JPH0632000A - 印刷媒体の位置合わせを行う印刷方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーマルプリンタによってダイが転写される
記録紙シート上に、連続して重ね印刷されるカラー画像
の正確な位置合わせを行うための方法および装置を提供
する。 【構成】 本装置は、シート１０の両脇位置に配置され
たグリッドローラーを駆動させる前方向のステッパモー
ター１６、１８と、横移動ステージ２４を駆動する横方
向のステッパモーター２６と、シート１０の先端を検出
するリーディングエッジセンサ３２、３４と、シート１
０の側端を検出するサイドエッジセンサ３０と、各モー
ター１６、１８、２６を制御する制御エレクトロニクス
２０と、を有する。制御エレクトロニクス２０は、制御
プログラムメモリ３８に記憶されているアルゴリズムの
下で、各センサ３０、３２、３４からの入力に応じて各
モーター１６、１８、２６を操作することにより、シー
ト１０の正確な位置合わせを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は広くは、プリントヘッド
を用いて様々な記録媒体上へ画像を連続して重ね印刷す
る装置および方法に関し、詳しくは、重ねられる画像の
連続印刷の際に、あらかじめ記録用紙の正確な位置合わ
せを行うことによって、画質の改善を実現するための装
置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ生成による画像形成の分野
は、種々の記録媒体（例えば、シート、ロール紙、ある
いは透明フィルムなどの印刷媒体）にフルカラーの画像
を印刷する技術を含んで発展してきた。このようなカラ
ー画像の印刷を行うために、データ指示型、あるいはプ
ログラム可能の種々のプリント装置（感熱プリンタやレ
ーザプリンタ）が考案されてきた。これらの装置が共通
して持つ特性のひとつは、カラー画像は３つのカラー画
像を順次前回のカラープリントの上に重ねて行くとい
う、３段階の連続するプリントステップによって形成さ
れることである。例えば、同じ出願人による米国特許第
4,710,781 号に開示されるサーマルプリンタでは、使用
される色はイェロー（黄）、シアン（青）、マゼンダ
（赤）、および（選択的に）ブラックである。

【０００３】カラーサーマルプリンタでは、抵抗素子の
アレイは、２進法符号化されて記憶されたドライブ信号
によって選択的に励起され、ダイが付着された転写紙ウ
ェブ上のダイを加熱し、通常一枚のシートである記録媒
体上にこのダイを転写する。シートはプラテンによって
その裏面を押さえられ、ヘッドに近接されて保持され
る。シートの動きは、例えばドラムに接続されるドライ
ブモータの動作によって制御される。モータのスピード
はヘッドのモジュレーションに同期化され、記録紙上に
ダイピクセルを形成して個別の画像を生成する。別の実
施例では、プラテンローラーは回転自在であり、キャプ
スタンローラーなどの外部手段を用いて、記録紙がプリ
ンタヘッドを通過するように移動させる。

【０００４】このようなフルカラープリントに特有の難
点は、記録紙上に色ごとに連続して重ねられる画像の位
置揃えにある。典型的なカラープリント操作において
は、最初に第１原色のカラー画像が記録紙上にプリント
され、次いで第２、第３の色のカラー画像がその上に重
ねられる。記録紙シートは通常各色がプリントされるた
びに位置設定のため前後に動かされる。多くの例では、
シートは前後運動の後ではプリントステーションでのも
との定位置に正確には戻らない。記録紙シートの位置ず
れが、３原色の重ね画像のずれを引き起こし、さらにこ
のような色ずれは、不良印刷として肉眼で識別できる。

【０００５】このようなプリンタでは、プリンタヘッド
を通過する記録紙シートの動きは、各色をプリントする
たびに反復されねばならない。ある種のプリンタでは、
マルチカラー印刷プリントステーションを使用すること
で画像生成の速度が増す。このようなプリンタでは、重
ねられるカラー画像が正確な位置で重ねられるのが好ま
しい。最近では、これらのサーマルプリンタは、印刷さ
れる記録紙シートの動きを機械的に制御して、カラー印
刷面の位置設定がなされる。このような位置設定システ
ムではダイ層の位置合わせの正確さはハードウェアの価
格によって異なる。すなわち、位置合わせメカニズムが
高価で複雑であればあるほど、アライメントの精度も増
す。しかし高価なメカニズムであっても記録紙シートの
位置合わせにはばらつきが生じる。

【０００６】カラー印刷時の正確な画像位置合わせのた
めの研究開発は従来から行われ、プリンタ内でのシート
位置を細かく制御するための精巧なシステムが考案され
てきた。これに関して、従来のプリンタのための記録紙
搬送メカニズムは、フリクション（摩擦）駆動とトラク
ター（牽引）駆動との２つに大きく分けられる。フリク
ション駆動は印刷媒体を回転するドラム（もしくはロー
ラー）とピンチローラーとの間にはさみ、主として一枚
ごとに切断されたシートをプリンター内で送るために使
用される。一方、トラクター駆動では、連続紙あるいは
用紙ウェブを、用紙の一端あるいは両端に沿って開けら
れた一連の穴とかみ合うスプロケットを用いて、プリン
ト領域外で送る。後者の場合、連続紙には一定の長さご
とにミシン目が入れられ、プリントが終了したならばプ
リンター外のスプロケットの穴をはずして、個々のシー
トに切り離される。

【０００７】従来例では、トラクター駆動は主に一方向
の用紙搬送システムと組み合わせたテキストの印刷に用
いられ、このシステムの位置合わせの精度はかなり低
い。このような駆動では、かみ合せによってスプロケッ
トの穴が用紙の両端でずれることによるエラーや、穴の
拡張や変形による用紙ずれなど、スプロケットの歯と用
紙穴との間のはめ込み隙間によって累積的な結合エラー
が生じる。一般的には、スプロケット駆動による用紙送
りの最大精度でも１インチの何千分の一である。フリク
ション駆動では、キャプスタンと用紙が直接面接触する
ためにこのような用紙結合エラーは回避される。従来の
フリクション型の用紙送りは１／１０００インチの位置
精度を示している。フリクション駆動における結合エラ
ーは、フリクションホィールの曲率と丸みの精度に関す
る製造上の公差と、フリクションホィールと制御モータ
ー間の変形部材の公差、および、衝突圧搾や用紙表面の
粗さの相違などによって生じる。

【０００８】周知の構成の中には、記録紙が適正に位置
合わせされたかどうかを検出するためのディテクタが使
用されている装置もある。また、位置合わせエラーを補
正するためは、プリントヘッドの下で記録用紙を所望の
位置に動かすための多種の装置が使用される。用紙位置
補正特性を有するプリンタは一般に非常に複雑で製造費
用が高く、メンテナンスも大変である。結果として、こ
のような特性を持つプリンタは、雑誌印刷など印刷部数
の多い商業ベースの大がかりな印刷所でしか見られな
い。

【０００９】カラー位置合せのための別の方法は、例え
ば米国特許第4,751,519 号に示される。そこでは、記録
紙シートをローラープラテンなどの送り装置へロックク
ランピング（固定締め付け）する方法が用いられてい
る。記録紙シートがプラテン上にロックされていると、
連続する印刷ステップ中にその位置をよりはっきりと予
想することが可能であるが、この種のロッククランピン
グ装置は、プリンタ操作に好ましくない複雑さを持ち込
む。例えば、印刷記録媒体の締め付けと取り外しのステ
ップごとに、プリント操作を一旦停止し再開始させる必
要があるため、プリントサイクルにかかる時間が長くな
る。

【００１０】また、米国特許第4,839,674 号には、第１
のカラー画像のプリント時に、記録紙シートの印刷領域
の外部余白にタイミングマーカーをつけて、用紙ウェブ
への連続画像の位置合わせを行う方法が開示されてい
る。連続送りの間、タイミングマークとシート端部とが
探知され、制御信号が発せられて一対のシートエッジ駆
動ローラーの相対速度と方向を変更し、オペレーターに
プリントステーションでの記録紙の位置ずれを警告する
ためにアラームを発する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】プリンタが小型のパー
ソナルコンピュータに接続されて使用される時には、コ
ンピュータ化されたデータからフルカラー画像を生成す
るプリンタが特に望まれる。例えば、マルチカラーサー
マルプリンタやレーザプリンタを使用する場合、プリン
タを操作する人のいるオフィスや研究室に設置されるの
が好ましく、このような場合、プリンタは小型で適正な
価格であり、メンテナンスが容易であることが望まれ
る。ロック・クランピングや記録紙シートの再設定など
によってカラー位置合わせを制御する従来の方法では、
これらのプリンタの製造コストがかさむ。このようにハ
イコストでスピードが遅く複雑な従来の方法を用いたプ
リンタは、多くの場合オフィスや研究室にとっては実用
的とはいえない。

【００１２】それゆえ、記録紙シート上へのカラー画像
の正確な位置合わせを行える、構造が簡単で比較的低価
格で高スピードのフルカラーのプリントシステムが望ま
れる。

【００１３】本発明は、カラー画像の位置合わせを反復
的に行える、適正価格の位置合わせメカニズムを提供す
ることを目的とする。

【００１４】本発明の他の目的は、記録紙シートがプリ
ントステーションに送られる前に記録紙シートの位置ず
れを検出して、あらかじめ記録紙シートを正確に位置設
定するための、プリントステーションに近接して配置さ
れるプレレジストレーション（位置合わせ）ステーショ
ンを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明によるプ
リンタは、プリントヘッドと、このプリントヘッドを通
るようにプリント媒体である記録紙シートを送るための
搬送メカニズムと、を有する。プリンタ内での用紙搬送
途中に起こる記録紙シートの位置ずれは、各色のカラー
画像印刷を行うプリントステーションに送られる前に、
プレレジストレーションステーションで修正される。

【００１６】本発明によれば、ダイが転写される記録紙
シートは、各色のカラー画像がすべてシート上に定着さ
れるまで、プレレジストレーションステーションとプリ
ントステーションとの間を循環運動される。他の発明で
は、３色あるいは４色のダイ転写プリントステーション
のそれぞれの上流側にひとつあるいは複数のプレレジス
トレーションステーションが配置される。記録紙シート
がひとつのプリントステーションを出たなら、シート送
りメカニズムによるトラッキングエラーを正すために、
シート先端部は、次のプリントステーションのプレレジ
ストレーションステーション、あるいは前回と同一のプ
リントステーションのプレレジストレーションステーシ
ョンへと進められる。

【００１７】本発明はひとつには、プリント装置内のプ
レレジストレーションステーションを通過するすべての
記録紙シートの先端と側端とを光センサで探知すること
によって、シートの位置ずれを検出するフルカラーのプ
リントシステムとその操作方法に関する。一対のシート
エッジドライブとひとつの横方向ドライブとを用いて、
検出された実際のシート位置を前回のカラー画像印刷位
置と同じ位置へと位置合わせする。

【００１８】この発明では、プレレジストレーションス
テーションは、(1) 記録紙シートの両側に配置された個
別に操作される２つのシートのドライブ手段と、(2) シ
ートを搬送方向に対して横方向に水平移動させるひとつ
の横移動ドライブ手段と、(3) 搬送パス上におかれ、記
録紙シートの側端近くのリーディングエッジ（先端部）
をインターセプトして第１の用紙位置合わせ軸を決定す
るための２つのリーディングエッジセンサ手段と、(4)
記録紙シートの側端を検出するためのひとつのサイドエ
ッジセンサ手段と、(5) 記録紙シートをリーディングエ
ッジセンサ手段によって決定される第１の軸に合わせる
ように２つのドライブ手段を選択的に操作し、次いで横
移動ドライブ手段を操作してシートを３つのセンサによ
って決定される長方形の枠に位置合わせして、さらに両
方のドライブ手段を駆動させて記録紙シートをプリント
ステーションへと進めるという制御を行う手段、とを有
し、前記(1) における２つのドライブ手段の双方が共に
駆動されるとシートは前方に進められ、いずれかひとつ
が駆動されるとシートはスキュー（斜め移動）される。

【００１９】他の発明では、プレレジストレーションス
テーションは、記録紙シートを搭載する横移動手段と、
ホーミング手段と、プレレジストレーションステーショ
ンからシートが進められる前に横移動ドライブを操作し
て前記横移動ステージをホームポジションに戻す制御を
行う手段、とを有する。この制御を行う手段はまた、プ
レレジストレーション段階での記録紙シートの位置合わ
せのたびに、記録紙シートを搭載する横移動手段を横方
向ドライブを用いて右から左へ、あるいは左から右へ一
定方向に横移動するように制御するために設けられる。

【００２０】

【実施例】図１および２には、プレレジストレーション
ステーションに送られるダイ記録紙シート（以下、シー
トともいう）１０が示されている。シートの両脇位置に
配置されたグリッドローラー１２、１４は、それぞれ右
左の前方向のステッパモーター１６、１８によって個別
に駆動される。ステッパモーター１６、１８（例えば松
下の２４Ｓ１−１型ＳＥＹモーターなど）は、１回転に
つき２４ステップを有するモーターであり、ウォーム／
ウォーム歯車（ＡＤＣＯ ＤＱ２Ａ１ウォーム歯車と、
ＤＱ１Ｂ５０ウォーム歯車）を介してグリッドローラー
１２、１４を駆動させる。歯数比は５０：１に設定さ
れ、結果として１回転につき１２００ラインのアドバン
スステップとなる。実施例においては、グリットローラ
ー１２、１４は、０．２５０インチの公称直径を有する
ので、シート１０は、制御エレクトロニクス２０の制御
の下でステッパモーター１６，１８のパルス励起ごとに
Ｘ方向に０．０００６５インチ進む。グリットローラー
１２，１４は、シート１０にグリップを与えるために５
０マイクロインチのサンドブラスト加工されている。低
摩擦コーティングされているニップローラー２２によっ
て、グリットローラー１２、１４とダイが転写される記
録紙シート１０との間に接触圧力がかけられる。 上述
のシート進行メカニズムのコンポーネントは、第３の
「Ｙ−移動」ステッパモーター２６によって駆動される
横移動ステージ２４（Ｙ−移動ステージ）上に搭載され
る。この横方向のステッパモーター２６は、前方向のス
テッパモーター１６、１８と同一のものであり、横移動
ステージ２４に接続される５６スレッド／インチのスク
リューを駆動させる。横移動ステージ２４は、プラット
フォームに支持されるスライドローラー２８に沿って、
モーター２６の１ステップにつき横方向に０．０００７
４４インチ移動する。

【００２１】ステッパーモーター２６、１６、１８は、
３つの固定光学センサ３０、３２、３４とそれぞれ関連
して働き、３つのセンサ３０、３２、３４は、シート１
０がグリットローラー１２、１４を出てすぐの位置に位
置する。これらセンサ３０、３２、３４は、レーザー加
工された０．００５インチの開口部スロットを有するア
センブリに搭載される光ビームエミッタ（例えばＯＰＴ
ＥＫ ＯＰ２４５）とフォトディテクタ（ＯＰＴＥＫ
ＫＬ２０３）からなるが、アナログ条件付け回路および
しきい値設定回路を有してもよい。これらセンサ３０、
３２、３４の感度は安定しており、長期間で０．０００
５インチ以内の精度を有することがわかっている。セン
サ３２、３４はそれぞれ記録紙シート１０のリーディン
グエッジ（先端）をそのシートの側端近くの位置で検出
するように配置されている。サイドエッジセンサ３０
は、シート１０がリーディングエッジセンサ３２、３４
に合わせられたならこのシートの一側端を検出するよう
に配置される。一例として、シート１０の幅は８．５０
インチである。実施例では、シート搬送メカニズムに最
悪の場合で約０．０５０インチのシートずれが起こる。
リーディングエッジセンサ３２、３４は８インチの間隔
をおき、シートの各側端からそれぞれ０．２５インチ内
側に入ったところに位置する。サイドエッジセンサ３０
は、リーディングエッジセンサ３２、３４よりも０．０
５０インチだけグリットローラー１２、１４に近く、シ
ート１０の実質横方向の位置にある。

【００２２】制御エレクトロニクス２０は、別個の回路
（もしくはプロセッサ）、あるいはプリンティングプロ
セッサと電子システムの一部であってもよく、モーター
の駆動とセンサの相互作用とを制御する。制御エレクト
ロニクス２０は、前方向のステッパモーター１６、１８
の双方をＯＮにし、リーディングエッジセンサ３２、３
４のいずれかひとつがシート１０の先端を検出するまで
ステッパモーター１６、１８にドライブパルスを送る。
ステッパモーター１６、１８の各々は、リーディングエ
ッジセンサ３２、３４がそれぞれの側でシート先端を検
出したならＯＦＦにされる。現実には、用紙はスキュー
（斜め移動）されるので、どちらかのモーターの駆動が
他方より先に停止した場合、ネット効果によって、シー
ト１０からスキューが解除される。そして、ステッパモ
ーター１６、１８の双方が停止したならば、サイドエッ
ジセンサ３０が暗−明あるいは明−暗の一定方向の一連
の光遷移によってトリガされるまで、横移動ステージ２
４が横方向に駆動される。一定の光遷移を用いること
で、異なる光遷移ヘのトリガによって生じるヒステリシ
スエラーの可能性を排除する。

【００２３】上述のエラーの可能性に関しては何点か観
察される。シート進行の間、いずれかのモータードライ
ブがもう一方より先に停止したならば、スキュー補正の
せいでシート１０の最初に停止した方の側にわずかのア
ドバンスエラーが生じる。この傾きエラーはセンサ３
２、３４の進行方向での位置差より小さいので、実際問
題としてのエラーは僅かである。また、レーザ加工スリ
ットのセンサのすきま（apertures ）が使用された時、
シート１０のエッジは非常に直線的となる。このこと
は、Ｙ移動エラーによって、Ｘ位置エラーの調整とスキ
ュー調整とにおけるエラーが引き起こされることはない
であろうことを意味する。

【００２４】プレレジストレーションステーションはシ
ート１０が横移動ステージ２４上で移動される間、この
シート１０を包囲し、そこでの印刷が行われないように
する。記録紙シート１０がＸ方向およびＹ方向に位置合
わせされたならば、記録紙シート１０はシート先端がプ
リントステーションに入るまで進められる。実施例で
は、このプリントステーションはサーマルヘッドとプレ
ッシャープラテンとして定義される。ここでのシート進
行距離ができる限り小さくなるようにして、グリットロ
ーラー１２、１４のサイズのばらつきによるエラーが最
小限となるようにしてあることは本発明のひとつの特徴
である。実施例では、グリットローラー１２、１４は正
確に３回転だけ回り、シート１０は２．３５６２インチ
だけ進む。シート１０はグリットローラー１２、１４の
回転によって進行するので、シートの進行とスキューに
おけるエラーは首尾一貫している。単一のプリントステ
ーションを有して記録紙シート１０を用紙搬送パス内で
循環させるプリンタでは、スキューが一定なのでオフセ
ットも一定である。こうしてグリットローラー１２、１
４のサイズのばらつきによって生じるエラーや磨耗が低
減される。

【００２５】マルチプリントヘッドステーションでは、
このような一定したスキューであっても、スキューは排
除されるのが好ましい。第１の実施例を改善したもの
は、グリットローラー１２、１４のアドバンス回転のス
テップをさらに細かくして、記録紙シート１０がプレレ
ジストレーションステーションから各プリントステーシ
ョンへ進められる間、ローラーのスキューを補正するよ
うにできている。ローラー１２、１４のそれぞれはステ
ッパモーター１６、１８の制御によって駆動されるの
で、ステッパモーター１６、１８のそれぞれに当てられ
る公称３６００パルスについて調整がなされる。３６０
０パルスでグリットローラー１２、１４が３回転され、
シートが進行される。実際には、プレレジストレーショ
ンステーションが設定されてテストプリントが行われた
後、補正されたパルス数が電子的に記憶される。

【００２６】図４および５のフローチャートと関連し
て、図３のブロック図には、シート位置合わせを有効に
行うために用いられる制御エレクトロニクス２０の操作
を示している。マイクロコントローラ４０は、制御プロ
グラムメモリ３８内に記憶された図４および５のアルゴ
リズムの制御の下で、センサ入力に応じてモータードラ
イブ４２、４４、４６を操作する。図１および２には示
されていない追加の「ホーム」センサ３６は、各シート
１０がサイドドライブモータ２６の操作によって横方向
に位置合わせされる前に、横移動ステージ（横移動フレ
ーム）２４をホームポジションに戻すために用いられ
る。プロトタイプによる実験結果によれば、横移動ステ
ージ２４が所定のホームポジションに返らないとする
と、一連の位置合わせ動作の終了後も移動ステージ２４
は一方向に動き続ける。この問題は横方向ステージセン
サを追加することによって解決される。横方向ステージ
センサは、移動ステージ２４のフレームに取り付けられ
たタブと、タブのエッジを検出するためのホームセンサ
とを有し、図４に示されるルーチンを用いてマイクロコ
ントローラ４０をプログラムする。

【００２７】図３に示されるその他の構成要素は図１お
よび２に示される要素に対応するものである。レフト
（左側）リーディングエッジセンサ（ＳＬ）３４、ライ
ト（右側）リーディングエッジセンサ（ＳＲ）３２、お
よびサイドエッジセンサ（ＳＳ）３０は上述同様に作動
する。マイクロコントローラ４０（ＺＩＬＯＧ２８０マ
イクロプロセッサなど）は制御プログラムの一連のイン
ストラクションを行い、操作信号をそれぞれ左、右、お
よびサイドのモータードライブ４２、４４、４６に供給
する。左、右、およびサイドのモータードライブ４２、
４４、４６（ＳＧＳ−Ｔｈｏｍｐｓｏｎ Ｌ２９７ステ
ッパモーターコントローラ）はそれぞれ、左、右、およ
びサイドのステッパモーター（それぞれＭＬ、ＭＲ、Ｍ
Ｓ）１８、１６、２６を操作する。

【００２８】モーター２８、１６、２６のすべては、前
述と同じ型のステッパモーターであり、最良の解像度を
達成するために、ステップによるシート進行において、
レーザー加工された開口部スロットの幅より大きい最小
識別距離を有する。左、右および横方向のモータードラ
イブ４２、４４、４６には、マイクロコンピュータ４０
によって、一定の頻度で繰り返されるモーター進行ドラ
イブコマンドが供給される。プログラムされた指示を実
行する時のマイクロコントローラの操作速度はかなり速
く、センサの状態はサンプルされ、適切なモータードラ
イブ指令が、連続するモーターステップドライブにおけ
る残り時間に発せられる。

【００２９】左右のドライブモーター１８および１６
は、それぞれ反時計方向と時計方向に回転して、シート
１０を進める。一方、サイドモーター２６は、横移動ス
テージ２４に左側への動きおよび右側への動きを伝える
ために、時計方向、反時計方向のいずれにも働く。モー
ター２６を時計方向および反時計方向に操作すると、バ
ックラッシュ（跳ね返り）が生じる。このようなバック
ラッシュを補正するためのアプローチとして、バイアス
力に対抗して駆動して、モーター２６が切られた時に横
移動ステージ２４が定位置にあるようにする。このこと
は本来の摩擦荷重によって、あるいはバイアスのばね力
を与えることによって達成できる。バイアスばね力がド
ライブギヤメカニズムのギヤの歯の噛み合わせを、その
動きの方向に関係なく一方向にする。

【００３０】図４および５のフローチャートは、制御プ
ログラムに記憶されている一連のインストラクションを
示している。図の１０１、１０６および１１３で１セッ
トのインストラクションとなる。図４に示される第１の
作業１０１では、ブロック１０２−１０５に示されるよ
うなホームセンサ３６を用いて、横移動ステージ２４を
最初の定位置に戻す。図５に示される第２の作業１０６
（ブロック１０７−１１２を含む）では、左右のセンサ
（ＳＬおよびＳＲ）３４、３２の状態をサンプリングし
て、選択的に左右のモータードライブのコマンドを発生
してシート１０の先端を第１のアライメント軸に合わせ
る。このアライメント軸は、プレレジストレーションス
テーションを通過するシート１０の搬送パスにおいて、
左右のセンサ３４と３２とによって決定される。第３の
作業１１３では、続くインストラクション１１４−１２
０でサイドエッジセンサ３０を使用して、シート１０の
側端の位置合わせが行われる。このプロセスでは、あら
かじめ行われる所定のシートの位置合わせにおいて、左
から右、あるいは右から左へと、一方向へ一定した用紙
側端の位置合わせが行われるのが好ましい。こうするこ
とによって、同じ記録紙シート上に連続してプリントさ
れるカラー画像の位置が横方向にも合わせられる。

【００３１】図４および５でのセンサ状態“０”は、通
常は０．００５インチのセンサスリットを通ってエミッ
タからディテクタ（検出器）に通過するはずの光が、シ
ート１０によって遮断される状態を意味する。状態
“１”は、光がシート１０によって遮断されずに、十分
な量の光がスリットを通過してディテクタに検出される
状態を意味する。

【００３２】横移動ステージ初期化タスク１０１は、ブ
ロック１０２で決定されるホームセンサ３６の状態のサ
ンプリング（もしくはテスト）で始まる。タブが最初
に、ホームセンサ３６（図３）の検出器が受光するはず
の光を遮断していれば、状態ＳＨ＝１？はＮＯになるの
で、ブロック１０３で横方向ドライブモーター２６が時
計方向に作動され（ＭＳ＝ＣＷ）、ホームセンサ３６が
遮断されない状態、すなわちブロック１０２でのＳＨ＝
１がＹＥＳになるまで横移動ステージ２４を左へ移動す
る。一方、タブが最初にセンサ３６の検出器を遮らない
ならば、ブロック１０２のＳＨ＝１？はＹＥＳとなる。
いずれの場合も、ホームセンサ３６の状態は引き続くブ
ロック１０４、１０５で、遮断状態ＳＨ＝０？について
テストされる。ＳＨ＝０？が該当しない場合は、ブロッ
ク１０４でサイドモーター２６が反時計方向に作動され
（ＭＳ＝ＣＣＷ）、横移動ステージ２４は右側へ移動さ
れる。状態ＳＨ＝０？がＹＥＳであれば、サイドへのホ
ーミング作業は完了し、ブロック１０６−１１２での前
方へのアライメント作業が開始される。このようにし
て、ホームポジションへの初期化は常に右から左への同
一のＹ方向で行われる。ブロック１０１−１０５でのシ
ート１０の横方向へのホーミング作業は、ひとつ前のシ
ートがプレレジストレーション台から離れてしまった時
点、あるいはシート１０がプレレジストレーション台に
入ろうとする時点で行われる。

【００３３】ブロック１０６−１１２におけるリーディ
ングエッジ（もしくは前方の）アライメント作業は、横
方向初期化作業が終了し、シートがプレレジストレーシ
ョン台に進んでから開始される。図示はされていない
が、シート搬送パスにはさらに別のセンサも配置され、
これらセンサに応じて、シートの先端がプレレジストレ
ーション台にかかってサイドへのホーム位置アライメン
トが完了したなら、マイクロコントローラ４０が左右の
モータドライブ４２、４６を作動させる（ブロック１０
７においてＭＬ，ＭＲ＝ＯＮ）。

【００３４】左右のリーディングエッジセンサ（ＳＬお
よびＳＲ）３４、３２それぞれの状態は、それぞれブロ
ック１０８、１１０でテストされ、左右のリーディング
エッジセンサ３４、３２でシートの先端が検出されたな
ら、ブロック１０９、１１１で左右のモータＭＬ、ＭＲ
が止められる。テストの頻度は、モーターのステップ型
のシート進行速度より早い速度で繰り返され、操作のイ
ンストラクションセットにおいて左右のセンサＳＬ、Ｓ
Ｒのどちらが先にサンプリングされるかは重要ではな
い。ブロック１０８で、ＳＬ＝１？がＹＥＳであれば、
左側のセンサＳＬ３４がシート先端によって遮られてい
ないことを示し、その後のブロック１１０で、状態ＳＲ
＝１についてテストする。ＳＬ＝１？あるいはＳＲ＝１
？のいずれかがＮＯとなるまで、左右のモーターＭＬ、
ＭＲの双方がシートの進行を続ける。いずれかが該当し
なくなれば（ＮＯになれば）、ブロック１０９あるいは
１１１でそのモーター１８、１６が切られる（ＭＬ＝Ｏ
ＦＦあるいはＭＲ＝ＯＦＦ）。ブロック１１２は左右の
モーターＭＬ、ＭＲの双方が止められたかどうかをテス
トする（ＭＬ、ＭＲ＝ＯＦＦ）。両方のモーター１８、
１６が止められたなら、ブロック１１３−１２０でのサ
イドエッジ位置合わせが開始される。

【００３５】サイドエッジ位置合わせ作業は、シート１
０の先端が左右のセンサ（ＳＬ、ＳＲ）の軸に合わせら
れた後、サイドエッジセンサ３０がシート１０によって
遮断されるかされないかを検出することによって行われ
る。この用紙側端位置合わせは、センサスリットの幅に
対応する横方向のミスアライメントを避けるために、左
から右へと一定して行われる。同じシートがまずスリッ
トの左側のエッジに合わせられ、次の操作で右側のエッ
ジに合わせられる場合にミスアライメントが生じる。こ
のようなエッジの「ヒステリシス」は、ある種の状況で
は連続して重ねられるカラーイメージの肉眼で分かる位
置ずれとなって現れることもある。

【００３６】ブロック１１４では、サイドエッジセンサ
３０の状態がＳＳ＝１？に該当するかどうかがテストさ
れ、次いでブロック１１７で横方向のドライブモーター
ＭＳが反時計方向に駆動されて、シート１０の右側の側
端を右側のサイドエッジセンサ３０の方へ向けるように
横移動ステージ２４を右側に移動させる。モーターＭＳ
が反時計方向に駆動される間、ブロック１１８で引き続
き状態ＳＳ＝０？であるかどうかがテストされる。シー
トの右側側端が０．００５インチのスロットを通過する
光を十分に遮ったならば、ＳＳ＝０？はＹＥＳとなり、
サイドモーターＭＳの回転方向を変えるコマンドが出さ
れ、ブロック１１９の指示に従って時計方向に回転す
る。その後、ブロック１２０で再度、サイドセンサの状
態がＳＳ＝１？かどうかがテストされる。最初はこの状
況はＹＥＳであり、シートの右側のエッジが０．００５
インチの何分の一かのギャップだけ左側によるまでＹＥ
Ｓの状態が続く。シート右のエッジが左に寄ると、そこ
で移動は停止し、プレレジストレーションプログラムは
ブロック１２１に入る。こうしてシート１０は、最初に
サイドエッジセンサの０．００５インチのスロット通過
する光を遮断しないとすると、遮断する位置まで右側に
より、その後、再び遮断しなくなるまで左側に戻る。

【００３７】ブロック１１４にもどるなら、初期状態Ｓ
Ｓ＝１？がＮＯの場合は、シートの右端はサイドエッジ
センサ３０の右側に位置し、ブロック１１５において、
ブロック１１６で示されるようなＳＳ＝１の状態になる
までサイドモーターＭＳが計方向に駆動される。このよ
うに、サイドエッジセンサ３０に対するシート１０の最
初の位置に関係なく、シート１０はその側端が方向基準
ＳＳ＝１を満たさなくなるまで一定向きの横方向に移動
され、時間とセンサのヒステリシスとによって生じるサ
イドエッジセンサのギャップの変わり易さが回避され
る。

【００３８】図１乃至３は本発明の原理を示すために図
式化したものである。実際の応用では、縦横の列は０．
１２５ミリ以下の間隔で位置される。サーマルプリンテ
ィング操作では、特定のピクセル位置を励起すれば、必
ずしも完全に正方形のダイ要素が記録紙シート上へ転写
されるとは限らない。むしろ、プリントヘッドの特定の
要素が励起されると、いくぶん拡散してエッジが丸みを
帯びたダイ要素が転写される。転写されるダイ要素のサ
イズが小さく形が拡がることから、本発明の記録シート
の位置合わせ技術においては、ひとつのイメージへの複
数色の重ね合わせに平均１．５ピクセルの位置ずれがと
もなう。このようなずれは非常に小さいので、そのイメ
ージを見る者にとって認識できない程度のものである。

【００３９】実施例に示されるのは本発明の意図と範囲
における一例であり、本発明の原理内で変形が可能であ
ることに留意されたい。例えば、主としてサーマルプリ
ンタに適用される装置として述べられてきたが、その他
の種類のプリンタに適用されてもよい。また、実施例で
は記録紙上へ連続するイメージを形成する単一のプリン
トヘッドを使用しているが、マルチプリントヘッドと複
数のプレレジストレーションステーションを使用しても
よい。

【００４０】なお、本願に関連する発明として、特許商
標庁に係属しているスタンレイ・Ｗ．スティーブンソン
による米国特許第６４７８９０号がある。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、記録紙
シート上に各色のカラー画像が重ね印刷されるごとに、
あらかじめシートの位置合わせが行われ、位置ずれのな
い向上された画質を生成するためのプリンタ装置が提供
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるサーマルプリンタ装置
用のプレレジストレーションステーションの平面図であ
る。

【図２】本発明の実施例にかかるサーマルプリンタ装置
用のプレレジストレーションステーションの背面図であ
る。

【図３】図１および２のプレレジストレーションステー
ションのブロック図であり、各シートが位置合わせされ
る前に横移動ステージを初期位置に戻すホームセンサと
制御メカニズムとを示している。

【図４】横移動ステージをホームポジションに戻すため
のアルゴリズムのフローチャートである。

【図５】記録紙シートのプレレジストレーションを効果
的に行うためのアルゴリズムのフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 記録紙シート １２、１４ グリットローラー １６、１８、２６ ステッパモータ ２０ 制御エレクトロニクス ２２ ニップローラー ２４ 横移動ステージ（横移動フレーム） ２８ スライドモーター ３０ サイドエッジセンサ ３２、３４ リーディングエッジセンサ ３６ ホームセンサ ３８ 制御プログラムメモリ ４０ マイクロコントローラ ４２ レフトモータードライブ ４４ ライトモータードライブ ４６ サイドモータードライブ

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリントステーションと、このプリント
   ステーションを通るように記録紙媒体を搬送するための
   搬送メカニズムとを有するプリンタにおいて、記録紙シ
   ートへの印刷を開始する前に、このシートを前記プリン
   トステーションにとって最良のアライメントで位置合せ
   を行う装置において、 媒体搬送パス上の基準点の方向に対してほぼ垂直となる
   第１の位置合せ軸を決定する手段と、 プリント媒体のリーディングエッジ（先端）が前記第１
   の位置合わせ軸に一致するまで、このプリント媒体をプ
   リントステーション方向に向けて進める第１の進行手段
   と、 前記プリント媒体のサイドエッジ（シート側端）が前記
   基準点と合わさるように、搬送方向に対して横方向に媒
   体の位置を合わせるアライメント手段と、 アライメント（位置合わせ）が完了した後に前記プリン
   ト媒体を前記プリントステーションへと進めるための第
   ２の進行手段と、 を有することを特徴とする位置合せを行う装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の位置合せを行う装置にお
   いて、 記基準点および第１軸決定手段はさらに、 搬送方向上に配置され、プリント媒体の先端が第１の軸
   に一致した時に位置合わせされるように第１の軸を決定
   する第１および第２のリーディングエッジセンサ手段
   と、 前記第１軸に関連する基準点に配置され、プリント媒体
   の名目上の位置フレームを決定するサイドエッジセンサ
   手段と、 を有することを特徴とする位置合せを行う装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の位置合せを行う装置にお
   いて、 この装置はさらに、プリント媒体の両サイド（第１サイ
   ドおよび第２サイド）にそれぞれ噛み合い個別に操作可
   能な第１および第２の媒体のドライブ手段を有し、双方
   のドライブ手段を同時に操作することによって媒体をプ
   リントステーションへと進め、一方、前記第１、第２の
   媒体のドライブ手段を選択的に操作することによって媒
   体を前記第１の軸に位置合わせし、 前記第１の進行手段は、第１、第２の媒体のドライブ手
   段を選択的に操作してプリント媒体の先端を第１の軸に
   合わせするために、前記第１および第２のリーディング
   エッジセンサ手段に呼応して作動し、 前記アライメント手段は、シート先端の位置合わせが完
   了した後に、このシート媒体の側端を前記サイドエッジ
   センサ手段に合わせるために作動することを特徴とする
   位置合せを行う装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の位置合せを行う装置にお
   いて、 前記第１の進行手段はさらに、 前記第１のリーディングエッジセンサ手段による前記媒
   体の先端の検出に対応して、前記第１の媒体のドライブ
   手段を操作して媒体の進行を停止させる手段と、 前記
   第２のリーディングエッジセンサ手段による前記シート
   の先端の検出に対応して、前記第２の媒体のドライブ手
   段を操作して媒体の進行を停止させる手段と、 を有
   し、これらによって前記第１および第２の媒体のドライ
   ブ手段は選択的に作動して前記媒体の先端を前記第１の
   軸に揃えさせることを特徴とする位置合せを行う装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の位置合せを行う装置にお
   いて、 前記アライメント手段は、前記媒体の先端が前記第１の
   軸に位置合わせされたときに作動し、前記サイドエッジ
   センサ手段が媒体の側端を検出したときに停止する横移
   動ドライブ手段を有することを特徴とする位置合せを行
   う装置。
6. 【請求項６】 請求項３記載の位置合せを行う装置にお
   いて、 前記アライメント手段は、前記媒体の先端が前記第１の
   軸に位置合わせされたときに作動し、前記サイドエッジ
   センサ手段が媒体の側端を検出したときに停止する横移
   動ドライブ手段を有することを特徴とする位置合せを行
   う装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の位置合せを行う装置にお
   いて、 前記サイドエッジセンサ手段によるシート側端の検出が
   なされたなら前記横移動ドライブ手段を停止させ、前記
   第１と第２のドライブ手段を同時に作動させて前記媒体
   をプリントステーションへ進めるための手段を有するこ
   とを特徴とする位置合せを行う装置。
8. 【請求項８】 請求項３記載の位置合せを行う装置にお
   いて、 前記サイドエッジセンサ手段によるシート側端の検出が
   なされたなら前記横移動ドライブ手段を停止させ、前記
   第１と第２のドライブ手段を同時に作動させて前記媒体
   をプリントステーションへ進めるための手段を有するこ
   とを特徴とする位置合せを行う装置。
9. 【請求項９】 記録紙シート上に連続して重ね印刷され
   るカラー画像の位置ずれを最小限にするために、各色の
   カラーイメージが重ねられる前にカラープリンタの搬送
   パスにおいてあらかじめ記録紙シートを位置合わせする
   装置において、 プレレジストレーションステーションの両側に配置さ
   れ、記録紙シートをプリントステーションに向けて進め
   る個別駆動可能な第１および第２のドライブ手段と、 前記第１、第２のドライブ手段にそれぞれ対応して配置
   され、これらによって進められる記録紙シートの先端を
   検出する第１および第２のリーディングエッジセンサ手
   段と、 前記記録紙シートを搬送方向に対して横方向に移動させ
   る横移動ドライブ手段と、 前記記録紙シートの側端を検出するサイドエッジセンサ
   手段と、 前記第１および第２のドライブ手段を操作して、前記第
   １、第２のリーディングエッジセンサの双方がシートの
   先端を検出するまでこの記録紙シートを進めるための第
   １の手段と、 前記サイドエッジセンサ手段によって記録紙シートの側
   端が検出されるまで、前記横移動ドライブ手段を作動さ
   せるための第２の手段と、 を有することを特徴とする位置合わせする装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の位置合わせする装置に
    おいて、 前記第１の手段は、 前記第１のリーディングエッジセンサ手段による前記記
    録紙シート先端の検出に対応して、前記第１のドライブ
    手段を操作してシートの前進を停止する手段と、 前記
    第２のリーディングエッジセンサ手段による前記記録紙
    シート先端の検出に対応して、前記第２のドライブ手段
    を操作してシートの前進を停止する手段と、 を有し、前記第１、第２のリーディングエッジセンサ手
    段は最良のシート位置合わせ軸を決定するように搬送方
    向上に揃えられ、これによって、前記第１と第２のドラ
    イブ手段が選択的に作動されてシート先端を前記位置合
    わせ軸に揃えることが可能となることを特徴とする位置
    合わせする装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の位置合わせする装置
    において、 前記サイドエッジセンサ手段によるシート側端の検出が
    されたなら前記横移動ドライブ手段を停止させ、前記第
    １および第２のドライブ手段を同時に作動させてプリン
    ト媒体をプリントステーションへと進める手段を有する
    ことを特徴とする位置合わせする装置。
12. 【請求項１２】 請求項９記載の位置合わせする装置に
    おいて、 前記サイドエッジセンサ手段によるシート側端の検出が
    されたなら前記横移動ドライブ手段を停止させ、前記第
    １および第２のドライブ手段を同時に作動させてプリン
    ト媒体をプリントステーションへと進める手段を有する
    ことを特徴とする位置合わせする装置。
13. 【請求項１３】 プリントステーションと、このプリン
    トステーションを通るように搬送パス内の記録媒体を搬
    送するための搬送メカニズムとを有するプリンタにおい
    て、記録紙シートへの印刷を開始する前に、このシート
    を前記プリントステーションにとって最良のアライメン
    トで位置合わせを行う方法において、 媒体の搬送方向に対してほぼ垂直な第１の位置合せ軸
    と、この第１の軸に直角な第２の軸とを決定するステッ
    プと、 まず、プリント媒体の先端が前記第１の位置合わせ軸に
    一致するまでこのプリント媒体をプリントステーション
    へ向けて進め、その後、搬送方向に対して横方向のアラ
    イメントを行って媒体の側端を第２の軸に揃える第１の
    プリント媒体進行ステップと、 プリント媒体のアライメントが完了した後にこれをプリ
    ントステーションへと進める第２のプリント媒体進行ス
    テップと、 を有することを特徴とする位置合わせを行う方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の位置合わせを行う方
    法において、 前記第１のプリント媒体進行ステップはさらに、 搬送パスにおいて間隔をおいた２つの地点で、プリント
    媒体の両側端にそれぞれ近い位置での第１の先端位置
    と、第２の先端位置とを検出するステップと、 前記第１、第２のいずれかの先端位置を検出したなら
    ば、もうひとつの先端位置が検出されるまでプリント媒
    体をスキュー（斜め進行）して位置を合わせるシートス
    キューステップと、 第１および第２の先端の双方が検出されたときプリント
    媒体の進行を停止させるステップと、 を有することを特徴とする位置合わせを行う方法。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の位置合わせを行う方
    法において、 前記シートスキューステップはさらに、シート媒体の両
    側端付近の先端部が双方ともに検出されるまで、このシ
    ートの両側端を選択的に搬送方向に向けて進めるステッ
    プを含むことを特徴とする位置合わせを行う方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の位置合わせを行う方
    法において、 媒体の横方向のアライメントを行うステップは、この媒
    体の側端が検出されるまで媒体を横方向に移動するステ
    ップを含むことを特徴とする位置合わせを行う方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の位置合わせを行う
    方法において、 前記第２のプリント媒体進行ステップはさらに、媒体の
    側端が検出されたなら横方向の移動を停止し、シートを
    プリントステーションに向けて進行させるためにシート
    の両側端を同時に進めるステップを有することを特徴と
    する位置合わせを行う方法。
18. 【請求項１８】 各々の記録紙シートがプリントステー
    ションを通る前に、あらかじめそれらの位置合わせを行
    うための少なくともひとつのプレレジストレーションス
    テーションを有するフルカラーのプリントシステムにお
    いて、 前記プレレジストレーションステーションは、 シート両側端である第１サイドおよび第２サイドにそれ
    ぞれかみ合い、個別に操作される第１および第２のドラ
    イブ手段であり、これらドライブ手段の双方を同時に駆
    動することによって記録紙シートをプリントステーショ
    ンに向けて進め、一方第１、第２のドライブ手段のいず
    れかを選択的に駆動させることによってプレレジストレ
    ーションステーションでシート位置を調節する第１およ
    び第２のドライブ手段と、 前記第１、第２のドライブ手段にそれぞれ対応して配置
    され、シート先端部が揃えられるようにシート位置合わ
    せの第１の軸を決定するための第１および第２のリーデ
    ィングエッジセンサ手段と、 前記第１の軸に対応して配置され、第１の軸とともにシ
    ートの名目上の位置合わせフレームを決定し、シート側
    端を検出するサイドエッジセンサ手段と、 前記第１、第２のリーディングエッジセンサ手段に対応
    して、前記第１あるいは第２のドライブ手段を選択的に
    駆動してシート先端を前記第１の軸に揃えるシート進行
    手段と、 前記シート側端を前記サイドエッジセンサ手段に合わせ
    るためのサイドエッジアライメント手段と、を有するこ
    とを特徴とするプリントシステム。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載のプリントシステム
    において、 前記シート進行手段はさらに、 前記第１のリーディングエッジセンサ手段による前記シ
    ート先端の検出に対応して、前記第１のドライブ手段を
    操作してシートの進行を停止させる手段と、 前記第２のリーディングエッジセンサ手段による前記シ
    ート先端の検出に対応して、前記第２のドライブ手段を
    操作してシートの進行を停止させる手段と、 を有し、これによって前記第１および第２のドライブ手
    段が選択的に駆動されてシート先端を前記第１の軸に合
    わせることを特徴とするプリントシステム。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載のプリントシステム
    において、 シート先端が第１の軸に合わせられ、シート側端が前記
    サイドエッジセンサ手段によって位置合わせされたな
    ら、前記第１、第２のドライブ手段を同時に作動させ
    て、シートを前記プリントステーションに向けて進める
    手段を有することを特徴とするプリントシステム。
21. 【請求項２１】 請求項１８に記載のプリントシステム
    において、 シート先端が第１の軸に合わせられ、シート側端が前記
    サイドエッジセンサ手段によって位置合わせされたな
    ら、前記第１、第２のドライブ手段を同時に作動させ
    て、シートを前記プリントステーションに向けて進める
    手段を有することを特徴とするプリントシステム。
22. 【請求項２２】 請求項１８に記載のプリントシステム
    において、 前記サイドエッジアライメント手段は、 記録紙シートを前記サイドエッジセンサ手段の方向、も
    しくはこれと逆方向に、横方向への移動を行う横移動手
    段と、 シート先端の前記第１軸への位置合わせに対応して、前
    記横移動手段を選択的にかつ連続して駆動させてシート
    を前記サイドエッジセンサ手段方向あるいはそれと逆方
    向に水平移動させるための手段と、 を有し、これによってシートのエッジの検出が縦、横の
    いずれの方向においても確実になされることを特徴とす
    るプリントシステム。
23. 【請求項２３】 請求項２２に記載のプリントシステム
    において、 前記サイドエッジアライメント手段は、 記録紙シートを前記サイドエッジセンサ手段の方向、も
    しくはこれと逆方向に、横方向への移動を行う横移動手
    段と、 シートを進めて前記第１の軸に合わせる前に、前記横移
    動手段のスタート地点を初期位置に戻すホーミング手段
    と、 を有することを特徴とするプリントシステム。
24. 【請求項２４】 請求項１８に記載のプリントシステム
    において、 前記サイドエッジアライメント手段は、 記録紙シートを前記サイドエッジセンサ手段の方向、も
    しくはこれと逆方向に、横方向への移動を行う横移動手
    段と、 シートを進めて前記第１の軸に合わせる前に、前記横移
    動手段のスタート地点を初期位置に戻すホーミング手段
    と、 を有することを特徴とするプリントシステム。