記録装置及び記録方法
【課題】記録媒体のエッジ検出の高速化および高精度化が可能な記録装置および記録方法を提供する。
【解決手段】高速、高精度で記録媒体のエッジ位置を検出可能なエッジセンサによって、印刷中に記録媒体の両端のエッジ位置を取得し、スキューや記録媒体の伸縮をリアルタイムで認識する。この情報に基づき再計算された作画領域に基づいて印刷動作を行うことで、記録媒体のスキューや伸び縮み、ロール状の記録媒体の巻きずれ等があっても記録媒体の所定の領域に作画が可能となり、印刷精度の向上を図ることが可能になる。
【解決手段】高速、高精度で記録媒体のエッジ位置を検出可能なエッジセンサによって、印刷中に記録媒体の両端のエッジ位置を取得し、スキューや記録媒体の伸縮をリアルタイムで認識する。この情報に基づき再計算された作画領域に基づいて印刷動作を行うことで、記録媒体のスキューや伸び縮み、ロール状の記録媒体の巻きずれ等があっても記録媒体の所定の領域に作画が可能となり、印刷精度の向上を図ることが可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体の搬送方向と直行する方向に印刷ヘッドを走査させながら印刷を行う記録装置および記録方法に関する。特に記録媒体のエッジの検出をする記録装置、記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録媒体である記録用紙を縦方向に間歇的に送っていくとともに、印刷ヘッドを横方向にスキャン（走査）させながら印刷を行っていくインクジェットプリンタが知られている。
【０００３】
このプリンタには、記録用紙の横幅を検出したり、記録用紙の横方向のズレ（スキュー）を検出したりするために、プラテン上にセットされた記録用紙の横方向のエッジすなわち左右のエッジを検出するエッジ検出装置が設けられている。
【０００４】
また、印字前に記録用紙のエッジ位置を検知し、作画開始地点を記録用紙端から一定の距離に保つようにしている。
【０００５】
また印字動作中、一定周期でエッジを検知することで、横方向のズレ（スキュー）がないかどうかを監視し、スキューが発生した場合には印刷動作を中断するか否かをユーザーにオペレーションパネル上で選択させるようにしている。
【０００６】
ここで、従来のエッジ検出装置について簡単に説明する。
エッジ検出装置には、反射型フォトマイクロセンサなどのエッジ検出用フォトセンサが、プラテンと対向するように、キャリッジに設けられている。
【０００７】
エッジ検出装置は、フォトセンサが、プラテン上にセットされた記録用紙と対向する状態で記録用紙のエッジを横切るように、キャリッジを横方向にスキャンさせ、記録用紙の反射光量と記録用紙から外れた位置にあるプラテン上の無反射テープの反射光量との違いによりフォトセンサのセンサ出力が所定のしきい値以下に変化した点を、記録用紙のエッジとして検出していた。
【０００８】
具体的にはエッジ検出装置内のＣＰＵが、フォトセンサのセンサ出力を所定周期（たとえば１０ｍｓ周期）で取得し、そのセンサ出力と所定のしきい値とを比較して、記録用紙のエッジを検出していた。
【０００９】
このほか特開２００７−２１０７４７号公報には、印字中でもエッジ検知が可能となるように、記録用紙のエッジを横切る際のフォトセンサからのステップ応答をＡＣ結合し微分波形とし、オペアンプで増幅、フィルタリングした後にその微分波形をコンパレータで検波する提案がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２１０７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし従来の方法では、フォトセンサのセンサ出力が所定周期（たとえば、１０ｍｓ周期）で取得されていたため、キャリッジの移動速度が速くなるにつれて、所定周期の間にフォトセンサが移動する距離が長くなる。よって、キャリッジの移動速度が速くなるにつれて、エッジの検出精度が低下してしまう。
【００１２】
このため、従来のエッジ検出装置付きプリンタは、記録用紙のエッジを検出する際、キャリッジの移動速度を印字時の移動速度より遅くして、エッジ検出の精度を保っていた。よって、印字中に高速でキャリッジを移動しながらエッジ検知を行うことができず、スループットの低下とチェック頻度の低下が生じていた。
【００１３】
また、プラテン上の無反射テープでの反射光の受光レベルと、記録用紙での反射光の受光レベルとを、受光レベルそのものでしきい値と比較するため、これらの受光レベル差が小さいと（例えば、記録用紙がトレーシングペーパの場合）、それらの受光レベルとのしきい値との差が小さくなり、記録用紙のエッジ検出が正確に行えなくなってしまう。
【００１４】
また、センサ自体に感度ばらつきがあり、これを吸収するためにセンサの発光電流や受光感度を可変とすると、これらを選択するのに時間がかかってしまう。
【００１５】
また、複数の印刷成果物を並べて貼り付けるようなタイリングと呼ばれる施工をする場合には、長時間の印字中にスキューや記録用紙の伸び縮み（各種ヒータに熱せられることで記録用紙は膨張、収縮する）や、そもそもロール状態での記録に巻きずれがあったりすると、各印刷成果物間において、作画開始地点とともに記録用紙幅に対する作画領域もずれてしまい、貼り合わせたときの画像がずれる問題を生じてしまう。
【００１６】
また、スタガ配置などと呼ばれる、記録用紙の送り方向に印刷ヘッドをずらした配置をとる場合には、先行する印刷ヘッドによる作画によって記録用紙が伸びてしまい、後続する印刷ヘッドによる作画において着弾位置がずれてしまう場合がある。結果的に各色間で着弾位置がずれてしまうことから、画質不良を招いてしまう。
【００１７】
また、一定周期でスキューを監視する場合、ある時点の監視から次の時点での監視までの間に大きく記録用紙がスキューし、作画領域がずれてしまう場合があるため、スキューの監視はリアルタイムに行うことが望ましい。
【００１８】
スキューの監視によってスキューが検知された場合に、ユーザーにオペレーションパネル上で印刷動作を中断するか否かを選択させる方式だと、常にユーザーがプリンタの動作を監視していなければならず、無人の夜間運転などができない。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の記録装置は、自己の検出領域に前記記録媒体がある場合に、第１レベルの信号を出力し、該検出領域に該記録媒体がない場合に該第１レベルと異なる第２レベルの信号を出力するセンサと、前記センサの検出領域が前記記録媒体のエッジを横切るように、前記センサを搬送する搬送部と、前記センサが出力した信号のレベルが変化したときに変化検知信号を出力する出力発生部と、前記出力発生部が出力した変化検知信号の変化に基づいて、前記記録媒体のエッジを検知するエッジ検知制御部と、前記センサの位置を検出する位置検出手段と、検知された前記記録媒体の左右のエッジと前記位置検出手段によって検出する位置に基づいて前記記録媒体幅と該幅の変化量を計算し、該幅に基づいて前記記録媒体上への作画領域を計算する作画領域計算部と、計算された前記作画領域に対して前記変化量に基づいて印刷動作を行う印刷制御部と、を含む。
【００２０】
また、本発明の記録装置の作画領域計算部は、前記記録媒体の前記エッジから一定の距離を保つように前記作画領域を計算することを特徴とする作画領域計算部を含むことができる。
【００２１】
また、本発明の記録装置の作画領域計算部は、前記記録媒体幅に基づき、前記記録媒体の左右方向の一定の範囲内を保つように前記作画領域を計算する作画領域計算部を含むことができる。
【００２２】
また、本発明の記録装置の印刷制御部は、前記作画領域計算部によって計算された前記作画領域が初期状態から変化した場合に、前記作画領域に対して所定のドットを重複することで増やすか、間引きすることで減らすことによって、前記記録媒体の作画領域幅を変化させる印刷動作を行う印刷制御部を含むことができる。
【００２３】
また、本発明のエッジの検知は、前記記録媒体の搬送方向の異なる地点のエッジを同時に検知するため、前記センサを複数個、前記異なる地点のエッジが検知可能な箇所に設置することができる。
【００２４】
上記発明によれば、記録媒体のエッジは、変化検知信号に基づいて検出される。
変化検知信号は、センサが出力した信号のレベルが変化したときに出力される。このため、センサが記録媒体を検出したときと検出していないときの、センサの出力信号レベル差が小さくても、センサが記録媒体のエッジを検出したときに、変化検知信号は出力される。よって、従来、センサの出力信号のレベル差が小さいために検出できなかった記録媒体のエッジを検出することが可能となる。
【００２５】
また、センサの出力信号レベルは、センサの検出領域が記録媒体のエッジを横切るときに変化し、また、その横切る速度が速くなるほど、そのレベルの変化の割合が大きくなる。このため、センサの検出領域が記録媒体のエッジを横切る速度が速くなっても、記録媒体のエッジを検出することが可能となり、エッジ検出の高速化を図ることが可能になる。
【００２６】
また、本発明の記録方法は、記録媒体に印刷を行う印刷ヘッドと、検出領域に前記記録媒体がある場合に第１レベルの信号を出力し、該検出領域に前記記録媒体がない場合に該第１レベルと異なる第２レベルの信号を出力するセンサを含む記録装置の記録方法であって、前記センサの検出領域が前記記録媒体のエッジを横切るように、前記センサおよび前記印刷ヘッドを搬送する搬送ステップと、前記センサが出力した信号のレベルが変化したときに変化検知信号を出力する出力発生ステップと、前記変化検知信号の変化に基づいて前記記録媒体のエッジを検出するエッジ検出ステップと、前記エッジ検出に基づいて前記印刷ヘッドを制御する制御ステップと、検知された前記記録媒体の左右端のエッジに基づいて前記記録媒体上の作画領域を計算する作画領域計算ステップと、前記エッジ検出に基づいて前記記録媒体の幅の変化量を計算する変化量計算ステップと、計算された前記作画領域と前記変化量に基づいて印刷動作を行う印刷制御ステップと、を含む。
【００２７】
上記発明によれば、記録媒体のエッジを高速かつ高精度で印刷動作中に検出でき、それにより記録媒体の所定の位置に精度よく印刷を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、記録媒体のエッジは、センサが出力した信号のレベルが変化したときに出力される変化検知信号に基づいて検出されるので、センサの出力信号のレベル差が小さいために検出できなかった記録媒体のエッジを検出することが可能となり、また、センサの検出領域が記録媒体のエッジを横切る速度が速くなっても、記録媒体の表面状態に左右されず、不意の外乱光などの影響を受けずに、記録媒体のエッジを検出することが可能となる。さらに、印刷中に検知した記録媒体の左右のエッジから作画領域を随時計算することで、記録媒体のスキューや伸び縮み、ロール状の記録媒体の巻きずれ等があっても記録媒体の所定の領域に作画が可能となり、印刷精度の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態のプリンタ装置の主要構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、プリンタ装置の用紙搬送機構の一例を示した構成図である。
【図３】図３は、プリンタ装置のエッジ検出機構の一例を示したブロック図である。
【図４】図４は、バンドパスフィルタの信号通過帯域の設定例を説明するための説明図である。
【図５】図５は、印刷開始当初の用紙のエッジ位置を示した図である。
【図６】図６は、スキュー等によってずれた場合の用紙のエッジ位置を示した図である。
【図７】図７は、伸縮等が合った場合の用紙のエッジ位置を示した図である。
【図８】図８は、用紙の伸縮が無い場合の作画領域のドットを示す図である。
【図９】図９は、用紙が伸びた場合に作画領域でドットを追加して作画することを示す図である。
【図１０】図１０は、用紙が縮んだ場合に作画領域でドットを間引いて作画することを示す図である。
【図１１】図１１は、記録装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】図１２は、印刷ヘッドをスタガ配置した場合のキャリッジの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態のプリンタ装置の主要構成を示すブロック図である。
図１において、プリンタ装置１は、例えばＡ１判やＡ０判ならびに大判ロール紙など、大判の用紙（記録媒体）を縦方向に間歇的に送っていくとともに、インクをドット噴射する印刷ヘッド６０を横方向にスキャン（走査）させながら印刷を行っていく大判用紙用のインクジェットプリンタである。
【００３１】
プリンタ装置１は、ＣＰＵ１０と、紙送りモータドライバ２０と、紙送りモータ２１と、キャリッジ制御モータドライバ３０と、キャリッジ制御モータ３１と、エッジセンサ４０と、センサ制御回路４５と、印刷ヘッド６０と、ヘッド制御部６５とを含む。
【００３２】
ＣＰＵ１０は、プリンタ装置１の全体的な制御を司る。ＣＰＵ１０に接続されたメモリにプログラムが格納され、このプログラムにしたがってＣＰＵ１０が動作し、プリンタ装置１を制御する。紙紙送りモータ２１は、記録媒体である用紙を縦方向に送るための駆動部である。モータドライバ２０は、モータ２１の駆動を制御する。印刷ヘッド６０は、インクのドットを噴射して印刷を行う。ヘッド制御部６５は、印刷ヘッド６０からのインクのドットを噴射させる。キャリッジ制御モータ３１は、搬送部の一例であり、印刷ヘッド６０およびエッジセンサ４０を横方向に送る。モータドライバ３０は、キャリッジ制御モータ３１の駆動を制御する。
【００３３】
エッジセンサ４０は、自己の検出領域に用紙がある場合に第１レベルの信号を出力し、また、その検出領域に用紙がない場合には第１レベルと異なる第２レベルの信号を出力する。エッジセンサ４０は、例えば、用紙からの反射光、およびプラテン上の一領域に設置された無反射テープからの反射光を検出するフォトセンサなどである。センサ制御回路４５は、エッジセンサ４０が出力した信号を処理する。
【００３４】
印刷制御部５５は、図示しないホストＰＣからの印刷データを印刷データ格納メモリ５０に格納し、また必要に応じて読み出す。また、読み出した印刷データを印刷ヘッド６０に入力できるデータ列に変換し、エッジセンサ制御回路４５によって検知されたエッジ位置に基づき計算された作画領域に応じて加工したのち、ヘッド制御部６５へ転送する。
【００３５】
図２は、印刷ヘッド６０の搬送系の機構を示した模式図である。なお、図２において、図１に示したものと同一のものには同一符号を付してある。
【００３６】
図２において、印刷ヘッド６０は、横方向にスライド可能に構成されているキャリッジ７０に取り付けられて、キャリッジ７０が横方向にスライド移動されることでプラテン５３およびプラテン５３上にセットされた用紙５の上方を横方向にスキャン移動する。
【００３７】
また、キャリッジ７０の側端には、エッジセンサ４０が、その検出方向をプラテン５３側に向けた状態で取りつけられ、印刷ヘッド６０とともにスキャン移動する。
【００３８】
キャリッジ７０は、搬送部を構成する搬送ベルト機構７１のスチールベルト７２に固着され、搬送ベルト機構７１の駆動プーリ７３がキャリッジ制御モータ３１により回転され、タイミングベルト７９、従動プーリ７４を介して横方向にスライド移動する。
【００３９】
また、キャリッジ７０には、移動量を検出するためのリニアセンサ７５が設けられ、リニアセンサ７５は、キャリッジ７０の移動方向に沿って固定的に配接されているリニアスケール７６の検出溝を検出し、その検出溝をカウントしていくことで、キャリッジ７０の移動量を検出する。
【００４０】
リニアセンサ７５からの検出出力（カウント値）は、キャリッジ制御モータ３１のモータドライバ３０、および、印刷ヘッド６０のヘッド制御部６５に入力され、キャリッジ７０の移動量制御に使用されたり、印刷ヘッド６０のインク噴出タイミングの制御に使用されたりする。
【００４１】
図３は、プリンタ装置１内のエッジ検出機構、具体的には、エッジセンサ４０とセンサ制御回路４５とＣＰＵ１０の一例を示したブロック図である。なお、図３において、図１、ないし図２に示したものと同一のものには同一符号を付してある。
【００４２】
エッジセンサ４０は、発光素子４０ａと、光センサ４０ｂとを含む。センサ制御回路４５は、コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ１と、オペアンプ４５ａと、コンデンサＣ２と、抵抗Ｒ２と、コンパレータ４５ｂと、コンパレータ４５ｃと、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）４５ｄとを含む。
【００４３】
発光素子４０ａは、エッジセンサ４０の検出領域に向けて光を発する。発光素子４０ａは、抵抗Ｒ３と直列に接続されている。光センサ４０ｂは、抵抗Ｒ４と直列に接続され、エッジセンサ４０の検出領域内の物体による反射光を受光する。
【００４４】
このため、エッジセンサ４０は、光センサ４０ｂが受光した反射光の光量に応じたレベルの信号を端子Ａから出力する。具体的には、エッジセンサ４０は、自己の検出領域が用紙５のエッジを横切った際に、ステップ応答（用紙５なしの場合はレベル大で、用紙５ありの場合はレベル小）の信号を出力する。
【００４５】
コンデンサＣ１は、このステップ応答から交流成分（微分波形）を得る。なお、端子Ａで交流成分が生じるのは、エッジセンサ４０が用紙のエッジを横切ったときである。
【００４６】
オペアンプ４５ａは、反転入力端子（−端子）がコンデンサＣ１および抵抗Ｒ１を介して端子Ａと接続され、非反転入力端子（＋端子）が基準電圧Ｖｒｅｆ１と接続され、出力端子がコンデンサＣ２と抵抗Ｒ２の並列回路を介して反転入力端子と接続されている。オペアンプ４５ａは、コンデンサＣ１が抽出した交流成分を増幅する。オペアンプ４５ａにて増幅された交流成分は、変化検知信号として用いられる。
【００４７】
コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１とでハイパスフィルタが形成され、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ２とでローパスフィルタが形成される。なお、コンデンサＣ１の静電容量をｃ１、抵抗Ｒ１の抵抗値をｒ１、コンデンサＣ２の静電容量をｃ２、抵抗Ｒ２の抵抗値をｒ２とする。
【００４８】
このハイパスフィルタとこのローパスフィルタとで構成されるバンドパスフィルタの通過帯域（ｆＣＬ＝１／２πｃ１ｒ１、ｆＣＨ＝１／２πｃ２ｒ２）と、コンデンサＣ１で得られた微分波形の信号周波数とをマッチングさせることで、不要な帯域成分を除去できる。なお、微分波形の信号周波数は、キャリッジの移動速度に依存する。
【００４９】
図４は、バンドパスフィルタの通過帯域の設定例を説明するための説明図である。
図４に示されたように、バンドパスフィルタの通過帯域（ｆＣＬ〜ｆＣＨ）は、端子Ａでの電圧変化の傾きに応じて設定されることが望ましい。
【００５０】
コンパレータ４５ｂは、出力発生部４５ｅの出力すなわちオペアンプ４５ａの出力を、しきい値用の基準電圧Ｖｒｅｆ２と比較し、オペアンプ４５ａの出力が基準電圧Ｖｒｅｆ２より大きいと検出出力を発生する。コンパレータ４５ｃは、出力発生部４５ｅの出力すなわちオペアンプ４５ａの出力を、しきい値用の基準電圧Ｖｒｅｆ３と比較し、オペアンプ４５ａの出力が基準電圧Ｖｒｅｆ３より小さいと検出出力を発生する。
【００５１】
ＦＰＧＡ４５ｄは、制御部の一例であり、コンパレータ４５ｂ、およびコンパレータ４５ｃが検出出力を発生すると、その瞬間のリニアセンサ７５の検出出力（カウント値）をハードウエア的に内蔵メモリに格納する。
【００５２】
ＣＰＵ１０は、ＦＰＧＡ４５ｄに格納されたリニアセンサ７５の検出出力（カウント値）を読み出すことで、用紙５のエッジ位置を取得する。
【００５３】
以上によって、印字中キャリッジ７０のスキャンごとに、高精度に用紙５の両端のエッジ位置が検知可能となる。
【００５４】
次に、検知されたエッジ位置から、作画領域を計算する方法を説明する。
図５は、印刷開始時の用紙５のエッジ位置Ｙ１、Ｙ２を示したものであり、いずれもエッジセンサ４０によって前述の手段で検知されたものである。
【００５５】
当初の用紙幅ＹＷ１＝Ｙ２−Ｙ１の関係にあり、また作画領域は一端のエッジ位置Ｙ１からあらかじめ定められたオフセット量ΔＤ０分用紙５の内側に位置するＤ１から、作画領域幅ＤＷ１の幅を加算したＤ２までとなる。
【００５６】
当初の用紙幅ＹＷ１＝Ｙ２−Ｙ１の関係にあり、また作画領域は一端のエッジ位置Ｙ１からあらかじめ定められたオフセット量ΔＤ０分用紙５の内側に位置するＤ１から、作画するイメージによって決まる作画領域幅ＤＷ１を加算したＤ２まで、すなわちＤＷ１＝Ｄ２−Ｄ１である。
【００５７】
当初の用紙幅ＹＷ１＝Ｙ２−Ｙ１の関係にあり、また作画領域は一端のエッジ位置Ｙ１からあらかじめ定められたオフセット量ΔＤ０分、用紙５の内側に位置するＤ１から作画するイメージによって決まる作画領域幅ＤＷ１を加算したＤ２まで、すなわちＤＷ１＝Ｄ２−Ｄ１となる。
【００５８】
印字中、図６に示すように用紙５がスキュー等によってずれた場合、仮にエッジ位置がＹ３、Ｙ４と検知されたとすると、このときの用紙幅ＹＷ２＝Ｙ４−Ｙ３が印刷開始当初と同じＹＷ１と等しければ用紙５０の伸び縮みはなく、単にスキューによって主走査方向にずれただけとなるから、Ｙ３−Ｙ１の用紙５のずれ量分だけ、印刷開始当初の作画領域に対してオフセットした作画領域を新たに設定すれば、用紙５に対する印刷開始当初の作画領域は維持されることになる。
【００５９】
具体的には、新たな作画領域はＤ３＝Ｄ１＋（Ｙ３−Ｙ１）、Ｄ４＝Ｄ２＋（Ｙ３−Ｙ１）の範囲であり、当然Ｄ４−Ｄ３＝ＤＷ１＝ＤＷ２となる。
【００６０】
以上に示したように、印刷開始当初の用紙幅ＹＷ１が維持されているときは、検知されたエッジ位置に対して当初のオフセット量ΔＤ０を適用するだけで、スキュー等の影響をなくすことが出来る。
【００６１】
次に、用紙５に伸び縮み等があった場合の作画領域を計算する方法を説明する。
用紙５に伸び縮み等があった場合には、図７に示すように、検知されたエッジ位置Ｙ５とＹ６が印刷開始当初のＹ１、Ｙ２とは逆方向にずれていることが考えられるため、検知された用紙幅ＹＷ３＝Ｙ６−Ｙ５はＹＷ１には一致しない。
【００６２】
ここで、伸び縮みの係数αは、α＝ＹＷ３／ＹＷ１であり、これらから、用紙エッジ位置からのオフセット量ΔＤ３＝ΔＤｘα、作画領域幅ＤＷ３＝ＤＷ１ｘα、作画領域端はそれぞれＤ５＝Ｙ５＋ΔＤ３、Ｄ６＝Ｄ５＋ＤＷ３、と算出することで、用紙５の一定の範囲で作画領域を維持することは可能となる。
【００６３】
ここで、用紙５の伸び縮み等によって伸縮した作画領域に対して、同じ幅で与えられるピクセルデータをどう適用するかが問題となるが、一例として図８〜１０に示す方法が考えられる。
【００６４】
図８はかなり極端な例ではあるが、主走査方向の１ラインにドットを吐出するものとし、作画領域幅ＤＷ１はドットの数を基準とすると、１０である。図中のドットには区別する為に便宜上１〜１０の番号を付けた。
【００６５】
用紙５が伸びたときに、作画領域幅ＤＷ３が１１になったとすると、特定のドットを重複して吐出すれば、作画領域幅を１１になる。図９（ａ）では、５の位置のドットを重複しているが、副走査方向に連続するラインについて、同様に５の位置のノズルを重複させてしまうと、完成した画の５の箇所が副走査方向に濃いラインとして視認される可能性があるため、図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のようにこの重複させる箇所は副走査方向のライン毎に分散させることが好ましい。
【００６６】
一方、用紙５が縮んで作画領域幅ＤＷ３が９となったときには、特定のドットを間引いて作画すればよいのだが、これも同様に、間引く箇所は、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように副走査方向に分散させることが好ましい。
【００６７】
実際には、７２０ｄｐｉで作画する際に、１０００ｍｍの作画領域が５ｍｍ伸びた場合、２７５８１ドットが１４２ドット重複して吐出することになる。割合的には０．５％分、濃度が増すことにもなるが、全体から見れば微小である。
【００６８】
重複、もしくは間引くドットの箇所は、乱数的に発生させることが考えられるが、主走査方向全域に、ほぼ均一に用紙５の伸縮に対応させるためには、まず、作画領域全体に対して、重複、もしくは間引くドットを均等に配置しておいて、その上でその位置を、乱数的にずらす手法が考えられる。
【００６９】
たとえば、先の１０００ｍｍから５ｍｍ伸びた場合については、重複する１４２ドットを、トータル作画長２７７２３ドットを１４２分割した位置（すなわち１９５ドット間隔）に仮置きしておき、それぞれに対して独立して発生させた乱数を適用して分散させることが考えられる。
【００７０】
また、極端に多くのドットを重複させる必要が生じたときには、全体として濃度の変化をもたらしてしまう可能性がある。この場合は重複して吐出するドットの位置にはドットを吐出しないことも考えられる。吐出したほうが良いか、吐出しないほうが良いかは用紙５の種類によって異なるため、事前の実験に基づきパラメータとしてプリンタ装置１が有していることが好ましい。
【００７１】
以上によって、スキューや用紙の伸縮があったとしても、結果的にその影響を受けずに印刷動作を行うことができる。
【００７２】
図１１は、記録装置の動作を説明するフローチャートである。用紙のエッジを検出し、用紙幅に変化があった場合に印刷する動作をフローチャートに沿って説明する。
【００７３】
ＣＰＵ１０はメモリに格納されているプログラムに従って動作し、プリンタ装置１の制御を行う。
【００７４】
まず、記録媒体である用紙のエッジを検出する（ステップＳ１）。検出した用紙のエッジから用紙の幅を演算し、さらに作画領域を演算し、演算結果をメモリに記憶する（ステップＳ２）。次に、新たに取得した作画領域と過去の作画領域から作画領域の伸縮情報、例えば伸縮率、伸縮量など、を演算し、結果をメモリに記憶する。（ステップＳ３）。
【００７５】
次に伸縮情報から印刷する画像のドットを追加または間引きするか決定し、どの位置のドットを追加あるいは間引くか演算する（ステップＳ４）。例えば、伸縮量に応じて作画領域を分割し、その分割された範囲のランダムな位置のドットについて追加あるいは間引くことになる。ランダムな位置を特定する場合は、乱数を発生させ、その乱数に基づいて位置決めする。
【００７６】
使用している記録媒体の情報が予めメモリに記憶されている。その記録媒体の情報を取得する（ステップＳ５）。この取得した記録媒体の情報とステップＳ４で演算したドットの追加あるいは間引き位置の情報から、ドットを間引く、ドットを追加する、ドットをついかしないなどのドットの吐出に関する吐出情報を生成する（ステップＳ６）。
このドット情報に基づいて、ステップ４で演算された位置のドットの重複印刷、間引き印刷をする（ステップＳ７）。
【００７７】
また図１２に示すように、印刷ヘッド６０をスタガ配置などと呼ばれる用紙送り方向にずらして設置しているときには、先行する印刷ヘッド６０の吐出したインクの影響による用紙５のきわめて短時間で発生する伸びのために、後続するヘッドの吐出の着弾位置がずれてしまうことがあるが、この場合でも、先行する印刷ヘッド６０による伸び量をエッジセンサ４０ａおよび４０ｂによって検知すれば、ずれを補正した作画を行う応用が可能である。
【００７８】
具体的には、図１２のように、キャリッジ７０上において、Ｍ色、Ｋ色の先行する印刷ヘッド６０の近傍に位置するエッジセンサ４０ａと、後続するＹ色、Ｃ色の印刷ヘッド６０の近傍に位置するエッジセンサ４０ｂの２つのセンサを使えば実現できる。エッジセンサ４０ａはＭ色及びＫ色の印刷ヘッド６０の制御に対して用紙５のエッジの情報を与え、エッジセンサ４０ｂはＹ色及びＣ色の印刷ヘッド６０の制御に対して用紙５のエッジの情報を与える。例えば、図１２のようにエッジセンサ４０ａは、Ｍ色及びＫ色の印刷ヘッド６０の先頭の走査方向のキャリッジ７０の端部に配置されている。エッジセンサ４０ｂは、Ｙ色及びＣ色の印刷ヘッド６０の先頭の走査方向のキャリッジ７０の端部に配置されている。エッジセンサ４０ａは、Ｍ色、Ｋ色の印刷ヘッド６０の先頭位置における用紙５のエッジを検出できる。エッジセンサ４０ｂは、Ｙ色、Ｃ色の印刷ヘッド６０の先頭位置における用紙５のエッジを検出できる。また、同じラインを印字する各列の印刷ヘッド６０のノズル位置における用紙５のエッジを検出させるため、２列に配列された印刷ヘッド６０の各列の、例えば先頭、後端、中央などの、同様の位置で検出することが望ましい。
【００７９】
まず、先行して作画する、Ｍ色、Ｋ色の印刷ヘッド６０に対しては、これまでに述べた手法に基づき、エッジセンサ４０ａを用いて、スキューや用紙５の伸縮に応じた作画を行う。
【００８０】
一方、後続して作画するＹ色、Ｃ色の印刷ヘッド６０で作画する際には、先行する印刷ヘッド６０による作画の結果、用紙５が主走査方向に伸びた状態で搬送されてくることがあるが、この用紙５０の伸縮による変化量を、エッジセンサ４０ｂで検知するので、その変化量に応じた作画を行えば、結果的に先行する印刷ヘッド６０との着弾位置ずれはなくせる。
これは、特にインクの吐出によって短時間で伸縮がおきやすいメディアについて有効である。
【符号の説明】
【００８１】
１・・・プリンタ装置、１０・・・ＣＰＵ、４０・・・エッジセンサ、４５・・・センサ制御回路、４５ａ・・・オペアンプ、４５ｂ・・・コンパレータ、４５ｃ・・・コンパレータ、４５ｄ・・・ＦＰＧＡ、５３・・・プラテン、６０・・・印刷ヘッド、７０・・・キャリッジ、Ｃ１・・・コンデンサ、Ｃ２・・・コンデンサ、Ｒ１・・・抵抗、Ｒ２・・・抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体の搬送方向と直行する方向に印刷ヘッドを走査させながら印刷を行う記録装置および記録方法に関する。特に記録媒体のエッジの検出をする記録装置、記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録媒体である記録用紙を縦方向に間歇的に送っていくとともに、印刷ヘッドを横方向にスキャン（走査）させながら印刷を行っていくインクジェットプリンタが知られている。
【０００３】
このプリンタには、記録用紙の横幅を検出したり、記録用紙の横方向のズレ（スキュー）を検出したりするために、プラテン上にセットされた記録用紙の横方向のエッジすなわち左右のエッジを検出するエッジ検出装置が設けられている。
【０００４】
また、印字前に記録用紙のエッジ位置を検知し、作画開始地点を記録用紙端から一定の距離に保つようにしている。
【０００５】
また印字動作中、一定周期でエッジを検知することで、横方向のズレ（スキュー）がないかどうかを監視し、スキューが発生した場合には印刷動作を中断するか否かをユーザーにオペレーションパネル上で選択させるようにしている。
【０００６】
ここで、従来のエッジ検出装置について簡単に説明する。
エッジ検出装置には、反射型フォトマイクロセンサなどのエッジ検出用フォトセンサが、プラテンと対向するように、キャリッジに設けられている。
【０００７】
エッジ検出装置は、フォトセンサが、プラテン上にセットされた記録用紙と対向する状態で記録用紙のエッジを横切るように、キャリッジを横方向にスキャンさせ、記録用紙の反射光量と記録用紙から外れた位置にあるプラテン上の無反射テープの反射光量との違いによりフォトセンサのセンサ出力が所定のしきい値以下に変化した点を、記録用紙のエッジとして検出していた。
【０００８】
具体的にはエッジ検出装置内のＣＰＵが、フォトセンサのセンサ出力を所定周期（たとえば１０ｍｓ周期）で取得し、そのセンサ出力と所定のしきい値とを比較して、記録用紙のエッジを検出していた。
【０００９】
このほか特開２００７−２１０７４７号公報には、印字中でもエッジ検知が可能となるように、記録用紙のエッジを横切る際のフォトセンサからのステップ応答をＡＣ結合し微分波形とし、オペアンプで増幅、フィルタリングした後にその微分波形をコンパレータで検波する提案がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２１０７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし従来の方法では、フォトセンサのセンサ出力が所定周期（たとえば、１０ｍｓ周期）で取得されていたため、キャリッジの移動速度が速くなるにつれて、所定周期の間にフォトセンサが移動する距離が長くなる。よって、キャリッジの移動速度が速くなるにつれて、エッジの検出精度が低下してしまう。
【００１２】
このため、従来のエッジ検出装置付きプリンタは、記録用紙のエッジを検出する際、キャリッジの移動速度を印字時の移動速度より遅くして、エッジ検出の精度を保っていた。よって、印字中に高速でキャリッジを移動しながらエッジ検知を行うことができず、スループットの低下とチェック頻度の低下が生じていた。
【００１３】
また、プラテン上の無反射テープでの反射光の受光レベルと、記録用紙での反射光の受光レベルとを、受光レベルそのものでしきい値と比較するため、これらの受光レベル差が小さいと（例えば、記録用紙がトレーシングペーパの場合）、それらの受光レベルとのしきい値との差が小さくなり、記録用紙のエッジ検出が正確に行えなくなってしまう。
【００１４】
また、センサ自体に感度ばらつきがあり、これを吸収するためにセンサの発光電流や受光感度を可変とすると、これらを選択するのに時間がかかってしまう。
【００１５】
また、複数の印刷成果物を並べて貼り付けるようなタイリングと呼ばれる施工をする場合には、長時間の印字中にスキューや記録用紙の伸び縮み（各種ヒータに熱せられることで記録用紙は膨張、収縮する）や、そもそもロール状態での記録に巻きずれがあったりすると、各印刷成果物間において、作画開始地点とともに記録用紙幅に対する作画領域もずれてしまい、貼り合わせたときの画像がずれる問題を生じてしまう。
【００１６】
また、スタガ配置などと呼ばれる、記録用紙の送り方向に印刷ヘッドをずらした配置をとる場合には、先行する印刷ヘッドによる作画によって記録用紙が伸びてしまい、後続する印刷ヘッドによる作画において着弾位置がずれてしまう場合がある。結果的に各色間で着弾位置がずれてしまうことから、画質不良を招いてしまう。
【００１７】
また、一定周期でスキューを監視する場合、ある時点の監視から次の時点での監視までの間に大きく記録用紙がスキューし、作画領域がずれてしまう場合があるため、スキューの監視はリアルタイムに行うことが望ましい。
【００１８】
スキューの監視によってスキューが検知された場合に、ユーザーにオペレーションパネル上で印刷動作を中断するか否かを選択させる方式だと、常にユーザーがプリンタの動作を監視していなければならず、無人の夜間運転などができない。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の記録装置は、自己の検出領域に前記記録媒体がある場合に、第１レベルの信号を出力し、該検出領域に該記録媒体がない場合に該第１レベルと異なる第２レベルの信号を出力するセンサと、前記センサの検出領域が前記記録媒体のエッジを横切るように、前記センサを搬送する搬送部と、前記センサが出力した信号のレベルが変化したときに変化検知信号を出力する出力発生部と、前記出力発生部が出力した変化検知信号の変化に基づいて、前記記録媒体のエッジを検知するエッジ検知制御部と、前記センサの位置を検出する位置検出手段と、検知された前記記録媒体の左右のエッジと前記位置検出手段によって検出する位置に基づいて前記記録媒体幅と該幅の変化量を計算し、該幅に基づいて前記記録媒体上への作画領域を計算する作画領域計算部と、計算された前記作画領域に対して前記変化量に基づいて印刷動作を行う印刷制御部と、を含む。
【００２０】
また、本発明の記録装置の作画領域計算部は、前記記録媒体の前記エッジから一定の距離を保つように前記作画領域を計算することを特徴とする作画領域計算部を含むことができる。
【００２１】
また、本発明の記録装置の作画領域計算部は、前記記録媒体幅に基づき、前記記録媒体の左右方向の一定の範囲内を保つように前記作画領域を計算する作画領域計算部を含むことができる。
【００２２】
また、本発明の記録装置の印刷制御部は、前記作画領域計算部によって計算された前記作画領域が初期状態から変化した場合に、前記作画領域に対して所定のドットを重複することで増やすか、間引きすることで減らすことによって、前記記録媒体の作画領域幅を変化させる印刷動作を行う印刷制御部を含むことができる。
【００２３】
また、本発明のエッジの検知は、前記記録媒体の搬送方向の異なる地点のエッジを同時に検知するため、前記センサを複数個、前記異なる地点のエッジが検知可能な箇所に設置することができる。
【００２４】
上記発明によれば、記録媒体のエッジは、変化検知信号に基づいて検出される。
変化検知信号は、センサが出力した信号のレベルが変化したときに出力される。このため、センサが記録媒体を検出したときと検出していないときの、センサの出力信号レベル差が小さくても、センサが記録媒体のエッジを検出したときに、変化検知信号は出力される。よって、従来、センサの出力信号のレベル差が小さいために検出できなかった記録媒体のエッジを検出することが可能となる。
【００２５】
また、センサの出力信号レベルは、センサの検出領域が記録媒体のエッジを横切るときに変化し、また、その横切る速度が速くなるほど、そのレベルの変化の割合が大きくなる。このため、センサの検出領域が記録媒体のエッジを横切る速度が速くなっても、記録媒体のエッジを検出することが可能となり、エッジ検出の高速化を図ることが可能になる。
【００２６】
また、本発明の記録方法は、記録媒体に印刷を行う印刷ヘッドと、検出領域に前記記録媒体がある場合に第１レベルの信号を出力し、該検出領域に前記記録媒体がない場合に該第１レベルと異なる第２レベルの信号を出力するセンサを含む記録装置の記録方法であって、前記センサの検出領域が前記記録媒体のエッジを横切るように、前記センサおよび前記印刷ヘッドを搬送する搬送ステップと、前記センサが出力した信号のレベルが変化したときに変化検知信号を出力する出力発生ステップと、前記変化検知信号の変化に基づいて前記記録媒体のエッジを検出するエッジ検出ステップと、前記エッジ検出に基づいて前記印刷ヘッドを制御する制御ステップと、検知された前記記録媒体の左右端のエッジに基づいて前記記録媒体上の作画領域を計算する作画領域計算ステップと、前記エッジ検出に基づいて前記記録媒体の幅の変化量を計算する変化量計算ステップと、計算された前記作画領域と前記変化量に基づいて印刷動作を行う印刷制御ステップと、を含む。
【００２７】
上記発明によれば、記録媒体のエッジを高速かつ高精度で印刷動作中に検出でき、それにより記録媒体の所定の位置に精度よく印刷を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、記録媒体のエッジは、センサが出力した信号のレベルが変化したときに出力される変化検知信号に基づいて検出されるので、センサの出力信号のレベル差が小さいために検出できなかった記録媒体のエッジを検出することが可能となり、また、センサの検出領域が記録媒体のエッジを横切る速度が速くなっても、記録媒体の表面状態に左右されず、不意の外乱光などの影響を受けずに、記録媒体のエッジを検出することが可能となる。さらに、印刷中に検知した記録媒体の左右のエッジから作画領域を随時計算することで、記録媒体のスキューや伸び縮み、ロール状の記録媒体の巻きずれ等があっても記録媒体の所定の領域に作画が可能となり、印刷精度の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態のプリンタ装置の主要構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、プリンタ装置の用紙搬送機構の一例を示した構成図である。
【図３】図３は、プリンタ装置のエッジ検出機構の一例を示したブロック図である。
【図４】図４は、バンドパスフィルタの信号通過帯域の設定例を説明するための説明図である。
【図５】図５は、印刷開始当初の用紙のエッジ位置を示した図である。
【図６】図６は、スキュー等によってずれた場合の用紙のエッジ位置を示した図である。
【図７】図７は、伸縮等が合った場合の用紙のエッジ位置を示した図である。
【図８】図８は、用紙の伸縮が無い場合の作画領域のドットを示す図である。
【図９】図９は、用紙が伸びた場合に作画領域でドットを追加して作画することを示す図である。
【図１０】図１０は、用紙が縮んだ場合に作画領域でドットを間引いて作画することを示す図である。
【図１１】図１１は、記録装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】図１２は、印刷ヘッドをスタガ配置した場合のキャリッジの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態のプリンタ装置の主要構成を示すブロック図である。
図１において、プリンタ装置１は、例えばＡ１判やＡ０判ならびに大判ロール紙など、大判の用紙（記録媒体）を縦方向に間歇的に送っていくとともに、インクをドット噴射する印刷ヘッド６０を横方向にスキャン（走査）させながら印刷を行っていく大判用紙用のインクジェットプリンタである。
【００３１】
プリンタ装置１は、ＣＰＵ１０と、紙送りモータドライバ２０と、紙送りモータ２１と、キャリッジ制御モータドライバ３０と、キャリッジ制御モータ３１と、エッジセンサ４０と、センサ制御回路４５と、印刷ヘッド６０と、ヘッド制御部６５とを含む。
【００３２】
ＣＰＵ１０は、プリンタ装置１の全体的な制御を司る。ＣＰＵ１０に接続されたメモリにプログラムが格納され、このプログラムにしたがってＣＰＵ１０が動作し、プリンタ装置１を制御する。紙紙送りモータ２１は、記録媒体である用紙を縦方向に送るための駆動部である。モータドライバ２０は、モータ２１の駆動を制御する。印刷ヘッド６０は、インクのドットを噴射して印刷を行う。ヘッド制御部６５は、印刷ヘッド６０からのインクのドットを噴射させる。キャリッジ制御モータ３１は、搬送部の一例であり、印刷ヘッド６０およびエッジセンサ４０を横方向に送る。モータドライバ３０は、キャリッジ制御モータ３１の駆動を制御する。
【００３３】
エッジセンサ４０は、自己の検出領域に用紙がある場合に第１レベルの信号を出力し、また、その検出領域に用紙がない場合には第１レベルと異なる第２レベルの信号を出力する。エッジセンサ４０は、例えば、用紙からの反射光、およびプラテン上の一領域に設置された無反射テープからの反射光を検出するフォトセンサなどである。センサ制御回路４５は、エッジセンサ４０が出力した信号を処理する。
【００３４】
印刷制御部５５は、図示しないホストＰＣからの印刷データを印刷データ格納メモリ５０に格納し、また必要に応じて読み出す。また、読み出した印刷データを印刷ヘッド６０に入力できるデータ列に変換し、エッジセンサ制御回路４５によって検知されたエッジ位置に基づき計算された作画領域に応じて加工したのち、ヘッド制御部６５へ転送する。
【００３５】
図２は、印刷ヘッド６０の搬送系の機構を示した模式図である。なお、図２において、図１に示したものと同一のものには同一符号を付してある。
【００３６】
図２において、印刷ヘッド６０は、横方向にスライド可能に構成されているキャリッジ７０に取り付けられて、キャリッジ７０が横方向にスライド移動されることでプラテン５３およびプラテン５３上にセットされた用紙５の上方を横方向にスキャン移動する。
【００３７】
また、キャリッジ７０の側端には、エッジセンサ４０が、その検出方向をプラテン５３側に向けた状態で取りつけられ、印刷ヘッド６０とともにスキャン移動する。
【００３８】
キャリッジ７０は、搬送部を構成する搬送ベルト機構７１のスチールベルト７２に固着され、搬送ベルト機構７１の駆動プーリ７３がキャリッジ制御モータ３１により回転され、タイミングベルト７９、従動プーリ７４を介して横方向にスライド移動する。
【００３９】
また、キャリッジ７０には、移動量を検出するためのリニアセンサ７５が設けられ、リニアセンサ７５は、キャリッジ７０の移動方向に沿って固定的に配接されているリニアスケール７６の検出溝を検出し、その検出溝をカウントしていくことで、キャリッジ７０の移動量を検出する。
【００４０】
リニアセンサ７５からの検出出力（カウント値）は、キャリッジ制御モータ３１のモータドライバ３０、および、印刷ヘッド６０のヘッド制御部６５に入力され、キャリッジ７０の移動量制御に使用されたり、印刷ヘッド６０のインク噴出タイミングの制御に使用されたりする。
【００４１】
図３は、プリンタ装置１内のエッジ検出機構、具体的には、エッジセンサ４０とセンサ制御回路４５とＣＰＵ１０の一例を示したブロック図である。なお、図３において、図１、ないし図２に示したものと同一のものには同一符号を付してある。
【００４２】
エッジセンサ４０は、発光素子４０ａと、光センサ４０ｂとを含む。センサ制御回路４５は、コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ１と、オペアンプ４５ａと、コンデンサＣ２と、抵抗Ｒ２と、コンパレータ４５ｂと、コンパレータ４５ｃと、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）４５ｄとを含む。
【００４３】
発光素子４０ａは、エッジセンサ４０の検出領域に向けて光を発する。発光素子４０ａは、抵抗Ｒ３と直列に接続されている。光センサ４０ｂは、抵抗Ｒ４と直列に接続され、エッジセンサ４０の検出領域内の物体による反射光を受光する。
【００４４】
このため、エッジセンサ４０は、光センサ４０ｂが受光した反射光の光量に応じたレベルの信号を端子Ａから出力する。具体的には、エッジセンサ４０は、自己の検出領域が用紙５のエッジを横切った際に、ステップ応答（用紙５なしの場合はレベル大で、用紙５ありの場合はレベル小）の信号を出力する。
【００４５】
コンデンサＣ１は、このステップ応答から交流成分（微分波形）を得る。なお、端子Ａで交流成分が生じるのは、エッジセンサ４０が用紙のエッジを横切ったときである。
【００４６】
オペアンプ４５ａは、反転入力端子（−端子）がコンデンサＣ１および抵抗Ｒ１を介して端子Ａと接続され、非反転入力端子（＋端子）が基準電圧Ｖｒｅｆ１と接続され、出力端子がコンデンサＣ２と抵抗Ｒ２の並列回路を介して反転入力端子と接続されている。オペアンプ４５ａは、コンデンサＣ１が抽出した交流成分を増幅する。オペアンプ４５ａにて増幅された交流成分は、変化検知信号として用いられる。
【００４７】
コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１とでハイパスフィルタが形成され、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ２とでローパスフィルタが形成される。なお、コンデンサＣ１の静電容量をｃ１、抵抗Ｒ１の抵抗値をｒ１、コンデンサＣ２の静電容量をｃ２、抵抗Ｒ２の抵抗値をｒ２とする。
【００４８】
このハイパスフィルタとこのローパスフィルタとで構成されるバンドパスフィルタの通過帯域（ｆＣＬ＝１／２πｃ１ｒ１、ｆＣＨ＝１／２πｃ２ｒ２）と、コンデンサＣ１で得られた微分波形の信号周波数とをマッチングさせることで、不要な帯域成分を除去できる。なお、微分波形の信号周波数は、キャリッジの移動速度に依存する。
【００４９】
図４は、バンドパスフィルタの通過帯域の設定例を説明するための説明図である。
図４に示されたように、バンドパスフィルタの通過帯域（ｆＣＬ〜ｆＣＨ）は、端子Ａでの電圧変化の傾きに応じて設定されることが望ましい。
【００５０】
コンパレータ４５ｂは、出力発生部４５ｅの出力すなわちオペアンプ４５ａの出力を、しきい値用の基準電圧Ｖｒｅｆ２と比較し、オペアンプ４５ａの出力が基準電圧Ｖｒｅｆ２より大きいと検出出力を発生する。コンパレータ４５ｃは、出力発生部４５ｅの出力すなわちオペアンプ４５ａの出力を、しきい値用の基準電圧Ｖｒｅｆ３と比較し、オペアンプ４５ａの出力が基準電圧Ｖｒｅｆ３より小さいと検出出力を発生する。
【００５１】
ＦＰＧＡ４５ｄは、制御部の一例であり、コンパレータ４５ｂ、およびコンパレータ４５ｃが検出出力を発生すると、その瞬間のリニアセンサ７５の検出出力（カウント値）をハードウエア的に内蔵メモリに格納する。
【００５２】
ＣＰＵ１０は、ＦＰＧＡ４５ｄに格納されたリニアセンサ７５の検出出力（カウント値）を読み出すことで、用紙５のエッジ位置を取得する。
【００５３】
以上によって、印字中キャリッジ７０のスキャンごとに、高精度に用紙５の両端のエッジ位置が検知可能となる。
【００５４】
次に、検知されたエッジ位置から、作画領域を計算する方法を説明する。
図５は、印刷開始時の用紙５のエッジ位置Ｙ１、Ｙ２を示したものであり、いずれもエッジセンサ４０によって前述の手段で検知されたものである。
【００５５】
当初の用紙幅ＹＷ１＝Ｙ２−Ｙ１の関係にあり、また作画領域は一端のエッジ位置Ｙ１からあらかじめ定められたオフセット量ΔＤ０分用紙５の内側に位置するＤ１から、作画領域幅ＤＷ１の幅を加算したＤ２までとなる。
【００５６】
当初の用紙幅ＹＷ１＝Ｙ２−Ｙ１の関係にあり、また作画領域は一端のエッジ位置Ｙ１からあらかじめ定められたオフセット量ΔＤ０分用紙５の内側に位置するＤ１から、作画するイメージによって決まる作画領域幅ＤＷ１を加算したＤ２まで、すなわちＤＷ１＝Ｄ２−Ｄ１である。
【００５７】
当初の用紙幅ＹＷ１＝Ｙ２−Ｙ１の関係にあり、また作画領域は一端のエッジ位置Ｙ１からあらかじめ定められたオフセット量ΔＤ０分、用紙５の内側に位置するＤ１から作画するイメージによって決まる作画領域幅ＤＷ１を加算したＤ２まで、すなわちＤＷ１＝Ｄ２−Ｄ１となる。
【００５８】
印字中、図６に示すように用紙５がスキュー等によってずれた場合、仮にエッジ位置がＹ３、Ｙ４と検知されたとすると、このときの用紙幅ＹＷ２＝Ｙ４−Ｙ３が印刷開始当初と同じＹＷ１と等しければ用紙５０の伸び縮みはなく、単にスキューによって主走査方向にずれただけとなるから、Ｙ３−Ｙ１の用紙５のずれ量分だけ、印刷開始当初の作画領域に対してオフセットした作画領域を新たに設定すれば、用紙５に対する印刷開始当初の作画領域は維持されることになる。
【００５９】
具体的には、新たな作画領域はＤ３＝Ｄ１＋（Ｙ３−Ｙ１）、Ｄ４＝Ｄ２＋（Ｙ３−Ｙ１）の範囲であり、当然Ｄ４−Ｄ３＝ＤＷ１＝ＤＷ２となる。
【００６０】
以上に示したように、印刷開始当初の用紙幅ＹＷ１が維持されているときは、検知されたエッジ位置に対して当初のオフセット量ΔＤ０を適用するだけで、スキュー等の影響をなくすことが出来る。
【００６１】
次に、用紙５に伸び縮み等があった場合の作画領域を計算する方法を説明する。
用紙５に伸び縮み等があった場合には、図７に示すように、検知されたエッジ位置Ｙ５とＹ６が印刷開始当初のＹ１、Ｙ２とは逆方向にずれていることが考えられるため、検知された用紙幅ＹＷ３＝Ｙ６−Ｙ５はＹＷ１には一致しない。
【００６２】
ここで、伸び縮みの係数αは、α＝ＹＷ３／ＹＷ１であり、これらから、用紙エッジ位置からのオフセット量ΔＤ３＝ΔＤｘα、作画領域幅ＤＷ３＝ＤＷ１ｘα、作画領域端はそれぞれＤ５＝Ｙ５＋ΔＤ３、Ｄ６＝Ｄ５＋ＤＷ３、と算出することで、用紙５の一定の範囲で作画領域を維持することは可能となる。
【００６３】
ここで、用紙５の伸び縮み等によって伸縮した作画領域に対して、同じ幅で与えられるピクセルデータをどう適用するかが問題となるが、一例として図８〜１０に示す方法が考えられる。
【００６４】
図８はかなり極端な例ではあるが、主走査方向の１ラインにドットを吐出するものとし、作画領域幅ＤＷ１はドットの数を基準とすると、１０である。図中のドットには区別する為に便宜上１〜１０の番号を付けた。
【００６５】
用紙５が伸びたときに、作画領域幅ＤＷ３が１１になったとすると、特定のドットを重複して吐出すれば、作画領域幅を１１になる。図９（ａ）では、５の位置のドットを重複しているが、副走査方向に連続するラインについて、同様に５の位置のノズルを重複させてしまうと、完成した画の５の箇所が副走査方向に濃いラインとして視認される可能性があるため、図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のようにこの重複させる箇所は副走査方向のライン毎に分散させることが好ましい。
【００６６】
一方、用紙５が縮んで作画領域幅ＤＷ３が９となったときには、特定のドットを間引いて作画すればよいのだが、これも同様に、間引く箇所は、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように副走査方向に分散させることが好ましい。
【００６７】
実際には、７２０ｄｐｉで作画する際に、１０００ｍｍの作画領域が５ｍｍ伸びた場合、２７５８１ドットが１４２ドット重複して吐出することになる。割合的には０．５％分、濃度が増すことにもなるが、全体から見れば微小である。
【００６８】
重複、もしくは間引くドットの箇所は、乱数的に発生させることが考えられるが、主走査方向全域に、ほぼ均一に用紙５の伸縮に対応させるためには、まず、作画領域全体に対して、重複、もしくは間引くドットを均等に配置しておいて、その上でその位置を、乱数的にずらす手法が考えられる。
【００６９】
たとえば、先の１０００ｍｍから５ｍｍ伸びた場合については、重複する１４２ドットを、トータル作画長２７７２３ドットを１４２分割した位置（すなわち１９５ドット間隔）に仮置きしておき、それぞれに対して独立して発生させた乱数を適用して分散させることが考えられる。
【００７０】
また、極端に多くのドットを重複させる必要が生じたときには、全体として濃度の変化をもたらしてしまう可能性がある。この場合は重複して吐出するドットの位置にはドットを吐出しないことも考えられる。吐出したほうが良いか、吐出しないほうが良いかは用紙５の種類によって異なるため、事前の実験に基づきパラメータとしてプリンタ装置１が有していることが好ましい。
【００７１】
以上によって、スキューや用紙の伸縮があったとしても、結果的にその影響を受けずに印刷動作を行うことができる。
【００７２】
図１１は、記録装置の動作を説明するフローチャートである。用紙のエッジを検出し、用紙幅に変化があった場合に印刷する動作をフローチャートに沿って説明する。
【００７３】
ＣＰＵ１０はメモリに格納されているプログラムに従って動作し、プリンタ装置１の制御を行う。
【００７４】
まず、記録媒体である用紙のエッジを検出する（ステップＳ１）。検出した用紙のエッジから用紙の幅を演算し、さらに作画領域を演算し、演算結果をメモリに記憶する（ステップＳ２）。次に、新たに取得した作画領域と過去の作画領域から作画領域の伸縮情報、例えば伸縮率、伸縮量など、を演算し、結果をメモリに記憶する。（ステップＳ３）。
【００７５】
次に伸縮情報から印刷する画像のドットを追加または間引きするか決定し、どの位置のドットを追加あるいは間引くか演算する（ステップＳ４）。例えば、伸縮量に応じて作画領域を分割し、その分割された範囲のランダムな位置のドットについて追加あるいは間引くことになる。ランダムな位置を特定する場合は、乱数を発生させ、その乱数に基づいて位置決めする。
【００７６】
使用している記録媒体の情報が予めメモリに記憶されている。その記録媒体の情報を取得する（ステップＳ５）。この取得した記録媒体の情報とステップＳ４で演算したドットの追加あるいは間引き位置の情報から、ドットを間引く、ドットを追加する、ドットをついかしないなどのドットの吐出に関する吐出情報を生成する（ステップＳ６）。
このドット情報に基づいて、ステップ４で演算された位置のドットの重複印刷、間引き印刷をする（ステップＳ７）。
【００７７】
また図１２に示すように、印刷ヘッド６０をスタガ配置などと呼ばれる用紙送り方向にずらして設置しているときには、先行する印刷ヘッド６０の吐出したインクの影響による用紙５のきわめて短時間で発生する伸びのために、後続するヘッドの吐出の着弾位置がずれてしまうことがあるが、この場合でも、先行する印刷ヘッド６０による伸び量をエッジセンサ４０ａおよび４０ｂによって検知すれば、ずれを補正した作画を行う応用が可能である。
【００７８】
具体的には、図１２のように、キャリッジ７０上において、Ｍ色、Ｋ色の先行する印刷ヘッド６０の近傍に位置するエッジセンサ４０ａと、後続するＹ色、Ｃ色の印刷ヘッド６０の近傍に位置するエッジセンサ４０ｂの２つのセンサを使えば実現できる。エッジセンサ４０ａはＭ色及びＫ色の印刷ヘッド６０の制御に対して用紙５のエッジの情報を与え、エッジセンサ４０ｂはＹ色及びＣ色の印刷ヘッド６０の制御に対して用紙５のエッジの情報を与える。例えば、図１２のようにエッジセンサ４０ａは、Ｍ色及びＫ色の印刷ヘッド６０の先頭の走査方向のキャリッジ７０の端部に配置されている。エッジセンサ４０ｂは、Ｙ色及びＣ色の印刷ヘッド６０の先頭の走査方向のキャリッジ７０の端部に配置されている。エッジセンサ４０ａは、Ｍ色、Ｋ色の印刷ヘッド６０の先頭位置における用紙５のエッジを検出できる。エッジセンサ４０ｂは、Ｙ色、Ｃ色の印刷ヘッド６０の先頭位置における用紙５のエッジを検出できる。また、同じラインを印字する各列の印刷ヘッド６０のノズル位置における用紙５のエッジを検出させるため、２列に配列された印刷ヘッド６０の各列の、例えば先頭、後端、中央などの、同様の位置で検出することが望ましい。
【００７９】
まず、先行して作画する、Ｍ色、Ｋ色の印刷ヘッド６０に対しては、これまでに述べた手法に基づき、エッジセンサ４０ａを用いて、スキューや用紙５の伸縮に応じた作画を行う。
【００８０】
一方、後続して作画するＹ色、Ｃ色の印刷ヘッド６０で作画する際には、先行する印刷ヘッド６０による作画の結果、用紙５が主走査方向に伸びた状態で搬送されてくることがあるが、この用紙５０の伸縮による変化量を、エッジセンサ４０ｂで検知するので、その変化量に応じた作画を行えば、結果的に先行する印刷ヘッド６０との着弾位置ずれはなくせる。
これは、特にインクの吐出によって短時間で伸縮がおきやすいメディアについて有効である。
【符号の説明】
【００８１】
１・・・プリンタ装置、１０・・・ＣＰＵ、４０・・・エッジセンサ、４５・・・センサ制御回路、４５ａ・・・オペアンプ、４５ｂ・・・コンパレータ、４５ｃ・・・コンパレータ、４５ｄ・・・ＦＰＧＡ、５３・・・プラテン、６０・・・印刷ヘッド、７０・・・キャリッジ、Ｃ１・・・コンデンサ、Ｃ２・・・コンデンサ、Ｒ１・・・抵抗、Ｒ２・・・抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷が行われる記録媒体のエッジを検出しながら印刷動作を行う記録装置であって、
自己の検出領域に前記記録媒体がある場合に、第１レベルの信号を出力し、該検出領域に該記録媒体がない場合に該第１レベルと異なる第２レベルの信号を出力するセンサと、
前記センサの前記検出領域が前記記録媒体のエッジを横切るように、前記センサを搬送する搬送部と、
前記センサが出力した信号のレベルが変化したときに変化検知信号を出力する出力発生部と、
前記出力発生部が出力した変化検知信号の変化に基づいて、前記記録媒体のエッジを検知するエッジ検知制御部と、
前記センサの位置を検出する位置検出手段と、
検知された前記記録媒体の左右のエッジと前記位置検出手段によって検出する位置に基づいて前記記録媒体幅と該幅の変化量を計算し、該幅に基づいて前記記録媒体上への作画領域を計算する作画領域計算部と、
計算された前記作画領域に対して前記変化量に基づいて印刷動作を行う印刷制御部と、を含む記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記録装置において、
前記作画領域計算部は前記記録媒体の前記エッジから一定の距離を保つように前記作画領域を計算することを特徴とする記録装置。
【請求項３】
請求項１に記載の記録装置において、
前記作画領域計算部は前記記録媒体幅に基づき、前記記録媒体の左右方向の一定の範囲内を保つように前記作画領域を計算することを特徴とする記録装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の記録装置において、
前記作画領域計算部によって計算された前記作画領域が初期状態から変化した場合に、前記作画領域に対して所定のドットを重複することで増やすか、間引きすることで減らすことによって、前記記録媒体の作画領域幅を変化させる印刷動作を行う印刷制御部を含む記録装置。
【請求項５】
記録媒体に印刷を行う印刷ヘッドと、検出領域に前記記録媒体がある場合に第１レベルの信号を出力し、該検出領域に前記記録媒体がない場合に該第１レベルと異なる第２レベルの信号を出力するセンサを含む記録装置の記録方法であって、
前記センサの検出領域が前記記録媒体のエッジを横切るように、前記センサおよび前記印刷ヘッドを搬送する搬送ステップと、
前記センサが出力した信号のレベルが変化したときに変化検知信号を出力する出力発生ステップと、前記変化検知信号の変化に基づいて前記記録媒体のエッジを検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出に基づいて前記印刷ヘッドを制御する制御ステップと、
検知された前記記録媒体の左右端のエッジに基づいて前記記録媒体上の作画領域を計算する作画領域計算ステップと、
前記エッジ検出に基づいて前記記録媒体の幅の変化量を計算する変化量計算ステップと、
計算された前記作画領域と前記変化量に基づいて印刷動作を行う印刷制御ステップと、を含む記録方法。
【請求項６】
前記搬送部に搭載され、前記記録媒体にインクを吐出して印刷する第１の印刷ヘッドと前記第１の印刷ヘッドに対して前記記録媒体の搬送方向下流にずれた位置に配置された第２の印刷ヘッドを少なくとも有し、
前記センサは前記第１の印刷ヘッドが印刷する位置に対応する前記記録媒体のエッジを検出するための第１センサと前記第２の印刷ヘッドが印刷する位置に対応する前記記録媒体のエッジを検出するための第２センサを少なくとも有し、
前記印刷制御部は、前記第１センサの出力に基づいて計算された前記作画領域および前記変化量に基づいて前記第１の印刷ヘッドを制御して前記印刷動作を行い、前記第２センサの出力に基づいて計算された前記作画領域および前記変化量に基づいて前記第２の印刷ヘッドを制御して前記印刷動作を行うことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項１】
印刷が行われる記録媒体のエッジを検出しながら印刷動作を行う記録装置であって、
自己の検出領域に前記記録媒体がある場合に、第１レベルの信号を出力し、該検出領域に該記録媒体がない場合に該第１レベルと異なる第２レベルの信号を出力するセンサと、
前記センサの前記検出領域が前記記録媒体のエッジを横切るように、前記センサを搬送する搬送部と、
前記センサが出力した信号のレベルが変化したときに変化検知信号を出力する出力発生部と、
前記出力発生部が出力した変化検知信号の変化に基づいて、前記記録媒体のエッジを検知するエッジ検知制御部と、
前記センサの位置を検出する位置検出手段と、
検知された前記記録媒体の左右のエッジと前記位置検出手段によって検出する位置に基づいて前記記録媒体幅と該幅の変化量を計算し、該幅に基づいて前記記録媒体上への作画領域を計算する作画領域計算部と、
計算された前記作画領域に対して前記変化量に基づいて印刷動作を行う印刷制御部と、を含む記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記録装置において、
前記作画領域計算部は前記記録媒体の前記エッジから一定の距離を保つように前記作画領域を計算することを特徴とする記録装置。
【請求項３】
請求項１に記載の記録装置において、
前記作画領域計算部は前記記録媒体幅に基づき、前記記録媒体の左右方向の一定の範囲内を保つように前記作画領域を計算することを特徴とする記録装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の記録装置において、
前記作画領域計算部によって計算された前記作画領域が初期状態から変化した場合に、前記作画領域に対して所定のドットを重複することで増やすか、間引きすることで減らすことによって、前記記録媒体の作画領域幅を変化させる印刷動作を行う印刷制御部を含む記録装置。
【請求項５】
記録媒体に印刷を行う印刷ヘッドと、検出領域に前記記録媒体がある場合に第１レベルの信号を出力し、該検出領域に前記記録媒体がない場合に該第１レベルと異なる第２レベルの信号を出力するセンサを含む記録装置の記録方法であって、
前記センサの検出領域が前記記録媒体のエッジを横切るように、前記センサおよび前記印刷ヘッドを搬送する搬送ステップと、
前記センサが出力した信号のレベルが変化したときに変化検知信号を出力する出力発生ステップと、前記変化検知信号の変化に基づいて前記記録媒体のエッジを検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出に基づいて前記印刷ヘッドを制御する制御ステップと、
検知された前記記録媒体の左右端のエッジに基づいて前記記録媒体上の作画領域を計算する作画領域計算ステップと、
前記エッジ検出に基づいて前記記録媒体の幅の変化量を計算する変化量計算ステップと、
計算された前記作画領域と前記変化量に基づいて印刷動作を行う印刷制御ステップと、を含む記録方法。
【請求項６】
前記搬送部に搭載され、前記記録媒体にインクを吐出して印刷する第１の印刷ヘッドと前記第１の印刷ヘッドに対して前記記録媒体の搬送方向下流にずれた位置に配置された第２の印刷ヘッドを少なくとも有し、
前記センサは前記第１の印刷ヘッドが印刷する位置に対応する前記記録媒体のエッジを検出するための第１センサと前記第２の印刷ヘッドが印刷する位置に対応する前記記録媒体のエッジを検出するための第２センサを少なくとも有し、
前記印刷制御部は、前記第１センサの出力に基づいて計算された前記作画領域および前記変化量に基づいて前記第１の印刷ヘッドを制御して前記印刷動作を行い、前記第２センサの出力に基づいて計算された前記作画領域および前記変化量に基づいて前記第２の印刷ヘッドを制御して前記印刷動作を行うことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−７１５７５（Ｐ２０１２−７１５７５Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０９４２７（Ｐ２０１１−１０９４２７）
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（３９５００３１８７）株式会社セイコーアイ・インフォテック (173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（３９５００３１８７）株式会社セイコーアイ・インフォテック (173)
【Ｆターム（参考）】
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