(57)【要約】【課題】用紙先端、用紙幅等を検知する反射型センサがキャリッジに搭載されたインクジェット記録装置において、紙種検知用のセンサを追加することなく、前記反射型センサによって普通紙、コート紙、光沢紙等の紙種の検知を可能にする。【解決手段】反射型センサ２０はフォトダイオードからなる発光部ＰＴと、フォトトランジスタからなる受光部ＰＲからなり、反射型センサ２０から照射した光をプリント紙Ｓで反射させ、反射光の正反射成分と乱反射成分を電気信号に変換し、これを電気的に演算して、アナログ電圧値をリアルタイムで出力する。反射型センサ２０には出力値に対して用紙種毎に閾値が設定され、反射型センサ２０の確定された出力値が閾値と比較されて、普通紙、コート紙、光沢紙等の紙種が判別される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙先端、用紙幅等を検知する反射型センサがキャリッジに搭載されたインクジェット記録装置において、前記反射型センサは該反射型センサの出力値に対する用紙種毎の閾値を有し、前記反射型センサの出力値に基づいて用紙種を判別することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記反射型センサの出力値によって用紙種を判別する際、前記反射型センサの出力値を複数回サンプリングし平滑化処理して値を確定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】
前記反射型センサの出力値によって用紙種を判別する際、前記反射型センサの出力値を周囲温度により補正して値を確定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４】
前記反射型センサの出力値によって用紙種を判別し、該用紙種に適した記録条件を自動で選択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５】
前記反射型センサの出力値によって判別した用紙種と指定した用紙種が異なる場合、記録動作を開始せず、設定した用紙種が異なることをメッセージ表示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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、さらに詳しくは、用紙先端、用紙幅等を検知するキャリッジに搭載された反射型センサを備え、反射型センサの出力値によって用紙種を判別するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットプリンタの画質は著しく向上し、デジタルカメラを用いた写真の品質は銀塩写真に匹敵するまでになっている。画質の品位は、印刷紙（インクの浸透性や紙厚等）と密接に関係するため、目的や用途に応じ様々な紙種が市場へ投入されている。
【０００３】
一般に高品位な画質を得るには、プリンタ側で紙種に合った最適なプリント条件を設定しなければならないが、現状は紙種の自動識別が困難なため、多くの場合、プリンタ側でのメニュー選択により手動で設定している。
【０００４】
従来、紙種検知には反射型センサや遮光型センサを用いることが多い。センサの構成としては、コンパレータ等を内臓させ出力信号をデジタル信号に変換して出力するタイプや、コンパレータ等は内臓せずにアナログ信号を出力するタイプ、または発光側と受光側とペアのセンサを用い、各センサの発光量と検出値を調整するタイプ等が使われていた。
【０００５】
また、特許文献１には、ＯＨＴ検知等の紙種検知を行う複写機やプリンタ等の検知装置に関し、センサのパッケージを大きくすることなく、温度変化等によるセンサ出力値のバラツキを補正し、ＯＨＴと紙以外の紙種の検知を可能にするものであって、センサを発光させる手段と、前記センサから入力された信号をＡ／Ｄ回路の結果を基に閾値を設定するためのＤ／Ａ変換手段と、前記センサから入力された信号と前記Ｄ／Ａ変換手段とで設定された閾値とを比較する手段を備える検知装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機等のような画像形成装置のユニット交換を余儀なくされるようなトラブルの発生を未然に防止することを課題としたものであって、給紙トレイに記録紙が存在する場合には、紙種を検知し、ユーザから画像形成条件の設定入力、画像形成動作の要求が入っているかどうかをチェックし、これらの入力があった時点で画像形成動作を開始し、画像形成動作に引き続き、検出した紙種と設定されている紙種の情報が一致しているかどうかをチェックし、一致していなければ画像形成動作を停止し、紙種が一致しない旨の表示を行い、処理を終える構成の画像形成装置が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１１１４０２号公報
【特許文献２】特開２００３−０２９５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、コンパレータ等を内臓しないタイプのセンサでは、センサ自身の特性のバラツキやマシンの動作ノイズ、周囲温度の変化により出力値が安定しないため、あまり実用的ではない。また、紙種検知用の特別なセンサを用いた場合、センサ自体も高価であり、センサを追加することでキャリッジが大型化してしまい、コストアップにもなってしまう等、それぞれに問題があった。
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、紙種検知用の特別なセンサを追加することなく、さらに、センサ自体のバラツキを抑え、温度変化等による出力値のバラツキを補正し、普通紙、コート紙、光沢紙等の紙種の検知を可能にするインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、紙種を自動で検知することで、ユーザが紙種を設定する無駄を省き、紙種に合った印字モードを自動で選択することにより、より簡単に高品位な画像を出力できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、用紙先端、用紙幅等を検知する反射型センサがキャリッジに搭載されたインクジェット記録装置において、前記反射型センサは該反射型センサの出力値に対する用紙種毎の閾値を有し、前記反射型センサの出力値に基づいて用紙種を判別することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記反射型センサの出力値によって用紙種を判別する際、前記反射型センサの出力値を複数回サンプリングし平滑化処理して値を確定することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記反射型センサの出力値によって用紙種を判別する際、前記反射型センサの出力値を周囲温度により補正して値を確定することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記反射型センサの出力値によって用紙種を判別し、該用紙種に適した記録条件を自動で選択することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記反射型センサの出力値によって判別した用紙種と指定した用紙種が異なる場合、記録動作を開始せず、設定した用紙種が異なることをメッセージ表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、用紙先端、用紙幅等を検知する反射型センサがキャリッジに搭載されたインクジェット記録装置において、前記反射型センサは該反射型センサの出力値に対する用紙種毎の閾値を有し、前記反射型センサの出力値に基づいて用紙種を判別することで、紙種検知用の特別なセンサを追加することなく既存の反射型センサで普通紙、コート紙、光沢紙等の紙種の検知を可能にする。
【００１６】
請求項２の発明によれば、用紙先端、用紙幅等を検知する反射型センサがキャリッジに搭載されたインクジェット記録装置において、前記反射型センサの出力値によって用紙種を判別する際、前記反射型センサの出力値を複数回サンプリングし平滑化処理して値を確定することで、センサ自身の特性値のバラツキを抑え、マシンの動作ノイズ等によるデータの誤認識を防止することができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、用紙先端、用紙幅等を検知する反射型センサがキャリッジに搭載されたインクジェット記録装置において、前記反射型センサの出力値によって用紙種を判別する際、前記反射型センサの出力値を周囲温度により補正して値を確定するので、周囲環境によらず安定した出力値を得ることができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、用紙先端、用紙幅等を検知する反射型センサがキャリッジに搭載されたインクジェット記録装置において、前記反射型センサの出力値によって用紙種を判別し、該用紙種に適した記録条件を自動で選択することで、ユーザが用紙種を設定することなく簡単に用紙種にあった印字モードで印字することができる。
【００１９】
請求項５の発明において、用紙先端、用紙幅等を検知する反射型センサをキャリッジに搭載されたインクジェット記録装置において、前記反射型センサの出力値によって判別した用紙種と指定した用紙種が異なる場合、記録動作を開始せず、設定した用紙種が異なることをメッセージ表示することで、用紙種にあった印字モードを間違いなく選択でき、高品位な画像を出力できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、紙種検知用の特別なセンサを追加することなく、さらに、センサ自体のバラツキを抑え、温度変化等による出力値のバラツキを補正し、普通紙、コート紙、光沢紙等の紙種の検知を可能にするインクジェット記録装置を提供することを目的としてなされたものであって、用紙先端、用紙幅等を検知する反射型センサがキャリッジに搭載されたインクジェット記録装置において、前記反射型センサは該反射型センサの出力値に対し用紙毎に閾値を有し、前記反射型センサの出力値に基づいて用紙種を判別することを特徴とする。このような構成により、用紙先端、用紙幅等を検知する反射型センサがキャリッジに搭載されたインクジェット記録装置において、紙種検知用の特別なセンサを追加することなく既存の反射型センサで普通紙、コート紙、光沢紙等の紙種の検知を可能にすることができる。
【実施例１】
【００２１】
以下、本発明のインクジェット記録装置を図１〜図６に示す実施例１に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例１によるインクジェット記録装置の全体構成を示す側断面図である。図１に示すようにインクジェット記録装置１は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＢｋの各色のインクをそれぞれ収納した４個のインクカートリッジ２と、複数のノズルを有し各インクカートリッジ２からインクが供給される４個の記録ヘッド３と、インクカートリッジ２と記録ヘッド３を搭載したキャリッジ４と、記録紙を収納した給紙トレイ５ａ、５ｂや手差しテーブル６から送られた記録紙を印字部７へ搬送する搬送ベルト８と、印字した記録紙を排紙トレイ９に排出する排出ローラ１０を有する。そして、ホスト装置から送られる画像データを記録紙に印字するときは、キャリッジ４をキャリッジガイドローラ１１に沿って走査しながら、搬送ベルト８で搬送している記録紙に記録ヘッド３のノズルから画像データに応じてインクを噴射して文字や画像を記録する。
【００２２】
図２は、インクジェット記録装置１のキャリッジ４の外観を示す概略斜視図である。図２に示すキャリッジ４内には、反射型センサ２０が取付けられており、通常はこの反射型センサ２０で用紙先端、用紙幅等を検知している。
【００２３】
図３は、本発明の反射型センサが用紙を検出する原理を示す図である。一般的に、光学的反射センサはフォトダイオードからなる発光部ＰＴと、フォトトランジスタからなる受光部ＰＲから構成されている。通常、発光部ＰＴには、赤外線発光ダイオードが用いられ、受光部ＰＲには高感度のフォトトランジスタ等が用いられる。反射型センサ２０は、光学的現象を応用したもので、反射型センサ２０から照射した光をプリント紙Ｓで反射させ、反射光に含まれる正反射成分と乱反射成分を電気信号に変換、これを電気的に演算することにより、光沢度に応じたアナログ電圧をリアルタイムで出力することができる。また、本反射型センサ２０は、５Ｖ単一電源で動作し、出力電圧範囲は０Ｖ〜３.７Ｖ程で、Ａ／Ｄコンバータやマイコン等へ直接接続することができる。
【００２４】
一般的に反射型センサ２０は光学的なセンサであるため、センサ自体のバラツキも含め外来ノイズや周囲温度により影響を受けやすい。そこで、本発明によれば、まず反射型センサ２０の出力値に対してマシン動作ノイズ等によるデータ誤認識を防止するために、以下のローパスフィルタアルゴリズムにて出力値を確定する。
【００２５】
ローパスフィルタ式
適用出力値＝以前の適用出力値×Ａ＋センサ読取り出力値×Ｂ
（但し、Ａ＋Ｂ＝１.０）
上式のＡ、Ｂの係数設定は、ノイズによる検出出力値誤差がより充分小さくなるように一例として、Ａ＝１５／１６、Ｂ＝１／１６とする。
【００２６】
この方式により、ノイズ等で大きな値が検出されても、極力ノイズ成分である値はカットでき、正確な値を取得できる。また、何回か値をサンプリングすることで、センサ自体のバラツキを極力小さくすることもできる。
【００２７】
また、本反射型センサ２０は、周囲温度により出力値が変化する。
図５は、本発明における反射型センサの温度特性を示す図である。周囲温度２５℃を基準（つまり、相対出力値を１００％）として、１０℃で相対出力値が約１０５％、４０℃で約９５％になる。よって周囲温度によりセンサ出力値を常温（２５℃）時の値に補正することで、周囲温度によらず正確な出力値を確定することができる。
【００２８】
図５より、周囲温度をｔ（℃）、相対出力値をｖ（％）とすると、近似式は以下のようになる。
ｖ＝−１／３ｔ＋１０８.３３
【００２９】
上式より、周囲温度ｔ（℃）時の相対出力値ｖ（％）が導き出されるので、周囲温度ｔ（℃）時のセンサ出力値が相対出力値としてどのくらいなのか算出でき、相対出力値１００％の値として補正することができる。たとえば、実際のセンサ出力値の相対出力値が１０３％だとしたら、−３％補正してやることで相対出力値１００％つまり常温（２５℃）の値として確定することができる。
【００３０】
本反射型センサ２０を用いて、一般的にインクジェットプリンタ等に用いられている用紙毎にセンサ出力値を測定したところ、平均で、普通紙が約２.９５Ｖ、コート紙が約３.１５Ｖ、光沢紙が約３.２５Ｖとなった。尚、同じ紙種であっても、種類、メーカー等により若干違いはあると思われるが、実際使用する紙種を最初に測定し校正すれば正確な紙種ごとの出力閾値が選定できる。
【００３１】
図４は、反射型センサの用紙種毎の出力値を示す図である。
図４に示すように、本発明の反射型センサによれば、基本的に反射型センサの確定された出力値により、次に示すように紙種を選別する。但し、これは常温（２５℃）での値である。
普通紙…約２.８０Ｖ以上３.１０Ｖ未満
コート紙…約３.１０Ｖ以上３.２０Ｖ未満
光沢紙…約３.２０Ｖ以上３.３０Ｖ未満
よって、反射型センサ２０に対し、２.８０Ｖ、３.１０Ｖ、３.２０Ｖ、３.３０Ｖのような閾値を設定しておけば、反射型センサの確定された出力値より、普通紙、コート紙、光沢紙等の紙種を判別することができる。
これに対し、従来の通常のセンサにおいては、反射型センサの出力値はアナログ電圧なので、ＡＤ変換してデジタル値としてＣＰＵやマイコン等で処理される。
【００３２】
図６は、反射型センサが用紙種を判別する際の処理を示すフローチャートである。
まず始めに、反射型センサをオンすると（ステップ１）、反射型センサで用紙面を何回かサンプリングし、ローパスフィルタアルゴリズムにて出力値を平滑化処理して値を確定させる（ステップ２）。次に、マシン内に配置された温度を検知するセンサより周囲温度を検出し、その周囲温度よりセンサ出力値を補正する（ステップ３）。この過程を通りセンサ出力値は確定される（ステップ４）。
【００３３】
さらに、このセンサ出力値をＡ／Ｄ変換しデジタル値にした上で（ステップ５）、ＣＰＵ内で用紙毎の閾値電圧をデジタル値にした値と比較し、普通紙、コート紙、光沢紙を選別する（ステップ６，７，８）。また、図６のフローチャートには記載していないが、Ａ／Ｄ変換されたデジタル値が全ての用紙の値以外であった場合は、エラーとしてユーザにわかるようにメッセージ表示するようにすることも可能である。
【００３４】
次に、本発明により判別された用紙種が、ユーザが予め設定した用紙と一致しているかどうかを調べ（ステップ９）、もし用紙種が異なっていた場合、ユーザにメッセージ表示するようになっている（ステップ１０）。そこで、ユーザは設定を変えることができ（ステップ１１，１２）、間違って設定することがないようになっており、用紙種に合った印字モードでより簡単に高品位な画像を出力することができる。
【００３５】
以上のように、本発明では、紙種検知用の特別なセンサを追加することなく、さらに、センサ自体のバラツキを抑え温度変化等による出力値のバラツキを補正し、普通紙、コート紙、光沢紙等の紙種の検知を可能にすることができ、また、紙種を自動で検知できることでユーザが紙種を設定する無駄を省き、紙種に合った印字モードを自動で選択することにより、より簡単に高品位な画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例によるインクジェット記録装置の全体構成を示す側断面図である。
【図２】インクジェット記録装置のキャリッジの外観を示す概略斜視図である。
【図３】反射型センサが用紙を検出する原理を示す図である。
【図４】反射型センサの用紙種毎の出力値を示す図である。
【図５】反射型センサの温度特性を示す図である。
【図６】反射型センサが用紙種を判別する際の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１…インクジェット記録装置、２…インクカートリッジ、３…記録ヘッド、４…キャリッジ、５ａ、５ｂ…給紙トレイ、６…手差しテーブル、７…印字部、８…搬送ベルト、９…排紙トレイ、１０…排出ローラ、１１…キャリッジガイドローラ、２０…反射型センサ、ＰＴ…発光部、ＰＲ…受光部、Ｓ…プリント紙。
【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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【図６】
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