JP2013028143A - 記録媒体搬送装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録媒体の搬送量を正確に測定可能とする。
【解決手段】 記録ヘッドを副走査方向に走査させながら記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置に搭載される記録媒体搬送装置である。記録媒体搬送装置は、無端ベルトの平面となった部分の経路における初期位置と、初期位置よりも当該無端ベルトの周回方向の下流側であって初期位置からの距離が記録ヘッドの一走査分の記録幅に設定された所定位置との間を往復自在であり、往動時における移動量を検出する移動量検出部を備えている。移動量検出部は、基台に対して無端ベルトに係合した状態で追従してスライドするスケール部と、スケール部の移動量を計測できるように基台に取り付けられたセンサ部と、無端ベルトとスケール部との係合及び当該係合の解除を行う係合切替部と、スケール部を所定位置から初期位置に復帰させる駆動装置とを備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、記録媒体搬送装置及びインクジェット記録装置に関する。

従来、例えばインクジェット記録装置などのような画像形成装置には、シート状の記録媒体を無端ベルト上に載置し、無端ベルトを周回させることで搬送する記録媒体搬送装置が搭載されたものある。このような記録媒体搬送装置においては、無端ベルトを駆動する駆動ローラの回転軸上にエンコーダを設置し、そのパルス数によって搬送量を制御するものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特許第４４４９９２４号公報

ところで、上記した記録媒体搬送装置であると、エンコーダの偏心、無端ベルトの厚みのバラツキなどの要因で正確に搬送量を測定できないおそれがあった。
本発明の課題は、記録媒体の搬送量を正確に測定可能とすることである。

請求項１に記載の発明は、
記録ヘッドを副走査方向に走査させながら記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置に搭載される記録媒体搬送装置において、
表面に記録媒体が載置される無端ベルトと、
前記無端ベルトの一部が平面となるように前記無端ベルトを支持し、前記無端ベルトを間欠に周回させる複数の搬送ローラと、
前記無端ベルトの前記平面となった部分の経路における初期位置と、前記初期位置よりも当該無端ベルトの周回方向の下流側であって、前記初期位置からの距離が前記記録ヘッドの一走査分の記録幅に設定された所定位置との間を往復自在であり、往動時における移動量を検出する移動量検出部と、
前記移動量検出部の検出結果から前記記録媒体の搬送量を算出する算出部と、
前記算出した搬送量を基に前記搬送ローラによる前記記録媒体の搬送量を制御する制御部とを備え、
前記移動量検出部は、
基台と、
前記無端ベルトに係合した状態で追従し前記基台に対してスライドするスケール部と、
前記スケール部の移動量を計測できるように前記基台に取り付けられたセンサ部と、
前記無端ベルトに対して前記スケール部を接離させることで、前記無端ベルトと前記スケール部との係合及び当該係合の解除を行う係合切替部と、
前記スケール部を前記所定位置から前記初期位置に復帰させる駆動装置とを有し、
前記係合切替部が前記無端ベルトの周回運動の前に前記初期位置で前記スケール部を前記無端ベルトにおける前記平面となった部分に係合させると、前記スケール部が前記無端ベルトの周回運動に追従して移動し前記所定位置に到達してから、前記係合切替部が前記スケール部と前記無端ベルトとの係合を解除して、解除後には前記無端ベルトが停止しているときに前記駆動装置が前記スケール部を前記初期位置まで復帰させ、
前記算出部は、
前記スケール部が前記初期位置から前記所定位置に到達するまでの前記センサ部の検出結果を基に前記記録媒体の搬送量を算出することを特徴としている。

請求項２記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１記載の記録媒体搬送装置と、
前記記録媒体搬送装置により搬送された前記記録媒体に対して前記記録ヘッドを副走査方向に搬送させながら画像を形成する画像形成部とを備えることを特徴としている。

本発明によれば、記録媒体の搬送量を正確に測定することができる。

本実施形態のインクジェット記録装置の内部構成を示す模式図である。 図１のインクジェット記録装置に備わる移動量検出部の概略構成を示す斜視図である。 図２の移動量検出部の正面図である。 図２の移動量検出部の背面図である。 図２の移動量検出部の背面側の一部分を拡大して示した斜視図である。 図２の移動検出部であって、スケール部と無端ベルトとが係合した状態を示す斜視図である。 図６の移動量検出部の正面図である。 図６の移動量検出部の背面側の一部分を拡大して示した斜視図である。 図３の移動量検出部であって、解除部が駆動源と正面側のプーリとを連結した状態を示す正面図である。 図１のインクジェット記録装置の主制御構成を示すブロック図である。 図６の移動量検出部であって、スケール部が所定位置に到達した状態を示す斜視図である。 図１１の移動量検出部であって、スケール部と無端ベルトとの係合が解除された状態を示す斜視図である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の概略図である。図１に示すようにインクジェット記録装置１には、シート状の記録媒体Ｐを搬送する記録媒体搬送装置２と、記録媒体搬送装置２により搬送された記録媒体Ｐに対して画像を形成する画像形成部３とが設けられている。

画像形成部３には、棒状のキャリッジレール４が水平方向に配置されている。キャリッジレール４には、図示しないキャリッジ駆動機構によって駆動されるキャリッジ５がキャリッジレール４に沿った方向（以下、主走査方向という。）に往復移動自在に支持されている。

キャリッジ５には、下方の記録媒体Ｐに対してインクを吐出する記録ヘッド６が搭載されている。記録ヘッド６は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のインクセットやそれらとライトＹＭＣＫのセット等に対応できるように８個或いは１６個搭載されている。また、キャリッジ５には、図示を省略するが、記録ヘッド６に供給する各色のインクを貯留するためのサブインクタンクが搭載されており、それぞれのサブインクタンクには、各色のインクを貯蔵するインクタンクに接続されたインク供給管がそれぞれ連結されている。サブインクタンクには、インク供給管を介してインクタンクから適宜インクが供給されるようになっている。

記録ヘッド６は、キャリッジレール４に沿ったキャリッジ５の往復移動にあわせて主走査方向に走査しながら各色のインクを記録媒体Ｐに対して吐出して画像形成を行うよう構成されている。本実施形態では、その際、記録ヘッド６がその往路方向への走査及び復路方向への走査の両方でそれぞれインクを吐出し、インクジェット記録を行うよう設定されている。

インクジェット記録装置１の画像形成部３の下方には記録媒体搬送装置２が配置されている。この記録媒体搬送装置２には、記録ヘッド６のノズル面に対向した状態で記録媒体Ｐを主走査方向に直交する方向（以下、副走査方向という。）に搬送する無端ベルト２１が設けられている。また、記録媒体搬送装置２には、無端ベルト２１を周回させるための複数の搬送ローラ２３，２４，２５が設けられている。搬送ローラ２３，２４，２５のうち、一つの搬送ローラ２３が駆動ローラであり、他の二つの搬送ローラ２４，２５が従動ローラである。これらの搬送ローラ２３，２４，２５には、無端ベルト２１が掛け渡されている。掛け渡された無端ベルト２１は、その一部が記録ヘッド６のノズル面と平行となるように、水平な平面となっている。この水平な平面の表面上に記録媒体Ｐが載置される。

また、記録媒体搬送装置２には、記録媒体Ｐの搬送量を算出するための移動量検出部７が設けられている。具体的に移動量検出部７は、無端ベルト２１の平面となった部分の経路における初期位置と、初期位置よりも当該無端ベルト２１の周回方向の下流側であって、初期位置からの距離が記録ヘッド６の一走査分の記録幅に設定された所定位置との間を往復自在であり、往動時における移動量を検出するものである。

図２は移動量検出部７の概略構成を示す斜視図であり、図３は移動量検出部７の正面図、図４は移動量検出部７の背面図、図５は、移動量検出部７の背面側の一部分を拡大して示した斜視図である。図２〜図５に示すように、移動量検出部７は、回転軸７１と、基台７２と、ガイド軸７３と、スケール部７４と、センサ部７５と、回転駆動源７６と、駆動装置７７とを備えている。

回転軸７１は、棒状の軸体であり、無端ベルト２１の平面となった一部の経路、つまり副走査方向に沿って延在している。回転軸７１の両端部は、インクジェット記録装置１のフレームに固定された一対の支持部材７１１により支持されている。
基台７２は、回転軸７１を中心にして回転するものであり、一対の回転部材７２１と、連結部材７２２とを備えている。一対の回転部材７２１は、それぞれ回転軸７１の両端部に取り付けられていて、当該回転軸７１に対して回転自在に軸支されている。連結部材７２２は、一対の回転部材７２１を連結するものであり、一対の回転部材７２１の無端ベルト２１とは反対側の端部に取り付けられている。
ガイド軸７３は、棒状の軸体であり、回転部材７２１における回転軸７１とは反対側の端部に回転軸７１と平行となるように固定されている。

スケール部７４は、無端ベルト２１に係合した状態で追従し、基台７２に対してスライドするものである。スケール部７４は、回転軸７１及びガイド軸７３にスライド自在に取り付けられた本体部７４１と、本体部７４１の回転軸７１側端部に設けられたスケール７４２と、本体部７４１のガイド軸７３側端部に設けられたベルト用係合部７４３とを備えている。
本体部７４１は、回転軸７１及びガイド軸７３に取り付けられているために、基台７２の回転に追従して当該基台７２と同様に回転するようになっている。
スケール７４２は、副走査方向に沿って延在していてその一面に目盛り（図示省略）が形成されている。
ベルト用係合部７４３は、本体部７４１から下方に向けて突出していて、その下面が摩擦面となっている。この摩擦面が無端ベルト２１に接触すると、ベルト用係合部７４３が無端ベルト２１に係合する。この係合によってスケール部７４が無端ベルト２１の周回運動に追従し基台７２に対してスライドすることになる。
ここで、無端ベルト２１を介してベルト用係合部７４３に対向する位置には、無端ベルト２１に接触したベルト用係合部７４３とともに無端ベルト２１を挟持する挟持部７４４が設けられている。この挟持部７４４は、ベルト用係合部７４３とともにスライドするようになっている。

センサ部７５は、スケール部７４の移動量を計測するものである。センサ部７５は、スケール７４２の目盛りが形成された面と対向するように、基台７２の連結部材７２２の所定位置に配置されている。スケール部７４が移動することによってスケール７４２も移動するがその際にセンサ部７５が目盛りを検出することでスケール部７４の移動量を計測する。

回転駆動源７６は、回転軸７１を中心に基台７２を回転させるものである。回転駆動源７６は、背面側の回転部材７２１の基端部に連結されたエアシリンダであり、ロッドを昇降させることにより回転部材７２１を回転させ、回転軸７１を中心に基台７２を回転させるようになっている。図２〜図５では、回転駆動源７６のロッドが収縮して、無端ベルト２１における平面となった部分とベルト用係合部７４３との係合が解除された状態を示している。そして、この状態から回転駆動源７６のロッドが伸張すると、図６〜図８に示すように回転部材７２１が回転してベルト用係合部７４３の下面が無端ベルト２１における平面となった部分に接触し、スケール部７４と無端ベルト２１とが係合することになる。このように回転駆動源７６が、無端ベルト２１に対してスケール部７４を接離させることで、無端ベルト２１とスケール部７４との係合及び当該係合の解除を行う係合切替部である。

駆動装置７７は、スケール部７４を所定位置から初期位置に復帰させるものである。駆動装置７７は、駆動源７７１と、伝達機構７７２と、解除部７７３とを備えている。
駆動源７７１は例えばモータであり、正面側の回転部材７２１の近傍に配置されている。
伝達機構７７２は、駆動源７７１の動力をスケール部７４に伝達するためのものである。伝達機構７７２は、一対のプーリ７７４，７７５と、一対のプーリ７７４，７７５に掛け渡された無端状の連結ベルト７７６とを備えている。一対のプーリ７７４，７７５のうち、正面側のプーリ７７４は、駆動源７７１と対向するように配置されている。また、背面側のプーリ７７５は、回転駆動源７６の近傍に配置されている。そして連結ベルト７７６は、全体として副走査方向に沿うように配置されている。連結ベルト７７６の一部と、スケール部７４の本体部７４１とは連結されていて、連結ベルト７７６の周回運動が本体部７４１に伝達されるようになっている。

解除部７７３は、例えば電磁クラッチなどのクラッチであり、駆動源７７１と、正面側のプーリ７７４とを連結及び当該連結を解除するようになっている。図３は、解除部７７３が駆動源７７１と、正面側のプーリ７７４との連結を解除した状態を示し、図９は解除部７７３が駆動源７７１と、正面側のプーリ７７４とを連結した状態を示している。

図１０は、インクジェット記録装置１の主制御構成を示すブロック図である。この図１０に示すように、インクジェット記録装置１の制御部８には、搬送ローラ２３のローラ用駆動源２３１、記録ヘッド６、キャリッジ５、センサ部７５、回転駆動源７６、駆動源７７１、解除部７７３等が電気的に接続されている。
制御部８は、ＣＰＵ（中央演算装置）と、メモリとを有して構成され、インクジェット記録装置１の各構成要素を制御する。メモリは、記録媒体Ｐに形成する画像のデータや、インクジェット記録装置１の各構成要素を制御するためのプログラムを記憶している。ＣＰＵは、メモリに格納された画像のデータやプログラムに基づいて演算を行ない、この演算結果に基づいて各構成要素に制御信号を送信する。

また、制御部８は、センサ部７５の検出結果から記録媒体Ｐの搬送量を算出する。具体的に制御部８は、スケール部７４が初期位置から所定位置まで到達するまでのセンサ部７５の検出結果を基に記録媒体Ｐの搬送量を算出する。この制御部８が本発明に係る算出部である。そして制御部８は、算出した搬送量を基に搬送ローラ２３の回転量を制御し、記録媒体Ｐの搬送量を制御する。

次いで、本実施形態の作用について説明する。
制御部８は、画像記録開始のタイミングになると、記録媒体Ｐが間欠で搬送させられるように搬送ローラ２３のローラ用駆動源２３１を制御する。間欠搬送の後に記録媒体Ｐが停止した状態になると、制御部８はキャリッジ５を制御して、記録ヘッド６を記録媒体Ｐ上で走査させる。キャリッジ５の走査時においては、制御部８は、各記録ヘッド６からインクが吐出されるように記録ヘッド６を制御し、記録媒体Ｐ上に画像を記録する。

ここで、記録媒体Ｐの搬送時においては、制御部８はその搬送量を算出している。具体的に説明すると、記録媒体Ｐの搬送前、つまり無端ベルト２１の周回運動の前には図２に示すようにスケール部７４の本体部７４１が背面側の回転部材７２１に当接している。この当接位置を初期位置とする。そして、制御部８は、回転駆動源７６を制御し、基台７２を回転させて、スケール部７４を無端ベルト２１の平面となった部分に係合させる（図６及び図７参照）。無端ベルト２１とスケール部７４とが係合すると、制御部８は解除部７７３を制御して、伝達機構７７２と駆動源７７１との動力伝達を解除する。

そして、記録媒体Ｐを搬送するため無端ベルト２１が周回運動すると、それに追従してスケール部７４は移動する。この移動によりスケール７４２も移動し、その移動量がセンサ部７５によって検出される。

図１１に示すように搬送によってスケール部７４が所定位置に到達する。ここで所定位置とは前述した通り、初期位置からの距離Ｈが記録ヘッド６の一走査分の記録幅に設定された位置のことである。所定位置に到達すると、制御部８は、図１２に示すように、回転駆動源７６を制御して、無端ベルト２１とベルト用係合部７４３との係合を解除させる。無端ベルト２１とスケール部７４との係合が解除されると、制御部８は解除部７７３を制御して、伝達機構７７２と駆動源７７１との動力伝達の解除を停止する。
この停止に基づいて駆動源７７１の動力が伝達機構７７２に伝達するため、プーリ７７４が回転し連結ベルト７７６が周回運動する。連結ベルト７７６に追従してスケール部７４の本体部７４１が移動し、初期位置まで復帰する。この際、スケール７４２も移動するが、この移動によるセンサ部７５の検出結果については、制御部８は無視する。つまり、制御部８は、スケール部７４が初期位置から所定位置に到達するまでのセンサ部７５の検出結果を基に記録媒体Ｐの搬送量を算出する。なお、スケール部７４を初期位置に戻す際の戻し量をセンサ部７５の検出結果に基づいて算出し、算出した戻し量だけスケール部７４が戻されるように制御部８が駆動源７７１を制御するようにしてもよい。
そして制御部８は、算出した搬送量を基に搬送ローラ２３の回転量を制御し、記録媒体Ｐの搬送量を制御する。

初期位置の復帰後においては、制御部８は、回転駆動源７６を制御し、基台７２を回転させて、スケール部７４を無端ベルト２１に係合させる（図６及び図７参照）。無端ベルト２１とスケール部７４とが係合すると、制御部８は解除部７７３を制御して、伝達機構７７２と駆動源７７１との動力伝達を解除し、次の無端ベルト２１の周回運動に備える。

以上のように本実施形態によれば、無端ベルト２１の周回運動は記録ヘッド６の一走査分の記録幅に対応した搬送量だけ記録媒体Ｐを搬送してから一旦休止する間欠運動となっている。つまり、記録媒体Ｐが間欠運動によって一回搬送された際の搬送量をその都度検出すれば誤差の少ない検出が可能となる。そして、スケール部７４は、初期位置から無端ベルト２１の周回運動に追従して移動し所定位置に到達すると初期位置まで復帰するようになっているが、所定位置は初期位置からの距離Ｈが記録ヘッド６の一走査分の記録幅に設定されている。したがって、記録媒体Ｐが間欠運動により一回搬送された際の搬送量をその都度検出でき、記録媒体Ｐの搬送量を正確に測定することができる。
また、スケール７４２とセンサ部７５とによってリニアエンコーダをなし、このリニアエンコーダによって搬送量を検出しているので、従来のようなエンコーダの偏心、無端ベルトの厚みのバラツキなどの影響を抑制することも可能である。
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。

１ インクジェット記録装置
２ 記録媒体搬送装置
３ 画像形成部
４ キャリッジレール
５ キャリッジ
６ 記録ヘッド
７ 移動量検出部
８ 制御部
２１ 無端ベルト
２３，２４，２５ 搬送ローラ
７１ 回転軸
７２ 基台
７３ ガイド軸
７４ スケール部
７５ センサ部
７６ 回転駆動源（係合切替部）
７７ 駆動装置
２３１ ローラ用駆動源
７１１ 支持部材
７２１ 回転部材
７２２ 連結部材
７４１ 本体部
７４２ スケール
７４３ ベルト用係合部
７７１ 駆動源
７７２ 伝達機構
７７３ 解除部
７７４，７７５ プーリ
７７６ 連結ベルト
Ｐ 記録媒体

Claims (2)

1. 記録ヘッドを副走査方向に走査させながら記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置に搭載される記録媒体搬送装置において、
   表面に記録媒体が載置される無端ベルトと、
   前記無端ベルトの一部が平面となるように前記無端ベルトを支持し、前記無端ベルトを間欠に周回させる複数の搬送ローラと、
   前記無端ベルトの前記平面となった部分の経路における初期位置と、前記初期位置よりも当該無端ベルトの周回方向の下流側であって、前記初期位置からの距離が前記記録ヘッドの一走査分の記録幅に設定された所定位置との間を往復自在であり、往動時における移動量を検出する移動量検出部と、
   前記移動量検出部の検出結果から前記記録媒体の搬送量を算出する算出部と、
   前記算出した搬送量を基に前記搬送ローラによる前記記録媒体の搬送量を制御する制御部とを備え、
   前記移動量検出部は、
   基台と、
   前記無端ベルトに係合した状態で追従し、前記基台に対してスライドするスケール部と、
   前記スケール部の移動量を計測できるように前記基台に取り付けられたセンサ部と、
   前記無端ベルトに対して前記スケール部を接離させることで、前記無端ベルトと前記スケール部との係合及び当該係合の解除を行う係合切替部と、
   前記スケール部を前記所定位置から前記初期位置に復帰させる駆動装置とを有し、
   前記係合切替部が前記無端ベルトの周回運動の前に前記初期位置で前記スケール部を前記無端ベルトにおける前記平面となった部分に係合させると、前記スケール部が前記無端ベルトの周回運動に追従して移動し前記所定位置に到達してから、前記係合切替部が前記スケール部と前記無端ベルトとの係合を解除して、解除後には前記無端ベルトが停止しているときに前記駆動装置が前記スケール部を前記初期位置まで復帰させ、
   前記算出部は、
   前記スケール部が前記初期位置から前記所定位置に到達するまでの前記センサ部の検出結果を基に前記記録媒体の搬送量を算出することを特徴とする記録媒体搬送装置。
2. 請求項１記載の記録媒体搬送装置と、
   前記記録媒体搬送装置により搬送された前記記録媒体に対して前記記録ヘッドを副走査方向に搬送させながら画像を形成する画像形成部とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。

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