JP7521071B2 - 記録装置、記録装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

記録装置、記録装置の制御方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、記録装置、記録装置の制御方法、及びプログラムに関する。
特許文献1に記載の画像記録装置は、印刷物の幅が任意サイズとなるように記録媒体を切断するための切断装置を、記録媒体の幅方向の左右にそれぞれ1つずつ備える。この切断装置はスリッターユニットと呼ばれる。スリッターユニットは、幅方向に移動可能であり、搬送ローラで搬送される記録媒体は、スリッターユニットによって、搬送方向に沿って切断されていく。
特開2017-013438号公報
特許文献1では、記録媒体がスリッターユニットに突入する際、搬送した記録媒体がスリッターユニットにうまく噛み込まず、記録媒体の搬送不良を引き起こしてしまうという課題があった。
そこで本開示は、上記の課題に鑑み、記録媒体がスリッターユニットにうまく噛み込むようにして搬送不良を防止することを目的とする。
本発明の一実施形態は、記録媒体を搬送方向に搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラで搬送された記録媒体に、前記搬送方向と交差する記録媒体の幅方向に移動しながら画像を記録する記録手段と、前記記録手段の前記搬送方向における下流に設けられ、記録媒体が所定位置に前記搬送ローラで搬送された場合に、可動刃によって記録媒体を前記搬送方向に切断するスリッターユニットと、前記スリッターユニットの前記可動刃を駆動する駆動手段と、を備える記録装置であって、前記駆動手段は、記録媒体が前記所定位置に到達する前に、前記所定位置を通過する前記可動刃の移動速度を、前記搬送ローラによる記録媒体の搬送速度より大きくなるように前記可動刃を駆動させ、前記駆動手段は、記録媒体の切断を開始した後に前記所定位置を通過する前記可動刃の移動速度を遅くするように前記可動刃を回転させることを特徴とする記録装置である。
本開示によれば、記録媒体がスリッターユニットにうまく噛み込むようにして搬送不良を防止することが可能になる。
インクジェット記録装置の断面図。 インクジェット記録装置における用紙の搬送経路を示す上面図。 スリッターユニットの概略構造を示す図。 スリッターユニットの正面図。 インクジェット記録装置の制御系を説明するためのブロック図。 スリッターユニットの挙動を説明するための図。 搬送制御処理のフローチャート。 搬送制御処理を説明するための図。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。また、実施形態に記載されている構成要素の相対配置、形状等は、あくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
なお、以下の実施形態の説明において、「記録」には、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、又は媒体の加工を行う場合も含まれる。人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。また、本実施形態では「記録媒体」としてロール紙を想定しているが、カット紙、布、プラスチック・フィルム等であってもよい。
[第1の実施形態]
<インクジェット記録装置の構成について>
図1は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の一例を示す断面図である。インクジェット記録装置100は、長尺のシート状の記録媒体に記録を行うものである。本実施形態において記録媒体は、ロール紙1である。インクジェット記録装置100に保持されたロール紙1は、上ガイド6及び下ガイド7から形成される搬送路を通り、下流へと送られる。ロール紙1は、搬送ローラ8とピンチローラ9とによって挟持され、画像記録部に搬送される。画像記録部は、記録ヘッド2と、記録ヘッド2を搭載するキャリッジ3と、記録ヘッド2に対向する位置に配置されたプラテン10とを含む構成である。ロール紙1は、搬送ローラ8によって、プラテン10上へと搬送される。画像記録部に搬送されたロール紙1に対して、記録ヘッド2によりインクが吐出され、画像が記録される。
キャリッジ3は、インクジェット記録装置100に互いに平行に配置されたガイドシャフト4と不図示のガイドレールとに沿って摺動可能に支持されている。キャリッジ3は、プラテン10の方向を向いている反射型の検出センサ12を有しており、スポット位置の反射率を検出できる。すなわち、プラテン10が黒色、ロール紙1が白色の場合、両者の反射率は大きく異なるので、スポット位置にプラテン10があるのかロール紙1があるのかを検出センサ12を用いて判定することができる。搬送ローラ8でロール紙1を搬送中にロール紙1の搬送方向先端部が検出センサ12のスポット位置を通過すると反射率が大きく変化することを利用して、ロール紙1の先端部を検出することができる。
キャリッジ3は、記録ヘッド2を保持したままガイドシャフト4に沿ってX方向に走査し、走査しながら記録ヘッド2からインクを吐出することによってロール紙1に対して記録を行う。キャリッジ3が走査しロール紙1に記録を行った後、搬送ローラ8はロール紙1を所定量搬送し、再びキャリッジ3がロール紙1上を走査し記録を行う。このように、記録と搬送とを繰り返すことで全記録が完成する。
また、検出センサ12は、キャリッジ3に搭載されているので、キャリッジ3の往復動作によってロール紙1の幅方向(X方向)の紙端の位置も検出することができる。
ロール紙1の搬送方向においてキャリッジ3の下流には、搬送方向と交差する方向にロール紙1を切断するためのカッター5が設けられ、さらにその下流にロール紙1を搬送方向に沿って切断するためのスリッター13が設けられている。スリッター13より下流には、切断されたロール紙1を排出する排紙ガイド11が設けられている。
カッター5は、ロール紙1を切断する切断手段としてのカッターユニット300と、カッターユニット300をX方向に沿って移動させるためのユニットとから構成される。また、スリッター13は、ロール紙1を切断する切断手段としてのスリッターユニット303と、スリッターユニット303をX方向に沿って移動させるためのユニットとから構成される。
<カッターおよびスリッターについて>
図2は、カッター5、及び、スリッターユニット303L、303Rを有するスリッター13について説明する上面図である。なお、本明細書において符号の末尾の「L」と「R」は、図面上の左側(即ち、+X側)の部材と右側(即ち、-X側)の部材とをそれぞれ示すものである。本明細書では、左右の部材で共通する事項については、符号の末尾を省略する場合がある。
ガイドレール101は、ロール紙1の搬送方向と交差する方向にカッターキャリッジ200を案内するように構成されている。カッターキャリッジ200は、カッターユニット300及びベルト102を一体に結合している。またベルト102は、ガイドレール101の左右に配されたモータプーリ107と、テンショナプーリ108との間に橋渡しされており、モータプーリ107に接続されたカッターモータ103により可動するように構成されている。カッターモータ103は、カッターエンコーダ104を備えている。カッターエンコーダ104は、カッターモータ103の駆動に応じたパルス数をカウントする。カッターキャリッジ200の原点位置とカッターエンコーダ104で得られるパルス数とに基づいて、カッターユニット300のX1及びX2方向の移動位置を制御することが可能である。
カッターユニット300は、丸型の上可動刃301と下可動刃302とを有し、それらの接触点においてX1方向に移動中にロール紙1が切断される。また、上可動刃301及び下可動刃302は、カッターモータ103からベルト102及びカッターキャリッジ200を介して連結されており、回転駆動可能な構成である。ロール紙1の切断時には、下可動刃302及び下可動刃302に接触する上可動刃301がともに回転しながら、ロール紙1を切断する。図2の例では、ロール紙第一端部1aからロール紙第二端部1bに向かってカッターユニット300による切断が行われる。ロール紙第一端部1aは、カッターユニット300の待機位置P1側の端部である。ロール紙1の切断後は、カッターキャリッジ200は、所定の反転位置で反転して、次の切断動作のために待機位置P1となる位置まで移動し、待機する。なお、本実施形態ではカッターユニット300は、カッターキャリッジ200に搭載されている例を示しているが、例えば、記録ヘッド2などを移動するキャリッジ3にカッターユニット300が搭載されてもよい。
スリッター13は、ロール紙1の搬送方向においてカッター5の下流側に配されている。スリッター13のスリッターユニット303は、X1及びX2方向の任意の位置に移動可能でロール紙1を搬送方向(+Y方向)と平行な方向に沿って切断可能である。本実施形態ではスリッターユニット303を2個搭載した構成を説明する。即ち、スリッターユニット303L、スリッターユニット303Rが搭載されている例を説明する。なお、スリッターユニット303L、303Rは、X1及びX2方向において左右対称で同じ部品構成となっており、図2では簡略化のため、主にスリッターユニット303Lの部品に符号を付している。
図3及び図4は、スリッターユニット303Lの詳細を説明する図であり、図3(a)は、スリッターユニット303Lの概略上面図、図3(b)は、スリッターユニット303Lの概略側面図である。スリッターユニット303Lは、スリッター上可動刃304Lと、スリッター下可動刃305Lとを有する。スリッター上可動刃304Lとスリッター下可動刃305Lとは、上下方向に丸刃オーバーラップ量313Lと、切断方向となる搬送方向Yに対して所定量の角度(交差角)θとを設けるように配されている。スリッター上可動刃304Lとスリッター下可動刃305Lとの接触点311Lにおいて、ロール紙1が切断される。スリッター上可動刃304Lは、ギアを介してスリッター駆動モータ16Lに接続されている。
スリッターユニット303Lは、丸型のスリッター上可動刃304Lとスリッター下可動刃305Lとを有し、それらの接触点においてロール紙1が切断される。詳しく説明すると、搬送されたロール紙1は、スリッター上可動刃304Lとスリッター下可動刃305Lとの接触点に突入すると、Y方向に移動しながら、回転するスリッター上可動刃304Lとスリッター下可動刃305Lとにより、Y方向に沿って切断される。本明細書ではこのように、刃と媒体とが接触して切れる点を「接触点」と表現している。ロール紙1は、スリッター上可動刃304Lとスリッター下可動刃305Lとの接触点において切断される。また、回転駆動により、接触点を通過する、上可動刃と下可動刃との速度を「接触点における刃の移動速度」と表現する。
スリッター駆動モータ16Lの駆動力によって、スリッター上可動刃304Lを回転させる際に、スリッター上可動刃304Lと同軸上に接続されたスリッター上搬送ローラ320Lも回転する。スリッター上搬送ローラ320Lの外径は、スリッター下可動刃305Lの同軸上に接続されたスリッター下搬送ローラ321Lの外径とローラ挟持点312Lで接触している。このため、摩擦伝達により駆動することで、スリッター上搬送ローラ320L及びスリッター下搬送ローラ321Lによってロール紙1を搬送しつつ、上下の刃が共に回転しながらロール紙1を搬送方向に切断する。スリッター駆動モータ16Lは、スリッター駆動エンコーダ310Lを有しているので、所定量の回転速度及び所定量の回転量での制御が可能である。スリッター駆動モータ16Lは、搬送ローラ8による搬送量と同期した搬送量に対応する駆動量(具体的には、回転速度、回転量)に制御される。
スリッターユニット303Lは、スリッター移動モータ14Lを有し、ギアを介してスリッター移動ローラ306Lに駆動力が伝達される構成となっている。スリッター移動ローラ306Lは、スリッターガイドレール307に当接しており、スリッター移動ローラ306Lの表面とスリッターガイドレール307との摩擦によって、スリッターユニット303Lは、X1及びX2方向に移動可能に構成されている。つまり、スリッター上可動刃304L、スリッター下可動刃305L、スリッター上搬送ローラ320L、及びスリッター下搬送ローラ321Lは、スリッターガイドレール307に沿って一体的に移動自在になっている。
本実施形態では、スリッター移動ローラ306Lは摩擦駆動であるが、スリッター移動ローラをピニオン、スリッターガイドレールをラックとしたラック&ピニオンの構成でもよい。
次に、スリッターユニット303による切断の一般的な動作を説明する。まずスリッターユニット303L、303Rを切断位置に移動させ、搬送モータ51及びスリッター駆動モータ16L、16Rを駆動しながら搬送ローラ8でロール紙1を搬送する。その後、ロール紙1の先端がスリッターの接触点311L、311Rに到達すると、ロール紙1は左右のスリッター上可動刃304L、304R及びスリッター下可動刃305L、305Rによって切断される。また、ロール紙1は、切断されながら、左右のスリッター上搬送ローラ320L、320R及びスリッター下搬送ローラ321L、321Rに挟持されて搬送され、排紙ガイド11を通って排紙される。
また、スリッターユニット303による切断は、画像記録と合わせて行うことができる。スリッターユニット303は、ユーザーの設定に応じて、待機位置からX1及びX2方向の所定の切断位置に移動する。そして、搬送モータ51及びスリッター駆動モータ16L、16Rを駆動しながら搬送ローラ8でロール紙1を搬送する。画像記録部において、キャリッジ3の往動または復動による1ライン分のスキャンにより画像が記録されると、ロール紙1は、搬送ローラ8とピンチローラ9により所定ピッチで搬送される。そして、キャリッジ3を再び移動させて次のラインの画像記録が行われる。記録が進行しロール紙1の先端が接触点311に到達すると、ロール紙1は回転しているスリッター上可動刃304L、304R及びスリッター下可動刃305L、305Rによって切断される。また、ロール紙1は、切断されながら、スリッター上搬送ローラ320L、320R及びスリッター下搬送ローラ321L、321Rに挟持されて搬送される。その後、画像記録が終了し、スリッターユニット303は、カットを終了する。その後、スリッターユニット303は、所定の待機位置に移動する。ロール紙1は、カッターユニット300が切断を行える切断位置まで搬送され、カッターユニット300によって切断され、排紙ガイド11を通って排紙される。
なお、上述したスリッター13の構成は一例に過ぎず、ロール紙1の幅方向に移動可能であり、幅方向の任意の位置にて、搬送されるロール紙1を搬送方向に切断可能な構成であればよい。また、スリッター上搬送ローラ320及びスリッター下搬送ローラ321と、スリッター上可動刃304及びスリッター下可動刃305とが、独立して駆動する形態でもよい。
<制御構成について>
図5は、インクジェット記録装置100の制御構成を示す概略ブロック図である。インクジェット記録装置100は、制御部400を備えている。また、制御部400は、CPU411、ROM412、RAM413、及びモータドライバ414を備えている。制御部400は、搬送モータ51、カッターモータ103、スリッター移動モータ14、スリッター駆動モータ16、キャリッジモータ52、及び記録ヘッド2の制御を実現する。制御部400は、搬送ローラエンコーダ112、カッターエンコーダ104、スリッター移動エンコーダ309、スリッター駆動エンコーダ310、キャリッジエンコーダ19、及び検出センサ12からの信号を取得する。そして、制御部400は、これらの信号に基づいて、各種モータ及び記録ヘッド2の制御を行う。
<本実施形態で解決する課題について>
以下、本実施形態の課題について、図6(a)を用いて説明する。図6(a)に示すように、ロール紙1は、搬送ローラ8及びピンチローラ9により+Y方向に搬送される。このとき、搬送ローラ8は所定の速度でロール紙1を搬送するよう制御されている。このときの搬送ローラ8によるロール紙1のY方向搬送速度を、搬送速度A[mm/s]とする。ロール紙1に対し、キャリッジ3に搭載された記録ヘッド2により、画像が記録される。その後、ロール紙1はさらに+Y方向に搬送され、ロール紙1の先端が接触点311に到達すると、ロール紙1は回転しているスリッター上可動刃304及びスリッター下可動刃305によって切断される。また、ロール紙1は、切断されながら、スリッター上搬送ローラ320及びスリッター下搬送ローラ321に挟持されて搬送される。
ここで仮に、スリッター上可動刃304及びスリッター下可動刃305の回転速度が、搬送ローラ8によるロール紙1の搬送速度A相当の回転速度と等しいものとする。言い換えると、搬送ローラ8によるロール紙1のY方向搬送速度A[mm/s]と、スリッター上可動刃304及びスリッター下可動刃305の接触点311における移動速度[mm/s]とが等しいものとする。このような場合、ロール紙1の先端がスリッターユニット303に突入する際にタイミングがずれると、図示するように、カットする前にロール紙1が座屈してしまう。その結果、紙ジャム等の搬送不良が生じる。
そこで本実施形態では、ロール紙1の先端がスリッターユニット303に突入する際、スリッター上可動刃304及びスリッター下可動刃305の接触点311における移動速度が、搬送ローラ8によるロール紙1のY方向搬送速度よりも速くなるよう制御する。
<搬送制御について>
以下、本実施形態に係る搬送制御について、図7を用いて説明する。図7は、本実施形態における搬送制御処理のフローチャートである。
ステップS701において、CPU411は、搬送モータ51を所定の回転速度(R1[s-1]とする)で駆動する。回転速度R1は、前述したロール紙1のY方向搬送速度A[mm/s]に対応する回転速度である。なお、以下では、「ステップS~」を単純に「S~」と略記する。
S702において、CPU411は、搬送ローラ8の位置を通過したロール紙1の先端と、搬送ローラ8との間の距離が所定の距離(D0とする)となるまで、ロール紙1を搬送する(図8参照)。なお、本ステップでロール紙1を搬送する距離D0として、Y方向における搬送ローラ8とスリッターユニット303との間の距離D1以下の任意の一値を用いてよい(図8参照)。
S703において、CPU411は、スリッター駆動モータ16を所定の回転速度(R2とする)で駆動する。回転速度R2は、スリッター上可動刃304及びスリッター下可動刃305の接触点311における移動速度B[mm/s]に対応する回転速度である。但し、移動速度Bは、以下の式(1)を満たす。
ここでは、移動速度Bが搬送速度Aの101%であるものとする。但し、移動速度Bの値はこれに限らず、搬送速度Aの略101%であればよい。このように本実施形態では、ロール紙1がスリッターユニット303に突入する際、ロール紙1の搬送速度より、スリッター上可動刃304及びスリッター下可動刃305の接触点311における移動速度が大きくなるように、これらの刃の回転を制御する。
S704において、CPU411は、搬送ローラ8の位置を通過したロール紙1の先端と、搬送ローラ8との間の距離が所定の距離(D2とする)となるまで、ロール紙1を搬送する(図8参照)。但し、距離D2は、以下の式(2)を満たす。
式(2)におけるRAは、スリッター上可動刃304及びスリッター下可動刃305の半径を示す。なお、式(2)でD1に加算する値は、RAに限らず、RAと略同一の大きさの値であればよい。
S705において、CPU411は、スリッター駆動モータ16を所定の回転速度(R3とする)で駆動する(但しR3<R2)。
本ステップにより、スリッター上可動刃304及びスリッター下可動刃305の回転速度が低下する。しかし、この時点で既に、スリッターユニット303はロール紙1を噛み込んだ状態にあるため、搬送不良が生じる可能性は少ない。
以上が、本実施形態における搬送制御の内容である。
<本実施形態の効果について>
図6(b)は、本実施形態の効果を示す図である。前述したように、本実施形態では、ロール紙1がスリッターユニット303に突入する際、S703において、ロール紙1の搬送速度より、スリッター上可動刃304及びスリッター下可動刃305の接触点311における移動速度が大きくなるように制御する。これにより、切断する前にロール紙1が座屈してしまうことを防止することが可能になる。
[その他の実施形態]
上述した実施形態では、キャリッジ3が記録ヘッド2を保持したままX方向に走査して記録動作が行われる記録装置を例に説明したが、記録媒体の幅方向のサイズに対応する吐出口を備えている、いわゆるライン型の記録ヘッドを用いる形態でもよい。また、前述の実施形態は、適宜組み合わせて用いてもよい。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
8 搬送ローラ
303 スリッターユニット
16 スリッター駆動モータ
304 上可動刃
305 下可動刃
311 接触点

Claims (15)

  1. 記録媒体を搬送方向に搬送する搬送ローラと、
    前記搬送ローラで搬送された記録媒体に、前記搬送方向と交差する記録媒体の幅方向に移動しながら画像を記録する記録手段と、
    前記記録手段の前記搬送方向における下流に設けられ、記録媒体が所定位置に前記搬送ローラで搬送された場合に、可動刃によって記録媒体を前記搬送方向に切断するスリッターユニットと、
    前記スリッターユニットの前記可動刃を駆動する駆動手段と、を備える記録装置であって、
    前記駆動手段は、記録媒体が前記所定位置に到達する前に、前記所定位置を通過する前記可動刃の移動速度を、前記搬送ローラによる記録媒体の搬送速度より大きくなるように前記可動刃を駆動させ
    前記駆動手段は、記録媒体の切断を開始した後に前記所定位置を通過する前記可動刃の移動速度を遅くするように前記可動刃を回転させることを特徴とする記録装置。
  2. 前記記録手段による記録媒体への記録と、前記搬送ローラによる記録媒体の搬送とを交互に行うことを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
  3. 前記記録手段による記録媒体への記録と、前記スリッターユニットによる切断とを交互に行うことを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置。
  4. 前記搬送ローラによる記録媒体の搬送と、前記スリッターユニットによる記録媒体の切断は、同期することを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項に記載の記録装置。
  5. 前記可動刃は、記録媒体に対して上側の丸型の上可動刃と、記録媒体に対して下側の丸型の下可動刃とで構成され、
    前記所定位置は、前記上可動刃と前記下可動刃との接触点であることを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項に記載の記録装置。
  6. 前記幅方向において、記録媒体の端部と前記可動刃との間で記録媒体を搬送する第2搬送ローラを備えることを特徴とする請求項1ないし5の何れか1項に記載の記録装置。
  7. 前記記録手段を搭載して、前記幅方向に移動するキャリッジと、
    前記キャリッジに設けられ、記録媒体の端部を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする請求項1ないし6の何れか1項に記載の記録装置。
  8. 記録媒体は、ロール紙であることを特徴とする請求項1ないし7の何れか1項に記載の記録装置。
  9. 前記スリッターユニットは、前記幅方向に移動できることを特徴とする請求項1ないし8の何れか1項に記載の記録装置。
  10. 前記スリッターユニットは、前記幅方向において複数配置されていることを特徴とする請求項1ないし9の何れか1項に記載の記録装置。
  11. 前記搬送方向において前記記録手段と前記スリッターユニットの間に設けられ、前記幅方向に移動して記録媒体を切断するカッターを備えることを特徴とする請求項1ないし10の何れか1項に記載の記録装置。
  12. 記録媒体を搬送方向に搬送する搬送ローラと、
    前記搬送ローラで搬送された記録媒体に、前記搬送方向と交差する記録媒体の幅方向に移動しながら画像を記録する記録手段と、
    前記記録手段の前記搬送方向における下流に設けられ、記録媒体が所定位置に前記搬送ローラで搬送された場合に、可動刃によって記録媒体を前記搬送方向に切断するスリッターユニットと、
    前記スリッターユニットの前記可動刃を駆動する駆動手段と、を備える記録装置の制御方法であって、
    前記駆動手段が、記録媒体が前記所定位置に到達する前に、前記所定位置を通過する前記可動刃の移動速度を、前記搬送ローラによる記録媒体の搬送速度より大きくなるように前記可動刃を駆動させるように制御されるステップを有し、
    前記駆動手段は、記録媒体の切断を開始した後に前記所定位置を通過する前記可動刃の移動速度を遅くするように前記可動刃を回転させることを特徴とする制御方法。
  13. 前記記録手段による記録媒体への記録と、前記搬送ローラによる記録媒体の搬送とを交互に行うことを特徴とする請求項12に記載の制御方法。
  14. 前記記録手段による記録媒体への記録と、前記スリッターユニットによる切断とを交互に行うことを特徴とする請求項12または13に記載の制御方法。
  15. 前記搬送ローラによる記録媒体の搬送と、前記スリッターユニットによる記録媒体の切断は、同期することを特徴とする請求項12ないし14の何れか1項に記載の制御方法。
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