JP2005082289A

JP2005082289A - 記録装置

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Publication number: JP2005082289A
Application number: JP2003314428A
Authority: JP
Inventors: Naoji Otsuka; 尚次大塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2023-09-05
Also published as: US7104710B2; JP4366150B2; US20050053408A1

Abstract

【課題】搬送ローラによる搬送誤差を極力低減し、高精度で高速な記録媒体の搬送を実現する。
【解決手段】記録媒体１００７を搬送する搬送ローラ１００１の回転量を計測することによって記録媒体１００７の搬送量を取得する第１の搬送量計測手段１００６と、記録媒体１００７の移動量を直接検出することによって記録媒体１００７の搬送量を取得する第２の搬送量計測手段７０１を有し、第１の搬送量計測手段１００６および第２の搬送量計測手段７０１から得られるそれぞれの出力値を併用することによって記録媒体１００７の搬送制御を行う。これにより、第２の搬送量計測手段７０１から得られる出力値によって、第１の搬送量計測手段１００６から得られる出力値に補正をかけることができ、また、必要に応じて搬送制御に用いる出力値を両者の間で切り替えることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、記録装置に関し、特に記録媒体の給紙や搬送を行う機構を高速かつ高精度に駆動可能とする技術に関するものである。

記録装置内部に記録媒体を搬送させながら記録手段によって画像を形成する記録装置においては、記録媒体の搬送精度を向上させるために様々な工夫がなされてきている（例えば特許文献１参照。）。特に近年では、現在の記録媒体の位置を検知し、検知した内容を用いて搬送速度を制御する手段が、画像を記録媒体の目的の位置に形成するために必要な構成となっている（例えば特許文献２参照。）。
以下に、一般的に適用されている記録媒体の搬送制御方法を説明する。

図１は、従来の記録装置における搬送系の主要部を説明するための模式図である。図において、１００１は第１の搬送ローラ、１００２は第２の搬送ローラである。また、１００３は第１の搬送ローラ１００１に対応する第１のピンチローラであり、１００４は第２の搬送ローラ１００２に対応する第２のピンチローラである。搬送ローラ１００１および１００２は、それぞれのピンチローラ１００３および１００４との間に、記録媒体１００７を挟持しつつ、矢印の方向へこれを搬送させる役割を果たしている。１００８は搬送モータである。搬送ローラ１００１および１００２は、搬送モータ１００８の駆動軸と係合することにより、その回転が成されている。搬送される記録媒体１００７は、２つの搬送ローラ１００１および１００２の間の領域において、キャリッジ２に搭載されたヘッドカートリッジ１によって画像の記録が行われる。

回転角センサ１００６およびコードホイール１００５は、記録媒体の搬送量や搬送速度を検知するための手段である。コードホイール１００５は、第１の搬送ローラと同一の回転軸上に固定されている。また、コードホイール１００５には、その円周端部に等間隔にスリットが刻まれており、記録装置内に固定的に設置された回転角センサ１００６は、このスリットの位置を確認することができる。

図２は、回転角センサ１００６がコードホイール１００５のスリット２０１を検出する様子を示した拡大図である。スリット２０１は、コードホイール１００５に等間隔に刻まれている。回転角センサ１００６は光学式の透過型センサであり、移動するスリット２０１を検知し、検知したタイミングでパルス信号を発信する。発信されたパルス信号によって、コードホイール１００５の回転角度が検出され、パルス信号が発信される時間間隔などから、記録媒体１００７の位置、速度および加速度が算出される。更に、得られた値を利用して、搬送ローラ１００１の回転速度などを制御することができる。

図３は、一般的に行われている記録媒体の制御プロファイルを説明するための図である。図において、横軸は経過時間を表し、曲線ａは検出された記録媒体の目標位置までの距離、曲線ｂは記録媒体を搬送する速度をそれぞれ示している。図に示すように、通常、記録媒体の位置が目標とする位置から遠い場合には、搬送速度が一定時間加速され、その後一定の速度となり、目標位置に近づくと減速される。そして最終的に目標位置に到達すると停止するように制御されている。

一般的な記録装置においては、以上説明したような方法によって、記録媒体の搬送制御を行っている。そして、記録媒体の搬送をより高速で高精度に制御することが必要とされた場合、従来では、記録媒体を搬送する第１の搬送ローラの機械的寸法の精度を向上させること、および第１の搬送ローラの回転角をより高速で高精度な方法で制御するための技術の改良を行ってきている。

特開２００２−１２８３１３号公報特開２００２−１３７４６９号公報

しかしながら近年では、写真画質のような、より高品位な画像を記録するに当たり、微小なサイズのドットを、より高密度および高精細に記録することなど、多彩な構成や精度が求められている。このような状況において、記録媒体を搬送させる精度も、飛躍的に向上させなければならず、これまでのような機構と制御方法では限界が生じていた。

例えば、搬送速度を極端に低下させた場合、回転角センサ１００６からの出力パルスは離散的になり、速度の制御が非常に難しくなるという問題があった。具体的には、速度の低下によって機械的な摩擦負荷等が変化し、実際の速度を把握するために取得するパルス信号が誤差を含んで離散的になるため、このパルス信号に応じて行おうとする速度制御も不安定になりやすかったのである。この問題を回避するために、コードホイール１００５のスリット２０１の解像度を上げるという方法があるが、実際にはコードホイール製造上の限界がある。それでもあえて分解能を上げるために、コードホイールの直径すなわち周長を長くして、スリット数を増加させる方法もあるが、この方法では装置サイズそのものの増大を招いてしまっていた。

また、コードホイール１００５および搬送ローラ１００１においては、取り付け時の偏心の問題も大きく、精密に制御しようとする程、この問題も無視できなくなってきていた。

更に、停止位置精度に対しての問題もあった。コードホイール１００５の解像度以上の精度で記録媒体を停止させる場合、スリットとスリットの間においては、真の位置は把握できない状態で、予測によって停止させることになる。この場合、予測に反して機械的な摩擦負荷の変動等で停止位置が変動してしまうという恐れが生じるのである。

更にまた、従来の方式により得られる搬送量は、コードホイール１００５の回転角から割り出された間接的な計算上の値であって、記録媒体８の搬送量を直接測定して得られるものではない。よって、コードホイール１００５より下流に配置される部品が持つ寸法誤差や取り付け誤差、また記録媒体１００７とピンチローラ間の摩擦の差によるスリップ量等が、すべて搬送距離の誤差となってしまう問題もあった。

上述したような問題点を抱える従来の記録媒体制御方法を適用した場合、近年の記録装置を取り巻く環境において、懸念されるいくつかの弊害を具体的に説明する。

１）普通紙、コート紙、光沢紙、更にはＣＤ−Ｒプリント用のプラスティックトレイ等、記録媒体や搬送物の多様化が進んできている。よって、記録媒体表面や搬送物の持つ摩擦係数等の特性も多様となり、搬送物と搬送ローラとの間で生じる摩擦力の大きさも様々となっている。従って、搬送ローラにおける同一の回転角度に対しても、搬送物の種類によって実際の搬送量が異なり、搬送ローラの回転角のみを制御しても正確な搬送量は得られないという問題が生じていた。

２）搬送系を駆動するギアや制御のために用いられるエンコーダにおいては、僅かな偏心や振れが生じている。よって、制御上はセンサを用いて正しい回転角に制御していても、実際の搬送量は上記機械系の誤差を多少包含している。近年要求されるような高精細な搬送精度においては、この誤差が無視できない大きさとなって来ている。

３）従来のように回転角センサから記録媒体の送り量を換算する構成においては、検知可能な回転角の分解能を更に高めるために、回転角センサのスケールとなるホイールの直径を大きくする方法がある。しかしこの場合、ホイールの大きさが直接記録装置の大きさに影響を及ぼしてしまうので、近年のように装置の小型化を重要視する状況においては、ホイールの大きさに制限が加えられる。よって、回転角の分解能すなわち搬送精度を向上するにも限界が生じてしまっている。

４）近年では、記録媒体の最端部まで記録を行う、いわゆる「ふちなし記録」への需要が高い。このような記録を行う際、記録媒体の最後端部を記録する段階において、記録媒体が第１の搬送ローラを離れ、第２の搬送ローラのみによって搬送される状況が生じる。第１の搬送ローラと第２の搬送用ローラとの間には、機械的伝達経路の差によって、どうしても搬送性能に僅かな誤差が生じてしまっている。後端部の記録を行う際には、この誤差が記録位置のズレを生じさせ、著しい画像欠陥を招いてしまうという問題があった。近年の「ふちなし記録」においては、対応策として、記録媒体を一度に搬送する量を小さくすることで、機械的な誤差を抑制する方法が採られている。しかし、この方法では記録速度が低下してしまうという新たな問題が発生してしまっている。

本発明は上述の数々の問題点を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、搬送ローラによる搬送誤差を極力低減し、高精度で高速な記録媒体の搬送を実現することである。

そのために本発明では、搬送される記録媒体に対し、記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置において、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段の駆動量を計測することによって前記記録媒体の搬送量を取得する第１の搬送量計測手段と、前記記録媒体の移動量を直接検出することによって前記記録媒体の搬送量を取得する第２の搬送量計測手段と、前記第１の搬送量計測手段および前記第２の搬送量計測手段から得られるそれぞれの出力値を併用することによって前記搬送手段を制御するための制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、第２の搬送量計測手段から得られる出力値によって第１の搬送量計測手段から得られる出力値に補正を施したり、また必要に応じて搬送制御に用いる出力値を両者の間で切り替えたりすることができる。これにより、高速で高精度の記録媒体の搬送が可能となるのである。

本明細書において、「記録」とは、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、また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ず、記録媒体上に、広く画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も言うものとする。

ここで、「記録媒体」（以下シート材とも言う）とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板等、インクを受容可能な物も言うものとする。

さらに、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工に供され得る液体を言うものとする。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、各図において、同一符号で示す要素はそれぞれ同一または対応する要素を示すものとする。

図４は、本発明に適用可能なインクジェット記録装置における主要部の構成を示したものである。
図４において、ヘッドカートリッジ１はキャリッジ２に着脱可能に搭載されている。ヘッドカートリッジ１は、インクを例えば滴として吐出させるための記録素子を複数備えた記録ヘッド部と、各記録素子にインクを補充するためのインクタンク部を有するものである。

更にヘッドカートリッジ１には、記録ヘッド部を駆動する信号などを授受するコネクタが設けられており、キャリッジ２には、当該コネクタを介してヘッドカートリッジ１に駆動信号等を伝達するためのコネクタホルダが設けられている。

３は、装置本体に設置されたガイドシャフトである。キャリッジ２はガイドシャフト３によって案内支持されており、ガイドシャフト３が延在する方向に沿って、図の主走査方向に往復移動が可能となっている。キャリッジ２の移動は、モータプーリ５、従動プーリ６およびタイミングベルト７等の駆動機構を介することにより、主走査モータ４によって行われつつ、その位置および移動量が制御されている。

更に、キャリッジ２には、ホームポジションセンサ３０が設けられている。ホームポジションセンサ３０がホームポジションの遮蔽板３６上を通過することにより、キャリッジ２がホームポジションの位置にあることを検知することができる。

記録が行われる前、記録媒体やプラスチック薄板等のシート材８は、オートシートフィーダ３２上に積載されている。記録が開始されると、給紙モータ３５が駆動され、この駆動力がギアを介してピックアップローラ３１に伝達される。これによりピックアップローラ３１が回転し、シート材８はオートシートフィーダ３２から一枚ずつ分離されて記録装置内に給紙される。

続いてシート材８は、搬送ローラ９の回転によって所定の速度で副走査方向へ搬送され、ヘッドカートリッジ１の吐出口面と対向する位置を通過する。搬送ローラ９の回転駆動は、搬送モータ１００８の回転をギアを介して伝達することにより成されている。図示されていないが、第１の搬送ローラ９とは別に、キャリッジよりも更に下流側には、第２の搬送ローラが具備されている。そして、この第２の搬送ローラも第１の搬送ローラに伴って回転し、シート材８を搬送する構成となっている。

キャリッジ２に搭載されたヘッドカートリッジ１は、その吐出口面がキャリッジ２から下方へ突出しており、上述した２組の搬送ローラ対の間でシート材８と平行になるように保持されている。更にシート材８は、記録部において平坦な記録面を形成するように、その裏面をプラテン（不図示）により支持されている。そして、シート材８がその下部を通過する際、ヘッドカートリッジ１は、シート材８に対し所定の画像信号に従ってインクを吐出する。

３３は、シート材８の有無を確認可能なペーパエンドセンサである。シート材８の給紙を行った際、ペーパエンドセンサ３３の検出により、シート材８の給紙が正常に行われたか否かの判定が出来る。また、給紙されたシート材８の記録開始位置を確定するためにも、ペーパエンドセンサ３３がシート材８の先端部を検知したタイミングが利用される。更に、記録の最終段階において、シート材８の後端部を検出することにより、その後の記録での後端部の位置を把握し、現在記録を行っているシート材上の位置を割り出す為にも、ペーパエンドセンサ３３は用いられている。

本実施形態で適用するヘッドカートリッジ１は、熱エネルギを利用してインクを吐出するインクジェット方式のヘッドカートリッジであって、熱エネルギを発生するための電気熱変換体を複数備えたものである。詳しくは、電気熱変換体に印加されるパルス信号によって熱エネルギを発生し、この熱エネルギによってインク液内部に膜沸騰を起こさせ、更に膜沸騰の発泡圧力を利用して、吐出口よりインクを吐出して記録を行うものである。

図５は、本実施形態で適用可能なヘッドカートリッジ１の記録ヘッド部２６の主要部構造を部分的に示すための模式的斜視図である。

図５において、シート材８と所定の間隔（例えば約０．５ないし２．０ミリ程度）で対面する吐出口面２１には、所定のピッチで複数の吐出口２２が形成されている。吐出口２２には、共通液室２３からそれぞれに連通する液路２４が形成されており、その毛細管力によって共通液室に存在するインクを各吐出口まで導いている。液路２４のそれぞれの壁面には、熱エネルギを発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体など）２５が配設されている。電気熱変換体２５には、画像信号または吐出信号に基づいて所定のパルスが印加され、これによって発生した熱が液路２４内のインクに膜沸騰を起こさせる。そして、この時の発泡圧力によって吐出口２２から所定量のインクが滴として吐出されるのである。

本実施形態においては、シリアル型のインクジェット記録装置を適用しており、ヘッドカートリッジ１の吐出口２２は、キャリッジ２の走査方向とは交差する方向に配列されている。そして、キャリッジ２を移動走査しながら各吐出口２２からインクを吐出する記録主走査と、記録媒体（シート材）をこれと交差する方向に所定量搬送する副走査とを交互に繰り返すことにより、記録媒体上に順次画像を形成していく構成となっている。但し、シリアル型の記録装置を適用することは、本発明を限定するものではない。

図６は、本実施形態で適用するインクジェット記録装置における制御の構成を説明するためのブロック図である。
図６において、コントローラ１００は記録装置の主制御部であり、例えばマイクロコンピュータ形態のＣＰＵ１０１、プログラムや所要のテーブルその他の固定データを格納したＲＯＭ１０３、画像データを展開する領域や作業用の領域等を設けたＲＡＭ１０５を有するものである。

ホスト装置１１０は、記録装置の外部に接続されて画像の供給源となる装置である。ホスト装置１１０は、記録に係る画像等のデータの作成や処理等を行うコンピュータでもよいし、画像読み取り用のリーダ部等の形態であってもよい。ホスト装置１１０から供給される画像データやその他のコマンド、更にステータス信号等は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１２を介してコントローラ１００と送受信可能な構成となっている。

操作部１２０は操作者による入力指示を受容するスイッチ群であり、電源スイッチ１２２、吸引回復の起動を指示するための回復スイッチ１２６等を有する。

センサ部１３０は装置の状態を検出するためのセンサ群である。本実施形態においては、上述したホームポジションセンサ３０およびペーパエンドセンサ３３の他に、環境温度を検出するために設けられた温度センサ１３４、回転角センサ１００６、更に本発明特有の移動距離読み取りセンサ７０１等を有している。

１４０はヘッドドライバであり、記録データに応じて記録ヘッド２６の電気熱変換体２５を駆動する。またヘッドドライバ１４０には、記録データを複数の電気熱変換体２５のそれぞれに対応させて整列させるシフトレジスタ、適宜のタイミングでラッチするラッチ回路、駆動タイミング信号に同期して電気熱変換体２５を作動させる論理回路素子、更に記録媒体上でのドット形成位置を調整するために吐出タイミングを適切に設定するタイミング設定部等が含まれている。

記録ヘッド２６の近傍には、サブヒータ１４２が設けられている。サブヒータ１４２はインクの吐出特性を安定させるために、記録ヘッドの温度調整を行うものであり、電気熱変換体２５と同様に記録ヘッド２６の基板上に形成された形態でもよいし、また記録ヘッド２６の本体ないしはヘッドカートリッジ１に取り付けられている形態であってもよい。

１５０は主走査モータ４を駆動するためのモータドライバであり、１７０は搬送モータ１００８を駆動するためのモータドライバである。主走査モータ４の駆動により、キャリッジ２が主走査方向へ移動可能となり、搬送モータ１００８の駆動により、シート材８が副走査方向に搬送される。

１６０は、給紙モータ３５を駆動するためのモータドライバであり、給紙モータ３５の駆動によって、シート材８はオートフィートシーダ３２から分離され、記録装置内に給紙される。

図７は、背景技術の項で説明した図１と比較しながら、本発明の最も特徴的な搬送系の主要構成を説明するための模式図である。

本実施形態においては、図１で説明した従来の記録装置に対して、第１の搬送ローラ１００１よりも下流側に、記録媒体１００７の移動距離を直接読み込むことが可能な、移動距離読み取りセンサ７０１が設置されている。本発明の効果は、２つのローラの間に移動距離読み取りセンサ７０１が設置されていることによって得られるが、本実施形態においては、移動距離読み取りセンサ７０１をヘッドカートリッジ１の吐出口面近傍のキャリッジ２の側面に配設しているものとする。別の実施形態として、図１１のように、移動距離読み取りセンサ７０１をヘッドカートリッジ１の吐出口面とは対抗する位置に配設し、記録媒体の裏面側から検知する構成としても良い。

図８は、移動距離読み取りセンサ７０１の構成例を説明するための拡大図である。図において、移動距離読み取りセンサ７０１には、光源であるＬＥＤ６１と受光部６２が図のように配設されている。受光部６２としては、受光素子を１次元に配列してなるラインセンサまたは２次元に配列してなるエリアセンサを用いたものとすることができる。また受光素子としてはＣＣＤやＣＭＯＳなどを用いたものとすることができる。

動作原理としては、移動する記録媒体１００７に対して、ＬＥＤ６１が光を照射し、受光部６２はその反射光を一定時間間隔で取り込む。そして、各タイミングで取り込んだデータを画像処理し、その特徴を抽出することによって、各画像が前回のイベントとずれた距離を取得することができる。

画像の特徴抽出には種々の方法が適用可能である。例えば、フーリエ変換して周波数ごとに一致をみる方法を採用してもよいし、ピークとなる部分のみ抽出してその位置のずれ量を取得する方法でもよい。更に取得した画像を２値化し、２値化後のパターンを一致させる方法も一般的である。どの方法を採用するにせよ、得られた単位時間当たりの移動距離から、速度の瞬時値を求めたり、また前後の速度の変化から加速度の値を算出することが可能となる。

このような反射型の光学センサを用いることは、単位時間ごとに速度や移動量を測定することができ、この点が回転角センサを用いた場合と大きく異なるポイントである。回転角度センサは、単位距離あたりの時間を計測する方法なので、低速動作時には精度の高い制御が困難になるが、本実施形態によれば、搬送速度によらず、安定した精度で記録媒体の搬送速度を取得することが可能となるのである。

以下に、移動距離読み取りセンサ７０１を適用した本実施形態の記録装置を用い、検証される効果を説明するためにいくつかの実施例を説明する。

（実施例１）
図９および図１０は、本実施例における記録媒体の搬送制御において、ＣＰＵ１０１が行う処理のフローチャートと、それぞれのタイミングにおける記録媒体の搬送状態を説明するための図である。

両図を参照するに、記録が開始されると、まず、ＳＴＥＰ１で記録媒体１００７の給紙が開始される。記録媒体１００７は、図１０（Ａ）のように矢印の方向に搬入される。

ＳＴＥＰ２では、ペーパエンドセンサ３３が記録媒体１００７の先端部を検知したか否かを判断し、検知が確認されるまでは、ＳＴＥＰ１の給紙動作が続けられる。

ＳＴＥＰ２で記録媒体１００７の先端が確認されるとＳＴＥＰ３に進み、この位置から回転角センサ１００６による搬送速度と位置の制御が開始される。この段階は図１０（Ｂ）に相当する。

ＳＴＥＰ４では、移動距離読み取りセンサ７０１によって記録媒体１００７の存在が確認されたか否かを判断する。確認されるまでは、引き続きＳＴＥＰ３の回転角センサ１００６による搬送速度と位置の制御が行われる。

ＳＴＥＰ４で、移動距離読み取りセンサ７０１による記録媒体１００７の存在が確認された場合、すなわち図１０（Ｃ）の状態の場合、ＳＴＥＰ５に進む。

ＳＴＥＰ５では、移動距離読み取りセンサ７０１による搬送速度の検出を開始すると同時に、回転角センサ１００６が検知する値と、移動距離読み取りセンサ７０１が検知する値の差から、搬送ローラ１００１の回転と実際の搬送量との間に生じる誤差を算出し、これを記録媒体１００７の種類が識別できる状態で記録装置本体内のメモリに格納する。この誤差の検出に当たっては、例えば誤差の原因が主に搬送ローラの偏芯である場合には、搬送ローラが１回転する間の、搬送ローラ円周以上の距離において誤差検知を続けることが好ましい。無論、回転角センサ１００６と移動距離読み取りセンサ７０１とによって同時に検知が可能である全域において誤差値を取得および格納する構成であってもよい。更にＳＴＥＰ６では回転角センサ１００６による搬送制御を継続する。

搬送が図１０（Ｄ）の位置にまで進み、ＳＴＥＰ７によりペーパエンドセンサ３３が記録媒体１００７の後端部を確認すると、ＳＴＥＰ８において、記録媒体１００７の後端部が、移動距離読み取りセンサ７０１の検出位置から外れる直前の位置を算出する。

そして、ＳＴＥＰ９において、求めた算出値に達成するまで、記録媒体１００７の搬送を継続し、記録が終了するとＳＴＥＰ１０によって記録媒体１００７は排紙されて、本処理は終了する。

本実施例においては、記録媒体の種類ごとに、搬送ローラ１００１による搬送量の誤差をメモリに格納する。よって、次回、同種類の記録媒体に記録を行う際には、前回格納された誤差情報を利用することができる。具体的には、回転角センサで搬送制御を行う領域において、回転角センサが検知した搬送量に対し、所定の方向に所定の量だけ多めに（あるいは少なめに）搬送量を認識することにより、実際の搬送量を目的の値に補正することができるのである。このようにして、どのような摩擦係数を持つ記録媒体に対しても、その搬送誤差を極力低減しつつ、好適な記録を実施することが可能となる。

（実施例２）
本実施例においては、実施例１で説明した記録媒体の種類に応じて搬送量を補正する方法を実施するとともに、回転角センサ１００６の分解能以上の精度で記録媒体の搬送位置を決定し、記録媒体を停止させる方法について説明する。

本実施例で適用する移動距離読み取りセンサ７０１の分解能は、回転角センサ１００６の分解能よりも高いものとする。よって、回転角センサ１００６に用いるコードホイール１００５の直径を大型化することなしに、記録装置を小型のままに、搬送解像度ひいては記録解像度を高く設定することが可能となる。

実際の動作について説明する。搬送量が所定の値よりも大きい場合、まず、目標の搬送量に近く且つこれより小さい値まで、回転角センサ１００６によって搬送制御を行う。この際、実施例１で示した方法を採用して格納された補正値を利用することにより、回転角センサ１００６の出力と実際の記録媒体１００７の搬送距離との間の誤差を補正することもできる。ただし、この方法を採用することは本実施例を限定するものではない。

回転角センサ１００６の制御により、必要な距離の搬送を行った後、本実施例では搬送の制御を移動距離読み取りセンサ７０１に切り替える。そして、残りの少量の距離を、より分解能の高い移動距離読み取りセンサ７０１による制御によって、記録媒体の搬送を行うのである。

（実施例３）
本実施例においては、実施例１で説明した記録媒体の種類に応じて搬送量を補正する方法を実施するとともに、回転角センサ１００６の分解能では制御しにくい低速動作を行う場合の制御方法を説明する。

所定ピッチだけ搬送ローラ１００１が回転したタイミングでパルスを出力する回転角センサ１００６においては、搬送速度すなわちローラの回転速度が変動する場合、発生するパルスの間隔が離散的になる。このような場合においても、ある程度の回転速度が保たれていれば、速度を制御するためのアルゴリズムを比較的良好に制御することができるが、最終的に決められた位置に停止しようとする直前は、回転速度もかなり低下して、制御が非常に不安定になりやすい。

ここで、この現象をより詳細に説明する。最終的に決められた位置に停止しようとする直前、記録媒体の位置情報の偏差が小さくなり、速度の指令値も小さくなる。よって、実際に搬送モータ１００８に入力される電力もかなり絞られてくる。この場合、モータトルクの個々のばらつきや個々の機械系の摩擦等のばらつきによってモータトルクが不足すると、搬送速度が異常に低下するという状況に陥る。そして、制御上は、電力を増加させてトルクを上げるような働きかけが起こる。しかし、搬送速度が非常に低速であると、離散的にしか速度情報を取得することが出来ないので、実際に速度が上がっているのか否かを判断するためには、非常になだらかな上昇率に設定して、制御系の発振を防止しながら判定しなくてはならない。よって、位置決めをして停止するために有する時間が、特に低速制御領域に入ってから極端に長くなってしまうという問題があった。

このような問題に対し本実施例では、記録媒体１００７の搬送速度が所定の値よりも低速になった場合、回転角センサ１００６とともに、移動距離読み込み用光学センサ７０１も併用して搬送制御を行う。これにより、低速領域においては、回転角センサ１００６よりも解像度の高い情報を移動距離読み込み用光学センサ７０１より得られるので、低速以外の速度と同程度での制御が可能となり上述した問題が解決されるのである。

本実施例では、搬送のトップスピードにおいては、高速搬送時にもサンプリング頻度が落ちることのない回転角センサを適用することによって、たとえ応答速度的にサンプリング出来ないような場合であっても、安定したサンプリングを確保することができる。一方、低速制御状態に於いては、移動距離読み込み用光学センサ７０１を適用することにより、常に一定の頻度でサンプリングを行うことができるという特性を利用する。このような構成にすることにより、目標とする位置との偏差を非常に小さくすることが可能となるので、低速制御状態になっても必要なモータのトルク制御を適正に行うことが出来、比較的短時間で目標の位置に停止させることが可能となる。

回転角センサから移動距離読み取りセンサへ制御を移すタイミングとしては、搬送速度が所定値以下になった時点を適用してもよいが、移動距離読み取りセンサの応答性が間に合う速度領域ならば、搬送の全域においても移動距離読み取りセンサによる制御を行ってよい。

別の設定方法として、速度制御のみを移動距離読み取りセンサの検出値を用いる構成であってもよい。位置決め精度そのものは、回転角センサで十分である場合、移動距離読み取りセンサにおいては上述した速度制御における有効性のみを利用して、より高速に位置を決定出来る利点を生かした使い方をしても良い。

本実施例においても、実施例１で示した方法を採用して格納された補正値を利用することにより、回転角センサ１００６の出力と実際の記録媒体１００７の搬送距離との間の誤差を補正することもできる。ただし、この方法を採用することは本実施例を限定するものではない。

（実施例４）
本実施例は、上述の実施例１乃至３の方法とは独立してまたは同時に実施することができるものであり、記録媒体の後端部が第１の搬送ローラを離れ、第２の搬送ローラのみで記録媒体を搬送しながら記録を行う状況において用いる方法である。

本実施例においても、所定のタイミングで回転角センサ１００６から移動距離読み取りセンサ７０１に記録媒体１００７の搬送制御を切り替えることとなる。制御を切り替えるタイミングとしては、「ペーパエンドセンサ３３が記録媒体１００７の後端部を検出してから一定量の搬送が行われ、記録媒体が第１の搬送ローラから外れる直前」とするのが一般的には好ましい。しかし、このタイミングで切り替えることは、本実施例および本発明を限定するものではない。

第１の搬送ローラと第２の搬送ローラとでは、その構成部品が異なるために、両者の搬送精度においては、どうしても多少の誤差が生じてしまう。よって、記録媒体１００７の後端が第１のピンチローラ１００３を通過してから、第２の搬送ローラのみによって搬送される状況においては、双方の搬送ローラによって搬送されていた状態に対し、搬送精度も不安定になりやすい。

このような状況において、本実施例では、第２の搬送ローラのみで搬送している間も、より精度の高い移動距離読み取りセンサを基準に搬送制御を行うことによって、後端部まで精度を落とすことなく確実な搬送を可能としたものである。「ふちなし記録」のように、後端部の最端部まで記録を行った後には、再び制御を回転角センサに切り替えて第２の搬送ローラを回転させることにより、迅速な排紙動作を行うことが可能となる。

本発明は、記録媒体の搬送を行いながら、当該記録媒体に画像を記録する記録装置に利用することが出来る。

従来の記録装置における搬送系の主要部を説明するための模式図である。回転角センサおよびコードホイールの様子を説明するための拡大図である。一般的に行われている記録媒体の制御プロファイルを説明するための図である。本発明を適用したインクジェット記録装置における主要部の構成を示す図である。本実施形態で適用可能なヘッドカートリッジの記録ヘッド部の主要部構造を部分的に示すための模式的斜視図である。本発明の実施形態で適用するインクジェット記録装置における制御の構成を説明するためのブロック図である。本発明の最も特徴的な搬送系の主要構成を説明するための模式図である。移動距離読み取りセンサの構成例を説明するための拡大図である。本発明の実施例１における記録媒体の搬送制御において、ＣＰＵが行う処理のフローチャートである。各タイミングにおける記録媒体の搬送状態を説明するための図である。本発明の最も特徴的な搬送系の主要構成の別例を説明するための模式図である。

符号の説明

１ヘッドカートリッジ
２キャリッジ
３ガイドシャフト
４主走査モータ
５モータプーリ
６従動プーリ
７タイミングベルト
８シート材８
９搬送ローラ
２１吐出口面
２２吐出口
２３共通液室
２４液路
２５電気熱変換体
２６記録ヘッド部
３０ホームポジションセンサ
３１ピックアップローラ
３２オートシートフィーダ
３３ペーパエンドセンサ
３５給紙モータ
３６遮蔽版
６１光源
６２受光素子
１００コントローラ
１０１ＣＰＵ
１０３ＲＯＭ
１０５ＲＡＭ
１１０ホスト装置
１１２インタフェース
１２０操作部
１２２電源スイッチ１２２
１２６回復スイッチ
１３０センサ部
１３４温度センサ
１４０ヘッドドライバ
１４２サブヒータ
１５０、１６０、１７０モータドライバ
２０１スリット
７０１移動距離読み取りセンサ
１００１第１の搬送ローラ
１００２第２の搬送ローラ
１００３第１のピンチローラ
１００４第２のピンチローラ
１００５コードホイール
１００６回転角センサ
１００７記録媒体
１００８搬送モータ

Claims

搬送される記録媒体に対し、記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置において、
前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
該搬送手段の駆動量を計測することによって前記記録媒体の搬送量を取得する第１の搬送量計測手段と、
前記記録媒体の移動量を直接検出することによって前記記録媒体の搬送量を取得する第２の搬送量計測手段と、
前記第１の搬送量計測手段および前記第２の搬送量計測手段から得られるそれぞれの出力値を併用することによって前記搬送手段を制御するための制御手段と
を有することを特徴とする記録装置。
前記搬送手段は回転に応じて前記記録媒体を搬送する搬送ローラを有し、第１の搬送量計測手段は前記搬送ローラの回転量を検出する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記第２の搬送量計測手段は、前記記録媒体からの反射光を受容する受光素子を１次元または２次元に配列してなる受光部を有する光学式センサであることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
前記受光素子は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳで構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の記録装置。
前記第２の搬送量計測手段による計測は、一定の時間周期に行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の記録装置。
前記制御手段は、前記第２の搬送量計測手段から得られる値を用いて前記第１の搬送量計測手段から得られる値に対する補正値を算出する手段と、前記補正値を格納するメモリ手段と、格納された前記補正値を用いて前記搬送手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の記録装置。
前記メモリ手段は、搬送する前記記録媒体の種類ごとに前記補正値を格納可能であることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
前記第２の搬送量計測手段の分解能は、前記第１の搬送量計測手段の分解能よりも高く、前記第１の搬送量計測手段によって得られる精度よりも高い位置精度で前記記録媒体を位置決めするように、前記制御手段が前記搬送手段を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の記録装置。
前記制御手段は、前記第１の搬送量計測手段によって得られる精度よりも高い位置精度での搬送制御が必要となった段階で、前記第２の搬送量計測手段から得られる値に基づいて前記搬送手段の制御を行うことを特徴とする請求項８に記載の記録装置。
前記制御手段は、前記記録媒体の搬送速度が所定値を下回った段階で、前記第２の搬送量計測手段から得られる値に基づいて前記搬送手段の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の記録装置。
前記制御手段は、前記記録媒体の搬送速度が所定値を下回った段階で、前記第２の搬送量計測手段から得られる値を利用して前記搬送手段の搬送速度の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の記録装置。
前記制御手段は、少なくとも前記記録媒体の後端部領域を記録する段階においては、前記第２の搬送量計測手段から得られる値に基づいて前記搬送手段の制御を行い、前記記録媒体への記録が完了した段階においては、前記第１の搬送量計測手段から得られる値に基づいて前記搬送手段の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の記録装置。
前記搬送手段は、第１の搬送ローラから第２の搬送ローラに向けて前記記録媒体が搬送される構成を備え、前記記録媒体の前記後端部領域とは、前記記録媒体が前記第１の搬送ローラから離脱し、前記第２の搬送ローラのみによって搬送される段階において前記記録ヘッドが記録を行う領域であることを特徴とする請求項１２に記載の記録装置。