WO1997030851A1

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Publication number: WO1997030851A1
Application number: PCT/JP1997/000506
Authority: WO
Inventors: Yuji Matsuda
Original assignee: Copyer Co. Ltd.
Priority date: 1996-02-23
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1997-08-28
Also published as: DE69712609T2; EP0884197B1; EP0884197A1; JP3452323B2; EP0884197A4; DE69712609D1; US6120196A

Description

明細書画像形成装置技術分野

本発明は、画像形成装置に関し、特に記録媒体の搬送方向に対して直角の方向に走査される記録へッドを備えた画像形成装置に関する。背景技術

このような画像形成装置の一種として、インクジェット記録方式を採用した装置がある。インクジェット記録方式は、インクタンクから導かれたインクが充填されるノズル内にヒータ力装着され、このヒータにカロ熱用のパルス信号を- えてヒータを加熱し、それによつて生じる気泡圧でインクを吐出する方式である。このようなインクジエツト記録方式を採用した画像形成装置では、前記ノズルを線状に複数個並べて 1つの記録へッドを構成して、この記録へッドを走査して画像形成を行っている。

図 9に示すように、キャリッジに搭載された記録ヘッド（以下、単にヘッドともいう） 1 0 3を主走査方向（X ) に移動させながら用紙 1 5上に 1 コラム 1 7 ずつの印字を行い、多数のコラムを連続して印字することによって 1バンドの印字を行う。次いで、用紙 1 5を副走査方向（Y ) に送って 1バンド目に隣接する 2バンド目の印字を行う。この処理を繰り返すことにより、多数のバンドからなる 1つの画像を形成する。

近年では、異なった色のインクのヘッドを組み合わせて（例えばシアン，マゼンタ，イェロー，ブラック等のインクをそれぞれ吐出するヘッド）、これらのィンクを重ねて印字し、フルカラ一の画像形成を行っている。このフルカラ一面像を形成するためには各色の印字位置（インク吐出位置）を正確にする必要がある。そのためには、通常、図 1 0に示すように、 1 ドット毎にスリット 3 0 4力 ^s 形成されたリニアスケール 3 0 1と、光学的にスリット 3 0 4の有無を検出するリニアセンサ 3 0 2とを用いてインク吐出の同期をとると共に、リニァセンサ 3 0 2のパルス出力（これはスリットに対応する）をカウントしてヘッドの移動距離の算出を行い、印字する位置を正確に把握するようにしている。

また、へッドの近傍に取り付けられた紙センサ 3 0 3で用紙の有無検知を行う。すなわち、図 1 1に示すように、キヤリッジ 1 2 0とともに紙センサ 3 0 3 を、用紙上をスキャンさせる。この際、紙センサ 3 0 3で順次、用紙の左端および右端を検出したときの、基準位置からの移動距離に対応する、リニアセンサ 3 0 2の出力パルスを計数したスリットカウント値を読み取ることにより、水平方向のどの位置に、どの大きさの紙が給紙されたかの認識を行っている。このような紙センサ 3 0 3としては、通常、外部へ光を放射してその反射光の有無を検出する光反射型のものが用いられる。

なお、本明細害において、用紙の左端および右端とは、用紙の搬送方向に向かって左および右に対応するものとする。したがって、図 2のように装置の前から見た場合の左右とは逆になるので留意されたい。

用紙上に画像を形成する際には、前記用紙の位置（リニアスケール 3 0 1のスリット 3 0 4のカウント値）に基づき、紙端位置 P eからの余白量及び紙センサ 3 0 3から各へッドまでの間隔を考慮に入れて、紙センサ 3 0 3及び各へッドの現在の位置に応じて印字開始位置及び終了位置、すなわち水平方向の余白を決定している。例えば、図 1 1において、基準位置にある紙センサ 3 0 3と紙端位置 P eとの距離が Aであり、余白量 Zを得たい場合、紙センサ 3 0 3力' [A + Z + X]の位置 P kに達したときに Kへッド（印字方向の先頭の黒色へッド）の印字を開始し、紙センサ 3 0 3が [A + Z + X + Y 1 ]の位置 P cに達したときに Cへッド（印字方向の 2番目のシアンへッド）の印字を開始し、紙センサ 3 0 3が [A + Z + X + Y 1 + Y 2 ]の位置 P mに達したときに Mへッド（印字方向の 3番目のマゼンタヘッド）の印字を開始し、更に紙センサ 3 0 3力？ [A + Z + X + Y 1 + Y 2 + Y 3 ]の位置 P yに達したときに Yへッド（印字方向の 4番目の黄色へッド）の印字を開始する。これにより、適正な余白量を確保すると共に、各へッドの印字開始位置を同一箇所（位置 P s ) になるように制御している。

なお、へッドの往時のみでなく復時にも印字を行う場合にも同様の制御を行うことができる。用紙先端の画像開始位置を決定する別の手段としては、リニアスケール 3 0 1 およびリニァセンサ 3 0 2の組み合わせの代わりに、キヤリツジ 1 2 0を X方向に移動させるモ一タの移動ステツプ数をカウントすることにより前述と同様の制御を行うことも可能である。

ところで、用紙（記録媒体）には普通紙，コート紙，フィルム紙，第 2原紙 (トレーシングベーパ）等の各種があり、紙質により光の反射率が異なる。今、従来のように光反射型紙センサ 3 0 3の出力に対して、図 1 2に示すように、固定のスレツショルドレベル（点線で示す） T hで二値化を行い用紙検出を行ったと仮定する。この場合、反射率の大小に応じてセンサの出力レベル力変化する。例えば反射率が通常レベルの普通紙についてのセンサ出力 S 0 nに対して、反射率の低い紙についてのセンサ出力 S 0 1はその出力レベルが β下する。そのために、普通紙についてのセンサ出力の二値ィ匕信号 Β ηの立ち上がりエッジに対して、反射率の低い用紙についての二値化信号 Β 1の立ち上がりは遅くなる。これとは逆に、普通紙についてのセンサ出力の二値化信号 Β ηの立ち上がりエッジに対して、反射率の高い用紙についての二値ィ匕信号 B hの立ち上がりエッジは早くなる。その結果、図 1 3に示すように、普通紙の水平方向（ヘッド 1 0 3の主走査方向） Xの印字開始位置（図 1 3 ( a ) ) に対して、反射率の低い紙は印字開始位置が遅れ（図 1 3 ( b ) ) 、逆に反射率の高い紙は印字開始位置力 ^?早くなるため（図 1 3 ( c ) ) 、紙種により紙端 P eから印字開始位置までの余白 Z し Z 2 , Z 3力変化してしまうおそれがあった。このように、検出された紙端位置が不正確であること力 ^s、余白の精度に影響を与えた。

また、同一種類の用紙を使用した場合であっても、センサの受光素子の温度特性によっては環境温度力変化した場合にセンサの出カレべルが変化する。このため、検出された紙端位置力 ^?不正確となり、その結果、余白量が変化するおそれがあった。

さらに、 isaによっては、印字濃度が高くなつてインク吸収量が増加すると用紙が膨脹してうねるために、用紙とヘッドの擦れが発生する場合がある。これを防止するために、ユーザが任意にへッドと用紙の間隔を調整可能な機種がある。この機種では、へッドの近傍に取付けられた紙センサ 3 0 3 も一緒に高さが変化する。このような機種の場合、用紙と紙センサ 3 0 3との間隔の変化によりセンサの入射光量が変化し、その結果、センサの出力レベルが変化するために、検出された紙端位置が不正確となり、その結果、余白量が変化することになる。そこで、本発明の目的は、紙センサのような記録媒体検出手段の出力変動の要因となる事象の状態力変動しても、高精度に紙端部の位置を検出することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、高精度に紙端部の位置を検出することにより、水平方向の余白を高精度に設定するができる両像形成装置を提供することにある。発明の開示

本発明による画像形成装置は、記録媒体の搬送方向と直角の方向に走査される、記録ヘッドを装着するキャリッジと、前記記録媒体の搬送方向と直角の方向に走査されたときの出力の変化に基づいて記録媒体の側端を検出する記録媒体検出手段と、該記録媒 ¾出手段の出力変動の要因となる事象の状態を検出する事象状態検出手段と、該事象状態検出手段の異なる事象の状態に応じて前記記録媒出手段の出力を補正するための補正値を格納した補正値格納手段と、前記記録へッドによる記録時に、前記事象状態検出手段により検出された事象の状態に応じて前記補正値格納手段から対応する補正値を求め、該補正値により前記記録媒体検出手段の出力を補正する補正手段とを備える。

前記記録媒^ 出手段は、たとえば、外部に光を放射し、その反射光の光量に応じた電気信号を出力する検出器と、該検出器の出力を二値化する二値化回路とにより構成される。

前記事象状態検出手段は、たとえば、当該画像形成装置が設置された環境の温度を検出する環境温度検出手段である。

あるいは、前記事象状態検出手段は、ユーザにより設定された記録媒体の種類を検出する記録媒 ¾類検出手段である。あるいは、前記記録媒体と前記検出器の間隔を検出する間隔検出手段である。

本発明による画像形成装置は、さらに、前記記録媒体の搬送方向と直角の方向に前記記録へッドを走査する際に、少なくとも印字開始位置を定めることにより、ヘッド走査方向の余白の制御を行う余白制御手段を備え、該余白制御手段は、前記補正手段により補正された前記記録媒体検出手段の出力を用いて前記余白の制御を行うこと力 ^s好ましい。

前記検出器は前記キャリッジに固定してもよい。これにより、検出器の走査をキヤリツジの走査により行うことができ、検出器走査用の別個の機構が不要となる。

本発明による画像形成装置は、前記キャリッジと前記記録媒体との間隔を調整する間隔調整手段を有してもよい。これにより、複数のヘッドがキャリッジに装着されている場合、すべてのへッドについて同じようにへッドと記録媒体との間隔を調整することができる。この場合、前記検出器と記録媒体との間隔も同時に変化することになる。

本発明によれぱ、記録媒出手段の出力変動の要因となる事象である記録媒体の種類，環境温度，記録媒体と検出器との間隔等の状態が変動しても、正確に紙端部の位置を検出することができ、また、高精度な余白量を確保して印字を少なくとも開始することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施例に係るインク式画像形成装置の構成を示すプロック図である。

図 2は、本実施例のキャリッジ移動のための機構を示す図であって、その機構の概略斜視図およびその機構に搭載されたキヤリッジの拡大図を示す。

図 3は、種々の要因に応じて変化する紙センサの出力を示すグラフであり、 ( a ) は用紙の反射率に応じて、（b ) は環境温度に応じて、（c ) はリフト高さに応じて、それぞれ紙センサ出力が変化する様子を示す。

図 4は、図 3に示した種々の要因についての水平方向の印字位置（ウィンドゥ）の補正量の例を示す図であり、それぞれ（a ) は環境温度に応じた、（b ) は用紙の種類に応じた、（c ) はリフト高さに応じた、補正量を示す。

図 5は、図 3に示した種々の要因について、ヘッドの水平方向の印字開始 Z終了タイミングがどのように補正されるかを示す図である。図 6は、本実施例における具体的なへッドの水平方向の印字開始および終了のタイミングを示す図である。

図 7は、本実施例のへッドの主走査方向（水平方向）の印字開始および終了のタイミング信号を生成する回路図である。

図 8は、本実施例の紙センサの出力信号を処理する回路の回路図である。図 9は、従来の印字方法の説明図である。

図 1 0は、従来のリニアスケール，スリット，紙センサの配置を示す図である。

図 1 1は、複数の色の各へッドの印字開始タイミングを示す図である。

図 1 2は、従来のインク式画像形成装置における紙センサの特性と問題点を説明するための図である。

図 1 3は、従来のインク式画像形成装置における印字結果を示した図である。図 1 4は、本実施例における用紙端部検知処理を示すフローチャートである。図 1 5は、本実施例における印字処理を示すフローチャートである。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。なお、既に説明した部分と同一の部分には同一符号を付し、重複説明を省略する。

本実施例では、画像形成装置の --例として、複数のカラーへッドを有するインクジヱット画像形成装置を例として説明する。し力、し、本発明は、これに限定されるものではなく、用紙の搬送方向に直角の方向にへッドを走査し、かつ、用紙の側端部の位置をセンサ（出力が紙種等により変動するもの）で検出する型であれば、任意の画像形成装置に適用することができる。

図 1は本実施例のィンクジェット画像形成装置の構成を示すプロック図である。図 2は、同画像形成装置のキャリッジ移動機構の要部斜視図、および同機構の記録へッド部の拡大図である。

図 1に示すように、この画像形成装置は、大別すると、イメージスキャナ，パソコン， C A D等の被記録画像の画像データ V D Iを出力する外部装置 1 0 1 と、この外部装置 1 0 1から転送されてくる画像データ V D Iに基づき記録用紙に画像を形成するのに必要な信号の生成を行う印字制御部 1 02と、この印字制御部 1 02からの信号に基づいて印字を行うへッド 103の 3つの部分から構成されている。

印字制御部 1 02は、 CPU 1 04、へッド制御部 1 05、ウィンドウ制御部 1 06、二値化回路 1 07、画像メモリ 1 08、メモリ 1 1 2等から構成されている。 CPU 1 04は、外部装置 1 0 1とのインターフェースを司ると共に、画像メモリ 1 08，メモリ 1 1 2や I ZO等を含めて印字制御部 1 02全体の動作のコントロールを行う。 CPU 1 04は、また、リフト高さセンサ 1 1 3、サーミスタ 1 1 0の出力を監視すると共に、ヘッド 1 03、操作部 1 1 1との間で信号を授受する。ウィンドウ制御部 1 06は、リニアセンサ 302の出力信号

L I NSCLを受けて、後述する動作を行う。二値化回路 1 07は、紙センサ 3 03の出力信号 S 0を受けて、その二値化処理を行う。 CPU 1 04は、この二値化出力に基づいて用紙の側端を検出する。

図 2に示すように、画像形成装置本体にはリニアスケール 30 1が固定され、このリニアスケール 30 1に沿ってキヤリッジ 1 20が往復動可能に配置されている。キャリッジ 1 20の左側面には用紙の側端を検知する紙センサ 303力⁵'取り付けられている。キヤリッジ 120には、紙センサ 303の取付側から見て順に（黒）， C (シアン）， M (マゼンタ）， Y (黄）の順に 4個のへッド 1 0 3が配置されている。 1 1 1はユーザとのインタ一フェース部分にあたる操作部であり、印字モ一ドの選択、へッド交換指令、インクジエツトのインク詰まり回復を行う回復指令、紙種の指定等をユーザ力 s任意に指示可能となっている。この操作部 1 1 1から指定された内容は C PU 1 04で認識され、 CPU 1 04からへッド 1 03およびへッド制御部 1 05に動作内容の伝達を行う。

キャリッジ 1 20のスキヤン方向 Xに沿って、一対のレール 305， 306力？対向配置されている。一方、キャリッジ 1 20の底面にはレール 306に直交する方向に 2本のガイド部材 233カ>'取り付けられ、このガイド部材 233力レール 306に沿ってスキャン方向 Xに往復スライド可能に支持される。ガイド部材 233上にキヤリッジ 1 10が配置され、レバー 1 13 aを左右に移動させるとキヤリッジ 1 20のガイド部材 233に対する高さ力 Z方向に上中下の 3段階に切り替えられるようになつている。 1 1 3は、キヤリッジ 1 2 0に備えられたヘッド 1 0 3力'用紙に対してどれだけ離れているかを検知するリフト高さセンサである。このリフト高さセンサ 1 1 3は、レバ一 1 1 3 aの移動により操作されるボリュ一ム抵抗若しくは検知スィッチ等で構成することができる。

キャリッジ 1 2 0の上面には周囲温度（環境温度）を検出するためのサーミスタ 1 1 0力 ^s配置されている。このサーミスタ 1 1 0の検出結果を C P U 1 0 4でモニタすることにより、現在何度の環境で画像形成装置が使用され、以前のデ— 夕と比較して現在何度上昇または降下したかの認識を行っている。

なお、図 2において、 M 1はキャリッジ 1 2 0を X方向に移動させるためのモータであり、 M 2は用紙 1 5を Y方向へ搬送するためのモータである。

図 3 ( a ) , ( b ) ，（c ) は、それぞれ紙センサ 3 0 3の出力 S 0を示すグラフであって、それぞれ、用紙の反射率 R f に対するもの、環境温度 T e m pに対するもの、へッドのリフト高さ L h g h tに対するものである。図 3 ( a ) に示すように、用紙からの反射光が強い（用紙の反射率が高レ、）程、紙センサ出力力高くなる。同様に、図 3 ( b ) に示すように、環境温度が高い程、紙センサ出力が高くなる。また、図 3 ( c ) に示すように、ヘッドのリフト高さが大きくなる程、紙センサ出力が下がる。

従って、紙センサ出力を固定のスレツショルドで二値化している場合には、前述の如く紙端検出位置力 ^?変化してしまい（図 1 2、図 1 3参照）、その結果、印字開始位置が紙種、環境温度及びへッドのリフト高さにより変化してしまう。そこで、前述の環境温度検出用のサーミスタ 1 1 0と、ユーザにより紙種を設定する操作部 1 1 1と、へッドのリフト高さを検出するリフト高さセンサ 1 1 3とを設け、環境温度、紙種、またはリフト高さにより印字開始位置を補正する制御を行う。

本実施例では、図 4に示すように、環境温度の変化量に対するウィンドウ制御部 1 0 6力発生するウィンドウ信号（後述する）のオープン又はクローズタイミングの補正量 C t (図 4 ( a ) ) と、紙種に対するウィンドウ信号のオープン又はクローズタイミングの補正量 C p (図 4 ( b ) ) と、リフト高さに対するウインドウ信号のオープン又はクローズタイミングの補正量 C h (図 4 ( c ) ) の変換テーブル 40 1， 02, 403をメモリ 1 12 (図 1参照）に備えておく。図 4の例では、環境温度は 0度から 40度までの 5度きざみの 9段階に対して、 -8ドットカ、ら 2 ドットきさ"みで +8ドットまでの補正量を設定している。また、繊については、 5種類について +4ドットから 2 ドットきざみで一 4ドットまでの補正量を設定している。さらに、リフト高さについては、前述した三段階に対して +4 ドットから 4ドットきざみで一 4 ドットまでの補正景を設定している。これらの段階の数、およびそれに対応する補正量の値は単なる例であり、本発明はこれらに限定されるものではない。また、補正量を格納する変換テープル 40 1, 402, 403を設ける代わりに、後述する印字処理を実行するプログラム中に、各種条件に対応するパラメータとして、予め組み込んでおいてもよレ。

サ一ミスタ 1 1 0の検出温度、操作部 1 1 1により設定された繊、リフト高さセンサ 1 13の出力に応じて、 CPU 104により、後述するウィンドウ制御部 106の C PU I 部 802 (図 7参照）に設定する各ヘッド 103のインク吐出開始位置と終了位置を決定するデータを補正する。これにより、図 5に示すように、 K, C， M， Yの各ヘッドに対応するウィンドウ（WI ND) 信号 WI ND 0〜3のタイミングを補正し、印字開始♦印字終了位置を修正（左右の矢印で示す）することができる。（図 5において、 MCNTはリニアセンサ 30 2のパルス出力カウント値を示す。）その結果、環境温度や紙種やヘッドのリフト高さ力 ^s変化しても適正な余白量を確保すること力不可能になる。より具体的には、用紙の左端側では、環境温度が低い場合、用紙の反射率が低い場合、及ぴリフト高さが高い場合は、それぞれウィンドウ信号の立上がりおよび立下がりタィミングを早めるように修正を行う。逆に、環境温度が高い場合、用紙の反射率が高い場合、及びリフト高さ力低い場合は、それぞれウィンドウ信号の立上がりおよび立下がりタイミングを遅くするように修正を行う。また、用紙の右端側では、それぞれ逆方向の補正が行われる _c 用紙の左右端で紙端の検出ずれが逆方向に生じるからである。すなわち、左端において紙端が実際より内側方向にずれて検出される場合には、右端においても紙端が実際より内側方向にずれて検出されるからである。なお、本実施例では、不定形サイズの用紙の印字を行える画像形成装置を想定しているため、左右両方の紙端を検出している。し力し、定型サイズの用紙しか扱わない場合には、一方の紙端のみを検出するようにしてもょレ

以下、本実施例の動作を、（〗）装置の概略動作と、（2) 各部の詳細動作に分けて説明する。

(1) インク式画像形成装置の概略動作

図 1において、外部装潸 1 01からシリアル画像データ（画像データ） VD I 力云送されてくると、 CPU 104からの命令によりへッド制御部 105にてシリアル画像データ VD Iを数バンド分だけ画像メモリ 108に一時保持する。保持された画像デ一タ V D Iには、各種画像処理が加えられ、その結果、ヘッド 1 03のスキャンに合わせて画像データ V D 0が出力される。

リニアスケール 301に沿って移動するリニアセンサ（図 10、 302 ) からへッド 103のスキャンに同期して出力される信号 L I NSCLを用いて、画像データ VDOの出力等の印字制御の同期をとると共に、次に説明するウィンドウ制御部 106内のカウンタ（図 7の 801 ) によって、へッド 103の移動距離の算出を行っている。

ウィンドウ制御部 106は、印字開始位置から終了位置までの領域である印字可能領域を指示するゥィンドゥ信号（領域信号） W I N D 0〜 4を生成し（図 6 参照）、これがイネ一ブルされている区間のみ同期信号を有効とする制御を行つている。これらの WI ND 0〜4信号の生成は、次のように行われる。すなわち、各へッド 103の取り付け位置間の距離を考慮したインクの吐出の開始位置と終了位置を CPU 104で設定し、各へッド 1 03の基準位置からの移動距離が CPU 104で設定された位置に達したときに、対応する WI ND 0〜4信号力？ィネーブルとなるように制御される。

へッド制御部 1 05では、各へッドの各ブロックのイネ一ブル信号 Β ΕΝΒ 0 〜7 (本実施例では、 128ノズル構成の 1ヘッドを 8ブロックに分けて使用しているため、 8個のブロックィネーブル信号がある）およびヒータ駆動のパルス信号 HEN Β等のインクの吐出に必要な信号の生成も行っている。これらの信号は公知のものであり、また本発明と直接関係しないので、ここで詳述することはしない。

へッド制御部 105から出力された画像デ一タ V D◦，ブロックイネ一ブル信号 BENB 0〜 7, ヒータ駆動のパルス信号 HEN B等は、各へッド 103に転送され、各へッド 1 03内の制御回路で、各画像データ VDOとイネ—ブル信号 (BNEB、 HENBを指す）とがイネ一ブルになっているノズルのみそのヒー夕が ONし、インクが吐出されて用紙に付着し、 1コラム分の画像を形成し、以上のような主走査方向 Xにへッド 1 03を走査させることにより 1バンド分の画像を形成する（図 9参照）。

尚、本実施例では、前記へッド制御部 105及びヘッド 1 03を 4回路（個）で構成し、それぞれシアン，マゼンタ，イエロ一，ブラックのインクタンクを配備して（本実施例ではヘッドとインクタンクと力 ^s'—体形成されている）、フル力ラー印字を行っている。（以下の説明においては、省略して 1回路（個）分のみ行う。）また、前述の如く、用紙上をヘッド 103と紙センサ 303 (図 10参照）が走査される。紙センサ 303の出力は二値化回路 107にて、あるスレツショルドレベルと比較して二値化され、この二値化出力に基づき C PU 1 04力' 用紙の有無検知を行う。 CPU 104は、二値化された紙センサ 303の出力をモニタすると共に、リニアスケール 301に沿って移動するリニアセンサ 30 2の出力のカウント値も同時にモニタし、用紙を検出したときのリニアセンサ 3 02のカウント値をモニタすることにより、水平方向のどの位置に、どの大きさの紙がセットされたかの認識を行う。更に、用紙上に画像を形成する際には、前述の如く、用紙の位置（リニアセンサのパルス出力カウント値）に基づき、紙端位置 P eからの余白量及び紙センサ 303から各へッドまでの間隔を考慮に入れて、紙センサ 303及び各へッド 1 03の現在の位置に応じて印字開始位置および終了位置を決定している。

また、前述したように、印字澳度によって用紙がうねるために発生する用紙とへッドの擦れを防止するために、前述のへッド 103が装着されるキヤリッジ 1 20にヘッド 1 03の高さ切り替え用のレバー 1 13 aカ取 ^"けられていて、このレバー 1 13 aの移動に連動するガイド部材 233力へッド 103を上下動させて、ヘッドの高さ力切り替えられる。その時のヘッドの高さをリフト高さセンサ 1 13で検知し C P U 1 04で認識する。

(2) 各部の詳細動作

以上に概略説明したウィンドウ制御部 1 06、紙センサ 303、サーミスタ 1 10、操作部 1 1 1、リフト高さセンサ 1 13は本発明で最も特徴的な動作を行う部分である。これらの構成部により、紙センサ 303及びリニアセンサ 302 で検出された紙端位置 P eに対して、操作部 1 1 1で指定された繊：、サーミスタ 1 10で検出された環境温度、及びリフト高さセンサ 1 13で検出されたリフト高さにより、補正を施し、この補正結果に基づいて印字開始位置及び終了位置を補正する制御を行っている。これは前述の如く、用紙の^ ί重や環境温度およびリフト高さによって、紙センサの出力レベルが変化して紙端の検出位置力変わり、印字開始位置がズレて余白量力 ^s変化するという問題を解決するためである。以下、これらの各構成部を詳細に説明する。

図 7はウィンドウ制御部 106の内部構成例を示す回路図である。図 7において、 801は多ビットカウンタで、 802は。？1) 1 ？部、 803〜 804は多ビットコンパレータ、 805〜 806はセレクタ、 807〜 808は 2ビットカウンタ、 809〜810はデコーダ、 8 1 1〜 818は AND回路、 8 19〜

822は J—Kフリップフロップを示す。

多ビットカウンタ 801は、ヘッド 103の移動と共にリニァセンサ 302から出力されるパルス信号 L I NSCLをクロック入力としてカウントし、へッド 103 (キャリッジ 120) の基準位置からの移動距離 MCNTの検出を行っている。移動距離 MC NTは、 CPU I/F部 802を介して CPU 104によりモニタされる。

また、 CPU IZF部 802には、 CPU 104により、各へッドのインク吐出開始位置と終了位置（すなわちウィンドウのォ一プン位置およびクローズ位置）に対応するデータがセットされる。セレクタ 805は、各ヘッドのウィンドゥオーブン位置を示すデータを、先頭となるヘッド側から順（入力 0、 1、 2、 3の順）に所定の時間間隔で選択するよう動作し、セレクタ 806は、各ヘッドのウィンドウクローズ位置を示すデータを、先頭となるヘッド側から順（入力 0、 1、 2、 3の順）に所定の時間間隔で選択するよう動作する。したがって、 CPU I/F部 802へのデータのセットは、これらの関係にしたがって行われる本実施例では、前述の如く先頭からブラック，シアン，マゼンタ，イェローの順にへッドが装着されるので、この順にデータをセッ卜している。

印字が開始され、へッド 103力移動するに伴い、多ビットカウンタ 801力ら出力される移動距離 MCNTを、多ビットコンパレータ 803， 804において、 CPU IZF部 802にセットされた各へッドのインク吐出開始若しくは終了位置のデータと比較する。まず、先頭のブラックのヘッドについて指定されたウィンドウオープンのデータで示された位置にキャリッジ 120力達したときに、ウィンドウオープン信号 0 PWI ND力？ 'Η，（高レベル）になり、同時に 2ビットカウンタ 807がカウントアップされて、ヘッド 103のォ一プン識別信号 OPCNTが 1 H (Ηは 16進数）になる。（ 2ビットカウンタ 807の初期値は 0である。）これにより、多ビットコンパレータ 803の入力がセレクタ 805の入力 1 (先頭から 2番目に配置されているヘッドの位置のデータ）に切り替わり、その結果、ウィンドウオープン信号 OPWI ND力？ 'L' (低レベル）に戻る。次いでキヤリッジ 1 0力⁵先頭へッドの次に配置されている第 2のへッドのオーブン位置に達したときには、ウィンドウオープン信号 OPWI ND 力？ 'Η' になり、同時に 2ビットカウンタ 807が 2 Ηになり、多ビットコンパレータ 803の入力がセレクタ 805の入力 2 (先頭から 3番目に配置されているヘッドの位置のデータ）に切り変わる。その結果、ウィンドウオープン信号 OPWI ND:*^s 'L' に戻る。更にキャリッジ 120が第 3のヘッドのオープン位置に達したときには、ウィンドウオープン信号 OPWI ND力 ^s 'Η' になり、同時に 2ビットカウンタ 807が 3 Ηになり、多ビットコンパレータ 803の入力がセレクタ 805の入力 3 (先頭から 4番目に配置されているへッドの位置のデータ）に切り変わる。その結果、ウィンドウオープン信号 OPWI ND力 'L' に戻る。

ウィンドウクローズ信号 CLWI NDについては、キヤリッジ 120が用紙の終端に近づいたとき、セレクタ 806およびコンパレータ 804により、ウィンドウオーブン信号 0 P W I N Dと同様の動作が進行する。

以上の動作を橾り返すことにより、ウィンドウオープン信号 OPW I XD及びウィンドウクローズ信号 C L W I N Dと、 4つのへッドのうちのどのへッドがオープン又はクローズするのかを識別する信号であるオープン識別信号

OPCNT及びクローズ識別信号 C L C N T生成を行う。これらの識別信号 OPCNTおよび CLCNTは、それぞれデコーダ 809， 810及び AND冋路 81 1〜8 18に入力される。これにより、へッドの識別信号 OP CNTおよび CLCNTに応じて、オープン又はクロ一ズのタイミング信号を各へッド毎に振り分ける動作を行っている。各へッド毎に振り分けられたタイミング信号は、それぞれのタイミングに応じて、 J Kフリップフロップ 81 9〜 822をセット及びリセットして、図 6に示すように、各へッドのウィンドウ信号 WI ND0〜 3を生成している。

次に、図 8に基づいて紙センサ 303及ぴニ値化回路 107の詳細動作を説明する。本実施例における紙センサ 303は、光電的に紙の存在を検出する検出器である。図 8において 1 001はランプ若しくは LED等から構成される発光部、 1002はフォトトランジスタ若しくはフォトダイオード等からなる受光部、 1003はェミッタ抵抗、 1 004はコンパレータを示す。発光部 1001 からの光をへッド 1 03のスキャン時に用紙上に照射し、その反射光を受光部 1 002で受光する。これにより、ェミッタ抵抗 1003の端部に発生した電圧を、コンパレータ 1004にてあるスレツショルドレベルで二値化することにより、用紙の有無検知を行う。用紙の有無の変化を検出したときのリニアセンサ 302 (図 10) のカウント値をモニタすることにより、水平方向のどの位置に、どの大きさの紙がセットされたかの認識を行う。

図 14に、 C PU 1 04により実行される用紙端部検知処理のフローチヤ一トを示す。この用紙端部検知処理は、新たな印字処理（例えば 1文害の印字処理）に先立つて fわれる処理である。

まず、用紙を給紙し（S 14 1) 、その後、キヤリッジ 120とともに紙センサ 303を基準位置から主走査方向 Xに移動させる（S 142) 。この際、図 7 の多ビットカウンタ 80 1でリニァセンサ 302の出力をカウントして、紙センサ 303の出力に基づきまず用紙左端位置力 s検出されるのを待機する（S 14 3) 用紙左端位置が'検出されたとき、その時点の多ビットカウンタ 80 1 (図 7) のデータ Aをリードし、これをメモリ 1 12 (図 1 ) に格納する（S 14 4) 。さらに、キャリッジ 120の移動を継続し、紙センサ 303の出力に基づいて用^端位置が検出されるまで待機する（S 145) 。右端位置が検出された時点で、多ビットカウンタ 80 1のデータ Bをリードし、これをメモリ 1 12 に格納する（S 146) 。

次に、図 1 5に、 CPU 104により実行される印字処理のフローチヤ一トを示す。

まず、用紙のセットカ ^s完了するまで待機する（S 1 51) 。セット完了後、用紙左端位置のデ一タ Aをメモリ 1 12よりリードする（ S 152 ) 。次いで、ユーザにより指定された余白量 Zをリードする（S 1 53) 。この余白量 Zはこの時点では既にメモリ 1 12に格納されている。左右で余白量を変える場合には、左右別々の余白量をリードする。

次に、ユーザにより予め指定された紙種に基づいて、図 4 (b) の関係で決まる余白補正量 C pをテーブル 402よりリードする（S 154) 。ついで、サーミスタ 1 10で検出された環境温度に基づいて、図 4 (a) の関係で決まる余白補正量 C tをテーブル 40 1よりリ一ドする（S 1 55) 。同様に、リフト高さセンサ 1 13で検出されたリフト高さに基づいて、図 4 (c) の関係で決まる余白補正量 C hをテーブル 403よりリードする（S 1 56) 。

そこで、 Q = A+Z + X + C p + C t +C hの値を求め、この値をセレクタ 8 05の入力 0の位置に割り付けるように、 C PU I /F部 802にセットする

(S 157) 。この Qの値は、ブラック（B) へッドの印字開始位置（ウィンドゥオープン位置）に相当する。紙左端位置のデータ Aは 3つの補正値の和 C p + C t +C hにより補正されるので、指定された余白量が高精度に実現される。次に、 Qの値に対して、 Cヘッド補正量 Y l， Μヘッド補正量 Υ2, Υヘッド補正量 Υ3 (図 1 1参照）を別々に加えた値をそれぞれ、セレクタ 805の対応する入力 1， 2, 3の位置に割り付けるように、 CPU I ZF部 802にセットする

(S 1 58〜S 160) 。これらの割り付けた値は、それぞれ、 Cヘッド、 M ヘッド、 Yヘッドの印字開始位置（ウィンドウオープン位置）に相当する。次に、用紙右端位置のデータ Bをメモリ 1 12よりリードする（S 16 1) 。このデータ Bに対して、 R=B— Z+X— C p— C t—C hの値を求め、この値をセレクタ 806の入力 0の位置に割り付けるように、 CPU IZF部 802にセットする（S 162) 。ここで、ステップ S 157と異なり、補正量 C p， C t , C hを減算しているのは、前述したように左右端で用紙の紙端の検出ずれ力方向に生じるからである。なお、前述のように、左右で別々の余 ΰ量が指定された場合、ここでの余量 Ζは先のものと異なるものを用いる。 Rの値は、ブラック（Β) ヘッドの印字終了位置（ウィンドウクローズ位置）に相当する。この場合も、紙右端位置のデータ Βは 3つの補正値の和 C p + C t +Chにより補正されるので、指定された余白量が高精度に実現される。次に、 Rの値に対して、 Cヘッド補正量 Y l， Μヘッド補正量 Υ2, Υヘッド補正量 Υ3 (図 1 1参照）を加えた値をそれぞれ、セレクタ 806の対応する入力 1， 2， 3の位置に割り付けるように、 C PU I ZF部 802にセットする（S 163〜S 16 5) 。これらの割り付けた値は、それぞれ、 Cへッド、 Mへッド、 Yへッドの印字終了位置（ウィンドウクローズ位置）に相当する。

このようにして、 C PU I /F部 802に対するすべてのデータの設定力 ^s終了する。その後、印字処理を開始する（S 166) 。

以上説明したように本発明によれば、 m.,環境温度、用紙と紙センサの距離のいずれかが変化しても、それぞれの情報に応じて紙センサに基づく紙端位置を補正するので、印字の開始位置を適正に制御して常に適正な余白量を確保して印字すること力 ^s可能となる。産業上の利用可能性

本発明は、記録へッドを用紙の搬送方向と直角の方向に走査しながら印字を行う画像形成装置の製造に利用することができる。

Claims

請求の範两

1、記録媒体の搬送方向と直角の方向に走査される、記録へッドを装着するキヤリッジと、

前記記録媒体の搬送方向と直角の方向に走査されたときの出力の変化に基づいて記録媒体の側端を検出する記録媒体検出手段と、

該記録媒 ^出手段の出力変動の要因となる事象の状態を検出する事象状態検出手段と、

該事象状態検出手段の異なる事象の状態に応じて前記記録媒体検出手段の出力を補正するための補正値を格納した補正値格納手段と、

前記記録へッドによる記録時に、前記事象状態検出手段により検出された事象の状態に応じて前記補正値格納手段から対応する補正値を求め、該補正値により前記記録媒^出手段の出力を補正する補正手段と、

を備えた画像形成装置。

2、前記記録媒体検出手段は、外部に光を放射し、その反射光の光量に応じた電気信号を出力する検出器と、該検出器の出力を二値化する二値化回路とにより構成される請求の範囲第 1項に記載の両像形成装置。

3、前記事象状態検出手段は、当該画像形成装置力 s設置された環境の温度を検出する環境温度検出手段である請求の範囲第 1項または第 2項に記載の画像形成装

4、前記事象状態検出手段は、ユーザにより設定された記録媒体の種類を検出する記録媒類検出手段である請求の範囲第 1項または第 2項に記載の画像形成装置。

5、前記事象状態検出手段は、前記記録媒体と前記検出器の間隔を検出する間隔検出手段である請求の範囲第 2項に記載の画像形成装置。

6、前記記録媒体の搬送方向と直角の方向に前記記録ヘッドを走査する際に、少なくとも印字開始位置を定めることにより、へッド走査方向の余白の制御を行う余白制御手段を備え、該余 ΰ制御手段は、前記補正手段により補正された前記記録媒体検出手段の出力を用いて前記余白の制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1〜 5項のいずれかに記載の画像形成装置。

7、前記検出器は前記キヤリッジに固定されていることを特徴とする請求の範囲第 1〜 6項のいずれかに記載の画像形成装置。

8、前記キヤリッジと前記記録媒体との間隔を調整する間隔調整手段を有することを特徴とする請求の範囲第 1 〜 7項のいずれかに記載の画像形成装置。