JP2000000964A - 記録装置およびキャリブレーション法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録ヘッドの熱膨張によるノズル記録位置ず
れを簡単な記録ヘッド位置決め機構と記録タイミング制
御により防止すること。 【解決手段】 記録ヘッド１０３の左端は記録ヘッド固
定ユニット左側面１１３の溝部１１５にあるピン１１６
により回転可能状態で固定されている。その右端はベア
リング１１８が埋め込まれ、板バネ１１７により記録ヘ
ッド固定ユニット右側面１１４に圧接する形で固定され
る。即ち、記録ヘッドの温度変化に応じて記録ヘッド１
０３の長さが変化し、その右端位置は用紙搬送方向に移
動するので、温度変化に応じてノズルの位置ずれを補正
するように記録タイミングを制御することによって正確
な記録を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数のラインヘッド
を有した複写機、記録装置、ワードプロセッサ、ファク
シミリ装置等において出力手段として使用される記録装
置およびキャリブレーション法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリなどの
機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワード
プロセッサなどを含む複合電子機器やワークステーショ
ンの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に
基づいて用紙やプラスチック薄板などの記憶媒体に画像
を記録していくように構成されている。このような記録
装置は、記録方式によりインクジェット方式、ワイヤー
ドット方式、サーマル方式、レーザー方式などに分ける
ことができる。

【０００３】インクジェット方式の記録装置（インクジ
ェット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から記録
媒体にインクを吐出して記録を行うものであり、以下の
利点を有する。すなわち、記録手段のコンパクト化が容
易、高精彩な画像を高速で記録することが可能、普通紙
に特別な処理を必要とせず記録をとることが可能、ラン
ニングコストが安い、ノンインパクト方式であるため騒
音が少ない、多色のインクを使用してカラー画像を記録
するのが容易等の利点を有する。特に熱エネルギーを利
用してインクを吐出するインクジェット方式の記録手段
（記録ヘッド）はエッジング、蒸着、スパッタリングな
どの半導体製造プロセスにより、高密度の液路配置（吐
出口配置）を有するものを容易に製造することができ、
一層のコンパクト化を図ることができる。又、同様な意
味合いでサーマル方式の記録装置に於いてもインクジェ
ット記録装置と同様にいっそうのコンパクト化を図るこ
とが可能である。

【０００４】また、上記記録装置を使用するホストコン
ピュータの環境に於いても、アプリケーションソフトウ
エアのカラー化対応が急速に進み、文書のカラー化、カ
ラー写真画像の記録、カラーグラフィックの使用と記録
データ量が増大し、記録装置に於いても高速で多量の記
録が可能な記録装置が求められてきた。しかし、記録装
置の場合はブラックの他に、イエロー、マゼンタ、シア
ンのインクが必要になるため、カラー記録を行うにはモ
ノクロ記録を行う場合の約４倍のデータが必要になるこ
とが一般的である。

【０００５】このような要求によりインクジェット記録
装置では記録を高速で行うための手段として、記録ヘッ
ドを複数用意し、カラーデータの高速記録に対応できる
構成の記録装置が開発されてきた。その代表的なインク
ジェット記録装置の記録ヘッド部の構成例を図９に示
す。図９の（ａ）は記録を高速に行うための構造として
並列に配置された４色の記録ヘッドを有したヘッドカー
トリッジの外観を示す。インク液滴を吐出するノズル１
４００から１４０３はノズル列方向に対し全て平行に配
置され、記録時はヘッドカートリッジは矢印の方向に移
動しながらノズルよりインク液滴を吐出し記録媒体上に
画像を生成する。インクカートリッジ１４０４の内部は
図９の（ｂ）に断面図で示すように、大別するとインク
タンク部１４０６とインク液室１４０７とノズル部１４
０９の３ブロックに分けられる。インクはインクタンク
１４０６内に充填され、インクの吐出にともないインク
液室１４０７に移動する。インク液室１４０７に移動し
たインクはヒータ１４０８による発熱で発生する気泡に
よりノズル１４０９より吐出されることになる。また、
ヒータ１４０８は電気的な手段により短い時間の電圧パ
ルスが印加され発熱するが、多数のノズルを通電する場
合は一般的に任意の小ブロックに分割して通電を行う方
法が取られている。これは、インク液室１４０７とイン
ク吐出量の関係より同時吐出を行うとノズル周辺のイン
クリフィルが間に合わず、不吐出になることを避けるた
めで、安定したインク吐出を得る手法である。又、記録
装置の電源容量上も同時吐出を行うと一時的に大電流が
ヘッドに流れ、ヘッドに電源を供給する配線抵抗による
電圧降下が発生し、ヒータ１４０８に対してインク吐出
に必要な電圧が供給されないことが起きてくる。更に、
電源コスト上から見ても、瞬時に大電流を供給するより
も、低電流で安定した電流を供給する電源の方が安価に
製造可能である。

【０００６】以上の理由により、図９に示すような複数
のノズルを駆動する場合は任意の小ブロックに分割され
駆動される（分割駆動）。インクリフィル時間を考える
と、全ノズルを同時吐出することはノズル数が多くなる
に従い不可能に近くなり、ノズル内で最初に吐出するノ
ズルと最後に吐出するノズルの間には時間差が生じてく
る。図９の（ｃ）に示すように、図９の（ａ），（ｂ）
ような一列に並んだノズル列を用いて移動しながら記録
用紙に連続的に用紙送り方向１４１０に平行な線分を描
画するには、その一列をインク吐出するに必要な時間の
間に記録ヘッドが移動する距離分の傾きθを有したノズ
ル構成である必要がある。このノズル傾き角θは全て同
じである必要がある。何故なら、インクジェット記録装
置ではイエロー、マゼンタ、シアンの２色のインクの混
合により生成するレッド、グリーン、ブルーは上記３色
のインクの打ち込み位置が一致していないと生成するこ
とはできない。したがって、各ヘッドの基準となるノズ
ルの用紙送り方向に垂直な方向に対する位置合わせと、
各ヘッドのノズル列の傾き角を合わせるために、インク
カートリッジ１４０４の製造工程上、各々のヘッドはイ
ンクカートリッジに取り付けられた状態で微小な位置調
整を行う必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
カートリッジ内の複数のヘッドの傾き角、基準ノズル位
置の平行性を製造工程で合わせ込むことは非常に高度な
技術と時間を必要とする。ヘッドはインクカートリッジ
内で合わせることになるが、位置あわせを行った後、ヘ
ッドをインクカートリッジに固定するための接着剤の凝
固時間の間はヘッドを移動できない。一般的に接着剤は
瞬間的に固まることはできないので４個のヘッドが完成
するまでには多くの時間を費やす。また、メカニカルな
接続と固定では部品精度や取り付け作業者のばらつきが
発生する。したがって、従来の手法では以下の様な製造
上の規制がある。

【０００８】１．各ヘッド毎の基準となるノズルを用紙
搬送方向に垂直な直線上に整列させて固定する必要があ
る。

【０００９】２．各ヘッドのノズル列を用紙搬送方向と
平行な直線に対し、任意の一定の角度をもって取り付け
る必要がある。

【００１０】３．上記の位置合わせを行い、ヘッドを固
定するためにはヘッドを固定する接着剤の凝固時間が必
要になる。または、接着剤を使用しないメカニカル接続
の場合において、組み立て時の部材公差によるばらつ
き、組み立て作業者の熟練度などを考慮したうえで上記
２点の位置精度を確保しければならない。

【００１１】しかし、上記の問題は製造工程における調
整項目であり、上記３．のヘッド固定方法を接着剤では
なくビス止め等の手法を用いて調整することにより、複
数のヘッドを同一の傾きをもって記録装置に取り付ける
ことは可能である。

【００１２】上記のような製造初期的な調整項目とは別
に実際の使用上からくる課題がある。それは記録データ
と記録ヘッド温度との関係である。通常の画像を記録装
置で記録する場合、基本画像から記録装置が有している
インクの色に色分解し、色分解された情報を記録する方
法を用いている。この時、各色の記録データの数は色毎
に異なることが一般的であり、各色の記録データ数が同
じになることはほとんどない。従って、記録ヘッド毎に
記録データ数が異なることより、１データを記録するに
要するエネルギーがほぼ一定とすると、それぞれの記録
ヘッド毎に入力されるエネルギーは異なることとなる。
また、１ドットを記録する場合、投入エネルギーの全て
が記録に寄与することはなく、記録に寄与する以外のエ
ネルギーは熱として記録ヘッド内に蓄熱される。故に、
記録ヘッド毎に記録データ数が異なることにより、記録
ヘッド毎の蓄熱量も異なることになる。一般に温度が上
昇すると熱膨張が起こるが、上記の様に記録ヘッド毎の
蓄熱量が異なることにより、記録ヘッドの熱膨張量も異
なることとなる。これにより、記録ヘッドの長さも任意
の一定期間の記録データ数に比例して伸縮することにな
る。記録ヘッド毎にヘッドの長さが異なることは、記録
時、各ヘッド間のレジストレーションがずれることを意
味している。例えば、用紙搬送方向に直角に配置され
た、片支持のヘッドの場合では、記録ヘッドの温度が同
一でない限りレジストレーションずれが発生する。

【００１３】上記のような問題を解決するために、本発
明は、用紙搬送方向に対し、ある一定の取り付け角以上
の角度を持って取り付けられた記録ヘッドにおいて、各
ヘッドの温度差に起因するヘッド長の差によるレジスト
レーションずれを簡単なヘッド取り付け構成と記録タイ
ミング制御により達成することを目的とするものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、記録用紙の搬送方向と直角の方
向に対して所定の角度をもって配置され、各々複数のノ
ズルを有する複数の記録ヘッドを有し、前記各記録ヘッ
ドは、一方端を記録ヘッド固定ユニットに回転可能に固
定し、他方端を前記記録ヘッド固定ユニットの側面上に
移動可能に固定したこを特徴とする。

【００１５】また請求項２の発明は、請求項１におい
て、前記各記録ヘッドの他方端は、弾性手段の弾性力に
より前記記録ヘッド固定ユニットの側面上に押圧されて
いることを特徴とする。

【００１６】さらに請求項３の発明は、請求項１におい
て、前記所定の角度は、前記記録ヘッドの最低使用温度
と、最大ノズル吐出周波数と、最大用紙搬送速度とに基
づいて決定することを特徴とする。

【００１７】さらに請求項４の発明は、請求項１におい
て、前記所定の角度の最小値は、

【００１８】

【数２】Ｔmin ＝Ｄ／Ｖｄ （Ｔmin ：記録ヘッドの全てのラスター記録ノズルから
インク吐出するのに要する最小時間、 Ｄ：ラスター間の解像度から算出されるラスター間の距
離、 Ｖｄ：用紙送り速度） となる条件のときの角度であることを特徴とする。

【００１９】さらに請求項５の発明は、請求項１におい
て、前記記録ヘッドの温度を計測する手段と、前記計測
された温度より当該記録ヘッドの伸縮量を算出する手段
と、前記算出された伸縮量より前記所定の角度を算出す
る手段と、前記算出された所定の角度より前記記録ヘッ
ドからインク吐出を行うための駆動タイミングを算出す
る手段と、前記算出された駆動タイミングに応答して前
記記録ヘッドを駆動する駆動手段とを有することを特徴
とする。

【００２０】さらに請求項６の発明は、請求項５におい
て、前記駆動タイミング算出手段は、前記記録ヘッドの
ドットの位置がラスター位置からずれているときは、当
該ずれ量を用紙搬送速度で除した時間のディレイを付加
することを特徴とする。

【００２１】さらに請求項７の発明は、請求項１〜６の
いずれかに記載の記録装置で用紙上にラスターを記録
し、記録した用紙上のラスターの傾き量と、当該記録時
の記録ヘッドの温度の計測値とによって、前記記録ヘッ
ドの温度と傾き量とのキャリブレーションを行うことを
特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】記録用紙に描画されるデータは各
種のワープロソフトや作表ソフト等により作成される
が、それらのアプリケーションソフトが要求している仕
様は一般的に用紙搬送方向に対して垂直な画像出力であ
る。記録装置は上記要求を満たすため記録用紙の上に用
紙搬送方向と垂直なラスターを描画する機構を持たなけ
ればならない。記録用紙が停止した状態で上記ラスター
を記録するのであれば、記録ヘッドは記録用紙の搬送方
向に垂直に記録ヘッドを取り付ければ用紙搬送方向に垂
直なラスターが描画できる。また、複数の記録ノズルが
同時にインク吐出できれば、同様に記録ヘッドを用紙搬
送方向に垂直に取り付ければ良い。しかし、記録速度が
早い状態では、記録用紙は停止することがなく、又、ノ
ズル数が多くなると、全てのノズルの同時吐出はできな
くなる。

【００２３】そのため、記録ヘッドを用紙搬送方向に対
し傾けて取り付け、用紙移動状態にて、吐出位置を順次
移動させながら記録を行うことにより用紙搬送方向に垂
直なラスターを記録することとなる。図１に上記構成を
満たす複数の記録ノズルを有するぺージプリンタの模式
図を示す。図１に於いて記録用紙１０８は矢印の方向に
移動し、記録用紙にインク液滴を吐出しカラー画像を生
成する４本の記録ヘッドは、記録用紙１０８の移動方向
に対し垂直な直線から記録ヘッド１００はθ１、記録ヘ
ッド１０１はθ２、記録ヘッド１０２はθ３、記録ヘッ
ド１０３はθ４だけ傾いた角度で記録装置（の記録ヘッ
ド固定ユニット）に固定される。

【００２４】図１の構成では、記録用紙１０８の移動に
同期しながら用紙の搬送方向の上流側に位置している記
録ヘッド１０３から記録が開始され、用紙の移動にとも
ない次は記録ヘッド１０２によって記録される。図１に
於いてインクの吐出位置は記録開始ノズル１０４，１０
５，１０６，１０７から記録終了ノズル１０９，１１
０，１１１，１１２の方向に向かって順次移動して行
く。この時、記録終了ノズルの位置は記録開始ノズルに
対し用紙搬送方向にずれた位置となる。

【００２５】図１に於いて、用紙搬送方向に対して垂直
な直線を基準とした４本のノズルの傾け角度は、機械的
な切削、加工技術により決定されるものであるが、いか
なる作成手段を用いてもそれらの角皮を完全に等しくす
ることはできない。故に、複数の記録ヘッドは必ず異な
った取り付け角度になっていると言える。ここで各々の
記録ヘッドの左端は記録ヘッド固定ユニット１１３に回
転可能な状態で固定されている。例えば、記録ヘッド１
０３の左端は記録ヘッド固定ユニット左側面１１３の溝
部１１５にあるピン１１６により回転可能状態で固定さ
れている。また、記録ヘッド１０３の右端はベアリング
１１８が埋め込まれ、板バネ（または他の、例えばコイ
ル状のバネ等の弾性部材）１１７により記録ヘッド１０
３の右端を記録ヘッド固定ユニット右側面１１４に圧接
する形で固定される。即ち、記録ヘッドの温度変化によ
り記録ヘッドの長さが変化した場合は記録ヘッド１０３
の右端位置は用紙搬送方向に移動することとなる。

【００２６】記録用紙にインク液滴を吐出する記録ヘッ
ドについて図２の模式図を用いて説明する。図２は０８
２３インク液を加熱発泡させ、発泡時の気泡の膨張によ
りインク液滴を飛翔させるバブルジェット方式の記録ヘ
ッドの模式図である。図２の（ａ）は記録ヘッドのノズ
ルをインク吐出面より見た図であり、図２の（ｂ）は記
録ヘッド上面より見た図であり、図２の（ｃ）は記録ヘ
ッド側面より見た図である。図２に於いてインク液滴を
飛翔させるための気泡を発生させるヒータ２０５は一定
の間隔を於いて同一ヘッド内に複数配置され、そのヒー
タの材質は電気・熱変換素子である抵抗体が一般的に使
用される。また、そのヒータは記録ノズル数だけ記録ヘ
ッド内に配置される。図２においては簡単なヘッドの例
として６ノズル構成のヘッドの例を示してある。これら
のヒータ２０５の片端はヒータを加熱するための電源、
すなわち、ＶＨ駆動電源２０２に接続され、ＶＨ駆動電
圧が与えられている。ヒータの他端のパターン２０１は
駆動を制御する駆動ＩＣ２０３に接続されヒータに通電
される電流のオンオフ制御を行う。駆動ＩＣ２０３はヒ
ータ通電時にヒータから流れ込む電流をＶＨ電源に返流
するためのグランドパターンが設けられている。ヒータ
２０５とＶＨ駆動電源２０２及びパターン２０１の配線
パターンは基材２０４の上に絶縁パターンを敷きその上
に作成され、その上にノズルカバー２０６が接着されノ
ズルが形成される。２０７はノズル、２０８はインク液
滴、２０９は気泡、２１０は液室である。この時、ノズ
ルの位置とヒータのパターンの位置が正確に位置合わせ
されないと、ヒータの発熱による泡の発泡位置がずれ、
インクの発泡が十分でなくなりインクの吐出は起きなく
なる。インク液滴により作成される画像の品質はこのノ
ズル間隔Ｐによるところが大きい。即ち、ノズル間隔Ｐ
が狭くなれば描画される画像解像度が高くなり単位面積
当たりの画像情報量が多くなる。

【００２７】次に図３にて、図２で示した駆動ＩＣの内
部構造について説明する。駆動ＩＣは大別すると電流の
オンオフを行う大電流を駆動するトランジスタ部とその
オンオフのタイミングとデータを管理する制御ブロック
に大別される。それらの信号駆動ＩＣ３００の制御ブロ
ックは記録データを受信するためにＤＩ信号線とＳＣＫ
信号線と言う２本の信号が接続されており、記録データ
はＤＩ信号線で転送され、ＳＣＫ信号線の信号の立ち上
がり時に駆動ＩＣ３００の内部に蓄えられる。駆動ＩＣ
において記録データは連続して入力されるＤＩ信号の立
ち上がりに同期して順次内部記憶素子に転送されてい
く。図３では６個のＳＣＫ信号の立ち上がりとそれに同
期した記録データを与えることによりシフトレジスタ３
０６内に記録データが構成される。この時使用される記
億素子は一般的に使用されるＤタイプフリップフロップ
（ＤＦ／Ｆ）３０１である。シフトレジスタ３０６内の
記録データは印字バッファー３０５に転送され、シフト
レジスタ３０６が次の記録データを受信できる状態にす
る。シフトレジスタ３０６から印字バッファー３０５に
データ転送を行うための起動をかける信号がＬＴ信号線
である。ＬＴ信号の立ち上がりのタイミングでシフトレ
ジスタ３０６の印字データは印字バッファー３０５にデ
ータ転送される。印字バッファー３０５に転送された印
字データはヒータに通電するための時間制御を行う６個
のヒート信号ＨＰ＜６…１＞と論理積回路３０４により
論理積が取られ、その出力はトランジスタ３０３のベー
スに接続されている。各ノズルごとにヒート信号は用意
されており、各ノズル毎のヒート制御が行える。従っ
て、各々のノズルに配置されたヒータである抵抗体３０
２はトランジスタ３０３のオンオフに従い、発熱を行う
こととなる。

【００２８】図４に上記のヒート信号のタイミングにつ
いて説明する。ヒート信号ＨＰ＜６…１＞の６本の信号
線は発泡のタイミングを実質的に制御する信号である
が、その駆動条件はインク液とノズル形状及びヘッド温
度等により変化する。インク吐出を高速で行う場合は、
ある一部分のエリアの同時ヒートを行うとインク液の供
給が間に合わなくなりインクの吐出ができなくなる。こ
のため、記録時のヒートタイミングとしては順次ヒート
方式となる。逆に上記のような高速なインク吐出におい
てもインクの供給が十分に間に合うときは記録の高速化
を図るためにブロック駆動となる。図４は順次ヒートに
ついて現した図である。ｔ１はノズル毎のヒートディレ
イ時間であり、ｔ１時間を長くすると他のノズルヘの影
響が少なくなり安定したインク吐出が行われるが、全ノ
ズルのインク吐出を行うための時間が多く必要になる。
ｔ２はインクの吐出を行うための発泡を促すヒータの加
熱時間である。ｔ３が記録終了ノズルの記録開始タイミ
ングである。図４に示すように各ノズルのヒートタイミ
ングは記録開始ノズルＨＰ１の記録開始時間ｔ０と一周
期遅れた記録開始タイミングｔ５の間の時間を当分に分
割したタイミングとなる。この一周期間に記録用紙の移
動量と記録ヘッドの傾き量により用紙送り方向に垂直な
直線が形成される。

【００２９】図５に上記したブロック駆動のタイミング
について示す。図５では２ヒータの同時ヒートの例であ
るが、図４に示すヒート時間と同じ時間であるにもかか
わらずヒート周期は約半分にすることができ、高速な記
録が可能である。

【００３０】図６に用紙搬送速度と記録ヘッドの熱膨張
に伴う傾き角の変化との関係を示す。記録ヘッドの最低
使用温度と最大用紙搬送速度と最大ノズル吐出周波数か
ら決定される記録ヘッド取り付け角度をθmin とする。
記録ヘッドの左端は回転可能な状態で固定されることよ
り、又、記録ヘッドの右端が記録ヘッド固定ユニットの
側面を用紙搬送方向と平行に移動可能な状態に取り付け
られていることより、記録ヘッドの熱膨張によるヘッド
の伸びはヘッドの取り付け角の変化となって現われる。
即ち、上記のような構造で記録ヘッドを取り付けるとヘ
ッドの長さは変化しても用紙搬送方向に直角な直線上の
全ノズル間距離Ｘは変化しないこととなる。一般にノズ
ルを構成する部材は共通であることより、熱膨張による
各ノズル間の伸び量は等しくなる。このため各ノズルの
位置の用紙搬送方向に直角な直線上に記録される各ノズ
ルの位置は図６の中心線の位置となり、熱膨張によるカ
ラム方向への位置ずれはなくなることがわかる。

【００３１】しかし、上記状態において、カラム方向の
位置ずれはなくなるが、ラスター方向においては、初期
状態のノズル位置がずれてくる。図６に於いて説明を容
易にするために基準となる左端位置の代わりに第１ノズ
ル６０１を基準位置として説明した。続いて、ラスター
方向の位置ずれに対する補正方法を説明する。図６にお
いて用紙の記録方向を矢印の方向とし、そのときのラス
ター間の解像度から算出されるラスター間の距離をＤと
すると、記録開始ノズル（以下第１ノズルと称す。）６
０１の次の記録位置は現地点よりＤだけ用紙送り方向に
移動したＡ点となる。記録用紙の搬送速度が一定の条件
の下では第２ノズル（第２ドット）６０２から記録終了
ノズル（第６ドット）６０６の用紙送り方向のノズル配
置位置は距離Ｄを記録開始ノズル６０１から記録終了ノ
ズル６０６までのノズル数６で均等割りした位置にそれ
ぞれ配置される。即ち、一般的に記録開始ノズルから記
録終了ノズルまでのラスター記録ノズル総数をＭとする
と第Ｎドットの位置は基準ラスター位置６０７より

【００３２】

【数３】Ｄ×（Ｎ−１）／Ｍ だけ離れた位置となる。したがって、第６ドットの位置
Ｙは

【００３３】

【数４】Ｙ＝Ｄ×（Ｎ−１）／Ｍ＝５Ｄ／６ だけ基準位置６０７より離れた位置となる、また、カラ
ム解像度から決定されるノズル間の距離Ｃより各ノズル
の基準カラム位置６０８からの距離は

【００３４】

【数５】（Ｎ−１）×Ｃ で表され、第６ドット６０６の基準カラム位置６０８か
らのカラム方向の距離Ｘは

【００３５】

【数６】Ｘ＝（Ｎ−１）×Ｃ＝５Ｃ だけ離れた位置となる。従って、ヘッドの取り付け角度
θは

【００３６】

【数７】 θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｙ／Ｘ） ＝ａｒｃｔａｎ［｛Ｄ×（Ｎ−１）／Ｍ｝／｛（Ｎ−１）×Ｃ｝］ ＝ａｒｃｔａｎ｛Ｄ／（Ｍ×Ｃ）｝ ＝ａｒｃｔａｎ｛Ｄ／（６×Ｃ）｝ となる。ラスター記録ノズル総数Ｍを全て記録する最小
時間をＴmin 、記録用紙送り速度Ｖｄとすると、

【００３７】

【数８】Ｔmin ＝Ｄ／Ｖｄ となる条件のときのヘッド取り付け角θが最小ヘッド取
り付け角θmin となる。記録用紙送り速度Ｖｄが同じ条
件下で、この最小取り付け角度以下の角度で記録ヘッド
が取り付けられた場合、１ラスター間に存在するラスタ
ー記録ノズル総数Ｍが増加するため、Ｔmin 時間内にラ
スター記録ノズル総数Ｍ個のノズルを全て駆動すること
ができなくなり、画像生成が不可能となる。逆に、この
最小取り付け角以上の角度で記録ヘッドが取り付けられ
た場合、１ラスター間に存在するラスター記録ノズル総
数Ｍが減少するため、Ｔmin 時間内にラスター記録ノズ
ル総数Ｍ個のノズルは全て記録可能で画像生成が可能で
ある。しかし、１ヘッドのノズル数は変化しないため、
ラスター記録ノズル総数Ｍが減少した分、記録開始ノズ
ルと記録終了ノズル（この間のノズルをセットと総称す
る）が増える結果となる。図６に於いて、ヘッド取り付
け角がθ１０の時は、記録開始ノズルは第１ドット（６
０１）と第５ドット（６０５）となる。同様な例とし
て、ヘッド取り付け角がθ２０の場合は、記録開始ノズ
ルは第１ドット（６０１）と第４ドット（６０４）の２
ヵ所となる。この時、図６の第４ドット（６０４）は正
確な次ラスター位置にレイアウトされていない。このた
め、第４ドットからスタートするセットに関しては、第
１ドットの駆動タイミングに対して正規ラスター位置か
らのずれ量△Ｄを記録用紙搬送速度Ｖｄで除した時間の
ヒートディレイを持って駆動を開始しなければならな
い。上記のような記録方法をとることにより、記録ヘッ
ドの伸びに適合した記録タイミングを生成して、適切な
ラスター位置に記録することが可能となる。

【００３８】図７は記録装置を示すものである。ここで
記録装置内にセットされた記録用紙７００はピックアッ
プローラ７０１により用紙カセットから分離され記録部
に給紙される。給紙部に搬送された記録用紙は帯電器７
０９により帯電された搬送ベルト７０８に静電吸着され
記録ヘッド直下に搬送される。複数の記録ヘッド７０２
は記録用紙上にヘッドの傾きを測定できるパターンを記
録する。各ヘッドのヘッド傾きを測定するパターンとし
てはヘッド両端ドットの記録が上げられる。各々の記録
ヘッドにより記録されたパターンは記録ヘッド７０２の
後部に配置されたスキャナー７０３により、傾き量が読
み取られる。又、ヘッド温度はヘッド内のサーミスタに
て記録パターン印字時の温度が計測される。即ち、本シ
ステムではスキャナーの直線を基準に記録時の記録ヘッ
ドの温度と記録ヘッドのラスターの直線性を測定し、ヘ
ッド温度と傾き量のキャリブレーションを行う構造とな
っている。記録された用紙はその後除電ローラ７０４に
より除電され、乾燥器７０６の上を通過し、排紙ローラ
７０５により記録装置外部に排紙される。

【００３９】図８は制御回路のブロック図である。記録
ヘッドの温度は記録ヘッド８００内にあるサーミスタ８
０１の抵抗値により計測することができる。サーミスタ
８０１の抵抗値は制御装置８０２内の温度予測部８０３
に入力される。温度予測部８０３では抵抗値からヘッド
温度をルックアップテーブルで算出する。次にヘッド温
度からヘッド伸び量△Ｌが伸び量算出部８０４で算出さ
れ、ヘッド伸び量△Ｌはヘッド傾き算出部８０５に入力
される。ヘッド傾き算出部８０５ではヘッド伸び量△Ｌ
から求めたヘッド傾き量よりラスター単位のヒート周期
が算出され、ヒート制御ブロック８０７に入力され、一
方、１ノズル内のラスター数よりデータミキシング部８
０６にミキシングラスター数が与えられる。この状態で
記録の起動が発生すると、記録データはデータミキシン
グ部８０６からヘッド内ドライバーＩＣ８０８へ転送さ
れ、また、記録データ転送後、ヒート制御ブロック８０
７よりヒート信号がヘッド内ドライバーＩＣ８０８へ与
えられ、記録が行われる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録ヘッドの熱膨張によるノズル記録位置ずれを確実に
防止することができる。このことは、複数本の記録ヘッ
ドを有した記録装置では各記録ヘッドのレジストレーシ
ョン補正を不要とし、製品製造コストの低減、および信
頼性の向上につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】記録ヘッド固定態様を説明する図である。

【図２】記録ヘッドの構成を説明する図である。

【図３】ヒート回路を示す図である。

【図４】ヒートタイミングを示す図である。

【図５】別のヒートタイミング（ブロック）を示す図で
ある。

【図６】用紙搬送速度とヘッド傾け角を示す図である。

【図７】記録装置を示す図である。

【図８】制御部のブロック図である。

【図９】記録ヘッドを説明する図である。

【符号の説明】

１００，１０１，１０２，１０３ 記録ヘッド １０４，１０５，１０６，１０７ 記録開始ノズル １０８ 記録用紙 １０９，１１０，１１１，１１２ 記録終了ノズル １１３ 記録ヘッド固定ユニット左端 １１４ 記録ヘッド固定ユニット右端 １１５ 溝部 １１６ ピン １１７ 板バネ １１８ ベアリング機構

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録用紙の搬送方向と直角の方向に対し
   て所定の角度をもって配置され、各々複数のノズルを有
   する複数の記録ヘッドを有し、 前記各記録ヘッドは、一方端を記録ヘッド固定ユニット
   に回転可能に固定し、他方端を前記記録ヘッド固定ユニ
   ットの側面上に移動可能に固定したこを特徴とする記録
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記各記録ヘッドの他方端は、弾性手段の弾性力により
   前記記録ヘッド固定ユニットの側面上に押圧されている
   ことを特徴とする記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記所定の角度は、前記記録ヘッドの最低使用温度と、
   最大ノズル吐出周波数と、最大用紙搬送速度とに基づい
   て決定することを特徴とする記録装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記所定の角度の最小値は、 【数１】Ｔmin ＝Ｄ／Ｖｄ （Ｔmin ：記録ヘッドの全てのラスター記録ノズルから
   インク吐出するのに要する最小時間、 Ｄ：ラスター間の解像度から算出されるラスター間の距
   離、 Ｖｄ：用紙送り速度） となる条件のときの角度であることを特徴とする記録装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１において、 前記記録ヘッドの温度を計測する手段と、 前記計測された温度より当該記録ヘッドの伸縮量を算出
   する手段と、 前記算出された伸縮量より前記所定の角度を算出する手
   段と、 前記算出された所定の角度より前記記録ヘッドからイン
   ク吐出を行うための駆動タイミングを算出する手段と、 前記算出された駆動タイミングに応答して前記記録ヘッ
   ドを駆動する駆動手段とを有することを特徴とする記録
   装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、 前記駆動タイミング算出手段は、前記記録ヘッドのドッ
   トの位置がラスター位置からずれているときは、当該ず
   れ量を用紙搬送速度で除した時間のディレイを付加する
   ことを特徴とする記録装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の記録装
   置で用紙上にラスターを記録し、記録した用紙上のラス
   ターの傾き量と、当該記録時の記録ヘッドの温度の計測
   値とによって、前記記録ヘッドの温度と傾き量とのキャ
   リブレーションを行うことを特徴とする記録装置のキャ
   リブレーション法。