JP2003266828A

JP2003266828A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003266828A
Application number: JP2003001182A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Hayashi; 重之林; Masatoshi Kokubo; 雅俊小久保
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-01-07
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2003-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】用紙の種類や状態によらず、常に高精度の用
紙搬送を行うことができる画像形成装置を提供するこ
と。【解決手段】インクジェットプリンタ１は、用紙Ｐの
位置の判断に用いる情報を検出するために、モーション
センサ７０を用紙搬送路４に備えており、このモーショ
ンセンサ７０が発生する表面状態信号に基づいて用紙Ｐ
の搬送を制御する。モーションセンサ７０は、半導体レ
ーザ７４が照射するレーザ光を、用紙Ｐの搬送とともに
回転するアイドルローラ７２の外周面にあて、その反射
光を２次元半導体イメージセンサ７６により受光する。
そして、反射光により生じるスペックルパターンに基づ
いて、用紙Ｐの位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高精度に用紙搬送
を行うことが出来る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プリンタ等の画像形成装置で
は、駆動源にステッピングモータ、またはエンコーダ付
きＤＣモータを使用し、その回転を、ギヤ列を介して搬
送用ローラに伝達し、その搬送ローラによって用紙を送
る用紙搬送機構を備えていた。

【０００３】そして、駆動源にステッピングモータを用
いる場合は、パルス駆動によりモータの回転量を制御す
ることにより用紙の送り量を制御していた。また、駆動
源にエンコーダ付きＤＣモータを用いる場合は、エンコ
ーダの出力を元に閉ループ制御によってＤＣモータの回
転量を制御することにより、用紙の送り量を制御してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際に搬送さ
れた用紙の送り量は、ステッピングモータ自体では検出
できないため、モータに与えた駆動パルス数から推測す
るしかない。エンコーダ付きＤＣモータでは搬送精度は
エンコーダの分解能に支配される。昨今では、数μ単位
の高精度な検出精度で送り量の検出を要求されるように
なり、検出精度の改善が望まれていた。

【０００５】また、上記の制御方法では、用紙つまり被
印刷媒体の挙動を駆動側の動作から推測しているため、
モータの構造に起因する回転ピッチ誤差、製造上生じる
ギヤの精度誤差、搬送ローラの外径誤差、使用する用紙
に依存する搬送量の誤差等のために、高精度の被印刷媒
体の搬送ができなかった。

【０００６】本発明は以上の点に鑑みなされたものであ
り、被印刷媒体の種類や状態によらず、常に正確な被印
刷媒体の搬送を行うことができる画像形成装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】（１）請
求項１の発明は、画像形成を行うために被印刷媒体を搬
送する画像形成装置において、前記被印刷媒体を搬送す
る搬送手段と、前記搬送手段を駆動する駆動手段と、前
記搬送手段によって直接的又は間接的に移動される観測
対象物と、前記観測対象物に可干渉性を有する光線を照
射すると共に、前記観測対象物の表面にて反射された反
射光を受光し、その受光した反射光に応じて、前記観測
対象物の表面状態に関する信号を発する表面状態信号発
生手段と、前記表面状態信号発生手段の発生した表面状
態信号を時系列に比較することにより、前記観測対象物
の移動量を求める移動量検出手段と、前記駆動手段によ
って前記搬送手段を駆動したときに移動する前記観測対
象物の移動量の前記移動量検出手段による検出結果に基
づいて、駆動手段を制御する制御手段と、を備える画像
形成装置を要旨とする。

【０００８】本発明の画像形成装置は、移動する観測対
象物に光を照射したときのその表面からの反射光の検出
結果を元に、観測対象物の移動量を正確に検出し、その
正確な移動量を元に被印刷媒体の搬送を制御するので、
被印刷媒体を正確に搬送することができる。（２）請求項２の発明は、前記被印刷媒体は、画像が印
刷される用紙であることを特徴とする請求項１に記載の
画像形成装置を要旨とする。

【０００９】本発明は被印刷媒体を例示している。本発
明の画像形成装置は、上述したように、移動する観測対
象物に光を照射したときのその表面からの反射光の検出
結果を元に、観測対象物の移動量を正確に検出し、その
正確な移動量を元に用紙の搬送を制御するので、用紙を
正確に搬送することができる。

【００１０】そのため、本発明の画像形成装置は、高品
質な画像形成を行うことができる。（３）請求項３の発明は、前記観測対象物は、前記被印
刷媒体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の
画像形成装置を要旨とする。本発明の画像形成装置で
は、搬送される被印刷媒体に可干渉性のある光線を照射
し、その反射光に基づいて表面状態信号を発生すること
ができる。

【００１１】この場合、被印刷媒体の搬送に伴って被印
刷媒体の表面上で光線が反射する位置がずれ、反射光の
状態が変化する。つまり、反射光の状態の変化は、被印
刷媒体の搬送に対応しており、反射光に基づいて発生す
る表面状態信号の変化もまた、被印刷媒体の搬送に対応
している。

【００１２】従って、本発明の画像形成装置は、表面状
態信号の変化に基づいて被印刷媒体の搬送量を検出し、
その搬送量を用いて、例えば、正確に被印刷媒体の搬送
を制御することができる。（４）請求項４の発明は、前記観測対象物は、前記被印
刷媒体の移動に伴って移動する移動部材であることを特
徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置を要旨とす
る。

【００１３】本発明は、移動部材を例示している。本発
明の画像形成装置では、例えば、回動部材のうちで、被
印刷媒体の搬送に伴って回動する部分に可干渉性のある
光線を照射し、その反射光に基づいて表面状態信号を発
生することができる。

【００１４】この場合、被印刷媒体の搬送に伴って回動
部材が回動すると、回動部材の表面上で光線が反射する
位置がずれ、反射光の状態が変化する。つまり、反射光
の状態の変化は、被印刷媒体の搬送に対応しており、反
射光に基づいて発生する表面状態信号の変化もまた、被
印刷媒体の搬送に対応している。

【００１５】従って、本発明の画像形成装置は、表面状
態信号の変化に基づいて被印刷媒体の搬送量を検出し、
その搬送量を用いて、例えば、正確に被印刷媒体の搬送
を制御することができる。（５）請求項５記載の発明は、前記移動部材の表面は、
前記反射光にスペックルパターンが生じるような反射面
とされていることを特徴とする請求項４記載の画像形成
装置を要旨とする。

【００１６】本発明の画像形成装置では、移動部材から
の反射光にスペックルパターンが生じるので、そのスペ
ックルパターンを用いて、被印刷媒体の搬送量を算出す
ることができる。つまり、移動部材からの反射光に生じ
ているスペックルパターンは、光線が反射する点におけ
る移動部材の表面形状を反映しているので、被印刷媒体
の搬送に伴い移動部材が移動すると、スペックルパター
ンも移動する。そして、スペックルパターンの移動量
は、被印刷媒体の搬送量に対応している。

【００１７】従って、移動量検出手段において、スペッ
クルパターンの移動量を測定し、そのスペックルパター
ンの移動量に基づいて、被印刷媒体の搬送量を算出する
ことができる。前記スペックルパターンとは、例えば、
可干渉性のある光線を所定の反射面にて反射させた反射
光において、前記反射面の表面形状に対応した干渉パタ
ーンをいう。（６）請求項６記載の発明は、前記移動部材は、前記被
印刷媒体の移動に伴って回動するローラであることを特
徴とする請求項４又は５記載の画像形成装置を要旨とす
る。

【００１８】本発明の画像形成装置では、例えば、ロー
ラのうち、回動に伴って移動する部分（例えばローラの
外周面）に可干渉性のある光線を照射し、その反射光に
基づいて表面状態信号を発生することができる。この場
合、被印刷媒体の搬送に伴ってローラが回動すると、ロ
ーラの表面において光線が反射する位置がずれ、反射光
の状態（例えばスペックルパターン）が変化する。

【００１９】つまり、反射光の状態の変化は、被印刷媒
体の搬送に対応しており、反射光に基づいて発生する表
面状態信号の変化もまた、被印刷媒体の搬送に対応して
いる。従って、本発明の画像形成装置は、表面状態信号
の変化に基づいて被印刷媒体の搬送量を検出し、その搬
送量を用いて、例えば、正確に被印刷媒体の搬送を制御
することができる。（７）請求項７の発明は、前記光線は、前記ローラの外
周面に照射されることを特徴とする請求項６に記載の画
像形成装置を要旨とする。

【００２０】本発明は、ローラにおいて光線が照射され
る位置を例示している。ローラの外周面に光線を照射
し、被印刷媒体の搬送に伴ってローラが回動すると、光
線が反射する点はローラの外周面上を移動する。従っ
て、反射光の状態（例えばローラの外周面の表面形状を
反映したスペックルパターン）は、被印刷媒体の搬送に
応じて変化するので、反射光に基づいて表面状態信号を
発生することができる。（８）請求項８の発明は、前記ローラは、第１の外径を
有する第１外径部と、前記第１の外径より小さい第２の
外径を有する第２外径部とを備え、前記光線は、前記第
２外径部の外周面に照射されることを特徴とする請求項
６又は７に記載の画像形成装置を要旨とする。

【００２１】本発明の画像形成装置において、光線が照
射されるローラの第２外径部は、第１外径部より外径が
小さいので、例えば、ローラの外周面が被印刷媒体に押
圧された場合でも、被印刷媒体に接触しない。そのた
め、例えば、被印刷媒体の表面に付着した物質（例えば
インク）によって第２外径部が汚染されたり、被印刷媒
体によって第２外径部が摩耗したりすることがない。

【００２２】従って、本発明の画像形成装置では、反射
光や、その反射光に基づく表面状態信号が、第２外径部
の汚れや摩耗により経時変化することがないので、常に
正確に被印刷媒体の位置を検出することができる。（９）請求項９の発明は、前記ローラは、前記被印刷媒
体と接触し、該被印刷媒体の搬送に応じてつれ回りする
ことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の画像
形成装置を要旨とする。

【００２３】本発明において、ローラは被印刷媒体と接
触し、その被印刷媒体の搬送に応じてつれ回りするの
で、例えば、ローラに駆動力を加えて駆動する場合のよ
うに、ローラと被印刷媒体との接触面にスリップが生じ
る虞れが少ない。そのため、ローラの回動量（ローラの
外周面の移動量）は、実際の被印刷媒体の搬送量を正確
に反映している。

【００２４】ここで、制御手段によって制御される被印
刷媒体の搬送量は、ローラの回動に伴い変化する表面状
態信号を時系列的に比較して算出されるものであるの
で、ローラの回動量に対応している。つまり、本発明に
おいて、ローラの回動量は、実際の被印刷媒体の搬送量
を正確に反映しており、そのローラの回動量に対して、
制御手段により制御される被印刷媒体の搬送量が対応し
ている。

【００２５】従って、本発明の画像形成装置は、被印刷
媒体の搬送を正確に制御することができる。（１０）請求項１０の発明は、前記ローラは、前記被印
刷媒体の表面に対して垂直方向に可動に設けられ、前記
被印刷媒体に対して一定の力で押圧されていることを特
徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の画像形成装置
を要旨とする。

【００２６】本発明の画像形成装置では、ローラが被印
刷媒体の表面に対して垂直方向に可動であり、被印刷媒
体に対して一定の力で押圧されているので、例えば、被
印刷媒体の厚みが変化した場合でも、被印刷媒体に対す
るローラの押圧力が過大となったり、逆に、過小となっ
たりすることが無い。

【００２７】そのため、ローラは、被印刷媒体の搬送に
伴って滑らかに回動することができ、ローラの回動量と
被印刷媒体の搬送量とは正確に対応する。よって、本発
明の画像形成装置は、ローラの回動に基づいて、正確に
被印刷媒体の搬送量を測定することができる。これによ
り、本発明の画像形成装置は、被印刷媒体の搬送を正確
に制御することができる。（１１）請求項１１の発明は、前記光線の受光は、２次
元に配列された複数の画素を備えた受光素子を用いるこ
とを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像
形成装置を要旨とする。

【００２８】本発明の画像形成装置は、２次元に配列さ
れた複数の画素を備えた受光素子を有しているので、反
射光に生じるパターン（例えばスペックルパターン）
を、２次元のイメージ信号として受信することができ
る。そのため、反射光のパターンを正確に認識すること
ができる。（１２）請求項１２の発明は、前記表面状態信号発生手
段において、前記光線を照射する光源の位置、前記光線
を反射する移動部材の位置、及び前記反射光を受光する
受光素子の位置が、前記被印刷媒体の厚さに係わらず、
相互に一定に保たれることを特徴とする請求項４〜１１
のいずれかに記載の画像形成装置を要旨とする。

【００２９】本発明の画像形成装置では、光源、移動部
材、及び受光素子の位置関係が被印刷媒体の厚さによら
ず一定であるので、光源が発する光線は、一定の経路を
経て、受光素子により受光される。従って、本発明の画
像形成装置は、常に、正確な被印刷媒体の搬送量を算出
することができる。（１３）請求項１３の発明は、前記表面状態信号発生手
段は、前記光線を照射する光源と、前記反射光を受光す
る受光素子とを、前記光源、前記受光素子、及び前記ロ
ーラとの位置関係を一定に保つように取り付けるフレー
ム部を備えることを特徴とする請求項６〜１０のいずれ
かに記載の画像形成装置を要旨とする。

【００３０】本発明は、表面状態信号発生手段の構成を
例示している。光源、受光素子及びローラの位置関係が
一定であるので、光源が発する光線は、一定の経路を経
て、受光素子により受光される。従って、本発明の画像
形成装置は、常に、正確な被印刷媒体の搬送量を算出す
ることができる。（１４）請求項１４の発明は、前記表面状態信号発生手
段は、筐体により囲まれていることを特徴とする請求項
１〜１３のいずれかに記載の画像形成装置を要旨とす
る。

【００３１】本発明では、表面状態信号発生手段が筐体
により囲まれているので、光源が発する光線が筐体の外
部にもれることがない。従って、本発明の画像形成装置
は、光線による人体に対する危険が生じない。（１５）請求項１５の発明は、前記表面状態信号発生手
段において、前記光線は、下向きに照射されることを特
徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の画像形成装
置を要旨とする。

【００３２】本発明の画像形成装置では、万一、光源が
発する光線の経路がずれ、表面状態信号発生手段の外に
照射された場合でも、下向きに照射されるので、人体に
対する影響が少ない。（１６）請求項１６の発明は、前記被印刷媒体上に画像
を形成する画像形成手段を備えているとともに、前記表
面状態信号発生手段は、前記画像形成手段よりも、前記
被印刷媒体の搬送方向における上流側に設けられている
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の画
像形成装置を要旨とする。

【００３３】本発明の画像形成装置では、表面状態信号
発生手段は画像形成装置よりも上流側に設けられている
ので、表面状態信号発生手段の近傍にある被印刷媒体に
は、未だ画像形成（印字）がされていない。従って、表
面状態信号発生手段が、例えば、画像形成手段により被
印刷媒体に吐出されたインクにより汚染されることがな
い。（１７）請求項１７の発明は、更に、前記表面状態信号
発生手段とは別の表面状態信号発生手段が、前記画像形
成手段よりも、前記被印刷媒体の搬送方向における下流
側に設けられていることを特徴とする請求項１６に記載
の画像形成装置を要旨とする。

【００３４】本発明の画像形成装置は、画像形成手段の
上流側と、下流側とに、それぞれ表面状態信号検出手段
を備えているので、例えば、２つの表面状態信号発生手
段を使い分けることにより、被印刷媒体の全体に渡っ
て、被印刷媒体の位置を検出し、更には、例えば、被印
刷媒体の搬送を制御することができる。（１８）請求項１８の発明は、前記被印刷媒体が、前記
上流側の表面状態信号発生手段によりその位置を検出さ
れる範囲を通過した後においては、前記下流側の表面状
態信号発生手段が発生した前記表面状態信号を用いて、
前記被印刷媒体の搬送量を算出することを特徴とする請
求項１７に記載の画像形成装置を要旨とする。

【００３５】本発明の画像形成装置では、被印刷媒体が
上流側の表面状態信号発生手段によりその位置を検出さ
れる範囲にある時には、上流側の表面状態信号発生手段
を用いて表面状態信号を発生させ、被印刷媒体が上流側
の表面状態信号発生手段により検出される範囲を通過し
た後においては、下流側の表面状態信号発生手段を用い
て表面状態信号を発生させる。

【００３６】従って、本発明の画像形成装置では、被印
刷媒体の全体に渡って、表面状態信号を発生させること
ができ、更には、その表面状態信号を用いて、例えば、
被印刷媒体の全体に渡って搬送を制御することができ
る。（１９）請求項１９の発明は、前記移動量検出手段は、
前記表面状態信号発生手段によって発生された表面状態
信号から、移動量検出のための特徴点を抽出し、該特徴
点の位置の比較によって移動量を算出することを特徴と
する請求項１〜１８記載の画像形成装置を要旨とする。

【００３７】本発明の画像形成装置は、観測対象物の表
面に発生するスペックルパターンを読み取った結果であ
る表面状態信号から、移動量を検出するための特徴点あ
るいは特徴パターンを抽出し、前回の特徴点又は特徴パ
ターンの位置の比較により正確な観測対象物の移動を検
出することができる。（２０）請求項２０の発明は、前記表面状態信号発生手
段は、複数の光電変換素子からなり、前記観測対象物が
想定される最大速度で移動したとき、前記移動量検出手
段による移動量検出動作を複数回行うことが可能な測定
範囲を有することを特徴とする、請求項１〜１９記載の
画像形成装置を要旨とする。

【００３８】本発明の画像形成装置は、観測対象物の移
動速度の最大値が想定可能なときに、表面状態信号発生
手段が、前記移動量検出手段による移動量検出動作を複
数回行うことが可能な測定範囲を有することにより、必
ず表面状態信号の相関を調べることができ、より正確な
観測対象物の移動量を検出することができる。（２１）請求項２１の発明は、前記移動量検出手段は、
特徴点の抽出に失敗した場合には、その検出結果を破棄
することを特徴とする請求項１９又は２０に記載の画像
形成装置を要旨とする。

【００３９】本発明の画像形成装置は、前記移動量検出
手段が、比較の対象となる特徴点を発見できなかった場
合には、エンコーダを使った制御と異なり、移動量その
ものを観測対象としているため、取得した表面状態信号
を破棄することで異常な移動量を加算することなく正確
な観測対象の移動量を検出することができる。（２２）請求項２２の発明は、前記移動量検出手段は、
特徴点の抽出に連続で所定回数失敗した場合に、搬送異
常と判断することを特徴とする請求項１９〜２１のいず
れかに記載の画像形成装置を要旨とする。

【００４０】本発明の画像形成装置は、移動量検出手段
が特徴点の抽出に連続して失敗する場合には、前記移動
量検出手段の故障や、搬送手段の異常が考えられるた
め、エラーを出すことにより、正常に搬送されていない
ことを使用者に告知することができる。（２３）請求項２３の発明は、前記移動量検出手段が抽
出する特徴点又は特徴パターンは、前記観測対象物が想
定される最大速度で移動したとき、少なくとも連続して
２回の移動量検出動作を行っても前記表面状態信号発生
手段の測定範囲に入るような大きさであることを特徴と
する、請求項１９記載の画像形成装置を要旨とする。

【００４１】本発明の画像形成装置は、前記移動量検出
手段で抽出する特徴点又は特徴パターンの大きさを連続
して２回以上移動量検出動作を行っても前記表面状態信
号発生手段の測定範囲を逸脱しないような大きさとする
ことにより、前記観測対象物の想定される移動速度内で
あれば、必ず前回との位置の比較が可能となり、より正
確な移動量の検出が可能となる。（２４）請求項２４の発明は、画像形成を行うために用
紙を搬送する画像形成装置において、前記用紙を搬送す
る搬送手段と、前記搬送手段を駆動する駆動手段と、前
記用紙に可干渉性を有する光線を照射すると共に、前記
用紙の表面にて反射された反射光を受光し、その受光し
た反射光に応じて、前記用紙の表面状態に関する信号を
発する表面状態信号発生手段と、前記表面状態信号発生
手段の発生した表面状態信号を時系列に比較することに
より、前記用紙の移動量を求める移動量検出手段と、前
記駆動手段によって前記搬送手段を駆動したときに移動
する前記用紙の移動量の前記移動量検出手段による検出
結果に基づいて、駆動手段を制御する制御手段と、を備
える画像形成装置を要旨とする。

【００４２】本発明の画像形成装置では、搬送される用
紙に可干渉性のある光線を照射し、その反射光に基づい
て表面状態信号を発生することができる。この場合、用
紙の搬送に伴って用紙の表面上で光線が反射する位置が
ずれ、反射光の状態が変化する。

【００４３】つまり、反射光の状態の変化は、用紙の搬
送に対応しており、反射光に基づいて発生する表面状態
信号の変化もまた、用紙の搬送に対応している。従っ
て、本発明の画像形成装置は、表面状態信号の変化に基
づいて用紙の搬送量を検出し、その搬送量を用いて、例
えば、正確に用紙の搬送を制御することができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の画像形成装置の実
施の形態の例（実施例）を説明する。尚、以下では、画
像形成装置として、インクジェットプリンタを例にとっ
て説明する。（実施例１）ａ）まず、インクジェットプリンタ１の全体構成を図１
を用いて説明する。

【００４５】インクジェットプリンタ１は、複数枚の用
紙Ｐを収容し、その中から一枚ずつ給紙することができ
る給紙機構１０と、給紙機構１０により給紙された用紙
Ｐを用紙搬送路４を経て排紙台（図示略）へ搬送する用
紙送り機構２０と、搬送中の用紙Ｐにインクを噴出して
印字する（画像を形成する）印字機構３０と、給紙機構
１０及び用紙送り機構２０が備えるローラに駆動力を伝
える駆動機構（図示略）と、上記各部分の動作を制御す
るための制御機構５０（制御手段：図１では図示略）
と、用紙Ｐの位置を判断するために用いられる情報を検
出し、上記制御機構５０に出力するモーションセンサ７
０（表面状態信号検発生手段及び移動量検出手段）と、
上記各部分を支持する本体フレーム２と、を備えてい
る。

【００４６】ｂ）次に、給紙機構１０の構成を図１を用
いて説明する。給紙機構１０は、本体フレーム２の後端
部の上端に形成されたカセット取り付け凹部２ａに着脱
可能に装着された給紙カセット１１を備えている。この
給紙カセット１１は、その上側（図１における上側）
に、複数の用紙Ｐが積層された用紙台１２を備えてい
る。この用紙台１２の後端部（図１における左側）は、
給紙カセット１１の本体に揺動可能に枢支されており、
その前端部（図１における右側）は圧縮コイルバネ１３
により上側に付勢されている。

【００４７】更に、給紙機構１０は、用紙台１２の前端
部の上側に、左右方向（図１における奥行き方向）に伸
びる給紙ローラ１４を備えている。この給紙ローラ１４
の左右両端は、本体フレーム２に連結された左右一対の
側壁板３にそれぞれ回転可能に枢支されており、給紙ロ
ーラ１４は、フィードモータ６２（図示略）から駆動機
構（図示略）を介して伝えられる駆動力により回転す
る。

【００４８】上記給紙ローラ１４に対し、給紙カセット
１１の用紙台１２に積載された複数枚の用紙Ｐは、用紙
台１２を介して圧縮コイルバネ１３で押圧されている。
従って、駆動機構により給紙ローラ１４が反時計回りに
回転すると、この給紙ローラ１４に接している最上層の
用紙Ｐが印字機構３０に向かう用紙送り方向Ｆ（図１に
おける右方向）へ給紙される。

【００４９】ｃ）次に、用紙送り機構２０の構成を図１
乃至図３を用いて説明する。用紙送り機構２０は、用紙
Ｐを搬送する用紙搬送路４を備えている。この用紙搬送
路４は、本体フレーム２のうちの、カセット取り付け凹
部２ａから、前方に伸びる用紙ガイド部２ｂに至る間で
の部分である。

【００５０】また、用紙送り機構２０は、上記用紙搬送
路４の、後述する印字機構３０の印字ヘッド３６より上
流側（図１における左側）に、回転可能に枢支されたゴ
ム製の第１送りローラ２１を備えている。この第１送り
ローラ２１は駆動機構から伝えられる駆動力により、時
計回り（図１における時計回り）に駆動される。そし
て、この第１送りローラ２１に対して、従動ローラ２２
が上側から当接している。この従動ローラ２２は、揺動
アーム２４の下端部に回動可能に枢着されており、その
揺動アーム２４は、その上端部において側壁板３に枢着
されるとともに、圧縮コイルバネ２３にて、従動ローラ
２２を第１送りローラ２１に押しつける向きに、押圧付
勢されている。

【００５１】更に、用紙送り機構２０は、用紙搬送路４
の、印字ヘッド３６よりも下流側に、本体フレーム２に
回転可能に枢支されたゴム製の第２送りローラ２５を備
えている。この第２送りローラ２５は駆動機構から伝え
られる駆動力により、時計回り（図１における時計回
り）に駆動される。そして、この第２送りローラ２５に
対して、複数個の拍車ローラ２６が上側から当接してい
る。この拍車ローラ２６の各々は、複数の放射状の突起
を有するギヤ状のローラであり、後述する支持板３３に
固着された取り付け板２７に、印字幅方向（図１におけ
る奥行き方向）の所定間隔毎に、回転可能に枢支されて
いる。

【００５２】上記の構成により、給紙機構１０から供給
された用紙Ｐは、第１送りローラ２１と第２送りローラ
２５との回転に伴って、用紙送り方向Ｆに搬送される。
更に、用紙送り機構２０は、用紙Ｐの有無を検出するた
めの用紙端検出センサ４２を、印字ヘッド３６のやや上
流に備えている。

【００５３】この用紙端検出センサ４２は、図２に示す
様に、軸４１ａを中心として回動可能に設けられ、反時
計回りに付勢された回動部４１と、回動部４１が反時計
回りに回動した際にはＯＦＦとなり、時計回りに回動し
た際にはＯＮとなる検知部４０から成る。

【００５４】次に、用紙Ｐが通過する際における用紙端
検出センサ４２の動作を以下に説明する。印字ヘッド３
６の近傍に用紙Ｐがない時には、回動部４１は、付勢力
によって、反時計回りに回動した状態にあり、その先端
（図２における右端）は、用紙搬送路４の上側に突出し
ている。この時、検知部４０はＯＦＦとなっている。

【００５５】用紙Ｐが上流から搬送されてきて、その先
端が回動部４１を時計回り方向に回動させると、検知部
４０はＯＮとなる。用紙Ｐが更に進み、その後端が回動
部４１を通過すると、回動部４１は、付勢力により再び
反時計方向に回動し、検知部４０はＯＦＦとなる。

【００５６】つまり、用紙端検出センサ４２は、そこに
用紙Ｐがある間はＯＮとなり、用紙Ｐがない時にはＯＦ
Ｆとなるので、用紙Ｐの有無を検知することができる。
ｄ）次に、印字機構３０の構成を図１及び図２を用いて
説明する。印字機構３０は、図示外の側壁に支持されて
左右（図１における奥行き方向）に伸びるガイドロッド
３２と、本体フレーム２の前方（図１における右側）
に、上方に突出するように設けられた支持板３３と、上
記ガイドロッド３２及び上記支持板３３の上端部とで、
左右方向に移動可能に支持されたキャリッジ３１とを備
えている。

【００５７】このキャリッジ３１には、カートリッジホ
ルダー３４が固定されており、そのカートリッジホルダ
ー３４には、印字に供するインクを収容したインクカー
トリッジ３５が着脱可能に装着されている。また、上記
キャリッジ３１には、印字ヘッド３６が、用紙搬送路４
に対面して取り付けられている。この印字ヘッド３６に
は、インクカートリッジ３５から供給されたインクを噴
射する複数のインクジェットノズル（図示略）が形成さ
れている。このインクジェットノズルは、例えば、６４
個が、３２個ずつ２列状に分割して列設されたものであ
る。

【００５８】上記キャリッジ３１は、図示外のキャリッ
ジ駆動機構から伝えられる駆動力により、左右方向へ往
復移動することができる。印字する際には、キャリッジ
３１（インクジェットノズル）を往復移動させながら、
印字するドットパターンデータに基づいて、例えば、６
４個のインクジェットノズルから選択的に噴射駆動す
る。

【００５９】尚、図３においても、印字機構３０が図示
されているが、図１に示される印字機構３０とはキャリ
ッジの支持構造及びインクカートリッジの取り付け構造
が前後反対となっている。ｅ）次に、制御機構５０（制御部）の構成を図４を用い
て説明する。

【００６０】制御機構５０は、図４に示す様に、ＣＰＵ
５１、ＲＯＭ５２，ＲＡＭ５３，相関器５４、ヘッド駆
動回路５６、搬送駆動回路５７、キャリッジ駆動回路５
８、及びそれらを接続する入出力インターフェース５５
を備えている。上記ヘッド駆動回路５６は、印字ヘッド
３６に接続しており、インクの噴射駆動に関する信号を
伝える。

【００６１】上記搬送駆動回路５７は、フィードモータ
６２に接続しており、フィードモータ６２の駆動に関す
る信号を伝える。尚、このフィードモータ６２は、ステ
ッピングモータであり、所定のパルス時間を単位とし
て、所定の速度で駆動される。また、フィードモータ６
２は、駆動機構を介して、給紙機構１０の給紙ローラ１
４、用紙送り機構２０の第１送りローラ２１、及び第２
送りローラ２５を駆動する。

【００６２】上記キャリッジ駆動回路５８は、キャリッ
ジ駆動モータ６３と接続しており、キャリッジ３１の駆
動に関する信号を伝える。上記入出力インターフェース
５５は、上記の各要素を相互に接続しているとともに、
Ａ／Ｄ変換器６６及び増幅器６７を介して、モーション
センサ７０と接続しており、また、用紙端検出センサ４
２と接続している。更に、通信用インターフェース６４
を介して、外部電子装置６５と接続している。

【００６３】この制御機構５０は、モーションセンサ７
０から伝えられる信号（表面状態信号）や用紙端検出セ
ンサ４２から伝えられる信号を基にして、用紙Ｐの移動
を検出し、その結果に基づいて、フィードモータ６２、
キャリッジ駆動モータ６３、印字ヘッド３６を制御する
が、その具体的な方法は後に詳述する。

【００６４】また、制御機構５０は、通常のインクジェ
ットプリンタにおける制御機構と同様の制御を行うこと
ができるが、本発明とは関係がないので省略する。ｆ）次に、モーションセンサ７０の構成を、図１、図
２、図３、図５及び図６を用いて説明する。

【００６５】モーションセンサ７０の取り付け位置は、
図１に示す様に、用紙Ｐの搬送方向に関しては、印字機
構３０の上流側であり、また、図３に示す様に、幅方向
に関しては、中央である。このモーションセンサ７０
は、図５に示す様に、センサホルダ７１、センサホルダ
７１の下端（図５における右下端）に回転自在に取り付
けられたアイドルローラ７２（移動部材、回動部材）、
及びセンサホルダ７１の上面に設けられたセンサ筐体７
３を備えており、そのセンサ筐体７３の内部には、アイ
ドルローラ７２に対してレーザ光を照射する半導体レー
ザ７４、そのレーザ光の反射光を集光するためのレンズ
７５、及び反射光を受光する２次元半導体イメージセン
サ７６を備えている。

【００６６】上記センサホルダ７１は、図３に示す様
に、従動アーム２４と平行に取り付けられている。つま
り、このセンサホルダ７１は、従動アーム２４と共通の
軸を中心として回動可能に側壁板３に枢着されており、
圧縮コイルバネにて、従動アーム２４の押圧付勢と同じ
方向（即ちアイドルローラ７２を第１送りローラ２１に
押しつける方向）に、押圧付勢されている。

【００６７】上記アイドルローラ７２は、図３に示す様
に、従動ローラ２２と同軸となるように、センサホルダ
７１の下端に取り付けられている。このアイドルローラ
７２は、図２に示す様に、第１送りローラ２１上に用紙
Ｐが有るときには、用紙Ｐに押し当てられ、用紙Ｐの搬
送に伴ってつれ回りする。

【００６８】また、アイドルローラ７２は、図６に示す
様に、その中心部が、その両側よりも凹んだ形状を有し
ている。つまり、アイドルローラ７２の両端には、大き
い外径（第１の外径）を有する第１外径部７２ａがあ
り、中心部には、第１の外径より小さい第２の外径を有
する第２外径部７２ｂがある。従って、アイドルローラ
７２の外周面のうち、用紙Ｐまたは第１送りローラ２１
に接触するのは、第１外径部７２ａのみである。尚、ア
イドルローラ７２の第２外径部７２ｂの表面は、スペッ
クルパターンのコントラストが得られるように適度な粗
さを備え、白色であることが望ましい。

【００６９】上記半導体レーザ７４は、レーザ光をアイ
ドルローラ７２の第２外径部７２ｂに照射し、その反射
光は、レンズ７５を経て、２次元半導体イメージセンサ
７６に導かれる。尚、上記反射光には、第２外径部７２
ｂの表面形状を反映して、スペックルと呼ばれる斑点状
の干渉模様が生じている。

【００７０】上記２次元半導体イメージセンサ７６は、
例えば、およそ５μｍの画素を４００×４００個配列し
た受光部を備えており、アイドルローラ７２からの反射
光を光電変換してイメージ信号を生成する。そのイメー
ジ信号は、増幅器６７を経てＡ／Ｄ変換器６６へ送ら
れ、デジタル信号に変換される。

【００７１】尚、このデジタル信号は、用紙搬送の制御
に利用されるが、その詳細は後述する。ｇ）次に、インクジェットプリンタ１の印字処理を図７
を用いて説明する。ステップ１００では、外部電子機器
６５から、通信用インターフェース６４を経て印字開始
信号、及び印字データが制御機構５０に入力する。印字
データはＲＡＭ５３に記憶される。

【００７２】ステップ１１０では、用紙Ｐが給紙カセッ
ト１１から取り出され、搬送経路４に沿って搬送され
る。具体的には、データ制御機構５０（図４）の駆動回
路５７が、フィードモータ６２に駆動信号を発する。そ
のフィードモータ６２の駆動力は、駆動機構を経て、給
紙機構１０の給紙ローラ１４に伝えられる。駆動された
給紙ローラ１４は、給紙カセット１１から、用紙Ｐを一
枚ずつ取り出し、搬送経路４に供給する。

【００７３】ステップ１２０で、用紙Ｐの先端が用紙端
検出センサ４２に検出されると、ステップ１３０では、
給紙ローラ１４が更に所定量回転して、まず用紙Ｐの先
端が第１送りローラ２１と従動ローラ２２とのニップに
突き当たり、いわゆるレジスト作用が行われた後、今度
はフィードモータ６２が逆方向に回転駆動されることに
より、これまで図１及び図２において反時計方向に回転
していた第１送りローラ２１が時計方向に所定量（先端
規定量）回転し、用紙Ｐの印字領域の先頭が印字機構３
０の印字ヘッド３６の下に来るまで用紙Ｐを送る。その
後、第１送りローラ２１及び用紙Ｐは一旦停止する。

【００７４】尚、第１送りローラ２１がフィードモータ
６２によって時計方向に回転駆動される際には、フィー
ドモータ６２の駆動力が給紙ローラ１４には伝達されな
いので、第１送りローラ２１の回転に伴う用紙Ｐの搬送
には支障が生じない。ステップ１４０では、用紙Ｐが停
止した状態で、印字機構３０を用いて、印字データの最
初の１行分の印刷を行う。つまり、ＲＡＭ５３に記憶さ
れた印字データに基づき、駆動回路５８がキャリッジ３
１を駆動し、また、ヘッド駆動回路５６が印字ヘッド３
６を駆動することにより印字を実行する。

【００７５】ステップ１５０では、後述する処理（この
ステップ１５０以降におけるカウント数が改行規定量に
達したかを判断する処理）を実行するための準備とし
て、ＲＡＭ５３に記憶されたカウント数をリセットす
る。尚、このカウント数とは、モーションセンサ７０が
出力する信号を基にカウントアップされるパラメータで
あるが、その詳細は後述する。

【００７６】ステップ１６０では、モーションセンサ７
０を用いて、アイドルローラ７２の表面状態、従って、
用紙Ｐの位置を判断するのに用いられるデジタル信号
（表面状態信号）を検出し、ＲＡＭ５３に記録する。具
体的には、モーションセンサ７０の半導体レーザ７４か
らのレーザビームをアイドルローラ７２の第２外径部７
２ｂに照射し、その反射光を２次元半導体イメージセン
サ７６により検知する。２次元半導体イメージセンサ７
６は、前記反射光を光電変換してイメージ信号を生成す
る。そのイメージ信号は、増幅器６７で増幅され、Ａ／
Ｄ変換回路６６でデジタル信号に変換された後、ＲＡＭ
５３に記憶される。

【００７７】尚、レーザ光は可干渉性があるので、２次
元半導体イメージセンサ７６が受光する反射光には、レ
ーザ光が反射した点における、アイドルローラ７２の表
面形状を反映したスペックルパターンが生じており、こ
の反射光を光電変換してなるデジタル信号にも、スペッ
クルパターンが生じている。

【００７８】ステップ１７０では、フィードモータ６２
を１パルス分だけ駆動させることにより、用紙Ｐを下流
方向に搬送する。尚、この時、アイドルローラ７２も、
用紙Ｐの搬送に伴って、所定量回転する。ステップ１８
０では、用紙端検出センサ４２がＯＮであるか否か（即
ち、未だ用紙Ｐの搬送方向における後端が、用紙端検出
センサ４２を通過していないか否か）を判断し、ＹＥＳ
の場合はステップ１９０に進む。一方、ＮＯの場合はス
テップ２７０に進む。

【００７９】ステップ１９０では前記ステップ１６０と
同様にして、アイドルローラ７２の表面状態に関し用紙
Ｐの位置を判断するのに用いられるデジタル信号（表面
状態信号）をＲＡＭ５３に記憶する。ステップ２００で
は、前記ステップ１６０又はステップ１９０においてＲ
ＡＭ５３に記憶されたデジタル信号のうち、最新の信号
と、その前に記憶された信号とを用いて、相関器５４に
て演算を行い、前記ステップ１７０において、用紙Ｐが
搬送方向に搬送された搬送量を算出する。

【００８０】以下、図８を用いて具体的に説明する。前
記ステップ１６０又はステップ１９０にてＲＡＭ５３に
記憶されたデジタル信号は、それぞれ、レーザ光が反射
した点（アイドルローラ７２の表面）における表面形状
を反映したスペックルパターンを有している。

【００８１】用紙Ｐが搬送されると、アイドルローラ７
２は所定量回転して、レーザ光の反射する点がずれるの
で、デジタル信号におけるスペックルパターンは、用紙
Ｐの搬送量に対応する分だけ移動する。つまり、用紙Ｐ
の搬送前のスペックルパターンと、用紙Ｐの搬送後のス
ペックルパターンとでは、用紙Ｐの搬送量に対応する分
だけ移動している。

【００８２】従って、用紙Ｐの搬送に伴うスペックルパ
ターンの移動量を測定すれば、その測定結果に基づい
て、用紙Ｐの搬送量を算出することができる。尚、アイ
ドルローラ７２の第２外径部７２ｂは、用紙Ｐと接触す
る第１外径部７２ａより径が小さくなっているので、そ
の分、スペックルパターンの移動量が小さくなることが
考慮されることは勿論である。

【００８３】よって、このステップ２００では、まず、
図８に示す様に、用紙Ｐの搬送（ステップ１７０）の前
後にそれぞれＲＡＭ５３に記憶したデジタル信号のスペ
ックルパターンを相関器５４にて比較し、スペックルパ
ターンの移動量を測定する。次に、その測定結果に基づ
いて、ステップ１７０における用紙Ｐの搬送量をＣＰＵ
５１にて算出する。この用紙Ｐの搬送量はＲＡＭ５３に
記憶する。ステップ２００の処理については後で詳述す
る。

【００８４】ステップ２１５では、前記ステップ２００
で算出した用紙Ｐの搬送量を、ＲＡＭ５３に記憶された
パラメータであるカウント数（前回ステップ２１０を実
行した時点での、用紙Ｐの搬送量の累積値）に加えて、
前記カウント数を更新する。尚、このカウント数は、前
述したように、ステップ１５０においてリセットされる
値である。

【００８５】ステップ２２０では、前記ステップ２１５
で更新したカウント数が、所定の改行規定量（印字ヘッ
ド３６のノズル部分の長さ；例えば１インチ）に達して
いるかを判断する。改行規定量に達している場合は、ス
テップ２３０に進み、改行規定量に達していない場合は
ステップ１７０に進む。

【００８６】ステップ２３０では、直前の印字（ステッ
プ１４０又はステップ２４０）以降において、１パルス
分の駆動（ステップ１７０）を実行した回数を、改行パ
ルス数としてＲＡＭ５３に記憶する。更に、このステッ
プ２３０では、印字処理が開始されて以来の、前記改行
パルス数の平均値を、平均改行パルス数として算出し、
ＲＡＭ５３に記憶する。

【００８７】ステップ２４０では、１行分の印字を実行
する。このステップ２４０で印字されるのは、未だ印字
されていない印字データのうち、先頭の部分である。ス
テップ２５０では、未だ印字されていない印字データが
有るか否かが判断される。ＹＥＳの場合はステップ１５
０に進み、ＮＯの場合はステップ２６０に進む。

【００８８】ステップ２６０では、フィードモータ６２
を所定量駆動して、用紙Ｐを搬送経路４の下流側に排出
する。一方、前記ステップ１８０にてＮＯと判定された
場合（即ち、用紙Ｐの後端が用紙端検出センサ４２を通
過した場合）は、ステップ２７０にすすむ。このステッ
プ２７０では、フィードモータ６２を１パルス時間だけ
駆動させ、用紙Ｐを搬送する。

【００８９】ステップ２８０では、直前の印字（ステッ
プ１４０，ステップ２４０、ステップ２９０のうちのい
ずれかのステップ）以降、１パルス分の搬送（ステップ
１７０又はステップ２７０）の実行された回数が前記ス
テップ２３０にて設定された平均改行パルス数に達して
いるか否かが判定される。ＹＥＳと判定されると、ステ
ップ２９０に進む。ＮＯと判定されると、ステップ２７
０に進む。

【００９０】ステップ２９０では、１行分の印字を実行
する。このステップ２９０で印字されるのは、未だ印字
されていない印字データのうち、先頭の部分である。ス
テップ３００では、前記ステップ１８０にてＮＯと判定
されて以降、前記ステップ２７０が実行された回数が、
所定の後端搬送パルス数に達しているか否か（即ち、用
紙Ｐの後端までの印字が終了したか否か）が判定され
る。ＮＯの場合はステップ３１０に進み、ＹＥＳの場合
はステップ２６０に進む。

【００９１】ステップ３１０では、未だ印字されていな
い印字データが有るか否かが判断される。ＹＥＳの場合
はステップ２７０に進み、ＮＯの場合はステップ２６０
に進む。以上によって、用紙Ｐの後端が用紙端検出セン
サ４２を通過した以降においては、それまでの平均改行
パルス数に基づいて用紙Ｐの搬送が制御されることにな
るので、その後に用紙Ｐの後端がアイドルローラ７２か
ら外れたとしても印字に不都合が生じることはない。

【００９２】次に、ステップ２００における搬送量算出
処理を図９に基づいて説明する。モーションセンサ７０
は、スペックルパターンを連続して検出し、増幅器６７
及びＡ／Ｄ変換器６６を通してデジタル信号に変換した
スペックルパターン情報を相関器５４に送る（Ｓ２０
１）。

【００９３】相関器５４は特徴点を抽出するための閾値
を調整し（Ｓ２０２）、数点の特徴点を特定する（Ｓ２
０３）。特徴点の特定が正常に行われた場合（Ｓ２０
３：ＹＥＳ）、特徴点は被計測物の移動に伴い移動して
いるので、前回の特徴点データと比較することでスペッ
クルパターン情報と受光素子の分解能から特徴点の移動
方向と移動量を算出する（Ｓ２０４）。次に、Ｓ２０４
で算出した移動量を予め決められていた用紙の実移動量
との補正係数を乗算することにより用紙の搬送量を求め
る（Ｓ２０５）。そして、前回の特徴点データを今回の
特徴点データと入替え保存し（Ｓ２０６）、特徴点検出
エラーカウンタ（詳細は後述）をクリアし（Ｓ２０
７）、処理を終了する。

【００９４】Ｓ２０３において、特徴点の特定が正常に
行えなかった場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、例えば、ノイズ
等の影響によって閾値調整を行っても映像情報内に特徴
点を特定できない場合がこれにあたる。次に、特徴点検
出エラー回数を計数するカウンタである特徴点エラーカ
ウンタをインクリメントする（Ｓ２０８）。特徴点検出
エラーカウンタが２よりも大きい場合、つまり特徴点検
出が連続して３回エラーとなった場合（Ｓ２０９：ＹＥ
Ｓ）は、移動量検出エラーとして、使用者にエラーを報
知して機器の動作を停止するなどのエラー処理を行う。
一方、特徴点検出エラーカウンタが２以下の場合（Ｓ２
０９：ＮＯ）は、移動量の算出を行わず、移動量を０と
して（Ｓ２１０）、処理を終了する。

【００９５】これにより、検出エラーによって生じる誤
った移動量がフィードバック制御の入力に使用されるこ
とを防止することが可能となる。以上の処理は、移動量
算出のための移動量算出サンプリング周期毎に実行され
る。そして、この移動量算出サンプリング周期は、用紙
搬送が予め決められた最高速度で移動した場合に、特徴
点が受光素子で検出する検出エリア外に移動しない充分
短い時間に設定される。

【００９６】ｆ）次に、本実施例１のインクジェットプ
リンタ１が奏する効果i)〜xv)を説明する。 i)本実施例１のインクジェットプリンタ１では、アイド
ルローラ７２に反射したレーザ光を受光し、その反射光
に生じるスペックルパターンを用いて用紙Ｐの搬送を制
御する。

【００９７】従って、用紙Ｐの種類や状態（色、粗さ、
透明性等）によって、反射したレーザ光のコントラスト
が変化してしまうことがないので、常に正確にスペック
ルパターンを認識することができ、その結果、用紙Ｐの
搬送を正確に制御することができる。

【００９８】ii)本実施例１のインクジェットプリンタ
１では、レーザ光を反射させる部分（アイドルローラ７
２の第２外径部７２ｂ）は、用紙Ｐに接触しないので、
用紙Ｐやインクによって汚されることがなく、また、用
紙Ｐとの接触により摩耗したり、表面形状（微少な凹
凸）が経時変化してしまうことがない。

【００９９】従って、反射光に生じるスペックルパター
ンのコントラストが低下してしまうことがないので、常
に、用紙Ｐの搬送を正確に制御することができる。 iii)本実施例１のインクジェットプリンタ１では、給紙
カセット１１から用紙Ｐを取りだし、用紙Ｐの印字領域
の先頭が印字ヘッド３６の下に至るまでの間、及び印字
終了後（印字データに対応する印字が終了した後、又
は、用紙Ｐの印字領域の最後まで印字を行った後）は、
通常のモータ制御により高速で用紙Ｐを搬送する。

【０１００】また、印字を行っている間は、モーション
センサ７０が出力するデジタル信号に基づいて、用紙Ｐ
の搬送を高精度に制御する。つまり、高精度な用紙搬送
が要求される印字過程においては、モーションセンサ７
０を用いた搬送を行い、用紙搬送の精度がそれほど要求
されない間（印字を開始する前、及び印字終了後）に
は、通常のモータ制御により高速で用紙Ｐを搬送するこ
とにより、高精度な印字と、印字時間の短縮とを両立さ
せている。

【０１０１】iv)本実施例１のインクジェットプリンタ
１では、アイドルローラ７２が印字機構３０よりも上流
に設けられているので、アイドルローラ７２が接触する
用紙Ｐには、未だ印字がなされていない。従って、アイ
ドルローラ７２が用紙Ｐに塗布されたインクにより汚染
されることがなく、アイドルローラ７２からの反射光
は、常に明瞭なスペックルパターンを有している。

【０１０２】その結果、用紙Ｐの搬送を正確に制御する
ことができる。 v)本実施例１のインクジェットプリンタ１では、用紙Ｐ
の搬送に伴ってつれ回りするアイドルローラ７２からの
反射光を、用紙Ｐの搬送量算出に利用している。

【０１０３】用紙Ｐの搬送に伴ってつれ回りするアイド
ルローラ７２は、フィードモータ６２から駆動力が伝え
られるローラのように、ローラの外周面と用紙Ｐとの接
触面がスリップする虞れが少ないので、アイドルローラ
７２の回転量は、用紙Ｐの搬送量を正確に反映してい
る。

【０１０４】従って、本実施例１では、用紙Ｐの搬送量
を正確に反映したアイドルローラ７２の回転量を基に、
用紙Ｐの搬送量を算出しているので、用紙Ｐの搬送量を
正確に算出することができ、結果として、用紙Ｐの搬送
制御を正確に行うことができる。 vi)本実施例１のインクジェットプリンタ１では、アイ
ドルローラ７２を、用紙Ｐよりも上側に設けているの
で、用紙Ｐに由来する汚れが、アイドルローラ７２上に
積もることが起きにくい。

【０１０５】従って、アイドルローラの表面は清浄に保
たれるので、アイドルローラ７２からの反射光は、常に
明瞭なスペックルパターンを有している。その結果、用
紙Ｐの搬送を正確に制御することができる。 vii)本実施例１のインクジェットプリンタ１において、
モーションセンサ７０内のレーザ光の経路（半導体レー
ザ７４、アイドルローラ７２においてレーザ光が反射す
る点、及び２次元半導体イメージセンサ７６）は全て筐
体７３の中に収容されている。

【０１０６】従って、レーザ光が筐体７３の外部に漏れ
ることが無く、レーザ光による人体に対する危険が生じ
ない。 viii)本実施例１のインクジェットプリンタ１におい
て、モーションセンサ７０内のレーザ光は、下向きに照
射される。

【０１０７】従って、万一、半導体レーザ７４の向きが
ずれて、レーザ光がモーションセンサ７０の外部に漏れ
た場合でも、人体に対する影響を少なくすることができ
る。 ix)本実施例１のインクジェットプリンタ１のモーショ
ンセンサ７０において、反射光を受光するのは、２次元
に配列された画素を持つ部材（２次元半導体イメージセ
ンサ７６）である。

【０１０８】従って、反射光により生じるスペックルパ
ターンを、２次元のイメージとして検出することができ
るので、相関器５４においてスペックルパターンを比較
する場合に、正確な比較を行うことができる。 x)本実施例１のインクジェットプリンタ１では、アイド
ルローラ７２を、用紙Ｐの表面に対して垂直方向に回動
可能に設け、用紙Ｐに対して一定の圧力で押しつけてい
る。

【０１０９】従って、用紙Ｐの厚みが変化した場合、そ
れに応じてアイドルローラ７２の位置（用紙Ｐの垂直方
向における位置）も変化し、用紙Ｐに対する押しつけ圧
力は一定に保たれる。その結果、アイドルローラ７２
は、用紙Ｐの厚みに依存せず、用紙Ｐの搬送に伴って常
にスムーズに回転するので、モーションセンサ７０及び
制御部５０は、常に用紙Ｐの正確な搬送量を算出するこ
とができる。

【０１１０】xi)本実施例１のインクジェットプリンタ
１のモーションセンサ７０では、半導体レーザ７４、ア
イドルローラ７２、及び２次元半導体イメージセンサ７
６を、それらの位置関係が一定となるように設けている
ので、半導体レーザ７４が照射したレーザ光は、常に一
定の経路を経て２次元半導体イメージセンサ７６に至
る。

【０１１１】従って、常に用紙Ｐの正確な搬送量を算出
することができる。 xi)本実施例の画像形成装置は、観測対象物の表面に発
生するスペックルパターンを読み取った結果である表面
状態信号から、移動量を検出するための特徴点あるいは
特徴パターンを抽出し、前回の特徴点又は特徴パターン
の位置の比較により正確な観測対象物の移動を検出する
ことができる。

【０１１２】xii)本実施例のインクジェットプリンタ１
では、アイドルローラ７２の移動速度の最大値が想定可
能なときに、モーションセンサ７０が、移動量検出動作
を複数回行うことが可能な測定範囲を有することによ
り、必ず表面状態信号の相関を調べることができ、より
正確な観測対象物の移動量を検出することができる。

【０１１３】xiii)本実施例のインクジェットプリンタ
１では、比較の対象となる特徴点が発見できなかった場
合には、エンコーダを使った制御と異なり、移動量その
ものを観測対象としているため、取得した表面状態信号
を破棄することで異常な移動量を加算することなく正確
なアイドルローラ７２の移動量を検出することができ
る。

【０１１４】xiv)本実施例のインクジェットプリンタ１
は、特徴点の抽出に連続して失敗する場合には、移動量
検出機構の故障や、搬送機構の異常が考えられるため、
エラーを出すことにより、正常に搬送されていないこと
を使用者に告知することができる。

【０１１５】xv)本実施例のインクジェットプリンタ１
では、特徴点又は特徴パターンの大きさを連続して２回
以上移動量検出動作を行ってもモーションセンサ７０の
測定範囲を逸脱しないような大きさとすることにより、
アイドルローラ７０の想定される移動速度内であれば、
必ず前回との位置の比較が可能となり、より正確な移動
量の検出が可能となる。（実施例２）ａ）まず、本実施例２のインクジェットプリンタ１０１
の構成を図10を用いて説明する。尚、以下では、前記実
施例１と同様の部分は省略する。

【０１１６】インクジェットプリンタ１０１の構成は、
基本的には、前記実施例１のインクジェットプリンタ１
と同様である。但し、本実施例２のインクジェットプリ
ンタ１０１は、印字機構３０の上流側のモーションセン
サ７０に加えて、印字機構３０の下流側に、モーション
センサ８０を備えている。

【０１１７】この下流側のモーションセンサ８０の構成
は、上流側のモーションセンサ７０の構成と基本的には
同様であるが、用紙Ｐの下面側に設けられている点で異
なる。つまり、下流側のモーションセンサ８０のアイド
ルローラ８２は、第２送りローラ２５と同軸となるよう
に設けられ、用紙Ｐの下側から、用紙Ｐを挟んで拍車ロ
ーラ２５と対向するように設けられている。

【０１１８】また、下流側のモーションセンサ８０で
は、アイドルローラ８２は、第２送りローラ２５と同様
に、駆動機構から駆動力を伝えられて回転する。ｂ）次に、インクジェットプリンタ１０１の制御機構１
５０を図１１を用いて説明する。

【０１１９】本実施例２における制御機構１５０は、基
本的には、前記実施例１における制御機構５０と同様で
ある。但し、制御機構１５０においては、上流側のモー
ションセンサ７０（フロントモーションセンサ）に加え
て、下流側のモーションセンサ８０（リヤモーションセ
ンサ）と、増幅器６９及びＡ／Ｄ変換器６８を介して接
続している。

【０１２０】ｃ）次に、インクジェットプリンタ１０１
における印字処理を図１２を用いて説明する。インクジ
ェットプリンタ１０１による印字処理は、基本的には、
前記実施例１のインクジェットプリンタ１の印字処理と
同様であるが、用紙Ｐの搬送方向における後端が、上流
側のモーションセンサ７０を通過した後においては、下
流側のモーションセンサ８０が検出するデジタル信号を
用いて用紙Ｐの搬送を制御する点において異なる。

【０１２１】図１２を用いて、具体的にインクジェット
プリンタ１０１の印字処理を説明する。尚、前記実施例
１のインクジェットプリンタ１の印字処理と同様の部分
は説明を簡略化する。ステップ４００では、外部電子機
器６５から、通信用インターフェース６４を経て印字開
始信号、及び印字データが制御機構１５０に入力する。
印字データはＲＡＭ５３に記憶される。

【０１２２】ステップ４１０では、用紙Ｐが給紙カセッ
ト１１から取り出され、搬送経路４に沿って搬送され
る。ステップ４２０で、用紙Ｐの先端が用紙端検出セン
サ４２に検出されると、ステップ４３０では、給紙ロー
ラ１４が更に所定量回転して、まず用紙Ｐの先端が第１
送りローラ２１と従動ローラ２２とのニップに突き当た
り、いわゆるレジスト作用が行われた後、今度はフィー
ドモータ６２が逆方向に回転駆動されることにより、こ
れまで図１及び図２において反時計方向に回転していた
第１送りローラ２１が時計方向に所定量（先端規定量）
回転し、用紙Ｐの印字領域の先頭が印字機構３０の印字
ヘッド３６の下に来るまで用紙Ｐを送る。その後、第１
送りローラ２１及び用紙Ｐは一旦停止する。

【０１２３】ステップ４４０では、用紙Ｐが停止した状
態で、印字機構３０を用いて、印字データの最初の１行
分の印刷を行う。ステップ４５０では、後述する処理を
実行するための準備として、ＲＡＭ５３に記憶されたカ
ウント数Ａをリセットする。尚、このカウント数Ａは、
モーションセンサ７０が出力する信号を基にカウントア
ップされるパラメータであるが詳細は後述する。

【０１２４】ステップ４６０では、モーションセンサ７
０を用いて、アイドルローラ７２の表面状態に関し用紙
Ｐの位置を判断するのに用いるデジタル信号（表面状態
信号）を検出し、ＲＡＭ５３に記録する。ステップ４７
０では、フィードモータ６２を１パルス分だけ駆動させ
ることにより、用紙Ｐを下流方向に搬送する。尚、この
時、アイドルローラ７２も、用紙Ｐの搬送に伴って、所
定量回転する。

【０１２５】ステップ４８０では、用紙端検出センサ４
２がＯＮであるか否か（即ち、未だ用紙Ｐの搬送方向に
おける後端が、用紙端検出センサ４２を通過していない
か否か）を判断し、ＹＥＳの場合はステップ４９０に進
む。一方、ＮＯの場合はステップ５６０に進む。

【０１２６】ステップ４９０では前記ステップ４６０と
同様にして、アイドルローラ７２の表面状態に関し用紙
Ｐの位置を判断するのに用いるデジタル信号（表面状態
信号）をＲＡＭ５３に記憶する。ステップ５００では、
前記ステップ４６０又はステップ４９０においてＲＡＭ
５３に記憶されたデジタル信号のうち、最新のデータ
と、その前に記憶されたデータを用いて、相関器５４に
て演算を行い、前記ステップ４７０において用紙Ｐが搬
送された距離を算出する。この処理は、上述したステッ
プ２００（Ｓ２０１〜２１０）の処理と同様の処理であ
る。

【０１２７】ステップ５１０では、前記ステップ５００
で算出した用紙Ｐの搬送量を、ＲＡＭ５３に記憶された
パラメータであるカウント数Ａ（前回ステップ５１０を
実行した時点での、用紙Ｐの搬送量の累積値）に加え
て、前記カウント数を更新する。尚、このカウント数Ａ
は、前述したように、ステップ４５０においてリセット
される値である。

【０１２８】ステップ５２０では、前記ステップ５１０
で更新したカウント数Ａが、所定の改行規定量（印字ヘ
ッド３６のノズル部分の長さ；例えば１インチ）に達し
ているかを判断する。改行規定量に達している場合は、
ステップ５３０に進み、改行規定量に達していない場合
はステップ４７０に進む。

【０１２９】ステップ５３０では、１行分の印字を実行
する。このステップ５３０で印字されるのは、未だ印字
されていない印字データのうち、先頭の部分である。ス
テップ５４０では、未だ印字されていない印字データが
有るか否かが判断される。ＹＥＳの場合はステップ４５
０に進み、ＮＯの場合はステップ５５０に進む。

【０１３０】ステップ５５０では、フィードモータ６２
を所定量駆動して、用紙Ｐを搬送経路４の下流側に排出
する。一方、前記ステップ４８０にてＮＯと判定された
場合（即ち、用紙Ｐの後端が用紙端検出センサ４２を通
過した場合）は、ステップ５６０にすすむ。このステッ
プ５６０では、後述する処理を実行するための準備とし
て、ＲＡＭ５３に記憶されたカウント数Ｂをリセットす
る。尚、このカウント数Ｂは、モーションセンサ８０が
出力する信号を基にカウントアップされるパラメータで
あるが詳細は後述する。

【０１３１】ステップ５７０では、モーションセンサ８
０を用いて、アイドルローラ７２の表面状態に関し用紙
Ｐの位置を判断するのに用いるデジタル信号（表面状態
信号）を検出し、ＲＡＭ５３に記録する。ステップ５８
０では、フィードモータ６２を１パルス時間だけ駆動さ
せるステップ５９０では、前記ステップ５７０と同様
に、アイドルローラ７２の表面状態に関し用紙Ｐの位置
を判断するのに用いるデジタル信号（表面状態信号）を
検出し、ＲＡＭ５３に記録する。

【０１３２】ステップ６００では、前記ステップ５７０
又はステップ５９０においてＲＡＭ５３に記憶されたデ
ジタル信号のうち、最新のデータと、その前に記憶され
たデータを用いて、相関器５４にて演算を行い、前記ス
テップ５８０において用紙Ｐが搬送された搬送量を算出
する。

【０１３３】ステップ６１０では、前記ステップ６００
で算出した用紙Ｐの搬送量を、ＲＡＭ５３に記憶された
パラメータであるカウント数Ｂ（前回ステップ６１０を
実行した時点での、用紙Ｐの搬送量の累積値）に加え
て、前記カウント数Ｂを更新する。尚、このカウント数
Ｂは、前述したように、ステップ５６０においてリセッ
トされる値である。

【０１３４】ステップ６２０では、印字処理を開始して
以降、このステップ６２０に至ったのが最初であるか否
かを判断する。ＮＯの場合はステップ６３０に進み、Ｙ
ＥＳの場合はステップ６７０に進む。ステップ６３０で
は、カウント数Ｂが所定の改行規定量に達しているかを
判断する。改行規定量に達している場合は、ステップ６
４０に進み、改行規定量に達していない場合はステップ
５８０に進む。

【０１３５】ステップ６４０では、１行分の印字を実行
する。このステップ６４０で印字されるのは、未だ印字
されていない印字データのうち、先頭の部分である。ス
テップ６５０では、前記ステップ４８０にてＮＯと判定
されて以降、前記ステップ５８０が実行された回数が、
所定の後端搬送パルス数に達しているか否か（即ち、用
紙Ｐの後端までの印字が終了したか否か）が判定され
る。ＮＯの場合はステップ６６０に進み、ＹＥＳの場合
はステップ５５０に進む。

【０１３６】ステップ６６０では、未だ印字されていな
い印字データが有るか否かが判断される。ＹＥＳの場合
はステップ５６０に進み、ＮＯの場合はステップ５５０
に進む。一方、前記ステップ６２０にてＹＥＳと判断さ
れた場合（即ち、改行途中に用紙Ｐの後端が用紙端検出
センサ４２を通過した場合）は、ステップ６７０に進
む。このステップ６７０では、カウント数Ａとカウント
数Ｂとの合計が所定の改行規定量に達しているかを判断
する。改行規定量に達している場合は、ステップ６４０
に進み、改行規定量に達していない場合はステップ５８
０に進む。

【０１３７】ｄ）次に、本実施例２のインクジェットプ
リンタ１０１の奏する効果を説明する。本実施例２のインクジェットプリンタ１０１は、前記
実施例１のインクジェットプリンタ１の構成を全て備え
ているので、インクジェットプリンタ１と同様の効果を
奏する。

【０１３８】更に、本実施例２のインクジェットプリ
ンタ１０１は、上流側のモーションセンサ７０に加え
て、下流側のモーションセンサ８０を備えることによ
り、用紙Ｐの印字領域の全体に渡って、正確な印字を行
うことができる。つまり、用紙Ｐの後端が上流側のモー
ションセンサ７０を通過した後においても、下流側のモ
ーションセンサ８０を用いて用紙Ｐの位置を検出するこ
とができるので、用紙Ｐの全体に渡って、正確に用紙Ｐ
の位置を判断するのに用いる情報検出し、その検出した
信号（表面状態信号）を用いて、用紙Ｐの搬送を制御す
ることができる。

【０１３９】下流側のモーションセンサ８０において
は、ローラ８２が用紙Ｐの下面（印字される面の反対
側）に接するので、用紙Ｐに塗布されたインクにより、
ローラが汚染されることがなく、常に正確な検出を行う
ことができる。（実施例３）実施例１及び実施例２においては、フィー
ドモータ６２として、ステップモータを使用したが、代
わりにＤＣモータを使用した実施例３を説明する。

【０１４０】制御機構２５０は、図１３に示すように、
既に説明したステッピングモータ駆動の制御機構５０に
対して、ＤＣモータ駆動を閉ループ制御するための回路
を備えたＡＳＩＣ５９が追加される。ＡＳＩＣ５９以外
は既に説明した通りであり、ここでは説明を省略する。

【０１４１】次に、図１４を用いてＡＳＩＣ５９の内部
構成を説明する。ＡＳＩＣ５９内部には信号生成回路１
００として、フィードモータ６２の制御に用いる各種パ
ラメータを格納するレジスタ群１１０、相関器５４から
入力された移動情報に基づき搬送状態をチェックする搬
送状態チェック部１２０，フィードモータ６２を制御す
るための制御信号を生成する信号生成部１３０，信号生
成部１３０により生成された制御信号をＰＷＭ信号に変
換する信号変換部１４０，クロック信号を信号生成回路
１００全体に供給可能なクロック生成部１６０などによ
り構成されている。

【０１４２】これらのうち、レジスタ群１１０は、信号
生成移回路１００を起動するための起動設定レジスタ１
１１，後述する制御信号を生成する手順（図１５）を行
うタイミングを示す演算時間ｔ０をセットするタイミン
グ設定レジスタ１１２，用紙の目標搬送量として目標搬
送量Ｒに相当する移動量ｒをセットする目標設定レジス
タ１１３，信号生成部１３０が制御信号を生成する際に
利用する積分ゲインＦ１、状態フィードバックゲインＦ
２をセットする第１ゲイン設定レジスタ１１５，第２ゲ
イン設定レジスタ１１６などからなる。

【０１４３】なお、各レジスタのうちの起動設定レジス
タ１１１は、信号生成回路１００を起動するための指令
が書き込まれるレジスタであって、この起動レジスタ１
１１への書き込みが行われることによって、信号生成回
路１００全体が起動する。また、搬送状態チェック部１
２０は、相関器５４から入力された移動量情報に基づ
き、用紙の現在位置をカウントするカウンタ１２２，用
紙の搬送量が目標搬送量に到達した際に、停止割込み信
号をＣＰＵ５１へ出力する割込処理部１２３などからな
る。この割込処理部１２３は、カウンタ１２２のカウン
ト値ｙが、目標値ｒに一致してから一定時間経過した後
に、停止割込信号を出力する。

【０１４４】これらのうち、カウンタ１２２はクロック
生成部１５０から供給されるクロックを元に、所定時間
毎に、相関器５４からの移動量に基づき現在位置をカウ
ントする。また、信号生成部１３０は、フィードモータ
６２を制御するための制御信号を生成する演算処理部１
３１，クロック生成部１５０により生成されたクロック
信号に基づいて時間をカウントするタイマー１３２など
からなる。［ＣＰＵ５１による用紙送り処理］以下に、ＣＰＵ５１
が行う用紙送り処理を図１５に基づいて説明する。この
用紙送り処理は、通信インターフェース６４を介して印
刷データを受信した際に開始される。

【０１４５】まず、ＣＰＵ５１は、初期化処理を行う
（Ｓ１１）。この処理においては、変数ｎに「１」がセ
ット（１→ｎ）される。なお、以降に記載の「ｎ」は、
変数ｎにセットされている値を示すものとする。次に、
ＣＰＵ５１は、印刷データで指定された目標搬送量を抽
出する（Ｓ１２）。この処理においては、印刷データで
指定されている複数の目標搬送量のうち、第ｎの目標搬
送量Ｒが抽出される。

【０１４６】次に、ＣＰＵ５１は、レジスタ群１１０の
各レジスタにパラメータをセットする（Ｓ１６）。この
処理においては、タイミング設定レジスタ１１２に演算
時間ｔ０がセットされ、第１ゲイン設定レジスタ１１５
に積分ゲインＦ１がセットされ、第２ゲイン設定レジス
タ１１６に状態フィードバックゲインＦ２がセットされ
る。このとき、各ゲイン設定レジスタ１１５、１１６に
は、目標搬送量Ｒが大きいほど、絶対値の大きな積分ゲ
インＦ１、状態フィードバックゲインＦ２がセットされ
る。

【０１４７】次に、ＣＰＵ５１は、レジスタ群１１０の
目標レジスタ１１３に目標値ｒをセットする（Ｓ１
７）。次に、ＣＰＵ５１は、信号生成回路１００を起動
させる（Ｓ１８）。この処理においては、レジスタ群１
１０を構成する起動設定レジスタ１１１への書き込みが
行われ、これによって、信号生成回路１００全体が起動
する。

【０１４８】こうして、信号生成回路１００が起動した
後、信号生成回路１００を構成する信号生成部１３０
が、後述する制御信号を生成する手順（図１６）に従っ
て、制御信号を生成する。そして、この制御信号が信号
変換部１４０を介して駆動回路５７に入力され、フィー
ドモータ６２が用紙の搬送を開始する。この後、制御信
号が繰り返し駆動回路５７に入力された後、用紙の搬送
量が目標値に到達すると、信号生成回路１００を構成す
る搬送状態チェック部１２０の割込処理部１２３から、
割込停止信号が出力されてくる。

【０１４９】次に、ＣＰＵ５１は、搬送チェック部１２
０の割込処理部１２３から停止信号を入力するまで待機
し（Ｓ１９：ＮＯ）、停止信号を入力した場合には（Ｓ
１９：ＹＥＳ）、変数ｎに「１」を加算する（ｎ＋１→
ｎ）（Ｓ２０）。そして、ＣＰＵ３０は、第ｎの目標搬
送量が指定されていれば（Ｓ２１：ＹＥＳ）、Ｓ１１の
処理に戻り、以降Ｓ１１からＳ２１の処理を印刷データ
で指定された目標搬送量全てに対して行った後（Ｓ２
１：ＮＯ）、本用紙送り処理を終了する。［信号生成部１３０により制御信号を生成する手順］以
下に、信号生成回路１００の信号生成部１３０が制御信
号を生成する手順を図１６に基づいて説明する。この手
順による制御信号の生成は、図１５におけるＳ１８の処
理で起動設定レジスタ１１１への書き込みが行われた後
に開始される。なお、信号生成回路１００は、いわゆる
ＡＳＩＣからなり、ハードウエアとして動作するもので
あるが、ここでは理解を容易にするためにハードウエア
としての動作をフローチャートに置き換えて説明する。

【０１５０】まず、信号生成部１３０は、タイマー１３
３をスタートする（Ｓ３１）。次に、信号生成部１３０
は、演算を行うタイミングとなるまで待機する（Ｓ３
２：ＮＯ）。ここでは、タイマー１３３による計測時間
ｔがタイミング設定レジスタ１１２にセットされている
演算時間ｔ０に到達するまで（ｔ＜ｔ０の間）待機す
る。

【０１５１】このＳ３２の手順において、演算を行うタ
イミングとなったとき（Ｓ３２：ＹＥＳ）、信号生成部
１３０は、用紙の搬送量が目標搬送量に到達しているか
どうかをチェックする（Ｓ３３）。ここでは、カウンタ
１２２によるカウント値ｙと、目標設定レジスタ１１３
にセットされている目標値ｒとが比較され、カウント値
ｙが目標値ｒより小さければ（ｙ＜ｒ）、用紙の搬送量
が目標搬送量に到達していないと判断し、一方、カウン
ト値ｙが目標値ｒ以上であれば（ｙ≧ｒ）、用紙の搬送
量が目標搬送量に到達したと判断される。

【０１５２】このＳ３３の手順において、用紙の搬送量
が目標搬送量に到達していなければ（Ｓ３３：ＮＯ）、
信号生成部１３０は、演算処理部１３１によって、駆動
回路５７に入力すべき制御信号を生成する（Ｓ３４）。
ここで、演算処理部１３１が制御信号を生成する手順
は、後述の［演算処理部１３１による制御信号の生成］
（図１７）において説明する。

【０１５３】次に、信号生成部１３０は、制御信号を信
号変換部１４０に出力する（Ｓ３５）。制御信号を入力
した信号変換部１４０では、制御信号をＰＷＭ信号に変
換した後、駆動回路５７に出力する。次に、信号生成部
１３０は、タイマー１３３をストップ及びリセットした
後（Ｓ３６）、Ｓ３１の手順に戻る。

【０１５４】そして、Ｓ３１からＳ３６の手順が繰り返
し行われた後、Ｓ３３の手順において、用紙の搬送量が
目標搬送量に到達した場合は（Ｓ３３：ＹＥＳ）、本制
御信号を生成する手順を終了する。［演算処理部１３１による制御信号の生成］以下に、演
算処理部１３１により制御信号を生成する手順を図１７
に基づいて説明する。信号生成部１３０の演算処理部１
３１は、カウンタ１２２によるカウント値ｙが目標設定
レジスタ１１３にセットされている目標値ｒと一致する
ようにフィードバック制御を行うものであって、第１加
算器ａｄｄ１、積分器ｉｎｔ、第１ゲイン積算器ｇ１，
状態推定器ｏｂｓ、第２ゲイン積算器ｇ２，第２加算器
ａｄｄ２などにより構成されている。

【０１５５】この演算処理部１３１では、まず、第１加
算器ａｄｄ１によって、目標設定レジスタ１１３にセッ
トされている目標値ｒとカウンタ１２２によるカウント
値ｙとの偏差（ｒ−ｙ）が演算される。次に、積分器ｉ
ｎｔによって、第１加算器ａｄｄ１により演算された偏
差をタイミング設定レジスタ１１２にセットされている
演算時間ｔ０で離散積分した値、つまり、偏差の累積値
（∫（ｒ−ｙ）ｄｔ０）が演算される。

【０１５６】次に、第１ゲイン積算器ｇ１によって、積
分器ｉｎｔにより演算された累積値と、第１ゲイン設定
レジスタ１１５にセットされている積分ゲインＦ１とを
積分した値「ｕ１（＝−Ｆ１＊∫（ｒ−ｙ）ｄｔ０）」
を有する第１制御信号が生成される。

【０１５７】また、状態推定器ｏｂｓによって、駆動回
路５７に入力する制御信号で示される制御入力ｕとカウ
ンタ１２２によるカウント値ｙとに基づいて紙送り機構
内部状態を表す状態量ｘが推定される。次に、第２ゲイ
ン積算器ｇ２によって、状態推定器ｏｂｓにより推定さ
れた状態量ｘと第２ゲイン設定レジスタ１１５に設定さ
れている状態フィードバックゲインＦ２とを積算した値
「ｕ２＝−Ｆ２＊ｘ）」を有する第２制御信号が生成さ
れる。

【０１５８】そして、第２加算器ａｄｄ２によって、第
１制御信号と第２制御信号とを加算した値「ｕ（＝ｕ１
＋ｕ２）」を制御入力ｕとする制御信号が生成される。
これによって、制御信号の制御入力ｕの値に応じた回転
方向・角速度でフィードモータ６２が回転し、この回転
に伴って、第１送りローラ２１及び第２送りローラ２５
が回転する。

【０１５９】ここで、フィードモータ６２は、制御信号
の制御入力ｕが正の値である場合、制御入力ｕの絶対値
に相当する速度だけ第１送りローラ２１の時計回り（図
１における時計回り）への角速度、及び第２送りローラ
２５の時計回り（図１における時計回り）への角速度を
増加させる。一方、制御信号の制御入力ｕが負の値であ
る場合、制御入力ｕの絶対値に相当する速度だけ第１送
りローラ２１の反時計回り（図１における反時計回り）
への角速度、及び第２送りローラ２５の反時計回り（図
１における反時計回り）への角速度を増加、つまり、時
計回り方向への角速度を減少させる。［実施例３の効果］このように構成されたインクジェッ
トプリンタによれば、フィードモータ６２にＤＣモータ
を使用することにより、駆動系の分解能がほぼ無限大で
ある（停止位置に制限がない）ため、モーションセンサ
７０が検出する高精度な移動量に充分対応した用紙搬送
が可能となり、用紙Ｐの搬送量を高精度に制御すること
ができる。

【０１６０】さらに、モーションセンサ７０が用紙Ｐの
搬送量に従って出力するデジタル信号に基づいて、状態
推定器ｏｂｓが用紙送り機構２０の内部状態を表す状態
量ｘを推定し、状態量ｘを用いた状態フィードバック制
御によりＤＣモータの駆動を制御することにより、イン
クジェットプリンタが使用される環境（温度、湿度な
ど）変化やインクジェットプリンタに含まれる各種機構
の経年変化などの外乱に対しても、用紙Ｐの搬送量を高
精度に安定して制御することが可能となる。

【０１６１】移動部材としては、実施例１から実施例３
におけるアイドルローラに限定されず、例えば、用紙搬
送に伴って駆動されるベルト、用紙搬送に伴って回転す
る円盤、用紙搬送に伴って回転する球状部材などを用い
ることができる。（実施例４）以上の実施例では、観測対象物として用紙
搬送に伴って移動するアイドルローラを用いたが、本実
施例では、用紙そのものを観測対象とする。

【０１６２】この実施例では、モーションセンサ７０
は、図１８に示すように、第１送りローラ２１と対とな
っている従動ローラ２２と印字ヘッド３６との間に配置
されている。このモーションセンサ７０は、図１９に示
す様に、用紙Ｐに対してレーザ光を照射する半導体レー
ザ７４、用紙Ｐからの反射光を集光するためのレンズ７
５、集光した反射光を受光するための２次元半導体イメ
ージセンサ７６、及び上記各部材を収容する筐体７３を
備えている。

【０１６３】上記半導体レーザ７４が照射したレーザ光
は、筐体７３の下部に設けられた開口部７３ａを通し
て、用紙Ｐの表面にて反射し、その反射光は、開口部７
３ａを通り、レンズ７５にて集光された後、２次元半導
体イメージセンサ７６に入射する。この２次元半導体イ
メージセンサ７６は、例えば、およそ５μｍの画素を４
００×４００個配列した受光部を備えており、反射光を
光電変換してイメージ信号を生成する。そのイメージ信
号は、増幅器６７を経てＡ／Ｄ変換器６６へ送られ、デ
ジタル信号に変換される。

【０１６４】用紙Ｐからの反射光には、実施例１〜３で
説明したアイドルローラからの反射光と同様、レーザ光
が反射する点における用紙Ｐ表面形状を反映して、スペ
ックルと呼ばれる斑点状の干渉模様（スペックルパター
ン）が生じている。従って、この反射光のイメージ信号
である上記デジタル信号にも、スペックルパターンが生
じている。このデジタル信号は、用紙搬送の制御に利用
されるが、その詳細は上述の実施例１〜３の場合と同様
であるので省略する。

【０１６５】尚、二次元半導体イメージセンサ７６の代
わりに、いわゆる一次元のセンサを使用することもでき
る。この場合、実施例１〜３では少なくとも移動体の移
動方向に沿って、実施例４では用紙Ｐの移動方向に沿っ
て、複数の画素が並ぶように一次元センサは配置され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のインクジェットプリンタの全体構
成を示す説明図である。

【図２】実施例１のインクジェットプリンタにおける
用紙送り機構２０の周辺部の構成部を示す説明図であ
る。

【図３】実施例１のインクジェットプリンタにおける
モーションセンサ７０の周辺部の構成部を示す説明図で
ある。

【図４】実施例１のインクジェットプリンタにおける
制御部の構成を示す説明図である。

【図５】実施例１のインクジェットプリンタにおける
モーションセンサの構成を示す説明図である。

【図６】実施例１のインクジェットプリンタ１におけ
るモーションセンサの一部の構成を示す説明図である。

【図７】実施例１のインクジェットプリンタが実行す
る印字処理を示すフロー図である。

【図８】実施例１のインクジェットプリンタが実行す
る印字処理において用紙の搬送量を検出する方法を示す
説明図である。

【図９】図７に示す搬送量算出処理を説明するための
フロー図である。

【図１０】実施例２のインクジェットプリンタにおけ
る用紙送り機構の周辺部の構成部を示す説明図である。

【図１１】実施例２のインクジェットプリンタにおけ
る制御機構の構成を示す説明図である。

【図１２】実施例２のインクジェットプリンタが実行
する印字処理を示すフロー図である。

【図１３】実施例３のインクジェットプリンタにおけ
る制御部の構成を示す説明図である。

【図１４】実施例３におけるＡＳＩＣの内部構成を示
すブロック図である。

【図１５】実施例３における制御信号生成手順を示す
フロー図である。

【図１６】実施例３における制御信号生成手順を示す
フロー図である。

【図１７】実施例３における演算処理部の構成の説明
図である。

【図１８】実施例４におけるモーションセンサの配置
を示す説明図である。

【図１９】実施例４におけるモーションセンサの構成
を示す説明図である。

【符号の説明】

１、１０１・・インクジェットプリンタ４・・・用紙搬送路１０・・・給紙機構１４・・・給紙ローラ２０・・・用紙送り機構２１・・・第１送りローラ２５・・・第２送りローラ３０・・・印字機構４２・・・用紙端検出センサ５０、１５０，２５０・・・制御機構５４…相関器５９…ＡＳＩＣ７０、８０・・・モーションセンサ７１・・・センサホルダ７２・・・アイドルローラ７４・・・半導体レーザ７５・・・レンズ７６・・・２次元半導体イメージセンサ

フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EA07 EB12 EB36 EC12 EC35 2C058 AB16 AC07 AC11 AD01 AE09 GB04 GB13 GB14 GB42 GB48 GB51 GB54 GE03 GE16 2C059 AA22 AA46 AA61 AA63 2H027 DA21 DA32 DA38 DC03 DE02 DE07 DE10 EC06 ED17 EE01 EE04 EE07 EF09 ZA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成を行うために被印刷媒体を搬送
する画像形成装置において、前記被印刷媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段を駆動する駆動手段と、前記搬送手段によって直接的又は間接的に移動される観
測対象物と、前記観測対象物に可干渉性を有する光線を照射すると共
に、前記観測対象物の表面にて反射された反射光を受光
し、その受光した反射光に応じて、前記観測対象物の表
面状態に関する信号を発する表面状態信号発生手段と、前記表面状態信号発生手段の発生した表面状態信号を時
系列に比較することにより、前記観測対象物の移動量を
求める移動量検出手段と、前記駆動手段によって前記搬送手段を駆動したときに移
動する前記観測対象物の移動量の前記移動量検出手段に
よる検出結果に基づいて、駆動手段を制御する制御手段
と、を備える画像形成装置。
【請求項２】前記被印刷媒体は、画像が印刷される用
紙であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項３】前記観測対象物は、前記被印刷媒体であ
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記観測対象物は、前記被印刷媒体の移
動に伴って移動する移動部材であることを特徴とする請
求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】前記移動部材の表面は、前記反射光にス
ペックルパターンが生じるような反射面とされているこ
とを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】前記移動部材は、前記被印刷媒体の移動
に伴って回動するローラであることを特徴とする請求項
４又は５記載の画像形成装置。
【請求項７】前記光線は、前記ローラの外周面に照射
されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装
置。
【請求項８】前記ローラは、第１の外径を有する第１
外径部と、前記第１の外径より小さい第２の外径を有する第２外径
部とを備え、前記光線は、前記第２外径部の外周面に照射されること
を特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記ローラは、前記被印刷媒体と接触
し、該被印刷媒体の搬送に応じてつれ回りすることを特
徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項１０】前記ローラは、前記被印刷媒体の表面
に対して垂直方向に可動に設けられ、前記被印刷媒体に
対して一定の力で押圧されていることを特徴とする請求
項６〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記光線の受光は、２次元に配列され
た複数の画素を備えた受光素子を用いることを特徴とす
る請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記表面状態信号発生手段において、
前記光線を照射する光源の位置、前記光線を反射する移
動部材の位置、及び前記反射光を受光する受光素子の位
置が、前記被印刷媒体の厚さに係わらず、相互に一定に
保たれることを特徴とする請求項４〜１１のいずれかに
記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記表面状態信号発生手段は、前記光
線を照射する光源と、前記反射光を受光する受光素子と
を、前記光源、前記受光素子、及び前記ローラとの位置
関係を一定に保つように取り付けるフレーム部を備える
ことを特徴とする前記請求項６〜１０のいずれかに記載
の画像形成装置。
【請求項１４】前記表面状態信号発生手段は、筐体に
より囲まれていることを特徴とする請求項１〜１３のい
ずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記表面状態信号発生手段において、
前記光線は、下向きに照射されることを特徴とする請求
項１〜１４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記被印刷媒体上に画像を形成する画
像形成手段を備えているとともに、前記表面状態信号発生手段は、前記画像形成手段より
も、前記被印刷媒体の搬送方向における上流側に設けら
れていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに
記載の画像形成装置。
【請求項１７】更に、前記表面状態信号発生手段とは
別の表面状態信号発生手段が、前記画像形成手段より
も、前記被印刷媒体の搬送方向における下流側に設けら
れていることを特徴とする請求項１６に記載の画像形成
装置。
【請求項１８】前記被印刷媒体が、前記上流側の表面
状態信号発生手段によりその位置を検出される範囲を通
過した後においては、前記下流側の表面状態信号発生手
段が発生した前記表面状態信号を用いて、前記被印刷媒
体の搬送量を算出することを特徴とする前記請求項１７
に記載の画像形成装置。
【請求項１９】前記移動量検出手段は、前記表面状態
信号発生手段によって発生された表面状態信号から、移
動量検出のための特徴点を抽出し、該特徴点の位置の比
較によって移動量を算出することを特徴とする請求項１
〜１８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２０】前記表面状態信号発生手段は、複数の
光電変換素子からなり、前記観測対象物が想定される最
大速度で移動したとき、前記移動量検出手段による移動
量検出動作を複数回行うことが可能な測定範囲を有する
ことを特徴とする、請求項１〜１９のいずれかに記載の
画像形成装置。
【請求項２１】前記移動量検出手段は、特徴点の抽出
に失敗した場合には、その検出結果を破棄することを特
徴とする請求項１９又は２０に記載の画像形成装置。
【請求項２２】前記移動量検出手段は、特徴点の抽出
に連続で所定回数失敗した場合に、搬送異常と判断する
ことを特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載の
画像形成装置。
【請求項２３】前記移動量検出手段が抽出する特徴点
又は特徴パターンは、前記観測対象物が想定される最大
速度で移動したとき、少なくとも連続して２回の移動量
検出動作を行っても前記表面状態信号発生手段の測定範
囲に入るような大きさであることを特徴とする、請求項
１９記載の画像形成装置。
【請求項２４】画像形成を行うために用紙を搬送する
画像形成装置において、前記用紙を搬送する搬送手段と、前記搬送手段を駆動する駆動手段と、前記用紙に可干渉性を有する光線を照射すると共に、前
記用紙の表面にて反射された反射光を受光し、その受光
した反射光に応じて、前記用紙の表面状態に関する信号
を発する表面状態信号発生手段と、前記表面状態信号発生手段の発生した表面状態信号を時
系列に比較することにより、前記用紙の移動量を求める
移動量検出手段と、前記駆動手段によって前記搬送手段を駆動したときに移
動する前記用紙の移動量の前記移動量検出手段による検
出結果に基づいて、駆動手段を制御する制御手段と、を備える画像形成装置。