JPH07179248A

JPH07179248A - 記録装置

Info

Publication number: JPH07179248A
Application number: JP32783993A
Authority: JP
Inventors: Akira Shimoda; 明良霜田; Yoshihiro Nakagawa; 義弘中川; Kazuhiro Nakada; 和宏中田; Takashi Kasahara; 隆史笠原; Tomoaki Masaki; 友章正木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-07-18

Abstract

(57)【要約】【目的】記録装置で用い得る種々の記録用紙のそれぞ
れの紙幅を適切に検出する。【構成】キャリッジに配設された紙幅センサーによる
紙幅検出動作（Ｓ４０５〜Ｓ４１０）を行う前に、この
動作と同様の予備検出動作を行ない（Ｓ１４）、記録用
紙の端部を検出する際の閾値を設定する（Ｓ４１５）。
この設定は、予備検出による記録用紙、プラテンそれぞ
れのセンサー出力の中間値を閾値とすることにより行
う。このように閾値が、用いられる記録用紙に応じて設
定されるので、記録用紙の種類に応じた適切な紙幅検知
を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録装置に関し詳しく
は外部機器等から入力した印刷データに基づいて記録媒
体上に画像等を記録する記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの普及や
コンピュータグラフィック、ＣＡＤ(Computer Aidded D
esign)などの普及によって画像情報を手軽に扱えるよう
になり、その出力用に手軽な記録装置の需要が高まって
いる。記録装置で用いられる記録方式の中に、比較的小
型、安価かつ高精細な記録を可能とする方式として知ら
れるインクジェット記録方式がある。

【０００３】インクジェット記録方式を用いた記録装置
の一構成例を図５に示す。

【０００４】数十個から数百個のインク吐出口を有する
インクジェットヘッド１５及びインクタンクを一体化し
たインクジェットカートリッジ１６はキャリッジ１７に
対して着脱自在に装着されている。キャリッジ１７はキ
ャリッジ駆動モータ１２の駆動力を伝達する駆動ベルト
１８の一部に連結され、かつ、互いに平行に配置された
２本のガイドシャフト１９Ａ，１９Ｂに対して移動可能
に取付けられている。これにより、キャリッジ駆動モー
タ１２の駆動力によって、インクジェットカートリッジ
１６は、吐出面に対向するよう配置されたプラテン２０
に沿って移動でき、この移動の間にこのプラテン２０上
に給送される被記録媒体（不図示）の全幅にわたって往
復運動（走査）し記録を行なうことができる。被記録媒
体は、キャリッジ１７の上記走査毎にラインフィードモ
ータ１３の駆動力を伝達機構２１を介して駆動される不
図示のフィードローラーにより吐出口のピッチに応じて
定められる距離を搬送される。以上の走査および被記録
媒体の搬送を繰り返すことにより、被記録媒体全面に記
録がなされる。

【０００５】なお、通常の記録動作では、キャリッジ１
７の走査毎にインクジェットヘッド１５の吐出口配列相
当幅を走査の垂直方向に搬送する。

【０００６】以上のような構成の記録装置において、記
録動作に伴うインク吐出は、キャリッジ１７の走査範囲
内において行なわれる。しかし、プラテン２０にセット
された被記録媒体がキャリッジ１７の走査範囲よりも小
さい場合において、記録データが記録媒体の大きさを越
えて設定されてしまった場合には、被記録媒体の全幅を
越えてインク吐出が行なわれてしまう。この為、プラテ
ン２０がインクで汚れ、次にセットされた被記録媒体や
操作するユーザーの手を汚してしまうといった問題を生
じ、また、記録動作に不必要なキャリッジの移動分だけ
余計に記録時間を費やし記録速度を低下させるという問
題を生じることがある。

【０００７】このような問題を防止するため、従来よ
り、セットされた被記録媒体の幅を検知し被記録媒体の
幅以上にはキャリッジの走査およびインク吐出を行なわ
ないようにする手段を備えたインクジェット記録装置が
知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
被記録媒体の幅を検出する方法として種々のものがあ
り、例えば想定される被記録媒体の大きさ毎に接触型の
センサを設けるものや、キャリッジ上に反射を利用した
光学的センサーを搭載しキャリッジの予備的な走査によ
ってキャリッジの移動方向に対する被記録媒体の幅を検
知する方式のものがある。

【０００９】後者の場合、被記録媒体のセット位置のず
れに対する冗長性および被記録媒体の大きさに対する適
用可能範囲の点で比較的有利である。

【００１０】しかし、キャリッジ上に光学的な検出手段
である反射型センサーを用いた場合、実際の被記録媒体
の幅を測定し、その幅にあったキャリッジの移動と記録
動作がきめ細かく設定できるという利点を有する。この
反面、被記録媒体の色や種類による反射率の違いから、
いろいろな種類の被記録媒体の幅を正確に検出すること
とが比較的困難であり、通常の被記録媒体である普通紙
を想定した場合には、特に２次原紙などの媒体を検出で
きないという問題があった。

【００１１】本発明は上述した従来の問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、光学的検
出手段により種類の異なる被記録媒体の大きさを適切に
検出可能とした記録装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
被記録媒体に対して記録を行う記録装置において、記録
に用いる被記録媒体を記録領域に設定する設定手段と、
光学センサを用い、該光学センサに被検出物を介して入
力する光を当該閾値に応じて検出する光学センサ手段
と、少なくとも前記光学センサを、前記設定手段によっ
て設定される被記録媒体に対して走査させる走査手段
と、該走査手段による走査に伴なう前記光学センサ手段
の検出結果に基づき、当該被記録媒体の前記記録領域に
対する存在領域を検出する検出制御手段と、前記設定手
段によって設定される被記録媒体の種類に応じて前記光
学センサ手段の閾値を設定するための閾値設定手段と、
を具えたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】以上の構成によれば、記録装置に設定されてい
る被記録媒体の種類に応じて、被記録媒体の存在領域を
検出するための光学センサ出力の閾値が設定される。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１５】（実施例１）図１は本発明の一実施例に係
る信号の流れおよび電気構成を示すブロック図である。

【００１６】同図において、２１は記録装置、２２はこ
の記録装置２１に記録データを供給するデータ供給装置
としての、例えばパーソナルコンピュータ等である。

【００１７】記録装置２１は、以下の各要素を有してい
る。すなわち、２０１は記録装置２１の制御回路であ
り、装置全体の処理を司るＭＰＵ２１３を有している。
２０２は接続されるデータ供給装置２２からデータを受
け取るＩ／Ｆ回路、２０３はユーザーが記録装置２１に
対して操作指令等の入力を行うための操作パネル、２０
４は被記録媒体としての記録紙の幅を検知するための紙
幅センサーであり、発光ダイオードおよび受光素子を有
する。１５はインク吐出を行うインクジェットヘッド、
２０５はインクジェットヘッド１５の吐出駆動を行う駆
動回路である。１２は記録紙の搬送を行うためのライン
フィードモータ、１３はキャリッジの移動を行うための
キャリッジ駆動モータ、２０６はこれらのモータの駆動
回路である。２１０は記録紙の搬送路上における有無を
検出するためのＰＥセンサー、２１１はインクジェット
ヘッド１５の温度制御を行うための温度センサー、２１
２はキャリッジのホームポジションを検出するためのＨ
Ｐセンサーである。上述したセンサーのうちアナログ量
を扱う温度センサー２１１および紙幅検出センサー２０
４は、ＭＰＵ２１３のＡ／Ｄポートに直接接続される。

【００１８】図２は、上記記録装置２１において、キャ
リッジ上に設置された紙幅センサー２０４の構成を示す
説明図である。

【００１９】図２において、紙幅センサー２０４は赤外
発光ダイオード１０１および受光素子１０４を有し、発
光ダイオード１０１より発せられた光は不図示の光学レ
ンズにより集光された後被測定物である記録紙１０５又
はプラテン２０に反射して入光するように構成されてい
る。受光素子１０４はｂ，ｅ，ｃの部分からなりｂは受
光部、ｅ，ｃはｂへの入光量によってその間の導通状態
が変化する端子である。１０２は発光ダイオード１０１
に流す電流を決定する電流制限抵抗、１０３は受光素子
１０４の端子ｅ，ｃ間の導体抵抗値変化を、電流ｉの変
化による電圧降下によって検出するための検出抵抗であ
り、本実施例では前述のＭＰＵ２１３のＡ／Ｄポートに
接続される。

【００２０】ここで、受光素子１０４のｂへの入力光
は、発光ダイオード１０１からの光がプラテン２０又は
記録紙１０５によって反射して到達するため、その材質
や色の差によって反射率が変化するのに応じて入力光量
が変化する。

【００２１】以上の紙幅センサー２０４の構成により、
制御回路２０１（図１参照）中のＭＰＵ２１３はＡ／Ｄ
ポートを介して紙幅センサーの出力を読み取ることがで
きる。ＭＰＵ２１３のコントロールプログラム中には、
あらかじめ想定する数種類の被記録媒体の反射率に対応
した値が設定されており、この中からユーザーにより操
作パネル２０３を介して選択される被記録媒体に対応し
た値がその被記録媒体を検出するための閾値として用い
られる。すなわち、この値と検出動作中に紙幅センサー
２０４からＡ／Ｄポートに入力される値とを比較するこ
とにより、例えば入力値が上記閾値より大であればその
閾値に対応する被記録媒体が存在することを検知でき、
プラテンに対する同様の比較結果から被記録媒体の存在
範囲、すなわち紙幅を検出することができる。

【００２２】次に紙幅を検出する際の動作を図３のフロ
ーチャートを参照して説明する。

【００２３】ステップＳ３０１で操作パネル２０３のユ
ーザー操作により使用する記録用紙が選択され、ステッ
プＳ３０２で操作パネル２０３のユーザー操作又は外部
機器からの記録開始コマンド等によって給紙命令がなさ
れると、ラインフィードモータを駆動して一連の給紙動
作を行う。一定位置まで給紙が行われると、ステップＳ
３０３でＰＥセンサー２１２の出力によって給紙が確認
される。さらにステップＳ３０４で、紙幅検出位置まで
紙を送った後、ステップＳ３０５でキャリッジを駆動し
て紙幅の検出を開始する。

【００２４】すなわち、ステップＳ３０６で選択した記
録用紙に応じた閾値を用いる上述の検出により、プラテ
ンが検出される状態からその記録用紙が検出される状態
までキャリッジの移動（以下スキャンという）を行いな
がら検出を続け、プラテンから記録用紙への変化点を検
出すると紙の始まり位置としてステップＳ３０７で記録
する。

【００２５】ステップＳ３０６における動作で変化点が
検出できない場合はステップＳ３１２でそのときのキャ
リッジの移動距離に基づいて用紙の設定範囲であるかを
判断し、設定範囲を越えていた場合には、検出に失敗し
たものとしてステップＳ３０１に戻り用紙の設定を促
す。

【００２６】さらに、ステップＳ３０８で検出動作を続
け、検出状態が記録用紙からプラテンに変化するとステ
ップＳ３０９で紙の終端として記録する。ここでもステ
ップＳ３１３で紙の設定範囲内で検出が終了しなかった
場合には、検出が失敗したものと判断して、ステップＳ
３０１に戻る。

【００２７】以上のようにして、記録用紙のスキャン方
向における幅を認識すると、検出動作を終了する。

【００２８】このように、本実施例によれば、センサー
出力を読み取る際のしきい値を変更することで、反射率
の異なる被記録媒体を用いた場合でも、適切な紙幅の検
出が可能となる。

【００２９】（実施例２）上述の実施例１では、紙幅検
出用のしきい値は、用い得る何種類かの被記録媒体のそ
れぞれに応じて設定され、これがユーザーによって選択
されることで紙幅を良好に検知するものであった。しか
し、発光ダイオードの発光量や受光素子感度のばらつ
き、センサーと被記録媒体との距離のばらつきを考慮し
た場合、固定値を基準に検出を行うと、各設定値にマー
ジンを取らなければならず、多くの種類の被記録媒体に
対応するには問題を生じることがある。

【００３０】そこで本実施例では、予備検出による検出
値を利用して検出閾値自体を自動設定することで、検出
系の感度バラツキを吸収し、利用可能な用紙の範囲を広
げることを可能にする。

【００３１】本実施例においては、実施例１にかかる図
１および図２に示す構成と同様の構成を採るものであ
り、異なる点は検出処理手順である。

【００３２】図４は、この検出処理手順を示すフローチ
ャートである。

【００３３】本実施例では実施例１にかかる図３のフロ
ーチャートにおけるステップＳ３０４とＳ３０５と同様
のステップ（Ｓ４０４，Ｓ４０５）の間で、検出閾値設
定のための予備検出を行い（Ｓ４１４）、その結果に基
づき検出閾値の自動設定を行う（Ｓ４１５）。

【００３４】また、ステップＳ４１２，Ｓ４１３でそれ
ぞれ記録紙の検出に失敗したと判断した場合再度予備検
出を行う。以上の動作を自動化したことで、ユーザーが
操作して紙の種類を選択する処理が省略される。

【００３５】ステップＳ４１４の処理では、キャリッジ
を操作しながら紙幅センサー２０４による検出を行い、
その時のＡ／Ｄポートへの入力、即ち受光素子１０４の
出力値を走査方向における複数の点にわたって記憶す
る。これら受光素子１０４の出力は、プラテン及び被記
録媒体の双方に、それぞれピークをもった分布をなす。
ステップＳ４１５では、これら２つのピークレベルの間
を閾値に設定する。例えば本実施例では、予備検出によ
る検出値をレベル順に２つのグループに分け、各々のグ
ループの平均の中間値を閾値として採用する。

【００３６】以上のように、予備検出動作により検出閾
値を設定するため、検出系の感度バラツキ、経年変化に
よる誤検出の可能性を抑えると共に、あらかじめ設定し
ていない種類の記録用紙に対する適応範囲も広くとるこ
とが可能となる。

【００３７】本実施例によれば、予備検出によって、被
記録媒体とプラテンによる入力レベルの変化値を測定す
ることで、センサーの感度バラツキ、プラテンとセンサ
ー間距離のばらつきなどによる感度の全体的な変動を吸
収することができ、また予じめ想定してある種類以外の
記録用紙の検出も可能になる。

【００３８】（その他）なお、本発明は、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として熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００３９】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００４０】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００４１】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００４２】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００４３】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００４４】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００４５】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００４６】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば記録装置に設定されている被記録媒体の種類に
応じて、被記録媒体の存在領域を検出するための光学セ
ンサー出力の閾値が設定される。この結果、記録用紙等
の被記録媒体の種類に応じて適切な紙幅の検出を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る記録装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】上記構成における紙幅センサーの検出動作を説
明する説明図である。

【図３】本発明の一実施例に係る紙幅検出処理の手順を
示すフローチャートである。

【図４】本発明の他の実施例に係る紙幅検出処理の手順
を示すフローチャートである。

【図５】本発明の一実施例に係る記録装置の斜視図であ
る。

【符号の説明】１２キャリッジモータ１３紙送りモータ１５インクジェットヘッド２０プラテン２１記録装置１０１発光ダイオード１０４受光素子１０５被記録媒体２０１制御回路２０２Ｉ／Ｆ回路２０３操作パネル２０４紙幅センサー２０５ヘッド駆動回路２０６モータ駆動回路２１０ＰＥセンサー２１１温度センサー２１２ＨＰセンサー２１３ＭＰＵ

フロントページの続き (72)発明者笠原隆史東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者正木友章東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被記録媒体に対して記録を行う記録装置
において、記録に用いる被記録媒体を記録領域に設定する設定手段
と、光学センサを用い、該光学センサに被検出物を介して入
力する光を当該閾値に応じて検出する光学センサ手段
と、少なくとも前記光学センサを、前記設定手段によって設
定される被記録媒体に対して走査させる走査手段と、該走査手段による走査に伴なう前記光学センサ手段の検
出結果に基づき、当該被記録媒体の前記記録領域に対す
る存在領域を検出する検出制御手段と、前記設定手段によって設定される被記録媒体の種類に応
じて前記光学センサ手段の閾値を設定するための閾値設
定手段と、を具えたことを特徴とする記録装置。
【請求項２】前記閾値設定手段は、閾値情報を当該記
録装置外から入力するための入力手段を有したことを特
徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】前記閾値設定手段は、予じめ前記走査手
段による走査を行ない、当該走査に伴う前記光学センサ
手段の検出結果に基づき前記閾値を設定することを特徴
とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】前記記録装置は、インクに熱エネルギー
を作用させて気泡を発生させ、該気泡の生成に伴なって
インクを吐出し、記録を行うものであることを特徴とす
る請求項１ないし３のいずれかに記載の記録装置。