(57)【要約】【課題】  ローラが偏心していても、より高い媒体搬送の精度を出すことが出来、１パス高速印字時にパス間のつなぎ部分の画像の重なりや、画像の空白をなくす。【解決手段】  記録媒体の搬送に支配的なローラの表面に１つまたは複数のエンコーダを配置し、電源オン時につなぎ目のギャップを計測する。【選択図】  図１
2006168900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を受信する機構と、その受信した画像を蓄えるメモリ機構と、画像を形成する記録媒体を搬送する機構を持ち、メモリに蓄えられた画像を記録媒体に形成する手段を持つ画像形成装置において、
記録媒体を搬送する際に記録媒体をはさみ、回転させるローラ上に円に沿って１周分のエンコーダを持つことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、画像形成装置の始動時に、１周分のエンコーダが装着されているローラを定速で回転させ、つなぎ目のギャップを計測することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
画像を受信する機構と、その受信した画像を蓄えるメモリ機構と、画像を形成する記録媒体を搬送する機構を持ち、メモリに蓄えられた画像を記録媒体に形成する手段を持つ画像形成装置において、
記録媒体を搬送する際に記録媒体をはさみ、回転させるローラ上に円に沿って複数の１周分のエンコーダを持つことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３において、複数のエンコーダのつなぎ目が同一直線状に並ばないことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリンタにおける記録媒体の搬送に関するものである。
【０００２】
なお、本発明は一般的なプリント装置のほか、複写機や通信システムを有するファクシミリ、さらに各種処理装置と複合的に組み合わせた産業用記録装置に適用可能な他、捺染装置やエッチングなどの加工装置にも応用することができる。
【背景技術】
【０００３】
ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置として、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等シート状の記録媒体に記録を行うプリンタが広く使用されている。
【０００４】
プリンタの記録方式としては様々な方式が知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等の理由でインクジェット方式が近年特に注目されており、又その構成としては所望される記録情報に応じてインクを吐出する記録ヘッドを装着すると共に用紙等の記録媒体の送り方向と直角な方向に往復走査しながら記録を行なうシリアル記録方式が安価で小型化が容易などの点から一般的に広く用いられている。
【０００５】
近年、パーソナルコンピュータが広く普及し、写真などの高精細で高画質な画像を記録する機会が増えたため、プリンタの記録画像にもより高精細化（高解像度化、高画質化）そして高速化が求められている。インクジェットプリンタなどでは、インク吐出のためのヘッドの往または復のスキャン後にヘッドの１／４長ずつ記録媒体をずらし、合計４回のスキャンで１ヘッド長分の画像を形成する、いわゆる４パススキャンを行って、画像のつなぎ筋、ムラなどを防いでいた。また、ドラフトモードと称して、大体の画像を出力する場合、１回のスキャンで１ヘッド長分の画像を形成する１パスでの画像形成を行っている。その際にローラによる記録媒体の搬送距離の検出は、記録媒体を搬送するローラ、またはローラを回転させるモータ軸上にエンコーダが放射線状に書かれている円盤を装着してそのエンコーダを横切った本数をセンサーで検出し、距離を算出している。また、その際、つなぎスジ、空白を防止するために数ｍｍの重なりを設けて、その重なり部分を間引くことで重なりを目立たなくしていた（特許文献１）。
【特許文献１】特開平７−６０９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例では、高速に画像を形成するために１パスモードで画像を形成すると、「１パスモードで重なりを設け、その重なり部分を間引く」方法は、単純に間引く処理を行うと、人間の眼によってある色は重なりが目立ち、ある色は間引きが目立つという不具合を起こしている。また、色の色彩情報を見ながら間引く処理は処理時間がかかり、また処理する回路規模も大きくなるという不具合を起こしている。また、完全にその重なりを違和感をなくすことはとても困難である。
【０００７】
また、重なり部分をなくして画像を形成しようとすると、パスとパスとの画像のつなぎ目に空白、または画像と画像との重なりがおきないように記録媒体を搬送しなければならない。しかしながら、下記の要因で円盤に放射線状に書かれているエンコーダによる位置決め精度では、スキャンとスキャンの間のつなぎスジの重なりや空白があくといった欠点があった。
（１）構成する画像の解像度が２４００ｄｐｉと非常に細かくなっている。
（２）記録媒体を搬送するローラの中心にローラを回転させる軸を形成する精度が出ない。
（３）記録媒体を搬送するローラが完全な円柱とならず、変形してしまう。
などの欠点により、ローラ表面が完全な円運動をせず、エンコーダがセンサー上を横切る軌跡は完全な円運動となるため、挟み込んで紙などの記録媒体が移動する距離とセンサー上をエンコーダが横切る本数から算出する距離とで違いが出来るために、正確な距離分の記録媒体の搬送をすることが出来なかった。
【０００８】
これらの欠点はより高速に精度の高い高画質な画像を形成する装置の提供を求められている今日、大きな課題となっている。
【０００９】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、構成する形成画像の解像度がより細かくなっても、ローラ軸の位置精度が正確に出なくても、ローラの変形があったとしても、より高速で高画質な画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのために本発明に係る画像形成装置は、次のように構成したものである。
【００１１】
画像を形成するプリンタにおいて、記録媒体の搬送に支配的なローラの表面の円周上にエンコーダを配置し、電源オン時につなぎ目のギャップを計測する手段を設ける。
【００１２】
また、記録媒体の搬送に支配的なローラの表面の円周上に複数のエンコーダをそのつなぎ部が１列に並ばないように配置し、電源オン時につなぎ目のギャップ、各エンコーダ間のスリット間距離を計測する手段を設ける。ことにより、ローラの軸が正確に中心になくても、また、ローラ自身が正確な円柱でなくても、より高い媒体搬送の精度を出すことが出来、１パス高速印字時にパス間のつなぎ部分の画像の重なりや、画像の空白をなくす画像形成装置の提供にある。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、記録媒体の搬送に支配的なローラの表面にエンコーダを配置し、電源オン時につなぎ目のギャップを計測することにより、ローラの軸が正確に中心になくても、また、ローラ自身が正確な円柱でなくても、より高い媒体搬送の精度を出すことが出来る。
【００１４】
また、記録媒体の搬送に支配的なローラの表面に２つのエンコーダを配置し、そのつなぎ部の位置を同一ライン上に並ばないようにすることで、ローラの軸が正確に中心になくても、また、ローラ自身が正確な円柱でなくても、より高い媒体搬送の精度を出すことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本画像形成装置であるプリンタの構成を表すブロック図である。５はＬＡＮケーブル、ＵＳＢケーブルに代表される通信線で、この通信線を通して、操作者が操作するコンピュータと画像やデータのやり取りを行う。１７はプリンタの筐体を示す。この筐体の中に電気制御部やインク、モータ、給紙カセット、紙搬送ガイドが収められている。１はプリンタを構成する各デバイスを制御するＣＰＵであり、２はプリンタを制御するために必要な作業データ、画像データなどが格納されるＳＤＡＲＡＭなどに代表される揮発性のメモリである。３はプリンタを制御する１のＣＰＵのプログラムや各種パラメータが格納されているフラッシュＲＯＭに代表される不揮発性メモリである。４は本プリンタと外部のコンピュータとを接続するＬＡＮ、ＵＳＢなどに代表される通信インタフェース制御回路である。１６は各デバイスとＣＰＵとを接続するローカルバスでこのバスを通して、各デバイスへの制御や、画像データのやり取りなどを行う。１１はインクを吐出するインクノズルが複数、１列に並んだノズル列が複数あるインクヘッドである。このインクヘッド上に４色分のインクカートリッジを搭載し、そのインクと各ノズル列とが接続され、各ノズルにＯＮ／ＯＦＦ信号を与えることで各ノズル独立にインクを吐出する。このインクヘッドを１２のキャリッジモータでインクヘッドを走査方向に動かしながら、インクを吐出することにより、記録媒体に画像を形成する。１２はキャリッジモータで、１１のインクヘッドを搭載しているキャリッジを記録媒体の走査方向に往復させる。１３はラインフィードモータで、記録媒体の給紙、搬送、排紙を行う。１４は紙の搬送経路上にある複数のセンサーで紙がどこを通過しているかを検知するものである。１５は紙を搬送する上で最も支配的なローラの円周上に搭載した２本のエンコーダとそのエンコーダを検知する２個の反射型光センサーで、白地に黒の線が一定間隔、ここでは６００ｄｐｉ間隔に引かれているものであり、つなぎ目部分のみ、線の間隔が一定間隔より短くなっている可能性があり、このつなぎ目が２本のエンコーダで並ばないように配置したものである。１２のキャリッジモータと１３のラインフィードモータと１４のセンサーと１５のエンコーダと１１のインクを吐出する機構とを組み合わせて、記録媒体である紙に画像を形成する。６は１１のインクヘッドを制御するインクヘッドコントローラであり、このコントローラで形成する画像に基づいての各ノズルのインク吐出の有無、吐出タイミングを制御する。７は１２のキャリッジモータを制御するＰＷＭ回路を含んだモータドライバであり、１１のインクヘッドを往復方向に加速、定速、減速制御を行うものである。８も同様に１３のラインフィードモータを制御するＰＷＭ回路を含んだモータドライバであり、記録媒体である紙の給紙、搬送、排紙を制御するものである。９はセンサー検知回路で１４のセンサーの状態、およびセンサーの変化を１のＣＰＵに通知するものである。１０は１５のエンコーダセンサーから出力された信号から、ローラの回転位置の検出、記録媒体の搬送距離の算出などを行うセンサー判別＆制御回路である。
【００１７】
図２は紙搬送に最も支配的なローラ周辺を表した図である。２０は画像形成後の紙押さえであり、紙の浮き上がりを防止する。２１は１１のインクヘッドであり、このインクヘッドを１２のキャリッジモータで記録媒体上に往復させながら、インクヘッド上に搭載されているインクを吐出する事により、記録媒体上に画像を形成する。２２は記録媒体である紙である。２３は画像形成前の紙押さえであり、紙の浮き上がりを防止する。２６は紙搬送に最も支配的なローラで２２の紙を滑ることなく、ローラの回転に値する距離分、紙を搬送する。２５、２８は２６のローラ表面の円周上に配置した２本のスリットが等間隔に配置されたエンコーダであり、それぞれＡエンコーダ、Ｂエンコーダと表している。この拡大図を３０から３５に示している。２４、２７はそれぞれ２５、２８のエンコーダのスリットが横切ったことを検知するセンサーで反射型光センサーで構成されている。３１、３４はローラの表面の円周上に配置したエンコーダフィルムであり、白地の背景にスリットが刻まれている。３０、３３はエンコーダ上に一定間隔に配置してあるスリットであり、３２、３５はこのスリットのつなぎめで、この部分のみスリット間の距離が短くなっている。このつなぎ部が同一線上に並ばないようには位置されている。Ａエンコーダのつなぎ部からＢエンコーダのつなぎ部までの間をＣゾーンとし、Ｂエンコーダのつなぎ部からＡエンコーダのつなぎ部までの間をＤゾーンとする。
【００１８】
図３は本実施例で用いるデータを格納するレジスタ、カウンターを表した図である。これらは１０のエンコーダ制御回路の中に入っている。５０はＡエンコーダのつなぎ部を基準にＢエンコーダの位置を格納するレジスタ、５１はＡエンコーダの１周のスリットの本数を格納するレジスタ、５２はＡエンコーダのつなぎ部分のスリット間隔の距離を格納するレジスタ、５３はＢエンコーダのつなぎ部分のスリット間隔の距離を格納するレジスタ、５４は２５のＡエンコーダのつなぎ部以外のスリット間の距離を格納するレジスタでこのレジスタ値は、エンコーダのスリット間隔がデフォルトで入力されている。５５はＣゾーンのＡエンコーダのスリットとＢエンコーダのスリットとの距離を格納するレジスタであり、５６はＤゾーンのＡエンコーダのスリットとＢエンコーダのスリットとの距離を格納するレジスタである。５７はＡエンコーダのつなぎ部を０とし、スリットをよぎるたびに、カウントアップし、１周した所、即ち５１のエンコーダスリット本数に達したときに、クリアされるカウンターである。５８は紙搬送距離カウンターでエンコーダ検出がローラーのＣゾーンでは、Ａエンコーダのスリットをよぎった場合には、（５４のエンコーダ間隔−５５のＣゾーンのＡＢのスリットずれ量）を加算し、ＣゾーンでＢエンコーダのスリットをよぎった場合には、（５５のＣゾーンのＡＢのスリットずれ量）を加算する。また、エンコーダ検出がローラーのＤゾーンでは、Ａエンコーダのスリットをよぎった場合には、（５４のエンコーダ間隔−５６のＤゾーンのＡＢのスリットずれ量）を加算し、ＤゾーンのＢエンコーダのスリットをよぎった場合には、（５６のＤゾーンのＡＢのスリットずれ量）を加算する。ことで、紙搬送距離を検出している。５９は紙搬送停止位置レジスタで５８の紙搬送距離カウンターがこのレジスタにかかれている数字以上になった場合に、１３のラインフィードモータを停止する。
【００１９】
図４は図１のプリンタ内部の制御フローチャートである。図４のフローチャート及び図２のプリンタ構成ブロック図を用いて、１のプリンタプログラムの制御内容を説明する。Ｓ１０でプリンタの電源ＳＷがＯＮされているかを判断する。電源ＳＷがＯＮされている場合には、Ｓ１１に進む。Ｓ１１でＣＰＵはプログラムのロード、レジスタの初期化、各デバイスの初期化、メモリのクリアなどＣＰＵが制御を開始するための初期化処理を行う。Ｓ１２に進み、２５のローラの遅い回転を１３のモータを用いて行う。ゆっくりと加速し、定速の低速回転を行う。Ｓ１３で２６のローラが定回転で回転をはじめたかを判断する。この判断は２５のエンコーダ信号のスリットをよぎる時間間隔が、つなぎ部の一部を除いて、ほぼ一定間隔になっているで行う。定回転にローラが回っていると判断した場合には、Ｓ１４に進み、Ａエンコーダについて、極端にエンコーダスリットをよぎる時間間隔が短くなっている部分、すなわち、つなぎの部分であるかどうかを判断する。つなぎ部でない場合には、Ａエンコーダのスリットをよぎるたびに５７のローラ回転位置カウンターをカウントアップする。つなぎ部分である場合には、Ｓ１５に進む。Ｓ１５で現在の位置を原点として、５７のローラ回転位置カウンターに０を代入し、Ｓ１７に進む。Ｓ１４でつなぎスジでないと判断した場合、Ｓ１６に進み、１周以上回転したかどうかを判断する。一周以上回転した場合には、つなぎ部がないとして、Ｓ１７に進む。一周以上回転していない場合には、ふたたびＳ１４にもどる。Ｓ１７に進み、Ｂエンコーダについて、極端にエンコーダスリットをよぎる時間間隔が短くなっている部分、すなわち、つなぎの部分であるかどうかを判断する。つなぎ部分である場合には、Ｓ１８に進む。つなぎ部分でない場合には、エンコーダ間隔の距離とＡエンコーダの２つの隣り合わせのスリット間をよぎると時間差とＡエンコーダのスリットとＢエンコーダのスリットとの間をよぎる時間差から５５のＣゾーンのＡエンコーダとＢエンコーダのスリット間隔の距離を算出する。Ｓ１８で５０のＢエンコーダのつなぎ位置を現在の５７のローラ回転位置カウンターの値を代入する。エンコーダ間隔の距離とＡエンコーダの２つの隣り合わせのスリット間をよぎると時間差とＡエンコーダのスリットとＢエンコーダのスリットとの間をよぎる時間差から５６のＤゾーンのＡエンコーダとＢエンコーダのスリット間隔の距離を算出する。Ｓ１９に進み、ローラが一周したかどうかを判断する。Ｓ２１で通信線５を経由して、コンピュータからの画像形成指示が来ているかどうかを判断する。Ｓ２１で印刷指示がきていない場合には、Ｓ２３に進み、電源ＳＷが押され、電源オフが指示されたかどうかを判断する。電源オフが指示された場合、このフローチャートは終了となる。電源オフが指示されていない場合には、Ｓ２１に戻る。Ｓ２１で印刷指示がきている場合には、Ｓ２２に進み、１３のラインフィードモータを用いて給紙カセットから紙を給紙する。Ｓ２４に進み、コンピュータから送出された画像の１パス分を２の揮発性メモリに格納する。Ｓ２５に進み、１１のインクヘッドを動かしながら、画像データに沿ってインクノズルをオンオフすることにより、１パス分の記録媒体上に画像を形成していく。Ｓ２６でＳ２５で形成した画像が最終パスであるかどうかを判断する。最終パスである場合、Ｓ２８に進む。最終パスでない場合にはＳ２７に進む。Ｓ２７に進んだ場合には、後述する図５のフローチャートに従って、１パスの距離分の記録媒体の搬送を行い、Ｓ２５に戻る。Ｓ２８に進んだ場合には、４２のラインフィードモータで記録媒体を排紙し、Ｓ２１に戻る。
【００２０】
図５は記録媒体を１パス分、搬送する制御を表したフローチャートである。Ｓ３０で図３にある各レジスタを図４のフローチャートに従って設定する。Ｓ３１で現在の５８の紙搬送距離カウンターの値に１パス分の距離を加算して、５９の紙搬送位置割り込み発生レジスタに設定する。Ｓ３２に進み、Ａエンコーダのスリットまたは、Ｂエンコーダのスリットをよぎったかどうかを１０のセンサー判別＆制御回路で判別する。スリットをよぎっていない場合にはＳ３２に戻る。よぎった場合にはＳ３３に進み、その部分がエンコーダのつなぎ部分であるかどうかを判断する。つなぎ部である場合にはＳ３４に進む。つなぎ部でない場合にはＳ３５に進む。Ｓ３４では、Ａエンコーダのつなぎ部分であった場合、５７のローラ回転位置カウンター値に０を代入する。Ｓ３６に進み、紙搬送距離カウンターにＳ３２でよぎったスリットのつなぎ部間隔距離（５２または５３）を加算し、Ｓ３８に進む。
【００２１】
Ｓ３５では、Ａエンコーダのつなぎ部分であった場合、５７のローラ回転位置カウンター値を１つインクリメントする。Ｓ３７に進み、紙搬送距離カウンターにＳ３２でよぎったスリットによってスリット間の距離を加算し、Ｓ３８に進む。すなわち、Ｓ３２でよぎったスリットがローラのＣゾーンでは、Ａエンコーダのスリットをよぎった場合には、（５４のエンコーダ間隔−５５のＣゾーンのＡＢのスリットずれ量）を加算し、ＣゾーンでＢエンコーダのスリットをよぎった場合には、（５５のＣゾーンのＡＢのスリットずれ量）を加算する。また、エンコーダ検出がローラのＤゾーンでは、Ａエンコーダのスリットをよぎった場合には、（５４のエンコーダ間隔−５６のＤゾーンのＡＢのスリットずれ量）を加算し、ＤゾーンのＢエンコーダのスリットをよぎった場合には、（５６のＤゾーンのＡＢのスリットずれ量）を加算する。Ｓ３８に進み、５８の紙搬送距離カウンターが５９の紙搬送位置割り込み発生レジスタにかかれている数字以上になって、１３のラインフィードモータを停止させる位置にきているかどうかを判断する。停止させる位置にきていない場合には、Ｓ３４に戻る。停止させる位置にきている場合には、Ｓ４１に進み、１のＣＰＵに対して１パス分の距離移動したとして、１３のラインフィードモータを停止させ、Ｓ３３に戻る。
【００２２】
このような一連の処理を行うことにより、より正確に紙の搬送を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施例のプリンタの構成を表すブロック図。
【図２】紙搬送に支配的なローラの周辺部の図。
【図３】エンコーダセンサーの判別＆制御回路内のレジスタ、カウンターを表した図。
【図４】プリンタ内部の制御フローチャート図。
【図５】紙搬送の制御フローチャート図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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