JP6555021B2 - 媒体速度検出装置及び印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、媒体速度検出装置及びこの装置を備える印刷装置に関する。

印刷装置において、シート状の媒体（紙やフィルム）を正確に搬送するための構成として、例えば、特許文献１に記載のように、搬送されるシート状の媒体を撮像した画像データを解析することにより媒体の変位量（搬送量）を検出する方式（「実像撮影方式」とも呼ぶ）が知られている。

特開２０１３−２３１６５８号公報

特許文献１の実像撮影方式においては、撮像の繰り返し速度の高速化が困難であるという問題があり、搬送速度が高速化するほど問題が顕著となる。この問題を解決する一例として、一回の撮像エリアを広くするとともに撮像画像を高精細化することが考えられるが、これを実現するために要する撮像系装置及び光学系装置の大型化及びコストの増大という問題がある。また、仮に、撮像エリアの広域化及び撮像画像の高精細化を可能とする構成としてある搬送速度の高速化に対応させたとしても、搬送速度をさらに高速化する場合には、さらなる装置の大型化及びコストの増大を要するため、撮像エリアの広域化及び撮像画像の高精細化には、限界がある。このため、搬送される媒体の速度を検出するための構成としては、更なる改善が望まれている。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、媒体速度検出装置が提供される。この媒体速度検出装置は、搬送されるシート状の媒体に非コヒーレント光を照射する照射光学系と；前記媒体からの前記非コヒーレント光の拡散反射光を受光面で受光するｎ個（ｎは２以上の整数）の受光部を有し、前記ｎ個の受光面が前記媒体の搬送方向に沿った仮想の直線上に配列されたリニア受光光学系と；前記ｎ個の受光部のうち、前記搬送方向に沿って上流側に配置された先行受光面を含む先行受光部の出力と下流側に配置された後行受光面を含む後行受光部の出力との時間的な相関から得られる遅れ時間に基づいて、前記媒体の速度を求める速度検出部と；を備える。
この形態によれば、従来技術で説明した撮像系装置及び光学系装置の大型化及びコストの増大という問題を解決し、従来に比べて簡易な構造でシート状の媒体の速度を求めることができる。

（２）上記形態の媒体速度検出装置において、前記ｎ個は３以上であるとしてもよい。
この形態によれば、ｎ個の受光部から選択され得る２つの受光部の_ｎＣ_２個の組み合わせを用いて媒体の速度を求めることができる。

（３）上記形態の媒体速度検出装置において、前記ｎ個の受光面は、前記直線上における互いの間隔が異なる位置に配列されているとしてもよい。
この形態によれば、媒体の速度が大きいときには、間隔の大きな２つの受光面を利用して速度検出の精度を高めることができる。

（４）上記形態の媒体速度検出装置において、前記速度検出部は、前記ｎ個の受光部から選択され得る２つの受光部の_ｎＣ_２個の組み合わせのうちの２つ以上の組み合わせのそれぞれにおける前記媒体の速度を求めて前記組み合わせ毎の速度候補とし、前記組み合わせ毎の速度候補に基づいて前記媒体の速度を求めるとしてもよい。
この形態によれば、複数の速度候補を用いて最も確からしい媒体の速度を求めることができる。

（５）上記形態の媒体速度検出装置において、ｍ個（ｍは２以上の整数）の前記リニア受光光学系を有し、前記ｍ個のリニア受光光学系のそれぞれの前記ｎ個の受光部の受光面は、前記搬送方向に垂直な方向の異なる位置を通り前記搬送方向に沿ったそれぞれの仮想の直線上に配列されているとしてもよい。
この形態によれば、搬送方向に垂直な方向の異なる位置において媒体の速度を得ることができるので、速度検出の精度を高めることができる。

（６）上記形態の媒体速度検出装置において、前記速度検出部は、前記ｍ個のリニア受光光学系のそれぞれにおける前記媒体の速度を求めて前記リニア受光光学系毎の速度候補とし、前記リニア受光光学系毎の速度候補に基づいて前記媒体の速度を求めるとしてもよい。
この形態によれば、複数の速度候補を用いて最も確からしい媒体の速度を求めることができる。

（７）上記形態の媒体速度検出装置において、前記リニア受光光学系の前記ｎ個の受光部は、それぞれ、一方の端面を前記受光面とする光ファイバーを有しているとしてもよい。
この形態によれば、リニア受光光学系を容易に構成することができる。

（８）上記形態の媒体速度検出装置において、 ｍ個（ｍは２以上の整数）の前記リニア受光光学系を有し、前記ｍ個のリニア受光光学系は、前記媒体からの拡散反射光を、一方の端面を前記受光面として受光するｍ×ｎ個の光ファイバーを含むファイバー束を有するとしてもよい。
この形態によれば、ｍ個のリニア受光光学系を含む媒体速度検出装置を容易に構成することができる。

（９）上記形態の媒体速度検出装置において、前記速度検出部は、前記ｍ個のリニア受光光学系のそれぞれにおいて、前記ｎ個の受光部から選択され得る２つの受光部の_ｎＣ_２個の組み合わせのうちの２つ以上の組み合わせのそれぞれにおける前記媒体の速度を求めて前記組み合わせ毎の速度候補とし、前記組み合わせ毎の速度候補に基づいて前記リニア受光光学系毎の速度候補を求め、前記リニア受光光学系毎の速度候補に基づいて前記媒体の速度を求めるとしてもよい。
この形態によれば、リニア受光光学系毎の速度候補を用いて最も確からしい媒体の速度を求めることができる。

（１０）本発明の他の形態によれば、印刷装置が提供される。この印刷装置は、上記いずれか一つの媒体速度検出装置と、前記媒体に印刷を行う印刷部と、を備える。

本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、媒体速度検出装置の他、媒体搬送状態検出方法、媒体搬送装置、媒体搬送制御装置、媒体搬送制御方法、媒体速度検出装置を備える印刷装置などの種々の電子機器等、様々な形態で実現することができる。

第１実施形態の媒体速度検出装置を適用したインクジェットプリンターの概略構成図である。 媒体速度検出装置の概略構成図である。 先行受光回路から出力される先行の拡散反射光データを示す説明図である。 先行と後行の拡散反射光データの関係を示すグラフである。 第２実施形態の媒体速度検出装置の一部を示す概略構成図である。 第３実施形態の媒体速度検出装置の一部を示す概略構成図である。 第４実施形態の媒体速度検出装置の一部を示す概略構成図である。 変形例のファイバー束を用いた媒体速度検出装置の概略構成図である。

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態の媒体速度検出装置３０を適用したインクジェットプリンターの概略構成図である。印刷装置の一例としてのインクジェットプリンター（以下、単に「プリンター」とも呼ぶ）１１は、搬送装置１２と、シート状の媒体の一例である長尺シート状の連続紙Ｐを搬送する搬送装置１２と、搬送装置１２によって搬送される連続紙Ｐに対してインクを噴射して印刷を行う印刷部１７と、を備えている。また、プリンター１１は、搬送装置１２と印刷部１７とを制御する制御部１８を備えている。

搬送装置１２は、連続紙Ｐを繰り出す繰出部１４と、繰出部１４から繰り出され、印刷部１７によって印刷が行われた連続紙Ｐを巻き取る巻取部１５とを備えている。印刷部１７は、繰出部１４と巻取部１５との間の位置に連続紙Ｐの搬送経路と対向するように配置されている。印刷部１７における連続紙Ｐの搬送経路と対向する面には、連続紙Ｐにインクを噴射するための複数のノズル列１７ａが形成されている。各ノズル列１７ａは、搬送方向と交差する方向に並ぶ複数のノズルを有している。

また、搬送装置１２において、印刷部１７に対して連続紙Ｐの搬送経路を挟んで対向する位置には、連続紙Ｐを支持する媒体支持部２０が配置されている。媒体支持部２０は、印刷部１７側とは反対側となる下面側に開口部２１が形成された有底四角箱状をなしている。

媒体支持部２０の下面には、媒体支持部２０の内部空間２２内の空気を吸引する吸引部の一例である吸引ファン２８が開口部２１を塞ぐように設けられている。媒体支持部２０における印刷部１７との対向面は、搬送される連続紙Ｐを支持する水平な支持面２０ａとされている。媒体支持部２０には、連続紙Ｐを支持面２０ａに吸着するための複数の吸引孔２３が形成されている。各吸引孔２３は、媒体支持部２０の内部空間２２と連通している。このような構成によれば、吸引ファン２８が回転駆動することにより開口部２１を吸気口として吸気することにより内部空間２２及び吸引孔２３を介して連続紙Ｐ及び媒体支持部２０の間の空間を負圧にする。これにより、連続紙Ｐを支持面２０ａに吸着させるための吸引力が連続紙Ｐに付与される。

媒体支持部２０の下部には、複数の吸引孔２３よりも搬送経路の上流側に、連続紙Ｐの搬送速度を検出するための媒体速度検出装置３０が設けられている。媒体速度検出装置３０は、連続紙Ｐに非コヒーレントな照明光を照射する照射光学系３１０と、連続紙Ｐの下面からの照明光の拡散反射光を受光する受光光学系３２０及び受光回路部３３０と、速度検出部３４０と、を備えている。媒体速度検出装置３０は、後述するように、搬送される連続紙Ｐの下面に照射した非コヒーレントな照明光の拡散反射光の強度の変化に基づいて連続紙Ｐの速度を検出する。

図２は、媒体速度検出装置３０の概略構成図である。媒体速度検出装置３０は、上記したように、照射光学系３１０と、受光光学系３２０と、受光回路部３３０と、速度検出部３４０と、を備えている。

照射光学系３１０は、非コヒーレント光を発する光源３１２と、光源３１２が発した非コヒーレント光を、支持面２０ａに設けられた開口部３１６を通過する連続紙Ｐの下面Ｐｂに照射される照明光として導く導光部３１４と、を備えている。光源３１２としては、例えば、赤外領域の波長の非コヒーレント光を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることができる。可視領域の波長の非コヒーレント光を発するＬＥＤ等の光源を用いても良い。但し、赤外領域の波長の比コヒーレント光の方が、媒体の位置に応じた媒体の表面の変化を拡散反射光の強度の変化として検出する上で効果的であり、また、外乱光の影響も抑制することができる。なお、以下では、非コヒーレント光である照明光を単に「照明光」と略す場合もある。

受光光学系３２０は、搬送方向に沿って並ぶ２つの受光部３２８ｆ，３２８ｐを備えている。２つの受光部３２８ｆ，３２８ｐの受光面３２２ｒｆ，３２２ｒｐは、連続紙Ｐの搬送方向に沿った仮想の直線上に配置されている。この受光光学系３２０を、「リニア受光光学系」とも呼ぶ。２つの受光部３２８ｆ，３２８ｐは、それぞれ、光ファイバー３２２と、集光レンズ３２４と、フォトセンサー３２６と、を備えている。２つの受光部３２８ｆ、３２８ｐのうち、搬送方向の上流側に配置された受光部３２８ｆを「先行受光部３２８ｆ」と呼び、下流側に配置された受光部３２８ｐを「後行受光部３２８ｐ」と呼ぶ。

光ファイバー３２２は、導光部３１４に光ファイバー３２２の受光面３２２ｒが接するように配置されており、受光面３２２ｒは導光部３１４を介して連続紙Ｐの下面Ｐｂに近接配置されている。光ファイバー３２２は、照射光学系３１０によって連続紙Ｐに照射された照明光の拡散反射光を、一方の端面である入射面を受光面３２２ｒとして受光し、他方の端面である射出面３２２ｏから射出する。なお、先行受光部３２８ｆの光ファイバー３２２の受光面３２２ｒが上記した先行受光部３２８ｆの受光面３２２ｒｆであり、後行受光部３２８ｐの光ファイバー３２２の受光面３２２ｒが後行受光部３２８ｐの受光面３２２ｒｐである。以下では、先行受光部３２８ｆの受光面３２２ｒｆを「先行受光面３２２ｒｆ」と呼び、後行受光部３２８ｐの受光面３２２ｒｐを「後行受光面３２２ｒｐ」と呼ぶ。

集光レンズ３２４は、光ファイバー３２２の射出面３２２ｏから射出する拡散反射光がフォトセンサー３２６へ照射されるように集光する。フォトセンサー３２６は、受光した拡散反射光の強度を電気信号（以下、「受光信号」とも呼ぶ）に変換する。なお、フォトセンサー３２６としては、光源３１２の発する非コヒーレント光の波長領域に感度を有するフォトセンサー（例えば、フォトトランジスターやフォトダイオード）が用いられる。

照射光学系３１０は、支持面２０ａの下面側に固定されている。光ファイバー３２２の受光面３２２ｒに入射する拡散反射光のエネルギーは、受光面３２２ｒが連続紙Ｐの下面Ｐｂから離れるほど小さくなる。また、受光面３２２ｒでの視野（入射可能な拡散反射光の媒体表面における領域のサイズ）は、受光面３２２ｒが連続紙Ｐの下面Ｐｂから離れるほど大きくなる。そこで、受光面３２２ｒで安定に拡散反射光を受光するためには、受光面３２２ｒと連続紙Ｐの下面Ｐｂとの間のギャップ（間隔）を、照射光学系３１０からの照明光が遮断されない範囲で可能な限り狭くすることが好ましい。本例では、受光面３２２ｒと連続紙Ｐの下面Ｐｂとの間のギャップに相当する導光部３１４の厚さは、０．３〜０．７ｍｍに設定される。

光ファイバー３２２の受光面３２２ｒのサイズは、紙面の表面のテクスチャーの状態の変化を拡散反射光の変化として受光可能とするサイズとすることが望ましい。例えば、通常の普通紙は、太さ４μｍ〜７０μｍで、長さ０．２５ｍｍ〜５０ｍｍ程度の食物繊維（主体はセルロース）が不定形に絡み合うことで構成されており、１μｍ〜５００μｍ程度の周期間隔の凹凸で構成される。このような凹凸を拡散反射光の変化として検出できることが望ましく、例えば、一辺が数μｍ〜数百μｍの正方形の視野とすることが望ましい。そこで、本例では、光ファイバーとして一般的な６２．５μｍや５０μｍ、９〜１０μｍのコア径のもののうち、５０μｍのコア径の光ファイバーを光ファイバー３２２として用いることとした。なお、光ファイバーの視野は円形となるが、その直径と等しい大きさの一辺を有する正方形と考えても視野としての機能はほぼ同じである。

先行受光部３２８ｆの先行受光面３２２ｒｆと、後行受光部３２８ｐの後行受光面３２２ｒｐとは、搬送方向に沿った仮想の直線上に間隔Ｌｄで配置されている。例えば、間隔Ｌｄは５０〜３００μｍに設定される。なお、２つの受光部３２８ｆ，３２８ｐは、それぞれの構成要素の全てが搬送方向に沿った仮想の直線上に配置されている必要はなく、少なくとも、先行受光面３２２ｒｆと後行受光面３２２ｒｐとが搬送方向に沿った仮想の直線上に配置されていればよい。

受光回路部３３０は、先行受光部３２８ｆに対応する先行受光回路３３６ｆと、後行受光部３２８ｐに対応する後行受光回路３３６ｐと、を備えている。２つの受光回路３３６ｆ，３３６ｐは、それぞれ、アンプ３３２とＡＤコンバーター３３４と、を備えている。アンプ３３２は、フォトセンサー３２６からの拡散反射光の受光信号をＡＤコンバーター３３４の入力レンジに合わせるように増幅する。ＡＤコンバーター３３４は、速度検出部３４０から供給されるサンプリング信号に基づいて、拡散反射光のアナログの強度信号を一定のサンプリング周期で順に量子化して拡散反射光のデジタルの強度信号に変換する。すなわち、先行受光回路３３６ｆは、先行受光部３２８ｆから出力された強度信号Ｓｆ（ｔ）をサンプリング周期で量子化して順に得られる先行の拡散反射光データＤＳｆ（ｔ）を出力する。後行受光回路３３６ｐは、後行受光部３２８ｐから出力された強度信号Ｓｐ（ｔ）をサンプリング周期で量子化して順に得られる後行の拡散反射光データＤＳｐ（ｔ）を出力する。

速度検出部３４０は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリー、インタフェース等を含むコンピュータシステムで構成される制御装置である。速度検出部３４０は、メモリーに保存されているプログラムを読み出して実行することにより、拡散反射光取得部３４２、遅れ時間解析部３４４、速度算出部３４６として機能する。

拡散反射光取得部３４２は、先行受光回路３３６ｆ及び後行受光回路３３６ｐのそれぞれのＡＤコンバーター３３４にサンプリング信号を供給し、それぞれのＡＤコンバーター３３４から、それぞれの拡散反射光データＤＳｆ（ｔ），ＤＳｐ（ｔ）をサンプリング周期で順に出力させる受光制御部として機能とする。また、拡散反射光取得部３４２は、それぞれのＡＤコンバーター３３４から出力される拡散反射光データＤＳｆ（ｔ），ＤＳｐ（ｔ）を順に取得する。サンプリング周期としては、先行受光面３２２ｒｆと後行受光面３２２ｒｐとの間を連続紙Ｐが移動する際の拡散反射光の変化を精度良く検出するのに十分な数の拡散反射光データを取得できる値に設定することが好ましい。例えば、搬送速度ｖｓが０．１μｍ／μｓ〜１μｍ／μｓの範囲で、間隔Ｌｄが１００μｍでサンプリング数を１００〜１０００の範囲とすると、サンプリング周期ｔｓは０．１μｓ〜１μｓの範囲のいずれかとすることが好ましい。本例では、ｔｓ＝１μｓとする。

図３は、先行受光回路３３６ｆから出力される先行の拡散反射光データＤＳｆ（ｔ）を示す説明図である。上記したように、光ファイバー３２２の受光面３２２ｒの円形の視野をその直径と等しい大きさの一辺を有する正方形と考えても良いことから、図示の便宜上、先行受光部３２８ｆの視野ＶＡｆの形状を正方形として描いている。

先行受光部３２８ｆの視野ＶＡは、搬送速度ｖｓで搬送される連続紙Ｐの移動に従って、連続紙Ｐを基準とする連続紙Ｐの搬送方向とは反対方向に向かって相対的に順にずれていく。この際、先行受光回路３３６ｆは、サンプリング周期ｔｓ毎に、フォトセンサー３２６のセンサー出力値、すなわち、連続紙Ｐの間隔（ｔｓ・ｖｓ）で順にずれた位置における視野ＶＡに対応する連続紙Ｐからの拡散反射光の強度、を示す拡散反射光データＤＳｆ（ｔ）を、ＡＤコンバーター３３４から順に出力する。図示は省略するが、後行受光回路３３６ｐも、先行受光回路３３６ｆと同様に、拡散反射光データＤＳｐ（ｔ）を順に出力する。但し、後行受光部３２８ｐが先行受光部３２８ｆに対して間隔Ｌｄだけ搬送方向の下流側に配置されているので、後行受光回路３３６ｐから出力される拡散反射光データＤＳｐ（ｔ）には、このずれに応じて、先行受光回路３３６ｆから出力される拡散反射光データＤＳｆ（ｔ）に対して時間遅れが発生する。以下では、拡散反射光データＤＳｆ（ｔ）を「先行の拡散反射光データＤＳｆ（ｔ）」とも呼び、拡散反射光データＤＳｐ（ｔ）を「後行の拡散反射光データＤＳｐ（ｔ）」とも呼ぶ。

後行の拡散反射光データＤＳｐ（ｔ）は、先行の拡散反射光データＤＳｆ（ｔ）に対して、下式（１）で表される遅れ時間Δｔだけ遅れることが想定される。
Δｔ＝Ｌｄ／ｖｓ ・・・（１）
ここで、Ｌｄは先行受光面３２２ｒｆと後行受光面３２２ｒｐとの間隔であり、ｖｓは連続紙Ｐの搬送速度（移動速度）である。

上記（１）式において、遅れ時間Δｔが分かれば、この遅れ時間Δｔを移動時間として搬送速度ｖｓを算出することができる。この遅れ時間Δｔは、以下で説明するように求められる。

図４は、先行の拡散反射光データＤＳｆ（ｔ）と後行の拡散反射光データＤＳｐ（ｔ）との関係を示すグラフである。遅れ時間解析部３４４（図２）は、後行の拡散反射光データＤＳｐ（ｔ）のうち、現在時刻ｔｃから期間ｔｗだけ前までの範囲の拡散反射光データＤＳｐ（ｔｃ−ｔｗ）〜ＤＳｐ（ｔｃ）と、先行の拡散反射光データＤＳｆ（ｔ）との相関を取る。そして、後行の拡散反射光データＤＳｐ（ｔｃ−ｔｗ）〜ＤＳｐ（ｔｃ）と相関が取られた先行の拡散反射光データＤＳｆ（ｔｃ−ｔｗ−Δｔ）〜ＤＳｆ（ｔｃ−Δｔ）（図中太い破線で示した範囲のデータ）と、後行の拡散反射光データＤＳｐ（ｔｃ−ｔｗ）〜ＤＳｐ（ｔｃ）と、の時間差Δｔを遅れ時間として求める。具体的には、例えば、下式（２）で表される相関値Ｒ（Δｔ）が最小となる遅れ時間Δｔを探せばよい。

ここで、ｔｃは現在時刻、ｔｗは相関を取る期間である。本例ではｔｗ＝１００μｓとされる。

速度算出部３４６（図２）は、上記（１）式を変形して得られる下式（３）に基づいて搬送速度ｖｓを計算する。
ｖｓ＝Ｌｄ／Δｔ＝Ｌｄ／ｔｍ ・・・（３）
ここで、Ｌｄは先行受光面３２２ｒｆと後行受光面３２２ｒｐとの間隔であり、ｔｍは間隔Ｌｄの間を連続紙Ｐが移動する移動時間であり、Δｔは遅れ時間解析部３４４で求められた相関値Ｒ（Δｔ）が最小となる遅れ時間である。

以上のように、媒体速度検出装置３０は、搬送される連続紙Ｐの位置に応じて変化し、先行の拡散反射光データＤＳｆ（ｔ）と後行の拡散反射光データＤＳｐ（ｔ）の時間的な相関から得られる遅れ時間Δｔに基づいて、連続紙Ｐの搬送速度（移動速度）ｖｓを求めることができる。求めた搬送速度ｖｓは、搬送装置１２の搬送制御部１２０（図２）に供給される。

連続紙Ｐの搬送状態は、搬送制御部１２０が、求められた搬送速度ｖｓ及び目標の設定速度ｖｒに基づいてモーター制御部１３６を制御し、モーター制御部１３６がモーター駆動回路１３５を介して給紙モーター１３２の動作を制御して給紙ローラー１３ａ（図１）を駆動することによって、制御される。例えば、搬送制御部１２０は、搬送速度ｖｓと目標の設定速度ｖｒとに差が発生している場合、搬送速度ｖｓが設定速度ｖｒとなるように給紙モーター１３２の動作を制御することができる。また、搬送速度ｖｓが発生している時間で搬送速度ｖｓを積分することにより、搬送速度ｖｓで搬送された連続紙Ｐの移動量を推定することができる。また、搬送速度ｖｓと設定速度ｖｒとの差分をその差分が発生している時間で積分することにより、設定速度ｖｒで搬送された場合における連続紙Ｐの移動量に対する移動量のずれを推定することができ、連続紙Ｐの位置ずれを推定することもできる。これを利用すれば、連続紙Ｐの移動の停止位置のずれを修正するように、給紙モーター１３２の動作を制御することができる。

以上説明したように、第１実施形態の照射光学系３１０は、非コヒーレント光を発する光源３１２と、光源３１２が発した非コヒーレント光を照明光として導く導光部３１４と、を備える簡易な構造の照射光学系で構成されている。また、受光光学系３２０は、光ファイバー３２２と、集光レンズ３２４と、フォトセンサー３２６とを備える簡易な構造の２つの受光部３２８ｆ，３２８ｐを有するリニア受光光学系で構成されている。従って、従来技術で説明した撮像系装置及び光学系装置の大型化及びコストの増大という問題を解決することができる。すなわち、簡易な構造で、高速に、連続紙Ｐの位置に応じた媒体の表面のテクスチャーの状態の変化を拡散反射光の強度の変化として検出し、連続紙Ｐの搬送速度を求めることができる。

Ｂ．第２実施形態：
図５は、第２実施形態の媒体速度検出装置３０Ｂの一部を示す概略構成図である。媒体速度検出装置３０Ｂは、第１実施形態の媒体速度検出装置３０（図２）の受光光学系（「リニア受光光学系」とも呼ぶ）３２０に換えて、受光光学系（リニア受光光学系）３２０Ｂを備えている。

リニア受光光学系３２０Ｂは、搬送方向に沿って順に並ぶ３つの受光部３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃを備えている。３つの受光部３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃは、リニア受光光学系３２０の受光部３２８ｆ，３２８ｐと同じように、それぞれ、光ファイバー３２２と、集光レンズ３２４と、フォトセンサー３２６と、を備えている。

第１の受光部３２８ａの第１の受光面３２２ｒａと、第２の受光部３２８ｂの第２の受光面３２２ｒｂと、第３の受光部３２８ｃの第３の受光面３２２ｒｃとは、導光部３１４の面上で搬送方向に沿った仮想の直線上に配置されて固定されている。第１の受光面３２２ｒａと第２の受光面３２２ｒｂとの間の第１の間隔はＬｄ１であり、第２の受光面３２２ｒｂと第３の受光面３２２ｒｃとの間の第２の間隔はＬｄ２であり、第１の受光面３２２ｒａと第３の受光面３２２ｒｃとの間の第３の間隔はＬｄ３である。第２の間隔Ｌｄ２は第１の間隔Ｌｄ１と異なった間隔とすることが好ましい。本例では、Ｌｄ３＞Ｌｄ２＞Ｌｄ１とされている。

また、図示は省略するが、媒体速度検出装置３０Ｂは、媒体速度検出装置３０と同様に、受光回路部３３０及び速度検出部３４０（図２）を備えている。なお、受光回路部３３０は、３つの受光部３２８ａ，３２８ｂ、３２８ｃのそれぞれから出力される拡散反射光をサンプリング周期で量子化した拡散反射光データをサンプリング周期で順に出力する。

速度検出部３４０は、第１実施形態と同様に、第１の受光部３２８ａを先行受光部とし、第２の受光部３２８ｂを後行受光部として、先行の拡散反射光データに対する後行の拡散反射光データの遅れ時間Δｔ１を移動時間として求め、上記（３）式から第１の搬送速度ｖｓ１（＝Ｌｄ１／Δｔ１）を求めることができる。また、第２の受光部３２８ｂを先行受光部とし、第３の受光部３２８ｃを後行受光部として、同様に、第２の遅れ時間Δｔ２を移動時間として求めて、第２の搬送速度ｖｓ２（＝Ｌｄ２／Δｔ２）を求めることができる。さらにまた、第１の受光部３２８ａを先行受光部とし、第３の受光部３２８ｃを後行受光部として、同様に、第３の遅れ時間Δｔ３を移動時間として求めて、第３の搬送速度ｖｓ３（＝Ｌｄ３／Δｔ３）を求めることができる。すなわち、間隔が異なる３種類の先行受光部と後行受光部の組み合わせのそれぞれにおける３種類の搬送速度を、それぞれの組み合わせ毎の速度候補として求めることができる。そして、求めた３種類の速度候補に基づいて連続紙Ｐの搬送速度ｖｓを求めることができる。

いずれの速度候補を連続紙Ｐの搬送速度ｖｓとするかは、紙の種類、速度、相関の精度、過去の測定結果の履歴、等に応じて予め定めた手順に従って適切な値を選択することにより実行することができる。例えば、以下のようにすることができる。

一般に、搬送速度が速いほど、先行受光部と後行受光部との間を連続紙Ｐが移動する時間が速くなり、搬送速度が遅いほど遅くなる。従って、先行受光部と後行受光部との間隔を一定とすると、搬送速度が速くなるほど、先行の拡散反射光データ及び後行の拡散反射光データの差異が小さくなり、速度の検出精度が低下する可能性がある。この場合には、間隔のより広い先行受光部と後行受光部の組み合わせを用いて測定を行なうこととすれば、より精度良く速度を検出することができる。

また、先行受光部と後行受光部との間隔を一定とすると、搬送速度が遅くなるほど、上記（２）式の相関値Ｒ（Δｔ）が最小となる遅れ時間Δｔが大きくなるので、この遅れ時間Δｔの決定の処理により多くの時間を要する。この場合には、間隔のより狭い先行受光部と後行受光部の組み合わせを用いることとすれば、より短時間に精度よく遅れ時間Δｔを求めることができる。

第２実施形態の媒体速度検出装置３０Ｂの場合、間隔の異なる３種類の受光部の組み合わせで測定を行なうことができるので、相関値Ｒ（Δｔ）の最小値が最も小さくなって、最も高い相関が得られる受光部の組み合わせにより求められた最も確からしい速度候補を連続紙Ｐの搬送速度ｖｓとすることができる。これにより、第１実施形態の媒体速度検出装置３０に比べてより確からしい搬送速度を測定することができる搬送速度の範囲を広げることができる。

第２実施形態の媒体速度検出装置３０Ｂは、３つの受光部３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃの互いの受光面３２２ｒａ，３２２ｒｂ，３２２ｒｃの間隔が異なる位置に配列されているリニア受光光学系３２０Ｂについて説明した。しかしながら、３つの受光面３２２ｒａ，３２２ｒｂ，３２２ｒｃが等間隔で配列されているリニア受光光学系としてもよい。この場合においても、第１の受光面３２２ｒａと第３の受光面３２２ｒｃの間隔を、第１の受光面３２２ｒａと第２の受光面３２２ｒｂの間隔及び第２の受光面３２２ｒｂと第３の受光面３２２ｒｃの間隔と異なった間隔とすることができる。また、３つの受光部を有するリニア受光光学系に限定されるものではなくｎ個（ｎは３以上の整数）の受光部を有するリニア受光光学系としてもよい。この場合、速度検出部は、ｎ個の受光部から選択され得る２つの受光部の_ｎＣ_２個の組み合わせのうちの２つ以上の組合せのそれぞれにおける搬送速度を求めて組み合わせ毎の速度候補とし、上記したように、組み合わせ毎の速度候補に基づいて搬送速度を求めるようにすればよい。例えば、_ｎＣ_２個の組み合わせのうちの２つ以上の組合せの速度候補のうち、相関値Ｒ（Δｔ）の最小値が最も小さくなって、最も高い相関が得られる受光部の組み合わせにより求められた最も確からしい速度候補を連続紙Ｐの搬送速度ｖｓとすることができる。また、速度候補の平均を求めて搬送速度ｖｓとしてもよい。また、_ｎＣ_２個の組み合わせのうちの２つ以上の組合せの速度候補のうち、他の速度候補の値と比較して、過度に異なった値、例えば、±１０％以上異なった値の速度候補を除外して残りの速度候補の平均を求めて搬送速度ｖｓとしてもよい。また、３つの速度候補のうち、最大と最小を除いて中間の速度候補を搬送速度ｖｓとしてもよい。

なお、上記説明では、３種類の受光部の組み合わせにおけるそれぞれの搬送速度を速度候補として求めて、組み合わせ毎の速度候補の中から最も確からしいものを搬送速度とする場合を説明したが、これに限定されるものではなく、他の方法で速度を決定してもよい。例えば、搬送制御部１２０（図２）において設定される給紙モーター１３２の設定速度から、適切な間隔の受光面を有する受光部の組み合わせを選択し、選択した受光部の組み合わせから得られる先行の拡散反射光データ及び後行の拡散反射光データの相関に基づいて搬送速度を求めるようにしてもよい。

Ｃ．第３実施形態：
図６は、第３実施形態の媒体速度検出装置３０Ｃの一部を示す概略構成図である。図６は、媒体速度検出装置３０Ｃを連続紙Ｐの下面Ｐｂ側から見た平面図である。媒体速度検出装置３０Ｃは、受光光学系として３つのリニア受光光学系３２０Ｂ（図５）を備えている。なお、図６は、３つのリニア受光光学系３２０Ｂのそれぞれの受光部３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃの受光面３２２ｒａ，３２２ｒｂ，３２２ｒｃのみを示し、各リニア受光光学系の他の構成要素、受光回路部及び速度検出部を省略して示している。

各リニア受光光学系３２０Ｂの受光部３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃの受光面３２２ｒａ，３２２ｒｃ，３２２ｒｃは、それぞれ、導光部３１４の面上で搬送方向に垂直な方向の異なる位置を通り搬送方向に沿った仮想の直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３上に配列されている。

速度検出部３４０（図２）では、各リニア受光光学系３２０Ｂによって、第２実施形態で説明したように、それぞれに対応する仮想の直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３における連続紙Ｐの搬送速度を求めることができる。そして、それぞれで求められた搬送速度をリニア受光光学系３２０Ｂ毎の速度候補として、リニア受光光学系３２０Ｂ毎の速度候補に基づいて連続紙Ｐの搬送速度を求めることができる。例えば、速度候補の平均を求めて搬送速度ｖｓとしてもよい。また、３つの速度候補のうち、他の速度候補の値と比較して、過度に異なった値、例えば、±１０％以上異なった値の速度候補を除外して残りの速度候補の平均を求めて搬送速度ｖｓとしてもよい。また、３つの速度候補のうち、最大と最小を除いて中間の速度候補を搬送速度ｖｓとしてもよい。

なお、上記第３実施形態では、各リニア受光光学系３２０Ｂの受光部３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃが、搬送方向に垂直な方向の位置は異なるが、搬送方向に関しては同じ位置に配列されている。しかしながら、リニア受光光学系３２０Ｂによって搬送方向においても異なった位置に配列されていてもよい。

また、上記第３実施形態では、３つの受光部３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃを有するリニア受光光学系３２０Ｂを例に説明したが、第２実施形態でも説明したように、ｎ個（ｎは３以上の整数）の受光部を有するリニア受光光学系としてもよい。また、ｎ個の受光部の受光面は等間隔で配列されていてもよい。

また、リニア受光光学系の数は３に限定されるものではなく、受光光学系がｍ個（ｍは２以上の整数）のリニア受光光学系を備えるようにしてもよい。この場合、例えば、ｍ個の速度候補の平均値を求めて搬送速度ｖｓとしてもよい。また、ｍ個の速度候補のうち、最大と最小を除いて中間の速度候補の平均値を求めて搬送速度ｖｓとしてもよい。また、ｍ個の速度候補のうち、他の速度候補の値と比較して、大きく異なった値、例えば、±１０％以上異なった値の速度候補を除外して残りの速度候補の平均を求めて搬送速度ｖｓとしてもよい。

なお、上記第３実施形態では、１つの照射光学系３１０の導光部３１４の面上に複数のリニア受光光学系３２０Ｂを備える構成を例に示したが、リニア受光光学系毎に異なる照射光学系を備える構成としてもよい。

Ｄ．第４実施形態：
図７は、第４実施形態の媒体速度検出装置３０Ｄの一部を示す概略構成図である。図７は、媒体速度検出装置３０Ｄを連続紙Ｐの下面Ｐｂ側から見た平面図である。媒体速度検出装置３０Ｄは、受光光学系として４つのリニア受光光学系３２０Ｄを備えている。各リニア受光光学系３２０Ｄは、それぞれ、４つの受光部３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃ，３２８ｄを備えている。４つの受光部３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃ，３２８ｄは、受光光学系３２０（図２）の受光部３２８ｆ，３２８ｐと同じように、それぞれ、光ファイバー３２２と、集光レンズ３２４と、フォトセンサー３２６と、を備えている。なお、図７は、各リニア受光光学系３２０Ｄの受光部３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃ，３２８ｄの受光面３２２ｒａ，３２２ｒｂ，３２２ｒｃ，３２２ｒｄのみを示し、各リニア受光光学系の他の構成要素、受光回路部および速度検出部を省略して示している。

各リニア受光光学系３２０Ｄの受光部３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃ，３２８ｄの受光面３２２ｒａ，３２２ｒｂ，３２２ｒｃ，３２２ｒｄは、それぞれ、導光部３１４の面上で搬送方向に垂直な方向の異なる位置を通り搬送方向に沿った仮想の直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３、Ｌ４上に間隔Ｌｄ１で配列されている。仮想の直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の搬送方向に垂直な方向での間隔もＬｄ１である。

各リニア受光光学系３２０Ｄの受光部３２８ａ，３２８ｂ，３２８ｃ，３２８ｄは、ファイバー束ｂｄａを用いて構成されている。このファイバー束ｂｄａは、互いに接した状態で正方格子状に配列された４×４個の光ファイバーで構成されている。

速度検出部３４０（図２）では、各リニア受光光学系３２０Ｄによって、第２実施形態で説明したように、それぞれに対応する仮想の直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４における連続紙Ｐの搬送速度を求めることができる。そして、第３実施形態でも説明したように、それぞれで求められた搬送速度をリニア受光光学系３２０Ｄ毎の速度候補として、リニア受光光学系３２０Ｄ毎の速度候補に基づいて連続紙Ｐの搬送速度を求めることができる。

第４実施形態では、ファイバー束ｂｄａに含まれる４×４個の光ファイバーを４つのリニア受光光学系３２０Ｄとして利用しているので、４つのリニア受光光学系３２０Ｄを、コンパクトな構造で精度良く配置することができる。

図８は、変形例のファイバー束ｂｄｂを用いた媒体速度検出装置３０Ｅの概略構成図である。この媒体速度検出装置３０Ｅは、ファイバー束ｂｄａ（図７）に換えてファイバー束ｂｄｂを用いた点を除いて図７に示した媒体速度検出装置３０Ｄと同じである。

このファイバー束ｂｄｂは、図７のファイバー束ｂｄａと同様に４×４個の光ファイバー３２２が互いに接した状態で配列されている。但し、図７のファイバー束ｂｄａは、各光ファイバーの中心が正方格子状に配列されているのに対して、図８のファイバー束ｂｄｂは、各光ファイバーの中心が正三角格子状に配列されている。なお、図８では、最も上側の仮想の直線Ｌ１に並ぶ光ファイバー３２２のリニア受光光学系３２０Ｄから最も下側の仮想の直線Ｌ４に並ぶ光ファイバー３２２のリニア受光光学系３２０Ｄまで、それぞれの光ファイバー３２２の並びが光ファイバーの半径分だけ搬送方向側に順にずれて配列されている例を示している。

このファイバー束ｂｄｂを用いた場合、搬送方向に垂直に並ぶ各受光光学系の光ファイバー３２２の間隔Ｌｄ１ｒは搬送方向に沿って並ぶ光ファイバーの間隔Ｌｄ１に比べて狭くなるので、４つのリニア受光光学系３２０Ｄを、媒体速度検出装置３０Ｄの場合よりもさらにコンパクトな構造で精度良く配置することができる。但し、媒体速度検出装置３０Ｄの場合には、各リニア受光光学系３２０Ｄの搬送方向の位置が同じ位置となるが、媒体速度検出装置３０Ｅの場合には、光ファイバー３２２のずれに従って、各リニア受光光学系３２０Ｄの搬送方向の位置は異なった位置となる。

なお、４×４個の光ファイバー３２２を有するファイバー束ｂｄａ，ｂｄｂは一例であって、これに限定されるものではなく、媒体速度検出装置を構成するリニア受光光学系の数ｍ（ｍは２以上の整数）、及び、リニア受光光学系に含まれる受光部の数ｎ（ｎは２以上の整数）に応じて、ｍ×ｎ個の光ファイバー３２２を有するファイバー束を用いることができる。

Ｅ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

（１）上記実施形態で用いられた照射光学系は、非コヒーレント光を発する光源３１２と、光源３１２が発した非コヒーレント光を、照明光として導く導光部３１４と、を備える照射光学系を例に説明している。しかしながら、これに限定されるものではなく、照射光学系は、例えば、暗視野照明光学系のように、シート状の媒体に非コヒーレント光を照明光として照射し、媒体で反射した反射光のうちの拡散反射光が受光光学系で受光されるように配置された構造の照射光学系であればよい。

（２）上記実施形態で用いられた受光光学系は、光ファイバー３２２と、集光レンズ３２４と、フォトセンサー３２６と、を備えるｎ個（ｎは２以上の整数）受光部を有するリニア受光光学系を例に説明している。しかしながら、これに限定されるものではなく、受光部は、媒体のテクスチャーに応じて変化する拡散反射光が受光されるような視野を有する構造の受光光学系であればよい。

また、１つの受光部は、ｍ×ｎ個（ｍ，ｎは２以上の整数）の光ファイバーと、ｍ×ｎ個の集光レンズと、ｍ×ｎ個のフォトセンサーと、を有する構成としてよい。

（３）印刷装置は、印刷機能だけを備えたプリンターに限定されず、複合機であってもよい。さらに、印刷装置は、シリアルプリンターに限らず、ラインプリンター又はページプリンターであってもよい。

（４）シート状の媒体は連続紙に限定されず、単票紙、樹脂製のフィルム、樹脂と金属の複合体フィルム（ラミネートフィルム）、織物、不織布、セラミックシートなどであってもよい。但し、透明なもの、黒いもの、メタリックなものは除外される。

（５）媒体速度検出装置は、印刷装置に設けられることに限定されず、印刷以外の処理が施される処理装置に設けられてもよい。連続紙以外の媒体を搬送する装置でもよい。例えば媒体を乾燥処理するため乾燥器内を搬送する乾燥装置に媒体速度検出装置を採用してもよい。また、媒体にコーティング又は表面改質処理などの表面処理を施す表面処理装置に媒体速度検出装置を採用してもよい。また、媒体にパンチング加工を施す加工装置に媒体速度検出装置を採用してもよい。さらに、媒体に無電解メッキを施すメッキ装置において媒体速度検出装置を適用してもよい。テープ状の基板に回路を印刷する回路形成装置において媒体速度検出装置を採用してもよい。媒体の厚み、表面粗などの測定値を取得する測定装置において媒体速度検出装置を採用してもよい。さらに媒体を検査する検査装置において媒体速度検出装置を採用してもよい。

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、或いは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１１…プリンター，１２…搬送装置，１４…繰出部，１５…巻取部，１７…印刷部，１７ａ…ノズル列，１８…制御部，２０…媒体支持部，２０ａ…支持面，２１…開口部，２２…内部空間，２３…吸引孔，２８…吸引ファン，３０…媒体速度検出装置，１２０…搬送制御部，１３２…給紙モーター，１３５…モーター駆動回路，１３６…モーター制御部，３１０…照射光学系，３１２…光源，３１４…導光部，３１６…開口部，３２０…受光光学系（リニア受光光学系），３２０Ｂ…受光光学系（リニア受光光学系），３２０Ｄ…リニア受光光学系，３２０Ｅ…リニア受光光学系，３２２…光ファイバー，３２２ｏ…射出面，３２２ｒ…受光面（入射面），３２２ｒｆ…受光面（入射面），３２２ｒｐ…受光面（入射面），３２２ｒａ…受光面（入射面），３２２ｒｂ…受光面（入射面），３２２ｒｃ…受光面（入射面），３２２ｒｄ…受光面（入射面），３２４…集光レンズ，３２６…フォトセンサー，３２８…受光部，３２８ｆ…受光部，３２８ｐ…受光部，３２８ａ…受光部，３２８ｂ…受光部，３２８ｃ…受光部，３２８ｄ…受光部，３３０…受光回路部，３３６ｆ…受光回路，３３６ｐ…受光回路，３３２…アンプ，３３４…ＡＤコンバーター，３４０…速度検出部，３４２…拡散反射光取得部，３４４…遅れ時間解析部，３４６…速度算出部

Claims (10)

1. 搬送されるシート状の媒体に非コヒーレント光を照射する照射光学系と、
   前記媒体からの前記非コヒーレント光の拡散反射光を受光面で受光するｎ個（ｎは２以上の整数）の受光部を有し、前記ｎ個の受光面が前記媒体の搬送方向に沿った仮想の直線上に配列されたリニア受光光学系と、
   前記ｎ個の受光部のうち、前記搬送方向に沿って上流側に配置された先行受光面を含む先行受光部の出力と下流側に配置された後行受光面を含む後行受光部の出力との時間的な相関から得られる遅れ時間に基づいて、前記媒体の速度を求める速度検出部と、
   を備える、媒体速度検出装置。
2. 請求項１に記載の媒体速度検出装置であって、
   前記ｎ個は３以上である、媒体速度検出装置。
3. 請求項２に記載の媒体速度検出装置であって、
   前記ｎ個の受光面は、前記直線上における互いの間隔が異なる位置に配列されている、媒体速度検出装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の媒体速度検出装置であって、
   前記速度検出部は、前記ｎ個の受光部から選択され得る２つの受光部の_ｎＣ_２個の組み合わせのうちの２つ以上の組み合わせのそれぞれにおける前記媒体の速度を求めて前記組み合わせ毎の速度候補とし、前記組み合わせ毎の速度候補に基づいて前記媒体の速度を求める、媒体速度検出装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の媒体速度検出装置であって、
   ｍ個（ｍは２以上の整数）の前記リニア受光光学系を有し、
   前記ｍ個のリニア受光光学系のそれぞれの前記ｎ個の受光部の受光面は、前記搬送方向に垂直な方向の異なる位置を通り前記搬送方向に沿ったそれぞれの仮想の直線上に配列されている、媒体速度検出装置。
6. 請求項５に記載の媒体速度検出装置であって、
   前記速度検出部は、前記ｍ個のリニア受光光学系のそれぞれにおける前記媒体の速度を求めて前記リニア受光光学系毎の速度候補とし、前記リニア受光光学系毎の速度候補に基づいて前記媒体の速度を求める、媒体速度検出装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の媒体速度検出装置であって、
   前記リニア受光光学系の前記ｎ個の受光部は、それぞれ、一方の端面を前記受光面とする光ファイバーを有している、媒体速度検出装置。
8. 請求項１に記載の媒体速度検出装置であって、
   ｍ個（ｍは２以上の整数）の前記リニア受光光学系を有し、前記ｍ個のリニア受光光学系は、前記媒体からの拡散反射光を、一方の端面を前記受光面として受光するｍ×ｎ個の光ファイバーを含むファイバー束を有する、媒体速度検出装置。
9. 請求項８に記載の媒体速度検出装置であって、
   前記速度検出部は、前記ｍ個のリニア受光光学系のそれぞれにおいて、前記ｎ個の受光部から選択され得る２つの受光部の_ｎＣ_２個の組み合わせのうちの２つ以上の組み合わせのそれぞれにおける前記媒体の速度を求めて前記組み合わせ毎の速度候補とし、前記組み合わせ毎の速度候補に基づいて前記リニア受光光学系毎の速度候補を求め、前記リニア受光光学系毎の速度候補に基づいて前記媒体の速度を求める、媒体速度検出装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の媒体速度検出装置と、
    前記媒体に印刷を行う印刷部と、
    を備える、印刷装置。

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