JP7056281B2 - 媒体搬送装置、記録装置、及び、搬送ベルトの斜行状態の判断方法 - Google Patents
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Description
このような媒体搬送装置において、ベルトを架け渡す二つのローラーが平行になっていないと、回転時にベルトがベルトの移動方向と交差する幅方向に片寄るように移動するベルト斜行が発生する問題があった。ベルト斜行が生じると、搬送される媒体にも斜行(スキューとも言う)が発生する虞がある。
特に、大型の媒体搬送装置においては、単純にローラーを設置しただけでは二つのローラーが平行な状態からずれ易く、媒体が斜行する問題が顕著になる場合があった。
特許文献1において、調整手段(ベルト蛇行調整手段5)は、一方側のローラー(エンドローラ6)を物品の搬送方向に沿う前後方向に移動させることができるように構成されている。
本明細書において、前者を「面内ずれ」の状態といい、後者を「面外ずれ」の状態と言う場合がある。
本態様によれば、前記第1斜行方向及び前記第2斜行方向の情報を、容易且つ適切に得ることができる。
本態様によれば、前記制御部が、前記第1の制御において、前記第1斜行方向と前記第2斜行方向とが異なると判断した場合に、前記交差方向軸位置調整部による前記交差方向における軸端位置の調整が行われるので、前記面外ずれを少なくして前記第1ローラー及び前記第2ローラーの平行度を高めることができる。
本態様によれば、前記面外ずれを少なくする調整を容易に行うことができる。
本態様によれば、前記制御部が、前記第1の制御において、前記第1斜行方向と前記第2斜行方向とが同じであると判断した場合に、前記移動方向軸位置調整部による前記移動方向における軸端位置の調整が行われるので、前記面内ずれを少なくして前記第1ローラー及び前記第2ローラーの平行度を高めることができる。
以下において、本発明の記録装置の一例としてのインクジェットプリンター1(以下、単にプリンター1と言う)について、図を参照して説明する。
尚、各図において示すX-Y-Z座標系は、X方向が装置の幅方向である。また、Y方向が搬送ベルト5の移動方向であるとともに、媒体Pの搬送方向である。また、Z方向は重力方向であり、装置の高さ方向を示している。また、+Z方向を装置上方(上部、上面等を含む)とし、-Z方向側を装置下方(下部、下面等を含む)とする。
図1に示す本実施形態のプリンター1は、一例として、搬送ベルト5によって媒体Pを搬送方向(+Y方向)に搬送する媒体搬送装置2を備えている。搬送ベルト5は、粘着剤が付与された支持面5aで媒体Pを支持しており、媒体搬送装置2は、搬送ベルト5を回転させることで媒体Pを搬送する。また、プリンター1には、ロール状の媒体Pをセット可能であり、媒体Pを媒体搬送装置2の搬送ベルト5上に繰り出すことが可能な繰出部11が設けられている。
プリンター1に用いられる媒体Pとしては、例えば綿、絹、ウール、化学繊維、混紡等の布帛や、ロール紙等の紙媒体が挙げられる。
搬送ベルト5は無端状のベルトである。搬送ベルト5は、ゴムや樹脂等の弾性を有する材料で形成することができる他、金属材料によって形成することもできる。
また、本実施形態の搬送ベルト5は、粘着剤によって媒体Pを搬送ベルト5に貼り付ける構成であるが、搬送ベルト5はこのような構成に限定されない。例えば、静電吸着式や吸引吸着式によって媒体Pを搬送ベルト5に貼り付ける構成とすることもできる。
第1ローラー3を第1回転方向Aに回転させると、搬送ベルト5も第1回転方向Aに回転する。このとき、支持面5aが+Y方向に移動して、支持面5aに支持された媒体Pは+Y方向に搬送される。+Y方向は、記録ヘッド7によって媒体Pに記録を行う際の媒体Pの搬送方向である。
また、第1ローラー3を第2回転方向Bに回転させると、搬送ベルト5も第2回転方向Bに回転する。このとき、支持面5aは-Y方向に移動する。
図2に示すように、第1ローラー3及び第2ローラー4は、それぞれ回転軸を有しており、この回転軸を中心として回転するように構成されている。回転軸の両端部は、それぞれ「軸端」と呼称される。図2では、第1ローラー3の一方側の軸端が軸端3a、第1ローラー3の他方側の軸端が軸端3bとして示され、第2ローラー4の一方側の軸端が軸端4a、第2ローラー4の他方側の軸端が軸端4bとして示されている。
尚、記録ヘッド(記録部)としては、媒体Pの幅方向(X軸方向)に亘って液体を吐出することができる記録ヘッドをX軸方向に往復移動させることなく固定し、搬送される媒体Pに記録を行う、ラインヘッドタイプのヘッドを用いることもできる。
また、記録ヘッド7による記録後の媒体Pは、第1ローラー3よりも搬送方向における下流側に設けられた巻取部12によってロール状に巻き取られるように構成されている。
搬送ベルト5は、例えば、第1ローラー3と第2ローラー4とが平行になっていない状態で回転すると、搬送ベルト5が幅方向の一方側(+X側)か他方側(-X側)のいずれかに寄って斜めに移動する斜行が生じることがある。
尚、搬送ベルト5は、+X側と-X側に蛇行しながら移動する場合があるが、最終的に+X側または-X側のいずれかに寄った状態を本明細書においては搬送ベルト5の斜行と言う。
ベルト検出部20は、搬送ベルト5の斜行方向が、+X側または-X側のいずれであるのかを検出することができる。
また、図2に示すように、第1検出部21は、搬送ベルト5の幅方向における+X側の端部と対向する位置に設けられており、第2検出部22及び第3検出部23は、搬送ベルト5の幅方向における-X側の端部と対向する位置に設けられている。
一方、受光部が発光部から発せられた光を受光した場合は、フォトインタラプタによって搬送ベルト5が検出されない非検出状態である。この状態では、搬送ベルト5が発光部から受光部に向かう光を遮る位置から幅方向に移動したと判断することができる。
特に、搬送ベルト5が弾性を有する材料で形成されている場合、ベルト検出部20は、駆動ローラーである第1ローラー3寄りの位置に設けられることが望ましい。ベルト検出部20を第1ローラー3寄りの位置に設けることにより、搬送ベルト5の伸縮の影響を少なくして、搬送ベルト5の幅方向の移動をより確実に、高精度に検出することができる。
第1ローラー3及び第2ローラー4の平行な状態からのずれは、図4に示す状態のずれと、図5に示す状態のずれとがある。以下に具体的に説明する。
図4は、第1ローラー3の一方側の軸端3a及び他方側の軸端3bと、第2ローラー4の一方側の軸端4a及び他方側の軸端4bと、の四つの軸端3a、3b、4a、4bのすべてが同一平面上(図4の紙面上)にある状態で、一つの軸端(図4においては第1ローラー3の軸端3b)がY軸方向にずれている状態を示している。具体的には、図4では、軸端3bが軸端4bに接近するようにずれている。軸端3aと軸端4aとの間の距離を距離L1、軸端3bと軸端4bとの間の距離を距離L2とすると、第1ローラー3及び第2ローラー4が平行である場合には距離L1と距離L2との関係がL2=L1となるはずのところが、図4ではL2<L1の状態となっている。このように、いずれかの軸端がY軸方向にずれることによって、L1とL2との間に差が生じるようなずれを「面内ずれ」と言う。
図5は、四つの軸端3a、3b、4a、4bのうち、一つの軸端(図5においては、点線で示す第1ローラー3の軸端3b)が同一平面C上にない状態を示している。言い換えれば、図5の状態は、第1ローラー3と第2ローラー4とがねじれの位置の関係になっている状態である。このように、いずれかの軸端がZ軸方向にずれることによって、四つの軸端3a、3b、4a、4bが同一平面C上に並ばなくなるようなずれを「面外ずれ」と言う。
尚、「面内ずれ」と「面外ずれ」の双方が複合的に生じている場合もある。
一方、図5の状態の搬送ベルト5の斜行を矯正する場合には、ずれた軸端3bを、Z軸方向に移動する必要がある。
つまり、斜行の原因によって対策方法が異なるため、媒体Pが斜行する場合に斜行を適切に矯正するためには、斜行の原因を適切に把握する必要がある。本実施形態においては、制御部10が、以下に説明する「第1の制御」を実行することにより、第1ローラー3と第2ローラー4が「面内ずれ」か「面外ずれ」のいずれが主要因となって平行な状態からずれているのかを判断することができる。
制御部10が実行可能な第1の制御は、第1ローラー3及び第2ローラー4を図1における第1回転方向Aに回転させた場合に、搬送ベルト5の移動方向(+Y方向)と交差する幅方向(X軸方向)における一方側(+X側)と他方側(-X側)のいずれに搬送ベルト5が移動するかを示す第1斜行方向T1と、第1ローラー3及び第2ローラー4を、第2回転方向Bに回転させた場合(搬送ベルト5が-Y方向に移動する場合)に、幅方向における一方側と他方側のいずれに搬送ベルト5が移動するかを示す第2斜行方向T2と、が同じ方向であるか否かを判断する制御である。
第1の制御によって面外ずれを含むか否かを検出する搬送ベルト5の斜行状態の判断方法について、以下でより具体的に説明する。
本実施形態において、搬送ベルト5の斜行状態の判断方法は、面外ずれがなく面内ずれのみがある場合と、面外ずれがある場合と、で、搬送ベルト5の斜行の挙動が異なることに注目したものである。
まず、制御部10は、第1ローラー3及び第2ローラー4を第1回転方向Aに回転させる。このとき、図6の例では+X方向への搬送ベルト5の斜行が発生する。したがって、図6において、第1斜行方向T1は+X方向となる。
搬送ベルト5を第1回転方向Aに1周させて、切替点Dに差し掛かると、第1ローラー3及び第2ローラー4を逆回転させる、すなわち、第1ローラー3及び第2ローラー4を第2回転方向Bに回転させる。
このとき、第1ローラー3と第2ローラー4との間の平行な状態からのずれが、面内ずれ(図4)だけである場合には、第1ローラー3及び第2ローラー4の回転を第2回転方向Bに切り替えても、斜行方向(第2斜行方向T2)は変わらない。すなわち、切替点D以降も搬送ベルト5の+X方向への移動が続き、図6において一点鎖線で示すグラフのようになる。つまり、第2斜行方向T2も+X方向となり、第1斜行方向T1と第2斜行方向T2とが同じ方向となる。
したがって、第1ローラー3と第2ローラー4の回転方向を切り替えたときの搬送ベルト5の移動方向の変化に基づいて、第1ローラー3と第2ローラー4との間の平行な状態からのずれが、面外ずれを含むか否かを判断することができる。
また、本実施形態における搬送ベルト5の斜行状態の判断方法は、第1斜行方向T1と、第2斜行方向T2と、が異なる方向である場合(図6において二点鎖線で示すグラフのようになる場合)に、一例として図5に示すように、第1ローラー3の軸端3a及び軸端3bと、第2ローラー4の軸端4a及び軸端4bと、の四つの軸端3a、3b、4a、4bのうち、一つの軸端3bが、他の三つの軸端3a、4a、4bと同一平面C上に無い状態で搬送ベルト5が斜行している「面外ずれ」を含む状態と判断することを含む。なお、前述したように、この場合は「面内ずれ」も同時に生じている場合もある。
このことによって、第1ローラー3と第2ローラー4の平行な状態からのずれが、「面内ずれ」の状態であるか、「面外ずれ」を含む状態であるか、を判断することができる。
このことによって、容易、且つ、自動で第1の制御を実行することができる。
尚、第1ローラー3と第2ローラー4の回転を第1回転方向Aと、第2回転方向Bと、の間で切り換えた場合に、目視によって、第1回転方向Aへの回転時の搬送ベルト5の斜行方向である第1斜行方向T1と、第2回転方向Bへの回転時の搬送ベルト5の斜行方向である第2斜行方向T2と、を確認し、不図示の入力部を介して、第1回転方向Aと第2回転方向Bの情報を制御部10に送り、制御部が第1の制御を実行する構成とすることもできる。
搬送ベルト5を各方向に1周させる間の、搬送ベルト5の幅方向における移動量の平均値に基づいて、容易且つ適切に第1斜行方向T1及び第2斜行方向T2の情報を得ることができる。
制御部10は、まず、ステップS1において、第1ローラー3を第1回転方向Aに回転駆動させる。第1ローラー3の回転に追従して第2ローラー4も第1回転方向Aに回転する。
続いて、ステップS2において、ベルト検出部20による検出結果に基づいて、搬送ベルト5の斜行があるか否かを判断する。搬送ベルト5の斜行がある場合、すなわち、ステップS2においてYESの場合、ステップS3に進み、第1ローラー3を第1回転方向Aに回転させた場合における搬送ベルト5の斜行方向である第1斜行方向T1を取得する。第1斜行方向T1は、ベルト検出部20による検出結果に基づいて算出される。
搬送ベルト5の斜行が無い場合、すなわち、ステップS2においてNOの場合には、第1の制御を終了する。
ステップS8において、第1ローラー3の軸端3a及び軸端3bと、第2ローラー4の軸端4a及び軸端4bと、の四つの軸端3a、3b、4a、4bのうちの少なくとも一つの軸端位置の「交差方向」(本実施形態においてはZ軸方向)への調整を指示する。
ステップS7またはステップS8において、軸端位置の調整の指示が出され、その調整が行われたらステップS2に戻り、ステップS2においてNO、すなわち、搬送ベルト5の斜行が無いと判断されるまで、ステップS2-ステップS8を繰り返す。
第1の制御についてまとめると、搬送ベルト5が斜行する場合は、まずは面外ずれの有無を確認し、面外ずれがある場合は面外ずれの解消を試みる。そして、面外ずれが解消されても搬送ベルト5が斜行する場合は、面内ずれが残っていると判断し、面内ずれの解消を試みる。このようなフローとなっているのは、面内ずれより面外ずれの方が、媒体Pの斜行への影響が大きく、優先的に解消すべきだからである。
第1の制御は、第1ローラー3と第2ローラー4の取り付け状態が変わるような環境の変化があった場合に実行することが好ましい。例えば、プリンター1の組み立て後、プリンター1の設置場所の変更後、及び、プリンター1の設置面の形状に変形が生じた場合などに、第1の制御を行うことが好ましい。尚、第1ローラー3と第2ローラー4の取り付け状態が変わるような環境の変化があった場合に、制御部10がそのような環境の変化を検出し、第1の制御の実行を促すアラートを出す構成としてもよい。例えば、プリンター1の姿勢を検出する姿勢センサーを設けることで、第1ローラー3と第2ローラー4の取り付け状態が変わるような環境の変化を検出することができる。
また、制御部10は、コンピューター等のプリンター1に接続される外部機器によって、第1の制御を実行することも可能である。
第1ローラー3と第2ローラー4との平行な状態からのずれを矯正するため、媒体搬送装置2には、図1に示すように、交差方向軸位置調整部24と移動方向軸位置調整部25が設けられている。
交差方向軸位置調整部24は、第1ローラー3の軸端3a及び軸端3bと、第2ローラー4の軸端4a及び軸端4bと、の四つの軸端3a、3b、4a、4bのうち、少なくとも一つの軸端(本実施形態においては軸端3b)を、搬送ベルト5の支持面5aに対して交差する交差方向(本実施形態においてはZ方向)に変位可能にする。
交差方向軸位置調整部24は、基部27と、基部27の底部に設けられたネジ孔27aに螺合するネジ部26と、を備え、ネジ部26を回転させることにより、基部27をZ軸方向に変位させるように構成されている。
また、移動方向軸位置調整部25は、軸端3bが取り付けられる軸受29を備えている。移動方向軸位置調整部25は、交差方向軸位置調整部24の基部27の上部に配置されており、基部27の上面に設けられたスライド溝28に沿って、Y軸方向に変位可能に構成されている。
交差方向軸位置調整部24及び移動方向軸位置調整部25は、手動で各方向へ変位させることができる。
このことによって、面外ずれを少なくして第1ローラー3及び第2ローラー4の平行度を高めることができる。
尚、本実施形態のように、交差方向軸位置調整部24が手動で操作される場合には、例えば、図示を省略する表示部に交差方向軸位置調整部24による調整を促すアラートを表示させることにより、軸端位置の調整が行われる構成とすることができる。アラートは、ランプ等を点灯させることにより表してもよい。
このことによって、面内ずれを少なくして第1ローラー3及び第2ローラー4の平行度を高めることができる。
交差方向軸位置調整部24と同様に、移動方向軸位置調整部25が手動で操作される場合には、表示部やアラートランプ等に交差方向軸位置調整部24による調整を促すアラートを表示、或いはアラートランプを点灯させて、軸端位置の調整が行われる構成とすることができる。
制御部10が、第1の制御から、軸端位置のZ軸方向またはY軸方向への調整までを一貫して制御することにより、第1ローラー3と第2ローラー4の平行度を容易に調整することができる。
すなわち、交差方向軸位置調整部24によるZ軸方向における軸端位置の調整と、移動方向軸位置調整部25によるY軸方向における軸端位置の調整は、四つの軸端3a、3b、4a、4bのうち、三つの軸端3a、4a、4bの位置を変えずに、一つの軸端3b位置をZ軸方向或いはY軸方向に変位させることにより行われるようになっている。このことによって、面外ずれ、或いは、面内ずれを少なくする調整を容易に行うことができる。
図9A~図9Cに示す移動方向軸位置調整部25は、スライド溝28に沿ってY軸方向に変位可能に構成されている。交差方向軸位置調整部24は、移動方向軸位置調整部25に一体に設けられる偏心カム機構として形成されている。
交差方向軸位置調整部24は、偏心カム30と、偏心カムフォロア31と、を備えている。第1ローラー3の軸端3bが取り付けられる軸受29は、偏心カム30の偏心軸の位置に設けられている。なお、図9A~図9Cは、それぞれ偏心カム30の回転角度が異なっている。図9Aは軸端3bが最も+Z方向に位置する状態を示しており、図9Cは軸端3bが最も-Z方向に位置する状態を示している。また、図9Bは、軸端3bのZ軸方向における位置が、軸端3bの移動範囲において真ん中に位置する状態を示している。
以下、図10を参照して、ベルト検出部20の変更例について説明する。ベルト検出部20は、図10に示すように、搬送ベルト5における支持面5a側と、搬送ベルト5において第1ローラー3及び第2ローラー4を挟んで支持面5aの反対側に位置する反対面5b側と、の双方に設けることができる。
つまり、第1ローラー3の回転方向に応じて、ベルト検出部20による検出条件が変わる。
このことによって、第1ローラー3を第1回転方向A及び第2回転方向Bのいずれに回転させた場合でも、例えば、第1ローラー3に引き込まれる側のベルト側縁に設けられたベルト検出部を用いることができる。以って、第1ローラー3を第1回転方向Aに回転させた場合と、第2回転方向Bに回転させた場合と、におけるベルト検出部20による検出条件を揃え、信頼性の高い検出を行うことができる。
例えば、上記において説明した媒体搬送装置2は、記録装置だけでなく、シート状(ロール状に限らず単票のシートでもよい)の媒体を搬送する構成を含む他の装置にも搭載することができる。
Claims (10)
- 第1回転方向と、前記第1回転方向とは逆の第2回転方向と、に回転可能な第1ローラーと、
前記第1ローラーと間隔を空けて配置され、前記第1回転方向と前記第2回転方向とに回転可能な第2ローラーと、
前記第1ローラーと前記第2ローラーとに掛け渡され、前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間に形成される支持面で媒体を支持して搬送する搬送ベルトと、
少なくとも前記第1ローラーの回転駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第1ローラー及び前記第2ローラーを前記第1回転方向に回転させた場合に、前記搬送ベルトの移動方向と交差する幅方向における一方側と他方側のいずれに前記搬送ベルトが移動するかを示す第1斜行方向と、
前記第1ローラー及び前記第2ローラーを前記第2回転方向に回転させた場合に、前記幅方向における一方側と他方側のいずれに前記搬送ベルトが移動するかを示す第2斜行方向と、が同じ方向であるか否かを判断する第1の制御を実行可能である、
ことを特徴とする媒体搬送装置。 - 請求項1に記載の媒体搬送装置において、
前記搬送ベルトの前記幅方向における移動を検出するベルト検出部を備え、
前記制御部は、前記ベルト検出部による検出結果に基づいて、前記第1斜行方向及び前記第2斜行方向の情報を得て、前記第1の制御を実行する、
ことを特徴とする媒体搬送装置。 - 請求項2に記載の媒体搬送装置において、
前記制御部は、
前記第1ローラー及び前記第2ローラーを前記第1回転方向に回転させて前記搬送ベルトを1周させる間の、前記搬送ベルトの前記幅方向における移動量の平均値に基づいて、前記第1斜行方向の情報を得て、
前記第1ローラー及び前記第2ローラーを前記第2回転方向に回転させて前記搬送ベルトを1周させる間の、前記搬送ベルトの前記幅方向における移動量の平均値に基づいて、前記第2斜行方向の情報を得る、
ことを特徴とする媒体搬送装置。 - 請求項2または請求項3に記載の媒体搬送装置において、
前記ベルト検出部は、少なくとも、前記移動方向において、前記第1ローラーとの距離が前記第2ローラーとの距離より短くなる位置に設けられる、
ことを特徴とする媒体搬送装置。 - 請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の媒体搬送装置において、
前記ベルト検出部は、前記搬送ベルトにおける支持面側と、前記搬送ベルトにおいて前記第1ローラー及び前記第2ローラーを挟んで前記支持面の反対側に位置する反対面側と、の双方に設けられる、
ことを特徴とする媒体搬送装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の媒体搬送装置において、
前記第1ローラーの一方側軸端及び他方側軸端と、前記第2ローラーの一方側軸端及び他方側軸端と、の四つの軸端のうち、少なくとも一つの軸端を、前記搬送ベルトの前記支持面に対して交差する交差方向に変位可能にする交差方向軸位置調整部を備え、
前記制御部が、前記第1の制御において、前記第1斜行方向と前記第2斜行方向とが異なると判断した場合に、前記交差方向軸位置調整部による前記交差方向における軸端位置の調整が行われる構成である、
ことを特徴とする媒体搬送装置。 - 請求項6に記載の媒体搬送装置において、
前記交差方向軸位置調整部による前記交差方向における軸端位置の調整は、前記四つの軸端のうち、三つの軸端の位置を変えずに、一つの軸端の位置を前記交差方向に変位させることにより行われる、
ことを特徴とする媒体搬送装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の媒体搬送装置において、
前記第1ローラーの一方側軸端及び他方側軸端と、前記第2ローラーの一方側軸端及び他方側軸端と、の四つの軸端のうち、少なくとも一つの軸端を、前記移動方向に変位可能にする移動方向軸位置調整部を備え、
前記制御部が、前記第1の制御において、前記第1斜行方向と前記第2斜行方向とが同じであると判断した場合に、前記移動方向軸位置調整部による前記移動方向における軸端位置の調整が行われる構成である、
ことを特徴とする媒体搬送装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の媒体搬送装置と、 前記搬送ベルトの前記支持面に支持されて搬送される前記媒体に記録を行う記録部と、を備える、
ことを特徴とする記録装置。 - 第1回転方向と、前記第1回転方向とは逆の第2回転方向と、に回転可能な第1ローラーと、
前記第1ローラーと間隔を空けて配置され、前記第1回転方向と前記第2回転方向とに回転可能な第2ローラーと、
前記第1ローラーと前記第2ローラーとに掛け渡され、前記第1ローラーと前記第2ローラーとの間に形成される支持面で媒体を支持して搬送する搬送ベルトと、を備える媒体搬送装置における搬送ベルトの斜行状態の判断方法であって、
前記第1ローラー及び前記第2ローラーを前記第1回転方向に回転させた場合に、前記搬送ベルトの移動方向と交差する幅方向における一方側と他方側のいずれに前記搬送ベルトが移動するかを示す第1斜行方向と、前記第1ローラー及び前記第2ローラーを前記第2回転方向に回転させた場合に、前記幅方向における一方側と他方側のいずれに前記搬送ベルトが移動するかを示す第2斜行方向と、が同じ方向であるか否かを判断する、
ことを特徴とする搬送ベルトの斜行状態の判断方法。
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