JPH08197894A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印字ヘッドとホームポジションセンサとの間
の機械的精度の不具合による画像の位置ずれを防止し、
高精度な画像を形成し得る画像形成装置を提供する。 【構成】 リニアセンサ３からの印字タイミング信号を
カウンタ５で計数することにより、印字部１の印字ヘッ
ドの移動距離を計数するとともに、印字ヘッドが少なく
とも印字用紙の１枚分の印字を行うまでは、印字ヘッド
がホームポジションに移動したことをホームポジション
センサ４が検出したとしても、中央制御部６がＮＡＮＤ
ゲート８をインヒビットすることにより、カウンタ５を
リセットすることを防止している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばリニアスケール
からの信号をリニアセンサで検出することにより印字ヘ
ッドの位置を識別しながら該印字ヘッドから印字用紙に
印字を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置は、例えばプロッ
タ装置等に使用されるものであり、例えば図４に示すよ
うにリニアスケール２１に沿って走査方向に印字ヘッド
２２を移動しながら、印字用紙２３に印字を行い、該走
査方向に１行分の印字を行うと、すなわち図５に示すよ
うに走査方向に１バンドの画像を形成すると、リニアス
ケール２１に沿った走査方向に直角な移動方向に印字用
紙２３を例えば１バンド分の距離に相当する所定距離移
動し、この移動した位置において同様に印字ヘッド２２
を走査方向に移動しながら、印字ヘッド２２で印字用紙
２３上に印字を行うという動作を例えば図５に示すよう
に数バンド繰り返すことにより、印字用紙２３に１つの
画像を形成するようになっている。

【０００３】なお、印字ヘッド２２が走査方向に印字を
行った後、印字ヘッド２２が最初のホームポジションに
戻ったことを検出するために、図４に示すようにホーム
ポジションにホームポジションセンサ２４が設けられて
いる。

【０００４】また、印字ヘッド２２がリニアスケール２
１に沿って走査方向Ａに印字しながら移動する場合に
は、この移動しつつある印字ヘッド２２の位置を検出す
るために、印字ヘッド２２の近傍に図示しないリニアセ
ンサが設けられており、このリニアセンサは印字ヘッド
２２とともに移動しながらリニアスケール２１を読み取
ることにより印字タイミング信号を発生し、この印字タ
イミング信号を後述するようにカウンタで計数すること
により印字ヘッド２２の位置を識別するようにしてい
る。

【０００５】なお、リニアスケール２１には、図６に示
すように、スリット２１ａが形成され、このスリット２
１ａの有無を前記リニアセンサで検出することにより、
リニアセンサは印字タイミング信号を発生するようにな
っている。なお、リニアセンサは、リニアスケール２１
の前記スリット２１ａを検出するために、例えばフォト
センサや磁気センサで構成されている。

【０００６】また、従来のリニアスケールを利用する前
記キャリッジの駆動手段にＤＣモータを使用する場合、
キャリッジを印字領域まで加速させて、移動速度が安定
させるための助走距離が比較的長くなるため、本体の横
幅が大きくなる。そのため、通常はステッピングモータ
を用いて構成される。

【０００７】リニアセンサでリニアスケール２１の前記
スリットを検出することにより生成される印字タイミン
グ信号は、図７に示すようにリニアセンサ２５からカウ
ンタ２６に供給されて計数され、この計数結果に基づい
て印字ヘッドの移動距離を検出し、印字領域を決定して
いる。また、前記カウンタ２６は、前記ホームポジショ
ンセンサ２４の検出出力信号により初期化され、この初
期化された時点から前記リニアセンサ２５からの印字タ
イミング信号をカウンタ２６が計数することにより、印
字ヘッドのホームポジションからの移動距離を検出し得
るようになっている。また、カウンタ２６の初期化は印
字ヘッド２２が走査方向Ａへの移動を完了して、ホーム
ポジションに復帰する走査毎に行われるようになってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の画像形
成装置では、図８に示すように、印字ヘッド２２を搭載
したキャリッジ２７がホームポジションを通過し、リニ
アスケール２１上を移動する時、キャリッジ２７とホー
ムポジションセンサ２４との間で生じる機械的精度の不
具合により物理的誤差が生じ、この結果、図８に示すよ
うに、点線２８のホームポジションで印字されるべきラ
インがその前後の実線２９のようにずれて印字される。

【０００９】このずれの発生について具体的に説明す
る。キャリッジ２７の基準位置を検出するホームポジシ
ョンセンサ２４は、一般的にフォトインタラプタ２４Ａ
で構成される。このフォトインタラプタ２４Ａは図９に
示すように、発光部２４ａと受光部２４ｂとで構成され
る。またキャリッジ２７にはフラグ２７ａが設置され
る。このフラグ２７ａは、キャリッジ２７の移動によっ
て、発光部２４ａと受光部２４ｂとの間を移動して、発
光部２４ａで発光され受光部２４ｂで受光される光を遮
ぎる。

【００１０】フォトインタラプタ２４Ａは、発光部２４
ａから放たれた光を受光部２４ｂで検出し電気信号に変
換している。これを、キャリッジ２７のフラグ２７ａに
よって、発光部２４ａから受光部２４ｂへの光を遮るこ
とによって、受光部２４ｂからの電気信号の電圧値が変
化する。このときの受光部２４ｂの出力波形を図１０に
示す。図中のＡ点がフラグ２７ａがフォトインタラプタ
２４Ａを遮りだした始点で、Ｂ点がフラグ２７ａが完全
にフォトインタラプタ２４Ａを遮った終点である。そし
て、Ｃ点が検出ポイントすなわち基準位置である。Ａ〜
Ｂまでの距離は最低でも３００μｍは必要である。

【００１１】ところが、前記キャリッジ移動手段にステ
ッピングモータを使用した時の高速移動によって生じる
高調波成分に起因する機械的振動ノイズが２０ｋＨｚ駆
動で４０μｍ生じる。このような、高速動作の際生じる
振動成分によるセンサ出力は図１１のようになる。３６
０ｄｐｉの印字を行う場合１ドット７０μｍとなるの
で、±６０μｍの誤差が生じると、１ドット以上の誤差
となる。したがって、印字開始後、１スキャン毎にリニ
アスケールのカウンタをクリアすると、図８のような画
像の位置ずれが生じるという問題がある。

【００１２】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは機械的振動によるノイズによる
画像の位置ずれを防止し、高精度な画像を形成し得る画
像形成装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像形成装置は、印字用紙上で所定の走査
方向に印字手段を移動しながら印字用紙上に印字を行
い、前記走査方向への印字終了後に該走査方向に直角な
移動方向に印字手段または印字用紙を移動し、該移動位
置で走査方向に印字手段を移動しながら印字用紙上に印
字を行うという動作を繰り返して画像を形成する画像形
成装置であって、前記走査方向における前記印字手段の
位置を検出する位置検出手段と、前記走査方向における
前記印字手段の基準位置を検出する基準位置検出手段
と、前記位置検出手段からの検出信号に基づいて前記基
準位置検出手段で検出した前記基準位置からの前記印字
手段の移動距離を計数する計数手段と、前記印字手段が
少なくとも印字用紙の１枚分の印字を行うまでは、前記
印字手段が前記走査方向の前記基準位置に移動した場合
においても、前記計数手段を初期化することを防止する
初期化防止手段とを有することを要旨とする。

【００１４】また、本発明の画像形成装置は、前記請求
項１記載の印字手段の移動手段にステッピングモータを
用い、印字手段の基準位置検出手段に光学式センサを使
用することを要旨とする。

【００１５】

【作用】本発明の画像形成装置では、位置検出手段から
の位置検出信号に基づいて基準位置からの印字手段の移
動距離を計数するとともに、印字手段が少なくとも印字
用紙の１枚分の印字を行うまでは、印字手段が基準位置
に移動した場合においても、計数手段を初期化すること
を防止している。

【００１６】また本発明の画像形成装置では、印字手段
の移動手段にステッピングモータを用いているのでキャ
リッジの移動開始に際しての助走距離が短縮され、また
印字手段の基準位置検出手段に光学式センサを使用して
機械的振動に対する耐性が高められる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の要
部の構成を示すブロック図である。同図に示す画像形成
装置は、印字ヘッドを搭載し、この印字ヘッドにより印
字用紙にインクを吐出して印字用紙に印字を行う印字部
１を有し、該印字部１には一時記憶回路２が設けられ、
該一時記憶回路２は制御部７の中央制御部６からの印字
命令を一時的に記憶し、この記憶した印字命令を印字部
１に供給するようになっている。なお、中央制御部６
は、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ，ＲＯＭ等で構成さ
れ、本装置の全体の動作を制御するとともに、外部から
転送されてくる画像データに各種画像処理を加えて、前
記印字部１に転送するようになっている。

【００１８】また、前記制御部７は、前記中央制御部６
に加えて、更にカウンタ５およびＮＡＮＤゲート８を有
する。カウンタ５は、前記リニアセンサ２１と同じ機能
を有するリニアセンサ３からの前記印字タイミング信号
を計数し、これにより印字部１の印字ヘッドの位置およ
び前記ホームポジションである基準位置からの移動距離
を検出し、この検出した位置および移動距離を中央制御
部６に供給するようになっている。

【００１９】前記ＮＡＮＤゲート８は、前記ホームポジ
ションセンサ２４と同じ機能を有するホームポジション
センサ４からのホームポジション検出信号および中央制
御部６からの制御信号を供給され、これらの両信号のＮ
ＡＮＤを取り、このＮＡＮＤ出力信号をカウンタ５のＣ
ＬＲ反転入力端子に供給して初期化するようになってい
る。この結果、カウンタ５は、ホームポジションセンサ
４のホームポジション検出信号のみでは初期化されず、
中央制御部６から制御信号が出力されている場合には、
ホームポジションセンサ４からホームポジション検出信
号が出力された場合のみ初期化されるようになってい
る。

【００２０】また、前記カウンタ５は、中央制御部６か
らのＵＰ／ＤＯＷＮ制御信号がＵＰ／ＤＯＷＮ入力端子
に供給され、中央制御部６からＵＰ／ＤＯＷＮ制御信号
に応じてリニアセンサ３からの印字タイミング信号をカ
ウントアップまたはカウントダウンし得るようになって
いる。

【００２１】図２は、図１の画像形成装置の各部のタイ
ミングを示す波形図である。同図（ａ）に示すＣＬＲの
反転は、カウンタ５のＣＬＲ反転入力端子への入力信
号、すなわち前記ＮＡＮＤゲート８の出力信号を示し、
同図（ｂ）のＣＬＫは、カウンタ５のＣＬＫ入力に供給
される前記リニアセンサ３からの印字タイミング信号を
示し、同図（ｃ）のＱ１〜Ｑ４はカウンタ５のカウンタ
出力信号を示し、ＵＰ／ＤＯＷＮ（ＦＯＲＷＡＲＤ／Ｂ
ＡＣＫ）はカウンタ５のアップ／ダウンカウント方向で
あるが、これは前記印字部１の印字ヘッド、すなわちキ
ャリッジの移動方向を示し、ＵＰはＦＯＲＷＡＲＤ、す
なわち前進方向を示し、ＤＯＷＮはＢＡＣＫ、すなわち
後退方向を示し、中央制御部６からのＵＰ／ＤＯＷＮ信
号によりキャリッジの移動方向を制御し得るようになっ
ている。

【００２２】最初の状態では、中央制御部６はＮＡＮＤ
ゲート８に対して制御信号を出力しているとともに、ま
たホームポジションセンサ４からもホームポジション検
出信号がＮＡＮＤゲート８に供給され、これによりＮＡ
ＮＤゲート８の出力信号によりカウンタ５は図２（ａ）
に示すようにリセット、すなわち初期化されている。

【００２３】それから、印字ヘッドを搭載したキャリッ
ジの動作に従ってリニアセンサ３から印字タイミング信
号が図２（ｂ）に示すように出力されて、カウンタ５の
ＣＬＫに供給され、カウンタ５は該印字タイミング信号
を計数し、該カウンタ５の出力信号Ｑ１〜Ｑ４は図２
（ｃ）に示すように変化する。また、中央制御部６は、
該カウンタ５の出力信号に基づいて印字ヘッドの位置お
よび移動距離を識別し、前記ＵＰ／ＤＯＷＮ信号を出力
し、これによりキャリッジの移動方向を制御している。

【００２４】このようにして、印字を開始して、第１行
目、すなわち第１バンドの走査を行ってから、２走査以
降、印字ヘッドが印字用紙１枚分の印字を終了するま
で、中央制御部６はＮＡＮＤゲート８に対する制御信号
を出力せず、これによりホームポジションセンサ４から
のホームポジション検出信号を無効とし、図２（ａ）に
示すようにカウンタ５をリセットしないようにしてい
る。

【００２５】次に、図３に示すフローチャートを参照し
て、本実施例の作用を説明する。◎図３においては、ま
ず最初に、初期設定が行われ、カウンタ５がリセットさ
れる（ステップＳ１１，Ｓ１２）。それから、画像デー
タが外部から中央制御部６に供給されたか否かがチェッ
クされ（ステップＳ１３）、画像データがない場合に
は、画像データが供給されるまで待機中になるが（ステ
ップＳ１４）、画像データが供給された場合には、印字
が開始されるとともに、該印字動作で作動する印字ヘッ
ドとともに移動するリニアセンサ３から印字タイミング
信号がカウンタ５に供給され、カウンタ５はカウント動
作を開始する（ステップＳ１５）。

【００２６】最初のスキャンが終了し、それから２スキ
ャン目以降においては印字ヘッドがホームポジションに
戻り、この動作がホームポジションセンサ４で検出さ
れ、該ホームポジションセンサ４からホームポジション
検出信号がＮＡＮＤゲート８に出力されても、中央制御
部６からのリセット禁止制御信号によりＮＡＮＤゲート
８はホームポジションセンサ４からのホームポジション
検出信号をインヒビットし、これによりカウンタ５がリ
セットされることを防止している（ステップＳ１６）。
すなわち、２スキャン目以降はカウンタ５へのリセット
信号を無効にし、これによりカウンタ５はリセットされ
ずに印字は継続される。

【００２７】そして、印字用紙１枚分の印字が終了する
と（ステップＳ１７）、中央制御部６はＮＡＮＤゲート
８へのリセット禁止制御信号を解除し、これによりホー
ムポジションセンサ４からのホームポジション検出信号
がカウンタ５のリセット信号として有効に供給されるよ
うに制御する（ステップＳ１８）。そして、この状態に
おいて、ホームポジションセンサ４によってホームポジ
ションが検出されると（ステップＳ１９）、該ホームポ
ジションセンサ４からホームポジション検出信号が出力
され、この信号がＮＡＮＤゲート８を通ってホームポジ
ションセンサ４に供給されることにより、カウンタ５が
リセットされ（ステップＳ１２）、以降上述した動作が
繰り返される。

【００２８】上述したように、印字ヘッドがホームポジ
ションに戻った場合でも、印字用紙１枚分の印字が終了
するまで、カウンタ５をリセットしないことにより、印
字はすべて最初のホームポジションを基準に以降はリニ
アセンサ３からの印字タイミング信号に基づいて行われ
ることになるため、印字用紙上における印字ラインのず
れを防止することができるのである。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位置検出手段からの位置検出信号に基づいて基準位置か
らの印字手段の移動距離を計数するとともに、印字手段
が少なくとも印字用紙の１枚分の印字を行うまでは、印
字手段が基準位置に移動した場合においても、計数手段
を初期化することを防止しているので、印字用紙上にお
ける印字ラインのずれを適確に防止することができ、高
画質の画像を印字することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の要部の
構成を示すブロック図である。

【図２】図１の画像形成装置の各部のタイミングを示す
波形図である。

【図３】図１の画像形成装置の作用を示すフローチャー
トである。

【図４】印字ヘッドの位置検出動作の説明図である。

【図５】印字ヘッドの画像形成動作の説明図である。

【図６】リニアスケールの部分拡大図である。

【図７】従来の印字タイミング信号の生成部の構成を示
すブロック図である。

【図８】印字ラインのずれを示す説明図である。

【図９】フォトインタラプタの構成を示す図である。

【図１０】理想的なセンサ出力波形図である。

【図１１】実際のキャリッジの振動による影響があるセ
ンサ出力波形図である。

【符号の説明】

１ 印字部 ２ 一時記憶回路 ３ リニアセンサ ４ ホームポジションセンサ ５ カウンタ ６ 中央制御部 ７ 制御部 ８ ＮＡＮＤゲート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字用紙上で所定の走査方向に印字手段
   を移動しながら印字用紙上に印字を行い、前記走査方向
   への印字終了後に該走査方向に直角な移動方向に印字手
   段または印字用紙を移動し、該移動位置で走査方向に印
   字手段を移動しながら印字用紙上に印字を行うという動
   作を繰り返して画像を形成する画像形成装置であって、 前記走査方向における前記印字手段の位置を検出する位
   置検出手段と、 前記走査方向における前記印字手段の基準位置を検出す
   る基準位置検出手段と、 前記位置検出手段からの検出信号に基づいて前記基準位
   置検出手段で検出した前記基準位置からの前記印字手段
   の移動距離を計数する計数手段と、 前記印字手段が少なくとも印字用紙の１枚分の印字を行
   うまでは、前記印字手段が前記走査方向の前記基準位置
   に移動した場合においても、前記計数手段を初期化する
   ことを防止する初期化防止手段とを有することを特徴と
   する画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記印字手段の移動手段にステッピング
   モータを用い、印字手段の基準位置検出手段に光学式セ
   ンサを使用することを特徴とする請求項１記載の画像形
   成装置。