JP2000028950A - 渦巻き形経路軌跡を用いた文書走査技術 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 渦巻き形軌跡経路に沿って走査する、媒体上
で走査されないエリア減少させもしくは排除する連続単
向走査の光学式走査方法を提供する。 【解決手段】 本発明の方法は、光学式センサアレイ
（54）を与えるステップと、走査サイクルの間に前記光
学式センサアレイによって光学的に走査される平坦な媒
体（10）を支持するステップと、光学的走査サイクルの
間に前記媒体に対して前記センサアレイによって渦巻き
形軌跡が画定されるように、前記センサアレイと前記媒
体の間に相対運動を与えるステップと、さらに前記光学
的走査サイクルの間にイメージを表すセンサデータを収
集するステップとからなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学式走査技法に関
し、より詳細には、機械的ヒステリシスを減少させると
ともに、渦巻き形軌跡経路に沿って走査することによっ
て未走査媒体エリアをゼロに減少する連続単向走査のた
めの新規方法に関する。この方法は、渦巻き形経路軌跡
インクジェットプリンタのデータ要件と正確に適応する
データを生成する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学式スキャナは、線形アレイ光
学式センサ及び走査対象である文書又はイメージと線形
アレイセンサとの間に相対運動を提供する装置を利用す
る。イメージは、一般的な意味において、所定の区画幅
の連続走査を行うことによって走査され、この連続走査
は、プロセッサによって直線デカルト(rectilinear Car
tesian sense)的にアセンブルされすなわち処理され、
イメージ又は文書を表す走査データを与える。

【０００３】本発明は、典型的な直線デカルト文書の走
査において、渦巻き形経路軌跡に沿ってインクジェット
印刷方法に正確に適応する、印刷、描画又は撮像媒体か
らのサンプル情報を生成するように改良するものであ
る。また本発明は、フラットベッド（平床）式スキャナ
と同様の、媒体上にある情報を走査媒体の端まで獲得す
る方法を提供し、結果としてスキャナの構造を機械的に
より単純にする。

【０００４】参照となる代理人文書番号第 号
（発明の名称「インクジェット書き込み技術を用いた媒
体カバレッジ技法(TECHNIQUE FOR MEDIA COVERAGE USIN
G INK JET WRITING TECHNOLOGY)」）には、インクジェ
ット印刷のヒステリシス問題及びインクジェット印刷の
マージン問題における改良方法が記載されている。この
同時係属中の出願では、渦巻き形経路に沿って単一方向
に印刷することにより、これらの印刷上の問題がいずれ
も減少されたり排除されたりすることが示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常文
書スキャナは、テキスト又は撮像媒体から情報をラスタ
又はｘ−ｙデカルト座標により走査することから、走査
データの印刷を渦巻き形経路上で実行するためには再サ
ンプリング又は直交座標から極座標への変換がさらに必
要となる。この変換プロセスは、状況によっては望まし
くない印刷上のアーティファクトを生み出すことがある
ことが理解される。そこで本発明の目的は、かかるアー
ティファクトを全面的に排除することである。また多く
の非フラットベッド式スキャナでは、機械的な制限のた
め、走査センサは文書エッジまで文書を調べることがで
きない。このため、従来の非フラットベッド式走査プロ
セス中に情報が失われる場合があった。また本発明によ
り、走査アレイをインクジェット印刷ノズルアレイの位
置に、あるいはこれと放射状一直線上に取り付けること
ができるため、スキャナを移動し、かつこれを収納する
ために必要となる機構を簡略化させる結果となり、した
がって電気的及び機械的パーツを大いに共有するプリン
タ及びスキャナを提供することができる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様にしたが
って、フラットイメージ、平坦なイメージを光学的に走
査する方法を提供する。この方法は、光学式センサアレ
イを提供するステップと、走査サイクル中に前記センサ
アレイによって光学的に走査される平坦な媒体を支持す
るステップと、光学的走査サイクル中に前記媒体に対し
て前記センサアレイが渦巻き形軌跡を画定するように、
前記センサアレイと前記媒体の間に相対運動を提供する
ステップと、前記光学的走査サイクル中に前記イメージ
を表すセンサデータを収集するステップと、を含む。

【０００７】好ましい実施形態では、相対運動を提供す
るステップは、センサアレイを走査サイクル中に周期的
に停止及びその方向を反転させることなく達成される。

【０００８】本発明のさらに別の態様において、光学式
走査システムは、光学式走査サイクル中にイメージデー
タを収集するための複数のセンサ要素からなる光学式セ
ンサアレイを備える。平坦な媒体は、センサアレイと相
対的に配置され、光学式走査サイクル中に前記平坦な媒
体によって担持されるイメージを光学的に読み込むこと
を可能にする。渦巻き形軌跡がセンサアレイによって光
学式走査サイクル中に媒体に相対的に画定されるよう
に、相対運動装置がセンサアレイと媒体の間に設けられ
る。

【０００９】さらにこの走査システムは、多機能システ
ムにおいて、ノズルアレイを有するインクジェットペン
と、ノズルアレイと媒体の間に相対運動を与えるための
装置とを含むことが可能であり、それによってインクジ
ェット印刷サイクル中に平坦な印刷媒体に対して前記ノ
ズルアレイによって渦巻き形軌跡が画定される。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のこれら及び他の特徴及び
利点は、添付図面において示されるその例示的な実施形
態の以下の詳細な説明からより明らかとなろう。

【００１１】本発明の一態様によると、光学式走査の技
法には、走査対象であるイメージを担持した平坦な媒体
と、好ましくはインクジェット印刷プロセスにおいて順
次使用されるべき正確な渦巻き形経路である渦巻き経路
に沿った光センサのアレイとの間に相対運動を提供する
ことが含まれる。この走査技法により、何れの座標変換
の必要も全く無くなり、さらにこのようなデータ用に設
計されたプリンタを併用する際に、このような変換又は
再サンプリングによってもたらされるあらゆる印刷上の
アーティファクトも排除される。代替的には、コンボリ
ューション技術などの公知の技術を利用して、生成され
たデータを一般に利用される直交座標に容易に再サンプ
リングできる。

【００１２】さらに渦巻き形の最大径を矩形媒体の対角
寸法と等しくさせてもよく、これによって媒体のエッジ
又はそこに非常に近接するところにある情報を獲得する
ことができるため、順次レンダリングする際に、媒体の
両側辺及び上辺と下辺の非走査マージンのエリアをゼロ
にすることができる。また走査を単一方向にし、かつ走
査アレイの開始／停止動作を無くすことに起因する利益
によって、一部の走査機構に存在する機械的ヒステリシ
スの影響が減少される。

【００１３】光センサアレイ又は媒体を実際に停止させ
たり方向を周期的に反転させることなく、光センサアレ
イと平坦な媒体の間に相対運動を提供することが望まし
く、さらに本発明の別の態様によると、かかる走査情報
をインクジェットレンダリングプロセスが次に必要とす
る情報と一対一の対応で一致させて走査するようにする
ことが望ましい。本発明のこの態様にしたがって走査さ
れた画素の渦巻き状のパターンは、物理的な媒体の座標
に配置されたイメージデータ画素を与え、これは、ノズ
ルアレイが光センサアレイから構成される一連の光セン
サと物理的位置において対応する渦巻き形プリンタによ
って正確にレンダリング又は印刷することができる。こ
のことは、あるサンプル速度で画素がサンプリングされ
るセンサアレイの特性に起因し、そのサンプリング速度
は、インクジェットプリンタノズルの噴射速度に応じて
選定することができる。

【００１４】渦巻き状のパターンは、例示的な一実施形
態では、RHO（ρ）、THETA（θ）座標空間における座標
の中心から放射状に広がるアーム上にスキャナアレイを
設けることによって実現される。ここでρは座標の中心
からの距離の測定値であり、θは角の測定値であり、ラ
ジアンで表すことが多い。スキャナアレイをこの中心か
ら外側に移動することが可能であり、同時に媒体を座標
の中心をの周りに円を描いて回転することができる。代
替的にはセンサアレイは、媒体の代わりに回転させて平
行移動させて、印刷媒体に相対するセンサ要素に渦巻き
形軌跡を与えることが可能である。

【００１５】図１〜図８には、本発明を具現化する光学
式走査システム50が図解される。光学式センサヘッド52
はキャリッジ60に支持される。センサヘッドは、センサ
要素56A〜56Nから構成されるセンサアレイ54や照明源52
A（図３）を含む。この目的に適した例示的な光学式走
査ヘッドが、1996年９月23日出願のHaselbyらによる係
属中の出願第08/717,921号（発明の名称「可変走査速度
を備えた未パルス化スキャナ、P.W.M.カラーバランス走
査モード及び反転カラム(UNDERPULSED SCANNERWITH VAR
IABLE SCAN SPEED, P.W.M. COLOR BALANCE SCAN MODES
AND COLUMN REVERSAL)」）に記載され、この出願の内容
全体を参照として本明細書中に包含する。キャリッジ60
は、走査軸62に沿って移動するように適応される。キャ
リッジ駆動システム70は、キャリッジに結合され、軸62
に沿った経路においてキャリッジを駆動する。例示的な
キャリッジ駆動システム70は、駆動モータ72と、ベルト
駆動74と、キャリッジ位置データを提供するための、エ
ンコーダセンサ78（図４）を備えるエンコーダストリッ
プ76とを含む。代替的にはリードねじ駆動等の他の駆動
機構を利用することも可能である。

【００１６】走査対象であるイメージが担持されている
媒体10、例えば原稿、図面又は写真のシートが、フラッ
トターンテーブルプラテン80上で支持され、フラットタ
ーンテーブルプラテンは中心軸82の周りを回転するよう
に取り付けられ、媒体10の平面において座標の中心86を
画定する。ターンテーブルプラテン80は、ターンテーブ
ルモータ92及びターンテーブルエンコーダ94（図８）を
含んでターンテーブル位置データを提供する回転式ター
ンテーブル駆動システム90によって駆動される。

【００１７】例示的な実施態様では、ターンテーブルプ
ラテン80に対してフラットな、平坦な状態に媒体10を保
持するための装置が設けられている。このような装置
は、当該技術において周知であり、例えば真空ホールド
ダウンシステム、静電システムもしくは媒体を適所に保
持するための取付具を備える機械的なシステムである。

【００１８】キャリッジ軸62は、座標の中心86の上方で
線形センサアレイ軸と交差している（図３）。

【００１９】また図１には、キャリッジによって保持さ
れる第２デバイス40も示されている。このデバイスは、
インクジェットペンであってもよく、そのため機器50
は、例えば文書をまず走査し次いで写しを印刷するコピ
ー機として、光学式走査機能とインクジェット印刷機能
とを兼ね備えることが可能な多機能機器である。キャリ
ッジ及び媒体ターンテーブルの動きを利用して、両方の
デバイスが媒体上の同一領域を掃引することが可能であ
る。第２デバイス40は任意選択であり、光学式走査機能
のみを必要とするある種の用途においては省略すること
ができる。

【００２０】図２は、本発明の一態様にしたがう走査動
作中の媒体10に対するセンサアレイの相対運動経路、す
なわち渦巻き形軌跡を示す図である。軌跡（LOCUS）１
は、媒体10の表面に対して座標の中心86から最も遠くに
設けられたセンサアレイ54の光センサ要素が取る経路の
跡である。領域（REGION）１は、光センサの掃引によっ
て画定される円形領域であり、これは、内側の光センサ
要素が座標の中心86にあり、領域１の位置にある光セン
サ要素がこの中心から最も遠くにあるようになってい
る、最も内側の光センサの中心が座標の中心と垂直方向
で一致する場合に、静止式光センサで発生する。領域２
は、寸法がＷ×Ｈである、例示的な矩形イメージ又は文
書の矩形走査領域を示している。領域３は、渦巻き形走
査プロセスのカバレッジの外側限界を表す円形によって
境界づけられている。

【００２１】図３は、複数のセンサ要素56A〜56Nを備え
る線形センサアレイ54及び線形照明源52Aを簡略化して
示す。センサアレイは、モノクロ又はカラーイメージデ
ータを提供することが可能であり、両タイプのセンサヘ
ッドが当該技術において周知である。照明源は、ＬＥＤ
アレイとすることができ、フルカラー用途における赤
色、青色及び緑色ＬＥＤを含むことが可能である。典型
的には当該技術において周知のように、照明源は、コン
トローラによって制御され、センサ要素のサンプリング
に応じて光の閃光を同調させる。ただし別の照明構成も
また使用することができる。位置（Position）１は、座
標のプラテン中心86にセンサ要素56Aを備える、媒体10
の表面に対して開始位置におけるセンサアレイを示す。
位置２は、センサアレイ54と媒体10との間の相対回転
（ある角度θだけ回転）を示す。例示的な本実施態様で
は、キャリッジは、プラテン80の第１完全回転中に静止
して、完全なカバレッジである領域１を提供する、すな
わちスイープアウト（sweep out）する。この第１の完
全相対回転は円形であり、センサ要素56Aは座標の中心8
6に残る。このことは図３に示されている。第２回転に
おいて、キャリッジが始動されて図４に示すように相対
経路が与えられる。

【００２２】また図２は、媒体が２πラジアン（360
度）回転するごとに１単位の距離だけ直線移動するよう
に光センサアレイの半径方向の移動が制限される状態を
示す。ここで１単位の距離は、光センサアレイの最大半
径「スパン（span）」に等しい。したがって図２では、
渦巻き状の掃引は、それ自体にオーバラップしたりアン
ダーラップすることはない。プラテン80の第３の及びす
べての後続の回転に関して、センサアレイの先行する回
転／経路に対するセンサアレイのオーバラップしたカバ
レッジは存在しない。

【００２３】潜在する光センサ事象を備える領域１を完
全にサンプリングするためには、光センサアレイが領域
１に配置されるとき、この中心領域を完全に走査するた
めに媒体を完全に一回転させる間この位置を維持する必
要がある。次に光センサアレイが外側に移動すると、領
域３のすべての残りのエリアは、光センサ事象の潜在的
な目標となり、事象は、媒体上の特定のρ、θ位置から
発する光のサンプリングであり、すなわちインクジェッ
ト機構によって次にレンダリングすることになる１画素
のサンプルであり、上記に参照した同時係属中の出願に
さらに詳細が記載されている。領域３は円形であるが、
領域２で示すように、走査かつディジタルでサンプリン
グするために望ましい共通媒体の大部分は矩形である。
この矩形領域を完全に網羅するためには、光センサアレ
イの最も内側の光センサ要素は、座標の中心から外側に
移動することが必要であり、最も外側のセンサ要素は、
媒体の最も離れた隅に的確に到達可能である必要があ
る。

【００２４】図４は、媒体10の第２完全回転（２πラジ
アン）、すなわちプラテン80が回転するとともにキャリ
ッジ軸62に沿ってキャリッジが所定の動きをする場合
の、最も外側のセンサ要素56Nの経路を簡略して示す。
経路は、センサ要素56Nの位置Ａ、すなわちθ＝０、半
径ρ＝１単位（センサアレイの幅に等しい）で開始し、
センサ要素56Nの位置Ｅ、すなわちθ＝２π、ρ＝２単
位で終了する。センサ要素56Nは、媒体に対して示され
た経路を通って進み、位置Ｂがθ＝π／２、ρ＝1.25単
位、位置Ｃがθ＝π、ρ＝1.5単位、さらに位置Ｄがθ
＝３π／２、ρ＝1.75単位で発生する。この第２完全回
転の間、すなわちキャリッジの始動後の第１回転の間に
は、領域１内の初期回転に関するセンサ要素のオーバラ
ップしたカバレッジが存在する。好ましくは、プリンタ
コントローラをプログラムして、オーバラップしたエリ
アにわたるこの第２回転に対して、オーバラップしたセ
ンサ要素から収集されるデータを抑制して、画素カバレ
ッジの重複を防止する。また好ましくは検出画素要素
が、標準設計の実施にしたがう渦巻き状の経路に沿って
等間隔で配置される。

【００２５】多くの用途において、ちょうど同一画素
（ρ，θ）座標においていくつかのサンプルを平均化す
ることによって周知の直交座標スキャナにおける区画の
むら(banding)を回避するために現在行われているよう
に、経路をオーバラップさせて渦巻き形のむらを回避す
ることが望ましい。この場合、媒体10の２πラジアン回
転ごとにセンサアレイ全幅（１単位）よりも小さい距離
でセンサアレイが移動される。図５は、このようにオー
バラップした場合の例示的な渦巻き形軌跡が示される。
この例では、キャリッジは、センサアレイの完全回転に
対して0.5単位（センサアレイ幅）の割合で外側に移動
する。代替的には媒体10の２πラジアン回転ごとにセン
サアレイ全幅よりも大きな距離でセンサアレイを移動し
てもよく、これによってセンサアレイが外側に移動する
にしたがってセンサのカバレッジにギャップが生じる。
このようなギャップは、センサアレイを外側位置から図
３に示す開始位置に戻す反転渦巻き形走査で充填するこ
とが可能である。図６は、このようなアンダーラップし
た場合の例示的な渦巻き形軌跡を示す。この例では、キ
ャリッジは、センサアレイの完全回転に対して２単位
（センサアレイ幅）の割合で外側に移動する。

【００２６】画素が軸に沿って別の画素から一定した等
間隔でサンプリングするように、光センサ要素が一定速
度で画素をサンプリングする場合が多いが、このこと
は、本発明において要求されるものではない。しかしな
がら、この操作が望ましい場合は、渦巻き形に沿った所
定のセンサ要素の相対速度が、一定回転速度において半
径ρとともに増加していくため、Ｓが領域１に沿う接線
距離であるとすると、微積分の表記法における「微分」
を示すために「ｄ」を用いて［１］ｄＳ＝ρ×ｄθ、ま
たｔが時間を表すとすると、［２］ｄＳ／ｄｔ＝ρ×ｄ
θ／ｄｔ＝Ｖ（Ｖは領域１に沿う所定の一定速度であ
る）とするように、プラテン80の円形回転速度が調整す
ることが可能である。［３］ｄθ／ｄｔ＝Ｖ／ρ（ρは
１単位センサアレイ幅として始まり、媒体の全カバレッ
ジが生じた点において（Ｗ²＋Ｈ²）^{1/ 2}／２に達する）
を解く。ρが分母位置において生じる変数であることか
ら、このことは、アレイの一定接線速度が望ましいので
あれば、回転速度が光センサアレイの位置の非線形関数
であることを意味する。図７は、座標の中心から半径方
向の距離の関数としてヘッドの角速度をプロットしたグ
ラフである。言い換えれば、媒体の最大回転速度は、最
も内側の光センサ要素が回転の中心にある場合Ｖラジア
ン／秒となり、最小回転速度は、１単位長すなわち１ス
パンの光センサアレイに対して、２Ｖ／（Ｗ²＋Ｈ²）
^1/2となる。

【００２７】図示を例として、それぞれが0.085mm（1/3
00インチ）だけその隣接要素から等間隔に配置される、
300個の光センサ要素からなる光センサアレイを用い
て、215.9mm×279.4mm（8.5インチ×11インチ）の媒体
上で端から端までをサンプリング、すなわち走査するこ
とが望ましいと想定する。このアレイは25.4mm（1.0イ
ンチ）長となる。さらにその最大速度で画素をサンプリ
ングする際の、このヘッドが持続する最大接線速度が25
4mm／秒（10.0インチ／秒）であるとする。するとこの
速度で媒体上をアレイが移動するとき、10×300＝3000
個の光サンプルが１秒ごとに獲得され、「区画幅」は2
5.4mm（1.0インチ）幅となる。

【００２８】回転の中心から最も離れた光センサ要素が
この中心から離れる必要がある最大位置は、この例では
（Ｗ²＋Ｈ²）^1/2／２＝（215.9²＋279.4²）^1/2／２＝17
6.5mm（6.95インチ）である。この光センサ要素がこの
外側限界のρに達すると、その回転速度は、ｄθ／ｄｔ
＝Ｖ／ρ＝（254mm／秒）／176.5mm（（10.0インチ／
秒）／6.95インチ）＝1.44ラジアン／秒、すなわち図７
に示すように約13.75RPM（回転／秒）となる。接線速度
は、回転速度×半径であり、1.44×6.95＝254mm／秒（1
0インチ／秒）と求められる。次に回転の中心から最も
離れた光センサ要素がρ＝25.4mm（1.0インチ）にある
とき、回転速度は（254mm／秒）／25.4mm（（10.0イン
チ／秒）／1.0インチ）＝10.0ラジアン／秒、すなわち
図７に示すように約95.5RPMである。

【００２９】全走査時間は、6451mm²／秒（10平方イン
チ／秒）の一定速度で領域３の全円形エリアをスイープ
アウトするのにかかる時間として概算することができる
（ヘッドが１秒間にスイープアウトするエリアは、（光
センサアレイ長）×（１秒間に移動した距離とな
る））。「スイープアウトされた」円形エリアは、π
（半径（RADIUS））²＝3.14159×176.5²＝97867mm²（15
1.75平方インチ）である。これは、6451mm²／秒（10平
方インチ／秒）では、約15.2秒である。

【００３０】図８は、図１に示すシステムの制御システ
ムを簡略化した略ブロック図である。コントローラ100
は、走査ジョブ中に収集したイメージデータを格納する
メモリ102と結合される。コントローラは、キャリッジ
駆動から構成されるキャリッジ走査モータ72に駆動コマ
ンドを発信し、キャリッジ／センサアレイ位置を示す位
置信号をキャリッジ走査エンコーダ78から受信する。ま
たコントローラは、ターンテーブルプラテンを回転させ
るターンテーブルモータ92を制御するターンテーブルモ
ータ駆動コマンドを発信し、エンコーダ信号をターンテ
ーブルエンコーダ94から受信して、ターンテーブルプラ
テンの位置及び角速度を決定する。これによりコントロ
ーラは、キャリッジ駆動を制御して、媒体に対してセン
サアレイのオーバラップしていない渦巻き形軌跡、又は
むら又は他のアーティファクトを回避するためにオーバ
ラップした渦巻き形軌跡を実現するか、あるいは他の特
定の走査モードに提供するためのアンダーラップした軌
跡を実現することができる。他の例示的な走査モードに
は、渦巻き形を形成する一周おきの回転で走査をスキッ
プ（データを収集）し、終了時にキャリッジの方向を反
転させて、先の一周おきの回転で省略された画素データ
を補充することが含まれる。

【００３１】またコントローラは、光学式センサアレイ
からセンサデータを受信し、システム50が印刷機能を含
む場合には、生成すべきイメージ及び座標の中心に相対
するペンの位置に応じて、ペン40に対して噴射パルスを
与える。イメージデータをメモリ102に格納し、又はこ
れをホストコンピュータ120に送信もしくはホストコン
ピュータ120から受信することもできる。

【００３２】またコントローラは、座標の中心に対する
センサヘッド52の位置及び走査モードに応じて、サンプ
リング制御信号をアレイ54のセンサ要素56A〜56Nに与え
るとともに、照明源制御信号を照明源52Aに与える。走
査プロセス中に収集されたイメージ画素データがメモリ
102に格納されるかもしくはこれをホストコンピュータ1
20に送出することもできる。またコントローラは、各種
センサ要素に対してサンプリング速度を設定することも
できる。一定（最大）のサンプリング速度を利用するこ
とが望ましい場合が多いが、他のジョブ又はアプリケー
ションに対して、コントローラは、特定の走査ジョブに
わたってサンプリング速度が一定にならないよう、ある
いはより遅い一定サンプリング速度を用いるよう制御す
ることができる。使用するサンプリング速度が早かった
り遅かったりすることにより、媒体10の特定領域におけ
る画素データの密度をより大きく又は小さくすることが
できる。

【００３３】センサアレイ54における各センサ要素は、
他の何れのセンサ要素に比べても座標の中心86から異な
る半径距離にある。この結果、すべてのセンサ要素を一
定速度でサンプリングすることが異なる間隔をおいた画
素を生成するが、このことは、ρの値が小さいとき、特
に図２の領域１において容易に理解されよう。例えば、
領域１において、媒体の初期回転（キャリッジの半径方
向の移動を伴わない回転）の間、さらに0.085mm（１／3
00インチ）のセンサ要素の間隔に対して、回転の中心か
ら最も離れたρにおけるセンサ要素56N（図３）は、円
周に沿って25.4mm（１インチ）ごとに300回サンプリン
グする必要がある。25.4mm（１インチ）のセンサアレイ
において、円周は50.8πmm（２πインチ）である。これ
により1885画素がこの円周に沿って0.085mm（１インチ
の１／３００）の間隔でサンプリングされる。座標の中
心からずれた第２ノズル56Bでは、円周はわずか0.17πm
m（２π／300インチ）、すなわち0.534mm（0.0209イン
チ）しかないため、この円形経路に沿って1885個のイメ
ージ画素を収集することは、その円形経路に沿う画素を
多く生成しすぎてしまうので不適当である。最も外側の
センサ要素の隣のセンサ要素、すなわちセンサ要素56N
に比べて0.085mm（１／300インチ）回転の中心に近いセ
ンサ要素において、11.8画素／mm（300画素／インチ）
を維持するためにサンプリングされる画素数は、２π
（25.4−0.085）×11.8（２π（1.0−１／300）×30
0）、すなわち1879個となるはずである。しかしなが
ら、むしろ仮にサンプリング速度が最も外側のセンサ要
素と同一であれば、1885画素を実際にサンプリングする
ことになり、このように生成された画素は、最も外側の
センサ要素によって生成された画素数に近い。領域１の
掃引の間、又は媒体の他の何れの領域においても、すで
にサンプリングされた画素を再度サンプリングする必要
はなく、コントローラにおける論理により、どの画素を
各センサ要素によってサンプリングすべきであるかを容
易に決定することができるので、センサ要素が回転の中
心により近ければサンプリングする頻度をより少なくす
ることができる。

【００３４】別の例として、媒体の第２完全回転後にセ
ンサアレイが2.0のρ値に達した場合、センサ要素56A
（回転の中心に最も近接する）は1.0のρ値にあり、同
一の画素間隔を維持するために最も外側のセンサ要素の
速度の１／２でサンプリングする必要がある。再びコン
トローラにおける論理が、すでに一度サンプリングされ
た画素をサンプリングしないようにサンプリング速度を
調節する。しかしながら、センサ要素56N、すなわち最
も外側のセンサ要素を可能な限り最大（一定）速度でサ
ンプリングさせることによって全走査時間を最小限にす
ることが望ましい。図７は、この最も外側のセンサ要素
の一定（最大）速度の関係を示しており、他のあらゆる
センサ要素は、サンプリングすべき画素が任意の隣接画
素から少なくとも0.085mm（１／300インチ）離れている
ときに、これらの画素を実際にサンプリングし、このサ
ンプリング速度は常に最大可能速度よりも低速となる。
これらの速度の相違は、回転の中心からの距離にともな
い急激に小さくなる。

【００３５】上記の実施態様は、本発明の原理を表し得
る可能な特定の実施態様の単なる例示にすぎないことが
理解されよう。例えばセンサヘッドと媒体との間に所望
の相対運動を与えて渦巻き形経路を提供するために他の
構成を利用することができる。例えばセンサヘッドは、
静止プラテン上に媒体を配置したまま渦巻き形経路を移
動するアーム機構上に配置可能である。あるいは、逆に
センサヘッドを静止位置に配置してもよく、プラテン上
の媒体が所望の渦巻き形移動軌跡を与えてもよい。また
座標の中心の位置から開始し、半径方向外側に移動する
ものとしてセンサヘッドの動きを説明してきたが、代替
的には、他の何れの位置からセンサヘッドを開始しても
よく、例えば最も外側の位置において内側に螺旋を描い
て座標の中心で終了してもよい。当該技術に精通した者
であれば、本発明の範囲及び精神から逸脱することな
く、他の構成をこれらの原理にしたがって容易に案出す
ることができよう。

【００３６】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。

【００３７】１． 平坦なイメージを光学的に走査する
ための方法であって：この方法が、光学式センサアレイ
（54）を与えるステップと、走査サイクルの間に前記光
学式センサアレイによって光学的に走査される平坦な媒
体（10）を支持するステップと、光学的走査サイクルの
間に前記媒体に対して前記センサアレイによって渦巻き
形軌跡が画定されるように、前記センサアレイと前記媒
体の間に相対運動を与えるステップと、さらに前記光学
的走査サイクルの間にイメージを表すセンサデータを収
集するステップとを含む方法。

【００３８】２． 相対運動を与える前記ステップが、
前記センサアレイ（54）を前記走査サイクルの間に周期
的に停止及びその方向を反転させることなく、達成され
ることをさらに特徴とする、１項記載の方法。

【００３９】３． 前記センサアレイ（54）が、座標の
中心から半径方向に延びるアーム上に設けられ、相対運
動を与える前記ステップが、座標の前記中心の周りに前
記媒体を回転させながら、前記センサアレイを前記アー
ム上で座標の前記中心から外側に移動させることを含
む、１項又は２項記載の方法。

【００４０】４． 前記センサアレイ（54）が、座標の
前記中心から半径方向に延伸する方向に第１距離にわた
り、相対運動を与える前記ステップが、座標の前記中心
の周りに前記媒体（10）の完全な回転ごとに前記第１距
離と等しい距離だけ半径方向に前記センサアレイを移動
するような速度で、前記センサアレイを半径方向に移動
させることを含む、３項記載の方法。

【００４１】５． 前記センサアレイ（54）が、座標の
前記中心から半径方向に延伸する方向に第１距離にわた
り、相対運動を与える前記ステップが、座標の前記中心
の周りに前記媒体（10）の完全な回転ごとに前記第１距
離を下回る距離だけ半径方向に前記センサアレイを移動
するような速度で、前記センサアレイを半径方向に移動
させることを含む、３項記載の方法。

【００４２】６． 前記センサアレイ（54）が、座標の
前記中心に対して最も外側のセンサ（56N）を含む複数
のセンサ要素（56A〜56N）を含み、センサデータを収集
する前記ステップが、前記センサ要素を一定速度でサン
プリングすることを含み、相対運動を与える前記ステッ
プが、前記媒体の回転速度を変化させて前記センサアレ
イの最も外側のセンサ要素の実質上一定接線速度を達成
することをを含む、１〜５項の何れか１項記載の方法。

【００４３】７． 前記センサアレイ（54）と前記媒体
（10）の間に相対運動を与える前記ステップが、前記走
査サイクルの間に前記媒体に対して前記センサアレイの
一部をオーバラップするよう選択された速度で前記セン
サアレイを半径方向に移動させることを含む、１〜３項
の何れか１記載の方法。

【００４４】８． 前記センサアレイ（54）と前記媒体
（10）の間に相対運動を与える前記ステップが、前記媒
体に対して前記センサアレイの一部をアンダーラップす
るよう選択された速度で前記センサアレイを半径方向に
移動させることを含む、１〜３項の何れか１記載の方
法。

【００４５】９． 相対運動を与える前記ステップが、
前記媒体（10）のエリア全体にわたって前記センサアレ
イ（54）の掃引されたカバレッジを与えるのに十分な大
きさの距離をもって、前記センサアレイを半径方向に移
動させることを含む、１〜８項の何れか１項記載の方
法。

【００４６】１０． 光学式走査システムであって、光
学式走査サイクルの間にイメージデータを収集するため
の複数のセンサ要素（56A〜56N）を含む光学式センサア
レイ（54）と、前記光学式センサアレイと相対的に配置
され、光学式走査サイクルの間にそこに担持されるイメ
ージを光学的に検出可能とする前記平坦な媒体（10）
と、渦巻き形軌跡が前記センサアレイにより光学式走査
サイクルの間に前記媒体に対して画定されるように、前
記センサアレイと前記媒体の間に相対運動を与える装置
（80、60、72、92）と、を備えるシステム。

【００４７】１１． 前記センサアレイ（54）と前記媒
体（10）の間に相対運動を与えるための前記装置（80、
60、72、92）が、前記走査サイクルの間に前記媒体に対
して前記センサアレイの一部をオーバラップする速度で
前記センサアレイを半径方向に移動させるように適応さ
れている、１０項記載のシステム。

【００４８】１２． 前記センサアレイ（54）と前記媒
体（10）の間に相対運動を与えるための前記装置（80、
60、72、92）が、前記媒体に対して前記センサアレイの
一部をアンダーラップする速度で前記センサアレイを半
径方向に移動させるように適応されている、１０項記載
のシステム。

【００４９】１３． 座標の中心を通って延びるキャリ
ッジ軸（62）に沿って移動するように設けられた、前記
センサアレイを保持するためのキャリッジ（60）と、前
記キャリッジ軸に沿った前記移動のための前記キャリッ
ジを支持するアーム構造と、を備え、前記相対運動を与
える装置が、座標の前記中心から前記アーム上の外側に
前記光学式センサアレイを移動させるためのキャリッジ
駆動装置（72）と、座標の前記中心の周りに前記媒体を
回転させるためのターンテーブル駆動（92）とを含む、
１０〜１２項の何れか１項記載のシステム。

【００５０】１４． 前記センサアレイ（54）が、座標
の前記中心から半径方向に延伸する方向に第１距離にわ
たり、前記キャリッジ駆動装置（72）が、座標の前記中
心の周りを前記媒体の完全な回転ごとに前記第１距離と
等しい距離だけ前記センサアレイを半径方向に移動する
速度で前記センサアレイを半径方向に移動するように適
応されている、１３項記載のシステム。

【００５１】１５． 前記走査サイクルに一定速度で前
記センサアレイを含む所定のセンサ要素から画素を前記
センサアレイ（54）にサンプリングさせるサンプリング
コマンドを生成するためのコントローラ（100）と、前
記媒体を回転させるための前記装置（92）が、前記媒体
の回転速度を変化させて前記所定のセンサ要素の実質上
一定接線速度を実現するように適応されていること、を
さらに特徴とする、１０〜１４項の何れか１項記載のシ
ステム。

【００５２】１６． 前記走査サイクルに可変速度でイ
メージ画素を前記センサアレイ（54）にサンプリングさ
せるサンプリングコマンドを生成するためのコントロー
ラ（100）をさらに特徴とする、１０〜１４項の何れか
１項記載のシステム。

【００５３】１７． 前記システムが多機能スキャナ／
プリンタシステムの一部であり、ノズルアレイを有する
インクジェットペン（40）と、インクジェット印刷サイ
クルの間に平坦な印刷媒体に対して前記ノズルアレイに
よって渦巻き形軌跡が画定されるように、前記ノズルア
レイと前記媒体の間に相対運動を与えるための装置（7
2、92）と、を含む、１０〜１６項の何れか１項記載の
システム。

【００５４】

【発明の効果】光学式走査技法は、走査サイクルの間平
坦な媒体（10）からイメージ画素データを収集するため
の光学式センサアレイ（54）を使用する。作動装置（7
2、92）は、センサアレイと媒体との間に相対的な運動
を与え、それによって渦巻き形軌跡が走査サイクルの間
に媒体に対するセンサアレイによって画定される。この
渦巻きの最大直径は、矩形媒体の対角線の寸法と等しく
され、したがって媒体のエッジに非常に近接しても画素
データを収集することができ、それによって媒体の両側
辺及び上端と下端の走査できないマージンのエリアを減
少させもしくは排除する。駆動装置は、座標の中心の周
りに平坦な媒体を回転させるためのターンテーブル（8
0）及びセンサアレイを保持する移動可能なキャリッジ
（60）を含んでもよい。インクジェット印刷ヘッド（4
0）が、駆動装置に設けられ、多機能スキャナ／プリン
タを提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具現化する光学式走査システムの例示
的な実施形態の等角投影図である。

【図２】本発明の一態様にしたがう、光学式センサアレ
イと平坦な媒体との間の相対運動の渦巻き形軌跡経路の
グラフ図である。

【図３】平坦な媒体の表面に関する２点位置において、
図１の走査システムのセンサヘッドに関する複数のセン
サ要素を有する簡略化したセンサアレイを図解する。

【図４】非オーバラップセンサアレイが渦巻き形の場合
に、媒体の完全回転（２πラジアン）に対する、図３の
センサアレイの最も外側のセンサの例示的な一経路を簡
略化して示す。

【図５】一部オーバラップしたセンサアレイが渦巻き形
の場合に、媒体の完全回転（２πラジアン）に対する、
図３のセンサアレイの最も外側のセンサ要素の代替の第
１経路を簡略化して示す。

【図６】一部アンダーラップしたセンサアレイが渦巻き
形の場合に、媒体の完全回転（２πラジアン）に対す
る、図３のセンサアレイの最も外側のセンサ要素の代替
の第２経路を簡略化して示す。

【図７】図２の実施態様に対する半径距離の関数として
平坦な媒体の角速度を示すグラフである。

【図８】図１の光学式スキャナシステムからなる制御シ
ステムの簡略化した略ブロック図である。

【符号の説明】

10 平坦な媒体 40 インクジェットペン 50 光学式走査システム 54 光学式センサアレイ 56A〜56N センサ要素 60 キャリッジ 62 キャリッジ軸 72 キャリッジ駆動装置 92 ターンテーブル駆動 100 コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平坦なイメージを光学的に走査するため
   の方法であって：この方法が、 光学式センサアレイ（54）を与えるステップと、 走査サイクルの間に前記光学式センサアレイによって光
   学的に走査される平坦な媒体（10）を支持するステップ
   と、 光学的走査サイクルの間に前記媒体に対して前記センサ
   アレイによって渦巻き形軌跡が画定されるように、前記
   センサアレイと前記媒体の間に相対運動を与えるステッ
   プと、さらに前記光学的走査サイクルの間にイメージを
   表すセンサデータを収集するステップとを含む方法。