JP2007246193A - 搬送装置及びこれを用いたプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】被搬送物の搬送位置を正確に検出することが可能な小型の搬送装置及びこれを用いたプリンタを低コストで提供する。
【解決手段】エンコーダプレート４１は、外周部に多数のスリット４１ａが形成されており、その中心がローラ２１ａの端部に軸支されているので、ローラ２１ａと一体に回転する。また、ＰＩ４２は、スリット４１ａを光学的に検知してパルス信号列５０を出力する。位置検出部１６ａは、搬送ローラ対２１によってインスタントフイルムシート１１が挟持された時の搬送負荷によって生じるパルス信号の周期の変化量ΔＴを算出し、この変化量が閾値Ｔ０よりも大きくなった時に先端を検知する。また、先端を検知した以降に取得されるパルス信号列５０に基づいて搬送速度を算出して、インスタントフイルムシート１１の搬送位置を検出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、搬送ローラ対を備え、この搬送ローラ対によって搬送される被搬送物の搬送位置を検出する機能を有する搬送装置及びこれを用いたプリンタに関する。

近年、画像が記録される記録媒体を搬送しながらその記憶媒体上に画像を書き込むことにより、その記録媒体上に画像を記録するプリンタが普及している。また、このようなプリンタを小型化した携帯型のプリンタも市販されている。

このような携帯型のプリンタでは、記録媒体としてインスタントフイルムシートが用いられている。図５に示すように、このインスタントフイルムシート１００は、その記録面（観察面）の記録領域１００ａの周囲に余白部１００ｂを有している。このため、インスタントフイルムシート１００の記録領域１００ａに適切に画像を記録するためには、インスタントフイルムシート１００の搬送位置を正確に把握する必要がある。

従来の携帯型のプリンタに用いられる搬送装置は、インスタントフイルムシートの搬送位置を把握するために、インスタントフイルムシートの先端位置を検出するためのセンサと、搬送速度を検出するためのセンサとを備えており、例えば、図６に示す搬送装置１１０を用いている。この搬送装置１１０は、インスタントフイルムシート１００の両端縁部（余白部１００ｂ）を挟持して搬送する搬送ローラ対１１１と、２つのフォトインタラプタ（ＰＩ）１１２，１１３とを備えている。

搬送ローラ対１１１は、ローラ１１１ａ、及びローラ１１１ｂで構成されている。これらローラ１１１ａ，１１１ｂは、インスタントフイルムシート１００の両端縁部（余白部１００ｂ）を挟持する位置に配置されており、その回転軸は略平行に配置されている。また、ローラ１１１ａは、モータにより回転駆動され、ローラ１１１ｂは、ローラ１１１ａに向けてバネで付勢されている。

さらに、ローラ１１１ａの回転軸の一方の端部には、エンコーダプレート１１４が設けられている。このエンコーダプレート１１４は、円盤形状にされており、その外周部には、複数のスリットが形成されている。ＰＩ１１２は、エンコーダプレート１１４の外周部に配置されており、ローラ１１１ａの回転に伴って回転するエンコーダプレート１１４のスリットを光学的に検出してパルス信号列を出力する。また、ＰＩ１１３は、インスタントフイルムシート１００の先端を光学的に検知して検知信号を出力する。

このように、２つのＰＩ１１２，１１３を設けることによって、インスタントフイルムシートの先端をＰＩ１１３によって検知し、さらに、ＰＩ１１２から出力されるパルス信号によって搬送速度を算出することによって、インスタントフイルムシート１００の搬送位置を正確に把握することができる。

しかし、前述の搬送装置１１０では、ＰＩ１１２，１１３が２つ必要であり、製造コストが高くなるという問題や、装置が大型化するという問題があった。このような問題を解決するために、エンコーダプレートに、先端検出用のスリットと、速度検出用の複数のスリットとを設けて、１個のＰＩによって、先端検出と速度検出を可能にした搬送装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平０７−２０５５９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の搬送装置では、１コマ分でエンコーダプレートが１回転するという制約があり、名刺サイズのインスタントフイルムシート１００を搬送する場合、エンコーダプレートと１対１で同期する搬送ローラ対を用いると、搬送ローラ対の円周をインスタントフイルム１枚分の搬送長さと同じにしなければならないため、搬送ローラ対を構成するローラが大型化するという問題がある。また、ローラを小型化する場合には、エンコーダプレートとローラとの間にギアを介して減速させる必要があるため、機構が複雑となって大型化するという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、被搬送物の搬送位置を正確に検出することが可能な小型の搬送装置及びこれを用いたプリンタを低コストで提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の搬送装置は、モータによって回転駆動される搬送ローラ対を備え、この搬送ローラ対によって被搬送物を挟持して搬送する搬送装置であり、前記搬送ローラ対の一方のローラの端部に固定され、このローラの回転に伴って回転し、第１領域と第２領域とが周方向に交互に設けられた検知対象領域を有するエンコーダプレートと、前記検知対象領域を検知して、前記ローラの回転に同期したパルス信号列を出力するセンサと、前記センサから前記パルス信号列を取得し、前記被搬送物が前記搬送ローラ対に挟持された時の搬送負荷によって生じるパルス信号の周期の変化によって、前記被搬送物の先端を検知するとともに、前記先端を検知した以降の前記パルス信号列によって搬送速度を算出して、前記被搬送物の搬送位置を検出する位置検出手段とを備えていることを特徴とするものである。

また、前記先端を検知した以降の前記パルス信号列に基づいて、前記搬送速度を制御する搬送速度制御手段を備えていることが好ましい。さらに、前記位置検出手段は、前記パルス信号列の隣り合う前後のパルス信号の周期を検出するとともに、前記周期の変化量を逐次算出し、この変化量が閾値よりも大きくなった時に、前記先端を検知することが好ましい。

また、前記センサは、透過型のフォトインタラプタであり、前記エンコーダプレートは、前記第１領域がスリット部、前記第２領域が非スリット部で形成されていることが好ましい。

本発明のプリンタは、上記搬送装置と、この搬送装置によって搬送される記録媒体に対して画像を記録する記録装置とを備えていることを特徴とするものである。

本発明の搬送装置によれば、搬送ローラ対の一方のローラの端部に固定され、このローラの回転に伴って回転し、第１領域と第２領域とが周方向に交互に設けられた検知対象領域を有するエンコーダプレートと、検知対象領域を検知して、ローラの回転に同期したパルス信号列を出力するセンサと、センサからパルス信号列を取得し、被搬送物が搬送ローラ対に挟持された時の搬送負荷によって生じるパルス信号の周期の変化によって、被搬送物の先端を検知するとともに、先端を検知した以降のパルス信号列によって搬送速度を算出して、被搬送物の搬送位置を検出する位置検出手段とを備えているので、１つのセンサによって、被搬送物の搬送位置を正確に検出することができる。このため、搬送装置の小型化、低コスト化、及び省電力化を実現することができる。

また、被搬送物の先端を検出した以降のパルス信号列に基づいて、搬送速度を制御する搬送速度制御手段を備えているので、被搬送物を一定速度で安定して搬送することが可能である。

本発明のプリンタによれば、１つのセンサによって、記録媒体の正確な搬送位置を検出して、記録媒体の適切な位置に画像を記録することができるとともに、小型化、低コスト化、及び省電力化を実現することができる。また、記録媒体を一定速度で搬送しながら記録することができるので、記録画像の画質を向上させることができる。

図１に示すプリンタ１０は、画像が記録される記録媒体であるインスタントフイルムシートを搬送しながら、そのインスタントフイルムシートの記録面に画像を記録する携帯型のプリンタであり、携帯電話などと組み合わされて使用される。例えば、カメラ付き携帯電話から赤外線通信によって画像データを受信して、この画像データに基づいて、インスタントフイルムシートの記録面に画像を記録する。

このプリンタ１０は、インスタントフイルムシート１１が複数枚積層されたインスタントフイルムパック１２が装填される装填室１３と、この装填室１３から引き出されたインスタントフイルムシート１１を搬送する搬送装置１４と、インスタントフイルムシート１１の記録面に潜像を記録する記録装置１５と、プリンタ内の各部を制御するシステムコントローラ１６とを備えている。なお、インスタントフイルムシート１１は、インスタントフイルムシート１００と同様の構成であり、記録領域の周囲に余白部が形成されている。

搬送装置１４は、搬送ローラ対２１及び展開ローラ対２２を備えている。搬送ローラ対２１は、ローラ２１ａ，２１ｂで構成されており、インスタントフイルムシート１１の両側縁部（余白部）を挟持して搬送する。これらローラ２１ａ，２１ｂは、インスタントフイルムシート１１の両側縁部（余白部）を挟持する位置に配置され、その回転軸は、略平行に配置されている。また、ローラ２１ｂは、バネ２３によってローラ２１ａ側に付勢されている。さらに、ローラ２１ａは、ギア列（図示せず）を介してモータ２４によって回転駆動され、ローラ２１ｂは、ローラ２１ａの回転によって従動回転する。このモータ２４は、ＤＣモータであり、モータ駆動回路１７を介してシステムコントローラ１６に接続されている。システムコントローラ１６は、モータ駆動回路１７を制御することによって、モータ２４を回転させる。

また、展開ローラ対２２は、ローラ２２ａ，２２ｂで構成されており、これらは、略平行に配置されており、ローラ２２ｂは、バネ２５によってローラ２２ａ側に付勢されている。ローラ２２ａは、ローラ２１ａと同様に、ギア列（図示せず）を介してモータ２４によって回転駆動され、ローラ２２ｂは、ローラ２２ａの回転によって従動回転する。

展開ローラ対２２は、インスタントフイルムシート１１の現像溜まりを押し潰して現像剤を展開する。また、搬送装置１４には、搬送ローラ対２１と展開ローラ対２２との間に配置され展開中の現像剤を均一に展開させるための制御板３１，３２と、インスタントフイルムシート１１を送出口３３に案内するためのフイルム案内フレーム３４とが設けられている。

また、前述の記録装置１５は、インスタントフイルムパック１２の出口近傍に設けられており、この記録装置１５は、ＲＧＢのそれぞれに対応する光をインスタントフイルムシート１１に照射して、インスタントフイルムシート１１の幅方向に多数の光点（ドット）からなる潜像を記録する。

さらに、搬送装置１４は、エンコーダプレート４１と、ＰＩ４２とを備えている。エンコーダプレート４１は、略円盤形状を有しており、その外周部には、円周方向に向かって放射線状に多数のスリット４１ａが形成されている。なお、スリット４１ａが第１領域に相当し、各スリット４１ａ間の非スリット部が第２領域に相当し、これらで検知対象領域が構成されている。

このエンコーダプレート４１は、その中心がローラ２１ａの端部に軸支されており、ローラ２１ａの回転に伴って一体に回転する。ＰＩ４２は、投光素子と受光素子とからなる透過型のフォトインタラプタであり、エンコーダプレート４１が回転された時に、その外周部に形成されたスリット４１ａが投光素子と受光素子との間を通過するように配置されている。

ＰＩ４２は、このエンコーダプレート４１がローラ２１ａと一体に回転すると、スリット４１ａを介して、投光素子からの光を受光素子で受光して、ローラ２１ａの回転に同期したパルス信号列を出力する。

搬送ローラ対２１は、モータ２４によってローラ２１ａが回転駆動されると、ローラ２１ｂは従動回転する。インスタントフイルムシート１１が搬送ローラ対２１に挟持されていない状態では、図２（Ａ）に示すように、ローラ２１ｂは、ローラ２１ａに当接した状態でローラ２１ａに従動回転する。その後、インスタントフイルムシート１１の先端が搬送ローラ対２１に到達すると、図２（Ｂ）に示すように、ローラ２１ｂはバネ２３の付勢力に抗して上方に移動して、搬送ローラ対２１によってインスタントフイルムシート１１が挟持される。

モータ２４は、前述したようにＤＣモータであり、搬送負荷によって回転速度に変動が生じる。このため、インスタントフイルムシート１１が搬送ローラ対２１に挟持されると、モータ２４は、搬送負荷によって回転速度が低下する。このため、ＰＩ４２から出力されるパルス信号列５０は、図３に示すように、インスタントフイルムシート１１が搬送ローラ対２１に挟持されていない時（非搬送状態）のパルス信号５１の周期Ｔ１よりも、挟持されている時（搬送状態）のパルス信号５２の周期Ｔ２の方が大きくなる。

前述のシステムコントローラ１６は、位置検出部１６ａと、搬送速度制御部１６ｂとを備えている。位置検出部１６ａは、インスタントフイルムシート１１の先端の検知、及び搬送速度を算出することによって、搬送位置を検出する。

位置検出部１６ａは、ＰＩ４２から出力されるパルス信号列を逐次取得し、パルス信号の周期Ｔｎと、その次のパルス信号の周期Ｔｎ＋１とを検出するとともに、パルス信号の周期の変化量ΔＴ＝（Ｔｎ＋１）−Ｔｎを算出する。その後、位置検出部１６ａは、変化量ΔＴが閾値Ｔ０よりも大きいか否かを判定して、閾値Ｔ０よりも大きいと判定された時に、インスタントフイルムシート１１の先端が搬送ローラ対２１を通過したことを検知する。

例えば、ＰＩ４２から図３に示すパルス信号列５０が出力されている場合、インスタントフイルムシート１１が搬送ローラ対２１に挟持される前に出力されるパルス信号５１の周期Ｔ１、挟持された後に出力されるパルス信号５２の周期Ｔ２とすると、挟持された時に、搬送ローラ対２１にはインスタントフイルムシート１１の搬送負荷が生じて回転速度が低下するので、Ｔ２＞Ｔ１となる。このため、変化量ΔＴ（＝Ｔ２−Ｔ１）が閾値Ｔ０よりも大きくなり、位置検出部１６ａが、インスタントフイルムシート１１の先端の通過を検知する。

また、位置検出部１６ａは、先端の通過が検知された以降のパルス信号列５０に基づいて、インスタントフイルムシート１１の搬送速度を算出する。位置検出部１６ａは、インスタントフイルムシート１１の先端の検知と、搬送速度を算出することによって、インスタントフイルムシート１１の搬送位置を検出することができる。

また、搬送速度制御部１６ｂは、インスタントフイルムシート１１の先端を検知した以降に取得されるパルス信号列に基づき、モータ駆動回路１７を介してモータ２４の回転速度を制御して、インスタントフイルムシート１１の搬送速度を制御する。このため、インスタントフイルムシート１１の搬送速度を一定に保持することが可能であり、インスタントフイルムシート１１を安定して搬送することができる。

次に、上記構成のプリンタ１０の作用を説明する。プリンタ１０によって、記録処理を行う場合、最初に、インスタントフイルムパック１２内の１枚のインスタントフイルムシート１１が、図示せぬ爪（クロー）によって、搬送ローラ対２１に挟持される位置まで押し出されて、インスタントフイルムシート１１の搬送が開始される。

これと同時に、システムコントローラ１６は、モータ駆動回路１７を制御して搬送ローラ対２１を回転させる。この時、位置検出部１６ａは、ＰＩ４２から出力されるパルス信号列５０を逐次取得するとともに、パルス信号の周期Ｔｎと、次のパルス信号の周期Ｔｎ＋１とを検出する。位置検出部１６ａは、周期の変化量ΔＴ＝（Ｔｎ＋１）−Ｔｎを算出し、この変化量ΔＴが閾値Ｔ０よりも大きいか否かを判定する。

閾値Ｔ０よりも大きくない、すなわち閾値Ｔ０以下であると判定された場合、システムコントローラ１６は、一定時間ｔが経過したか否かを判定する。一定時間ｔが経過していないと判定された場合、パルス信号の周期Ｔｎ，Ｔｎ＋１を検出する処理に戻る。また、一定時間ｔが経過したと判定された場合、エラー処理を行って記録処理を終了する。なお、このエラー処理としては、例えば、プリンタ１０に設けられた表示装置に、インスタントフイルムシート１１がないことを示すエラーメッセージを表示すれば良い。

また、変化量ΔＴが閾値Ｔ０よりも大きいと判定された場合、位置検出部１６ａは、インスタントフイルムシート１１の先端を検知して、その後に取得されるパルス信号列５０に基づいて、搬送速度を算出する。位置検出部１６ａは、先端の検知及び搬送速度に基づいて、インスタントフイルムシート１１の正確な搬送位置を検出する。

その後、搬送速度制御部１６ｂは、先端の検知以降のパルス信号列５０に基づいて、モータ駆動回路１７を介してモータ２４の回転速度を制御して、インスタントフイルムシート１１の搬送速度を制御する。システムコントローラ１６は、インスタントフイルムシート１１の記録開始位置が、記録装置１５に到達したことを検出すると、記録装置１５を制御して画像の記録を開始して、インスタントフイルムシート１１の記録面に画像を潜像で記録する。この時、前述の搬送速度制御部１６ｂは、モータ駆動回路１７を制御して、インスタントフイルムシート１１の搬送速度を一定に保持する。

その後、インスタントフイルムシート１１が、展開ローラ対２２に到達すると、この展開ローラ対２２によって現像剤が展開され、この現像剤は、制御板３１，３２によって均一にされる。さらに、インスタントフイルムシート１１は、フイルム案内フレーム３４によって、送出口３３から外部に送り出される。

このように、インスタントフイルムシート１１の搬送位置を検出して、記録領域に正確に画像を記録するとともに、この記録時に、インスタントフイルムシートを一定速度で搬送することによって記録画像の画質が向上する。

なお、上記実施形態において、エンコーダプレートを搬送ローラ対の一方のローラに設ける場合を例に説明したが、エンコーダプレートを展開ローラ対の一方に設けても良い。この場合、エンコーダプレートの検知対象領域を検知することが可能な位置にＰＩを配置すれば良い。

また、上記実施形態において、エンコーダプレートに矩形状の多数のスリットを形成した場合について説明を行ったが、矩形状に限らず、ＰＩで検出可能であれば他の形状でも良いし、切り欠きでも良い。

さらに、上記実施形態において、第１領域をスリットとし、第２領域を非スリットとして検知対象領域を形成したが、第１領域及び第２領域が交互にフォトインタラプタを通過してパルス信号列が得られれば良く、例えば、反射率の異なる第１領域及び第２領域を形成し、反射型のフォトインタラプタによってパルス信号列を得ても良い。また、検知対象領域は、スリットと非スリット領域を交互に設けるパターンに代えて、市松模様のパターンを用いても良い。

また、上記実施形態において、エンコーダプレートの検知対象領域をフォトインタラプタによって光学的に検知する場合を例に説明したが、これに限るものではなく、検知対象領域の第１領域を導電部材、第２領域を非導電部材で形成し、エンコーダプレートの回転によって検知対象領域と摺接するブラシ部材を設けて、電気的に検知対象領域を検知してパルス信号列を得るようにしても良い。

さらに、上記実施形態において、モータとして、ＤＣモータを用いる場合を例に説明したが、これに限るものではなく、搬送負荷によって回転速度が低下するモータであれば本発明を適用可能であり、例えば、ＡＣモータを用いても良い。

また、上記実施形態において、本発明の搬送装置を携帯型のプリンタに適用した場合を例に説明を行ったが、これに限るものではなく、例えば、本発明を感熱プリンタに適用しても良いし、被搬送物の搬送位置を正確に検出することが必要な機器であれば、プリンタ以外の機器に本発明を適用しても良い。なお、この場合、搬送装置に展開ローラ対を設けなくて良い。

プリンタの構成を示す側面概略図である。 搬送ローラ対の搬送時と非搬送時の状態を示す説明図である。 ＰＩから出力されるパルス信号列を示す説明図である。 プリンタの作用を説明するフローチャートである。 インスタントフイルムシートの構成を示す平面図である。 従来の搬送装置の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０ プリンタ
１１，１００ インスタントフイルムシート
１４，１１０ 搬送装置
１５ 記録装置
１６ システムコントローラ
１６ａ 位置検出部
１６ｂ 搬送速度制御部
２１，１１１ 搬送ローラ対
２２ 展開ローラ対
２１ａ，２１ｂ，１１１ａ，１１１ｂ ローラ
２４ モータ
４１，１１４ エンコーダプレート
４２，１１２，１１３ ＰＩ
５０ パルス信号列
５１，５２ パルス信号
Ｔ１，Ｔ２，Ｔｎ，Ｔｎ＋１ 周期

Claims (5)

1. モータによって回転駆動される搬送ローラ対を備え、この搬送ローラ対によって被搬送物を挟持して搬送する搬送装置において、
   前記搬送ローラ対の一方のローラの端部に固定され、このローラの回転に伴って回転し、第１領域と第２領域とが周方向に交互に設けられた検知対象領域を有するエンコーダプレートと、
   前記検知対象領域を検知して、前記ローラの回転に同期したパルス信号列を出力するセンサと、
   前記センサから前記パルス信号列を取得し、前記被搬送物が前記搬送ローラ対に挟持された時の搬送負荷によって生じるパルス信号の周期の変化によって、前記被搬送物の先端を検知するとともに、前記先端を検知した以降の前記パルス信号列によって搬送速度を算出して、前記被搬送物の搬送位置を検出する位置検出手段と、
   を備えていることを特徴とする搬送装置。
2. 前記先端を検知した以降の前記パルス信号列に基づいて、前記搬送速度を制御する搬送速度制御手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
3. 前記位置検出手段は、前記パルス信号列の隣り合う前後のパルス信号の周期を検出するとともに、前記周期の変化量を逐次算出し、この変化量が閾値よりも大きくなった時に、前記先端を検知することを特徴とする請求項１または２記載の搬送装置。
4. 前記センサは、透過型のフォトインタラプタであり、前記エンコーダプレートは、前記第１領域がスリット部、前記第２領域が非スリット部で形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の搬送装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の搬送装置と、
   前記搬送装置によって搬送される記録媒体に対して画像を記録する記録装置と、
   を備えていることを特徴とするプリンタ。

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