(57)【要約】【課題】  ダイレクトセンサのセンシング不能時間を低減する。【解決手段】  回転体の上の測定位置を光学的に検知するセンサ部を備える。センサ部は、測定位置にシートがあるときはシートの移動状態を測定し、測定位置にシートがないときは回転体の表面の移動状態を測定する。【選択図】  図３
2010163280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を備えシートを搬送する搬送機構と、
前記回転体の上の測定位置を光学的に検知するセンサ部と、
前記搬送機構によって搬送される前記シートにプリントを行なうプリント部と、
を有し、前記センサ部は、前記測定位置に前記シートがあるときは前記シートの移動状態を測定し、前記測定位置に前記シートがないときは前記回転体の表面の移動状態を測定することを特徴とするプリント装置。
【請求項２】
前記測定位置は、前記回転体が前記シートに接する位置の近傍であることを特徴とする、請求項１記載のプリント装置。
【請求項３】
前記搬送機構は更にピンチローラを備え、前記ピンチローラと前記回転体とは前記シートをニップするように配置され、前記ピンチローラは回転軸方向に関して前記回転体よりも短く、前記測定位置は前記回転体の表面であって前記ピンチローラとニップしない位置であることを特徴とする、請求項１に記載のプリント装置。
【請求項４】
前記ピンチローラは前記回転軸に沿って複数に分割されて配列され、前記測定位置は前記回転体の表面であって隣り合う前記ピンチローラの間の位置であることを特徴とする、請求項３に記載のプリント装置。
【請求項５】
前記センサ部は前記測定位置を含む面に対して垂直な方向から撮像することを特徴とする、請求項１から４のいずれか記載のプリント装置。
【請求項６】
前記プリント部はプリントヘッドを備え、前記センサ部は搬送方向において前記プリントヘッドよりも上流側に設けられていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか記載のプリント装置。
【請求項７】
前記プリント部はプリントヘッドを備え、前記センサ部は搬送方向において前記プリントヘッドよりも下流側に設けられていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか記載のプリント装置。
【請求項８】
前記プリント部は、プリントヘッドと、前記プリントヘッドに対向し且つ搬送される前記シートを支持するプラテンとを備え、前記センサ部は前記プリントヘッドの近傍に設けられており、前記回転体は前記プラテンに埋め込まれていることを特徴とする、請求項１記載のプリント装置。
【請求項９】
前記回転体は前記シートに非接触で近接して対向する回転測定用ローラであり、前記回転測定用ローラは前記シートを搬送する搬送ローラと機械的に連動して同期回転することを特徴とする、請求項１記載のプリント装置。
【請求項１０】
前記回転測定用ローラは、前記搬送ローラとは逆方向に回転することを特徴とする、請求項９記載のプリント装置。
【請求項１１】
前記センサ部はイメージセンサを有し、前記シートもしくは前記回転体の表面を前記イメージセンサで撮像して画像データを取得し、前記画像データから前記移動状態が測定されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項１２】
前記センサ部は、ドップラ速度センサを有することを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項１３】
前記センサ部で測定した前記移動状態に基づいて、前記搬送機構と前記センサ部の少なくとも一方を制御する制御部を有する、請求項１から１２のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項１４】
前記制御部は、測定対象が前記回転体である場合には前記センサ部による測定出力を補正して前記制御を行なうことを特徴とする、請求項１３記載のプリント装置。
【請求項１５】
前記制御部は、使用する前記シートの種類に応じて前記センサ部による測定出力を補正して前記制御を行なうことを特徴とする、請求項１３記載のプリント装置。
【請求項１６】
前記プリント部はインクジェット方式でプリントを行なうものであることを特徴とする、請求項１から１５のいずれかに記載のプリント装置。
【請求項１７】
回転体を備えシートを搬送する搬送機構と、
前記回転体の上の測定位置を光学的に検知するセンサ部と、
を有し、前記センサ部は、前記測定位置に前記シートがあるときは前記シートの移動状態を測定し、前記測定位置に前記シートがないときは前記回転体の表面の移動状態を測定することを特徴とする搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを搬送し、シートに画像を形成するプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント装置で高品位な画像形成を実現するには、シート状のプリントメディア（本明細書においては、単にシートという）の搬送精度に高い精度が要求される。
【０００３】
近年、より高精度な搬送制御を目的として、シート表面を撮像して画像処理によってシートの移動量を直接検知するダイレクトセンサが実用化されつつある。例えば特許文献１にはダイレクトセンサを用いて搬送制御を行なう技術が開示されている。ここに開示される装置では、ダイレクトセンサが、プリントヘッドを搭載するキャリッジ上、あるいはプリントヘッドの吐出口面と対向する位置に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０８２２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この構成ではダイレクトセンサはシートの搬送方向において固定された位置でしかシートを撮像できない。そのため、シート搬送中に、ダイレクトセンサの測定位置にシートが存在せずセンシングできない時間（以下、センシング不能時間という）が生じてしまう。例えば、シートの後端あるいは先端にプリント時にマルチパス方式で画像プリントを行なう場合がある。その際、プリント中にシート端部が測定位置から外れてセンシング不能になると、ダイレクトセンシングによる高精度な搬送制御ができずにその部分の画質が保証できないという課題がある。
【０００６】
本発明の目的は、ダイレクトセンサのセンシング不能時間を低減することができるプリント装置および搬送装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のプリント装置は、回転体を含みシートを搬送する搬送機構と、前記搬送機構によって搬送される前記シートの表面を、測定位置において光学的に検知して前記シートの移動状態を測定するセンサ部と、前記搬送機構によって搬送される前記シートにプリントを行なうプリント部とを備え、前記センサ部は、前記測定位置に前記シートがあるときは前記シートの移動状態を測定し、前記測定位置に前記シートがないときは前記回転体の表面の移動状態を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ダイレクトセンサのセンシング不能時間を低減することができるプリント装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態のプリント装置の全体構成を示す斜視図。
【図２】図１の装置の断面図。
【図３】搬送機構の構成図。
【図４】シートが搬送される様子を時系列に示した図。
【図５】ダイレクトセンサ部による測定位置の拡大図。
【図６】第２の実施例におけるシートが搬送される様子を時系列に示した図。
【図７】第３の実施例におけるシートが搬送される様子を時系列に示した図。
【図８】第４の実施例のおけるシートが搬送される様子を時系列に示した図。
【図９】ダイレクトセンサ部の構成を示した図。
【図１０】ダイレクトセンシングの原理を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示する。実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲を限定する主旨のものではない。
【００１１】
本発明の適用範囲は、プリント装置を始めとして、シート状の物体の移動を高精度に検出することが要求される移動検出の分野に広く渡る。例えば、プリント装置、スキャナ等の機器や、物体を搬送して処理部において検査、読取、加工、マーキング等の各種の処理を施す、工業分野、産業分野、物流分野などで使用する機器に適用可能である。また、本発明をプリント装置に適用する場合、単機能のプリンタはもとより、複写機能や画像スキャン機能等を併せ持った複合機いわゆるマルチファンクションプリンタにも適用可能である。プリント方式はインクジェット方式、電子写真方式、熱転写方式などさまざまな方式に適用可能である。
【００１２】
以下、インクジェットプリント装置に適用した実施の形態を説明する。図１、２は装置全体の構成を示す斜視図と断面図である。プリント装置は大きくはシートを供給する給紙部、供給されたシートを搬送する移送する送紙部、シートに画像を形成するプリント部、シートを排出する排紙部を備える。送紙部、排紙部によって搬送機構が構成されている。
【００１３】
給紙部では、シートＰを積載する圧板２１、シートＰを給紙する給紙ローラ２８、シートＰを分離する分離ローラ２４１、シートＰを積載位置に戻す為の戻しレバー等が給紙部ベース２０に取り付けられている。積載されたシートＰを保持する為の給紙トレイが、給紙部ベース２０または外装に取り付けられている。また、脱着可能なカセット８８１からシートを供給することもできる。
【００１４】
搬送機構を構成する送紙部について説明する。回転体である搬送ローラ３６（「第１の搬送ローラ」と呼ぶ場合もある）は、後述するプリントヘッド７の上流側の搬送ローラであり、金属軸の表面にセラミックの微小粒のコーティングを施してある。搬送ローラ３６は回転軸の軸方向において分割されない円筒状の１本のローラである。搬送ローラ３６の両端の金属部分は、シャーシ１１に取り付けられている軸受けによって支えられている。搬送ローラ３６には従動する複数のピンチローラ３７が当接して設けられている。ピンチローラ３７は回転軸の軸方向に沿って複数に分割された円筒状の小ローラの群からなり、隣り合う小ローラ同士の間には隙間がある。なお、ピンチローラは分割のない１本のローラであってもよい。ピンチローラ３７はピンチローラホルダ３０に保持され、ピンチローラ３７がピンチローラバネ３１で付勢されて、搬送ローラ３６に圧接される。その結果、搬送ローラ３６とピンチローラ３７の間でシートＰの搬送力が生み出される。給紙部からシートＰが搬送されてくる送紙部の入口には、シートＰをガイドするペーパーガイドフラッパ３３およびプラテン３４が配設されている。プラテン３４はシャーシ１１に取り付けられ位置決めされている。更に、ピンチローラホルダ３０にはシートＰの先端および後端が通過すると動くセンサレバー３２１と、センサレバー３２１の動きを測定するＰＥセンサ３２（ペーパーエンドセンサ）が設けられている。
【００１５】
給紙部から送紙部に送られたシートＰはピンチローラホルダ３０およびペーパーガイドフラッパ３３に案内されて、搬送ローラ３６とピンチローラ３７とのローラ対に送られる。分割されたピンチローラ３７の一つの小ローラは前記軸方向において搬送ローラ３６よりも短い。したがって、搬送ローラ３６とピンチローラ３７との間に挟まれたシートＰは、ピンチローラの各小ローラがシートＰに接する位置でのみでニップされる。センサレバー３２１でシートＰの先端を測定して、これによりシートＰのプリント位置を求めている。そして、シートＰは、搬送モータ３５により搬送ローラ３６とピンチローラ３７が回転させられることでプラテン３４上を搬送される。
【００１６】
プリント部について説明する。搬送ローラ３６の搬送方向において送紙部の下流側には、画像情報に基づいて画像を形成するプリントヘッド７を含むプリント部が設けられている。プリントヘッド７は各色のインクタンクが別個に交換可能なインクタンク７１が搭載されたインクジェットプリントヘッドが用いられている。このプリントヘッド７は、ヒータやピエゾ素子等によりインクに吐出エネルギを与えることでノズルからインクが吐出されてシートＰ上に画像を形成する。
【００１７】
プリントヘッド７のノズルと向かい合う位置には、シートＰを支持するプラテン３４が設けられている。プラテン３４には、全面印刷（ふちなし印刷）を行なった場合に、シートＰの端部からはみ出したインクを吸収するプラテン吸収体３４４が設けられている。プラテン吸収体３４４は、シートＰの４辺端部からはみ出したインクを吸収する。
【００１８】
プリントヘッド７は、キャリッジ５０に取り付けられている。そしてキャリッジ５０は、シートＰの搬送方向に対して直角方向に往復走査させるためのガイドシャフト５２およびキャリッジ５０の端を保持してプリントヘッド７とシートＰとの隙間を維持するガイドレール１１１によって支持されている。なお、このガイドシャフト５２はシャーシ１１に取り付けられており、ガイドレール１１１はシャーシ１１と一体に形成されている。
【００１９】
キャリッジ５０はシャーシ１１に取り付けられたキャリッジモータ５４によりタイミングベルト５４１を介して駆動される。このタイミングベルト５４１は、アイドルプーリー５４２によって張設され、支持されている。そして、キャリッジ５０の位置を測定する為の１５０〜３００ｌｐｉのピッチでマーキングを施したコードストリップ５６１がタイミングベルト５４１と平行に設けられている。さらに、それを読み取るエンコーダセンサがキャリッジ５０内に搭載したキャリッジ基板に設けられている。このキャリッジ基板には、プリントヘッド７と電気的な接続を行う為のコンタクトと、コントローラ９１からプリントヘッド７へ信号を伝えるためのフレキシブルケーブル５７を備えている。コントローラ９１は装置全体の各種制御を司る制御部であり、ＣＰＵ、メモリ、各種Ｉ／Ｏインターフェースを備えている。
【００２０】
上記構成において、シートＰに画像形成する時は、搬送ローラ３６とピンチローラ３７のローラ対が画像形成位置にシートＰを搬送して停止させる。そして、キャリッジモータ５４によりキャリッジ５０を走査させながら、コントローラ９１からの信号によりプリントヘッド７がシートＰに向けてインクを吐出する。このようにローラ対によるシートＰの所定量の搬送と、キャリッジの走査およびインクの吐出とを交互に繰り返すことにより、シートＰに所望の画像が形成される。
【００２１】
搬送機構を構成する排紙部について説明する。プリントヘッド７の下流側に位置する回転体である２本の排紙ローラ（「第２の搬送ローラ」と呼ぶ場合もある）４０を有する。さらに、排紙ローラ４０に所定の圧力で当接し排紙ローラ４０に従動して回転可能なように構成された拍車４２、および搬送ローラ３６の駆動力を排紙ローラ４０に伝達する為のギア列等を有する。画像形成されたシートＰは、排紙ローラ４０と拍車４２とのニップに挟まれ、排紙ローラ４０が回転するとともに拍車４２が従動回転することにより搬送されて排紙される。
【００２２】
本実施形態の装置は、シートＰに対して両面印刷を行うことができる。搬送ローラ３６とピンチローラ３７で搬送されながらプリントヘッド７により表面にプリントを施されたシートＰは、搬送ローラ３６とピンチローラ３７を通過する。自動両面プリントの際は、搬送ローラ３６とピンチローラ３７を通過したシートＰは、後述する排紙ローラ４０と拍車４２により搬送ローラ３６とピンチローラ３７に送り返される。そうすることで、シートＰの後端が再度搬送ローラ３６とピンチローラ３７に挟み込まれ、逆方向に搬送させることができる。再度送り込まれたシートＰは、両面ローラ８９１と両面ピンチローラ８９２に狭持され、搬送される。そして、シートＰは、ガイドに案内され、搬送される。両面用の紙搬送パスは、前述のＵターン搬送時の紙搬送パスに合流する構成になっている。したがって、その後の紙搬送パスの構成、作用は、上記内容と同一である。そして、裏面（印刷されていない面）がプリントヘッド７に対向した状態（初めのプリントとは反転した状態）でプリントされる。
【００２３】
図３は搬送機構の模式図である。説明の簡略化のため、図３では２本の排紙ローラ４０のうち一方のみを図示している。シートＰは、プリントヘッド７の搬送上流側に位置する第１の搬送ローラ３６と、第１の搬送ローラ３６に対向して押圧され従動するピンチローラ３７で狭持され、搬送される。シートＰは、シートＰをプリントヘッドに対して一定の高さ位置に保つためのプリントヘッド７に対向して配置されたプラテン３４上を通過し、下流側に送られる。シートＰは、プリントヘッド７の搬送下流側に位置する第２の搬送ローラ４０、第２の搬送ローラ４０に対向して押圧され従動する拍車４２により狭持され、排紙部へ搬送される。第１の搬送ローラ３６と第２の搬送ローラ４０は、搬送モータ３５から伝達ベルト３９、第１の搬送ローラ３６に圧入された第１搬送ローラギア３６１、アイドラギア４５、および第２搬送ローラギア４０４を介して駆動力を伝達される。
【００２４】
送紙部内にシートＰの先端および後端を測定するためのセンサレバー３２１と、搬送量を精確に測定可能なダイレクトセンサ部８０１とを有する。ダイレクトセンサ部８０１は、シートの表面を光学的に検知してシートの移動状態を測定するセンサ部として機能する。後述するように、ダイレクトセンサ部８０１はシートだけでなく回転するローラ表面の移動状態を測定することもできる。
【００２５】
図９はダイレクトセンサ部８０１の構成を示す。ダイレクトセンサ部８０１は、光源８１１と、観察対象（シートＰ等）で反射した光源８１１からの光を受講する受光部８１２を備えている。受光部８１２内のイメージセンサとしてはＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどが用いられる。光源８１１から受光部８１２に至る光路内にレンズ８１３が設けられている。さらに、受光部８１２の受光素子によって取得した画像データの記憶や処理を行う信号処理部８１４が備えられている。ダイレクトセンシングのための信号処理は、コントローラ９１で行なってもよいし信号処理部８１４で行なってもよい。
【００２６】
図１０は、ダイレクトセンシングの原理を説明するための図である。図１０（ａ）は、画像５０１は時刻Ｔ１において１つのイメージセンサで撮像して取得された画像データを示す。図１０（ｂ）は時刻Ｔ１の後、時刻Ｔ２において、シートがわずかに移動したときに撮像して取得された画像データである。図１０（ａ）の画像データの中のある領域のパターン（ここでは十字パターン。ただし実際には任意のパターン）と同じパターンが、図１０（ｂ）の画像データの存在するかを、既知のパターンマッチング処理を含む信号処理にて判定する。判定の結果、図１０（ｃ）のようにその間のずれ量（画素数）から、メディアの移動量Ｍを求めることができる。さらに、移動量Ｍを時刻Ｔ１，Ｔ２の差分の時間で除算すれば、この間のシートの移動速度を求めることができる。
【００２７】
図３において、ダイレクトセンサ部８０１は、シートＰの搬送パスにおいて第１の搬送ローラ３６の最上部の表面に対向して表面を撮像する位置に設置されている。ダイレクトセンサ部８０１の照明と受光の光路は矢印で示している。図３（断面方向から見た図）では、ピンチローラの回転軸方向から見たとき、ダイレクトセンサ部８０１とピンチローラ３７は重なって見える。しかし、実際にはダイレクトセンサ部８０１とピンチローラ３７は軸方向においてずれた位置関係で設置されている。ピンチローラは軸方向において複数の円筒状の小ローラに分割されている。ダイレクトセンサ部８０１は分割した隣り合うピンチローラの間の領域もしくは最外のピンチローラよりもさらに外側の位置において、搬送ローラ３６の表面に光を照明して撮像する。こうして、ピンチローラとの非接触領域で搬送ローラ３６の表面を撮像することができる。
【００２８】
シートＰが第１の搬送ローラ３６とピンチローラ３７で狭持されている状態においては、ダイレクトセンサ部８０１はシートＰの表面を撮像してシート搬送量を測定する。一方、シートＰが第１の搬送ローラ３６とピンチローラ３７により狭持されていない場合には、ダイレクトセンサ部８０１は第１の搬送ローラ３６の表面を撮像してローラ表面の移動状態を測定することが可能である。第１の搬送ローラ３６の表面の移動状態からシートＰの搬送量が推定される。こうして得られるシートＰの搬送量が推定値は、ロータリエンコーダを用いて回転体の回転を推定するよりも、より精確なものである。なぜなら、通常、ローラには回転軸に対する偏心や局所的な表面形状の不均一があるためである。ロータリエンコーダではこれらの影響が検出できないが、ダイレクトセンサでローラ表面の移動状態を直接検出すれば、これらの影響を含んだ移動状態を把握することがきできる。
【００２９】
また、制御部は、ダイレクトセンサ部８０１で取得した画像データから、現在の測定対象がシートであるかローラ表面であるかを識別することができる。シート表面とローラ表面では表面状態が大きく異なっているので、画像認識処理によりどちらであるかを識別することができる。制御部は、測定対象がシートである場合とローラである場合とでダイレクトセンサ部による測定出力に異なる補正をして制御を行なう。
【００３０】
図４はシートが搬送される様子を時系列に示した図である。ダイレクトセンサ部８０１で測定可能とする回転体は第１の搬送ローラ３６である。ダイレクトセンサ部８０１は、前述のとおり、シートＰの搬送パスと、プリントヘッド７の上流側に位置する第１の搬送ローラ３６とに対向して設置されている。
【００３１】
図４（ａ）は、シートＰが第１の搬送ローラ３６に到着する前の状態を示している。この時、ダイレクトセンサ部８０１は、シートＰを直接測定できないが、第１の搬送ローラ３６の表面を測定し、第１の搬送ローラ３６の表面の移動状態を精確に測定できる。ダイレクトセンサ部８０１が測定した第１の搬送ローラ３６の表面の移動状態から第１の搬送ローラ３６の回転量を算出することができる。そのため、搬送モータ３５をフィードバック制御することで、第１の搬送ローラ３６の回転量を精確に制御でき、表面の移動状態も精確に制御できる。また、シートＰが接することで回動するセンサレバー３２１が設けられているので、センサレバー３２１の回動動作を測定するＰＥセンサ３２（図２参照）によりシートＰの先端位置を測定できる。この測定のタイミングから、公知の様々なシートＰのレジストレーション（第１搬送ローラ３６とシートＰの平行出しレジストレーション）が可能であり、プリント開始の起点を判断する情報としても使用可能である。
【００３２】
図４（ｂ）において、シートＰが第１の搬送ローラ３６上に到達すると、ダイレクトセンサ部８０１の直下にシートＰが出現するため、ダイレクトセンサ部８０１の測定対象が、第１の搬送ローラ３６の表面から、シートＰへと切り替わる。ここで、測定対象が切り替わったとしても、このダイレクトセンサ部８０１の出力情報を元に搬送モータ３５のフィードバック制御を維持することが可能である。シートＰがダイレクトセンサ部８０１の直下に無い場合には、第１の搬送ローラ３６の回転量を制御していたのに対し、シートＰがダイレクトセンサ部８０１の直下にある場合は，シートＰの搬送量を制御することになる。
【００３３】
この状態以降、図４（ｃ）の状態に至るまでは、シートＰが第１の搬送ローラ３６とピンチローラ３７に狭持されて搬送される状態となる。したがって、ダイレクトセンサ部８０１はシートＰの搬送量を直接測定することができる。この測定情報から搬送モータ３５をフィードバック制御して、シートＰを所定の位置まで高精度に搬送して停止させることを実現し、プリントヘッド７を用いて高画質プリントを行うことができる。
【００３４】
その後、図４（ｄ）に示すように、シートＰが第１の搬送ローラ３６とピンチローラ３７のニップ位置から抜け、プリントヘッド７の下流側に位置する第２の搬送ローラ４０と拍車４２とで狭持されて搬送される状態となる。
【００３５】
この状態では，ダイレクトセンサ部８０１がシートＰを直接測定する状態にはないが、第１の搬送ローラ３６の表面の移動状態をダイレクトセンシングで精確に測定する。この測定によりシートの搬送量を推定する。また、第１の搬送ローラ３６の回転量から従動する第２の搬送ローラの回転量を推定する。
【００３６】
その後、画像形成が終了した後も、ダイレクトセンサ部８０１は、引き続き第１の搬送ローラ３６の表面の移動状態を測定し、搬送モータ３５で第１の搬送ローラ３６の回転量をフィードバック制御することで、シートＰの排紙動作が可能である。
【００３７】
ダイレクトセンサ部８０１は、シートＰを測定できなくても、第１の搬送ローラ３６の表面の移動状態を測定するので、回転量を算出して途切れなくフィードバック制御を行なう。第１の搬送ローラ３６の移動状態とシートＰの状態状態とのずれは予め分かっているので、シートＰの所望の搬送量を得るための第１の搬送ローラ３６の表面の移動状態となるように測定出力を補正して回転量制御する。
【００３８】
また、シートＰの搬送量は、シートＰの種類（厚みや剛度や摩擦係数等が異なる）により変動することがある。そこで、使用するシートの種類に応じてダイレクトセンサ部による測定出力を補正して制御を行なう。具体的には、シートＰの種類に応じて所望の搬送量を得るための第１の搬送ローラ３６の表面の移動状態を予め求めておく。シートＰの種類の情報を、プリンタドライバやシートの種類の判別を行うセンサ等から受け取り、その情報に応じた第１の搬送ローラの表面の移動状態となるように測定出力を補正して第１の搬送ローラ３６の回転量を設定する。
【００３９】
図５はダイレクトセンサ部８０１による検出位置の拡大図である。本実施例では、図５（ａ）に示すように、第１の搬送ローラ３６の表面にシートＰが接触する位置の近傍をダイレクトセンサ部８０１の測定位置（撮像位置）とする。つまり、横断面方向からみたときにピンチローラ３７が接触する第１の搬送ローラ３６上のニップ位置をダイレクトセンサ部８０１の測定位置（撮像位置）とする。実際には、ピンチローラ３７に物理的に遮られるのでローラ同士が物理的に接触したニップ位置では撮像できない。そこで、ニップ位置においてローラ同士がほぼ線接触（２つのローラはともに円筒形状なので両者は線接触する）したの線分を延長した線上で、ピンチローラ３７が接触していない非接触位置を測定位置とする。言い換えると、図５（ａ）に示すように、ダイレクトセンサ部８０１は、搬送ローラ３６とピンチローラ３７のそれぞれの回転軸と平行な線上で、搬送ローラ３６の表面を測定することができる。このように、ピンチローラ３７は回転軸に沿って複数に分割されて配列され、測定位置は第１の搬送ローラ３６の表面であって隣り合うピンチローラの間の位置である
撮像のためにダイレクトセンサ部８０１で受光される搬送ローラ３６から光は、シートＰ（およびイメージセンサの撮像面）に対して垂直な方向から伝達される。シートＰの搬送方向は、図５（ａ）や図５（ｂ）に示すように、ニップ位置での第１の搬送ローラ３６の円周に対する接線と考えることができる。ローラ表面を真上（ローラ表面上のシートに垂直な垂線の方向）から撮像すれば、円筒曲面であってもローラ表面をシートＰとほぼ同じ平面とみなすことができるので、両者の移動検出の結果の間の誤差が少ない。シートＰの計測結果は速度Ｐであり、搬送ローラ３６の計測結果は周速度ＲＰである。ローラ同士のニップ位置と撮像位置とが実質的に等価であるので、速度Ｐと周速度ＲＰは等しい。なお、ここでいう垂直とは、厳密に９０°であることに限定されず上述の作用効果が得られる程度の角度範囲を含む概念である。ダイレクトセンサ部８０１内のイメージセンサの撮像面内に、ローラの円筒曲面またはシートで反射される光（あるいは上記垂線）が入るものであれば上述の作用効果が得られる。
【００４０】
仮に、図５（ｂ）のように、ニップ位置から大きくずれた位置でダイレクトセンサ部８０１で測定すると、シートＰのローラ表面からシートＰが浮いた領域であるため、シートＰとローラ表面の検出位置は高さがずれる。さらに第１の搬送ローラ３６の表面を垂線ではない斜め方向から撮像することになる。そのため、シートＰの検出結果と搬送ローラ３６の検出結果には大きな相違が生じる。シートＰの計測結果は速度Ｐであるが、搬送ローラ３６の計測結果は周速度ＲＰよりも小さくなる。つまり、シートＰの移動検出では正確に計測できるものの、ローラ表面の移動検出では測定誤差が大きくなる。ローラ表面を斜めから撮像するため、シートＰの搬送方向における見かけ上の移動速度が本来の速度ＲＰよりも小さくなってしまうのである。さらにローラ表面の撮像画像は片ボケしものとなるため、精度のよい移動検出の妨げとなる。本実施例ではイメージセンサがローラの回転軸に平行に位置決めされ、且つニップ位置の上方の垂線方向から検出を行なうので、このような不都合がない。さらに、本実施例では、実質的にニップ位置を撮像するため、第１の搬送ローラ３６がシートをニップしているか否かを正確に判断することができ、レジストレーション動作時の用紙送り出し量を精確に把握することもできる。
【００４１】
図４（ｃ）に示す第１の搬送ローラ３６とピンチローラ３７とのニップ位置からシートＰが抜けるタイミングを直接ダイレクトセンサ部８０１で測定することができる。このニップ位置を抜けることにより発生する挙動の変化、たとえばシートＰのプラテン３４からの極めて小さな浮き等を、このシートＰがニップ位置から抜けたという情報を元にインク吐出条件等を補正することも可能となる。ニップ位置から抜けた時のシートＰの搬送量の微小なずれを前もって補正値として用意しておき、ニップ位置から抜けた瞬間に、その補正値を搬送量にフィードバックして反映させることも可能である。
【００４２】
シートＰがニップ位置から抜けた直後までシートＰをダイレクトセンサ部８０１で測定して、直接シートＰの搬送量を測定することで、シートＰがニップから抜けたことにより発生する挙動の変化の影響を小さく抑えることも可能である。特にこれを目的とした場合は、ダイレクトセンサ部８０１の測定領域が必ずしもニップ位置と一致する必要はなく、ニップ近傍下流領域を測定領域としても構わない。
【００４３】
センサレバー３２１およびＰＥセンサ３２（図２参照）を有さなくても、同等の判断が可能であることを以下に説明する。第１の搬送ローラ３６は、ここでは、金属ローラ軸の表面に樹脂バインダー層を介してアルミナ粒子を塗着した構造を有しており、表面粗度が極めて高い（粗い）ローラである。この表面粗度を有することで，シートＰを高グリップで搬送可能である。一般に、シートＰの表面粗度は第１搬送ローラ３６の表面粗度に比べ平滑であるため、ダイレクトセンサ部８０１で撮像した画像が著しく異なる。画像処理でこの違いを判別することは容易である。この判別によりダイレクトセンサ部８０１の直下にシートＰが存在するか否かを判断する。また、別の手段としては、シートＰの先端エッジをダイレクトセンサ部８０１で撮像した画像から測定するようにしてもよい。画像データを画像処理で解析することで、プリント用紙Ｐがダイレクトセンサ部８０１の直下に搬送されてきたかどうかを判断することができる。さらに、シートＰの後端エッジを測定して、シートＰがダイレクトセンサ部８０１の直下から抜けたことも判断することができる。
【００４４】
このようにして、図４（ｂ）に示す状態、すなわち、シートＰが第１の搬送ローラ３６と対向するピンチローラ３７のニップ位置に到着したことをダイレクトセンサ部８０１で測定する。シートＰを所定量送り出した後、給紙ローラ２８を停止させたまま、第１の搬送ローラ３６の回転を逆転させて、シートＰのループを作成することにより作用させるレジストレーションを行うことができる。また、レジストレーションの有無によらず、プリント用紙Ｐの先端位置を測定可能であるため、プリント開始位置の起点を判断することもできる。
【００４５】
以上のように、ダイレクトセンサ部８０１を第１の搬送ローラ３６に対向して設置することで、ダイレクトセンサのセンシング不能時間を低減することができる。また、搬送ローラの回転量を測定するロータリーエンコーダを用いなくとも高精度な搬送を実現することができる。
【００４６】
（実施例２）
図６は第２の実施例におけるシートが搬送される様子を時系列に示した図である。ダイレクトセンサ部で測定可能とする回転体は第２の搬送ローラ４０である。
【００４７】
ダイレクトセンサ部８０１は、第２の搬送ローラ４０の最上部に対向して設置されている。上述の実施例と同様、ダイレクトセンサ部８０１と拍車４２とは、軸方向にずれた位置関係に設置されている。シートＰが第２の搬送ローラ４０と拍車４２とにより狭持されて搬送される際にシートＰの搬送量を直接読み取ることが可能である。一方、シートＰが第２の搬送ローラ４０と拍車４２とにより狭持されていない場合にも、第１の搬送ローラ３６と精確に同期回転する第２の搬送ローラ４０の表面の移動状態を精確に測定可能であるため，シートＰの搬送量を推定可能である。
【００４８】
図６（ａ）において、プリント用紙Ｐの先端と後端を測定するセンサレバー３２１並びに不図示のＰＥセンサを有し、必要に応じて適宜シートＰのレジストレーションを行う。そして、第２の搬送ローラ４０の表面の移動状態を測定することで、シートＰの搬送量を推定し、その搬送を制御する。プリントヘッド７の直下にシートＰが存在する状態においては，適宜画像形成を行う。
【００４９】
図６（ｂ）において、シートＰがダイレクトセンサ部８０１により測定可能な位置まで搬送されると（第２の搬送ローラ４０と拍車４２により狭持されると）、シートＰの搬送量を直接制御しつつ搬送し、画像形成を行う。
【００５０】
図６（ｃ）において、シートＰが第１の搬送ローラ３６とピンチローラ３７のニップ位置を抜ける瞬間、およびそれ以降も、途切れなく継続してシートＰをダイレクトセンサ部８０１で測定することができる点が、本実施例のメリットとなる。これにより、シートＰが第１の搬送ローラ３６と押圧力が大きく掛けられているピンチローラ３７のニップ位置を抜ける瞬間に発生しがちな搬送量の変動を抑えることができる。さらに、その後もシートＰの搬送量を直接測定することができるので、シート後端にフチ無しプリントを行なう際にも、最後まで精度のよい搬送を継続して画像形成することができる。
【００５１】
図６（ｄ）以降は、シートＰの搬送は画像形成を伴わないものとなり、第２の搬送ローラ４０の表面の移動状態を測定して、搬送ローラの回転を制御しつつプリント用紙Ｐを排出する。ここで、ダイレクトセンサ部８０１によって、シートＰが正しく排紙されたかどうかを判定することも可能であり、この情報を元に搬送動作の変更や停止を行ってもよい。
【００５２】
本実施例によれば、単一のダイレクトセンサ部８０１を用いて、第１の搬送ローラ３６とピンチローラ３７のニップをシートＰが抜ける瞬間の搬送精度を容易に向上させることができる。
【００５３】
（実施例３）
図７は第３の実施例におけるシートが搬送される様子を時系列に示した図である。ダイレクトセンサ部で測定可能とする回転体は回転測定用ローラ６０２である。
【００５４】
ダイレクトセンサ部８０１は、プラテン３４内に回転可能に取り付けられている回転測定用ローラ６０２に対向して設置されている。回転測定用ローラ６０２は、シートＰに対して非接触で近接して対向する。回転測定用ローラ６０２は駆動伝達ギア列６０１によって第１の搬送ローラ３６から力が伝達され、第１の搬送ローラ３６と機械的に連動して同期回転する。回転測定用ローラ６０２は第１の搬送ローラ３６と等しい周速度で回転する。なお、回転測定用ローラ６０２は第１の搬送ローラ３６からでなく、第１の搬送ローラ３６と精確に同期する第２の搬送ローラ４０や搬送ローラ３６、３７と機械的に同期する伝達手段を駆動源としてもよい。ダイレクトセンサ部８０１は、キャリッジ５０上に搭載もしくはキャリッジ５０とは干渉しない位置に設置してある。
【００５５】
シートＰが回転測定用ローラ６０２の上に位置して搬送されている状態においては、シートＰの搬送量を直接読み取ることが可能である。一方、シートＰが回転測定用ローラ６０２の上に位置していない場合にも、回転測定用ローラ６０２の最上部の表面の移動状態を測定可能である。回転測定用ローラ６０２の表面の移動状態からシートＰの搬送状態を推定可能である。
【００５６】
ダイレクトセンサ部８０１は、プリントヘッドのノズル列内およびその近傍に位置する。したがって、図７（ｂ）〜図７（ｃ）に示すシートＰの上に画像を形成しているほとんど全ての領域で、シートＰの搬送量をダイレクトセンサ部８０１で直接測定可能である。シートＰの搬送量を直接測定できず回転測定用ローラ６０２の回転量から推定しなければならない範囲が極めて狭く、精度劣化を最小限に抑えることができる。
【００５７】
本実施例では、回転測定用ローラ６０２はシートＰと接触せずに近接した位置に設置されている。非接触であれば、回転測定用ローラ６０２がシートＰに触れてシートＰへの搬送に影響を与えることはない。回転測定用ローラ６０２はシートＰとを接触するようにしてもよい。この場合は、シートＰの位置と回転測定用ローラ６０２の測定位置（最上部）とが同じ高さなので、撮像光学系の設計（被写界深度）が容易である。
【００５８】
（実施例４）
図８は第４の実施例におけるシートが搬送される様子を時系列に示した図である。ダイレクトセンサ部で測定可能とする回転体は、実施例３と同様に、回転測定用ローラ６０２である。ただし、回転測定用ローラ６０２は、シートＰの搬送方向と逆方向に回転する点が実施例３とは異なる。回転測定用ローラ６０２は第１の搬送ローラ３６と直接機械的に同期して第１の搬送ローラ３６と等しい周速度で逆回転するように駆動伝達される。逆回転させるには、図７の駆動伝達ギア列に較べてアイドラギアの数を１つ減らすもしくは増やせばよい。
【００５９】
回転測定用ローラ６０２が逆方向に回転することで、ダイレクトセンサ部８０１で測定している対象が、シートＰであるか回転測定用ローラ６０２であるかを画像処理で判別することが非常に容易になる。
【００６０】
以上説明してきた各実施例においては、センサ部としてイメージセンサで撮像した画像データから移動状態を測定するダイレクトセンサを例に挙げた。しかし、本発明はこれに限定されず、物体の表面を光学的に検知して物体の移動状態を直接測定する別のタイプのダイレクトセンサを用いることもできる。例えばドップラ速度センサを用いることができる。ドップラ速度センサは、レーザー等の可干渉光源と受光素子を備え光照射される物体からの反射光を受光し、物体の移動により受光信号にドップラーシフトが生じる現象を捉えて、物体の移動速度を測定するものである。上述の各実施形態のダイレクトセンサ部８０１をドップラ速度センサに置き換えて、同様の測定位置にてシートまたは回転体の移動状態の計測を行なうようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
７  プリントヘッド
３４  プラテン
３５  搬送モータ
３６  搬送ローラ
３７  ピンチローラ
４０  排紙ローラ
８０１  ダイレクトセンサ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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