(57)【要約】【課題】無端ベルトを高精度に制御することが可能な無端ベルトの搬送制御装置を提供する。【解決手段】搬送対象物が載せられる外周面を有し、白色部分と白色部分よりも明度が低い異色部分とが搬送対象物の搬送方向に交互に存在するマークが形成された無端ベルト１と、予め設定された移動距離および移動回数に基づいて無端ベルト１を搬送方向に回転させる駆動機構と、複数の画素を有し、マークを読み取る光学センサ２と、無端ベルト１を移動させ、複数の異なった位置において光学センサ２にマークを読み取らせることによって、各画素が白色部分のみを読み取った白シェーディング歪データを取得し、取得した白シェーディング歪データを用いて光学センサ２の補正データを作成する制御部と、を有し、マークの白色部分は、光学センサ２の１画素の読み取り範囲よりも大きく構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象物が載せられる外周面を有し、白色部分と該白色部分よりも明度が低い異色部分とが前記搬送対象物の搬送方向に交互に存在するマークが形成された無端ベルトと、
予め設定された移動距離および移動回数に基づいて前記無端ベルトを前記搬送方向に回転させる駆動機構と、
複数の画素を有し、前記マークを読み取る光学センサと、
前記無端ベルトを移動させ、複数の異なった位置において前記光学センサに前記マークを読み取らせることによって、前記各画素が前記白色部分のみを読み取った白シェーディング歪データを取得し、取得した白シェーディング歪データを用いて前記光学センサの補正データを作成する制御部と、を有し、
前記マークの前記白色部分は、前記光学センサの１画素の読み取り範囲よりも大きく構成されている、無端ベルトの搬送制御装置。
【請求項２】
前記マークは、前記白色部分および前記異色部分が前記搬送方向に対して斜めに延びた斜線パターンである、請求項１に記載の無端ベルトの搬送制御装置。
【請求項３】
前記マークは、前記異色部分がドット状のドットパターンである、請求項１に記載の無端ベルトの搬送制御装置。
【請求項４】
前記マークは、前記白色部分および前記異色部分が前記搬送方向に直交する方向に延びた縞パターンである、請求項１に記載の無端ベルトの搬送制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の搬送制御装置と、
前記無端ベルトの前記外周面に対向配置され、前記搬送対象物である記録シートに画像を記録する記録ヘッドと、
を有する、記録装置。
【請求項６】
搬送対象物が載せられる外周面を有し、白色部分と該白色部分よりも明度が低い異色部分とが前記搬送対象物の搬送方向に交互に存在するマークが形成された無端ベルトと、複数の画素を有し前記マークを読み取る光学センサを用いた搬送制御方法において、
前記マークの前記白色部分が、前記光学センサの１画素の読み取り範囲よりも大きくなるように前記マークを形成するステップと、
前記無端ベルトを移動させ、複数の異なった位置において前記光学センサが前記マークを読み取ることによって、前記各画素が前記白色部分のみを読み取った白シェーディング歪データを取得するステップと、
取得した白シェーディング歪データを用いて前記光学センサの補正データを作成するステップと、
前記補正データを用いて前記無端ベルトを制御するステップと、を有することを特徴とする無端ベルトの搬送制御方法。
【請求項７】
前記白シェーディング歪データを取得するために、前記無端ベルトを移動させる移動距離を、前記白色部分の前記搬送方向の長さと前記１画素の前記搬送方向の長さの差未満に予め設定し、移動ごとに前記マークを読み取る回数を、Ｔ≧Ｘ／Ｐ（ただし、Ｔ：移動回数、Ｘ：マーク１周期分の搬送方向の長さ、Ｐ：移動距離）の関係を満たすように予め設定する、請求項６に記載の無端ベルトの搬送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は搬送対象物が外周面に載せられる無端ベルトの搬送制御装置、該搬送制御装置を備えた記録装置、および無端ベルトの搬送制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に代表される記録装置には、無端ベルトを用いて記録シートを搬送するタイプがある。このようなタイプの記録装置には、無端ベルトの内周面に形成されたマークを検出する光学式センサを備え、光学式センサの検出結果に応じて無端ベルトの搬送動作を制御するものがある。特許文献１には、搬送ベルトの内周面に配設されたくし歯電極をマークとして検出する光学センサを備え、光学センサの検出結果に応じて搬送ベルトの動作状態を認識可能とする装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８９４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無端ベルトの搬送制御において、搬送制御の精度を向上させるためにはマークの検出をより高精度で行うことが求められる。高精度にマークを検出するための方法として、光学センサの画素毎の受光強度のバラツキや、光源の輝度のバラツキ、および光学系の歪を補正するためのシェーディング補正データを作成する方法がある。シェーディング補正データを作成するためには、光学センサの全画素について白色部分を読み取った白シェーディング歪データの取得が必要になる。全画素分の白シェーディング歪データを一度に取得しようとすると、白色部分の領域を光学センサの読み取り範囲よりも大きくしなければならなくなる。しかし、このような大きな白色部分が無端ベルトに設けられると、その部分にマークを形成できなくなり、マークを用いて無端ベルトを高精度に制御できなくなる。
【０００５】
本発明は、無端ベルトを高精度に制御することが可能な無端ベルトの搬送制御装置、記録装置、および無端ベルトの搬送制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の無端ベルトの搬送制御装置は、搬送対象物が載せられる外周面を有し、白色部分と該白色部分よりも明度が低い異色部分とが前記搬送対象物の搬送方向に交互に存在するマークが形成された無端ベルトと、予め設定された移動距離および移動回数に基づいて前記無端ベルトを前記搬送方向に回転させる駆動機構と、複数の画素を有し、前記マークを読み取る光学センサと、前記無端ベルトを移動させ、複数の異なった位置において前記光学センサに前記マークを読み取らせることによって、前記各画素が前記白色部分のみを読み取った白シェーディング歪データを取得し、取得した白シェーディング歪データを用いて前記光学センサの補正データを作成する制御部と、を有し、前記マークの前記白色部分は、前記光学センサの１画素の読み取り範囲よりも大きく構成されている。
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の記録装置は、上記搬送制御装置と、前記無端ベルトの前記外周面に対向配置され、前記搬送対象物である記録シートに画像を記録する記録ヘッドと、を有する。
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の無端ベルトの搬送制御方法は、搬送対象物が載せられる外周面を有し、白色部分と該白色部分よりも明度が低い異色部分とが前記搬送対象物の搬送方向に交互に存在するマークが形成された無端ベルトと、複数の画素を有し前記マークを読み取る光学センサを用いた搬送制御方法において、前記マークの前記白色部分が、前記光学センサの１画素の読み取り範囲よりも大きくなるように前記マークを形成するステップと、前記無端ベルトを移動させ、複数の異なった位置において前記光学センサが前記マークを読み取ることによって、前記各画素が前記白色部分のみを読み取った白シェーディング歪データを取得するステップと、取得した白シェーディング歪データを用いて前記光学センサの補正データを作成するステップと、前記補正データを用いて前記無端ベルトを制御するステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無端ベルトの搬送動作を高精度に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の搬送制御装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す光学センサの構成を示すブロック図である。
【図３】白シェーディング歪データを取得する動作手順を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す無端ベルトの内周面に形成されたマークの一形態を示す図である。
【図５】光学センサでマークを読み取った際の画像データレベルを示すグラフである。
【図６】光学センサの任意の１画素の画像データレベルの変化を示すグラフである。
【図７】マークの他の形態を示す図である。
【図８】図１に示す搬送制御装置を記録装置に適用した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
図１は、本発明の搬送制御装置の一実施形態を示す図である。図１に示す搬送制御装置１００では、無端ベルト１が、駆動機構によって搬送方向Ａ（図１参照）に回転可能となっている。具体的には、無端ベルト１は、駆動ローラ４及び従動ローラ３により保持されている。駆動ローラ４には、モータ６の回転が駆動伝達ベルト５を介して伝達される。駆動ローラ４が回転することで、無端ベルト１は搬送方向Ａに回転する。無端ベルト１の外周面には搬送対象物が載せられる。無端ベルト１の内周面には所定のマークがマーキングされている。所定のマークは光学センサ２によって読み取られる。読み取られたアナログ画像データは、ＡＤ変換部７によりデジタル画像データ（以下画像データとも称する）に変換される。このデジタル画像データは、制御部８に入力される。制御部８は、モータ６の回転制御を行うとともに、光学センサ２で読み取られた画像データを用いて無端ベルト１の搬送量を検知する。制御部８は、無端ベルト１の搬送量から無端ベルト１の速度、位置情報を算出し、算出した速度、位置情報に基づいてモータ６をフィードバック制御する。このフィードバック制御は、無端ベルト１の搬送速度を一定にする、無端ベルト１の停止位置を目標位置に合わせる、搬送対象物の搬送中の無端ベルト１の位置を目標位置に合わせることを目的として行われる。なお、モータ６がステッピングモータの場合、制御部８は、モータ６に印加する駆動信号で無端ベルト１を搬送制御する。他には、不図示のモータ軸もしくは駆動ローラ軸もしくは駆動伝達ベルト５もしくは無端ベルト１に設けられた別のエンコーダセンサの出力を用いて制御する方法が考えられる。
【００１２】
図２は、図１に示す光学センサの構成を示すブロック図である。図２に示すように光学センサ２は、光源２１と、光学系２２と、イメージセンサ２３と、を有する。光源２１は、無端ベルト１の内周面に形成されたマークに光を照射する。光学系２２は、イメージセンサ２３にマークを結像するためのレンズ等の光学部品である。イメージセンサ２３には、複数の光電変換素子が１次元または２次元に配列されたイメージセンサを適用できる。本実施形態では、イメージセンサ２３は、２次元のイメージセンサとする。光学センサ２で生成された画像データは、イメージセンサ２３の画素毎の光電変換特性、光源２１の輝度の不均一性、光学系２２の光学特性のバラツキなどを含んだシェーディング歪データとなる。シェーディング歪データには、全画素が白色部分を読み取った白シェーディング歪データと、全画素が黒色部分を読み取った黒シェーディング歪データとがある。以下に、白シェーディング歪データを取得する動作について説明する。
【００１３】
図３は、白シェーディング歪データを取得する動作手順を示すフローチャートである。
まず、光学センサ２が予め設定された読み取り範囲内でマークを読み取る（ステップＳ１）。読み取った結果は、ＡＤ変換部７でデジタル処理されて制御部８に入力される。制御部８は、光学センサ２の読み取りデータがメモリ９に記憶されている記憶データよりも大きいか否か判定する（ステップＳ２）。読み取りデータが記憶データよりも大きい場合、制御部８は、その読み取りデータを新たな記憶データとして置き換えてメモリ９に記憶させる（ステップＳ３）。以下、ステップＳ２、Ｓ３の動作内容について詳しく説明する。読み取りデータには、画像データレベルが示されている。画像データレベルとは、イメージセンサ２３の受光強度を画素毎に光電変換した電気信号の出力レベルである。１回目のマーク読み取りの場合、制御部８は、読み取りデータを自動的にメモリ９に格納する。すなわち、記憶データの初期値は、１回目のマーク読み取りデータである。２回目以降のマーク読み取りでは、制御部８は、画素毎に読み取りデータと記憶データを比較し、画像データレベルの大きい方のデータをメモリ９に記憶させる。
【００１４】
次に、制御部８は、マークの読み取り回数が設定回数に達したか否か判定する（ステップＳ４）。マークの読み取り回数は、無端ベルト１の移動回数に対応付けて予め設定されている。読み取り回数が設定回数に達していないと、制御部８は、モータ６に無端ベルト１を回転させることによって、無端ベルト１を搬送方向Ａに予め設定された距離移動させる（ステップＳ４）。読み取り回数が設定回数に達すると、白シェーディング歪データの取得が完了する。白シェーディング歪データは、読み取り回数が設定回数に達した時点で記憶部９に記憶されている記憶データ（各画素の画像データレベルの最大値）である。
【００１５】
制御部８は、上述したように白シェーディング歪データを取得した後、取得した白シェーディング歪データから光学センサ２の補正データを作成する。補正データの作成方法については、特に限定されるものではなく、例えば正規化することが挙げられる。その後、搬送対象物の搬送中に制御部８は、補正データを用いて光学センサ２の検出データを補正しながら無端ベルト１の搬送動作を制御する。
【００１６】
以下、無端ベルト１の内周面に形成されたマークについて具体的に説明する。図４は、図１に示す無端ベルトの内周面に形成されたマークの一形態を示す図である。図４に示すマークは、搬送方向Ａに交互に配置された黒色部分１０および白色部分１１が搬送方向Ａに対して斜めに延びた斜線パターンである。光学センサ２は複数の読み取り画素を有している。図４は、光学センサ２の読み取り範囲に対応するマークの領域を示し、小さな正方形が読み取り画素の１画素分の読み取り範囲を示す。本実施形態では、８個の読み取り画素が８列に配列されており、各読み取り画素の読み取り範囲１２は８×８画素に分割されている。図４（ａ）に示すように読み取り範囲１２における白色部分１１の領域は、１画素の読み取り範囲よりも大きくなっている。
【００１７】
図４（ａ）において、画素１４の読み取り範囲は、白色部分１１のみとなっている。そのため、画素１４の画像データレベルは、白色部分１１を読み取った値となる。一方、画素１４と搬送方向Ａで同じライン上に配置された画素１３の読み取り範囲は、黒色部分１０と白色部分１１が混在している。そのため、画素１３の画像データレベルは、黒色部分１０と白色部分１１とが含まれた値となる。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す状態から無端ベルト１を搬送方向Ａに１画素分移動した状態を示す。この状態においても画素１３の読み取り範囲は、黒色部分１０と白色部分１１とが混在している。図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す状態から無端ベルト１が搬送方向Ａに１画素分移動した状態を示す。この状態では画素１３の読み取り範囲は白色部分１１のみとなっている。そのため、画素１３の画像データレベルは、白色部分１１のみを読み取った値となる。
【００１８】
図５は、画素１３、１４が配置されているラインの８画素分の画像データレベルを示すグラフである。図５（ａ）は、図４（ａ）に示す状態で読み取られた画像データレベルを示す。図５（ｂ）は、図４（ｂ）に示す状態で読み取られた画像データレベルを示す。図５（ｃ）は、図４（ｃ）に示す状態で読み取られた画像データレベルを示す。図５では、横軸は画素を示し、縦軸は画像データレベルを示す。図５に示すグラフでは、搬送方向Ａに関して先頭の画素から左並び順に各画素の画像データレベルを黒丸でプロットしている。図５において、横軸と平行に書かれた破線のうち、画像データレベルの高い破線は各画素が白色部分１１のみを読み取ったときの画像データレベルを示す。一方、画像データレベルの低い破線は各画素が黒色部分１０のみを読み取ったときの画像データレベルを示す。
【００１９】
図６は、光学センサ２の任意の１画素について、画像データレベルの変化の例を示す。図６では、５回目に読み取られた画像データレベルが最大値となっている。
【００２０】
光学センサ２の各画素は、白色部分１１のみを検出したときの画像データレベルが最も高くなる。そのため、画素１３は、図５（ｃ）に示す状態で検出された画像データレベルが白シェーディング歪データとして記憶部９に記憶される。画素１４は、図５（ａ）に示す状態で検出された画像データレベルが白シェーディング歪データとして記憶部９に記憶される。図６に示す画素は、５回目に検出された画像データレベルが白シェーディング歪データとして記憶部９に記憶される。このようにして、ステップＳ１〜ステップＳ５の動作を繰り返すことで最終的に光学センサ２の全画素の白シェーディング歪データを取得することができる。
【００２１】
なお、黒シェーディング歪データを取得する場合には、制御部８は、上述したステップＳ２，３において、記憶データと読み取りデータを画素ごとに比較し、画像データレベルの小さいほうのデータをメモリ９に記憶すればよい。黒シェーディング歪データの他の取得方法には、光源２１を消灯した状態で画像データレベルを読み取る方法がある。この方法では、センサ全画素の黒シェーディング歪データを一回の読み取り動作で取得することが可能となる。
【００２２】
本実施形態では、無端ベルト１の内周面に形成されたマークは、光学センサ２の読み取り範囲１２内における白色部分１１の領域が、１画素の読み取り範囲よりも大きい。さらに、予め設定された移動距離および移動回数に基づいて無端ベルト１が搬送方向Ａに回転するたびに光学センサ２が読み取り動作を行うことによって全画素の白シェーディング歪データを検出できるようにマークが形成されている。そのため、無端ベルト１の内周面に光学センサ２の読み取り範囲１２よりも大きい白色部分を設けることなくシェーディング補正を行うことが可能となる。よって、無端ベルト１の全周に亘って高精度に搬送制御を行うことが可能となる。
【００２３】
本実施形態では、無端ベルトの内周面に形成されたマークは、図４に示すような斜線パターンであった。しかし、本発明では、マークは、斜線パターンに限定されず、白色部分と、黒色部分のように白色部分よりも明度が低い異色部分とが搬送方向Ａに交互に存在するパターンであればよい。具体的には、図７（ａ）に示すように異色部分１０ａがドット状のドットパターンであってもよい。他に、図７（ｂ）に示すように異色部分１０ａおよび白色部分１１が搬送方向Ａに直交する方向に延びた縞パターンであってもよい。
【００２４】
本実施形態のように光学センサ２の読み取り範囲１２内において白色部分１１の領域が１画素の読み取り範囲よりも大きければ、無端ベルト１を回転させることによって白色部分１１のみを読み取り可能な位置があることは自明である。特に、マークの読み取り回数（無端ベルト１の移動回数）を多くすれば、制御部８は、全画素の白シェーディング歪データをより確実に取得できるようになる。しかし、マークの読み取り回数が多くなるにつれて白シェーディング歪データの取得に多くの時間を要することになる。そこで、必要最低限の読み取り回数で白シェーディング歪データを確実に取得する方法について以下に説明する。
【００２５】
マーク１周期分の搬送方向Ａの長さをＸ（図４（ａ）参照）とする。具体的には長さＸは、１つの黒色部分１０の搬送方向Ａの長さと、１つの白色部分１１の搬送方向Ａの長さＹ（図４（ａ）参照）の和である。無端ベルト１の移動距離Ｐは、長さＹと光学センサ２の１画素の搬送方向Ａの長さＺ（図４（ａ）参照）の差Ｄ（図４（ａ）参照）未満とする。
そして、無端ベルト１の移動回数Ｔ（Ｔは自然数）を以下の式（１）の関係を満たすように設定する。
【００２６】
Ｔ≧Ｘ／Ｐ  ・・・（１）
例えば、長さＸが１００μｍ、長さＺが２０μｍ、長さＹが３５μｍとした場合、無端ベルト１の移動距離を１４μｍに設定すると、移動回数を８に設定できる。無端ベルト１の移動距離は上述した差Ｄ未満であればよいので、１４μｍよりも小さい値にすることもできるが、それに伴って移動回数Ｔが増加する。上式（１）を用いて移動回数Ｔを設定することによって、必要最低限のマークの読み取り回数で白シェーディング歪データを確実に取得することが可能となる。
【００２７】
以下に、光学センサ２の読み取り範囲１２内において白色部分の領域が１画素の読み取り範囲よりも大きくなるようにマークを形成する方法について説明する。光学センサ２の１画素の読み取り範囲は、イメージセンサ２３の光電変換素子の光電変換感度に基づく物理的な大きさで決まってくる。しかし、実際には、１画素の読み取り範囲は、光学系の解像度特性の影響を受け、１画素がマーク上に光学上理想的に投影される大きさよりも大きくなってしまう。そこで、１画素の実際の読み取り範囲を調べる方法を示す。１画素の読み取り範囲内において白色部分の領域が小さい状態から徐々に大きくする状態に変化させると画像データレベルが徐々に増加するが、ある値を越えたところで画像データレベルの増加が見られなくなる。このときの白色部分の領域が１画素の実際の読み取り範囲と判断できる。このようにして実際の１画素の読み取り範囲を予め調べた上で無端ベルト１の内周面にマークを形成することによって、より正確な白シェーディング歪データを取得でき、無端ベルト１の搬送動作をより一層高精度に制御することが可能となる。
（実施形態２）
図８は、図１に示す搬送制御装置を記録装置に適用した図である。図８に示す記録装置２００は、上述した搬送制御装置１００と、無端ベルト１の上方に配置され、搬送対象物である記録シート１５に画像を記録する記録ヘッド１６と、を有する。記録ヘッド１６は、記録シート１６の主走査方向（幅方向）全域に亘って吐出口を有するフルラインインクジェットヘッドを適用できる。他に、記録シート１６の主走査方向に移動しながらインクを吐出することによって記録シート１６に画像を記録するシャトルインクジェットヘッドも適用できる。記録シート１５は無端ベルト１の外周面に載置され、無端ベルト１と同一の挙動で搬送される構成となっている。そのため、記録シート１５は、高精度に搬送制御される。従って記録ヘッド１６から吐出されたインク滴によって記録シート１５上に高画質な画像が記録される。また、無端ベルト１の全周に亘ってマークが形成されているため、記録シート１５が無端ベルト１の全周長よりも長い記録用紙であっても、複数枚のカット紙であっても連続して搬送することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  無端ベルト
２  光学センサ
８  制御部
【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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