JP2009208248A - Recording device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は記録装置に関し、詳しくは搬送ベルト上を搬送される記録媒体の正確な移動量を検出でき、高品質な記録を行うことができる記録装置に関する。 The present invention relates to a recording apparatus, and more particularly to a recording apparatus that can detect an accurate amount of movement of a recording medium conveyed on a conveying belt and perform high-quality recording.
搬送ベルトによって記録媒体を搬送するインクジェット記録装置は、複数のローラに張架された搬送ベルトの上面が記録媒体の載置面とされ、いずれかのローラを駆動ローラとして回転駆動させることにより、搬送ベルトを回転させ、その上に載置された記録媒体を搬送させる。搬送ベルト上を搬送される記録媒体に対する画像記録は、搬送途中で記録媒体の位置に応じた適切なタイミングで記録ヘッドからインクを吐出することにより行うため、記録媒体に正確に記録を行うためには、記録開始から終了までの間、記録媒体の位置を正確に検出し続ける必要がある。 An ink jet recording apparatus that transports a recording medium by a transport belt has a top surface of a transport belt that is stretched around a plurality of rollers as a mounting surface of the recording medium, and is driven by rotating one of the rollers as a drive roller. The belt is rotated, and the recording medium placed thereon is conveyed. Image recording on a recording medium conveyed on the conveying belt is performed by ejecting ink from the recording head at an appropriate timing according to the position of the recording medium in the middle of conveyance, so that accurate recording on the recording medium is performed. Therefore, it is necessary to accurately detect the position of the recording medium from the start to the end of recording.
一般に、搬送ベルト上を搬送される記録媒体の位置は、搬送ベルトを張架しているローラと同軸に設けられたエンコーダから出力されるパルス信号によって検出することができる(特許文献1)。しかし、この方法は、記録媒体の位置を直接検出しているわけではない。 Generally, the position of the recording medium conveyed on the conveyance belt can be detected by a pulse signal output from an encoder provided coaxially with a roller that stretches the conveyance belt (Patent Document 1). However, this method does not directly detect the position of the recording medium.
一方、記録媒体の表面に従動ローラを当接させて記録媒体の移動に従動して回転させ、この従動ローラと同軸にエンコーダを設けることにより、記録媒体の位置を読み取るようにすることが提案されている(特許文献2)。これによれば、記録媒体の位置を直接検出することができる。 On the other hand, it has been proposed to read the position of the recording medium by bringing the driven roller into contact with the surface of the recording medium and rotating the recording medium following the movement of the recording medium and providing an encoder coaxially with the driven roller. (Patent Document 2). According to this, the position of the recording medium can be directly detected.
しかし、記録媒体には先端、後端があるため、記録媒体の位置をその先端がエンコーダを有する従動ローラと搬送ベルトとの間のニップを通過した時点から検出し始めても、やがて後端が従動ローラと搬送ベルトとの間のニップから離脱するため、この離脱時に従動ローラが搬送ベルト側に衝突することによって衝撃が発生し、この衝撃によってエンコーダから出力されるエンコーダパルスに誤差が生じてしまう。記録媒体の表面に当接させる従動ローラは、記録画像の保護のため、記録前の記録媒体の表面に当接させる必要があるので、一般に記録ヘッドよりも記録媒体の搬送方向上流側に配置される。従って、記録媒体の後端が従動ローラと搬送ベルトとの間のニップから離脱した時点では、依然として記録ヘッドによる記録中であるため、記録媒体の位置の検出誤差によって記録タイミングがずれ、記録画像が乱れるおそれがある。 However, since the recording medium has a leading edge and a trailing edge, even if the position of the recording medium starts to be detected from the time when the leading edge passes through the nip between the driven roller having the encoder and the conveyor belt, the trailing edge is eventually driven. Since the roller is separated from the nip between the roller and the conveyor belt, an impact occurs when the driven roller collides with the conveyor belt at the time of separation, and an error occurs in the encoder pulse output from the encoder. The driven roller that is in contact with the surface of the recording medium needs to be in contact with the surface of the recording medium before recording in order to protect the recorded image. Therefore, the driven roller is generally disposed upstream of the recording head in the conveyance direction of the recording medium. The Therefore, when the rear end of the recording medium leaves the nip between the driven roller and the conveyor belt, recording is still being performed by the recording head, so the recording timing is shifted due to the detection error of the recording medium position, and the recorded image is May be disturbed.
このため、記録媒体に接触して回転する従動ローラに設けたエンコーダの他に、例えば搬送ベルトの駆動ローラにエンコーダを設け、記録媒体の後端が従動ローラから離脱する前に、記録タイミングを制御するための信号源を駆動ローラに設けられたエンコーダに切り替えることにより、記録媒体の後端が従動ローラから離脱する際の衝撃による誤差の影響なく、記録媒体の位置を先端から後端まで継続して検出できるようにすることが考えられる。 For this reason, in addition to the encoder provided on the driven roller that rotates in contact with the recording medium, for example, an encoder is provided on the drive roller of the conveyor belt, and the recording timing is controlled before the trailing edge of the recording medium is detached from the driven roller. By switching the signal source for switching to the encoder provided on the driving roller, the position of the recording medium is continued from the leading edge to the trailing edge without being affected by the error caused by the impact when the trailing edge of the recording medium is separated from the driven roller. It is conceivable to enable detection.
このとき、エンコーダを切り替える際に各エンコーダパルス間には位相差が発生する場合があるが、従来、エンコーダパルス間の位相差を補正する技術は知られており(特許文献3)、この位相差を補正する技術を適用することによって、エンコーダ切り替え時の位相差の問題は解消できると考えられる。
しかし、エンコーダを切り替える際に各エンコーダパルス間の位相差を補正する場合、新たな課題がある。 However, there is a new problem when correcting the phase difference between the encoder pulses when switching the encoder.
すなわち、異なる位置に設けられた2つのエンコーダから出力される各エンコーダパルスの位相差は常に一定とは限らないということである。例えば、一般にローラには、ローラの位相に対して僅かながら外径が異なる外径誤差(フレ)がある。ローラの外径誤差は、通常、加工時に発生するので、ローラ毎に異なっており必ずしも一様ではない。 That is, the phase difference between the encoder pulses output from two encoders provided at different positions is not always constant. For example, a roller generally has an outer diameter error (flare) slightly different in outer diameter with respect to the phase of the roller. Since the outer diameter error of a roller usually occurs during processing, it varies from roller to roller and is not necessarily uniform.
図10は、記録媒体を搬送する際に回転する2本の異なるローラの回転軸にそれぞれ同軸に設けられた2つのエンコーダからのパルス信号の位相差及び位相差の変化量を示すグラフである。このように、各パルス信号を比較してその位相差を検出しても、ローラの外径誤差によってその位相差は常に変化することになる。しかも、ローラの外径誤差によりローラ同士の円周が異なるので、この位相差は増大していく。 FIG. 10 is a graph showing the phase difference of pulse signals from two encoders coaxially provided on the rotation shafts of two different rollers that rotate when the recording medium is conveyed, and the amount of change in the phase difference. Thus, even if each pulse signal is compared and its phase difference is detected, the phase difference always changes due to the outer diameter error of the roller. Moreover, since the circumferences of the rollers differ due to the outer diameter error of the rollers, this phase difference increases.
図11は、2本の異なるローラの回転軸にそれぞれ同軸に設けられた2つのエンコーダからのパルス信号EP1、EP2の位相差を補正する様子を示すタイミングチャートである。各パルス信号EP1、EP2間は、Δt1、Δt2、Δt3、Δt4…の位相差を有している。これら各位相差は、ローラの外径誤差により一定ではない。 FIG. 11 is a timing chart showing how the phase difference between the pulse signals EP1 and EP2 from the two encoders coaxially provided on the rotation shafts of two different rollers is corrected. Each pulse signal EP1, EP2 has a phase difference of Δt1, Δt2, Δt3, Δt4. Each of these phase differences is not constant due to the outer diameter error of the roller.
いま、あるタイミングTにおいて、記録タイミングを生成するためのエンコーダのパルス信号をパルス信号EP1からパルス信号EP2に切り替えるものとする。このため、このタイミングTにおけるパルス信号EP2の位相を、パルス信号EP1の位相と一致させる。このとき、補正すべき位相差は、タイミングTの直前に計測された位相差Δt3となるため、パルス信号EP2の位相をΔt3だけずらしたパルス信号EP2’を補正後のエンコーダのパルス信号として得ることになる。 Now, at a certain timing T, the encoder pulse signal for generating the recording timing is switched from the pulse signal EP1 to the pulse signal EP2. For this reason, the phase of the pulse signal EP2 at this timing T is matched with the phase of the pulse signal EP1. At this time, since the phase difference to be corrected is the phase difference Δt3 measured immediately before the timing T, the pulse signal EP2 ′ obtained by shifting the phase of the pulse signal EP2 by Δt3 is obtained as the pulse signal of the encoder after correction. become.
しかし、タイミングTの直後のパルス信号EP1とEP2の現実の位相差は、Δt4(>Δt3)であるため、このパルス信号EP2’は、Δt4−Δt3の分だけパルス信号EP1に対して位相がずれて補正されていることになる。つまり、あるタイミングで2つのエンコーダのパルス信号間の位相差の補正を実行しても、ローラの外径誤差に起因して位相差が変化することにより、現実の補正時の位相差との間にずれが生じることによって不正確な補正が行われてしまう問題がある。通常、記録タイミングは、エンコーダのパルス信号の立ち上がりパルスに同期するため、正確な位相の補正ができないと、記録タイミングを制御するためのエンコーダのパルス信号を切り替えた際に、僅かに残る位相差に起因してエンコーダのパルス信号の立ち上がりパルスがずれることにより記録タイミングに僅かなずれが生じてしまい、ある箇所だけ画像がずれるバンディングが発生し、高品質な画像が得られなくなってしまう。 However, since the actual phase difference between the pulse signals EP1 and EP2 immediately after the timing T is Δt4 (> Δt3), the pulse signal EP2 ′ is out of phase with the pulse signal EP1 by Δt4−Δt3. Will be corrected. In other words, even if the phase difference between the pulse signals of the two encoders is corrected at a certain timing, the phase difference changes due to the outer diameter error of the roller. There is a problem that inaccurate correction is performed due to the deviation. Normally, the recording timing is synchronized with the rising pulse of the encoder pulse signal, so if the correct phase cannot be corrected, the phase difference will remain slightly when the encoder pulse signal for controlling the recording timing is switched. As a result, the rising pulse of the pulse signal of the encoder is shifted, so that a slight shift occurs in the recording timing, and banding occurs in which the image is shifted only at a certain position, and a high quality image cannot be obtained.
記録媒体の位置を検出するためのエンコーダには、このようにローラの回転軸に同軸に設けられるものの他、例えば搬送ベルトの端部にリニアスケールによって形成されるものもあるが、搬送ベルトはローラによって回転駆動される以上、上述したローラの外径誤差に起因する位相差のずれは同様に見られる問題である。 The encoder for detecting the position of the recording medium is not only provided coaxially with the rotating shaft of the roller as described above, but also, for example, an encoder formed by a linear scale at the end of the conveyor belt. As described above, the above-described rotational difference is caused by the difference in phase difference caused by the outer diameter error of the roller.
そこで、本発明の課題は、記録媒体の記録タイミングを制御するために、記録媒体の位置を検出するための複数のエンコーダからの各パルス信号を切り替える場合に、各パルス信号の位相差の変化に影響されずに正確に補正することができ、正確な記録タイミングに基づいて高品質な記録が可能な記録装置を提供することにある。 Therefore, the problem of the present invention is to change the phase difference of each pulse signal when switching each pulse signal from a plurality of encoders for detecting the position of the recording medium in order to control the recording timing of the recording medium. It is an object of the present invention to provide a recording apparatus that can perform accurate correction without being affected and can perform high-quality recording based on accurate recording timing.
本発明の他の課題は以下の記載によって明らかになる。 The other subject of this invention becomes clear by the following description.
上記課題は以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
請求項1記載の発明は、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送される前記記録媒体に画像記録を行う記録手段と、前記搬送手段によって搬送される前記記録媒体の位置を検出するためにそれぞれ異なる位置に設けられ、回転することによってパルス信号を出力する第1のエンコーダ及び第2のエンコーダと、前記記録媒体の位置に応じて前記記録手段による記録タイミングを制御する記録タイミング制御手段と、前記記録媒体の位置に応じて前記記録タイミング制御手段における記録タイミングを制御するための信号源を前記第1のエンコーダ又は前記第2のエンコーダに切り替える切替手段と、前記記録媒体の搬送中に、前記第1のエンコーダ及び前記第2のエンコーダからそれぞれ出力されるパルス信号の間の位相差を所定期間連続して検出する位相差検出手段と、前記切替手段によって信号源を前記第1のエンコーダから前記第2のエンコーダに切り替えるに際し、位相の補正開始信号の出力をトリガーとして、前記第1のエンコーダ及び前記第2のエンコーダからそれぞれ出力されるパルス信号の位相が一致するように、前記第2のエンコーダから出力されるパルス信号を補正する位相補正手段とを備えた記録装置であって、前記位相差検出手段によって検出される位相差の所定期間の変化量パターンを記憶する変化量パターン記憶手段と、前記位相差検出手段によって所定期間連続して検出された位相差の変化量パターンと前記変化量パターン記憶手段に記憶された位相差の変化量パターンとの比較から、前記位相補正手段によって補正を行う時点での各パルス信号間の位相差を予測する位相差予測手段とを備え、前記位相補正手段は、前記位相差予測手段によって予測された位相差に基づいて、前記第2のエンコーダから出力されるパルス信号の位相を補正することを特徴とする記録装置である。 According to the first aspect of the present invention, a conveying unit that conveys a recording medium, a recording unit that records an image on the recording medium conveyed by the conveying unit, and a position of the recording medium conveyed by the conveying unit are detected. A first encoder and a second encoder which are provided at different positions and output a pulse signal by rotating, and a recording timing control for controlling a recording timing by the recording unit according to the position of the recording medium Means, switching means for switching the signal source for controlling the recording timing in the recording timing control means to the first encoder or the second encoder according to the position of the recording medium, and the recording medium being conveyed And a phase between pulse signals respectively output from the first encoder and the second encoder. When the signal source is switched from the first encoder to the second encoder by the switching means, the output of the phase correction start signal is used as a trigger when the signal source is switched by the switching means. And a phase correction means for correcting the pulse signal output from the second encoder so that the phases of the pulse signals output from the encoder and the second encoder respectively match, A change amount pattern storage means for storing a change amount pattern of a phase difference detected by the phase difference detection means for a predetermined period; a phase difference change amount pattern detected continuously by the phase difference detection means for a predetermined period; and The point of time when correction is performed by the phase correction unit based on the comparison with the variation pattern of the phase difference stored in the variation pattern storage unit A phase difference predicting unit that predicts a phase difference between each of the pulse signals, and the phase correcting unit outputs a pulse output from the second encoder based on the phase difference predicted by the phase difference predicting unit. A recording apparatus that corrects the phase of a signal.
請求項2記載の発明は、前記位相差予測手段は、前記補正開始信号の出力時点で前記位相差検出手段によって最後に検出された位相差とその一つ前に現れる位相差との間の変化量の値に基づいて、前記変化量パターン記憶手段に記憶された変化量パターンとの比較からその次に現れる変化量の値を予測し、その予測された変化量と前記補正開始信号の出力時点で前記位相差検出手段によって最後に検出された位相差とを加算することによって前記現実の位相差の予測値を算出することを特徴とする請求項1記載の記録装置である。
According to a second aspect of the present invention, the phase difference predicting means changes between the phase difference last detected by the phase difference detecting means at the output time of the correction start signal and the phase difference appearing immediately before the phase difference. Based on the value of the amount, the value of the amount of change that appears next is predicted from the comparison with the amount of change pattern stored in the amount of change pattern storage means, and the predicted change amount and the output time point of the correction start signal 2. The recording apparatus according to
請求項3記載の発明は、前記第2のエンコーダから出力されるパルス信号の周期を変調する周期変調手段を有し、前記変化量パターン記憶手段は、前記周期変調手段によって前記第2のエンコーダから出力されるパルス信号の周期を前記第1のエンコーダから出力されるパルス信号の周期に一致するように変調された後の位相差の変化量パターンを記憶することを特徴とする請求項1又は2記載の記録装置である。
The invention according to
請求項4記載の発明は、前記記録手段よりも前記記録媒体の搬送方向上流側に、前記搬送手段によって搬送される前記記録媒体の表面に接触して該記録媒体の移動に従動して回転する従動ローラを備え、前記第1のエンコーダは、前記従動ローラの回転軸と同軸に設けられており、前記搬送手段は、複数の搬送ローラに張架された搬送ベルトを備え、前記第2のエンコーダは、前記複数の搬送ローラのいずれかの回転軸に同軸に設けられていることを特徴とする請求項1、2又は3記載の記録装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, on the upstream side of the recording unit in the conveyance direction of the recording medium, the surface of the recording medium conveyed by the conveying unit contacts the surface of the recording medium and rotates following the movement of the recording medium. A driven roller, wherein the first encoder is provided coaxially with a rotation shaft of the driven roller, and the conveying means includes a conveying belt stretched around a plurality of conveying rollers, and the second encoder The recording apparatus according to
請求項5記載の発明は、前記切替手段は、前記記録媒体の後端が前記従動ローラとの接触から離脱する直前に、前記記録タイミング制御手段における記録タイミングを制御するための信号源を前記第2のエンコーダに切り替えることを特徴とする請求項4記載の記録装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, the switching unit includes a signal source for controlling the recording timing in the recording timing control unit immediately before the trailing edge of the recording medium is released from contact with the driven roller. The recording apparatus according to
本発明によれば、記録媒体の記録タイミングを制御するために、記録媒体の位置を検出するための複数のエンコーダからの各パルス信号を切り替える場合に、各パルス信号の位相差の変化に影響されずに正確に補正することができ、正確な記録タイミングに基づいて高品質な記録が可能な記録装置を提供することができる。 According to the present invention, when switching each pulse signal from a plurality of encoders for detecting the position of the recording medium in order to control the recording timing of the recording medium, it is influenced by the change in the phase difference of each pulse signal. Therefore, it is possible to provide a recording apparatus that can correct the image quality accurately and can perform high-quality recording based on accurate recording timing.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、インクジェット記録装置の概略構成を示す側面図、図2は、インクジェット記録装置の主要部の内部構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of the ink jet recording apparatus, and FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a main part of the ink jet recording apparatus.
図1に示すベルト搬送装置1は、2本の搬送ローラ11、12に亘って無端状の搬送ベルト13が張架されて構成されている。ここでは、一方の搬送ローラ11は、全体制御部8によって制御される搬送モータ14によって回転駆動され、搬送ベルト13を図中反時計方向に回転させる。他方の搬送ローラ12は搬送ベルト13の回転に従動して回転する。
The
搬送ベルト13の上面の平坦面が記録媒体Sの搬送面13aであり、その搬送面13a上に所定間隔をあけて記録ヘッド2が配置されている。記録ヘッド2は、搬送面13aに対向する面に多数のノズルが配列され、各ノズルから記録媒体Sの位置に応じて、タイミング生成部7によって生成された適切なタイミングでインクを吐出することにより、その下方に位置する記録媒体Sにインクを着弾させ、所定の画像を記録するインクジェットヘッドである。ここでは、この記録ヘッド2は搬送ベルト13の幅方向一杯に亘る長さを有し、搬送ベルト13上に固定状に配置されたラインヘッドを例示しているが、細幅状のヘッドを搬送ベルト13の幅方向に沿って往復移動させることにより画像を記録するシャトルタイプの記録ヘッドであってもよい。
A flat surface on the upper surface of the
搬送ベルト13の搬送面13a上には、記録ヘッド2よりも記録媒体Sの搬送方向上流側に所定距離をおいて、従動ローラ3が配置されている。従動ローラ3は、搬送ベルト13の幅方向に亘って架設されており、所定の押圧力で搬送ベルト13の搬送面13aを押圧するように設けられている。この従動ローラ3は、搬送ベルト13の回転駆動によって搬送面13a上に載置されて搬送される記録媒体Sの上面に接触し、記録媒体Sの搬送移動に従動して回転する。
On the
従動ローラ3よりも更に記録媒体Sの搬送方向上流側には、搬送面13aの上方に所定間隔をあけて端部検出センサ4が配置されている。端部検出センサ4は、例えば反射型の光センサからなり、この下方を記録媒体Sの先端が通過した時点でON信号を全体制御部8へ出力する。また、この下方を記録媒体Sの後端が通過した時点でOFF信号を全体制御部8へ出力する。
On the upstream side of the driven
従動ローラ3及び搬送ローラ11には、それぞれ第1のエンコーダ5、第2のエンコーダ6が設けられている。第1のエンコーダ5は従動ローラ3の回転軸に同軸に設けられ、従動ローラ3の回転に伴って円盤5aが回転し、該円盤5aに放射状に形成されたスケールを検知することによってパルス信号をタイミング生成部7に出力する。また、第2のエンコーダ6は搬送ローラ11の回転軸に同軸に設けられ、搬送ローラ11の回転に伴って円盤6aが回転し、該円盤6aに放射状に形成されたスケールを検知することによってパルス信号をタイミング生成部7に出力する。
The driven
第1のエンコーダ5と第2のエンコーダ6とは、同一メーカ、同一規格(同一型番)のものであることが好ましい。また、第1のエンコーダが設けられる従動ローラ3と第2のエンコーダ6が設けられる搬送ローラ11とは、公称径が同一であるものが好ましい。これらにより、第1のエンコーダ5と第2のエンコーダ6との各パルス信号間の位相差を極力小さくすることができ、後の位相補正において正確を期すことができるからである。
The
図3は、タイミング生成部7の詳細を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing details of the
第1のエンコーダ5及び第2のエンコーダ6からそれぞれ出力されるパルス信号は、タイミング生成部7内の位相差計測部71によって各パルス信号間の位相差が計測され続ける。例えば図4に示すように、第1のエンコーダ5からのパルス信号と第2のエンコーダ6からのパルス信号との間に、位相差ΔT1、ΔT2、ΔT3…が発生する。ここでは、パルス信号の立ち上がりパルスの差を位相差として検出しているが、パルス信号の立下りパルスの差を位相差として検出してもよい。その各位相差の計測は、図示しないクロックパルス発生部から出力されるクロックパルスをカウントすることによって行うことができる。
For the pulse signals output from the
位相差計測部71によってパルス信号間の位相差が計測されると、その位相差の各値は、位相差変化量計測部72に次々出力される。位相差変化量計測部72は、位相差計測部71から次々送られてくるパルス信号毎の位相差の変化量ΔT2−ΔT1、ΔT3−ΔT2、…ΔTn−ΔTn−1を計測する。この位相差の変化量は、図5に示すように、ある周期を持っている。これは、第1のエンコーダ5が設けられた従動ローラ3と第2のエンコーダ6が設けられた搬送ローラ11の外径誤差に起因するものである。
When the phase difference between the pulse signals is measured by the phase
位相差変化量計測部72において所定期間計測された変化量は、変化量パターン記憶部73に送られ、記憶される。この所定期間は、従動ローラ3及び搬送ローラ11の1周期分、すなわち、これらローラが1回転する間であることが好ましい。ローラの外径誤差はほぼ1周期毎にフレを繰り返すためである。この位相差変化量記憶部73に記憶された位相差の変化量は、後の位相補正部74において位相補正を行う際に利用される。
The amount of change measured by the phase difference change
なお、変化量パターン記憶部73に記憶される位相差の変化量は、従動ローラ3及び搬送ローラ11の1周期毎に更新するようにしてもよい。また、実際に記録媒体Sを搬送する都度、計測して記憶するものに限らず、既定値として予め記憶されていてもよい。また、記録媒体Sの種類(厚み)等によって位相差が異なってくる場合は、記録媒体Sの種類に応じた複数種の変化量パターンを記憶しておき、記録媒体Sの種類に応じて読み出して使用することも好ましい。
Note that the amount of change in phase difference stored in the change amount
第1のエンコーダ5から出力されるパルス信号は切替部75に送られ、第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号は位相補正部74を介して切替部75に送られる。
The pulse signal output from the
位相補正部74は、全体制御部8から送られる補正開始信号をトリガーとして、第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号の位相を、第1のエンコーダ5のパルス信号の位相に一致させるように補正する。これを図4、図5を参照しながら説明すると、第1のエンコーダ5から出力されるパルス信号と第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号との間に位相差ΔT1、ΔT2、ΔT3…が存在している。これらの位相差は、一定ではなく、従動ローラ3及び搬送ローラ11の1周期分を比較すると、位相差の変化量パターンは所定の周期を有して繰り返している。
The
いま、あるタイミングで補正開始信号が出力され、これをトリガーとして位相補正を開始しようとする場合、第1のエンコーダ5から出力されるパルス信号と第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号との間にはΔTnの位相差が発生していることが計測される。しかし、実際に第2のエンコーダ6のパルス信号の位相を補正するのは、この補正開始信号が出力された時点の第2のエンコーダ6からのパルス信号Pnよりも後のパルス信号(ここでは次のパルス信号Pn+1とする。)となる。ここで、次のパルス信号Pn+1の時点で、計測された位相差ΔTnの分だけパルス信号Pn+1の位相を補正しても、その時点では、既に位相差はΔTn+1(≠ΔTn)となっており、正確な位相補正がなされないことになる。
Now, when a correction start signal is output at a certain timing and this is used as a trigger to start phase correction, a pulse signal output from the
そこで、位相補正部74は、補正開始信号が出力されたら、以下の方法によって位相を補正する。
Therefore, when the correction start signal is output, the
まず、補正開始信号の出力時点までに、位相差計測部71で計測された位相差ΔT1、ΔT2、ΔT3、…ΔTnの変化量ΔT2−ΔT1、ΔT3−ΔT2、…ΔTn−ΔTn−1が位相差変化量計測部72で算出される。補正開始信号の出力時点での最後の位相差の変化量はΔTn−ΔTn−1であるから、位相補正部74は、補正開始信号が出力されたら、これを変化量パターン記憶部73に記憶された変化量パターンと比較し、その次に現れる位相差の変化量を予測する。例えば、変化量パターン記憶部73に記憶されている変化量パターンが図5に示すような場合、ΔTn−ΔTn−1の次に現れる位相差の変化量は、ΔTn+1−ΔTnであることが予測される。そして、予測されたΔTn+1−ΔTnと、補正開始信号の出力時点で最後に計測された位相差ΔTnとを加算して、位相差の予測値ΔTn+1を算出する。位相補正部74は、この予測値ΔTn+1を現実の位相補正値として、第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号の位相を補正する。
First, before the output time of the correction start signal, the phase difference [Delta] T 1 measured by the phase difference measurement unit 71, ΔT 2, ΔT 3, ... ΔT variation [Delta] T 2 -.DELTA.T 1 of n, ΔT 3 -ΔT 2, ... ΔT n −ΔT n−1 is calculated by the phase difference change
切替部75は、全体制御部8からの切替指令信号によって制御されることにより、記録パルス生成部76において記録パルスを生成するための信号源を第1のエンコーダ5から出力されるパルス信号とするか、第2のエンコーダ6から出力され、位相補正部74によって位相補正された後のパルス信号とするか切り替える。
The switching
記録パルス生成部76は、第1のエンコーダ5から出力されるパルス信号又は第2のエンコーダ6から出力され、位相補正部74によって位相補正された後のパルス信号に基づいて記録パルスのタイミングを生成し、図示しない画像データに応じて記録ヘッド2に出力する。
The recording
次に、図6のフローチャートを用いて記録媒体Sの搬送及び記録動作について説明する。 Next, the conveyance and recording operation of the recording medium S will be described using the flowchart of FIG.
まず、全体制御部8によって搬送モータ14が駆動され、搬送ローラ11が正回転することによって搬送ベルト13が回転した後(S1)、図示しない給紙ローラによって記録媒体Sが搬送ベルト13の搬送面13aに載置される(S2)。搬送面13aに載置された記録媒体Sは、搬送ベルト13によって搬送され、やがて先端が端部検出センサ4の下方を通過することによって端部検出センサ4がONになる(S3)。
First, after the
端部検出センサ4がONになると、全体制御部8は、搬送ローラ11に設けられた第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号を所定数N1カウントする(S4)。この所定数N1は、記録媒体Sの先端が端部検出センサ4を通過してから、従動ローラ3と搬送ベルト13との間のニップに到達すると思われる記録媒体Sの移動量d(図1参照)に相当するパルス信号数である。パルス信号をN1だけカウントすれば、記録媒体Sの先端は、従動ローラ3と搬送ベルト13との間のニップに到達するため、以後、記録媒体Sの移動量(位置)は、従動ローラ3に設けられた第1のエンコーダ5から出力されるパルス信号によって検出すればよいことになる。
When the
この所定数N1をカウントした後、全体制御部8は、記録パルス生成部76に出力されるパルス信号が第1のエンコーダ5からとなるように切替部75を設定し、従動ローラ3が記録媒体Sの表面に当接しながら回転する際に発生する第1のエンコーダ5からのパルス信号の取得を開始する(S5)。
After counting this predetermined number N1, the overall control unit 8 sets the switching
この第1のエンコーダ5からのパルス信号の取得により、タイミング生成部7には、第1のエンコーダ5と第2のエンコーダ6の両方のパルス信号がそれぞれ入力される。このため、タイミング生成部7では、位相差計測部71、位相差変化量計測部72によって、第1のエンコーダ5と第2のエンコーダ6の各パルス信号間の位相差の計測を開始し、従動ローラ3及び搬送ローラ11の1周期分の位相差の変化量パターンを変化量パターン記憶部73に記憶しておく(S6)。
By obtaining the pulse signal from the
やがて、第1のエンコーダ5から出力されるパルス信号に基づいて、記録媒体Sの先端が記録ヘッド2の下方の記録位置に到達したことが検出されると(S7)、タイミング生成部7は、第1のエンコーダ5からのパルス信号を信号源として、所定のタイミングで記録ヘッド2による画像記録を開始する(S8)。
When it is detected that the leading edge of the recording medium S has reached the recording position below the recording head 2 based on the pulse signal output from the first encoder 5 (S7), the
その後、記録媒体Sの後端が端部検出センサ4の下方を通過することによって端部検出センサ4がOFFになると(S9)、全体制御部8は、従動ローラ3に設けられた第1のエンコーダ5から出力されるパルス信号を所定数N2カウントする(S10)。この所定数N2は、記録媒体Sの後端が端部検出センサ4を通過してから、従動ローラ3と搬送ベルト13との間のニップに到達すると思われる記録媒体Sの移動量d(図1参照)に相当するパルス信号数よりも小さい値である。パルス信号をこのN2だけカウントすれば、記録媒体Sの後端は、従動ローラ3と搬送ベルト13との間のニップよりもわずかに手前側(上流側)に位置しており、依然として記録媒体Sの表面は従動ローラ3に押圧された状態にある。これは、位相補正を、なるべく記録媒体Sの後端が従動ローラ3と搬送ベルト13との間のニップから離脱する直前に行わせるためである。これにより、記録媒体Sの位置を従動ローラ3の回転によって直接的に検出できる期間を長くし、高精度な位置検出ができるようにしている。
Thereafter, when the rear end of the recording medium S passes below the
この所定数N2をカウントした後、全体制御部8は、タイミング生成部7の位相補正部74に補正開始信号を出力する(S11)。位相補正部74は、この補正開始信号を受けて、その時点までに位相差変化量計測部72で計測された最後の位相差の変化量ΔTn−ΔTn−1を、変化量パターン記憶部73に記憶された変化量パターンと比較し、その次に現れる位相差の変化量ΔTn+1−ΔTnを予測し、予測されたΔTn+1−ΔTnと、補正開始信号の出力時点での最後の位相差ΔTnとを加算して予測値ΔTn+1を取得する(S12)。
After counting the predetermined number N2, the overall control unit 8 outputs a correction start signal to the
位相補正部74は、この予測値ΔTn+1を現実の位相補正値として、この値に基づいて第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号の位相をΔTn+1の分だけずらすように補正する(S13)。これにより、以降の第1のエンコーダ5からのパルス信号の位相と第2のエンコーダ6からのパルス信号の位相とが一致する。
The
その後、記録媒体Sの後端が従動ローラ3と搬送ベルト13との間のニップを離脱する前までに、全体制御部8は、切替部75に切替指令信号を出力し、記録パルス生成部76に出力するパネル信号の信号源を第1のエンコーダ5から第2のエンコーダ6に切り替える(S14)。この切り替えのタイミングは、例えば端部検出センサ4がOFFになった時点から、第1のエンコーダ5からのパルス信号を所定数N3だけカウントした時点とすることができる。この所定数N3は、記録媒体Sの後端が従動ローラ3と搬送ベルト13との間のニップを通過する直前と思われる記録媒体Sの移動量に相当する第1のエンコーダ5からのパルス信号数(但し、N3>N2)である。
Thereafter, before the rear end of the recording medium S leaves the nip between the driven
その後、記録媒体Sは、画像記録が終了するまで、搬送ローラ11に設けられた第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号に基づいて画像を記録する(S15)。
Thereafter, the recording medium S records an image based on the pulse signal output from the
これにより、記録媒体Sの後端が従動ローラ3と搬送ベルト13との間のニップを通過する前に、記録タイミングを制御するための信号源を第1のエンコーダ5から第2のエンコーダ6に切り替えることができる。しかも、第1のエンコーダ5から第2のエンコーダ6に切り替える際、各パルス信号の位相差の変化に影響されずに正確に補正することができ、正確な記録タイミングに基づいて高品質な記録を行うことができる。
Thus, the signal source for controlling the recording timing is changed from the
以上の態様では、補正開始信号の出力タイミングは、端部検出センサ4がOFFになってから所定数N2だけパルス信号をカウントした後としたが、従動ローラ3と端部検出センサ4との間の離間距離を適切に設定することにより、端部検出センサ4がOFFになった時点を補正開始信号の出力タイミングとすることもできる。
In the above embodiment, the output timing of the correction start signal is after the pulse signal has been counted by a predetermined number N2 after the
また、第2のエンコーダ6は、搬送ローラ11に同軸に設けるものに限らず、例えば図7に示すように、搬送ベルト13の側端部に周設されたリニアスケール9を検出することによりパルス信号を出力する構成であってもよい。
Further, the
ところで、第1のエンコーダ5が設けられる従動ローラ3と第2のエンコーダ6が設けられる搬送ローラ11とは、同一径であるとは限らない場合がある。また、第1のエンコーダ5と第2のエンコーダ6とが同一メーカ、同一規格(同一型番)とは限らない場合もある。このため、第1のエンコーダ5から出力されるパルス信号と第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号とは、位相差のみならず、周期が一致しない場合も想定される。
Incidentally, the driven
図8は、各パルス信号間の周期が異なる場合に好ましいタイミング生成部7を示しており、図3に示す構成に加えて、第1のエンコーダ5から出力されるパルス信号と第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号の各周期を計測する周期計測部77を有している。
FIG. 8 shows a
位相補正部74は、補正開始信号を受けて位相補正を実行する際、この周期計測部77によって計測された各パルス信号の周期が一致するように、第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号の周期に変調をかける。例えば、第1のエンコーダ5が設けられた従動ローラ3の外径をd1、第1のエンコーダ5が1周期するときのパルス信号数をp1とし、第2のエンコーダ6が設けられた搬送ベルト13の厚みを加味した搬送ローラ11の外径をd2、第2のエンコーダ6が1周期するときのパルス信号数をp2としたとき、第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号の周波数を(d2×p1)/(d1×p2)倍する。
When the
図9は、第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号の周期に変調をかける様子を示すタイミングチャートである。第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号は、第1のエンコーダ5から出力されるパルス信号に比べて周期が長くなっており、各パルス信号の周期は周期計測部77によって計測されている。ここで、補正開始信号が出力された場合、第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号の周波数を(d2×p1)/(d1×p2)倍することにより、第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号の周期を第1のエンコーダパルス5から出力されるパルス信号に一致させる。その後、上述したように各パルス信号の位相を一致させる。これにより、各パルス信号間の周期の不一致を是正することができ、正確な位相補正を行うことができる。
FIG. 9 is a timing chart showing how the period of the pulse signal output from the
このように周期を変調する方法は、第2のエンコーダ6から出力されるパルス信号の高調波成分を取り出すことで行われる。このため、各パルス信号間の周期を一致させるには、上記(d2×p1)/(d1×p2)の値は整数でなければならない。このため、上記(d2×p1)/(d1×p2)の値が整数となるように、各ローラの外径、エンコーダが1回転するときのパルス信号数が適切に設定されることが好ましい。
The method of modulating the period in this way is performed by extracting the harmonic component of the pulse signal output from the
第2のエンコーダ6が、図7に示すように搬送ベルト13に周設されたリニアスケール9を検出する構成である場合は、各パルス信号の周期を一致させるには、第1のエンコーダ5が設けられた従動ローラ3の外径をL1、第1のエンコーダ5が1周期するときのパルス数をp1、リニアスケールからなる第2のエンコーダの周長をL2、第2のエンコーダが1周期(搬送ベルト13の1回転分)するときのパルス数をp2としたときに、その第2のエンコーダから出力されるパルス信号の周波数を(L2×p1)/(L1×p2)倍とすればよい。
When the
以上の態様は記録装置としてインクジェット記録装置を例示したが、搬送ベルト13を用いて記録媒体Sを搬送させて記録を行う記録装置であれば適用可能であり、例えば、記録媒体S上にトナー像やLED光源もしくは有機EL等の光露光による露光像を形成する画像形成装置等の記録装置であってもよい。
The above embodiment exemplifies an ink jet recording apparatus as the recording apparatus. However, the present invention can be applied to any recording apparatus that performs recording by conveying the recording medium S using the
1:ベルト搬送装置
11、12:搬送ローラ
13:搬送ベルト
14:搬送モータ
2:記録ヘッド
3:従動ローラ
4:端部検出センサ
5:第1のエンコーダ
5a:円盤
6:第2のエンコーダ
6a:円盤
7:タイミング生成部
71:位相差計測部
72:位相差変化量計測部
73:変化量パターン記憶部
74:位相補正部
75:切替部
76:記録パルス生成部
77:周期計測部
8:全体制御部
9:リニアスケール
1:
Claims (5)
前記搬送手段によって搬送される前記記録媒体に画像記録を行う記録手段と、
前記搬送手段によって搬送される前記記録媒体の位置を検出するためにそれぞれ異なる位置に設けられ、回転することによってパルス信号を出力する第1のエンコーダ及び第2のエンコーダと、
前記記録媒体の位置に応じて前記記録手段による記録タイミングを制御する記録タイミング制御手段と、
前記記録媒体の位置に応じて前記記録タイミング制御手段における記録タイミングを制御するための信号源を前記第1のエンコーダ又は前記第2のエンコーダに切り替える切替手段と、
前記記録媒体の搬送中に、前記第1のエンコーダ及び前記第2のエンコーダからそれぞれ出力されるパルス信号の間の位相差を所定期間連続して検出する位相差検出手段と、
前記切替手段によって信号源を前記第1のエンコーダから前記第2のエンコーダに切り替えるに際し、位相の補正開始信号の出力をトリガーとして、前記第1のエンコーダ及び前記第2のエンコーダからそれぞれ出力されるパルス信号の位相が一致するように、前記第2のエンコーダから出力されるパルス信号を補正する位相補正手段とを備えた記録装置であって、
前記位相差検出手段によって検出される位相差の所定期間の変化量パターンを記憶する変化量パターン記憶手段と、
前記位相差検出手段によって所定期間連続して検出された位相差の変化量と前記変化量パターン記憶手段に記憶された位相差の変化量パターンとの比較から、前記位相補正手段によって位相の補正を行う時点での各パルス信号間の現実の位相差を予測する位相差予測手段とを備え、
前記位相補正手段は、前記位相差予測手段によって予測された位相差に基づいて、前記第2のエンコーダから出力されるパルス信号の位相を補正することを特徴とする記録装置。 Conveying means for conveying the recording medium;
Recording means for recording an image on the recording medium conveyed by the conveying means;
A first encoder and a second encoder, which are provided at different positions for detecting the position of the recording medium conveyed by the conveying means, and which output a pulse signal by rotating;
Recording timing control means for controlling the recording timing by the recording means in accordance with the position of the recording medium;
Switching means for switching the signal source for controlling the recording timing in the recording timing control means to the first encoder or the second encoder according to the position of the recording medium;
Phase difference detection means for continuously detecting a phase difference between pulse signals respectively output from the first encoder and the second encoder during conveyance of the recording medium;
When the signal source is switched from the first encoder to the second encoder by the switching means, pulses output from the first encoder and the second encoder, respectively, triggered by the output of a phase correction start signal A recording apparatus comprising: phase correction means for correcting the pulse signal output from the second encoder so that the phases of the signals match;
A change amount pattern storing means for storing a change amount pattern of a predetermined period of the phase difference detected by the phase difference detecting means;
From the comparison between the change amount of the phase difference detected continuously by the phase difference detection means for a predetermined period and the change pattern of the phase difference stored in the change pattern storage means, the phase correction means corrects the phase. Phase difference prediction means for predicting the actual phase difference between each pulse signal at the time of performing,
The recording apparatus, wherein the phase correction unit corrects the phase of the pulse signal output from the second encoder based on the phase difference predicted by the phase difference prediction unit.
前記変化量パターン記憶手段は、前記周期変調手段によって前記第2のエンコーダから出力されるパルス信号の周期を前記第1のエンコーダから出力されるパルス信号の周期に一致するように変調された後の位相差の変化量パターンを記憶することを特徴とする請求項1又は2記載の記録装置。 Periodic modulation means for modulating the period of the pulse signal output from the second encoder;
The change pattern storage means is modulated by the period modulation means so that the period of the pulse signal output from the second encoder matches the period of the pulse signal output from the first encoder. The recording apparatus according to claim 1, wherein a phase difference variation pattern is stored.
前記搬送手段は、複数の搬送ローラに張架された搬送ベルトを備え、前記第2のエンコーダは、前記複数の搬送ローラのいずれかの回転軸に同軸に設けられていることを特徴とする請求項1、2又は3記載の記録装置。 A driven roller that contacts the surface of the recording medium conveyed by the conveying means and rotates following the movement of the recording medium upstream of the recording means in the conveying direction of the recording medium; The encoder is provided coaxially with the rotating shaft of the driven roller,
The conveyance means includes a conveyance belt stretched around a plurality of conveyance rollers, and the second encoder is provided coaxially with a rotation shaft of any of the plurality of conveyance rollers. Item 4. A recording apparatus according to item 1, 2 or 3.
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