JP2003200563A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被記録部材が一定速度とするような複雑なサ
ーボ制御を要することなく、色ズレ等の無い高精度な印
字を行うことができるインクジェット記録装置を提供す
ること。 【構成】 固定された記録ヘッドと被記録部材とを有
し、被記録部材を搬送すると同時に記録ヘッドからイン
クを吐出させることによって印刷を行うインクジェット
記録装置において、インクの吐出を被記録部材搬送信号
とは異なる第２の信号に基づいてを行う。この場合、前
記被記録部材搬送信号を使用される被記録部材によって
変化させる。又、前記第２の信号を、使用される被記録
部材によって変化する被記録部材搬送信号から求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリ、複
写機、プリンター等の画像記録装置及びそれらの機能を
備える複合機、ワークステーション等の出力機器として
用いられるインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録ヘッド
を搭載し、紙等の被記録部材を搬送手段にて搬送し、記
録ヘッドからインクを吐出させて被記録部材上に画像を
形成するように構成されている。この際、記録ヘッドに
て主走査動作を行うと同時に、記録ヘッドからインクを
吐出させて印字動作を行い、その後、被記録部材を所定
量搬送する副走査動作を行い、以上の動作を繰り返し行
うことにより印字を行うインクジェット記録装置が一般
的に知られている。このような印刷方法はシリアルスキ
ャン方式と呼ばれる。

【０００３】一方、このような方法に対して記録ヘッド
を固定し、記録ヘッドの主走査を行わず、被記録部材を
搬送すると同時にインクを吐出させることによって印字
を行う所謂フルマルチ方式のインクジェット記録装置も
実用化されている。

【０００４】フルマルチ方式の記録装置では、記録ヘッ
ドのノズル配列を被記録部材の搬送方向と垂直に配列し
て固定する。このため、記録する紙幅と同じ幅の長さの
印字ヘッドが必要になるため、記録ヘッドのコスト増を
招く反面、記録ヘッドを主走査する必要がないため、記
録ヘッドを載せて往復運動をするためのキャリッジが不
要となり、記録ヘッドを除いた本体部分についてはコス
ト減となる。

【０００５】又、主走査がないため、印刷に要する時間
が極めて短くなる利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般的に被記録部材の
搬送には誤差を生ずる。その場合、前述したシリアルス
キャン方式のプリンタでは、副走査の際の被記録部材の
搬送量を増減することによって補正することが可能であ
る。即ち、搬送時に目的とする搬送量が変化した場合で
も、総量として目的とする搬送量となっていれば良いた
め、被記録部材のスリップ、プラテンローラの製造誤差
によるムラ搬送等もそれを補正するように搬送量を微調
整することで対策が可能である。

【０００７】これに対してフルマルチ方式の場合、搬送
誤差の補正はシリアルスキャン方式の場合ほど容易では
ない。通常、被記録部材の搬送にはパルスモータが用い
られ、規定量のパルス信号を出力させることにより、規
定量の被記録部材の搬送を行う。パルスモータを用いて
被記録部材の搬送を行う場合、パルスモータに与えられ
るパルス信号に同期させてインク吐出を行えば、本来、
等間隔でのインク吐出が行われる。

【０００８】しかしながら、被記録部材のスリップが発
生した場合には、印字結果としての吐出間隔が目的の間
隔よりも短くなってしまう。又、このように送り足らず
となった場合、不足分を補うために更にパルスモータを
回転させることはできるが、既に本来の画像の印字が目
的の間隔よりも短くなって印字されてしまっているた
め、印字すべき画像はなく、不足分を補った部分は白紙
とならざるを得なくなる。

【０００９】逆に、プラテンローラの製造誤差等が原因
で搬送量が目的の量より大きくなってしまった場合、パ
ルスモータに与えられるパルス信号に同期させて印字を
行うと、印字結果としての吐出間隔が目的の間隔よりも
広くなってしまう。又、このとき、送り過ぎを補正する
ためにパルスモータに出力するパルス数を本来のパルス
数より減らしてしまうと、印字すべき画像を吐出できな
いままになってしまう。記録ヘッドが複数から構成され
るカラー記録装置においては、以上に示した問題に加え
て、それぞれの記録ヘッドが吐出する位置がずれてしま
うことにより色ずれ等の問題も発生する。

【００１０】インク吐出のタイミングを常時一定時間で
吐出させるようにしておき、被記録部材を必ず一定速度
で搬送するようにする方法も提案されている。それも上
記したような不具合を回避するための方法の１つであ
る。これに関する提案として例えば特開平５−２４１８
６号公報がある。但し、被記録部材を一定速度で搬送す
る場合には以下のような問題が残る。

【００１１】１．滑りが生じた場合にも、被記録部材の
搬送されている速度を正確に検出する検出手段が必要に
なる。記録部材の滑りを検出するためには、プラテンロ
ーラの動きを回転式エンコーダ等で読み取ることでは検
出されず、実際の記録部材の動きを検出する必要がある
が、この検出手段が複雑となる。

【００１２】２．被記録部材の搬送速度が一定速度にな
るためには、加速期間が必要となり、装置が大型化す
る。

【００１３】３．一定速度を保持するため、特開平５−
２４１８６号公報で開示されたような精度の高いサーボ
制御技術が装置に求められる。

【００１４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、被記録部材が一定速度とする
ような複雑なサーボ制御を要することなく、色ズレ等の
無い高精度な印字を行うことができるインクジェット記
録装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、固定された記録ヘッドと被記録部材とを
有し、被記録部材を搬送すると同時に記録ヘッドからイ
ンクを吐出させることによって印刷を行うインクジェッ
ト記録装置において、インクの吐出を被記録部材搬送信
号とは異なる第２の信号に基づいてを行うことを特徴と
する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１７】図１は本発明に係るフルマルチ記録方式に
よるインクジェット記録装置の斜視図であり、同図にお
いて、１は記録ヘッド、２は被記録部材、３は被記録部
材搬送用のプラテンローラ、４は被記録部材をプラテン
ローラ３に押し付けるピンチローラである。５，６，７
はギヤ、８はパルスモータである。５はプラテンローラ
３と同軸上に設けられたギヤ、７はパルスモータ８と同
軸上に設けられたギヤ、６はギヤ５，７に動力を伝える
ギヤである。

【００１８】パルスモータ８が図１のように反時計回り
に回転すると、同軸上に設けられたギヤ７は反時計回
り、動力伝達ギヤ６は時計回り、プラテンローラ３と同
軸的に設けられたギヤ５は反時計回りに回転し、被記録
部材２は図の矢印方向へ搬送される。記録ヘッド１にお
けるインクの吐出は、プラテンローラ３における被記録
部材の搬送と同時に行われ、所定量の搬送が行われる毎
に吐出が繰り返される。

【００１９】図２は本発明に係るインクジェット記録装
置の断面図であり、同図において、１は記録ヘッド、２
は被記録部材、３は被記録部材搬送用のプラテンロー
ラ、４は被記録部材をプラテンローラ３に押し付けるピ
ンチローラである。５，６，７はギヤ、８はパルスモー
タである。各機能については図１の番号に対応している
ため省略する。

【００２０】図３は被記録部材の搬送時にスリップが無
く、プラテンローラの製造誤差も全く無い理想的な状態
でのパルスモータの駆動信号数に対するパルス間隔を示
した図である。

【００２１】パルスモータは２相励磁もので、電流の方
向が変化する度に所定の角度分（１ステップ）回転する
ものであるが、この図では１ステップ回転毎でのパルス
幅の間隔を表している。パルス間隔が大きい程、次のス
テップまでの時間が長い、つまり、モータの回転が遅い
こととなり、逆にパルス間隔が小さい程、モータの回転
が速いことを示している。パルスモータが被記録部材の
搬送を行う際の一連の動作の中で、図のように加速領
域、低速領域、減速領域が考えられる。加速領域ではパ
ルス間隔は徐々に小さくなり、定速領域では一定、減速
領域では次第に増加していく。図中の点は、一定の搬送
量でのパルス間隔の変化を示したものである。

【００２２】図４は被記録部材の搬送時にスリップが無
く、プラテンローラの製造誤差も全く無い理想的な状態
でのインクを吐出させるタイミングのパルス間隔を示し
た図である。

【００２３】このような状態でのインク吐出タイミング
は、図１の被記録部材搬送パルス間隔と同じ駆動パルス
数において完全に同期したパルス間隔での吐出となる。
又、図中の点は一定の搬送量に対する吐出タイミングの
パルス間隔の変化を示したものであるが、図１での搬送
量でのパルス間隔の変化と全く同じものとなる。

【００２４】被記録部材の搬送時にスリップが無く、プ
ラテンローラの製造誤差も全く無い理想的な状態では、
被記録部材の搬送パルス信号とインク吐出のためのパル
ス信号を別のものに分けることもなく、１つの信号で印
字を行えば良いこととなる。

【００２５】図５は被記録部材の搬送時のスリップがあ
る場合でのパルスモータの駆動信号のパルス間隔を示し
た図である。

【００２６】被記録部材の搬送量は図３及び図４の理想
的状態での搬送量と等しいものとする。被記録部材搬送
でのスリップの影響のため、所定の搬送量を得るために
はパルスモータの駆動信号の数を増やす必要がある。即
ち、理想的状態に比べて、被記録部材搬送パルスの駆動
パルス数は増加する。図５の点線が理想的な状態での駆
動パルス数に対するパルス間隔となり、実線が被記録部
材搬送でのスリップのため、パルスモータの駆動信号を
増加させたパルス間隔となる。

【００２７】この駆動パルス数の増加数は、被記録部材
に対する滑りの割合が認知であれば求められる。例え
ば、２０％の滑りがある被記録部材の場合には、理想的
状態でのパルス数１００発に対して１２５発のパルスを
駆動すれば所定量が搬送されることとなる。

【００２８】図５の被記録部材搬送でのスリップに対応
したパルスモータの駆動信号に対する吐出タイミングの
信号は図６から求めることとなる。図６は被記録部材の
搬送時のスリップがある場合でのパルスモータの駆動信
号のパルス間隔を駆動パルス数の増加に対して累積した
図である。

【００２９】図６において、１駆動パルスによる搬送量
は、被記録部材により様々ではあるが、認知のものであ
るため、駆動パルス数は累積搬送量に相当するものとな
る。図中の或る搬送量Ｃに対するパルス間隔は、点Ａ，
Ｂの累積パルス間隔の差分によって求まる。つまり、搬
送開始から終了までで、印字距離毎に区切った搬送量
（Ｃに当たるもの）での差分を全て求めたものが、イン
ク吐出タイミングのパルス間隔に当たるものとなる。

【００３０】図５の説明でもあるように、１２５発のパ
ルスモータ駆動信号を送った際、１０ｍｍ搬送されると
する。２ｍｍ毎に印字する場合には、駆動パルス数の１
／５、２５発毎でのパルス間隔での差分を求めたものが
インク吐出タイミングのパルス間隔に当たるものとな
る。又、点Ａ，Ｂが駆動パルス数の間にある場合（例え
ば５，６パルスの間等）でも、累積パルス間隔は線形に
変化しているため、求めるには問題ない。

【００３１】図７は被記録部材の搬送時のスリップがあ
る場合でのパルスモータの搬送信号とインクの吐出タイ
ミングのパルス間隔を、図６にて説明された方法から求
めたものを、搬送に必要な時間軸上で示す図である。図
中、実線が吐出タイミング信号、 点線が搬送信号とな
る。

【００３２】図７中の点が各信号でのパルス駆動を示し
ており、スリップの分だけ搬送信号はパルス駆動数が増
えている。吐出タイミング信号のパルス駆動の間隔は、
スリップの影響から、搬送信号の駆動よりも大きな（時
間的には遅れた状態）ものとなる。このような２信号を
同時に駆動することにより、印字は等間隔に行われるも
のとなる。

【００３３】次に、プラテンローラの製造誤差がある場
合のインクの吐出タイミングについて説明する。

【００３４】先ず、プラテンローラの直径について誤差
がある場合を考える。直径が基準より大きい場合には、
基準値と同じ回転数では、意図する搬送量を超えたもの
となってしまう。又、直径が基準より小さい場合には、
基準値に比べ、意図する搬送量より少ないものとなる。
何れにせよ、被記録部材の搬送量を意図するものに調整
するには、搬送信号のパルス駆動数の増減で調整を行え
ば良い。このような状態での印字に関しては、スリップ
が起きている状態と同じように、送り過ぎ、若しくは送
り足らずの割合が分かっていれば、パルス駆動数を調整
した被記録部材搬送信号からインク吐出タイミング信号
を求め、２信号を同じに駆動することにより等間隔の印
字を行うことが可能となる。２信号の求め方について
は、スリップの場合（図５〜図７）と同じであるため、
これについての説明は省略する。

【００３５】次に、プラテンローラの回転軸が偏芯して
いた場合について説明する。

【００３６】図８は偏芯しているプラテンローラの断面
図であり、図中の点はプラテンローラの中心である。

【００３７】図９は図８のように偏芯しているプラテン
ローラ１回転分での駆動パルス数においての各駆動パル
スでの搬送量と、偏芯していない場合とを示した図であ
る。各駆動パルスにおいての偏芯していない搬送量との
差を搬送量誤差とする。

【００３８】図１０は図８のように偏芯しているプラテ
ンローラ１回転分での駆動パルス数と累積搬送量誤差を
示した図である。

【００３９】実際に偏芯の影響を補正するようなインク
の吐出タイミング信号を得るためには、先ず、吐出タイ
ミング信号について、吐出タイミング信号のパルス間隔
を各タイミングパルス毎に累積したものにする。

【００４０】図１１は吐出タイミング信号のパルス間隔
を各タイミングパルス毎に累積したものにおけるプラテ
ンローラ１回転分の駆動パルス数分を示した図である。

【００４１】タイミングパルス１駆動における搬送量は
認知であることから、タイミングパルス数軸は累積搬送
量に相当するものに変換できる。各タイミングパルスに
おいて、点線が偏芯のしていない基準搬送量であり、基
準搬送量に図１０の累積搬送量誤差を加えたものが図中
の実線である。実線において、図６の手法のように、印
字距離毎に区切った搬送量に対する累積パルス間隔の関
係から、偏芯プラテンローラでの補正吐出タイミング信
号が得られることになる。その後は、図１１の手法を、
吐出タイミング信号の全ての領域において行い、得られ
た補正吐出タイミング信号と搬送信号を同時に駆動すれ
ば、等間隔に印字ができることとなる。又、図９の搬送
量誤差に関しては、プラテンローラの偏芯の挙動につい
ては事前に把握されていれば良いために問題ない。

【００４２】プラテンローラの製造誤差と搬送時のスリ
ップが同時に発生する場合については、搬送時スリップ
とプラテンローラの直径誤差の影響は、全体搬送量に対
する補正被記録媒体搬送信号を決定することにより補正
され、その補正被記録媒体搬送信号から導かれたインク
の吐出タイミング信号各領域において、偏芯等の吐出タ
イミング補正を与えれば、補正インク吐出タイミング信
号が求まる。

【００４３】以上の説明より、様々な条件でどのような
被記録媒体搬送信号が必要であり、且つ、被記録媒体か
ら求められるインク吐出タイミング信号の例を挙げた。
結論として、被記録媒体の材質が原因となるスリップに
よる搬送量の誤差、搬送機構の製造誤差によるムラ搬送
の挙動が事前に把握されていれば、全体搬送量に比例し
た被記録部材の搬送信号と吐出タイミング信号を求める
ことが可能である。その後は、求められた被記録媒体搬
送信号とインク吐出タイミング信号を出力すれば、色ズ
レの無い高精度な印字を行うことができる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、固定された記録ヘッドと被記録部材とを有し、
被記録部材を搬送すると同時に記録ヘッドからインクを
吐出させることによって印刷を行うインクジェット記録
装置において、インクの吐出を被記録部材搬送信号とは
異なる第２の信号に基づいてを行うようにしたため、被
記録部材が一定速度とするような複雑なサーボ制御を要
することなく、色ズレ等の無い高精度な印字を行うこと
ができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の斜視図
である。

【図２】本発明に係るインクジェット記録装置の断面図
である。

【図３】被記録部材の搬送時にスリップが無く、プラテ
ンローラの製造誤差も全く無い理想的な状態でのパルス
モータの駆動信号数に対するパルス間隔を示す図であ
る。

【図４】被記録部材の搬送時にスリップが無く、プラテ
ンローラの製造誤差も全く無い理想的な状態でのインク
を吐出させるタイミングのパルス間隔を示した図であ
る。

【図５】被記録部材の搬送時のスリップがある場合での
パルスモータの駆動信号のパルス間隔を示した図であ
る。

【図６】被記録部材の搬送時のスリップがある場合での
パルスモータの駆動信号のパルス間隔を駆動パルス数の
増加に対して累積した図である。

【図７】被記録部材の搬送時のスリップがある場合での
搬送信号と補正されたインクの吐出タイミングのパルス
間隔を搬送時間軸上で示した図である。

【図８】偏芯しているプラテンローラの断面図である。

【図９】偏芯しているプラテンローラ１回転分での駆動
パルス数における各駆動パルスでの搬送量を示した図で
ある。

【図１０】偏芯しているプラテンローラ１回転分での駆
動パルス数での累積搬送量誤差を示した図である。

【図１１】吐出タイミング信号のパルス間隔を各タイミ
ングパルス毎に累積したものにおけるプラテンローラ１
回転分の駆動パルス数での累積搬送量誤差補正を加えた
ものを示した図である。

【符号の説明】

１ 記録ヘッド ２ 被記録部材 ３ プラテンローラ ４ ピンチローラ ５〜７ ギヤ ８ パルスモータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定された記録ヘッドと被記録部材とを
   有し、被記録部材を搬送すると同時に記録ヘッドからイ
   ンクを吐出させることによって印刷を行うインクジェッ
   ト記録装置において、 インクの吐出を被記録部材搬送信号とは異なる第２の信
   号に基づいてを行うことを特徴とするインクジェット記
   録装置。
2. 【請求項２】 前記被記録部材搬送信号を使用される被
   記録部材によって変化させることを特徴とする請求項１
   記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記第２の信号を、使用される被記録部
   材によって変化する被記録部材搬送信号から求めること
   を特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録
   装置。