JP4200372B2 - 被記録媒体の送り精度調整装置、記録装置、液体噴射装置及び被記録媒体の送り精度調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、被記録媒体の送り精度調整装置を備えた記録装置に関する。更に本発明は、インク等の液体をそのヘッドから吐出して被噴射媒体に噴射を実行するインクジェット式記録装置などの液体噴射装置に関するものである。

ここで液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録媒体に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。

液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。

インクジェットプリンタ等の記録装置における被記録媒体の供給装置は、一般に紙送り駆動ローラ（給送ローラとも言う）及び紙送り従動ローラを備え、これらローラにより被記録媒体を記録工程に送り、精密な搬送と記録を行うようにしている。また特に近年では、ＰＭ写真用紙（セイコーエプソン株式会社の記録紙の商品名）のように、より精細な記録を要求されるもの用の用紙があり、被記録媒体の供給工程における送り精度の管理は一層重要になってきている。

例えば、送り精度の管理方法として、印刷媒体毎に平均送り誤差を複数枚について測定して求めておき、その平均送り誤差をゼロにする方向に送り補正をかけるものがある（特許文献１）。しかし、実際の送り誤差量は、給紙装置を新品状態から使い始めたとき、送り枚数の増加と共に変化する。従来は、そのことについて全く考慮されていなかった。そのため、実際の送り誤差に適合した補正をすることができず、従って常に被記録媒体の送り精度を最適に維持するような調整はできなかった。

特開２００２−１２０４２１号公報

そこで本発明者等は、各種の被記録媒体を実際に複数枚数だけ供給工程に送ることで、初期の一定枚数までは送り誤差は増加して変わっていくが、その一定枚数だけ送った後は、送り誤差の増加量がほぼゼロになって、一定の送り誤差になる事実をつかんだ。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、供給工程での送り枚数に応じて予めどの程度の送り誤差の補正をすべきかを演算し、この演算結果に基づいて被記録媒体の送り誤差の補正を行う装置及び被記録媒体の送り誤差補正方法を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様に係る被記録媒体の送り誤差補正装置は、複数種類の被記録媒体を各々給送工程に送り、それにより得られた各種の被記録媒体の給送枚数に対する送り精度の低下の傾向から、前記給送工程における前記１種または２種以上の被記録媒体の過去の給送枚数に応じた送り精度の調整量を演算し、該演算結果に基づいて送り精度を調整するように制御する制御部を備えることを特徴とするものである。

本発明の第１の態様によれば、被記録媒体が過去に給送された枚数に応じて次第に被記録媒体の送り誤差が量的に増加していくが、その送り誤差を、その増加に合わせた補正量で補正するので、ＰＭ写真用紙のように高画質を要求される被記録媒体にも高品質の記録を継続して行うことができる。

また、本発明の第２の態様に係る被記録媒体の送り誤差補正装置は、上記第１の態様において、前記制御部には、前記各種の被記録媒体の送り誤差の増加の傾向が無くなる給送枚数が記憶されており、前記制御部は、前記送り誤差の増加傾向が無くなる給送枚数に至った後は最終的な一定の誤差補正量で補正するように制御することを特徴とするものである。
被記録媒体を一定枚数以上給送すれば、それ以降の送り誤差の増加はほぼ無くなることが実験により明らかになった。本態様によれば、このような送り誤差の増加がほぼ無くなる給送枚数を予め制御部に記憶させることで、この記憶された給送枚数以降は、最終的な一定の誤差補正量に固定して補正するので、前記一定枚数以上の場合にその時点の給送枚数に応じた補正量を演算して求める必要がなく、補正を容易に行える効果がある。
また、本発明の第３の態様に係る被記録媒体の送り精度調整装置は、上記第２の態様において、前記各種の被記録媒体の送り精度の低下の傾向が停止する給送枚数を３０００枚以上５０００枚未満として前記演算を行うことを特徴とするものである。各種の被記録媒体の送り精度の低下の傾向が停止する給送枚数が３０００枚以上５０００枚未満であることが本発明者の実験により明らかになった。従ってこのような枚数を境にして、それ以前の送り精度を維持するように制御することに意義がある。

また、本発明の第４の態様に係る被記録媒体の送り精度調整装置は、上記第１〜第３のいずれかの態様において、前記送り精度の調整量の演算は、前記各種の被記録媒体の送り精度の低下の傾向を直線とみなして行われることを特徴とするものである。本態様によれば、送り精度の調整量の演算を容易にすることができる。

また、本発明の第５の態様に係る被記録媒体の送り精度調整装置は、上記第１〜第４のいずれかの態様において、前記制御部は、過去に給送された被記録媒体の種類、サイズ及び枚数に基づいて、次回に給送する被記録媒体の送り精度を調整するように制御することを特徴とするものである。過去に給送された被記録媒体は複数の種類、サイズであるため、これら被記録媒体の一枚毎の給送により送り精度が低下する傾向を累積することで、より正確な送り精度の調整を行うことができる。

また、本発明の第６の態様に係る被記録媒体の送り精度調整装置は、特定の被記録媒体を給送工程に送り、予め得られた当該特定の被記録媒体の給送枚数に対する送り精度の低下の傾向から、前記給送工程における１種または２種以上の被記録媒体の過去の給送枚数に応じた送り精度の調整量を演算し、該演算結果に基づいて送り精度を調整するように制御する制御部を備えることを特徴とする被記録媒体の送り精度調整装置。
各種被記録媒体の中でＰＭ写真用紙は、その給送による送り精度の低下する傾向が最も大きいことがわかった。従ってＰＭ写真用紙の送り精度の低下の傾向を元に、送り精度の調整量を演算すれば、他の被記録媒体の送り精度はプラス方向への調整されることになる。このプラス方向への調整では、画質への影響が少ないのでこのような調整が可能である。

また、本発明の第７の態様に係る被記録媒体の送り精度調整装置は、上記第１〜第６のいずれかの態様において、被記録媒体の過去の給送枚数に応じた送り精度の調整量を演算する際に、予め用意した過去の特定の給送枚数における被記録媒体の種類とサイズの組合せに対応する重み付け係数を更に掛け合わせて送り精度の調整量を演算することを特徴とするものである。本態様によれば、これから給送する被記録媒体の種類とサイズを考慮に入れて、その送り精度の調整量を演算するため、より正確な送り精度の調整が可能となる。

また、本発明の第８の態様に係る記録装置は、上記第１〜第７のいずれかの態様の被記録媒体の送り精度調整装置を備えることを特徴とするものである。本態様の記録装置では、ＰＭ写真用紙のように高画質を要求される被記録媒体にも高品質の記録を継続して行うことができる。

また、本発明の第９の態様に係る被噴射媒体の送り精度調整装置は、複数種類の被噴射媒体を各々給送工程に送り、予め得られた各種の被噴射媒体の給送枚数に対する送り精度の低下の傾向から、前記給送工程における前記各種の被噴射媒体のいずれかの過去の給送枚数に応じた送り精度の調整量を演算し、該演算結果に基づいて送り精度を調整するように制御する制御部を備えることを特徴とするものである。

また、本発明の第１０の態様に係る液体噴射装置は、上記第９の態様の被噴射媒体の送り精度調整装置を備えることを特徴とするものである。

また、本発明の第１１の態様に係る被記録媒体の送り精度調整方法は、複数種類の被記録媒体を各々給送工程に送り、各種の被記録媒体の給送枚数に対する送り精度の低下の傾向を把握する工程と、前記把握工程で得られた送り精度の低下傾向から、前記給送工程における前記１種または２種以上の被記録媒体の過去の給送枚数に応じた送り精度の調整量を演算する工程と、該演算工程の結果に基づいて送り精度を調整する工程とを備えることを特徴とするものである。

以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の被記録媒体の送り精度調整装置を適用した記録装置または液体噴射装置の一例であるインクジェットプリンタ１（以下、単にプリンタという）を示す側面図であり、図２は被記録媒体の送り精度低下の状態を示すグラフであり、図３は被記録媒体の給送時の送り精度の調整を行うフローチャートであり、図４は、給送枚数２０００枚における３種類、３サイズの被記録媒体の重み付け係数を表にしたものであり、図５は、３種類、３サイズの被記録媒体の媒体種係数を表にしたものである。

プリンタ１は、プリンタ本体３と、該プリンタ本体３の後方上部に設けられる給送部５と、プリンタ本体３の前方に形成される排出部７とを備えて成る。給送部５には給送トレイ１１が形成されており、給送トレイ１１には複数枚の被記録媒体Ｐが積載できるようになっている。給送トレイ１１の直ぐ下流側には給送ローラ１３が設けられている。給送ローラ１３は、対向する分離ローラ１４との間で給送トレイ１１の最上部に位置する被記録媒体Ｐを挟圧して、前方へ送り出す作用をする。

送り出された被記録媒体Ｐは、下側の送り駆動ローラ１５及び上側の送り従動ローラ１７から構成される送りローラ１９に至り、駆動系により記録工程における精密な送り動作を受けながら、送りローラ１９の下流側に位置する記録ヘッド２１へ給送されるようになっている。尚、本明細書では、被記録媒体が給送ローラ１３及び送りローラ１９を通過して給送される工程を「給送工程」と呼ぶこととする。

記録ヘッド２１は、キャリッジ２３に支持されており、キャリッジ２３には複数のインクカートリッジ２２が搭載されている。キャリッジ２３は、ガイドバー２５に沿って給送方向と直交する方向（主走査方向）へ往復運動できるようになっている。記録ヘッド２１と対向する位置にはプラテン２４が設けられ、該プラテン２４は、記録ヘッド２１によって被記録媒体Ｐに記録を行う際に、被記録媒体Ｐを下側から支持する作用を担う。

記録ヘッド２１とプラテン２４との距離、即ちペーパーギャップは、記録ヘッド２１を支持するキャリッジ２３を上下動させることにより、被記録媒体Ｐの厚さに応じて適宜調整可能である。ペーパーギャップが適正に調整されている状態では、被記録媒体Ｐはプラテン２４上を滑らかに通過しながら、高品質の記録が行なわれるようになっており、記録ヘッド２１で記録された被記録媒体Ｐは、排出部７に設けられる排出ローラ２７によって順次排出される。排出ローラ２７は、下側の排出駆動ローラ２９及び上側の排出ギザローラ３１から構成されており、被記録媒体Ｐが排出駆動ローラ２９の回転駆動により引き出されて排出される機構となっている。

以下、本願発明の特徴的構成について説明する。本願発明ではまず、種々の被記録媒体を数千枚単位で送り精度の調整の対象となる給送工程を通過させ、この実験過程で各被記録媒体の給送方向での送り精度がどのように変化していくかを調べる。図２は、ＰＭ写真用紙と普通紙とを１万枚ずつ給送工程に流したときの実験開始当初からの送り精度の低下量（縦軸に示す）（単位：μ）の変化を示すグラフである。このグラフから明らかなように、いずれの用紙も３０００枚〜５０００枚が給送された時点で送り精度の低下量がほぼ一定になることがわかった。尚、このような傾向は、ＰＭ写真用紙と普通紙に限らず他の被記録媒体についても同様であることが実験で明らかになっている。

また、各種の被記録媒体の中で、ＰＭ写真用紙を給送したときの送り精度の低下が最も大きく、３０００枚〜５０００枚が給送された時点でほぼ２０μ低下し、その後は更に低下しないことがわかった。

そこで、このような被記録媒体の送り精度の低下の傾向から、過去の給送枚数に応じた送り精度の調整量を演算するための制御部３２を設け、この制御部により図３のフローに示すような被記録媒体の送り精度の調整を行うようにした。

即ち、まず図２に示す如く、ＰＭ写真用紙の送り精度の低下は、給送枚数が３０００枚以降はほぼ一定の２０μになるとし、給送枚数が３０００枚に至るまで、即ち図２の符号３３で示す領域は、直線的に送り精度が低下するとみなした。このような前提下では、送り精度低下量Ｖｂは給送枚数（カウント値）が３０００枚迄は次の式１

Ｖｂ＝（２０×カウント値）／３０００ …（式１）

で演算でき、給送枚数（カウント値）が３０００枚を越えるとＶｂ＝２０（μ）で一定になる。尚、符号３３で示す領域を直線ではなく、より正確な近似曲線を表す式を求め、この式に基づいてより正確な送り精度低下量Ｖｂを求めるようにしてもよい。

図３に示す実際のフローでは、ステップ３５において、従来同様に、ユーザーが設定した給送されるべき被記録媒体種、サイズ、記録モードを制御部３２に受信するか否かを判断する。このステップでは、例えばＰＭ写真用紙、スーパーファイン紙、普通紙などの給送工程を通過して記録が行われる被記録媒体種である場合には「ＹＥＳ」に進み、ステップ３７において被記録媒体種、サイズに基づく補正量Ｖａが設定される。因みにこのように、被記録媒体種に応じて補正値を変え、これから記録する用紙の送り精度を調整することは従来行われていたことである。ステップ３５で、例えばＣＤ−ＲＯＭや厚紙など給送工程を通過せずに記録が行われる被記録媒体種である場合には、「ＮＯ」に進み、ステップ３９において補正値Ｖａ＝０が設定された後、このフローは終了する。

次に、ステップ４１において、給送枚数を表すカウント値が３０００以下か否かが判断される。カウント値が３０００以下の場合、「ＹＥＳ」に進行してステップ４３において上述の式１により送り精度低下量Ｖｂを求める演算が行われる。この送り精度低下量Ｖｂは、過去の被記録媒体の給送枚数に応じて、どの程度送り精度が低下したかを示す量である。ステップ４１においてカウント値が３０００より大きい場合、即ち既に３０００枚を越える被記録媒体が給送されている場合には、「ＮＯ」に進み、ステップ４５においてＶｂ＝２０が設定される。これは前述したように、３０００枚を越えて給送された場合には、送り精度の低下は一定の２０μになるという前提に基づくものである。

次に、ステップ４７において、送り精度の全補正量Ｔの演算が、上述の被記録媒体種、サイズに基づく補正量Ｖａと、過去の被記録媒体の給送枚数に応じて低下する送り精度低下量Ｖｂとを加える次の式２

Ｔ＝Ｖａ＋Ｖｂ …（式２）

によって行われる。このようにして得られた送り精度の調整量に基づき、制御部３２は送りローラ１９の駆動系に送り精度を調整する指令を出す。

図３のフローでは、被記録媒体の中で送り精度の低下が最も大きいＰＭ写真用紙のデータを元に、他の被記録媒体の送り精度を調整しているため、送り精度はプラス方向へ調整されることになる。しかしプラス方向への調整では、画質への影響が少ないのでこのような調整が可能になるのである。

このように、特定の被記録媒体の送り精度の低下のデータ（本例ではＰＭ写真用紙のデータ）を使用して、他の被記録媒体の送り精度を調整する場合、例えば１０００枚毎に該他の被記録媒体の種類とサイズの組合せに対応する重み付け係数を作成しておき、上記式１の演算結果に更にこの重み付け係数を掛け合わせて、各被記録媒体の送り精度の調整量をより厳密に調整するようにすることもできる。

例えば図４は、給送枚数が２０００枚でのＰＭ写真用紙以外の３種類の被記録媒体（媒体Ａ、媒体Ｂ、媒体Ｃ）の３種類のサイズ（サイズａ、サイズｂ、サイズｃ）の重み付け係数ｎ_１〜ｎ_９を表にしたものである。図示しないが２０００枚での表の他に０枚、１０００枚及び３０００枚での同様な表も用意されている。例えばカウント値が２０００枚以上３０００枚未満の場合であって、これからサイズｂの被記録媒体Ｂを給送する場合には、下記式３に示すように重み付け係数ｎ_５を掛けて、サイズｂの被記録媒体Ｂの送り精度の調整量をより厳格に調整する。

Ｖｂ＝（２０×カウント値×ｎ_５）／３０００ …（式３）

上記実施の形態では、過去に給送された被記録媒体がＰＭ写真用紙であることを想定して、それ以降に給送される被記録媒体の送り精度を調整している。しかし実際には、過去にＰＭ写真用紙だけが給送されているとは限らず、種々の被記録媒体が混在して給送されているのが現実である。そこで、種々の被記録媒体が混在して給送される場合には、上記式１を使用するのではなく、被記録媒体の種類とサイズの組合せによって決まる媒体種係数を被記録媒体を一枚給送する度に掛け合わせて、それまでの給送履歴による送り精度の調整量を計算するようにすることもできる。

例えば図５は、ＰＭ写真用紙以外の３種類の被記録媒体（媒体Ａ、媒体Ｂ、媒体Ｃ）の３種類のサイズ（サイズａ、サイズｂ、サイズｃ）の媒体種係数ｍ_１〜ｍ_９を表にしたものである。例えば一枚目にサイズｂの被記録媒体Ｂを給送し、二枚目にサイズｃの被記録媒体Ａを給送し、三枚目にサイズａの被記録媒体Ｃを給送する場合には、各被記録媒体を給送する毎に下記の式４〜式６で各被記録媒体一枚の給送による送り精度の低下量を演算し、これを累積していくことで式６により四枚目に給送する被記録媒体の送り精度の調整量が制御部３２において演算される。

一枚目
Ｖｂ（１）＝（（２０／３０００）×ｍ_５）／３０００ …（式４）

二枚目
Ｖｂ（２）＝Ｖｂ（１）＋（（２０／３０００）×ｍ_７）／３０００ …（式５）

三枚目
Ｖｂ（３）＝Ｖｂ（２）＋（（２０／３０００）×ｍ_３）／３０００ …（式６）

尚、（２０／３０００）は、ＰＭ写真用紙を一枚給送したときの送り精度の低下量を意味し、媒体種係数は、ＰＭ写真用紙の送り低下量に対する該被記録媒体の送り低下量の比を意味する。従って、（２０／３０００）に当該被記録媒体の媒体種係数を掛けることで、その被記録媒体一枚を給送時の送り精度の低下量が求められる。これを式４〜式６のように加えていくことで、次回の給送までの累積の送り低下量が求められる。

このような一枚毎の被記録媒体の送り低下量を累積してより正確な送り精度の調整量を得ることができるが、更にこれに上記の重み付け係数を掛ければ一層正確な送り精度の調整量を得ることができる。

尚、上記の送り精度の調整量の求め方は、ＰＭ写真用紙の送り低下量、即ち３０００枚給送時に２０μ低下することを基本にしたものであるが、他の被記録媒体を基準にして上記同様な送り精度の調整量を演算するようにしてもよい。更に、その他の方法により給送工程における過去の被記録媒体の履歴に応じて送り精度の調整量を演算するようにしても良い。

本発明は、被記録媒体の過去の給送によって低下する送り精度の調整量を自動的に調整して、記録ずれのない記録装置及び液体噴射装置を提供するために利用可能である。

本発明を適用したインクジェットプリンタの側面図である。 被記録媒体の送り精度低下の状態を示すグラフである。 被記録媒体の給送時の送り精度の調整を行うフローチャートである。 ３種類、３サイズの被記録媒体の重み付け係数を表にしたものである。 ３種類、３サイズの被記録媒体の媒体種係数を表にしたものである。

符号の説明

１ プリンタ、３ プリンタ本体、５ 給送部、７ 排出部、１１ 給送トレイ、
１３ 給送ローラ、１４ 分離ローラ、１５ 送り駆動ローラ、１７ 送り従動ローラ、１９ 送りローラ、２１ 記録ヘッド、２２ インクカートリッジ、２３ キャリッジ、２４ プラテン、２５ ガイドバー、２７ 排出ローラ、２９ 排出駆動ローラ、
３１ 排出ギザローラ、３２ 制御部、３３ 直線とみなす領域、
３５−４７ ステップ、Ｐ 被記録媒体

Claims (7)

1. 特定の被記録媒体を給送工程に送り、予め得られた当該特定の被記録媒体の給送枚数に対する送り精度の低下の傾向から、前記給送工程における前記特定の被記録媒体を含む１種以上の被記録媒体の過去の給送枚数に応じた送り精度の調整量を演算し、該演算結果に基づいて送り精度を調整するように制御する制御部を備え、
   前記制御部には、前記特定の被記録媒体の送り精度の低下の傾向が停止する給送枚数が記憶されており、前記制御部は、前記送り精度の低下の傾向が停止する給送枚数に至った後は、予め設定されている一定の補正量に基づいて前記送り精度を調整するように構成されていることを特徴とする被記録媒体の送り精度調整装置。
2. 請求項１において、前記特定の被記録媒体の送り精度の低下の傾向が停止する給送枚数として３０００枚以上５０００枚未満の値が前記制御部に記憶されていることを特徴とする被記録媒体の送り精度調整装置。
3. 請求項１または２において、前記送り精度の調整量の演算は、前記特定の被記録媒体の送り精度の低下の傾向を直線とみなして行われることを特徴とする被記録媒体の送り精度調整装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、前記制御部は、過去に給送された被記録媒体の種類、サイズ及び枚数に基づいて、次回に給送する被記録媒体の送り精度を調整するように制御することを特徴とする被記録媒体の送り精度調整装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項において、被記録媒体の過去の給送枚数に応じた送り精度の調整量を演算する際に、予め用意した過去の特定の給送枚数における被記録媒体の種類とサイズの組合せに対応する重み付け係数を更に掛け合わせて送り精度の調整量を演算することを特徴とする被記録媒体の送り精度調整装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の被記録媒体の送り精度調整装置を備えることを特徴とする記録装置。
7. 特定の被記録媒体を各々給送工程に送り、前記特定の被記録媒体の給送枚数に対する送り精度の低下の傾向を把握する工程と、
   前記把握工程で得られた送り精度の低下傾向から、前記給送工程における前記特定の被記録媒体を含む１種以上の被記録媒体の過去の給送枚数に応じた送り精度の調整量を演算する工程と、
   該演算工程の結果に基づいて送り精度を調整する工程と、
   前記調整工程において前記特定の被記録媒体の送り精度の低下の傾向が停止する給送枚数に至った後に実行される、予め設定されている一定の補正量に基づいて前記送り精度を調整する工程と、を備えることを特徴とする被記録媒体の送り精度調整方法。

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