(57)【要約】【課題】エンコーダ付きモータによる搬送ベルトの駆動ローラの駆動制御では高精度が用紙送り制御ができない。【解決手段】搬送ベルト２１を駆動する搬送ローラ２７に大径のエンコーダ６４を設けてエンコーダ６４の分解能を高め、エンコーダ６４の検出結果に基づいてモータ制御手段７１が搬送ローラ２７を回転駆動する副走査モータ６１の駆動を変調制御することで、高精度に用紙１２を搬送する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送手段で用紙を搬送して、記録ヘッドによって前記用紙に画像を記録する画像記録装置において、前記搬送手段を駆動する駆動ローラの回転角度を検出するための大径のエンコーダを備え、このエンコーダの出力結果に基づいて前記駆動ローラの回転量を変調する手段を備えたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像記録装置において、前記大径のエンコーダは前記駆動ローラの径よりも大きいことを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像記録装置において、前記大径のエンコーダを補強する補強部材を設けたことを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は画像記録装置に関する。
【０００２】
【特許文献１】特開平７−５３０８２号公報
【特許文献２】特開平８−２９５４３８号公報
【特許文献３】特開平１０−１６６６７１号公報
【０００３】
【従来の技術】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置（或いは画像形成装置ともいう。）として、例えばインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、記録ヘッドから用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含むインク滴が付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙などとも称される。）にインクを吐出して記録を行うものであり、高精細な画像を高速で記録することができ、ランニングコストが安く、騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。
【０００４】
インクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものが知られている。
【０００５】
このような画像記録装置においては、画像を記録する用紙を搬送ローラを用い
て搬送するものや、
【特許文献１】、
【特許文献２】に記載されているように無端状の帯電ベルトを備え、帯電ベルト表面を帯電して用紙を静電吸着させ、この状態で帯電ベルトを周回させることで用紙を搬送するものなどがある。そして、
例えば
【特許文献３】に記載されているように、エンコーダ付きモータ（サーボモータ）を用いて帯電ベルトを駆動する駆動ローラを回転駆動することが行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インクジェット記録装置においては、用紙の搬送精度（副走査送り精度）が画像品質を維持する上で重要であり、また、搬送ベルトを用いて用紙を搬送するベルト搬送方式のものにあっては、ベルトの送り精度が用紙の送り精度に直結することになり、高精度の送り駆動制御をしなければならないが、
【特許文献３】に記載されているようなエンコーダ付きサーボモータによるフィードバック制御では十分な送り精度を確保できないという課題がある。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、用紙搬送手段による用紙の送り精度を向上した画像記録装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像記録装置は、搬送手段を駆動する駆動ローラの回転角度を検出するための大径のエンコーダを備え、このエンコーダの出力結果に基づいて駆動ローラの回転量を変調する手段を備えた構成とした。
【０００９】
ここで、大径のエンコーダは駆動ローラの径よりも大きいことが好ましい。また、大径のエンコーダを補強する補強部材を設ることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係る画像記録装置としてのインクジェット記録装置の全体構成を説明する構成図、図２は同記録装置の要部平面説明図、図３は同記録装置の用紙搬送機構の説明図である。
【００１１】
このインクジェット記録装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１とステー２とでキャリッジ３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって図２で矢示方向に移動走査する。
【００１２】
このキャリッジ３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００１３】
記録ヘッド４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
【００１４】
また、キャリッジ３には、記録ヘッド４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク５を搭載している。このサブタンク５には図示しないインク供給チューブを介してメインタンク（インクカートリッジ）からインクが補充供給される。
【００１５】
一方、給紙カセット１０などの用紙積載部（圧板）１１上に積載した用紙１２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１１から用紙１２を１枚づつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）１３及び給紙コロ１３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４を備え、この分離パッド１４は給紙コロ１３側に付勢されている。
【００１６】
そして、この給紙部から給紙された用紙１２を記録ヘッド４の下方側で搬送するための搬送部として、用紙１２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト２１と、給紙部からガイド１５を介して送られる用紙１２を搬送ベルト２１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ２２と、略鉛直上方に送られる用紙１２を略９０°方向転換させて搬送ベルト２１上に倣わせるための搬送ガイド２３と、押さえ部材２４で搬送ベルト２１側に付勢された先端加圧コロ２５とを備えている。また、搬送ベルト２１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２６を備えている。
【００１７】
ここで、搬送ベルト２１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２７とテンションローラ２８との間に掛け渡されて、矢示Ａ方向（ベルト搬送方向）に周回するように構成している。この搬送ベルト２１は、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。
【００１８】
搬送ベルト２１の絶縁層（表層）の厚みが誘電率に影響し、厚みが厚くなると誘電率が下がり帯電した際にベルトに載る電荷の量が減る。したがって、製造上ばらつく膜厚の範囲を考慮し、また、実機にてベルトに発生する傷によってもこの層厚みが０とならない範囲で、極力薄くすることで静電吸着力を向上させることができる。
【００１９】
また、搬送ベルト２１の裏層（中抵抗層、アース層）の厚みは直接静電的な作用には影響しないが、ベルトの総厚みが厚くなると、剛性が増しベルトを実機上で張ったときにベルトの平面度を確保することが困難になり、一方所要の強度を確保する上ではあまり薄くできない。
【００２０】
このように二層構成として搬送ベルト２１の全面裏側に抵抗制御をした層を設けることで、予め絶縁層である表層に電荷を形成した後、ベルトに吸着させる用紙が接触すると電荷を更に供給し、用紙とベルト２１との間の静電的な吸着力を増加させることができる。仮に、絶縁層単層の場合、その吸着力は二層の場合に比べて半減し、また、単層の場合には用紙がベルトに接触し始める位置がベルト内側に配置されるアースローラに対向する位置でなければならないが、二層にすることにより、このような制約がなくなる。
【００２１】
帯電ローラ２６は、搬送ベルト２１の表層に接触し、搬送ベルト２１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。また、搬送ローラ２７は上述したアースローラの役目も担っており、搬送ベルト２１の中抵抗層（裏層）と接触配置され接地している。
【００２２】
また、搬送ベルト２１の裏側には、記録ヘッド４による印写領域に対応してガイド部材３１を配置している。このガイド部材３１は、上面が搬送ベルト２１を支持する２つのローラ（搬送ローラ２７とテンションローラ２８）の接線よりも記録ヘッド４側に突出している。これにより、搬送ベルト２１は印写領域ではガイド部材３１の上面にて押し上げられてガイドされる。
【００２３】
さらに、このガイド部材３１の搬送ベルト２１の裏面と接触する面側には、主走査方向、すなわち搬送方向と直交する方向に複数の溝を形成して、搬送ベルト２１との接触面積を少なくし、搬送ベルト２１がスムーズにガイド部材３１表面に沿って移動できるようにしている。
【００２４】
さらに、このガイド部材３１の搬送方向上流側及び下流側には、搬送ベルト２１の裏面側に当接するガイドコロ３３、３４をそれぞれ回転可能に配置している。このガイドコロ３３、３４はガイド部材３１の搬送方向両端部に近接して配置することが好ましい。
【００２５】
さらに、記録ヘッド４で記録された用紙１２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２１から用紙１２を分離するための分離爪４１と、排紙ローラ４２及び排紙コロ４３と、排紙される用紙１２をストックする排紙トレイ４４とを備えている。
【００２６】
また、装置本体には両面給紙ユニット５１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット５１は搬送ベルト２１の逆方向回転で戻される用紙１２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２２と搬送ベルト２１との間に給紙する。
【００２７】
ここで、搬送ベルト２１を駆動するための駆動ローラである搬送ローラ２７の駆動機構について説明すると、搬送ローラ２７はＤＣモータを用いた副走査モータ６１によってタイミングベルト６２、タイミングギヤ６３を介して駆動され、搬送ローラ２７の軸２７ａにはエンコーダ６４を固定している。
【００２８】
このエンコーダ６４は、図４に示すように、大径のスリット円板６５とスリット円板６５のスリット６６を検出するためのフォトセンサ６７とで構成している。大径のスリット円板６５は、搬送ローラ２７の直径よりも大径とし、寸法にして直径１００ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２９】
また、このスリット円板６５には剛性を高めるためにスリット円板６５よりも剛性の高い円盤状の補強部材６８を固着している。すなわち、スリット円板６５の径を大きくすると、スリット円板６５に回転による揺れが発生し易くなって検出誤差が生じ易くなるため、補強部材６８を設けることでスリット円板６５の揺れを防止し、検出誤差を低減することで、搬送ローラ２７の回転量制御の精度を向上させている。
【００３０】
そして、図５に示すように、エンコーダ６４のフォトセンサ６７の検出結果をモータ制御部７１に入力し、変調手段を兼ねるモータ制御手段７１はエンコーダ６４の検出出力に基づいて搬送ローラ２７の回転角度を検出し、この検出結果に基づいてドライバ７２を介して副走査モータ６１を変調制御することで搬送ローラ２７の回転量を制御する。
【００３１】
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙１２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１２はガイド１５で案内され、搬送ベルト２１とカウンタローラ２２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２３で案内されて先端加圧コロ２５で搬送ベルト２１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００３２】
このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ２６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２１上に用紙１２が給送されると、用紙１２内で帯電パターンと反対の電荷に分極するので、平行接続されたコンデンサが形成されたこととなり、用紙１２が搬送ベルト２１に吸着され、搬送ベルト２１の周回移動によって用紙１２が副走査方向に搬送される。
【００３３】
そこで、キャリッジ３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド４を駆動することにより、停止している用紙１２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１２を排紙トレイ４４に排紙する。
【００３４】
ここで、このインクジェット記録装置においては、搬送ベルト２１を駆動する駆動ローラである搬送ローラ２７に大径のエンコーダ６４を設けているので、特別な処理、例えばエンコーダ６４からの検出出力をソフト的に分周する処理などをしなくとも、エンコーダ６４のスリット円板６５に多数のスリット６６を形成することができ、低コストで搬送ローラ２７の駆動制御の精度を向上することができ、用紙１２を高精度に搬送することができて画像品質が向上する。
【００３５】
なお、上記実施形態においては、本発明をキャリッジが走査するシリアル型（シャトル型）インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
【００３６】
また、本発明に係る画像記録装置は、インクジェットプリンタ以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などにも適用することができる。さらに、インク以外の液体、例えばレジスト、医療分野におけるＤＮＡ試料を吐出させる画像記録装置にも適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像記録装置によれば、搬送手段を駆動する駆動ローラの回転角度を検出するための大径のエンコーダを備え、このエンコーダの出力結果に基づいて駆動ローラの回転量を変調するので、高精度な搬送制御ができて画像品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像記録装置の模式的構成図
【図２】同記録装置の要部平面説明図
【図３】同記録装置の要部説明図
【図４】同記録装置のエンコーダを説明するための説明図
【図５】同記録装置の搬送ローラの駆動制御系のブロック説明図
【符号の説明】
３…キャリッジ、４…記録ヘッド、１２…用紙、２２…搬送ベルト、２６…帯電ローラ、２７…搬送ローラ、２８…テンションローラ、３１…ガイド部材、３３、３４…ガイドコロ、４４…排紙トレイ、６１…副走査モータ、６４…エンコーダ、６５…スリット円板、６６…スリット、６７…フォトセンサ、７１…モータ制御手段。
【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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