JP2548622B2 - 多数回記録装置の記録ヘッドと記録用紙との基準位置制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は複数の色を重ねて記録を行う多色記録装置
のような、多数回記録装置の記録ヘッドと記録用紙との
基準位置制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 複数の色を重ねて記録を行う多色記録装置の典型的な
ものとしては、第５図に示すような熱転写記録装置があ
る。第５図は熱転写記録装置の構成を示す側面図で、図
において（１）はプラテンローラ、（２）は用紙、
（３）はインクリボン、（４）はサーマルヘッドを示
す。

用紙（２）は、プラテンローラ（１）とサーマルヘッ
ド（４）とに挟まれて、順方向および逆方向に紙送りが
行われる。この紙送りはパルスモータ（図示せず）によ
って駆動され、パルスモータにパルスが１本づつ入力す
るごとに、順方向または逆方向に単位増分量だけの微小
距離分づつ紙送りが行われる。順方向に駆動にするか、
逆方向に駆動にするかは、パルスモータに与える別の信
号で制御する。

また、このパルスモータに入力されるパルスを計数す
るアップダウンカウンタ（図示せず）を設け、基準点で
このカウンタをリセットし、順方向へ回転させる場合の
パルスはアップカウントし、逆方向へ回転させる場合の
パルスはダウンカウントするように制御すれば、基準点
を０とし、用紙（２）とサーマルヘッド（４）との相対
位置がこのアップダウンカウンタの計数値によって表す
ことができる。

インクリボン（３）は、例えばイエロー，マゼンダ，
シアン等、それぞれ異なった色のインクリボン（３）が
用意されており、多色記録を行う場合には用紙（２）を
基準点に送り、例えばイエローのインクリボン（３）を
用紙（２）に重ねて順方向へ紙送りし、イエローの色で
記録を行い、この記録が終了した時点で逆方向へ紙送し
て基準点まで用紙（２）を戻し、例えばマゼンダの色の
インクリボン（３）に変えてマゼンダの色で記録を行っ
ている。従ってイエローの色で記憶を行うときの基準点
と、マゼンダの色で記録を行うときの基準点とは、正確
に一致している必要があり、この基準点の位置は上述の
アップダウンカウンタの計数値によって表されるが、ア
ップダウンカウンタの計数値は入力した雑音などで誤差
が生じたり、また、順方向および逆方向に長い距離紙送
りが行われることにより、プラテンローラ（１）と用紙
（２）との間の微細な滑りが累積され、そのための誤差
を生ずる場合があり、アップダウンカウンタだけでなく
正確な基準位置を決定する他の手段が必要となる。

第６図（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ従来の基準位置を
決定する各手段を示す斜視図で、第６図（ａ）に示す方
法は、用紙（２）に予め位置合わせマーク（21）を設け
ておき、その位置をセンサ（６）で読み取って基準位置
を決定するものであり、この方法の場合予め位置合わせ
マーク（21）を印刷した用紙（２）を使用しなければな
らないという制限があり、装置自身に位置合わせマーク
を記入させる方法も考えられるが、装置自身に正確な位
置合わせマークを記入させることは比較的困難であり、
また、何れにしても図面の完成後に不必要な位置合わせ
マークが残るという問題点がある。

第６図（ｂ）に示す方法は、用紙（２）の順方向およ
び逆方向の紙送り量を用紙（２）に摩擦係合して回転す
る検出ローラ（71）の回転角に変換し、この回転角をエ
ンコーダ（７）によりパルス数に変換して、このパルス
数をアップダウンカウンタ（順方向紙送りの場合アップ
カウント、逆方向紙送りの場合ダウンカウント）で計数
し、このカウンタの計数値から基準位置を決定する方法
であるが、用紙（２）と検出ローラ（71）との間の滑り
が誤差として入り、且つ検出ローラ（71）が紙送りに対
し余分な負荷になってしまうという問題点がある。

第６図（ｃ）に示す方法は、用紙（２）のエッジ（2
2）を受発光素子対からなる光センサ（８）で検出して
基準位置を決定する方法であるが、ロール記録紙などの
長尺な記録紙が用いられる場合、適宜用紙（２）のエッ
ジ（22）を形成する必要があるという問題がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の方法は以上のように、それぞれ位
置合わせマークや用紙のエッジが必要となったり、紙送
りに余分な負荷をかける等の問題点があった。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもの
で、用紙に位置合わせマークを記入したり用紙のエッジ
を形成する必要なく、基準位置を正確に決定することが
できる多数回記録装置の記録ヘッドと記録用紙との基準
位置制御装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明に係わる多数回記録装置の記録ヘッドと記録
用紙との基準位置制御装置は、紙送り方向をＸ軸とし、
このＸ軸に直角な方向をＹ軸とするとき、初期化の時点
でＸ軸上の基準点を決定し、紙送りのパルスモータに入
力するパルスを計数するアップダウンカウンタの計数値
を基準点で０にリセットし、カウンタの計数値０の位置
を含むＸ軸上の所定範囲内で用紙の物理的性質をＸ軸上
の位置の関数として測定し、これを基準データとして記
憶しておき、第２回以後の記録を開始するに先立ちカウ
ンタの計数値０の位置を含むＸ軸上の所定範囲内で用紙
の物理的性質をＸ軸上の位置の関数として測定し、これ
を比較データとして記憶し、比較データをＸ軸上でどれ
だけシフトすれば基準データとの相関度が最大になるか
を決定し、この決定したシフト量でカウンタの計数値を
修正することとしたものである。

［作用］ 比較データをどれだけシフトすれば基準データと最も
よく一致するかということを検出することにより、新し
い基準点と推定される点をそれだけシフトして、もとの
基準点に一致させることが可能となる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第
１図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、図にお
いて第５図と同一符号は同一部分を示し、（101）はア
ナログディジタル変換器（以下A/Dと略記する）、（10
5）は切り換えスイッチ、（106）は基準データメモリ、
（107）は比較データメモリ、（108）はアドレスシフト
量制御回路、（109）は相関度算出手段、（110）は相関
度メモリ、（111）はシフト量決定手段、（112）はアッ
プダウンカウンタ、（113）はモータ制御回路、（114）
はパルスモータ、（115）はパルスモータ制御信号であ
る。

用紙（２）はパルスモータ（114）により紙送りされ
る。紙送りの方向をＸ軸とし、記録ヘッド（第１図では
図示せず）はＸ軸に直角なＹ軸方向に配列されていると
する。パルスモータ入力信号（115）はモータの正転と
逆転（紙送り方向の正負）の方向を制御する信号U/D
と、パルスモータ（114）を単位角度で回転させるパル
スＰとから構成されており、パルスモータ（114）が単
位角度回転すると単位増分量ｕだけ紙送りが行われる。

信号U/Dはまたアップダウンカウンタ（112）のアップ
カウント／ダウンカウントの切り換えを行い、パルスＰ
はアップダウンカウンタ（112）で計数される。したが
って、カウンタ（112）の計数値は、記録ヘッドに対す
る用紙（２）のＸ軸方向の相対位置を表すことになる。

センサ（５）は用紙（２）からの反射光の強さを電気
信号に変換する受光素子であり、カウンタ（112）の各
計数値に対応した各点での反射光の強さを測定する。

初期化の時点において、用紙（２）の基準点と定める
べき点をセンサ（５）に対向させ、その点でカウンタ
（112）の計数値を０にリセットする。

次に用紙（２）を単位増分量ｕづつ紙送りし、カウン
タ（112）の計数値の0,1,2,・・・（ｎ−１）のｎ個の
点で、用紙（２）の表面からの反射光の強さを測定し、
この測定値をディジタル信号として基準データメモリ
（106）のアドレス０乃至ｎ−１の位置に格納する。

基準データメモリ（106）への書き込みが終了した
後、第１回の記録を開始する。第２回以後の記録に際し
ては、記録に先立ち比較データメモリ（107）への書き
込みを行って、カウンタ（112）の０点修正を行う必要
がある。

第１回の記録の終了後はカウンタ（112）の計数値が
０となる点まで用紙（２）を戻す。この点が基準点にな
る筈であるが、種々の原因でカウンタ（112）の計数値
が０の点が、基準点からずれていることがある。このず
れを検出するために比較データメモリ（107）の内容と
基準データメモリ（106）の内容との比較を行う。

比較データメモリ（107）の書き込みの要領は、基準
データメモリ（106）の書き込みの要領と同じである
が、比較データメモリ（107）ではカウンタ（112）の計
数値の、−ｋからｎ＋ｌ−１までのｎ＋ｋ＋ｌ個のデー
タについて行う。ここに、ｋとｌとは設計により定める
整数であり、普通はｋ＝ｌとすればよい。

第２図は第１図の相関度算出手段（109）の動作を説
明するための図であるが、第２図Ａは基準データメモリ
（106）と比較データメモリ（107）の内容を示してい
る。相関度算出手段（109）では、ｆ（ｉ）・ｇ（ｉ＋
ｄ）の積を、ｉ＝０からｉ＝（ｎ−１）まで総計する演
算を行う。ここにｆ（ｉ）は基準データメモリ（106）
のアドレスｉのデータ、ｇ（ｉ＋ｄ）は比較データメモ
リ（107）のアドレスｉ＋ｄのデータであり、ｄはアド
レスシフト量という。演算結果を相関度メモリ（110）
のアドレスｄの位置に格納する。ｄ＝−ｋからｄ＝０を
経てｄ＝＋ｌに到るすべてのｄの値に対する相関度の算
出が終わると、相関度メモリ（110）の内容の中で最大
値のデータを選び出し、そのデータに対応するｄの値、
δをシフト量として決定する。

すなわち、今回の記録に際しては、カウンタ（112）
の計数値０の点が基準点ではなく、計数値δの点が基準
点に一致することを意味する。したがって、カウンタ
（112）の計数値がδになるよう紙送りを行った後、カ
ウンタ（112）を０にリセットして記録を開始する。

基準データメモリ（106）および比較データメモリ（1
07）に記憶するデータについて、１データあたりのビッ
ト数を小さくしておけば、相関度の算出が簡単になる。
例えばセンサ（５）で測定する反射光の強さを１ビット
のデータで表し、平均値を超すものは論理「１」，平均
値以下のものは論理「０」とすれば、積ｆ（ｉ）・ｇ
（ｉ＋ｄ）は排他的論理和回路の出力で表される。

第３図はこのような場合の相関度算出手段の構成を示
すブロック図で、（106），（107）はそれぞれ第１図の
基準データメモリ（106），比較データメモリ（107）に
相当するものであるが、１データ１ビットであるためシ
フトレジスタで構成されている。排他的論理和回路（10
2），アンドゲート（103），カウンタ（104）によって
第１図の相関度算出手段（109）を構成する。図に示す
例ではｄ＝ｌである第２図のＤに相当する。

シフトレジスタ（106），（107）を共に循環シフトし
ながら、その出力を排他的論理和回路（102）に入力す
ると、（102）の出力はｆ（ｎ−１）・ｇ（ｎ＋ｌ−
１）,f（ｎ−２）・ｇ（ｎ＋ｌ−２），・・・となり、
基準データメモリ（106）の内容とｄだけアドレスシフ
トした、比較データメモリ（107）の内容のうち不一致
のビットに対してだけ論理「１」の信号が出力され、カ
ウンタ（104）で計数される。シフトレジスタ（106），
（107）を同時に右にｎビットシフトした結果のカウン
タ（104）の計数値がアドレスシフト量ｄにおける不一
致度を表す。

ｎビット右に循環シフトすると、シフトレジスタ（10
6）の内容はもと通りになり、この点からシフトレジス
タ（107）だけを更に右にｋ＋ｌビット循環シフトする
と、シフトレジスタ（107）の内容はもと通りになる
が、この点からシフトレジスタ（107）を右に１ビット
だけシフトしてｄの値を１だけ変更し、新しく測定を行
えば良い。

なお、相関度を算出するため演算に簡単な便法を用い
ることもできる。例えばｆ（ｉ）−ｇ（ｉ＋ｄ）の差の
絶対値（又は差の二乗値）を、ｉ＝０からｉ＝ｎ−１ま
で累計し、この累計値が最も小さいｄの値によってδを
決定しても良い。

また、何回かの記録を行った後は、用紙（２）の基準
点近傍の状態が変化し、初期化の時点で測定した基準デ
ータメモリ（106）の内容が実際の状態を表さない場合
が起こる。このような場合には、シフト量δを決定した
後の比較データメモリ（107）の内容を、アドレスδだ
けシフトして基準データメモリ（106）に入れても良
い。

なお上記実施例では、用紙（２）の物理的性質である
用紙（２）表面からの反射光の強さを利用しており、OH
P（over head projector）シートのように、用紙
（２）の表面が全く平滑なシートにおいては用紙（２）
表面からの反射光の強さが位置決定に好適なパターンと
ならない。したがって、このような場合にはＸ軸に平行
な用紙（２）の縁が用紙（２）の切断等の際に生じた細
かな凹凸（Ｙ軸方向の位置の変化）を有することを利用
し、この凹凸を測定するイメージセンサを用いれば良
い。

第４図はこの発明のセンサ（50）と用紙（２）との関
係を示す斜視図で、（21）は用紙（２）の紙送りの方
向,X軸に平行な縁で、肉眼では直線状に見えるが拡大し
て見ると（210）に示すように凹凸を持つ。センサ（5
0）は例えばイメージセンサで、用紙の縁（210）のＹ軸
方向の位置を読み取り、この縁のパターンを利用して基
準点を決定する。

用紙（２）が比較的厚い場合には、その断面部からの
反射光の強さのパターンを利用することもできる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、用紙の物理的性質の
Ｘ軸方向のパターンを読み取ることにより、多数回記録
装置における基準点を正確に決定することができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図に示す発明の相関度算出手段の動作を説明する
図、第３図は簡略化した相関度算出手段の構成例を示す
図、第４図はこの発明の他の実施例を示す斜視図、第５
図は多色記録装置の構成を示す側面図、第６図は従来の
基準位置を決定する手段を示す斜視図。 １……プラテンローラ、２……用紙、５……センサ、50
……イメージセンサ、106……基準データメモリ、107…
…比較データメモリ、109……相関度算出手段、110……
相関度メモリ、112……アップダウンカウンタ、113……
モータ制御回路、114……パルスモータ。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録用紙上に記録を行うため、記録用紙と
   記録ヘッドとの関係位置を所定の単位量づつ変化させる
   駆動手段と、 上記記録用紙と上記記録ヘッドとの関係位置を管理する
   管理手段と、 上記記録用紙と上記記録ヘッドとの基準位置のデータを
   格納するデータ格納手段とを有し、 多数回のおのおのの記録に際して、上記記録用紙と上記
   記録ヘッドとの関係位置を上記データ格納手段に格納さ
   れた基準位置のデータに整列させることによって、多数
   回の記録が重ね合わされるようになされた多数回記録装
   置の記録ヘッドと記録用紙との基準位置制御装置におい
   て、 上記管理手段により管理された上記駆動手段によって変
   化される関係位置の関数として、上記記録用紙の物理的
   特性を測定する測定手段と、 上記駆動手段が動作し、上記記録用紙と上記記録ヘッド
   との間の関係位置を上記基準位置を含む所定の範囲に渡
   って変化させている際において上記測定手段の出力から
   上記記録用紙の物理的特性の変化パターンを得るパター
   ン取得手段と、 多数回記録のおのおのの記録に先立って上記パターン取
   得手段を動作させる記録前パターン取得手段と、 多数回記録の２回目以降のおのおのの記録に当たって、
   当該記録に際して上記記録前パターン取得手段により取
   得された変化パターン（この変化パターンを比較パター
   ンと呼ぶ）と、当該記録に先立って上記記録前パターン
   取得手段により取得された変化パターン（この変化パタ
   ーンを基準パターンという）との間の最大の相関点を検
   出する相関手段と、 上記最大の相関点から導かれた新たな基準位置のデータ
   を上記データ格納手段に次の回の記録の基準位置データ
   として格納する基準位置制御手段と、 からなる多数回記録装置の記録ヘッドと記録用紙の基準
   位置制御装置。
2. 【請求項２】多数回記録の２回目以降の各記録の基準位
   置を決定するために使用される基準パターンは、当該記
   録の直前の記録の記録前パターン取得手段によって得ら
   れた比較パターンであることを特徴とする請求項第１項
   記載の多数回記録装置の記録ヘッドと記録用紙との基準
   位置制御装置。
3. 【請求項３】記録用紙の物理的特性を測定する測定手段
   は、記録用紙の表面から反射された光の強さを変換して
   電気信号を得る受光素子を有したものであることを特徴
   とする請求項第１項記載の多数回記録装置の記録ヘッド
   と記録用紙との基準位置制御装置。
4. 【請求項４】記録紙の物理的特性を測定する測定手段
   は、上記記録用紙の端部のエッジパターンを測定するイ
   メージセンサであることを特徴とする請求項第１項記載
   の多数回記録装置の記録ヘッドと記録用紙との基準位置
   制御装置。