JP6061579B2 - 記録装置および搬送量の補正値の算出方法 - Google Patents

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、記録装置内の機構部品の要求精度は非常に高くなっている。特に、記録媒体を搬送するローラに関しては、記録媒体の搬送量が搬送するローラの外径に略比例することが一般的に知られており、非常に高い精度が要求されている。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、部品の精度に頼ることなく高品質な画像記録を実施する技術が求められている。

また、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、また下流側に設けられた複数の搬送ローラで構成される。記録媒体への記録は、複数の搬送ローラを用いて記録媒体を保持、搬送しつつ、記録ヘッドで記録媒体に記録をすることで実施される。このような記録装置での記録媒体の搬送においては、記録媒体を搬送するローラの切り替わりなど、搬送を行う条件によって、記録媒体の搬送量が変化する。よって、記録媒体全域に高品質な画像記録を実施するには、それぞれの搬送条件に応じて搬送量を補正する必要がある。

上記に対応するため、特許文献１で、用紙にパターンを記録させ、記録されたパターンを読み取ることで搬送量を実測し、その実測値から算出された補正値により補正を行う記録媒体搬送補正手法が述べられている。このような補正手法において、記録媒体の全域にわたってなるべく多くのパターンを記録するために、記録ヘッドに対して搬送方向の上流側の搬送ローラから記録媒体の後端が抜けるタイミングで使用ノズルを搬送下流側にシフトする技術が提案されている。

特開２００８−３０４５５号公報

パターンの読み取りを伴う記録媒体搬送補正技術においては、各搬送条件の補正を精度良く行うという点に加え、搬送量の実測に伴う計測時間を短縮するという点にも考慮する必要がある。計測時間が長くなると、例えば、工場などで装置を製造する際に実測を行う場合には、装置の製造に関わる時間が長くなり、結果的に製造コストの増加につながる。また、ユーザー先で実測を行う場合でも、計測時間の長さによりストレスを感じることになる。従って、いかに少ない計測時間で精度良く補正ができるかが重要である。

しかしながら、先に挙げた特許文献１の技術では、補正精度の確保と計測時間の短縮の両立を実現することは困難である。なぜならば、特許文献１に記載の記録装置は、記録媒体の先端から後端に至るまでの全領域で実測を行っており、計測時間が長くなるからである。よって、計測時間の短縮のためには、全領域ではなく適切に選択された領域にて実測を行い、その実測を基に他の条件での搬送量を推定することが望ましい。

本発明は搬送のための補正値を求めるための搬送量の実測の手間や時間を削減することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、シートに画像を記録する記録手段と、シートの搬送方向において前記記録手段の上流側に配置され、シートを搬送する第１の搬送手段と、前記搬送方向において前記記録手段の下流側に配置され、シートを搬送する第２の搬送手段と、を備える記録装置であって、シートを前記第１の搬送手段および前記第２の搬送手段によってたるみを生じさせずに搬送する第２の搬送状態における搬送量が、シートを前記第２の搬送手段によって搬送せず前記第１の搬送手段によって搬送する第１の搬送状態における搬送量と、シートを前記第１の搬送手段によって搬送せず前記第２の搬送手段によって搬送する第３の搬送状態における搬送量とに、前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段のシートに対するスリップしにくさを重み付け係数として加重平均したものであることに基づき、前記第１の搬送状態における搬送量、前記第２の搬送状態における搬送量、および前記第３の搬送状態における搬送量のうちいずれか２つの搬送量から残りの搬送量を算出し、当該算出された搬送量に基づいて当該搬送状態における搬送量を補正することを特徴とする。

本発明によれば、搬送のための補正値を求めるための搬送量の実測の手間や時間を削減することを目的とする。

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送紙部を含む搬送機構を詳細に説明するための側面図である。 本発明の実施形態１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斜視図である。 本発明の実施形態１の記録装置における画像記録時の搬送動作の状態変化を説明するための断面模式図である。 本発明の実施形態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各搬送状態の搬送量を実測する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量補正の制御フローを示す図である。 本発明の実施形態２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。 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。

（実施形態１）
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。

（Ａ）記録部
記録部は、キャリッジ５０に搭載された記録ヘッド７により、シートである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３４に下方から支持され、その上部に位置する記録ヘッド７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。記録ヘッド７とこれにインクを供給するインクタンク７１を搭載したキャリッジ５０は、図１のＸで示す搬送方向と交差する方向である走査方向へ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幅方向の画像記録を行う。

（Ｂ）送紙部
送紙部は、給紙部２１の搬送方向下流側に配置され、１枚ずつに分離されて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、曲げ起こした板金シャーシ１１およびモールド成型のシャーシ９７、９８に取り付けられている。送紙部での記録媒体の搬送は、搬送ローラ３６と後述する排紙ローラ４０にて実施される。これら搬送ローラ３６および排紙ローラ４０は、本発明の第１および第２の搬送ローラに該当する。搬送ローラ３６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、その両軸の金属部分はシャーシ９７、９８に取り付けられた軸受け部に支持されている。ピンチローラホルダ３０には、ピンチローラばね３１によって搬送ローラ３６の表面に付勢されている複数のピンチローラ３７が保持されており、ピンチローラ３７は搬送ローラ３６の表面に当接しこれに従動する。

図２および図３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側面図および斜視図である。搬送ローラ３６の回転力は、ＤＣモータからなる搬送モータ３５の駆動力がタイミングベルト３９を介して搬送ローラ３６の軸上に設けられたプーリギア３６１に伝達されることによって得られている。搬送ローラ３６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３６２が直結されている。そして、搬送ローラエンコーダセンサ３６３は、コードホイール３６２上のスリットに対応する、シャーシ９８の図の位置に固定されている。本実施形態では、搬送ローラエンコーダセンサ３６３によってコードホイール３６２上のスリット数をカウントすることで、搬送ローラ３６と後述する排紙ローラ４０の回転量を共通して管理する。

プーリギア３６１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４５を介して排紙ローラギア４０４に伝達されることによって、排紙ローラ４０が駆動される。排紙ローラ４０は金属軸に設けられたゴムローラにより構成される。排紙ローラと対向する位置に設けられた拍車ホルダ４３には複数の拍車が取り付けられており、これら拍車はコイルバネを棒状に設けた拍車バネによって排紙ローラ４０の方へ押圧されている。

本実施形態では、搬送ローラ３６、排紙ローラ４０の回転比は１：１である。加えて、搬送ローラ３６と排紙ローラ４０への駆動伝達手段である搬送ローラギア３６１、アイドラギア４５、排紙ローラギア４０４も回転比が１：１である。この構成により、搬送ローラ３６の回転周期と排紙ローラ４０の回転周期及び伝達ギアの回転周期が等しくなるため、搬送ローラ３６を１回転させると排紙ローラ４０および伝達ギアも１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の周期は、搬送ローラ３６の１回転分で一巡する。

ここで、図４（ａ）〜（ｃ）を用い、画像記録時の搬送動作について、搬送状態の変化に着目しながら説明を行う。先に述べたように、画像記録のための記録媒体の搬送は、搬送を担うローラが交代しながら実施される。給紙された記録媒体Ｐはペーパーガイド３８とピンチローラホルダ３０に案内され、記録媒体Ｐの先端が搬送ローラ３６に進入する。記録媒体Ｐの先端領域の画像記録時には、図４（ａ）のように、搬送ローラ３６のみでの搬送となる。記録媒体Ｐの中間領域の画像記録時には、図４（ｂ）のように、記録媒体Ｐの先端が排紙ローラ４０に進入し、搬送ローラ３６および排紙ローラ４０の双方による搬送となる。録媒体Ｐの後端領域の画像記録時には、図４（ｃ）のように、記録媒体Ｐの後端が搬送ローラ３６を通過し、排紙ローラ４０のみでの搬送となる。このような３つの搬送状態を、第１の搬送状態（搬送ローラ３６のみ）、第２の搬送状態（搬送ローラ３６と排紙ローラ４０の双方）、第３の搬送状態（排紙ローラ４０のみ）と呼ぶ。このように、画像記録がなされる記録媒体の領域の違いにより記録媒体の搬送に関与するローラが異なるため、それぞれの搬送状態に応じた搬送量制御が必要となる。また、各搬送状態の切り替わりのタイミングは、ピンチローラホルダ３０に設けられた記録媒体の端部を検出するためのエッジセンサ３２１により、その検出情報に基づいて算出される。

（Ｃ）制御系
図５は、本実施形態の記録装置の制御部９１の構成を説明するためのブロック図である。ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０４に記憶された各種プログラムに従って、コントローラ５０２を介して装置内の各機構の制御を行う。その際、ＲＡＭ５０３は各種データの一次的な保存や処理を実行する際のワークエリアとして使用される。外部に接続されたホスト装置から受信した画像データに対し、ＣＰＵ５０１は記録装置が記録できるような記録信号に変換するための画像処理を行う。そして、モータドライバ５０７を介して各種モータ５０６を駆動し、また、記録ヘッドドライバ５０９を介して記録ヘッド７を駆動して、記録媒体に画像を記録する。図５において、モータ５０６やモータドライバ５０７は、搬送モータ３５やキャリッジを駆動するモータなど、複数のモータおよびそれぞれのモータドライバを一括して示している。

電気的に書き込み可能なＥＥＰＲＯＭ５０８には、工場やユーザー先での設定値や更新されるデータが格納されており、このデータはコントローラ５０２及びＣＰＵ５０１によって制御パラメータとして用いられる。センサ５０５は、装置内の各所に設置された温度センサやエンコーダセンサを一括して示したものであり、先述した搬送ローラエンコーダセンサ３６３も、その１つとなっている。ＣＰＵ５０１は、搬送ローラエンコーダセンサ３６３がスリットを検知したカウント情報を、随時ＲＡＭ５０３のリングバッファにインクリメントする。後に説明する２つの搬送量から残る１つの搬送量を算出する計算式はＲＯＭ５０４に格納され、実測あるいは計算により求められた搬送量や搬送量補正値などはＥＥＰＲＯＭ５０８に格納される。これらを適宜参照、あるいは計算しながら、搬送量補正を行う。

次に本発明の特徴である、２つの搬送状態の搬送量から、残る１つの搬送状態の搬送量を算出する計算式について説明する。

ここでの説明は、搬送ローラと排紙ローラの各々を、同じ所定回転量だけ回転させたときのそれぞれの搬送量がわかっているものとして、搬送ローラと排紙ローラで協働して記録媒体を搬送した際の搬送量を算出する。つまり、前述した第１および第３の搬送状態での搬送量から、第２の搬送状態での搬送量を算出する場合の説明を行う。

搬送ローラの所定回転量（所定回転角）に対する搬送量（搬送距離）をβＬＦ、排紙ローラの所定回転量（所定回転角）に対する搬送量（搬送距離）をβＥＪとする。この２つの搬送量は、それぞれ後述する搬送量実測手法を用いて予め実測、算出されているものとする。また、βＬＦとβＥＪは、βＬＦ＞βＥＪの関係になっているものとする（この状況はＬＦローラの直径をＥＪローラの直径より大きくするなどすれば、簡単に実現可能である）。また、搬送ローラと排紙ローラで協働して記録媒体を搬送した際の搬送量をβＬＦＥＪとする。このβＬＦＥＪを、既知のβＬＦとβＥＪから算出する。

搬送ローラのみで搬送した搬送量（βＬＦ）と排紙ローラのみで搬送した搬送量（βＥＪ）がそれぞれ異なる値をとった場合、双方で搬送した際の搬送量が２つの搬送量の間の値となる。この際、記録装置内部では以下のような現象が発生する。所定回転量に対して用紙をより多く搬送する搬送ローラは、用紙をより少なく搬送する排紙ローラの外周面に対して、記録媒体を介して搬送方向下流方向に押す力（フォワードテンション）を作用させる。この力によって、排紙ローラには搬送ローラから記録媒体の搬送を助けるような力が付与され、この結果、排紙ローラの所定回転角度（例えば単位回転角度）あたりの記録媒体の搬送距離が見かけ上増加する。一方、搬送ローラの外周面には、作用・反作用の法則から排紙ローラに付与された力と同等な力が反対方向（搬送方向に関して上流方向）に発生し（バックテンション）する。このバックテンションにより、搬送ローラの所定回転角度（例えば単位回転角度）あたりの記録媒体の搬送距離は見かけ上減少する。この記録媒体を介したローラ間の力の授受は、両ローラの単位回転角度あたりの搬送量が見かけ上等しくなるように行われる。よって、βＬＦＥＪは、βＬＦとβＥＪの間の値になる。また、ローラ間で力を相互に作用させるので、βＬＦＥＪは各ローラの外力（負荷）に対する搬送特性の影響を受ける。

ここで、負荷に対する搬送特性について述べる。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ローラを所定回転角度回転させたときの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９のようなグラフを得ることができる。このように、負荷が大きくなるにつれてスリップ量が大きくなり、所定回転角度あたりの搬送量は減少していく。ここで、図９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。

以上により、搬送ローラと排紙ローラの２軸での搬送量βＬＦＥＪは、各ローラに負荷をかけた時の搬送量となるため、各ローラごとに搬送特性係数αを用いた式で表すことができる。よって、ローラ間で相互に作用する力について、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とすると、βＬＦＥＪは各ローラごとに数１の形で記述することができる。

また、ＦＬＦとＦＥＪの関係は、作用・反作用の法則からＦＬＦ＝−ＦＥＪとなる。この関係を用いて数１を変換すると、βＬＦＥＪは、βＬＦおよびβＥＪ、また、αＬＦおよびαＥＪを用いた数２の形で表せる。

このように導出された数２を見ると、βＬＦＥＪが、βＬＦおよびβＥＪを１／αＬＦおよび１／αＥＪを用いて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。従って、各ローラで協働搬送する時の搬送量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。

次に、先の計算式を用いて第１および第２、第３の搬送状態の各搬送動作における搬送量の補正値を算出する方法について述べる。この搬送量の補正値算出は、実際の印字が行われる前に、工場、あるいはユーザーにて実施される。

各状態の補正値算出方法の基本的な手順は、まず、ローラの回転量を管理した状態で記録媒体の搬送を行い、上記３つの搬送状態の内、いずれか２つの搬送状態での記録媒体搬送量を実測する。その実測結果から所定回転量分の搬送量を換算する。次に、前述の数２または数３を用いて、求められた２つの搬送状態での搬送量から残り１つの搬送状態での搬送量の算出を行う。そして、３つの搬送量に基づいて、３つの搬送状態での搬送量補正値を算出する。本実施形態では、第１の搬送状態である搬送ローラ３６のみでの搬送量と、第３の搬送状態である排紙ローラのみでの搬送量を実測する場合の説明を行う。この２つの実測結果により、第２の搬送状態である搬送ローラ３６および排紙ローラ４０の２軸での搬送量が算出されることになる。

ここで、表１は、本実施形態における各搬送状態の搬送量補正値、およびこの補正値の算出に必要な値を格納したテーブルを示したものである。同図において、搬送量ＴＬＦ、ＴＬＦＥＪ、ＴＥＪとは、所定回転量分の搬送量を示す値である。本実施形態においては、ローラ１回転分の搬送量として格納する。また、搬送特性係数αＬＦ、αＥＪは、前述のように、負荷に対するスリップ量を示す値であり、事前に格納されるものである。また、搬送量補正値ＳＬＦ、ＳＬＦＥＪ、ＳＥＪとは後述する補正値を格納したものである。

次に、表１で示したテーブルの内、搬送量Ｔの取得方法について述べる。図６は、上記３つの搬送量の内、第１および第３の搬送状態に関わる搬送量ＴＬＦおよびＴＥＪ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。

このテストパターンの記録にあたっては、まず第１の搬送状態である搬送ローラ３６のみの搬送でのテストパターン記録を行う。用紙が搬送ローラ３６を通過し、テストパターン記録位置まで搬送された後、１回目のテストパターン０７０１を記録する。パターン記録終了後、ローラ回転量を管理した状態で、僅かにローラを回転し、２回目のテストパターン０７０２を記録する。同様に、僅かにローラを回転し、３回目のテストパターン０７０３を記録する。３つのパターンを記録した後、１回目のテストパターン０７０１記録位置からローラ１回転分に相当する位置まで用紙搬送を行い、４回目のテストパターン０７１１を記録する。その後、随時ローラを回転し用紙搬送を行いながら、２回目および３回目のテストパターン０７０２、０７０３記録位置からローラ１回転分に相当する位置にて、５回目および６回目のテストパターン０７１２、０７１３を記録する。以上により、第１の搬送状態でのテストパターン記録が終了する。ここで、１回目のテストパターン０７０１と４回目のテストパターン０７１１の間隔（ここでは例えば両パターンの下流側の縁同志の距離）は搬送ローラ１回転分の搬送量に相当する。同様に、２回目と５回目のテストパターン０７０２、７１２の間隔、３回目と６回目のテストパターン０７０３と０７１３との間隔も、それぞれ搬送ローラ１回転分の搬送量に相当する。

引き続き、第３の搬送状態である排紙ローラ４０のみの搬送でのテストパターン記録を行う。用紙後端が搬送ローラ３６のニップ部を通過し、テストパターン記録位置まで搬送された後、１回目のテストパターン０７２１を記録する。次に、先に述べた第１の搬送状態でのテストパターン記録と同様の方法で、ローラ回転量を制御しながら、５つのテストパターン０７２２〜０７３３を記録する。これにより、テストパターン０７２１、０７２２、０７２３と、テストパターン０７３１、０７３２、０７３３との間隔は、それぞれ排紙ローラ１回転分の搬送量に相当する。

全てのテストパターン記録終了後、パターン記録済みの用紙を再通紙し、テストパターン０７０１、０７０２、０７０３と、テストパターン０７１１、０７１２、０７１３との間隔を、キャリッジ５０に備え付けられた光学センサ５１（図４に図示）により測定する。次に、同様の測定方法により、テストパターン０７２１、０７２２、０７２３と、テストパターン０７３１、０７３２、０７３３との間隔を測定する。

ここで、上記で測定したテストパターンの間隔は、搬送ローラおよび排紙ローラの１回転分の搬送量に対応するため、これら間隔の測定より、搬送ローラおよび排紙ローラの１回転分の搬送量を取得する事ができる。第１および第３の搬送状態それぞれの領域で測定した３つの間隔の平均値を、第１および第３の搬送状態の搬送量ＴＬＦ、ＴＥＪに格納する。なお、本実施形態では、測定された３つの間隔の平均により搬送量Ｔを格納したが、これはテストパターン記録時に想定されるローラの停止ばらつき、また、測定時に想定される測定ばらつきなどの誤差を軽減させるためである。また、搬送量は、ローラの偏芯などにより、ローラの回転位相に応じて周期的に変動するが、本実施形態では、ローラの単位搬送量（搬送速度）の周期変動の中心値の補正を考えているため、ローラ回転１周期分、つまり１回転分の搬送量を実測し、計算を行っている。

次に、搬送量を実測していない第２の搬送状態の搬送量ＴＬＦＥＪの算出、格納を行う。予め格納しておいたαＬＦおよびαＥＪ、また、上記で格納されたＴＬＦおよびＴＥＪを用いて、前述の数２により算出する。ここで、搬送量ＴＬＦおよびＴＥＪは所定回転量あたりの搬送量を示すので、数２のβＬＦおよびβＥＪに代入して計算することができる。このように算出された搬送量をＴＬＦＥＪに格納する。よって、３つの搬送状態の搬送量Ｔを求めることができる。

次に、各搬送状態ごとに搬送量補正値Ｓの格納を行う。具体的には、画像記録時におけるローラ１回転分の理想的な搬送量ＩＴＬＦおよびＩＴＬＦＥＪ、ＩＴＥＪから、各搬送状態の測定された実際搬送量ＴＬＦおよびＴＬＦＥＪ、ＴＥＪを引いた値を、補正値としてＳＬＦおよびＳＬＦＥＪ、ＳＥＪに格納する。

以上の一連の流れにより、２つの搬送状態の搬送量実測から、３つ全ての搬送状態の搬送量補正値Ｓを取得する事ができる。実際にローラ１回転分の搬送を行う際には、この搬送量補正値分の搬送ズレが発生するため、この搬送量補正値に相当する回転量を加算することで、理想的な搬送量による記録媒体の搬送を行うことができる。

なお、本実施形態では、第１および第３の搬送状態の搬送量を実測しているが、例えば第２および第３の搬送状態の搬送量を実測し、格納されたβＬＦＥＪおよびβＥＪを基にβＬＦを算出して求めることも可能である。つまり、３つの搬送状態の内、いずれか２つの搬送状態の搬送量の実測により、残り１つの搬送状態の搬送量は数２により求めることができる。

また、テストパターンに関しても、図６のパターンに限るものではない。２つの搬送状態を任意に選択し、それらの搬送状態に対応したパターンで実測してもよい。また、テストパターンの間隔に関しても、例えばローラ１回転分を分割してそれぞれの間隔の和により搬送量を実測してもよい。なお、搬送量Ｔを定義する所定回転量が、テストパターンの間隔の回転量と異なる場合には、実測結果を所定回転量分に換算して格納を行う必要がある。

最後に、図７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量補正制御を行う方法について説明する。図７は、実際の記録動作時における各搬送状態の搬送量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、用紙が搬送ローラ３６の上流のエッジセンサ３２１へ進入する。この際、図７を参照するに、ステップＳ０８０１においてエッジセンサ３２１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Ｓ０８０２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、用紙先端は搬送ローラ３６を通過するため、用紙搬送は第１の搬送状態へと移行する。

次に、ステップＳ０８０３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５０による記録ヘッド７の移動と、搬送ローラ３６による搬送を繰り返して実行される。ここで、この搬送ローラ３６の搬送において、搬送量補正値ＳＬＦを適用しローラ回転量を調節することで、第１の搬送状態での搬送量補正が実施される。

具体的には、ＳＬＦはローラ１回転分の理想的な搬送量からの搬送ズレを示す補正値となっているため、実際のローラ回転量に対してＳＬＦを用いた搬送ズレ量に相当する回転量を加算することで、搬送量補正が行われる。この回転量は、ローラ１回転分の理想的な搬送量をＬ、実際のローラ回転量をθとすると、｛（ＳＬＦ／Ｌ）・θ｝により算出される。よって、この回転量を加算することによって補正した回転量｛（１＋ＳＬＦ／Ｌ）・θ｝だけローラを駆動させることで、ローラ回転量θ分の理想的な搬送量の搬送が実現できる。すなわち回転量（駆動量）を補正することで、現実の搬送量を理想的な搬送量に近づけることができる。また、先に述べたように、この回転量は、搬送ローラエンコーダセンサ３６３によってコードホイール３６２上のスリット数をカウントすることにより管理される。以上のような、補正値ＳＬＦによる搬送量補正は、用紙先端が排紙ローラ４０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４０に突入し、第２の搬送状態へ移行する（ステップＳ０８０４）。

ステップＳ０８０４まで到達すると、ステップＳ０８０５により、ここまで適用していた搬送量補正値をＳＬＦＥＪに切り替える。この補正値によってローラ回転量を調節しながら、用紙中間領域の記録動作を実行する。このＳＬＦＥＪを適用した搬送量補正は、先のステップＳ０８０３で述べたＳＬＦの換算による補正方法と同様に行われる。この補正値ＳＬＦＥＪによる搬送量補正は、用紙後端が搬送ローラ３６を通過する直前の搬送まで継続して行われる。なお、用紙後端が搬送ローラ３６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３２１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Ｓ０８０６のように用紙後端が搬送ローラ３６を通過し、第３の搬送状態へ移行すると、ステップＳ０８０７において適用する搬送量補正値をＳＥＪに切り替える。その後、前述の補正方法と同様に、ＳＥＪ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４０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。

以上、本実施形態によれば、記録媒体への記録動作時、異なる搬送量を持つ３つの搬送状態について、２つの搬送状態の搬送量の実測のみで３つ全ての搬送状態の搬送量補正を行うことができる。従って、３つの搬送状態を全て実測する場合と比較すると、搬送精度を損なわずに計測時間を短縮することが可能となる。この効果としては、例えば搬送量の実測を工場などで行う場合には、タクトタイムの短縮により製造のコストダウンが期待でき、また、ユーザー先で搬送量の実測を行う場合には、時間短縮によりストレスなく搬送量補正値を取得できる。

なお、本実施形態での構成は搬送ローラ３６と伝達ギアの回転比は１：１と述べたが、搬送ローラ３６と伝達ギアの回転比は１：１に限らない。例えば、搬送ローラ３６の１回転に対して、アイドラギア４５や排紙ローラ４０の回転比が整数倍、あるいは整数分の１であってもよい。このような構成においては、テストパターン等により搬送量を実測する際、各搬送状態での回転１周期分の搬送量を取得することが望ましい。例えば、搬送ローラ回転：排紙ローラ回転：アイドラギア回転＝１：１／ｍ：１／ｎであった場合でも、第１の搬送状態では回転比に関わらず搬送ローラ１回転分の搬送量を実測すればよい（ｍ、ｎは整数）。しかし、第２の搬送状態では搬送ローラｍ×ｎ回転分の搬送量を実測する必要がある。このように実測された搬送量を所定回転量に換算して搬送量Ｔに格納することで、搬送量補正値Ｓを求めることが可能である。

また、先に述べたテストパターン記録時の用紙搬送にて、用紙に負荷が付与されている場合には、実測された搬送量を負荷の大きさに基づいて変換して、搬送量Ｔを求める必要がある。その際には、前述の負荷に対するスリップ量を示す搬送特性係数αを用いることで、負荷の大きさから搬送量を推定することができる。これにより、用紙に負荷が付与されている場合でも、搬送量Ｔを求めることができ、各搬送状態での搬送量補正を実行することが可能となる。

また、本実施形態では、実測結果に基づいた搬送量により、異なる搬送状態の搬送量を算出する説明を行った。しかし、算出に用いる値は搬送量に限るものではなく、例えば、実測により予め搬送量補正値を求めておき、その搬送量補正値を用いて異なる搬送状態の搬送量補正値を求めることもできる。その際には、本実施形態で提示した計算式に補正値の概念を加え、計算式を変換すればよい。
すなわち、数４から、数５の関係となる。

数５を数３に代入すると、数６の関係を導くことができる。

理想的な搬送量ＩＴＬＦおよびＩＴＥＪはローラ径およびローラの回転角から求めることができる。また。理想的な搬送量ＩＴＬＦ、ＩＴＥＪおよびＩＴＬＦＥＪは数７の関係である。

数７を数６に代入すると数８の関係が導かれる。

搬送ローラと排紙ローラの双方によって搬送するときの補正値は、各ローラ単独で搬送するときの補正値を各ローラの搬送強さ（スリップしにくさ）γＬＦ（＝１／αＬＦ）、γＥＪ（＝１／αＥＪ）を重みとして用いた加重平均によって算出することができる。

補正値ＳＬＦ、ＳＥＪおよびＳＬＦＥＪの内の２つの補正値を搬送量を実測して求めれば、数６または数８を用いて残りの補正値を算出することができる。

こうして求めた補正値を用いて、図７の制御を行う。

搬送ローラと排紙ローラの双方によって搬送するときの補正値は、各ローラ単独で搬送するときの補正値を各ローラの搬送強さ（スリップしにくさ）γＬＦ（＝１／αＬＦ）、γＥＪ（＝１／αＥＪ）を重みとして用いた加重平均である。

（実施形態２）
実施形態１は、記録媒体の搬送に２つのローラを用いた場合に関して、２つの搬送状態の搬送量の実測から、残る１つの搬送状態の搬送量を算出し、各搬送状態の搬送量補正を行うものであった。ここで、実施形態１で述べた搬送量を算出する考え方は、２つのローラを用いる場合だけではなく、より複数のローラを用いる場合にも適用することができる。そこで、実施形態２では、記録媒体の搬送に３つのローラを用い、各搬送状態の搬送量を実測、あるいは計算によって求める場合についての説明を行う。

図８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。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、適宜記録ヘッド６７および６８によって画像記録を行い、記録媒体に画像が記録されることになる。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２は、本実施形態における各搬送状態の搬送量補正値、およびこの補正値の算出に必要な値を格納したテーブルを示したものである。

このように、各搬送状態に対して、所定回転量分の搬送量Ｔおよび搬送特性係数α、搬送量補正値Ｓを設ける。ここで、先に述べたように、搬送特性係数αは、各ローラごと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。補正値の算出については、複数の搬送状態の実測結果に基づいて格納された搬送量Ｔにより、残る搬送状態の搬送量Ｔを算出し、各搬送状態の搬送量補正値Ｓを求める。画像記録時には、搬送状態に応じた搬送量補正値Ｓを用いて、搬送量補正のローラ回転量制御を行う。

ここで、各搬送状態の搬送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。

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ＴＡＢおよびＴＢＣに関しては、実施形態１の数２と同様の形で、以下の数９および数１０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ＴＡＢＣに関しては、同様の考え方に基づき、以下の数９の形で記述することができる。つまり、ＴＡＢＣは、搬送量ＴＡおよびＴＢ、ＴＣを、搬送強さ１／αＡおよび１／αＢ、１／αＣにより加重平均したもので表せる。

上記の数９、数１０および数１１により、適切な数の搬送状態の搬送量を実測することで、画像記録に関わる全ての搬送状態の搬送量を算出することができる。ここで、搬送特性係数αＡおよびαＢ、αＣは、実施形態１と同様に、事前に格納される値である。従って、搬送量ＴＡおよびＴＢ、ＴＣが実測により求められていれば、３つの計算式の数３および数４、数５の右辺は全て既知となり、全ての搬送状態での搬送量が求まる。つまり、３つの搬送状態の搬送量の実測により、６つ全ての搬送状態での搬送量補正値を求めることができ、全ての搬送状態の搬送量補正を行うことが可能となる。

また、搬送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量の実測から、全ての搬送状態の搬送量を求めることが可能になる。例えば、搬送量ＴＡとＴＣに加えＴＡＢを実測により求めた場合でも、数９によりＴＢを算出でき、その後、算出したＴＢを用いて数１０および数１１を解けば、全ての搬送状態の搬送量が求まる。また、搬送量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量の実測から、残る全ての搬送状態の搬送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量の実測により、全ての搬送状態の搬送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。例えばｎ個の搬送手段があるとすれば、ｎ個の搬送手段のうち、協働してシートを搬送可能な２以上の搬送手段の全ての組み合わせの搬送状態と、各搬送手段の単独による搬送状態について補正値を求める必要がある。しかし、全ての搬送状態の搬送量の実測を行う必要はなく、ｎの数だけの搬送状態の実測を行えばよい。なぜならば、それ以外の複数のローラを協働して搬送する搬送状態の搬送量は、各ローラ１軸での搬送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軸での搬送量が求まれば全ての搬送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量により換算できることは説明するまでもない。

また、実施形態１と同様に、算出に用いる値は搬送量に限るものではなく、搬送量補正値として算出を行ってもよい。つまり、前述の「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」関係に基づけば、その算出する過程に限らず、本発明の効果を発揮することができる。

（実施形態３）
実施形態１では、搬送ローラ回転：排紙ローラ回転：アイドラギア回転＝１：１：１の例について詳説したが、他の回転比であっても本発明を適用することができる。

搬送ローラのみによって記録媒体を搬送する場合において、搬送ローラをθＬＦ回転させることによって、記録媒体が所定距離ＩＬＬＦだけ搬送されるように搬送ローラが設計されているものとする。具体的には搬送ローラの半径が決定されているものとする。搬送ローラをθＬＦ回転させたとき、排紙ローラはθＥＪ回転するように搬送ローラと排紙ローラの設計上の回転比が設定されているものとする。さらに、排紙ローラのみによって記録媒体を搬送する場合において、排紙ローラをθＥＪ回転させることによって記録媒体が搬送量ＩＬＬＦだけ搬送されるように排紙ローラが設計されているものとする。搬送ローラおよび排紙ローラの双方同時に記録媒体を搬送する場合、搬送ローラをθＬＦ回転させ、排紙ローラをθＥＪ回転させたときに、記録媒体はＩＬＬＦＥＪだけ搬送されたとする。

搬送ローラのみで記録媒体を搬送する場合に搬送ローラをθＬＦ回転させたときの搬送量の実測値をＴＬＬＦとする。同様に、排紙ローラのみで記録媒体を搬送する場合に排紙ローラをθＥＪ回転させたときの搬送量の実測値をＴＬＥＪとする。搬送ローラおよび排紙ローラによって記録媒体を搬送する場合に搬送ローラをθＬＦ回転させ、排紙ローラをθＥＪ回転させたときの搬送量の実測値をＴＬＬＦＥＪとする。これらの搬送量の実測値と理想的な搬送量の差が補正値となる。搬送ローラのみ、排紙ローラのみ、搬送ローラおよび排紙ローラによる搬送時の補正値をそれぞれＳＬＬＦ、ＳＬＥＪ、ＳＬＬＦＥＪとすると、数１２の関係となる。

数１２を数１３のように変形し、数３に代入すると、数１４の関係を導くことができる。

また、理想的な搬送量ＩＴＬＦ、ＩＴＥＪおよびＩＴＬＦＥＪは数１５の関係である。

数１５を数１４に代入すると数１６の関係が導かれる。

すなわち搬送ローラと排紙ローラの双方によって搬送するときの補正値は、各ローラ単独で搬送するときの補正値を各ローラの搬送強さ（スリップしにくさ）γＬＦ（＝１／αＬＦ）、γＥＪ（＝１／αＥＪ）を重みとして用いた加重平均によって算出することができる。

補正値ＳＬＬＦ、ＳＬＥＪおよびＳＬＬＦＥＪの内の２つの補正値を搬送量を実測して求めれば、数６または数８を用いて残りの補正値を算出することができる。

こうして求めた補正値を用いて、図７の制御を行う。

搬送ローラのみによって搬送量ＩＬＬＦの搬送を行う場合は｛（１＋ＳＬＬＦ／ＩＬＬＦ）・θＬＦ｝だけ搬送ローラを駆動させる。排紙ローラのみによってＩＬＥＪの搬送を行う場合は｛（１＋ＳＬＥＪ／ＩＬＥＪ）・θＥＪ｝だけ排紙ローラを駆動させる。搬送ローラと排紙ローラの双方によってＩＬＬＦＥＪの搬送を行うときは、搬送ローラと排紙ローラをそれぞれ、｛（１＋ＳＬＬＦＥＪ／ＩＬＬＦＥＪ）・θＬＦ｝、｛（１＋ＳＬＬＦＥＪ／ＩＬＬＦＥＪ）・θＥＪ｝、回転させる。
これらの値を基準として、必要な搬送量のローラの回転角を求めて補正をすればよい。

このように、既知の搬送状態の搬送量から、未知の搬送状態の搬送量を計算によって算出することができる。また、搬送量の算出に用いる計算式は、各搬送手段の搬送量の関係式に基づいているので、搬送量の補正精度を低下させることがない。従って、全ての搬送状態の搬送量を実測して補正する従来手法に対して、補正精度を損なわずに、計測時間を短縮することができる。

７ 記録ヘッド
３６ 搬送ローラ
４０ 排紙ローラ
５０ キャリッジ
３６２ コードホイール
３６３ 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 (4)

1. シートに画像を記録する記録手段と、
   シートの搬送方向において前記記録手段の上流側に配置され、シートを搬送する第１の搬送手段と、
   前記搬送方向において前記記録手段の下流側に配置され、シートを搬送する第２の搬送手段と、を備える記録装置であって、
   シートを前記第１の搬送手段および前記第２の搬送手段によってたるみを生じさせずに搬送する第２の搬送状態における搬送量が、シートを前記第２の搬送手段によって搬送せず前記第１の搬送手段によって搬送する第１の搬送状態における搬送量と、シートを前記第１の搬送手段によって搬送せず前記第２の搬送手段によって搬送する第３の搬送状態における搬送量とに、前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段のシートに対するスリップしにくさを重み付け係数として加重平均したものであることに基づき、前記第１の搬送状態における搬送量、前記第２の搬送状態における搬送量、および前記第３の搬送状態における搬送量のうちいずれか２つの搬送量から残りの搬送量を算出し、当該算出された搬送量に基づいて当該搬送状態における搬送量を補正することを特徴とする記録装置。
2. 前記記録手段によって記録されたテストパターンを読み取る読取手段をさらに備え、
   前記第１の搬送状態における搬送量、前記第２の搬送状態における搬送量、および前記第３の搬送状態における搬送量のうちいずれか２つの搬送量は、前記読取手段によって前記テストパターンを読み取ることによって得られることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. シートに画像を記録する記録手段と、
   シートの搬送方向において前記記録手段の上流側に配置され、シートを搬送する第１の搬送手段と、
   前記搬送方向において前記記録手段の下流側に配置され、シートを搬送する第２の搬送手段と、を備える記録装置であって、
   シートを前記第１の搬送手段および前記第２の搬送手段によってたるみを生じさせずに搬送する第２の搬送状態における搬送量の補正値が、シートを前記第２の搬送手段によって搬送せず前記第１の搬送手段によって搬送する第１の搬送状態における搬送量の補正値と、シートを前記第１の搬送手段によって搬送せず前記第２の搬送手段によって搬送する第３の搬送状態における搬送量の補正値とに、前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段のシートに対するスリップしにくさを重み付け係数として加重平均したものであることに基づき、前記第１の搬送状態における搬送量の補正値、前記第２の搬送状態における搬送量の補正値、および前記第３の搬送状態における搬送量の補正値のうちいずれか２つの補正値を搬送量の実測値から算出し、当該算出された補正値から残りの補正値を算出することを特徴とする記録装置。
4. シートに画像を記録する記録手段と、シートの搬送方向において前記記録手段の上流側に配置されシートを搬送する第１の搬送手段と、前記搬送方向において前記記録手段の下流側に配置されシートを搬送する第２の搬送手段と、を備える記録装置における搬送量の補正値の算出方法であって、
   シートを前記第２の搬送手段によって搬送せず前記第１の搬送手段によって搬送する第１の搬送状態における搬送量、シートを前記第１の搬送手段および前記第２の搬送手段によってたるみを生じさせずに搬送する第２の搬送状態における搬送量、および、シートを前記第１の搬送手段によって搬送せず前記第２の搬送手段によって搬送する第３の搬送状態における搬送量のうちいずれか２つの搬送量を実測し、
   前記第２の搬送状態における搬送量が、前記第１の搬送状態における搬送量と前記第３の搬送状態における搬送量とに前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段のシートに対するスリップしにくさを重み付け係数として加重平均したものであることに基づき、実測された搬送量から残りの搬送量を算出し、当該算出された搬送量に基づいて当該搬送状態における搬送量の補正値を算出することを特徴とする搬送量の補正値の算出方法。

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