JP4565555B2

JP4565555B2 - 記録紙搬送装置および記録紙搬送調整方法

Info

Publication number: JP4565555B2
Application number: JP2005025175A
Authority: JP
Inventors: 弘樹一瀬
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2025-02-01
Also published as: JP2006213419A

Description

本発明は、プリンタ，ファクシミリ装置，コピー機などに設けられる記録紙搬送装置および記録紙搬送調整方法に係り、特に、記録紙搬送誤差を補正する技術に関するものである。

近年、インクジェット記録方式では、インクの耐光性，経時劣化性の改善によりインクが染料系から顔料系に変わり、しかもインク粘度の高粘度化が進んでいる。高粘度化により記録紙へのにじみが激減したが、逆にインク滴の記録紙着弾位置の位置ズレ精度の悪さ（白スジ，黒スジ，バンディング）が見た目に良く分かるようになった。特に、副走査の記録紙搬送時の停止位置精度の寄与率が大きいため、精度アップが必要不可欠の技術課題になってきている。

インクジェット記録方式の副走査記録紙搬送機構においては、従来、搬送ローラや搬送ベルトによる搬送方法が一般的であり、これらの送り量制御としては、一般的に搬送ローラ軸上にコードホイールを設置し、この値をエンコーダセンサで読み取って制御を行う方法が採用されている。

しかし、この制御では、搬送ローラの偏心，振れ，温度変化、あるいは駆動プーリ，コードホイールの偏心，振れ、あるいは搬送ベルトの厚み偏差などの部品精度、組付け精度の影響などの積み上げにより、精度の良い停止位置制御を行うのが難しいという問題があった。

また、特許文献１には、モータの位置制御装置において、搬送ベルトと被搬送物との間に存在するすべり量に着目して、その補正を行う技術が提案されている。
特開２００４−２９８７０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、被搬送物を直接センシングするため、被測定物の先端または後端のみでしかセンシングを行うことができない。その結果、搬送ベルト長に対する被搬送物の大きさが比較的小さい場合で、かつ連続的に搬送が行われる場合には、ある程度の効果が見込めるものの、インクジェット記録方式などのシリアルプリンタでは、搬送ベルトの長さに対して記録紙の長さが長く、しかも搬送が間欠駆動，微小移動であるため、ほとんど効果が見込めない。

本発明は、前記従来の課題を解決し、高速処理と高精度停止位置制御を可能にする記録紙搬送装置および記録紙搬送調整方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、記録紙を間欠的に搬送する記録紙搬送装置において、記録紙を搬送する手段と記録紙の搬送量を計測する搬送量計測手段と、この搬送量計測手段の分解能に基づいて定められた最小ピッチで隔てられた複数の線を有する調整用チャートを用いて、副走査方向の記録紙の搬送誤差を補正する手段を備えた記録紙搬送装置であって、記録紙と同様に搬送する前記調整用チャートを用いて、間欠駆動の加速度的駆動時におけるすべり量を調整することを特徴とし、この構成によって、搬送量計測手段と、記録紙と同様に搬送する調整用チャートを用いて記録紙の搬送誤差を補正して、間欠駆動の加速度的駆動時におけるすべり量を調整することにより、高速処理を行っても高精度位置決めが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の記録紙搬送装置において、搬送量計測手段を少なくとも２つ設置したことを特徴とし、この構成によって、分解能が高い計測手段を適宜用いることによって、より精度良い制御を行うことができる。

請求項３に記載の発明は、記録紙を間欠的に搬送する記録紙搬送装置に用いられる記録紙搬送調整方法において、記録紙を搬送する手段と記録紙の搬送量を計測し、該計測を行う搬送量計測手段の分解能に基づいて定められた最小ピッチで隔てられた複数の線を有する調整用チャートを作成し、該調整用チャートを記録紙と同様に搬送して間欠駆動の加速度的駆動時におけるすべり量の事前調整を行い、該調整工程において計測された記録紙搬送のすべり量を計測して、該すべり量の情報をメモリに書き込み、前記情報に基づいて記録紙搬送時の誤差を補正する記録紙搬送調整方法であって、記録紙搬送に関するジョブ回数を計測する手段を備え、該計測結果に応じて前記メモリ内部の情報を再演算することを特徴とし、この方法によって、搬送量計測手段と調整用チャートを用いて記録紙の搬送誤差を補正して、搬送時のすべりを抑制することにより、高速処理を行っても高精度位置決めが可能となる。さらに、すべり量が使用状態によって状態が変化することに対応して、最も影響の大きい通紙枚数の計測値により、段階的に補正値を変化させることにより、経時的にも安定した位置決めが可能になる。

本発明によれば、搬送量計測手段と調整用チャートを用いることにより、高速処理を行う際の高精度な位置決め，停止位置制御が可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態を説明するためのインクジェットプリンタを側断面して示す構成図である。

図１において、プリンタ本体１に設けられているＣＰＵ（中央演算処理部）などからなる制御部２に印刷命令が入力されると、まず給紙ローラ３が回転駆動され、フリクションパッド４との摩擦力により、給紙トレイ５から記録紙Ｐを１枚ずつ分離してレジストローラ６まで送る。レジストローラ６では、レジストセンサ６Ｓの情報に従い、後述する作像動作と同期を取って記録紙Ｐを、作像のためインク滴を吐出するインクジェットヘッド７へと供給する（図に示す１点鎖線が記録紙の搬送路）。

記録紙Ｐは搬送ベルト８によって搬送される。搬送ベルト８は、ベルト駆動モータ９により直接駆動される駆動ローラ１０と、この駆動ローラ１０に搬送ベルト８を介して連れ回る従動ローラ１１とにより周方向に移動する。記録紙Ｐは、従動ローラ１１と該従動ローラ１１に対向して設けられている押え板１２との間に搬送されると、従動ローラ１１と先端コロ１３とのニップにより搬送され、インクジェットヘッド７部分に進入する。

本実施形態において、搬送ベルト８として、記録紙Ｐの搬送に静電吸着ベルト搬送方式を採用しているが、この搬送方式に限定されない。本例では搬送ベルト８は、静電吸着ベルトであり、帯電ローラ１４によって電荷が与えられ、一定値以上電荷が残留するような高分子材料で構成されている。搬送ベルト８によって静電吸着された状態で記録紙Ｐは搬送され、記録紙Ｐの移動方向に対して直交する方向の主走査方向に駆動されるキャリッジ１５まで到達したところで、搬送ベルト８の駆動が一旦停止される。

キャリッジ１５にはインクジェットヘッド７が搭載されており、搬送ベルト８の駆動が止まった時点で、図１の手前から奥方向にキャリッジ１５が摺動して１ラインの作像を行うことになる。そして、１ライン分のインク滴の吐出が完了すると、再び、搬送ベルト８を駆動し、次ラインの作像位置まで記録紙Ｐを搬送して停止する。前記動作を繰り返し行うことにより、１ページ分の作像が終了する。

搬送ベルト８の裏側にはリニアスケール（図示せず）が形成されている。このリニアスケールは、アルミ蒸着などにより形成されており、インクジェットヘッド７に対向するプラテン１６により支障ない場所に設けられている。また、搬送ベルト８のループ内には前記リニアスケールを読み取るためのエンコーダセンサ１７が配置されており、リニアスケールとエンコーダセンサ１７とによって、搬送ベルト８の位置制御を行うようになっている。

しかし、前記リニアスケールとエンコーダセンサ１７の分解能が意図する位置決め精度を得るために不十分である場合、より高分解能を有するコードホイール１８とロータリーエンコーダセンサ１９を用いて、前記リニアスケールとエンコーダセンサ１７が検知することができない範囲を補完する。

前記リニアスケールとエンコーダセンサ１７により、記録紙Ｐに最も近い搬送ベルト８を制御することにより、ローラ１０，１１の偏心，ブレ，温度変化や、コードホイール１８の偏心，振れ、搬送ベルトの厚み偏差などの部品精度，組付け精度の影響などを全て含んだ状態での位置決めが可能となる。

しかし、搬送状態検知による制御を行っても、搬送ベルト８と記録紙Ｐ間は有限の吸着力と摩擦力により保持されているに過ぎず、特に静摩擦から動摩擦、また動摩擦から静摩擦に状態移行が発生しやすい搬送ベルト駆動の立ち上がり，立ち下り時には摩擦滑りが発生し、位置精度に誤差が生じる。

図２は前記ベルト駆動モータ９の速度制御プロファイル２０と搬送ベルト８上の記録紙Ｐにおける任意の一点の移動距離を横軸に時間を取って表した図である。

図２に示すように、記録紙Ｐと搬送ベルト８間に摩擦滑りが発生しない理想状態は波形２１のようになる。動き始めの第１加速度運動２４の段階では，徐々に搬送ベルト８は移動をはじめ、一定速になると略時間に比例した関係で移動距離が増加する。目標位置に近づくと第２加速度運動２５に移行し、位置決めのために減速して停止に至る。ベルト駆動モータ９が停止している間に，前述のごとくキャリッジ１５が移動して記録紙Ｐに印字を行う。

第１の加速度運動２４によって摩擦滑りが生じた場合、実際の記録紙の挙動は波形２２となる。このとき搬送ベルト８の移動距離よりも，記録紙Ｐの移動距離が短くなるため、作像は紙送り方向に対して垂直に濃淡が発生し、極端な場合には黒筋が発生してしまう。逆に第２の加速度運動２５によって摩擦滑りが発生した場合には波形２３のようになり、前記とは反対に白筋が発生することがある。

図３（ａ），（ｂ）は本実施形態における調整用チャートであるチェック用チャートの一例を示す図である。

このチェック用チャートは、プリンタ製造工程における検査工程において解像度ごと（本例では６００ｄｐｉ用）に印字出力され、調整／補正のために用いられることを想定しているが、メンテナンス時あるいはユーザによる任意の調整時のために用いてもよい。

本例では高分解能なコードホイール１８は３００ｌｐｉとし、４逓倍でのセンシングとして、プリンタの最小分解能は３００ｌｐｉ×４＝１２００ｌｐｉとなる。さらに、従動ローラ１１とコードホイール１８の外径比が１：２であれば、最小分解能は１２００ｌｐｉ×２＝２４００ｄｐｉ≒１０．５８μｍとなる。そこでチェック用チャート３０の最小ピッチ３１も、この値に合わせて２４００ｄｐｉがセンシング可能なように線間を決定する。

インクジェットヘッド７のヘッドノズル間隔が、例えば６００ｄｐｉであるとすれば、１回のスキャンで６００ｄｐｉまでしか印刷することができないため、２４００ｄｐｉでドット滴を着弾させようとすれば、最低３回のベルト送りが必要となる。そこでチェック用チャート３０にはチェックライン３２〜３５をあらかじめ印字しておく。チェック用チャート３０を通紙して印字を行うと、実際のプリンタの着弾位置３６〜３９が得られる。このときのチャートと実際のインクの着弾位置３６〜３７とのズレを確認し、実際のすべり量を計測する。

実際の検査工程では、一般的に記録紙の先端位置（レジスト位置決め）の精度はドットピッチに対して大きいため、チャートの先端部分にレジスト調整層（ＳＴ）４０を設け、ヘッドノズルの基準位置を確定する。

その後、着弾位置決めをさらに１枚の記録紙面上に意図的にずらしたものを複数ライン（本例では＋５〜−５）用意し、レジスト調整層４０で合致したラインを基準位置として、同列上でのズレ量をチェックして、すべり量を確定する。

前記各動作を図４〜図６のフローチャートにまとめた。そして、これらを各速度制御プロファイル，印刷モード，想定記録紙ごとに行い、各動作モードですべり量を計測し、制御部２に設けられているＲＯＭ５０などの不揮発性メモリにデータをストックする。

検査方法としては数十μ程度までは目視での確認も可能であるが、より解像度が上がった場合には、例えば高解像度スキャナによる印刷出力の読み取り、画像処理によるズレ量の計測を行うことにより、ＲＯＭ５０、あるいはＣＰＵのメモリに書き込むことも可能である。

以上のように実機ごとのすべり量をメモリ内にストックし、図７に示すような駆動時の補正を行うことにより、より精度の良い位置決め制御が可能となる。

前記実施形態では、特に工場出し前の検査工程に実施して有効であるが、図８に示すフローを実行する実施形態の構成によれば、工場出荷後に市場にて連続的に稼動した場合に対応することができる。すなわち、市場にて継続的に稼動されたときには、ベルトの磨耗により物理的条件が変化し、すべり量が大きくなるため、この変化に対応することが可能になる。

図８に示す実施形態では、あらかじめ、使用状態に対応したデータ，情報（例えば通紙枚数）とすべり量との関係を、データテーブルとしてメモリに記憶させておき、常時、制御部２で通紙枚数の判定を行い、メモリ内の記憶データと比較し、ＣＰＵなどで仮想すべり量に基づく調整を行って、メモリに現データを書き込むようにしている。

本発明は、オフィス向けプリンタ，ファクシミリ装置，複写機に適用できる記録紙搬送装置および記録紙搬送調整方法であり、特に高速処理と高精度停止位置制御が可能なインクジェットエンジンに実施して有効である。

本発明の実施形態を説明するためのインクジェットプリンタを側断面して示す構成図本実施形態におけるベルト駆動モータの速度制御プロファイルと搬送ベルト上の記録紙における任意の一点の移動距離を横軸に時間を取って表した図（ａ），（ｂ）は本実施形態におけるチャートの一例を示す図本実施形態におけるチェック用チャート印字に係るフローチャート本実施形態におけるすべり量判定に係るフローチャート本実施形態における補正量判定に係るフローチャート本実施形態における搬送装置調整に係るフローチャート他の実施形態における調整動作に係るフローチャート

符号の説明

２制御部
７インクジェットヘッド
８搬送ベルト
９ベルト駆動モータ
１７エンコーダセンサ
１８コードホイール
１９ロータリエンコーダ
３０チェック用チャート
５０メモリ（ＲＯＭ）

Claims

記録紙を間欠的に搬送する記録紙搬送装置において、記録紙を搬送する手段と記録紙の搬送量を計測する搬送量計測手段と、この搬送量計測手段の分解能に基づいて定められた最小ピッチで隔てられた複数の線を有する調整用チャートを用いて、副走査方向の記録紙の搬送誤差を補正する手段を備えた記録紙搬送装置であって、記録紙と同様に搬送する前記調整用チャートを用いて、間欠駆動の加速度的駆動時におけるすべり量を調整することを特徴とする記録紙搬送装置。
前記搬送量計測手段を少なくとも２つ設置したことを特徴とする請求項１記載の記録紙搬送装置。
記録紙を間欠的に搬送する記録紙搬送装置に用いられる記録紙搬送調整方法において、記録紙を搬送する手段と記録紙の搬送量を計測し、該計測を行う搬送量計測手段の分解能に基づいて定められた最小ピッチで隔てられた複数の線を有する調整用チャートを作成し、該調整用チャートを記録紙と同様に搬送して間欠駆動の加速度的駆動時におけるすべり量の事前調整を行い、該調整工程において計測された記録紙搬送のすべり量を計測して、該すべり量の情報をメモリに書き込み、前記情報に基づいて記録紙搬送時の誤差を補正する記録紙搬送調整方法であって、記録紙搬送に関するジョブ回数を計測する手段を備え、該計測結果に応じて前記メモリ内部の情報を再演算することを特徴とする記録紙搬送調整方法。