JP2007062222A - Recording device and method of detecting recording medium - Google Patents

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昌志 清水
Takashi Kawabata
隆 川端
Katsutoshi Miyahara
勝敏 宮原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recording device which can accurately detect a variety of recording mediums while using an inexpensive and small-size sensor, and a recording medium detection method applied to the device. <P>SOLUTION: The recording device which records images by running a recording head in the direction nearly at right angles with the transfer direction of recording paper, comprises a reflection type sensor integrally with a plurality of light receiving elements and a plurality of light receiving elements on a carriage equipped with the recording head. The recording device casts light to the recording paper and detects the end position of the recording paper or the distance to the recording paper on the basis of the output signal level of specualrly reflected light or diffusedly reflected light obtained from the light receiving elements. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は記録装置及び記録媒体検出方法に関し、特に、例えば、インクジェット方式に従って記録を行なう記録ヘッドを備えた記録装置及びその装置に適用される光学的に記録媒体の位置や厚みを検出する記録媒体検出方法に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording apparatus and a recording medium detection method, and more particularly to a recording apparatus including a recording head that performs recording according to an inkjet method, and a recording medium that optically detects the position and thickness of the recording medium applied to the apparatus. It relates to a detection method.

従来のインクジェット記録装置(以下、記録装置)には、高画質化や高精度化、ユーザ利便性向上などの為に様々な目的に応じたセンサを搭載してきた。そのセンサには、例えば、装置にセットされた記録用紙の幅を検出するためのセンサや記録用紙に記録されたパッチの濃度を測定するセンサ、記録用紙の厚みなどを検出するセンサなどがある。   Conventional ink jet recording apparatuses (hereinafter referred to as recording apparatuses) have been equipped with sensors for various purposes in order to improve image quality, increase accuracy, and improve user convenience. Examples of the sensor include a sensor for detecting the width of the recording paper set in the apparatus, a sensor for measuring the density of a patch recorded on the recording paper, and a sensor for detecting the thickness of the recording paper.

記録用紙の幅等を検出するセンサは、1つの発光素子と1つの受光素子によって構成される反射型センサを構成し、反射強度の変化により記録用紙の端部を検出するといった方法が一般的である。   As a sensor for detecting the width of the recording paper, a reflection type sensor constituted by one light emitting element and one light receiving element is used, and a method of detecting the edge of the recording paper by a change in reflection intensity is generally used. is there.

また、記録用紙の厚みを検出するセンサは、LEDや半導体レーザなどの発光素子とPSD(位置検出素子)やCCDなどの受光素子によって構成される。発光素子から照射された光が測定対象に反射し、その反射光の一部が受光素子によって受光される。センサと測定対象との距離が変化すると、受光素子において受光される反射光の光軸の位置が変化する。受光素子がCCDの場合、画素ごとに光量を測定可能であるのでピークとなる画素を検出してその位置から三角測量法によりセンサと測定対象との距離を算出することが可能である。また、受光素子がPSDの場合、受光素子が受光する反射光の光軸の位置の変化により出力される2つの出力値を演算して中心位置を検出し、その位置から三角測量法によりセンサと測定対象との距離を算出可能である。このとき、反射光には乱反射と正反射があり、紙種によってそれぞれの反射状態は異なる。   A sensor for detecting the thickness of the recording paper is composed of a light emitting element such as an LED or a semiconductor laser and a light receiving element such as a PSD (position detecting element) or a CCD. Light emitted from the light emitting element is reflected by the measurement object, and a part of the reflected light is received by the light receiving element. When the distance between the sensor and the measurement object changes, the position of the optical axis of the reflected light received by the light receiving element changes. When the light receiving element is a CCD, the amount of light can be measured for each pixel, so that the peak pixel can be detected and the distance between the sensor and the measurement object can be calculated from the position by triangulation. When the light receiving element is a PSD, the center position is detected by calculating two output values output by the change in the position of the optical axis of the reflected light received by the light receiving element, and the sensor is detected by triangulation from that position. The distance to the measurement object can be calculated. At this time, the reflected light includes irregular reflection and regular reflection, and the reflection state differs depending on the paper type.

従来の用紙検知の例としては光学センサを用いて記録用紙の反射状態を検知し、紙種の判別を行っているものがある(例えば、特許文献1参照)。また、光センサを用いて紙幅の検知をしているものもある(例えば、特許文献2参照)。   As an example of conventional paper detection, there is one in which the reflection state of a recording paper is detected using an optical sensor and the paper type is determined (for example, see Patent Document 1). In addition, there is one that detects the paper width using an optical sensor (see, for example, Patent Document 2).

特許文献1では、光学センサを設けて記録媒体の種類を判別し、画像形成条件を対応させている。図13には、特許文献1に開示された用紙Pに照射される照射光L0を射出する発光部11と、用紙から反射される反射散乱光LDRを検知する受光部12を備えた用紙検知センサが示されている。そして、その用紙検知センサからの出力レベルに基づいて用紙の判別を行う判断手段で用紙を判別するようにしている。なお、図13において、LRRは正反射光、LDPは透過散乱光、LRPは正透過光である。また、θ0は用紙Pの垂直方向に対する照射光の入射角、θνは用紙Pの垂直方向に対する反射散乱光の散乱角である。 In Patent Document 1, an optical sensor is provided to discriminate the type of recording medium and to correspond to image forming conditions. FIG. 13 shows a sheet provided with a light emitting unit 11 that emits the irradiation light L 0 irradiated on the sheet P disclosed in Patent Document 1, and a light receiving unit 12 that detects the reflected scattered light LDR reflected from the sheet. A detection sensor is shown. Then, the paper is discriminated by the judging means for discriminating the paper based on the output level from the paper detection sensor. In FIG. 13, L RR is regular reflected light, L DP is transmitted scattered light, and L RP is regular transmitted light. Θ 0 is the incident angle of the irradiation light with respect to the vertical direction of the paper P, and θ ν is the scattering angle of the reflected scattered light with respect to the vertical direction of the paper P.

特許文献2によれば、図14に示されているように、記録装置のキャリッジ12の側面に赤外線センサ24を配設する。特に、記録ヘッドの記録領域S1に対して、記録用紙20の搬送方向Bの下流側B1にそのセンサが設けられている。従って、記録用紙20をただ搬送方向Bの下流側B1に搬送していくだけで(逆方向に搬送することなく)記録前に用紙幅を検出でき、迅速な画像形成をすることができる。   According to Patent Document 2, as shown in FIG. 14, an infrared sensor 24 is disposed on the side surface of the carriage 12 of the recording apparatus. In particular, the sensor is provided on the downstream side B1 in the conveyance direction B of the recording paper 20 with respect to the recording area S1 of the recording head. Therefore, by simply transporting the recording paper 20 to the downstream side B1 in the transport direction B (without transporting it in the reverse direction), it is possible to detect the paper width before recording and to form a quick image.

図14において、14BK、14C、14Y、14Mは夫々、ブラックインク、シアンインク、イエロインク、マゼンタインクを吐出する記録ヘッドであり、15はそれらのインクを吐出する複数のノズルからなるノズル列である。また、矢印Aはキャリッジの走査方向、C1は赤外線センサ24の視野円、D1は視野円の直径、L2は視野中心から記録領域S1の上流端までの距離である。さらに、L1は記録領域S1の上流側端部から記録用紙20の先端までの距離、L5は赤外線センサ24の視野中心とカラー濃度センサ28の視野中心との距離である。
特開平4−77649号公報(第8頁、第1図) 特開2002−331648号公報(第11頁、第5図)
In FIG. 14, 14BK, 14C, 14Y, and 14M are recording heads that discharge black ink, cyan ink, yellow ink, and magenta ink, respectively, and 15 is a nozzle row that includes a plurality of nozzles that discharge these inks. . Further, arrow A is the carriage scanning direction, C1 is the field circle of the infrared sensor 24, D1 is the diameter of the field circle, and L2 is the distance from the center of the field of view to the upstream end of the recording area S1. Further, L1 is the distance from the upstream end of the recording area S1 to the leading edge of the recording paper 20, and L5 is the distance between the visual field center of the infrared sensor 24 and the visual field center of the color density sensor 28.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-77649 (page 8, FIG. 1) JP 2002-331648 A (page 11, FIG. 5)

しかしながら上記従来例では、記録用紙の特性検知や紙端、距離を検出するセンサは互いにその構成が大きく異なるためこれらのセンサを一体化することは困難であった。また各センサには複雑な光学系や高価な素子を用いているため、それらのセンサを実装する装置は、結果として、そのサイズが大型になり、また価格の高価になってしまうといった問題があった。   However, in the above-described conventional example, the sensors for detecting the characteristics of the recording paper, the paper edge, and the distance are greatly different from each other, and it is difficult to integrate these sensors. In addition, since each sensor uses complicated optical systems and expensive elements, there is a problem that an apparatus for mounting these sensors becomes large in size and expensive. It was.

このような問題を解決するために正反射の角度に合わせて受光センサを配置し、同一の受光センサで正反射光/乱反射光(拡散反射光)を共に受光する方法がある。しかしこの構成では、最適な記録を行うために検知した記録用紙との間隔に応じてキャリッジを上下させた場合、乱反射光を利用した検知では同じ紙端位置でもキャリッジの高さによってセンサの紙端検出位置が異なってしまう。つまり、紙端検出が正確ではなくなる。   In order to solve such a problem, there is a method in which a light receiving sensor is arranged in accordance with the angle of regular reflection, and both regular reflected light / diffuse reflected light (diffuse reflected light) are received by the same light receiving sensor. However, in this configuration, when the carriage is moved up and down in accordance with the distance from the detected recording paper for optimal recording, the detection using the irregularly reflected light is performed at the same paper edge position depending on the height of the carriage. The detection position will be different. That is, the paper edge detection is not accurate.

記録用紙表面の特徴は記録用紙の種類によって異なるため、正反射光/乱反射光の反射特性が紙種によって異なる。そのため、記録用紙の紙種によっては乱反射光を使用する必要があるものがあるが、その紙端検出の精度が紙種によって一様ではないという問題がある。   Since the characteristics of the surface of the recording paper differ depending on the type of recording paper, the reflection characteristics of regular reflection light / diffuse reflection light differ depending on the paper type. For this reason, some types of recording paper need to use diffusely reflected light, but there is a problem that the accuracy of detecting the paper edge is not uniform depending on the type of paper.

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、安価で小型なセンサを用いながらも正確に多種の記録媒体の検出を行うことができる記録装置及びその装置に適用される記録媒体検出方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described conventional example, and provides a recording apparatus capable of accurately detecting various types of recording media while using an inexpensive and small sensor, and a recording medium detection method applied to the apparatus. It is intended to provide.

上記目的を達成するため本発明の記録装置は以下の構成からなる。   In order to achieve the above object, the recording apparatus of the present invention has the following configuration.

即ち、記録ヘッドを用いて記録媒体に画像を記録する記録装置であって、第1の方向に前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記第1の方向とは直角の第2の方向に前記記録ヘッドを往復移動させる走査手段と、前記記録ヘッドと共に前記走査手段に搭載され、前記記録媒体に対して光を第1の角度で照射する第1の発光素子と、前記記録媒体に対して光を第2の角度で照射する第2の発光素子と、前記第1の発光素子から照射され前記記録媒体による正反射光と前記第2の発光素子から照射され前記記録媒体による乱反射光とを受光する、前記第1の方向と前記第1及び第2の方向に直角な前記記録ヘッドから前記記録媒体への第3の方向とに関し互いに離間して設けられた第1及び第2の受光素子とを一体的に備え、前記記録媒体からの反射光を測定する測定手段と、前記正反射光を受光した場合の前記第1及び第2の受光素子からの出力信号と、前記反射光を受光した場合の前記第1及び第2の受光素子からの出力信号とを比較する比較手段と、前記比較手段よる比較結果に従って、前記記録媒体の種類を判断し、該判断結果に従って、前記記録媒体の厚さと前記記録媒体の端部の検出に前記正反射光を用いるか、或いは前記乱反射光を用いるかを選択する選択手段と、前記搬送手段または前記走査手段により前記記録媒体と前記測定手段とを相対的に移動させ、前記第1及び第2受光素子から得られる出力信号の変化に基づいて前記記録媒体の端部を、前記第1及び第2受光素子からの出力信号により生成される関数に基づいて前記記録媒体の厚さを検出する検出手段とを有することを特徴とする。   That is, a recording apparatus that records an image on a recording medium using a recording head, the conveying unit conveying the recording medium in a first direction, and the second direction perpendicular to the first direction. Scanning means for reciprocating a recording head, a first light emitting element mounted on the scanning means together with the recording head, for irradiating the recording medium with light at a first angle, and light for the recording medium Receiving a second light emitting element that emits light at a second angle, regular reflection light emitted from the first light emitting element and reflected by the recording medium, and irregular reflection light emitted from the second light emitting element and received by the recording medium First and second light receiving elements provided apart from each other with respect to the first direction and a third direction from the recording head to the recording medium perpendicular to the first and second directions. From the recording medium Measurement means for measuring incident light, output signals from the first and second light receiving elements when the specularly reflected light is received, and the first and second light receiving elements when the reflected light is received A comparison means for comparing the output signals of the recording medium and the type of the recording medium according to the comparison result by the comparison means, and according to the determination result, the thickness of the recording medium and the edge of the recording medium are detected. The selection means for selecting whether to use reflected light or the irregularly reflected light, and the recording medium and the measuring means are relatively moved by the conveying means or the scanning means, and the first and second light receiving light Detection means for detecting the end of the recording medium based on a change in the output signal obtained from the element, and detecting the thickness of the recording medium based on a function generated by the output signals from the first and second light receiving elements And Characterized in that it.

さらに、前記第1の方向と前記第2の方向を含む平面上に備えられたプラテンと、前記プラテンを基準位置として、前記記録媒体の端部検出位置の絶対位置の校正を行う校正手段とを有することが望ましい。   Further, a platen provided on a plane including the first direction and the second direction, and calibration means for calibrating the absolute position of the edge detection position of the recording medium with the platen as a reference position. It is desirable to have.

また、前記検出手段は、プラテンに対して測定手段が発光して得られた測定手段からプラテンまでの距離と記録媒体に対して測定手段が発光して得られた測定手段から記録媒体までの距離との差から記録媒体の厚さを求める。   Further, the detecting means is a distance from the measuring means to the platen obtained by the measuring means emitting light to the platen and a distance from the measuring means to the recording medium obtained by emitting the measuring means to the recording medium. The thickness of the recording medium is obtained from the difference between the two.

さらに、前記選択手段により乱反射光が記録媒体の厚さと記録媒体の端部の検出に用いられるように選択された場合には、前記測定手段から記録媒体までの距離に基づいて、端部検出位置を補正する補正手段を備えることが望ましい。   Further, when the selection means selects that the irregularly reflected light is used for detecting the thickness of the recording medium and the edge of the recording medium, the edge detection position is determined based on the distance from the measuring means to the recording medium. It is desirable to provide correction means for correcting the above.

さて、前記第1の発光素子は赤外LEDであり、前記第2の発光素子は可視LEDであり、前記第1及び第2の受光素子は夫々、第1及び第2のフォトトランジスタであることが望ましい。   The first light emitting element is an infrared LED, the second light emitting element is a visible LED, and the first and second light receiving elements are first and second phototransistors, respectively. Is desirable.

この場合、第1及び第2のフォトトランジスタからの出力信号は夫々、測定手段から記録媒体或いはプラテンの反射面までの距離に従って変化し、第1及び第2のフォトトランジスタからの出力信号のその距離に従う変化は、互いに異なるものである。   In this case, the output signals from the first and second phototransistors change according to the distance from the measuring means to the recording medium or the reflecting surface of the platen, respectively, and that distance of the output signals from the first and second phototransistors. The changes that follow are different from each other.

ここで、前記第1及び第2受光素子からの出力信号により生成される関数は、前記第1及び第2のフォトトランジスタからの出力信号の差と和の比であることが望ましい。   Here, it is preferable that the function generated by the output signals from the first and second light receiving elements is a ratio of the difference and sum of the output signals from the first and second phototransistors.

一方、第1及び第2のフォトトランジスタからの出力信号は夫々、測定手段の記録媒体に対する相対位置に従っても変化し、第1及び第2のフォトトランジスタからの出力信号の変化は、前記記録媒体の搬送方向に関し互いにづれている。   On the other hand, the output signals from the first and second phototransistors also change according to the relative positions of the measuring means with respect to the recording medium, and the changes in the output signals from the first and second phototransistors They are separated from each other in the transport direction.

なお、第1の角度は45°、第2の角度は90°であることが好適である。   It is preferable that the first angle is 45 ° and the second angle is 90 °.

また他の発明によれば、第1の方向に記録媒体を搬送する搬送手段と前記第1の方向とは直角の第2の方向に記録ヘッドを往復移動させる走査手段とを備え、前記記録ヘッドを用いて前記記録媒体に画像を記録する記録装置の記録媒体検出方法であって、前記搬送手段により前記記録媒体を搬送させ、前記記録ヘッドと共に前記走査手段に搭載され、前記記録媒体に対して光を第1の角度で照射する第1の発光素子と、前記記録媒体に対して光を第2の角度で照射する第2の発光素子と、前記第1の発光素子から照射され前記記録媒体による正反射光と前記第2の発光素子から照射され前記記録媒体による乱反射光とを受光する、前記第1の方向と前記第1及び第2の方向に直角な前記記録ヘッドから前記記録媒体への第3の方向とに関し互いに離間して設けられた第1及び第2の受光素子とを一体的に備えた光学センサを用いて、前記記録媒体に光を照射して前記記録媒体での反射光を測定する測定工程と、前記正反射光を受光した場合の前記第1及び第2の受光素子からの出力信号と、前記反射光を受光した場合の前記第1及び第2の受光素子からの出力信号とを比較する比較工程と、前記比較工程における比較結果に従って、前記記録媒体の種類を判断し、該判断結果に従って、前記記録媒体の厚さと前記記録媒体の端部の検出に前記正反射光を用いるか、或いは前記乱反射光を用いるかを選択する選択工程と、前記測定工程において測定され、前記第1及び第2受光素子から得られる出力信号の変化に基づいて前記記録媒体の端部を、前記第1及び第2受光素子からの出力信号により生成される関数に基づいて前記記録媒体の厚さを検出する検出工程とを有することを特徴とする記録媒体検出方法を備える。   According to another aspect of the present invention, the recording head includes a conveying unit that conveys the recording medium in a first direction and a scanning unit that reciprocally moves the recording head in a second direction perpendicular to the first direction. A recording medium detection method of a recording apparatus for recording an image on the recording medium using the recording medium, wherein the recording medium is conveyed by the conveying means, and is mounted on the scanning means together with the recording head. A first light emitting element that emits light at a first angle; a second light emitting element that emits light at a second angle to the recording medium; and the recording medium that is irradiated from the first light emitting element. The first head and the first and second directions perpendicular to the first direction and the first and second directions receive the specularly reflected light and the irregularly reflected light emitted from the second light emitting element, and are sent from the recording head to the recording medium. With respect to the third direction of A measurement step of measuring the reflected light from the recording medium by irradiating the recording medium with light using an optical sensor integrally provided with first and second light receiving elements provided separately from each other The output signals from the first and second light receiving elements when the regular reflected light is received are compared with the output signals from the first and second light receiving elements when the reflected light is received. According to the comparison step and the comparison result in the comparison step, the type of the recording medium is determined, and according to the determination result, the specular reflected light is used to detect the thickness of the recording medium and the edge of the recording medium, or A selection step for selecting whether to use the irregularly reflected light; and an end portion of the recording medium that is measured in the measurement step and that is obtained from the first and second light receiving elements, and that changes the end of the recording medium. Output from second light receiving element A recording medium detection method characterized by having a detection step of detecting the thickness of the recording medium based on the function generated by JP.

従って本発明によれば、複数の発光素子と複数の受光素子とを一体的に備えた測定手段で記録媒体の正反射光と乱反射光とを測定し、記録媒体の厚さや端部を検出することができるという効果がある。   Therefore, according to the present invention, the regular reflection light and the irregular reflection light of the recording medium are measured by the measuring means integrally including the plurality of light emitting elements and the plurality of light receiving elements, and the thickness and the edge of the recording medium are detected. There is an effect that can be.

これにより、装置の低コスト化、小型化を実現させながら記録媒体の厚さや端部を検出することができる。また、記録媒体の種類に応じて正反射光或いは乱反射光を選択して、適切な反射光により記録媒体の厚さや端部を検出することができる。   As a result, the thickness and edge of the recording medium can be detected while realizing cost reduction and downsizing of the apparatus. Further, it is possible to select regular reflection light or irregular reflection light according to the type of the recording medium, and to detect the thickness and the edge of the recording medium with appropriate reflected light.

さらに、記録媒体の搬送方向と記録媒体までの距離方向に関し離間して設けられた2つの受光素子からの出力信号を用いて検出を行うので、2つの出力信号に入り込んだ検出精度に対する悪影響を相殺してより正確な検出を行うことができる。   In addition, since detection is performed using output signals from two light receiving elements provided apart from each other in the conveyance direction of the recording medium and the distance direction to the recording medium, adverse effects on the detection accuracy that have entered the two output signals are offset. Thus, more accurate detection can be performed.

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described more specifically and in detail with reference to the accompanying drawings.

なお、この明細書において、「記録」(「プリント」という場合もある)とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみを表すものではない。これに加えて、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。   In this specification, “recording” (sometimes referred to as “printing”) does not represent only the case of forming significant information such as characters and graphics. In addition to this, an image, a pattern, a pattern, or the like is widely formed on a recording medium regardless of whether it is significant involuntary, or whether it is manifested so that a human can perceive it visually, or It also represents the case where the medium is processed.

また、「記録媒体」(「記録用紙」、「メディア」という場合もある)とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。   “Recording media” (sometimes referred to as “recording paper” or “media”) includes not only paper used in general recording apparatuses but also a wide range of fabrics, plastic films, metal plates, glass, ceramics. , Wood, leather, etc., which can accept ink.

さらに、「インク」(「液体」と言う場合もある)とは、上記「記録(プリント)」の定義と同様広く解釈されるべきものである。即ち、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理(例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化)に供され得る液体を表すものとする。   Further, “ink” (sometimes referred to as “liquid”) should be interpreted widely as in the definition of “recording (printing)”. That is, by being applied on the recording medium, it is used for forming an image, pattern, pattern, etc., processing the recording medium, or processing the ink (for example, solidification or insolubilization of the colorant in the ink applied to the recording medium). It shall represent a liquid that can be made.

またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。   Furthermore, unless otherwise specified, the “nozzle” collectively refers to an ejection port or a liquid channel communicating with the ejection port and an element that generates energy used for ink ejection.

<インクジェット記録装置の説明(図1)>
図1は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
<Description of Inkjet Recording Apparatus (FIG. 1)>
FIG. 1 is an external perspective view showing an outline of the configuration of an ink jet recording apparatus which is a typical embodiment of the present invention.

図1に示されているように、キャリッジ101には多目的センサ102と記録ヘッド103とが搭載されており、搬送ベルト104によってシャフト105上を往復走査する。ここで、キャリッジ101の走査方向をX方向とする。一方、例えば、記録用紙106のような記録媒体は搬送ローラ(不図示)によってプラテン107上を搬送される。このときの記録用紙106の搬送方向をY方向とする。また、X方向とY方向によって作られるXY平面に対し垂直な方向をZ方向とする。ここで、図示されたXYZの矢印側を夫々の方向を上流側、その反対側を下流側と定義する。   As shown in FIG. 1, a multi-purpose sensor 102 and a recording head 103 are mounted on the carriage 101, and reciprocatingly scans on the shaft 105 by the conveyance belt 104. Here, the scanning direction of the carriage 101 is the X direction. On the other hand, for example, a recording medium such as the recording paper 106 is conveyed on the platen 107 by a conveying roller (not shown). The conveyance direction of the recording paper 106 at this time is defined as the Y direction. A direction perpendicular to the XY plane formed by the X direction and the Y direction is taken as a Z direction. Here, in the illustrated XYZ arrows, the respective directions are defined as upstream, and the opposite side is defined as downstream.

記録動作時、搬送ローラによってプラテン107上に搬送された記録用紙106上をキャリッジ101がX方向に走査しながら、記録ヘッド103からインク滴を吐出する。キャリッジ101が記録用紙106の端まで走査すると、搬送ローラが一定量記録用紙106を搬送し、次の記録走査を行う領域をプラテン107上に位置させる。この動作の繰り返しにより画像が記録用紙106上に形成される。多目的センサ102の測定領域は記録ヘッド103の記録位置よりY方向に関し下流側に位置し、センサ102の下面が記録ヘッド103の下面と同位置もしくはそれよりも高くなるように配置される。多目的センサ102をこのような位置に設けることにより、記録前に記録媒体の幅を検出することが可能となり、また記録媒体を逆方向に搬送させることなく記録動作を行うことができる。   During the recording operation, ink droplets are ejected from the recording head 103 while the carriage 101 scans in the X direction on the recording paper 106 conveyed on the platen 107 by the conveying rollers. When the carriage 101 scans to the end of the recording paper 106, the transport roller transports a certain amount of recording paper 106 and positions the area for the next recording scanning on the platen 107. By repeating this operation, an image is formed on the recording paper 106. The measurement area of the multi-purpose sensor 102 is positioned downstream of the recording position of the recording head 103 in the Y direction, and the lower surface of the sensor 102 is disposed at the same position as or higher than the lower surface of the recording head 103. By providing the multipurpose sensor 102 at such a position, the width of the recording medium can be detected before recording, and a recording operation can be performed without transporting the recording medium in the reverse direction.

図2は多目的センサ102の構成図である。   FIG. 2 is a configuration diagram of the multipurpose sensor 102.

図2において、(a)は平面図である、(b)は側面図である。   2A is a plan view, and FIG. 2B is a side view.

多目的センサ102は光学素子として2つのフォトトランジスタと3つの可視LED、1つの赤外LEDを一体的に備えており、それぞれの素子は外部回路(不図示)から駆動される。これらの素子は全て直径が最大部分で約4mmの砲弾型素子(一般的なφ3.0〜3.1サイズの量産型タイプ)である。   The multipurpose sensor 102 is integrally provided with two phototransistors, three visible LEDs, and one infrared LED as optical elements, and each element is driven from an external circuit (not shown). These elements are all bullet-type elements (general production type of φ3.0 to 3.1 size) having a maximum diameter of about 4 mm.

赤外LED201はXY平面と平行な記録用紙106の表面(以後、測定面)に対して45度の照射角を持ち、その照射光中心(照射軸)は測定面の法線(Z軸)と平行なセンサ中心軸202と所定の位置で交差するように配置されている。この交点までのセンサからの位置を基準位置と呼ぶ。赤外LED201の照射光は開口部によって照射光の幅が調整され、基準位置にある測定面に直径約4〜5mmの照射面を形成するように最適化される。   The infrared LED 201 has an irradiation angle of 45 degrees with respect to the surface (hereinafter referred to as measurement surface) of the recording paper 106 parallel to the XY plane, and the irradiation light center (irradiation axis) is the normal line (Z axis) of the measurement surface. It is arranged so as to intersect the parallel sensor central axis 202 at a predetermined position. The position from the sensor up to this intersection is called the reference position. The width of the irradiation light of the infrared LED 201 is adjusted by the opening and is optimized so as to form an irradiation surface having a diameter of about 4 to 5 mm on the measurement surface at the reference position.

フォトトランジスタ203、204は可視光から赤外光までの波長の光に対し感度を持つ。測定面が基準位置にあるとき、フォトトランジスタ203、204の受光軸が赤外LED201の反射軸と平行となる角度で、フォトトランジスタ203の受光軸はX方向に+2mm、Z方向に+2mm移動した位置となるように配置される。同様に、フォトトランジスタ204の受光軸はX方向に−2mm、Z方向に−2mm移動した位置となるように配置される。   The phototransistors 203 and 204 are sensitive to light having wavelengths from visible light to infrared light. When the measurement surface is at the reference position, the light receiving axis of the phototransistors 203 and 204 is parallel to the reflection axis of the infrared LED 201, and the light receiving axis of the phototransistor 203 is moved by +2 mm in the X direction and +2 mm in the Z direction. It arrange | positions so that it may become. Similarly, the light receiving axis of the phototransistor 204 is arranged so as to be moved to -2 mm in the X direction and -2 mm in the Z direction.

測定面が基準位置にあるとき、測定面と赤外LED201と可視LED205の照射軸の交点が一致するが、この位置におけるフォトトランジスタ203、204の受光領域はこの交点を挟むように形成される。2つの素子の間には厚さ約1mmのスペーサがはさまれており、互いに受光した光が回り込まないような構造となっている。フォトトランジスタ側にも入光範囲を制限するために開口部が設けられており、その大きさは基準位置にある測定面の直径3〜4mmの範囲の反射光のみを受光可能となるように最適化される。   When the measurement surface is at the reference position, the intersection between the measurement surface and the irradiation axes of the infrared LED 201 and the visible LED 205 coincides, but the light receiving regions of the phototransistors 203 and 204 at this position are formed so as to sandwich the intersection. A spacer having a thickness of about 1 mm is sandwiched between the two elements, and the light received from each other is prevented from entering. An opening is also provided on the phototransistor side in order to limit the light incident range, and the size is optimal so that only reflected light in the range of 3 to 4 mm in diameter on the measurement surface at the reference position can be received. It becomes.

図2において、205は緑色の発光波長(約510〜530nm)を持つ単色可視LEDであり、センサ中心軸202と一致するように設置される。   In FIG. 2, reference numeral 205 denotes a monochromatic visible LED having a green emission wavelength (about 510 to 530 nm), and is installed so as to coincide with the sensor central axis 202.

206は青色の発光波長(約460〜480nm)を持つ単色可視LEDであり、図2(a)に示すように可視LED205に対しX方向に+2mm、Y方向に−2mm移動した位置にある。LED206は、測定面が基準位置にあるとき、その照射軸と測定面との交点においてフォトトランジスタ203の受光軸と交差するように配置されている。   Reference numeral 206 denotes a monochromatic visible LED having a blue emission wavelength (about 460 to 480 nm), which is located at a position moved +2 mm in the X direction and −2 mm in the Y direction with respect to the visible LED 205 as shown in FIG. The LED 206 is disposed so as to intersect the light receiving axis of the phototransistor 203 at the intersection between the irradiation axis and the measurement surface when the measurement surface is at the reference position.

207は赤色の発光波長(約620〜640nm)を持つ単色可視LEDであり、図2(a)に示すように可視LED205に対しX方向に−2mm、Y方向に+2mm移動した位置にある。測定面が基準位置にあるとき、LED207は、その照射軸と測定面との交点においてフォトトランジスタ204の受光軸と交差するように配置されている。   Reference numeral 207 denotes a single-color visible LED having a red emission wavelength (about 620 to 640 nm), and is located at a position shifted by −2 mm in the X direction and +2 mm in the Y direction with respect to the visible LED 205 as shown in FIG. When the measurement surface is at the reference position, the LED 207 is disposed so as to intersect the light receiving axis of the phototransistor 204 at the intersection of the irradiation axis and the measurement surface.

図3は図1に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing a control configuration of the recording apparatus shown in FIG.

図3に示すように、コントローラ600は、MPU601、ROM602、特殊用途集積回路(ASIC)603、RAM604、システムバス605、A/D変換器606などで構成される。ここで、ROM602は後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納する。ASIC603は、キャリッジモータM1の制御、搬送モータM2の制御、及び、記録ヘッド103の制御のための制御信号を生成する。RAM604は、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等として用いられる。システムバス605は、MPU601、ASIC603、RAM604を相互に接続してデータの授受を行う。A/D変換器606は以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してA/D変換し、デジタル信号をMPU601に供給する。   As shown in FIG. 3, the controller 600 includes an MPU 601, a ROM 602, a special purpose integrated circuit (ASIC) 603, a RAM 604, a system bus 605, an A / D converter 606, and the like. Here, the ROM 602 stores a program corresponding to a control sequence to be described later, a required table, and other fixed data. The ASIC 603 generates control signals for controlling the carriage motor M1, the transport motor M2, and the recording head 103. The RAM 604 is used as a development area for image data, a work area for program execution, and the like. A system bus 605 connects the MPU 601, the ASIC 603, and the RAM 604 to each other to exchange data. The A / D converter 606 inputs analog signals from the sensor group described below, performs A / D conversion, and supplies a digital signal to the MPU 601.

また、図3において、610は画像データの供給源となるコンピュータ(或いは、画像読取り用のリーダやデジタルカメラなど)でありホスト装置と総称される。ホスト装置610と記録装置1との間ではインタフェース(I/F)611を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。   In FIG. 3, reference numeral 610 denotes a computer (or an image reading reader, digital camera, or the like) serving as an image data supply source, and is collectively referred to as a host device. Image data, commands, status signals, and the like are transmitted and received between the host apparatus 610 and the recording apparatus 1 via an interface (I / F) 611.

さらに、620はスイッチ群であり、電源スイッチ621、プリントスイッチ622、回復スイッチ623などから構成される。プリントスイッチ622はプリント開始を指令するために用いられる。回復スイッチ623は、記録ヘッド3のインク吐出性能を良好な状態に維持するための処理(回復処理)の起動を指示するために用いられる。これらのスイッチは操作者による指令入力を受けるために用いられる。   Reference numeral 620 denotes a switch group, which includes a power switch 621, a print switch 622, a recovery switch 623, and the like. The print switch 622 is used for instructing the start of printing. The recovery switch 623 is used to instruct the start of processing (recovery processing) for maintaining the ink ejection performance of the recording head 3 in a good state. These switches are used to receive command inputs from the operator.

630は装置状態を検出するためのセンサ群であり、上述の多目的センサ102、位置センサ631、温度センサ632等から構成される。位置センサ631はフォトカプラなどのホームポジションhを検出するためのセンサであり、温度センサ632は記録装置の適宜の箇所に設けられ環境温度を検出するために用いられるセンサである。   Reference numeral 630 denotes a sensor group for detecting the apparatus state, and includes the multi-purpose sensor 102, the position sensor 631, the temperature sensor 632, and the like. The position sensor 631 is a sensor for detecting a home position h such as a photocoupler, and the temperature sensor 632 is a sensor provided at an appropriate position of the recording apparatus and used for detecting an environmental temperature.

さらに、640はキャリッジ2を矢印A方向に往復走査させるためのキャリッジモータM1を駆動させるキャリッジモータドライバ、642は記録媒体Pを搬送するための搬送モータM2を駆動させる搬送モータドライバである。またさらに、644はキャリッジ2に実装されるキャリッジ基板であり、記録ヘッド3を電気的に接続して、記録装置から電力供給を行い画像信号と制御信号とを転送する。   Further, 640 is a carriage motor driver that drives a carriage motor M1 for reciprocating scanning of the carriage 2 in the direction of arrow A, and 642 is a conveyance motor driver that drives a conveyance motor M2 for conveying the recording medium P. Further, reference numeral 644 denotes a carriage substrate mounted on the carriage 2, which electrically connects the recording head 3 to supply power from the recording apparatus and transfer an image signal and a control signal.

図4は多目的センサの入出力信号の処理に関係する制御回路の詳細な構成を示すブロック図である。なお、図4において、既に説明したのと同じ構成要素には同じ参照番号を付している。   FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of a control circuit related to the input / output signal processing of the multipurpose sensor. In FIG. 4, the same components as those already described are denoted by the same reference numerals.

MPU601は、赤外LED201及び可視LED205〜207のオン/オフ制御信号の出力やフォトトランジスタ203、204からの受光量に応じて得られる出力信号の演算などを行う。駆動回路302はMPU601から送られるオン信号を受けて、夫々のLEDへ定電流を供給し発光させる。一方、I/V変換回路303は、フォトトランジスタ203、204から出力信号の電流値を電圧値に変換する。そして、増幅回路304により、電圧値に変換された微小な出力信号をA/D変換において最適なレベルまで増幅する。A/D変換回路606は、増幅回路304で増幅された出力信号を10ビットデジタル値に変換してMPU601に入力する。このデジタル信号はRAM604に一時的に格納される。   The MPU 601 outputs an on / off control signal for the infrared LED 201 and the visible LEDs 205 to 207 and calculates an output signal obtained according to the amount of light received from the phototransistors 203 and 204. The drive circuit 302 receives an ON signal sent from the MPU 601 and supplies a constant current to each LED to emit light. On the other hand, the I / V conversion circuit 303 converts the current value of the output signal from the phototransistors 203 and 204 into a voltage value. Then, the amplifier circuit 304 amplifies the minute output signal converted into the voltage value to an optimum level in the A / D conversion. The A / D conversion circuit 606 converts the output signal amplified by the amplification circuit 304 into a 10-bit digital value and inputs the converted signal to the MPU 601. This digital signal is temporarily stored in the RAM 604.

なお、ROM602には後述する記録媒体の検出処理に必要な参照テーブルなどが格納され、必要に応じて、MPU601はその情報をRAM604に読出す。   Note that a ROM 602 stores a reference table necessary for a recording medium detection process, which will be described later, and the MPU 601 reads the information to the RAM 604 as necessary.

次に、上記構成の記録装置に備えられた多目的センサ102を用いた記録用紙106までの距離検出処理手順について説明する。   Next, a procedure for detecting the distance to the recording sheet 106 using the multipurpose sensor 102 provided in the recording apparatus having the above configuration will be described.

搬送ローラにより記録用紙106がプラテン上まで搬送されると、多目的センサ102を記録用紙106まで搬送し赤外LED201を点灯させる。赤外LED201から照射された光は測定面で反射され、フォトトランジスタ203、204はその反射光の一部を受光する。フォトトランジスタ203、204の出力は、測定面までの距離によって変化する赤外LED201の照射領域とフォトトランジスタ203、204の受光領域とが重なる面積に関連して変化する。   When the recording sheet 106 is conveyed onto the platen by the conveying roller, the multipurpose sensor 102 is conveyed to the recording sheet 106 and the infrared LED 201 is turned on. The light emitted from the infrared LED 201 is reflected by the measurement surface, and the phototransistors 203 and 204 receive a part of the reflected light. The outputs of the phototransistors 203 and 204 change in relation to the area where the irradiation region of the infrared LED 201 and the light receiving region of the phototransistors 203 and 204 change depending on the distance to the measurement surface.

図5はセンサ102から測定面までの距離によって変化する照射領域および受光領域の位置の変化を示している。図5において、501は赤外LED201の照射領域、502はフォトトランジスタ203の受光領域、503はフォトトランジスタ204の受光領域である。   FIG. 5 shows changes in the positions of the irradiation region and the light receiving region that change depending on the distance from the sensor 102 to the measurement surface. In FIG. 5, reference numeral 501 denotes an irradiation region of the infrared LED 201, 502 denotes a light receiving region of the phototransistor 203, and 503 denotes a light receiving region of the phototransistor 204.

図6はセンサから測定面までの距離(SGD)による2つのフォトトランジスタ出力変動を示す図である。図6において、aはフォトトランジスタ203の出力を表し、bはフォトトランジスタ204の出力を表している。   FIG. 6 is a diagram showing two phototransistor output fluctuations depending on the distance (SGD) from the sensor to the measurement surface. In FIG. 6, “a” represents the output of the phototransistor 203, and “b” represents the output of the phototransistor 204.

図5から分かるように、受光領域502、503の中心は照射領域501の中心を外れている。このため、受光領域が照射領域の中心を通る位置を測定するセンサ配置に比べ、この実施例のセンサ配置は、センサから測定面までの距離のわずかな変動によって受光領域502、503の重なりが大きく変化する。   As can be seen from FIG. 5, the centers of the light receiving areas 502 and 503 are off the center of the irradiation area 501. For this reason, compared with the sensor arrangement that measures the position where the light receiving area passes through the center of the irradiation area, the sensor arrangement of this embodiment has a large overlap between the light receiving areas 502 and 503 due to slight fluctuations in the distance from the sensor to the measurement surface. Change.

図5(a)はセンサ102から測定面までの距離が基準位置より約1mm近い場合(SGD=A)の照射領域501と受光領域502、503の重なり具合を示している。この場合、受光領域502の大部分が照射領域501と一致している。従って、図6に示すように、このときのフォトトランジスタ203からの出力(曲線b)はピークとなる。これに対して、受光領域503は照射領域501から外れているので、図6に示すようにこの時フォトトランジスタ204から出力(曲線a)は最小レベルとなる。   FIG. 5A shows how the irradiation region 501 overlaps with the light receiving regions 502 and 503 when the distance from the sensor 102 to the measurement surface is approximately 1 mm from the reference position (SGD = A). In this case, most of the light receiving area 502 coincides with the irradiation area 501. Accordingly, as shown in FIG. 6, the output (curve b) from the phototransistor 203 at this time has a peak. On the other hand, since the light receiving region 503 is out of the irradiation region 501, the output (curve a) from the phototransistor 204 is at the minimum level at this time as shown in FIG.

図5(b)はセンサ102から測定面までの距離が基準位置にある場合(SGD=B)の照射領域501と受光領域502、503の重なり具合を示している。この場合、受光領域502と照射領域501とが一致する面積が受光領域503と照射領域501とが一致する面積とほぼ同じとなる。従って、そのときのフォトトランジスタ203、204から出力は、図6に示すようにほぼ同じでピーク時の約1/2となる。   FIG. 5B shows how the irradiation area 501 and the light receiving areas 502 and 503 overlap when the distance from the sensor 102 to the measurement surface is at the reference position (SGD = B). In this case, the area where the light receiving region 502 and the irradiation region 501 coincide is substantially the same as the area where the light receiving region 503 and the irradiation region 501 coincide. Accordingly, the outputs from the phototransistors 203 and 204 at that time are substantially the same as shown in FIG.

図5(c)はセンサ102から測定面までの距離が基準位置より約1mm遠い場合(SGD=C)の照射領域501と受光領域502、503の重なり具合を示している。この場合、受光領域503の大部分が照射領域501と一致している。従って、図6に示すように、このときフォトトランジスタ204からの出力(曲線a)はピークとなる。これに対して、受光領域502は照射領域501から外れているので、フォトトランジスタ203からの出力(曲線b)は最小レベルとなる。   FIG. 5C shows how the irradiation region 501 and the light receiving regions 502 and 503 overlap when the distance from the sensor 102 to the measurement surface is about 1 mm from the reference position (SGD = C). In this case, most of the light receiving region 503 coincides with the irradiation region 501. Accordingly, as shown in FIG. 6, at this time, the output from the phototransistor 204 (curve a) has a peak. On the other hand, since the light receiving region 502 is out of the irradiation region 501, the output (curve b) from the phototransistor 203 is at the minimum level.

このように、センサから測定面までの距離に応じて、フォトトランジスタ203、204の出力が変化する。フォトトランジスタ203、204の出力がピークとなる位置の間隔はフォトトランジスタ203、204のZ方向への相対的なずれ量と測定面に対する傾きと赤外LED201の測定面に対する傾きとによって決められる。ともあれ、この配置は所望の測定範囲の広さを元に最適化される。   Thus, the outputs of the phototransistors 203 and 204 change according to the distance from the sensor to the measurement surface. The interval between the positions where the outputs of the phototransistors 203 and 204 reach a peak is determined by the relative shift amount of the phototransistors 203 and 204 in the Z direction, the inclination with respect to the measurement surface, and the inclination of the infrared LED 201 with respect to the measurement surface. In any case, this arrangement is optimized based on the width of the desired measurement range.

記録用紙106までの距離によって変化するフォトトランジスタ203、204の出力が得られると、この2つの出力に基づいて、MPU601は距離係数Lを求める。距離係数Lは、フォトトランジスタ203の出力をVa、フォトトランジスタ204の出力をVbとしたとき、次のような式によって求められる。   When the outputs of the phototransistors 203 and 204 that change depending on the distance to the recording sheet 106 are obtained, the MPU 601 obtains the distance coefficient L based on these two outputs. The distance coefficient L is obtained by the following equation, where Va is the output of the phototransistor 203 and Vb is the output of the phototransistor 204.

L=(Va−Vb)/(Va+Vb)
従って、距離係数Lはセンサ102から測定面までの距離に応じて値が変化する。フォトトランジスタ203の出力(図6の曲線b)がピークとなるとき(SGD=A)、距離係数Lの値は最小となる。一方、フォトトランジスタ204の出力(図6の曲線a)がピークとなるとき(SGD=C)、距離係数Lの値は最大となる。距離係数Lの性質上、測定範囲は2つのフォトトランジスタ203、204のピーク内とすることが望ましく、本実施例において説明されるセンサ102の測定範囲は基準位置±1mmとなる。
L = (Va−Vb) / (Va + Vb)
Therefore, the value of the distance coefficient L changes according to the distance from the sensor 102 to the measurement surface. When the output of the phototransistor 203 (curve b in FIG. 6) has a peak (SGD = A), the value of the distance coefficient L is minimum. On the other hand, when the output of the phototransistor 204 (curve a in FIG. 6) has a peak (SGD = C), the value of the distance coefficient L is maximum. Due to the nature of the distance coefficient L, the measurement range is preferably within the peaks of the two phototransistors 203 and 204, and the measurement range of the sensor 102 described in the present embodiment is the reference position ± 1 mm.

MPU601での演算処理により距離係数Lが求められると、ROM602に格納された距離参照テーブルが読み出される。   When the distance coefficient L is obtained by the arithmetic processing in the MPU 601, the distance reference table stored in the ROM 602 is read.

図7に距離参照テーブルによって表される距離係数の変化曲線の例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a change curve of a distance coefficient represented by a distance reference table.

上記計算式によって求められた距離係数Lはフォトトランジスタ203、204の出力特性の影響で距離に対してわずかに曲線的に増加するがほぼ線形的な特性をもっている。距離参照テーブルは演算によって得られた距離係数Lから、より正確に測定対象までの距離を得るために用いられる。   The distance coefficient L obtained by the above formula increases slightly in a curve with respect to the distance due to the output characteristics of the phototransistors 203 and 204, but has a substantially linear characteristic. The distance reference table is used to more accurately obtain the distance to the measurement object from the distance coefficient L obtained by the calculation.

MPU601は演算によって得られた距離係数Lと距離参照テーブルから測定対象までの距離を求め、その値を出力する。測定面までの距離(SGD)が求められると、プラテン107からの相対的な距離により記録用紙106の厚みなども算出することが可能となる。即ち、プラテンを測定面としたときの距離と記録用紙を測定面としたときの距離との差を求めることで記録用紙の厚さが求められる。   The MPU 601 obtains the distance to the measurement object from the distance coefficient L obtained by the calculation and the distance reference table, and outputs the value. When the distance (SGD) to the measurement surface is obtained, the thickness of the recording paper 106 can be calculated from the relative distance from the platen 107. That is, the thickness of the recording paper can be obtained by obtaining the difference between the distance when the platen is used as the measurement surface and the distance when the recording paper is used as the measurement surface.

以上のようにして、多目的センサ102を用いて測定面までの距離を検出することが可能となる。   As described above, the distance to the measurement surface can be detected using the multipurpose sensor 102.

一般的な測距センサでは2つの受光素子を発光素子と同一平面上に配置するので、拡散光の特性として測定対象に照射される光の強度ばらつきや距離変動に伴う照射領域および受光領域のぼやけによる影響がある。このため、各受光素子からの出力曲線において出力がピークとなるまでの傾きとピークを過ぎてからの傾きが非対称となり、その結果、感度の低い位置の影響を受けて測距センサとしての精度が低下するといった問題がある。   In a general distance measuring sensor, two light receiving elements are arranged on the same plane as the light emitting element. Therefore, the diffused light has a variation in the intensity of light irradiated on the measurement object, and the irradiation area and the light receiving area are blurred due to distance fluctuations. There is an influence by. For this reason, the slope until the output reaches the peak in the output curve from each light receiving element and the slope after the peak become asymmetrical. As a result, the accuracy as a distance measuring sensor is affected by the position of low sensitivity. There is a problem that it falls.

これに対して、この実施例の多目的センサを用いると、出力曲線の立ち上がりと立下りの対称性が改善される。具体的には、2つのフォトトランジスタから得られた出力信号の差と和の比から求めた距離係数の特性は測定面までの距離に関してより線形的となり、精度良い距離検出を行うことが可能となる。   On the other hand, when the multipurpose sensor of this embodiment is used, the symmetry of the rising and falling of the output curve is improved. Specifically, the characteristic of the distance coefficient obtained from the ratio of the difference between the output signals obtained from the two phototransistors and the sum ratio becomes more linear with respect to the distance to the measurement surface, enabling accurate distance detection. Become.

記録用紙にはその種類により反射特性に違いがあるのが一般的である。例えば、光沢紙などの記録用紙表面の平滑度が高い用紙は正反射が支配的である。一方、普通紙などの記録用紙表面の平滑度が低い用紙は拡散反射が支配的である。そのため、距離による距離係数Lの変化は記録用紙の特性によって少しずつ違いが見られる。精度良くセンサと記録用紙表面の距離を求めようとする場合、上述した距離参照テーブルを1つだけ持たせるのではなく、記録用紙の種類に応じて選択することが望ましい。   Generally, there are differences in reflection characteristics depending on the type of recording paper. For example, regular reflection is dominant in a sheet having a high smoothness on the surface of a recording sheet such as glossy sheet. On the other hand, the diffuse reflection is dominant in the paper having a low smoothness on the surface of the recording paper such as plain paper. Therefore, the change in the distance coefficient L depending on the distance is slightly different depending on the characteristics of the recording paper. In order to obtain the distance between the sensor and the surface of the recording paper with high accuracy, it is desirable to select the distance according to the type of the recording paper instead of providing only one distance reference table.

この実施例ではクリアフィルム等の記録用紙に対しても距離の検出が可能となるように赤外LED201とフォトトランジスタ203、204の角度を正反射角となるように配置した。しかしながら、多目的センサ102は可視LED205も備えているので、正反射による距離検出が困難な記録用紙に対しては、記録用紙に対しては垂直に照射を行う可視LED205を用いてその拡散反射光を測定することができる。   In this embodiment, the infrared LED 201 and the phototransistors 203 and 204 are arranged so that the angle is a regular reflection angle so that the distance can be detected even for a recording sheet such as a clear film. However, since the multi-purpose sensor 102 also has a visible LED 205, for the recording paper for which it is difficult to detect the distance by regular reflection, the diffuse reflected light is emitted using the visible LED 205 that irradiates the recording paper perpendicularly. Can be measured.

次に、センサ102を用いて記録用紙106の端部検出を行う処理手順について説明する。   Next, a processing procedure for detecting the edge of the recording paper 106 using the sensor 102 will be described.

記録用紙106の端部検出はフォトトランジスタ203、204の出力の差分を演算して行う。まず、センサ102を記録用紙106上に移動させ、赤外LED201を点灯させる。フォトトランジスタ203、204の出力が同程度となるように増幅回路304によって調整を行い、そのときの利得(ゲイン)で固定する。続いて、フォトトランジスタ203、204の出力値を一定周期でサンプリングしながら、センサ102を記録用紙106の端部まで移動させる。具体的には、記録用紙106の搬送方向の先端を検出する場合には、記録用紙106を搬送することでセンサ102の検出範囲に記録用紙が到達する。また、記録用紙106の走査方向の紙幅を検出する場合には、キャリッジを走査することでセンサ102を記録用紙106の端部まで移動させる。   Edge detection of the recording paper 106 is performed by calculating the difference between the outputs of the phototransistors 203 and 204. First, the sensor 102 is moved onto the recording paper 106, and the infrared LED 201 is turned on. Adjustment is performed by the amplifier circuit 304 so that the outputs of the phototransistors 203 and 204 are approximately the same, and the gain at that time is fixed. Subsequently, the sensor 102 is moved to the end of the recording paper 106 while sampling the output values of the phototransistors 203 and 204 at a constant cycle. Specifically, when detecting the leading end of the recording sheet 106 in the conveyance direction, the recording sheet 106 reaches the detection range of the sensor 102 by conveying the recording sheet 106. When detecting the paper width of the recording paper 106 in the scanning direction, the sensor 102 is moved to the end of the recording paper 106 by scanning the carriage.

センサ102が記録用紙106上にある場合は、フォトトランジスタ203、204の出力値は最初の利得調整時と同じレベルであるため値の差があまり見られない。しかしながら、センサ102が記録用紙106の端部付近に差し掛かると、片方のフォトトランジスタの受光領域の一部が測定面から外れてしまう。このため、赤外LED201の反射光が片方のフォトトランジスタには受光されなくなり、結果として反射光を受光しなくなった方のフォトトランジスタの出力は低くなる。   When the sensor 102 is on the recording paper 106, the output values of the phototransistors 203 and 204 are at the same level as at the time of the first gain adjustment, so that there is little difference between the values. However, when the sensor 102 reaches the vicinity of the end of the recording paper 106, a part of the light receiving region of one phototransistor deviates from the measurement surface. For this reason, the reflected light of the infrared LED 201 is not received by one of the phototransistors, and as a result, the output of the phototransistor that does not receive the reflected light is lowered.

図8はセンサの検出範囲が記録用紙上から記録用紙を外れた位置に移動するまでの2つのフォトトランジスタの出力値の変化を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing changes in the output values of the two phototransistors until the detection range of the sensor moves from the recording paper to a position outside the recording paper.

図8において、aがフォトトランジスタ203からの出力、bがフォトトランジスタ204からの出力を示している。図8に示すように、センサ位置の記録用紙に対する相対的な位置変化に従って、用紙端部に近いフォトトランジスタ203の出力(a)が先に低下をはじめ、続いてフォトトランジスタ204の出力(b)が低下する。フォトトランジスタ203、204の出力低下のずれ量はX方向のずれ量に関連する。   In FIG. 8, “a” indicates the output from the phototransistor 203, and “b” indicates the output from the phototransistor 204. As shown in FIG. 8, the output (a) of the phototransistor 203 near the edge of the sheet starts to decrease first and then the output (b) of the phototransistor 204 according to the relative position change of the sensor position with respect to the recording sheet. Decreases. The shift amount of the output decrease of the phototransistors 203 and 204 is related to the shift amount in the X direction.

この実施例では、フォトトランジスタ203、204からの出力各々を監視し、最初の調整時の出力の50%の出力となったときのセンサ102の位置をそれぞれ記録する。センサ102の位置が決定すると、その位置の中間位置をMPU601で演算して求める。このようにして求められた中間位置はフォトトランジスタ203とフォトトランジスタ204の中間の位置がちょうど記録用紙106の端部を通過したときの位置となる。このため、センサの位置関係から記録用紙106の絶対的な位置及び記録用紙106の幅などを求めることが可能となる。   In this embodiment, the outputs from the phototransistors 203 and 204 are monitored, and the position of the sensor 102 when the output is 50% of the output at the first adjustment is recorded. When the position of the sensor 102 is determined, an intermediate position of the position is calculated by the MPU 601 and obtained. The intermediate position obtained in this way is the position when the intermediate position between the phototransistor 203 and the phototransistor 204 has just passed the end of the recording paper 106. Therefore, the absolute position of the recording paper 106, the width of the recording paper 106, and the like can be obtained from the positional relationship of the sensors.

以上のようにして、センサを用いて記録用紙106の端部検出を行うことができる。   As described above, the edge of the recording sheet 106 can be detected using the sensor.

一般的に記録用紙の端部検出に用いるセンサは1つの発光素子に対し1つの受光素子を備えた構成をとり、反射強度が予め決められた閾値を下回った際にその位置を記録用紙端部として検出していた。しかし、この方法では、記録用紙が波打ち、その端部付近における測定面が基準となる高さよりも高い位置もしくは低い位置になった場合には、閾値を下回るタイミングが通常の記録用紙の場合からずれてしまうため誤った検出をしてしまう恐れがあった。   In general, a sensor used for detecting the edge of a recording sheet has a configuration in which one light-receiving element is provided for one light-emitting element, and when the reflection intensity falls below a predetermined threshold value, the position is set to the end of the recording sheet. It was detected as. However, with this method, when the recording paper is wavy and the measurement surface near the edge is at a position higher or lower than the reference height, the timing below the threshold is different from that for normal recording paper. Therefore, there was a risk of erroneous detection.

これに対して、この実施例の多目的センサは受光素子を2つ備え、夫々の受光領域を隣接させて同時に光源からの反射光を受光し、2つの出力から記録用紙の端部を検出している。これにより記録用紙の波打ちによる出力の変化を相殺することが可能になり、測定対象との距離に依存しない正確な端部検出を行うことが可能となる。   On the other hand, the multi-purpose sensor of this embodiment has two light receiving elements, receives light reflected from the light source at the same time with the light receiving regions adjacent to each other, and detects the edge of the recording paper from the two outputs. Yes. As a result, it is possible to cancel the change in output due to the undulation of the recording paper, and it is possible to perform accurate edge detection independent of the distance to the measurement object.

この実施例の多目的センサでは赤外LED201を点灯させ、その反射光を受光することで、測定対象の正反射光を用いて端部検出を行うようにしている。これに加えて、このセンサは可視LED205も備えているので、可視光を点灯させ、その反射光を受光することで、測定対象の拡散反射光を用いて端部検出を行うこともできる。これらの2つの検出方式からの選択は、記録用紙106の反射特性から判断されることが望ましい。   In the multipurpose sensor of this embodiment, the infrared LED 201 is turned on and its reflected light is received, so that end detection is performed using the specularly reflected light to be measured. In addition to this, since the sensor also includes a visible LED 205, edge detection can be performed using diffused reflected light to be measured by turning on visible light and receiving the reflected light. The selection from these two detection methods is preferably determined from the reflection characteristics of the recording paper 106.

また、上記の端部検出では、各フォトトランジスタ出力がピーク出力の50%となる時の位置をMPU601が判断していたが、この方法により本発明が限定されるものではない。例えば、フォトトランジスタ203、204の出力を比較器を用いて比較し、その出力が等しくなる位置を中間位置として求めることも可能である。これにより、MPUの処理負荷も少なくなり、より高速な端部検出が可能となる。   In the end detection described above, the MPU 601 determines the position when each phototransistor output is 50% of the peak output. However, the present invention is not limited to this method. For example, the outputs of the phototransistors 203 and 204 can be compared using a comparator, and a position where the outputs are equal can be obtained as an intermediate position. As a result, the processing load on the MPU is reduced, and end detection can be performed at higher speed.

以上のように検出された端部の位置は、校正無しでは絶対位置との相関がない。   The end position detected as described above has no correlation with the absolute position without calibration.

従って、絶対位置が定められている基準面の端部を検知させ、そのときの位置情報を記憶しておき、検知位置と絶対位置との相対的関係を求める。   Therefore, the end of the reference surface where the absolute position is determined is detected, the position information at that time is stored, and the relative relationship between the detected position and the absolute position is obtained.

図9はプラテン107上に設けられた基準面をセンサが検知する様子を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the sensor detects a reference plane provided on the platen 107.

図9において、701は基準面、Z0はセンサ102から基準面701までの間隔であり、これを基準高とする。図9には赤外LED201から赤外光が照射され基準面701で反射され、フォトトランジスタ203で反射光を受光する様子が示されている。 In FIG. 9, reference numeral 701 denotes a reference plane, and Z 0 denotes an interval from the sensor 102 to the reference plane 701, which is a reference height. FIG. 9 shows a state in which infrared light is irradiated from the infrared LED 201 and reflected by the reference surface 701, and the reflected light is received by the phototransistor 203.

図10はセンサ102が基準面上の位置から基準面を外れた位置に移動するまでの2つのフォトトランジスタから得られる出力値の変化と、そのときのCRエンコーダのパルスとパルスカウント値を示した図である。なお、CRエンコーダ(不図示)とはキャリッジ101に搭載されたエンコーダである。   FIG. 10 shows changes in output values obtained from two phototransistors until the sensor 102 moves from a position on the reference plane to a position off the reference plane, and the CR encoder pulse and pulse count value at that time. FIG. The CR encoder (not shown) is an encoder mounted on the carriage 101.

この実施例では、まず図10に示すように、プラテン107の基準面701上でフォトトランジスタ203、204の出力をV0に調整する。 In this embodiment, first, as shown in FIG. 10, the outputs of the phototransistors 203 and 204 are adjusted to V 0 on the reference plane 701 of the platen 107.

そして、フォトトランジスタ203、204の出力夫々がV0の半分(V0/2)出力となったときのセンサ102の位置を夫々記録する。位置の判別はCRエンコーダからの出力パルスのカウント値を利用する。 The output respective photo-transistors 203 and 204 positions of the sensor 102 to the respective recording when it becomes half (V 0/2) output V 0. The position is determined using the count value of the output pulse from the CR encoder.

図10において、センサ出力がV0/2となっているCRエンコーダのカウント値は“X0−1”と“X0+2”であるので、その中間位置を演算処理により求めると基準位置の端部は“X0+0.5”となる。従って、この実施例に従う記録用紙の端部検知では、センサにより記録用紙の端部が検知された時のCRエンコーダからの出力パルスのカウント値と基準値の端部カウント値“X0+0.5”との差分から、端部の絶対位置を算出する。 10, since the count value of the CR encoder sensor output is in the V 0/2 is "X 0 -1" and "X 0 +2", the end of the reference position when obtained by calculation process the intermediate position The part is “X 0 +0.5”. Therefore, in the end detection of the recording paper according to this embodiment, the count value of the output pulse from the CR encoder and the end count value “X 0 +0.5” of the reference value when the end of the recording paper is detected by the sensor. The absolute position of the end is calculated from the difference from “”.

図11は記録用紙の端部検出と記録用紙までの距離検出に当たり記録媒体の種類に従って検出方法を選択的に切替える処理を示すフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart showing processing for selectively switching the detection method according to the type of the recording medium in detecting the edge of the recording sheet and detecting the distance to the recording sheet.

以下、このフローチャートを参照して、これらの処理について説明する。   Hereinafter, these processes will be described with reference to this flowchart.

まず、ステップS11では測定対象となる記録媒体上にセンサを移動させる。実際には記録媒体を搬送することでセンサを相対移動する。   First, in step S11, the sensor is moved onto the recording medium to be measured. Actually, the sensor is relatively moved by conveying the recording medium.

そして、ステップS12とS13では夫々、赤外LED201と可視LED205をそれぞれ点灯させてフォトトランジスタ203、204からの出力を測定する。赤外LED201からの赤外光の照射により正反射光が、可視LED205からの可視光の照射により乱反射光が測定される。   In steps S12 and S13, the infrared LED 201 and the visible LED 205 are turned on, respectively, and the outputs from the phototransistors 203 and 204 are measured. The regular reflection light is measured by the infrared light irradiation from the infrared LED 201, and the irregular reflection light is measured by the visible light irradiation from the visible LED 205.

ステップS14では、正反射光によるフォトトランジスタからの出力(RR)と乱反射光によるフォトトランジスタからの出力(DR)とを比較する。ここで、RR>>DRである場合には、処理はステップS15に進み、その記録媒体は、例えば、OHPのような“透明フィルム”であると判断する。さらにステップS17では、記録媒体の端部/距離検出は正反射を使用すると決定する。なぜなら、透明フィルムは乱反射時の透過率が大きいため、正反射光を用いて検出処理を行うよう選択する。   In step S14, the output (RR) from the phototransistor by regular reflection light and the output (DR) from the phototransistor by diffuse reflection light are compared. If RR >> DR, the process proceeds to step S15, and it is determined that the recording medium is a “transparent film” such as OHP, for example. Further, in step S17, it is determined that the edge / distance detection of the recording medium uses regular reflection. This is because the transparent film has a large transmittance at the time of irregular reflection, and is selected to perform detection processing using regular reflection light.

これに対して、RR>>DRではない場合は、処理はステップS16に進み、記録媒体の浮きや傾きの影響が比較的小さい乱反射光を用いて検出処理を行うよう選択する。   On the other hand, if RR >> DR is not satisfied, the process proceeds to step S16, and the detection process is selected to be performed using diffusely reflected light that is relatively less affected by the floating or tilting of the recording medium.

最後に、センサ102を用いて記録用紙106の紙端検知の補正処理手順について説明する。   Finally, a correction processing procedure for detecting the edge of the recording paper 106 using the sensor 102 will be described.

この実施例では、最適な記録を行うために紙間(キャリッジ101と記録用紙までの距離)を一定に保つよう制御する。紙間調整のために、この実施例ではリフトモータ(不図示)でキャリッジ101を上下させている。キャリッジ101を上下した際に、正反射を使用する紙端検出ではLED照射位置とセンサ照準位置は共に変化するが、検出位置は変わらない。これに対して、乱反射を使用する場合はセンサの照準位置のみ変化するため、キャリッジ101の高さに応じて紙端検出位置も変化する。これは紙端検知の精度に大きく影響する。   In this embodiment, in order to perform optimum recording, control is performed so as to keep the sheet interval (distance between the carriage 101 and the recording sheet) constant. In this embodiment, the carriage 101 is moved up and down by a lift motor (not shown) for adjusting the paper gap. When the carriage 101 is moved up and down, the paper irradiation detection using regular reflection changes both the LED irradiation position and the sensor aiming position, but the detection position does not change. On the other hand, when using irregular reflection, only the aiming position of the sensor changes, so that the paper edge detection position also changes according to the height of the carriage 101. This greatly affects the accuracy of paper edge detection.

このような理由から、この実施例では検出処理に乱反射光を選択した場合に紙端検出位置の補正を行う。乱反射、正反射夫々において紙間が変化したときの対応を以下に示す。   For this reason, in this embodiment, the paper edge detection position is corrected when irregularly reflected light is selected for the detection process. The correspondence when the sheet interval changes in each of irregular reflection and regular reflection is shown below.

図12はキャリッジが上下動した場合の多目的センサと記録用紙との間の関係を示す図である。図12において、フォトトランジスタ203のZ方向からの角度をθとし、センサの配列はX方向(紙面に垂直)に平行であるとする。   FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the multipurpose sensor and the recording paper when the carriage moves up and down. In FIG. 12, it is assumed that the angle of the phototransistor 203 from the Z direction is θ, and the sensor array is parallel to the X direction (perpendicular to the paper surface).

この補正は、基準面の高さを基準に算出する。   This correction is calculated based on the height of the reference surface.

図12(a)は乱反射光を用いる場合に基準となる“端部検知の校正”の様子を示している。図12(a)において、“A”は基準面検知時のフォトトランジスタ203の先端からセンサ照準位置(フォトトランジスタ203が受光する光軸と基準面との交点)までの距離(XY平面上)であり、A=Z0・tanθである。 FIG. 12A shows a state of “calibration of end detection” which is a reference when using irregularly reflected light. In FIG. 12A, “A” is the distance (on the XY plane) from the tip of the phototransistor 203 to the sensor aiming position (intersection of the optical axis received by the phototransistor 203 and the reference plane) at the time of detecting the reference plane. Yes, A = Z 0 · tan θ.

図12(b)は乱反射光による記録用紙までの距離を検出する様子を示している。   FIG. 12B shows a state in which the distance to the recording sheet due to irregularly reflected light is detected.

図12(b)において、“Z1”は校正用の基準面701がある場合の高さと記録用紙106がある場合の高さの差、“A1”はフォトトランジスタ203の先端からセンサ照準位置までの距離(XY平面上)である。図12(b)から分かるように、A1= (Z0+Z1)・tanθとなる。このとき、AとA1の差が紙端検出位置の差となる。 In FIG. 12B, “Z1” is the difference between the height when the calibration reference surface 701 is present and the height when the recording paper 106 is present, and “A1” is the distance from the tip of the phototransistor 203 to the sensor aiming position. Distance (on the XY plane). As can be seen from FIG. 12B, A1 = (Z 0 + Z 1 ) · tan θ. At this time, the difference between A and A1 is the difference in the paper edge detection position.

言い換えると、高さの差が“Z1”生じたとき、A1−A=Z1・tanθ分の補正が必要となる。この実施例では、紙端検出時のCRエンコーダからの出力パルスのカウント値に“Z1・tanθ”を補正値として反映させることで、高さが変化しても正確に紙端の検出を行うようにしている。 In other words, when the height difference is “Z1”, correction of A1−A = Z 1 · tan θ is necessary. In this embodiment, “Z 1 · tan θ” is reflected as a correction value in the count value of the output pulse from the CR encoder at the time of paper edge detection, so that the paper edge is accurately detected even if the height changes. I am doing so.

図12(c)は正反射光を用いる場合に基準となる“端部検知の校正”の様子を示している。また、図12(d)は正反射光による記録用紙までの距離を検出する様子を示している。図12(d)において、“Z2”は校正用の基準面701がある場合の高さと記録用紙106がある場合の高さの差である。また、“A2”はフォトトランジスタ203の先端からセンサ照準位置までの距離である。図12(d)に示すように、赤外LED201の照射位置とセンサ照準位置は等しく変化するため検出位置は変わらない。   FIG. 12C shows a state of “calibration of end detection” which is a reference when using specularly reflected light. FIG. 12D shows a state in which the distance to the recording sheet by specular reflection light is detected. In FIG. 12D, “Z2” is the difference between the height when the calibration reference surface 701 is present and the height when the recording paper 106 is present. “A2” is the distance from the tip of the phototransistor 203 to the sensor aiming position. As shown in FIG. 12D, since the irradiation position of the infrared LED 201 and the sensor aiming position change equally, the detection position does not change.

従って、正反射光を用いる場合に補正は行わない。上述のように透明フィルムのような記録媒体に対しては正反射光を用いていたことを考えると、記録媒体の種類に応じて補正値を算出して紙端検知位置に反映させることで記録媒体までの距離が変化した場合でも正確に端部の検出を行うことができる。   Therefore, no correction is performed when regular reflection light is used. Considering the fact that specularly reflected light was used for a recording medium such as a transparent film as described above, the correction value is calculated according to the type of the recording medium and reflected in the paper edge detection position. Even when the distance to the medium changes, the edge can be accurately detected.

従って以上説明した実施例に従えば、記録媒体の厚さ方向であるZ方向と記録媒体の搬送方向であるY方向の夫々に関し、づれた位置に配置された2つのフォトトランジスタからの出力信号を用いて記録媒体の厚さと端部とを検出することができる。   Therefore, according to the embodiment described above, the output signals from the two phototransistors arranged at the respective positions in the Z direction that is the thickness direction of the recording medium and the Y direction that is the conveyance direction of the recording medium are output. It can be used to detect the thickness and edge of the recording medium.

2つのフォトトランジスタの出力信号は記録媒体の搬送方向に関してづれた特性をもっているので、たとえ、記録用紙の波打つなどしていても、2つの出力の変化を相殺して、正確な端部検出を行うことが可能となる。   Since the output signals of the two phototransistors have characteristics that depend on the direction of conveyance of the recording medium, even if the recording paper undulates, the change in the two outputs is canceled and accurate edge detection is performed. It becomes possible.

また、2つのフォトトランジスタの出力信号の和と差の比から生成された距離係数は記録媒体(測定面)と記録ヘッド(センサ)間の距離に関してほぼ線形的な特性をもっているので、この距離係数を用いることで精度良い距離検出を行うことが可能となる。   The distance coefficient generated from the ratio of the sum and difference of the output signals of the two phototransistors has a substantially linear characteristic with respect to the distance between the recording medium (measurement surface) and the recording head (sensor). By using this, it becomes possible to perform accurate distance detection.

また、以上の実施例において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。   In the above embodiments, the liquid droplets ejected from the recording head are described as ink, and the liquid stored in the ink tank is described as ink. However, the storage is limited to ink. It is not a thing. For example, a treatment liquid discharged to the recording medium may be accommodated in the ink tank in order to improve the fixability and water resistance of the recorded image or to improve the image quality.

以上の実施例は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段(例えば、電気熱変換体やレーザ光等)を備えている。そして、その熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させることにより記録の高密度化、高精細化を達成している。   The above embodiments are provided with means (for example, an electrothermal converter, a laser beam, etc.) for generating thermal energy as energy used for performing ink ejection, particularly in the ink jet recording system. The thermal energy causes a change in the state of the ink, thereby achieving high recording density and high definition.

なお、以上の実施例において示した多目的センサは、記録したチェックパターンの濃度を読取り記録ヘッドの走査方向/搬送方向の記録位置の調整(レジ調整)や各LEDを照射した時のフォトトランジスタの受光量から記録媒体種類の判別を行うこともできる。   The multi-purpose sensor shown in the above embodiments reads the density of the recorded check pattern, adjusts the recording position in the scanning direction / conveyance direction of the recording head (registration adjustment), and receives light from the phototransistor when each LED is irradiated. The type of the recording medium can also be determined from the amount.

本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。1 is an external perspective view showing an outline of a configuration of an ink jet recording apparatus that is a typical embodiment of the present invention. 多目的センサの構成図である。It is a block diagram of a multipurpose sensor. 図1に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a control configuration of the recording apparatus illustrated in FIG. 1. 多目的センサの入出力信号の処理に関係する制御回路の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the control circuit relevant to the process of the input-output signal of a multipurpose sensor. センサから測定面までの距離によって変化する照射領域および受光領域の位置の変化を示している。The figure shows changes in the positions of the irradiation region and the light receiving region that change depending on the distance from the sensor to the measurement surface. センサから測定面までの距離(SGD)による2つのフォトトランジスタ出力変動を示す図である。It is a figure which shows two phototransistor output fluctuation | variation by the distance (SGD) from a sensor to a measurement surface. 距離参照テーブルによって表される距離係数の変化曲線の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the change curve of the distance coefficient represented by the distance reference table. センサが記録用紙上から記録用紙を外れた位置に移動するまでの2つのフォトトランジスタの出力値の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the output value of two phototransistors until a sensor moves to the position which removed the recording paper from the recording paper. プラテン上に設けられた基準面をセンサが検知する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a sensor detects the reference plane provided on the platen. センサが基準面上の位置から基準面を外れた位置に移動するまでの2つのフォトトランジスタから得られる出力値の変化と、そのときのCRエンコーダのパルスとパルスカウント値を示した図である。It is the figure which showed the change of the output value obtained from two phototransistors until a sensor moves to the position which deviated from the reference plane from the position on a reference plane, and the pulse and pulse count value of the CR encoder at that time. 記録用紙の端部検出と記録用紙までの距離検出に当たり記録媒体の種類に従って検出方法を選択的に切替える処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing processing for selectively switching the detection method according to the type of recording medium when detecting the edge of the recording sheet and detecting the distance to the recording sheet. キャリッジが上下動した場合の多目的センサと記録用紙との間の関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a multipurpose sensor and a recording sheet when a carriage moves up and down. 用紙に照射される照射光を射出する発光部と、用紙から反射される反射散乱光を検知する受光部を備えた用紙検知センサを示す図である。It is a figure which shows the paper detection sensor provided with the light emission part which inject | emits the irradiation light irradiated to a paper, and the light-receiving part which detects the reflected scattered light reflected from a paper. 記録装置のキャリッジの側面に配設された赤外線センサと記録ヘッドの記録領域との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an infrared sensor disposed on a side surface of a carriage of a recording apparatus and a recording area of a recording head.

符号の説明Explanation of symbols

101 キャリッジ
102 多目的センサ
103 記録ヘッド
104 搬送ベルト
105 シャフト
106 記録用紙
107 プラテン
201 赤外LED
202 センサ中心軸
203、204 フォトトランジスタ
205、206、207 可視LED
302 駆動回路
303 I/V変換回路
304 増幅回路
501 赤外LEDの照射領域
502、503 フォトトランジスタの受光領域
601 MPU
602 ROM
603 ASIC
604 RAM
606 A/D変換器
610 ホスト装置
701 基準面
101 Carriage 102 Multipurpose sensor 103 Recording head 104 Conveying belt 105 Shaft 106 Recording paper 107 Platen 201 Infrared LED
202 Sensor central axis 203, 204 Phototransistor 205, 206, 207 Visible LED
302 Driving circuit 303 I / V conversion circuit 304 Amplifying circuit 501 Irradiation area 502, 503 of infrared LED Photosensitive area 601 of phototransistor MPU
602 ROM
603 ASIC
604 RAM
606 A / D converter 610 Host device 701 Reference plane

Claims (10)

記録ヘッドを用いて記録媒体に画像を記録する記録装置であって、
第1の方向に前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記第1の方向とは直角の第2の方向に前記記録ヘッドを往復移動させる走査手段と、
前記記録ヘッドと共に前記走査手段に搭載され、前記記録媒体に対して光を第1の角度で照射する第1の発光素子と、前記記録媒体に対して光を第2の角度で照射する第2の発光素子と、前記第1の発光素子から照射され前記記録媒体による正反射光と前記第2の発光素子から照射され前記記録媒体による乱反射光とを受光する、前記第1の方向と前記第1及び第2の方向に直角な前記記録ヘッドから前記記録媒体への第3の方向とに関し互いに離間して設けられた第1及び第2の受光素子とを一体的に備え、前記記録媒体からの反射光を測定する測定手段と、
前記正反射光を受光した場合の前記第1及び第2の受光素子からの出力信号と、前記反射光を受光した場合の前記第1及び第2の受光素子からの出力信号とを比較する比較手段と、
前記比較手段よる比較結果に従って、前記記録媒体の種類を判断し、該判断結果に従って、前記記録媒体の厚さと前記記録媒体の端部の検出に前記正反射光を用いるか、或いは前記乱反射光を用いるかを選択する選択手段と、
前記搬送手段または前記走査手段により前記記録媒体と前記測定手段とを相対的に移動させ、前記第1及び第2受光素子から得られる出力信号の変化に基づいて前記記録媒体の端部を、前記第1及び第2受光素子からの出力信号により生成される関数に基づいて前記記録媒体の厚さを検出する検出手段とを有することを特徴とする記録装置。
A recording apparatus for recording an image on a recording medium using a recording head,
Conveying means for conveying the recording medium in a first direction;
Scanning means for reciprocating the recording head in a second direction perpendicular to the first direction;
A first light emitting element that is mounted on the scanning unit together with the recording head and irradiates the recording medium with light at a first angle, and a second light that irradiates the recording medium with light at a second angle. The first direction and the first direction receiving light from the first light emitting element, regular reflected light from the recording medium and irregularly reflected light from the second light emitting element. A first light receiving element and a second light receiving element which are provided apart from each other with respect to a third direction from the recording head to the recording medium perpendicular to the first and second directions; Measuring means for measuring the reflected light of
Comparison comparing output signals from the first and second light receiving elements when receiving the regular reflection light and output signals from the first and second light receiving elements when receiving the reflected light Means,
According to the comparison result by the comparison means, the type of the recording medium is determined, and according to the determination result, the regular reflection light is used for detecting the thickness of the recording medium and the end of the recording medium, or the irregular reflection light is used. A selection means for selecting whether to use;
The recording medium and the measuring means are moved relative to each other by the conveying means or the scanning means, and the end of the recording medium is moved based on the change in the output signal obtained from the first and second light receiving elements. And a detecting unit configured to detect a thickness of the recording medium based on a function generated by output signals from the first and second light receiving elements.
前記第1の方向と前記第2の方向を含む平面上に備えられたプラテンと、
前記プラテンを基準位置として、前記記録媒体の端部検出位置の絶対位置の校正を行う校正手段とをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
A platen provided on a plane including the first direction and the second direction;
The recording apparatus according to claim 1, further comprising a calibration unit configured to calibrate an absolute position of an end detection position of the recording medium with the platen as a reference position.
前記検出手段は、前記プラテンに対して前記測定手段が発光して得られた前記測定手段から前記プラテンまでの距離と前記記録媒体に対して前記測定手段が発光して得られた前記測定手段から前記記録媒体までの距離との差から前記記録媒体の厚さを求めることを特徴とする請求項2に記載の記録装置。   The detection means includes a distance from the measurement means to the platen obtained by the measurement means emitting light with respect to the platen, and a measurement means obtained by the measurement means emitting light with respect to the recording medium. The recording apparatus according to claim 2, wherein the thickness of the recording medium is obtained from a difference from the distance to the recording medium. 前記選択手段により前記乱反射光が前記記録媒体の厚さと前記記録媒体の端部の検出に用いられるように選択された場合には、前記測定手段から前記記録媒体までの距離に基づいて、前記端部検出位置を補正する補正手段をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の記録装置。   When the selection means selects the irregularly reflected light to be used for detecting the thickness of the recording medium and the edge of the recording medium, the edge is determined based on the distance from the measuring means to the recording medium. The recording apparatus according to claim 3, further comprising a correction unit that corrects the part detection position. 前記第1の発光素子は赤外LEDであり、
前記第2の発光素子は可視LEDであり、
前記第1及び第2の受光素子は夫々、第1及び第2のフォトトランジスタであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の記録装置。
The first light emitting element is an infrared LED;
The second light emitting element is a visible LED;
The recording apparatus according to claim 1, wherein the first and second light receiving elements are first and second phototransistors, respectively.
前記第1及び第2のフォトトランジスタからの出力信号は夫々、前記測定手段から前記記録媒体或いはプラテンの反射面までの距離に従って変化し、
前記第1及び第2のフォトトランジスタからの出力信号の前記距離に従う変化は、互いに異なることを特徴とする請求項5に記載の記録装置。
The output signals from the first and second phototransistors change according to the distance from the measuring means to the recording medium or the reflecting surface of the platen, respectively.
6. The recording apparatus according to claim 5, wherein changes according to the distance of output signals from the first and second phototransistors are different from each other.
前記第1及び第2受光素子からの出力信号により生成される関数は、前記第1及び第2のフォトトランジスタからの出力信号の差と和の比であることを特徴とする請求項6に記載の記録装置。   The function generated by output signals from the first and second light receiving elements is a ratio of a difference and a sum of output signals from the first and second phototransistors. Recording device. 前記第1及び第2のフォトトランジスタからの出力信号は夫々、前記測定手段の前記記録媒体に対する相対位置に従って変化し、
前記第1及び第2のフォトトランジスタからの出力信号の変化は、前記記録媒体の搬送方向に関し互いにづれていることを特徴とする請求項5に記載の記録装置。
The output signals from the first and second phototransistors respectively change according to the relative position of the measuring means with respect to the recording medium,
The recording apparatus according to claim 5, wherein the change in the output signal from the first and second phototransistors is based on the conveyance direction of the recording medium.
前記第1の角度は45°、
前記第2の角度は90°であることを特徴とする請求項1乃至8に記載の記録装置。
The first angle is 45 °;
The recording apparatus according to claim 1, wherein the second angle is 90 °.
第1の方向に記録媒体を搬送する搬送手段と前記第1の方向とは直角の第2の方向に記録ヘッドを往復移動させる走査手段とを備え、前記記録ヘッドを用いて前記記録媒体に画像を記録する記録装置の記録媒体検出方法であって、
前記搬送手段により前記記録媒体を搬送させ、前記記録ヘッドと共に前記走査手段に搭載され、前記記録媒体に対して光を第1の角度で照射する第1の発光素子と、前記記録媒体に対して光を第2の角度で照射する第2の発光素子と、前記第1の発光素子から照射され前記記録媒体による正反射光と前記第2の発光素子から照射され前記記録媒体による乱反射光とを受光する、前記第1の方向と前記第1及び第2の方向に直角な前記記録ヘッドから前記記録媒体への第3の方向とに関し互いに離間して設けられた第1及び第2の受光素子とを一体的に備えた光学センサを用いて、前記記録媒体に光を照射して前記記録媒体での反射光を測定する測定工程と、
前記正反射光を受光した場合の前記第1及び第2の受光素子からの出力信号と、前記反射光を受光した場合の前記第1及び第2の受光素子からの出力信号とを比較する比較工程と、
前記比較工程における比較結果に従って、前記記録媒体の種類を判断し、該判断結果に従って、前記記録媒体の厚さと前記記録媒体の端部の検出に前記正反射光を用いるか、或いは前記乱反射光を用いるかを選択する選択工程と、
前記測定工程において測定され、前記第1及び第2受光素子から得られる出力信号の変化に基づいて前記記録媒体の端部を、前記第1及び第2受光素子からの出力信号により生成される関数に基づいて前記記録媒体の厚さを検出する検出工程とを有することを特徴とする記録媒体検出方法。
A conveying unit configured to convey the recording medium in a first direction; and a scanning unit configured to reciprocate the recording head in a second direction perpendicular to the first direction. The image is recorded on the recording medium using the recording head. A recording medium detection method for a recording apparatus for recording
A first light emitting element that transports the recording medium by the transporting means, is mounted on the scanning means together with the recording head, and irradiates the recording medium with light at a first angle; and the recording medium A second light-emitting element that emits light at a second angle; specularly reflected light emitted from the first light-emitting element and reflected by the recording medium; and irregularly reflected light emitted from the second light-emitting element and reflected by the recording medium. First and second light receiving elements that receive light and are spaced apart from each other with respect to the first direction and the third direction from the recording head to the recording medium perpendicular to the first and second directions. And measuring the reflected light on the recording medium by irradiating the recording medium with light using an optical sensor integrally provided with
Comparison comparing output signals from the first and second light receiving elements when receiving the regular reflection light and output signals from the first and second light receiving elements when receiving the reflected light Process,
According to the comparison result in the comparison step, the type of the recording medium is determined, and according to the determination result, the regular reflection light is used for detecting the thickness of the recording medium and the end of the recording medium, or the irregular reflection light is used. A selection step for selecting whether to use;
A function that is measured in the measurement step and that generates an end portion of the recording medium based on the output signals from the first and second light receiving elements based on changes in the output signals obtained from the first and second light receiving elements. And a detecting step of detecting the thickness of the recording medium based on the recording medium.
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