JP2018001537A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】媒体支持部材と媒体とのセンサ出力の差が小さくなるのを抑制し、媒体支持部材と媒体との境界を容易に判別することができ、媒体支持部材上の媒体の位置を正確に判定することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】媒体支持部材の表面の状態を検出する表面状態検出部と、媒体支持部材の回転位置を検出する回転位置検出部と、表面状態検出部のセンサ出力情報と各回転位置とが対応させて記録された記憶装置と、各センサ出力情報のうちの所定のセンサ出力情報に対応する回転位置の部分を表面状態検出部と対向させるラインフィード制御部と、媒体支持部材と媒体との境界を判別する境界判別部とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、ドットインパクト式のプリンタにおいては、キャリッジに印字ヘッドが搭載され、キャリッジを主走査方向に往復移動させながら印字ヘッドを駆動することによって、副走査方向に搬送される媒体としての用紙に対して印字が行われるようになっている。

そして、前記印字ヘッドは複数の印字ワイヤを備え、印字データが送られて印字ヘッドが駆動されると、前記印字ワイヤが選択的に前進させられてインクリボンに打ち付けられ、インクリボンのインクが媒体支持部材としてのプラテン上の用紙に転写され、ドット列による印字が行われる。

ところで、前記プリンタにおいては、用紙上の適正な位置に印字を行うことができるように、キャリッジに発光部及び受光部を備えた反射型のセンサが配設され、発光部がプラテン及び用紙に照射した光の反射率の差に応じて受光部が出力したセンサ出力に基づいて、プラテンと用紙との境界が判別され、プラテン上の用紙の位置が判定されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−３３１６４８号公報

しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、用紙と擦れる等によってプラテンが劣化し、プラテンの表面に光沢が出ると、プラテンの反射率が高くなり、プラテンと用紙との反射率の差が小さくなる。

その場合、前記センサのセンサ出力に基づいてプラテンと用紙との境界を判別するのが困難になり、プラテン上の用紙の位置を正確に判定することができなくなってしまう。その結果、用紙において印字を行うことができる範囲、すなわち、印字可能範囲を精度良く判定することができなくなってしまう。

本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、媒体支持部材と媒体との境界を容易に判別することができ、媒体支持部材上の媒体の位置を正確に判定することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の画像形成装置においては、回転自在に配設された媒体支持部材によって支持された媒体に画像を形成するようになっている。

そして、前記媒体支持部材と対向させて配設され、主走査方向に移動させられて、媒体支持部材の表面の状態を検出する表面状態検出部と、媒体支持部材の回転位置を検出する回転位置検出部と、前記媒体支持部材上に媒体がない状態で、媒体支持部材の複数の回転位置において、あらかじめ前記表面状態検出部によって検出された媒体支持部材の表面の状態を表す、表面状態検出部のセンサ出力情報と各回転位置とが対応させて記録された記憶装置と、該記憶装置に記録された各センサ出力情報のうちの選択された所定のセンサ出力情報に対応する回転位置の部分を表面状態検出部と対向させるラインフィード制御部と、前記回転位置の部分が表面状態検出部と対向させられた状態で、かつ、媒体支持部材上に媒体がある状態で、表面状態検出部を主走査方向に移動させたときのセンサ出力に基づいて媒体支持部材と媒体との境界を判別する境界判別部とを有する。

本発明によれば、画像形成装置においては、回転自在に配設された媒体支持部材によって支持された媒体に画像を形成するようになっている。

そして、前記媒体支持部材と対向させて配設され、主走査方向に移動させられて、媒体支持部材の表面の状態を検出する表面状態検出部と、媒体支持部材の回転位置を検出する回転位置検出部と、前記媒体支持部材上に媒体がない状態で、媒体支持部材の複数の回転位置において、あらかじめ前記表面状態検出部によって検出された媒体支持部材の表面の状態を表す、表面状態検出部のセンサ出力情報と各回転位置とが対応させて記録された記憶装置と、該記憶装置に記録された各センサ出力情報のうちの選択された所定のセンサ出力情報に対応する回転位置の部分を表面状態検出部と対向させるラインフィード制御部と、前記回転位置の部分が表面状態検出部と対向させられた状態で、かつ、媒体支持部材上に媒体がある状態で、表面状態検出部を主走査方向に移動させたときのセンサ出力に基づいて媒体支持部材と媒体との境界を判別する境界判別部とを有する。

この場合、記憶装置に記録された各センサ出力情報のうちの選択された所定のセンサ出力情報に対応する回転位置の部分が表面状態検出部と対向させられ、媒体支持部材上に媒体がある状態で、表面状態検出部を主走査方向に移動させたときのセンサ出力が取得される。

したがって、媒体支持部材と媒体とのセンサ出力の差が小さくなるのを抑制することができるので、媒体支持部材と媒体との境界を容易に判別することができる。その結果、媒体支持部上の媒体の位置を正確に判定することができる。

本発明の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。 本発明の実施の形態における印刷機構の正面図である。 本発明の実施の形態における印刷機構の断面図である。 本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第１のフローチャートである。 本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第２のフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるプラテンレベル観測処理のサブルーチンを示す第１の図である。 本発明の実施の形態におけるプラテンレベル観測処理のサブルーチンを示す第２の図である。 本発明の実施の形態におけるプラテンレベル観測部の動作を説明するための機能ブロック図である。 本発明の実施の形態における制御部の動作を説明するための印刷機構の断面図である。 本発明の実施の形態における制御部の動作を説明するための印刷機構の斜視図である。 本発明の実施の形態におけるフラッシュメモリの構造を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのドットインパクト式のプリンタについて説明する。

図２は本発明の実施の形態における印刷機構の正面図、図３は本発明の実施の形態における印刷機構の断面図である。

図において、１０は媒体としての用紙Ｐに画像を形成して印字を行うプリンタ、Ｒｔ１は用紙Ｐが搬送される媒体搬送路、１１は、図示されないガイドシャフトに沿ってプリンタ１０の左右方向、すなわち、主走査方向（矢印ＡＢ方向）に移動させられるキャリッジ、３１は、該キャリッジ１１に搭載され、キャリッジ１１の移動に伴って主走査方向に移動させられる印字ヘッド、１４は、該印字ヘッド３１と対向させて、かつ、ガイドシャフトと平行に延在させて矢印Ｃ方向に回転自在に配設され、用紙Ｐを支持し、搬送する媒体支持部材としてのプラテン、１５は、該プラテン１４と対向させてキャリッジ１１に取り付けられ、キャリッジ１１と共に主走査方向に移動させられて用紙Ｐを走査し、媒体幅としての紙幅を検出する媒体幅検出部としての紙幅センサ、１８は用紙Ｐを検出する媒体検出部としてのペーパエンドセンサ、３２は、回転自在に配設され、回転に伴って用紙Ｐを矢印Ｄ方向に搬送し、印字ヘッド３１とプラテン１４との間に給紙する給紙ローラ対、５２は、前記キャリッジ１１に対して着脱自在に配設され、印字ヘッド３１とプラテン１４との間にインクリボン５３を供給するインクリボンカートリッジである。なお、前記プラテン１４、紙幅センサ１５、ペーパエンドセンサ１８、印字ヘッド３１、給紙ローラ対３２等によって印刷機構Ｍｅが構成される。

前記紙幅センサ１５は、反射型のセンサであり、表面状態検出部として、かつ、反射検出部として機能し、プラテン１４及び用紙Ｐの各表面の状態を表す指標として、プラテン１４及び用紙Ｐの各反射率を検出する。そのために、前記紙幅センサ１５は、プラテン１４及び用紙Ｐに向けて光を照射する発光部、並びにプラテン１４及び用紙Ｐで反射された光を受けて、センサ出力としての検出電圧Ｖを出力する受光部を備える。検出電圧Ｖは、プラテン１４及び用紙Ｐの各反射率が高いほど高く、プラテン１４及び用紙Ｐの各反射率が低いほど低い。

また、前記ペーパエンドセンサ１８は、用紙Ｐの搬送方向における、プラテン１４、印字ヘッド３１及び給紙ローラ対３２より上流側に配設され、媒体搬送路Ｒｔ１に一部を臨ませて揺動自在に支持されたレバー１８ａ、及び該レバー１８ａの回動に伴って、遮光状態及び透光状態を変化させるように配設された図示されないフォトインタラプタを備え、ペーパエンドセンサ１８に用紙Ｐの前端が到達すると、レバー１８ａが回動させられ、フォトインタラプタが遮光状態になり、これにより、用紙Ｐが検出される。

そして、５５は、前記印字ヘッド３１の先端に配設され、図示されない印字ワイヤを案内するワイヤガイド、５８は、該ワイヤガイド５５との間に所定の距離を置いて配設され、インクリボン５３を保護するリボンプロテクタ、５９は該リボンプロテクタ５８を保持するプロテクタホルダである。

次に、前記プリンタ１０の制御装置について説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。

図において、１０はプリンタ、１５は紙幅センサ、１６は、プラテン１４（図２）の回転軸ｓｈ１（図８）に取り付けられ、プラテン１４を回転させたときの、原点からの絶対角度で表される回転位置θを検出する回転位置検出部としてのエンコーダ、１８はペーパエンドセンサ、３１は印字ヘッドである。

また、Ｍ１は、給紙ローラ対３２を回転させることによって、用紙Ｐを搬送し、印字ヘッド３１とプラテン１４との間に給紙する給紙用の駆動部としての給紙モータ、Ｍ２はプラテン１４を回転させるための位置選択用の駆動部としてのラインフィードモータ、Ｍ３はキャリッジ１１を主走査方向に移動させるための主走査用の駆動部としてのスペーシングモータ、６０はプリンタ１０の全体の制御を行う制御部、６１は各種のデータを記録する第１の記憶装置としてのＲＡＭ、６２はプログラム等を記録する第２の記憶装置としてのＲＯＭ、６３はプラテン１４の表面の状態を表す表面状態情報を記録する第３の記憶装置としての不揮発性のフラッシュメモリである。

前記制御部６０は、用紙Ｐを印字ヘッド３１とプラテン１４との間に給紙するとともに、副走査方向に搬送するラインフィード制御部Ｐｒ１、キャリッジ１１、印字ヘッド３１及び紙幅センサ１５を主走査方向に移動させるスペーシング制御部Ｐｒ２、用紙Ｐに対して画像を形成し、印字を行う印字処理部Ｐｒ３、プラテン１４の表面の状態を判定する表面状態判定部Ｐｒ４、後述される必要回転角度Ｑを算出する回転角度演算部Ｐｒ５、プラテン１４と用紙Ｐとの境界を判別する境界判別部としての紙幅検出部Ｐｒ６、及びフラッシュメモリ６３の後述されるテーブルＴｂ（図１１）を更新する更新処理手段としてのプラテンレベル観測部Ｐｒ７を備える。

前記プリンタ１０において、給紙モータＭ１が駆動されると、給紙ローラ対３２が回転させられ、用紙Ｐが、印字ヘッド３１とプラテン１４との間に給紙され、続いて、副走査方向に搬送される。また、スペーシングモータＭ２が駆動されると、キャリッジ１１がガイドシャフトに沿って主走査方向に移動させられ、キャリッジ１１の移動に伴って印字ヘッド３１が主走査方向に移動させられる。

このとき、印字データが送られて印字ヘッド３１が駆動されると、印字ヘッド３１に配設された前記印字ワイヤが選択的に前進させられてインクリボン５３に打ち付けられ、インクリボン５３のインクがプラテン１４上の用紙Ｐに転写されることによって用紙Ｐ上にドットが形成され、印字が行われる。

次に、前記制御部６０の動作について説明する。

図４は本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第１のフローチャート、図５は本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第２のフローチャート、図６は本発明の実施の形態におけるプラテンレベル観測処理のサブルーチンを示す第１の図、図７は本発明の実施の形態におけるプラテンレベル観測処理のサブルーチンを示す第２の図、図８は本発明の実施の形態におけるプラテンレベル観測部の動作を説明するための機能ブロック図、図９は本発明の実施の形態における制御部の動作を説明するための印刷機構の断面図、図１０は本発明の実施の形態における制御部の動作を説明するための印刷機構の斜視図、図１１は本発明の実施の形態におけるフラッシュメモリの構造を示す図である。

図９及び１０において、Ｍｅは印刷機構、Ｒｔ１は媒体搬送路、１４はプラテン、１５は紙幅センサ、１６はプラテン１４の回転軸ｓｈ１に取り付けられたエンコーダ、１８はペーパエンドセンサ、３１は印字ヘッド、３２は給紙ローラ対である。

プリンタ１０に上位装置としての図示されないホストコンピュータから印刷要求及び印字データが送られると、前記制御部６０は、印字データをＲＡＭ６１に記録するとともに、印刷を開始する前の待機状態において、用紙Ｐの前端が給紙ローラ対３２に突き当てられ、ペーパエンドセンサ１８によって用紙Ｐが検出されたかどうかを判断する。

前記ペーパエンドセンサ１８によって用紙Ｐが検出された場合、制御部６０は、主走査方向における用紙Ｐの位置が確定しているかどうかを判断する。主走査方向における用紙Ｐの位置が確定しているかどうかは、例えば、使用される用紙Ｐのサイズ、すなわち、用紙サイズが規格内のものであるかどうか、用紙Ｐの紙幅が既に算出されているかどうか、使用される用紙Ｐが連続紙、連帳紙等であるかどうか等によって判断される。

主走査方向における用紙Ｐの位置が確定している場合、すなわち、例えば、使用される用紙Ｐの用紙サイズが規格内のものである場合、用紙Ｐの幅が既に算出されている場合、使用される用紙Ｐが連続紙、連帳紙等である場合等においては、プラテン１４上の長手方向における用紙Ｐの位置が正確に判定されるので、用紙Ｐにおいて印字を行うことができる範囲、すなわち、印字可能範囲を精度良く判定することができる。

そして、制御部６０のラインフィード制御部Ｐｒ１は、ラインフィード制御処理を行い、給紙モータＭ１及びラインフィードモータＭ２を駆動し、給紙ローラ対３２及びプラテン１４を回転させ、用紙Ｐを、印字ヘッド３１とプラテン１４との間に給紙するとともに、副走査方向に搬送する。続いて、制御部６０のスペーシング制御部Ｐｒ２は、スペーシング制御処理を行い、スペーシングモータＭ３を駆動し、キャリッジ１１（図２）及び印字ヘッド３１を主走査方向に移動させる。そして、制御部６０の印字処理部Ｐｒ３は、印字処理を行い、ＲＡＭ６１から印字データを読み出して印字ヘッド３１に送り、印字ヘッド３１を駆動し、用紙Ｐに対して印字を行う。

これに対して、主走査方向における用紙Ｐの位置が確定していない場合、すなわち、例えば、用紙サイズが規格外のものである場合、用紙Ｐの幅が算出されていない場合、使用される用紙Ｐが連続紙、連帳紙等でない場合等においては、プラテン１４上の用紙Ｐの位置を判定することができず、用紙Ｐの印字可能範囲を精度良く判定することができない。

そこで、本実施の形態においては、用紙Ｐをプラテン１４上に置いたときのプラテン１４と用紙Ｐとの反射率の差に応じて出力された紙幅センサ１５のセンサ出力に基づいてプラテン１４と用紙Ｐとの境界を判別することによって、プラテン１４上の用紙Ｐの位置を判定するようにしている。

なお、印字を行うに当たり、主として白色の用紙Ｐが使用されるので、用紙Ｐの反射率は高いが、カラーの用紙Ｐを使用する場合においても、文字、イメージ等の画像を形成したときに画像を識別する必要性があることから、明度の高い色の用紙Ｐが使用されるので、用紙Ｐの反射率が低くなることはない。

また、プラテン１４と用紙Ｐとの反射率の差を大きくするために、少なくともプラテン１４の表面は、明度の低い色、例えば、黒色の材料で形成される。

ところが、用紙Ｐと擦れる等によってプラテン１４が劣化し、プラテン１４の表面に光沢が出ると、プラテン１４の反射率が高くなり、プラテン１４と用紙Ｐとの反射率の差が小さくなる。その結果、紙幅センサ１５のセンサ出力に基づいてプラテン１４と用紙Ｐとの境界を判別するのが困難になり、プラテン１４上の用紙Ｐの位置を正確に判定することができなくなってしまう。

そこで、本実施の形態においては、プラテン１４と用紙Ｐとの反射率の差が小さくなった場合、プラテン１４の表面において用紙Ｐとの反射率の差が最も大きい部分を選択し、プラテン１４を回転させ、プラテン１４の円周方向において、前記用紙Ｐの反射率との差が最も大きい部分を紙幅センサ１５と対向させ、紙幅センサ１５によって検出電圧Ｖを出力し、該検出電圧Ｖに基づいてプラテン１４と用紙Ｐとの境界を判別するようにしている。

そのために、図１１に示されるように、フラッシュメモリ６３にテーブルＴｂが形成され、該テーブルＴｂに、前記プラテン１４上に用紙Ｐがない状態で、プラテン１４の回転方向における複数箇所においてあらかじめ前記紙幅センサ１５によって検出された、プラテン１４の表面の状態を表す表面状態情報が記録される。該表面状態情報は、プラテン１４を１周分回転させたときのプラテン１４の表面におけるｎ個の部分の位置情報としての、原点からの絶対角度で表される回転位置αｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）、プラテン１４の表面の各部分における反射率を紙幅センサ１５で検出したときの検出電圧Ｖの最大値である第１のセンサ出力情報としての最大検出電圧Ｖｍａｘｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）、及び検出電圧Ｖの最小値である第２のセンサ出力情報としての最小検出電圧Ｖｍｉｎｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）から成り、前記回転位置αｉ、最大検出電圧Ｖｍａｘｉ及び最小検出電圧Ｖｍｉｎｉが対応させてｎ個のレコードＲｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）としてテーブルＴｂに記録される。なお、ｎの値は、エンコーダ１６の分解能に応じて適宜決められる。

そして、制御部６０の表面状態判定部Ｐｒ４は、表面状態判定処理を行い、フラッシュメモリ６３に記録された最大検出電圧Ｖｍａｘｉのうちの所定の最大検出電圧を選択し、選択した最大検出電圧に対応する回転位置αｉを取得する。すなわち、表面状態判定部Ｐｒ４は、前記テーブルＴｂに記録された各レコードＲｉに基づいて、本実施の形態においては、回転位置αｉ及び最大検出電圧Ｖｍａｘｉに基づいて、プラテン１４の表面の状態を判定し、プラテン１４の円周方向においてプラテン１４と用紙Ｐとの反射率の差が最も大きい部分、すなわち、最大検出電圧Ｖｍａｘｉが最も小さい部分を選択し、選択した最大検出電圧Ｖｍａｘｉが最も小さい部分に対応する回転位置αｉを読み出す。

そのために、前記表面状態判定部Ｐｒ４は、各レコードＲｉとして記録された最大検出電圧Ｖｍａｘｉのうちの最も小さい値を選択するための変数ＭＩＮに無限大（設定可能な最大値）をセットする。続いて、表面状態判定部Ｐｒ４は、前記テーブルＴｂの各レコードＲｉのうちの、プラテン１４の表面の状態の判定が終了していないレコード（以下、「未判定レコード」という。）があるかどうかを判断する。未判定レコードがある場合、表面状態判定部Ｐｒ４は、未判定レコードを一つ読み出し、該未判定レコードの最大検出電圧Ｖｍａｘｉが変数ＭＩＮより小さいかどうかを判断する。最大検出電圧Ｖｍａｘｉが変数ＭＩＮより小さい場合、表面状態判定部Ｐｒ４は、変数ＭＩＮに最大検出電圧Ｖｍａｘｉをセットし、前記レコードＲｉにおいて最大検出電圧Ｖｍａｘｉに対応させて記録されている回転位置αｉを、最大検出電圧Ｖｍａｘｉが最も小さい部分に対応する回転位置を表す変数ＡＮＧＬＥとしてセットする。

このようにして未判定レコードがなくなるまで表面状態判定処理を行うことによって、最大検出電圧Ｖｍａｘｉが最も小さい部分に対応する回転位置αｉが読み出される。なお、表面状態判定処理は、ラインフィードモータＭ２を駆動せず、プラテン１４を回転させない状態で行われる。

未判定レコードがあるかどうかの判断において、未判定レコードがないと判断された場合、制御部６０は、前記テーブルＴｂに記録された回転位置αｉ及び最大検出電圧Ｖｍａｘｉに基づいて、最大検出電圧Ｖｍａｘｉが最も小さい部分に対応する回転位置αｉを読み出すことができたかどうかを、変数ＭＩＮが無限大であるかどうかによって判断する。

変数ＭＩＮが無限大でなく、最大検出電圧Ｖｍａｘｉが最も小さい部分に対応する回転位置αｉを読み出すことができた場合、制御部６０の回転角度演算部Ｐｒ５は、回転角度演算処理を行い、紙幅センサ１５に対するペーパエンドセンサ１８の相対位置に基づいて、用紙Ｐの紙幅を検出する際に、最大検出電圧Ｖｍａｘｉが最も小さい部分を紙幅センサ１５と対向する位置、すなわち、検出部対向位置に置くために必要な回転角度（移動量）、すなわち、必要回転角度Ｑを算出する。

ここで、プラテン１４の直径をｄとし、用紙Ｐの搬送方向におけるペーパーエンドセンサ１８による検出位置ｓ１から紙幅センサ１５による検出位置ｓ２までの距離をＬ１としたとき、プラテン１４の表面における紙幅センサ１５と対向する点ｐ１からプラテン１４の回転方向における上流側に距離Ｌ１だけ離れた点ｐ２までの、プラテン１４の円周方向における角度βは、
β＝３６０×Ｌ１／π・ｄ
で表される。

したがって、エンコーダ１６によって検出されるプラテン１４の現在の回転位置をθｐｒとすると、前記必要回転角度Ｑは、
Ｑ＝θｐｒ−ＡＮＧＬＥ−β
になる。

次に、前記ラインフィード制御部Ｐｒ１は、給紙モータＭ１を駆動せず、ラインフィードモータＭ２だけを駆動し、用紙Ｐを搬送することなくプラテン１４を必要回転角度Ｑだけ回転させる。これにより、最大検出電圧Ｖｍａｘｉが最も小さい部分が点ｐ２の位置に到達する。

続いて、前記ラインフィード制御部Ｐｒ１は、給紙モータＭ１及びラインフィードモータＭ２を駆動し、給紙ローラ対３２及びプラテン１４を回転させ、用紙Ｐを印字ヘッド３１とプラテン１４との間に給紙する。これにより、用紙Ｐが、ペーパーエンドセンサ１８による検出位置ｓ１から紙幅センサ１５による検出位置ｓ２までの距離Ｌ１分搬送され、プラテン１４が表面上で距離Ｌ１分回転させられるので、点ｐ２の位置にあった最大検出電圧Ｖｍａｘｉが最も小さい部分は、点ｐ１の位置に移動し、紙幅センサ１５と対向させられる。

続いて、前記制御部６０の前記紙幅検出部Ｐｒ６は、境界判別処理としての紙幅検出処理を行い、キャリッジ１１及び紙幅センサ１５を主走査方向に移動させ、用紙Ｐを紙幅センサ１５によって走査し、用紙Ｐをプラテン１４上に置いたときの紙幅センサ１５の検出電圧Ｖに基づいてプラテン１４と用紙Ｐとの境界を判別する。すなわち、紙幅検出部Ｐｒ６は、検出電圧Ｖを読み込み、検出電圧Ｖが大きく立ち上がった点を、プラテン１４と用紙Ｐとの一方の境界とし、検出電圧Ｖが大きく立ち下がった点を、プラテン１４と用紙Ｐとの他方の境界として判別する。

なお、未判定レコードがない場合において、前記変数ＭＩＮが無限大である場合、すなわち、最大検出電圧Ｖｍａｘｉが最も小さい部分に対応する回転位置αｉを読み出すことができない場合、プリンタ１０は使用されておらず、レコードＲｉに最大検出電圧Ｖｍａｘ、最小検出電圧Ｖｍｉｎ及び回転位置αｉが記録されていないので、ラインフィード制御部Ｐｒ１は、給紙モータＭ１を駆動し、用紙Ｐを印字ヘッド３１とプラテン１４との間に給紙し、紙幅検出部Ｐｒ６は前記紙幅検出処理を行う。

そして、制御部６０は、一方の境界を用紙Ｐの一方の縁とし、他方の境界を用紙Ｐの他方の縁として、プラテン１４上の用紙Ｐの位置を判定し、用紙Ｐにおける印字可能範囲を判定する。

なお、本実施の形態においては、用紙Ｐの搬送速度とプラテン１４の周速度とが等しくされるので、プラテン１４の表面における点ｐ１、ｐ２間の距離と検出位置ｓ１から検出位置ｓ２までの距離Ｌ１とが等しくなるように点ｐ２が設定されるが、用紙Ｐの搬送速度とプラテン１４の周速度とが異なる場合は、点ｐ１、ｐ２間をプラテン１４が回転させられる時間と、用紙Ｐが距離Ｌ１搬送される時間とが等しくなるように点ｐ２が設定される。

紙幅検出部Ｐｒ６による紙幅検出処理が終了すると、前記ラインフィード制御部Ｐｒ１は、給紙モータＭ１及びラインフィードモータＭ２を駆動し、給紙ローラ対３２及びプラテン１４を回転させ、用紙Ｐを副走査方向に搬送する。また、制御部６０のスペーシング制御部Ｐｒ２は、スペーシングモータＭ３を駆動し、キャリッジ１１及び印字ヘッド３１を主走査方向に移動させる。そして、制御部６０の印字処理部Ｐｒ３は、ＲＡＭ６１から印字データを読み出して印字ヘッド３１に送り、印字ヘッド３１を駆動し、用紙Ｐに対して印字を行う。

このようにして印字処理が終了すると、制御部６０は、プリンタ１０に配設された図示されない排出センサのセンサ出力を読み込み、用紙Ｐがプラテン１４上から排出されたかどうかを判断し、用紙Ｐがプラテン１４上から排出された場合、制御部６０の前記プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、更新処理としてのプラテンレベル観測処理を行い、プラテン１４上に用紙Ｐがない状態で紙幅センサ１５を主走査方向に移動させることによってプラテン１４の表面の状態を観測し、検出電圧Ｖに基づいて、前記変数ＡＮＧＬＥがセットされたときのフラッシュメモリ６３のテーブルＴｂの回転位置αｉ、最大検出電圧Ｖｍａｘｉ及び最小検出電圧Ｖｍｉｎｉを更新する。この場合、テーブルＴｂの更新が、印字処理が終了した後に行われるので、印字処理を円滑に行うことができる。

次に、図４及び５のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 制御部６０はペーパーエンドセンサ１８によって用紙Ｐが検出されたかどうかを判断する。ペーパエンドセンサ１８によって用紙Ｐが検出されるまで待機し、用紙Ｐが検出された場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ２ 制御部６０は用紙Ｐの位置が確定しているかどうかを判断する。用紙Ｐの位置が確定している場合はステップＳ１３に進み、用紙Ｐの位置が確定していない場合はステップＳ３に進む。
ステップＳ３ 表面状態判断部Ｐｒ４は変数ＭＩＮに無限大をセットする。
ステップＳ４ 表面状態判断部Ｐｒ４は未判定レコードがあるかどうかを判断する。未判定レコードがある場合はステップＳ５に進み、未判定レコードがない場合はステップＳ９に進む。
ステップＳ５ 表面状態判定部Ｐｒ４は未判定レコードを一つ読み出す。
ステップＳ６ 表面状態判定部Ｐｒ４は未判定レコードの最大検出電圧Ｖｍａｘｉが変数ＭＩＮより小さいかどうかを判断する。未判定レコードの最大検出電圧Ｖｍａｘｉが変数ＭＩＮより小さい場合はステップＳ７に進み、未判定レコードの最大検出電圧Ｖｍａｘｉが変数ＭＩＮ以上である場合はステップＳ４に戻る。
ステップＳ７ 表面状態判定部Ｐｒ４は変数ＭＩＮに最大検出電圧Ｖｍａｘｉをセットする。
ステップＳ８ 表面状態判定部Ｐｒ４は回転位置αｉを変数ＡＮＧＬＥとしてセットし、ステップＳ４に戻る。
ステップＳ９ 制御部６０は変数ＭＩＮが無限大であるかどうかを判断する。変数ＭＩＮが無限大である場合はステップＳ１２に、変数ＭＩＮが無限大でない場合はステップＳ１０に進む。
ステップＳ１０ 回転角度演算部Ｐｒ５は回転位置θｐｒから変数ＡＮＧＬＥ及び角度βを減算することによって必要回転角度Ｑを算出する。
ステップＳ１１ ラインフィード制御部Ｐｒ１はプラテン１４を必要回転角度Ｑだけ回転させる。
ステップＳ１２ 紙幅検出部Ｐｒ６は紙幅検出処理を行う。
ステップＳ１３ 印字処理部Ｐｒ３は印字処理を行う。
ステップＳ１４ 制御部６０は用紙Ｐがプラテン１４上から排出されたかどうかを判断する。用紙Ｐがプラテン１４上から排出された場合はステップＳ１５に進み、用紙Ｐがプラテン１４上から排出されていない場合はステップＳ１３に戻る。
ステップＳ１５ プラテンレベル観測部Ｐｒ７はプラテンレベル観測処理を行い、処理を終了する。

次に、フラッシュメモリ６３のテーブルＴｂを更新するためのプラテンレベル観測処理のサブルーチンについて説明する。プラテンレベル観測処理は、用紙Ｐが、プラテン１４上から排出され、プラテン１４上にない状態で行われる。

なお、印字処理が終了すると、プラテン１４は所定の位置で停止させられるので、プラテンレベル観測処理は、プラテン１４が停止させられたときに紙幅センサ１５と対向する部分についてだけ行われ、紙幅センサ１５と対向する部分と対応するレコードＲｉが更新される。

ところで、プラテン１４上で紙幅センサ１５を移動させると、紙幅センサ１５において、図１０に示されるような波形の検出電圧Ｖが検出される。プラテン１４の表面において、用紙Ｐが通過しない部分は、用紙Ｐによって擦られないので劣化しにくいのに対して、用紙Ｐが通過する部分は、用紙Ｐによって擦られるので劣化しやすい。

したがって、プラテン１４の幅Ｗ１より狭い範囲に形成された、用紙Ｐが通過する範囲、すなわち、媒体通過範囲Ｗ２内の検出電圧Ｖは、媒体通過範囲Ｗ２外の検出電圧Ｖより高くなる。

プラテンレベル観測処理において、まず、プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、紙幅センサ１５から出力された検出電圧Ｖの最小値である最小検出電圧Ｖｍｉｎを選択するための変数ｍｉｎに無限大（設定可能な最大値）をセットし、検出電圧Ｖの最大値である最大検出電圧Ｖｍａｘを選択するための変数ｍａｘに０をセットする。

そして、プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、前記スペーシング制御部Ｐｒ２に指示を送り、紙幅センサ１５を移動させてプラテン１４の一方の端部に設定されたスペーシング開始点に置き、スペーシング開始点に置かれた紙幅センサ１５によって検出された検出電圧Ｖを取得する。

次に、プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、紙幅センサ１５の位置が前記媒体通過範囲Ｗ２内であるかどうかを判断する。紙幅センサ１５の位置が媒体通過範囲Ｗ２内である場合、プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、検出電圧Ｖが変数ｍｉｎより小さいかどうかを判断し、検出電圧Ｖが変数ｍｉｎより小さい場合、変数ｍｉｎに検出電圧Ｖをセットする。

続いて、プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、検出電圧Ｖが変数ｍａｘより大きいかどうかを判断し、検出電圧Ｖが変数ｍａｘより大きい場合、変数ｍａｘに検出電圧Ｖをセットする。

なお、前記媒体通過範囲Ｗ２は、紙幅検出部Ｐｒ６によって判別されたプラテン１４と用紙Ｐとの境界の位置に基づいて設定され、紙幅センサ１５の位置が、一方の境界と他方の境界との間にある場合に、媒体通過範囲Ｗ２内であると判断される。

紙幅センサ１５の位置が媒体通過範囲Ｗ２内であるかどうかの判断において、紙幅センサ１５の位置が媒体通過範囲Ｗ２外であると判断された場合、プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、紙幅センサ１５がプラテン１４の他方の端部に設定されたスペーシング終了点に到達したかどうかを判断する。プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、紙幅センサ１５がスペーシング終了点に到達するまで、紙幅センサ１５を測定単位分移動させ、紙幅センサ１５の検出電圧Ｖを取得し、紙幅センサ１５の位置が媒体通過範囲Ｗ２内であるかどうかを判断し、検出電圧Ｖが変数ｍｉｎより小さいかどうかを判断し、検出電圧Ｖが変数ｍａｘより大きいかどうかを判断する等の処理を繰り返す。

なお、本実施の形態においては、紙幅センサ１５を測定単位分移動させるごとに紙幅センサ１５を停止させて検出電圧Ｖを取得するようになっているが、紙幅センサ１５を連続して移動させながら検出電圧Ｖを取得することができる。

紙幅センサ１５がスペーシング終了点に到達すると、プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、印字処理が終了し、プラテン１４が停止させられたときにプラテン１４の表面における紙幅センサ１５と対向する部分について、レコードを生成する。

該レコードは、印字処理が終了し、プラテン１４が停止させられたときにエンコーダ１６によって検出されるプラテン１４の現在の回転位置θｐｒと、紙幅センサ１５がスペーシング終了点に到達したときの変数ｍａｘから成る最大検出電圧Ｖｍａｘｉと、紙幅センサ１５がスペーシング終了点に到達したときの変数ｍｉｎから成る最小検出電圧Ｖｍｉｎとを対応させて生成される。

次に、プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、テーブルＴｂの各レコードＲｉの回転位置αｉと、生成されたレコードの回転位置θｐｒとが一致するかどうかを判断する。そのために、プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、前記テーブルＴｂの各レコードＲｉのうちの、回転位置θｐｒの判定が終了していないレコード（以下、「未判定レコード」という。）があるかどうかを判断する。未判定レコードがある場合、プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、未判定レコードを一つ読み出し、回転位置αｉと回転位置θｐｒとが一致するかどうかを判断する。

回転位置αｉと回転位置θｐｒとが一致する場合、プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、回転位置αｉに回転位置θｐｒをセットし、読み出した未判定レコードに生成したレコードを上書きする。

また、回転位置αｉと回転位置θｐｒとが一致しない場合は、未判定レコードがあるかどうかの判断が繰り返され、未判定レコードがなくなった場合、プラテンレベル観測部Ｐｒ７は、生成したレコードをテーブルＴｂに追加する。

次に、図６及び７のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１５−１ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は変数ｍｉｎに無限大をセットする。
ステップＳ１５−２ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は変数ｍａｘに０をセットする。
ステップＳ１５−３ スペーシング制御部Ｐｒ２は紙幅センサ１５をスペーシング開始点に置く。
ステップＳ１５−４ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は紙幅センサ１５の検出電圧Ｖを取得する。
ステップＳ１５−５ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は紙幅センサ１５の位置が媒体通過範囲Ｗ２内であるかどうかを判断する。紙幅センサ１５の位置が媒体通過範囲Ｗ２内である場合はステップＳ１５−６に進み、紙幅センサ１５の位置が媒体通過範囲Ｗ２外である場合はステップＳ１５−１０に進む。
ステップＳ１５−６ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は検出電圧Ｖが変数ｍｉｎより小さいかどうかを判断する。検出電圧Ｖが変数ｍｉｎより小さい場合はステップＳ１５−７に、検出電圧Ｖが変数ｍｉｎ以上である場合はステップＳ１５−８に進む。
ステップＳ１５−７ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は変数ｍｉｎに検出電圧Ｖをセットする。
ステップＳ１５−８ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は検出電圧Ｖが変数ｍａｘより大きいかどうかを判断する。検出電圧Ｖが変数ｍａｘより大きい場合はステップＳ１５−９に進み、検出電圧Ｖが変数ｍａｘ以下である場合はステップＳ１５−１０に進む。
ステップＳ１５−９ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は変数ｍａｘに検出電圧Ｖをセットする。
ステップＳ１５−１０ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は紙幅センサ１５がスペーシング終了点に到達したかどうかを判断する。紙幅センサ１５が終了点に到達した場合はステップＳ１５−１２に進み、紙幅センサ１５が終了点に到達していない場合はステップＳ１５−１１に進む。
ステップＳ１５−１１ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は紙幅センサ１５を測定単位分移動させ、ステップＳ１５−４に戻る。
ステップＳ１５−１２ プラテンレベル観測部Ｐｒ７はレコードを生成する。
ステップＳ１５−１３ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は未判定レコードがあるかどうかを判断する。未判定レコードがある場合はステップＳ１５−１４に進み、未判定レコードがない場合はステップＳ１５−１７に進む。
ステップＳ１５−１４ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は未判定レコードを一つ読み出す。
ステップＳ１５−１５ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は回転位置αｉと回転位置θｐｒとが一致するかどうかを判断する。回転位置αｉと回転位置θｐｒとが一致する場合はステップＳ１５−１６に進み、回転位置αｉと回転位置θｐｒとが一致しない場合はステップＳ１５−１３に戻る。
ステップＳ１５−１６ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は読み出した未判定レコードに生成したレコードを上書きし、リターンする。
ステップＳ１５−１７ プラテンレベル観測部Ｐｒ７は生成したレコードをテーブルＴｂに追加し、リターンする。

このように、本実施の形態においては、プラテン１４の円周方向において、フラッシュメモリ６３に記録された最大検出電圧Ｖｍａｘｉが最も小さい部分に対応する回転位置αｉが読み出され、回転位置αｉの部分が紙幅センサ１５と対向させられ、プラテン１４上に用紙Ｐがある状態で、紙幅センサ１５を主走査方向に移動させたときに検出された検出電圧Ｖが取得される。

したがって、プラテン１４と用紙Ｐとの検出電圧Ｖの差が小さくなるのを抑制することができるので、プラテン１４と用紙Ｐとの境界を容易に判別することができる。その結果、プラテン１４上の用紙Ｐの位置を正確に判定することができる。

また、用紙Ｐの位置を判定することができなくなるまでプラテン１４を使用することができるので、プリンタ１０の耐久性を向上させることができる。

本実施の形態においては、プラテン１４の回転位置θを検出するために回転位置検出部としてエンコーダ１６が使用されるようになっているが、プラテン１４の端部、又はプラテン１４と同期して回転させられるディスク上に、光学的に検出可能なマーキングを施し、回転位置検出部としての光学センサによってマーキングを読み取ることによりプラテン１４の回転位置θを光学的に検出することができる。また、プラテン１４の端部、又はプラテン１４と同期して回転させられるディスク上に、磁気マーキングを施し、回転位置検出部としての磁気センサによって読み取ることによりプラテン１４の回転位置θを磁気的に検出することができる。さらに、磁気マーキングによって発生させられる電気的な変化を回転位置検出部としての電流センサによって読み取ることによりプラテン１４の回転位置θを電気的に検出することができる。また、プラテン１４の回転に伴って生じる機械的な変動を読み取ることによってプラテン１４の回転位置θを機械的に検出することができる。

そして、本実施の形態においては、テーブルＴｂに、センサ出力情報として最大検出電圧Ｖｍａｘｉ及び最小検出電圧Ｖｍｉｎｉが記録されるようになっているが、最大検出電圧Ｖｍａｘｉ及び最小検出電圧Ｖｍｉｎｉのうちのいずれか一方だけを記録することができる。

また、本実施の形態においては、紙幅センサ１５のセンサ出力として検出電圧Ｖが使用され、第１のセンサ出力情報として最大検出電圧Ｖｍａｘｉが、第２のセンサ出力情報として最小検出電圧ＶｍｉｎｉがテーブルＴｂに記録されるようになっているが、紙幅センサ１５の出力形態によって他の変量を使用することができる。

さらに、本実施の形態においては、表面状態判定処理において、変数ＭＩＮによって、最大検出電圧Ｖｍａｘｉが最も小さい部分に対応する回転位置αｉが読み出されるようになっているが、最小検出電圧Ｖｍｉｎｉが最も小さい部分に対応する回転位置αｉを読み出すことができる。

また、本実施の形態においては、テーブルＴｂに、回転位置αｉ、最大検出電圧Ｖｍａｘｉ及び最小検出電圧ＶｍｉｎｉがレコードＲｉとして記録されるようになっているが、プラテン１４の表面におけるｎ個の部分の位置情報としての回転位置αｉと、各部分の反射率を紙幅センサ１５で検出したときの検出電圧の平均値を表す第３のセンサ出力情報としての平均検出電圧Ｖａｖｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）とを対応させ、ｎ個のレコードＲｉとして記録しておき、表面状態判定処理において、平均検出電圧Ｖａｖｉの最も小さい部分に対応する回転位置αｉを読み出すようにすることができる。

そして、本実施の形態においては、最も小さい最大検出電圧Ｖｍａｘｉが記録されたレコードＲｉが複数ある場合に、プラテン１４の表面の状態の判定が最後に行われた未判定レコードの回転角度が変数ＡＮＧＬＥとしてセットされるようになっているが、最も小さい最大検出電圧Ｖｍａｘｉが記録されたレコードＲｉが複数ある場合に、複数のレコードＲｉのうちの最小検出電圧Ｖｍｉｎｉが最も小さい未判定レコードの回転角度を変数ＡＮＧＬＥとしてセットすることができる。

さらに、本実施の形態においては、プラテンレベル観測処理が、印字処理が終了した後に行われるようになっているが、プリンタ１０の起動時における初期化動作中、印字処理の待機中、及び単票の用紙に対する印字処理中（用紙間）のうちのいずれかのタイミングでプラテンレベル観測処理を行うことができる。

前記実施の形態においては、画像形成装置としてのプリンタ１０について説明したが、本発明を画像複写装置に適用することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１０ プリンタ
１４ プラテン
１５ 紙幅センサ
１６ エンコーダ
６３ フラッシュメモリ
ＡＮＧＬＥ 変数
Ｐ 用紙
Ｐｒ１ ラインフィード制御部
Ｐｒ６ 紙幅検出部
Ｖ センサ出力
Ｖｍａｘｉ 最大検出電圧
αｉ、θ 回転位置

Claims (15)

1. 回転自在に配設された媒体支持部材によって支持された媒体に画像を形成する画像形成装置において、
   （ａ）前記媒体支持部材と対向させて配設され、主走査方向に移動させられて、媒体支持部材の表面の状態を検出する表面状態検出部と、
   （ｂ）媒体支持部材の回転位置を検出する回転位置検出部と、
   （ｃ）前記媒体支持部材上に媒体がない状態で、媒体支持部材の複数の回転位置において、あらかじめ前記表面状態検出部によって検出された媒体支持部材の表面の状態を表す、表面状態検出部のセンサ出力情報と各回転位置とが対応させて記録された記憶装置と、
   （ｄ）該記憶装置に記録された各センサ出力情報のうちの選択された所定のセンサ出力情報に対応する回転位置の部分を表面状態検出部と対向させるラインフィード制御部と、
   （ｅ）前記回転位置の部分が表面状態検出部と対向させられた状態で、かつ、媒体支持部材上に媒体がある状態で、表面状態検出部を主走査方向に移動させたときのセンサ出力に基づいて媒体支持部材と媒体との境界を判別する境界判別部とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. （ａ）前記表面状態検出部は、媒体支持部材の表面の状態を検出して検出電圧を出力し、
   （ｂ）前記記憶装置に記録された表面状態検出部のセンサ出力情報は、表面状態検出部から出力された検出電圧の最大検出電圧である請求項１に記載の画像形成装置。
3. （ａ）前記各センサ出力情報から選択された所定のセンサ出力情報は、各最大検出電圧のうちの最も小さい最大検出電圧であり、
   （ｂ）媒体支持部材の円周方向における、最大検出電圧が最も小さい部分が、表面状態検出部と対向させられる請求項２に記載の画像形成装置。
4. （ａ）媒体の搬送方向における媒体支持部材より上流側に配設され、媒体を検出する媒体検出部と、
   （ｂ）最も小さい最大検出電圧に対応する回転位置、媒体支持部材の現在の回転位置、及び表面状態検出部に対する前記媒体検出部の相対位置に基づいて、最大検出電圧が最も小さい部分を表面状態検出部と対向させるための必要回転角度を算出する回転角度演算部とを有するとともに、
   （ｃ）前記ラインフィード制御部は、媒体支持部材を必要回転角度だけ回転させることによって、最大検出電圧が最も小さい部分を表面状態検出部と対向させる請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記表面状態検出部は媒体支持部材及び媒体の各反射率を検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記最大検出電圧が最も小さい部分は、媒体支持部材と媒体との反射率の差が最も大きい部分である請求項３又は４に記載の画像形成装置。
7. 媒体支持部材上に媒体がない状態で表面状態検出部を主走査方向に移動させたときの表面状態検出部のセンサ出力に基づいて、前記記憶装置に記録された回転位置及びセンサ出力情報を更新する更新処理手段を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 媒体支持部材と媒体との境界に基づいて位置が判定された媒体に対して印字を行う印字処理部を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記回転角度演算部は、最も小さい最大検出電圧に対応する回転位置、媒体支持部材の現在の回転位置、及び前記媒体検出部の検出位置から表面状態検出部の検出位置までの距離に基づいて必要回転角度を算出する請求項４に記載の画像形成装置。
10. 前記回転角度演算部は、最も小さい最大検出電圧に対応する回転位置、媒体支持部材の現在の回転位置、及び前記媒体検出部の検出位置から表面状態検出部の検出位置まで媒体が搬送される時間に基づいて必要回転角度を算出する請求項４に記載の画像形成装置。
11. 前記記憶装置は不揮発性の記憶装置である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記記憶装置に記録された表面状態検出部のセンサ出力情報は、表面状態検出部から出力された検出電圧の最小検出電圧である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記記憶装置に記録された表面状態検出部のセンサ出力情報は、表面状態検出部から出力された検出電圧の平均値である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記更新処理手段は、画像形成装置の起動時、印刷処理の待機中、印刷処理中及び印刷処理の終了後のうちのいずれかのタイミングで回転位置及びセンサ出力情報納を更新する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記回転位置検出部は、媒体支持部材の回転位置を光学的、磁気的、電気的又は機械的に検出する請求項１〜１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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