JP2004090277A

JP2004090277A - 画像形成機の副走査送り制御装置

Info

Publication number: JP2004090277A
Application number: JP2002251749A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Kojima; 小島　俊也
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】記録紙の副走査送り精度を向上させる。
【解決手段】プラテンローラ軸１５ａを減速機構３６を介して送りモータ３５により回転駆動して、記録紙を副走査方向に送る。減速機構３６のギヤ列３６ａ中の異なる中間軸６１，６２に第１エンコーダ６５、第２エンコーダ６６を設ける。第１エンコーダ６５及び第２エンコーダ６６は、スリット６７ａ，７０ａを外周に有する円板６７，７０を備える。第２エンコーダ６６の円板７０のスリットピッチＰ２を第１エンコーダ６５のスリットピッチＰ１よりも小さくする。第２エンコーダ６６の取付軸６２を第１エンコーダ６５の取付軸６１よりも増速側とする。二つのエンコーダ出力に基づきプラテンローラ１５の回転を制御する。第２エンコーダ６６のパルスにより記録紙を高精度に送ることができる。
【選択図】　　　　　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成機の副走査送り制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
記録紙に対して画像を記録するものとしては、インクジェットヘッドを用いたプリンタや、サーマルヘッドを用いたプリンタなどの各種プリンタがある。これらプリンタでは、記録ヘッドに対して記録紙を副走査送りローラなどで送って画像を記録している。この副走査送りに際して、送り精度を上げるために、副走査送り量のパルスを発生するエンコーダを副走査送りローラ軸などに取り付けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなプリンタにおいて、副走査送りの精度をよくするためには、高精度なエンコーダ及び読み取りセンサが必要になり製造コストが上昇するという問題がある。上記エンコーダは副走査軸上に取り付けられることが多いが、エンコーダのパルス数を多くするために、副走査軸よりもモータに近い上流側のギヤ軸などにエンコーダを取り付けることもある。しかしながら、この場合には、ギヤの精度やバックラッシュなどの影響で誤差が生じるという問題がある。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、構成簡単にして副走査送りが高精度で行えるようにした画像形成機の副走査送り制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成機では、モータと減速機構とにより副走査送り部材を回転駆動して記録紙を記録ヘッドに対して副走査方向に送って画像を記録する画像形成機の副走査送り制御装置において、前記副走査送り部材の駆動軸またはこの駆動軸に近い前記減速機構の軸からなる第１軸に設けられ、前記第１軸の回転に基づきパルスを発生する第１のパルス発生器と、前記第１軸よりも速い速度で回転する第２軸に設けられ、前記第２軸の回転に基づき前記第１パルス発生器でのパルスよりも分周されたパルスを発生する第２のパルス発生器と、これら第１及び第２パルス発生器のパルスに基づき副走査送りを制御するコントローラとを備えている。なお、第２のパルス発生器を第２軸に取り付ける代わりに第１軸に取り付けてもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施したインクジェットプリンタの概略図である。このインクジェットプリンタ１０には、長尺の記録紙１１がロール状に巻かれた状態で給紙部１２にセットされる。この記録紙１１は給紙部１２から引き出され、記録部１３へ送られる。
【０００７】
記録部１３には、プラテンローラ１５、押さえローラ１６，１７、先端センサ１８、インクジェットヘッド２０、キャリッジ２１などが設けられている。
【０００８】
図２に示すように、インクジェットヘッド２０は、キャリッジ２１により記録紙１１の幅方向へ送られて、記録紙１１の主走査方向Ｍに画像を記録する。キャリッジ２１は、インクジェットヘッド２０を保持するキャリッジ本体２１ａ、移動機構２１ｂ、ガイド軸２１ｃなどを備えている。移動機構２１ｂはプーリーに掛け渡された無端ベルトとこの無端ベルトを回動するキャリッジモータとから構成されている。
【０００９】
インクジェットヘッド２０には、図示は省略したが、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色記録用のノズルが各色毎に並べて設けられている。インクジェットヘッド２０内には、周知のように、これら各ノズル近くのインク流路にピエゾ素子が配置されており、このピエゾ素子を駆動することでインクの吐出と供給とが行われる。なお、インクを吐出する機構はピエゾ素子の他に加熱器などの各種手段を用いてもよい。また、４色のインクを用いたが、この他に、ライトマゼンタ、ライトシアン、ダークイエロー、その他の色のノズルを備えていてもよい。
【００１０】
図１に示すように、各ピエゾ素子はインクジェットヘッド２０内のヘッド駆動部２２により駆動制御される。このヘッド駆動部２２は、画像データに応じた駆動信号を各ピエゾ素子に与える。このヘッド駆動部２２はシステムコントローラ３０に接続されている。システムコントローラ３０にはフレームメモリ３１やキー入力部３２、ディスプレイ３３などが接続されている。フレームメモリ３１には、画像読取装置や画像出力装置からの画像データが書き込まれる。
【００１１】
システムコントローラ３０は、各色の画像データに基づき各色のノズル毎のピエゾ素子の駆動データを求め、これをヘッド駆動部２２に送る。ヘッド駆動部２２はキャリッジ２１の送りに同期して各ピエゾ素子を駆動する。これにより、画像データに応じたサイズのインク液滴が記録紙１１に向けて吐出され、このインク液滴が記録紙１１に付着する。したがって、記録紙１１にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのインク付着によりフルカラー画像が記録される。なお、階調表現方法として、ドット径制御法、ドット密度制御法などがあるが、これらのいずれか一方または両方を用いて、高画質なプリントが実現される。
【００１２】
図２に示すように、主走査方向Ｍへの１ライン分の記録を終了すると、パルスモータからなる副走査送りモータ３５の回転により、記録紙１１が副走査方向Ｓに１ラインの記録分だけ間欠送りされる。以下、同じようにして各行が記録されることで、記録紙１１に画像が記録される。
【００１３】
プラテンローラ１５は送りモータ３５及び減速機構３６により回転駆動され、インクジェットヘッド２０の移動による１ライン分の記録の後に、記録紙１１を副走査方向Ｓに送る。送りモータ３５はドライバ３７を介してシステムコントローラ３０により制御される。
【００１４】
カッタ部３９は、固定刃４０と回転刃４１とシフト機構４２とから構成されている。固定刃４０は、記録紙１１の幅方向にセットされている。シフト機構４２は回転刃４１を固定刃４０に沿って移動させる。この回転刃４１の移動により記録紙１１が幅方向で切断される。この切断は各画像の境界部分で行われ、図１に示すように、プリント４３として記録紙１１から切り離される。切り離されたプリント４３はトレー４４に排出される。
【００１５】
プラテンローラ１５に対して記録紙入口側には、記録紙先端センサ１８が配置されており、記録紙１１の先端の通過を検出する。この検出信号はシステムコントローラ３０に送られる。
【００１６】
図３に示すように、減速機構３６は複数の減速ギヤからなるギヤ列３６ａを備えており、送りモータ３５の回転を減速しプラテンローラ軸１５ａに伝達する。ギヤ列３６ａは、送りモータ３５の駆動軸３５ａに固定される原動ギヤ５０と、中間ギヤ５１，５２，５３と、プラテンローラ軸１５ａに固定される従動ギヤ５４とから構成されている。なお、３個の中間ギヤ５１〜５３によりギヤ列３６ａを構成しているが、必要に応じて中間ギヤを増減して減速比を変更してもよい。本発明では各中間ギヤ５１〜５３の大ギヤと小ギヤとの歯数の比率は４：１（増速率ｎ＝４）とされており、１つの中間ギヤ５１〜５３における減速率は４：１となる。また、説明の都合上、前記プラテンローラ軸１５ａの上流側の中間ギヤ５３の軸を第１軸６１と言い、さらにこの第１軸６１よりも上流側の中間ギヤ軸を順に第２軸６２、第３軸６３と言う。
【００１７】
第１軸６１には第１エンコーダ６５が、第２軸６２には第２エンコーダ６６が設けられている。第１エンコーダ６５は、円板６７とフォトインタラプタ６８とから構成されている。円板６７には、周方向で同一ピッチで多数個のスリット６７ａが形成されている。フォトインタラプタ６８はスリット６７ａの通過を検出することで回転速度に対応するパルスを発生する。
【００１８】
第２エンコーダ６６も第１エンコーダ６５と同様に円板７０及びフォトインタラプタ７１とから構成されているが、後に説明するように、円板７０に形成されるスリット７０ａのピッチが変えてあり、第２エンコーダ６６のものが第１エンコーダ６５のピッチＰ１に対して、そのピッチＰ２がＰ２＝Ｐ１×（１／ｍ）と小さくされている。すなわち、ｍ＝Ｐ１／Ｐ２であり、このｍは同一時間内に発生するパルス数の比も表している。
【００１９】
したがって、図４に示すように、第１エンコーダ６５によるパルス周期Ｔ１に対して、第２エンコーダ６６のパルス周期Ｔ２は短くなり、第１エンコーダ６５での１パルスが、第２エンコーダ６６でのｎ×ｍ個のパルスに相当する。なお、ｎは増速率である。
【００２０】
図１に示すように、各エンコーダ６５，６６のパルス数は第１カウンタ７３及び第２カウンタ７４でそれぞれカウントされ、このカウント値は比較演算部７５に送られる。比較演算部７５には、システムコントローラ３０のメモリ３０ａに予め記録されている送り量設定値が入力される。比較演算部７５では、送り量設定値と各カウンタ７３，７４のカウント値とを比較し、これらが一致したときに、カウントアップ信号をシステムコントローラ３０に送る。
【００２１】
図５はシステムコントローラ３０における記録紙送りの一例を示すフローチャートである。この例では、記録紙１１の先端を検出してから記録開始位置へ記録紙１１を送る場合を説明する。先ず、プリント開始操作によるプリント開始指令により送りモータ３５が回転される。次に、先端センサ１８により記録紙１１の先端が検出されると、第２カウンタ７４のカウントが開始される。第２カウンタ７４では第２エンコーダ６６のパルス数をカウントする。そして、第１エンコーダ６５で最初のパルスが検出されると、第１カウンタ７３で第１エンコーダ６５のパルス数のカウントを開始する。また、第１エンコーダ６５で最初のパルスを検出すると、第２カウンタ７４のカウント値Ｂ１を比較演算部７５のメモリに記憶し、この後に第２カウンタ７４をリセットする。
【００２２】
そして、第１カウンタ７３のカウント値Ａと目標パルス数ＡＯとが比較演算部７５で比較される。そして、カウント値Ａが目標パルス数ＡＯに達したときに、第２カウンタ７４で第２エンコーダ６６のパルスのカウントを開始する。そして、第２カウンタ７４のカウント値Ｂと目標パルス数（ＢＯ−Ｂ１）とが比較演算部７５で比較され、カウント値Ｂが目標パルス数に達したときに、比較演算部７５からシステムコントローラ３０へカウントアップ信号が送られる。システムコントローラ３０ではこのカウントアップ信号に基づき、送りモータ３５の回転を停止する。前記目標パルス数は、基準パルス数ＢＯから第１エンコーダ６５の最初のパルスを検出するまでの送り量に相当する前記カウント値Ｂ１を引いたものである。これら目標パルス数ＡＯと基準パルス数ＢＯは、記録紙１１の先端から記録開始位置までの距離に基づきシステムコントローラ３０で求められる。
【００２３】
このように、第１エンコーダ６５の出力のみならず、第２エンコーダ６６の出力もカウントして、記録紙１１の送り量を制御するため、第１エンコーダ６５の分解能よりも細かいオーダーでプラテンローラ１５の回転を制御することができ、精度よく記録紙１１を送ることができる。しかも、この細かいオーダーでの制御は送り開始時と終了時とであり、中間では第１エンコーダ６５の出力のみで制御しているため、中間での制御が簡単に行える。
【００２４】
このようにして送りモータ３５を制御することで、記録紙１１を副走査方向の所定位置に精度よく位置決めすることができる。送り量設定値としては、例えば、記録紙１１の先端を先端センサ１８で検出してから記録開始エリアに達するまでの記録開始位置送り量、インクジェットヘッド２０による主走査送りで記録される副走査方向における長さ分の１行送り量などがあり、これらはそれぞれの場合毎に求めた目標パルス数ＡＯと基準パルス数ＢＯとの組み合わせにより構成されている。そして、記録開始位置送り量は、記録紙１１のサイズやプリントする画像サイズに応じて予め決定される。また、１行送り量も、インクジェットヘッド２０による主走査送り時の記録長さから予め決定される。
【００２５】
なお、図５におけるフローチャートにおいて、記録紙の先端検出ステップ、第１エンコーダのパルス検出ステップ、カウント値Ａと目標パルス数ＡＯとの一致検出ステップ、カウント値Ｂと目標パルス数（ＢＯ−Ｂ１）との一致検出ステップなどにおいて、図示は省略しているが、一定時間を経過してもこれらの検出が行われない場合には、アラームが発せられ、プリント異常が発生したことが知らせられる他に、プリントが中断される。
【００２６】
上記実施形態ではプラテンローラ駆動方式を例にとって説明したが、副走査送りは他の方法で行ってもよい。例えば搬送ローラ対で行う場合には、その駆動ローラを回転するパルスモータ及び減速機構に対して、二つのエンコーダを取り付けて、上記実施形態と同じようにしてその回転を制御する。また、上記実施形態では、第２軸に第１エンコーダを、第３軸に第２エンコーダをそれぞれ取り付けたが、この取付軸は任意に変更してもよい。
【００２７】
上記実施形態では、第１エンコーダ６５の１パルス以内で第２カウンタ７４を働かせているが、これに代えて、第１エンコーダ６５の数パルス分を第２カウンタ７４でカウントしてもよい。送りモータ３５が最高速度域に達していない加速領域や減速領域では、第２エンコーダ６６のパルス周波数は大きくなく、この場合にも簡単な構成で送り制御を精度よく行うことができる。
【００２８】
また、図示は省略したが、同一軸に第１エンコーダ及び第２エンコーダを設けてもよく、この場合にも、同様にして、送り開始時と終了時とに第２エンコーダパルスを用いた高精度送りを行い、中間では第１エンコーダパルスを用いてその制御を簡単にすることで、簡単な構成で精度のよい記録紙送りを実現することができる。
【００２９】
上記実施形態では、シリアルプリンタに実施した例で説明したが、この他に記録紙の幅方向にノズルを並べたラインヘッドに対して、記録紙を相対移動させて画像を記録するラインプリンタに対して、本発明を実施してもよい。上記実施形態ではインクジェット方式のプリンタを例にとって説明したが、この他に、他の記録方式、例えばサーマル方式や露光方式のプリンタに本発明を実施してもよい。上記実施形態ではロールタイプの記録紙を用いたが、この他にカットシートタイプの記録紙を用いる場合に本発明を適用してよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、副走査送り部材の駆動軸またはこの駆動軸に近い減速機構の軸からなる第１軸に第１パルス発生器を設けると共に、前記第１軸よりも速い速度で回転する第２軸に第２パルス発生器を設け、第２軸の回転に基づき前記第１パルス発生器でのパルスよりも分周されたパルスを第２のパルス発生器で発生させ、これら第１及び第２パルス発生器のパルスに基づき副走査送りを制御するようにしたから、第１パルス発生器のみで副走査送りを制御する場合に比べて、精度のよい送り制御が可能になる。また、第２パルス発生器を第１パルス発生器と同軸の第１軸に取り付けてもよく、この場合にも構成簡単にして精度の良い送り制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェットプリンタを示す概略図である。
【図２】記録部を示す平面図である。
【図３】減速機構と各エンコーダとを示す斜視図である。
【図４】各エンコーダによる出力パルスの一例を示すタイミングチャートである。
【図５】記録紙送りの制御の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０　インクジェットプリンタ
１１　記録紙
１２　記録部
１５　プラテンローラ
１６，１７　押さえローラ
２０　ヘッド
２１　キャリッジ
３５　副走査送りモータ
３６　減速機構
３６ａ　ギヤ列
５０　原動ギヤ
５１〜５３　中間ギヤ
５４　従動ギヤ
６５　第１エンコーダ
６６　第２エンコーダ

Claims

モータと減速機構とにより副走査送り部材を回転駆動して記録紙を記録ヘッドに対して副走査方向に送って画像を記録する画像形成機の副走査送り制御装置において、
前記副走査送り部材の駆動軸またはこの駆動軸に近い前記減速機構の軸からなる第１軸に設けられ、前記第１軸の回転に基づきパルスを発生する第１のパルス発生器と、
前記第１軸よりも速い速度で回転する第２軸に設けられ、前記第２軸の回転に基づき前記第１パルス発生器でのパルスよりも分周されたパルスを発生する第２のパルス発生器と、
これら第１及び第２パルス発生器のパルスに基づき副走査送りを制御するコントローラとを備えたことを特徴とする画像形成機の副走査送り制御装置。
モータと減速機構とにより副走査送り部材を回転駆動して記録紙を記録ヘッドに対して副走査方向に送って画像を記録する画像形成機の副走査送り制御装置において、
前記副走査送り部材の駆動軸またはこの駆動軸に近い前記減速機構の軸からなる第１軸に設けられ、前記第１軸の回転に基づきパルスを発生する第１のパルス発生器と、
前記第１軸に設けられ、前記第１軸の回転に基づき前記第１パルス発生器でのパルスよりも分周されたパルスを発生する第２のパルス発生器と、
これら第１及び第２パルス発生器のパルスに基づき副走査送りを制御するコントローラとを備えたことを特徴とする画像形成機の副走査送り制御装置。