JP2004130627A

JP2004130627A - Inkjet recording apparatus

Info

Publication number: JP2004130627A
Application number: JP2002296304A
Authority: JP
Inventors: Michiharu Shoji; 小路　通陽
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2004-04-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide inkjet recording whereby high quality images can be recorded without being influenced by a change of a moving velocity of a recording head or of a distance between the recording head and a recording medium. <P>SOLUTION: In an inkjet recording apparatus which records with the use of a recording head capable of jetting ink to the recording medium by jetting the ink from the recording head while relatively moving the recording head and the recording medium, a pulse is outputted by detecting the relative movement of a fixed amount of the recording head and the recording medium, and a time interval of pulses is detected. Distance information between the recording head and the recording medium is acquired (S904-S906). A driving timing for jetting the ink from the recording head is adjusted in accordance with the time interval of pulses and the distance information (S907-S909). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、インクを吐出可能な記録ヘッドを用いて、被記録媒体上に画像を記録するインクジェット方式の記録に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンター、ＦＡＸ、複写装置に装着されて、画像情報に基づいて紙やプラスチック薄板（ＯＨＰ等）の被記録媒体に画像（文字や記号を含む）の記録を行う手段として、インクジェット記録装置は広く利用されている。
ここで、図３は、記録ヘッド２０８の移動速度と、記録媒体２０１上におけるインク滴の着弾位置との関係の説明図である。尚、以下本明細書のインク滴の吐出については、厳密に言えば重力や空気抵抗による影響で曲線を描くが、説明を簡単にするため重力の影響を省き、図面においても直線で示している。重力や空気抵抗による影響は装置の使用環境で一意的に決まっているので、考慮するのであれば固定的な調整の追加で可能である。このように、重力や空気抵抗の影響を省いた説明によっても、従来技術と本発明との差異は何ら本質的な影響を受けないことは、当業者には明らかである。
【０００３】
図３において、記録ヘッド２０８がキャリッジに搭載されて、図中βの主走査方向にヘッド速度Ｖで移動していると想定する。この場合、インク滴３０２が記録ヘッド２０８からインク吐出速度Ｖｄで記録媒体２０１に向かって吐出されたときに、そのインク滴３０２は、ヘッド速度Ｖとインク吐出速度Ｖｄのベクトル合成の速度及び方向で飛んでいく。そして、そのインク滴３０２は、記録ヘッド２０８と記録媒体２０１との間の距離ｄを移動して、記録媒体２０１上の着弾位置３０４に着弾する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、記録スループットの向上のために、キャリッジの加速域、定速域、減速域の全ての移動領域にて記録動作を行いたい場合がある。また、キャリッジの定速域であっても、モータのコギングやサーボ精度の影響によりキャリッジの移動速度に変動が生じ、結果的に、記録ヘッドの移動速度（走査速度）が変動する状況下において、インク滴を吐出する場合がある。
【０００５】
また、記録媒体は、プラテン上のリブ及び拍車により支持されており、支持点を頂点にして波打ったようになり、結果として記録ヘッドと記録媒体との間の距離が変動する状況下において、インクを吐出する場合もある。
【０００６】
まず、図４に、前者の記録ヘッドの移動速度が変化した場合のインク滴の着弾位置の例を示す。
【０００７】
記録ヘッド２０８と記録媒体２０１との間の距離をｄ、インク滴４０４の吐出速度をＶｄとし、記録ヘッド２０８が図中β方向に理想の移動速度（走査速度）Ｖで移動した場合、インク滴４０４は記録ヘッド２０８の移動速度（走査速度）Ｖとインク滴４０４の吐出速度Ｖｄのベクトル合成の速度及び方向に飛翔する。その結果、記録媒体２０１上の理想位置４０７に着弾する。
【０００８】
一方、記録ヘッド２０８が理想の移動速度（走査速度）Ｖよりも遅い速度Ｖｓで移動した場合、その速度Ｖｓとインク吐出速度Ｖｄのベクトル合成の速度及び方向でインク滴４０４が飛翔する。その結果、記録ヘッド２０８が移動する図中β方向に関して、理想着弾位置４０７より手前の位置４０９にインク滴４０４が着弾してしまう。
【０００９】
また、記録ヘッド２０８が理想の移動速度（走査速度）Ｖよりも速い速度Ｖｆで移動した場合、その速度Ｖｆとインク吐出速度Ｖｄのベクトル合成の速度及び方向でインク滴４０４が飛翔する。その結果、記録ヘッド２０８が移動する図中β方向に関して、理想着弾位置４０７を通り越した位置４１１にインク滴４０４が着弾してしまう。
【００１０】
次に、図５に、後者の記録ヘッドと記録媒体との間の距離が変化した場合のインク滴の着弾位置の例を示す。
【００１１】
記録ヘッドの移動速度（走査速度）をＶ、インク滴の吐出速度をＶｄとし、記録ヘッドと記録媒体２０１との間の理想距離をｄした場合、インク滴は記録ヘッドの移動速度（走査速度）Ｖとインク滴の吐出速度Ｖｄのベクトル合成の速度及び方向に飛翔して理想距離ｄを移動する。その結果、記録媒体２０１上の理想位置５０５に着弾する。
【００１２】
一方、記録ヘッドと記録媒体２０１との間の理想距離ｄよりも短い距離ｄｓを記録ヘッドが移動した場合、インク滴は記録ヘッドの移動速度（走査速度）Ｖとインク滴の吐出速度Ｖｄのベクトル合成の速度及び方向に飛翔して理想距離ｄよりも短い距離ｄｓを移動する。その結果、記録媒体２０１上の理想位置５０５よりも手前の位置５０７に着弾してしまう。
【００１３】
また、記録ヘッドと記録媒体２０１との間の理想距離ｄよりも長い距離ｄｌを記録ヘッドが移動した場合、インク滴は記録ヘッドの移動速度（走査速度）Ｖとインク滴の吐出速度Ｖｄのベクトル合成の速度及び方向に飛翔して理想距離ｄよりも長い距離ｄｌを移動する。その結果、記録媒体２０１上の理想位置５０５を通り越した位置５０９に着弾してしまう。
【００１４】
このように、記録ヘッドの移動速度や記録ヘッドと記録媒体の間の距離が変動する状況下において、インク滴を吐出した場合には、そのインク滴の着弾位置がずれて、記録画像に乱れが生じてしまう。
【００１５】
本発明の目的は、記録ヘッドの移動速度や記録ヘッドと記録媒体間の距離の変化に影響されることなく、高品位の画像を記録することができるインクジェット記録を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出可能な記録ヘッドを用い、前記記録ヘッドと被記録媒体とを相対移動させつつ、前記記録ヘッドからインクを吐出することによって、前記被記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドと前記被記録媒体とが一定量相対移動する毎にパルスを出力するエンコーダと、前記パルスの間隔時間を検出する検出手段と、前記記録ヘッドと前記被記録媒体との間の紙間距離情報を取得する紙間情報取得手段と、前記記録ヘッドからインクを吐出させる駆動タイミングを調整可能な調整手段と、前記パルスの間隔時間および前記記録ヘッドと前記被記録媒体との間の紙間距離情報に応じて、前記調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本実施形態では、インクジェット記録装置として、インクに膜沸騰を生じさせ、その発泡エネルギーによってインク吐出口からインク滴を吐出するバブルジェット（登録商標）記録装置を説明するが、本発明はバブルジェット（登録商標）記録装置に限定されず、インク滴の吐出方法が異なってもそれぞれに固有の吐出タイミングは、本発明の吐出タイミングの制御と相まって効果を奏すことができ、本発明の吐出タイミングの制御は固有の吐出タイミングとは独立に特許性を有するものである。従って、インクに膜沸騰を生じさせ、その発泡エネルギーによってインク吐出口からインク滴を吐出するタイミング制御方法については、本明細書では詳細な説明を省く。
【００１８】
＜本実施形態のインクジェット記録装置の構成例＞
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置のブロック構成図である。
【００１９】
ホスト装置１０１から転送された記録データは、本実施形態の記録装置における記録制御部１０２内のＩ／Ｆ部１０３にて受信されてから、記録データ生成部１０４に送られる。記録データ生成部１０４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、受信データを記録ヘッド１０５により記録可能な形式に変換して、記録データ転送部１０６に送る。記録ヘッド１０５としては、例えば、熱エネルギーを利用してインクを吐出する形式のインクジェット記録ヘッドを用いることができる。そのインクジェット記録ヘッドは、インク流路内に備えた電気熱変換体が発生する熱エネルギーにより、インク流路内のインクに膜沸騰を生じさせ、その発泡エネルギーによってインク吐出口からインク滴を吐出する。
【００２０】
一方、キャリッジモータ１０７により駆動されるキャリッジ１０８には、記録ヘッド１０５と共に、エンコーダ１０９が実装される。そのエンコーダ１０９は、キャリッジ１０８が一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を通過してノイズが除去されてから、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は、受信したパルス信号における所定のエッジ（エンコーダエッジ）を検出してトリガパルスを発生する。エッジトリガ生成部１１１で生成されたトリガパルスは、ヘッド位置検出部１１２、速度検出部１１３、エッジトリガディレイ部１１４に送られる。ヘッド位置検出部１１２では、エッジトリガ生成部１１１から送られてきた信号をＵＰ／ＤＯＷＮカウンタでカウントすることにより、記録ヘッド１０５の移動位置を検出して紙間情報取得部１１５に情報を送る。
【００２１】
メモリ１１６内には記録媒体種類や環境温度、そして記録装置プラテン上のリブや拍車の位置により予め予想される記録ヘッドと記録媒体との間の距離（以下、紙間情報と言う）が格納されており、紙間情報取得部１１５は、必要に応じてメモリ１１６から紙間情報を取得して、Ｄｅｌａｙ値演算部１１７に送る紙間情報を更新する。速度検出部１１３は、エッジトリガ生成部１１１で生成されたトリガパルスの間隔を測定し、その値を現時点の速度情報としてディレイ値演算部１１７に転送する。また、速度検出部１１３にて検出された速度情報は、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しないサーボコントローラにも送られる。
【００２２】
ディレイ演算部１１７では、紙間情報取得部１１５から送られる紙間情報及び速度検出部１１３から送られてきた速度情報等を使用して、後述するように、インク滴の着弾位置を補正するための着弾補正ディレイ値を演算する。エッジトリガディレイ部１１４は、ディレイ演算部１１７にて演算された着弾補正ディレイ値にしたがって、エッジトリガ生成部１１１にて生成されたトリガパルスをディレイさせてから記録タイミング発生部１１８及び記録位置検出部１１９に出力する。記録タイミング発生部１１８は、エッジトリガディレイ部１１４から送られてきたトリガパルスから、それを記録解像度に変換した記録タイミング信号を生成して、記録位置情報検出部１１９及び記録データ転送部１０６に送る。
【００２３】
記録位置情報検出部１１９では、エッジトリガディレイ部１１４と記録タイミング発生部１１８とから送られてきた信号をＵＰ／ＤＯＷＮカウンタでカウントすることにより、記録タイミングに関する位置情報を生成する。記録位置情報検出部１１９にて検出された記録タイミングに関する位置情報は、記録位置検出部１２０に送られる。記録位置検出部１２０は、その位置情報から記録開始位置を検出したときに記録開始信号を発生し、また記録終了位置を検出したときに記録終了信号を発生して、これらの情報を記録データ転送部１０６に送る。記録データ転送部１０６は、記録データ生成部１０４にて生成された記録データを、記録タイミング発生部１１８及び記録位置検出部１２０からの情報にしたがって記録ヘッド１０５に転送する。記録ヘッド１０５は、記録データ転送部１０６から送られてきた情報に基づいて、インク滴を記録媒体に向かって吐出する。
【００２４】
図２は、インクジェット記録装置の記録要部の斜視図である。
【００２５】
図２において、記録媒体２０１は、記録領域に配置された記録媒体送りローラ２０２及びプラテン２１２上のリブ、拍車２１３により支持され、その送りローラ２０２がシート送りモータ２０３によって駆動されることにより、矢印αの副走査方向に搬送される。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。近年では、静粛性等の理由によりＤＣモータが多く利用されている。その場合には、送りローラ２０２に図示しないロータリーエンコーダを設置し、そこから得られるエンコーダ信号に基づいてシート送りモータ２０３を制御する。
【００２６】
送りローラ２０２の前方には、これと平行にシャフト２０４が設けられている。キャリッジ２０５は、このシャフト２０４に摺動自在にガイドされ、キャリッジモータ２０６の出力によりベルト２０７を介して矢印βの主走査方向に往復移動される。シャフト２０４とキャリッジ２０５との間には、摩擦等による機械的負荷を減らすために、グリース等の潤滑油が塗られている。
【００２７】
キャリッジモータ２０６としては、シート送りモータ２０３と同様に、ステッピングモータやＤＣモータが使用される。近年では、静粛性等の理由によりＤＣモータが多く利用されている。その場合には、キャリッジ２０５上に図示しないリニアエンコーダを配置し、かつシャフト２０４と平行に図示しないリニアエンコーダスケールを配置する。そして、このリニアエンコーダから得られる信号に基づいて、キャリッジモータ２０６を制御する。また、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２０８からインクを吐出するためのタイミングも生成する。
【００２８】
記録ヘッド移動手段としてのキャリッジ２０５には、記録ヘッド２０８、及び記録インクを収容するタンク２０９が搭載される。本例の記録ヘッドはカラー画像用であり、キャリッジ２０５の走査方向に沿って並ぶように、黒インク吐出用のヘッド２０８−ＢＫ、シアンインク吐出用のヘッド２０８−Ｃ、マゼンタインク吐出用のヘッド２０８−Ｍ、イエローインク吐出用のヘッド２０８−Ｙが配置される。また、タンク２０９として、ブラックインク（ＢＫ）用のタンク２０９−ＢＫ、シアンインク（Ｃ）用のタンク２０９−Ｃ、マゼンタインク（Ｍ）用のタンク２０９−Ｍ、イエローインク（Ｙ）用のタンク２０９−Ｙが搭載されて、それぞれの色に対応したヘッドにインクを供給する。記録ヘッド２０９の前面、すなわち記録媒体２０１の記録面と所定間隔（例えば０．８ｍｍ）を隔て対向する面には、インク吐出部が設けられている。インク吐出部には、キャリッジ２０５の走査方向と交差する方向に沿って、複数（例えば４８個または６４個）のインク吐出口が縦一列に配置されている。
【００２９】
また、図示しない記録装置の制御回路（ＣＰＵ、ＡＳＩＣ）やこれに併設されたＲＯＭ，ＲＡＭ等を含む制御部（図１の記録制御部１０２に相当）は、例えば、インタフェースを介して外部のホスト装置のコントローラから記録モードの情報や記録データを受信する。そして、記録装置の制御部は、これらの情報や記録データに基づいて、記録装置における各種モータ等の駆動源などと共に、ヘッド駆動回路を介して記録ヘッド２０８を制御することにより、記録ヘッド２０８のインク吐出部からインクを吐出させて、記録媒体２０１上に画像を記録する。すなわち、記録ヘッド２０８を主走査方向に移動させつつ、インク吐出部からインクを吐出させる動作と、記録媒体２０１を副走査方向に所定量搬送させる動作と、を交互に繰り返すことにより、記録媒体２０１上に画像を記録する。
【００３０】
図６は、エンコーダの発生信号（エンコーダ信号）の波形を示す。
【００３１】
エンコーダの発生信号は、一般的なディジタルエンコーダ信号と同様に、Ａ相６０１とＢ相６０２との２つの波形が位相で約９０度ずれて出力され、キャリッジの移動方向に応じて、図６中左側の進み位相（正転）６０３、または同図中右側の遅れ位相（逆転）６０４となる。したがって、例えば、Ａ相の片側エッジを検出点として、Ｂ相の固定レベル（図中ではＬｏｗレベル）時におけるＡ相の立上りエッジと立下りエッジの検出時点に、位置検出用のカウンタのＵＰ／Ｄｏｗｎ動作を切り換えることにより、キャリッジの移動位置を検出することができる。より具体的には、例えば、Ｂ相のＬｏｗレベル時において、Ａ相の立ち上がりエッジを検出する毎に位置検出用のカウンタをカウントアップ動作させ、Ａ相の立下りエッジを検出する毎に位置検出カウンタをカウントダウン動作させるべく、位置検出カウンタのＵＰ／Ｄｏｗｎ動作を切り換えることにより、その位置検出用のカウンタのカウント値からキャリッジの移動位置（記録ヘッドの移動速度）を検出することができる。
【００３２】
エッジトリガ生成部１１１は、図６のようなエンコーダパルスのエッジを検出してトリガパルスを生成し、速度検出部１１３は、そのトリガパルスの間隔（時間）（「エンコーダエッジ間隔（時間）」ともいう）を測定することにより、キャリッジの移動速度を検出する。
【００３３】
＜記録ヘッドの吐出制御例＞
（記録ヘッドの走査速度が変化した場合）
図７に、記録ヘッドの走査速度が変化した場合の補正値を表す説明図を示す。
【００３４】
基準速度をＶ　７０１、現状の速度をＶｓ　７０２、インクの吐出速度をＶｄ７０３、記録ヘッドと記録媒体間の距離をｄ　７０４、基準速度Ｖ　７０１の時にインク滴が飛翔する角度をθ　７０５、その時にインク吐出点からインクが記録媒体に着弾した地点の記録ヘッド走査方向の距離をｌ　７０６、現状の速度Ｖｓ　７０２の時にインク滴が飛翔する角度をθｓ　７０７、その時にインク吐出点からインクが記録媒体に着弾した地点の記録ヘッド走査方向の距離をｌｓ　７０８とすると、
ｔａｎθ　＝　Ｖ　／Ｖｄ　＝　ｌ　／ｄ　　より　ｌ　　＝　ｄ×Ｖ　／Ｖｄ　　　−−−式１
ｔａｎθｓ＝　Ｖｓ／Ｖｄ　＝　ｌｓ／ｄ　　より　ｌｓ　＝　ｄ×Ｖｓ／Ｖｄ　　−−−式２
式１および式２より各速度で記録ヘッドが移動した時のインク吐出点からインク着弾点までの距離の差　ｌｘ　７０９は、
ｌｘ　＝　ｌ　−　ｌｓ　＝　（Ｖ　−　Ｖｓ）×ｄ／Ｖｄ　　　　　　　　　　　　　　−−−式３
ここで、記録ヘッドの走査速度は前記エンコーダ信号のエッジ間隔、つまりエンコーダ解像度の距離を移動する時間で得られる。エンコーダ解像度の距離をＥｒ、Ｖ　７０１で距離Ｅｒを移動した時の時間をＴｓｔａ、Ｖｓ　７０２で距離Ｅｒを移動した時の時間をＴｓ　とすると、
Ｖ　　　＝　Ｅｒ／Ｔｓｔａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−−−式４
Ｖｓ　　＝　Ｅｒ／Ｔｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−−−式５
インク滴が速度Ｖｄ　７０３で距離　ｄ　７０４を移動するのに要する時間をＴｄとすると、
Ｖｄ　＝　ｄ／Ｔｄ　　　　　　　　　　　　　−−−式６
式３、式４、式５、式６より現状の速度　Ｖｓ　７０２で　ｌｘ　７０９を移動するのに要する時間　Ｔ　７１０は、
Ｔ　＝　ｌｘ／Ｖｓ　＝　（Ｔｓ　−　Ｔ）Ｔｄ／Ｔｓｔａ　　　　　　　　　　　　　　　　−−−式７
ここで、Ａ　＝　Ｔｄ／Ｔｓａｔ　とすると
Ｔ　＝　（Ｔｓ　−　Ｔｓｔａ）×Ａ　　　　　　　　　−−−式８
図７を見ればわかるように、現状速度　Ｖｓ　７０２のインクの吐出点を時間Ｔ　７１０　ずらすことにより基準速度　Ｖ　７０１時の着弾位置　７１１　に現状速度　Ｖｓ　７０２の着弾位置を合わせることが可能である。
つまり式８より、インク滴の吐出速度　Ｖｄ　７０３および記録ヘッドの基準走査速度　Ｖ　７０１がわかっていれば、現状の速度　Ｖｓ　７０２を検出毎に着弾位置を補正することが可能であることがわかる。
【００３５】
（記録ヘッドと記録媒体間の距離が変化した場合）
図８に記録ヘッドと記録媒体間の距離が変化した場合の補正値を表す説明図を示す。
【００３６】
記録ヘッドの走査速度をＶ　８０１、インク滴の吐出速度をＶｄ　８０２、インク滴が飛翔する角度を　θ　８０３、基準の紙間距離を　ｄ　８０４、その時のインク吐出点からインク着弾点までの距離を　ｌ　８０５、現状の紙間距離をｄｓ　８０６、その時のインク吐出点からインク着弾点までの距離を　ｌｓ　８０７とすると、
ｔａｎθ　＝　Ｖ／Ｖｄ　＝　ｌ／ｄ　＝　ｌｓ／ｄｓ　　　　　　　　　　　−−−式９
式９より
ｌ　　＝　Ｖ×ｄ　／Ｖｄ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−−−式１０
ｌｓ　＝　Ｖ×ｄｓ／Ｖｄ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−−−式１１
各紙間距離におけるインク吐出点から着弾点までの距離の差　ｌｘ　８０８は、
ｌｘ　＝　ｌ　−　ｌｓ　＝　Ｖ（ｄ　−　ｄｓ）／Ｖｄ　　　　−−−式１２
インク滴が吐出速度Ｖｄで紙間ｄを通過するのに要する時間をＴｄ、紙間ｄｓを通過するのに要する時間をＴｄｓとすると、
Ｖｄ　＝　ｄ／Ｔｄ　＝　ｄｓ／Ｔｄｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−−−式１３
ヘッドの走査速度Ｖ　８０１で着弾ずれ量ｌｘ　８０８を移動するのにようする時間Ｔ　８０９は、

式１４は基準の紙間距離ｄ８０４と現状の紙間距離ｄｓ８０６の差分をインク滴の吐出速度Ｖｄ８０２で通過するのに要する時間を示しており、紙間の変化量と比例の関係にある。式１４に示す紙間変動によるディレイ値は、紙間の変化量とインク滴の吐出速度にのみ関係し、記録ヘッドの走査速度とは独立した関係にあることがわかる。つまり、記録ヘッドの走査速度変動によるディレイ値と紙間変動によるディレイ値は独立関係にあり、図１３に示すようにインク滴の吐出速度Ｖｄ　１３０１、記録ヘッドの基準走査速度Ｖ　１３０２、現状の走査速度Ｖｓ　１３０３、基準の紙間距離　ｄ　１３０４の時のディレイ値　Ｔ　１３０５と、基準の紙間距離　ｄ　１３０４に対して現状の紙間距離ｄｓ１３０６でのディレイ値　Ｔ１３０７の和のディレイ値を反映させることにより、現状の記録ヘッド走査速度Ｖｓ　１３０３で現状の紙間距離ｄｓ　１３０６に対してインク滴を理想の着弾位置１３０８に着弾させることができる。
【００３７】
＜本実施形態のインクジェット記録装置の動作手順例＞
図９にディレイ演算部１１７の基本的な演算動作を説明する為のフローチャートを示す。
【００３８】
まず、演算開始タイミングが発生した際（ｓ９０１）、ディレイ演算モードのＯＮ／ＯＦＦを判定する（ｓ９０２）。ここでもし、ディレイ演算モードがＯＦＦの場合には、何も動作せずにそのまま終了する（ｓ９０３）。ディレイ演算モードがＯＮの場合には、次に紙間情報取得タイミングであるかの判定（ｓ９０４）を行う。紙間情報取得タイミングの場合には、紙間情報を取得（ｓ９０５）し、δｔを更新（ｓ９０６）する。
【００３９】
更に、紙間補正値更新タイミングの判定を行い（ｓ９０７）、紙間補正値更新タイミングの場合には、ｔ４＋δｔ　の演算を実施（ｓ９０８）して、ｔ４の値を更新する。そして、補正値演算を実施（ｓ９０９）して終了する（ｓ９０３）。この処理は、例えばエンコーダー信号に同期してＣＰＵの割り込み処理にて行われる。あるいは、エンコーダー信号から入力される信号をカウントするカウント回路を設け、紙間補正更新タイミングのカウント値になれば、紙間情報を順次メモリから読み出す回路を設けても構わない。このような回路を設けることで、ＣＰＵの負荷を軽減させることができる。
【００４０】
ここで、紙間情報の取得つまりδｔの更新方法であるが、例えば、メモリ１１６に記録ヘッドの走査位置毎に全てのδｔを格納しておき記録ヘッドの位置に応じてメモリからδｔを読み出す方法がある。これは、メモリの格納する領域に余裕がある場合に行う。これにより、より精度の高い制御を行うことが出来る。　また、所定の移動距離毎にδｔを読み出しても良い。この場合には、δｔを格納するメモリ領域を削減でき、メモリ容量に合わせた制御を行うことができる。また、δｔを１次関数またはｎ次の関数として近似して変化させる方法が考えられる。なお、図９において、δｔを加算する場合について述べているが、減算する処理を行っても構わない。
【００４１】
図１０は、１次関数（比例関数）を使用した場合の紙間とδｔの関係を説明する図を示す。
【００４２】
図１０において、例えば、プラテン２１２（図２）からみて記録媒体１１０２の高さは左側が右側より高くなっている。このために、プラテンに対して等距離を維持しながら移動する記録ヘッド１００１は、左から右への走査すると紙間は広がることを示す。つまり記録ヘッドは、図１０において右に移動するほど紙間は大きくなっている。ここで、紙間情報と記録ヘッドの走査位置に従い紙間補正値ｔ４は１関数（比例関数）で変化、つまり、予め設定されている紙間補正値ｔ４に比例定数δｔを加減算することにより求める。その際、比例定数δｔを紙間変動の度合いに応じて領域をわけて切替える。
【００４３】
例えば、図１０において紙間が緩やかに変化する領域▲１▼　１００３では、比例定数を　δｔ　１００４とする。そして、領域▲１▼　１００３よりも紙間変動がやや急な領域▲２▼　１００５では、比例定数をやや大きくして　δｔ’　（δｔ＜δｔ’）　１００６に可変する。さらに紙間変動が急激な領域▲３▼　１００７では、比例定数を更に大きくしてδｔ”（δｔ’＜δ”）　１００８　に可変させる。このように比例定数δｔを変化させて紙間変動補正値　ｔ４を算出した場合、図中破線の補正使用記録媒体位置　１００９　の様に紙間情報が変化したように演算は実行され、実際の記録媒体の変化に比較的良く追従するように紙間変動補正値を可変することが可能である。
【００４４】
また、この方法では、メモリ１１６には、紙間変動補正値ｔ４の初期値、領域毎の比例定数δｔ、比例定数を切替える位置情報（Ｐ１、Ｐ２）を格納し、記録ヘッドがＰ１、Ｐ２に移動すれば比例定数を変更すれば良い。ここで、Ｐ１は領域▲１▼と領域▲２▼の境界点、Ｐ２は領域▲２▼と領域▲３▼の境界点である。
【００４５】
図１１に１次関数（比例関数）で紙間補正値ｔ４を算出する際の動作を説明するフローチャートを示す。
【００４６】
演算開始タイミング後（ｓ１１０１）、比例定数の更新位置の判定を行う（ｓ１１０２）。もし、比例定数の更新位置の場合には、比例定数δｔを更新（ｓ１１０３）する。その後、基準紙間と現状紙間の差が増加する領域かの判定を（ｓ１１０４）を行い、もし増加する領域の場合には、ｔ４＝ｔ４＋δｔ　（ｓ１００５）を演算してｔ４を更新する。また、基準紙間と現状紙間の差が減少する領域かの判定（ｓ１００６）の結果、もし減少する領域の場合には、ｔ４＝ｔ４−δｔ　（ｓ１００７）を演算してｔ４を更新する。その後、得られたｔ４を使用して補正値の演算（ｓ１００８）を行い、終了（ｓ１００９）する。この処理は、例えばエンコーダー信号に同期してＣＰＵの割り込み処理にて行われる。このように、記録ヘッドの走査速度や記録ヘッドと記録媒体間の距離が変動した場合においても、得られた現在の速度情報と適切な紙間補正値　ｔ４により演算された時間、インク滴の吐出タイミングをずらすことにより、常に理想の着弾位置にインク滴を吐出することが可能になる。
【００４７】
＜他の実施形態の記録装置のブロック構成例＞
図１２に本発明の他の実施形態を説明する為のブロック図を示す。
【００４８】
図１２の動作は図１とほぼ同じであるが、図１中のメモリ１１６のかわりに図１２中では紙間検出センサ１２０１が実装されている。紙間情報はこの紙間検出センサ１２０１によりダイレクトに検出され、検出された紙間情報をディレイ演算部１１４に送っている。
【００４９】
以下に、本発明の実施態様の例を列挙する。
【００５０】
（実施態様１）インクを吐出可能な記録ヘッドを用い、前記記録ヘッドと被記録媒体とを相対移動させつつ、前記記録ヘッドからインクを吐出することによって、前記被記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドと前記被記録媒体とが一定量相対移動する毎にパルスを出力するエンコーダと、前記パルスの間隔時間を検出する検出手段と、前記記録ヘッドと前記被記録媒体との間の紙間距離情報を取得する紙間情報取得手段と、前記記録ヘッドからインクを吐出させる駆動タイミングを調整可能な調整手段と、前記パルスの間隔時間及び前記紙間距離情報に応じて、前記調整手段を制御する制御手段とを備えるインクジェット記録装置が提供される。
【００５１】
（実施態様２）前記パルスが所定の基準間隔時間及び前記紙間距離情報が所定の基準間隔ときにおける前記記録ヘッドの駆動タイミングを基準とし、前記検出手段によって検出される前記パルスの間隔時間と前記取得手段によって取得される前記紙間情報の大きさに応じて、前記記録ヘッドの駆動タイミングの遅延時間を演算する演算手段を備え、前記制御手段は、前記遅延時間に応じて、前記調整手段を制御する実施態様１に記載のインクジェット記録装置が提供される。
【００５２】
（実施態様３）前記演算手段は、前記検出手段によって検出される前記パルスの間隔時間をｔ１、所定速度での前記パルスの間隔を基準間隔時間ｔ２、基準紙間ｄ、前記記録ヘッドから吐出されたインクの吐出速度Ｖｄ、前記記録ヘッドから吐出されたインクが前記基準紙間ｄを飛翔するのに要する時間をｔ３、前記基準紙間ｄと前記記録ヘッドの移動している途中の紙間ｄｓとの差δｄ、とし、前記遅延時間を　（ｔ１　−　ｔ２）　×（ｔ３／ｔ２）　＋（δｄ／Ｖ）によって求める実施態様２に記載のインクジェット記録装置が提供される。
【００５３】
（実施態様４）前記記録ヘッドと前記被記録媒体とが一定量相対移動する毎にパルスを出力するエンコーダ信号をカウントすることにより前記記録ヘッドの位置を管理する記録ヘッド位置管理手段を有し、前記記録ヘッドと前記被記録媒体との間の紙間距離情報を取得する紙間情報取得手段は、前記記録ヘッド位置管理手段が管理する位置情報に基づいて前記紙間距離情報を更新する実施態様１に記載のインクジェット記録装置が提供される。
【００５４】
（実施態様５）インクを吐出可能な記録ヘッドを用い、前記記録ヘッドと記録媒体とを相対移動させつつ、前記記録ヘッドからインクを吐出することによって、前記記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置の吐出タイミング制御方法であって、前記記録ヘッドと前記記録媒体との一定量の相対移動を検知するパルスが所定の基準時間間隔であって、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の距離情報が所定の基準距離の場合における前記記録ヘッドの駆動タイミングを基準とし、現在検出される前記パルスの時間間隔と距離情報とに応じて、前記記録ヘッドの駆動タイミングのずらし量を演算する演算工程と、前記演算されたずらし量に応じて、前記記録ヘッドからインクを吐出させる駆動タイミングを調整する調整工程とを含むインクジェット記録装置の吐出タイミング制御方法が提供される。
【００５５】
尚、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、プリンタなど）から構成されるシステムあるいは統合装置に適用しても、ひとつの機器からなる記録装置に適用してもよい。
【００５６】
又、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（または記録媒体）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み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。この場合、記憶媒体から読み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。又、コンピュータが読み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オペレーティングシステム（ＯＳ）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。
【００５７】
さらに、記憶媒体から読み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カ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、その機能拡張カ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。
【００５８】
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。
【００５９】
【発明の効果】
本発明により、インクジェット記録装置において、記録ヘッドの移動速度や記録ヘッドと記録媒体間の距離の変化に影響されることなく、高品位の画像を記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のインクジェット記録装置における制御系の要部のブロック構成図である。
【図２】本実施形態を適用可能なインクジェット記録装置における機械的な構成部分の要部の斜視図である。
【図３】インクジェット記録装置におけるインク滴の飛翔方向を説明する図である。
【図４】インクジェット記録装置における記録ヘッド走査速度変動によるインク滴の着弾位置変化を説明する図である。
【図５】インクジェット記録装置における記録ヘッドと記録媒体間距離変動によるインク滴の着弾位置変化を説明する図である。
【図６】エンコーダの出力信号の説明図である。
【図７】インクジェット記録装置における記録ヘッド走査速度変動によるインク滴の着弾位置補正を説明する図である。
【図８】インクジェット記録装置における記録ヘッドと記録媒体間距離変動によるインク滴の着弾位置補正を説明する図である。
【図９】本実施形態の補正値演算の基本的動作を説明する為のフローチャートである。
【図１０】本実施形態の記録ヘッドと記録媒体間距離の変化を考慮した紙間変動補正値演算用比例定数δｔの更新方法を説明する為の図である。
【図１１】本実施形態の記録ヘッドと記録媒体間距離の変化を考慮した紙間変動補正値の更新方法を説明する為のフローチャートである。
【図１２】他の実施形態のインクジェット記録装置における制御系の要部のブロック構成図である。
【図１３】インクジェット記録装置における記録ヘッドと記録媒体間距離変動と記録ヘッド走査速度変動によるインク滴の着弾位置補正を説明する図である。
【符号の説明】
１０１　ホスト装置
１０９　エンコーダ
１１１　エッジトリガ生成部（エッジ検出部）
１１２　ヘッド位置検出部
１１３　速度検出部
１１４　エッジトリガＤｅｌａｙ部
１１５　紙間情報取得部
１１６　メモリ
１１７　Ｄｅｌａｙ値演算部
１１８　記録タイミング発生部
１１９　記録位置情報検出部
２０５　キャリッジ
２０６　キャリッジモーター
２０８　記録ヘッド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording method for recording an image on a recording medium using a recording head capable of discharging ink.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An ink jet recording apparatus is widely used as a means for recording an image (including characters and symbols) on a recording medium such as paper or a plastic thin plate (such as an OHP) based on image information, which is mounted on a printer, a facsimile, or a copying machine. Have been.
Here, FIG. 3 is an explanatory diagram of the relationship between the moving speed of the recording head 208 and the landing position of the ink droplet on the recording medium 201. In the following, the ejection of ink droplets in the present specification draws a curve strictly due to the influence of gravity and air resistance. However, for the sake of simplicity, the influence of gravity is omitted and the drawing is shown as a straight line in the drawings. . The effects of gravity and air resistance are uniquely determined by the environment in which the device is used, so if consideration is given, it is possible to add fixed adjustment. As described above, it is apparent to those skilled in the art that the difference between the prior art and the present invention is not essentially affected by the description in which the effects of gravity and air resistance are omitted.
[0003]
3, it is assumed that the recording head 208 is mounted on the carriage and moves at the head speed V in the main scanning direction indicated by β in the figure. In this case, when the ink droplet 302 is ejected from the recording head 208 toward the recording medium 201 at the ink ejection speed Vd, the ink droplet 302 has the speed and direction of vector composition of the head speed V and the ink ejection speed Vd. Fly away. Then, the ink droplet 302 moves a distance d between the recording head 208 and the recording medium 201 and lands at a landing position 304 on the recording medium 201.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to improve the recording throughput, there are cases where it is desired to perform the recording operation in all the moving regions of the acceleration region, constant speed region, and deceleration region of the carriage. Further, even in the constant speed range of the carriage, the movement speed of the carriage varies due to the influence of the cogging of the motor and the servo accuracy, and as a result, the movement speed (scanning speed) of the recording head varies. In some cases, ink droplets are ejected.
[0005]
Further, the recording medium is supported by ribs and spurs on the platen, and as if it were wavy with the support point at the apex, as a result, the distance between the recording head and the recording medium fluctuates, In some cases, ink is ejected.
[0006]
First, FIG. 4 shows an example of the landing position of the ink droplet when the moving speed of the recording head changes.
[0007]
When the distance between the recording head 208 and the recording medium 201 is d, the ejection speed of the ink droplet 404 is Vd, and the recording head 208 moves at the ideal moving speed (scanning speed) V in the β direction in FIG. 404 flies in the direction and speed of vector composition of the moving speed (scanning speed) V of the recording head 208 and the ejection speed Vd of the ink droplet 404. As a result, it lands on the ideal position 407 on the recording medium 201.
[0008]
On the other hand, when the recording head 208 moves at a speed Vs lower than the ideal moving speed (scanning speed) V, the ink droplets 404 fly at the speed and direction of vector synthesis of the speed Vs and the ink ejection speed Vd. As a result, the ink droplet 404 lands at a position 409 before the ideal landing position 407 in the β direction in the drawing where the recording head 208 moves.
[0009]
When the recording head 208 moves at a speed Vf higher than the ideal moving speed (scanning speed) V, the ink droplets 404 fly at the speed and direction of vector synthesis of the speed Vf and the ink ejection speed Vd. As a result, the ink droplets 404 land on the position 411 that passes through the ideal landing position 407 in the β direction in the drawing where the recording head 208 moves.
[0010]
Next, FIG. 5 shows an example of the landing position of the ink droplet when the distance between the recording head and the recording medium changes.
[0011]
When the moving speed (scanning speed) of the recording head is V, the ejection speed of the ink droplet is Vd, and the ideal distance between the recording head and the recording medium 201 is d, the ink droplet moves at the recording head (scanning speed). It flies in the speed and direction of the vector composition of V and the ink droplet ejection speed Vd, and travels the ideal distance d. As a result, it lands on the ideal position 505 on the recording medium 201.
[0012]
On the other hand, when the recording head moves a distance ds shorter than the ideal distance d between the recording head and the recording medium 201, the ink droplets are moved by a vector of the recording head moving speed (scanning speed) V and the ink droplet ejection speed Vd. It flies in the combined speed and direction and travels a distance ds shorter than the ideal distance d. As a result, the ink droplet lands on a position 507 on the recording medium 201 that is closer to the ideal position 505.
[0013]
Further, when the print head moves a distance dl longer than the ideal distance d between the print head and the print medium 201, the ink droplets are moved by a vector of the print head moving speed (scanning speed) V and the ink droplet ejection speed Vd. It flies in the synthetic speed and direction and travels a distance dl longer than the ideal distance d. As a result, the ink droplet lands on the recording medium 201 at a position 509 that passes through the ideal position 505.
[0014]
As described above, when ink droplets are ejected under the condition that the moving speed of the recording head and the distance between the recording head and the recording medium fluctuate, the landing position of the ink droplet is shifted, and the recorded image is disturbed. Will happen.
[0015]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ink jet recording that can record a high-quality image without being affected by a change in a moving speed of a recording head or a distance between the recording head and a recording medium.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The inkjet recording apparatus of the present invention uses a recording head capable of ejecting ink, and discharges ink from the recording head while relatively moving the recording head and the recording medium, thereby recording on the recording medium. In the ink jet recording apparatus, an encoder that outputs a pulse each time the recording head and the recording medium relatively move by a fixed amount, a detecting unit that detects an interval time of the pulse, the recording head, and the recording medium Information obtaining means for obtaining information on the distance between sheets, an adjusting means capable of adjusting a drive timing for discharging ink from the recording head, an interval time between the pulses, the recording head, and the recording medium. And control means for controlling the adjusting means in accordance with the information about the distance between sheets.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a bubble jet (registered trademark) recording device that causes ink to boil and causes ink droplets to be ejected from an ink ejection port by the foaming energy will be described as an inkjet recording device. The present invention is not limited to the jet (registered trademark) recording apparatus, and even if the method of ejecting ink droplets is different, the ejection timing unique to each can produce an effect in conjunction with the control of the ejection timing of the present invention. This control has patentability independently of the inherent ejection timing. Therefore, a detailed description of the timing control method for causing ink to boil and causing the ink droplets to be ejected from the ink ejection ports by the bubbling energy is omitted in this specification.
[0018]
<Example of the configuration of the inkjet recording apparatus of the present embodiment>
FIG. 1 is a block diagram of the ink jet recording apparatus of the present embodiment.
[0019]
The print data transferred from the host device 101 is received by the I / F unit 103 in the print control unit 102 of the printing apparatus of the present embodiment, and then sent to the print data generation unit 104. The recording data generation unit 104 performs expansion of the compressed data, conversion of the data array, and the like, converts received data into a format recordable by the recording head 105, and sends the data to the recording data transfer unit 106. As the recording head 105, for example, an ink jet recording head that discharges ink using thermal energy can be used. The ink jet recording head causes film boiling in the ink in the ink flow path by the thermal energy generated by the electrothermal transducer provided in the ink flow path, and discharges the ink droplet from the ink discharge port by the bubbling energy. .
[0020]
On the other hand, an encoder 109 is mounted on the carriage 108 driven by the carriage motor 107 together with the recording head 105. The encoder 109 outputs a pulse signal every time the carriage 108 moves a predetermined distance. The pulse signal generated by the encoder 109 is sent to the edge trigger generation unit 111 after passing through the LPF unit 110 in the recording control unit 102 to remove noise. The edge trigger generation unit 111 detects a predetermined edge (encoder edge) in the received pulse signal and generates a trigger pulse. The trigger pulse generated by the edge trigger generation unit 111 is sent to the head position detection unit 112, the speed detection unit 113, and the edge trigger delay unit 114. The head position detecting unit 112 detects the moving position of the recording head 105 by counting the signal sent from the edge trigger generating unit 111 with an UP / DOWN counter, and sends the information to the sheet interval information obtaining unit 115.
[0021]
In the memory 116, the distance between the print head and the print medium (hereinafter, referred to as paper interval information) which is predicted in advance based on the print medium type, the environmental temperature, and the positions of the ribs and spurs on the print apparatus platen is stored. The sheet interval information acquiring unit 115 acquires the sheet interval information from the memory 116 as needed, and updates the sheet interval information to be sent to the Delay value calculation unit 117. The speed detection unit 113 measures the interval of the trigger pulse generated by the edge trigger generation unit 111, and transfers the value to the delay value calculation unit 117 as current speed information. The speed information detected by the speed detection unit 113 is also sent to a servo controller (not shown) that servo-controls the carriage motor 107 as necessary.
[0022]
The delay calculation unit 117 uses the sheet interval information sent from the sheet interval information acquisition unit 115 and the speed information sent from the speed detection unit 113 to correct the landing position of the ink droplet as described later. Is calculated. The edge trigger delay unit 114 delays the trigger pulse generated by the edge trigger generation unit 111 in accordance with the landing correction delay value calculated by the delay calculation unit 117, and then sets the recording timing generation unit 118 and the recording position detection unit. 119 is output. The recording timing generation unit 118 generates a recording timing signal obtained by converting the trigger pulse sent from the edge trigger delay unit 114 into a recording resolution, and sends the recording timing signal to the recording position information detection unit 119 and the recording data transfer unit 106. .
[0023]
The recording position information detecting section 119 generates position information relating to the recording timing by counting the signals sent from the edge trigger delay section 114 and the recording timing generating section 118 with an UP / DOWN counter. The position information on the recording timing detected by the recording position information detecting unit 119 is sent to the recording position detecting unit 120. The recording position detection unit 120 generates a recording start signal when detecting a recording start position from the position information, and generates a recording end signal when detecting a recording end position, and transfers these information to the recording data transfer. Sent to the unit 106. The print data transfer unit 106 transfers the print data generated by the print data generation unit 104 to the print head 105 according to information from the print timing generation unit 118 and the print position detection unit 120. The print head 105 ejects ink droplets toward a print medium based on information sent from the print data transfer unit 106.
[0024]
FIG. 2 is a perspective view of a recording main part of the ink jet recording apparatus.
[0025]
In FIG. 2, a recording medium 201 is supported by a recording medium feed roller 202 and a rib on a platen 212 and a spur 213 arranged in a print area, and the feed roller 202 is driven by a sheet feed motor 203 to generate an arrow. It is transported in the sub-scanning direction of α. As the sheet feed motor 203, a stepping motor or a DC motor is used. In recent years, DC motors have been widely used for reasons such as quietness. In that case, a rotary encoder (not shown) is installed on the feed roller 202, and the sheet feed motor 203 is controlled based on an encoder signal obtained from the rotary encoder.
[0026]
In front of the feed roller 202, a shaft 204 is provided in parallel with the feed roller 202. The carriage 205 is slidably guided by the shaft 204 and reciprocated in the main scanning direction indicated by an arrow β via a belt 207 by an output of the carriage motor 206. Lubricating oil such as grease is applied between the shaft 204 and the carriage 205 in order to reduce a mechanical load due to friction or the like.
[0027]
As the carriage motor 206, a stepping motor or a DC motor is used similarly to the sheet feed motor 203. In recent years, DC motors have been widely used for reasons such as quietness. In that case, a linear encoder (not shown) is arranged on the carriage 205, and a linear encoder scale (not shown) is arranged parallel to the shaft 204. Then, the carriage motor 206 is controlled based on a signal obtained from the linear encoder. Further, a timing for discharging ink from the recording head 208 is also generated based on a signal obtained from the linear encoder.
[0028]
A print head 208 and a tank 209 for storing print ink are mounted on a carriage 205 serving as a print head moving unit. The recording head of this example is for a color image, and is arranged in the scanning direction of the carriage 205 so that the heads 208-BK for discharging black ink, the heads 208-C for discharging cyan ink, and the heads for discharging magenta ink. 208-M, a head 208-Y for discharging yellow ink. Further, as the tank 209, a tank 209-BK for black ink (BK), a tank 209-C for cyan ink (C), a tank 209-M for magenta ink (M), and a tank for yellow ink (Y) 209-Y is mounted to supply ink to heads corresponding to each color. An ink ejection unit is provided on the front surface of the recording head 209, that is, the surface facing the recording surface of the recording medium 201 at a predetermined interval (for example, 0.8 mm). In the ink ejection section, a plurality (for example, 48 or 64) of ink ejection ports are arranged in a vertical line along a direction intersecting the scanning direction of the carriage 205.
[0029]
Further, a control circuit (CPU, ASIC) of the recording device (not shown) and a control unit (corresponding to the recording control unit 102 in FIG. 1) including a ROM, a RAM, and the like attached to the control unit are connected to an external host via an interface, for example. It receives recording mode information and recording data from the controller of the apparatus. The control unit of the recording apparatus controls the recording head 208 via a head driving circuit together with driving sources such as various motors in the recording apparatus based on the information and the recording data. An image is recorded on the recording medium 201 by discharging ink from the ink discharge unit. That is, while the recording head 208 is moved in the main scanning direction, the operation of ejecting ink from the ink ejection unit and the operation of transporting the recording medium 201 by a predetermined amount in the sub-scanning direction are alternately repeated. Record the image on top.
[0030]
FIG. 6 shows a waveform of a signal generated by the encoder (encoder signal).
[0031]
As in the case of a general digital encoder signal, two waveforms of the A-phase 601 and the B-phase 602 are output with a phase shift of about 90 degrees in the same manner as a general digital encoder signal. A leading phase (forward rotation) 603 on the left side or a lagging phase (reverse rotation) 604 on the right side in FIG. Therefore, for example, when the one-sided edge of the phase A is set as a detection point and the rising edge and the falling edge of the phase A are detected at the fixed level of the phase B (Low level in the figure), the UP / By switching the Down operation, the movement position of the carriage can be detected. More specifically, for example, when the B-phase is at the low level, the position detection counter counts up every time a rising edge of the A-phase is detected, and the position is detected every time a falling edge of the A-phase is detected. By switching the UP / Down operation of the position detection counter to count down the counter, the movement position of the carriage (movement speed of the recording head) can be detected from the count value of the position detection counter.
[0032]
The edge trigger generation unit 111 detects an edge of an encoder pulse as shown in FIG. 6 to generate a trigger pulse, and the speed detection unit 113 determines an interval (time) of the trigger pulse (also referred to as an “encoder edge interval (time)”). ) To detect the moving speed of the carriage.
[0033]
<Example of ejection control of recording head>
(When the scanning speed of the print head changes)
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a correction value when the scanning speed of the recording head changes.
[0034]
The reference speed is V 701, the current speed is Vs 702, the ink ejection speed is Vd 703, the distance between the print head and the print medium is d 704, and the angle at which the ink droplet flies at the reference speed V 701 is θ 705. The distance in the scanning direction of the print head from the ink discharge point to the point at which the ink lands on the print medium is l 706, the angle at which the ink droplet flies at the current velocity Vs 702 is θs 707, and the ink from the ink discharge point Assuming that the distance in the recording head scanning direction at the point where the ink droplet lands on is ls 708,
From tan θ = V / Vd = l / d, l = d × V / Vd (1)
From tan θs = Vs / Vd = ls / d, ls = d × Vs / Vd (2)
From Equations 1 and 2, the difference lx 709 in the distance from the ink ejection point to the ink landing point when the print head moves at each speed is:
lx = l-ls = (V-Vs) .times.d / Vd--Equation 3
Here, the scanning speed of the recording head is obtained by the edge interval of the encoder signal, that is, the time required to move the encoder resolution distance. When the distance of the encoder resolution is Er, the time when the distance Er is moved by V701 is Tsta, and the time when the distance Er is moved by Vs702 is Ts,
V = Er / Tsta --- Equation 4
Vs = Er / Ts --- Equation 5
Assuming that the time required for the ink droplet to travel the distance d 704 at the speed Vd 703 is Td,
Vd = d / Td --- Equation 6
From Formulas 3, 4, 5, and 6, the time T 710 required to move lx 709 at the current speed Vs 702 is:
T = lx / Vs = (Ts-T) Td / Tsta --- Equation 7
Here, if A = Td / Tsat
T = (Ts−Tsta) × A --- Equation 8
As can be seen from FIG. 7, it is possible to match the landing position of the current speed Vs 702 with the landing position 711 at the reference speed V 701 by shifting the ejection point of the ink at the current speed Vs 702 by the time T 710.
That is, from Expression 8, it is understood that if the ejection speed Vd 703 of the ink droplet and the reference scanning speed V 701 of the print head are known, the landing position can be corrected every time the current speed Vs 702 is detected.
[0035]
(When the distance between the recording head and the recording medium changes)
FIG. 8 is an explanatory diagram showing correction values when the distance between the recording head and the recording medium changes.
[0036]
The scanning speed of the print head is V 801, the ejection speed of the ink droplet is Vd 802, the angle at which the ink droplet flies is θ 803, the reference inter-paper distance is d 804, and the distance from the ink ejection point to the ink landing point at that time is l 805, the current inter-paper distance is ds 806, and the distance from the ink ejection point to the ink landing point at that time is ls 807,
tan θ = V / Vd = 1 / d = ls / ds --- Equation 9
From Equation 9
l = V × d / Vd --- Equation 10
ls = V × ds / Vd --- Equation 11
The difference lx 808 in the distance between the ink ejection point and the landing point at each paper distance is
lx = l-ls = V (d-ds) / Vd --- Equation 12
Assuming that the time required for the ink droplet to pass through the paper interval d at the ejection speed Vd is Td, and the time required for the ink droplet to pass through the paper interval ds is Tds,
Vd = d / Td = ds / Tds Expression 13
The time T 809 required to move the landing deviation lx 808 at the head scanning speed V 801 is:

Equation 14 shows the time required for the difference between the reference sheet distance d804 and the current sheet distance ds806 to pass at the ink droplet ejection speed Vd802, and is proportional to the amount of change between sheets. It can be seen that the delay value due to the sheet-to-sheet variation shown in Expression 14 is related only to the amount of change between the sheets and the ejection speed of the ink droplets, and is independent of the scanning speed of the print head. In other words, the delay value caused by the fluctuation of the scanning speed of the recording head and the delay value caused by the fluctuation of the paper interval are independent of each other. As shown in FIG. The delay value of the sum of the delay value T 1305 at the speed Vs 1303 and the reference sheet distance d 1304 and the delay value T 1307 at the current sheet distance ds 1306 is reflected on the reference sheet distance d 1304. Accordingly, the ink droplet can land on the ideal landing position 1308 with respect to the current sheet distance ds 1306 at the current print head scanning speed Vs 1303.
[0037]
<Operation procedure example of the inkjet recording apparatus of the present embodiment>
FIG. 9 is a flowchart for explaining a basic calculation operation of the delay calculation unit 117.
[0038]
First, when calculation start timing occurs (s901), ON / OFF of the delay calculation mode is determined (s902). Here, if the delay calculation mode is OFF, the process ends without performing any operation (s903). If the delay calculation mode is ON, it is determined whether it is the sheet interval information acquisition timing (s904). In the case of the sheet interval information acquisition timing, sheet interval information is acquired (s905), and δt is updated (s906).
[0039]
Further, the sheet interval correction value update timing is determined (s907). In the case of the sheet interval correction value update timing, the calculation of t4 + δt is performed (s908), and the value of t4 is updated. Then, the correction value calculation is performed (s909), and the process ends (s903). This processing is performed, for example, by interrupt processing of the CPU in synchronization with the encoder signal. Alternatively, a count circuit for counting a signal input from the encoder signal may be provided, and a circuit for sequentially reading the sheet interval information from the memory when the count value reaches the sheet interval correction update timing may be provided. By providing such a circuit, the load on the CPU can be reduced.
[0040]
Here, the method of acquiring the sheet interval information, that is, the method of updating δt, is, for example, a method of storing all δt in the memory 116 for each scan position of the print head and reading δt from the memory according to the position of the print head. There is. This is performed when there is room in the storage area of the memory. Thereby, more accurate control can be performed. Further, δt may be read for each predetermined moving distance. In this case, the memory area for storing δt can be reduced, and control can be performed according to the memory capacity. Further, a method of changing δt by approximating it as a linear function or an nth-order function can be considered. Although FIG. 9 illustrates the case of adding δt, a process of subtracting δt may be performed.
[0041]
FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the sheet interval and δt when a linear function (proportional function) is used.
[0042]
In FIG. 10, for example, the height of the recording medium 1102 is higher on the left side than on the right side as viewed from the platen 212 (FIG. 2). For this reason, the recording head 1001 that moves while maintaining the same distance from the platen indicates that the space between the sheets increases when scanning from left to right. That is, as the recording head moves to the right in FIG. 10, the paper interval increases. Here, the paper interval correction value t4 is changed by one function (proportional function) according to the paper interval information and the scanning position of the recording head, that is, obtained by adding and subtracting a proportionality constant δt to a preset paper interval correction value t4. . At this time, the proportionality constant δt is switched for each area in accordance with the degree of inter-sheet fluctuation.
[0043]
For example, in FIG. 10, the proportionality constant is set to δt 1004 in a region (1) 1003 where the sheet interval changes gradually. Then, in the area (2) 1005 where the sheet interval fluctuation is slightly steeper than the area (1) 1003, the proportionality constant is slightly increased to be changed to δt ′ (δt <δt ′) 1006. Further, in a region (3) 1007 where the sheet interval fluctuates rapidly, the proportionality constant is further increased to be changed to δt ″ (δt ′ <δ ″) 1008. When the inter-sheet variation correction value t4 is calculated by changing the proportionality constant δt in this manner, the calculation is executed as if the inter-sheet information was changed, as indicated by the corrected recording medium position 1009 indicated by the broken line in the figure, and the actual recording was performed. It is possible to vary the inter-sheet variation correction value so as to relatively well follow a change in the medium.
[0044]
Further, in this method, the memory 116 stores an initial value of the inter-sheet variation correction value t4, a proportional constant δt for each area, and position information (P1, P2) for switching the proportional constant, and the recording head is stored in P1, P2. If it moves, the proportional constant may be changed. Here, P1 is a boundary point between the area (1) and the area (2), and P2 is a boundary point between the area (2) and the area (3).
[0045]
FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation when calculating the sheet interval correction value t4 using a linear function (proportional function).
[0046]
After the operation start timing (s1101), the update position of the proportional constant is determined (s1102). If the position is an update position of the proportional constant, the proportional constant δt is updated (s1103). After that, it is determined whether or not the area between the reference sheet and the current sheet increases (s1104). If the area increases, t4 = t4 + δt (s1005) is calculated and t4 is updated. Also, as a result of the determination (s1006) as to whether or not the difference between the reference sheet and the current sheet is reduced, if the area is reduced, t4 = t4-δt (s1007) is calculated and t4 is updated. Thereafter, the calculation of the correction value is performed using the obtained t4 (s1008), and the process is terminated (s1009). This processing is performed, for example, by interrupt processing of the CPU in synchronization with the encoder signal. In this manner, even when the scanning speed of the recording head or the distance between the recording head and the recording medium fluctuates, the time calculated by the obtained current speed information and the appropriate paper interval correction value t4 can be used to discharge ink droplets. By shifting the timing, it is possible to always eject ink droplets to an ideal landing position.
[0047]
<Block Configuration Example of Recording Device of Another Embodiment>
FIG. 12 is a block diagram for explaining another embodiment of the present invention.
[0048]
The operation in FIG. 12 is almost the same as that in FIG. 1, but a sheet interval detection sensor 1201 is mounted in FIG. 12 instead of the memory 116 in FIG. The sheet interval information is directly detected by the sheet interval detection sensor 1201, and the detected sheet interval information is sent to the delay calculating unit 114.
[0049]
Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be listed.
[0050]
(Embodiment 1) Ink jet recording in which recording is performed on a recording medium by discharging ink from the recording head while relatively moving the recording head and the recording medium using a recording head capable of discharging ink. In the apparatus, an encoder that outputs a pulse each time the recording head and the recording medium relatively move by a fixed amount, a detecting unit that detects an interval time of the pulse, and a recording medium between the recording head and the recording medium Paper interval information acquisition means for acquiring the paper interval information, adjustment means capable of adjusting a drive timing for discharging ink from the recording head, and the adjustment in accordance with the pulse interval time and the paper interval information. An ink jet recording apparatus comprising: a control unit for controlling the unit.
[0051]
(Embodiment 2) With reference to the drive timing of the recording head when the pulse is at a predetermined reference interval time and when the sheet distance information is at a predetermined reference interval, the pulse interval time detected by the detection means and the Calculating means for calculating a delay time of the drive timing of the recording head in accordance with the size of the sheet interval information obtained by the obtaining means, wherein the control means controls the adjusting means in accordance with the delay time An inkjet recording apparatus according to the first embodiment for controlling is provided.
[0052]
(Embodiment 3) The calculating means determines a time interval of the pulse detected by the detecting means as t1, a time interval of the pulse at a predetermined speed as a reference time interval t2, a reference sheet interval d, and discharge from the recording head. The time required for the ink ejected from the recording head to fly in the reference paper interval d is t3, the reference paper interval d and the paper interval ds during the movement of the recording head. The ink jet recording apparatus according to the second embodiment is provided in which the delay time is obtained by (t1−t2) × (t3 / t2) + (δd / V).
[0053]
(Embodiment 4) Recording head position management means for managing the position of the recording head by counting encoder signals that output pulses each time the recording head and the recording medium relatively move by a fixed amount, An embodiment wherein the sheet interval information acquisition unit that acquires the sheet interval information between the recording head and the recording medium updates the sheet interval information based on the position information managed by the recording head position management unit. 1 is provided.
[0054]
(Embodiment 5) An ink jet recording apparatus which performs recording on the recording medium by discharging ink from the recording head while relatively moving the recording head and the recording medium using a recording head capable of discharging ink. An ejection timing control method, wherein a pulse for detecting a certain amount of relative movement between the recording head and the recording medium is a predetermined reference time interval, and distance information between the recording head and the recording medium is A calculating step of calculating a shift amount of the driving timing of the recording head, based on the driving timing of the recording head in the case of a predetermined reference distance, and according to the time interval and the distance information of the currently detected pulse, Adjusting a drive timing for ejecting ink from the recording head according to the calculated shift amount. Ejection timing control method for jet recording apparatus is provided.
[0055]
Note that the present invention may be applied to a system or an integrated device including a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a printer, etc.), or may be applied to a recording device including a single device.
[0056]
Further, an object of the present invention is to supply a storage medium (or a recording medium) in which software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments are recorded to a system or an apparatus, and to provide a computer (or a CPU or Needless to say, the present invention can also be achieved by an MPU) reading and executing a program code stored in a storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the function of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiment are realized, but also an operating system (OS) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where some or all of the actual processing is performed and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing is also included.
[0057]
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is executed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU included in the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
[0058]
When the present invention is applied to the storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the flowcharts described above.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, a high-quality image can be recorded in an ink jet recording apparatus without being affected by a change in a moving speed of a recording head or a distance between the recording head and a recording medium.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a main part of a control system in an ink jet recording apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of a main part of a mechanical component in an ink jet recording apparatus to which the embodiment can be applied.
FIG. 3 is a diagram illustrating a flight direction of ink droplets in the inkjet recording apparatus.
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in the landing position of an ink droplet due to a change in the scanning speed of a recording head in an inkjet recording apparatus.
FIG. 5 is a diagram illustrating a change in the landing position of an ink droplet due to a change in the distance between a recording head and a recording medium in the inkjet recording apparatus.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an output signal of an encoder.
FIG. 7 is a diagram illustrating correction of the landing position of an ink droplet due to a change in the scanning speed of a recording head in an inkjet recording apparatus.
FIG. 8 is a diagram illustrating correction of a landing position of an ink droplet due to a change in a distance between a recording head and a recording medium in the inkjet recording apparatus.
FIG. 9 is a flowchart for explaining a basic operation of a correction value calculation according to the embodiment.
FIG. 10 is a diagram for explaining a method of updating the proportional constant δt for calculating the inter-sheet variation correction value in consideration of a change in the distance between the recording head and the recording medium according to the embodiment.
FIG. 11 is a flowchart for explaining a method of updating a sheet-interval variation correction value in consideration of a change in a distance between a recording head and a recording medium according to the embodiment.
FIG. 12 is a block diagram of a main part of a control system in an ink jet recording apparatus according to another embodiment.
FIG. 13 is a diagram illustrating correction of a landing position of an ink droplet due to a change in distance between a print head and a print medium and a change in print head scanning speed in an inkjet printing apparatus.
[Explanation of symbols]
101 Host device
109 encoder
111 Edge trigger generation unit (edge detection unit)
112 Head position detector
113 Speed detector
114 Edge Trigger Delay Section
115 Sheet Information Acquisition Unit
116 memory
117 Delay value calculation unit
118 Recording Timing Generator
119 Recording Position Information Detection Unit
205 carriage
206 carriage motor
208 recording head

Claims

An ink jet recording apparatus that performs recording on the recording medium by ejecting ink from the recording head while relatively moving the recording head and the recording medium using a recording head capable of discharging ink,
An encoder that outputs a pulse each time the recording head and the recording medium relatively move by a fixed amount,
Detecting means for detecting the interval time of the pulse,
A sheet interval information acquisition unit for acquiring sheet interval information between the recording head and the recording medium,
Adjusting means capable of adjusting a drive timing for discharging ink from the recording head;
Control means for controlling the adjusting means according to the pulse interval time and the sheet interval information;
An ink jet recording apparatus comprising: