JP5873777B2 - セクション間で調整して搬送を行う媒体搬送システム - Google Patents

Description

本開示は、文書作成の方法に関する。より詳細には、本開示は下地媒体をマーキングゾーンから下流搬送装置へ高いモーションクオリティで搬送する、マーキングステーション内で下地媒体を搬送するシステム及び方法に関する。

直接マーキングを行う印刷アプリケーション、特に、固定型のプリントヘッドでは、高品質の画像製品を実現するために、速度障害や停止することのない高い下地媒体のモーションクオリティが必要である。しかし、マーキングゾーンの搬送機構から下流搬送機構へ下地媒体を搬送する際、モーションクオリティに対する障害が発生し、文書上に望ましくない画像アーチファクトが出現する。

有効な解決策の一つとして、搬送中に下地媒体を意図的に屈曲させる方法がある。このように屈曲させることで、下地媒体の平坦な部分にはほとんど障害を受けることなく、モーションクオリティに対する全ての障害を吸収することができる。しかしながら、特に媒体下地に対して恒久的な損傷を起こすことなく屈曲させることのできる、質量の軽い媒体の種類にのみに、この技術は適用可能である。この技術は、２６ポイントから２９ポイント（即ち、約０．０２６〜０．０２９インチの厚み）までの板紙等を含む重くて固い下地媒体に対しては、適用することができない。従って、様々な種類の下地媒体に適用可能な解決策が望まれる。

こうした既知の技術の弱点、欠点、及び不備を解消するために、本開示では、下地媒体にマーキングしその上に画像を形成するよう構成され動作することができるプリントヘッドを有するマーキングゾーンを含むプリンタ内で使用するための媒体搬送装置を提供する。この媒体搬送装置は、第１の駆動ユニットを備える第１の媒体搬送部を含み、下地媒体をマーキングゾーンに通して、マーキングを行うプリントヘッドへ搬送するように構成され動作する。第１の媒体搬送部には、第１のモーションエンコーダが動作可能に接続され、この第１のモーションエンコーダは、第１の媒体搬送部の動きに応じて第１の信号を出力するよう構成され動作する。第２の媒体搬送部は第２の駆動ユニットを備え、第１の媒体搬送部から下地媒体を受け取り、その下地媒体を搬送するよう構成され動作する。第２の媒体搬送部には、第２のモーションエンコーダが接続し、この第２のモーションエンコーダは第２の媒体搬送部の動きに応じて第２の信号を出力する。

制御ユニットは第１の信号及び第２の信号を受信し、第１の信号と第２の信号とを比較して、制御信号を第２の駆動ユニットに送信するよう構成され動作する。この制御信号からの指令により、第２の駆動ユニットは第２の媒体搬送部の動作を第１の媒体搬送部とほとんど同じ表面速度で駆動させる。

第１の媒体搬送部及び第２の媒体搬送部は、それぞれ下地媒体に接触してそれを、それぞれの第１の押さえ力と第２の押さえ力で保持するよう動作する。第１の媒体搬送部の第１の押さえ力と、第２の媒体搬送部の第２の押さえ力とは異なる大きさでよい。具体的には、特定な一実施形態では、下地媒体の少なくとも一部がマーキングゾーンに存在し第１の押さえ力と第２の押さえ力の両方の力がかけられている間、第１の媒体搬送部の第１の押さえ力の大きさは、第２の媒体搬送部の第２の押さえ力大きさより大きい。第１の抑える力、及び第２の押さえ力を、空気圧差、静電界、又はそれらの組合せにより発生させることができ、第１の媒体搬送部又は第２の媒体搬送部の搬送方向により変更することができる。

第１のモーションエンコーダ及び第２のモーションエンコーダの、両方又は一方は、回転式エンコーダでよく、それらの回転式エンコーダは、第１の媒体搬送部又は第２の媒体搬送部のそれぞれの搬送速度に応じて回転する。ある実施形態では、モーションエンコーダはそれぞれ、媒体搬送部に接触して動作する既知の回転体の外周に接続する。第１のモーションエンコーダ及び第２のモーションエンコーダを、単一の較正基準に照らし合わせて互いに較正することができる。ある例では、この較正基準は第１の媒体搬送部及び第２の媒体搬送部のうちの一方である。

本出願の上記及びその他の目的、目標及び利点は、添付図面を参照して以下の例示の実施形態を詳細に説明することにより、明らかとなる。

下記の添付図面中の図を用いて例示することにより、いくつかの実施形態を説明するが、これらの図面には限定されない。

図１は、本開示の第１の実施形態によるプリンタの説明図である。 図２は、プリンタ内のマーキングゾーンの説明図である。 図３は、下地媒体をプリンタ内に送るための調整機構の概略図である。 図４は、本開示による第１のエンコーダの較正機構の説明図である。 図５は、本開示による第２のエンコーダの較正機構の説明図である。 図６は、本開示の実施形態による、媒体の搬送の動きを監視する別の実施形態の説明図である。

本明細書で使用する用語「プリンタ」とは、インク、トナー等を用いて下地媒体上に画像を形成する装置、マシン、機器等を全て指す。「プリンタ」という用語は、複写機、製本機、ファクシミリ、複合機等のプリント出力機能を実行する全ての装置を包含する。モノクロのプリンタの説明に関しても、本開示では、１色より多い色（例えば、レッド、ブルー、グリーン、ブラック、シアン、マジェンタ、イエロー、透明、等）のインク又はトナーを用いて下地媒体上に多色の画像を形成するプリントシステムも包含し得ることを理解されたい。

本明細書で使用する用語「下地媒体」とは、紙（例えば、紙のシート、長いロール紙、一連の紙、等）、透明フィルム、羊皮紙、フィルム、布地、プラスティック、２６ポイントから２９ポイント（即ち、０．０２６〜０．０２９インチの厚み）までの板紙、又はその他の画像を、その上に印刷又は載せることができる下地等の有形の媒体を指す。

次に図１を参照すると、本開示の第１の実施形態による、全体として１０で示すプリンタが示されている。このプリンタ１０は、媒体供給ユニット１２を含み、この媒体供給ユニット１２は、１種類以上の下地媒体を格納し、下地媒体を、例えば、画像をマーキングするシート単位で供給可能である。この媒体供給ユニット１２が、下地媒体をマーキングユニット１４に供給する。マーキングユニットは、マーキングされた下地媒体をインターフェースモジュール１６に供給し、このインターフェースモジュール１６が、例えば、仕上げ動作のために下地を用意する。随意的に、プリンタ１０は、仕上げユニット（図示せず）を含むことができ、この仕上げユニットがインターフェースモジュール１６から印刷された文書を受け取る。例えば、仕上げユニットはスタッキング、ソーティング、丁合、ステープリング、穴あけ等の文書の仕上げ作業を行う。

次に図２を参照すると、マーキングユニット１４内の、全体として２０で示す、マーキングゾーンがより詳細に示される。マーキングゾーン２０は、１つ以上のプリントヘッド２２ａ、２２ｂ等を（これらを集合的にプリントヘッド２２と呼ぶ）含み、これらのプリントヘッド２２は、全て下地媒体に直接マーキングするよう動作し、これにより下地媒体に画像が形成される。単に例示するだけであるが、プリントヘッド２２ａに使用可能な１つの技術として、インクジェット式プリントヘッドの構成を挙げることができる。インクジェット式のプリントヘッドは、タンク２４ａ、２４ｂ等からインクを吸い込むことができる。マーキングゾーン搬送部２６は、例えば、静電的手段又は真空的手段により、下地媒体を自己に固定して保持するよう動作するが、その手段はこれらに限定されない。マーキングゾーン搬送部２６は、例えば、ローラニップ２８によりマーキングゾーン２０に向って送られてくる下地媒体を受け取り、その下地媒体をマーキングゾーン２０に向けて、マーキングゾーン２０の中に入れ、通過させ、排出させ、及び／又は分離させて、下地媒体の動作の正の制御で搬送するようさらに動作する。マーキングゾーン搬送部２６は、マーキングゾーン２０内で下地媒体がプリントヘッド２２ａ、２２ｂ等に十分に近接させた状態で保持し、これによりプリントヘッド２２ａ、２２ｂ、等が下地媒体にマーキングすることができるが、媒体がプリントヘッドと接触することを防ぐ。

マーキングゾーン搬送部２６は、下地媒体を下流搬送部３０へ送り、下地媒体をさらに搬送させるよう構成され動作する。例えば、例示的な実施形態では、下流搬送部３０が、下地媒体をマーキングゾーン搬送部２６から受取り、マーキング後の処理工程を行うために、その下地媒体を送るよう動作する。この例では、マーキング後の工程とは、硬化ユニット３２による紫外線硬化工程である。しかし、別のマーキング技術では、紫外線硬化工程の代わりに、定着工程、拡散工程、乾燥工程、又はその他のいくつかのマーキング後の工程が必要であり、本開示の範囲から逸脱することなく上記の工程を全て含むことができることを理解されたい。

本明細書に記載された本開示の実施形態では、ともにプリントユニット１４内に存在する下地媒体搬送部どうしの間で動作が較正される。しかし、本出願者の開示の範囲を逸脱することなく、媒体供給ユニット１２、マーキングユニット１４、又は搬送ユニット１６、若しくは、その他の下地媒体を搬送するほとんど全てのユニット内の、又はそれらの中の隣どうしの搬送部間で下地媒体を受け渡すために本開示を実行することが可能であることは、当業者には、本開示を考慮することで、明らかである。

次に図３を参照すると、マーキングゾーン搬送部２６と下流搬送部３０との間で下地媒体を受け渡すための較正機構が概略的に示されている。マーキングゾーン搬送部は、アイドリングローラ３６、４０の周りの経路内にエンドレスベルト３４を含み、このエンドレスベルト３４は駆動ローラ３８により駆動する。マーキングゾーン搬送部の駆動ユニット（図示せず）が、駆動ローラ３８と動作可能に接続するモータ（図示せず）へ指令を出すことにより、駆動ローラ３８の動きを制御する。ある例では、エンドレスベルト３４は通気性を有し、真空式押さえマニホールド４２をエンドレスベルト３４の真下に配置し、その位置で、エンドレスベルト３４が、プリントヘッド２２の真下を通過する、即ち、エンドレスベルト３４の少なくとも一部は、真空式押さえマニホールド４２とプリントヘッド２２との間に挟まれる。既知の方法で、真空式押さえマニホールド４２は上面の表面に負の気圧をかけ、次に、この負の気圧により通気性のエンドレスベルト３４を通して空気が引き込まれる。エンドレスベルト３４上の下地媒体４４のユニットが、エンドレスベルト３４と真空式押さえマニホールド４２を通過する空気流により、エンドレスベルトに対して引きつけられる。

さらに、真空式押さえマニホールド４２を分割することができる。この場合は、先端部４６と後端部４８とに分割する。２つよりも多くの部分に分割することもできる。先端及び後端という用語は、マーキングゾーン２０を通るときの下地媒体４４の移動の方向という意味で用いられる、即ち、マーキングゾーン搬送部２６のエンドレスベルト３４に載せられた下地媒体４４は、最初に真空式押さえマニホールド４２の先端部４６を通り、次に後端部４８の上を通る。先端部４６及び後端部４８は、それぞれ異なる強さの負の気圧を提供することも可能である。例えば、特に、下地媒体４４がマーキングゾーン搬送部２６から離れ、下流搬送部３０へ向かおうとするとき、即ち、下流方向に進むとき下地媒体４４に接する部分の真空式押さえマニホールド４２が強い押さえ力を得るために、後端部により強い負の気圧をかけることができる。本開示では、上記のように先端部４６と後端部４８とを分割するしないにかかわらず、真空式押さえマニホールド４２を下地媒体４４がマーキングゾーン２０を通り１つ以上のセクションへ向かう方向に対して横方向に分割（図示せず）することも予期される。

また図３には下流搬送部３０も示されている。例示的な実施形態では、この下流搬送部３０も、ローラ５２、５４の周りの経路にエンドレスベルト５０を用いる。少なくとも１つのローラ、例えば、下流搬送３０のローラ５４は、駆動ローラとなり、その他のローラ、例えば、５２、はアイドリングローラとなる。下流搬送駆動ユニット（図示せず）は、それに接続するモータに指令を出すことにより、駆動ローラ５４の動きを制御する。本実施形態では、エンドレスベルト５０は通気性エンドレスベルトであり、下流搬送部３０には、このエンドレスベルト５０の一部の真下に真空式押さえマニホールド５６が設けられている。例示するだけであるが、真空式押さえマニホールド５６はさらに先端部５８と後端部６０とに分割され、随意的には横方向にも分割される。

別の押さえ手段、例えば、静電型押さえ機構も当技術分野では知られており、本開示の範囲から逸脱することなく、これを真空式押さえマニホールド４２、５６に加え、又はその代りに、マーキングゾーン搬送部２６及び／又は下流搬送３０に組み合わせることできることを理解されたい。

本開示のある実施形態では、両方のエンドレスベルト３４、５０の動きを１つ以上のモーションエンコーダ（この場合、回転式エンコーダ６２、６４）により監視する。回転式エンコーダ６２、６４は、少なくともその外周の一部に滑り止め加工を施された表面６２ａ、６４ａをそれぞれ含む既知の外周を有する回転体に接続することが好ましい。滑り止め加工を施された表面６２ａ、６４ａで、エンドレスベルト３４、５０の直線運動と、回転式エンコーダ６２、６４の回転運動とが接するときに、より精度よく、より正確に対応させることができる。回転式エンコーダ６２、６４は、エンドレスベルト３４、５０の動きを追跡するためにのみ取り付けられ、下地媒体４４とは接触しないことが好ましい。

さらに、複数の回転式エンコーダ６２、６４を用いる場合、即ち、エンドレスベルト３４、５０の動きを別々に追跡するとき、これらのベルトが互いに相手方のベルトに対して較正され、マーキングゾーン搬送部２６と下流搬送部３０との間をより正確に搬送させることが好ましい。次に図４を参照すると、一つの較正機構が示されている。回転式エンコーダ６２、６４は、プリンタ１０内に取り付けられる前に、この機構の中で既知の単一の較正回転体６６を基準にして較正される。図５に示す別の較正機構では、回転式エンコーダ６２、６４は、最初に回転式エンコーダ６２、６４を同じエンドレスベルト、この場合、下流搬送部３０のエンドレスベルト５０上で回転させることにより構成される。次いで、２つ回転式エンコーダのうちの１方、この場合、回転式エンコーダ６２を移動させてマーキングゾーン搬送部２６のエンドレスベルト３４に接触させる。

図６には第３の機構が示されている。図６の場合、単一の回転式エンコーダ６８だけが使用される。この場合は、アクチュエータ７０は、矢印７２で示された第１の位置と第２の位置との間で、回転式エンコーダ６８を関節結合させることのできる回転式アクチュエータであり、マーキングゾーン搬送部２６のエンドレスベルト３４と、下流搬送部３０のエンドレスベルト５０に別々に交互に接触してするが、必ずしもこのような形態である必要はない。このアクチュエータ７０は、モーション制御装置（図示せず）にその位置に関するフィードバックを、例えば１つ以上のリミットスイッチ等により、提供するよう動作もする。この位置に関するアクチュエータ７０のフィードバックにより、モーション制御装置は、回転式エンコーダ６８からの出力情報を解釈することができる。図６に示した構成では、単一の回転式エンコーダ６８だけが必要であり、複数の回転式エンコーダ間、例えば６２と６４の間の整合を確認するための予備較正は必要ない。しかし、この構成では、マーキングゾーン搬送部２４と下流搬送部３０の両方の動きを同時に監視することはなく、回転式エンコーダ６８の位置情報を適切に解釈するためのアクチュエータ７０の位置に関するフィードバックを必要とする。

本開示によれば、モーション制御装置（図示せず）は、回転式エンコーダ６２、６４の両方から位置信号を受信する、又は回転式エンコーダ６８から位置信号とアクチュエータ７０からの位置に関するフィードバックを受信する。次いで、モーション制御装置は、マーキングゾーン搬送部２６と下流搬送部３０にそれぞれ関連する各駆動ユニットの駆動ローラ３８、５４に指令を出して、エンドレスベルト３４とエンドレス５０との間をほとんど同じ表面速度で維持させる。回転式エンコーダ６２、６４及び／又は６８を介した動きの検知及びフィードバックにより、２つの下地媒体搬送部２６、３０間で受け渡しを行うときのモーションクオリティ及び調整を確保することができる。具体的には、下流搬送部３０は検知されたマーキングゾーン搬送部の動きに「従属する」又は正確に追随する。

実際問題として、下地媒体の後端７２がマーキングゾーン２０内に残っている間、下地媒体４４の先端７４が下流搬送部と係合していたとしても、マーキングゾーン搬送部が、下地媒体４４の後端７２がマーキングゾーン２０から離れるまで下地媒体４４の動きを、完全に制御することが、さらに、本開示により予期される。この動作を補助するために、マーキングゾーン搬送部２６よりも全体的に又は部分的に弱い押さえ力で下流搬送部３０を動作させることができる。マーキングゾーン搬送部２６により強い押さえ力をかけることで、下地媒体４４がマーキングゾーン２０内に存在する及び／又はプリントヘッド２２により印刷されている間に、マーキングゾーン搬送部２６と下流搬送部３０との間で動作の不整合が発生した場合、いつでもマーキングゾーン搬送部２６が下地媒体４４の動きを制御することを確保する。これにより、下地媒体４４の搬送中のモーションクオリティのエラーにより発生する歪みのない高品質の画像の作成を補助する。

特定の実施形態では、搬送部内で下地が移動する方向に沿って、押さえ力の勾配を付けることが効果的である。最も基本的には、マーキングゾーン搬送部２６は、下流搬送部３０と比較してより強い押さえ力を全体的にかけることができる。さらなる改良として、マーキングゾーンの押さえマニホールド４２の後端部４８に、先端部４６、下流マニホールド５６と比較して、一般的に、又は５８、６０等のいくつかのその他のセクションと比較して強い押さえ力をかけることができる。従って、下地媒体４４、特に先端７４が、マーキングゾーン２０から離れ、下流方向のアイドリングローラ４０で事実上終了するマーキングゾーン搬送部２６に、下地媒体の小さな面積しか残さないときに、マニホールド４２の後端部４８に強い押さえ力をかけることにより、マーキングゾーン搬送部２６が、下地の後端７２がマーキングゾーン２０に残っている間の下地媒体４４の制御を維持するができる。

反対に、下流搬送部３０、又は少なくともその一部で、弱い押さえ力を下地媒体４４にかけることができる。このように、マーキングゾーン搬送部２６による下地媒体の制御を確保する。例として、下地媒体の後端７２がマーキングゾーン２０を離れるまでは、下地媒体４４がマニホールド５６の先端部５８にだけ抑えられるように、下流搬送部３０の押さえマニホールド５６を先端部５８と後端部６０に分割して配列することができる。従って、マーキングゾーン搬送部２６に屈するように、先端部５８だけが押さえ力を弱める必要がある。マーキングゾーンから離れた下流のモーションクオリティを確保するために充分な、より正常な又は補償する押さえ力は、後端部６０によりかけることができる。

Claims (7)

1. 下地媒体にマーキングしその上に画像を形成するよう構成され動作するプリントヘッドを備えるマーキングゾーンを含むプリンタ内で使用するための媒体搬送装置であって、
   第１の搬送表面を有した第１のエンドレスベルト及び第１の駆動ユニットを含み、前記エンドレスベルトが、前記下地媒体を前記マーキングゾーンに通して搬送して前記プリントヘッドにより印刷させるよう前記マーキングゾーンを横断する第１の媒体搬送部と、
   前記第１の搬送表面と動作可能に接続し、前記第１の搬送表面の動きに応じて第１の信号を送信するよう構成され動作する第１のモーションエンコーダと、
   第２の搬送表面及び第２の駆動ユニットを含み、前記下地媒体を前記第１の媒体搬送部から受取り、前記下地媒体を搬送するよう構成され動作する第２の媒体搬送部と、
   前記第２の搬送表面と動作可能に接続し、前記第２の搬送表面の動きに応じて第２の信号を送信する第２のモーションエンコーダと、
   前記第１の信号及び前記第２の信号を受信し、前記第１の信号と前記第２の信号との比較に応じて、制御信号を前記第２の駆動ユニットに送信するよう構成され動作する制御ユニットであって、前記制御信号が前記第２の駆動ユニットに指令を出して、前記第１の媒体搬送部とほとんど同じ表面速度で、前記第２の媒体搬送部の動きを駆動させる、制御ユニットと、を含み、
   前記第１の媒体搬送部及び前記第２の媒体搬送部は、第１の押さえ力及び第２の押さえ力でそれぞれ前記下地媒体を自己に保持するよう動作し、
   前記第１の押さえ力及び前記第２の押さえ力は空気圧の差、静電界、又はそれらの組合せにより発生する、
   装置。
2. 前記第１の媒体搬送部は、前記第１のエンドレスベルトの長さに沿った前記第１の搬送表面に接触させた状態で前記下地媒体を保持するように動作する、請求項１に記載の装置。
3. 前記第２の媒体搬送部は、前記第２の搬送表面を有した第２のエンドレスベルトを含み、
   前記第２の媒体搬送部は、前記第２のエンドレスベルトの長さに沿った前記第２の搬送表面に接触させた状態で前記下地媒体を保持するように動作する、請求項１に記載の装置。
4. 前記下地媒体の少なくとも一部が前記マーキングゾーン内に存在し、前記第１の押さえ力及び前記第２の押さえ力をかけられている間、前記第１の媒体搬送部の前記第１の押さえ力は、前記第２の媒体搬送部の前記第２の押さえ力より大きい、請求項１に記載の装置。
5. 前記第１の押さえ力、又は前記第２の押さえ力は、前記第１の媒体搬送部又は前記第２の媒体搬送部の移動方向でそれぞれ変わる、請求項１に記載の装置。
6. 前記第１のモーションエンコーダ及び前記第２のモーションエンコーダのうちのどちらか又は両方は、それぞれの第１の搬送表面又は第２の搬送表面の動きに対応して回転する回転式エンコーダである、請求項１に記載の装置。
7. 前記第１のモーションエンコーダ及び第２のモーションエンコーダは、単一の較正基準に対して較正される、請求項１に記載の装置。

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