JP6039329B2

JP6039329B2 - 記録装置

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Publication number: JP6039329B2
Application number: JP2012203088A
Authority: JP
Inventors: 隆晃石田; 勇気江本; 秀一徳田; 淳一平手; 圭志増田; 智之齊藤
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Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2016-12-07
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Description

本発明は、記録媒体を搬送手段で挟持搬送し記録動作を行う記録装置における、搬送装置の構成及び制御に関するものである。

近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、写真画像を印刷する機会が多くなっている。特にインクジェット方式の画像形成装置では、インクの小液滴化や画像処理技術の向上により銀塩写真と同等な品質で画像が形成できるようになっている。

このような高画質化への要求を背景として、記録媒体の搬送には高い精度が要求される。ここで搬送精度上の大きな問題となっているのが、搬送ローラ、ギア等の駆動伝達手段の振れに起因した周期搬送ズレである。振れの大きい伝達駆動手段で記録媒体を搬送した場合、回転量が一定でも、記録媒体の搬送量が周期的に変動し搬送精度が劣化することで画像品質が低下する。これを防ぐために記録装置内の機構部品の加工は非常に高い精度が要求される。

しかし部品の加工精度には限界があり、また部品の高精度化は製造コストの増加を招くため、近年では、記録装置を製造した後に、記録装置１台毎に回転位相間隔毎の搬送量を実測することで搬送ローラの振れ量ないしは搬送周期変動量（振れを所定の回転位相間隔で積分したもの）を取得し、取得値に基づいて搬送量を補正する搬送周期変動量補正手法が提案されている。特許文献１では、まず搬送ローラの振れ量が実測可能なパターンを予め印字し、振れ量を取得する。次に実印字において、先の搬送ローラの振れ量と搬送ローラの回転位置に基づいて搬送周期変動量を予測し、搬送量を一定にすべく搬送ローラの回転量を修正する。

特許第３９８８９９６号

一般的に記録装置の主要記録部は、記録ヘッドと、記録ヘッドの上流側、および記録ヘッドの下流側に設けられた複数の搬送ローラによって構成される。記録媒体への画像記録は記録媒体全域に実施されるので、各搬送ローラ単一での搬送による状態と、複数の搬送ローラの協働搬送による状態とを切り替えながら、記録媒体の搬送が行われる。

そのため複数の搬送ローラにより構成される記録装置において、特許文献１の回転搬送変動量補正を実施しようとすると、各搬送ローラ単一での搬送による状態については搬送周期変動量の補正を実施する事が可能である。しかし、複数の搬送ローラの協働搬送による状態については搬送周期変動量補正を実施することが不可能であった。そのため複数の搬送ローラにより構成される記録装置においては、例えば、複数の搬送ローラで協働搬送している領域は、複数ローラの内いずれかの搬送ローラ単一で搬送した場合と同じ補正値を用いて搬送周期変動量補正を実施していた。

その結果、搬送周期変動量補正を実施しても、複数の搬送ローラによる協働搬送の状態では搬送精度が向上せず、その領域の画像品質が向上しないという問題が発生していた。

そこで本発明は、単一あるいは複数の搬送ローラでの搬送による搬送状態に対して各搬送状態に応じた補正値による補正を実施し、搬送状態や搬送手段の回転位相に関わらず搬送精度を向上させることが目的である。

上記課題を解決するため、本発明は、記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、記録媒体の搬送方向において前記記録ヘッドの上流側に配置され、記録媒体を間欠搬送する第１の搬送ローラと、前記第１の搬送ローラを駆動する搬送モータと、前記搬送方向において前記記録ヘッドの下流側に配置され、前記搬送モータに駆動され、記録媒体を間欠搬送する第２の搬送ローラと、を備え、記録媒体を前記第１の搬送ローラによって搬送し前記第２の搬送ローラによって搬送しない第１の搬送状態から、当該記録媒体を前記第１の搬送ローラおよび前記第２の搬送ローラによってたるみを生じさせずに搬送する第２の搬送状態に切り替えた後、当該記録媒体を前記第１の搬送ローラによって搬送せず前記第２の搬送ローラによって搬送する第３の搬送状態に切り替える記録装置において、前記第１の搬送状態から前記第２の搬送状態に切り替える間欠搬送動作の後の前記第２の搬送状態の間欠搬送動作における前記搬送モータの回転量を前記第１の搬送ローラの回転位相に対応した第１の補正値と前記第２の搬送ローラの回転位相に対応した第２の補正値とに基づいて補正する補正手段を備えることを特徴とする。

上記のように構成された本発明の搬送装置によれば、搬送状態や搬送手段の回転位相に関わらず搬送精度を向上させることができる。

本発明の実施形態１の記録装置における機構部の斜視図である。本発明の実施形態１の記録装置における制御ブロック図である。本発明の実施形態１の記録装置における主搬送ローラおよび排紙ローラの回転位相間隔の概念図である。本発明の実施形態１の記録装置における各搬送状態の搬送周期変動量を取得するためのテストパターンを示す図である。本発明の実施形態１の記録装置における記録動作時の搬送周期変動量補正の制御フローを示す図である。本発明の実施形態４の記録装置における送紙部を含む搬送機構を詳細に説明するための断面図である。記録媒体搬送時の負荷と搬送量の関係を説明するための図である。

本発明を実施するための形態について、以下に図面を参照して説明する。

（実施形態１）
まず本記録装置の主要機構部について説明する。図１は本実施形態における記録装置の機構部の斜視図である。記録装置は、主にシートである記録媒体に記録を行う記録部、記録媒体を給紙する給紙部、記録媒体を搬送する送紙部、各機構の動作をコントロールする制御部から成る。以下各部について説明する。

（Ａ）記録部
記録部は、キャリッジ１に搭載された記録ヘッド（不図示）により、記録媒体に画像を記録するものである。後述する送紙部により搬送された記録媒体は、プラテン９により下方から支持され、その上部に位置する記録ヘッドからインクを吐出することによって、記録画像情報に基づいた画像が記録される。キャリッジ１は、搬送方向と交差する方向である図１のＸで示す走査方向に移動可能になっており、走査方向に移動しながら記録媒体に画像記録を行う。

（Ｂ）給紙部
給紙部（不図示）は記録部の搬送方向上流に設けられ、記録媒体の束から１枚ずつ記録媒体を分離し、送紙部に供給する。

（Ｃ）送紙部
送紙部は、給紙部の搬送方向下流側に設けられ、給紙部から給紙された記録媒体を高精度に搬送するものである。送紙部の主な機構は、主側板１０と右側板１１と左側板１２に取り付けられている。送紙部での記録媒体の搬送は、主搬送ローラ２と排紙ローラ６にて実施される。主搬送ローラ２は金属軸の表面にセラミックの微小粒をコーティングした構成になっており、その両端の金属軸部分は右側板１１と左側板１２に支持されている。ピンチローラホルダ４には、ピンチローラ３が複数架持されている。ピンチローラホルダ４はピンチローラばね（不図示）によってモーメントを受け、主搬送ローラ２に対してピンチローラ３を従動可能に圧接させている。

主搬送ローラ２の回転力は、ＤＣモータからなる搬送モータ１３の駆動力が搬送モータプーリ１４とタイミングベルト１５を介して主搬送ローラ２の軸上に設けられたプーリギア１６に伝達されることによって得られている。主搬送ローラ２の同軸上には１５０〜３６０ｌｐｉのピッチでスリットを形成したコードホイール１９が直結されている。そして、コードホイール１９上のスリットが通過する回数やタイミングを読み取る搬送ローラエンコーダセンサ２０が左側板１２に固定されている。またコードホイール１９上には、搬送ローラの原点位相を検出するためのＺ相スリットが形成されており、前記スリットと同様に搬送ローラエンコーダセンサ２０によって検出され、主搬送ローラ２の原点位相位置が検出できるよう構成されている。

プーリギア１６は、プーリ部とギア部からなり、このギア部からの駆動がアイドラギア１７を介して排紙ローラギア１８に伝達されることによって、排紙ローラ６が駆動される。排紙ローラ６は金属軸に設けられたゴムローラにより構成される。排紙ローラ６と対向する位置に設けられた拍車ホルダ（不図示）には複数の拍車７が取り付けられている。これら拍車７は棒状のコイルバネである拍車バネ８によって回転可能に軸支され、拍車バネ８の両端は拍車７が排紙ローラ６に接触した状態で拍車バネ８が撓むように支持されている。撓んだ拍車バネ８の復元力によって拍車７は排紙ローラ６へ押圧されている。

本実施形態では、主搬送ローラ２、排紙ローラ６の回転比は１：１で構成されている。加えて、主搬送ローラ２と排紙ローラ６への駆動伝達手段である搬送ローラギア１６、アイドラギア１７、排紙ローラギア１８も回転比が１：１で構成されている。この構成により、主搬送ローラ２の回転周期と排紙ローラ６の回転周期及び伝達ギアの回転周期が等しくなるため、主搬送ローラ２を１周期分回転すると排紙ローラ６および伝達ギアも１周期分回転するようになっている。つまり、ローラの偏芯やギアの伝達誤差などにより発生する、各ローラやギアの回転位相に応じて変動する搬送量誤差は、主搬送ローラ２の１回転分に全て集約することになる。本記録装置では、搬送ローラエンコーダ２０によってコードホイール１９上のスリット数をカウントする事で、主搬送ローラ２と排紙ローラ６の回転量を共通して管理する。

本記録装置は、主搬送ローラ２と排紙ローラ６を１／４周回転させる毎に走査方向に移動する記録ヘッドによって画像記録を行う動作を繰り返すことで画像を形成する。この１／４周回転は記録媒体を理想位置に搬送するために要する基準回転量であり、本発明ではこれにローラの位相位置に応じた搬送周期変動量補正を実施することで、回転量を補正する。この回転量は先のコードホイール１９上のスリットのカウント数によって管理される。

ここで、主搬送ローラ２を第１の搬送ローラ、排紙ローラ６を第２の搬送ローラと呼ぶ。また、第１の搬送ローラのみで記録媒体を搬送する状態を第１の搬送状態、第１の搬送ローラと第２の搬送ローラで協働して記録媒体を搬送する状態を第２の搬送状態、第２の搬送ローラのみで記録媒体を搬送する状態を第３の搬送状態と呼ぶことにする。

また本記録装置は第１の搬送状態の搬送周期変動量（つまり主搬送ローラ２の搬送周期変動量）と、第３の搬送状態の搬送周期変動量（つまり排紙ローラ６の搬送周期変動量）が既知であるとして、第２の搬送状態の算出搬送周期変動量を計算式によって算出する。搬送周期変動量と計算式については後述する。

（Ｄ）制御系
図２は、本実施形態の記録装置の制御の構成を説明するためのブロック図である。制御系は記録装置の各機構部の動作をコントロールするが、ここでは本発明の特徴とする部位についてのみ述べる。ＲＯＭ５０４には後述する計算式が記憶されている。ＥＥＲＯＭ５０８には前述の第１の搬送状態の搬送周期変動量と、第３の搬送状態の搬送周期変動量が回転位相間隔ごとに格納されている。ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０４に記憶された計算式に従って、ＥＥＲＯＭ５０８に格納された２つの搬送周期変動量から、算出搬送周期変動量を算出する。記録媒体搬送時には、ＣＰＵ５０１はモータドライバ５０７を介してモータ５０６を駆動し、主搬送ローラ２と排紙ローラ６を回転駆動する。この際ＣＰＵ５０１は、センサ５０５に属する搬送ローラエンコーダセンサ２０から、主搬送ローラ２と排紙ローラ６の原点位相情報と回転量情報を取得し精密な回転駆動を行う。またこの時ＣＰＵ５０１は、センサ５０５に属するエッジセンサから記録媒体の搬送状態を判断し、これに従ってそれぞれの搬送状態に該当する搬送周期変動量ないし算出搬送周期変動量に基づいて、主搬送ローラ２と排紙ローラ６の回転駆動量を補正する。

次に、図３、表１および図４を用いて、第１および第３の搬送状態の搬送周期変動量を取得する方法について述べる。なお、搬送周期変動量は、以下に述べる方法以外の、公知の技術を使って取得してもよい。また、この搬送周期変動量の取得は、実際の印字が行われる前に、工場、あるいはユーザー先にて実施される。

ここで、図３は、ローラ外周を８分割して形成される８つの回転位相間隔Ｓ１〜Ｓ８の概念図を示したものである。同図において、ポジションｐｓ１〜ｐｓ８は、後述するテストパターンの記録時において、用紙搬送が開始されるローラの回転位相の位置を示すものである。なお、本実施形態では、主搬送ローラ２と排紙ローラ６ともにローラ外周を８分割して、８つの回転位相間隔Ｓ１〜Ｓ８ごとに搬送周期変動量を格納し、これを元に基準回転量１／４周に対して搬送周期変動量補正を実施する。

表１は、各搬送状態での回転位相間隔ごとに設定される搬送量周期変動量Ｄを格納するテーブルを示したものである。

表１において、搬送量周期変動量Ｄは、第１および第３の搬送状態について、８つの回転位相間隔Ｓ１〜Ｓ８ごとに格納される。また、図４は、第１および第３の搬送状態に関わる搬送量周期変動量Ｄを取得するためのテストパターンの一例を示したものである。

初めに、前述したローラの原点位相検出処理を行うことによりローラの原点を確定させ、ローラの回転位相を管理可能な状態にする。その状態において、図４に示すようなテストパターンの記録を行う。

このテストパターンの記録にあたっては、まず第１の搬送状態である主搬送ローラ２のみの搬送でのテストパターン記録を行う。用紙先端が主搬送ローラ２を通過した後、主搬送ローラ２の回転位相がポジションｐｓ１に到達するまで用紙搬送を行う。このポジションｐｓ１の用紙の位置にて、１回目のテストパターン２００１を記録する。パターン記録終了後、ポジションｐｓ１より用紙の搬送を開始し、ローラの回転位相がポジションｐｓ２に到達するまで用紙搬送を行い、２回目のテストパターン２００２を記録する。これにより、１回目のテストパターン２００１と２回目のテストパターン２００２とのパターン間隔（ピッチ、例えば両パターンの下流側の縁同志の距離）は、ポジションｐｓ１からｐｓ２までの回転位相間隔ｓ１での搬送量に相当する。同様にして、２回目のパターン記録終了後、ポジションｐｓ２より用紙の搬送を開始し、ローラの回転位相がポジションｐｓ３に到達するまで用紙搬送を行い、３回目のテストパターン２００３を記録する。

以上の動作を、主搬送ローラ２の回転位相が再びポジションｐｓ１に戻ってくるまで繰り返し行う。本実施形態の場合、当該動作を繰り返し行うことにより９本のテストパターン２００１〜２００９が記録される。

引き続き、第３の搬送状態である排紙ローラ６のみの搬送でのテストパターン記録を行う。用紙後端が主搬送ローラ２のニップ部を通過し、排紙ローラ６の回転位相がｐｓ１に到達した後、１回目のテストパターン２０１１を記録する。次に、ポジションｐｓ１より用紙の搬送を開始し、回転位相がポジションｐｓ２に到達するまで用紙搬送を行い、２回目のテストパターン２０１２を記録する。以上の動作を、排紙ローラ６の回転位相が再びポジションｐｓ１に戻ってくるまで繰り返し行う。これにより、９本のテストパターン２０１１〜２０１９が記録される。

全てのテストパターン記録終了後、印刷済みの用紙をもう一度通紙し、テストパターン２００１〜２００９および２０１１〜２０１９のパターン間隔を、キャリッジ１に備え付けられた光学センサ１０１により測定する。

ここで、テストパターン２００１〜２００９までのパターン間隔は主搬送ローラ２の回転位相間隔Ｓ１〜Ｓ８それぞれの搬送量ＴＬＦ１〜ＴＬＦ８に対応し、テストパターン２０１１〜２０１９のパターン間隔は排紙ローラ６の回転位相間隔Ｓ１〜Ｓ８それぞれの搬送量ＴＥＪ１〜ＴＥＪ８に対応する。そのため、テストパターン２００１〜２００９のパターン間隔を測定することにより、第１の搬送状態の回転位相間隔Ｓ１〜Ｓ８それぞれにおける搬送量ＴＬＦ１〜ＴＬＦ８を取得することができる。同様に、テストパターン２０１１〜２０１９のパターン間隔を測定することにより、第３の搬送状態の回転位相間隔Ｓ１〜Ｓ８それぞれの搬送量ＴＥＪ１〜ＴＥＪ８を取得することができる。

なお、本実施形態では、第１および第３の搬送状態それぞれで９本のテストパターンを記録してパターンの間隔数を８とし、記録装置で管理しているローラの回転位相間隔数と同じにしている。しかし、例えば測定精度の向上のためパターンの間隔数をローラの回転位相間隔数より多くしてもよく、測定時間の短縮のためパターンの間隔数をローラの回転位相間隔数より少なくしてもよい。ただし、パターンの間隔数と管理するローラ回転位相間隔数が異なる場合は、測定値の補間処理などを行って回転位相間隔ごとの搬送量を算出する必要がある。

次に、上記で得られた回転位相間隔ごとの搬送量を用いて、搬送周期変動量Ｄの算出を行う。本実施形態においては、搬送周期変動量Ｄは、平均搬送量Ｚからの搬送ズレ量を示す値とする（他の形態として回転位相間隔ごとの搬送量を搬送周期変動量としてもよい）。まず、この平均搬送量Ｚの算出を行う。各搬送状態の平均搬送量は先に実施された回転位相間隔ごとの搬送量の平均値Ｚとなる。すなわち、主搬送ローラ２の平均搬送量ＺＬＦは、回転位相間隔Ｓ１〜Ｓ８それぞれの搬送量ＴＬＦ１〜ＴＬＦ８の合計を８で割ることによって算出できる。排紙ローラ６の平均搬送量ＺＥＪは回転位相間隔Ｓ１〜Ｓ８それぞれの搬送量ＴＥＪ１〜ＴＥＪ８の合計を８で割ることによって算出できる。
平均搬送量の算出後、各搬送状態毎に回転位相間隔ごとの搬送量から先の平均搬送量を引いたものを搬送周期変動量として、表１のテーブルのＤＬＦ１〜ＤＬＦ８およびＤＥＪ１〜ＤＥＪ８に格納する。すなわちＤＬＦｎ＝ＴＬＦｎ−ＺＬＦ、ＤＥＪｎ＝ＴＥＪｎ−ＺＥＪ。ｎは１〜８の整数である。

以上の一連の動作により、第１および第３の搬送状態それぞれの回転位相間隔ごとの搬送周期変動量Ｄを取得することができる。

次に２つの搬送周期変動量から残る１つの算出搬送周期変動量を算出する計算式について説明する。本実施形態では第１の搬送状態と第３の搬送状態の各々の搬送周期変動量がＥＥＰＲＯＭ５０８に格納され既知であるので、この第１と第３の搬送状態での搬送周期搬送量から、第２の搬送状態の搬送周期変動量を算出する。

ここで計算式を簡潔に導くために、まず搬送周期変動量ではなく搬送量の関係を考える。すなわち第１の搬送状態と第３の搬送状態の搬送量から第２の搬送状態の搬送量を算出する計算式を導く。

第１の搬送状態の搬送量をβＬＦ、第３の搬送状態の搬送量をβＥＪとする。また第２の搬送状態の搬送量をβＬＦＥＪとする。

ここで第２の搬送状態は、先にも述べたように、主搬送ローラと排紙ローラの搬送量が作用する搬送状態である。今主搬送ローラ単独の搬送量（βＬＦ）と排紙ローラ単独の搬送量（βＥＪ）はそれぞれ相互に独立した搬送量となっているが、βＬＦＥＪはこれらとは等しくならない。すなわち第２の搬送状態では主搬送ローラと排紙ローラの間で搬送量調整が行われβＬＦとβＥＪとは異なった値としてβＬＦＥＪが決まる。

記録媒体の搬送量は、記録媒体を介して負荷が発生すると、スリップして送り量が少なくなることが知られている。これは、既知の重さの重りをつるして、記録媒体に負荷をかけつつ記録媒体の搬送量を実測することで、重りの負荷に対してどの程度スリップが発生するかを簡単に実験で求めることができる。この実験により、例えば図７のようなグラフを得ることができる。このように、負荷が大きくなるとスリップ量が大きくなり、搬送量は減少していく。ここで、図７のようなグラフの傾きの値を、搬送特性係数αと呼ぶ。この搬送特性係数αとは負荷に対するスリップ量を示す値であり、具体的にαを説明すると、｛（負荷をかけた時の搬送量）―（負荷をかけない時の搬送量）｝／（負荷の大きさ）により算出される。よって、単位は（ｍｍ／Ｎ）となり、負の値をとる。このαは、搬送ローラと排紙ローラそれぞれに対して、実験によって得ることができる。この値をαＬＦ、αＥＪとする。

ここで主搬送ローラと排紙ローラの２軸間で何らかの力を相互に作用させてβＬＦＥＪが決まると仮定すると、各ローラ上の記録媒体の搬送量は（式１）のように書ける。ここで主搬送ローラにかかる負荷をＦＬＦ、排紙ローラにかかる負荷をＦＥＪとした。

ここで（式１）において作用・反作用の法則からＦＬＦとＦＥＪは、ＦＬＦ＝−ＦＥＪとなる。この関係を（式１）に用いて、βＬＦＥＪについて整理するとβＬＦＥＪは（式２）のように書ける。

このようにして導出された（式２）によると、βＬＦＥＪは、１／αＬＦおよび１／αＥＪを重み付け係数としてβＬＦおよびβＥＪを加重平均したものになっていることがわかる。ところで、αは負荷に対するスリップ量を表す数値であるため、この逆数１／αは負荷に対するスリップしにくさを示す数値となる。ここで、この負荷に対するスリップしにくさを示す１／αを、搬送強さと呼ぶ。このスリップしにくさをγ（＝１／α）とすると。式２は次のようになる。

従って、複数のローラで記録媒体を搬送する搬送状態である搬送量βＬＦＥＪは、各ローラの搬送量βＬＦ、βＥＪについて、各ローラの搬送強さ（スリップ）しにくさγＬＦ（＝１／αＬＦ）、γＥＪ（＝１／αＥＪ）を用いた加重平均によって算出することができる。

これを踏まえて搬送周期変動量について考える。ここで搬送周期変動量は平均搬送量からの搬送誤差量を示す値であった。よって搬送量βは平均搬送量と搬送周期変動量を足したものと等しくなる。ここで各搬送状態の平均搬送量をＺとして（式２）を整理すると、（式４）のように書ける。

ここで搬送周期変動量Ｄの添え字のｎは任意の回転位相を示す。（式４）を見ると両辺の第２項は回転位相によらない平均搬送量の関係を表すものであり、両辺の第１項は搬送周期変動量の関係（つまり添え字ｎ付きの量）を表したものになる。回転位相によって変動する要素である両辺の第１項のみを取り出すと（式５）のようになる。

結局、算出搬送周期変動量ＤＬＦＥＪｎを算出する計算式は（式２）の搬送量βを搬送周期量Ｄに入れ替えるだけであることがわかる。よって（式５）を用いれば回転位相間隔ごとの搬送周期変動量を算出できることがわかる。

図５を用いて、実際の記録動作を行いながら各搬送状態での搬送周期変動量補正を行う方法について説明する。図５は、実際の記録動作時における補正の制御フローである。

まず、記録装置が画像記録動作の信号を受けると、給紙部より用紙が給紙され、用紙が主搬送ローラ２の上流にあるエッジセンサへ進入する。この際、図５を参照するに、ステップＳ０６０１においてエッジセンサにより用紙先端位置を検知し、実際の記録開始位置までのローラ回転量の算出を行う。次に、ステップＳ０６０２により、算出されたローラ回転量を基に用紙搬送を行い、記録開始位置に用紙を位置決めする。この際、用紙先端は主搬送ローラ２を通過するため、第１の搬送状態へと移行する。

次に、ステップＳ０６０３により、用紙先端領域の記録動作を行う。記録動作は、キャリッジ１による記録ヘッドの移動と、主搬送ローラ２による搬送が繰り返され実行される。ここで、この第１の搬送状態における搬送では、搬送周期変動量ＤＬＦを用いて以下のような回転量補正が行われる。まず搬送ローラエンコーダセンサ２０からのスリット数のカウント情報に基づいて現位相位置が割り出される。次に当該位相から停止予定の位相までに格納された搬送周期変動量の加算値に基づいてローラ回転量が調節されることで、第１の搬送状態での搬送周期変動量補正が実施される。すなわち、回転開始位相から停止予定位相までの周期変動量の加算値は、搬送動作後に理想搬送に対して０になっていることが望ましいので、ローラの回転量の補正によって、周期変動によるずれ量を補正する。本実施形態における基準回転量は１／４周（つまりπ／２）であるので、例えば現時点での位相が図３のｐ３上にあるとすると、搬送周期変動量の加算値は（ＤＬＦ３＋ＤＬＦ４）である。補正すべき回転量はローラ回転量をθ（ｒａｄ）とすると、（式６）により算出される。よってこの場合、先のスリットのカウント数に基づいて、主搬送ローラ２を（式７）に示す角度回転させればよい。

これを一般化して位相ｐｎの場合の補正すべき回転角θｎは（式８）によって算出できる。

よって、主搬送ローラ２をπ／２回転させたときの搬送量を理想的な搬送量に近づけるためには、（式９）に示す角度回転させればよい。

ここでＬはローラ１回転で搬送される記録媒体の理想搬送量である。なお回転開始位相や停止予定位相が、搬送周期変動量を格納した位相間隔の間に存在する場合には、従来から知られている比率を用いた位相区間補正手法等を用いれば補正精度を向上させることができる。またＬは本実施形態では理想搬送量としたが、ローラの搬送量を実測した値であってもよい。この第１の搬送状態での補正は、用紙先端が排紙ローラ６に突入する直前の搬送まで継続して行われる。その後、用紙先端が排紙ローラ６に突入し、第２の搬送状態へ移行する（ステップＳ０６０４）。

ステップＳ０６０４まで到達すると、ステップＳ０６０５により、ここまで適用していた搬送周期変動量ＤＬＦを算出搬送周期変動量に切り替える。算出搬送周期変動量は前述のように第１の搬送状態の搬送周期変動量ＤＬＦと、第２の搬送状態の搬送変動量ＤＥＪと両ローラの位相位置を元に（式２）によって算出することができる。ステップ０６０５では先のステップと同様に搬送ローラエンコーダセンサ２０からのスリット数のカウント情報に基づいて現位相位置を割り出しつつ、今度は算出搬送周期変動量に従ってローラ回転量を調節しながら、第２の搬送状態の記録動作が実行される。この算出搬送周期変動量を用いた補正は、用紙後端が主搬送ローラ２を通過する直前の搬送まで継続して行われる。なお、用紙後端が主搬送ローラ２を通過するタイミングは、用紙先端検知位置と記録する画像情報によって入力される用紙長さとを基に算出してもよく、また、エッジセンサにより新たに用紙後端位置を検知して算出してもよい。

次に、ステップＳ０６０６のように用紙後端が主搬送ローラ２を通過し、第３の搬送状態へ移行すると、ステップＳ０６０７において適用する搬送周期変動量をＤＥＪに切り替える。その後、前述の補正方法と同様に、ＤＥＪにより搬送量を補正しながら、用紙後端領域の記録動作が実行される。この記録動作が終了すると、用紙全領域の画像記録が完了する。その後、画像記録された用紙は、排紙ローラ６によって排紙トレイ上へ排出され、画像記録動作が完了することになる。

本実施形態では、第２の搬送状態の算出搬送周期変動量を、記録動作中に算出しローラ回転量を調整した。この算出搬送周期変動量を記録前に予め算出し、記録装置内部に記憶しておいて、記録動作中に記憶した算出搬送周期変動量に従って回転量を調整してもよい。

また、本実施形態では第１の搬送状態と第３の搬送状態の搬送周期変動量を既知としたが、これに限られるものではなく、３つの搬送状態の内、いずれか２つの搬送状態がわかっていればよい。

また、本実施形態では、第２の搬送状態の搬送周期変動量を、第１の搬送状態と第３の搬送状態の搬送周期変動量から算出したが、実測を行って搬送周期変動量を予め取得しておいてもよい。ただしこの場合には、本実施形態に比べ実測にかかるコストが増加する恐れがある。

また、本実施形態は、従来より実施されている搬送ローラ径の大小や、搬送パス内に発生するバックテンションによるスリップといった、周期変動と区別される定常的な搬送ズレを補正する定常搬送補正と同時に実施すれば、さらに画像品質を向上させることができる。

なお本実施形態では、搬送周期変動量という搬送量を用いてローラの回転量を補正したが、逆数である補正値として算出を行ってもよい。

以上、本実施形態によれば、第１の搬送ローラのみによって搬送される搬送状態と、第１の搬送ローラと第２の搬送ローラによって協働して搬送される搬送状態と、第２の搬送ローラのみによって搬送される搬送状態における、搬送周期変動量をそれぞれ補正することができるので、従来の技術に比べて画像品質を向上させることができる。

搬送変動量を平均の搬送量に対する誤差の搬送量として算出したが、理想的な目標搬送量に対する誤差として計算してもよい。

（実施形態２）
実施形態１では、記録媒体の種類、サイズが変わった場合の対応については述べていない。本実施形態では記録する記録媒体の種類、サイズが変わった場合の搬送周期変動量補正に対応する。本実施形態のうち、実施形態１との違いは記録媒体の種類、サイズに応じた算出搬送周期変動量の算出を実施することである。その他の構成については実施形態１と同じであるため説明を省略する。

先にも述べたように搬送ローラの周期的な搬送量の変動は駆動伝達手段の振れによるものである。よって記録媒体の種類やサイズが変わっても、単一の搬送ローラで記録媒体を搬送する際には搬送周期変動量は変わらない。一方、負荷に対するスリップ量を示した値である搬送特性係数αは、記録媒体の種類とサイズが変わった場合、変化することがわかっている。よって複数の搬送ローラで記録媒体を搬送する状態においては、（式２）より搬送周期変動量が種類、サイズによって変わることがわかる。

本実施形態では、記録媒体の種類とサイズに応じてαを表２のように予め格納しておく。

記録動作時の第２の搬送状態の回転補正時（図５のステップＳ０６０５）には、記録媒体の種類とサイズに応じてαを切り替えて算出搬送周期変動量を計算する。なお本実施形態では記録媒体の種類はＡ、Ｂ、Ｃの３種、サイズは大、中、小の３種が存在する。

以上、本実施形態によれば、第１の搬送ローラのみによって搬送される搬送状態と、第１の搬送ローラと第２の搬送ローラによって協働して搬送される搬送状態と、第２の搬送ローラのみによって搬送される搬送状態における、搬送周期変動量を記録媒体の種類とサイズに応じて、それぞれ補正することができるので、実施形態１の記録装置に比べて画像品質向上の適用範囲を拡大することができる。

（実施形態３）
実施形態１、２では第１の搬送ローラと第２の搬送ローラの回転比は１：１とした。本発明はローラの回転比が１：１の場合だけでなく、任意のｍ：ｎの場合にも適用できる。そこで実施形態３では搬送ローラの回転比が２：１の場合について述べる。回転比以外の要素は実施形態１と同じであるため説明を省略する。

ここで第１の搬送ローラの回転量をθＬＦ、第２の搬送ローラの回転量をθＥＪとすると、回転比は２：１であるのでθＥＪ＝２・θＬＦとなる。今、２本の搬送ローラの回転量を検出する搬送ローラエンコーダセンサ２０は第１の搬送ローラ上に設けられているので、第２の搬送ローラの回転量はθＬＦを用いて調整する必要がある。

一方搬送ローラの周期的な搬送量の変動は必ず搬送ローラの１周で循環する変動量である。よって２本の搬送ローラの搬送周期変動量ＥＬＦ，ＥＥＪは、各ローラの１周に渡って位相毎に格納される。表３は搬送周期変動量ＥＬＦ、ＥＥＪを格納したテーブルを示す図である。

表３に示すように第１の搬送ローラ基準で格納される第２の搬送ローラの搬送周期変動量は、第１の搬送ローラ基準で見ると１／２周分のデータとなる。回転周期が２つのローラ間で異なったとしても、実際の印字時において回転開始位相と停止予定位相がわかっていれば回転量の補正算出方法は同様であり、実施形態１で述べた搬送周期変動量補正方法を用いれば、回転量の補正が実施できる。

なお回転比の関係で第１の搬送ローラ上に設けられたセンサのみでは、２つの搬送ローラの原点位相を管理できなくなる場合がある。その場合は両ローラにセンサをとりつければよい。

（実施形態４）
実施形態１から３では、記録媒体の搬送に２本の搬送ローラを用いていた。本発明は２本のローラを用いる場合だけでなく、さらに多くの搬送ローラを用いる場合にも適用できる。そこで実施形態４では記録媒体の搬送に３本の搬送ローラを用いる場合について述べる。本実施形態では、３本の搬送ローラの各ローラについてそれぞれ１軸で記録媒体を搬送した際の搬送周期変動量が既知とする。記録媒体搬送中に存在する、その他の搬送状態の搬送変動量については、実施形態１同様に搬送周期変動量を計算式によって算出し、回転補正する。

図６は本実施形態の記録装置における送紙部を含む搬送機構を詳細に説明するための断面模式図である。本実施形態での記録媒体の搬送は、上流ローラ６０および中間ローラ７０、下流ローラ８０の３つのローラを用いて実施される。各ローラの回転比は１：１：１である。給紙された記録媒体は、不図示のガイド部材により案内され、上流ローラ６０およびピンチローラ６２からなる上流ローラ対に進入し搬送が行われる。上流ローラ対により搬送された記録媒体は、中間ローラ７０および中間拍車７２からなる中間ローラ対に進入し搬送され、その後、下流ローラ８０および下流拍車８２からなる下流ローラに進入する。このように、上流ローラ６０および中間ローラ７０、下流ローラ８０にて搬送動作を行う間に、各ローラ間に配置された２つの記録ヘッドによって画像記録を行い、記録媒体に画像が記録される。画像記録が完了すると、最終的に下流ローラ８０により、不図示の排紙トレイに排出される。

画像記録時の記録媒体の搬送は、搬送状態を変更しながら実施される。ここで、記録媒体の搬送状態として、上流ローラ６０および中間ローラ７０、下流ローラ８０それぞれのローラのみで搬送される搬送状態を、搬送状態ＣＡおよび搬送状態ＣＢ、搬送状態ＣＣとする。また、２軸での搬送状態について、上流ローラ６０と中間ローラ７０との２軸で搬送される搬送状態を搬送状態ＣＡＢ、中間ローラ７０と下流ローラ８０との２軸で搬送される搬送状態を搬送状態ＣＢＣとする。また、３軸での搬送について、上流ローラ６０と中間ローラ７０と下流ローラ８０との３軸で搬送される搬送状態を搬送状態ＣＡＢＣとする。記録媒体の搬送方向の長さにもよるが、本実施形態の搬送は、上記の最大６つの搬送状態により実施されることになる。

ここで、表４は本実施形態における各搬送状態の搬送周期変動量を回転位相間隔ごとに格納したテーブルを示したものである。

表４に示すように搬送状態ＣＡの搬送周期変動量はＴＡ１〜ＴＡ８、搬送状態ＣＢの搬送周期変動量はＴＢ１〜ＴＢ８、搬送状態ＣＣの搬送周期変動量はＣＡ１〜ＣＡ８である。以後各搬送状態の搬送周期変動量はＴＡのように位相を示す添え字を省略して表す。表５は各搬送状態の搬送周期変動量の算出に必要な搬送特性係数αを格納したテーブルを示したものである。

先に述べたように、搬送特性係数αは、各搬送ローラ毎の負荷に対するスリップ量を示す値であるので、各ローラ１軸のみでの搬送状態である搬送状態ＣＡおよびＣＢ、ＣＣだけに設定される。

ここで既知のＣＡ、ＣＢ、ＣＣ以外の搬送状態の搬送周期変動量の算出方法について説明する。基本的な算出の考え方は、先に述べたものと同様である。つまり、「複数の搬送手段の協働搬送量は、各搬送手段の負荷に対するスリップしにくさを重み付け係数として各搬送手段の搬送量を加重平均した搬送量である」関係に基づく。実施形態１では搬送に関与するローラが２軸である場合を述べたが、この考え方は２軸に限らずより多くのローラが関与する場合であっても適用可能である。

ここでも先の計算式を導くために、実施形態１と同じように搬送周期変動量ではなく搬送量の関係を考える。各搬送状態の搬送量をβとする。まず、２軸が関与する搬送状態の搬送量、つまり、搬送状態ＣＡＢおよびＣＢＣの搬送量βＡＢおよびβＢＣに関しては、実施形態１の（式２）と同様の形で、以下の（式１０）および（式１１）のように記述することができる。

また、３軸が関与する搬送状態の搬送量、つまり、搬送状態ＣＡＢＣの搬送量βＡＢＣに関しては、同様の考え方に基づき、以下の（式１２）の形で記述することができる。つまり、βＡＢＣは、搬送量βＡおよびβＢ、βＣを、搬送強さ１／αＡおよび１／αＢ、１／αＣを重み付け係数として加重平均したもので表せる。

よって上記の（式１０）および（式１１）、（式１２）により、３つの搬送状態の搬送量から６つすべての搬送状態の搬送量を算出することができる。先の実施形態１の計算式の考え方に従えば、搬送量βを搬送周期変動量Ｔに置き換えることができる。つまり今ＴＡ、ＴＢ、ＴＣの３つの搬送状態の搬送周期変動量がわかっているので、（式１０）、（式１１）、（式１２）を用いて、６つ全ての搬送状態の搬送周期変動量を計算することができる。

このように算出された搬送周期変動量と予め格納された搬送周期変動量を用いれば、先の実施形態と同様に各搬送状態に応じた搬送周期変動量補正を実施する事ができる。

搬送周期変動量の実測に用いる用紙長さが、上流ローラ６０と下流ローラ８０との間隔より長い場合、中間ローラ７０のみでの搬送による搬送状態ＣＢは存在しない。このような場合においても、次のような組み合わせにより、３つの搬送状態の搬送周期変動量の実測から、全ての搬送状態の搬送周期変動量を求めることが可能になる。例えば、ＴＡとＴＣに加えＴＡＢを実測により求めた場合でも、（式５）によりＴＢを算出でき、その後、算出したＴＢを用いて（式４）および（式５）を解けば、全ての搬送状態の搬送周期変動量が求まる。また、ＴＡとＴＡＢとＴＡＢＣを実測により求めた場合でも、同様の考え方により全てを求めることができるのは説明するまでもない。従って、記録媒体の搬送に３つのローラを用いた場合に関しては、適切に選択した３つの搬送状態の搬送周期変動量の実測から、残る全ての搬送状態の搬送周期変動量を求めることができる。

なお、本実施形態では、３つのローラを用いた場合を述べたが、より多くのローラを用いた場合でも、用いたローラの数だけの搬送状態の搬送周期変動量の実測により、全ての搬送状態の搬送周期変動量を求めることが可能である。例えば、記録媒体の搬送において、ｎ本のローラを用いた場合、最大｛ｎ・（ｎ＋１）／２｝の数の搬送状態が存在することになるが、ｎの数だけの搬送状態の実測を行えばよい。なぜならば、複数のローラを協働して搬送する搬送状態の搬送周期変動量は、各ローラ１軸での搬送周期変動量および搬送特性係数により計算式を立てられるので、各ローラ１軸での搬送周期変動量が求まれば全ての搬送周期変動量を算出できるからである。また、任意のローラでの１軸の搬送周期変動量が実測されなくても、そのローラが関与している搬送状態の搬送周期変動量により換算できることは説明するまでもない。

上記各実施形態においては、各位相区間Ｓ１〜Ｓ８における搬送量の変動量を求め、変動量に基づいて駆動量（回転角）の補正値を求めた。これに対し各位相区間Ｓ１〜Ｓ８における搬送量の変動量を求め、変動量に基づいて回転速度の（回転角速度）の補正値を求めてもよい。

このように記録媒体を搬送する搬送ローラの組み合わせに応じた、回転位相間隔ごとの搬送周期変動量を実測、あるいは計算によって取得し、実際の記録時には搬送ローラの位相に応じて搬送周期変動量を元に各搬送ローラの回転量を変更する。計算は「複数の搬送手段の協働搬送量は、各搬送手段の負荷に対するスリップしにくさを重み付け係数として各搬送手段の搬送量を加重平均した搬送量である」関係に基づいて行う。

以上のように、単一あるいは複数の搬送ローラでの搬送による搬送状態の搬送周期変動に対して各搬送状態に応じた搬送周期変動量補正を実施し、画像全域の品質を向上させることができる。

１キャリッジ
２主搬送ローラ
６排紙ローラ
１９コードホイール
２０搬送ローラエンコーダセンサ
６０上流ローラ
７０中間ローラ
８０下流ローラ

Claims

記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、
記録媒体の搬送方向において前記記録ヘッドの上流側に配置され、記録媒体を間欠搬送する第１の搬送ローラと、
前記第１の搬送ローラを駆動する搬送モータと、
前記搬送方向において前記記録ヘッドの下流側に配置され、前記搬送モータに駆動され、記録媒体を間欠搬送する第２の搬送ローラと、を備え、
記録媒体を前記第１の搬送ローラによって搬送し前記第２の搬送ローラによって搬送しない第１の搬送状態から、当該記録媒体を前記第１の搬送ローラおよび前記第２の搬送ローラによってたるみを生じさせずに搬送する第２の搬送状態に切り替えた後、当該記録媒体を前記第１の搬送ローラによって搬送せず前記第２の搬送ローラによって搬送する第３の搬送状態に切り替える記録装置において、
前記第１の搬送状態から前記第２の搬送状態に切り替える間欠搬送動作の後の前記第２の搬送状態の間欠搬送動作における前記搬送モータの回転量を前記第１の搬送ローラの回転位相に対応した第１の補正値と前記第２の搬送ローラの回転位相に対応した第２の補正値とに基づいて補正する補正手段を備えることを特徴とする記録装置。
前記記録ヘッドによって記録されたテストパターンを読み取って、前記第１の搬送ローラの回転位相に対応した第１の搬送誤差量と、前記第２の搬送ローラの回転位相に対応した第２の搬送誤差量とを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記第１の搬送誤差量と前記第２の搬送誤差量とを記憶する記憶手段と、を更に備え、
前記第１の補正値は前記第１の搬送誤差量に基づいて決定され、前記第２の補正値は前記第２の搬送誤差量に基づいて決定され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の搬送状態における回転位相に対応した搬送誤差量を、前記第１の搬送ローラの負荷に対するスリップしにくさと前記第２の搬送ローラの負荷に対するスリップしにくさとを重み付け係数として、前記第１の搬送誤差量と前記第２の搬送誤差量とを加重平均して算出する算出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記算出手段によって算出された搬送誤差量に基づいて、前記回転量を補正することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
前記第１の搬送ローラの原点位相および前記第２の搬送ローラの原点位相を検出する検出手段を更に備え、
前記第１の補正値は前記第１の搬送ローラの原点位相からの位相位置に対応した補正値であり、前記第２の補正値は前記第２の搬送ローラの原点位相からの位相位置に対応した補正値であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記記録ヘッドによって記録されたテストパターンを読み取って、前記第１の搬送ローラの原点位相からの位相位置に応じた搬送の周期的な変動である第１の搬送周期変動量と、前記第２の搬送ローラの原点位相からの位相位置に応じた搬送の周期的な変動である第２の搬送周期変動量とを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記第１の搬送周期変動量と前記第第２の搬送周期変動量とを記憶する記憶手段と、を更に備え、
前記第１の補正値は前記第１の搬送周期変動量に基づいて決定され、前記第２の補正値は前記第２の搬送周期変動量に基づいて決定されることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
前記第２の搬送状態における搬送周期変動量を、前記第１の搬送ローラの負荷に対するスリップしにくさと前記第２の搬送ローラの負荷に対するスリップしにくさとを重み付け係数として、前記第１の搬送周期変動量と前記第２の搬送周期変動量とを加重平均して算出する算出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記算出手段によって算出された搬送周期変動量に基づいて、前記回転量を補正することを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
前記算出手段は、記録媒体への記録前に予め前記搬送周期変動量を算出していることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
前記補正手段は、記録媒体の種類またはサイズに応じて前記回転量を補正することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の記録装置。