JP2005041617A - 記録媒体搬送装置及び画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体が搬送ローラをスリップした等の異常が発生した場合でも、そのスリップ量に応じた正確な送り制御を可能とした記録媒体搬送装置及び画像記録装置を提供すること。
【解決手段】搬送ローラ１の回転軸１１に設けられた第１のロータリーエンコーダ６と、前記第１のロータリーエンコーダ６のパルスを読み取る第１の読み取り手段７と、前記従動ローラ３の回転軸３１に設けられた第２のロータリーエンコーダ８と、前記第２のロータリーエンコーダ８のパルスを読み取る第２の読み取り手段９と、前記第１及び第２の読み取り手段７、９によって読み取られた各パルス数を比較する比較手段と、前記比較手段の結果に基づいて、搬送ローラ１を駆動する駆動手段２を記録媒体Ｐの搬送量に対応したパルス数分駆動させることで前記記録媒体Ｐの搬送量を制御する制御手段とを備えた記録媒体搬送装置及びこれを備えた画像記録装置。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体搬送装置及び画像記録装置に関し、詳しくは、高精度の搬送制御が可能な記録媒体搬送装置及びこれを備えた画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像記録を行う画像記録装置においては、駆動モータと連結された搬送ローラと、該搬送ローラと対向して設けられた従動ローラとからなるローラ対により記録媒体を狭持しつつ記録媒体を記録手段よる記録位置に搬送して画像記録を行っている。このような画像記録装置において高品質な画像を記録するためには、記録媒体の搬送を数ミクロン単位で高精度に行うことが必要となる。
【０００３】
従来、記録媒体を高精度に搬送するために、搬送ローラの一端にロータリーエンコーダを設け、該ロータリーエンコーダのパルス検出量から搬送量を検出するようにしているが、記録媒体が搬送ローラをスリップしてしまった場合には、正確な搬送量を検出することができない。通常、画像記録は記録手段よって連続的に行われるため、記録媒体がスリップして実際には搬送されていない場合でも、搬送ローラの駆動量は変化しないので、記録媒体は搬送されたものとして画像記録を行ってしまう。このような場合には記録画素が重複した位置に記録されてしまう等、記録された画像に重大な欠陥を発生する問題があった。
【０００４】
ところで、搬送ローラと従動ローラからなるローラ対によって記録媒体を搬送する搬送装置において、従動ローラ側にロータリーエンコーダを設けることが特許文献１により知られている。これによれば、記録媒体が搬送ローラをスリップした場合でも、従動ローラは記録媒体の現実の動きに従動することから、記録媒体の実際の搬送量を把握することができる。
【０００５】
しかし、このようにロータリーエンコーダを従動ローラ側に設けたとしても、実際にスリップが発生したのかどうか、また、どの程度の量のスリップが発生したのかを全く把握することができない。従って、スリップ量に応じた正確な送り制御を行うことができないため、記録媒体の高精度な搬送を行い得るものとはいい難かった。
【０００６】
更に、記録媒体に対して搬送方向に人為的に外力を作用すること等によって、記録媒体が引っ張られるような異常事態が発生した場合でも、ロータリーエンコーダでは単に従動ローラの回転量から記録媒体の搬送量を検出しているにすぎないため、異常事態であることを検知することはできず、異常な状態で搬送されたままの記録媒体に対して画像記録を継続することとなり、高品質の画像記録を行う上では問題であった。
【０００７】
また、上記特許文献１に記載のものでは、例えば搬送ローラの表面に埃や汚れが付着したり、長期に亘る使用の結果、記録媒体との間の摩擦抵抗が極端に小さくなったりすること等が原因で頻繁にスリップを繰り返すことにより、搬送ローラの清掃或いは交換が必要となるような場合であっても、実際にスリップが発生したことを把握することができないため、作業者が逐一目視観察することにより認識する以外に、搬送ローラの清掃或いは交換の必要性を認識することができなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１１５４４７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の課題は、記録媒体が搬送ローラをスリップした等の異常が発生した場合でも、そのスリップ量に応じた正確な送り制御を可能とした記録媒体搬送装置及び画像記録装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の課題は、搬送ローラの清掃或いは交換の必要性を自動的に認識することのできる記録媒体搬送装置及び画像記録装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、記録媒体を搬送するための搬送ローラと、前記搬送ローラを回転駆動させる駆動手段と、前記搬送ローラと対向配置され、前記搬送ローラに向けて押圧する従動ローラとを有し、前記駆動手段を駆動させることにより前記搬送ローラを回転させ、前記搬送ローラと前記従動ローラとの間で前記記録媒体を挟持して搬送する記録媒体搬送装置において、前記搬送ローラの回転軸に設けられた第１のロータリーエンコーダと、前記第１のロータリーエンコーダのパルスを読み取る第１の読み取り手段と、前記従動ローラの回転軸に設けられた第２のロータリーエンコーダと、前記第２のロータリーエンコーダのパルスを読み取る第２の読み取り手段と、前記第１及び第２の読み取り手段によって読み取られた各パルス数を比較する比較手段と、前記比較手段の結果に基づいて、前記駆動手段を前記記録媒体の搬送量に対応したパルス数分駆動させることで前記記録媒体の搬送量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする記録媒体搬送装置である。
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記比較手段による比較の結果、前記第１及び第２の読み取り手段によって読み取られた各パルス数の差が予め設定された値よりも大きい場合に警告を発する警告手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の記録媒体搬送装置である。
【００１４】
請求項３記載の発明は、前記比較手段による比較の結果、前記第１の読み取り手段によって読み取られたパルスが第２の読み取り手段によって読み取られたパルス数よりも大きくなった回数をカウントするカウント手段と、前記カウント手段によるカウント値が予め設定された値よりも大きくなった場合に警告を発する警告手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の記録媒体搬送装置。
【００１５】
請求項４記載の発明は、前記搬送ローラは、少なくとも表面が弾性体からなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の記録媒体搬送装置である。
【００１６】
請求項５記載の発明は、前記従動ローラは、剛性体からなることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の記録媒体搬送装置である。
【００１７】
請求項６記載の発明は、前記記録媒体に画像を記録する記録手段と、請求項１〜５のいずれかに記載の記録媒体搬送装置とを有し、前記記録媒体搬送装置によって前記記録媒体を前記記録手段による記録位置に搬送することを特徴とする画像記録装置である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る記録媒体搬送装置を備えた画像記録装置の概略構成図であり、ここでは画像記録装置としてインクジェットプリンタを例示している。
【００２０】
図中、１は搬送ローラ、２は駆動手段を構成する駆動モータであり、搬送ローラ１の回転軸１１に取り付けられたプーリ１２と、駆動モータ２の駆動軸２１に設けられたプーリ２２とに亘って、駆動ベルト１３が架け渡されることによって、該駆動モータ２の駆動力が搬送ローラ１に伝達され、該搬送ローラ１が回転するようになっている。
【００２１】
３は搬送ローラ１に対向配置された従動ローラである。従動ローラ３は、搬送ローラ１に対して所定の押圧力を持って配置されており、搬送ローラ１との間に記録媒体Ｐを挟持し、駆動モータ２の駆動によって搬送ローラ１が回転することにより、記録媒体Ｐを図中Ａ方向に向けて搬送すると同時に、記録媒体Ｐの搬送に従動して回転するようになっている。なお、記録媒体Ｐは、予め所定サイズに裁断されたシート状の記録媒体の他、ロール状に巻回された元巻から連続して繰り出されるロール状の記録媒体でもよい。
【００２２】
４は記録ヘッドであり、図示しないキャリッジ上に搭載され、図示しない駆動手段によって、記録媒体Ｐの搬送方向である図中Ａ方向と直交する図中Ｂ方向に沿って往復移動可能に設けられている。記録ヘッド４の下面には多数のノズルが配列されており、これらノズルから記録媒体Ｐの記録面に向けて所定のタイミングでインクを吐出することにより、所望のインクジェット画像を記録する。
【００２３】
５はプラテンであり、記録ヘッド４の下面のインク吐出面と対向配置され、上記搬送ローラ１及び従動ローラ３によって搬送される記録媒体Ｐの裏面を支持し、図示しない吸引手段によって記録媒体Ｐを表面に吸着させることで、記録ヘッド４によって画像が記録される記録面の平滑性を保つようになっている。
【００２４】
６は搬送ローラ１に設けられた円板状の第１のロータリーエンコーダであり、搬送ローラ１と一体となって回転するように、搬送ローラ１の回転軸１１に同軸状に設けられており、その表面には放射状のパターン６１が等間隔で形成されている。
【００２５】
７は第１のエンコーダセンサ（第１の読み取り手段）であり、搬送ローラ１と一体になって回転する第１のロータリーエンコーダ６のパターン６１を読み取り、その読み取り結果をパルス信号として出力する。この第１のエンコーダセンサ７は、ここでは第１のロータリーエンコーダ６のパターン６１を非接触で読み取る反射型の光学式センサを用いているが、上記パターン６１を読み取り可能であればその構造は特に問わない。
【００２６】
８は従動ローラ３に設けられた円板状の第２のロータリーエンコーダであり、従動ローラ３と一体となって回転するように、従動ローラ３の回転軸３１に同軸状に設けられており、その表面には放射状のパターン８１が等間隔で形成されている。
【００２７】
９は第２のエンコーダセンサ（第２の読み取り手段）であり、従動ローラ３と一体になって回転する第２のロータリーエンコーダ８のパターン８１を読み取り、その読み取り結果をパルス信号として出力する。この第２のエンコーダセンサ９も、ここでは第２のロータリーエンコーダ８のパターン８１を非接触で読み取る反射型の光学式センサを用いているが、上記パターン８１を読み取り可能であればその構造は特に問わない。
【００２８】
なお、ここで、第１のロータリーエンコーダ６と第２のロータリーエンコーダ８とは、記録媒体Ｐの搬送時にスリップが発生しないものと仮定したときに、第１のエンコーダセンサ７及び第２のエンコーダセンサ９によってそれぞれ読み取られるパルス数が同一となるように形成されているものとする。
【００２９】
図２は、記録媒体搬送装置の制御ブロック図、図３は、記録媒体を搬送する際の制御に係るフローチャートである。これらを用いて、かかるインクジェットプリンタにおける記録媒体搬送装置の動作について説明する。
【００３０】
なお、図２において、１００は各種制御を行う制御部、１０１は第１のエンコーダセンサ７及び第２のエンコーダセンサ９によって検出された各パルス数の差を演算処理する比較演算部、１０２はスリップが発生した回数をカウントするスリップ発生カウンタ、１０３は警告情報を含む各種情報の画面表示及び／又は警告ランプを含む各種情報の点灯表示を行う表示部、１０４は警告ブザー、警告アナウンス等の警告音を含む各種音声信号を発生する音声発生部である。これら表示部１０３、音声発生部１０４は、本発明における警告手段を構成しているが、警告手段は表示部１０３及び音声発生部１０４のうちのいずれか一方のみでもよい。
【００３１】
制御部１００は、駆動モータ２に所定の制御信号を出力することにより、駆動モータ２を回転駆動させる。ここで、制御部１００は、駆動モータ２に対して、記録媒体Ｐを予め定められた所定のパルス数ｍ分だけ搬送するように指令を出すと（Ｓ１）、この駆動モータ２の回転駆動により、搬送ローラ１が回転し、記録媒体Ｐは従動ローラ３との間で挟持されつつ搬送される。
【００３２】
搬送ローラ１が回転すると、第１のロータリーエンコーダ６も一体となって回転し、その表面に形成されたパターン６１が第１のエンコーダセンサ７により読み取られ、その読み取られたパルス数ｎ１が制御部１００に入力される。
【００３３】
また、このとき記録媒体Ｐの搬送に従動ローラ３が従動して回転し、第２のロータリーエンコーダ８も一体となって回転する。この第２のロータリーエンコーダ８の回転により、その表面に形成されたパターン８１が第２のエンコーダセンサ９により読み取られ、その読み取られたパルス数ｎ２が制御部１００に入力される。
【００３４】
制御部１００では、これら第１のエンコーダセンサ７によるパルス数ｎ１及び第２のエンコーダセンサ９によるパルス数ｎ２を常時監視しており、各パルス数ｎ１、ｎ２のうちのいずれか一方が上記予め定められた所定のパルス数ｍと等しくなったことを検知するまで駆動モータ２の回転を継続する。そして、パルス数ｎ１又はｎ２のいずれかが上記パルス数ｍと等しくなったことを検知すると（Ｓ２）、制御部１００は駆動モータ２の駆動を一旦停止させる（Ｓ３）。
【００３５】
各パルス数ｎ１、ｎ２は、比較演算部１０１に送られ、パルス数ｎ１とｎ２との比較が行われる。ここで、ｎ１＝ｎ２である場合、記録媒体Ｐは所定のパルス数ｍ分だけ正常に搬送されたことが判断され（Ｓ４）、制御部１００は記録媒体Ｐの１回の搬送制御を終了する。
【００３６】
しかし、上記Ｓ４のステップにおける各パルス数ｎ１、ｎ２の比較の結果、ｎ１≠ｎ２である場合には、記録媒体Ｐの搬送中に異常が発生したことが判断される。
【００３７】
このとき、まず、ｎ１＜ｎ２であるか否かが判断される（Ｓ５）。ここでｎ１＜ｎ２である場合は、搬送ローラ１よりも従動ローラ３の回転量の方が大きい場合である。通常の搬送において、駆動モータ２によって回転される搬送ローラ１よりも従動ローラ３の回転量の方が大きいことは考えられないため、これは例えば人為的な要因等によって記録媒体Ｐが搬送方向に沿って強制的に引っ張られたものであることがわかる。この場合、正常な画像記録ができないものとして、制御部１００は、表示部１０３によって画面上にその旨の警告表示を行ったり、警告ランプの点灯表示を行ったりすると共に、音声発生部１０４によって警告音や警告アナウンスを発生させることにより、警告を促す（Ｓ６）。
【００３８】
また、ｎ１＜ｎ２でない場合、すなわち、ｎ１＞ｎ２である場合は、搬送ローラ１の回転量が従動ローラ３よりも大きい場合であり、これは、記録媒体Ｐの搬送中に搬送ローラ１との間でスリップが発生した場合である。ここで制御部１００は、スリップ発生カウンタ１０２のカウント値を１加算する（Ｓ７）。
【００３９】
次いで、制御部１００では、このスリップ発生カウンタ１０２のカウント値が、制御部１００又はスリップ発生カウンタ１０２において予め設定されたカウント値ｘよりも大きいか否かを判断する（Ｓ８）。
【００４０】
記録媒体Ｐの搬送において頻繁にスリップを繰り返す場合は、例えば長期に亘る使用の結果、搬送ローラ１の表面に紙粉や汚れ等が付着して記録媒体Ｐとの摩擦抵抗が小さくなる等の原因が考えられ、このような場合には、搬送ローラ１を清掃したり、搬送ローラ１自体を交換する必要がある。上記カウント値ｘは、このような搬送ローラ１の清掃や交換等が必要となるおおよそのスリップ回数の最大値を規定しており、スリップ発生カウンタ１０２におけるカウント値がこのカウント値ｘを超えた場合、制御部１００は、表示部１０３によって画面上に搬送ローラ１の清掃や交換を促す警告表示を行ったり、警告ランプの点灯表示を行ったりすると共に、音声発生部１０４によって警告音や警告アナウンスを発生させることにより、警告を促す（Ｓ６）。
【００４１】
スリップ発生カウンタ１０２におけるカウント値がこのカウント値ｘを超えていない場合、比較演算部１０１において（ｎ１−ｎ２）＝Ｎを演算し、第１のエンコーダセンサ７のパルス数ｎ１と第２のエンコーダセンサ９のパルス数ｎ２との差分Ｎを算出する（Ｓ９）。
【００４２】
ここで、制御部１００では、上記Ｎの値が制御部１００において予め設定された値ｙよりも大きいか否かを判断する（Ｓ１０）。
【００４３】
上記したように、搬送ローラ１の表面に紙粉や汚れ等が付着することが原因となって記録媒体Ｐとの摩擦抵抗が小さくなると、記録媒体Ｐと搬送ローラ１との間でのスリップ量が大きくなり、やはり搬送ローラ１の清掃や交換等が必要となる。上記値ｙは、このようなスリップ量の最大値を規定しており、スリップ量（＝Ｎ）の値がこの値ｙを超えた場合、制御部１００は、表示部１０３によって画面上に搬送ローラ１の清掃や交換を促す警告表示を行ったり、警告ランプの点灯表示を行ったりすると共に、音声発生部１０４によって警告音や警告アナウンスを発生させることにより、警告を促す（Ｓ６）。
【００４４】
Ｎ＜ｙである場合、制御部１００は、駆動モータ２にパルス数Ｎ分だけ搬送するように指令を出す（Ｓ１１）。
【００４５】
次いで、制御部１００では、第２のエンコーダセンサ９のパルス数ｎ２を監視し、ｎ２＝Ｎとなるまで駆動モータ２を駆動させ（Ｓ１２）、ｎ２＝Ｎとなったら駆動モータ２の駆動を停止させる（Ｓ１３）。これにより、記録媒体Ｐを所望の搬送量だけ確実に送ることができる。
【００４６】
かかる記録媒体搬送装置及びこの記録媒体搬送装置を備えた画像記録装置によれば、搬送ローラ１と従動ローラ３の双方にロータリーエンコーダ６、８を設けたので、搬送ローラ１の振れや従動ローラ３との押圧力のバラツキによって、搬送ローラ１の回転量に伴う記録媒体Ｐの現実の搬送量が変化したり、回転する搬送ローラ１と記録媒体Ｐとの間でスリップが発生したとしても、搬送ローラ１の回転量と従動ローラ３の回転量との差からスリップの発生等の異常を検出することができ、そのスリップ量に応じた数ミクロン単位の高精度搬送においても正確な搬送量を制御することが可能となる。
【００４７】
また、そのスリップの発生の検知によって、搬送ローラの清掃或いは交換の必要性を自動的に認識することができる。
【００４８】
本発明においては、従動ローラ３にもロータリーエンコーダ８が設けられているため、搬送ローラ１自体に剛性体で部品精度の良いものを使用する必要がなく、少なくとも表面が弾性体からなる搬送ローラ１を用いることもできる。このような弾性体からなる搬送ローラ１は安価に構成することができるため、搬送装置を低コストで構成することができ、また、記録媒体Ｐとの摩擦抵抗を大きくすることができるため、記録媒体Ｐに対して回転トルクを確実に伝達することができるため、記録媒体Ｐを安定的に搬送する上で有効である。このような弾性体としては、ＥＰＤＭゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲゴム、シリコンゴム等を挙げることができる。
【００４９】
また、従動ローラ３は剛性体からなることが好ましい。従動ローラ３に剛性体を用いることによって、記録媒体Ｐを搬送ローラ１との間で挟持するために該搬送ローラ１に対して押圧力を作用させても、従動ローラ３自体が変形することがなく、この従動ローラ３と一体になって回転するロータリーエンコーダ６及びエンコーダセンサ７によって正確な搬送量を検出することが可能である。このような剛性体としては、ＳＵＳ、アルミ、鉄等の金属を挙げることができる。
【００５０】
以上説明した実施形態は、記録媒体搬送装置をインクジェットプリンタに適用した例であるが、本発明に係る記録媒体搬送装置はインクジェットプリンタに限らず、例えばレーザープリンタ、複写機、ファクシミリ等、記録媒体を搬送ローラと従動ローラとの間で挟持して記録手段による記録位置まで正確に搬送する必要のある画像記録装置に広く適用することができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、記録媒体が搬送ローラをスリップした等の異常が発生した場合でも、そのスリップ量に応じた正確な送り制御を可能とした記録媒体搬送装置及び画像記録装置を提供することができる。
【００５２】
また、本発明によれば、搬送ローラの清掃或いは交換の必要性を自動的に認識することのできる記録媒体搬送装置及び画像記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像記録装置の概略構成図
【図２】本発明に係る画像記録装置の制御ブロック図
【図３】記録媒体を搬送する際の制御に係るフローチャート
【符号の説明】
１：搬送ローラ
２：駆動モータ
３：従動ローラ
４：記録ヘッド
５：プラテン
６：第１のロータリーエンコーダ
７：第１のエンコーダセンサ
８：第２のロータリーエンコーダ
９：第２のエンコーダセンサ
１００：制御部
１０１：比較演算部
１０２：スリップ発生カウンタ
１０３：表示部
１０４：音声発生部

Claims (6)

1. 記録媒体を搬送するための搬送ローラと、前記搬送ローラを回転駆動させる駆動手段と、前記搬送ローラと対向配置され、前記搬送ローラに向けて押圧する従動ローラとを有し、前記駆動手段を駆動させることにより前記搬送ローラを回転させ、前記搬送ローラと前記従動ローラとの間で前記記録媒体を挟持して搬送する記録媒体搬送装置において、前記搬送ローラの回転軸に設けられた第１のロータリーエンコーダと、前記第１のロータリーエンコーダのパルスを読み取る第１の読み取り手段と、前記従動ローラの回転軸に設けられた第２のロータリーエンコーダと、前記第２のロータリーエンコーダのパルスを読み取る第２の読み取り手段と、前記第１及び第２の読み取り手段によって読み取られた各パルス数を比較する比較手段と、前記比較手段の結果に基づいて、前記駆動手段を前記記録媒体の搬送量に対応したパルス数分駆動させることで前記記録媒体の搬送量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする記録媒体搬送装置。
2. 前記比較手段による比較の結果、前記第１及び第２の読み取り手段によって読み取られた各パルス数の差が予め設定された値よりも大きい場合に警告を発する警告手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の記録媒体搬送装置。
3. 前記比較手段による比較の結果、前記第１の読み取り手段によって読み取られたパルスが第２の読み取り手段によって読み取られたパルス数よりも大きくなった回数をカウントするカウント手段と、前記カウント手段によるカウント値が予め設定された値よりも大きくなった場合に警告を発する警告手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の記録媒体搬送装置。
4. 前記搬送ローラは、少なくとも表面が弾性体からなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の記録媒体搬送装置。
5. 前記従動ローラは、剛性体からなることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の記録媒体搬送装置。
6. 前記記録媒体に画像を記録する記録手段と、請求項１〜５のいずれかに記載の記録媒体搬送装置とを有し、前記記録媒体搬送装置によって前記記録媒体を前記記録手段による記録位置に搬送することを特徴とする画像記録装置。

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