(57)【要約】【課題】用紙の後端位置検出の精度を向上させることによって、後端印字精度を向上させる。【解決手段】記録用紙搬送用モータ制御をハードウエアとソフトウエアの両方により行う手段を有し、Ｎ（Ｎ：２以上）ステップをモータ制御用ハードウエア回路によって制御し、ＣＰＵはそのＮステップ毎に前記ハードウエア回路から発生される割り込み信号を基に、Ｎステップ刻みでステップのカウントを行うモータ制御方法において、用紙の後端を検出するセンサの検出タイミングにおけるＮステップ内の検出タイミング位置Ｍをレジスタに保存し、後端が検出された際、前記ソフトウエアよって管理しているステップ数と前記レジスタの値を積算することによって、後端検出タイミングにおける正確なステップ数を求める構成である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録用紙搬送用モータ制御をハードウエアとソフトウエアの両方により行う手段を有し、Ｎ（Ｎ：２以上）ステップをモータ制御用ハードウエア回路によって制御し、ＣＰＵはそのＮステップ毎に前記ハードウエア回路から発生される割り込み信号を基に、Ｎステップ刻みでステップのカウントを行うモータ制御方法であって、さらに、用紙の後端を検出するセンサーの検出信号をＣＰＵポートと前記モータ制御用ハードウエア回路の２箇所に接続した形態からなるインクジェット記録装置において、
前記、センサーの検出タイミングにおけるモータ制御用ハードウエア回路内で管理しているＮステップ内の検出タイミング位置Ｍ（Ｍ：  ０＜Ｍ＜Ｎ）を、前記モータ制御用ハードウエア回路内のレジスタに保存することを特徴としたインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記、後端検出センサーによって、後端が検出された際、ソフトウエアによってＮステップ毎に管理しているステップ数と、前記センサーの検出タイミングにおけるＮステップ内の検出タイミング位置Ｍを、前記レジスタから読み出して、前記ソフトウエアによって管理しているステップ数と積算することによって、検出タイミングにおけるステップ数を正確に求めるよう制御することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
記録用紙搬送用モータ制御をハードウエアとソフトウエアの両方により行う手段を有し、Ｎ（Ｎ：２以上）ステップをモータ制御用ハードウエア回路によって制御し、ＣＰＵはそのＮステップ毎に前記ハードウエア回路から発生される割り込み信号を基に、Ｎステップ刻みでステップのカウントを行うモータ制御方法であって、さらに、用紙の後端を検出するセンサーの検出信号がハードウエア回路にのみ接続され、前記検出信号を基に割り込み信号の発生する回路を有し、ＣＰＵにはその割り込み信号によって通知する形態からなるインクジェット記録装置において、
前記、センサーの検出タイミングにおけるモータ制御用ハードウエア回路内で管理しているＮステップ内の検出タイミング位置Ｍ（Ｍ：  ０＜Ｍ＜Ｎ）を、前記モータ制御用ハードウエア回路内のレジスタに保存することを特徴としたインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記インクジェット記録装置は記録ヘッドを用いて記録動作を行うことを特徴とする請求項１およびに請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドはインクを吐出するためのエネルギーとして熱エネルギーを発生する電気熱変換体を含む複数の記録素子を有することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置に関し、特にインクを吐出する記録ヘッドで、記録媒体に対して走査して記録を行う画像インクジェット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発展に伴い、プリンタ装置の技術も飛躍的に進化して来ている。プリンタ装置は画像情報に基づいて用紙上に画像を記録していくよう構成されている。最近、最も注目されているプリンタ装置の記録手段はインクジェット式の記録方法である。インクジェット記録方式は記録ヘッドから用紙にインクを吐出させて記録を行う方法である。その長所は高精細な画像を高速で記録することができ、ランニングコスト、静粛性等、様々な点で他の記録方法よりも優れている点にある。
【０００３】
インクジェットプリンタ装置において、実施例で後述する用紙搬送ローラと排紙ローラは連動して回転するが、プラテン上の用紙に適度なテンションを与えるため、排紙ローラの方が、若干、速く搬送量が設定されている。
【０００４】
そのため、用紙が搬送ローラを抜けた後は、それまでの搬送量よりも早いため、用紙は速く搬送され、用紙の後端部の余白量が大きくなる。さらに、後端部の印字品位が劣化するという問題があった。
【０００５】
この問題を解決する手段として、特開平４−１４８９５８では、後端残り量を検出して、その後端量に応じて搬送量を変化、また、記録手段の記録領域を変化させることによって、用紙の後端においても高精度な印字を行うことを提案している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開平４−１４８９５８では、記録ヘッドによって１行印字が行われる毎に、用紙をその記録ヘッドの印字幅（Ｗ）と同量を送りだされる構成において、用紙の後端から搬送ローラのニップまでの長さを後端残り量（Ｘ）として、前記印字幅（Ｗ）と比較して、
（１）Ｘ≧Ｗの場合
次の用紙搬送動作を行っても用紙は搬送ローラに挟まれていると判断し、搬送ローラによって用紙を印字幅（Ｗ）分搬送する。
【０００７】
（２）０＜Ｘ＜Ｗの場合
Ｘ分の搬送は搬送ローラによって行うが、その後、用紙が搬送ローラを通過した後は、排紙ローラによって用紙を搬送する。
【０００８】
（３）Ｘ≦０の場合
用紙は搬送ローラを通過した状態であるとみなして、排紙ローラのみで搬送を行う。
【０００９】
さらに、上記（２）、（３）のケースにおいては、その後端量に応じて搬送量を変化させ、さらに記録領域もその搬送量に応じて変化させることによって、印字を可能としている。
【００１０】
該特許では、記録を行う印字ヘッドの印字幅（Ｗ）分の用紙を繰り返し搬送させている印字中において、搬送ローラよりも上流にある後端検知センサーが用紙の後端検出した場合、その後端残り量（Ｘ）よって、上記のように、次にどのような搬送制御と印字ヘッドの記録領域制御を行うかを示したことを特徴としたものである。
【００１１】
上記、構成は搬送モータをＣＰＵによって１ステップずつ制御し、そのステップ数もＣＰＵ自身によりカウントアップしていく構成であるため、端検知センサーが用紙の後端検出した時の、その後端残り量（Ｘ）を求めることが容易であった。つまり、ある定形用紙サイズであれば、その搬送を搬送するために必要な全ステップ数は予め分かっているため、その全ステップ数から後端検出した時のステップ数を減算してやれば、後端残り量（Ｘ）分のステップ数が容易に求められる。
【００１２】
しかしながら、最近ではステップモータの制御はＣＰＵではなく、ＡＳＩＣ内に設けられた制御回路によって行われるようになって来た。この理由は、高画質化に伴う停止制御、清音化のため、従来、行われていた２相駆動よりも、細かい分割、例えば、Ｗ１−２相、２Ｗ１−２相、さらにはマイクロステップによって駆動されるようになって来ており、また、搬送速度も印字スピードを高速するために従来に比べて高速になった。そのため、相励磁切り替えタイミングが速くなり、ＣＰＵによるシーケンス制御では間に合わなくなって来た。そのため、ＡＳＩＣ内にモータ制御用の専用ハードウエア回路を設け、メモリ上に展開されている駆動テーブルをＤＭＡにより、ＣＰＵを介さずにモータドライバに設定するような手法が行われるようになって来た。その際のステップ数の管理はハードウエアによっても管理できるがＡＳＩＣのゲート数を削減するため、また、負荷をＣＰＵとＡＳＩＣで分散のためにＣＰＵによってされるのが一般的である。
【００１３】
しかし、あるステップ数をハードウエアによって自動的に進めて、そのステップ数が終了したことを、割り込み信号によってＣＰＵが検知してステップ数をカウントしていく場合、ＣＰＵの管理するステップカウンタは、前記のあるステップ数づつ飛び飛びにカウントアップしていくことになる。
【００１４】
例えば、８ステップ分ハードウエアによってステップを進めている場合、ＣＰＵはその８ステップが終了したことを示す割り込み信号をカウントするため、ＣＰＵは８ステップ刻みでしかステップが分からないことになる。
【００１５】
前記の用紙の後端を検出するたの後端検知センサーは、通常、ＣＰＵのポートに接続されおり、ＣＰＵによって検出を行う。しかし上記構成では、ＣＰＵが後端位置をセンサーにより検出しても、モータのステップ数は上記のようにあるステップ刻みでしか、カウントされていないため、検知した正確なステップ数を求めることはできない。例えば８ステップ分ハードウエアによってステップを進めている場合、ＣＰＵはその８ステップ刻みでしかステップ数を管理されていないので、その範囲内のどこの位置でセンサーが検知したかわからず、８ステップ内の誤差が生じてしまう。
【００１６】
図７は上記の説明による従来のステップ管理タイミングと後端検出方法を具体的に図示したものである。図の上側はＣＰＵによる割り込み処理タイミングであり、また、その矢印の上側にＣＰＵが管理しているステップ数が図示されている。下側はハードウエアによる割り込み発生タイミングを示している。図は８ステップ分をハードウエアによって自動的に進める例を示したものである。ＣＰＵはハードウエア回路に対して、起動をかけるとハードウエア回路は、図示されていないモータドライバに対して自動的に８ステップ分の駆動を行って割り込み信号によりＣＰＵに通知する。ＣＰＵはこの割り込み信号を受けて、ステップカウンタをアップさせるが、８ステップ分はハードウエアによって自動で進めらているため、８ステップとカウントする。ＣＰＵは割り込みを解除して、次の割り込みの待ち状態とする。次の割り込み位置では、再び８ステップ分はハードウエアによって自動で進めらているため、ＣＰＵは１６ステップとカウントする。このようにＣＰＵは８ステップ刻みでしか管理できない。もし、図のように実際には２１ステップの位置で用紙の後端がセンサーにより検出され、ＣＰＵに通知しても、ＣＰＵはステップ数を８刻みで管理されているために１６ステップから２４ステップの範囲においてどのステップで後端が検出されたのか確定できずに、８ステップ以内の誤差が生じてしまう。
【００１７】
従来のインクジェットプリンタでは、用紙の後端検出についてそれほど、厳密ではなかった。これはプリンタの印字するものが文章中心であったため、用紙の端まで印字することがなかったためである。しかし、最近では、インクジェットプリンタの画質が向上したため、写真画像の印刷を行われる場合が多くなって来た。写真画像の場合、用紙の四隅に余白があるのは、外観上好まれない。銀塩写真と同じように余白がない印字することが要求されるようになって来た。そのため、現在、縁無し印字が行われ始めて来た。
【００１８】
そのため、用紙の後端検出の精度は従来に比べて、必要とされるようになって来た。そのため、前述のように、ＣＰＵが介在しないハードウエアによってステップを進めている間に、後端を検知した場合においても、その位置を正確に検出することが必要となって来た。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明では、インクジェット記録装置の用紙搬送用モータ制御をハードウエアとソフトウエアにより行う手段を有し、Ｎ（Ｎ：２以上）ステップをモータ制御用ハードウエア回路によって制御し、ＣＰＵはそのＮステップ毎にそのハードウエア回路から生成される割り込み信号を基に、Ｎステップ刻みでステップをカウントしていくモータ制御方法において、用紙の後端を検出するセンサーの検出信号をＣＰＵポートの他に前記モータ制御用ハードウエア回路に接続する形態を有し、ハードウエア回路によってＮステップ内における前記センサーによる検出ステップ位置Ｍ（Ｍ：  ０＜Ｍ＜Ｎ）を記録し、そのステップ位置Ｍを前記モータ制御用ハードウエア回路内のレジスタに保存することを特徴としたインクジェット記録装置である。
【００２０】
以上の構成によれば、ＣＰＵがＮステップ刻みでハードウエアから出力される割り込み信号を基にＮステップ刻みでステップ数を管理しているあるタイミングで、前記ＣＰＵが用紙の後端検出を行うセンサーにより後端を検出した場合、その検出信号は前記モータ制御用ハードウエア回路に対しても接続されているため、Ｎステップ内における検出ステップ位置Ｍが前記モータ制御用ハードウエア回路内のレジスタに保存されている。従って、ＣＰＵは後端を検出した場合、レジスタ内に保存されている検出ステップ位置Ｍを読み出し、前回のハードウエアの割り込み信号によりＮステップ進めたステップカウンタに対してＭステップ分だけ積算したステップ数が後端検出位置となる。このようにハードウエアによって後端を検出時におけるステップ位置Ｍをハードウエアによって検出しているため正確なステップ位置を求めることができる。また、ステップ位置Ｍを求めるためのカウンタの幅Ｎ個で良いためにハードウエアの規模も低減できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２２】
（全体説明）
図２にインクジェットプリンタの正面からとらえた外覧構成図を示す。ここで、１はプリンタ装置、２はキャリッジである。キャリッジ２は３に示すシャフト軸に支持されて、左右に移動することができる。モータのシャフトに取り付けられたプーリー４と、それと対称位置にあるプーリー５に張架されたタイミングベルト６の一部がキャリッジは接続されており、ＣＲモータの駆動力を伝達する。
【００２３】
図３はプリンタ装置の側面を示した図であり、プラテン７、対構成からなる排紙ローラ８、搬送ローラ９、ピンチローラ１０、記録用紙を積載し、それから１枚づつ用紙をプラテン上に給紙するオートシートフィーダー１１、およびに給紙ローラ１２、後端検出センサー１３、センサー用アーム１４、記録用紙１５で構成されている。図の状態は用紙がオートシートフィーダーからプラテン上に給紙され、かつ後端検知にされていない状態にある。図のようにアームは用紙によって跳ね上げられ、後端検出センサーを横切らない状態となる。この状態において、プラテン上の用紙は給紙ローラおよびに排紙ローラの２つの搬送ローラによって用紙が搬送される。排紙ローラは前述のようにプラテン上の用紙に適度なテンションを加えるために、給紙ローラに比べて若干、早めに回転するように設計されている。
【００２４】
図４は後端検出センサーが用紙の後端を検出した状態を示したものである。図のようにアームは用紙に支持されなくなるため、後端検出センサーを横切る状態となる。この状態から、用紙が排紙ローラによって、プリンタ装置から排紙されるまでに必要な距離は１６で示したＸ１である。
【００２５】
ここで、後端検出センサーが用紙の後端を検出した時点から、用紙が排紙されるまでの用紙の搬送方法には２通り存在する。まず、搬送ローラと排紙ローラの２つの搬送ローラの組み合わせによって、理想的な用紙搬送が行うことができる区間が１７で示したＸ２の区間である。２つ目に給紙ローラを用紙が離れ、排紙ローラのみで用紙の搬送が行われる区間からなる。
【００２６】
図５は用紙が搬送ローラを抜けた状態を示したものである。１８で示したＸ３で示した区間は排紙ローラによってのみ用紙が搬送されるために、排紙ローラと逆側の用紙は何ら支持されていない状態となり、プラテン上の用紙の表面の安定が悪くなる。そのため、このＸ３で示した範囲に印字を行う場合、通常の搬送量よりも少なくし、印字を構成するパス数も多くして、用紙の不安定による画像の乱れを少なくなるようにしている。
【００２７】
図６はプリンタ装置の電気回路構成を示した図である。プリンタ装置はＲＯＭ１９に記憶されているソフトウエアをＣＰＵ２０が読み出し、その命令を実行することによって印字を行う。ＡＳＩＣ２１はプリンタ装置特有の機能をハードウエア化しものであり、画像処理、インターフェイス２２を介してホストコンピュータとの通信、記録ヘッド２３のインク吐出制御、用紙搬送用ＬＦモータドライバ２４の制御、記録ヘッドの走査用のＣＲモータドライバ２５の制御等を行う。２６，２７はそれぞれ、ＬＦモータ、ＣＲモータである。図のモータの組み合わせは、ひとつの例であり、プリンタ装置によって、このモータの数は異なっても良い。ＤＲＡＭ２８はホストコンピュータからの印字データを一時的に保存、画像処理を行う際のテンポラリメモリ、また、印字用データの保存に用いられる。さらにモータ用の駆動テーブルにおいても、ＲＯＭからＤＲＡＭ上にそのデータが展開されて、そのデータをＡＳＩＣのモータコントローラ部からモータドライバにＤＭＡ転送を行うことによって駆動を行う。
【００２８】
また、２９はオートシードフィーダー用センサー（ＡＳＦＳ）であり、このセンサーによって用紙がオートシートフィーダー部のギヤのメカ的な位置合わせを行い、１枚ずつ用紙をプラテン上に送り出すことができる。オートシートフィーダー用センサーは、通常、ＣＰＵのポートに接続されており、ある決められた周期に従って、このポートの状態を観察するか、もしくはポートの変化の状態をポーリングによって観察することによって検出する。
【００２９】
３０は後端検出センサー（ＰＥＳ）である。後端検出センサーは前述のように用紙の後端の検出を行う。従来では、通常、後端検知センサーはＣＰＵポートに接続されており、ある周期毎に検出を行う。具体的にはハードウエアによるＮステップ毎の割り込み時にＣＰＵは後端検知センサーが接続されたポートの状態の観察を行う。この方法の場合は、検出時に前述のようにＮステップ内の検出誤差が生じてしまう。そこで、本実施例では、ＣＰＵポートを観察することによって行う後端検知と、さらに後端検知センサーの出力をＡＳＩＣ内のモータ制御ブロックに接続し、ハードウエアによって検出時のＮステップ内の位置Ｍを確定することによって、正確な後端検出位置を得る。
【００３０】
（実施例１）
図１は本発明の特徴を最も良く示したフローチャートである。フローチャートは印字に伴う用紙の搬送を行っている途中に用紙の後端を検出するまでの状態を示している。図中の左側のフローチャートはＣＰＵによる処理を示しており、また、右側のフローチャートはハードウエアによるＮステップ自動駆動処理を表している。このハードウエアによる駆動は左側のＣＰＵによる処理のステップ３３に相当する。
【００３１】
用紙搬送開始命令がステップ３１で受けると、ＣＰＵはステップ３２でＡＳＩＣに対してＮステップ分の動作を自動で行うためにレジスタに動作設定を行う。ステップ３３では、ステップ３２で設定したレジスタに基づいて、ハードウエアによりＮステップ分駆動をする。このハードウエアの動作は図中の右側のフローチャートを用いて後述する。ステップ３４ではＣＰＵはハードウエアからの割り込み信号を受けつける状態とする。割り込み信号を受け付けた場合は、ステップ３５に進む。ステップ３５ではステップ数をカウントする。前回までの総ステップ数に今回駆動したＮステップ分を足してやることによって、新たに総ステップを求めることができる。このようにして、ＣＰＵはＮステップ刻みでステップ数をカウントしていく。次にステップ３６では後端センサーが接続されているＣＰＵポートの状態をリードすることによって、用紙の後端がセンサーによって検出されたか判定を行う。もし、用紙の後端が検出されない場合は、ステップ３２に戻り、再びＡＳＩＣに対して、次のＮステップ分の駆動のためのレジスタ設定を行う。もし、ステップ３６で用紙の後端が検出された場合は、後述するＡＳＩＣのレジスタに保存されているＮステップ内における検出位置ＭＭを、前回のステップ数に足すことによって、後端検出位置におけるステップ数を、ＣＰＵは正確に検出することができる。次にＡＳＩＣによるハードウエアに処理について説明する。ステップ３３により、Ｎステップ駆動命令がＡＳＩＣに対して実行されると、ＡＳＩＣはステップ３９から起動を開始する。ステップ４０では、Ｎステップをカウントする定数Ｍの値をクリアする。ステップ４１ではＤＲＡＭから駆動データをＤＭＡ受信転送を行い、ステップ４２でモータドライバにそのデータを設定する。ステップ４３では、ステップ数をカウントする。次にステップ４４では、現在のステップ数Ｍが規定のＮステップに達しているか判定をおこなう。ここで、現在のステップ数が、まだ、規定のＮステップに達していなければ、ステップ４１に戻り、再びＤＭＡ転送を行いモータドライバに新たな駆動データを設定する。もし、ステップ４４で、現在のステップ数が規定のステップ数Ｎに到達していれば、ステップ４５において、ＣＰＵに対して割り込み信号を発生してステップ４６で終了する。
【００３２】
また、上記ステップ３９〜４６までのＡＳＩＣによるモータ駆動と並列に、後端位置検出を行う。ステップ４７はＡＳＩＣによるＮステップ駆動が開始した場合に起動する。ステップ４８では、後端センサーからの信号を基に後端を検出したか判定を行う。この後端センサーからの信号は、出力信号のチャタリングの抑制のためにデジタルフィルタを数段入れる等ハードウエア回路を入れておく。ここで、用紙の後端が検出された場合は、その時のステップＭをレジスタＭＭに保存して、ステップ５０で終了する。これによって、Ｎステップ内におけるセンサーの後端検出位置を正確に求めることができる。そして、そのレジスタに保存されている値ＭＭを、ＣＰＵによってステップ３７で、前回のステップ数に積算してやれば、後端が検出されるまでの総ステップ数を正確に求めることができる。また、定形サイズの用紙の後端位置が正確に検出できれば、図４、図５で示した搬送ローラ、排紙ローラに対する後端残り量、つまり、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の距離を正確に求めることができる。
【００３３】
（実施例２）
実施例１では、用紙の後端を検出するセンサーの検出信号を、ＣＰＵのポートとＡＳＩＣ内のモータ制御回路の２箇所に接続していたが、ＡＳＩＣのみに接続し、ＡＳＩＣ内でセンサーの状態が変化したことによって割り込み信号を発生させるハードウエア回路を構成して、この割り込み信号をＣＰＵに通知するような構成にしても良い。この方法によれば、ＡＳＩＣ内部にセンサーの状態が変化したことによって割り込み信号を発生させるハードウエア回路が必要となるが、ＣＰＵのポートを占有することがない。また、図１のフローチャートで説明したようにステップ３６でＮステップ刻みにセンサーの状態をリードする必要がなく、後端検出センサーの割り込みが発生した場合にのみ、ステップ３７で示した計算を行えばよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明では、インクジェット記録装置の用紙搬送用モータ制御をハードウエアとソフトウエアにより行う手段を有し、Ｎ（Ｎ：２以上）ステップをモータ制御用ハードウエア回路によって制御し、ＣＰＵはそのＮステップ毎にそのハードウエア回路から生成される割り込み信号を基に、Ｎステップ刻みでステップをカウントしていくモータ制御方法においても、後端位置を正確に求めることができる。これによって、搬送ローラ、排紙ローラに対する後端残り量を正確に求めることができ、記録用紙の端まで印字が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を最も良く示したフローチャート図
【図２】プリンタ装置正面図
【図３】プリンタ装置側面図
【図４】後端を検知した状態を示した図
【図５】用紙が搬送ローラを抜けた状態を示した図
【図６】プリンタ装置の電気回路構成を示した図
【図７】従来のステップ管理タイミングと後端検出方法を示した図
【符号の説明】
１  プリンタ装置
２  キャリッジ
３  シャフト軸
４  駆動側プーリー駆動側
５  プーリー
６  タイミングベルト
７  プラテン
８  排紙ローラ
９  搬送ローラ
１０  ピンチローラ
１１  オートシートフィーダー
１２  給紙ローラ
１３  後端検出センサー
１４  センサー用アーム
１５  記録用紙
１６  距離Ｘ１
１７  距離Ｘ２
１８  距離Ｘ３
１９  ＲＯＭ
２０  ＣＰＵ
２１  ＡＳＩＣ
２２  インターフェイス
２３  記録ヘッド
２４  ＬＦモータドライバ
２５  ＣＲモータドライバ
２６  ＬＦモータ
２７  ＣＲモータ
２８  ＤＲＡＭ
２９  オートシートフィーダー（ＡＳＦ）センサー
３０  後端（ＰＥ）センサー
３１〜５０  フローチャート上のステップ
【図１】
2004181852.tif 000003
【図２】
2004181852.tif 000004
【図３】
2004181852.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2004181852.tif 000008
【図７】
2004181852.tif 000009