(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状のシートを引き出して、搬送ローラを回転させることで前記シートを搬送し、前記シートに記録を行う記録装置であって、
前記シートの搬送速度の指令値を生成する生成手段と、
前記搬送ローラを回転させる搬送モータと、
前記指令値と前記搬送ローラの回転速度とに基づいて前記搬送モータを制御する第１制御手段と、
前記指令値に基づく前記搬送ローラの回転速度の単位時間あたりの変化量を加速度として算出する算出手段と、
前記ロール状のシートを回転させる供給モータと、
前記ロール状に巻かれた部分の半径を測定する測定手段と、
前記搬送ローラの回転速度と前記ロール状のシートの回転速度及び前記半径と前記加速度とに基づいて前記供給モータを制御する第２制御手段と、
を備えることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
ロール状のシートを引き出して、搬送ローラを回転させることで前記シートを搬送し、前記シートに記録を行う記録装置であって、
前記シートの搬送速度の指令値を生成する生成手段と、
前記搬送ローラを回転させる搬送モータと、
前記指令値と前記搬送ローラにおける前記シートの速度とに基づいて前記搬送モータを制御する第１制御手段と、
前記指令値に基づく前記搬送ローラの回転速度の単位時間あたりの変化量を加速度として算出する算出手段と、
前記ロール状のシートを回転させる供給モータと、
前記搬送ローラにおける前記シートの速度と前記ロール状のシートの外周における前記シートの速度と前記加速度とに基づいて前記供給モータを制御する第２制御手段と、
を備えることを特徴とする記録装置。
【請求項３】
ロール状のシートを引き出して、搬送ローラを回転させることで前記シートの搬送を行う搬送装置であって、
前記シートの搬送速度の指令値を生成する生成手段と、
前記搬送ローラを回転させる搬送モータと、
前記指令値と前記搬送ローラの回転速度とに基づいて前記搬送モータを制御する第１制御手段と、
前記指令値に基づく前記搬送ローラの回転速度の単位時間あたりの変化量を加速度として算出する算出手段と、
前記ロール状のシートを回転させる供給モータと、
前記ロール状に巻かれた部分の半径を測定する測定手段と、
前記搬送ローラの回転速度と前記ロール状のシートの回転速度及び前記半径と前記加速度とに基づいて前記供給モータを制御する第２制御手段と、
を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項４】
ロール状のシートを引き出して、搬送ローラを回転させることで行われる前記シートの搬送を制御する方法であって、
前記シートの搬送速度の指令値を生成し、
搬送モータが、前記搬送ローラを回転させ、
前記指令値に基づく回転速度と前記搬送ローラの回転速度とに基づいて前記搬送モータを制御し、
前記指令値に基づく前記搬送ローラの回転速度の単位時間あたりの変化量を加速度として算出し、
供給モータが、前記ロール状のシートを回転させ、
前記ロール状に巻かれた部分の半径を測定し、
前記搬送ローラの回転速度と前記ロール状のシートの回転速度及び前記半径と前記加速度とに基づいて前記供給モータを制御する
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置、搬送装置及びシートの搬送制御方法に関し、特に、ロール状に巻かれたシートをシートとする記録装置、搬送装置及びシートの搬送制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年記録装置の高画質化の要求が高まっている。その対策として、記録ヘッドの記録精度（例えばインクジェット記録装置の場合、インクの吐出量や吐出タイミング等）、記録ヘッドの搭載したキャリッジの動作精度、及びシートの搬送精度を向上すること等が考えられる。
【０００３】
ロール状に巻かれたシートに記録を行う記録装置において、上記対策の中で、搬送精度に着目する。供給部においてロール状に巻かれたシートを引き出し、引き出されたシートを搬送ローラと従動ローラの間に挟み込んで、シートを搬送する搬送装置が知られている。ロールの軸芯部分にトルクリミッタなどで負荷を与えれば、供給部と搬送ローラの間のシートに対して搬送方向と相反する方向にバックテンションとして付与され、供給部から搬送ローラの間のシートに適切な張力を発生させることができる。このバックテンションが十分でなければシートに弛みが発生し、斜行の原因となり、逆に過大になると、ローラとシートの間で滑りが発生し、正確な搬送ができなくなる。
【０００４】
この対策として、例えば、特許文献１には、搬送ローラにおけるシートの速度と供給部におけるシートの速度との間に差が生じたとき供給部側のモータの駆動の制動を開始することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２４２０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シートの速度を検出してからモータの制御がなされるまでにはタイムラグがあり、特に大型のロール紙を用いる場合においては、モータの制御を開始してから、ロールの回転速度が目標値となるまでの時間が長くなる。
【０００７】
しかし、特許文献１の制御方法では、搬送ローラ側と、ロール側とにおけるシートの速度の差を検出してから、ロール側のモータの制御を開始するため、この問題を解決することはできない。
【０００８】
したがって、本発明は、ロール状のシートを引き出して、搬送ローラによって搬送する記録装置及び搬送装置において、搬送ローラにおけるシートの速度とロール外周におけるシートの速度を同期させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明により、ロール状のシートを引き出して、搬送ローラを回転させることで前記シートを搬送し、前記シートに記録を行う記録装置であって、前記シートの搬送速度の指令値を生成する生成手段と、前記搬送ローラを回転させる搬送モータと、前記指令値と前記搬送ローラの回転速度とに基づいて前記搬送モータを制御する第１制御手段と、前記指令値に基づく前記搬送ローラの回転速度の単位時間あたりの変化量を加速度として算出する算出手段と、前記ロール状のシートを回転させる供給モータと、前記ロール状に巻かれた部分の半径を測定する測定手段と、前記搬送ローラの回転速度と前記ロール状のシートの回転速度及び前記半径と前記加速度とに基づいて前記供給モータを制御する第２制御手段と、を備えることを特徴とする記録装置が提供される。
【００１０】
また、本発明により、ロール状のシートを引き出して、搬送ローラを回転させることで前記シートを搬送し、前記シートに記録を行う記録装置であって、前記シートの搬送速度の指令値を生成する生成手段と、前記搬送ローラを回転させる搬送モータと、前記指令値と前記搬送ローラにおける前記シートの速度とに基づいて前記搬送モータを制御する第１制御手段と、前記指令値に基づく前記搬送ローラの回転速度の単位時間あたりの変化量を加速度として算出する算出手段と、前記ロール状のシートを回転させる供給モータと、前記搬送ローラにおける前記シートの速度と前記ロール状のシートの外周における前記シートの速度と前記加速度とに基づいて前記供給モータを制御する第２制御手段と、を備えることを特徴とする記録装置が提供される。
【００１１】
また、本発明により、ロール状のシートを引き出して、搬送ローラを回転させることで前記シートの搬送を行う搬送装置であって、前記シートの搬送速度の指令値を生成する生成手段と、前記搬送ローラを回転させる搬送モータと、前記指令値と前記搬送ローラの回転速度とに基づいて前記搬送モータを制御する第１制御手段と、前記指令値に基づく前記搬送ローラの回転速度の単位時間あたりの変化量を加速度として算出する算出手段と、前記ロール状のシートを回転させる供給モータと、前記ロール状に巻かれた部分の半径を測定する測定手段と、前記搬送ローラの回転速度と前記ロール状のシートの回転速度及び前記半径と前記加速度とに基づいて前記供給モータを制御する第２制御手段と、を備えることを特徴とする搬送装置が提供される。
【００１２】
また、本発明により、ロール状のシートを引き出して、搬送ローラを回転させることで行われる前記シートの搬送を制御する方法であって、前記シートの搬送速度の指令値を生成し、搬送モータが、前記搬送ローラを回転させ、前記指令値に基づく回転速度と前記搬送ローラの回転速度とに基づいて前記搬送モータを制御し、前記指令値に基づく前記搬送ローラの回転速度の単位時間あたりの変化量を加速度として算出し、供給モータが、前記ロール状のシートを回転させ、前記ロール状に巻かれた部分の半径を測定し、前記搬送ローラの回転速度と前記ロール状のシートの回転速度及び前記半径と前記加速度とに基づいて前記供給モータを制御することを特徴とする方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、搬送モータを制御するために用いる搬送速度の指令値を、供給モータを制御するためにも用いる。そのため、加減速等、搬送速度を変化させる際、搬送ローラの速度変化を検出する前に、第２制御手段は搬送速度の指令値から得られる情報を用いて供給モータの回転速度を制御できる。したがって、本発明により、ロール状のシートを引き出して、搬送ローラによって搬送する記録装置及び搬送装置において、搬送ローラにおけるシートの速度とロール外周におけるシートの速度を同期させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す図。
【図２】図１に示した記録装置の給紙・搬送機構、及び給紙・搬送制御部の構成を示す図。
【図３】従来の記録装置における搬送速度、給紙速度、シートに係る張力の関係を示す図。
【図４】本発明の一実施形態に係る記録装置における搬送速度、給紙速度、シートに係る張力の関係を示す図。
【図５】本発明の別の実施形態に係る記録装置の給紙・搬送機構、及び給紙・搬送制御部の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について、さらに具体的かつ詳細に説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
【００１６】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。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、広くシート上に画像、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表すものとする。
【００１７】
また、本実施形態ではシートとしてロール紙を用いているが、それ以外に例えば、ロール状に巻回した布、プラスチックフィルム等であってもよい。
【００１８】
＜インクジェット記録装置の全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置（以下、記録装置と呼ぶ）の全体構成を示す図である。
【００１９】
まず、シートに記録を行うための構成について説明する。記録ヘッド１０７は、記録ヘッド１０７に供給するインクを貯留するインクタンクを備え、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録ヘッドである。インクタンクは、マットブラック（ＭＢｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）が備えられており、これら５つのインクタンクは、それぞれ独立して着脱可能である。記録ヘッド１０７はキャリッジ１０９に搭載されている。
【００２０】
キャリッジ１０９は、キャリッジ駆動方向に沿って往復移動が可能となるように、ガイドシャフト１１０により支持されている。ガイドシャフト１１０は、両端がシャーシ１１１に固定されている。キャリッジモータ１１２を駆動することにより、キャリッジ１０９と係合したベルト１１３を介してキャリッジ１０９が駆動される。この構成により、キャリッジ１０９を往復移動させながら記録ヘッド１０７は記録領域においてインクを吐出して記録を行う。また、キャリッジ１０９の側面には、シートの有り無し、及びシートの端部が検出できる用紙センサ１１４が配設されており、キャリッジ１０９を往復動作させることにより、シートの幅を検出する事もできる。また、シートを所定量（例えば、３００ｍｍ）搬送させて、搬送の前後でシート端位置を検出する事で、シートの斜行量を検出できる。
【００２１】
なお、本実施形態に係わる記録ヘッド１０７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を採用している。そのため、記録ヘッド１０７は、発熱抵抗素子を備えている。発熱抵抗素子は、各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、対応する発熱抵抗素子に記録信号に応じたパルス電圧を印加する。これにより、対応する吐出口からインクが吐出される。しかし、これに限定されず、例えば、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式など、様々なインクジェット方式を採用してもよい。
【００２２】
次に、シートを搬送するための構成について説明する。本実施形態ではロール状のシートとして、ロール紙が用いられる。ロール紙は、ロール状の部分であるロール部１０１Ｒがスプール１０２をロール軸として、給紙部（供給部）１０３にロール軸を中心に回転可能に保持されており、その一端を引き出すことで給紙（供給）される。給紙されたシート１０１Ｓは、搬送ローラ１０４とピンチローラ１０５との間に挟まれる。ピンチローラ１０５はピンチローラばね（不図示）によりシート１０１Ｓに押圧される。搬送ローラ１０４及びロール紙１０１Ｒを回転（及びピンチローラ１０５を従動回転）させてシート１０１Ｓを搬送方向に搬送する。シート１０１Ｓ上の記録しようとする部分がプラテン１０６上に達したら、搬送を停止し、記録ヘッド１０７により、この部分に記録が行われる。記録が行われた後、再びシート１０１Ｓは搬送され、搬送と記録が交互に行われる（すなわち、間欠搬送しながら記録が行われる）。一連の記録がすべて完了すると、シート１０１Ｓは所定の切断位置まで搬送され、カッタ１０８によって切断される。
【００２３】
＜給紙・搬送機構の構成＞
図２は、図１に示した記録装置の給紙・搬送機構、及び給紙・搬送制御部の構成を示す図である。まず、ここでは給紙・搬送機構（図２の右側）について説明する。
【００２４】
搬送側について、搬送ローラ１０４には同軸にギア２０１が取り付けられており、ギア２０１及び搬送モータ２０２に係合したベルト２０５を介して、搬送モータ２０２の駆動トルクが伝達される。また、搬送ローラ１０４の回転角度を検知するため、搬送ローラ１０４には同軸に搬送エンコーダフィルム２０３が備えられ、本体側にはこれに対応する搬送エンコーダセンサ２０４が備えられている。
【００２５】
給紙側について、ロール部１０１Ｒを保持するスプール１０２には同軸にギア２１１が取り付けられており、ギア２１１を介して、給紙モータ（供給モータ）２１２の駆動トルクが伝達される。また、スプール１０２の回転角度を検知するため、スプール１０２には同軸に給紙エンコーダフィルム２１３が備えられ、本体側にはこれに対応する給紙エンコーダセンサ２１４が備えられている。
【００２６】
さらに、スプール１０２の両端には基準側ロール紙ホルダ２１５ａ及び非基準側ロール紙ホルダ２１５ｂが取り付けられている。基準側ロール紙ホルダ２１５ａにはロール紙１０１Ｒの半径方向に複数配列された発光装置２１６ａ、非基準側ロール紙ホルダ２１５ｂには光センサ２１６ｂが備えられている。発光装置２１６ａからの光を光センサ２１６ｂが受光してロール紙１０１Ｒの半径測定をする。
【００２７】
＜給紙・搬送機構の制御方法＞
図３は、従来の記録装置における搬送速度ＶＬＦ、給紙速度ＶＦＤ、シート１０１Ｓに係る張力Ｔの関係を示す図である。ここで、ＶＬＦは、搬送ローラ１０４におけるシートの速度で、搬送ローラ１０４の回転速度ＲＶＬＦに搬送ローラの半径をＲＬＦを乗じた値である。ＶＦＤはロール部１０１Ｒの外周におけるシートの速度で、スプール１０２の回転速度ＲＶＦＤにロール部の巻き径ＲＦＤを乗じた値である（図４においても同様）。
【００２８】
この場合、搬送ローラ１０４の回転を加速させるとき、搬送ローラの回転速度の変化に対して、スプール１０２の回転速度の変化は遅れて追従するため、シート１０１Ｓには、大きな張力が発生する。一方、減速時にはシート１０１Ｓに弛みが発生する。
【００２９】
図４は、本実施形態の記録装置における搬送速度ＶＬＦ、給紙速度ＶＦＤ、シート１０１Ｓに係る張力Ｔの関係を示す図である。搬送ローラ１０４の回転の加減速に応じてスプール１０２の回転も同時に加減速させることができる。そのため、加減速時においてもＶＬＦ＝ＶＦＤの関係は保たれ、図４に示すように、シート１０１Ｓに大きな張力及び緩みが発生することを防止できる。図４に示すような制御を行うための構成を以下において説明する。
【００３０】
＜給紙・搬送制御部の構成＞
次に、上記の制御を行うための給紙・搬送制御部の構成（主に図２の左側）について説明する。なお、不図示ではあるが、コントローラ２２０はＣＰＵ（ＭＰＵ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＡＳＩＣ等を具備している。また、コントローラ２２０内の各構成は、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより実現されてもよく、あるいはＡＳＩＣ等の専用の回路により実現されてもよい。
【００３１】
搬送側について、速度指令発生器２２１は搬送ローラ１０４の回転速度の指令値ＲＶＬＦ０を生成する。第１速度算出手段２２２は搬送エンコーダセンサ２０４で検出された信号から搬送ローラ１０４の回転速度ＲＶＬＦ１を算出する。第１制御器２２３は指令値ＲＶＬＦ０と算出された回転速度ＲＶＬＦ１との差分値から操作量となるＰＷＭ値ＰＷＭＬＦを計算する。計算されたＰＷＭ値ＰＷＭＬＦは搬送モータドライバ２３０に出力され、搬送モータドライバ２３０は搬送モータ２０２へ操作量に応じた電流ＩＬＦを流して搬送モータ２０２を駆動させる。
【００３２】
給紙側について、第２速度算出手段２２５は給紙エンコーダセンサ２１４で検出された信号からスプール１０２の回転速度ＲＶＬＦ１を算出する。速度変換器２２４は、搬送ローラ１０４の回転速度ＲＶＬＦ１とロール部１０１Ｒの巻き径（半径）ＲＦＤとを入力として、スプール１０２の回転速度の目標値ＲＶＦＤ０を生成する。具体的には、搬送ローラの半径をＲＬＦ（定数）とすると、ＲＶＦＤ０＝ＲＶＬＦ１×（ＲＬＦ／ＲＦＤ）となる。第２制御器２２６は目標値ＲＶＦＤ０と算出された回転速度ＲＶＦＤ１との差分値から操作量となるＰＷＭ値ＰＷＭＦＤを計算する。搬送ローラの加速度情報に基づく補正値ＰＷＭＡＤＪが微分演算器２２７から出力され、計算されたＰＷＭ値ＰＷＭＦＤに加えられてＰＷＭ値が補正される。給紙モータドライバ２４０は補正されたＰＷＭ値を入力として、給紙モータ２１２へ操作量に応じた電流ＩＦＤを流して給紙モータ２１２を駆動させる。ここで、加速度情報は速度指令発生器２２１により生成された指令値ＲＶＬＦ０の単位時間あたりの変化量で微分演算器２２７により求められる。
【００３３】
なお、本実施形態では微分演算器２２７により加速度情報を求め、補正値補正値ＰＷＭＡＤＪを出力したが、速度指令発生器２２１に直接、補正値を出力させてもよい。
【００３４】
＜本実施形態の効果＞
図２に示す構成では、速度指令発生器が生成した速度情報（加速度情報）が給紙側にも出力される。そのため、加減速等、搬送速度を変化させる際、センサ等がそれを検出する前に、給紙側は、生成した速度情報を用いて給紙モータの回転速度を制御できる。したがって、本実施形態により、ロール状のシートを引き出して、搬送ローラによって搬送する記録装置において、搬送ローラにおけるシートの速度とロール外周におけるシートの速度を同期させることができる。
【００３５】
さらに、本実施形態に係る搬送・給紙機構及びその制御系の構成を搬送装置に適用することもできる。
【００３６】
＜他の実施形態について＞
図５は、本発明の別の実施形態に係る記録装置の給紙・搬送機構、及び給紙・搬送制御部の構成を示す図である。ここでは、図２と同様の構成については説明を省略する。
【００３７】
搬送側において、搬送ローラ近傍に設けられた第１速度検出器２０７で検出された信号から第１速度算出手段２２２により搬送速度ＶＬＦ１が算出される。第１制御器２２３は、速度指令発生器２２１により生成された搬送速度の指令値ＶＬＦ０と算出された搬送速度ＶＬＦ１との差分値から操作量となるＰＷＭ値ＰＷＭＬＦを計算する。
【００３８】
給紙側において、ロール部１０１Ｒ近傍に設けられた第２速度検出器２１７で検出された信号から第２速度算出手段２２５により給紙速度ＶＦＤ１が算出される。第２制御器２２６は、算出された搬送速度ＶＬＦ１と、給紙速度ＶＦＤ１との差分値から操作量となるＰＷＭ値ＰＷＭＦＤを計算する。搬送ローラの加速度情報に基づく補正値ＰＷＭＡＤＪが微分演算器２２７から出力され、計算されたＰＷＭ値ＰＷＭＦＤに加えられてＰＷＭ値が補正される。
【００３９】
この構成では、速度検出手段としては、例えば、ＬＤＶ(レーザドップラ速度計)などが使われる。しかし、これに限らず、搬送ローラ１０４の半径は一定なので、搬送側では図２に示した実施形態と同様、エンコーダフィルム２０３とエンコーダセンサ２０４を用いてもよい。さらに、給紙側では、ロール部１０１Ｒの外周に押圧するように付勢されたローラを設け、このローラの（従動）回転を検出し、ロール部１０１Ｒの外周におけるシートの速度を給紙速度ＶＦＤ１として算出する構成でもよい。
【００４０】
なお、本実施形態の構成では、搬送ローラ１０４及びロール部１０１Ｒの半径に関わらず搬送・給紙速度が算出されるため、図２にあるようなロール径を検出するための装置（発光装置２１６ａ及び光センサ２１６ｂ）、及び速度変換器２２４は必要ない。
【図１】
0005950537.tif 000002
【図２】
0005950537.tif 000003
【図３】
0005950537.tif 000004
【図４】
0005950537.tif 000005
【図５】
0005950537.tif 000006