JP2002193484A - シート搬送装置及び記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】様々な材質のシートに対して搬送精度を確保す
ること。また従来シートの搬送が保証できなかった保証
領域外においてもシートの搬送精度を確保すること。 【解決手段】シートを搬送する搬送ローラ14と、前記シ
ートの搬送量を検出するＬＤＶ31と、前記搬送ローラ14
の駆動を制御する制御手段41とを有するシート搬送装置
２において、前記ＬＤＶ31は前記シートの微小凹凸のあ
る面側に配設され、前記制御手段41は前記ＬＤＶ31の出
力信号に基づいて前記搬送ローラ14の駆動を行なうこと
を特徴とする

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシートを搬送するシ
ート搬送装置及び前記シート搬送装置を有する記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すように従来の記録装置は、シ
ート22に対して記録する記録ノズル21ａを有する記録ヘ
ッド21、シート22を給送するための給送ローラ23、シー
ト22を搬送する搬送ローラ24、該搬送ローラ24に圧接す
る従動ローラ25、搬送ローラ24を駆動する搬送モータ2
6、該搬送モータ26と搬送ローラ24を駆動伝達するため
の搬送ギア列27、シート22を記録位置において支えるプ
ラテン28、シート22を排出するための排出ローラ29、拍
車30を有する。

【０００３】上記構成において、シートの搬送には大き
く分けて２種類の制御方法が存在する。第１はオープン
ループ制御であり。第２はクローズド制御である。

【０００４】オープンループ制御は、通常搬送モータ26
としてステッピングモータを用いる。搬送モータ26がス
テッピングモータの場合、所望のステップ角度を搬送モ
ータ26へ入力することにより、搬送ギア列27の減速比に
応じて搬送ローラ24が所定量回転する制御方法である。
またクローズド制御は、搬送ローラ24若しくは搬送モー
タ26にロータリーエンコーダ等を装着して搬送ローラ24
の移動量を検知しながら搬送モータ26へのエネルギーを
制御する制御方法である。

【０００５】最近のインクジェット記録装置では、記録
ヘッド21の吐出量の微小化、淡インクの開発、シートの
高性能化等により写真とほぼ同等の品質の画質の出力が
可能となっている。その結果上記構成において、搬送ロ
ーラ24の搬送精度の向上が求められている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記２つ
の制御方法を鑑みると、オープンループ制御は構成が簡
単で安価であるが、シートの搬送精度を確保するために
は搬送ギア列27の精度を向上する必要がある。また、こ
の制御に通常用いるステッピングモータを用いた場合、
搬送ローラ24の負荷のばらつきを考慮すると、搬送モー
タ26の出力トルクを十分に確保しなければならなくなる
ため、搬送ローラ24の負荷が小さい時、搬送モータ26の
トルクにエネルギー損失が発生し、これが騒音の原因と
なる。

【０００７】一方、クローズド制御は実際の搬送ローラ
24の回転角度を検知するため、オープンループ制御と比
較すると搬送精度面で有利だが、シートの材質の違いに
よって、シートと搬送ローラ24とのすべり量が変わり、
様々な材質のシートに対して搬送精度を完全に確保する
ことは難しい。

【０００８】また、上記いずれの制御方法においても、
シートの先端が拍車30に到達するまでは従来搬送が保証
できない保証領域外とされており、実際、写真画質の画
像を前記保証領域外で記録させた場合に画像が乱れると
いう問題も生じている。

【０００９】そこで本発明の目的は、様々な材質のシー
トに対して搬送精度を確保することである。また従来シ
ートの搬送が保証できなかった保証領域外においてもシ
ートの搬送精度を確保することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の代表的な構成は、シートを搬送する搬送手段
と、前記シートの搬送量を検出する検出手段と、前記搬
送手段の駆動を制御する制御手段とを有するシート搬送
装置において、前記検出手段は前記シートの微小凹凸の
ある面側に配設され、前記制御手段は前記検出手段の出
力信号に基づいて前記搬送手段の駆動を行なうことを特
徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）インクジェット
記録装置等のシリアル方式の記録装置では、記録手段と
しての記録ヘッドを主走査方向（シート搬送方向と直行
する方向）に走査させ、次にシートを搬送方向に所定量
搬送させた後、再び記録ヘッドを主走査方向へ走査させ
るといった手順で記録を完了させる方式である。

【００１２】（全体構成）本発明の第１実施形態につい
て、インクジェット記録方式の記録装置を例示して説明
する。図１に示すように、記録装置１は、シート12に対
して記録を行なう記録手段10と、該記録手段10が記録を
行なうためにシート12を搬送するシート搬送装置２とを
有する。

【００１３】記録手段10は、シート12に対して記録する
記録ノズル11ａと、記録ノズル11ａを有し、不図示のキ
ャリッジによって主走査方向（シートの搬送方向と直交
する方向）へ移動させられる記録ヘッド11を有する。

【００１４】一方、シート搬送装置２は、シート12を給
送するための給送ローラ13、シート12を搬送方向に搬送
する搬送手段としての搬送ローラ14、該搬送ローラ14に
圧接する従動ローラ15、搬送ローラ14を駆動する搬送モ
ータ16、該搬送モータ16と搬送ローラ14とを駆動伝達す
るための搬送ギア列17、シート12を記録ヘッド11により
記録可能な記録位置において支えるプラテン18、シート
12を排出するための排出ローラ19、拍車20、プラテン18
の下部に配設されシートの搬送量を検出する後述のレー
ザードップラー位置検出器（ＬＤＶ31）、ＬＤＶ31から
の信号をもとに搬送モータ16を制御する制御手段41を有
する。尚、ここで拍車20とはシートに対する接触面積が
小さく、インク吐出によってインク像が記録されたシー
ト面側に接触しても、該インク像を乱すことがない回転
体をいう。

【００１５】（記録手段の構成）記録手段10はシート搬
送装置２で搬送されたシートにインク像を記録する。こ
の装置における記録方式としては、記録ヘッド11からイ
ンクを吐出して記録するインクジェット記録方式を用い
ている。即ち、この記録ヘッド11は微細な液体吐出口
（記録ノズル11ａ）、液路及びこの液路の一部に設けら
れるエネルギー作用部と、該作用部にある液体に作用さ
せる液滴形成エネルギーを発生するエネルギー発生手段
を備えている。

【００１６】このようなエネルギーを発生するエネルギ
ー発生手段としてはピエゾ素子等の電気機械変換体を用
いた記録方法、レーザー等の電磁波を照射して発熱さ
せ、該発熱による作用で液滴を吐出させるエネルギー発
生手段を用いた記録方法、あるいは発熱抵抗体を有する
発熱素子等の電気熱変換体によって液体を加熱して液体
を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法等が
ある。

【００１７】その中でも熱エネルギーによって液体を吐
出させるインクジェット記録方法に用いられる記録ヘッ
ド11は、記録ノズル11ａを高密度に配列することができ
るために高解像度の記録をすることが可能である。その
中でも電気熱変換体をエネルギー発生手段として用いた
記録ヘッド11は、コンパクト化も容易であり、高密度実
装化が容易で、製造コストも安価なことから有利であ
る。

【００１８】尚、第１実施形態ではインクの吐出構成と
して、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ように構成している。

【００１９】（ＬＤＶの構成）ＬＤＶ31は、半導体レー
ザーをシートに照射して、シートが移動する際のレーザ
ーのドップラー効果を用いてシートの位置を検出する、
安価で小型な位置検出器である。

【００２０】図２に示すように、プラテン18の下部には
シートの主走査方向の記録範囲ＳＷ外にＬＤＶ31のシー
ト位置検出個所（レーザー照射部31ａ）が、プラテン18
に配設された穴18ａからプラテン18の上部に露出するよ
うに配設されている。これにより、画像の品質に直接係
わる記録位置における搬送量が検出できる。

【００２１】また、図３に示すように、ＬＤＶ31は、記
録ノズル11ａのノズル幅（記録ノズル11ａのシート搬送
方向長さ）Ｈａのほぼ中心にレーザー照射部31ａの中心
部がプラテン18を挟んで対向するように配設されてい
る。また、ＬＤＶ31のレーザ照射幅（不感帯部Ｌａ）を
有している。このように本発明においては、記録ノズル
11ａの記録ヘッド11の幅内にＬＤＶ31のレーザー照射部
31ａを設けた。

【００２２】シートが移動する際の半導体レーザーのド
ップラー効果を用いてシートの位置を検出するＬＤＶ31
は、被検出物の散乱光を検出するため、紙等ある程度の
凹凸（微小凹凸）がある物体であれば検出可能である
が、プラスチック等の光沢面は原理的に検出不可能とな
る。そこで、本発明におけるＬＤＶ31は、通常紙である
場合が多いシートの非記録面側、つまり記録を行なう面
と反対面に配設して、シートの搬送量を検出する。

【００２３】（記録装置の動作）図１に示すように、記
録装置がシートに記録を行なう際、給送ローラ13によっ
て給送されたシートは、搬送ローラ14と従動ローラ15に
よって記録ヘッド11の記録位置まで搬送される。そして
所定量の搬送を終了させると、記録ヘッド11が不図示の
キャリッジによって主走査方向に移動されつつ記録を行
い、再び搬送ローラ14と従動ローラ15とによって所定量
の搬送を行なう。

【００２４】シートの先端と後端を少ない余白で記録す
るため、通常、シート先端が拍車20に到達しないところ
から記録を開始し、シート後端が搬送ローラ14と従動ロ
ーラ15とを通過したあとは排出ローラ19のみにより搬送
を行なう。

【００２５】（ＬＤＶの動作）シート先端が記録位置に
到達すると、シート先端が不感帯部Ｌａを通り過ぎたと
ころで、ＬＤＶ31のレーザー照射部31ａからパルスが発
生し、シート先端の位置を検出する。このパルスはシー
ト先端が不感帯部Ｌａを通過した後に発生し、不感帯部
Ｌａ＝３ｍｍとすると±１．５ｍｍのシート先端の余白
のばらつき量がある。

【００２６】これらの頭出し動作が完了した後、前述の
ようにシートを所定量搬送するが、そのときの搬送量を
ＬＤＶ31からのパルスを用いて制御する。また、本発明
では搬送モータ16にＤＣモータを用いるため、電力に応
じたトルク及び速度が得られる。このため、従来の搬送
モータ26のように駆動に十分な出力トルクを確保しなく
ともよく、搬送ローラ14の負荷が小さい時でも搬送モー
タ16のトルクにエネルギー損失が発生して騒音の原因と
なることがない。

【００２７】そこで、ＬＤＶ31からの出力パルス数Ｎ
ｘ、目標パルス数Ｍ、モータに対する電力Ｗとすると、 Ｗ＝ｆ（Ｍ−Ｎｘ） という関数を用いて計算した値を、所定量の搬送を行う
際、制御手段41が搬送ローラ14に電力Ｗを供給し制御す
る。

【００２８】このように、シートの搬送量を検出するＬ
ＤＶ31をシートの微小凹凸のある非記録面側に配設し、
制御手段41を前記ＬＤＶ31の出力信号に基づいて搬送ロ
ーラ14の駆動を行なうことを特徴としたため、搬送ロー
ラ14とのすべり量が異なり従来はシートの搬送量が若干
異なっていた様々な材質のシートに対して、搬送精度を
確保することができる。

【００２９】また、シートの先端が拍車20に到達するま
での、従来搬送が保証できないとされていた保証領域外
においてもシートの搬送精度を確保することができる。

【００３０】また、本発明によれば、従来高精度部品で
あった搬送ローラ14や搬送ギア列17等を精度を下げて安
価な部品を使用しても、シートの搬送精度を確保するこ
とができる。

【００３１】更に、従来はすべり量を小さくするため
に、搬送ローラ14を大きな径とし、搬送ローラ14と従動
ローラ15とによるニップを大きくしてきたが、本発明に
よればすべり量を自動的に補正できるため、搬送ローラ
14を大きな径とする必要がなく、搬送ローラ14を小さく
することで装置全体の小型化に有利となる。

【００３２】（他の実施形態）前述した実施形態では、
制御手段41は搬送ローラ14の制御を行なうこととした
が、これに限るものではなく、制御手段41は搬送ローラ
14と排出ローラ19との両方の制御をも行なうとすること
もできる。これにより、シート後端が搬送ローラ14と従
動ローラ15とのニップを抜けた後でもシートの搬送精度
を確保することができる。

【００３３】また、これにより、従来はすべり量の影響
を小さくするために、搬送モータ16を大きな径とし、搬
送モータ16と従動するローラとによるニップを大きくし
てきたが、本発明によればすべり量を自動的に補正でき
るため、搬送モータ16を大きな径とする必要がなく、搬
送モータ16を小さくすることで装置全体の小型化に有利
となる。

【００３４】また前述した実施形態では、記録方式とし
てインクジェット記録方式を用いたが、記録信号に応じ
て電気熱変換体に通電し、前記電気熱変換体によって印
加される熱エネルギーにより、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
クを吐出口より吐出して記録を行うように構成すると更
に好ましい。

【００３５】更に、記録装置が記録出来る記録媒体の最
大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘ
ッドに対しても本発明は有効に適用出来る。

【００３６】そのような記録ヘッドとしては、複数記録
ヘッドの組合せによって、その長さを満たす構成や、一
体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいず
れでも良い。

【００３７】加えて、前述したシリアルタイプのもので
も、キャリッジに固定された記録ヘッド、或いはキャリ
ッジに装着されることで装置本体との電気的な接続や装
置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチッ
プタイプの記録ヘッド、或いは記録ヘッド自体に一体的
にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録
ヘッドを用いても良い。

【００３８】またキャリッジに搭載される記録ヘッドの
種類ないし個数についても、例えば単色のインクに対応
して１個のみが設けられたものの他、記録色や濃度を異
にする複数のインクに対応して複数個数設けられるもの
であって良い。即ち、例えば記録装置の記録モードとし
ては黒色等の主流色のみの記録モードでなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成する複数個の組合せによるかいずれで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも適用し得
る。

【００３９】更に加えて、前述した実施形態に於いては
インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で
固化するインクであって、室温で軟化若しくは液化する
もの、或いはインクジェット記録方式ではインク自体を
30℃以上70℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの
粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一
般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状を
なすものであれば良い。加えて、積極的に熱エネルギー
による昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変
化のエネルギーとして使用せしめることで防止するか、
またはインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化す
るインクを用いるかして、いずれにしても熱エネルギー
の記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状
インクが吐出されるものや、記録シートに到達する時点
ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギー
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
適用可能である。

【００４０】更に、前述したインクジェット記録装置の
形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出
力端末装置として用いられるものの他、リーダ等と組み
合わせた複写装置、更には送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態をとるもの等であっても良い。

【００４１】尚、前述した記録方式としてインクジェッ
ト記録方式を用いた例を説明したが、本発明は記録方式
はインクジェット記録方式に限定する必要はなく、他に
も熱転写記録方式や感熱記録方式、更にはワイヤードッ
ト記録方式等のインパクト記録方式、或いはそれ以外の
記録方式であっても適用し得る。またシリアル記録方式
に限定する必要もなく、所謂ライン記録方式を用いても
良い。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明においては、シート
の搬送量を検出する検出手段をシートの微小凹凸のある
非記録面側に配設し、制御手段を前記検出手段の出力信
号に基づいてシートを搬送する搬送手段の駆動を行なう
ことを特徴としたため、様々な材質のシートに対して搬
送精度を確保することができる。また従来シートの搬送
が保証できなかった保証領域外においてもシートの搬送
精度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シート搬送装置及び記録装置の概略図である。

【図２】レーザードップラー位置検出器の配置の説明図
である。

【図３】レーザードップラー位置検出器の配置の説明図
である。

【図４】従来のシート搬送装置及び記録装置の概略図で
ある。

【符号の説明】

Ｈａ …ノズル幅 Ｌａ …不感帯部 Ｍ …目標パルス数 Ｎｘ …出力パルス数 ＳＷ …記録範囲 Ｗ …電力 １ …記録装置 ２ …シート搬送装置 10 …記録手段 11 …記録ヘッド 11ａ …記録ノズル 12 …シート 13 …給送ローラ 14 …搬送ローラ 15 …従動ローラ 16 …搬送モータ 17 …搬送ギア列 18 …プラテン 18ａ …穴 19 …排出ローラ 20 …拍車 31 …ＬＤＶ 31ａ …レーザー照射部 41 …制御手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートを搬送する搬送手段と、前記シー
   トの搬送量を検出する検出手段と、前記搬送手段の駆動
   を制御する制御手段とを有するシート搬送装置におい
   て、 前記検出手段は前記シートの微小凹凸のある面側に配設
   され、前記制御手段は前記検出手段の出力信号に基づい
   て前記搬送手段の駆動を行なうことを特徴とするシート
   搬送装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシート搬送装置におい
   て、 前記検出手段は半導体レーザーを前記シートに照射し
   て、前記シートが移動する際のレーザーのドップラー効
   果を用いてシートの搬送量を検出することを特徴とする
   シート搬送装置。
3. 【請求項３】 シートを搬送する搬送手段と、前記シー
   トの搬送量を検出する検出手段と、前記搬送手段の駆動
   を制御する制御手段と、前記シート上に記録を行なう記
   録手段とを有する記録装置において、 前記検出手段は非記録面側に配設され、前記制御手段は
   前記検出手段の出力信号に基づいて前記搬送手段の駆動
   を行なうことを特徴とするシート搬送装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の記録装置において、 前記検出手段は半導体レーザーをシートに照射して、シ
   ートが移動する際のレーザーのドップラー効果を用いて
   シートの搬送量を検出することを特徴とする記録装置。
5. 【請求項５】 請求項３又は請求項４記載の記録装置に
   おいて、 前記記録手段の記録ヘッドの幅内に前記検出手段のシー
   ト位置検出個所を設けたことを特徴とする記録装置。
6. 【請求項６】 請求項３乃至請求項５のいずれか１項記
   載の記録装置において、 前記記録手段は信号に応じてインクを吐出して記録する
   ことを特徴とする記録装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の記録装置において、 前記記録手段は信号に応じて電気熱変換体に通電し、該
   電気熱変換体の発する熱エネルギーを利用してインクを
   吐出することを特徴とする記録装置。