JP2010099920A - Printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はメディアを搬送してプリントを行なうプリンタの技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a printer that conveys media and performs printing.
カットシート等のプリントメディア(以下、メディアと称する)を搬送しながらプリントを行なう際、搬送精度が低いと、中間調画像の濃度ムラが生じたり、倍率誤差が生じたりして、得られるプリント画像の品質が劣化する。そのため、高精度な部品を採用し精密な搬送機構を搭載しているが、プリント品質に対する要求は厳しくさらなる精度向上が望まれている。一方ではコストに対する要求も厳しく、高精度化と低コスト化の両立が求められている。 When printing is performed while transporting print media such as cut sheets (hereinafter referred to as media), if the transport accuracy is low, density unevenness of the halftone image or magnification error may occur, resulting in a printed image. The quality of the product deteriorates. For this reason, high-precision parts are used and a precise transport mechanism is installed, but the demand for print quality is severe and further improvement in accuracy is desired. On the other hand, the demand for cost is strict, and both high accuracy and low cost are required.
特許文献1は、搬送方向に沿って搬送ローラと排出ローラを備えたプリンタにおいて、メディアを両ローラで搬送する状態から排出ローラのみで搬送する状態に切り替わる際に搬送誤差が生じる課題に着目している。これを解決するために、切り替わりの前後で、メディア上に調整パターンをプリントし、この調整パターンを読み取って補正値として装置に入力することで送り量を補正するものである。
しかしながら、特許文献1の装置は、調整パターンを一旦プリントして、これを読み取って装置に入力するため、調整のための手間と時間を要し、実用的とは言えない。また調整パターンを未使用のメディア上にプリントするため、調整のために無駄なメディアを消費してしまう課題がある。
However, since the apparatus of
本発明は上述の課題の認識に基づいてなされたものである。 The present invention has been made based on recognition of the above-described problems.
本発明の目的は、複数の回転体を有する搬送手段の切り替わりで生じるメディアの搬送誤差を極力小さくして、結果として良好な画像をプリントすることができるプリンタの提供である。 An object of the present invention is to provide a printer capable of minimizing a medium transport error caused by switching of a transport unit having a plurality of rotating bodies and printing a good image as a result.
上記課題を解決する本発明のプリンタは、プリント位置においてメディアにプリントを行なうプリント部と、前記プリント位置よりも上流側においてメディアを搬送する第1の回転体と、前記プリント位置よりも下流側においてメディアを搬送する第2の回転体と、メディアの表面を撮像してメディアの移動情報を検出するセンサと、少なくとも、前記第1の回転体と前記第2の回転体により同一のメディアを搬送する第1状態から、前記第1の回転体から離れたメディアを前記第2の回転体で搬送する第2状態へと切り換わる際に、前記センサでの検出した移動情報をフィードバックしてメディアの搬送を制御する制御部とを有することを特徴とするものである。 A printer of the present invention that solves the above problems includes a printing unit that prints on a medium at a printing position, a first rotating body that conveys the medium upstream of the printing position, and a downstream side of the printing position. The same rotating medium is transported by the second rotating body that transports the medium, the sensor that detects the movement information of the medium by imaging the surface of the medium, and at least the first rotating body and the second rotating body. When switching from the first state to the second state in which the medium separated from the first rotating body is transported by the second rotating body, the movement information detected by the sensor is fed back to transport the medium. And a control unit for controlling.
本発明によれば、複数の回転体を有する搬送手段の切り替わりで生じるメディアの搬送誤差を極力小さくして結果として良好な画像をプリントすることができるプリンタを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a printer capable of minimizing a medium conveyance error caused by switching of a conveyance unit having a plurality of rotating bodies and printing a good image as a result.
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示する。ただしこの実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する主旨のものではない。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the constituent elements described in this embodiment are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention only to them.
本発明を適用した画像形成装置の一例として、インクジェットプリンタの実施の形態を説明する。なお、本発明の適用範囲はインクジェット方式に限らない。例えば、電子写真方式、サーマル方式、ドットインパクト方式などの様々な方式のプリンタ、あるいは複写機、ファクシミリ、複合機などのプリンタを備えた機器にも適用可能である。 An embodiment of an inkjet printer will be described as an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied. The application range of the present invention is not limited to the ink jet system. For example, the present invention can be applied to various types of printers such as an electrophotographic system, a thermal system, and a dot impact system, or a device including a printer such as a copying machine, a facsimile machine, and a multifunction machine.
〔第1実施形態〕
図1はプリンタの全体構成を示す斜視図である。プリント部101は、インクジェット方式のプリントヘッドとこれを搭載するキャリッジを備える。キャリッジはモータ等の駆動機構により主走査方向に往復移動して、プリント位置にてプリントヘッドに対向するメディアMにプリントを行なう。メディアMの搬送方向において、このプリント位置の上流側に搬送ローラ102が、下流側に排出ローラ103が位置する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the printer. The
搬送ローラ102(第1の回転体)と、これに従動する複数に分割されたピンチローラ109はメディアMを搬送する搬送機構の一部である。搬送ローラ102は、表面に微細な凹凸を形成して大きな摩擦力を発生できるように加工した金属製のローラからなる。また、搬送ローラ102は回転量を検知するロータリエンコーダ104を備えている。搬送ローラ102の回転によって主走査方向と直交する副走査方向(図中矢印F方向)にメディアMを搬送する。
A conveyance roller 102 (first rotating body) and a plurality of divided
排出ローラ103(第2の回転体)とこれに従動する拍車110もメディアを搬送する搬送機構の一部である。排出ローラ103は大きな摩擦係数を有するゴムローラからなる。搬送ローラ102および排出ローラ103の回転は、共通の駆動源であるモータ106の回転を伝達機構107および伝達機構108にて伝達して、これらローラを同期駆動する。プリント部101でプリントを行なったメディアMは、排出ローラ103によって、矢印F方向に排出する。
The discharge roller 103 (second rotating body) and the
また、搬送路において、プリント部101のプリント位置と排出ローラ103の間の位置で、メディアMの表面(裏面側)を撮像してメディアMの移動情報(移動量、移動速度、移動方向など)を得るためのメディアセンサ105を備える。制御部90は装置全体の各種制御を司るものである。
Further, on the conveyance path, the front side (back side) of the medium M is imaged at a position between the printing position of the
次に、メディアセンサ105の詳細を説明する。図2は物理的な構成、図3は電気的な構成を示す。図2において、メディアセンサ105は、発光素子71、レンズ72、光電変換素子73を含む一体化された読取ユニットである。発光素子71は、LED、LD、OLED等が用いられる。光電変換素子73は、CCDやCMOS構造の撮像素子からなる二次元イメージセンサである。例えば、10μm×10μmのセルが、搬送方向に400画素×主走査方向に200画素配列されたものである。
Next, details of the
図3において、光電変換素子73の出力は、A/D変換回路74でデジタルに変換して、インターフェース75を経て、制御部90にデジタル信号として出力する。また、インターフェース75を経て、発光素子71の発光が制御される。この構成において、発光素子71から発する光でメディアMの表面をスポット照明する。照明されたメディアMからの散乱反射光は、レンズ72で集光して、光電変換素子73で受ける。メディアMの照明されたエリアと光電変換素子73の受光面とはレンズ72によって結像関係となっており、光電変換素子73はメディアM表面の精密な画像情報を取得する。
In FIG. 3, the output of the
次に、メディアMの搬送制御の手順について説明する。本実施形態では、メディア全面を3つの領域に分け、領域ごとに搬送・プリント動作を変えることで、高スループットで且つ安定的に良好な画像を得ることを可能としている。 Next, the transport control procedure for the medium M will be described. In the present embodiment, the entire surface of the medium is divided into three regions, and the conveyance / printing operation is changed for each region, whereby a good image can be obtained stably with high throughput.
図4はメディアMを搬送方向に沿って3つの領域に分割したことを示す図であり、メディアは領域A、領域B、領域Cの3つに分割する。また、図5は搬送されるメディアの各過程での状態を横から見た断面図である。図5(a)はメディアが搬送ローラ102のみで搬送されている状態である。図5(b)はメディアが搬送ローラ102と排出ローラ103によって搬送されている状態である。この状態を「第1状態」と称する。図5(c)はメディアが搬送ローラ102と排出ローラ103によって搬送される状態から、排出ローラ103のみによって搬送される状態に切り換わる直前の状態である。図5(d)はメディアが排出ローラ103のみによって搬送される状態に切り換わった直後の状態である。図5(e)はメディアが排出ローラ103のみで搬送される状態である。以後図5(d)および図5(e)の状態を「第2状態」と称する。
FIG. 4 is a diagram showing that the medium M is divided into three areas along the transport direction. The medium is divided into three areas A, B, and C. FIG. 5 is a cross-sectional view of the state of each of the conveyed media as viewed from the side. FIG. 5A shows a state in which the medium is transported only by the
図4において、領域Aは、この領域のプリント時に、メディアMが搬送ローラ102のみで搬送される(図5(a)参照)または搬送ローラ102と排出ローラ103の2つのローラで搬送される(図5(b)参照)領域である。搬送ローラ102とピンチローラ109の挟持力は、排出ローラ103と拍車110の挟持力よりも十分大きい。従って、図5(a)から図5(b)の状態に切り替わっても搬送の変動は生じない。
In FIG. 4, in the area A, the medium M is transported only by the transport roller 102 (see FIG. 5A) or is transported by the two rollers of the
図6は、領域Aにおける搬送ローラ102と排出ローラ103の駆動プロファイルを示す図である。グラフG10はメディアを搬送する駆動指令値であり、パルス状に間欠的に駆動する。搬送の最高速度はV0である。時間t=t10から時間t=t11の間の1ステップの搬送量(G10の1つのパルスの台形の面積)をHとする。間欠の合間t=t10、t11でメディア速度がゼロになった時に、1ラインのプリントを行なう。
FIG. 6 is a diagram illustrating drive profiles of the
図4において、メディアの領域Bはこの領域のプリント時に、メディアが搬送ローラ102と排出ローラ103の2つのローラで搬送される第1状態(図5(c)参照)から、排出ローラ103のみで搬送される第2状態(図5(d)参照)に切り替わる瞬間を含む領域である。この領域ではいわゆる蹴飛ばし現象が起こる。蹴飛ばし現象とは、搬送されるメディアの後端部が搬送ローラ102とピンチローラ109から抜け出す瞬間に、ローラによって搬送方向に蹴飛ばされ、瞬間的に付勢力が作用して搬送量が変動してしまう現象である。
In FIG. 4, the area B of the medium is only the
また、メディアの領域Cは、この領域のプリント時に、排出ローラ103のみでメディアを搬送する領域である(図5(d)、図5(e)参照)。
Further, the medium area C is an area in which the medium is transported only by the
排出ローラ103はゴムローラであるため、ローラ直径の偏心誤差が乗り易い。加えて、排出ローラ103と拍車110との挟持力が小さくスリップが生じやすい。そこで、排出ローラ103のみで搬送する領域Bおよび領域Cでは、間欠的な搬送のステップを小さくする(4分の1)と共に、メディアセンサ105を用いてメディアの移動情報(搬送量、搬送速度など)を検出して、これをフィードバックしながらメディア搬送を行なう。これにより、領域B、領域Cにおいても、領域Aと同等の高精度な搬送を維持することができる。なお、領域Aでは、搬送ローラ102及び排出ローラ103によって、ロータリエンコーダ104によるフィードバック制御のみで、十分に安定したメディア搬送が行なえる。そのため、メディアセンサ105によるフィードバック制御は行なわない。すなわち、第1状態から第2状態に切り替わる瞬間の直前(領域Aから領域Bへの切り替わり)まではメディアセンサ105によるフィードバック制御は行なわない
図7は、領域Bおよび領域Cにおける排出ローラ103および搬送ローラ102の駆動プロファイルを示す図である。グラフG20に示すように、領域B、領域Cでは、先の領域Aの時の4分の1の短いステップで間欠的に制御して、4つのステップで1ライン分の搬送を行なう。また、同時にメディアセンサ105によって搬送量を検出してフィードバック制御を行なう。
Since the
図8はその制御手順を示すフローチャート図である。また、図9はメディアセンサ105によるメディア上の読み取り領域を説明する図である。
FIG. 8 is a flowchart showing the control procedure. FIG. 9 is a diagram for explaining a reading area on the medium by the
時間t=t20にて、メディアセンサ105でメディア上のエリア701の画像データを読み取る(ステップS100)。この画像データからテンプレートパターン710を抽出する(ステップS101)。時間t=t20から時間t=t21の間に搬送モータを駆動し、メディアをH/4だけ1ステップ搬送したら(ステップS102)、搬送モータを停止する(ステップS103)。次に、異なるタイミングで、時間t=t21にて、メディアセンサ105で移動後のメディア上のエリア701の画像データを再度読み取る(ステップS104)。取得した画像データの中のエリア703内でテンプレートマッチング処理を行ない比較する(ステップS105)。その結果からメディアの実際の搬送量を算出する(ステップS106)。そして、1ライン分の目標搬送量に達したか判断する(ステップS107)。達していない時は再びS102に戻ってメディアをH/4ずつステップ搬送する。時間t=t24で1ライン分の目標搬送量に達したら、1ラインのプリントを行なう(ステップS108)。
At time t = t20, the
時間t=t20から時間t=t24のどこかで、第1状態から第2状態に移行して蹴飛ばし現象が起きても、1ステップを小さくしてメディアセンサを用いたフィードバック制御によって、その影響を軽微なものに抑えるようにしている。 Somewhere between time t = t20 and time t = t24, even if the kicking phenomenon occurs from the first state to the second state, the effect is reduced by feedback control using a media sensor by reducing one step. I try to keep it light.
このように、第1状態に較べて第2状態のほうが、間欠的な搬送のステップが小さくなるようにメディアの搬送を制御する。これと共に、第1状態から第2状態に切り替わる瞬間及び第2状態において、メディアセンサで検出した移動情報をフィードバックしながらメディアの搬送を制御する。このように、領域に分けて搬送制御を切り替えることで、スループットを低下させることなく、安定的に良好な画像を得ることができる。 In this way, the conveyance of the media is controlled so that the intermittent conveyance step is smaller in the second state than in the first state. At the same time, at the moment of switching from the first state to the second state and in the second state, the conveyance of the media is controlled while feeding back the movement information detected by the media sensor. In this way, by switching the conveyance control for each region, it is possible to stably obtain a good image without reducing the throughput.
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、先の実施形態と装置構成や制御は多くが共通するので重複の説明は省略する。領域Aでは図6での説明と同様であり、領域B、領域Cでの制御について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, since many apparatus configurations and controls are common to the previous embodiment, a duplicate description is omitted. In the area A, it is the same as the description in FIG. 6, and the control in the areas B and C will be described.
図10は、領域Bおよび領域Cにおける排出ローラ103および搬送ローラ102の駆動プロファイルを示す図である。図11はその制御手順を示すフローチャート図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating drive profiles of the
グラフG30に示すように、排出ローラ103のみで搬送される第2状態に切り替わった瞬間の後、搬送ローラ102を一旦停止する。これと共に、メディアセンサ105によって実際の搬送量を検出し、残りの目標搬送量まで差分を求めて、差分量だけステップ搬送を行なう。つまり、蹴飛ばしが発生した後に補正に必要な量だけステップ搬送を行なって、トータルで目標搬送量となるよう搬送を制御する。
As shown in the graph G30, after the moment of switching to the second state in which the sheet is conveyed only by the
具体的には、時間t=t30にて、メディアセンサ105でメディア上のエリア701の画像データを読み取り(ステップS200)、この画像データからテンプレートパターン710を抽出する(ステップS201)。時間t=t30から時間t=t31の間に搬送モータを駆動し、メディアをH1だけステップ搬送したら(ステップS202)、搬送モータを一旦停止する(ステップS203)。ここで、H1はH1<Hであり、時間t=t31で、第1状態から第2状態に確実に切り替わるような値である。時間t=t31にて、メディアセンサ105で移動後の異なるタイミングでメディア上のエリア701の画像データを再度読み取る(ステップS204)。取得した画像データの中のエリア703内でテンプレートマッチング処理を行なう(ステップS205)。その結果からメディアの実際の搬送量を算出する(ステップS206)。時間t=t31から時間t=t32の間に、搬送モータを駆動し、(目標搬送量)−(メディア搬送量)だけ最初とは異なる搬送量でメディアMを搬送する(ステップS207)。そして、時間t=t32で搬送モータを停止する(ステップS208)。その後、1ラインのプリントを行なう(ステップS209)。
Specifically, at time t = t30, the
このように、第1状態から第2状態へと切り替わった瞬間の前後で、メディアセンサでメディア105の移動量を検出し、目標搬送量に達する量だけステップ搬送を行なう。領域に分けて搬送制御を切り替えることで、スループットを低下させることなく、安定的に良好な画像を得ることができる。 Thus, before and after the moment when the state is switched from the first state to the second state, the amount of movement of the medium 105 is detected by the media sensor, and step transport is performed by an amount that reaches the target transport amount. By switching the conveyance control in each region, a good image can be stably obtained without reducing the throughput.
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、先の実施形態と装置構成や制御の多くが共通するので重複の説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, since many apparatus configurations and controls are common to the previous embodiment, a duplicate description is omitted.
図12は、領域Bおよび領域Cにおける排出ローラ103および搬送ローラ102の駆動制御を説明する図である。また、図13はその制御手順を示すフローチャート図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating drive control of the
グラフG40に示すように、領域Aの最高速度V0よりも低速である速度V1でメディアを搬送する。上述の例のような1ラインごとの間欠的なステップ送りではなく、各領域において連続的にメディアを搬送することを特徴とする。また、G41はメディアセンサ105でメディア表面を撮像して搬送量を算出するサンプリング周期fを示し、この間隔で実際の搬送量を算出してフィードバック制御する。
As shown in the graph G40, the medium is conveyed at a speed V1 that is lower than the maximum speed V0 in the area A. Instead of intermittent step feed for each line as in the above example, the medium is continuously conveyed in each region. G41 indicates a sampling period f in which the
具体的には、時間t=t40にて、メディアセンサ105でメディア上のエリア701の画像データを読み取り(ステップS300)、この画像データからテンプレートパターン710を抽出する(ステップS301)。時間t=t40から時間t=t41の間に搬送モータを一定の速度V1で駆動してメディアを搬送する(ステップS302)。この間、サンプリング周期f毎にメディアセンサ105でメディア上のエリア701の画像データを読み取り(ステップS303)、エリア703内でテンプレートマッチング処理を行なう(ステップS304)。テンプレートパターンと同一パターンがあるか判断し(ステップS305)、ない場合はステップS302に戻る。同一パターンがあれば、メディア搬送量を算出し(ステップS306)、目標搬送量に達しているか判断する(ステップS307)。達していない場合は再びステップS302に戻る。この間のどこかで、排出ローラ103のみで搬送される第2状態に切り替わる。時間t=t41で目標搬送量に達したら、搬送モータを停止する(ステップS308)。そして1ラインのプリントを行なう(ステップS309)。
Specifically, at time t = t40, the
このように、第1状態に較べて第2状態のほうが、搬送速度が小さくなるようにメディアの搬送を制御する。これと共に、第1状態から第2状態に切り替わる瞬間及び第2状態において、メディアセンサ105で検出した移動情報をフィードバックしながらメディアの搬送を制御する。領域に分けて搬送制御を切り替えることで、スループットを低下させることなく、安定的に良好な画像を得ることができる。
In this way, the conveyance of the media is controlled so that the conveyance speed is lower in the second state than in the first state. At the same time, at the moment of switching from the first state to the second state and in the second state, the conveyance of the media is controlled while feeding back the movement information detected by the
なお、以上の各実施形態において、回転体である搬送ローラ102、排出ローラ103は必ずしもローラの形でなくてもよい。例えば、複数のローラにベルトを掛けてベルトが回転するようにして、ベルトの一部がメディアに接してメディアを搬送するベルト搬送であってもよい。すなわち、この場合はベルトが回転体である。
In each of the above embodiments, the
101 プリントヘッド
102 搬送ローラ(第1の回転体に対応)
103 排出ローラ(第2の回転体に対応)
105 メディアセンサ
106 搬送モータ
M メディア
101
103 discharge roller (corresponding to the second rotating body)
105
Claims (8)
前記プリント位置よりも上流側においてメディアを搬送する第1の回転体と、
前記プリント位置よりも下流側においてメディアを搬送する第2の回転体と、
メディアの表面を撮像してメディアの移動情報を検出するセンサと、
少なくとも、前記第1の回転体と前記第2の回転体により同一のメディアを搬送する第1状態から、前記第1の回転体から離れたメディアを前記第2の回転体で搬送する第2状態へと切り換わる際に、前記センサでの検出した移動情報をフィードバックしてメディアの搬送を制御する制御部と
を有することを特徴とするプリンタ。 A print unit for printing on the medium at the print position;
A first rotating body that conveys media upstream of the print position;
A second rotating body that conveys media downstream of the print position;
A sensor that detects the movement information of the media by imaging the surface of the media;
At least a second state in which a medium separated from the first rotating body is transported by the second rotating body from a first state in which the same medium is transported by the first rotating body and the second rotating body. And a control unit that feeds back movement information detected by the sensor and controls the conveyance of the media when switching to the printer.
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