JP2007246193A - 搬送装置及びこれを用いたプリンタ - Google Patents
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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
【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。
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
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
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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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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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JP2006069257A JP2007246193A (ja) | 2006-03-14 | 2006-03-14 | 搬送装置及びこれを用いたプリンタ |
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2006
- 2006-03-14 JP JP2006069257A patent/JP2007246193A/ja active Pending
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