JPH09116693A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各読み取りラインの画像繋ぎ部で解像度不
良、二重読み取り、画像の欠落などの画像品位低下を防
止する。 【解決手段】 一般にスキャナはＬＥＤ基板１１に固定
された、ＬＥＤ２ｂなどの照明装置により原稿面９を照
射し、原稿からの反射像が結像レンズ８を経由してセン
サ２ａが読み取る。センサには中央の受光部に読み取り
画素が１列に１２８画素配列されている。センサの１２
８画素全ては使用せず、例えば中央部側の画素である３
３画素目〜９６画素目までの６４画素分を使用する。従
って、ディストーションの影響が少なくなるようにする
ためにレンズ（センサ）の中央側を使用することによっ
て、各ラインの繋ぎ目で生じる解像度不良、二重読み、
画像の欠落などの画像品位の低下を防止して高画質な読
み取りが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動手段であるキ
ャリッジ部に、記録手段として搭載されるインクカート
リッジと載せ換えることでプリンタを読み取り装置とし
て機能させることが可能なプリンタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリアル型の読み取り手段を有す
るプリンタは、記録手段を保持するキャリッジに記録手
段と読み取り手段を載せ換える、もしくはプリンタに読
み取り手段を追加する構成になっている。ここでは、イ
ンクの吐出によって記録を行うインクジェットプリンタ
を例に挙げて説明を行う。図２は記録手段であるインク
ヘッドカートリッジの外観図、図３は読み取り手段であ
るスキャナヘッドカートリッジの外観図、図４はシリア
ル型の読み取り手段を有するプリンタのブロック図であ
る。

【０００３】図４のブロック図を用いて、プリンタが記
録装置として機能する際の説明を行う。文字、あるいは
画像などの記録データは、ホストコンピュータ４から、
インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３ｃを通じて、ホストコン
ピュータ４とＣＰＵ３ｄの制御を受けながら転送が行わ
れ、コントローラ３ｂが記録データを受け、インクヘッ
ドカートリッジ１で記録紙に記録すべくデータとして加
工する。さらにコントローラ３ｂは、ＣＰＵ３ｄの制御
を受けつつ、インクヘッドカートリッジ１にキャリッジ
部ヘッド端子３ａを通じて記録データを送り込み、文
字、あるいは画像などを前記記録紙に記録するものであ
る。この時の機構部の動作を図５を用いて説明する。

【０００４】図５において５はインクヘッドカートリッ
ジを搭載するキャリッジ、６はプラテンであり、ＣＰＵ
３ｄ、コントローラ３ｂ、モータドライバ３ｈに制御さ
れる駆動機構により給紙された記録紙を支持して記録台
となるものである。キャリッジ５は、ガイドシャフト７
に沿って移動自在に配置されている。記録時には記録手
段であるインクヘットカートリッジ１を、画像読み取り
時にはスキャナヘッドカートリッジ２をキャリッジ５に
搭載して、それらを記録紙や画像読み取り用の原稿面に
沿って搬送する。キャリッジ５の移動はＣＰＵ３ｄ、コ
ントローラ３ｂ、モータドライバ３ｅに制御されるＣＲ
モータ３ｆの駆動により行われる。また、紙検知センサ
３ｇによって、記録紙、あるいは画像読み取り用の原稿
がプラテン６上にセットされているかどうか、さらに前
記キャリッジ５がスタートポジションにあるかどうか等
を検出するのである。以上の主な機構部を用いて記録が
行われる。

【０００５】次に、本装置が画像読み取り装置として機
能する時の説明を行う。キャリッジ５にスキャナヘッド
カートリッジ２を取り付けてプリンタ本体３を読み取り
装置として機能させる場合には、読み取り手段であるス
キャナヘッドカートリッジ２に取り付けられた光源２ｂ
が原稿面を照射し、原稿からの反射像をレンズを経由し
て光電変換特性を持つ例えばＣＣＤからなるセンサ２ａ
によって画像データとして検出する。このセンサ２ａの
駆動クロックは画像処理回路２ｅから供給する。図４の
ブロック図において、センサ２ａが検出した信号は増幅
器２ｃで、アナログ／デジタル変換器（以下Ａ／Ｄと記
す）２ｄで扱うレベルで最適なレベルまで増幅し、Ａ／
Ｄ変換器２ｄに入力する。ここでデジタルデータに変換
したものをＬＳＩから構成することができる画像処理回
路２ｅによってシェーディング補正、２値化等の補正、
その他の画像処理を行った後、インクジェットプリンタ
のキャリッジ部ヘッド端子３ａを経由してプリンタ本体
３へ転送される。この転送は、記録時の記録データの流
れとは、逆の経路を通ってホストコンピュータ４に送ら
れることになる。つまり、画像処理回路２ｅからキャリ
ッジ部ヘッド端子３ａ、コントローラ３ｂ、インターフ
ェイス３ｃを通してホストコンピュータ４に画像データ
を送り込む。

【０００６】この時、コントローラ３ｂは画像処理回路
２ｅから受けた画像データをインターフェイス３ｃで送
りやすい形、あるいはホストコンピュータ４が扱いやす
い形にしてＣＰＵ３ｄの制御を受けながら転送してい
く。この時の機構部の動作は、記録時のそれとほとんど
同様に動作する。つまり、画像読み取り用の原稿をプラ
テン６上にセットした状態で、キャリッジ５はスキャナ
ヘッドカートリッジ２を搭載して読み取り原稿面に沿っ
て画像を読み取るのである。この時、スキャナヘッドカ
ートリッジ２の読み取り幅は、センサ２ａで画像データ
の検知に使用する画素の画素列方向の長さと、レンズ倍
率によって決定される。また、このレンズ倍率はスキャ
ナヘッドカートリッジで読み取りを行う解像度に応じて
決定する。

【０００７】従来はプリンタのキャリッジにインクヘッ
ドカートリッジ１を搭載して用紙に記録を行う際の印字
幅と、スキャナヘッドカートリッジ２を搭載して原稿の
読み取りを行う際の読み取り幅は、同等に設定されてい
る。キャリッジ５の移動は記録時と同様にＣＰＵ３ｄ、
コントローラ３ｂ、モータドライバ３ｅに制御されるＣ
Ｒモータ３ｆの駆動により行われる。また、紙検知セン
サ３ｇは前述した動作と同様に動作する。以上のよう
に、画像読み取り動作の時も機構部としては記録動作時
と同様な動作をする。これらの作用により、プリンタを
読み取り装置として機能させることが可能となってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プリン
タをシリアル型の読み取り装置として機能させることが
可能なスキャナヘッドカートリッジには次のような欠点
がある。

【０００９】（１）スキャナヘッドカートリッジの外形
寸法が非常に小さいために、光路長が短くなる。このよ
うな系ではレンズディストーション（レンズ周辺部の画
像の歪み）の影響が大きく、レンズ周辺部の画像が歪む
（倍率が不規則に変化する）ことにより、各読み取りラ
インの画像繋ぎ部で解像度不良や、二重読み取り、画像
の欠落などの画像品位の低下を生じさせる。

【００１０】（２）センサの読み取りラインと、読み取
り原稿の相対角度が平行になっていない場合には、その
角度ズレ分が直接読み取り画像の傾斜として現れてしま
い画像品位の低下を生じさせる。

【００１１】（３）スキャナヘッドカートリッジ使用者
の機能に応じた読み取り画像品位、読み取り時間の設定
が不可能である。

【００１２】本発明の目的は以上のような問題を解消し
たプリンタを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、記録用カートリッジとの
載せ換えが可能なスキャナヘッドカートリッジと、該ス
キャナヘッドカートリッジ内の画像データの検出を行う
センサの有効読み取り画素の使用範囲を選択する選択手
段と、該選択手段によって選択された前記センサの使用
範囲内の画素数に対応させて読み取り原稿の送り量を設
定する送り量設定手段とを具えたことを特徴とする。

【００１４】また、請求項２にかかる発明は、請求項１
において、前記送り量設定手段は、前記選択手段によっ
て選択された前記センサの使用範囲に応答して、読み取
り原稿の頭出し量を制御することを特徴とする。

【００１５】本発明によれば、例えば、スキャナヘッド
カートリッジの読み取りで使用するセンサの有効読み取
り画素のうち、センサ両端部側の画素を使用せず、セン
サ中央部側に位置する画素を使用し、プリンタの紙送り
量をセンサの読み取り画素数に応じて変化させることに
より、各読み取りラインの画像繋ぎ部で解像度不良、二
重読み取り、画像の欠落などの画像品位低下を防止す
る。さらに、従来ではセンサの読み取りラインと、読み
取り原稿の相対角度ズレにより、顕著であった読み取り
画像の傾斜を目立たなくさせ画像品位を向上させること
が可能となる。また、画像品位よりも読み取り時間を優
先する場合には、センサの有効読み取り画素を全幅使用
して読み取りを行う。すなわち、画像データの検出を行
うセンサの有効読み取り画素の使用範囲の切り換えが可
能であり、このセンサの使用画素数に対応させてプリン
タの紙送り量を変化させることが可能であり、読み取り
の高画質モードや、高速読み取りモードをホストコンピ
ュータ側で設定可能にすることにより、使用者の希望に
応じた読み取りモードが設定可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態の一例を
記す。電気的な構成は図４に示す通りであるが、後述す
るような、ホストコンピュータ４からの制御信号に基づ
くＣＰＵ３ｄ、コントローラ３ｂ、モータドライバ３
ｅ，３ｈ等の制御手順は、ＲＡＭおよびＲＯＭからなる
記憶手段３ｊ内のＲＯＭに格納されている。スキャナヘ
ッドカートリッジ２はプリンタのキャリッジに搭載され
るインクヘッドカートリッジ１と交換することにより読
み取り装置として機能するため、スキャナヘッドカート
リッジ２の形状はキャリッジへの搭載に支障の無いよう
にインクヘッドカートリッジ１と酷似した形状をしてい
る。

【００１７】図１は本発明におけるスキャナヘッドカー
トリッジ内部の光学部品配置を示している。前述したよ
うに、一般にスキャナはＬＥＤ基板１１に固定された、
ＬＥＤ２ｂなどの照明装置により原稿面９を照射し、原
稿からの反射像が結像レンズ８を経由してセンサ２ａが
読み取るようになっている。この時、ＬＥＤ２ｂの全面
に設置されているロッドレンズ１０はＬＥＤ２ｂの光を
集光して効率よく原稿面を照射する働きをする。また、
スキャナヘッドカートリッジ２の内部の少ないスペース
を活用して光路長を確保するために、原稿からの反射像
はミラー１２で一度反射された後に、結像レンズ８を経
てセンサ２ａに結像するように光学系を構成している。

【００１８】すでに説明したように、読み取る画像はセ
ンサ面に結像してセンサ出力としてスキャナユニットに
認識される。本発明に使用するセンサには中央の受光部
に読み取り画素が１列に１２８画素配列されている。図
６はセンサの有効画素を全て利用した場合の光学系を示
した図である。同図において９は読み取り原稿面、１３
は絞り、８は結像レンズ、１４はセンサ受光部を示して
いる。この光学系においては、センサの画素を全画素、
すなわち１〜１２８画素まで全て使用した場合には、原
稿面の読み取り幅がＷであり、この時の読み取り幅は、
センサ受光部１４で画像データの検知に使用する画素の
画素列方向の長さと、レンズ倍率とによって決定され
る。このレンズ倍率はスキャナヘッドカートリッジで読
み取りを行う解像度に応じて決定する。また、プリンタ
の１ラインの紙送り量もＷである。

【００１９】次に、スキャナヘッドカートリッジでの読
み取りで画像品位を低下させる要因の一つであるレンズ
のディストーションに関する説明を行う。レンズのディ
ストーションは周知の通り、曲率が大きいレンズ周辺部
を使用することによって起こる現象である。従って、図
６のような光学系では結像レンズ８の周辺部を使用する
ため、読み取り画像周辺部では歪みが大きくなり、各ラ
インの繋ぎ目で生じる解像度不良や、二重読みなどの画
像品位を低下させる原因となるのである。従来より、非
球面レンズを複数枚使用してディストーションによる影
響を減少させる手段もあるが、本構成では内部に光学部
品を配置するスペースが不足し、光路長の確保も難し
い。また、レンズを複数枚使用することはコストアップ
につながる。そこで、画像品位を向上させ、高画質な読
み取りを行うために、ディストーションの影響が少なく
なるレンズの中央側を使用する。

【００２０】本発明での読み取り方法を図７を用いて説
明する。図７において９は読み取り原稿面、１４はセン
サ受光部を示しており、その他の光学部品配置は図６と
同様である。ディストーションの影響が少なくなるよう
にするにはレンズの中央側を使用すれば良い。従って、
センサの１２８画素全ては使用せず、例えば中央部側の
画素である３３画素目〜９６画素目までの６４画素分を
使用する。このセンサの動作切り換えはスキャナヘッド
カートリッジ内の画像処理回路２ｅの機能に、読み取り
に使用するセンサの画素範囲を切り換えられる機能を加
えておけば良い。これは例えば画像処理回路２ｅにおい
て、センサ２ａに供給する駆動クロックに対応させて、
センサ２ａの必要な画素からの信号のみを取り入れるよ
うにすることによって実現することができ、そのための
制御信号は、ホストコンピュータ４から供給し、ＣＰＵ
３ｄ、コントローラ３ｂによって画像処理回路２ｅに与
えられる。また、使用するセンサの画素数が１／２にな
ることによって、読み取り幅もＷ／２になるが、この点
に関してもプリンタの紙送り量をＷ／２にすることで対
応できる。すなわちＣＰＵ３ｄ、コントローラ３ｂ、モ
ータドライバ３ｈに制御されるＬＦモータ３ｉの駆動に
より行われる。従って、ディストーションの影響が少な
くなるようにするためにレンズ（センサ）の中央側を使
用することによって、各ラインの繋ぎ目で生じる解像度
不良、二重読み、画像の欠落などの画像品位の低下を防
止して高画質な読み取りが可能となる。また、本実施例
においてセンサの画素数を１／２として説明を行った
が、その数は１／２に限定されないことは明らかであ
り、センサの中央部側の画素を少なく使うほど、一層効
果がある。

【００２１】次に、読み取り画像品位を低下させるもう
一つの要因である、センサの読み取りラインと、読み取
り原稿の相対角度ズレに関する説明を行う。センサによ
って原稿からの反射像を検知して読み取りを行うスキャ
ナヘッドカートリッジにおいては、センサの読み取りラ
インと、読み取り原稿の相対角度ズレが、直接読み取り
画像の傾斜として現れてしまうことになる。図８で画像
１５はセンサの読み取りラインと、読み取り原稿の相対
角度ズレの無いセンサを持つスキャナヘッドカートリッ
ジで原稿を読み取った後の文字画像で、画像１６は同じ
文字を、ある角度ズレをもって取り付けられたセンサを
持つスキャナヘッドカートリッジで読み取った場合の文
字画像である。このようなセンサの読み取り角度ズレに
よる画像の傾斜を軽減するために、レンズディストーシ
ョンの影響を軽減させる場合と同様な読み取り方式、す
なわちセンサ読み取り画素の中央部側を用いる方式を利
用することが有効となる。

【００２２】図９は仮りにセンサを全幅（１２８画素
分）使用し、原稿面に対してセンサの読み取りラインが
相対的に角度ズレのない状態を示している。同図におい
てＬはセンサ画素列方向の読み取り長さ、Ｗはプリンタ
による読み取り原稿の紙送り量である。このような場合
の読み取り画像は画像１５のようになる。図１０は仮り
にセンサを全幅（１２８画素分）使用し、原稿面に対し
てセンサの読み取りラインがα度ぶんだけ相対的な角度
ズレを起こした状態を示している。この状態でスキャナ
ヘッドカートリッジは原稿に対して角度αを保持したま
ま各ラインの読み取りを行う。この時ｘは次の読み取り
ラインの最初の画素（１画素目）と前の読み取りライン
の最後の画素（１２８画素目）のキャリッジ移動方向の
位置ズレ量を示している。また、この場合の読み取り画
像は画像１６のようになる。図１１はセンサ中央部の画
素（６４画素分）を使用し、図１０のセンサを全幅使用
した場合と同様にスキャナヘッドカートリッジは原稿に
対して角度ズレαを保持したまま、各ラインの読み取り
を行う状態を示している。この時ｘ′は次の読み取りラ
インの最初の画素（３３画素目）と前の読み取りライン
の最後の画素（９６画素目）のキャリッジ移動方向の位
置ズレ量を示している。これらの図１０，図１１より次
の式が成り立つ。図１０においてｓｉｎα＝ｘ／Ｌ、図
１１においてｓｉｎα＝ｘ′／（Ｌ／２）。以上の２式
よりｘ′＝ｘ／２となる。これは、センサの使用画素を
中央の半分に設定し、読み取り幅を１／２にすることに
よって読み取り面の傾斜による画像のキャリッジ移動方
向のズレ量を１／２に抑えることが可能であることを示
している。画像１７はセンサの画素を画像１６の場合の
半分で使用した時の画像イメージである。また、ここで
は仮に１／２の画素数を用いて説明を行ったが、レンズ
ディストーションによる影響を軽減させる場合と同様に
１／２という数字に限定されないことは明らかである。
その場合、前述の式はセンサの有効読み取り画素数を
Ｎ、読み取りに使用するセンサの画素数をｎとすると、
ｘ′＝ｘ／（Ｎ／ｎ）となる。従って、センサの読み取
りラインと、読み取り原稿の相対角度ズレの生じた場合
でも、同様な読み取り方法を行うことによって画像品位
を向上させた高画質な読み取りが可能となる。

【００２３】次に、プリンタにスキャナヘッドカートリ
ッジを搭載して読み取りを行う際の読み取り時間に関し
て説明を行う。スキャナヘッドカートリッジ２での読み
取りはプリンタの機構部の動作を利用するため、読み取
り幅の異なるスキャナヘッドカートリッジで同一サイズ
の原稿を、同一の解像度で読み取る際には１ラインの読
み取り幅が広い方がキャリッジの移動回数と、紙送りの
回数が少なくなる。また、読み取った画像データをホス
トコンピュータ４側に転送する回数も少なくて済むの
で、読み取り時間が短くなる。ここで、スキャナヘッド
カートリッジの使用者によっては画像品位よりも、読み
取り時間を重視させる場合が考えられる。従って、画像
品位の設定はスキャナヘッドカートリッジ２の使用者に
実行させることが望ましい。そこで、読み取りに使用す
るセンサの画素数と、この画素数に対応させた紙送り量
を、予めスキャナヘッドカートリッジ２を搭載したプリ
ンタを作動させる働きをするホストコンピュータ４側で
選択可能に設定し、これに基づく制御信号をホストコン
ピュータ４からプリンタ本体３に供給することによっ
て、ＣＰＵ３ｄ、コントローラ３ｂおよびモータドライ
バ３ｈが、画像処理回路２ｅおよびＬＦモータ３ｉを制
御する。これによって、使用者の希望に応じて読み取り
の高画質モードや、高速読み取りモードのいずれかを選
択することができ、各モードにおいて、各ラインの繋ぎ
目をスムーズに連続させて読み取りが行えるようにな
る。

【００２４】次に本発明の実施の形態の他の一例を説明
する。

【００２５】読み取り原稿の給紙はＣＰＵ３ｄ、コント
ローラ３ｂ、モータドライバ３ｈに制御されるＬＦモー
タ３ｉの駆動により行われる。また、紙検知センサ３ｇ
によって、記録紙、あるいは画像読み取り用の原稿がプ
ラテン６上にセットされているかどうか、さらに前記キ
ャリッジ５がスタートポジションにあるかどうか等を検
出する。スキャナヘッドカートリッジ２での読み取りは
プリンタのプラテン６上に一度原稿が給紙されてしまえ
ば、実施の形態の一例で述べたような方法で読み取りが
可能となる。しかしながら読み取り原稿の先端部分に着
目した場合、上記一例のようにセンサの中央部側を使用
して読み取りを行うと読み取り開始位置が、削除したセ
ンサ端部の画素分だけシフトしてしまう（図示せず）。
そこで、センサの中央部側を使用して読み取りを行う際
には、ＣＰＵ３ｄ、コントローラ３ｂによって、削除し
たセンサの画素数の読み取り幅分だけＬＦモータ３ｉに
よる原稿の頭出し量を少なくするようにモータドライバ
３ｈを制御することによってセンサの読み取り画素数が
変わっても、読み取り原稿の先端部分の画像を常に同じ
部分から読み取り開始することが可能となる。

【００２６】最後に上記各例においての説明をシリアル
で印字するインクジェットプリンタを用いて行ったが、
サーマル方式等でシリアルに印字を行う機構を持つプリ
ンタであれば、その限りではない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば
（１）スキャナヘッドカートリッジの使用者は、レンズ
ディストーションによる画像品位の低下およびセンサの
読み取りラインと読み取り原稿の相対角度とが平行にな
っていない場合に生じる画像品位の低下を防止した、読
み取りの高画質モードや、センサの有効読み取り画素を
全て利用した、高速読み取りモードを必要に応じて選択
することが可能となった。 （２）センサの読み取り画素数を少なくした場合でも、
センサを全画素使用した場合と同様に、読み取り原稿の
先端部分の画像を常に同じ部分から読み取り開始するこ
とが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるスキャナヘッドカートリッジ内
部の光学部品配置図である。

【図２】記録手段であるインクヘッドカートリッジの外
観図である。

【図３】読み取り手段であるスキャナヘッドカートリッ
ジの外観図である。

【図４】シリアル型の読み取り手段を有するプリンタの
ブロック図である。

【図５】プリンタ機構部の斜視図である。

【図６】センサ全幅使用時の光学系概略図である。

【図７】センサ１／２幅使用時の光学系概略図である。

【図８】読み取った文字画像データを示す図である。

【図９】センサを全幅使用し、相対角度ズレの無い場合
の読み取り概略図である。

【図１０】センサを全幅使用し、相対角度ズレαを持つ
場合の読み取り概略図である。

【図１１】センサを１／２幅使用し、相対角度ズレαを
持つ場合の読み取り概略図である。

【符号の説明】

１ インクヘッドカートリッジ ２ スキャナヘッドカートリッジ ２ａ センサ ２ｂ ＬＥＤ ２ｃ 増幅器 ２ｄ Ａ／Ｄ変換器 ２ｅ 画像処理回路 ３ インクジェットプリンタ本体 ３ａ キャリッジ部ヘッド端子 ３ｂ コントローラ ３ｃ インターフェイス ３ｄ ＣＰＵ ４ ホストコンピュータ ５ キャリッジ ６ プラテン ７ ガイドシャフト ８ 結合レンズ ９ 読み取り原稿面 １０ ロッドレンズ １１ ＬＥＤ基板 １２ ミラー １３ 絞り １４ センサ受光部 １５ センサを全幅使用し、相対角度ズレの無い場合の
読み取り文字画像 １６ センサを全幅使用し、相対角度ズレαの場合の読
み取り文字画像 １７ センサを１／２幅使用し、相対角度ズレαの場合
の読み取り文字画像

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録用カートリッジとの載せ換えが可能
   なスキャナヘッドカートリッジと、 該スキャナヘッドカートリッジ内の画像データの検出を
   行うセンサの有効読み取り画素の使用範囲を選択する選
   択手段と、 該選択手段によって選択された前記センサの使用範囲内
   の画素数に対応させて読み取り原稿の送り量を設定する
   送り量設定手段とを具えたことを特徴とするプリンタ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記送り量設定手段
   は、前記選択手段によって選択された前記センサの使用
   範囲に応答して、読み取り原稿の頭出し量を制御するこ
   とを特徴とするプリンタ。