JP2000289278A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、記録ヘッドのキャリッジに対する
相対位置を微調整することにより所望の位置に記録して
画質の向上を図った画像記録装置を提供することを目的
としている。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明に係
る画像記録装置１の代表的な構成は、シートＰに記録を
行うための記録ヘッド８と、前記記録ヘッド８を搭載し
主走査方向に往復移動させるキャリッジ４と、前記記録
ヘッド８を前記キャリッジ４に取り付ける記録ヘッド位
置調整装置10とを有し、前記記録ヘッド位置調整装置10
は前記記録ヘッド８の前記キャリッジ４に対する相対位
置を調整可能に構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録手段を走査し
つつ記録を行う画像記録装置に関し、特に記録位置の精
度を向上させることにより画質改善を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からインクジェット記録装置には、
図14に示す如く、インクを吐出する記録ヘッド100を搭
載したキャリッジ111をシートの搬送方向（副走査方向1
07）に対して直交方向（主走査方向101、102）に往復駆
動させつつ記録を行う、いわゆるシリアル方式が多く採
用されている。このような記録装置に於いては、シート
Ｐを所定量ずつ間欠搬送し、該シートが停止している間
にキャリッジ111及び記録ヘッド100を駆動させてインク
を吐出し、シートＰ全体に画像を記録している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記構成の記録
装置に於いては、走査するキャリッジ111の速度やイン
ク吐出の速度が影響して所望の位置に記録を行うことが
できず、生成される文字や画像の品質が低下することが
あった。

【０００４】一例として図15のように、所定の位置に着
弾したインク108に対して、キャリッジ111の速度による
影響で往路方向101への走査時に着弾したインク109との
ずれｄと、復路方向102への走査時に着弾したインク110
とのずれｄの和の２ｄだけ着弾位置にずれが生じること
がある。

【０００５】これは図14に示すように、次のような原因
により生じるものと考えられる。すなわち記録タイミン
グ103で記録を行おうとした場合、仮にキャリッジ111が
静止している場合には、インクの吐出はベクトル104の
方向に行われ、所望の位置に着弾する。

【０００６】しかし、キャリッジ111が走査している場
合、インク吐出の方向が記録ヘッド０の速度によって走
査方向に傾き、所望の位置よりずれたところに着弾して
しまう。例えば往路方向101に走査している場合には記
録ヘッドからのインク吐出はベクトル104方向に行われ
るが、キャリッジ111の往路方向101の移動ベクトルが存
在するため、実際にはインクはベクトル105の方向に吐
出され、所望の位置よりもｄだけ往路方向101にずれた
位置に着弾する。

【０００７】一方、復路方向102に走査を行っている場
合には、キャリッジ111からのインク吐出はベクトル104
方向に行われるが、キャリッジ111の復路方向102の移動
ベクトルが存在するため、実際にはインクはｄだけ復路
方向102にずれた位置に着弾する。

【０００８】また片方向のみの記録においても、例えば
記録を複数回に分割し、そのそれぞれの記録フェーズに
おいて着弾位置を微妙にずらして記録を行おうとした場
合、タイミング回路が複雑となったり、処理速度が低下
したりするおそれがある。

【０００９】そこで本発明は、記録ヘッドのキャリッジ
に対する相対位置を微調整することにより所望の位置に
記録して画質の向上を図った画像記録装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る画像記録装置の代表的な構成は、被記
録媒体に記録を行うための記録ヘッドと、前記記録ヘッ
ドを搭載し主走査方向に往復移動させるキャリッジと、
前記記録ヘッドを前記キャリッジに取り付ける記録ヘッ
ド位置調整手段とを有し、前記記録ヘッド位置調整手段
は前記記録ヘッドの前記キャリッジに対する位置を調整
可能に構成したことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】［第一実施形態］本発明に係る画
像記録装置の第一実施形態について図を用いて説明す
る。図１は本実施形態に係る画像形成装置の全体斜視
図、図２及び図３は記録ヘッド位置調整手段の動作を説
明する図、図４は記録ヘッド位置調整手段の具体的な構
成例を示す図である。

【００１２】図１に示す画像記録装置は本体１の給送ト
レイ１ａにセットした記録媒体Ｐを図示しないピックア
ップローラ及び搬送ローラにてプラテン２上に給送し、
記録手段によって所定の記録を行った後、駆動回転する
排出ローラ３ａ及びこれに記録媒体を押圧して従動回転
する拍車３ｂによって排出するように構成している。

【００１３】なお、前記拍車３ｂは撥水性の高い材料に
て形成され、記録媒体の記録面と刃状の円周部のみで接
触するものであり、記録直後の記録媒体上の未定着画像
に接触しても画像に影響を与えずに従動回転するもので
ある。

【００１４】前記プラテン２上を搬送される記録媒体は
記録手段によって画像を記録されるが、本実施形態に係
る記録手段はシリアル型のインクジェット記録方式を用
いており、プラテン２と対向する位置にキャリッジ４が
ガイドシャフト５に摺動自在に保持されている。このキ
ャリッジ４には図示しないキャリッジモータによって駆
動するプーリ６に掛け渡されたタイミングベルト７を係
止しており、記録動作に応じてキャリッジ４を記録媒体
の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方
向）に往復移動させる。

【００１５】キャリッジ４には液状インクを収納した記
録ヘッド８が着脱可能に装填されている。記録ヘッド８
はインク吐出口がプラテン２と対向するように配置され
ると共に、キャリッジ４の移動に対応して吐出口から液
状インクを吐出することにより記録媒体に画像を記録す
るものである。

【００１６】なお、本実施形態においてはインクの吐出
構成として、記録信号に応じて電気熱変換体に通電し、
その熱エネルギーによってインクに生ずる膜沸騰を利用
してインクに生ずる気泡の成長、収縮により、インクを
吐出口から吐出して記録を行うように構成している。

【００１７】図2(a)に示すように、記録ヘッド８はキャ
リッジ４に記録ヘッド固定バネ９と記録ヘッド位置調整
手段（以下単に調整装置10という）によって設置されて
いる。キャリッジ４が往路方向Ａに走査する場合には調
整装置10が走査方向に縮小し、固定バネ９が記録ヘッド
を復路方向Ａに押すことにより記録ヘッド８が所定量だ
け復路方向Ａに移動する。

【００１８】図2(b)に示すように、キャリッジ４が停止
していた場合のインク吐出がベクトル30の方向であると
すると、調整装置10により位置調整をしない場合にはイ
ンク吐出はベクトル31の方向に行われる。しかし本実施
形態の如く記録ヘッド８の位置を調整することによりイ
ンクの吐出はベクトル32を辿って本来の位置に着弾する
こととなり、記録画像の精度を高めることができる。

【００１９】また図3(a)キャリッジが復路方向Ｂに走査
する場合には、調整装置10が往路方向Ａに膨張して記録
ヘッド８を所定量だけ押す。このとき固定バネ９は調整
装置10の力によって収縮し、記録ヘッド８は挟持されて
走査方向のずれを防止している。

【００２０】この場合にも図3(b)に示すように、位置調
整をしない場合にはインク吐出がベクトル33の方向に行
われるが、記録ヘッド８の位置調整をすることによりイ
ンクの吐出はベクトル34を辿って本来の位置に着弾する
こととなり、記録画像の精度を高めることができる。

【００２１】ここで、調整装置10が往路、復路それぞれ
において記録ヘッド８を移動させる量ｄは、位置調整を
行わなかった場合にインクの着弾位置に生じるずれであ
るが（図14参照）、キャリッジ４の走査速度やインクの
吐出速度などから、計算や実験などによってあらかじめ
値を得ておく。

【００２２】調整装置10の動作タイミングは、例えば走
査方向を往路方向Ａ又は復路方向Ｂに切り換えるために
キャリッジ４が停止した時、記録ヘッド８またはキャリ
ッジ４が記録範囲から外れて往路方向Ａと復路方向Ｂと
を切り換える走査中、等があげられる。

【００２３】また調整装置10には、例えば圧電素子やＤ
Ｃソレノイドなどを用いることができる。例えば図４に
示すキャリッジ４には記録ヘッド８をガイド12に摺動可
能に取り付けている。またキャリッジ４にはソレノイド
13を設置し、その可動部を記録ヘッド８に当接させるこ
とにより、記録ヘッド８のキャリッジ４に対する位置を
調整することができる。例えば往路方向Ａに記録を行う
場合には記録ヘッドを８ａの位置に、復路方向Ｂに記録
を行う場合には記録ヘッドは８ｂの位置に移動させる。

【００２４】［第二実施形態］本発明に係る画像記録装
置の第二実施形態について、図を用いて説明する。図５
は本実施形態に係る記録ヘッド位置調整手段を説明する
図、図６は記録ヘッド位置調整手段の動作を説明する図
であって、上記第一実施形態と説明の重複する部分につ
いては同一の符号を付して説明を省略する。

【００２５】図５に示すように記録ヘッド８は、往路側
の調整装置14と復路側の調整装置15によって挟まれる如
く設置されている。これら調整装置14、15はキャリッジ
の走査動作の状態に連動して作動するものである。

【００２６】図６に示すようにキャリッジ４が往路方向
Ａへ走査している場合には、調整装置14が膨張し、記録
ヘッド８をあらかじめ設定された所定量だけ復路方向Ｂ
にずらす。このとき復路側の調整装置15は収縮しつつ調
整装置14の付勢力を受け止め、記録ヘッド８を挟持する
ことにより走査方向のずれを防止している。

【００２７】同様にキャリッジ４が復路方向Ｂへ走査し
ている場合には復路側の調整装置15が記録ヘッド８を所
定量だけ往路方向Ａへ押し、往路側の調整装置14は収縮
しつつ調整装置15の付勢力を受け止め、記録ヘッド８を
挟持して走査方向のずれを防止している。これら調整装
置14、15には例えば圧電素子やＤＣソレノイドなどを用
いることができる。

【００２８】また調整装置14、15の動作タイミングは、
例えば走査方向を往路方向と復路方向とで切り替えるた
めにキャリッジ４が停止した時、記録ヘッド８またはキ
ャリッジ４が記録範囲から外れて往路方向Ａと復路方向
Ｂとを切り換える走査中、等があげられる。

【００２９】［第三実施形態］本発明に係る画像記録装
置の第三実施形態について、図を用いて説明する。図７
は本実施形態に係る記録ヘッド位置調整手段を説明する
図、図８は本実施形態に係るインクの出力を説明する
図、図９は従来例に係るインクの出力を説明する図であ
って、上記第一実施形態と説明の重複する部分について
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００３０】本実施形態に係る画像記録装置は、片方向
の走査においてのみ画像記録を行い、かつ複数回重ね合
わせて記録を行う方式を採用している。すなわち図７に
示す如く、まず調整装置16を動作させて記録ヘッド８を
最も復路方向Ｂ側の位置８ｃに移動させ、第一の走査及
び記録を実行する。このとき図８において記録ドット17
ａが出力される。

【００３１】次に、調整装置16を動作させて記録ヘッド
８を位置８ｄに移動させ、第二の走査及び記録を実行す
る。すると第一の走査で出力した記録ドット17ａから所
定量ずれた記録ドット17ｂが出力される。更に調整装置
16を動作させて記録ヘッド８を位置８ｅに移動させて第
三の走査及び記録を実行すると、更にずれた記録ドット
17ｃが出力される。

【００３２】このように記録ドット17を積極的にずらし
て出力することにより、図９に示す記録ドット18ａ〜18
ｃの如く三度とも同じ位置に記録する場合よりも記録範
囲が大きくなり、結果として記録ドット間に生じる隙間
を少なくすることができるため、出力画像の品質を向上
させることができる。さらに、所定濃度の記録ドットを
用いた場合には、この記録ドットの濃度と被記録媒体の
色濃度とから作り出される中間調の表現が可能となる。

【００３３】上記調整装置16の切替は、例えば記録走査
のフェーズが変わるときにキャリッジ４が停止した時、
記録ヘッド８又はキャリッジ４が記録範囲から外れて空
送状態にある時などに行われる。

【００３４】［第四実施形態］本発明に係る画像記録装
置の第四実施形態について、図を用いて説明する。図10
は本実施形態に係る記録ヘッド位置調整手段を説明する
図、図11は記録ヘッド位置調整手段の制御を説明するブ
ロック図であって、上記第一実施形態と説明の重複する
部分については同一の符号を付して説明を省略する。本
実施形態に係る画像形成装置においては、記録ヘッド８
の副走査方向の位置を調整することにより、所望の位置
に記録して画質の向上を図ったものである。

【００３５】図10に示す如く、記録ヘッド８はキャリッ
ジ４に、記録ヘッド固定バネ18と記録ヘッド位置調整装
置19とによって設置されている。固定バネ18及び調整装
置19は記録ヘッド８のシート搬送方向（副走査方向）に
配置され、本実施形態においては固定バネ18が副走査方
向上流側、調整装置19が副走査方向下流側に配置されて
いる。

【００３６】図11に示すシート搬送手段20は上述の搬送
ローラや排出ローラ３ａからなり、シートを所定量ずつ
間欠搬送するものである。このシート搬送手段20によっ
てシートを副走査方向に搬送すると、実際のシート移動
量をシート移動量検出手段21によって検出し、これと予
定していた所定の搬送量とを補正量算出手段22によって
比較して、調整装置19による調整量を算出する。

【００３７】そして修正手段23が補正量算出手段22によ
って求めた調整量だけ調整装置19を動作させ、記録ヘッ
ド８を移動させて画像記録を行う。このように構成する
ことによりシート搬送手段20による搬送ずれを補正し、
所定の位置に記録を行うことができる。

【００３８】また搬送量補正手段24によって、補正量算
出手段22で求めた調整量と予定していた所定の搬送量と
から次回の搬送量を求め、シート搬送手段20へと伝達す
る。これにより間欠搬送する毎に搬送量を補正すること
ができ、極めて精度の高いシート搬送を行うことができ
る。

【００３９】［第五実施形態］本発明に係る画像記録装
置の第五実施形態について、図を用いて説明する。図12
は本実施形態に係る記録ヘッド位置調整手段を説明する
図、図13は記録ヘッド位置調整手段の制御を説明するブ
ロック図であって、上記第一実施形態と説明の重複する
部分については同一の符号を付して説明を省略する。本
実施形態に係る画像形成装置においては、記録ヘッド８
のシートに対する位置を調整することにより、所望の位
置に記録して画質の向上を図ったものである。

【００４０】図12に示すように、本実施形態に係るキャ
リッジ４においては記録ヘッド８を記録ヘッド位置調整
装置25によって設置しており、該調整装置25は記録ヘッ
ド８のシートＰに対し対向側に配置されている。すなわ
ち、調整装置25によって記録ヘッド８を移動させること
により記録ヘッド８とシートＰとの距離（紙間距離dz）
を調整することができる。

【００４１】図13に示すように、画像を記録する際には
まず紙間距離検出手段26によって記録ヘッド８とシート
Ｐとの距離、すなわち紙間距離ｄを検出する。この紙間
距離ｄと予定された所定の紙間距離dzとを補正量算出手
段27によって比較し、調整装置25による調整量を算出す
る。そして補正手段28によってこの調整量の分だけ調整
装置25を動作させ、シートＰと記録ヘッドとの距離が所
定の紙間距離dzとなるよう修正することができる。

【００４２】このように構成することにより、シートＰ
と記録ヘッドとの紙間距離を一定に保つことができ、紙
間距離のばらつきが原因で発生する着弾位置精度のばら
つきを抑えて画質の向上を図ることができる。

【００４３】

【発明の効果】上記説明した如く、本発明に係る画像記
録装置に於いては、記録ヘッドのキャリッジに対する相
対位置を微調整することにより、所望の位置に記録して
画質の向上を図った画像記録装置を提供することができ
る。またカラー記録などにおいても、記録ドットの重ね
合わせ精度が上がることによって、より高精細で高品質
な画像を記録することが可能となる。

【００４４】また、本発明を用いて記録ドットの重ね合
わせ精度を積極的にずらすことにより、記録範囲が大き
くなることから、結果として記録ドット間の隙間を少な
くすることが可能となり、画質を向上させることができ
る。さらには、被記録媒体の色濃度と記録ドットの濃度
とを用いた中間調の表現も可能となり、さらに多階調の
高品質な画像を記録することが可能となる。

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施形態に係る画像形成装置の全体斜視図
である。

【図２】記録ヘッド位置調整手段の動作を説明する図で
ある。

【図３】記録ヘッド位置調整手段の動作を説明する図で
ある。

【図４】記録ヘッド位置調整手段の具体的な構成例を示
す図である。

【図５】第二実施形態に係る記録ヘッド位置調整手段を
説明する図である。

【図６】記録ヘッド位置調整手段の動作を説明する図で
ある。

【図７】第三実施形態に係る記録ヘッド位置調整手段を
説明する図である。

【図８】インクの出力を説明する図である。

【図９】従来例に係るインクの出力を説明する図であ
る。

【図１０】第四実施形態に係る記録ヘッド位置調整手段
を説明する図である。

【図１１】記録ヘッド位置調整手段の制御を説明するブ
ロック図である。

【図１２】第五実施形態に係る記録ヘッド位置調整手段
を説明する図である。

【図１３】記録ヘッド位置調整手段の制御を説明するブ
ロック図である。

【図１４】従来の画像記録装置を説明する図である。

【図１５】従来のインク着弾を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ …往路方向 Ｂ …復路方向 Ｐ …シート １ …本体 １ａ …給送トレイ ２ …プラテン ３ａ …排出ローラ ３ｂ …拍車 ４ …キャリッジ ５ …ガイドシャフト ６ …プーリ ７ …タイミングベルト ８ …記録ヘッド ９ …固定バネ 10 …調整装置 12 …ガイド 13 …ソレノイド 14 …調整装置 15 …調整装置 16 …調整装置 17 …印字ドット 18 …固定バネ 19 …調整装置 20 …シート搬送手段 21 …シート移動量検出手段 22 …補正量算出手段 23 …修正手段 24 …搬送量補正手段 25 …調整装置 26 …紙間距離検出手段 27 …補正量算出手段 28 …補正手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋藤 秀彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C062 LA09 2C064 CC13 2C480 CA01 CA09 CA16 CB45

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被記録媒体に記録を行うための記録ヘッ
   ドと、 前記記録ヘッドを搭載し主走査方向に往復移動させるキ
   ャリッジと、 前記記録ヘッドを前記キャリッジに取り付ける記録ヘッ
   ド位置調整手段とを有し、 前記記録ヘッド位置調整手段は前記記録ヘッドの前記キ
   ャリッジに対する位置を調整可能に構成したことを特徴
   とする画像記録装置。
2. 【請求項２】 前記記録ヘッド位置調整手段は、前記キ
   ャリッジの移動方向によって前記記録ヘッドの位置を調
   整することを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録ヘッドは前記キャリッジの往復
   駆動の双方向において画像記録を行うことを特徴とする
   請求項１記載の画像記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録ヘッドとはインクを吐出して画
   像を記録するものであることを特徴とする請求項１記載
   の画像記録装置。