JP2639106B2 - 搬送制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、モータ等の駆動源により移動駆動される搬
送ベルト等の搬送部材を含む搬送手段の搬送制御装置に
関する。

（従来の技術） 例えばカラー記録装置は、回転移動駆動される搬送部
材としてのエンドレスベルトで被搬送部材としての記録
用の紙等のシート材を給紙側から排紙側へ所定の一定速
度で搬送させ、その搬送経路に沿って順次に配設した複
数のカラー成分色像記録手段部（以下、カラー記録部と
記す）を順次に通過させることで搬送記録用紙面に目的
のカラー画像の各成分色像を順次に重畳形成してカラー
画像を合成記録してプリントアウトする装置構成とする
ものが多い。

第５図はそのようなカラー記録装置の一例の概略構成
を示している。１・３は互いに並行に配設した駆動ロー
ラとターンローラ（回転ローラ）、２はこの両ローラ１
・３間に懸回張設した搬送部材としてのエンドレスベル
ト（以下、搬送ベルトと記す）、23は駆動ローラ１の駆
動源としての回転駆動モータ部である。駆動ローラ１が
モータ部23で反時計方向に所定の回転速度で回転駆動さ
れることで搬送ベルト２が反時計方向に所定の速度で回
動移動駆動され、搬送ベルト２の上行側のベルト面は図
面上右側から左側へ面移動する。この搬送ベルト２の右
方が給紙側であり、左方が排紙側である。

15・14・13・12は搬送ベルト２の上行側ベルト面の上
方に該ベルト面の面移動方向上流側から下流側に順次に
ベルト面に対向させて配設した複数のカラー記録部であ
る。各カラー記録部15・14・13・12は例えばシアン
（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・黄（Ｙ）・黒（Ｋ）のインク
ジェットヘッドである。

８はカラー記録用の紙であり、搬送ベルト２の右方に
設けられた不図示の給紙機構から所定のタイミング時点
で回動搬送ベルト２の上行側ベルト面に給紙され、該ベ
ルトに載って該ベルトと同じ移動速度で左方へ搬送さ
れ、各カラー記録部15・14・13・12を順次に通過して搬
送記録用紙面に目的のカラー画像の各成分色像が順次に
重畳形成されてカラー画像の合成形成がなされ、搬送ベ
ルト２の左方の排紙部へ排出される。

このようなカラー記録装置では被搬送部材である記録
用紙の移動速度、即ち搬送部材であるベルト２の移動速
度を一定化することが、色ズレ（重畳記録される各成分
色像のレジストレーションのズレ、レジズレ）防止のた
めに重要である。

従来はベルト等の搬送部材の移動を一定速度にするた
めに、搬送部材に駆動を伝える駆動ローラの回転数、ま
たは駆動ローラに駆動を伝えるギヤ等の機械系の回転
数、あるいは駆動源のモータの回転数（以下、モータ等
の回転数と記す）を一定にするようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） この様な制御方法は搬送部材の速度をある程度の精度
で一定にすることができるがより高精度が要求される場
合には問題である。またベルト等の搬送部材の厚み（搬
送部材の移動方向に沿う各部の厚み、以下同じ）が要求
される精度に対して一定とみなせない場合、モータ等の
回転数を一定にすることでは搬送部材の移動速度を一定
にできないという問題がある。

具体的に上述のようなカラー記録装置について、搬送
ベルト２の厚みとベルト面の移動速度との相関を説明す
る。

まず搬送ベルト２の厚みｄが一定do［mm］の場合につ
いて述べる。このときモータ部23は一定回転数fo［roun
d/sec］で制御されているので、駆動ローラ１も一定回
転数foで回転する。尚ここでは、説明を簡単にするため
にモータ部23と駆動ローラ１を直結にしている。従って
搬送ベルト２の移動速度ｖ［mm/sec］は ｖ＝（ｒ＋do/2）２π fo＝vo となる。ｒ［mm］は駆動ローラ１の半径である。

搬送ベルト２上の載った用紙８も速度voで移動する。
搬送ベルト２で搬送される用紙８上のある点Ａが各色の
カラー記録部15・14・13・12に順次到達する時刻を夫々
夫々to・t1・t2・t3とし、各色のカラー記録部15と同14
の間隔をl1、同14と同13の間隔をl2、同13と同12の間隔
を距離l3とすると、 t1−to＝l1/vo t2−to＝（l1＋l2）vo t3−to＝（l1＋l2＋l3）vo という関係がある。このとき速度vo及び間隔l1・l2・l3
は前以って設定できる既知の値であるから、toを別のタ
イミング制御（例えば給紙の時刻を時間原点とする方法
など）で前以って設定しておけば時刻t1・t2・t3も既知
となり、これ等の時刻to・t1・t2・t3を点Ａへの各色の
カラー記録部15・14・13・12の書き込みタイミングとす
れば、点Ａ上にはシアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・黄
（Ｙ）・黒（Ｋ）の画像が色ズレ（レジズレ）なしに形
成できる。

しかし、搬送ベルト２の厚みｄが一定でない場合は、
各色Ｃ・Ｍ・Ｙ・Ｋの重畳成分色像の位置がズレてしま
ういわゆるレジズレを生じ、高画質な重畳合成カラー画
像を得ることができないという問題がある。即ち時刻ｔ
における駆動ローラ１の上部での搬送ベルト２の厚みを
ｄ（ｔ）と時間の関数とすると、搬送ベルト２の移動速
度ｖは、 ｖ＝（ｒ＋ｄ（ｔ）/2）２π fo≡ｖ（ｔ） と、時間の関数となる。また、用紙８上の点Ａが各色Ｃ
・Ｍ・Ｙ・Ｋのカラー記録部15・14・13・12に到達する
時刻を夫々ｔ′ｏ・ｔ′１・ｔ′２・ｔ′３とすると、 となり、一般に回転数foは既知だが、ｄ（ｔ）が未知な
ためｔ′ｏ・ｔ′１・ｔ′２・ｔ′３は求まらない。ま
た各色Ｃ・Ｍ・Ｙ・Ｋの画像書き込み時刻をto・t1・t2
・t3で行うと、to＝ｔ′ｏとすると、即ちシアンＣの画
像が点Ａに書き込まれた場合、マゼンタＭの画像は すなわち だけずれて書き込まれる。同様に黄Ｙの画像は 黒Ｋの画像は だけずれて書き込まれ、全体として色ズレのない高画質
な画像を得ることができないという問題がある。

このように搬送部材の移動速度を一定化するべくモー
タ等の回転数を一定に制御する従来の制御構成では、上
述したように搬送ベルト等の搬送部材の厚みが一定でな
い場合には搬送部材の移動速度を一定にできない。

そのためこの搬送制御を例えば上記例のようなカラー
記録装置に用いた場合、搬送部材２の全長に沿う各部の
厚みが一定でない場合には記録用紙を一定速度で搬送で
きないため各成分色像の重畳合成画像に色ズレが発生し
てしまうことになる。

本発明は搬送部材の厚みが一定でない場合でも搬送部
材の移動速度が一定になるように工夫した搬送制御装置
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、 モータ等の駆動源により移動駆動される搬送ベルト等
の搬送部材の厚みを測定する測定手段と、 測定された厚みより駆動源の回転数を制御するパラメ
ータの値を導出し記憶する手段と、 搬送部材の基準位置を検出する検出手段と、 前記記憶手段で記憶されたパラメータと基準位置検出
タイミングで同期を取り、駆動源の回転数を同期を取っ
たパラメータで制御する手段 を有する搬送制御装置である。

（作 用） 即ち、搬送部材の移動方向に沿う厚みの変化が測定手
段で測定され、その測定値にもとづいて搬送部材の面移
動速度は一定となるように駆動源の回転数が同期的に適
切に制御されるのである。つまり搬送部材の厚みが均一
でない場合でも搬送部材の移動速度が高精度に一定化さ
れる。

従って例えば前述例のようなカラー記録装置の搬送ベ
ルトの搬送制御装置に適用すれば、搬送部材としてのベ
ルトの厚みが均一でない場合でも紙等の記録用紙の搬送
を高精度に一定速度で行うことができ、色ズレのないカ
ラー画像を形成することができる。

（実 施 例） 第１図は一実施例として本発明の搬送制御装置を適用
したカラー画像記録装置の一例の概略構成を示すもので
ある。この記録装置の基本構成は前述第５図例の記録装
置と同様であり、共通している構成部材・部分には同一
の符号を付して再度の説明を省略する。第２図は第１図
の搬送ベルト２部分の拡大図である。

駆動ローラ１の駆動源としてのモータ部23は駆動ロー
ラ１に軸直結したステッピングモータであり、９はその
モータドライバ、21はモータコントローラである。

７は搬送ベルト２の右方に配設した不図示の給紙系に
含まれるレジストローラ、11はそのコントローラであ
る。６は搬送ベルト２上に給送された記録用紙の押えロ
ーラである。

５は搬送ベルト２の基準位置としてのマーカ22（第２
図）を検知するセンサ、10は位置検出器である。

24は搬送ベルト２の厚みで変化する物理量を測るセン
サ、25は該センサ24からの信号を搬送ベルト２の厚みに
換算する厚み検出器である。

各カラー記録部12・13・14・15はライン状のバルブジ
ェットヘッド及びドライバである。16・17・18・19はこ
の各カラー記録部用の画像メモリ部である。

20はカラー画像記録動作の流れを制御するシーケンス
制御部である。この制御部20にレジストローラコントロ
ーラ11、各画像メモリ部16〜19、モータコントローラ21
等が連絡している。位置検出器10及び厚み検出器25はモ
ータコントローラ21に連絡している。

４は搬送ベルト２の左方に配設された排紙トレイであ
る。

記録の動作について説明する。

シーケンス制御部20はモータコントローラ21にステッ
ピングモータ23を起動させる要求を出す。要求を受けた
モータコントローラ21は初期回転数fo［round/sec］で
ステッピングモータ23が回転するためにf psoなる周波
数の駆動パルスをモータドライバ９に出力し続ける。こ
のとき f spo＝fo・360/θ …式（１） なる関係を有する。ここでθはステッピングモータ23の
ステップ角で一般に５相ステッピングモータでフルステ
ップモードならθ＝0.72である。

モータドライバ９は駆動パルスの１パルスごとにステ
ッピングモータ23を１ステップずつ反時計方向に回転さ
せる。ステッピングモータ23の回転は駆動ローラ１に伝
達される。

ここでは説明を簡単にするために駆動ローラ１の回転
方向と回転数をステッピングモータ23と等しくさせてあ
る。従って搬送ベルト２は矢示の反時計方向に回動移動
する。

このときの搬送ベルト２の移動速度ｖ（ｔ）は一定で
なく、点Ｂの搬送ベルト２の厚みｄ（ｔ）に応じて変化
し、 ｖ（ｔ）＝（ｒ＋ｄ（ｔ）/2）２π fo …式（２） となる。ｒは駆動ローラ１の半径である。

搬送ベルト２が移動速度ｖ（ｔ）で移動していると
き、搬送ベルト２の上の基準位置マーカ22がセンサ５の
直下に来たことをセンサ５からの信号より位置検出器10
が判定し、モータコントローラ21にその判定信号を与え
る。

一方、モータコントローラ21は点Ｂにおける搬送ベル
ト２の厚みをセンサ部24より厚み検出器25を介して受け
ており、位置検出器10より基準位置であることを受けた
とき（このときをｔ＝ｏとする）から点Ｂでの搬送ベル
ト２の厚みをある時間Δｔでサンプリングし、モータコ
ントローラ21の内部のメモリ41（第４図）に一時記憶
し、再び位置検出器10より基準位置22であることを受け
た時、厚みのサンプルングを終了する。

従ってモータコントローラ21の内部のメモリ41に搬送
ベルト２の一周分だけの厚みが記憶される。ここでは説
明を簡単にするために第３図に示すようにサンプル数を
12とした。実際には、搬送ベルト２の移動速度ｖ（ｔ）
をどのくらいの精度で一定にするかでサンプリング間隔
及びサンプル数を決定する必要がある。

次にモータコントローラ21で記憶した厚みdi（ｉ＝０
〜11）よりステッピングモータ23の回転数ｆを制御する
パラメータを導出し、メモリ41に記憶する。ここではモ
ータコントローラ21を第４図に示すような回路構成とし
たので、回転数ｆを制御するパラメータはカウンタ44へ
のカウントセット値CNTである。一方搬送ベルト２の移
動速度ｖ（ｔ）をvoに一定にするステッピングモータ23
の回転数ｆ（ｔ）は、 ｆ（ｔ）＝vo/｛π（2r＋ｄ（ｔ）｝ …式（３） で、サンプリングされた厚みdi（ｉ＝０〜11）に対し
て、 fi＝vo/｛π（2r＋di）｝ …式（４） （ｉ＝０〜11） となる。式（４）のモータ回転数fiに対してカウンタ44
へのカウントセット値CNTiは、 f spi＝fi・360/θ CNTi＝fx/f spi ＝fx θ／（fi・360） …式（５） となり、式（４）と式（５）より CNTi＝π（2r＋di）fx θ／（vo・360）（ｉ＝０〜11） …式（６） となる。ここでfxは水晶発振器45の出力クロックの周波
数で、θはステッピングモータ23のステップ角、ｒは駆
動ローラ１の半径、voは搬送ベルト２の目標速度、πは
円周率である。

従って、CPU42がメモリ41よりサンプリングされた厚
みdiを読み出し、式（６）に基づいてカウンタセット値
CNTiを計算し、CNTiをメモリ41に記憶する。一方、カウ
ンタ43はf spiなる周波数のパルスの数niを制御するも
ので ni＝Δt/f spi（ｉ＝０〜11） …式（７） である。CNTi,niは整数化され、メモリ41内に表１のよ
うなテーブルを論理的構成する様に記憶される。

CNTiとniがメモリ41に記憶された後、搬送ベルト２上
の基準位置マーカ22がセンサ５にくると、モータコント
ローラ21は位置検出器10からの信号で同期を取り、メモ
リ41よりCPU42がCNTo、noを読み出しカウンタ43・カウ
ンタ44にno、CNToをセットし、カウンタ43・44をイネー
ブルにし、シーケンス制御部20にステッピングモータ23
の回転数の制御が可能になったとを知らせる。カウンタ
44は周波f spoのパルスをモータドライバ９に出し、モ
ータドライバ９はそのパルスに応じてステッピングモー
タ23を動かす。カウンタ43は周波数f spoなるパルスがn
o発出されたらCPU42に知らせ、CPU42はメモリ41よりCNT
1、n1を読み出しカウンタ43・44にn1、CNT1をセット
し、カウンタ43・44をイネーブルにする。以下同様にｉ
＝11まで繰り返す。

尚、ｉ＝11においてf sp11なる周波数のパルスがn11
発出されたら、ｉ＝０にもどり繰り返す。

ただし、CPU42は、再び位置検出器10より搬送ベルト
２の基準位置マーカ22がセンサ５の直下に到達した知ら
せ（基準位置信号と呼ぶ）を受けるとカウンタ44・43の
状態にかかわらず、初めの動作すなわちメモリ41よりCN
To、noを読み出しカウンタ44・43にセットし、カウンタ
44・43をイネーブルにし、f spoなる周波数の駆動パル
スをno発出す動作から再び上記の一連の動作を繰り返
す。すなわち基準位置信号で駆動パルスの発生のさせ方
の同期を取る。

シーケンス制御部20は、モータコントローラ21内部の
CPU42よりステッピングモータ23の回転数が厚みｄ
（ｔ）に応じて制御可能な状態になった知らせを受ける
と、レシストローラコントローラ11をアクティブにし、
レジストコントローラ11はレジストローラ７を回転さ
せ、記録用紙８を搬送ベルト２上に送り込む。搬送ベル
ト２は一定速度voで用紙８をカラー記録部15・14・13・
12の方向へ送り、最終的には排紙トレイ４に送り出す。
その間、シーケンス制御部20は、レジストローラ７の起
動時刻を時間原点として時間to・t1・t2・t3後、各色
（Ｃ・Ｍ・Ｙ・Ｋ）の画像メモリ部19・18・17・16に各
々画像データの伝送を命じ、その伝送を受けた各色（Ｃ
・Ｍ・Ｙ・Ｋ）の画像メモリ19・18・17・16はカラー記
録部15・14・13・12に各々の画像データを送り、各色の
カラー記録部15・14・13・12は画像データに応じて各色
の記録材（ここではバルブジェットなので色インク）を
用紙８に載せ、画像を形成する。

尚、t1−to＝l1/vo t2−t1＝l2/vo t3−t2＝l3/vo なる関係がある（第２図参照）。

toはレジストローラ７からカラー記録部15までをloと
すると、 to＝lo/vo となるが、用紙８の先端から画像形成領域としないこと
もあるので、 to＝lo/vo＋α（αは前もって設定された値）となる。

以上の動作により、記録用紙８にカラー画像が形成さ
れて排紙トレイ４に出力される。

シーケンス制御部20は所望する枚数だけ記録用紙８が
排出されたらモータコントローラ21にステッピングモー
タ23の停止を命じ、モータコントローラ21は駆動パルス
の発生を停止し（具体的にはカウンタ43・44をディスイ
ネーブルにしカウント動作をとめる）。従ってモータド
ライバ９はステッピングモータ23を停止させる。しかし
このときモータコントローラ21内のメモリ41に記憶され
た表１に示すようなモータ制御用テーブルは消されず保
持される。このようにしてシーケンス制御部20は記録動
作を終了するが、再び、記録動作に入るとき上記モータ
制御用テーブルは再び利用される。

しかしモータコントローラ21やシーケンス制御部20の
リセットや電源−オフの後に再び記録動作になった時
は、モータ制御用のテーブルを再び同様に作る。また経
時変化で搬送ベルト２の厚みが変るようなことが考えら
れるときは、モータ制御用のテーブルを自動的に更新す
る。

以上の実施例装置はバルブジェットによるカラー画像
記録装置であるが、これに限らず、例えばフルライン状
のサーマルヘツドを用いるカラー画像記録装置、又は電
子写真用のドラム等を複数個配列した構成のカラー画像
記録装置等にも応用可能である。

モータ23はステッピングモータに限らず、例えば直流
モータ等であってもよい。この時モータの回転数ｆを制
御するパラメータ（直流モータなら電圧値）を前以って
メモリ部等に記憶し、搬送ベルトとのタイミングを測っ
て制御するパラメータで逐次にモータ回転数コントロー
ラ（直流モータなら電圧コントローラ）を制御し、モー
タの回転数ｆを変えて、搬送ベルトの移動速度を一定に
する。

また本実施例では搬送ベルトを一定で移動させること
に主眼をおいたが、この限りでなく、移動速度を任意に
制御することも可能である。

搬送ベルト２の厚み検出用センサ24は実施例では駆動
ローラ１の上部に位置させたがこの限りでない。センサ
24の位置を別にしても駆動ローラ１の上部からの搬送ベ
ルト２上での距離dsを明確にすれば、厚みのサンプリン
グより駆動ローラ１の上部の厚みに換算することもでき
る。また厚みの換算でなくても、モータの回転を制御す
る際に基準位置信号のタイミングから遅延時間を用いる
ことでも対処できる。

搬送ベルト２の厚みのサンプリングは時間Δｔで等間
隔に行うようにしたがこの限りではない。厚みに応じて
サンプリング間隔を変えて行うことも可能である。また
ある時間内の平均値をサンプル値とすることも可能であ
る。

（発明の効果） 以上のように、搬送ベルト等の搬送部材の厚みに応じ
て搬送部材の駆動ローラ等の駆動源の回転数を制御する
ことにより搬送部材の移動速度を任意に制御できる効果
がある。従って例えば、特に搬送部材の移動速度を一定
速度に制御する必要のある、各色の形成信号が異なるカ
ラー画像記録装置の搬送制御に用いると、各色の重畳画
像が搬送部材の厚みの変動に起因する色ズレを生じるこ
とが防止され、高画質のカラー画像を形成できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例として本発明の搬送制御装置を適用し
たカラー画像記録装置の一例の概略構成図、第２図は第
１図の搬送ベルト部分の拡大図、第３図は搬送ベルトの
厚みサンプリング例の説明図、第４図はモータコントロ
ーラの機構ブロック図、第５図はカラー画像記録装置の
従来例の概略構成図である。 １は駆動ローラ、２は搬送ベルト、23はステッピングモ
ータ、22は基準位置マーク、５は位置検出用のセンサ、
10は位置検出器、24は厚みセンサ、25は厚み検出器、21
はモータコントローラ、９はモータドライバ、20はシー
ケンス制御部、16・17・18・19は各色の画像メモリ部、
12・13・14・15は各色のカラー記録部。

フロントページの続き (72)発明者 山本 恒介 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 高宮 誠 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 土井 健 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 門脇 秀次郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−33116（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−95635（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ等の駆動源により移動駆動される搬
   送ベルト等の搬送部材の厚みを測定する測定手段と、 測定された厚みより駆動源の回転数を制御するパラメー
   タの値を導出し記憶する手段と、 搬送部材の基準位置を検出する検出手段と、 前記記憶手段で記憶されたパラメータと基準位置検出タ
   イミングで同期を取り、駆動源の回転数を同期を取った
   パラメータで制御する手段 を有する搬送制御装置。