JP5354975B2

JP5354975B2 - 記録装置および搬送制御方法

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Publication number: JP5354975B2
Application number: JP2008169047A
Authority: JP
Inventors: 雅林; 次郎森山; 斎藤　　弘幸
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Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2013-11-27
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Description

本発明は記録ヘッドに対して記録媒体を搬送しながら、当該記録媒体に画像を記録する記録装置および記録媒体の搬送制御方法に関する。特に、記録媒体の搬送量や搬送速度を精度の高い状態で検出するための構成および検出方法に関する。

記録媒体を搬送しながら、記録ヘッドによって画像を記録する記録装置において、より高精細で高画質な画像を記録するためには、記録媒体の搬送精度を高めることが求められる。例えば、特許文献１や特許文献２には、搬送手段の変動周期をあらかじめ把握し、記録媒体の搬送量を周期に対応付けて制御することにより、記録媒体を高精度に搬送する技術が開示されている。但し、搬送手段を正確に制御できたとしても、これに追従して搬送される記録媒体の実際の搬送量は、搬送手段の駆動量に完全に一致するとは限らない。そこで、より搬送精度の向上を図るためには、記録中の記録媒体の実際の搬送量や搬送速度を検出する構成が求められる。例えば、特許文献３や特許文献４には、記録媒体の搬送量を光学的に実測する技術が開示されている。

図１は、特許文献４に開示されている記録媒体の搬送量を測定する方法を説明するための図である。特許文献４では、記録媒体を搬送するための搬送ローラの回転量を実測する手段と、記録媒体の移動距離を実測する手段の、２つの測定手段を備えている。

図において、記録媒体１０７は、搬送ローラ１０１および１０２と、これに対向する２つのピンチローラ１０３および１０４に挟持された状態で、搬送ローラ１０１および１０２の回転によって、Ｙ方向に搬送される。搬送ローラ１０１および１０２の回転力は、搬送モータ１０８の駆動軸が、２つの搬送ローラに係合していることによって得られている。コードホイール１０５は、搬送ローラ１０１と同一の回転軸上に固定されており、その円周部分が通過する位置に設置された回転角センサ１０６は、コードホイール１０５の回転量を測定することが出来る。そして、回転角センサ１０６が検出したコードホイール１０５の回転量すなわち搬送ローラ１０１の回転量から、記録媒体１０７の搬送量を算出することが出来る仕組みになっている。

但し、搬送ローラの回転角度は、必ずしも記録媒体の実際の搬送量と一致するわけではない。搬送ローラの取り付け時の偏心や搬送ローラと記録媒体との間のすべりなどによって、記録媒体の搬送量と搬送ローラの回転角度との間には、どうしてもある程度のずれが生じる。そこで、特許文献４では、回転角センサ１０６の他に、記録媒体１０７の実際の移動距離を測定する光学センサ７０１を備え、２つのセンサからの搬送情報を基に、記録媒体の搬送制御を行っている。

図の例において、光学センサ７０１は、ヘッドカートリッジ１００とともにキャリッジ２００に取り付けられ、２つの搬送ローラ１０１および１０２の間に配置されている。光学センサ７０１は、搬送中である記録媒体の表面状態を画像情報として複数のタイミングで取得し、記録装置の制御部は取得された複数の画像情報から、記録媒体の移動量および搬送速度を算出する。このように、記録媒体の搬送量および搬送速度を直接検出する手段を設け、得られた情報に基づいて搬送手段に対する駆動を行えば、記録媒体における画像の記録位置をより正確に制御することが出来るようになる。

特開２００２−１２８３１３号公報特開２００２−１３７４６９号公報特開平６−５６３１４号公報特開２００５−８２２８９号公報

但し、上記特許文献３や特許文献４のように記録媒体の移動量を直接に検出する手段を設けたとしても、搬送工程の初期あるいは終期のように、記録媒体が光学センサの検出可能領域から外れたタイミングでは、搬送速度の検出が不可能となる。

例えば、図１のように光学センサ７０１が配置されている場合、記録媒体１０７が光学センサ７０１の下部に到達する以前の初期の搬送動作において、記録媒体１０７の搬送量を測定することは出来ない。結果、記録媒体の先頭部分を記録する際、光学センサ７０１からの情報を搬送モータ１０８の駆動に反映させることが出来ず、先頭部分の記録位置制御が正確に行われない恐れが生じる。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、記録動作中の記録媒体の全搬送工程において、記録媒体の搬送量を精度の高い状態で検出し搬送することが可能な記録装置および搬送制御方法を提供することである。

そのために本発明おいては、記録ヘッドを用い、移動するベルト材に載せられた記録媒体に画像を記録する記録装置であって、前記ベルト材を移動させるための駆動手段と、該駆動手段の駆動量を測定することによって前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得することが可能な駆動量取得手段と、前記ベルト材の表面および前記ベルト材に載せられた記録媒体の表面のいずれかを検出することによって、前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得することが可能な移動情報取得手段と、該移動情報取得手段および前記駆動量取得手段によって取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記移動情報取得手段は、前記記録媒体が通過する位置であって前記移動の方向において前記記録ヘッドよりも上流に設けられており、前記移動情報取得手段が前記記録媒体の先端部を検出した後、前記移動情報取得手段による検出が可能な領域に前記記録媒体が存在するタイミングでは前記記録媒体の表面を検出し、検出が可能な領域に前記記録媒体が存在しないタイミングでは前記ベルト材の表面を検出することにより、前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得し、前記制御手段は、取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて前記駆動手段を制御することにより、前記記録ヘッドを用いた前記記録媒体に対する画像の記録が行われ、前記移動情報取得手段は、前記記録媒体に対する画像の記録を終了すると、記録媒体の表面またはベルト材の表面の前記検出を終了し、前記移動情報取得手段が前記記録媒体の先端部を検出する前は、前記制御手段は、前記駆動量取得手段によって取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする。

また、記録ヘッドを用い、移動するベルト材に載せられた記録媒体に画像を記録する記録装置の前記記録媒体の搬送制御方法であって、駆動手段を用いて前記ベルト材を移動させる移動工程と、該移動工程における前記駆動手段の駆動量を測定することによって前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得する駆動量取得工程と、前記ベルト材の表面および前記ベルト材に載せられた記録媒体の表面のいずれかを検出する移動情報取得手段を用いることによって、前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得する移動情報取得工程と、該移動情報取得工程および前記駆動量取得工程によって取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて、前記移動工程における前記ベルト材の移動を、前記駆動手段を用いて制御する制御工程とを有し、前記移動情報取得手段は、前記記録媒体が通過する位置であって前記移動の方向において前記記録ヘッドよりも上流に設けられており、前記移動情報取得手段が前記記録媒体の先端部を検出した後、前記移動情報取得手段による検出が可能な領域に前記記録媒体が存在するタイミングでは前記記録媒体の表面を検出し、検出が可能な領域に前記記録媒体が存在しないタイミングでは前記ベルト材の表面を検出することにより、前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得し、前記制御工程では、取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて前記駆動手段を用いた制御をすることにより、前記記録ヘッドを用いた前記記録媒体に対する画像の記録が行われ、前記移動情報取得手段は、前記記録媒体に対する画像の記録を終了すると、記録媒体の表面またはベルト材の表面の前記検出を終了し、前記移動情報取得工程で前記記録媒体の先端部を検出する前は、前記制御工程では、前記駆動量取得工程で取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて前記駆動手段を用いた制御をすることを特徴とする。

本発明によれば、検知する対象を記録媒体からベルト材に切り替えながらも、同じ光学センサユニットによる同様の検知方法で搬送量の測定を途切れなく行うことが出来る。よって、記録動作中の記録媒体の全搬送工程において、記録媒体の搬送量を信頼性の高い状態で検出しつつ、検出した情報を用いて精度の高い状態で搬送制御を実行することが可能となる。

（第１の実施形態）
図２は、本発明に適用可能なインクジェット記録装置の主要部の構成を示した上面図である。また、図３は、当該記録装置の記録部および搬送系を詳細に説明するための断面図である。

記録が行われる前、普通紙やプラスチック薄板等の記録媒体８は、オートシートフィーダ３２に積載されている。記録が開始されると、給紙モータ３５が駆動され、この駆動力がギア等を介してピックアップローラ３１に伝達される。そして、ピックアップローラ３１の回転によって、記録媒体８はオートシートフィーダ３２から一枚ずつ分離され、記録装置の内部に給紙される。この際、ペーパセンサ３３が記録媒体８の有無を検出し、給紙が正常に行われたか否かを判断する。給紙された記録媒体８は、ベルト材１５の上に載せられ、所定の速度でＹ方向へ搬送される。

図３に見るように、ベルト材１５は、搬送ローラ９と従動ローラ１０の外周に接触するように筒状に掛け渡されている。従動ローラ１０は不図示のバネ部材により下流方向（図の左方向）へ付勢されており、これによりベルト材１５の張りが一定に保たれている。搬送モータ１４の回転力がギアを介して伝達されることによって搬送ローラ９が回転し、この回転運動がベルト材に伝達されることにより、ベルト材１５および従動ローラ１０がそれぞれ矢印の方向に回転する。このようなベルト材１５の回転によって、搬送ローラ９の位置まで給紙された記録媒体８はＹ方向に搬送される。

搬送ローラ９には、搬送ローラ９と回転軸を共有するコードホイール１３が取り付けられており、回転角センサ１８はコードホイール１３の回転位置を検出することが出来るようになっている。

図４は、コードホイール１３および回転角センサ１８の配置状態を説明するための模式図である。コードホイール１３の円周部には等間隔にスリット２０１が刻まれており、回転角センサ１８は、スリット２０１が通過する位置に設置されている。回転角センサ１８は光学式の透過型センサであり、移動するスリット２０１を検知し、検知したタイミングでパルス信号を発信する。このパルス信号により、コードホイール１３の回転量が検出され、パルス信号が発信される時間間隔などから、記録媒体の位置、搬送速度などが算出される。すなわち本実施形態では、コードホイール１３および回転角センサ１８のような搬送ローラの駆動量を取得する駆動量取得手段を備えることにより、ここから得られた情報によって間接的に記録媒体の移動量および移動速度が算出できるようになっている。

再度、図２および図３を参照する。ベルト材１５のヘッドカートリッジ１に対向する位置には、平板からなるプラテン１７が、ベルト材１５の内周からこれを支えるように配備されている。また、ヘッドカートリッジ１による記録領域の上流側と下流側には、搬送中の記録媒体８を上部から押さえるためのピンチローラ１２および拍車ローラ１１が備えられている。搬送中の記録媒体８の記録領域は、このようなプラテン１７による下方からの支えと、ピンチローラ１２および拍車ローラ１１による上部からの押さえによって、平坦に維持されている。

キャリッジ２は、装置本体に設置されたガイドシャフト３に案内支持されており、ガイドシャフト３が延在するＸ方向に沿って往復移動が可能になっている。キャリッジ２の移動力は、キャリッジモータ４の駆動力が、モータプーリ５、従動プーリ６およびタイミングベルト７等に伝達されることによって得られている。また、キャリッジ２には、ホームポジションセンサ３０が設けられており、ホームポジションセンサ３０がホームポジションに設置されている遮蔽板３６を通過することにより、キャリッジ２がホームポジションにあることを検知することができる。

キャリッジ２に搭載されたヘッドカートリッジ１は、インクを吐出する記録ヘッド２６と記録ヘッド２６に供給するインクを貯留したインクタンクを備えている。記録ヘッド２６は、キャリッジ２とともにＸ方向に移動しながら、下方を通過する記録媒体８に対し所定のタイミングで画像信号に従ってインクを吐出する。

図５は、記録ヘッド２６の構造を部分的に示すための模式的斜視図である。本実施形態で使用する記録ヘッド２６は、熱エネルギを発生するための電気熱変換体を複数備え、発生した熱エネルギを利用してインクを吐出する仕組みになっている。図において、記録媒体８と一定の間隔で対面する吐出口面２２には、所定のピッチで複数の吐出口２７が形成されている。インクタンクより供給されたインクは、共通液室２３に一旦貯留された後、更に個々の吐出口２７に連通する複数の液路２４内へと毛細管力によって導かれる。個々の液路２４内の吐出口２７に近い部分には、熱エネルギを発生するための電気熱変換体２５が配設されている。電気熱変換体２５には、画像信号に基づいて所定のパルスが印加され、これによって発生した熱が液路２４内のインクに膜沸騰を起こさせる。そして、この時の発泡圧力によって吐出口２７から所定量のインクが滴として吐出される。

本実施形態で使用する記録装置は、シリアル型のインクジェット記録装置であり、吐出口２７が配列する方向はキャリッジ２の移動方向（Ｘ方向）とは交差する方向になっている。すなわち、キャリッジ２を移動しながら各吐出口２７からインクを吐出する記録走査と、ベルト材１５を回転させることによって記録媒体をＹ方向に所定量搬送する搬送動作とを、交互に繰り返すことにより、記録媒体８に段階的に画像を形成していくことが出来る。

再度図２および図３を参照する。本実施形態において、搬送方向（Ｙ方向）のキャリッジ２よりも上流側には、記録媒体８の搬送量を直接検知するための光学センサユニット１６が設置されている。

図６は、光学センサユニット１６の概略構成を説明するための模式図である。光学センサユニット１６には、発光素子４１と、発光素子４１から照射され記録媒体８等によって反射された光を、レンズ系４３を介して受光する受光素子４２が配設されている。受光素子４２としてはＣＣＤやＣＭＯＳのような光電変換素子を１次元に配列したラインセンサ、または２次元に配列したエリアセンサを用いることが出来る。受光素子４２の各センサに撮像された画像情報はハードウェア４４に送信され、所定の処理が施された後、装置本体のコントローラへ転送される。

ここで取得される画像情報とは、反射光を受信して得られる記録媒体８やベルト材１５の部分的な表面状態が特徴づけられる情報である。例えば、記録媒体８やベルト材１５の表面形状により現れる陰影であってもよいし、予め表面に印刷されているパターンであってもよい。また、コヒーレント光源からの反射光の干渉により生じるスペックルパターン等であってもよい。

図７は、２つの異なるタイミングＴ１とＴ２において光学センサユニット１６から得られた画像情報から、記録媒体８の移動量および搬送速度を求める方法を説明するための図である。５０１は、時刻Ｔ１において光学センサユニット１６が搬送中の記録媒体表面を検出して得られた第１の画像情報である。このような画像情報が得られた場合、記録装置内のコントローラは、画像情報５０１に対して所定の大きさを有する相関窓領域６０１を配置させる。

図８は、上記画像情報５０１に対する相関窓領域６０１の配置状態を説明するための模式図である。本実施形態において、相関窓領域６０１は５画素×５画素の領域を有しており、記録媒体８に記録された特徴的なパターン（ここでは十字パターン）が中心になるように、第１の画像情報５０１に対し図のように配置される。その後制御装置は、相関窓領域６０１に含まれる画像情報のみを抽出し、相関窓内パターン６０２として記憶する。

一方、再度図７を参照するに、５０２は時刻Ｔ１とは異なる時刻Ｔ２において光学センサユニット１６が搬送中の記録媒体表面を検出して得られた第２の画像情報である。コントローラは、第２の画像情報に対し相関窓領域を順次移動させ、既に記憶されている相関窓内パターン６０２と一致する位置を検出する。そして、第１の画像情報５０１における相関窓内パターン６０２の位置と、第２の画像情報５０２における相関窓内パターン６０２の位置との距離Ｌより、レンズ４３等の光学倍率を考慮した上で、時刻Ｔ１とＴ２の間に記録媒体８が移動した距離を取得する。また、時刻Ｔ１とＴ２の時間差より記録媒体８の搬送速度も算出することが出来る。

以上では、説明を簡単にするため、十字パターンが記録された記録媒体の搬送量を測定する内容で説明した。しかし、再度図２を参照するに、本実施形態の光学センサユニット１６は、キャリッジ２よりも搬送方向の上流側で主走査方向のほぼ中央に配置されているので、記録後の記録媒体の情報を取得することは出来ない。本実施形態では、光学センサユニット１６は、白紙の記録媒体８あるいはベルト材１５の表面状態を検知するものとする。より具体的には、記録媒体８がペーパセンサ３３を通過して光学センサユニット１６の検出可能な領域にあるときには記録媒体８の表面状態を検知し、記録媒体８が検出可能な領域に無いときには、ベルト材１５の表面状態を検知する。どちらの場合であっても、光学センサユニット１６が受信した信号を２値化するなどしてパターン化すれば、図７や図８で説明した方法に従って記録媒体８やベルト材１５の移動距離や速度を取得することが出来る。既に説明した回転角センサ１８を用いて搬送量を測定する方法では、スリットを検知したタイミングで搬送量が求められるが、このような光学センサユニット１６を用いた方法では、単位時間ごとに実際の搬送量や速度を取得することが出来る。

なお、本実施形態において、光学センサユニット１６は、図７および図８で説明した工程に従って記録媒体の移動量を測定することにも使われるが、光学センサユニット１６の検出値によって、記録媒体の有無を判断するのにも利用することが出来る。

図９は、本実施形態で適用するインクジェット記録装置における制御の構成を説明するためのブロック図である。図において、コントローラ１００は記録装置の主制御部であり、例えばマイクロコンピュータ形態のＣＰＵ１０１、プログラムや所要のテーブルその他の固定データを格納したＲＯＭ１０３、画像データを展開する領域や作業用の領域等を設けたＲＡＭ１０５を有する。

ホスト装置１１０は、記録装置の外部に接続されて画像の供給源となる装置である。ホスト装置１１０は、記録に係る画像等のデータの作成や処理等を行うコンピュータでもよいし、画像読み取り用のリーダ部等の形態であってもよい。ホスト装置１１０から供給される画像データやその他のコマンド、更にステータス信号等は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１２を介してコントローラ１００と送受信可能な構成となっている。

操作部１２０は操作者による入力指示を受容するスイッチ群であり、電源スイッチ１２２、吸引回復の起動を指示するための回復スイッチ１２６等を有する。

センサ部１３０は装置の状態を検出するためのセンサ群である。本実施形態においては、上述したホームポジションセンサ３０、ペーパセンサ３３、搬送量を検出するための光学センサユニット１６および回転角センサ１８の他に、環境温度を検出するための温度センサ１３４等を有している。

１４０はヘッドドライバであり、記録データに応じて記録ヘッド２６の電気熱変換体２５を駆動する。またヘッドドライバ１４０には、記録データを複数の電気熱変換体２５の夫々に対応させて整列させるシフトレジスタ、適宜のタイミングでラッチするラッチ回路が備えられている。さらに、駆動タイミング信号に同期して電気熱変換体２５を作動させる論理回路素子、記録媒体でのドット位置を調整するために吐出タイミングを適切に設定するタイミング設定部等も含まれている。

記録ヘッド２６の近傍には、インクの吐出特性を安定させるために記録ヘッド２６の温度調整を行うサブヒータ１４２が設けられている。サブヒータ１４２は、電気熱変換体２５と同様に記録ヘッド２６の基板上に形成されていてもよいし、また記録ヘッド２６の本体ないしはヘッドカートリッジ１に取り付けられていてもよい。

１５０はキャリッジモータ４を駆動するためのモータドライバ、１６０は給紙モータ３５を駆動するためのモータドライバ、および１７０は搬送モータ１４の駆動制御を行うためのモータドライバである。

図１０は、本実施形態における記録媒体の搬送制御において、ＣＰＵ１０１が行う処理を説明するためのフローチャートである。また、図１１は、フローチャートに示す各工程における記録媒体の搬送状態を説明するための図である。本実施形態では、用紙の先端から後端までの全領域に画像を形成する「余白なし記録」を実行するものとする。

ホスト装置１１０からの記録開始コマンドにより記録動作が開始されると、ＣＰＵ１０１は、給紙モータ３５を駆動して、オートシートフィーダ３２から１枚の記録媒体８を給紙する（ＳＴＥＰ１、状態１）。続くＳＴＥＰ２で、ＣＰＵ１０１はペーパセンサ３３が記録媒体８の先端を検知したか否かを判断し、記録媒体８の先端を検知したと判断した場合はＳＴＥＰ３に進む。一方、ＳＴＥＰ２で記録媒体の先端をまだ検知していなと判断した場合、ＳＴＥＰ１に戻り給紙動作を継続する。以後、記録媒体の先端が検知されるまで、ＳＴＥＰ１とＳＴＥＰ２を繰り返す。図１１の状態２は、記録媒体８の先端が、丁度ペーパセンサ３３によって検知可能な位置に到達した状態を示している。

ＳＴＥＰ３において、ＣＰＵ１０１は、搬送モータ１４の駆動を開始し、同時に、回転角センサ１８によるコードホイール１３の回転量の検出も開始する。これにより、記録媒体８はベルト材１５に載せられ、回転角センサ１８からの情報に基づいたＹ方向への搬送制御が行われる。具体的に説明すると、ＣＰＵ１０１は、回転角センサ１８がコードホイール１３に形成されたスリットを検知するタイミングから、搬送ローラ９の回転量および回転速度を判断し、この実測値を搬送モータ１４の駆動にフィードバックしながら搬送制御を行う。

続くＳＴＥＰ４において、ＣＰＵ１０１は光学センサユニット１６が記録媒体８を検知したか否かを判断し、検知したと判断した場合はＳＴＥＰ５へ進む。一方、未だ記録媒体８を検知していないと判断した場合にはＳＴＥＰ３に戻り、光学センサユニット１６が記録媒体８を検知するまで、ＳＴＥＰ３およびＳＴＥＰ４の工程を繰り返す。図１１の状態３は、記録媒体８の先端が、光学センサユニット１６によって検知される領域に達したタイミングの搬送状態を示している。

ＳＴＥＰ５において、ＣＰＵ１０１は、光学センサユニット１６を用いた搬送量の測定を開始する。但し、このタイミングにおいて、ＣＰＵ１０１は光学センサユニット１８から得られる情報に基づいた搬送制御は行わず、回転角センサ１８から得られる情報のみをフィードバックして搬送モータ１４を制御している。ＣＰＵ１０１は、同時刻に得られる回転角センサ１８からの搬送量情報と光学センサユニット１６からの搬送量情報を、それぞれ記憶する。

ＳＴＥＰ６において、ＣＰＵ１０１は、回転角センサ１８から得られる搬送情報と光学センサユニット１６から得られる搬送情報の差が許容量以内であるか否かを判断する。許容量以内であると判断した場合ＳＴＥＰ７へ進み、許容量以内ではないと判断した場合ＳＴＥＰ１０へ進む。

ＳＴＥＰ７において、ＣＰＵ１０１は、記録媒体８の搬送制御を行うために利用する情報を、回転角センサ１８からの搬送情報から光学センサユニットからの搬送情報に切り替え、画像データに従った記録動作を開始する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、光学センサユニット１７から得られた搬送情報に基づいて記録媒体８の移動量および移動速度を判断し、この実測値を搬送モータ１４の駆動にフィードバックしながら搬送制御を行いつつ、記録ヘッド２６による記録動作を実行する。本実施形態では、記録媒体８の最端部まで画像を記録する「余白なし記録」を行っているので、記録媒体８に対する記録ヘッド２６による記録動作は、図１１の状態４の位置で開始され、状態５を経て、状態６の位置で終了する。このとき、状態４において光学センサユニット１６は記録媒体８の移動量を検知しているが、状態５の段階で記録媒体８の後端部は光学センサユニット１６の検知領域から外れてしまう。従って、本実施形態において、状態５から状態６の間において、光学センサユニット１６が検知している対象は、記録媒体８ではなくベルト材１５である。このように、検知する対象が途中から切り替わる状況であっても、本実施形態のようにベルト材１５上に記録媒体８をのせて搬送させる形態であれば、光学センサユニット１６による搬送量の測定を途切れなく行うことが出来る。

ＳＴＥＰ８において、ＣＰＵ１０１は、記録媒体８に対する全ての画像データの記録が完了したか否かを判断する。全ての画像データの記録が完了したと判断した場合、ＳＴＥＰ９へ進み回転角センサ１８を用いた搬送制御によって記録媒体を連続的に搬送し、その後ＳＴＥＰ１２で排紙動作を行った後、本処理を終了する。一方、ＳＴＥＰ８において記録媒体８に対する画像データの記録がまだ完了していないと判断された場合、ＳＴＥＰ７へ戻り、光学センサユニット１６から得られた情報に基づいて搬送制御を行いながら、記録動作を継続する。

ＳＴＥＰ６において、回転角センサ１８から得られる搬送情報と光学センサユニット１６から得られる搬送情報の差が許容量以上であると判断した場合、ＣＰＵ１０１は、回転角センサ１８からの情報に基づいた搬送制御のまま、記録動作を開始する。このように２つの搬送情報の差が許容量以上であった場合に回転角センサ１８からの情報を優先するのは、記録媒体の種類によっては光学センサユニット１６を用いた搬送量検知自体が困難になり、取得された搬送量情報の信頼性が低くなる恐れが生じるからである。これに対し、回転角センサ１６を用いた場合は、記録媒体の実際の移動量は測定しないが、実際の移動量に対し然程大きな誤差を持たないことが分かっており、得られる情報の信頼性が高いからである。

ＳＴＥＰ１１において、ＣＰＵ１０１は、記録媒体８に対する全ての画像データの記録が完了したか否かを判断する。全ての画像データの記録が完了したと判断した場合、ＳＴＥＰ１２へ進み排紙動作を行い、本処理を終了する。一方、ＳＴＥＰ１１において、記録媒体８に対する画像データの記録がまだ完了していないと判断した場合、ＳＴＥＰ１０へ戻り、回転角センサ１８から得られた情報に基づいて搬送制御を行いながら、記録動作を継続する。

以上説明した本実施形態であれば、検知する対象が途中から記録媒体からベルト材に切り替わる状況であっても、同じ光学センサユニットによる同様の検知方法で搬送量の測定を途切れなく行うことが出来る。よって、記録動作中の記録媒体の全搬送工程において、記録媒体の搬送量を信頼性の高い状態で検出しつつ、検出した情報を用いて精度の高い状態で搬送制御を実行することが可能となる。

（第２の実施形態）
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の記録装置および記録ヘッドを用いる。但し、本実施形態の記録装置は、搬送ローラ９の回転量を測定するための構成、すなわちコードホイール１３および回転角センサ１８は備えていないものとする。

第１の実施形態では、光学センサユニット１６から得られる搬送量情報の信頼性が低くなる場合に対応するために、光学センサユニット１６とは別に、回転各センサ１８も備えた記録装置および搬送制御方法について説明した。しかし、本発明において回転角センサ１８を備えることや、光学センサユニット１６以外に記録媒体の搬送量を検出する手段を設けることは必須ではない。光学センサユニット１６が、記録装置が対応可能とする殆どの記録媒体の搬送量をほぼ正確に検知することが出来れば、記録動作中の記録媒体の全搬送工程において、光学センサユニット１６から得られる搬送情報のみを用いて搬送制御を実行することも出来る。

図１２は、本実施形態における記録媒体の搬送制御において、ＣＰＵ１０１が行う処理を示したフローチャートである。以下、図９で説明したフローチャートと異なる、本実施形態の特徴的な部分について説明する。

ＳＴＥＰ２２においてペーパセンサ３３が記録媒体８を検知すると、ＣＰＵ１０１はＳＴＥＰ２３に進み、光学センサユニット１６を用いた搬送制御のもと、搬送モータ３５の駆動を開始する。この時点において、記録媒体８の先端は光学センサユニット１６の検知領域に達していないので、光学センサユニット１６が検知する対象となるのはベルト材１５である。

ＳＴＥＰ２４において、光学センサユニット１６が記録媒体８を検知すると、ＣＰＵ１０１はＳＴＥＰ２５に進み、光学センサユニット１６を用いた搬送制御のもと記録動作を開始する。このとき、光学センサユニット１６が記録媒体８を検知した時点から、光学センサユニット１６が検知する対象はベルト材１５から記録媒体８に切り替わる。その後、ＳＴＥＰ２６によって記録媒体８に対する全ての画像データの記録が完了したことを確認するまで、ＳＴＥＰ２５による記録動作は継続される。

ＳＴＥＰ２６で全ての画像データの記録が完了したことを確認すると、ＣＰＵ１０１はＳＴＥＰ２７へ進み、光学センサユニット１６を用いた搬送制御のもと記録媒体８を搬送し、ＳＴＥＰ２８で排紙する。以上で本処理が終了する。

以上説明した本実施形態であれば、１つの搬送量測定手段（光学センサユニット）を設けるのみで、記録中の記録媒体の全搬送工程において、記録媒体の搬送量を信頼性の高い状態で検出しつつ、検出した情報を用いて高精度な搬送制御を実行することが可能となる。

（第３の実施形態）
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の記録装置および記録ヘッドを用いる。但し、本実施形態では、回転角センサ１８から得られる搬送量情報に基づいて基本的な搬送制御を行いつつ、光学センサユニット１６から得られる搬送量情報に基づいて上記搬送制御にさらに補正をかける。

図１３は、搬送モータ１４の駆動によって１回分の搬送動作を行った場合の、時間に対するベルト材１５（記録媒体８）の理想的な搬送速度を示した図である。図において、Ｔ０からＴ１までは加速制御、Ｔ１〜Ｔ２までは定速制御、Ｔ２〜Ｔ３は減速制御となる。但し、搬送系に対し何らかの外力が加わった場合などは、一時的にベルト材１５の移動が搬送モータ１４の駆動に追従しない場合がある。

図１４は、１回分の搬送動作において、ベルト材１５の搬送速度が理想的な状態にならなかった場合の、補正方法を示した図である。Ｔ１〜Ｔ２の定速制御において、図のように記録媒体の速度が一時的に低下してしまった場合、破線で示した通常の減速制御すなわちＴ２〜Ｔ３にかけて一定減速を行うと、記録媒体８の移動量は目標よりも少なくなってしまう。よって、本実施形態では、光学センサユニット１６から得られる搬送量情報に基づいて、定速制御から減速制御切り替えるタイミングＴ２を、搬送動作ごとに調整する。図１４では、Ｔ２をＴ２´に補正した例を示している。このように、定速制御から減速制御に切り替えるタイミングを遅延させることにより、記録媒体の搬送速度が０になるタイミングもＴ３からＴ３´に補正され、結果、記録媒体８の搬送量を目標値に近づけることが出来る。

なお、ここでは、定速制御から減速制御切り替えるタイミングＴ２を補正することで目標の搬送量を実現する内容で説明したが、搬送量を調整するために補正の対称となるパラメータはＴ２に限られるものではない。例えば、定速制御から減速制御に切り替えるタイミングＴ２はそのままにしておきながら、減速の度合い（Ｔ２からＴ３への傾き）をより緩やかにすることによって、目標の搬送量を達成することも出来る。

以上説明した実施形態では、光学センサユニット１６をキャリッジ２の上流側に配置する構成で説明した。しかし、本発明において、光学センサユニット１６の設置位置は、その検知領域が、記録媒体が通過する領域であり、且つ記録媒体が通過する前後でも記録媒体を搭載してこれを移動させるベルト材が存在する領域であれば、特に制限は無い。

本発明においては、記録媒体およびベルト材の両方の表面を光学センサユニットが検出可能であることが要される。よって、搬送中の記録媒体とベルト材が一体となるように、両者の間に静電気を生じさせるための帯電機構や、これを除去するための除電機構を記録装置内に配備しておいてもよい。また、ピックアップローラなどのベルト材以外の搬送系が、ベルト材による記録媒体の搬送に影響を与えないように、ピックアップローラと記録媒体との接触を給紙直後に解除させる機構などを設けてもよい。

さらに、ベルト材の表面には、光学センサユニットが検出した撮像画像にその特徴が表れやすいように、模様を設けたり微細な凹凸形状を設けたりしてもよい。

また、光学センサにより撮像される画像の特徴点比較においては、図７あるいは図８で説明したようなパターン化した画像を用いても良いが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光学センサユニットから得られた反射光の情報をフーリエ変換し、異なるタイミングで得られた情報を周波数ごとに一致を確認してもよいし、ピークとなる部分のみの移動量を取得する方法でもよい。

さらにまた、以上ではシリアル型のインクジェット記録装置を例に説明してきたが本発明はこのような構成に限定されるものでもない。記録ヘッドはインクジェット方式でなくても無論構わないし、記録媒体の幅に対応する数だけＸ方向に吐出口を配列させ、記録媒体の連続的な搬送動作によって画像を記録するフルラインタイプの記録装置であっても、本発明の効果は充分に得ることが出来る。
いずれの構成であっても、記録媒体および当該記録媒体に接触してこれを移動させるベルト材を備え、記録媒体の移動量とベルト材の移動量の両方を検知可能な移動情報取得手段を備えた記録装置であれば、本発明の効果は充分得ることが出来る。

特許文献４に開示されている記録媒体の搬送量を測定する方法を説明するための図である。本発明に適用可能なインクジェット記録装置の主要部の構成を示した上面図である。本発明に適用可能なインクジェット記録装置の記録部および搬送系を詳細に説明するための断面図である。コードホイールおよび回転角センサの配置状態を説明するための模式図である。記録ヘッドの構造を部分的に示すための模式的斜視図である。光学センサユニットの概略構成を説明するための模式図である。２つの異なるタイミングＴ１とＴ２において光学センサユニットから得られた画像情報から、記録媒体の移動量および搬送速度を求める方法を説明するための図である。画像情報に対する相関窓領域の配置状態を説明するための模式図である。本発明の実施形態で適用するインクジェット記録装置における制御の構成を説明するためのブロック図である。第１の実施形態における記録媒体の搬送制御において、ＣＰＵが行う処理を説明するためのフローチャートである。図１０のフローチャートに示す各工程における記録媒体の搬送状態を説明するための図である。第２の実施形態における記録媒体の搬送制御において、ＣＰＵが行う処理を示したフローチャートである。搬送モータの駆動によって１回分の搬送動作を行った場合の、時間に対するベルト材（記録媒体）の理想的な搬送速度を示した図である。１回分の搬送動作において、ベルト材の搬送速度が理想的な状態にならなかった場合の、補正方法を示した図である。

符号の説明

１インクジェットカートリッジ
２キャリッジ
３ガイドシャフト
４キャリッジモータ
５モータプーリ
６従動プーリ
７タイミングベルト
８記録媒体
９搬送ローラ
１０従動ローラ
１１拍車ローラ
１２ピンチローラ
１３コードホイール
１４搬送モータ
１５ベルト材
１６光学センサユニット
１７プラテン
１８回転角センサ
２６記録ヘッド
３１ピンチローラ
３２オートシーダ
３３ペーパセンサ
３５給紙モータ
３６遮蔽版

Claims

記録ヘッドを用い、移動するベルト材に載せられた記録媒体に画像を記録する記録装置であって、
前記ベルト材を移動させるための駆動手段と、
該駆動手段の駆動量を測定することによって前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得することが可能な駆動量取得手段と、
前記ベルト材の表面および前記ベルト材に載せられた記録媒体の表面のいずれかを検出することによって、前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得することが可能な移動情報取得手段と、
該移動情報取得手段および前記駆動量取得手段によって取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて、前記駆動手段を制御する制御手段と
を備え、
前記移動情報取得手段は、前記記録媒体が通過する位置であって前記移動の方向において前記記録ヘッドよりも上流に設けられており、前記移動情報取得手段が前記記録媒体の先端部を検出した後、前記移動情報取得手段による検出が可能な領域に前記記録媒体が存在するタイミングでは前記記録媒体の表面を検出し、検出が可能な領域に前記記録媒体が存在しないタイミングでは前記ベルト材の表面を検出することにより、前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得し、前記制御手段は、取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて前記駆動手段を制御することにより、前記記録ヘッドを用いた前記記録媒体に対する画像の記録が行われ、前記移動情報取得手段は、前記記録媒体に対する画像の記録を終了すると、記録媒体の表面またはベルト材の表面の前記検出を終了し、
前記移動情報取得手段が前記記録媒体の先端部を検出する前は、前記制御手段は、前記駆動量取得手段によって取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする記録装置。
前記制御手段は、前記駆動量取得手段によって取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて前記駆動手段の速度の制御を実行する際に、前記移動情報取得手段によって取得された前記ベルト材の移動速度に基づいて、前記速度の制御を変更することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記制御手段は、前記移動情報取得手段が前記記録媒体の先端部を検出した後、前記移動情報取得手段によって取得された前記記録媒体の移動量あるいは移動速度と、前記駆動量取得手段によって取得された前記記録媒体の移動量あるいは移動速度との差を求め、該差が許容量以内でなければ、前記駆動量取得手段によって取得された前記記録媒体の移動量あるいは移動速度に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
前記駆動手段は、回転運動を前記ベルト材に伝達する搬送ローラを有し、前記駆動量取得手段は、前記搬送ローラの回転量を検出することによって前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録装置。
前記移動情報取得手段は、発光素子と該発光素子から発光された光が前記ベルト材あるいは前記記録媒体の表面で反射した光を受光する受光素子とを有する光学センサであり、異なる時刻における複数の検出によって、前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録装置。
前記受光素子は、１次元あるいは２次元に配列したＣＣＤまたはＣＭＯＳであることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
前記ベルト材の表面には、模様あるいは微細な凹凸形状が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録装置。
記録ヘッドを用い、移動するベルト材に載せられた記録媒体に画像を記録する記録装置の前記記録媒体の搬送制御方法であって、
駆動手段を用いて前記ベルト材を移動させる移動工程と、
該移動工程における前記駆動手段の駆動量を測定することによって前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得する駆動量取得工程と、
前記ベルト材の表面および前記ベルト材に載せられた記録媒体の表面のいずれかを検出する移動情報取得手段を用いることによって、前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得する移動情報取得工程と、
該移動情報取得工程および前記駆動量取得工程によって取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて、前記移動工程における前記ベルト材の移動を、前記駆動手段を用いて制御する制御工程と
を有し、
前記移動情報取得手段は、前記記録媒体が通過する位置であって前記移動の方向において前記記録ヘッドよりも上流に設けられており、前記移動情報取得手段が前記記録媒体の先端部を検出した後、前記移動情報取得手段による検出が可能な領域に前記記録媒体が存在するタイミングでは前記記録媒体の表面を検出し、検出が可能な領域に前記記録媒体が存在しないタイミングでは前記ベルト材の表面を検出することにより、前記記録媒体の移動量あるいは移動速度を取得し、前記制御工程では、取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて前記駆動手段を用いた制御をすることにより、前記記録ヘッドを用いた前記記録媒体に対する画像の記録が行われ、前記移動情報取得手段は、前記記録媒体に対する画像の記録を終了すると、記録媒体の表面またはベルト材の表面の前記検出を終了し、
前記移動情報取得工程で前記記録媒体の先端部を検出する前は、前記制御工程では、前記駆動量取得工程で取得された前記移動量あるいは移動速度に基づいて前記駆動手段を用いた制御をすることを特徴とする搬送制御方法。