JP2012024943A - 画像記録装置および画像記録装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像機器等を使用することなく簡便に、画像記録位置と切断位置を高精度にあわせ、連続記録媒体を高精度に切断する。
【解決手段】記録媒体供給部３から搬送部５によって引き出される長尺の記録媒体２を、記録部４の第１画像記録部７、第１ドラム８および第２画像記録部１０、第２ドラム１１を通過させて画像を記録した後、切断部６で切断記録媒体２ａに切断する画像記録装置１において、第１ドラム８に設けられた搬送情報生成部９から得られる搬送速度および搬送距離の情報と、切断部６のカッター刃１６を備えたカットローラ１４の切断検出部１９から得られる切断検出信号とに基づいて、切断タイミングの誤差を検出し、カットローラ１４を駆動する切断駆動部１７に出力される駆動信号を補正して、画像記録位置と切断位置を高精度にあわせた切断記録媒体２ａを得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば用紙やフィルム等の記録媒体にインクを定着させて画像を記録する画像記録装置、および画像記録装置の制御方法に関し、特に記録媒体の切断部を備えた画像記録装置、および画像記録装置の制御方法に関する。

用紙やフィルム等をロール状に巻装した記録媒体（連続記録媒体）にインクを吐出することでカラー画像を記録する画像記録装置が知られている。このような画像記録装置では、画像が記録された記録媒体は、ページ毎に切断されて排出される、切断部を有するものがある。この切断部には回転タイプの刃物を有するものが提案されている。

上記連続記録媒体を使用する画像記録装置においては、記録媒体を搬送するための駆動源と記録媒体を切断する切断部の駆動源は独立して有する場合が多い。画像記録動作は記録媒体の搬送に同期して行なわれるため、双方の同期が取られていない場合には画像記録位置と切断位置あるいは記録媒体の切断長が乱れる、などの不具合が生じる。

このような技術的課題を解決するため、切断長を一定にするように制御する技術が特許文献１に開示されている。すなわち、この特許文献１では、切断されたシートをカメラで撮像し、シートの先端部に配置された検出用マークとシート端縁との距離を計測することで、切断長の精度を判断し、計測結果に基づいて切断部の駆動補正を行なうものである。

また、特許文献２では、用紙上のマークをマークセンサで検出し、この検出結果に基づいて切断部の駆動開始タイミングを補正する技術が開示されている。

特開平７−２６７４７９号公報 特開平７−２６６６４５号公報

しかしながら、上述の特許文献１および特許文献２においては、カメラ等の撮像機器が必要であり、装置の大型化、またコスト高を招く結果となる。

また、特許文献２においては、用紙上のマークに応じて切断部の駆動タイミングを制御しているが、連続記録媒体を搬送させながら切断する場合、停止、起動を繰り返す間欠駆動タイプの切断部でなければ切断基準マーク毎に起動タイミングを一定にすることができない。

このため、所望する記録媒体の切断サイズが小さい場合など、急激な加減速制御を行なう必要があり、回転刃の駆動部に要求されるトルクが増大し、装置の大型化につながるという技術的課題がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、撮像機器等を使用することなく簡便に、画像記録位置と切断位置を高精度にあわせ、連続記録媒体を高精度に切断することが可能な技術を提供することにある。

本発明の第１の観点は、連続記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記連続記録媒体に画像を記録する画像記録部と、
螺旋状に刃が設けられた切断ローラを回転させることにより前記連続記録媒体を切断する切断手段と、
を含む画像記録装置において、
少なくとも前記連続記録媒体の搬送速度および搬送距離を含む搬送情報を検出する搬送情報検出手段と、
前記搬送情報に基づき前記画像記録部の画像記録のタイミングを示す画像記録タイミング信号を生成するタイミング生成部と、
前記切断手段の前記切断ローラの駆動を制御する切断制御手段と、
前記切断手段による前記連続記録媒体の切断タイミングを検出して切断検出信号として出力する切断タイミング検出手段と、
前記画像記録タイミング信号と前記切断検出信号に基づき、前記切断タイミングを補正する切断制御補正演算部と、
を具備する画像記録装置を提供する。

本発明の第２の観点は、連続記録媒体を搬送する搬送手段と、前記連続記録媒体に画像を記録する画像記録部と、螺旋状に刃が設けられた切断ローラを回転させることにより前記連続記録媒体を切断する切断手段と、を含む画像記録装置の制御方法において、
前記画像記録部における前記連続記録媒体に対する前記画像の記録タイミングに同期した切断基準情報と、前記切断手段から検出される前記連続記録媒体の切断タイミング情報とに基づいて、前記切断手段による前記連続記録媒体の切断タイミングを制御する画像記録装置の制御方法を提供する。

本発明の第３の観点は、連続記録媒体を搬送する搬送手段と、前記連続記録媒体に画像を記録する画像記録部と、螺旋状に刃が設けられた切断ローラを回転させることにより前記連続記録媒体を切断する切断手段と、を含む画像記録装置の制御方法において、
少なくとも前記連続記録媒体の搬送速度および搬送距離を含む搬送情報を検出するステップと、
前記搬送情報に基づき前記画像記録部の画像記録のタイミングを示す画像記録タイミング信号を生成するステップと、
前記切断手段による前記連続記録媒体の切断タイミングを検出して切断検出信号として出力するステップと、
前記画像記録タイミング信号と前記切断検出信号に基づき、前記切断タイミングを補正するステップと、
を含む画像記録装置の制御方法を提供する。

本発明によれば、撮像機器等を使用することなく簡便に、画像記録位置と切断位置を高精度にあわせ、連続記録媒体を高精度に切断することができる。

本発明の一実施の形態である画像記録装置の全体構成を示す概念図である。 本発明の一実施の形態である画像記録装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態である画像記録装置における切断駆動部および搬送駆動部の動作と切断基準信号および切断検出信号との関連を示すタイミング図である。 本発明の一実施の形態である画像記録装置における誤差発生時の切断駆動部および搬送駆動部の動作と切断基準信号および切断検出信号との関連を示すタイミング図である。 本発明の一実施の形態である画像記録装置の制御における切断タイミングの累積誤差を解消する補正の一例を示す概念図である。 本発明の一実施の形態である画像記録装置および画像記録装置の制御方法の作用例を示すフローチャートである。 本発明の他の実施の形態の画像記録装置の全体構成の一例を示す概念図である。 本発明の他の実施の形態の画像記録装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 本発明の他の実施の形態の画像記録装置における切断タイミングの補正方法を説明する概念図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、本実施の形態の画像記録装置の一例として、インクジェット方式のフルライン型プリンタ装置の例を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態における画像記録装置の全体構成を示す概念図である。図１に例示されるように、画像記録装置１は連続したロール状の連続記録媒体（以下、単に記録媒体と記す）２を巻装する記録媒体供給部３と、記録媒体２（連続記録媒体）に画像記録を行う記録部４（画像記録部）と、記録部４によって画像記録が行われた記録媒体２を所定の速度で搬送する搬送部５と、記録媒体２を所定長に切断する切断部６（切断手段）とで構成されている。

記録媒体供給部３はロール状の記録媒体２を回転可能に保持し、記録媒体２の一端を繰り出して供給する。この記録媒体供給部３には不図示の用紙交換機構や用紙接続機構など記録媒体２の交換を行なうための機構を有する。

記録部４は、記録媒体２の表面に画像記録を行う第１画像記録部７と、記録媒体２の裏面に画像記録を行う第２画像記録部１０を有する。第１画像記録部７および第２画像記録部１０の各々は、例えば、記録色数に応じて記録媒体２の搬送方向に配列された、一つまたは複数のフルライン型のインクジェットヘッドからなる。

第１画像記録部７および第２画像記録部１０の各々には、プラテンとして上記の各画像記録部に対向して第１ドラム８（搬送手段）および第２ドラム１１（搬送手段）が配設され、記録媒体２は上記各ドラムにより保持される。

第１ドラム８には搬送情報生成部９（搬送情報検出手段）がさらに配設され、この搬送情報生成部９により記録媒体２の搬送速度や搬送距離（搬送量）の搬送情報ｋＨが生成される。この搬送情報生成部９は、例えば、ロータリーエンコーダなど、ドラムの回動角に応じた位置情報をパルス信号などで出力する機器により構成される。

なお、本実施の形態では、画像記録部およびプラテンを、記録媒体２の表面と裏面に画像を記録するために、表面と裏面の画像記録の各々に対応して２つ設けているが、これに限らず、画像記録部とプラテンを１組のみとし片面のみ画像記録する構成でもよい。

また、本実施の形態ではプラテンを前記２つの第１ドラム８および第２ドラム１１で構成しているが、これに限らず、無端ベルトを複数の回転自在なベルトローラで張力を保ち保持するベルトタイプのプラテンを表面と裏面の画像記録用に２つ設け、前記ベルトタイプのプラテンで前記記録媒体２を搬送するとともに、搬送情報生成部９は、前記ベルトローラに設ける構成でもよい。

また、本実施の形態では前記搬送情報生成部９を第１ドラム８に設けているが、これに限らず、例えば前記記録媒体２に当接し回転する情報取得ローラを前記記録媒体供給部３から後述する切断部６までの前記記録媒体２の搬送経路に設けるとともに、前記情報取得ローラと同調し回転するロータリーエンコーダを設け、前記ロータリーエンコーダから位置情報を出力してもよい。

搬送部５は記録媒体２を挟持し、記録媒体２を下流側（図１の右方向）に向けて搬送するニップローラ対１２（搬送手段）を有している。ニップローラ対１２は、搬送駆動部１３としての搬送駆動モータによって駆動される。

切断部６は記録媒体２を切断可能に対向配置された、カット側回転体としてのカットローラ１４（切断ローラ）と、受け側回転体としてのアンビルローラ１５を備えている。

カットローラ１４とアンビルローラ１５はギアで連結されており、双方が同時に回転するように構成されている。カットローラ１４の外周面にはカッター刃１６が設けられており、このカッター刃１６によって記録媒体２の切断が行われる。また、カッター刃１６は、記録媒体２の搬送方向に対して角度θをもって配置されている。このようにカッター刃１６に角度θを設けることで記録媒体２の切断時のカットローラ１４とアンビルローラ１５にかかる負荷を軽減させている。

カットローラ１４、およびアンビルローラ１５は、切断駆動部１７としてのカットローラ駆動モータを駆動源として駆動される。カットローラ駆動モータは、ステッピングモータにて構成されるが、これに限定されるものではなく、例えばサーボモータなどでもよい。

切断部６は、カッター刃１６の位置を検出し、検出した切断検出信号ｋＣ（切断タイミング情報）を生成するための切断検出部１９（切断タイミング検出手段）を有する。この切断検出部１９は、例えば、カットローラ１４の駆動軸上に設けられ、切り欠き１８ａを有した検出板１８と、この切り欠き１８ａを検出する切断検出センサ２１からなる。この切断検出センサ２１は、例えばフォトインタラプタで構成される。この切断検出センサ２１はカッター刃１６が記録媒体２を切断した瞬間を検出するように検出板１８との位置関係が設定されている。

なお、本実施の形態では切断検出部１９を検出板１８と切断検出センサ２１とで構成しているが、これに限らず、前記カットローラ１４の側面にマークを設け、このマークを反射型センサで検出する構成や、カットローラ１４の回転に同期して回転するロータリーエンコーダを設け、このロータリーエンコーダにより前記カッター刃１６の位置を検出する構成であってもよい。

図２は、本実施の形態における画像記録装置の制御系の構成例を示すブロック図である。
本実施の形態の画像記録装置１は、上位装置３７に接続される制御部３１を備えている。

制御部３１は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の上位装置３７からの画像記録指令および記録画像データを含むジョブ情報を受信し、これに基づいて各部の制御を行う。制御部３１は、前述した記録媒体供給部３、記録部４、搬送部５、切断部６にそれぞれ接続され、各部の情報を収集するとともに、前述の画像記録指令に基づき各部に駆動指示を与える。

制御部３１は画像記録タイミング生成部３２（タイミング生成部）を有し、搬送情報生成部９からの記録媒体２の搬送速度や搬送距離の情報を含む搬送情報ｋＨを基に、前記第１画像記録部７および第２画像記録部１０における画像記録制御の基準となる画像記録タイミング信号ｋｉを生成する。

前記第１画像記録部７および第２画像記録部１０は、画像記録タイミング生成部３２から出力される前記画像記録タイミング信号ｋｉを基に、記録媒体２に画像を記録する。
また、上述のように、制御部３１は駆動指令生成部３３、搬送制御部３４、切断制御部３５（切断制御手段）を有する。

搬送制御部３４は、前記駆動指令生成部３３からの駆動指令信号ｋＤ１を受け、駆動信号ｋＤ３によって搬送駆動部１３の制御を行う。
切断制御部３５は、前記駆動指令生成部３３からの駆動指令信号ｋＤ２を受け、駆動信号ｋＤ４によって切断駆動部１７の制御を行なう。

本実施の形態の画像記録装置１の場合、制御部３１はさらに補正演算部３６（切断制御補正演算部）を有し、後述のようにして、記録媒体２の切断制御の補正演算を行なう。
なお、本実施の形態の画像記録装置１は記録媒体２の切断の基準位置を示す、いわゆるカットマークは使用しないものとする。

記録媒体２に対する画像記録のタイミングは前記画像記録タイミング生成部３２での画像記録タイミング信号ｋｉを基に、記録媒体２の切断のタイミングは前記駆動指令生成部３３からの駆動指令信号を基に各々制御され、画像記録のタイミングに対する記録媒体２の切断のタイミングのずれを、補正演算部３６からの信号により補正制御する。

補正演算部３６は画像記録タイミング生成部３２から画像記録タイミング信号ｋｉに同期して出力される後述の切断基準信号ｋＲ（切断基準情報）、および切断検出部１９から出力される後述の切断検出信号ｋＣの各情報から、切断駆動部１７の切断駆動補正情報ｋＡを切断制御部３５に対して送出し、切断制御部３５は、前記切断駆動補正情報ｋＡを元に切断駆動部１７の補正制御を行なう。

以上の構成を有する画像記録装置１における処理動作の一例を説明する。
記録媒体２は、前述のようにロール状に巻回された状態で記録媒体供給部３に取り付けられている。記録媒体供給部３は不図示の制動機構を有し、ロール状の記録媒体２に対してバックテンションを付与する。この制動機構により、記録媒体供給部３とニップローラ対１２との間で適切な張力が生成される。この張力により、記録媒体２は第１ドラム８および第２ドラム１１上ですべることなく搬送される。

ニップローラ対１２は、記録媒体２の搬送速度を一定に保ちながら記録媒体２を第１画像記録部７に搬送する。そして、第１画像記録部７において記録媒体２の表面に対し、画像記録処理を行なう。さらに、記録媒体２が搬送され、必要に応じて、第２画像記録部１０において記録媒体２の裏面に画像の記録処理を行う。

記録処理が終了すると、記録済みの記録媒体２は切断部へと給送される。本実施の形態では、所定の印字単位毎に連続媒体をカットする方法として、上述のようにロータリ式の切断部６を用いている。この切断部６のカットローラ１４の回転周期が記録媒体２の搬送速度と記録媒体２の所望の切断長とで決定される時間になるように、切断制御部３５が切断駆動部１７を制御することにより、記録媒体２は所定のサイズの切断記録媒体２ａにカットされる。

切断記録媒体２ａは、不図示の排出部へと給送され、機外へと排出される。

次に、本実施の形態の画像記録装置１における切断部６の補正動作について説明する。
記録媒体２は、搬送駆動部１３によりニップローラ対１２が駆動され、切断部６の方向に搬送される。記録媒体２の搬送に伴い、第１ドラム８が回転し、回転角に応じた記録媒体２の搬送速度および搬送距離の情報からなる搬送情報ｋＨが搬送情報生成部９より制御部３１の画像記録タイミング生成部３２に入力される。

ここで、記録部４における画像記録のタイミングは前記画像記録タイミング生成部３２での画像記録タイミング信号ｋｉを基に制御され、切断部６における記録媒体２の切断のタイミングは前記駆動指令生成部３３からの駆動指令信号を基に制御されるが、ニップローラ対１２、あるいは第１ドラム８の直径の加工誤差、もしくは搬送駆動部１３の速度変動などにより、実際の記録媒体２の搬送速度と、設定された搬送速度との間に誤差が生じ、搬送情報生成部９の搬送速度の情報が設定された搬送速度の理論値に対して誤差が生じる。このような誤差により、記録部４による画像記録位置と、切断部６による記録媒体２の切断位置のずれが生じる。

図３Ａおよび図３Ｂは、切断駆動部１７および搬送駆動部１３の動作と切断基準信号ｋＲ、切断検出信号ｋＣとの関連を示すタイミング図である。

本実施の形態では記録媒体２の切断サイズが、カッター刃１６の刃先の軌跡が描く周長（以降、刃先周長と記す）よりも長いものとして説明するが、この逆のケースがあることは言うまでもない。前述したように、カッター刃１６は記録媒体２の搬送方向に対して角度θをもって配置されている。

記録媒体２の切断面を略直角にするためには、記録媒体２の切断時には、記録媒体２の搬送速度と、カッター刃１６の刃先の軌跡の走行速度すなわち刃先の移動線速度（以降、刃先速度と記す）とが略一致していることが好ましい。

この場合、記録媒体２の所望する切断長とカッター刃１６の刃先周長を合わせるとともに、カッター刃１６の刃先速度を前記記録媒体２の搬送速度と一致させ、常にカッター刃を駆動させ切断する方法が考えられる。

しかし、カットローラ１４の大きさに自由度がなくなるとともに、例えばＡ３サイズとＡ４サイズ等の複数の切断サイズに対応することには適さない。

このため、本実施の形態の画像記録装置１では、記録媒体２の切断時以外の箇所でカッター刃１６の刃先速度、すなわちカットローラ１４の速度を一時的に低下させる制御を行う。このようにすることにより、所望する切断サイズに対応しつつ、カットローラ１４の大きさに自由度ができ連続して同一サイズの切断が可能となる。

カットローラ１４の駆動を一時的に停止させることも可能ではあるが、切断すべき記録媒体２のサイズが小さい場合など、急激な加減速制御を行なう必要があり、切断駆動部１７に要求されるトルクが増大し、装置の大型化につながる。

なお、記録媒体２の切断サイズよりもカッター刃１６の刃先周長が長い場合は、記録媒体２の切断時以外の箇所でカットローラ１４の速度を増加させればよいということは言うまでもない。
図３Ａ，図３Ｂに示す退避区間ｂはカットローラ１４の速度を低下させている区間を示す。この退避区間ｂのカッター刃１６の刃先速度は退避区間速度ｖｂで示す。

同様に同期区間ａは、記録媒体２の搬送速度とカッター刃１６の刃先速度を合致させる必要のある区間を示し、この同期区間ａのカッター刃１６の刃先速度は同期区間速度ｖａで示す。

搬送速度ｖｃは搬送情報生成部９で生成される記録媒体２の搬送情報ｋＨに基づく記録媒体２の搬送速度を示す。ｖａ、ｖｂの速度は、カットローラ１４の回転に伴うカッター刃１６の刃先速度を示す。

なお、本実施の形態の場合、図３Ａおよび図３Ｂにおいて、搬送速度ｖｃは便宜的に一定速度として例示しているが、搬送速度ｖｃが変動した場合も後述するような制御を行うことにより、記録媒体２における画像記録位置と切断位置との関係を一定に保つことができる。

切断基準信号ｋＲは、画像記録タイミング信号ｋｉに同期して画像記録タイミング生成部３２が生成する信号である。画像記録タイミング信号ｋｉの周期はＴｃｕｔである。

切断基準信号ｋＲは、画像記録タイミング信号ｋｉに対して、第１画像記録部７からカット位置を示す図１の矢印２０で示されるカット位置までの経路長Ｌに相当する遅れを有した信号であり、画像記録タイミング信号ｋｉによる画像記録位置に対し、理想的な切断位置を示す信号である。この経路長Ｌは、設計値もしくは実測値などの装置固有の値となり、搬送情報生成部９のパルス数として管理される。

この切断基準信号ｋＲで示されるタイミングが、記録媒体２を画像記録位置に対してずれなく切断される基準のタイミングとなり、このタイミングで記録媒体２が切断されれば、理想的には画像記録位置と切断位置のずれがなくなる。切断基準信号ｋＲの立ち上がりが切断したい理想的な瞬間を示す。

一方、切断検出信号ｋＣは、切断検出部１９が検出した、カッター刃１６が記録媒体２を実際に切断したタイミングを示し、同様に信号の立ち上がりが実際の切断の瞬間を示す。

図３Ａは、搬送情報生成部９の生成する搬送情報ｋＨが理論どおりであり、誤差が無い場合を示す。カッター刃１６の同期区間速度ｖａと記録媒体２の搬送速度ｖｃは等しく、切断基準信号ｋＲと切断検出信号ｋＣの立ち上がりが合致しているので、記録媒体２に記録された画像位置に対し切断位置がずれていない。

一方、図３Ｂは、カッター刃１６の同期区間速度ｖａと記録媒体２の搬送速度ｖｃには誤差によりΔｖの速度差が生じている場合が例示されている。すなわち、図３Ｂの例は、記録媒体２の搬送速度が理論値よりもΔｖ速いことを示している。

この場合、切断基準信号ｋＲは記録媒体２の実際の搬送に伴う第１ドラム８の回動により、搬送情報生成部９が生成するパルス信号により生成されるので、画像記録タイミング信号ｋｉの周期と同期する切断基準信号ｋＲのパルスの間隔（Ｔｃｕｔ）は、理論値とΔｖの比率で短くなる。

これに対し、実際の切断は駆動指令生成部３３からの駆動指令信号ｋＤ２を基に切断されるため、この結果、切断基準信号ｋＲと切断検出信号ｋＣとの間に差分Δｔｎ（添え字ｎは正の整数）の誤差が生じる。この差分Δｔｎは累積する。

記録部４による画像記録動作は前述のように搬送情報生成部９の生成する画像記録タイミング信号ｋｉのパルスに同期して制御するため、連続的に切断を繰り返すと、記録部４による画像記録位置と切断部６による記録媒体２の切断位置のずれが徐々に大きくなる。

図４は、本実施の形態の画像記録装置１の制御における切断タイミングの累積誤差を解消するための補正の概念図である。

切断基準信号ｋＲと切断検出信号ｋＣとの間には、差分Δｔｎの差が生じている。切断基準信号ｋＲが先行しているため、切断検出信号ｋＣが早くなる方向に補正が必要であり、この差分Δｔｎを０にするためには、カッター刃１６が１周する時間を差分Δｔｎだけ短くするように補正することになる。

本実施の形態の画像記録装置１では、この差分Δｔｎの補正を、退避区間ｂと同期区間ａにおけるカットローラ１４の駆動量をそれぞれ変更することで実現する。

τ１は退避区間ｂの補正時間であり、退避区間ｂの時間をτ１だけ短くすることにより、退避区間ｂでのカッター刃１６の移動量を減少させる。この補正時間τ１におけるカッター刃１６の移動量はｓ１になる。

同様にτ２は同期区間ａの補正時間であり、同期区間ａの時間を補正時間τ２だけ延ばすことにより、同期区間ａでのカッター刃１６移動量を増加させる。この補正時間τ２におけるカッター刃１６の移動量はｓ２になる。

上述のτ１、τ２およびｓ１、ｓ２の間には以下の式（１）および（２）の関係がある。
τ２−τ１＝Δｔｎ ……（１）
ｓ１＝ｓ２ ……（２）

ｓ１＝ｖｂ×τ１、ｓ２＝ｖａ×τ２であるから、次の式（３）を得る。
ｖａ×τ２＝ｖｂ×τ１ ……（３）

上式（１）〜（３）より、次の式（４）、（５）を得る。
τ１＝Δｔｎ／（（ｖｂ／ｖａ）−１） ……（４）
τ２＝Δｔｎ／（１−（ｖａ／ｖｂ）） ……（５）

よって、ｓ１、ｓ２は、
ｓ１＝（ｖｂ×Δｔｎ）／（（ｖｂ／ｖａ）−１） ……（６）
ｓ２＝（ｖａ×Δｔｎ）／（１−（ｖａ／ｖｂ）） ……（７）
となる。

補正演算部３６は、前述のように画像記録タイミング生成部３２で生成される切断基準信号ｋＲと切断検出部１９で生成される切断検出信号ｋＣの差分Δｔｎを計測し、上記の式（１）〜（７）に例示される補正演算を実施する。

補正演算部３６はこの演算結果を切断駆動補正情報ｋＡとして切断制御部３５に通知し、切断制御部３５はこの切断駆動補正情報ｋＡに基づいて退避区間ｂおよび同期区間ａの駆動信号ｋＤ４を制御する。

本実施の形態の場合、前述のように切断駆動部１７はステッピングモータで構成されるので駆動信号ｋＤ４はパルス信号であり、切断駆動補正情報ｋＡに基づいて、このパルス数を増減させることを行なう。

これにより、補正の前後で、切断後の切断記録媒体２ａの長さは所定長で変化することなく、しかも、切断記録媒体２ａにおける画像記録位置に対する切断位置の合わせ精度が高い、切断記録媒体２ａを得ることができる。

以下、フローチャートに従って、本実施の形態の画像記録装置１における補正処理の制御の一例を説明する。
図５は、本発明の一実施の形態である画像記録装置および画像記録装置の制御方法の作用例を示すフローチャートである。
なお、以下の作用の説明においては、記録部４における画像記録の動作については割愛し、切断部６における切断タイミングの補正に関して説明するものとする。

画像記録装置１の制御部３１は、上位装置３７からの画像記録要求を待つ（ステップ１０１）。

上位装置３７から画像記録の要求がなされると、画像記録装置１の制御部３１は、記録媒体２の搬送を開始し、画像記録タイミング信号ｋｉ等を記録部４に出力することにより、記録部４を通過する記録媒体２に対して上位装置３７から受信した画像を記録する動作を開始する（ステップ１０２）。

同時に制御部３１の切断制御部３５は、切断駆動部１７の駆動を開始する（ステップ１０３）。
補正演算部３６は切断基準信号ｋＲと切断検出信号ｋＣの差分を計測するためのレジスタ、Ｃ０、Ｃ１を０にクリアし、基準カウンタをスタートする（ステップ１０４）。

画像記録タイミング生成部３２は、記録媒体２の搬送に伴い入力される搬送情報生成部９からの搬送情報ｋＨに基づき、切断基準信号ｋＲの生成を開始する（ステップ１０５）。
次のステップ１０６およびステップ１０７と、ステップ１０８およびステップ１０９は並行処理となる。

すなわち、補正演算部３６は、画像記録タイミング生成部３２からの切断基準信号ｋＲを待ち（ステップ１０６）、切断基準信号ｋＲが入力されたら、そのときの基準カウンタの値をレジスタＣ０にセットする（ステップ１０７）。

同時に、補正演算部３６は、切断検出部１９からの切断検出信号ｋＣを待ち（ステップ１０８）、切断検出信号ｋＣが入力されたら、そのときの基準カウンタの値をレジスタＣ１にセットする（ステップ１０９）。

Ｃ０、Ｃ１の双方のレジスタにカウンタ値がセットされた後、補正演算部３６は、基準カウンタのリスタート、すなわち０クリア後の再スタートを行なう（ステップ１１０）。
補正演算部３６は、前述のレジスタＣ０、Ｃ１から、切断基準信号ｋＲと切断検出信号ｋＣの差分を演算し、補正量を求める（ステップ１１１）。

さらに補正演算部３６は、退避区間ｂと同期区間ａにおける切断駆動部１７の駆動補正量Ｓ１および駆動補正量Ｓ２（いずれもパルス数）を演算する（ステップ１１２）。

次に、補正演算部３６は、切断制御部３５に対して、求めた駆動補正量Ｓ１および駆動補正量Ｓ２を切断駆動補正情報ｋＡとしてセットし、切断駆動部１７に対する駆動指令（駆動信号ｋＤ４）に反映させ、記録媒体２の切断動作を実行させる（ステップ１１３）。

その後、制御部３１は、記録媒体２のページ数が最終ページに到達したかどうかを判断し（ステップ１１４）、最終ページに到達していなければ（ステップ１１４の“Ｎ”の場合）、処理をステップ１０６（およびステップ１０８）に戻す。

ステップ１１４において、最終ページに到達したと判断された場合は、制御部３１が記録媒体２の搬送を停止し、一連の処理を終了する（ステップ１１５）。

以上、説明したように、本実施の形態の画像記録装置１では、記録媒体２における画像記録位置に対してずれが生じない理想的な切断タイミングである切断基準信号ｋＲと、実際の切断タイミングを示す切断検出信号ｋＣを比較し、その差分Δｔｎを打ち消すように、切断部６の退避区間ｂの補正時間τ１と同期区間ａの補正時間τ２で駆動量を変更するように補正演算部３６にて補正し、切断制御部３５にて補正結果（駆動補正量Ｓ１、駆動補正量Ｓ２）を反映させた切断駆動部１７の制御を行なう。

これにより、例えば、撮像機器等の複雑で高コストの部品を使用することなく簡便な方法で、低コストにて、連続記録媒体である記録媒体２における画像記録位置と切断位置を高精度にあわせ、高品位かつ高精度な所定長の印字媒体としての切断記録媒体２ａを生成する画像記録装置１、および画像記録装置１の制御方法を提供することができる。

また、切断駆動部１７の駆動および停止を反復する必要がないので、切断駆動部１７を構成するモータの定格を小さくでき、切断部６の駆動系の軽量化および省エネルギ化、低コスト化を実現できる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の他の実施の形態の画像記録装置の全体構成を示す概念図、図７は、本発明の他の実施の形態の画像記録装置の制御系の構成例を示すブロック図、図８は、本発明の他の実施の形態の画像記録装置における切断タイミングの補正方法を説明する概念図である。
なお、上述の実施の形態１と共通する構成要素については、同一の符号付して、重複した説明は割愛する。

この実施の形態２の画像記録装置５１では、切断部６におけるカットローラ１４およびアンビルローラ１５の駆動にサーボモータを用い、搬送情報ｋＨに同期した閉ループ制御を行うように構成し、サーボモータの回転制御のためのフィードバック信号を切断検出信号ｋＣとして用いる例を示す。

すなわち、図６に例示されるように、本実施の形態２の画像記録装置５１は、切断部６では、サーボモータからなる切断駆動部５２を有する。また、切断検出部５３として、サーボモータ軸に配置したエンコーダを有する。

このエンコーダからなる切断検出部５３は、サーボモータのフィードバック信号を生成するものであり、本実施の形態２の画像記録装置５１では、その原点信号であるＺ相信号を切断検出信号ｋＣとして使用する。このため、Ｚ相信号は切断部６の切断位置（矢印２０の位置）に調整するのが好ましいが、切断位置とＺ相信号とのずれ量をあらかじめ記憶しておくことでも問題はない。また、切断検出部５３としては、アブソリュートエンコーダなどサーボモータからなる切断駆動部５２の回転軸の絶対位置を検出できるエンコーダも使用できることは言うまでもない。

本実施の形態２の画像記録装置５１の場合、図７に例示されるように、制御部３１の画像記録タイミング生成部３２Ａは、搬送制御部３４および切断制御部３５に対する駆動指令信号を生成する駆動指令生成部５４を有する。

この駆動指令生成部５４は、搬送情報生成部９の搬送情報ｋＨの信号を元に、搬送制御部３４および切断制御部３５に対する駆動指令を行う。このため、搬送駆動部１３による記録媒体２の搬送、および切断駆動部１７によるカットローラ１４の駆動は、搬送情報ｋＨに同期したフィードバックループ制御で行なわれる。

従って、記録媒体２の搬送速度および切断駆動部１７による記録媒体２の切断に関しては、より高精度に制御されるが、画像記録タイミング生成部３２では、当該フィードバックループ制御に適した制御論理を実装することで実現される。

図８等を参照して、本実施の形態２の画像記録装置５１における記録媒体２の切断位置の補正方法の一例について説明する。

本実施の形態２の画像記録装置５１では、上述のように、切断駆動部１７はサーボモータで構成され、さらに搬送情報生成部９の搬送情報ｋＨに基づいた切断制御がなされるため、上述の図３Ｂに示したΔｖのずれは発生しない。

しかしながら、切断駆動部１７がサーボモータで構成されるため、サーボの整定時間による遅延やカットローラ１４のアンバランス負荷などの負荷トルク変動から発生する速度変動など、切断駆動部１７に対する駆動指令に対しての偏差が発生する。この偏差を小さくするにはサーボモータの整定時間を確保するのが好ましく、上述の実施の形態１で示した同期区間ａもしくは退避区間ｂの時間が短くなるのは好ましくない。

このため、本実施の形態２では、切断駆動部５２の同期区間ａと退避区間ｂの間の移行期間の加速度を制御し、加速度を変化させることで、同期区間ａもしくは退避区間ｂの時間が短くならないようにする。

図８におけるカット位置のずれ量は差分Δｔｎで示される。このときの補正前におけるカッター刃１６の減速〜定速（退避区間速度ｖｂ）〜加速の区間時間および移動量は、
区間時間（補正前）＝２×τ３＋τ４ ……（８）
移動量（補正前） ＝２×ｓ３＋ｓ４ ……（９）
で示される。

同様に補正後は、
区間時間（補正後）＝２×τ５＋τ６ ……（１０）
移動量（補正後） ＝２×ｓ５＋ｓ６ ……（１１）
で示される。

本実施の形態２の場合、補正を行なうことで以下の式（１２）、（１３）の関係になるように演算を行い、補正演算部３６は、実施の形態１と同様に補正する。
（２×τ３＋τ４）−（２×τ５＋τ６）＝Δｔｎ ……（１２）
（２×ｓ３＋ｓ４）＝（２×ｓ５＋ｓ６） ……（１３）

この結果、カットローラ１４の加速度は、補正の前後でαからβに変化するように制御される。
すなわち、加速度は、補正前のα＝（ｖａ−ｖｂ）／τ３、から、補正後のβ＝（ｖａ−ｖｂ）／τ５、に変化するように制御される。

なお、図８および上述の式（１２）、（１３）の関係を踏まえると、補正後の加速度βは、補正前の加速度α等の制御時に既知の値を用いて、以下のように得られる。
すなわち、図８の面積の関係から、
s4=vb×τ4 ……（１４）
2×s3=(va+vb)×τ3 ……（１５）
s6=vb×τ6 ……（１６）
2×s5=(va+vb)×τ5 ……（１７）
が得られる。
これら式（１４）〜（１７）と、式（１３）から、
(va+vb)×τ3+vb×τ4=(va+vb)×τ5+vb×τ6 ……（１８）
が得られ、この式（１８）をτ5で解くと、
τ5={(va+vb)×τ3+vb×τ4-vb×τ6}/(va+vb) ……（１９）
が得られる。
一方、上述の式（１２）をτ6で解くと、
(2×τ3+τ4)-Δτn-2×τ5=τ6 ……（２０）
が得られ、この式（２０）のτ6を式（１９）に代入して整理すると、
τ5={τ3(va-vb)+vb×Δtn}/(va-vb) ……（２１）
となる。
上述の、β＝（ｖａ−ｖｂ）／τ５に、式（２１）のτ５を代入して整理すると、補正後の加速度βは、 β＝(va-vb)²/{τ3(va-vb)+vb×Δtn} ……（２２）
で算出される。

なお、前記補正演算部３６の補正は、記録媒体２の１回の切断のたびに実施してもよいし、複数回の切断を実施したときの、理想的な切断位置と実際の切断位置のずれの平均を基に、補正を実施してもよい。

このように、本実施の形態２の画像記録装置５１によれば、切断駆動部５２をサーボモータで構成し、長尺な記録媒体２の搬送情報ｋＨに基づくフィードバック制御によって、切断部６の切断駆動部５２を制御することで、実質的に記録媒体２の切断誤差を排除でき、画像形成位置に対して高い切断精度を有する記録媒体２の切断を実現できる。

また、切断駆動部５２の制御系におけるサーボ整定時間やアンバランス負荷などのトルク変動等に起因する差分Δｔｎの切断誤差については、同期区間ａと退避区間ｂの間の移行期間の加速度を変化させることで、差分Δｔｎをキャンセルでき、切断駆動部５２の制御系の性能に影響することなく、差分Δｔｎによる誤差を排除したより高精度な記録媒体２の切断を実現できる。

さらに、切断検出信号ｋＣを生成するための検出板１８および切断検出センサ２１の構成を省略でき、画像記録装置５１の構成を簡略化できる。

以上、説明したように、本実施の形態２の画像記録装置５１によれば、記録媒体２における画像記録位置に対してずれが生じない理想的な切断タイミングである切断基準信号ｋＲと、実際の切断タイミングを示す切断検出信号ｋＣを比較し、その差分Δｔｎを切断部６の退避区間ｂ〜同期区間ａの間の移行時の加速度βと、退避区間ｂもしくは同期区間ａの駆動量を変更するように補正演算部３６にて補正し、切断制御部３５にて補正結果を反映させた制御を行なうことができる。

これにより、撮像機器等を使用することなく簡便な方法で、連続記録媒体における画像記録位置と切断位置を高精度にあわせ、高品位な印字媒体を生成する画像記録装置、および画像記録装置の制御方法を提供することができる。

なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

１ 画像記録装置
２ 記録媒体
２ａ 切断記録媒体
３ 記録媒体供給部
４ 記録部
５ 搬送部
６ 切断部
７ 第１画像記録部
８ 第１ドラム
９ 搬送情報生成部
１０ 第２画像記録部
１１ 第２ドラム
１２ ニップローラ対
１３ 搬送駆動部
１４ カットローラ
１５ アンビルローラ
１６ カッター刃
１７ 切断駆動部
１８ 検出板
１８ａ 切り欠き
１９ 切断検出部
２０ 矢印
２１ 切断検出センサ
３１ 制御部
３２ 画像記録タイミング生成部
３２Ａ 画像記録タイミング生成部
３３ 駆動指令生成部
３４ 搬送制御部
３５ 切断制御部
３６ 補正演算部
３７ 上位装置
５１ 画像記録装置
５２ 切断駆動部
５３ 切断検出部
５４ 駆動指令生成部
ａ 同期区間
ｂ 退避区間
ｋＡ 切断駆動補正情報
ｋＣ 切断検出信号
ｋＤ１ 駆動指令信号
ｋＤ２ 駆動指令信号
ｋＤ３ 駆動信号
ｋＤ４ 駆動信号
ｋＨ 搬送情報
ｋＲ 切断基準信号
ｋｉ 画像記録タイミング信号
ｖａ 同期区間速度
ｖｂ 退避区間速度
ｖｃ 搬送速度
Δｔｎ 差分
α 加速度
β 加速度

Claims (9)

1. 連続記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記連続記録媒体に画像を記録する画像記録部と、
   螺旋状に刃が設けられた切断ローラを回転させることにより前記連続記録媒体を切断する切断手段と、
   を含む画像記録装置において、
   少なくとも前記連続記録媒体の搬送速度および搬送距離を含む搬送情報を検出する搬送情報検出手段と、
   前記搬送情報に基づき前記画像記録部の画像記録のタイミングを示す画像記録タイミング信号を生成するタイミング生成部と、
   前記切断手段の前記切断ローラの駆動を制御する切断制御手段と、
   前記切断手段による前記連続記録媒体の切断タイミングを検出して切断検出信号として出力する切断タイミング検出手段と、
   前記画像記録タイミング信号と前記切断検出信号に基づき、前記切断タイミングを補正する切断制御補正演算部と、
   を具備することを特徴とする画像記録装置。
2. 請求項１に記載の画像記録装置において、
   前記切断ローラの１回転中に、前記刃の刃先速度と前記連続記録媒体の前記搬送速度とが合致する同期区間と、前記同期区間よりも前記刃先速度が減少または増加する退避区間と、が含まれ、
   前記切断制御補正演算部は、前記同期区間および前記退避区間と、前記同期区間と前記退避区間の間の加減速区間の、少なくとも一つの区間の所要時間を調整することで、前記切断タイミングの補正を行うことを特徴とする画像記録装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像記録装置において、
   前記搬送情報検出手段は、前記連続記録媒体の搬送に同調して回転する搬送同調ローラ部と、前記搬送同調ローラ部の回転変位を検出する搬送同調ローラ回転位置検出手段からなることを特徴とする画像記録装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか1項に記載の画像記録装置において、
   前記切断タイミング検出手段は、前記切断ローラの回転変位を検出する切断ローラ回転位置検出手段からなることを特徴とする画像記録装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像記録装置において、
   前記切断制御補正演算部は、切断のたびに前記切断タイミングの補正を行うことを特徴とする画像記録装置。
6. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像記録装置において、
   前記切断制御補正演算部は、複数の切断での前記切断検出信号のずれの平均により、前記切断タイミングを補正することを特徴とする画像記録装置。
7. 連続記録媒体を搬送する搬送手段と、前記連続記録媒体に画像を記録する画像記録部と、螺旋状に刃が設けられた切断ローラを回転させることにより前記連続記録媒体を切断する切断手段と、を含む画像記録装置の制御方法において、
   前記画像記録部における前記連続記録媒体に対する前記画像の記録タイミングに同期した切断基準情報と、前記切断手段から検出される前記連続記録媒体の切断タイミング情報とに基づいて、前記切断手段による前記連続記録媒体の切断タイミングを制御することを特徴とする画像記録装置の制御方法。
8. 連続記録媒体を搬送する搬送手段と、前記連続記録媒体に画像を記録する画像記録部と、螺旋状に刃が設けられた切断ローラを回転させることにより前記連続記録媒体を切断する切断手段と、を含む画像記録装置の制御方法において、
   少なくとも前記連続記録媒体の搬送速度および搬送距離を含む搬送情報を検出するステップと、
   前記搬送情報に基づき前記画像記録部の画像記録のタイミングを示す画像記録タイミング信号を生成するステップと、
   前記切断手段による前記連続記録媒体の切断タイミングを検出して切断検出信号として出力するステップと、
   前記画像記録タイミング信号と前記切断検出信号に基づき、前記切断タイミングを補正するステップと、
   を含むことを特徴とする画像記録装置の制御方法。
9. 請求項７または請求項８記載の画像記録装置の制御方法において、
   前記切断ローラの１回転中に、前記刃の刃先速度と前記連続記録媒体の前記搬送速度とが合致する同期区間と、前記同期区間よりも前記刃先速度が減少または増加する退避区間と、が含まれ、
   前記連続記録媒体の切断長さを変化させることなく、前記同期区間および前記退避区間と、前記同期区間と前記退避区間の間の加減速区間の、少なくとも一つの時間を調整することで、前記切断タイミングを補正することを特徴とする画像記録装置の制御方法。