の大きさと等しいか或いは近似するようになる。この結果、浮き上がり判定手段は、記録媒体の浮き上がりが有ると判定する。
また、搬送面の上方に外乱が発生しており、記録媒体が搬送面から浮き上がっていない場合、検出用ビームと参照用ビームとは、それぞれ外乱により曲がり、受光手段で検出される受光量が低下する。
そして、浮き上がり判定手段が、受光手段に受光された検出用ビームの受光量と参照用ビームの受光量との差分の大きさに基づき、記録媒体の浮き上がりの有無を判定する。この判定の際、上述のように検出用ビームの受光量が低下して、参照用ビームの受光量も低下することで、各受光量の差分の大きさは、ゼロに等しいか或いは近似するようになる。この結果、浮き上がり判定手段は、記録媒体の浮き上がりが無いと判定する。
以上より、搬送面の上方に外乱が発生していても、記録媒体の浮き上りの誤判定を防止することができる。
なお、上記「搬送速度を下げる」ことには、搬送手段の搬送を停止することも含むものとする。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのインクジェット記録装置100の全体構成を示した概略構成図である。
溶媒乾燥装置178は、この乾燥ドラム176の外周面に対向する位置に配置され、IRヒータ180と温風ノズル182の組み合わせを複数配置した構成である。温風ノズル182から用紙Pに向けて吹き付けられる熱風の温度と風量を適宜調節することにより、様々な乾燥条件を実現することができる。用紙Pは記録面が外側を向くように、乾燥ドラム176の外周面に吸着拘束されて搬送され、この記録面に対して上記IRヒータ180及び温風ノズル182による乾燥処理が行われる。
図2に、本実施形態のインクジェット記録装置100の主要部である記録媒体搬送装置200を拡大して示し、記録媒体搬送装置200、特に描画ドラム170付近についてさらに詳しく説明する。
なお、各渡し胴126,128,130は、チェーングリッパを用いて、用紙Pを掴んで、裏面側を凸にして搬送するように構成してもよい。
図3は、描画ドラム170周辺の構成を示す斜視図であり、特にビームユニット220の構成を示す図である。
以上の出射部230は、光源232と、ビームスプリッタ234と、を備えている。
この参照用ビームL2の光軸までの高さH2は、用紙Pが浮き上がっても参照用ビームL2を遮らない高さとされている。一方、検出用ビームL1の光軸までの高さH1は、用紙Pが浮き上がったときに参照用ビームL2の少なくとも一部を遮る高さとされている。なお、高さH2は、搬送面170A上の浮き上がりのない状態の用紙Pからインクジェットヘッド172のノズル面172Aまでの高さH3よりも、高く設定することが好ましい。用紙Pが大きく浮き上がってもインクジェットヘッド172のノズル面172Aより上方までは浮き上がり難いからである。
なお、「用紙Pの浮き上がり」とは、用紙Pの浮きだけでなく、用紙Pの折れによる盛り上がり、あるいは異物の付着等も含んで総称している。
また、浮き上がり判定基板260の具体的な判定方法については、後述する。
図4は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置100のシステム構成を示す要部ブロック図である。
また、衝突回避制御部36からの制御指令を受けたヘッド高さ制御部38は、インクジェットヘッド172を制御して、ノズル面172Aを搬送面170Aから離間する。すなわち、この制御は、搬送面170A上の浮き上がりのない状態の用紙Pからインクジェットヘッド172のノズル面172Aまでの高さH3を現状よりも高くする制御である。なお、高さH3を変更する具体的な構成は、特に限定されるものではなく、例えばピニオン・ラック等の歯車を用いた機械的機構を適用することができる。
次に、上述の本実施形態のインクジェット記録装置100の作用及び効果について説明する。
なお、上記「外乱」には、陽炎などの温度変化の他、湿度変化、気体の種類の変化等が挙げられる。
この場合、図10(A)に示すように、出射部230で出射された検出用ビームL1は用紙Pにより一部が遮られ、その一部が受光部240(検出用センサ242)へ入射せず、検出用センサ242で検出される受光量V1が低下する。
そして、システム制御部14等の制御部が、検出用センサ242から受光量V1を受け取り、各検出時間の中での受光量V1の最小値V1’を取得する。次に、制御部は、最小値V1’が基準受光量V0を下回っているか否か判定する。(1)の場合、最小値V1’が基準受光量V0を下回っているため、制御部は、用紙Pの浮き上がりが有ると判定する。
この場合、図10(B)に示すように、出射部230で出射された検出用ビームL1は外乱の影響を受けて曲がって一部が検出用センサ242へ入射せず、検出用センサ242で検出される受光量が低下する。
そして、システム制御部14等の制御部が、検出用センサ242から受光量V1を受け取り、各検出時間の中での受光量V1の最小値V1’を取得する。次に、制御部は、最小値V1’が基準受光量V0を下回っているか否か判定する。(2)の場合、最小値V1’が基準受光量V0を下回っているため、制御部は、用紙Pが浮き上がっていないのに、用紙Pの浮き上がりが有ると誤判定する。
この場合、図10(C)に示すように、出射部230で出射された検出用ビームL1は用紙Pにより一部が遮られ、その一部が受光部240(検出用センサ242)へ入射せず、検出用センサ242で検出される受光量が低下する。さらに、検出用ビームL1は外乱の影響を受けて曲がって一部が検出用センサ242へ入射せず、検出用センサ242で検出される受光量V1(受光量の最小値)が低下する。
システム制御部14等の制御部が、検出用センサ242から受光量V1を受け取り、各検出時間の中での受光量V1の最小値V1’を取得する。次に、制御部は、最小値V1’が基準受光量V0を下回っているか否か判定する。(3)の場合、最小値V1’が基準受光量V0を下回っているため、制御部は、用紙Pの浮き上がりが有ると判定する。
なお、図10(C)では、用紙Pの浮き上がりによって低下した正味の受光量V2(図中では説明の便宜上時間軸をずらしている)が基準受光量V0を下回っていない、言い換えれば、浮き上がりの高さが、インクジェットヘッド172のノズル面172Aに用紙Pが衝突する高さになっていない。このような場合であっても、制御部は、検出される受光量V1の最小値V1’が正味の受光量V2から外乱による低下分が差し引かれた値となるため、基準受光量V0を下回っていると判断し、ノズル面172Aに用紙Pが衝突するような用紙Pの浮き上がりが有ると誤判定してしまう。
なお、上記各「受光量」には、電圧値若しくは電流値、又は電圧値を変換した用紙Pの浮き上がり高さが含まれる。
なお、この閾値D3は、用紙Pとインクジェットヘッド172のノズル面172Aが衝突し始める用紙Pの浮き上がり高さに相当する最大値D2と同じ単位の量である。また、この閾値は、適宜変更できるように、浮き上がり判定基板260の論理回路が構成されていてもよい。例えば、判定基板260に設けられたスイッチが切り替えられることにより、閾値D3を用紙Pとノズル面172Aが衝突する手前(例えば、用紙Pとノズル面172Aの間隔が0.1mmとなるとき)の用紙Pの浮き上がり高さに相当する最大値D2と同じ単位の値にすることもできる。
なお、浮き上がり判定基板260は、用紙Pの浮き上がりが無いと判定した場合には、衝突回避制御部36に浮き上がり判定は出力しない。この場合、そのまま画像形成が続行される。
図6(A)は、外乱が発生しておらず用紙が浮き上がっている場合の検出用センサ242が検出する受光量V3と参照用センサ244が検出する受光量V4とを縦軸にし、検出時間を横軸にしたグラフであり、図6(B)は、外乱が発生しておらず用紙が浮き上がっている場合の差分の大きさを縦軸にし、検出時間を横軸にしたグラフである。なお、図6では、浮き上がり(受光量の低下)がないときの受光量V3と受光量V4を上下にずらして記載しているが、実際には、浮き上がり(受光量の低下)がないときの受光量V3と受光量V4は一致する。
したがって、浮き上がり判定基板260が、各検出時間における検出用ビームL1の受光量V4と参照用ビームL2の受光量V3の差分の大きさをそれぞれ算出すると、図6(B)に示すようになる。浮き上がり判定基板260は、図6(B)に示す差分の大きさの中から、差分の大きさの最大値D2を取得することになるが、この差分の大きさの最大値D2は、用紙Pの浮き上がりによる検出用ビームL1の受光量V3の正味の最大低下量V3’と等しいか或いは近似するようになる。
そして、浮き上がり判定基板260は、差分の大きさの最大値D2、言い換えれば検出用ビームL1の受光量V3の正味の最大低下量V3’が、閾値D3以上であると判断して、用紙Pの浮き上がりが有ると正しく判定する。
図7(A)は、外乱が発生しており用紙が浮き上がっていない場合の検出用センサ242が検出する受光量V3と参照用センサ244が検出する受光量V4とを縦軸にし、検出時間を横軸にしたグラフであり、図7(B)は、外乱が発生しており用紙が浮き上がっていない場合の差分の大きさを縦軸にし、検出時間を横軸にしたグラフである。なお、図7(A)では、受光量V3と受光量V4を上下左右にずらして記載しているが、実際には受光量V3とV4は一致する。
したがって、浮き上がり判定基板260が、各検出時間における検出用ビームL1の受光量V3と参照用ビームL2の受光量V4の差分の大きさをそれぞれ算出すると、図7(B)に示すようになる。浮き上がり判定基板260は、図7(B)に示す差分の大きさの中から、差分の大きさの最大値D2を取得することになるが、その最大値D2はゼロに等しいか或いは近似するようになる。
そして、浮き上がり判定基板260は、差分の大きさの最大値D2が、閾値D3未満であると判断して、用紙Pの浮き上がりが無いと正しく判定する。すなわち、浮き上がり判定基板260により、搬送面170Aの上方に外乱が発生していても、図10(B)に示す参考例と比較して、用紙Pの浮き上がりの誤判定を防止することができる。
図8(A)は、外乱が発生しており用紙が浮き上がっている場合の検出用センサ242が検出する受光量V3と参照用センサ244が検出する受光量V4とを縦軸にし、検出時間を横軸にしたグラフであり、図8(B)は、外乱が発生しており用紙が浮き上がっている場合の差分の大きさを縦軸にし、検出時間を横軸にしたグラフである。なお、図8(A)では、受光量V3と受光量V4を上下左右にずらして記載しているが、実際には用紙Pの浮き上がり分(V3’)を除いて受光量V3と受光量V4は一致する。
したがって、浮き上がり判定基板260が、各検出時間における検出用ビームL1の受光量V3と参照用ビームL2の受光量V4の差分の大きさをそれぞれ算出すると、図8(B)に示すようになる。浮き上がり判定基板260は、図8(B)に示す差分の大きさの中から、差分の大きさの最大値D2を取得することになるが、その最大値D2は、用紙Pの浮き上がりによる検出用ビームL1の受光量V3の正味の最大低下量V3’と等しいか或いは近似するようになる。
そして、浮き上がり判定基板260は、差分の大きさの最大値D2、言い換えれば検出用ビームL1の正味の最大低下量V3’が、閾値D3未満であると判断して、用紙Pの浮き上がりが無いと正しく判定する。すなわち、浮き上がり判定基板260により、搬送面170Aの上方に外乱が発生し且つインクジェットヘッド172のノズル面172Aに用紙Pが衝突しないような高さまで用紙Pの浮き上がりがあっても、用紙Pの浮き上がり高さに相当する検出用ビームL1の正味の最大低下量V3’が、閾値D3以上とならないため、図10(C)に示す参考例と比較して、用紙Pの浮き上がりの誤判定を防止することができる。
この結果、用紙Pが浮き上がってもノズル面172Aに衝突しないときにまで、衝突回避制御部36による無駄な衝突回避制御が行わなくて済むようになる。
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであり、例えば上述の複数の実施形態は、適宜、組み合わせて実施可能である。また、以下の変形例同士を、適宜、組み合わせてもよい。
このような場合、浮き上がり判定基板260は、各検出時間のときの参照用ビームL2の受光量V4の時間軸を、外乱の影響を受けて曲がり始めて受光量が低下する時間が検出用ビームL1と参照用ビームL2とで一致するように、各検出時間のときの検出用ビームL1の受光量V3の時間軸に合せることが好ましい。
100 インクジェット記録装置(画像形成装置)
126 第1渡し胴(渡し胴)
170 描画ドラム(描画胴)
170A 搬送面
172 インクジェットヘッド(液滴吐出ヘッド)
202 熱風乾燥ユニット(熱風乾燥手段)
210 冷却装置(冷却機構)
230 出射部(出射手段)
232 光源
234 ビームスプリッタ
240 受光部(受光手段)
242 検出用センサ
244 参照用センサ
250 平行平板
260 浮き上がり判定基板(浮き上がり判定手段)
352 冷却装置(冷却機構)
D 用紙搬送方向(搬送方向)
D2 差分の大きさの最大値(差分の大きさ)
D3 閾値
L0 ビーム(1つのビーム)
L1 検出用ビーム
L2 参照用ビーム
P 用紙(記録媒体)
Claims (8)
- 記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送される前記記録媒体に液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドよりも前記記録媒体の搬送方向上流側に設けられ、前記搬送手段の搬送面に沿って、前記記録媒体の検出用ビームと、前記検出用ビームよりも前記搬送手段の搬送面から遠い参照用ビームとを出射する出射手段と、
前記出射手段から出射された前記検出用ビームと前記参照用ビームとを受光する受光手段と、
前記受光手段に受光された前記検出用ビームの受光量と前記参照用ビームの受光量との差分の大きさに基づき、前記記録媒体の浮き上がりの有無を判定する浮き上がり判定手段と、
を有する画像形成装置。 - 前記出射手段は、1つのビームを出射する光源と、前記1つのビームを前記検出用ビームと前記参照用ビームとに分割するビームスプリッタと、を備えている、
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記出射手段側及び前記受光手段側に、前記検出用ビームと前記参照用ビームとが通過する平行平板が設けられている、
請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記参照用ビームは、前記検出用ビームより前記液滴吐出ヘッドに遠い方から出射される、
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記受光手段は、前記検出用ビームを受光する検出用センサと、前記参照用ビームを受光する参照用センサと、を備え、
前記検出用センサと前記参照用センサの受光面は、それぞれ鉛直とされて水平に揃っている、
請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記浮き上がり判定手段は、前記受光手段に受光された前記検出用ビームの受光量と前記参照用ビームの受光量との差分の大きさが、閾値以上である場合は前記記録媒体の浮き上がりが有ると判定し、閾値未満である場合は前記記録媒体の浮き上がりが無いと判定する、
請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記浮き上がり判定手段は、論理回路を用いて前記記録媒体の浮き上がりの有無を判定し、
前記論理回路による浮き上がり判定を受けて、前記搬送手段の搬送速度を下げ又は前記液滴吐出ヘッドを前記搬送手段から離間させる制御手段、
を備える請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記搬送手段は、前記液滴吐出ヘッドに対向して配置された描画胴であり、
前記描画胴を冷却する冷却機構と、
前記描画胴に前記記録媒体を搬送して渡す渡し胴と、
前記渡し胴に設けられ、前記描画胴で搬送される前記記録媒体へ熱風を吹き付けて乾燥させる熱風乾燥手段と、
を備える請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の画像形成装置。
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