JP2003072056A

JP2003072056A - インクジェット記録装置及び該装置における記録タイミング設定方法

Info

Publication number: JP2003072056A
Application number: JP2001270461A
Authority: JP
Inventors: Michiharu Shoji; 通陽小路
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-03-12
Also published as: US6712440B2; US20030043220A1

Abstract

(57)【要約】【課題】記録ヘッドの移動速度が変動する場合におい
ても往復記録におけるレジストレーション調整を行う。【解決手段】キャリッジの走査方向における所定距離
の移動に応じて検出信号を出力するエンコーダ１０９を
有するインクジェット記録装置において、エッジとリガ
生成部１１１で検出信号の立ち上がりエッジに対応して
エッジ検出信号を生成し、速度検出部１１２でエッジ検
出信号間の時間間隔を測定し、往復レジ量演算部１１４
で時間間隔に基づいて所定の演算を行って遅延時間を求
め、エッジトリガディレイ部１１３でこの遅延時間に従
って、エッジ検出信号を遅延させて記録タイミング信号
を出力し、この信号に基づいて記録ヘッド１０５を駆動
する。

Description

【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
録装置及び該装置における記録タイミング設定方法に関
し、特に、インクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャ
リッジを、記録媒体上で走査させて記録を行い、前記キ
ャリッジの走査方向における所定距離の移動に応じて検
出信号を出力するエンコーダを有するインクジェット記
録装置における記録タイミングの設定に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置とし
て、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等
シート状の記録媒体に記録を行うプリンタが広く使用さ
れている。

【０００３】プリンタの記録方式としては様々な方式が
知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能
である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等の理
由でインクジェット方式が近年特に注目されており、又
その構成としては所望される記録情報に応じてインクを
吐出する記録ヘッドをキャリッジに搭載すると共に用紙
等の記録媒体の送り方向と交差する方向に往復走査しな
がら記録を行なうシリアル記録方式が安価で小型化が容
易などの点から一般的に広く用いられている。

【０００４】また、近年は、記録速度を向上させるため
に、キャリッジを記録媒体に対して移動させる際の往路
と復路との両方で記録ヘッドからインクを吐出させて記
録を行う、往復記録あるいは双方向記録と呼ばれる記録
方法も採用されている。

【０００５】図３は、記録ヘッドの移動速度（走査速
度）とインク滴の着弾位置との関係を示す図である。不
図示のキャリッジに搭載された記録ヘッド３０１が、図
中Ａで示す方向に基準速度Ｖで移動している場合につい
て考察する。記録ヘッド３０１と記録媒体３０５との間
隔がｄであり、記録ヘッド３０１が３０７で示す位置で
インク滴３０３を吐出速度Ｖｄで記録媒体３０５に向か
って吐出すると、インク滴３０３は基準速度Ｖと吐出速
度Ｖｄとをベクトル合成した速度及び方向に飛翔する。
インク滴３０３の記録媒体３０５上の着弾位置は、記録
ヘッド３０１が実際にインク滴３０３を吐出した位置３
０７に対して、移動方向Ａにδで示す距離だけずれて、
３０６で示す位置となる。

【０００６】往復記録を行う場合について考えると、Ａ
で示した方向を記録ヘッド３０１の往路の移動方向とす
ると、復路の移動方向はＡと反対のＢで示す方向とな
る。ここで、往路において記録ヘッド３０１がインク滴
３０３を吐出した位置３０７と同じ位置で復路において
インクを吐出した場合、インク滴３０３は位置３０７に
ついて往路の着弾位置３０６と反対方向に距離δだけず
れた位置３１０に着弾することとなる。結果として、往
路と復路で同じ位置でインク滴を吐出しても、３０６と
３１０との距離、すなわち、２×δだけ記録媒体上で着
弾位置がずれることになる。

【０００７】このような往路と復路での着弾位置のずれ
をなくすために、インクジェットプリンタでは、通常は
記録ヘッドが定速で移動する領域でインク滴が吐出され
ることを利用して、往路での吐出位置３０７に対応した
タイミング３０７に対して、復路では１つ前のタイミン
グ３１１に所定の遅延時間（ディレイ）３１２を加えた
タイミング３１３でインク滴を吐出するように制御し
て、往復記録でのレジストレーション調整（以下、単に
「レジ調整」とも称する）を行っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年は
プリンタに対して更なる記録速度の向上と低価格化が要
求されており、これに応えるために、記録領域を記録ヘ
ッドが定速で移動する領域だけでなく、加速および減速
を行う領域においても記録を行うようにしたり、モータ
及びその制御構成としてより低価格のものを用いること
が行われている。

【０００９】加速領域及び減速領域では記録ヘッドの移
動速度が変化する。また、より低価格のモータ及び制御
構成を用いると定速移動領域においてもモータのコック
リングが発生したりサーボ精度の影響で速度に変動が生
じる。結果として、記録ヘッドの移動速度が変動する状
況においてインク滴が吐出され、インク滴の着弾位置が
目標とする位置からずれてしまう。

【００１０】このように、記録ヘッドの移動速度が変動
すると、所定の遅延時間によるレジ調整では往路と復路
での着弾位置を合わせることができないという問題が生
じる。このインク滴の着弾位置を所定の距離だけずらす
ことが必要である。従来のように、速度が変化する領域
においては、所定時間だけ吐出タイミングを遅らせるだ
けでは、速度変化の差分だけインクの着弾位置にずれが
生じてしまう。

【００１１】本発明は以上のような状況に鑑みてなされ
たものであり、記録ヘッドの移動速度が変動する場合に
おいても往復記録におけるレジストレーション調整を行
うことができる、インクジェット記録装置及び該装置に
おける記録タイミング設定方法を提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭
載したキャリッジを、記録媒体に対して往復走査させて
記録を行うインクジェット記録装置であって、前記キャ
リッジの走査方向における所定距離の移動に応じて検出
信号を出力する検出手段と、前記検出信号の周期に対応
してタイミング信号を生成するタイミング信号出力手段
と、前記検出信号間の時間間隔を測定する時間間隔検出
手段と、前記検出信号間の時間間隔と前記タイミング信
号の遅延時間との比率を往復レジ調整情報として保存す
るメモリ手段と、復路の記録をおこなう場合に、前記メ
モリ手段から読み出した前記情報と前記検出信号間の時
間間隔とに基づいて前記タイミング信号の遅延時間を求
める遅延時間設定手段と、前記遅延時間に従って、前記
タイミング信号を遅延させた遅延信号を出力する遅延信
号出力手段と、前記遅延信号に基づいて記録ヘッドを駆
動する駆動手段と、を備えている。

【００１３】また、上記目的を達成する本発明の記録タ
イミング設定方法は、記録ヘッドを搭載したキャリッジ
を、記録媒体に対して往復走査させて記録を行い、前記
キャリッジの走査方向における所定距離の移動に応じて
検出信号を出力する検出手段を有するインクジェット記
録装置における記録タイミング設定方法であって、前記
検出信号の周期に対応してタイミング信号を生成するタ
イミング信号出力工程と、前記検出信号間の時間間隔を
測定する時間間隔検出工程と、前記検出信号間の時間間
隔と前記タイミング信号の遅延時間との比率を往復レジ
調整情報としてメモリ手段に保存するメモリ工程と、復
路の記録をおこなう場合に、前記メモリ手段から読み出
した前記情報と前記検出信号間の時間間隔とに基づいて
前記タイミング信号の遅延時間を求める遅延時間設定工
程と、前記遅延時間に従って、前記タイミング信号を遅
延させた遅延信号を出力する遅延信号出力工程と、前記
遅延信号に基づいて記録ヘッドを駆動する駆動工程と、
を備えている。

【００１４】すなわち、本発明においては、記録ヘッド
を搭載したキャリッジを、記録媒体に対して往復走査さ
せて記録を行い、キャリッジの走査方向における所定距
離の移動に応じて検出信号を出力する検出手段を有する
インクジェット記録装置において、検出信号の周期に対
応してタイミング信号を生成し、検出信号間の時間間隔
を測定し、検出信号間の時間間隔とタイミング信号の遅
延時間との比率を往復レジ調整情報としてメモリ手段に
保存しておき、復路の記録をおこなう場合に、メモリ手
段から読み出した情報と検出信号間の時間間隔とに基づ
いてタイミング信号の遅延時間を求め、遅延時間に従っ
て、タイミング信号を遅延させた遅延信号を出力し、遅
延信号に基づいて記録ヘッドを駆動する。

【００１５】このようにすると、エンコーダの検出周期
の時間間隔と遅延時間の比率を一定にできるので、例え
ば、速度が遅い時には遅延時間を長く、速い時には遅延
時間を短く設定することができるので、走査速度に関係
なく、エンコーダから出力された信号に基づいて、イン
クが記録ヘッドから吐出されてから記録媒体に着弾する
までのずれ量を常に一定とすることが可能になる。

【００１６】従って、特に、往復記録を行う際には走査
速度の変動に影響を受けないレジストレーション調整が
可能になるという効果がある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態について詳細に説明する。

【００１８】本明細書において、「記録」（「プリン
ト」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報
を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人
間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否
かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等
を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものと
する。

【００１９】また、「記録媒体」とは、一般的な記録装
置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック
・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮
革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

【００２０】さらに、「インク」（「液体」と言う場合
もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様
広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されるこ
とによって、画像、模様、パターン等の形成または記録
媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付
与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され
得る液体を表すものとする。

【００２１】はじめに、本発明の実施形態としてのイン
クジェットプリンタにおける記録に関する主要な構成に
ついて、図２を参照して説明する。

【００２２】図２において、記録媒体２０１は図中右側
から不図示の給送手段によって１枚ずつ給送され、シー
ト送りモータ２０３によって回転駆動される１対の記録
媒体送りローラ２０２に挟持されつつ矢印α方向へ搬送
される。シート送りモータ２０３としては、ステッピン
グモータやＤＣモータが使用されるが、駆動時の騒音が
少ない等の理由により最近ではＤＣモータが多く利用さ
れている。また、記録媒体送りローラ２０２には不図示
のローターリーエンコーダが設置されており、そこから
得られるパルス状の信号に基づいて、シート送りモータ
２０３の駆動を制御する。

【００２３】記録媒体送りローラ２０２の搬送方向（矢
印α方向）前方にはこれと平行に１対のシャフト２０４
が設けられている。キャリッジモータ２０６によって駆
動されるベルト２０７がシャフト２０４の上方に巻架さ
れており、ベルト２０７の駆動によってシャフトに沿っ
てキャリッジ２０５が矢印β方向に往復移動（走査）さ
せられる。シャフト２０４にはキャリッジ２０５との摩
擦等による機械的負荷を減らす為、グリース等の潤滑油
が塗られている。キャリッジモータ２０６としては、上
記シート送りモータ２０３と同様にステッピングモータ
やＤＣモータが使用され、駆動時の騒音が少ない等の理
由により最近ではＤＣモータが多く利用されている。

【００２４】また、シャフト２０４と平行に配置され、
一定間隔でスリットが設けられた不図示のリニアエンコ
ーダ用スケールと、キャリッジ２０５上にスケールと対
向する位置に設けられた不図示の光学センサとからなる
リニアエンコーダから得られる、スケールのスリットの
幅及び間隔に応じたパルス状の信号に基づいて、キャリ
ッジモータ２０６の駆動を制御する。また、後述するが
このリニアエンコーダから得られる信号に基づいて、記
録ヘッドからインクを吐出させるタイミング信号が生成
される。

【００２５】キャリッジ２０５には、記録ヘッドおよび
記録ヘッドへインクを供給するインクタンクが搭載され
ている。図中記録ヘッド２０８はカラー記録用の記録ヘ
ッドであり、キャリッジの走査方向に左から、黒（Ｂ
Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）
の順に配置されている。また、インクタンク２０９も各
記録ヘッドに対応して、ブラック（ＢＫ）、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に配置さ
れている。また、２１０はモノクロ記録用のブラック記
録ヘッドであり、２１１は記録ヘッド２１０にブラック
インクを供給するインクタンクである。

【００２６】これら記録ヘッド２０８、２１０の前面、
すなわち記録媒体２０１の記録面と対向する面には、所
定間隔（例えば０.８mm）を隔てて複数（例えば４８個
または６４個）のインク吐出口（ノズル）がキャリッジ
の走査方向と交差する方向に配列されており、記録ヘッ
ドが移動される間に各ノズルから選択的にインクを吐出
する走査と、各走査の間に記録媒体２０１の搬送とを交
互に行うことにより記録が行われる。

【００２７】次に、上述した装置の記録制御を実行する
ための制御構成について説明する。

【００２８】図６はインクジェットプリンタの制御回路
の構成を示すブロック図である。制御回路を示す同図に
おいて、１７００は記録信号を入力するインターフェー
ス、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０１が実
行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、１７０３は各
種データ（上記記録信号やヘッドに供給される記録デー
タ等）を保存しておくＤＲＡＭである。１７０４は記録
ヘッド２０８、２１０に対する記録データの供給制御を
行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インターフェー
ス１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデー
タ転送制御も行う。２０６は記録ヘッド２０８、２１０
を搭載したキャリッジ移動させるためのキャリッジモー
タ、２０３は記録媒体搬送のためのシート送りモータで
ある。１７０５は記録ヘッドを駆動するヘッドドライ
バ、１７０６，１７０７はそれぞれシート送りモータ２
０３、キャリッジモータ２０６を駆動するためのモータ
ドライバである。

【００２９】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
ーフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１
７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用
の記録データに変換される。そして、モータドライバ１
７０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ
１７０５に送られた記録データに従って記録ヘッドが駆
動され、記録が行われる。

【００３０】ここでは、ＭＰＵ１７０１が実行する制御
プログラムをＲＯＭ１７０２に格納するものとしたが、
ＥＥＰＲＯＭ等の消去／書き込みが可能な記憶媒体を更
に追加して、インクジェットプリンタと接続されたホス
トコンピュータから制御プログラムを変更できるように
構成することもできる。

【００３１】次に、本実施形態における記録ヘッドの制
御について、図１の機能ブロック図を参照して説明す
る。

【００３２】パーソナルコンピュータ等のホスト１０１
から転送された記録データは、記録制御部１０２内のＩ
／Ｆ部１０３で受信され、記録データ生成部１０４に送
られる。記録データ生成部１０４では、圧縮されたデー
タの伸張やデータ配列の変換等を行い、記録ヘッド１０
５で記録可能な形式に受信データを変換する。

【００３３】キャリッジモータ１０７により駆動される
キャリッジ１０８に記録ヘッド１０５と共に設けられて
いるエンコーダ１０９は、キャリッジ１０８が所定距離
移動する毎にパルス信号を出力する。エンコーダ１０９
により発生されたパルス信号は、記録制御部１０２内の
ＬＰＦ部１１０を通過することによりノイズが除去さ
れ、エッジトリガ生成部１１１に送られる。エッジトリ
ガ生成部１１１では、所定のエンコーダエッジを検出し
てトリガパルスを発生する。

【００３４】エッジトリガ生成部１１１で生成されたト
リガは、速度検出部１１２及びエッジトリガディレイ部
１１３に送られる。速度検出部１１２では、エッジトリ
ガ生成部１１１で生成されたトリガパルスの間隔を測定
して、この値を現時点の速度に関する情報として往復レ
ジ量演算部１１４に転送する。また、速度検出部１１２
で検出された速度に関する情報は、必要に応じてキャリ
ッジモータ１０７をサーボ制御する図示されていないサ
ーボコントローラ（ドライバ）にも送られる。

【００３５】往復レジ量演算部１１４では、速度検出部
１１２から送られてきた現在の速度に関する情報と、予
めエンコーダエッジ間隔に対する遅延時間の比率αとし
て設定されている往復レジ調整情報に基づいて、往復レ
ジ調整量（遅延値）の演算を行う。エッジトリガディレ
イ部１１３は、エッジトリガ生成部１１１で生成された
トリガパルスを、往復レジ量演算部１１４で演算された
往復レジ調整量（遅延値）に従って遅延させ記録タイミ
ング発生部１１５に出力する。例えば、エンコーダエッ
ジ間隔時間τの場合には遅延時間ｔが演算される（比率
をαとするとα＝ｔ／τ）。もし、キャリッジの速度が
２倍になればエンコーダエッジ間隔時間はτ／２となる
ので、比率αより遅延時間はｔ／２と演算で求められ
る。

【００３６】なお、この値αは往復レジ調整情報とし
て、例えば工場出荷時に往復記録を行って求められる。
この求められた値は不揮発性メモリに保存される。この
調整は、例えば所定の移動速度（一定速度）で往復記録
をおこなって、往路で記録されたドットと復路で記録さ
れたドットが重なった時の遅延時間を計測し、比率αを
求める。この値はＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリに
保存され、実際の記録動作の際に行われる演算に使われ
る。

【００３７】記録タイミング発生部１１５では、エッジ
トリガディレイ部１１３より送られてきた遅延されたト
リガパルスから記録タイミング信号を生成して、記録デ
ータ転送部１０６と位置検出部１１６に送る。位置検出
部１１６では、エッジトリガディレイ部１１３と記録タ
イミング発生部１１５から送られてきた情報を、ＵＰ／
ＤＯＷＮカウンタでカウントすることによりキャリッジ
１０８の位置を検出する。

【００３８】位置検出部１１６で検出された位置情報
は、記録位置検出部１１７に送られ、記録位置検出部１
１７では、位置情報からキャリッジが記録開始位置にあ
ることを検出すると記録開始信号、記録終了位置にある
ことを検出すると記録終了信号を発生し、記録データ転
送部１０６に送る。記録データ転送部１０６では、記録
データ生成部１０４で生成された記録データを、記録タ
イミング発生部１１５及び記録位置検出部１１７から送
られた信号に従って記録ヘッド１０５に転送し、記録ヘ
ッド１０５は送られてきた記録データに従ってインク滴
を記録媒体に吐出して画像を記録する。

【００３９】なお、エッジトリガディレイ部１１３は、
往復記録時の往路では遅延時間をゼロとし、復路では往
復レジ演算部１１４で得たレジ調整量（遅延値）を遅延
時間として用いてディレイ処理をおこなう。

【００４０】また、記録位置検出部１１７では、往路時
に対して復路時では記録開始位置を１タイミング（エン
コーダ出力信号の１周期）早める。（例えば、上述した
ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタの値を用いる。

【００４１】また、図１においては、記録データ転送部
１０６が、記録データ生成部１０４で生成された記録デ
ータを、記録タイミング発生部１１５及び記録位置検出
部１１７から送られた信号に従って記録ヘッド１０５に
転送するように示されているが、記録データの転送と、
記録タイミング発生部１１５及び記録位置検出部１１７
から送られた信号の転送とを別の経路で行って、記録ヘ
ッド内で両者の論理積を取るようにしてもよい。

【００４２】図４は、図１のエンコーダ１０９からの出
力信号、エッジエッジトリガ生成部１１１からの出力信
号、エッジトリガディレイ部１１３からの出力信号の波
形を示すタイミングチャートである。

【００４３】エンコーダ１０９からの出力信号４０１
は、スケールに一定間隔で設けられたスリットの幅及び
間隔に応じて出力されるパルス信号であり、その周期は
キャリッジの移動速度に反比例して、速度が速ければ短
く、速度が遅ければ長くなる。エッジトリガ生成部１１
１から出力されるエッジ検出信号４０２は、本実施形態
ではエンコーダの出力信号４０１の立上りエッジの検出
に応じて出力される所定幅のパルス信号である。

【００４４】このエッジ検出信号４０２の間隔が、速度
検出部１１２で求められ、速度に関する情報として往復
レジ量演算部１１４に出力される。この情報は、図にお
いて、Ａ及びＢで示したエンコーダ出力信号の周期に対
応する。ここで、本実施形態の往復レジ量演算部１１４
では、エンコーダ周期の１／ｎ（ｎ：整数）を調整用の
遅延値として演算する。すなわち、エンコーダの周期Ａ
に対してＡ／ｎを演算し、エッジトリガディレイ部１１
３に出力する。これにより、エッジトリガディレイ部１
１３からは、エッジ検出信号４０２をＡ／ｎだけ遅延さ
せたディレイ信号４０５が出力される。同様に、次のエ
ッジ検出までの間隔がＢであれば、往復レジ量演算部１
１４により、Ｂ／ｎが演算され、エッジトリガディレイ
部１１３からは、エッジ検出信号４０２をＢ／ｎだけ遅
延させたディレイ信号４０５が出力される。

【００４５】このように、往復記録を行う際、往路の記
録時には遅延値（ディレイ値）を所定の値（ゼロ）とす
る。これによりエッジ検出信号４０２に基づいて正しい
位置に記録できる。また、復路の記録時には、直前のエ
ンコーダ周期より得られる周期の時間情報に基づいて遅
延値の演算が行われる。このようにすると、キャリッジ
の移動速度の変化に応じて記録ヘッドの駆動タイミング
が設定され、往路と復路でそれぞれ吐出されたドットの
位置を合わせることができる。

【００４６】ここで、上記往復レジ量演算に用いる整数
ｎを２のべき乗にすると、ビットシフト演算により容易
に１／ｎが求められるので、往復レジ量演算部１１４を
ハードウェアで構成することが容易となるという利点が
ある。

【００４７】更に、上記のように往復レジ量を、周期
（間隔）Ｔに対してＴ／ｎではなく、Ｔ／ｎに所定の係
数ａを乗じた値、すなわち、ａ×Ｔ／ｎとしてもよい。
このようにすると、実際のキャリッジ移動速度に応じて
遅延の割合を変化させることが容易となる。また、例え
ば、プリンタがキャリッジ移動速度（走査速度）の異な
る記録モードを有する場合にも、記録モードによって係
数ａの値を変えるだけで遅延の割合を変化させることが
できる。観点を変えれば、上述のように往復レジ量をＴ
／ｎとするのは、係数ａを１とした場合であるとも言え
る。

【００４８】本実施形態の往復レジ量の演算に関する処
理を図５のフローチャートを参照して説明する。このフ
ローチャートに示された処理は、図１の速度検出部１１
２、往復レジ量演算部１１４及びエッジトリガディレイ
部１１３と、図６のＭＰＵ１７０１によって行われる。

【００４９】処理が開始される（ステップＳ５０１）
と、往復レジ機能が設定されているかどうかを確認する
（ステップＳ５０２）。往復レジ機能が設定されていな
ければ、往路のディレイ値として所定の値（ゼロ）を設
定する（ステップＳ５０３）。この値に基づいてエッジ
トリガディレイ部１１３は所定時間の遅延のないエッジ
トリガを出力する（ステップＳ５０４）。

【００５０】一方、往復レジ機能が設定されている場
合、現在の記録が復路での記録であるか否かを確認する
（ステップＳ５０６）。現在の記録が往路での記録であ
れば、往路のディレイ値として所定の値（ゼロ）を設定
し（ステップＳ５０３）、エッジトリガ生成を行う（ス
テップＳ５０４）。ステップＳ５０６で、現在の記録が
復路での記録であると判定されたら、速度検出部１１２
から速度に関する情報として得られるエンコーダ周期Ａ
に対してＡ／ｎを演算し、これを復路のディレイ値とす
る（ステップＳ５０７）。その後、エッジトリガディレ
イ部１１３では、このディレイ値Ａ／ｎに従ってエッジ
トリガを遅延させる（ステップＳ５０４）。なお、往路
のディレイ値をゼロとして説明したが、この値に限定す
るものではない。

【００５１】なお、図５のフローチャートでは、エッジ
トリガディレイ部１１３からエッジトリガを１つ出力す
る処理を説明しているが、実際に記録を行う際には、ス
テップＳ５０３、Ｓ５０４、Ｓ５０７の処理が繰り返さ
れる。

【００５２】以上説明したように本実施形態によれば、
往路で位置検知手段からの信号に基づいて記録（インク
の吐出）を行い、復路で所定の遅延タイミングで記録
（インクを吐出）を行うので往復記録のレジを合わすこ
とができる。なお、記録ヘッドを搭載したキャリッジの
移動速度に応じて、速度が遅い時にはディレイ値が大き
く、速い時にはディレイ値が小さくなる。その結果、記
録ヘッドの走査速度に関係なく、エンコーダから出力さ
れた信号に基づいて、インクが記録ヘッドから吐出され
てから記録媒体に着弾するまでのずれ量を常に一定とす
ることが可能になる。これにより、記録ヘッドの走査速
度の変動に影響を受けない往復レジ調整が可能になる。

【００５３】なお、本実施形態では、キャリッジの移動
を検知する手段としてエンコーダを用いて説明を行った
が、これに限定されるものではない。例えば、ステッピ
ングモータによってキャリッジを移動させる構成におい
てステッピングモータ駆動用パルスの転送レートによっ
て速度情報、前記ステッピングモータ駆動用パルスのカ
ウントにより位置情報を検知することができる。また、
往復記録におけるレジ調整に関して説明を行ったが、片
方向記録にも利用できる。

【００５４】また、この往復レジ調整パラメータは、工
場出荷時におこなわれたが、ユーザが調整できるように
調整モードを設けても構わない。また、調整方法は一定
速度での往復記録に限定するものではない。

【００５５】［その他の実施形態］以上の実施形態は、
特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行
わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギー
を発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を
備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起
させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細
化が達成できる。

【００５６】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。

【００５７】この気泡の成長、収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に
優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。

【００５８】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００５９】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書に記載された構成も本発明に含
まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対し
て、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構
成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネ
ルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構
成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づい
た構成としても良い。

【００６０】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００６１】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。

【００６２】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。

【００６３】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００６４】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。

【００６５】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００６６】このような場合インクは、特開昭５４−５
６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報
に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に
液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換
体に対して対向するような形態としてもよい。本発明に
おいては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００６７】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インターフェース機器，リーダ，プリ
ンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つ
の機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装
置など）に適用してもよい。また、本発明の目的は、前
述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログ
ラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装
置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ
（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプロ
グラムコードを読出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。

【００６８】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００６９】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００７０】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００７１】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００７２】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した（図５に示す）フローチ
ャートに対応するプログラムコードが格納されることに
なる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ンコーダの検出周期の時間間隔と遅延時間の比率を一定
にできるので、例えば、速度が遅い時には遅延時間を長
く、速い時には遅延時間を短く設定することができるの
で、走査速度に関係なく、エンコーダから出力された信
号に基づいて、インクが記録ヘッドから吐出されてから
記録媒体に着弾するまでのずれ量を常に一定とすること
が可能になる。

【００７４】従って、特に、往復記録を行う際には走査
速度の変動に影響を受けないレジストレーション調整が
可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における記録ヘッドの制御に
関する機能ブロック図である。

【図２】実施形態のインクジェットプリンタにおける記
録に関する主要な構成を示す図である。

【図３】記録ヘッドの移動速度とインク滴の着弾位置と
の関係を示す図である。

【図４】図１の各部の出力信号の波形を示すタイミング
チャートである。

【図５】実施形態の往復レジ量の演算に関する処理を示
すフローチャートである。

【図６】実施形態のインクジェットプリンタの制御回路
の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１ホスト１０５、２０８、３０１記録ヘッド１０７、２０６キャリッジモータ１０８、２０５キャリッジ１０９エンコーダ１１１エッジトリガ生成部１１２速度検出部１１３エッジトリガディレイ部１１４往復レジ量演算部１１５記録タイミング発生部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドを搭載したキャリッジを、記
録媒体に対して往復走査させて記録を行うインクジェッ
ト記録装置であって、前記キャリッジの走査方向における所定距離の移動に応
じて検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号の周期に対応してタイミング信号を生成す
るタイミング信号出力手段と、前記検出信号間の時間間隔を測定する時間間隔検出手段
と、前記検出信号間の時間間隔と前記タイミング信号の遅延
時間との比率を往復レジ調整情報として保存するメモリ
手段と、復路の記録をおこなう場合に、前記メモリ手段から読み
出した前記情報と前記検出信号間の時間間隔とに基づい
て前記タイミング信号の遅延時間を求める遅延時間設定
手段と、前記遅延時間に従って、前記タイミング信号を遅延させ
た遅延信号を出力する遅延信号出力手段と、前記遅延信号に基づいて記録ヘッドを駆動する駆動手段
と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】前記検出信号間の時間間隔と前記タイミ
ング信号の遅延時間との比率は速度に係わらず一定であ
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】前記遅延時間設定手段は、前記時間間隔
が短いときには前記遅延時間を短く、前記時間間隔が長
いときには前記遅延時間を長くすることを特徴とする請
求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記遅延時間設定手段は、前記時間間隔
に対して所定の演算を行って前記遅延時間を求めること
を特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項５】前記所定の演算は、前記時間間隔をＡ、
所定の係数をａとしたときに、前記遅延時間ｄを、ｄ＝
ａ×Ａ／ｎ（ただし、ｎは整数）によって求めることを
特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記ｎが２のべき乗であることを特徴と
する請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれ
か１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】記録ヘッドを搭載したキャリッジを、記
録媒体に対して往復走査させて記録を行い、前記キャリ
ッジの走査方向における所定距離の移動に応じて検出信
号を出力する検出手段を有するインクジェット記録装置
における記録タイミング設定方法であって、前記検出信号の周期に対応してタイミング信号を生成す
るタイミング信号出力工程と、前記検出信号間の時間間隔を測定する時間間隔検出工程
と、前記検出信号間の時間間隔と前記タイミング信号の遅延
時間との比率を往復レジ調整情報としてメモリ手段に保
存するメモリ工程と、復路の記録をおこなう場合に、前記メモリ手段から読み
出した前記情報と前記検出信号間の時間間隔とに基づい
て前記タイミング信号の遅延時間を求める遅延時間設定
工程と、前記遅延時間に従って、前記タイミング信号を遅延させ
た遅延信号を出力する遅延信号出力工程と、前記遅延信号に基づいて記録ヘッドを駆動する駆動工程
と、を備えることを特徴とする記録タイミング設定方
法。
【請求項９】前記検出信号間の時間間隔と前記タイミ
ング信号の遅延時間との比率は速度に係わらず一定であ
ることを特徴とする請求項８に記載の記録タイミング設
定方法。
【請求項１０】前記遅延時間設定手段において、前記
時間間隔が短いときには前記遅延時間を短く、前記時間
間隔が長いときには前記遅延時間を長くすることを特徴
とする請求項８または９に記載の記録タイミング設定方
法。
【請求項１１】前記遅延時間設定工程で、前記時間間
隔に対して所定の演算を行って前記遅延時間を求めるこ
とを特徴とする請求項１０に記載の記録タイミング設定
方法。
【請求項１２】前記所定の演算は、前記時間間隔を
Ａ、所定の係数をａとしたときに、前記遅延時間ｄを、
ｄ＝ａ×Ａ／ｎ（ただし、ｎは整数）によって求めるこ
とを特徴とする請求項１１に記載の記録タイミング設定
方法。
【請求項１３】前記ｎが２のべき乗であることを特徴
とする請求項１２に記載の記録タイミング設定方法。
【請求項１４】記録ヘッドを搭載したキャリッジを、
記録媒体に対して往復走査させて記録を行い、前記キャ
リッジの走査方向における所定距離の移動に応じて検出
信号を出力する検出手段を有するインクジェット記録装
置における記録タイミング設定方法をコンピュータによ
って実行させるコンピュータプログラムであって、前記検出信号の周期に対応してタイミング信号を生成す
るタイミング信号出力工程と、前記検出信号間の時間間隔を測定する時間間隔検出工程
と、前記検出信号間の時間間隔と前記タイミング信号の遅延
時間との比率を往復レジ調整情報としてメモリ手段に保
存するメモリ工程と、復路の記録をおこなう場合に、前記メモリ手段から読み
出した前記情報と前記検出信号間の時間間隔とに基づい
て前記タイミング信号の遅延時間を求める遅延時間設定
工程と、前記遅延時間に従って、前記タイミング信号を遅延させ
た遅延信号を出力する遅延信号出力工程と、前記遅延信号に基づいて記録ヘッドを駆動する駆動工程
と、に対応するプログラムコードを備えることを特徴と
するコンピュータプログラム。
【請求項１５】記録ヘッドを搭載したキャリッジを、
記録媒体に対して往復走査させて記録を行い、前記キャ
リッジの走査方向における所定距離の移動に応じて検出
信号を出力する検出手段を有するインクジェット記録装
置における記録タイミング設定方法をコンピュータによ
って実行させるコンピュータプログラムを格納した記憶
媒体であって、前記検出信号の周期に対応してタイミング信号を生成す
るタイミング信号出力工程と、前記検出信号間の時間間隔を測定する時間間隔検出工程
と、前記検出信号間の時間間隔と前記タイミング信号の遅延
時間との比率を往復レジ調整情報としてメモリ手段に保
存するメモリ工程と、復路の記録をおこなう場合に、前記メモリ手段から読み
出した前記情報と前記検出信号間の時間間隔とに基づい
て前記タイミング信号の遅延時間を求める遅延時間設定
工程と、前記遅延時間に従って、前記タイミング信号を遅延させ
た遅延信号を出力する遅延信号出力工程と、前記遅延信号に基づいて記録ヘッドを駆動する駆動工程
と、に対応するプログラムコードを格納することを特徴
とする記憶媒体。