画像形成装置
【課題】搬送方向に沿ってしわや弛みが伝播する場合でも、安定して記録媒体を検出する。
【解決手段】記録媒体Ｍを搬送方向に搬送する搬送経路の少なくとも一部において前記記録媒体Ｍを支持する記録媒体支持部５０と、前記搬送経路に設けられた検出領域に対して検出光Ｌ１を照射する発光器２２と、前記検出領域に存在する前記記録媒体Ｍによる前記検出光Ｌ１の反射光Ｌ２を受光する受光器２３とを含む検出部と、前記搬送経路に設けられた押付領域において前記記録媒体Ｍを前記記録媒体支持部５０に向かって押し付ける押付ローラー５２と、を備え、前記搬送方向において前記押付領域が設けられた位置は、前記検出領域よりも上流であり、前記搬送方向の直交方向において前記押付領域が設けられた範囲は、当該直交方向において前記検出領域が設けられた範囲全体を含む。
【解決手段】記録媒体Ｍを搬送方向に搬送する搬送経路の少なくとも一部において前記記録媒体Ｍを支持する記録媒体支持部５０と、前記搬送経路に設けられた検出領域に対して検出光Ｌ１を照射する発光器２２と、前記検出領域に存在する前記記録媒体Ｍによる前記検出光Ｌ１の反射光Ｌ２を受光する受光器２３とを含む検出部と、前記搬送経路に設けられた押付領域において前記記録媒体Ｍを前記記録媒体支持部５０に向かって押し付ける押付ローラー５２と、を備え、前記搬送方向において前記押付領域が設けられた位置は、前記検出領域よりも上流であり、前記搬送方向の直交方向において前記押付領域が設けられた範囲は、当該直交方向において前記検出領域が設けられた範囲全体を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送経路における記録媒体の存在有無を検出する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送経路に設けられた検出領域に検出光を照射し、その反射光を受光部が受光する場合に、検出領域に記録媒体が存在すると判定する技術が提案されている（特許文献１、参照）。特許文献１において、記録媒体を搬送する搬送方向の直交方向における検出領域の外側にローラーが設けられている。搬送方向の直交方向における検出領域の外側にローラーを設けることにより、ローラーが検出光や反射光の妨げとなることなく、検出領域において記録媒体の姿勢を安定させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９７６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、搬送方向の直交方向における検出領域の外側に備えられた特許文献１のローラーによって、搬送方向に沿って検出領域にしわや弛みが伝播することが防止できないという問題があった。記録媒体のしわや弛みが検出領域に伝播すると、受光部が受光可能な方向とは異なる方向へと検出光が反射され、検出領域に記録媒体が存在するにも拘わらず、記録媒体が存在しないと誤判定されてしまう。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、搬送方向に沿ってしわや弛みが伝播する場合でも、安定して記録媒体を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、搬送方向に記録媒体を搬送する搬送経路の少なくとも一部において記録媒体を支持する記録媒体支持部を備える。検出部は発光器と受光器とを備え、発光器は搬送経路に設けられた検出領域に検出光を照射する。受光器は、検出領域に存在する記録媒体による検出光の反射光を受光する。押付ローラーは、搬送経路に設けられた押付領域にて記録媒体を記録媒体支持部に向かって押し付ける。ここで、記録媒体の搬送方向において押付領域が設けられた位置は、検出領域よりも上流とされる。さらに、搬送方向の直交方向において押付領域が設けられた範囲は、当該直交方向において検出領域が設けられた範囲全体を含む。
【０００６】
押付ローラーによって記録媒体を記録媒体支持部に押し付けることにより、押付領域において記録媒体のしわや弛みを解消できる。ここで、押付領域は検出領域よりも搬送方向の上流に位置するため、搬送方向に沿って搬送方向の上流から記録媒体のしわや弛みが検出領域へと伝播することが防止できる。さらに、搬送方向の直交方向において押付領域が設けられた範囲は検出領域が設けられた範囲全体を含むため、検出領域の広範囲において搬送方向に沿って搬送方向の上流からしわや弛みが伝播することが防止できる。従って、検出領域にて記録媒体を平坦に保つことができ、検出領域における反射光の反射角度を安定化することができる。すなわち、検出部の受光器は安定して反射光を受光することができる。また、検出領域に記録媒体の先頭端部が位置する場合に、検出領域よりも上流の押付領域において記録媒体を記録媒体支持部に押し付けることができ、先頭端部における反射光の反射角度も安定化することができる。
【０００７】
さらに、検出領域よりも下流の下流押付領域において記録媒体支持部に記録媒体を押し付ける下流押付ローラーを備えさせてもよい。これにより、搬送方向に沿って搬送方向の下流から記録媒体のしわや弛みが検出領域へと伝播することが防止できる。また、検出領域に記録媒体の後方端部が位置する場合に、検出領域よりも下流の押付領域において記録媒体を記録媒体支持部に押し付けることができ、後方端部における反射光の反射角度を安定化することができる。
【０００８】
さらに、記録媒体支持部からの離反を許容するように押付ローラーを支持すローラー支持部と、押付ローラーを記録媒体支持部に接近するように付勢する弾性部材とを備えさせてもよい。ここで、押付ローラーは記録媒体を記録媒体支持部に押し付けるため、記録媒体は押付ローラーと記録媒体支持部との間において搬送される。すなわち、記録媒体を搬送させるにあたり、記録媒体を押付ローラーと記録媒体支持部との間に挿入しておく必要がある。これに対して、ローラー支持部を備えることにより、押付ローラーを記録媒体支持部から離反させて、記録媒体を押付ローラーと記録媒体支持部との間に挿入することができる。また、押付ローラーを記録媒体支持部に接近するように付勢する弾性部材を備えさせることにより、押付ローラーによって記録媒体を記録媒体支持部に押し付けることができる。
【０００９】
押付領域においては押付ローラーにより記録媒体が平坦化されるが、検出領域と押付領域との間で記録媒体が変形すると、検出領域における記録媒体の角度が不安定となる。巻芯に巻かれた記録媒体を巻き出すことにより記録媒体を搬送経路に供給する供給部を備える場合、記録媒体は、巻芯に巻かれた状態の形状を復元するように、搬送方向における検出領域と押付領域との間で湾曲しようとする。特に、記録媒体の剛性が高いほど巻芯に巻かれた形状への復元力が強くなり、巻芯の径が小さいほど小さい曲率半径で記録媒体が湾曲しようとする。従って、記録媒体の剛性が高く、供給ロールの径が小さいほど、搬送方向における検出領域と押付領域との距離を短くして、検出領域と押付領域との間で記録媒体が湾曲することを防止するのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】（２Ａ）は画像形成装置の側面図、（２Ｂ）は記録媒体支持部の正面図である。
【図３】（３Ａ）〜（３Ｄ）は押付ローラーの側面図、（３Ｅ）は記録媒体の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら以下の順に説明する。
（１）画像形成装置の構成：
（２）搬送経路の構成：
（３）検出領域と押付領域との距離：
（４）他の実施形態：
【００１２】
（１）画像形成装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１の回路構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、制御部１０と検出回路２０と印刷ヘッド制御回路３０と搬送制御回路４０とを含む。制御部１０はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＡＳＩＣ等を備え、検出回路２０と印刷ヘッド制御回路３０と搬送制御回路４０とを制御するための各種演算処理を実行する。
【００１３】
検出回路２０は、発光器２２と受光器２３とを含む検出部２１と接続する。検出回路２０は、制御部１０からの制御信号に基づいて検出部２１の発光器２２を発光させるための駆動電流を生成し、発光器２２に出力する。発光器２２は、例えば駆動電流が供給されることにより所定波長の可視光を所定の検出領域に向けて照射する発光ダイオードを備える。受光器２３は、例えば受光した可視光の受光強度に応じた直流電流を生じさせるフォトダイオードを備え、当該直流電流を検出信号として検出回路２０に出力する。検出回路２０は、受光器２３から出力された検出信号を取得し、当該検出信号に基づいて発光器２２における受光強度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。検出回路２０は、受光強度が閾値よりも大きいか否かを示す判定データを制御部１０に出力する。
【００１４】
発光器２２における受光強度が閾値よりも大きいこと示す判定データを取得した場合、制御部１０は、検出領域に記録媒体が存在すると判定する。反対に、受光強度が閾値以下であることを示す判定データを取得した場合、制御部１０は、検出領域に記録媒体が存在しないと判定する。さらに、受光強度が閾値以下であることを示す判定データを取得する状態から、受光強度が閾値よりも大きいことを示す判定データを取得する状態へと転じた場合、制御部１０は、記録媒体の先頭端部が検出領域を通過したと判定する。反対に、受光強度が閾値よりも大きいことを示す判定データを取得する状態から、受光強度が閾値以下であることを示す判定データを取得する状態へと転じた場合、制御部１０は、記録媒体の後方端部が検出領域を通過したと判定する。
【００１５】
印刷ヘッド制御回路３０は、制御部１０からの制御信号に基づいて印刷ヘッド３１を駆動させるための駆動信号を生成し、印刷ヘッド３１に出力する。本実施形態の画像形成装置１は、いわゆるラインプリンターであり、印刷ヘッド３１は記録媒体の搬送方向の直交方向において、記録媒体の幅よりも大きい幅を有する。印刷ヘッド３１は、記録媒体の搬送方向の直交方向に配列する複数の吐出ノズルを備える。印刷ヘッド３１は複数の吐出ノズルのそれぞれに対応する駆動素子を備え、駆動素子が駆動信号に基づいて駆動することにより複数の吐出ノズルからインク滴を吐出させる。複数の吐出ノズルから吐出されたインク滴は記録媒体上に着弾し、記録媒体上において搬送方向の直交方向に配列するドットが形成される。
【００１６】
搬送制御回路４０は、制御部１０からの制御信号に基づいて搬送モーター４１を駆動させるための駆動信号を生成し、搬送モーター４１に出力する。搬送モーター４１の駆動力は図示しない歯車やベルトを介して搬送駆動ローラー４１ａに伝達され、搬送駆動ローラー４１ａが回転駆動する。搬送駆動ローラー４１ａが回転駆動することにより、記録媒体を搬送するための力が記録媒体に伝達され、記録媒体が搬送方向に搬送される。また、搬送制御回路４０は、制御部１０からの制御信号に基づいて供給モーター４２を駆動させるための駆動信号を生成し、供給モーター４２に出力する。供給モーター４２の駆動力は図示しない歯車やベルトを介して供給部としての供給ロール４２ａに伝達され、供給ロール４２ａが回転駆動する。供給ロール４２ａが回転することにより、記録媒体が搬送経路へと巻き出される。
【００１７】
（２）搬送経路の構成：
図２Ａは、画像形成装置１の搬送経路を概略的に示す側面図である。画像形成装置１は、供給ロール４２ａの巻芯４２ａ１に巻かれた記録媒体Ｍを本体筐体１ａ内の印刷ヘッド３１とプラテン５４との間まで搬送し、当該印刷ヘッド３１が記録媒体Ｍに向けてインク滴を吐出することにより記録媒体Ｍにドットを形成する。記録媒体Ｍの搬送方向は、供給ロール４２ａから印刷ヘッド３１に向かう方向（図２Ａにおいて斜め左下に向かう方向）である。記録媒体Ｍは、搬送方向の直交方向（幅方向）に一定の幅を有する。
【００１８】
搬送経路の最上流に位置する供給ロール４２ａは、巻芯４２ａ１と当該巻芯４２ａ１の側面に沿って巻かれた記録媒体Ｍとを含む。巻芯４２ａ１は円柱状に形成されており、巻芯４２ａ１の中心軸の方向は記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向と一致する。記録媒体Ｍは、供給ロール４２ａが中心軸まわりに回転することにより下流の搬送経路へと巻き出される。本実施形態の記録媒体Ｍは、異種の材料で形成された複数のフィルムを厚み方向に積層することにより形成され、例えば印刷後に溶着成形を行うことより包装用の袋へと加工される。また、例えば袋の内容物を光線等から保護するために、一部のフィルムに金属が蒸着され、記録媒体Ｍは高い反射率を有する。
【００１９】
記録媒体支持部５０は、記録媒体Ｍの搬送方向において供給ロール４２ａよりも下流に備えられる。供給ロール４２ａから巻き出された記録媒体Ｍは、記録媒体支持部５０によって下方から支持される。記録媒体支持部５０は略板状であり、記録媒体Ｍは記録媒体支持部５０の平面状の上面に対して平行となるように接し、当該上面上を摺動しながら下流へと搬送される。これにより、記録媒体支持部５０の上面上にて記録媒体Ｍを安定して搬送できる。なお、記録媒体Ｍは供給ロール４２ａから巻き出されて供給される場合に限らず、搬送方向の所定の長さ単位で切断された単票の記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０上に載置することによっても供給される。図２Ａにおいて、記録媒体支持部５０の上面に垂直な方向をＺ方向と示す。
【００２０】
搬送駆動ローラー４１ａと搬送従動ローラー４１ｂとは、記録媒体Ｍの搬送方向において記録媒体支持部５０よりも下流に備えられる。記録媒体支持部５０の上面上に沿って搬送された記録媒体Ｍは、下方の搬送駆動ローラー４１ａと上方の搬送従動ローラー４１ｂとの間に挟まれる。搬送駆動ローラー４１ａと搬送従動ローラー４１ｂとは、それぞれの中心軸の軸方向が記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向と一致する円柱状に形成されており、当該中心軸まわりに回転する。搬送駆動ローラー４１ａには搬送モーター４１の駆動力が伝達され、当該駆動力により搬送駆動ローラー４１ａは回転駆動する。搬送駆動ローラー４１ａが回転駆動することにより、搬送駆動ローラー４１ａと搬送従動ローラー４１ｂとの間に挟まれた記録媒体Ｍが搬送方向の下流に搬送される。搬送駆動ローラー４１ａによって記録媒体Ｍが搬送されるのに従って搬送従動ローラー４１ｂが従動的に回転する。
【００２１】
印刷ヘッド３１とプラテン５４とは、記録媒体Ｍの搬送方向において搬送駆動ローラー４１ａと搬送従動ローラー４１ｂよりも下流に備えられる。すなわち、搬送駆動ローラー４１ａと搬送従動ローラー４１ｂからさらに下流へと搬送された記録媒体Ｍは、印刷ヘッド３１とプラテン５４との間に供給される。さらに、記録媒体Ｍを下流へ搬送すると、記録媒体Ｍは本体筐体１ａ外へと排出される。
【００２２】
図２Ｂは、記録媒体支持部５０の上面をＺ方向から見て示す図である。記録媒体支持部５０には、記録媒体支持部５０をＺ方向に貫通する貫通穴５１が形成されている。貫通穴５１は、記録媒体支持部５０において、記録媒体Ｍ（破線）の搬送方向、および、その直交方向の中央の位置に形成されている。図２Ａに示すように、検出部２１が貫通穴５１のＺ方向上方に備えられており、発光器２２が貫通穴５１に向けて検出光Ｌ１を照射する。記録媒体Ｍのうち、貫通穴５１をＺ方向上方から塞ぐ位置に存在する部分に対して検出光Ｌ１が照射され、当該部分にて検出光Ｌ１が照射される領域である検出領域Ａ（円形のハッチング）が形成される。検出領域Ａに照射された検出光Ｌ１は、記録媒体Ｍ上にて全反射（鏡面反射）し、反射光Ｌ２となる。
【００２３】
ここで、記録媒体支持部５０の上面に対して記録媒体Ｍが平行に支持された場合に、記録媒体Ｍに対する検出光Ｌ１の入射角（Ｚ方向と検出光Ｌ１の光軸方向との差）が記録媒体Ｍの臨界角以上となるように、発光器２２の発光光軸と角度が設定されている。また、受光器２３の受光光軸は、検出領域Ａの中心を通過するＺ方向の軸まわりに発光器２２の発光光軸を１８０度回転させた軸と一致する。これにより、記録媒体Ｍが貫通穴５１を上方から塞ぐ位置に存在し、かつ、記録媒体支持部５０の上面に対して記録媒体Ｍが平行に近い角度で支持された場合に、検出光Ｌ１が全反射した反射光Ｌ２が受光器２３によって受光される。なお、検出領域Ａは貫通穴５１よりも小さい。
【００２４】
ここで、記録媒体Ｍが貫通穴５１を上方から塞ぐ位置に存在しない場合、検出光Ｌ１は貫通穴５１を貫通し、受光器２３は反射光Ｌ２を受光しない。従って、受光器２３の受光強度が所定の閾値以下であると判定され、制御部１０は検出領域Ａに記録媒体Ｍが存在しないと判定する。また、記録媒体Ｍが貫通穴５１を上方から塞ぐ位置に存在するが、貫通穴５１にて記録媒体Ｍの角度が記録媒体支持部５０の上面に対して平行に近くなっていない場合、反射光Ｌ２の光軸が受光器２３の受光光軸からずれる。ここで、検出領域Ａは所定の範囲（例えば直径１ｍｍの円）を有し、受光器２３は受光光軸の角度に所定の許容範囲を有するため、検出領域Ａにおける記録媒体Ｍと、記録媒体支持部５０の上面とが厳密に平行でなくても、受光器２３は反射光Ｌ２を受光する。ただし、検出領域Ａにおける記録媒体Ｍと記録媒体支持部５０の上面との角度差が大きいほど、受光器２３が受光する反射光Ｌ２の受光強度は小さくなる。すなわち、検出領域Ａにおける記録媒体Ｍと記録媒体支持部５０の上面との角度差が所定角度よりも小さい場合、制御部１０は検出領域Ａに記録媒体Ｍが存在すると判定することとなる。反対に、検出領域Ａにおける記録媒体Ｍと記録媒体支持部５０の上面との角度差が所定角度以上である場合、制御部１０は検出領域Ａに記録媒体Ｍが存在しないと判定することとなる。
【００２５】
図２Ａ，２Ｂに示すように、記録媒体Ｍの搬送方向において、検出領域Ａよりも上流に押付ローラー５２が備えられている。また、記録媒体Ｍの搬送方向において、検出領域Ａよりも下流に下流押付ローラー５３が備えられている。押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とは、それぞれ中心軸の方向が記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向と一致する円柱状に形成されており、当該中心軸を回転軸として回転する。記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向における押付ローラー５２と下流押付ローラー５３の長さは、互いに等しく、記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向における検出領域Ａの幅よりも長い。搬送方向の直交方向における押付ローラー５２と下流押付ローラー５３の中央の位置と、搬送方向の直交方向における検出領域Ａの中央の位置とは一致する。
【００２６】
図３Ａ，３Ｂは押付ローラー５２を記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向外側から見て示す側面図である。なお、下流押付ローラー５３は押付ローラー５２と同様の構成を有するため、下流押付ローラー５３の図示と説明は省略する。押付ローラー５２は、揺動部材５２ａの下端と回転軸Ｐ１を介して連結されている。揺動部材５２ａの上端には記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向と軸方向が一致する回転軸Ｐ２が設けられており、当該回転軸Ｐ２を介して揺動部材５２ａの上端と連結部材５２ｂとが連結されている。連結部材５２ｂは、固定部材５２ｃと剛体接合されている。また、図示しないが固定部材５２ｃは、本体筐体１ａと剛体接合されている。揺動部材５２ａは上端の回転軸Ｐ２まわりに回転できるため、揺動部材５２ａの下端に連結された押付ローラー５２が記録媒体支持部５０の上面に対して接近（図３Ａ）した状態から離反（図３Ｂ）することが許容される。また、固定部材５２ｃと揺動部材５２ａとは、弾性部材としてのばね５２ｄを介して連結され、ばね５２ｄが伸びようとする弾性力により、揺動部材５２ａは下端に連結された押付ローラー５２を記録媒体支持部５０に接近させるように付勢される。
【００２７】
以上説明したローラー支持部（５２ａ〜５２ｄ）の構成により、図３Ｂに示すように、ばね５２ｄの弾性力に抗して押付ローラー５２を記録媒体支持部５０から離反させながら、単票の記録媒体Ｍの先頭端部を搬送駆動ローラー４１ａと搬送従動ローラー４１ｂとの間まで挿入することができる。下流押付ローラー５３についても同様に記録媒体支持部５０から離反させることができる。
【００２８】
一方、図３Ａのように記録媒体Ｍが記録媒体支持部５０の上面上を搬送される場合には、記録媒体支持部５０に接近させるように付勢された押付ローラー５２によって記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０に押し付けることができる。むろん、押付ローラー５２は、記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向の回転軸Ｐ１まわりに従動的に回転するため、押付ローラー５２の摩擦抵抗が記録媒体Ｍの搬送に与える影響を抑制できる。押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とが記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０に向かって押し付けることより、図２Ｂに示すように押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とが記録媒体Ｍを押し付ける押付領域Ｂ１（矩形のハッチング）と下流押付領域Ｂ２（矩形のハッチング）とが記録媒体Ｍ上に形成される。ここで、図２Ｂの横軸（搬送方向）にて太線で示すように、押付ローラー５２に対応する押付領域Ｂ１は検出領域Ａよりも上流の位置となり、下流押付ローラー５３に対応する下流押付領域Ｂ２は検出領域Ａよりも下流の位置となる。また、図２Ｂの縦軸（搬送方向の直交方向）にて太線で示すように、記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向において押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２とが設けられた範囲は、当該直交方向において検出領域Ａが設けられた範囲全体を含む。
【００２９】
以上のように、搬送方向において押付領域Ｂ１および下流押付領域Ｂ２がそれぞれ検出領域Ａよりも上流および下流に設けられるため、搬送方向に沿って搬送方向の上流および下流から記録媒体Ｍのしわや弛みが検出領域Ａへと伝播することが防止できる。さらに、搬送方向の直交方向において押付領域Ｂ１および下流押付領域Ｂ２が設けられた範囲は検出領域Ａが設けられた範囲全体を含むため、検出領域Ａの広範囲において搬送方向に沿って搬送方向の上流および下流からしわや弛みが伝播することが防止できる。従って、検出領域Ａにて記録媒体Ｍを平坦かつ記録媒体支持部５０に対して平行に保つことができ、検出領域Ａにて反射した反射光Ｌ２の反射角度を安定化することができる。すなわち、検出部２１の受光器２３は安定して反射光Ｌ２を受光することができる。従って、検出領域Ａに記録媒体Ｍが存在するにも拘わらず、記録媒体Ｍが存在しないと判定されることが防止できる。すなわち、検出領域Ａに記録媒体Ｍが存在するにも拘わらず、記録媒体Ｍの補充や交換を促したり、搬送異常警告を発したりする不具合を防止できる。
【００３０】
例えば、記録媒体Ｍが斜めに搬送された場合（記録媒体Ｍの幅方向の縁が搬送駆動ローラー４１ａの中心軸の軸方向に直交しないように搬送された場合）、記録媒体Ｍの幅方向の縁が、記録媒体支持部５０にて記録媒体Ｍを幅方向外側からガイドするガイド部（不図示）に接触し、記録媒体Ｍが幅方向に波打ったしわが生じ得る。このように、しわが発生した場合でも、当該しわが搬送方向に沿って搬送方向の上流および下流からしわや弛みが検出領域Ａへと伝播することが防止できる。また、搬送方向の直交方向において検出領域Ａよりも押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２の方が幅広くなっているため、搬送方向の直交方向における検出領域Ａの外側においてしわが発生した場合においても、押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２よりも内側の検出領域Ａへとしわが伝播することが防止できる。
【００３１】
また、本実施形態の搬送経路において、搬送駆動ローラー４１ａと供給ロール４２ａとが記録媒体Ｍに対して外力を伝達する。従って、搬送駆動ローラー４１ａと供給ロール４２ａとが記録媒体Ｍにしわや弛みを生じさせる起点となりやすい。例えば、搬送駆動ローラー４１ａによる記録媒体Ｍの搬送量よりも供給ロール４２ａによる記録媒体Ｍの巻出量が大きい場合、供給ロール４２ａを起点に記録媒体Ｍに弛みが生じ得るが、この弛みが押付領域Ｂ１を超えて検出領域Ａに伝播することが防止できる。反対に、搬送駆動ローラー４１ａによる記録媒体Ｍの搬送量よりも供給ロール４２ａによる記録媒体Ｍの巻出量が小さい場合、搬送駆動ローラー４１ａと供給ロール４２ａとの間において記録媒体Ｍに過剰な張力を生じ、搬送駆動ローラー４１ａにて幅方向に不均一な滑りが生じる。この場合、記録媒体Ｍの張力が幅方向に不均一となるため、搬送駆動ローラー４１ａを起点に幅方向に波打つしわが生じ得るが、このしわが下流押付領域Ｂ２を超えて検出領域Ａに伝播することが防止できる。
【００３２】
図３Ｃ，３Ｄは、搬送方向における記録媒体Ｍの端部が検出領域Ａに位置する状態を示す側面図である。図３Ｃに示すように、検出領域Ａに記録媒体Ｍの先頭端部が位置する場合、検出領域Ａよりも上流には記録媒体Ｍが存在する。従って、検出領域Ａよりも上流の押付領域Ｂ１において記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０に押し付けることができ、記録媒体Ｍの先頭端部を安定して検出できる。さらに、図３Ｄに示すように、検出領域Ａに記録媒体Ｍの後方端部が位置する場合、検出領域Ａよりも下流には記録媒体Ｍが存在する。従って、検出領域Ａよりも下流の下流押付領域Ｂ２において記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０に押し付けることができ、記録媒体Ｍの後方端部を安定して検出できる。
【００３３】
（３）検出領域と押付領域との距離：
図３Ｃ，３Ｄに示すように、検出領域Ａから押付領域Ｂ１までの区間、および、検出領域Ａから下流押付領域Ｂ２までの区間において記録媒体Ｍが記録媒体支持部５０に対して平行に接していれば、記録媒体Ｍの先頭端部と後方端部とを安定して検出できる。しかしながら、これらの区間において記録媒体Ｍが湾曲することにより、検出領域Ａにおける反射光Ｌ２の反射角度が受光器２３の受光光軸から大きくずれ、記録媒体Ｍの先頭端部と後方端部とが安定して検出できなくなる。特に、供給ロール４２ａから記録媒体Ｍを供給する場合、記録媒体Ｍが供給ロール４２ａに巻かれた状態の形状に復元しようとして、Ｚ方向上方に凸となるように湾曲しようとする。なお、本実施形態のように異種の材料で形成された複数のフィルムを厚み方向に積層することにより形成される記録媒体Ｍは、厚み方向において機械特性が不均一となるため、記録媒体Ｍが湾曲しやすい。
【００３４】
図３Ｅは、検出領域Ａから押付領域Ｂ１までの区間において記録媒体Ｍが湾曲する様子を示す模式図である。図３Ｅに示すように、押付領域Ｂ１の縁から記録媒体ＭがＺ方向上方に湾曲し、再び先頭端部が記録媒体支持部５０に接触するように記録媒体Ｍが湾曲する。ここで、記録媒体Ｍの剛性ＥＩが高いほど、重力や搬送駆動ローラー４１ａと供給ロール４２ａとの間の張力に抗して供給ロール４２ａに巻かれた形状を維持するため、破線で示すように記録媒体Ｍは大きく湾曲する。また、供給ロール４２ａの径が小さいほど、小さい曲率半径で記録媒体Ｍが変形できるため、破線で示すように記録媒体Ｍは大きく湾曲する。なお、供給ロール４２ａの半径は巻芯４２ｂ１の半径ｒ（図２Ａ）まで小さくなり得る。すなわち、記録媒体Ｍの剛性ＥＩが高いほど、巻芯４２ｂ１の半径ｒが小さいほど、検出領域Ａに位置する先頭端部と記録媒体支持部５０の上面との角度差が大きくなる。ここで、検出領域Ａにおける記録媒体Ｍと記録媒体支持部５０の上面との角度差が限界角度αと等しい場合に、受光器２３が受光する反射光Ｌ２の受光強度が閾値と等しくなることとする。すなわち、検出領域Ａにおける記録媒体Ｍと記録媒体支持部５０の上面との角度差が限界角度αよりも大きい場合、検出領域Ａに記録媒体Ｍが存在しないと判定される。
【００３５】
本実施形態では、以下の手順で検出領域Ａから押付領域Ｂ１までの距離Ｄ１を設定する。すなわち、画像形成装置１が搭載し得る供給ロール４２ａのうち最も記録媒体Ｍの剛性ＥＩが高く、巻芯４２ｂ１の半径ｒが小さい供給ロール４２ａを画像形成装置１に搭載させる。なお、巻芯４２ｂ１の近くに巻かれた記録媒体Ｍが巻き出されるように、記録媒体Ｍの残量が所定量よりも少ない供給ロール４２ａを画像形成装置１に搭載させることとする。そして、検出領域Ａから押付領域Ｂ１までの距離ｄを変えながら、検出領域Ａに位置する記録媒体Ｍの先頭端部と記録媒体支持部５０の上面との角度差を調査することにより、当該角度差と限界角度αとを等しくさせる距離ｄを特定する。なお、検出領域Ａから押付領域Ｂ１までの距離ｄが小さいほど、記録媒体Ｍの先頭端部と記録媒体支持部５０の上面との角度差は小さくなる。距離ｄを特定すると、距離ｄに所定の安全距離（例えば、０．１×ｄ）を減じた距離を検出領域Ａから押付領域Ｂ１までの距離Ｄ１の上限値とする。これにより、画像形成装置１に搭載された供給ロール４２ａに拘わらず、記録媒体Ｍの先頭端部を安定して検出できる。さらに、押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２とが貫通穴５１に干渉せず、かつ、押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とが記録媒体支持部５０に接近した状態と離反した状態のいずれにおいても検出光Ｌ１と反射光Ｌ２、および、検出部２１自体と干渉しない距離を距離Ｄ１の下限値とする。以上のように設定した下限値から上限値までの範囲に属する距離Ｄ１を設定する。なお、検出領域Ａと下流押付領域Ｂ２との距離Ｄ２も同様の手法により設定する。
【００３６】
（４）他の実施形態：
前記実施形態の画像形成装置１は、押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とを備えたが、画像形成装置１が押付ローラー５２のみを備える場合でも、搬送方向の上流から検出領域Ａにしわや弛みが伝播することを防止できる。また、押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とは、記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０に対して押し付けることができればよく、例えば押付ローラー５２と下流押付ローラー５３との自重によって記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０に対して押し付けてもよい。押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とは、ばね５２ｄ以外の弾性部材によって付勢されてもよく、例えばゴム等の高弾性樹脂によって付勢されてもよい。また、ばね５２ｄは、図３Ａ，３Ｂに示すようなコイルばねに限らず、板ばねやトーションばね等であってもよい。さらに、上流から記録媒体Ｍが挿入されることを妨げないようにすればよく、必ずしも下流押付ローラー５３を記録媒体支持部５０に対して離反可能に支持しなくてもよい。すなわち、押付ローラー５２のみを記録媒体支持部５０に対して離反可能に支持するようにしてもよい。
【００３７】
また、搬送方向の直交方向において、押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２とが設けられた範囲は検出領域Ａが設けられた範囲全体を含めばよく、押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２とが設けられた範囲と検出領域Ａが設けられた範囲とが等しくてもよい。直交方向において押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２とが設けられた範囲は、広いほど望ましく、例えば押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とが生じさせる摩擦抵抗が記録媒体Ｍの搬送を妨げない限度において広くされてもよい。むろん、搬送方向の直交方向において、押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２とが設けられた範囲は互いに異なってもよい。記録媒体支持部５０は、広く記録媒体Ｍを支持するのが望ましいが、本発明において少なくとも押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２と対向する領域に記録媒体支持部５０が設けられていればよい。
【００３８】
さらに、本発明は、搬送経路において搬送される記録媒体Ｍを検出する搬送画像形成装置１であればどのような画像形成装置１にも適用し得る。例えば、インクジェット方式のシリアルプリンターや、インクジェット方式以外のレーザープリンター等の他の記録方式の画像形成装置においても本発明が適用できる。また、従動的な回転のみする供給ロール４２ａが備えられた画像形成装置１に押付ローラー５２を備えさせてもよいし、供給ロール４２ａを備えず単票の記録媒体Ｍをのみ供給する供給部を備える画像形成装置１に押付ローラー５２を備えさせてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…画像形成装置、１０…制御部、２０…検出回路、２１…検出部、２２…発光器、２３…受光器、３０…印刷ヘッド制御回路、３１…印刷ヘッド、４０…搬送制御回路、４１…搬送モーター、４１ａ…搬送駆動ローラー、４１ｂ…搬送従動ローラー、４２…供給モーター、４２ａ…供給ロール、４２ａ１…巻芯、５０…記録媒体支持部、５１…貫通穴、５２…押付ローラー、５２ａ…揺動部材、５２ｂ…連結部材、５２ｃ…固定部材、５３…下流押付ローラー、Ａ…検出領域、Ｂ１…押付領域、Ｂ２…下流押付領域、Ｌ１…検出光、Ｌ２…反射光、Ｍ…記録媒体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送経路における記録媒体の存在有無を検出する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送経路に設けられた検出領域に検出光を照射し、その反射光を受光部が受光する場合に、検出領域に記録媒体が存在すると判定する技術が提案されている（特許文献１、参照）。特許文献１において、記録媒体を搬送する搬送方向の直交方向における検出領域の外側にローラーが設けられている。搬送方向の直交方向における検出領域の外側にローラーを設けることにより、ローラーが検出光や反射光の妨げとなることなく、検出領域において記録媒体の姿勢を安定させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９７６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、搬送方向の直交方向における検出領域の外側に備えられた特許文献１のローラーによって、搬送方向に沿って検出領域にしわや弛みが伝播することが防止できないという問題があった。記録媒体のしわや弛みが検出領域に伝播すると、受光部が受光可能な方向とは異なる方向へと検出光が反射され、検出領域に記録媒体が存在するにも拘わらず、記録媒体が存在しないと誤判定されてしまう。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、搬送方向に沿ってしわや弛みが伝播する場合でも、安定して記録媒体を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、搬送方向に記録媒体を搬送する搬送経路の少なくとも一部において記録媒体を支持する記録媒体支持部を備える。検出部は発光器と受光器とを備え、発光器は搬送経路に設けられた検出領域に検出光を照射する。受光器は、検出領域に存在する記録媒体による検出光の反射光を受光する。押付ローラーは、搬送経路に設けられた押付領域にて記録媒体を記録媒体支持部に向かって押し付ける。ここで、記録媒体の搬送方向において押付領域が設けられた位置は、検出領域よりも上流とされる。さらに、搬送方向の直交方向において押付領域が設けられた範囲は、当該直交方向において検出領域が設けられた範囲全体を含む。
【０００６】
押付ローラーによって記録媒体を記録媒体支持部に押し付けることにより、押付領域において記録媒体のしわや弛みを解消できる。ここで、押付領域は検出領域よりも搬送方向の上流に位置するため、搬送方向に沿って搬送方向の上流から記録媒体のしわや弛みが検出領域へと伝播することが防止できる。さらに、搬送方向の直交方向において押付領域が設けられた範囲は検出領域が設けられた範囲全体を含むため、検出領域の広範囲において搬送方向に沿って搬送方向の上流からしわや弛みが伝播することが防止できる。従って、検出領域にて記録媒体を平坦に保つことができ、検出領域における反射光の反射角度を安定化することができる。すなわち、検出部の受光器は安定して反射光を受光することができる。また、検出領域に記録媒体の先頭端部が位置する場合に、検出領域よりも上流の押付領域において記録媒体を記録媒体支持部に押し付けることができ、先頭端部における反射光の反射角度も安定化することができる。
【０００７】
さらに、検出領域よりも下流の下流押付領域において記録媒体支持部に記録媒体を押し付ける下流押付ローラーを備えさせてもよい。これにより、搬送方向に沿って搬送方向の下流から記録媒体のしわや弛みが検出領域へと伝播することが防止できる。また、検出領域に記録媒体の後方端部が位置する場合に、検出領域よりも下流の押付領域において記録媒体を記録媒体支持部に押し付けることができ、後方端部における反射光の反射角度を安定化することができる。
【０００８】
さらに、記録媒体支持部からの離反を許容するように押付ローラーを支持すローラー支持部と、押付ローラーを記録媒体支持部に接近するように付勢する弾性部材とを備えさせてもよい。ここで、押付ローラーは記録媒体を記録媒体支持部に押し付けるため、記録媒体は押付ローラーと記録媒体支持部との間において搬送される。すなわち、記録媒体を搬送させるにあたり、記録媒体を押付ローラーと記録媒体支持部との間に挿入しておく必要がある。これに対して、ローラー支持部を備えることにより、押付ローラーを記録媒体支持部から離反させて、記録媒体を押付ローラーと記録媒体支持部との間に挿入することができる。また、押付ローラーを記録媒体支持部に接近するように付勢する弾性部材を備えさせることにより、押付ローラーによって記録媒体を記録媒体支持部に押し付けることができる。
【０００９】
押付領域においては押付ローラーにより記録媒体が平坦化されるが、検出領域と押付領域との間で記録媒体が変形すると、検出領域における記録媒体の角度が不安定となる。巻芯に巻かれた記録媒体を巻き出すことにより記録媒体を搬送経路に供給する供給部を備える場合、記録媒体は、巻芯に巻かれた状態の形状を復元するように、搬送方向における検出領域と押付領域との間で湾曲しようとする。特に、記録媒体の剛性が高いほど巻芯に巻かれた形状への復元力が強くなり、巻芯の径が小さいほど小さい曲率半径で記録媒体が湾曲しようとする。従って、記録媒体の剛性が高く、供給ロールの径が小さいほど、搬送方向における検出領域と押付領域との距離を短くして、検出領域と押付領域との間で記録媒体が湾曲することを防止するのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】（２Ａ）は画像形成装置の側面図、（２Ｂ）は記録媒体支持部の正面図である。
【図３】（３Ａ）〜（３Ｄ）は押付ローラーの側面図、（３Ｅ）は記録媒体の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら以下の順に説明する。
（１）画像形成装置の構成：
（２）搬送経路の構成：
（３）検出領域と押付領域との距離：
（４）他の実施形態：
【００１２】
（１）画像形成装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１の回路構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、制御部１０と検出回路２０と印刷ヘッド制御回路３０と搬送制御回路４０とを含む。制御部１０はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＡＳＩＣ等を備え、検出回路２０と印刷ヘッド制御回路３０と搬送制御回路４０とを制御するための各種演算処理を実行する。
【００１３】
検出回路２０は、発光器２２と受光器２３とを含む検出部２１と接続する。検出回路２０は、制御部１０からの制御信号に基づいて検出部２１の発光器２２を発光させるための駆動電流を生成し、発光器２２に出力する。発光器２２は、例えば駆動電流が供給されることにより所定波長の可視光を所定の検出領域に向けて照射する発光ダイオードを備える。受光器２３は、例えば受光した可視光の受光強度に応じた直流電流を生じさせるフォトダイオードを備え、当該直流電流を検出信号として検出回路２０に出力する。検出回路２０は、受光器２３から出力された検出信号を取得し、当該検出信号に基づいて発光器２２における受光強度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。検出回路２０は、受光強度が閾値よりも大きいか否かを示す判定データを制御部１０に出力する。
【００１４】
発光器２２における受光強度が閾値よりも大きいこと示す判定データを取得した場合、制御部１０は、検出領域に記録媒体が存在すると判定する。反対に、受光強度が閾値以下であることを示す判定データを取得した場合、制御部１０は、検出領域に記録媒体が存在しないと判定する。さらに、受光強度が閾値以下であることを示す判定データを取得する状態から、受光強度が閾値よりも大きいことを示す判定データを取得する状態へと転じた場合、制御部１０は、記録媒体の先頭端部が検出領域を通過したと判定する。反対に、受光強度が閾値よりも大きいことを示す判定データを取得する状態から、受光強度が閾値以下であることを示す判定データを取得する状態へと転じた場合、制御部１０は、記録媒体の後方端部が検出領域を通過したと判定する。
【００１５】
印刷ヘッド制御回路３０は、制御部１０からの制御信号に基づいて印刷ヘッド３１を駆動させるための駆動信号を生成し、印刷ヘッド３１に出力する。本実施形態の画像形成装置１は、いわゆるラインプリンターであり、印刷ヘッド３１は記録媒体の搬送方向の直交方向において、記録媒体の幅よりも大きい幅を有する。印刷ヘッド３１は、記録媒体の搬送方向の直交方向に配列する複数の吐出ノズルを備える。印刷ヘッド３１は複数の吐出ノズルのそれぞれに対応する駆動素子を備え、駆動素子が駆動信号に基づいて駆動することにより複数の吐出ノズルからインク滴を吐出させる。複数の吐出ノズルから吐出されたインク滴は記録媒体上に着弾し、記録媒体上において搬送方向の直交方向に配列するドットが形成される。
【００１６】
搬送制御回路４０は、制御部１０からの制御信号に基づいて搬送モーター４１を駆動させるための駆動信号を生成し、搬送モーター４１に出力する。搬送モーター４１の駆動力は図示しない歯車やベルトを介して搬送駆動ローラー４１ａに伝達され、搬送駆動ローラー４１ａが回転駆動する。搬送駆動ローラー４１ａが回転駆動することにより、記録媒体を搬送するための力が記録媒体に伝達され、記録媒体が搬送方向に搬送される。また、搬送制御回路４０は、制御部１０からの制御信号に基づいて供給モーター４２を駆動させるための駆動信号を生成し、供給モーター４２に出力する。供給モーター４２の駆動力は図示しない歯車やベルトを介して供給部としての供給ロール４２ａに伝達され、供給ロール４２ａが回転駆動する。供給ロール４２ａが回転することにより、記録媒体が搬送経路へと巻き出される。
【００１７】
（２）搬送経路の構成：
図２Ａは、画像形成装置１の搬送経路を概略的に示す側面図である。画像形成装置１は、供給ロール４２ａの巻芯４２ａ１に巻かれた記録媒体Ｍを本体筐体１ａ内の印刷ヘッド３１とプラテン５４との間まで搬送し、当該印刷ヘッド３１が記録媒体Ｍに向けてインク滴を吐出することにより記録媒体Ｍにドットを形成する。記録媒体Ｍの搬送方向は、供給ロール４２ａから印刷ヘッド３１に向かう方向（図２Ａにおいて斜め左下に向かう方向）である。記録媒体Ｍは、搬送方向の直交方向（幅方向）に一定の幅を有する。
【００１８】
搬送経路の最上流に位置する供給ロール４２ａは、巻芯４２ａ１と当該巻芯４２ａ１の側面に沿って巻かれた記録媒体Ｍとを含む。巻芯４２ａ１は円柱状に形成されており、巻芯４２ａ１の中心軸の方向は記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向と一致する。記録媒体Ｍは、供給ロール４２ａが中心軸まわりに回転することにより下流の搬送経路へと巻き出される。本実施形態の記録媒体Ｍは、異種の材料で形成された複数のフィルムを厚み方向に積層することにより形成され、例えば印刷後に溶着成形を行うことより包装用の袋へと加工される。また、例えば袋の内容物を光線等から保護するために、一部のフィルムに金属が蒸着され、記録媒体Ｍは高い反射率を有する。
【００１９】
記録媒体支持部５０は、記録媒体Ｍの搬送方向において供給ロール４２ａよりも下流に備えられる。供給ロール４２ａから巻き出された記録媒体Ｍは、記録媒体支持部５０によって下方から支持される。記録媒体支持部５０は略板状であり、記録媒体Ｍは記録媒体支持部５０の平面状の上面に対して平行となるように接し、当該上面上を摺動しながら下流へと搬送される。これにより、記録媒体支持部５０の上面上にて記録媒体Ｍを安定して搬送できる。なお、記録媒体Ｍは供給ロール４２ａから巻き出されて供給される場合に限らず、搬送方向の所定の長さ単位で切断された単票の記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０上に載置することによっても供給される。図２Ａにおいて、記録媒体支持部５０の上面に垂直な方向をＺ方向と示す。
【００２０】
搬送駆動ローラー４１ａと搬送従動ローラー４１ｂとは、記録媒体Ｍの搬送方向において記録媒体支持部５０よりも下流に備えられる。記録媒体支持部５０の上面上に沿って搬送された記録媒体Ｍは、下方の搬送駆動ローラー４１ａと上方の搬送従動ローラー４１ｂとの間に挟まれる。搬送駆動ローラー４１ａと搬送従動ローラー４１ｂとは、それぞれの中心軸の軸方向が記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向と一致する円柱状に形成されており、当該中心軸まわりに回転する。搬送駆動ローラー４１ａには搬送モーター４１の駆動力が伝達され、当該駆動力により搬送駆動ローラー４１ａは回転駆動する。搬送駆動ローラー４１ａが回転駆動することにより、搬送駆動ローラー４１ａと搬送従動ローラー４１ｂとの間に挟まれた記録媒体Ｍが搬送方向の下流に搬送される。搬送駆動ローラー４１ａによって記録媒体Ｍが搬送されるのに従って搬送従動ローラー４１ｂが従動的に回転する。
【００２１】
印刷ヘッド３１とプラテン５４とは、記録媒体Ｍの搬送方向において搬送駆動ローラー４１ａと搬送従動ローラー４１ｂよりも下流に備えられる。すなわち、搬送駆動ローラー４１ａと搬送従動ローラー４１ｂからさらに下流へと搬送された記録媒体Ｍは、印刷ヘッド３１とプラテン５４との間に供給される。さらに、記録媒体Ｍを下流へ搬送すると、記録媒体Ｍは本体筐体１ａ外へと排出される。
【００２２】
図２Ｂは、記録媒体支持部５０の上面をＺ方向から見て示す図である。記録媒体支持部５０には、記録媒体支持部５０をＺ方向に貫通する貫通穴５１が形成されている。貫通穴５１は、記録媒体支持部５０において、記録媒体Ｍ（破線）の搬送方向、および、その直交方向の中央の位置に形成されている。図２Ａに示すように、検出部２１が貫通穴５１のＺ方向上方に備えられており、発光器２２が貫通穴５１に向けて検出光Ｌ１を照射する。記録媒体Ｍのうち、貫通穴５１をＺ方向上方から塞ぐ位置に存在する部分に対して検出光Ｌ１が照射され、当該部分にて検出光Ｌ１が照射される領域である検出領域Ａ（円形のハッチング）が形成される。検出領域Ａに照射された検出光Ｌ１は、記録媒体Ｍ上にて全反射（鏡面反射）し、反射光Ｌ２となる。
【００２３】
ここで、記録媒体支持部５０の上面に対して記録媒体Ｍが平行に支持された場合に、記録媒体Ｍに対する検出光Ｌ１の入射角（Ｚ方向と検出光Ｌ１の光軸方向との差）が記録媒体Ｍの臨界角以上となるように、発光器２２の発光光軸と角度が設定されている。また、受光器２３の受光光軸は、検出領域Ａの中心を通過するＺ方向の軸まわりに発光器２２の発光光軸を１８０度回転させた軸と一致する。これにより、記録媒体Ｍが貫通穴５１を上方から塞ぐ位置に存在し、かつ、記録媒体支持部５０の上面に対して記録媒体Ｍが平行に近い角度で支持された場合に、検出光Ｌ１が全反射した反射光Ｌ２が受光器２３によって受光される。なお、検出領域Ａは貫通穴５１よりも小さい。
【００２４】
ここで、記録媒体Ｍが貫通穴５１を上方から塞ぐ位置に存在しない場合、検出光Ｌ１は貫通穴５１を貫通し、受光器２３は反射光Ｌ２を受光しない。従って、受光器２３の受光強度が所定の閾値以下であると判定され、制御部１０は検出領域Ａに記録媒体Ｍが存在しないと判定する。また、記録媒体Ｍが貫通穴５１を上方から塞ぐ位置に存在するが、貫通穴５１にて記録媒体Ｍの角度が記録媒体支持部５０の上面に対して平行に近くなっていない場合、反射光Ｌ２の光軸が受光器２３の受光光軸からずれる。ここで、検出領域Ａは所定の範囲（例えば直径１ｍｍの円）を有し、受光器２３は受光光軸の角度に所定の許容範囲を有するため、検出領域Ａにおける記録媒体Ｍと、記録媒体支持部５０の上面とが厳密に平行でなくても、受光器２３は反射光Ｌ２を受光する。ただし、検出領域Ａにおける記録媒体Ｍと記録媒体支持部５０の上面との角度差が大きいほど、受光器２３が受光する反射光Ｌ２の受光強度は小さくなる。すなわち、検出領域Ａにおける記録媒体Ｍと記録媒体支持部５０の上面との角度差が所定角度よりも小さい場合、制御部１０は検出領域Ａに記録媒体Ｍが存在すると判定することとなる。反対に、検出領域Ａにおける記録媒体Ｍと記録媒体支持部５０の上面との角度差が所定角度以上である場合、制御部１０は検出領域Ａに記録媒体Ｍが存在しないと判定することとなる。
【００２５】
図２Ａ，２Ｂに示すように、記録媒体Ｍの搬送方向において、検出領域Ａよりも上流に押付ローラー５２が備えられている。また、記録媒体Ｍの搬送方向において、検出領域Ａよりも下流に下流押付ローラー５３が備えられている。押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とは、それぞれ中心軸の方向が記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向と一致する円柱状に形成されており、当該中心軸を回転軸として回転する。記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向における押付ローラー５２と下流押付ローラー５３の長さは、互いに等しく、記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向における検出領域Ａの幅よりも長い。搬送方向の直交方向における押付ローラー５２と下流押付ローラー５３の中央の位置と、搬送方向の直交方向における検出領域Ａの中央の位置とは一致する。
【００２６】
図３Ａ，３Ｂは押付ローラー５２を記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向外側から見て示す側面図である。なお、下流押付ローラー５３は押付ローラー５２と同様の構成を有するため、下流押付ローラー５３の図示と説明は省略する。押付ローラー５２は、揺動部材５２ａの下端と回転軸Ｐ１を介して連結されている。揺動部材５２ａの上端には記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向と軸方向が一致する回転軸Ｐ２が設けられており、当該回転軸Ｐ２を介して揺動部材５２ａの上端と連結部材５２ｂとが連結されている。連結部材５２ｂは、固定部材５２ｃと剛体接合されている。また、図示しないが固定部材５２ｃは、本体筐体１ａと剛体接合されている。揺動部材５２ａは上端の回転軸Ｐ２まわりに回転できるため、揺動部材５２ａの下端に連結された押付ローラー５２が記録媒体支持部５０の上面に対して接近（図３Ａ）した状態から離反（図３Ｂ）することが許容される。また、固定部材５２ｃと揺動部材５２ａとは、弾性部材としてのばね５２ｄを介して連結され、ばね５２ｄが伸びようとする弾性力により、揺動部材５２ａは下端に連結された押付ローラー５２を記録媒体支持部５０に接近させるように付勢される。
【００２７】
以上説明したローラー支持部（５２ａ〜５２ｄ）の構成により、図３Ｂに示すように、ばね５２ｄの弾性力に抗して押付ローラー５２を記録媒体支持部５０から離反させながら、単票の記録媒体Ｍの先頭端部を搬送駆動ローラー４１ａと搬送従動ローラー４１ｂとの間まで挿入することができる。下流押付ローラー５３についても同様に記録媒体支持部５０から離反させることができる。
【００２８】
一方、図３Ａのように記録媒体Ｍが記録媒体支持部５０の上面上を搬送される場合には、記録媒体支持部５０に接近させるように付勢された押付ローラー５２によって記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０に押し付けることができる。むろん、押付ローラー５２は、記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向の回転軸Ｐ１まわりに従動的に回転するため、押付ローラー５２の摩擦抵抗が記録媒体Ｍの搬送に与える影響を抑制できる。押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とが記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０に向かって押し付けることより、図２Ｂに示すように押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とが記録媒体Ｍを押し付ける押付領域Ｂ１（矩形のハッチング）と下流押付領域Ｂ２（矩形のハッチング）とが記録媒体Ｍ上に形成される。ここで、図２Ｂの横軸（搬送方向）にて太線で示すように、押付ローラー５２に対応する押付領域Ｂ１は検出領域Ａよりも上流の位置となり、下流押付ローラー５３に対応する下流押付領域Ｂ２は検出領域Ａよりも下流の位置となる。また、図２Ｂの縦軸（搬送方向の直交方向）にて太線で示すように、記録媒体Ｍの搬送方向の直交方向において押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２とが設けられた範囲は、当該直交方向において検出領域Ａが設けられた範囲全体を含む。
【００２９】
以上のように、搬送方向において押付領域Ｂ１および下流押付領域Ｂ２がそれぞれ検出領域Ａよりも上流および下流に設けられるため、搬送方向に沿って搬送方向の上流および下流から記録媒体Ｍのしわや弛みが検出領域Ａへと伝播することが防止できる。さらに、搬送方向の直交方向において押付領域Ｂ１および下流押付領域Ｂ２が設けられた範囲は検出領域Ａが設けられた範囲全体を含むため、検出領域Ａの広範囲において搬送方向に沿って搬送方向の上流および下流からしわや弛みが伝播することが防止できる。従って、検出領域Ａにて記録媒体Ｍを平坦かつ記録媒体支持部５０に対して平行に保つことができ、検出領域Ａにて反射した反射光Ｌ２の反射角度を安定化することができる。すなわち、検出部２１の受光器２３は安定して反射光Ｌ２を受光することができる。従って、検出領域Ａに記録媒体Ｍが存在するにも拘わらず、記録媒体Ｍが存在しないと判定されることが防止できる。すなわち、検出領域Ａに記録媒体Ｍが存在するにも拘わらず、記録媒体Ｍの補充や交換を促したり、搬送異常警告を発したりする不具合を防止できる。
【００３０】
例えば、記録媒体Ｍが斜めに搬送された場合（記録媒体Ｍの幅方向の縁が搬送駆動ローラー４１ａの中心軸の軸方向に直交しないように搬送された場合）、記録媒体Ｍの幅方向の縁が、記録媒体支持部５０にて記録媒体Ｍを幅方向外側からガイドするガイド部（不図示）に接触し、記録媒体Ｍが幅方向に波打ったしわが生じ得る。このように、しわが発生した場合でも、当該しわが搬送方向に沿って搬送方向の上流および下流からしわや弛みが検出領域Ａへと伝播することが防止できる。また、搬送方向の直交方向において検出領域Ａよりも押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２の方が幅広くなっているため、搬送方向の直交方向における検出領域Ａの外側においてしわが発生した場合においても、押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２よりも内側の検出領域Ａへとしわが伝播することが防止できる。
【００３１】
また、本実施形態の搬送経路において、搬送駆動ローラー４１ａと供給ロール４２ａとが記録媒体Ｍに対して外力を伝達する。従って、搬送駆動ローラー４１ａと供給ロール４２ａとが記録媒体Ｍにしわや弛みを生じさせる起点となりやすい。例えば、搬送駆動ローラー４１ａによる記録媒体Ｍの搬送量よりも供給ロール４２ａによる記録媒体Ｍの巻出量が大きい場合、供給ロール４２ａを起点に記録媒体Ｍに弛みが生じ得るが、この弛みが押付領域Ｂ１を超えて検出領域Ａに伝播することが防止できる。反対に、搬送駆動ローラー４１ａによる記録媒体Ｍの搬送量よりも供給ロール４２ａによる記録媒体Ｍの巻出量が小さい場合、搬送駆動ローラー４１ａと供給ロール４２ａとの間において記録媒体Ｍに過剰な張力を生じ、搬送駆動ローラー４１ａにて幅方向に不均一な滑りが生じる。この場合、記録媒体Ｍの張力が幅方向に不均一となるため、搬送駆動ローラー４１ａを起点に幅方向に波打つしわが生じ得るが、このしわが下流押付領域Ｂ２を超えて検出領域Ａに伝播することが防止できる。
【００３２】
図３Ｃ，３Ｄは、搬送方向における記録媒体Ｍの端部が検出領域Ａに位置する状態を示す側面図である。図３Ｃに示すように、検出領域Ａに記録媒体Ｍの先頭端部が位置する場合、検出領域Ａよりも上流には記録媒体Ｍが存在する。従って、検出領域Ａよりも上流の押付領域Ｂ１において記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０に押し付けることができ、記録媒体Ｍの先頭端部を安定して検出できる。さらに、図３Ｄに示すように、検出領域Ａに記録媒体Ｍの後方端部が位置する場合、検出領域Ａよりも下流には記録媒体Ｍが存在する。従って、検出領域Ａよりも下流の下流押付領域Ｂ２において記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０に押し付けることができ、記録媒体Ｍの後方端部を安定して検出できる。
【００３３】
（３）検出領域と押付領域との距離：
図３Ｃ，３Ｄに示すように、検出領域Ａから押付領域Ｂ１までの区間、および、検出領域Ａから下流押付領域Ｂ２までの区間において記録媒体Ｍが記録媒体支持部５０に対して平行に接していれば、記録媒体Ｍの先頭端部と後方端部とを安定して検出できる。しかしながら、これらの区間において記録媒体Ｍが湾曲することにより、検出領域Ａにおける反射光Ｌ２の反射角度が受光器２３の受光光軸から大きくずれ、記録媒体Ｍの先頭端部と後方端部とが安定して検出できなくなる。特に、供給ロール４２ａから記録媒体Ｍを供給する場合、記録媒体Ｍが供給ロール４２ａに巻かれた状態の形状に復元しようとして、Ｚ方向上方に凸となるように湾曲しようとする。なお、本実施形態のように異種の材料で形成された複数のフィルムを厚み方向に積層することにより形成される記録媒体Ｍは、厚み方向において機械特性が不均一となるため、記録媒体Ｍが湾曲しやすい。
【００３４】
図３Ｅは、検出領域Ａから押付領域Ｂ１までの区間において記録媒体Ｍが湾曲する様子を示す模式図である。図３Ｅに示すように、押付領域Ｂ１の縁から記録媒体ＭがＺ方向上方に湾曲し、再び先頭端部が記録媒体支持部５０に接触するように記録媒体Ｍが湾曲する。ここで、記録媒体Ｍの剛性ＥＩが高いほど、重力や搬送駆動ローラー４１ａと供給ロール４２ａとの間の張力に抗して供給ロール４２ａに巻かれた形状を維持するため、破線で示すように記録媒体Ｍは大きく湾曲する。また、供給ロール４２ａの径が小さいほど、小さい曲率半径で記録媒体Ｍが変形できるため、破線で示すように記録媒体Ｍは大きく湾曲する。なお、供給ロール４２ａの半径は巻芯４２ｂ１の半径ｒ（図２Ａ）まで小さくなり得る。すなわち、記録媒体Ｍの剛性ＥＩが高いほど、巻芯４２ｂ１の半径ｒが小さいほど、検出領域Ａに位置する先頭端部と記録媒体支持部５０の上面との角度差が大きくなる。ここで、検出領域Ａにおける記録媒体Ｍと記録媒体支持部５０の上面との角度差が限界角度αと等しい場合に、受光器２３が受光する反射光Ｌ２の受光強度が閾値と等しくなることとする。すなわち、検出領域Ａにおける記録媒体Ｍと記録媒体支持部５０の上面との角度差が限界角度αよりも大きい場合、検出領域Ａに記録媒体Ｍが存在しないと判定される。
【００３５】
本実施形態では、以下の手順で検出領域Ａから押付領域Ｂ１までの距離Ｄ１を設定する。すなわち、画像形成装置１が搭載し得る供給ロール４２ａのうち最も記録媒体Ｍの剛性ＥＩが高く、巻芯４２ｂ１の半径ｒが小さい供給ロール４２ａを画像形成装置１に搭載させる。なお、巻芯４２ｂ１の近くに巻かれた記録媒体Ｍが巻き出されるように、記録媒体Ｍの残量が所定量よりも少ない供給ロール４２ａを画像形成装置１に搭載させることとする。そして、検出領域Ａから押付領域Ｂ１までの距離ｄを変えながら、検出領域Ａに位置する記録媒体Ｍの先頭端部と記録媒体支持部５０の上面との角度差を調査することにより、当該角度差と限界角度αとを等しくさせる距離ｄを特定する。なお、検出領域Ａから押付領域Ｂ１までの距離ｄが小さいほど、記録媒体Ｍの先頭端部と記録媒体支持部５０の上面との角度差は小さくなる。距離ｄを特定すると、距離ｄに所定の安全距離（例えば、０．１×ｄ）を減じた距離を検出領域Ａから押付領域Ｂ１までの距離Ｄ１の上限値とする。これにより、画像形成装置１に搭載された供給ロール４２ａに拘わらず、記録媒体Ｍの先頭端部を安定して検出できる。さらに、押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２とが貫通穴５１に干渉せず、かつ、押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とが記録媒体支持部５０に接近した状態と離反した状態のいずれにおいても検出光Ｌ１と反射光Ｌ２、および、検出部２１自体と干渉しない距離を距離Ｄ１の下限値とする。以上のように設定した下限値から上限値までの範囲に属する距離Ｄ１を設定する。なお、検出領域Ａと下流押付領域Ｂ２との距離Ｄ２も同様の手法により設定する。
【００３６】
（４）他の実施形態：
前記実施形態の画像形成装置１は、押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とを備えたが、画像形成装置１が押付ローラー５２のみを備える場合でも、搬送方向の上流から検出領域Ａにしわや弛みが伝播することを防止できる。また、押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とは、記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０に対して押し付けることができればよく、例えば押付ローラー５２と下流押付ローラー５３との自重によって記録媒体Ｍを記録媒体支持部５０に対して押し付けてもよい。押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とは、ばね５２ｄ以外の弾性部材によって付勢されてもよく、例えばゴム等の高弾性樹脂によって付勢されてもよい。また、ばね５２ｄは、図３Ａ，３Ｂに示すようなコイルばねに限らず、板ばねやトーションばね等であってもよい。さらに、上流から記録媒体Ｍが挿入されることを妨げないようにすればよく、必ずしも下流押付ローラー５３を記録媒体支持部５０に対して離反可能に支持しなくてもよい。すなわち、押付ローラー５２のみを記録媒体支持部５０に対して離反可能に支持するようにしてもよい。
【００３７】
また、搬送方向の直交方向において、押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２とが設けられた範囲は検出領域Ａが設けられた範囲全体を含めばよく、押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２とが設けられた範囲と検出領域Ａが設けられた範囲とが等しくてもよい。直交方向において押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２とが設けられた範囲は、広いほど望ましく、例えば押付ローラー５２と下流押付ローラー５３とが生じさせる摩擦抵抗が記録媒体Ｍの搬送を妨げない限度において広くされてもよい。むろん、搬送方向の直交方向において、押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２とが設けられた範囲は互いに異なってもよい。記録媒体支持部５０は、広く記録媒体Ｍを支持するのが望ましいが、本発明において少なくとも押付領域Ｂ１と下流押付領域Ｂ２と対向する領域に記録媒体支持部５０が設けられていればよい。
【００３８】
さらに、本発明は、搬送経路において搬送される記録媒体Ｍを検出する搬送画像形成装置１であればどのような画像形成装置１にも適用し得る。例えば、インクジェット方式のシリアルプリンターや、インクジェット方式以外のレーザープリンター等の他の記録方式の画像形成装置においても本発明が適用できる。また、従動的な回転のみする供給ロール４２ａが備えられた画像形成装置１に押付ローラー５２を備えさせてもよいし、供給ロール４２ａを備えず単票の記録媒体Ｍをのみ供給する供給部を備える画像形成装置１に押付ローラー５２を備えさせてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…画像形成装置、１０…制御部、２０…検出回路、２１…検出部、２２…発光器、２３…受光器、３０…印刷ヘッド制御回路、３１…印刷ヘッド、４０…搬送制御回路、４１…搬送モーター、４１ａ…搬送駆動ローラー、４１ｂ…搬送従動ローラー、４２…供給モーター、４２ａ…供給ロール、４２ａ１…巻芯、５０…記録媒体支持部、５１…貫通穴、５２…押付ローラー、５２ａ…揺動部材、５２ｂ…連結部材、５２ｃ…固定部材、５３…下流押付ローラー、Ａ…検出領域、Ｂ１…押付領域、Ｂ２…下流押付領域、Ｌ１…検出光、Ｌ２…反射光、Ｍ…記録媒体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を搬送方向に搬送する搬送経路の少なくとも一部において前記記録媒体を支持する記録媒体支持部と、
前記搬送経路に設けられた検出領域に対して検出光を照射する発光器と、前記検出領域に存在する前記記録媒体による前記検出光の反射光を受光する受光器とを含む検出部と、
前記搬送経路に設けられた押付領域において前記記録媒体を前記記録媒体支持部に向かって押し付ける押付ローラーと、を備え、
前記搬送方向において前記押付領域が設けられた位置は、前記検出領域よりも上流であり、
前記搬送方向の直交方向において前記押付領域が設けられた範囲は、当該直交方向において前記検出領域が設けられた範囲全体を含む、
画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送方向における前記検出領域よりも下流の下流押付領域において前記記録媒体を前記記録媒体支持部に向かって押し付ける下流押付ローラーをさらに備える、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記録媒体支持部からの離反を許容するように前記押付ローラーを支持するローラー支持部と、
前記押付ローラーを前記記録媒体支持部に接近するように付勢する弾性部材と、
をさらに備える請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
巻芯に巻かれた前記記録媒体を巻き出すことにより前記記録媒体を前記搬送経路に供給する供給部をさらに備え、
前記搬送方向における前記検出領域と前記押付領域との距離は、前記記録媒体の剛性が高く、前記巻芯の径が小さいほど、短くされる、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
記録媒体を搬送方向に搬送する搬送経路の少なくとも一部において前記記録媒体を支持する記録媒体支持部と、
前記搬送経路に設けられた検出領域に対して検出光を照射する発光器と、前記検出領域に存在する前記記録媒体による前記検出光の反射光を受光する受光器とを含む検出部と、
前記搬送経路に設けられた押付領域において前記記録媒体を前記記録媒体支持部に向かって押し付ける押付ローラーと、を備え、
前記搬送方向において前記押付領域が設けられた位置は、前記検出領域よりも上流であり、
前記搬送方向の直交方向において前記押付領域が設けられた範囲は、当該直交方向において前記検出領域が設けられた範囲全体を含む、
画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送方向における前記検出領域よりも下流の下流押付領域において前記記録媒体を前記記録媒体支持部に向かって押し付ける下流押付ローラーをさらに備える、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記録媒体支持部からの離反を許容するように前記押付ローラーを支持するローラー支持部と、
前記押付ローラーを前記記録媒体支持部に接近するように付勢する弾性部材と、
をさらに備える請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
巻芯に巻かれた前記記録媒体を巻き出すことにより前記記録媒体を前記搬送経路に供給する供給部をさらに備え、
前記搬送方向における前記検出領域と前記押付領域との距離は、前記記録媒体の剛性が高く、前記巻芯の径が小さいほど、短くされる、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１４８８４０（Ｐ２０１２−１４８８４０Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７５６１（Ｐ２０１１−７５６１）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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