JPH05212924A

JPH05212924A - プリンタの走査エラーを最小にする装置及び方法

Info

Publication number: JPH05212924A
Application number: JP4277669A
Authority: JP
Inventors: Anitta L Bliss; アニッタ・エル・ブリス
Original assignee: Apple Computer Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 1991-10-25
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1993-08-24
Also published as: US5209589A

Abstract

(57)【要約】【目的】プリンターの紙送り誤差を修正する。【構成】未然に紙送りローラの形状を測定して記憶さ
せておき、給紙中その記憶した値にもとづいて紙が予定
の位置にくるように駆動モータを制御して修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリンタアセンブリの分
野に関し、特に、スキャンプリンタアセンブリの走査エ
ラーを最小にする装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリンタアセンブリの１種類とし
てスキャンプリンタアセンブリがある。スキャンプリン
タアセンブリはプリントヘッドと、紙送りシステムとを
含む。紙送りシステムは、通常、駆動モータ（多くの場
合、ステッピングモータ）と、複数個の給紙ローラと、
駆動モータの動きをローラに伝達する機械的伝動手段と
を含む。ローラはプリント用紙をプリンタアセンブリの
給紙プラテン上にプリントヘッドに対向するように配置
し、維持する。プリントヘッドは紙に沿って移動し、紙
の動きに対して垂直な方向にプリントしてゆく。プリン
トヘッドは一度に１つの走査行をプリントする。紙送り
システムは、プリントヘッドが紙に１つの走査行をプリ
ントし終わるたびに紙を進ませる。

【０００３】プリント時、プリンタアセンブリは、ま
ず、モータを指定の時間だけ回転させるために駆動モー
タへ制御信号を送信する。機械的伝動手段は駆動モータ
の動きをローラに伝達する。ローラは回転し、給紙プラ
テン上の紙をプリントヘッドの動きに対して垂直な方向
に所定の距離だけ引き、それにより紙を進ませる。その
所定の距離は指定の時間中における駆動モータの回転に
対応する。次に、プリントヘッド制御信号と、プリント
すべきデータとをプリントヘッドへ送信する。制御信号
に基づいて、プリントヘッドは紙に沿って移動し、紙に
１つの走査行をプリントアウトする。次に、紙送りシス
テムにより紙を進ませ、プリントヘッドは紙に沿って次
の走査を実行する。プリンタアセンブリが紙へのプリン
トを完了するまでこのプロセスを繰り返す。

【０００４】この種のプリンタアセンブリに関連する従
来の問題点の１つは、プリンタアセンブリの紙送りシス
テムが、時折、プリントのための紙の動きに関してエラ
ーを発生させるということである。その結果、プリント
に際して紙は間違った位置をとり、そこで、プリントの
誤りが起こる。

【０００５】紙へのプリントに際しては、１つの走査行
にテキストと図形を完全にプリントできる場合が多い。
ところが、大判のテキスト（たとえば、大きな字体）や
大きな図形はいくつかの走査行にまたがることが多いの
で、大きな文字又は図形をプリントするときには、プリ
ントヘッドはいくつかの走査行にわたって数回往復しな
ければならない。すなわち、それら数回の往復の間に、
１つの文字（又は図形）の一部のみをプリントした後に
紙送りシステムにより紙を進ませるということになる。
紙送りの誤り（たとえば、ローラが先まで回りすぎてし
まうか又は目標位置まで回らない）があると、１つの走
査行の最上部が次の走査行の最下部と合わなくなるの
で、プリントの誤りが起こる。たとえば、ローラが先ま
で回りすぎてしまうと、プリント中の文字に目立つ隙間
ができることが多い（その隙間はそのときの走査と、前
の走査との間で端がプリントされないという望ましくな
い事態から起こる）。これに対し、紙送りシステムの誤
りによって走査のための紙の動きが所望の距離にとどか
ない場合には、先の走査と現在の走査が重なり合う場所
に黒い帯が現れる。その誤りをここではスティッチエラ
ーという。プリンタアセンブリのそのようなスティッチ
エラーはプリント後のテキスト又は図形の画像を劣化さ
せ、時によっては判読しにくくする。

【０００６】プリンタアセンブリでスティッチエラーを
引き起こす原因の１つは、紙送りシステム内における給
紙ローラのランアウトである。ローラのランアウトはプ
リンタアセンブリにおける給紙ローラの所望の動きと、
ローラの実際の動きとの差異によって起こる。ローラの
ランアウトは、ローラの支持軸により確定される基準軸
を中心として規定される。ランアウトは、ローラが基準
軸を中心として回転するときにローラ上で測定される２
つの半径方向点の差である。ローラのランアウトの１つ
の要因は、プリンタアセンブリでエラストマーローラを
使用することによって起こる。プリンタアセンブリにお
いてエラストマーローラを採用しているのは、紙がロー
ラの動きに追随するように紙に対して大きな摩擦を発生
させるためである。ローラは弾性であるので、給紙ロー
ラの運動中にそれぞれのローラの半径が変化し、ランア
ウトが起こる。ランアウトは紙の動きに１０分の数ミル
から数ミルの誤りを生じさせる可能性がある。

【０００７】この問題を解決するための従来の方法の１
つは、給紙ローラにエラストマーでない材料を使用する
というものである。しかしながら、この方法の１つの欠
点は非エラストマー面で摩擦が少なくなり、給紙ローラ
を通り過ぎてゆく紙に痕跡を残す。

【０００８】上記の問題を解決する従来の別の方法は、
製造工程の間にエラストマーローラを厳密な許容差に合
わせて成形し、研磨するというものである。ところが、
弾性材料は柔軟な特性をもっているため、エラストマー
ローラで厳密な許容誤差を保つことは実行不能である。
また、エラストマーローラの特性は老化するにつれて変
化することもある。さらに、紙送りの誤りは駆動機構の
問題（たとえば、モータのキャプスタンのランアウト又
はモータ軸のランアウトなど）にも起因し、駆動機構に
よる誤りはローラのランアウトによる誤りと同程度の大
きさである。走査エラーは全体として駆動機構とローラ
のランアウトとに起因することがわかるであろう。さら
に、個々のプリンタアセンブリはそれ独自の一連の誤り
を含んでいる。また、それぞれの誤りの大きさは個々の
プリンタアセンブリごとに異なる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、公知のシステムと方法の限界を考慮して、プリンタ
アセンブリにおける走査エラーを最小にする技術を提供
することである。本発明の別の目的は、公知のシステム
と方法の限界を考慮して、プリンタアセンブリのいくつ
かの走査エラーを予測し、それらの走査エラーをプリン
タアセンブリに記憶することにより、プリンタアセンブ
リにおける走査エラーを最小にする方法及び装置を提供
することである。本発明のさらに別の目的は、公知のシ
ステムと方法の限界を考慮して、プリンタアセンブリに
記憶させたいくつかの事前測定データを使用して、プリ
ンタアセンブリのいくつかの走査エラー及び紙送りエラ
ーを最小にする方法及び装置を提供することである。本
発明のさらに別の目的は、公知のシステムと方法の限界
を考慮して、プリンタアセンブリのいくつかの走査エラ
ーを確定する方法及び装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的及び
その他の目的は、シート紙へのプリントのために第１の
方向に移動するプリントヘッドと、シート紙を第１の方
向に対して垂直である第２の方向へ動かすために周囲の
複数の連続する接触点でシート紙と係合する円筒形の外
周を有するローラ手段と、ローラ手段を回転させる駆動
手段と、本発明の１つの面に従って、ローラ手段による
シート紙の位置決めに際してあらかじめ設定されたいく
つかのエラーを修正する装置とを含むプリンタアセンブ
リによって与えられる。この装置は、シート紙をあらか
じめ設定されたエラーを排除するような方式で動かすた
めに駆動手段がローラ手段を回転させるように駆動手段
を制御する手段を具備する。

【００１１】本発明の第２の面に従えば、ローラ手段に
よるシート紙の位置決めに際してあらかじめ設定された
いくつかのエラーを確定する構成が提供される。この特
定の構成は、ローラ手段に結合する光反射手段と；ロー
ラ手段が回転している間に光反射手段に光のビームを投
射し、前記ビームから反射して戻る光を感知する光発射
感知手段を含み、ローラ手段の周囲全体にある連続する
接触点におけるローラの半径を測定して、あらかじめ設
定されたエラーを確定する測定手段と；光発射感知手段
により測定されるあらかじめ設定されたエラーに対応す
るデータを記憶する記憶手段とを具備する。

【００１２】本発明の前記の目的及びその他の目的は、
上記した装置及び構成の動作の方法により与えられる。
先に挙げた装置の動作の方法は、（Ａ）ローラ手段にある連続する接触点における半径を
事前測定することにより、あらかじめ設定されたエラー
を確定する過程と；（Ｂ）シート紙をあらかじめ設定されたエラーを排除す
るような方式で動かすために駆動手段がローラ手段を回
転させるように駆動手段を制御する過程とから成る。

【００１３】先に挙げた構成の動作の方法は、光反射手
段をローラ手段に結合する過程と；ローラ手段が回転し
ている間に光発射感知手段を含む測定手段によって光反
射手段に光のビームを投射し、ローラ手段の周囲全体に
ある連続する接触点における半径を測定して、あらかじ
め設定されたエラーを確定する過程と；光発射感知手段
により測定されるあらかじめ設定されたエラーに対応す
るデータを記憶手段に記憶する過程とから成る。

【００１４】本発明のその他の目的、特徴及び利点は添
付の図面及び以下に詳細な説明から明白になるであろ
う。本発明を添付の図面に例示するが、それは限定的な
意味をもたない。尚、図面の図中、同じ図中符号は同様
の要素を指示する。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の好ましい実施例が実現され
るプリンタアセンブリ１０の正面図を概略形態で示す。
一実施例では、プリンタアセンブリ１０はドットマトリ
クスプリンタアセンブリである。別の実施例では、プリ
ンタアセンブリ１０は２４ピンドットマトリクスプリン
タアセンブリである。さらに別の実施例においては、プ
リンタアセンブリ１０は他の何らかの種類のスキャンプ
リンタアセンブリであれば良い。

【００１６】図１では、プリントヘッド１は給紙プラテ
ン２に対向するようにプリンタアセンブリ１０に移動自
在に取り付けられている。プリントヘッド１は給紙プラ
テン２に沿って移動し、給紙プラテン２上に配置した紙
に１度に１つの走査行をプリントする。給紙プラテン２
の両側には給紙ローラ３及び４が取り付けられている。
プリントを行うため、給紙ローラ３及び４は給紙プラテ
ン２に沿って紙を進ませ、また、給紙プラテン２上に紙
を配置する。給紙ローラ３及び４は給紙プラテン２上の
紙をプリントヘッド１の移動方向とは垂直の方向に動か
す。給紙ローラ３及び４は、プリントヘッド１による紙
への１回のプリント走査が完了するたびに、給紙プラテ
ン２上の紙を進ませる。給紙ローラ３及び４は伝動歯車
５及び６により駆動される。伝動歯車５及び６を駆動す
るのは、プリンタアセンブリ１０の駆動モータ１２（図
２に示す）である。

【００１７】一実施例では、プリントヘッド１はインク
ジェット形のプリントヘッドである。別の実施例では、
プリントヘッド１は２４ピンドットマトリクスプリント
ヘッドである。さらに別の実施例においては、プリント
ヘッド１は２４個を越えるピン又は２４個未満のピンを
具備していても良い。

【００１８】好ましい実施例では、駆動モータ１２はサ
ーボモータである。別の実施例においては、駆動モータ
１２は他の何らかの種類のモータであれば良い。一実施
例では、紙が給紙ローラ３及び４の動きに正しく追随す
ることができるように、給紙ローラ３及び４は摩擦の大
きな材料から製造されている。別の実施例では、給紙ロ
ーラ３及び４はゴムローラである。別の実施例において
は、給紙ローラ３及び４は２つの材料から形成され、そ
の一方の内側用材料は他方の外側用材料より硬い。外側
用材料の摩擦は内側用材料より大きい。

【００１９】プリントヘッド１の移動及びプリント動作
を制御するのは、プリンタアセンブリ１０の制御回路２
０である。１つの走査行にプリントすべきデータは、ま
ず、制御回路２０にロードされる。そこで、制御回路２
０はプリントヘッド１へのデータの直列転送と、そのデ
ータを紙にプリントするためにプリントヘッド１がプリ
ントしている間の紙に沿ったプリントヘッド１の走査運
動とを制御する。

【００２０】また、制御回路２０は伝動歯車５及び６を
駆動する駆動モータ１２も駆動する。そこで、伝動歯車
５及び６は給紙ローラ３及び４を回転させて、紙を進め
る。紙の移動距離は制御回路２０により制御される。制
御回路２０の動作を制御するときには外部制御信号を制
御回路２０へ送信する。

【００２１】動作中、プリントヘッド１と駆動モータ１
２はプリンタアセンブリ１０の内部で非同期動作するよ
うに共に制御回路２０により制御される。まず、制御回
路２０から駆動モータ１２へ制御信号を送信する。そこ
で、駆動モータ１２は歯車５及び６を駆動し、歯車は指
定の回転を行う。歯車５及び６からの動きは給紙ローラ
３及び４に伝達されて、紙を回転させ、給紙プラテン２
上の紙を進ませる。給紙ローラ３及び４による紙の移動
の距離は、それぞれ、制御回路２０により確定される。
そこで、プリントヘッド１は紙の１つの走査行に沿って
１回の走査プリント動作を実行する。

【００２２】一実施例では、プリントヘッド１は指定の
寸法をもつ矩形のヘッドとして設計製造される。給紙プ
ラテン２上の紙に対するプリントヘッド１による各プリ
ント走査動作の最大走査幅は、プリントヘッド１のプリ
ント高さに相応する。この走査幅は紙送りシステムを介
する紙の動きと同じ方向に測定されるもので、プリント
ヘッドがページに沿って１回の走査を完了するまでに動
く長さとは異なる。プリントヘッド１の走査プリント動
作が完了するたびに、給紙ローラ３及び４はプリントヘ
ッド１の高さに対応する走査距離だけ紙を再び送るよう
に制御される。

【００２３】図２は、図１に示したプリンタアセンブリ
１０の側面図をさらに詳細に示す。図２には、駆動モー
タ１２と、ベルト１４も示されている。給紙ローラ３及
び４はそれぞれ対応する歯車５および６と結合し、それ
らの歯車５及び６により駆動されて回転する。歯車５及
び６は、駆動モータ１２から歯車５及び６へ動きを伝達
するベルト１４により駆動モータ１２と結合している。
それぞれの伝動歯車５及び６はベルト１４と係合する複
数の歯を有する。図中符号１３は歯車６にある歯の１つ
を示す。歯車５及び６の歯は駆動モータ１２から給紙ロ
ーラ３及び４への動きの伝達を向上させる。

【００２４】給紙プラテン２（図１に示す）に差し込ま
れた紙１１は給紙ローラ３及び４を通る。紙１１はロー
ラ８及び９により給紙ローラ３及び４とそれぞれ密接に
接触している。紙１１のその都度の移動の量は給紙ロー
ラ３及び４のその都度の回転の程度によって決まる。ベ
ルト１４と、歯車５及び６とを介して駆動モータ１２に
より駆動される給紙ローラ３及び４によって紙１１が動
くたびに、プリントヘッド１は紙１１に沿って走査を実
行しながら紙にプリントしてゆく。給紙ローラ４から紙
１１が送られると、給紙ローラ４は紙１１を上方へ移動
させて、プリントヘッド１が走査プリントを実行できる
プリント領域に入れる。紙１１が給紙ローラ３と係合す
るほど十分に進んだならば、給紙ローラ３は紙１１を送
る主ローラとなる。一実施例では、伝動歯車５及び６は
９６個の歯をもつ歯車である。別の実施例においては、
歯車５及び６の歯は９６個より多くても、少なくても良
い。

【００２５】制御回路２０は信号線１６を介して駆動モ
ータ１２を制御すると共に、信号線１７を介してプリン
トヘッド１を制御する。先ず、制御回路２０により紙１
１を制御して、紙１１をプリント領域まで進ませる。プ
リントヘッド１により紙１１にプリントすべきデータを
信号線１８を介して制御回路２０へ送信する。制御回路
２０はプリントアウトすべき走査行１つ分のデータを並
列フォーマットで受信する。そこで、制御回路２０は走
査データをプリントに備えてプリントヘッド１へ直列に
転送する。同時に、制御回路２０はプリントヘッド１が
プリントを行っている間にプリントヘッド１を紙に沿っ
て移動するように制御し、その結果、プリントヘッド１
により紙上に走査プリントアウトを形成する。次に、紙
１１が制御回路２０により再度進むように紙を制御す
る。

【００２６】動作中、まず、制御回路２０は信号線１６
を介して駆動モータ１２へ制御信号を発生する。そこ
で、駆動モータ１２は電源に接続し、指定の時間だけ動
作し始める。その時間は制御回路２０からの制御信号に
より制御される。指定の時間が経過した後、モータを動
作させるための制御信号の印加を制御回路２０により停
止させる。そこで、駆動モータ１２は静止状態となり、
再度の紙送りのための制御回路２０からの次の信号を受
信する準備が整う。

【００２７】ベルト１４は駆動モータ１２の動きを歯車
５及び６を介して給紙ローラ３及び４に伝達する。次
に、その動きは給紙ローラ３及び４により紙１１の移動
に変換される。駆動モータ１２の動作時間は、給紙ロー
ラ３及び４によって紙１１が進んだ距離として紙１１に
現れる。制御回路２０は駆動モータ１２へ各種の制御信
号を送ることにより駆動モータ１２の動作時間を制御す
る。制御信号に基づいて、駆動モータ１２は間欠的に進
むことになる。プリントヘッド１が１つの完全なプリン
トアウト行の一部分についての走査を完了したならば
（たとえば、大きな字体をプリントしているときには、
その字体の大きさによって、その字体で文字を完成する
ためにいくつかの走査行を必要とする）、このプリント
ヘッド１によるプリント済み部分がプリントヘッド１を
通り過ぎ、プリントヘッド１が先のプリント済み部分に
続く次の部分をプリントすることができるように、駆動
モータ１２は紙１１を次の走査マージンだけ移動させ
る。プリントヘッド１がプリントアウト行１つ分の最終
走査プリントを完了したならば、新たなプリントアウト
行を開始するためにスペーシングマージンが必要であ
る。この状況では、制御回路２０により駆動モータ１２
へ別の種類の制御信号をより長い印加時間にわたり発行
する。給紙ローラ３及び４は給紙プラテン２上の紙をス
ペーシングマージンの分だけ移動するように回転させ
る。好ましい実施例では、スペーシングマージンはいく
つかの走査マージンにより形成される。

【００２８】制御回路２０は、最初に紙１１をプリント
領域に導入するため又はプリントが完了した時点で紙１
１をプリンタアセンブリ１０から取り除くために、別の
種類の制御信号（良く知られている）を駆動モータ１２
へさらに発行することができる。制御回路２０は制御信
号とプリントデータを信号線１７を介してプリントヘッ
ド１へ送信する。プリントヘッド１は紙１１が動くたび
に走査してプリントする。紙１１が動いている間に、そ
の都度、処理のためにデータを制御回路２０へ送信す
る。紙１１が動いた後には、プリントヘッド１は紙１１
に対する走査プリントを開始する。

【００２９】図３は、図１及び図２に示したプリンタア
センブリ１０の制御回路２０をブロック線図で示す。図
３には、本発明の説明を容易にするためにプリンタアセ
ンブリ１０の一部のみを示す。図３からわかるように、
制御回路２０は、プリントヘッド１を紙に沿って移動さ
せ、一度に１つの走査プリント行を紙にプリントするよ
うに制御するプリントヘッド制御回路２６を含む。プリ
ントデータは外部回路から信号線２９を介して制御回路
２０に供給される。その後、プリントデータはプリント
ヘッド制御回路２６へ送信される。プリントデータは、
プリント中のプリントヘッド１の動きを制御する制御信
号も含んでいる。

【００３０】制御回路２０は、駆動モータ１２の動きを
制御するために、処理回路２２と、一端で処理回路２２
に結合し、他端では駆動モータ１２に結合する増幅器２
３とをさらに含む。プリンタアセンブリ１０が走査距離
１つ分紙を動かさなければならない場合、外部回路から
信号線２９を介して処理回路２２へ制御信号を送信す
る。そこで、処理回路２２はその制御信号を増幅器２３
に印加する。増幅器２３は制御信号を増幅し、信号を信
号線１６を介して駆動モータ１２へ送信する。その制御
信号は電源（図示せず）を駆動モータ１２に接続させ
る。制御信号は、駆動モータ１２に接続する電力の振幅
と位相を制御する。そこで、駆動モータ１２は給紙ロー
ラ３０を駆動して、１回分の走査距離だけ回転させる。
わかりやすくするために、この給紙ローラ３０はプリン
タアセンブリ１０の給紙ローラ３及び４のいずれか一方
を表わしている。給紙ローラ３０の位置を制御するため
に、制御回路２０は駆動モータ１２の動きを制御する。
たとえば、最初に紙をプリンタアセンブリ１０のプリン
ト領域へ送るときには、駆動モータ１２は給紙ローラ３
０（実際にはローラ４）を２回分以上の走査距離にわた
りを回転させなければならない。位置制御に際しては、
駆動モータ１２からの速度フィードバックと、位置フィ
ードバックの双方が必要である。

【００３１】制御回路２０は速度フィードバック回路２
４と、位置フィードバック回路２５とを含む。駆動モー
タ１２の速度は速度フィードバック回路２４により求め
られ、信号線２８を介して処理回路２２へフィードバッ
クされる。モータ１２の位置情報は信号線２５ａを介し
て位置フィードバック回路２５により求められ、処理回
路２２へフィードバックされる。速度及び位置のフィー
ドバックに伴って、処理回路２２は、先に記憶されてい
た所望の位置値及び速度値とは異なる速度値又は位置値
を補正するために、駆動モータ１２の電源を制御する制
御信号を修正する。

【００３２】本実施例では、制御回路２０は記憶装置２
１をさらに含む。記憶装置２１は特定のプリンタアセン
ブリ１０に関する事前測定情報を記憶する。事前測定情
報は、記憶装置２１を含む特定のプリンタアセンブリ１
０における走査エラーに関している。それぞれの走査エ
ラーを事前測定し、記憶装置２１に記憶しておくのであ
る。プリンタアセンブリ１０における走査エラーを事前
測定する装置と、それらのエラーを測定するプロセスに
ついては以下にさらに詳細に説明する。

【００３３】現時点で好ましい実施例では、記憶装置２
１は、それぞれの走査距離が均一であるか又は少なくと
も所望の送りと同等であるように保証するために、走査
送りごとに、ローラの周囲にある所定の接触点からのロ
ーラ３０の所定の回転角度θの全てを記憶する。均一又
は少なくとも同等の状況でなければ、プリント（スティ
ッチ）エラーが起こる。各ローラ３０の周囲にある１つ
の位置（接触）点からの所望の（所定の）回転角度θ
は、その点から見たローラ３０の半径の関数である。位
置点とは、プリントに際して紙に対し垂直となっている
ローラ３０の周囲の接触点である。この接触点からその
ローラ３０の中心までの距離がその点における半径であ
る。一連の連続する点を通して半径が変化すると、θは
変化する。その結果、紙の動きについて所望の走査距離
を維持するために所望のθを変化させなければならな
い。従って、所望のθの情報はローラ３０の点ごとにそ
れぞれ異なる。それぞれのローラ３０の完全なプロファ
イルが得られるように、それぞれのローラ３０の周囲に
ある各接触点における半径を事前測定する。これを実行
したならば、プリントエラーを軽減する一定の正確な紙
の動きを得るために、いずれかの所定の接触点から始ま
る所望のθを確定することができる。ローラ３０の半径
の測定と、所望のθの計算については以下にさらに詳細
に説明する。

【００３４】記憶装置２１はどの型の記憶手段であって
も良い。一実施例では、記憶装置２１は、適切な側にＡ
／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器と、Ｄ／Ａ（デジタ
ル／アナログ）変換器とをそれぞれ有するＲＯＭ装置で
ある。別の実施例においては、他の種類の記憶手段を採
用することができる。たとえば、記憶装置２１はディス
ク記憶装置であっても良い。別の例は、時に応じて更新
可能なＥＰＲＯＭ装置である。記憶装置２１は、記憶さ
れる情報をアドレス指定するためのルックアップテーブ
ルを含む。ルックアップテーブルには、ローラ３０の面
にある１つの位置点に対応する所望の回転角度θを記憶
する。所望のθ情報をアクセスするとき、処理回路２２
はルックアップテーブルをアドレス指定するために位置
点の情報を使用する。次に、この位置点における所望の
θ情報のアドレスを求める。そこで、処理回路２２は所
望のθに関するこのアドレスを使用して所望のθ情報を
得る。

【００３５】プリント動作中、処理回路２２で１回分の
走査距離をプリントするように紙を送るための制御信号
を受信されると、まず、処理回路２２はその時点でどち
らのローラ３０（たとえば、ローラ３又は４）が紙を進
めているかを確定する。次に、処理回路２２は、マスタ
ーローラとなっているローラ３０（通常はローラ３）の
特定の位置点における所望の回転角度θを求めて記憶装
置２１をアクセスする。処理回路２２は位置フィードバ
ック回路２５から位置情報を得る。先に説明した通り、
位置点は、半径がプリント用紙に対して垂直となってい
るローラ３０の面上の点、すなわち、通常はローラ３０
と、紙とにより規定される接触点を意味している。記憶
装置２１はローラ３０の表面上のあらゆる点における所
望の事前測定回転角度θを全て記憶している。従って、
処理回路２２はローラ３０のどのような可変半径につい
ても所望の回転角度θを得ることができる。記憶装置２
１の所望の回転角度θはその点における半径の変動を考
慮に入れている。そこで、可変半径によって起こる紙送
りエラーを補正するのは修正回転角度θである。処理回
路２２は、記憶装置２１から所望の回転角度θを得たな
らば、駆動モータ１２の動きを制御するための信号を増
幅器２３と、駆動モータ１２とへ送信する。それに応じ
て、駆動モータ１２は紙送り中に起こるエラーを補正す
るためにそのステップの大きさを増減する。このように
して、ローラ３０の動きごとの走査距離をさらに均一に
し、紙を１つの走査行プリントから次の走査プリントへ
送る際に起こるエラーを減少させるのである。

【００３６】図４，図５及び図６は、ローラ３及び４の
一方の半径の誤差を事前測定する１例を示す。図４，図
５及び図６は、代表するローラである給紙ローラ４０を
事前測定するプロセスを示している。図４に示すよう
に、ローラ４０の製造中にはローラ４０に反射マーク４
１が取り込まれる。反射マーク４１は光を反射する。図
４からわかるように、反射マーク４１はローラ４０の円
筒形の面に配置される。反射マーク４１はローラ４０の
円筒形の面を密接する円を描いて取り巻いている。反射
マーク４１は、紙１１が通過しない領域であるローラ４
０の一方の側に沿って位置している。これは、ローラ４
０の反射マーク４１がローラ４０を通過してゆく紙を進
ませるローラ４０の能力に影響を及ぼさないように保証
するためである。一実施例では、反射マーク４１は、ロ
ーラ４０の製造中にローラ４０の円筒形の面に取り付け
られるストライプである。別の実施例によれば、反射マ
ーク４１はローラ４０の円筒形の面を被覆するストライ
プ層である。一実施例では、反射マーク４１はローラ４
０の左側に配置される。また、別の実施例においては、
反射マーク４１はローラ４０の右側に配置される。

【００３７】反射マーク４１は、ローラ４０の分解能に
比例するチェックマークを含む。図５は、反射マーク４
１の拡大図である。図５には、複数のチェックマーク４
４が示されている。チェックマーク４４は反射マーク４
１上に明るい領域と、暗い領域とを作り出している。チ
ェックマーク４４はローラ４０の回転位置を規定する。
その位置は、所定の動きと、誤差とを含むローラ４０の
実際の回転である。現時点で好ましい実施例では、チェ
ックマーク４４は反射マーク４１にエッチングされた領
域である。２つのチェックマークの間隔は約６mmである
（３００ＤＰＩ，０．００３３トラック間隔の場合）。
別の実施例においては、チェックマーク４４は反射マー
ク４１の中の突出領域であっても良い。さらに別の実施
例では、投射光に対して異なる反射率を示すように、反
射マーク４１を複数の異なる反射材料で印刷することが
できる。

【００３８】図６では、プリンタアセンブリ１０に給紙
ローラ４０に対向するように光反射センサ４２が取り付
けられている。光反射センサ４２と、給紙ローラ４０に
ある反射マーク４１とはプリンタアセンブリ１０の測定
手段を形成している。そこで、プリンタアセンブリ１０
において、給紙ローラ４０が回っている間に、光反射セ
ンサ４２と反射マーク４１により測定を実行する。この
ようにして、ローラ４０の周囲にある連続する接触点に
おける給紙ローラ４０の半径プロファイルを求め、次
に、そのプロファイルからローラのランアウトと、測定
中である特定の給紙ローラ４０の機構送りエラーとを確
定する。好ましい実施例では、特定のプリンタアセンブ
リにローラを組み込んだ後に、プリンタごとの各ローラ
を試験する。このように、測定値はローラごとに特定の
ものであり、従って、修正はどのローラにも有効である
包括的な修正ではなく、プリンタごとに特定のものであ
る。

【００３９】光反射センサ４２は光反射機能と、光感知
機能という２つの機能を含む。光反射センサ４２の光反
射機能は給紙ローラ４０にある反射マーク４１の表面に
向かう光のビームを発生する。この表面は光反射センサ
４２に面している。反射マーク４１のチェックマーク４
４は入射した量の光を反射して戻す。その後、反射光は
光反射センサ４２の光感知機能によってピックアップさ
れ、電気信号に変換される。給紙ローラ４０の反射マー
ク４１から発したものでない反射光を排除するように光
反射センサ４２を設計できる。光反射センサ４２の光反
射機能と光感知機能は光反射センサ４２の中に互いに水
平方向又は垂直方向にある距離をおいて位置している。
図６は垂直方向の離間を示す。光反射センサ４２からの
投射光ビームが反射マーク４１の表面の接線平面に当た
り、その光感知機能によってピックアップされるよう
に、光反射センサ４２の２つの機能を配置することも可
能である。給紙ローラ４０の反射マーク４１と、光反射
センサ４２との位置関係は、給紙ローラ４０のその都度
の送りを測定する期間の中では一定に保持される。一実
施例では、光反射センサ４２はニューヨーク州ラタムの
ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙが製造し
ているＭＴＩ１０００ＦｏｔｏｎｉｃＳｅｎｓｏｒで
ある。他の実施例においては、光反射センサ４２はカリ
フォルニア州トランスのＫｅｙｅｎｅｅＣｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎｏｆＡｍｅｒｉｃａのＦＳ／ＦＵシリー
ズの光ファイバ光電センサである。

【００４０】測定後、プリンタアセンブリ１０から光反
射センサ４２を取り外し、記憶装置２１を紙送りエラー
の補正のためにプログラムする点を除いてプリンタの残
る製造工程を完了する。プリンタアセンブリの種類によ
っては、光反射センサ４２と反射マーク４１をプリンタ
アセンブリ自体に永久に取り付けることができる。この
ようにすれば、給紙ローラの回転運動を絶えず測定で
き、プリンタアセンブリの寿命を通して（紙を送る際の
エラーの）補正を動的に変化させることができる。

【００４１】図６の場合、給紙ローラ４０が回転するた
びに測定を実行する。測定は、駆動モータ１２がその都
度、ベルト１４と、伝動歯車５及び６とを介してローラ
４０を所定の距離にわたり駆動するときに開始される。
光反射センサ４２は、ローラ４０が回転している間に、
入射光にすぐ面している反射マーク４１の１点４３へ光
のビームを投射する。給紙ローラ４０が回転するにつれ
て、反射マーク４１はローラ４０のそれぞれの動きに追
随する。その後、点４３に当たった光のビームは反射さ
れて、光反射センサ４２に戻る。この点４３は、ローラ
４０が回転しているときに光反射センサ４７から入射光
ビームを直接に受け取る反射マーク４１の点である。ま
た、点４３は半径がプリント用紙に対して垂直であるロ
ーラ４０の表面上の点でもある。表面上のあらゆる点で
給紙ローラ４０の送りごとのエラーを測定するときに
は、給紙ローラ４０を一度に走査距離１つ分（すなわ
ち、１つの走査行から次の走査行までローラが進む距
離）回転するように駆動する。ローラ４０が回転するた
びに、光反射センサ４２は反射マーク４１から反射光ビ
ームを受け取る。そこで、ローラ４０の実際の運動ごと
のエラーを光反射センサ４２により検出する。

【００４２】反射される光ビームの量の変化はローラ４
０の運動ごとのエラーに関する情報を含んでいる。その
量は光反射センサ４２からローラ４０の表面上の反射マ
ーク４１の点４３までの距離ｄに対応する。距離ｄが短
くなるほど、反射される光の量は多くなる。先に説明し
た通り、測定プロセスの間には距離ｄを一定に維持すべ
きである（すなわち、センサ４２とローラの軸との離間
距離は可能な限り一定のままである）が、ローラ４０の
半径ｒはローラ４０の任意の箇所で変化するので距離ｄ
は変わる。この変化は、反射されて光反射センサ４２に
戻る光の量に影響を及ぼす。光反射センサ４２により反
射光をピックアップするとき、その誤差は光反射センサ
４２で検出される。製造時、ローラ４０が回転運動する
ごとの走査距離回転を均一にさせるために、ローラは一
定の半径Ｒ₀ を有するようになっているはずであるの
で、プリント走査行の離間距離は均一である。ところ
が、先に述べた通り、半径は実際には接触点ごとに異な
る。

【００４３】光反射センサ４２により反射光を受け取る
と、光反射センサ４２は反射光の量を記憶装置２１に記
憶すべき電気信号に変換する。センサ４２で受信する信
号は（i）位置情報を表わす高周波数チェックマーク
と、（ii）ローラ４０の半径誤差プロファイル情報と
いう２つの周波数成分を含む。図７は、１つのローラに
関するそれら２つの成分の波形を示す。次に、エラー情
報を得るために、信号を信号処理回路（図示せず）によ
り処理する。まず、高周波数フィルタを使用することに
より高周波数チェックマーク情報をフィルタリングで除
去する。次に、フィルタリング後のエラー情報の中のＤ
Ｃ成分もＤＣフィルタを使用することにより除去でき
る。ＤＣ成分は、センサ４２とローラ４０の表面上の反
射マーク４１との間で維持されている一定の距離Ｌを表
わす。信号処理回路は高周波数フィルタと、ＤＣフィル
タとを含む。一実施例では、信号処理回路はセンサ４２
及び記憶装置２１から見て外部の回路である。別の実施
例においては、信号処理回路をセンサ４２又は記憶装置
２１のいずれかに組み込むことができる。図７におい
て、Ｚは回転を表わし、ｄはセンサ４２から反射マーク
４１の点４３までの距離を表わす。点４３は、ある１つ
の時点でセンサ４２に対向している反射マーク４１上の
任意の接触点であれば良い。Ｌはセンサ４２から点４３
までの一定の距離を表わす。曲線７１はチェックマーク
周波数及び半径誤差プロファイルを表わす。曲線７２は
ローラ４０の総半径誤差プロファイル成分を表わす。

【００４４】プリンタアセンブリ１０において回転して
いるローラ４０の任意の時点の総誤差を位置情報と相関
させることができる。波形から高周波数チェックマーク
成分７１を除去すると、波形は、総半径誤差プロファイ
ルと、所定の距離Ｌ（センサ４２からその時点で所定の
半径をもつローラ４０の１つの接触点までの所定の距
離）のみを含む曲線７２になる。そこで、任意の１点の
実際の半径誤差（Ｚにより表わされる、角度測定値であ
っても良い）は次の式により確定される。

【００４５】〔数１〕ｅ（Ｚ）＝ｄ（Ｚ）−Ｌ（１）

【００４６】その点におけるローラ４０の実際の半径は
次の式により確定される。

【００４７】〔数２〕ｒ（Ｚ）＝Ｒ₀ ＋ｅ（Ｚ）（２）

【００４８】式中、Ｒ₀ は（たとえば、製造仕様によっ
て指定されている）ローラ４０の所要半径である。従っ
て、ローラ４０の表面の回転は次のように確定される。

【００４９】〔数３〕ｓ（Ｚ）＝ｒ（Ｚ）×θ （３）

【００５０】式中、θはローラ４０の走査距離回転ごと
の所定の回転角度である。半径ｒは回転Ｚの関数として
変化し、また、表面回転ｓは一定であることが望まれて
いるので、可変半径ｒを補正するためにローラ４０の回
転角度を調整することができる。ある任意の時点におけ
る走査送りごとの所望のθは次のように確定される。

【００５１】〔数４〕 θ（Ｚ）＝ｓ（所望）／ｒ（Ｚ）（４）

【００５２】そこで、ローラ４０の任意の位置点に関す
る所望の回転角度θ（Ｚ）情報を記憶装置２１に記憶す
る。値ｓ（所望）は、既知の値である所望の走査送り距
離である。後にこの情報を使用して、先に説明したよう
に、給紙ローラ４０を回転させるに際してサーボモータ
１２を制御する。給紙ローラ４０が完全な１回転をし終
わったときに、給紙ローラ４０の測定は完了する。この
時点で、ローラ４０のそれぞれの所望のθ（Ｚ）はセン
サ４２により測定されて、記憶装置２１に記憶されてい
る。このようにして、プリンタアセンブリ１０は紙送り
運動における独自のエラーによって特徴づけられてい
る。給紙ローラ３及び４のいずれについても任意の時点
における所望の回転角度θ（Ｚ）を走査距離ごとに確定
する。

【００５３】図８及び図９は、ローラ４０に反射マーク
４１を具現化し、ローラ４０の動きを測定する方法の別
の（しかし、好ましくはない）例を示す。図８の場合、
給紙ローラ４０はその円筒形の面の周囲に凹部領域４５
を含む。給紙ローラ４０の凹部領域４５は給紙ローラ４
０の円筒形の面に閉ループを形成する。この凹部領域４
５の表面には、給紙ローラ４０のそれぞれの動きを反射
光に符号化し、それにより、反射マーク４１として作用
する反射マーク４１が形成される。凹部領域４５は給紙
ローラ４０の円筒形の面の両側にあっても良い。凹部領
域４５はその領域を給紙ローラ４０の円筒形の面のその
他の部分と明確に区別するのに十分な深さである。凹部
領域４５の深さは均一になっている。図９では、プリン
タアセンブリ１０に、給紙ローラ４０の凹部領域４５に
対向するように光反射センサ４２が取り付けられてい
る。この実現形態によれば、光反射センサ４２は、それ
に対向している給紙ローラ４０の凹部領域４５の表面に
ある反射マーク４１に向かって光ビームを発生し、投射
する。反射マーク４１は、光反射センサ４２に向かって
反射され戻るべき光の量を変化させる。そこで、光反射
センサ４２は反射光をピックアップし、それを電気信号
に変換する。

【００５４】図１０は、給紙ローラ４０に反射マーク４
１を具現化し、ローラ４０の半径の誤差を測定する方法
のさらに別の例を示す。図１０の場合、反射マーク４１
は給紙ローラ４０の側面４８に配置されている。反射マ
ーク４１は給紙ローラ４０の側面４８に円を描いて形成
される。一実施例では、反射マーク４１は側面４８の縁
部に位置している。別の実施例においては、反射マーク
４１は閉ループストライプであり、別の実施例では側面
４８を被覆する層である。さらに別の実施例において
は、反射マーク４１は側面４８の周囲と同心の円形凹部
領域の上に形成される。反射マーク４１は給紙ローラ４
０の両側面に配置されても良い。光反射センサ４２は光
反射マーク４１に面するように配置される。給紙ローラ
４０の動きを測定している間、光反射センサ４２と反射
マーク４１との離間距離は一定で変化しない。前述のよ
うに、光反射センサ４２は光反射機能と、光感知機能と
を含む。光反射センサ４２は、それに直接対向する反射
マーク４１の部分に対して入射光ビームを発する。

【００５５】以上、本発明をその特定の実施例に関連し
て説明したが、特許請求の範囲に記載される本発明のよ
り広い趣旨から逸脱せずに様々な変形や変更を実施しう
ることは自明であろう。従って、明細書及び図面は限定
的な意味でなく単なる例として見なされるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】スキャンプリンタアセンブリの正面図。

【図２】プリンタアセンブリの側面図。

【図３】記憶装置を含むプリンタアセンブリの制御回路
のブロック線図。

【図４】ローラの反射マークの実現形態の１例を示す給
紙ローラの正面図。

【図５】図４に示す反射マークの拡大正面図。

【図６】光反射センサにより図４のローラの半径の誤差
を測定する動作を示すローラの側面図。

【図７】光反射センサの測定と図４に示すローラの回転
との関係を表わす図。

【図８】ローラの反射マークの実現形態の別の例（代替
実施例）を示す給紙ローラの正面図。

【図９】光反射センサにより図８のローラの運動を測定
する動作を示す図。

【図１０】ローラの光反射マークの実現形態のさらに別
の例と、光反射センサによりそのローラの半径の誤差を
測定する動作とを示すローラの斜視図。

【符号の説明】

１プリントヘッド２給紙プラテン３，４給紙ローラ５，６伝動歯車１０プリンタアセンブリ１２駆動モータ１４ベルト２０制御回路２１記憶装置２２処理回路２３増幅器２４速度フィードバック回路２５位置フィードバック回路２６プリントヘッド制御回路３０，４０給紙ローラ４１反射マーク４２光反射マーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート紙へのプリントのために第１の方
向に移動するプリントヘッドと、前記シート紙を第２の
垂直な方向へ移動させるために、周囲の複数の連続する
接触点で前記シート紙と係合する円筒形の外周を有する
ローラ手段と、前記ローラ手段を回転させる駆動手段と
を含むプリンタアセンブリにあって、前記ローラ手段に
よる前記シート紙の位置決めに際してあらかじめ設定さ
れたいくつかのエラーを修正する装置において、前記あらかじめ設定されたエラーを排除するように前記
シート紙を移動させるために前記駆動手段が前記ローラ
手段を回転させるように前記駆動手段を制御する手段を
具備する装置。
【請求項２】シート紙へのプリントのために第１の方
向に移動するプリントヘッドと、前記シート紙を第２の
垂直な方向へ移動させるために周囲上の複数の連続する
接触点で前記シート紙と係合する円筒形の外周を有する
ローラ手段と、前記ローラ手段を回転させる駆動手段と
を含むプリンタアセンブリで使用するために、前記ロー
ラ手段による前記シート紙の位置決めに際してあらかじ
め設定されたいくつかのエラーを確定する構成におい
て、前記ローラ手段に結合する光反射手段と；前記ローラ手
段が回転している間に前記光反射手段へ光のビームを投
射し、前記ビームから反射して戻って来る光を感知する
光発射感知手段を含み、前記ローラ手段の周囲全体にあ
る前記連続する接触点における前記ローラ手段の半径を
測定して、前記あらかじめ設定されたエラーを確定する
測定手段と；前記光発射感知手段により測定される前記
あらかじめ設定されたエラーに対応するデータを記憶す
る記憶手段とを具備する構成。
【請求項３】シート紙へのプリントのために第１の方
向に移動するプリントヘッドと、前記シート紙を第２の
垂直な方向へ移動させるために、周囲上の複数の連続す
る接触点で前記シート紙と係合する円筒形の外周を有す
るローラ手段と、前記ローラ手段を回転させる駆動手段
とを含むプリンタアセンブリにあって、前記ローラ手段
による前記シート紙の位置決めに際してあらかじめ設定
されたいくつかのエラーを修正する方法において、（Ａ）前記ローラ手段の前記連続する接触点における前
記ローラ手段の半径をあらかじめ測定することにより、
前記あらかじめ設定されたエラーを確定する過程と；（Ｂ）前記あらかじめ設定されたエラーを排除するよう
に前記シート紙を移動させるために前記駆動手段が前記
ローラ手段を回転させるように前記駆動手段を制御する
過程とから成る方法。
【請求項４】シート紙へのプリントのために第１の方
向に移動するプリントヘッドと、前記シート紙を第２の
垂直な方向へ移動させるために周囲上の複数の連続する
接触点で前記シート紙と係合する円筒形の外周を有する
ローラ手段と、前記ローラ手段を回転させる駆動手段と
を含むプリンタアセンブリで使用するために、前記ロー
ラ手段による前記シート紙の位置決めに際してあらかじ
め設定されたいくつかのエラーを確定する方法におい
て、光反射手段を前記ローラ手段に結合する過程と；前記ロ
ーラ手段が回転している間に光反射感知手段を含む測定
構成により前記光反射手段に光のビームを投射して、前
記ローラ手段の周囲全体にある前記連続する接触点にお
ける前記ローラ手段の半径を測定し、前記あらかじめ設
定されたエラーを確定する過程と；前記光発射感知手段
により測定される前記あらかじめ設定されたエラーに対
応するデータを記憶手段に記憶する過程とから成る方
法。