JP2005022134A - Recording position controller and inkjet recorder having the same - Google Patents
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Abstract
Description
【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によるドット記録位置を制御する記録位置制御装置に関し、特に記録媒体が蛇行してもドット記録位置を制御して良好な画像を提供可能にする記録位置制御装置およびこれを備えたインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
連続記録用紙に高速印刷するインクジェット記録装置として、ライン走査型インクジェットプリンタが提案されている。この種のプリンタは、連続記録用紙の幅全体に亘って延びる長尺インクジェット記録ヘッドを有し、該記録ヘッドにはインク滴吐出用のノズルが列状に配置されている。このような記録ヘッドを連続記録用紙面に対向させた状態でノズルからインク滴を吐出させると、インク滴は記録用紙面に着弾して記録ドットを形成する。記録用紙面へのインク滴着弾位置は記録信号に応じて選択的に制御することができる。一方、連続記録用紙は長手方向に高速移動させて主走査する。この主走査とインク滴の記録用紙面への着弾制御により、記録用紙の所定の走査線上へ記録ドットを形成し、所望の記録画像を形成できる。
【0003】
インクジェットプリンタを用いて高画質印刷を行うためには、各インク滴を記録用紙上の所定の記録位置に正確に着弾させなければならない。特に、カラー画像を記録するためには、黒、シアン、イエロ、マゼンタ用の4個の記録ヘッドによる画像を正確に重ね合わせなければならないため、高い着弾位置精度が要求される。しかしながら、用紙搬送方向及び用紙幅方向における記録用紙の位置ずれが生じやすく、この位置ずれがインク滴の着弾位置に大きく影響し、画質の低下を招く一因となっていた。一般に、搬送方向における位置ずれは用紙搬送ローラの偏心等から生じる周期的な速度変動が、幅方向における位置ずれは蛇行制御装置に起因する周期的な速度変動が原因で生ずる。
【0004】
そこで従来より、用紙搬送方向における位置ずれについては、高精度のエンコーダを取り付けることによってこれを解消している。具体的には、エンコーダにより用紙搬送方向の用紙位置を検出し、用紙上の記録位置がノズル位置に到達したことを検出すると同期信号を発生させる。オンデマンド方式のインクジェット記録装置では、同期信号に即座に応答してインクを吐出できるので、この同期信号を契機としてインク滴を吐出させれば、用紙搬送速度の変動に関係なく、所定位置にインク滴を正確に着弾させることができる。一方、用紙幅方向の位置ずれについては、公知の光学式センサを用いて数μmの精度で幅方向の用紙位置を検出し、位置ずれが検出された場合には、各ノズルに対するドット割り当てを適宜変更することで対応できる。
【0005】
ここで、用紙幅方向に対して斜めに配置された長尺記録ヘッドを備えるインクジェット装置が提案されている(例えば、特許文献1)。記録ヘッドを斜めに配置することにより、用紙幅方向におけるノズルピッチを、記録ヘッドの長手方向における実際のノズルピッチよりも上げることができ、高解像度で画像を形成できる。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−273890号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、用紙幅方向に対して斜めに配置された長尺記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置においては、用紙幅方向における用紙位置ずれについては対応が困難であった。例えば、用紙幅方向におけるノズルピッチが42μm、用紙幅方向に対するノズル列の傾き角度がθとすると、幅方向に1ドット分補正すると、用紙搬送方向にも42tan(θ)μmずれてしまい、著しく不連続な画像になってしまうためである。
【0008】
そこで本発明は、記録用紙位置が用紙幅方向に変動した場合に、用紙上のドット記録位置を補正して、高品質な記録画像を形成させることの可能な記録位置制御装置及びこれを備えるインクジェット記録装置の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、記録媒体を該記録媒体の幅方向と垂直な搬送方向に搬送する搬送手段と、複数のノズルが該幅方向に対して斜めに延びるノズル列方向に一列に並んで形成されたノズルモジュールとを備るインクジェット記録装置で用いられる記録位置制御装置であって、前記ノズルから選択的にインク滴を吐出させて前記記録媒体にドットを記録させる吐出手段と、前記幅方向における該記録媒体の位置ずれを検出する検出手段と、該検出手段による検出結果に基づき、通常モードと補正モードのいずれかを選択する選択手段と、を備え、該吐出手段は、該選択手段により補正モードが選択された場合には、前記搬送方向に複数ドット分の距離をかけて、該幅方向におけるドット記録位置を1ドット分補正することを特徴とする記録位置制御装置を提供している。係る構成によれば、記録媒体が蛇行すると、幅方向における記録媒体の位置ずれが検出され、ドット記録位置を幅方向に1ドット分補正する。この補正は、搬送方向に数ドット分の距離をかけて行われるので、ドット記録位置を幅方向に補正しても搬送方向におけるドット記録位置まで大幅にずらすことがない。なお、ドット記録位置の幅方向への補正は、外部からの吐出データの各ノズルへの割り当てを変更することにより、各ドット記録位置の各ノズルへの割り当てを変更することで実現される。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の記録位置制御装置であって、前記吐出手段は、前記選択手段により補正モードが選択された場合には、前記搬送方向における記録解像度を一時的に変更することを特徴としている。係る構成によれば、ドット記録位置を幅方向へ補正すると用紙搬送方向の画像解像度が変動するが、記録解像度を一時的に変更することにより、当該画像解像度の変動が抑えられる。なお、記録解像度とは制御側からみたときの解像度をいう。
【0011】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の記録位置制御装置であって、前記吐出手段は、外部からの吐出データを受信して前記ノズルモジュールへ転送する第1転送手段と、外部からの吐出データを一時的に格納する格納手段と、該格納手段から吐出データを読み出して該ノズルモジュールへ転送する第2転送手段と、選択されたモードに応じて該第1転送手段と該格納手段と該第2転送手段とを制御する制御手段とを備え、前記補正モードが洗濯されると、該制御手段は該第1転送手段と該格納手段と該第2転送手段とを制御することにより、該吐出データの前記ノズルモジュールへの転送順序を一時的に変更することを特徴としている。かかる構成によれば、補正モードが選択された場合には、吐出データのノズルモジュールへの転送順序を変更することにより、ドット記録位置に対する各ノズルの位相に応じてインク滴の吐出タイミングが調整される。
【0012】
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3いずれか記載の記録位置制御装置であって、前記吐出手段は、前記選択手段により補正モードが選択された場合には、前記幅方向における記録解像度を一時的に変更することを特徴としている。かかる構成によれば、幅方向におけるドット記録位置の補正が徐々に行われる。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項4記載の記録位置制御装置であって、前記吐出手段は、前記ノズルからインク滴を選択的に偏向吐出させることにより、前記幅方向における記録解像度を一時的に変更することを特徴としている。かかる構成によれば、ノズルから偏向吐出されたインク滴は、飛翔途中で偏向されて、幅方向にずれた位置に着弾する。
【0014】
請求項6記載の発明は、請求項1乃至5いずれか記載の記録位置制御装置であって、前記選択手段は、前記検出手段による検出結果に基づき、通常モードと、第1補正モードと、第2補正モードのいずれかを選択し、前記吐出手段は、前記選択手段により第1補正モードが選択された場合には、該搬送方向における記録解像度を一時的に上げ、第2補正モードが選択された場合には、該搬送方向における記録解像度を一時的に下げることを特徴としている。かかる構成によれば、選択された補正モードに応じて記録解像度が補正される。
【0015】
請求項7記載の発明は、記録媒体を該記録媒体の幅方向と垂直な搬送方向に移動させる搬送手段と、複数のノズルが該幅方向に対し斜めに延びるノズル列方向に一列に並べて形成されたノズルモジュールとを備えるインクジェット記録装置であって、請求項1乃至6いずれか記載の記録位置制御装置を備えることを特徴とするインクジェット記録装置を提供している。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による記録位置制御装置を備えたインクジェット記録装置について、添付の図面に基づき説明する。図1に示すインクジェット記録装置1は、長尺記録ヘッド501と、長尺記録ヘッド501を搭載する用紙搬送系601とを備える。長尺記録ヘッド501は、複数のノズルモジュール401と、対応のノズルモジュール401に接続される複数の圧電素子ドライバ402とを備える。本実施の形態では、40個のノズルモジュール401と、これに対応する40個の圧電素子ドライバ402が設けられている。 用紙搬送系601は、図2(a)に示すように、連続記録用紙供給装置600と、公知の蛇行補正装置603と、速度制御ローラ604と、巻取り装置606とを備える。
【0017】
連続記録用紙供給装置600から供給される連続記録用紙602は、用紙搬送方向Yに搬送されて蛇行補正装置603に入った後、長尺記録ヘッド501の直下に導かれ、ここで所定の画像が記録される。その後、連続記録用紙602は速度制御ローラ604を介して巻取り装置606に巻取られる。連続記録用紙602には連続記録用紙供給装置600及び巻取り装置606によって適度な張力が加えられていて、速度制御ローラ604の回転速度で用紙搬送速度が決まる。
【0018】
図2(b)に示すように、用紙搬送系601は更に、用紙エッジセンサ605と、搬送速度制御モータ607と、ロータリエンコーダ608とを備える。用紙エッジセンサ605は、幅方向Wにおける連続記録用紙602の位置を読み取るものであり、長尺記録ヘッド501の用紙搬送方向Y上流側に、連続記録用紙602のエッジ位置に取り付けられている。本実施の形態における用紙エッジセンサ605は、レーザとCCDセンサを組み合わせた公知のセンサであって、分解能は約7μm(3600dpi相当)である。用紙エッジセンサ605からの読取信号は蛇行補正装置603へ出力され、蛇行補正装置603は読取信号に基づき図示しない内部ローラを傾斜させて連続記録用紙602の蛇行を補正する。ロータリエンコーダ608は用紙搬送方向Yにおける連続記録用紙602の位置を読み取るものであり、速度制御ローラ604に取り付けられている。本実施の形態におけるロータリエンコーダ608は、レーザ方式の公知のエンコーダであって、連続記録用紙602上での分解能は約21μm(1200dpi相当)である。ロータリエンコーダ608からの出力は搬送速度制御モータ607へ入力され、搬送速度制御モータ607はこれに基づき所望の用紙搬送速度を実現する。
【0019】
図1に示すように、インクジェット記録装置1は更にバッファメモリ102と、CPU等のデータ処理装置103と、吐出データメモリ105と、用紙制御装置106と、アナログ駆動信号発生装置110と、デジタル吐出信号発生装置111とを備える。また、インクジェット記録装置1には図示しないコンピュータシステムが接続されていて、ユーザはこのコンピュータシステムを用いて記録すべき文書を作成する。文書はいろいろな種類のページ記述言語で記述されるが、最終的にはインクジェット記録装置1の仕様(解像度等)に合わせたビットマップデータ101に展開されてインクジェット記録装置1へ出力される。本実施の形態におけるビットマップデータ101は、論理1が記録、論理0が非記録のモノクロ1ビットのデータである。なお、カラーやマルチビットのビットマップデータの場合であっても、従来の拡張方法を適用すればインクジェット記録装置1は容易にこれらを拡張できるので、この点についての説明は省略する。
【0020】
記録が開始されると、ビットマップデータ101は1ジョブ分(複数ページ分)ずつバッファメモリ102へ順次入力され、バッファメモリ102はこれを一時格納する。データ処理装置103は、バッファメモリ102へのビットマップデータ101の格納中あるいは格納終了後、バッファメモリ102に一時格納されたビットマップデータ101をインクジェット記録装置1の吐出仕様に合わせた吐出データ104へ順次変換し、吐出データメモリ105へ格納する。吐出データメモリ105への格納が終了すると、用紙制御装置106は稼働指示107を用紙搬送系601へ出力して用紙搬送の開始を指示すると共に、ロータリエンコーダ608からの用紙位置パルス108の受信を開始する。連続記録用紙602が適当な記録位置に達すると、用紙制御装置106はインクジェット記録装置1の解像度に合わせた用紙位置同期信号109を発生させ、これを吐出データメモリ105、アナログ駆動信号発生装置110、及びデジタル吐出信号発生装置111へ出力する。
【0021】
ここで、インクジェット記録装置1の解像度を600dpiとすると、通常は、連続記録用紙602が1/600インチ進む度に、用紙位置同期信号109が1回発生する。用紙位置同期信号109の発生間隔は1ラインを記録する時間に相当するが、用紙搬送速度むらによって若干変動する。
【0022】
アナログ駆動信号発生装置110はアナログ駆動信号406を作成し、40個全ての圧電素子ドライバ402に同一のアナログ駆動信号406を供給する。なお、各ノズルモジュール401の特性が異なる場合は、各々に対応するアナログ駆動信号406を作り供給することもできる。
【0023】
デジタル吐出信号発生装置111は、クロックS−CLK―M(図9)を吐出データメモリ105へ送り、シフトクロックS―CLK―D及びラッチクロックL―CLK(図8、図9)を圧電素子ドライバ402へ送る。デジタル吐出信号発生装置111は更に、吐出データメモリ105から読み出した吐出データ104をデジタル吐出信号407として所定のタイミングで各圧電素子ドライバ402へ転送する。なお、従来は吐出データメモリ105と圧電素子ドライバ402へ同一のシフトクロックが出力されていた。
【0024】
次に、長尺記録ヘッド501のノズルモジュール401について図3を参照して説明する。図3はノズルモジュール401の断面図である。図3に示すように、ノズルモジュール401には、128個のノズル300(図4には1つだけ示す)と、各ノズル300にインクを供給する共通インク供給路308が形成されていて、オリフィスプレート312と、加圧室プレート311と、リストリクタプレート310と、圧電素子固定基板306とを備える。各ノズル300は、オリフィスプレート312に形成されたノズル孔301と、加圧室プレート311に形成された加圧室302と、リストリクタプレート310に形成されたリストリクタ307とを有する。リストリクタ307は、共通インク供給路308と加圧室302とを連結し、加圧室302へのインク流量を制御するものである。
【0025】
ノズル300は更に振動板303と、圧電素子304と、支持板313を備える。振動板303と圧電素子304はシリコン接着剤等の弾性材料309により連結されていて、圧電素子304は一対の信号入力端子305を有する。圧電素子304は、信号入力端子305に電圧が印加されると伸縮し、印加されなければ変形しないよう形成されている。支持板313は振動板303を補強するものである。
【0026】
振動板303、リストリクタプレート310、加圧室プレート311、支持板313は、例えばステンレス材から作られ、オリフィスプレート312はニッケル材から作られている。また、圧電素子固定基板306は、セラミックス、ポリイミドなどの絶縁物から作られている。
【0027】
かかる構成において、図示しないインクタンクから供給されたインクは、共通インク供給路308を介して各リストリクタ307に分配され、加圧室302及びオリフィス301へ供給される。信号入力端子305に電圧が印加されると圧電素子304が変形し、加圧室302内のインクの一部がノズル孔301から吐出される。なお、本実施の形態では導電性のインクを使用する。
【0028】
図4に示すように、128個のノズル300はノズル列方向Nに一列に等間隔に並べられている。ノズル孔301中心のピッチ(ノズル密度)は約190ノズル/インチ(npi)で等間隔である(ノズルピッチPn=190npi)。このように構成されたノズルモジュール401は、図6に示すように用紙幅方向Wに対し傾いた状態で、長尺記録ヘッド501の内部に40個、用紙幅方向Wに一列に並んで配置されている。ノズルモジュール401をこのように斜めに配置することで、用紙幅方向Wにおけるノズルピッチを上げることができる。
【0029】
各ノズル孔301の中心座標はxy座標で表現される(nx、ny)。y方向は用紙搬送方向Y、x方向は用紙幅方向Wである。隣接ノズルモジュール401間では、ノズル孔301中心位置のx座標を、2ノズル分だけオーバラップさせてある。これは、連続記録用紙602の蛇行により位置ずれが生じた場合に吐出位置を調整するためであり、詳細は後述する。
【0030】
ここで、ノズルモジュール401の全ノズル300には共通のアナログ駆動信号406が印加供給されるため、これらノズル300の吐出タイミングは同じになる。よって、全ノズル孔301のxy座標で示される記録すべき格子点に対する位相が同一である必要がある。そこで、傾きθをtanθ=3とし、xy方向の解像度がいずれも600dpiの画像形成を可能にした。長尺記録ヘッド501は、128個のノズル300を有する40個のノズルモジュール401を備えるため、オーバラップ分の80個を除いた5040個のノズル300となり、印字幅は約8.4インチになるので、A4短辺を横幅に持つ連続記録用紙602へのライン記録が可能になる。カラーの場合この長尺記録ヘッド501がCMYK用に4本、あるいはそれ以上並ぶことになるが、本実施の形態では簡単のため、1本の長尺記録ヘッド501として説明する。
【0031】
次に、圧電素子ドライバ402について説明する。圧電素子ドライバ402は公知の圧電素子ドライバであり、図4に示すように、128個のアナログスイッチ403と、ラッチ404と、シフトレジスタ405を内蔵している。シフトレジスタ405には、デジタル吐出信号発生装置111からのシフトクロックS−CLK―Dとデジタル吐出信号407が入力される。デジタル吐出信号407は、128個それぞれのノズル300に対応する128bitシリアルデータである。ここでは論理1の時“吐出”、論理0の時“非吐出”と定義する。ラッチ404には、シフトレジスタ405からの128bitパラレルデータと、デジタル吐出信号発生装置111からのラッチクロックL−CLKが入力される。
【0032】
各アナログスイッチ403のスイッチ端子403aにはラッチ404からの出力が入力され、入力端子403bにはアナログ駆動信号406が入力される。アナログスイッチ403は、スイッチ端子403aに論理1が印加されているときは、入力端子403bのアナログ駆動信号406をそのまま出力端子403cに出力し、論理0が印加されているときは出力端子403cを開放する。アナログスイッチ403の出力端子403cは、対応するノズル301の一方の信号入力端子305に接続されている。なお、他方の信号入力端子305は接地されている。つまり、アナログ駆動信号406は、対応するノズルモジュール401の128個全てのノズル300に共通で使用される信号であり、128個の圧電素子304を駆動するものである。アナログ駆動信号406としては種々の駆動波形を使用できるが、本実施の形態では図5に示す電圧24Vの台形波形を使用する。
【0033】
ここで、圧電素子ドライバ402の基本的な動作を図5に示すタイミングチャートを参照して説明する。用紙位置同期信号109が発生すると、ラッチクロックL−CLKが発生する。すると、前回のサイクルでシフトレジスタ405に格納されたデジタル吐出信号407が一括してラッチ404へ格納され、対応するアナログスイッチ403のスイッチ端子403aに出力される。同時にアナログ駆動信号406がアナログスイッチ403の入力端子403bに入力される。この結果、デジタル吐出信号407が論理1になっているノズル300からはインク滴が吐出され、論理0になっているノズル300からは吐出されない。次に、シフトクロックS−CLK―Dに同期してデジタル吐出信号407が順次シフトレジスタ405へ格納され、128個揃ったところでサイクルが完了し、次の用紙位置同期信号109が発生するのを待つ。つまり、デジタル吐出信号407の内容は、次のサイクルにおける吐出状態を表している。
【0034】
インクジェット記録装置1は更に電界形成手段を備える。電界形成手段自体は公知であるので(例えば、特許文献1。)、ここでは簡単に説明する。電界形成手段はインク滴を荷電及び偏向するための電界を生成する、複数ノズル300に共通の手段であり、図1に示す飛翔インク偏向装置112と、飛翔インク偏向高圧電源114と、用紙背面電極805と、接地偏向電極801(図7)とを備える。飛翔インク偏向装置112は、用紙位置同期信号109に同期して飛翔インク偏向高圧電源114へ共通電界信号113を供給する。飛翔インク偏向高圧電源114は入力された共通電界信号113の電圧に応じて用紙背面電極805の電圧を設定する。
【0035】
図7に示すように、接地偏向電極801は厚みD3=0.4mmを有する1枚の電極であり、オリフィスプレート312のノズル面301Aにノズル列と平行に貼り付けられている。ノズル列(ノズル孔301)と接地偏向電極801の間隔D1は約0.3mmであり、接地偏向電極801は全128個のノズル300に対し同じ位置関係を有する。また、接地偏向電極801及びオリフィスプレート312は接地されている。用紙背面電極805は連続記録用紙602の背面に設けられており、電気的に絶縁されている。用紙背面電極805もノズル列方向Nに伸びた1枚の電極であり、全128個のノズル300に対し同じ位置関係を有する。ノズル面301Aから連続記録用紙602までの距離D2=1.5mmである。
【0036】
以下、図8のタイミングチャートを参照してインクジェット記録装置1の記録制御について説明する。用紙位置同期信号109が発生すると、デジタル吐出信号発生装置111は、始めの80μsでデジタル吐出信号407R(128bit)を、続く80μsでデジタル吐出信号407D(128bit)を、それぞれシフトクロックS−CLK―Dに同期して出力する。用紙位置同期信号109の周期はほぼ200μsなので、その後40μs空くが、これは用紙位置同期信号109の周期変動に備えたマージンである。また、当該用紙位置同期信号109に同期して、1回目のラッチクロック902Dが発生し、その直前に送られてきたデジタル吐出信号407Dをラッチする。その40μs後に2回目のラッチクロック902Rが発生し、その直前に送られたデジタル吐出信号407Rをラッチする。
【0037】
アナログ駆動信号吐出装置110は、1回目のラッチクロック902Dが発生してから40μs経過するまでに偏向用アナログ駆動信号406Dを発生させ、2回目のラッチクロック902Rが発生してから40μs経過するまでにアナログ駆動信号406Rを発生させる。飛翔インク偏向装置112が作成する共通電界信号113は、通常は正の高電圧(+1.5KV)である偏向電圧を有するが、時刻tsを中心に約10μsの時間だけ、負の高電圧(−1.5KV)である荷電電圧を有するように設定されている。この時刻tsをインク滴切断時刻tsと呼ぶ。
【0038】
このような構成において、用紙位置同期信号109に引き続きアナログ駆動信号406Dが発生すると、ラッチクロック902Dによりラッチされたデジタル吐出信号407Dに基づき、対応のノズル300から選択的にインク滴806(図7)が偏向吐出される。このように偏向吐出されたインク滴806の飛翔現象について説明する。
【0039】
アナログ駆動信号406Dが圧電素子ドライバ402を介して圧電素子304に印加されると、図7に示すインク滴806がノズル孔301から吐出する。当初、インク滴806はノズル孔301内の図示しないメニスカスに繋がったまま伸びて出てくるが、インク滴806がある程度の長さになるとノズル孔301付近で切断され、メニスカスから分離する。この切断する瞬間の時刻が前記インク滴切断時刻tsである(図8)。このインク滴切断時刻tsはインク滴速度や環境変化によりあまり変動しないで安定していることが一般に知られている。
【0040】
インク滴切断時刻tsを中心とした10μsは用紙背面電極805に−1.5KVの荷電電圧が掛かっているので、この間は電界E1が発生し、これによりインク滴806内の電荷が即座に分極される。電界E1の方向は接地偏向電極801の側面の影響で図7において少し左側を向くが、オリフィス面301A付近における電界E1は殆ど下向きなので、インク滴806は正に荷電される。そして、インク滴切断時刻tsにインク滴806が切断され、電荷が拘束される。その後、用紙背面電極805には+1.5KVの電圧が掛かり、これにより電界E2が発生する。電界E2は、ノスル孔301付近では図7において右側の水平成分をもっているため、インク滴806は図中右方向に偏向される。連続記録用紙602付近では電界E2の前記水平成分は弱くなるが、前記右方向への速度成分は残っているため、インク滴806の連続記録用紙602上での着地位置は、ノズル孔301の投影位置よりも右側に20〜30μmずれた位置になる。また、インク滴806は電界E2の上方への垂直成分によって減速されるため、用紙搬送方向Y上流側に約20μm移動する。
【0041】
一方、アナログ駆動信号406Rが圧電素子304に印加されると、インク滴806が通常吐出される。前述の場合と同様、当初はメニスカスに繋がったまま延びてくるが、インク滴806がある程度の長さになると、インク滴切断時刻tmに切断が起こる。通常吐出されたインク滴806の切断時刻tmにおける共通電界信号113の電圧は+1.5KVに設定されている。これによりインク滴806は前述の偏向吐出されたインク滴806とは逆極性に荷電され、逆方向、つまり図7において左方向に偏向される。しかし偏向電界E2により加速されるため、連続記録用紙602上の着地位置における偏向量は小さい。なお、通常吐出されたインク滴806が帯電しないように、切断時刻tmにおいて共通電界信号113の電圧を0Vに設定してもよい。この場合にはノズル孔301から通常吐出されたインク滴806はそのまま直進して連続記録用紙602に着弾することになる。
【0042】
図9に、本実施の形態におけるデジタル吐出信号発生装置111の構成を示す。デジタル吐出信号発生装置111は、信号制御回路1401と、周知のFIFO(First In First Out)メモリ1402と、信号セレクタ1404とを備える。信号制御回路1401には、用紙制御装置106からの用紙位置同期信号109と、用紙エッジセンサ605からの用紙位置信号1405が入力される。また、信号制御回路1401は、吐出データメモリ105へクロックS−CLK−Mを出力して吐出データ104を要求すると共に、圧電素子ドライバ402にシフトクロックS−CLK−DやラッチクロックL−CLKを出力し、FIFOメモリ1402を制御するためのアドレスリセットRST、書込クロックWTCLK、読出クロックRDCLK、及び信号セレクタ1404を制御するための選択信号SELを出力する。
【0043】
FIFOメモリ1402には図示しない書込アドレスカウンタ及び読出アドレスカウンタが内装されていて、アドレスリセットRSTにより各アドレスカウンタが0にクリアされ、書込クロックWTCLK及び読出クロックRDCLKをそれぞれ計数する。そして、FIFOメモリ1402には書込クロックWTCLKに対応して吐出データメモリ105からの吐出データ104が書き込まれ、更にこれが読出クロックRDCLKに対応して読み出されて信号セレクタ1404に出力される。本実施の形態では40個のヘッドモジュール401が設けられているため、FIFOメモリ1402の容量としては、40bit/word構成で640(=128×5)wordの容量があれば十分である。
【0044】
信号セレクタ1404は、選択信号SELに応じて、吐出データメモリ105からの吐出データ104と、FIFOメモリ1402からの吐出データ104と、出力0とのいずれかを選択して、これをデジタル吐出信号407として圧電素子ドライバ402へ出力する。
【0045】
次に、デジタル吐出信号発生装置111の動作を図10のフローチャートを参照して簡単に説明する。先ず、データシフト数Dsを初期値Dsiniに設定する(S1)。初期値Dsiniは取りうるデータシフト量Dsの中間値である。本例では、隣接ヘッドモジュール401間のオーバラップは2ノズル分なので、データシフト量Dsは128、129、130のいずれかの値をとる。よって、本例における初期値Dsini=129である。
【0046】
次に、用紙位置同期信号109が発生したか否かを判断する(S2)。発生していない場合には(S2:NO)、発生するまで待機する。用紙位置同期信号109が発生すると(S2:YES)、用紙エッジセンサ605からの用紙位置信号1405を受取り、基準位置からのずれ量が所定量drより大きいか判定する(S3)。ここでは、所定量drを1/2ドット分である21μmとする。
【0047】
ずれ量が所定量dr以下であれば(S3:NO)、S4において通常モードにおける次の処理が行われる。つまり、クロックS−CLK−Mに同期して128個の吐出データ104を順次吐出データメモリ105から読み出して、これをデジタル吐出信号407Rとしてそのまま圧電素子ドライバ402へ出力する。その後、シフトクロックS−CLK−Dのみデータシフト数Dsまで出力する。例えば、データシフト数Ds=129の場合には、128個のデジタル吐出信号407Rを出力した後に、シフトクロックS−CLK−Dをもう1回出力することにより、デジタル吐出信号407Rをもう1回シフトさせる。その後、デジタル吐出信号407Rはラッチクロック902R(図8)によりラッチされ、アナログ駆動信号406Rの印加により、前述の通常吐出が行われる。
【0048】
用紙位置同期信号109の発生時刻から80μs経過すると、シフトクロックS−CLK−Dのみデータシフト数Dsまで出力される。そのときクロックS−CLK−Mは出力されない。圧電素子ドライバ402には全て0が入力され、偏向吐出はおこらない。その後、S2へ戻る。
【0049】
一方、ずれ量が所定量drより大きいときは(S3:YES)、吐出カウンタNを1にセットして(S5)、用紙の横ずれ方向が右であるか否かを検出する(S6)。右ずれの場合には(S6:YES)、左シフト補正モードに入り、次の動作を行う。つまり、図11に示す左シフト補正テーブルのN番目の記述に従い、クロックS−CLK−M、シフトクロックS−CLK−D、書込クロックWTCLK、読出クロックRDCLK、選択信号SELを選択的に発生させ、デジタル吐出信号407Rを圧電素子ドライバ402に格納する(S7)。Nに0.5を足し(N=N+0.5)(S8)、左シフト補正テーブルのN番目の記述に従いクロックS−CLK−M、シフトクロックS−CLK−D、書込クロックWTCLK、読出クロックRDCLK、選択信号SELを選択的に発生させ、デジタル吐出信号407Dを圧電素子ドライバ402へ出力する(S9)。Nに0.5を足し(N=N+0.5)(S10)、吐出カウンタNが補正終了数Nmaxに達したかどうか判定する(S13)。本実施の形態ではNmax=7である。
【0050】
N=Nmaxでなければ(S13:NO)、S12へ移行して、左シフト補正モードを継続する。具体的には、用紙位置同期信号109が発生したか否かを判定し(S12)、発生すれば(S12:YES)、S7へ移行し、発生なければ(S12:NO)、発生するまで待機する。N=Nmaxなら(S13:YES)、左シフト補正モードを抜け、データシフト数Dsを1減らし(S14)、S2へ戻る。従ってそれ以降はデータが左側に1ドットずれた状態が基準となる(後述)。
【0051】
一方、左シフトの場合には(S5:NO)、右シフト補正モードに入り、以下の処理を行う。つまり、図12に示す右シフト補正テーブルのN番目の記述に従い、クロックS−CLK−M、シフトクロックS−CLK−D、書込クロックWTCLK、読出クロックRDCLK、選択信号SELを選択的に発生させ、デジタル吐出信号407Rを圧電素子ドライバ402へ出力する(S15)。Nに0.5を足し(N=N+0.5)(S16)、右シフト補正テーブルのN番目の記述に従いクロックS−CLK−M、シフトクロックS−CLK−D、書込クロックWTCLK、読出クロックRDCLK、選択信号SELを選択的に発生させ、デジタル吐出信号407Dを圧電素子ドライバ402へ出力する(S17)。
【0052】
Nに0.5を足し(N=N+0.5)(S18)、吐出カウンタNが補正終了数Nmaxに達したかどうか判定する(S19)。N=Nmaxでなければ(S19:NO)、S20へ移行し、右シフト補正モードを継続する。具体的には、用紙位置同期信号109が発生したか否かを判定し(S20)、発生したら(S20:YES)、S15へ進む。発生していなければ(S20:NO)、発生するまで待機する。一方、N=Nmaxなら(S19:YES)、右シフト補正モードを抜け、S22へ移行する。S22ではデータシフト数Dsを1増やし、S2へ戻る。従ってそれ以降はデータが右側に1ドットずれた状態が基準となる(後述)。
【0053】
次に、図11、図12示す左シフト補正テーブル及び右シフト補正テーブルについて説明する。図11に示す左シフト補正テーブルは、左シフト補正モードにおける書込クロックWTCLKの出力タイミング、読出クロックRDCLKの出力タイミング、及び選択信号SELによる選択パターンを表したものであり、デジタル吐出信号発生装置111に予めプログラムされている。同様に、図12に示す右シフト補正テーブルは、右シフト補正モードにおける書込クロックWTCLKの出力タイミング、読出クロックRDCLKの出力タイミング、及び選択信号SELによる選択パターンを示したものであり、デジタル吐出信号発生装置111に予めプログラムされている。具体的には、上から順にノズルモジュール位置nmpN(縦実線は用紙位置同期信号109)、吐出データメモリ105からの吐出データ104、書込みクロックWTCLK、読出しクロックRDCLK、選択信号SEL、クロックS−CLK−M及びその出力回数、シフトクロックS−CLK−D及びその出力回数、デジタル吐出信号407、ラッチクロックL−CLKを示す。シフトクロックS−CLK−Dの出力回数はデータシフト数Dsの関数になっている。
【0054】
このような左シフト補正テーブルに基づいて行われる、左シフト補正モードにおけるデジタル吐出信号発生装置111の動作制御について、図11を参照して説明する。
【0055】
ノズルモジュール位置nmp1で右ずれが検知されると、左シフト補正モードに入り、ノズルモジュール位置nmp6.5までシフト補正モードが維持される。なお、ノズルモジュール位置nmpNは前記カウンタ数Nに対応している。ノズルモジュール位置nmp1では、クロックS−CLK−Mが128回、シフトクロックS−CLK−DがDs回出力され、圧電素子ドライバ402へは選択信号SELに基づき吐出データメモリ105からの吐出データ104がデジタル吐出信号407Rとして出力される。ノズルモジュール位置nmp1.5では、クロックS−CLK−Mは発生しないため、吐出データメモリ105から吐出データ104は送られてこない。シフトクロックS−CLK−DはDs回出力され、圧電素子ドライバ402へは選択信号SELに基づき0が出力される。
【0056】
次の用紙位置同期信号109によりノズルモジュール位置nmp2.0が確認されると、クロックS−CLK−Mが128回、シフトクロックS−CLK−DがDs回出力され、圧電素子ドライバ402へは選択信号SELに基づき吐出データメモリ105からの吐出データ104がデジタル吐出信号407Rとして出力される。
【0057】
ノズルモジュール位置nmp2.5〜nmp5.5では、ノズルモジュール位置nmp1.5と同様、クロックS−CLK−Mは発生しないため、吐出データメモリ105から吐出データ104は送られてこない。シフトクロックS−CLK−DだけがDs回出力され、圧電素子ドライバ402へは選択信号SELに基づき0が出力される。
【0058】
ノズルモジュール位置nmp6では、クロックS−CLK−Mが128回、シフトクロックS−CLK−Dが(Ds−1)回出力され、圧電素子ドライバ402へは選択信号SELに基づき吐出データメモリ105からの吐出データ104がデジタル吐出信号407Rとして出力される。ノズルモジュール位置nmp6.5では、クロックS−CLK−Mは発生しないため、吐出データメモリ105から吐出データ104は送られてこない。シフトクロックS−CLK−Dだけが(Ds−1回)発生し、圧電素子ドライバ402へは選択信号SELに基づき0が出力される。
【0059】
次に、図12に示す右シフト補正テーブルに基づいて行われる、右シフト補正モードにおけるデジタル吐出信号発生装置111の動作制御について説明する。
【0060】
ノズルモジュール位置nmp1で左ずれが検知されると、右シフト補正モードに入り、ノズルモジュール位置nmp6.5まで右シフト補正モードが維持される。ノズルモジュール位置nmp1では、クロックS−CLK−Mが128回、シフトクロックS−CLK−DがDs回出力され、圧電素子ドライバ402へは選択信号SELに基づき吐出データメモリ105からの吐出データ104がデジタル吐出信号407Rとして出力される。ノズルモジュール位置nmp1.5では、クロックS−CLK−Mが128回発生し、書込みクロックWTCLKにより、吐出データメモリ105からの吐出データ104はFIFOメモリ1402に格納される。シフトクロックS−CLK−DはDs回出力され、圧電素子ドライバ402へは選択信号SELに基づき0が出力される。
【0061】
次の用紙位置同期信号109によりノズルモジュール位置nmp2.0が確認されると、クロックS−CLK−Mが128回、シフトクロックS−CLK−DがDs回出力され、書込みクロックWTCLKにより、吐出データメモリ105からの吐出データ104はFIFOメモリ1402に格納される。圧電素子ドライバ402には、選択信号SELに基づき0が出力される。
【0062】
ノズルモジュール位置nmp2.5では、クロックS−CLK−Mが128回発生し、吐出データメモリ105からの吐出データ104は書込みクロックWTCLKに同期してFIFOメモリ1402に格納される。同時に、選択信号SELに基づきFIFOメモリが選択され、読み出しクロックRDCLKに同期して、FIFOメモリ1402から先に格納された吐出データ104が読み出される。読み出された吐出データ104はDs個のシフトクロックS−CLK−Dに同期して、圧電素子ドライバ402へ出力される。
【0063】
ノズルモジュール位置nmp3、nmp3.5、nmp4では、それぞれノズルモジュール位置nmp2、nmp2.5、nmp1の場合と同様に制御される。
【0064】
ノズルモジュール位置nmp4.5では、クロックS−CLK−Mは発生しないため、吐出データメモリ105からのデータ転送はない代わりに、選択信号SELによりFIFOメモリ出力が選択され、読み出しクロックRDCLKに同期して、FIFOメモリ1402から先に格納された吐出データ104が読み出される。読み出された吐出データ104はDs個のシフトクロックS−CLK−Dに同期して、圧電素子ドライバ402へ出力される。
【0065】
ノズルモジュール位置nmp5では、クロックS−CLK−Mが128回、シフトクロックS−CLK−Dが(Ds+1)回出力され、圧電素子ドライバ402へは選択信号SELに基づき吐出データメモリ105からの吐出データ104がデジタル吐出信号407Rとして出力される。以後、図12に示す右シフト補正テーブルの通りに制御される。
【0066】
次に、本実施の形態による補正なしモード、左シフト補正モード、右シフト補正モードにおけるインクジェット記録装置1の記録動作について具体例を挙げて説明する。
【0067】
まず、補正なしモードにおける記録動作について図13(a)及び13(b)を参照して説明する。図13(a)に、連続記録用紙602と、ノズル300、ノズルモジュール401の位置関係を示す。連続記録用紙602上には固定された座標系(x、y)が定義されており、記録解像度(ここでは600dpi)で定義される仮想の格子が描かれている。その格子点の座標は(xm、yn) (m=0、1、2、…、n=0、1、2、…)であり、ノズル300からのインク滴はこの格子点を目指して紙面下向きに吐出され、ドットを記録する。この格子点間の距離を、便宜上1ドットとよぶ。ここでは1個のノズルモジュール401が線分で略記されている。また、説明のため、ノズルモジュール401には5個のノズルna、nb、nc、nd、neが形成されていると仮定する。ノズル列方向Nはx軸に対しθ(tanθ=3)だけ傾いている。
【0068】
図6に示すように、実際にはこのノズルモジュール401の左右にも隣接する同じ形状のノズルモジュール401があり、これらとは2ノズル分ずつオーバラップしているので、各ノズルモジュール401では、x方向において3ドット分だけ記録する。つまり、当該ノズルモジュール401のノズルna、nbは、左隣に位置する図示しないノズルモジュール401のノズルnd、neとそれぞれ同じx座標軸上に位置している。また、当該ノズルモジュール401のノズルnd、neは、右側に位置する図示しないノズルモジュール401のノズルna、nbと同じx座標軸上に位置している。記録開始時には、全てのズルモジュール401において、ノズルna及びneは使用せずに、内側の3ノズルnb、nc、ndのみを用いて記録する。ノズル数=5であり、2ノズル分オーバーラップしているので、Dsini=6である。また、実際はノズルモジュール401が固定され、連続記録用紙602が紙面の上から下に向かって用紙搬送方向Yに移動するが、図13(a)では連続記録用紙602に対してノズルモジュール401が紙面の下から上に向かって相対的に移動する様子を示している。
【0069】
ノズルモジュール401の位置は、ノズルnaの記録位置がy0の時をnmp1、その後ynの時をnmp(n−1)とする。ノズルモジュール位置nmp1の時、ノズルnb、nc、ndの記録位置は、各々(x1、y3)、(x2、y6)、(x3、y9)であり、格子点上に記録ドット▲1▼、▲2▼、▲3▼が記録される。連続記録用紙602がそのまま直進すれば、図13(a)に示すように、各ノズルモジュール位置nmpNで記録されるドット▲1▼、▲2▼、▲3▼は全て正規の記録位置(x1、x2、x3)に記録される。
【0070】
このような補正なしモードにおける吐出記録を実現するためのデジタル吐出信号発生装置111の制御動作について図13(b)の表1を参照して説明する。なお、データシフト量Ds=6とする。表1は、各ノズルモジュール位置nmpNにおける、各ノズルに対応するデジタル吐出信号407を示している。用紙位置同期信号109の発生によりノズルモジュール位置nmp1が確認されると、デジタル吐出信号発生装置111は、5個のクロックS−CLK−Mに同期して、5つの吐出データ0、0、(3、9)、(2、6)、(1、3)を吐出データメモリ105から読み出すと共に、シフトクロックS−CLK−Dに同期してこの吐出データをデジタル吐出信号407Rとしてそのまま圧電素子ドライバ402へ転送する。圧電素子ドライバ402へ転送されたデジタル吐出信号407Rは、ノズルna側から入ってノズルne側へ順にシフトし、ノズルna〜neの位置に格納される。ここではデータシフト量Ds=6であるので、クロックS−CLK−Dだけもう1回発生する。これにより、デジタル吐出信号407Rはもう1回シフトして、ノズルnaには0が入る。その結果、表1に示すようにノズルna〜neには吐出信号0、(1、3)、(2、6)、(3、9)、0が割り当てられる。その後、アナログ駆動信号406R(図8)の印加により、ノズルnb、nc、ndにより通常吐出が行われる。
【0071】
ノズルモジュール位置nmp1.5においては、デジタル吐出信号発生装置111は圧電素子ドライバ402へデジタル吐出信号407Dを出力する。このとき、クロックS−CLK−Mは発生せず、シフトクロックS−CLK−Dだけが6回出力される。その結果、デジタル吐出信号407Dは表1に示すように全て0となる。よって、アナログ駆動信号406D(図8)が印加されても偏向吐出は行われない。これにより補正なしモードが終了し、幅方向Wの位置ずれが検出されないことを前提に、ノズルモジュール位置nmp2以降についても同様の処理が行われる。
【0072】
次に、本実施の形態による左シフト補正モードにおけるインクジェット記録装置1の記録動作について図14(a)及び図14(b)を参照して説明する。図14(a)は、ノズルモジュール401が連続記録用紙602に対して相対的に図中右側(用紙搬送方向左側)に1/2ドット分ずれた様子を示している。ここでは、ノズルモジュール位置nmp1の時に、用紙エッジセンサ605により連続記録用紙602の右側蛇行量が1/2ドットより大きくなったことが検出され、左シフト補正モードに入ったものと仮定して説明する。また、連続記録用紙602はその後も1/2ドットの蛇行量を維持したまま直進するものと仮定する。本実施の形態におけるインクジェット記録装置1では、実際の蛇行速度は最大でも用紙搬送方向10に対して用紙幅方向1以下であるため、このように仮定しても問題ない。なお、データシフト量Ds=6とする。
【0073】
ノズルモジュール位置がnmp1の時には、ノズルnb、nc、ndにより、正規の記録位置(x1、x2、x3)より紙面右側に1/2ドットずれた位置にドット▲1▼、▲2▼、▲3▼が記録される。連続記録用紙602が搬送方向右側にずれた結果、ノズルモジュール401が連続記録用紙602に対して相対的に用紙搬送方向左側にずれたためである。ノズルモジュール位置がnmp2の時も同様に、ノズルnb、nc、ndによってドット▲1▼、▲2▼、▲3▼が記録される。
【0074】
ノズルモジュール位置がmnp3、nmp4、nmp5の時には記録を行わない。ノズルモジュール位置mnp6以降は、ノズルna、nb、ncによってドット▲1▼、▲2▼、▲3▼が記録される。従って、連続記録用紙602上のドット記録位置は、ノズルモジュール位置nmp1以前に比べて、左側(用紙搬送方向右側)に1ドット分ずれる。つまり、正規の記録位置(x1、x2、x3)よりも左側に1/2ドット分ずれた位置になる。ノズルモジュール位置がnmp7になると、N=Nmax=7になるので、左シフト補正モードを終了し、データシフト量Dsを1減らし、Ds=5に設定する。その後、用紙エッジセンサ605により連続記録用紙602の蛇行量を判定し(図10のS3)、位置ずれが検出されなければ前述の補正なしモードに戻り、左ずれが検出されれば、後述する右シフト補正モードに入る。図14(a)には、その後補正なしモードに戻ったものと仮定して記録ドット▲1▼、▲2▼、▲3▼を示している。
【0075】
次に、このような左シフト補正モードにおける吐出記録を実現するためのデジタル吐出信号発生装置111の制御動作について、図14(b)の表2を参照して説明する。表2は、各ノズルモジュール位置nmpNにおける、各ノズルに対応するデジタル吐出信号407を示している。用紙位置同期信号109の発生によりノズルモジュール位置nmp1が確認されると、デジタル吐出信号発生装置111は、5個のクロックS−CLK−Mを出力して吐出データメモリ105から5個の吐出データ0、0、(3、9)、(2、6)、(1、3)を読み出すと共に、5個のシフトクロックS−CLK−Dに同期してこの吐出データをデジタル吐出信号407Rとしてそのまま圧電素子ドライバ402へ転送する。これによりノズルna〜neの位置に吐出信号(1、3)、(2、6)、(3、9)、0、0が入る。データシフト量Ds=6であるので、シフトクロックS−CLK−Dがもう1回が発生する。これにより、ノズルna側から入ったデジタル吐出信号407Rはもう1回シフトして、ノズルnaには0が入る。その結果、ノズルna〜neのデジタル吐出信号407Rは表2のように0、(1、3)、(2、6)、(3、9)、0となる。その後、アナログ駆動信号406Rの印加により、ノズルnb、nc、ndにより通常吐出が行われる。
【0076】
ノズルモジュール位置nmp1.5では、デジタル吐出信号発生装置111から圧電素子ドライバ402へデジタル吐出信号407Dが出力される。このとき、クロックS−CLK−Mは発生せず、シフトクロックS−CLK−Dだけが6回出力される。その結果、デジタル吐出信号407Dは表2に示すように全て0となる。よって、アナログ駆動信号406D(図8)が印加されても偏向吐出は行われない。
【0077】
ノズルモジュール位置nmp2.0では、ノズルモジュール位置nmp1.0の場合と同様に、吐出データメモリ105からの5つの吐出データ0、0、(3、10)、(2、7)、(1、4)がそのまま転送され、更にもう一回シフトして、各ノズルna〜ndには吐出信号0、(1、4)、(2、7)、(3、10)、0が入る。その後、ノズルnb、nc、ndによって通常吐出が行われる。ノズルモジュール位置mnp2.5から5.5までは、ノズルモジュール位置mnp1.5の場合と同様に、何れのノズルからも吐出は行われない。
【0078】
ズルモジュール位置mnp6.0では、吐出データメモリ105から5個の吐出データ0、0、(3、11)、(2、8)、(1、5)が読み出され、そのまま圧電素子ドライバ402へ転送される。このとき、シフトクロックS―CLK―D発生回数=(Ds−1)であるので(図11)、シフトクロックS−CLK−Dはそれ以上発生せず、デジタル吐出信号407は表2のようになる。その結果、ノズルna、nb、ncにより通常吐出が行われ、ノズルnd、neは使用されない。ノズルモジュール位置mnp6.5ではデジタル吐出信号407Dが圧電素子ドライバ402へ出力されるが、この場合もデジタル吐出信号407Dは全て0となり、偏向吐出は行われない。
【0079】
その後、データシフトDsを1減らしてDs=5に設定し、左シフト補正モードを終了する。従ってこの後前記補正なしモードに戻っても、Ds=5であるので、図14(a)に示すように、ノズルna、nb、ncによるドット形成が継続する。
【0080】
このように、本実施の形態では、用紙搬送方向Yに6ドット分の距離をかけて用紙幅方向Wに1ドット分の補正をするため、ためいきなり1ドット分の補正する従来方法と異なり、用紙搬送方向Yにおける記録位置には全く影響を与えない。つまり、用紙搬送方向Yに42tan(θ)μm分もずれてしまうことがない。よって、幅方向Wに補正を加えても、用紙搬送方向Yにおける記録位置に影響を与えることなく、良好な画像を記録することができる。
【0081】
次に、本実施の形態による右シフト補正モードにおける記録動作について図15(a)及び図15(b)を参照して説明する。図15(a)は、ノズルモジュール401が連続記録用紙602に対して図中左側(用紙搬送方向右側)に1/2ドットずれた様子を示している。ここでは、ノズルモジュール位置nmp1の時に、用紙エッジセンサ605により連続記録用紙602の左側蛇行量が1/2ドットより大きくなったことが検出され、右シフト補正モードに入ったものと仮定して説明する。また、連続記録用紙602はその後も1/2ドットの蛇行量を維持したまま直進すると仮定する。本実施の形態におけるインクジェット記録装置1では、実際の蛇行速度は最大でも用紙搬送方向10に対し用紙幅方向1以下であるため、このように仮定しても問題ない。なお、データシフト量Ds=6とする。
【0082】
ノズルモジュール位置がnmp1の時には、ノズルnb、nc、ndにより、正規の記録位置(x1、x2、x3)よりも紙面左側に1/2ドットずれた位置にドット▲1▼、▲2▼、▲3▼が記録される。ノズルモジュール位置がnmp2.5、nmp3.5、nmp4.5、nmp5.5、nmp6.5の時には、ノズルnb、nc、ndによりインク滴を偏向吐出する。インク滴は偏向されて飛翔するため、通常よりも紙面右側に1/2ドット程度ずれて着弾するため、ドット▲1▼、▲2▼、▲3▼はほぼ正規の記録位置(x1、x2、x3)に形成される。ノズルモジュール位置がmnp4、nmp5、nmp6の時には、ノズルnc、nd、neでドット▲1▼、▲2▼、▲3▼を記録する。従って、連続記録用紙602上の記録位置は、ノズルモジュール位置nmp1以前の場合に比べて、紙面右側に1ドット分ずれる。つまり、正規の記録位置(x1、x2、x3)より今度は右側に1/2ドットずれた位置になる。ノズルモジュール位置がnmp7になと、N=Nmax=7になるので、右シフト補正モードを終了し、データシフト量Dsを1増やし、Ds=7に設定する。
【0083】
その後、用紙エッジセンサ605により再び連続記録用紙602の蛇行量が判定される(図10のS3)。位置ずれが検出されなければ、前述の補正なしモードによる処理が行われ、右方向へのずれが1/2ドット分より大きいと判定されると、前述の左シフト補正モードに入る。
【0084】
次に、このような右シフト補正モードにおける吐出記録を実現するためのデジタル吐出信号発生装置111の制御動作について、図15(b)の表3を参照して説明する。表3は、各ノズルモジュール位置nmpNにおける、各ノズルに対応するデジタル吐出信号407を示している。用紙位置同期信号109の発生によりノズルモジュール位置nmp1が確認されると、デジタル吐出信号発生装置111は、5個のクロックS−CLK−Mを出力して吐出データメモリ105から5個の吐出データ0、0、(3、9)、(2、6)、(1、3)を読み出す。このとき、選択信号SELにより吐出データメモリ105が選択されているので、吐出データは5個のシフトクロックS−CLK−Dに同期してデジタル吐出信号407Rとしてそのまま圧電素子ドライバ402へ転送される。データシフト量Ds=6であるので、シフトクロックS−CLK−Dがもう1回発生する。これにより、デジタル吐出信号407Rはもう1回シフトして、ノズルnaには0が入る。その結果、ノズルna〜neのデジタル吐出信号407Rは表3のように0、(1、3)、(2、6)、(3、9)、0となる。その後、アナログ駆動信号406Rの印加により、ノズルnb、nc、ndにより通常吐出が行われる。
【0085】
ノズルモジュール位置nmp1.5では、デジタル吐出信号発生装置111は、5個のクロックS−CLK−Mを出力して吐出データメモリ105から5個の吐出データ吐出0、0、(3、10)、(2、7)、(1、4)を読み出すが、この吐出データはFIFOメモリ1402(図9)にそのまま格納される。一方、選択信号SELで出力0が選択されるので(図12)、デジタル吐出信号407Dは表3に示すように全て0となる。よって、偏向吐出は行われない。
【0086】
ノズルモジュール位置2.0では、5個のクロックS−CLK−Mに同期して吐出データメモリ105から吐出データ0、0、(3、11)、(2、8)、(1、5)が転送されてくるが、この吐出データも書込クロックWTCLKによりFIFOメモリ1402にそのまま格納される。選択信号SELで出力0が選択されるので、デジタル吐出信号407Rは表3に示すように全て0となり、通常吐出は行われない。
【0087】
ノズルモジュール位置nmp2.5では、吐出データ0、0、(3、12)、(2、9)、(1、6)が転送されてくるが、これらの吐出データはそのままFIFOメモリ1402に格納される。選択信号SELでFIFOメモリ出力が選択されているので、先に格納した吐出データ0、0、(3、10)、(2、7)、(1、4)がデジタル吐出信号407Dとして出力される。Ds=6であり、且つシフトクロックS―CLM―Kの出力回数=Dsであるので、更に1回シフトして、表3のようになる。その結果、ノズルnb、nc、ndにより所定のタイミングで偏向吐出が行われる。偏向吐出されたインク滴は、通常の着弾位置から図中右下に1/2ドット分程度ずれて、ノズルモジュール位置nmp2.5(図中点線)上から外れた位置に着弾する。
【0088】
ノズルモジュール位置3.0が確認されると、吐出データ0、0、(3、13)、(2、10)、(1、7)が転送されてくるが、当該吐出データは書込クロックWTCLKに同期してそのままFIFOメモリ1402に格納される。一方、選択信号SELで出力0が選択されるので、デジタル吐出信号407Rは表3に示すように全て0となる。よって、記録は行われない。
【0089】
ノズルモジュール位置nmp3.5では、吐出データ0、0、(3、14)、(2、11)、(1、8)が転送されてくるが、これもそのままFIFOメモリ1402に格納される。選択信号SELでFIFOメモリ出力が選択され、先に格納した吐出データ0、0、(3、11)、(2、8)、(1、5)がFIFOメモリ1402から読み出されて出力される。シフトクロックS―CLM―Kの出力回数=Dsであるので、格納されたデジタル吐出信号407DはシフトクロックS―CSK―Dに同期してもう1回シフトする。その結果、ノズルnb、nc、neにより所定のタイミングで偏向吐出が行われる。偏向吐出されたインク滴は、図15(a)に示すように、ノズルモジュール位置nmp3.5上の通常の着弾位置よりも図中右下に1/2ドット分程度ずれた位置に着弾する。
【0090】
ノズルモジュール位置nmp4では、選択信号SELにより吐出データメモリ105が選択されているため、吐出データメモリ105から転送されてきた吐出データはそのままデジタル吐出信号407Rとして出力される。このとき、シフトクロックS−CLM−K数=Ds+1であるので、デジタル吐出信号407Rはもう1回シフトし、表3に示すように0、0、(1、9)、(2、12)、(3、15)になる。
【0091】
この後、ノズルモジュール位置nmp4.5、5.5、6.5では、nmp3.5と同様に、またノズルモジュール位置nmp5、6では、nmp4と同様の動作が行われる。そして、ノズルモジュール位置nmp6.5における吐出が終わると、右シフト補正モードが終了する。最後にデータシフトDsを1増やしてDs=7に設定する。従って、この後、前期補正なしモードに戻っても、図15(a)に示す様に、ノズルnc、nd、neによる通常吐出が行われる。
【0092】
このように、本実施の形態によれば、用紙搬送方向Yに6ドット分の距離をかけて用紙幅方向Wに1ドット分の補正をするため、用紙搬送方向Yにおける記録位置に与える影響が少ない。つまり、従来の様に用紙搬送方向Yに42tan(θ)μm分もずれてしまうことがないので、良好な画像を形成できる。また、用紙幅方向Wにおける記録位置も、1/2ドット分ずつ補正さていくため、歪みを少なくできる。
【0093】
図14及び図15に対応の左シフト補正テーブル及び右シフト補正テーブルを図16、図17に示す。なお、図16、図17に示す吐出データ104は、x座標=1に位置するノズル301に対応するものであり、xy座標で表している。同様に、書込みクロックWTCLK、読出しクロックRDCLK、及びデジタル吐出信号407も、x座標=1に位置する当該ノズル301に対応するものであり、xy座標で示している。Ds=6である。
【0094】
上記説明から明らかなように、左シフト補正モード(図14)では補正モード中に、通常6回吐出するところを3回(nmp1、2、6)しか吐出しない。逆に右シフト補正モード(図15)では補正モード中に9回(nmp1、2.5、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5)吐出している。これは、ノズルを駆動する制御側から見ると補正モード期間中は見かけ上の解像度が変るからである。特に、解像度が増える右シフト補正においては、偏向吐出を利用して用紙幅方向の解像度も増やすと共に、吐出データ104の出力順序を操作することによって補正しているので、記録データの用紙幅方向Wへのシフトをスムーズにでき、画質を損ねることなく蛇行補正を実現している。
【0095】
このように、連続記録用紙602が蛇行により左右にずれても、記録位置は正規の位置から最大でも1/2ドットしかずれないため、用紙蛇行による画質劣化を大幅に軽減することができる。
【0096】
次に、左シフト補正モードの変型例について図18を参照して説明する。図18(a)は、連続記録用紙602が用紙搬送方向右側(図中左側)に1/2ドット分ずれた場合を示している。ここでは、ノズルモジュール位置nmp1の時に、用紙エッジセンサ605により連続記録用紙602の右側蛇行量が1/2ドット分より大きくなったことが検出され、左シフト補正モードに入ったものと仮定する。
【0097】
ノズルモジュール位置nmp1で正常吐出されたインク滴により記録される記録ドット▲1▼、▲2▼、▲3▼は、正規の記録位置(x1、x2、x3)より右側(用紙搬送方向左側)に1/2ドット分だけずれた位置に記録される。
【0098】
ノズルモジュール位置がmnp5.5、nmp6.5の時には、ノズルnb、nc、ndにより偏向吐出が行われ、記録ドット▲1▼、▲2▼、▲3▼が記録される。偏向吐出されたインク滴の着地位置は、図18(a)に示すように、通常の着弾位置よりも右側(用紙搬送方向左側)に1/2ドット程度ずれるため、ほぼ正規の記録位置(x1、x2、x3)に着弾してドットを形成できる。
【0099】
ノズルモジュール位置がmnp7の位置にくると、左シフト補正モードを終了し、Dsの値を1減らす。用紙エッジセンサ605により連続記録用紙602の蛇行量を判定し、連続記録用紙602の左へのずれが1/2ドットより大きければ、前述の右シフト補正モードに入る。ずれが1/2ドット分以下であれば、前述の補正なしモードへ入る。図18(a)では、補正なしモードに入ったものと仮定してその後の記録ドットを示している。前述の様にDsの値を1減らした結果、ノズルna、nb、ncによる通常吐出が行われる。従って、連続記録用紙602上のドット記録位置は、ノズルモジュール位置nmp1以前の場合に比べて左側に1ドット分ずれ、正規の記録位置(x1、x2、x3)より今度は左側(用紙搬送方向右側)に1/2ドットずれた位置になる。
【0100】
左シフト補正モードにおけるこのようなインク吐出を実現するためのデジタル吐出信号発生装置111による制御動作について図18(b)の表4を参照して説明する。表4には、各ノズルモジュール位置nmpにおける、各ノズルに対応するデジタル吐出信号407を示している。なお、データシフト量Ds=6である。
【0101】
用紙用紙位置同期信号109によりノズルモジュール位置nmp1が確認されると、5個のクロックS−CLK−Mに同期して吐出データメモリ105からデジタル吐出信号発生装置111へ5つの吐出データ0、0、(3、9)、(2、6)、(1、3)が転送され、これらが5個のシフトクロックS−CLK−Dに同期してデジタル吐出信号407Rとしてそのままアナログ駆動信号406へ出力される。データシフト量Ds=6であるので、シフトクロックS−CLK−Dだけさらに1回発生する。その結果、ノズルna側から入ったデジタル吐出信号407Rは更にもう1回シフトして、ノズルnaには0が入る。よって、表4に示すように、ノズルna〜neの吐出信号はそれぞれ、0、(1、3)、(2、6)、(3、9)、0になる。その後、所定のタイミングで通常吐出が行われる。
【0102】
続いてノズルモジュール位置nmp1.5〜5及び6においては、選択信号SELで出力0が選択されるので、デジタル吐出信号407は全て0となり、偏向吐出は行われない。ノズルモジュール位置mnp5.5及び6.5においては、吐出データメモリ105からの吐出データ104がそのまま圧電素子ドライバ402へ転送される一方、シフトクロックS−CLK―Dの出力回数=(Ds−1)=5であるので、追加のシフトは行われない。よって、ノズルna、nb、ncにより偏向吐出が行われる。その後、左シフト補正モードを出て、最後にデータシフトDsを1減らしてDs=5に設定する。
【0103】
このように、吐出位置を左に1ドット分シフトする際に、1/2ドットずつ2回に分けてシフトするので、図14(a)に示す画像と比較しても、シフト時における画質劣化を更に抑えることができる。なお、当該制御動作を実現するには、対応の左シフト補正テーブルをデジタル吐出信号発生装置111にプログラムしておけばよい。
【0104】
本発明による記録位置制御装置は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、前記実施の形態においては、隣接するノズルモジュール401間で2ノズル分しかオーバーラップしていないので、データシフト数Dsの下限値が128、上限値が130であり、この範囲を超えて蛇行した場合は補正することができない。しかしながら、ノズルのオーバーラップ数を増やすことで、更に広い範囲で補正することができる。
【0105】
【発明の効果】
請求項1記載の記録位置制御装置によれば、ドット記録位置を幅方向に補正しても搬送方向におけるドット記録位置が大幅にずらすことがない。よって、幅方向におけるドット記録位置の補正に起因する不連続な画像の発生を防止して、良好な画像形成を可能にできる。
【0106】
請求項2記載の記録位置制御装置によれば、ドット記録位置を幅方向へ補正すると用紙搬送方向の画像解像度が変動するが、記録解像度を一時的に変更することにより、当該画像解像度の変動が抑えられるので、ドット記録位置を幅方向に補正しても、搬送方向における実際の画像解像度には或いは殆ど影響を与えず、良好な画像記録を可能にできる。
【0107】
請求項3記載の記録位置制御装置によれば、吐出データのノズルモジュールへの転送順序を変更することにより、ドット記録位置に対する各ノズルの位相に応じてインク滴の吐出タイミングを調整するので、正規のドット記録位置にドットを形成させることができる。請求項4記載の記録位置制御装置によれば、幅方向におけるドット記録位置の補正が徐々に行われるので、幅方向におけるドット記録位置の補正をスムーズに行うことができる。
【0108】
請求項5記載の記録位置制御装置によれば、ノズルから偏向吐出されたインク滴は、飛翔途中で偏向されて、幅方向にずれた位置に着弾するので、幅方向におけるノズルピッチを変更させることなく、画像解像度を変更することができる。請求項6記載の記録位置制御装置によれば、選択された補正モードに応じて記録解像度が補正されるので、記録媒体の位置ずれ方向に応じた適切な補正を行うことができる。
【0109】
請求項7記載のインクジェット記録装置は、記録媒体を該記録媒体の幅方向と垂直な搬送方向に移動させる搬送手段と、該幅方向に対し斜めのノズル列方向に一列に並ぶ複数のノズルが形成されたノズルモジュールとを備えるインクジェット記録装置であって、請求項1乃至6いずれか記載の記録位置制御装置を備えているので、前述と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置の電気的構成を示すブロック図。
【図2】本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置の記録ヘッド及び用紙搬送系を示す概略図であって、(a)はその平面図、(b)はその上面図。
【図3】本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置のヘッドモジュールを示す断面図。
【図4】本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置のヘッドモジュール及び圧電素子ドライバを示す概略ブロック図。
【図5】図4に示す圧電素子ドライバの基本的なタイミングチャート。
【図6】本発明の実施の形態によるヘッドモジュールの配列を示す概略平面図。
【図7】本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置から偏向吐出されたインク滴の飛翔経路を示す説明図。
【図8】本発明の実施の形態による圧電素子ドライバのタイミングチャート。
【図9】本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置のデジタル吐出信号発生装置を示すブロック図。
【図10】本発明の実施の形態による記録動作を示すフローチャート。
【図11】本発明の実施の形態による左シフト補正テーブルを示す図。
【図12】本発明の実施の形態による右シフト補正テーブルを示す図。
【図13】本発明の実施の形態による補正なしモードにおける吐出動作を示す図であって、(a)は用紙上に定義された格子点と、ヘッドモジュールと、記録ドット位置を示す図であり、(b)は(a)の吐出動作を実現するための吐出信号を示す表。
【図14】本発明の実施の形態による左シフト補正モードにおける吐出動作を示す図であって、(a)は用紙上に定義された格子点と、ヘッドモジュールと、記録ドット位置を示す図であり、(b)は(a)の吐出動作を実現するための吐出信号を示す表。
【図15】本発明の実施の形態による右シフト補正モードにおける吐出動作を示す図であって、(a)は用紙上に定義された格子点と、ヘッドモジュールと、記録ドット位置を示す図であり、(b)は(a)の吐出動作を実現するための吐出信号を示す表。
【図16】図15の吐出動作に対応の左シフト補正テーブルを示す図。
【図17】図16の吐出動作に対応の右シフト補正テーブルを示す図。
【図18】本発明の実施の形態の変型例による左シフト補正モードにおける吐出動作を示す図であって、(a)は用紙上に定義された格子点と、ヘッドモジュールと、記録ドット位置を示す図であり、(b)は(a)の吐出動作を実現するための吐出信号を示す表。
【符号の説明】
1…インクジェット記録装置、104…吐出データ、 105…吐出データメモリ、 111…デジタル吐出信号発生装置、 301…ノズル孔、 302…加圧室、 304…圧電素子、 401…ノズルモジュール、 402…圧電素子ドライバ、 407…デジタル吐出信号、 501…長尺記録ヘッド、 601…用紙搬送系、 602…連続記録用紙、 805…用紙背面電極、 806…インク滴、 902…ラッチクロック、 1401…信号制御回路、 1402…FIFOメモリ、 1404…信号セレクタ、S−CLK―D…シフトクロック、 S―CLK―M…クロック[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording position control apparatus for controlling a dot recording position by an ink jet recording apparatus, and more particularly to a recording position control apparatus capable of providing a good image by controlling a dot recording position even when a recording medium meanders. The present invention relates to an inkjet recording apparatus provided.
[0002]
[Prior art]
A line scanning ink jet printer has been proposed as an ink jet recording apparatus that performs high-speed printing on continuous recording paper. This type of printer has a long inkjet recording head that extends over the entire width of the continuous recording paper, and nozzles for ejecting ink droplets are arranged in a row on the recording head. When ink droplets are ejected from the nozzles with such a recording head facing the continuous recording paper surface, the ink droplets land on the recording paper surface to form recording dots. The ink droplet landing position on the recording paper surface can be selectively controlled according to the recording signal. On the other hand, the continuous recording paper is moved in the longitudinal direction at a high speed to perform main scanning. With this main scanning and landing control of ink droplets on the recording paper surface, recording dots can be formed on a predetermined scanning line of the recording paper, and a desired recording image can be formed.
[0003]
In order to perform high-quality printing using an ink jet printer, each ink droplet must be accurately landed on a predetermined recording position on a recording sheet. In particular, in order to record a color image, it is necessary to accurately superimpose images by four recording heads for black, cyan, yellow, and magenta, so that high landing position accuracy is required. However, the recording paper is likely to be misaligned in the paper transport direction and the paper width direction, and this misalignment greatly affects the landing position of the ink droplets, which causes a decrease in image quality. In general, the positional deviation in the transport direction is caused by a periodic speed fluctuation caused by the eccentricity of the paper transport roller, and the positional deviation in the width direction is caused by a periodic speed fluctuation caused by the meandering control device.
[0004]
Therefore, conventionally, the positional deviation in the paper transport direction is eliminated by attaching a highly accurate encoder. Specifically, a paper position in the paper conveyance direction is detected by an encoder, and a synchronization signal is generated when it is detected that the recording position on the paper has reached the nozzle position. In an on-demand type ink jet recording apparatus, ink can be ejected immediately in response to a synchronization signal. Therefore, if ink droplets are ejected using this synchronization signal as a trigger, the ink is ejected at a predetermined position regardless of fluctuations in the paper transport speed. Drops can be landed accurately. On the other hand, regarding the positional deviation in the paper width direction, the paper position in the width direction is detected with an accuracy of several μm using a known optical sensor, and if a positional deviation is detected, the dot assignment to each nozzle is appropriately performed. It can respond by changing.
[0005]
Here, an inkjet apparatus including a long recording head disposed obliquely with respect to the paper width direction has been proposed (for example, Patent Document 1). By arranging the recording heads obliquely, the nozzle pitch in the paper width direction can be made higher than the actual nozzle pitch in the longitudinal direction of the recording head, and an image can be formed with high resolution.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2002-273890 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in an ink jet recording apparatus including a long recording head arranged obliquely with respect to the paper width direction, it is difficult to cope with a paper position shift in the paper width direction. For example, if the nozzle pitch in the paper width direction is 42 μm and the inclination angle of the nozzle row with respect to the paper width direction is θ, correcting for one dot in the width direction will shift 42 tan (θ) μm in the paper transport direction, which is extremely inconsequential. This is because continuous images are formed.
[0008]
Therefore, the present invention provides a recording position control apparatus capable of correcting a dot recording position on a sheet and forming a high-quality recorded image when the recording sheet position fluctuates in the sheet width direction, and an inkjet equipped with the same An object is to provide a recording apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a conveying means for conveying a recording medium in a conveying direction perpendicular to the width direction of the recording medium, and a nozzle array direction in which a plurality of nozzles extend obliquely with respect to the width direction. A recording position control apparatus used in an ink jet recording apparatus provided with nozzle modules formed in a line, and an ejection unit that selectively ejects ink droplets from the nozzles to record dots on the recording medium; A detection unit that detects a positional deviation of the recording medium in the width direction, and a selection unit that selects either a normal mode or a correction mode based on a detection result by the detection unit, and the discharge unit includes: When the correction mode is selected by the selection unit, the dot recording position in the width direction is corrected by one dot by multiplying the transport direction by a distance of a plurality of dots. It provides a recording position control apparatus according to symptoms. According to such a configuration, when the recording medium meanders, a positional deviation of the recording medium in the width direction is detected, and the dot recording position is corrected by one dot in the width direction. Since this correction is performed over a distance of several dots in the transport direction, even if the dot recording position is corrected in the width direction, the dot recording position in the transport direction is not significantly shifted. Note that the correction of the dot recording position in the width direction is realized by changing the assignment of each dot recording position to each nozzle by changing the assignment of the ejection data from the outside to each nozzle.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the recording position control apparatus according to the first aspect, the ejection unit temporarily sets the recording resolution in the transport direction when the correction mode is selected by the selection unit. It is characterized by changing. According to such a configuration, when the dot recording position is corrected in the width direction, the image resolution in the paper conveyance direction varies, but by temporarily changing the recording resolution, the variation in the image resolution can be suppressed. The recording resolution refers to the resolution as viewed from the control side.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the recording position control apparatus according to the second aspect, the ejection unit receives a first ejection unit that receives ejection data from the outside and transfers the ejection data to the nozzle module. Storage means for temporarily storing discharge data; second transfer means for reading discharge data from the storage means and transferring the discharge data to the nozzle module; the first transfer means and the storage means in accordance with a selected mode; Control means for controlling the second transfer means, and when the correction mode is washed, the control means controls the first transfer means, the storage means, and the second transfer means, The transfer order of the discharge data to the nozzle module is temporarily changed. According to this configuration, when the correction mode is selected, the ejection timing of the ink droplets is adjusted according to the phase of each nozzle with respect to the dot recording position by changing the transfer order of the ejection data to the nozzle module. The
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the recording position control apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the ejection unit has a recording resolution in the width direction when a correction mode is selected by the selection unit. It is characterized by changing temporarily. According to such a configuration, the dot recording position in the width direction is gradually corrected.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the recording position control apparatus according to the fourth aspect, the ejection unit temporarily deflects and ejects ink droplets from the nozzles, thereby temporarily adjusting the recording resolution in the width direction. It is characterized by changing to. According to this configuration, the ink droplet deflected and discharged from the nozzle is deflected in the middle of flight and landed at a position shifted in the width direction.
[0014]
A sixth aspect of the present invention is the recording position control apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the selection unit is configured to perform a normal mode, a first correction mode, and a first correction mode based on a detection result by the detection unit. When one of the two correction modes is selected and the first correction mode is selected by the selection unit, the ejection unit temporarily increases the recording resolution in the transport direction, and the second correction mode is selected. In this case, the recording resolution in the transport direction is temporarily lowered. According to this configuration, the recording resolution is corrected according to the selected correction mode.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, the conveying means for moving the recording medium in the conveying direction perpendicular to the width direction of the recording medium and the plurality of nozzles are arranged in a line in the nozzle row direction extending obliquely with respect to the width direction. An ink jet recording apparatus comprising the nozzle module, wherein the ink jet recording apparatus comprises the recording position control device according to any one of
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An ink jet recording apparatus provided with a recording position control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. An ink
[0017]
The
[0018]
As shown in FIG. 2B, the
[0019]
As shown in FIG. 1, the
[0020]
When recording is started, the
[0021]
Here, assuming that the resolution of the
[0022]
The analog
[0023]
The digital
[0024]
Next, the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
In such a configuration, ink supplied from an ink tank (not shown) is distributed to each restrictor 307 via a common
[0028]
As shown in FIG. 4, the 128
[0029]
The center coordinates of each
[0030]
Here, since the common
[0031]
Next, the
[0032]
The output from the
[0033]
Here, a basic operation of the
[0034]
The ink
[0035]
As shown in FIG. 7, the
[0036]
Hereinafter, recording control of the
[0037]
The analog drive
[0038]
In such a configuration, when the
[0039]
When the
[0040]
In 10 μs centered on the ink droplet cutting time ts, a charge voltage of −1.5 KV is applied to the paper back
[0041]
On the other hand, when the
[0042]
FIG. 9 shows the configuration of the digital
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
Next, the operation of the digital
[0046]
Next, it is determined whether or not the paper
[0047]
If the deviation amount is equal to or less than the predetermined amount dr (S3: NO), the next process in the normal mode is performed in S4. That is, 128
[0048]
When 80 μs has elapsed from the generation time of the paper
[0049]
On the other hand, when the deviation amount is larger than the predetermined amount dr (S3: YES), the discharge counter N is set to 1 (S5), and it is detected whether or not the lateral deviation direction of the sheet is right (S6). In the case of a right shift (S6: YES), a left shift correction mode is entered and the following operation is performed. That is, the clock S-CLK-M, the shift clock S-CLK-D, the write clock WTCLK, the read clock RDCLK, and the selection signal SEL are selectively generated according to the Nth description of the left shift correction table shown in FIG. The
[0050]
If N = Nmax is not satisfied (S13: NO), the process proceeds to S12 and the left shift correction mode is continued. Specifically, it is determined whether or not the paper
[0051]
On the other hand, in the case of the left shift (S5: NO), the right shift correction mode is entered and the following processing is performed. That is, the clock S-CLK-M, the shift clock S-CLK-D, the write clock WTCLK, the read clock RDCLK, and the selection signal SEL are selectively generated according to the Nth description of the right shift correction table shown in FIG. The
[0052]
0.5 is added to N (N = N + 0.5) (S18), and it is determined whether or not the discharge counter N has reached the correction end number Nmax (S19). If N = Nmax is not satisfied (S19: NO), the process proceeds to S20, and the right shift correction mode is continued. Specifically, it is determined whether or not the paper
[0053]
Next, the left shift correction table and the right shift correction table shown in FIGS. 11 and 12 will be described. The left shift correction table shown in FIG. 11 represents the output timing of the write clock WTCLK, the output timing of the read clock RDCLK, and the selection pattern based on the selection signal SEL in the left shift correction mode. Pre-programmed. Similarly, the right shift correction table shown in FIG. 12 shows the output timing of the write clock WTCLK, the output timing of the read clock RDCLK, and the selection pattern based on the selection signal SEL in the right shift correction mode. The
[0054]
The operation control of the digital
[0055]
When a right shift is detected at the nozzle module position nmp1, the left shift correction mode is entered, and the shift correction mode is maintained up to the nozzle module position nmp6.5. The nozzle module position nmpN corresponds to the counter number N. At the nozzle module position nmp1, the clock S-CLK-M is
[0056]
When the nozzle module position nmp2.0 is confirmed by the next paper
[0057]
Since the clock S-CLK-M is not generated at the nozzle module positions nmp2.5 to nmp5.5, similarly to the nozzle module position nmp1.5, the
[0058]
At the nozzle module position nmp6, the clock S-CLK-M is
[0059]
Next, operation control of the digital
[0060]
When a left shift is detected at the nozzle module position nmp1, the right shift correction mode is entered, and the right shift correction mode is maintained up to the nozzle module position nmp6.5. At the nozzle module position nmp1, the clock S-CLK-M is
[0061]
When the nozzle module position nmp2.0 is confirmed by the next paper
[0062]
At the nozzle module position nmp2.5, the clock S-CLK-M is generated 128 times, and the
[0063]
The nozzle module positions nmp3, nmp3.5, and nmp4 are controlled in the same manner as the nozzle module positions nmp2, nmp2.5, and nmp1, respectively.
[0064]
Since the clock S-CLK-M is not generated at the nozzle module position nmp4.5, the FIFO memory output is selected by the selection signal SEL instead of the data transfer from the
[0065]
At the nozzle module position nmp5, the clock S-CLK-M is
[0066]
Next, the recording operation of the
[0067]
First, the recording operation in the no correction mode will be described with reference to FIGS. 13 (a) and 13 (b). FIG. 13A shows the positional relationship between the
[0068]
As shown in FIG. 6, there are actually
[0069]
The position of the
[0070]
A control operation of the digital
[0071]
At the nozzle module position nmp1.5, the digital
[0072]
Next, the recording operation of the
[0073]
When the nozzle module position is nmp1, the dots (1), (2), (3) are shifted to the right side of the paper by 1/2 nozzles from the normal recording positions (x1, x2, x3) by the nozzles nb, nc, and nd. ▼ is recorded. This is because, as a result of the
[0074]
Recording is not performed when the nozzle module position is mnp3, nmp4, or nmp5. After nozzle module position mnp6, dots {circle around (1)}, {circle around (2)} and {circle around (3)} are recorded by nozzles na, nb and nc. Therefore, the dot recording position on the
[0075]
Next, the control operation of the digital
[0076]
At the nozzle module position nmp1.5, the
[0077]
In the nozzle module position nmp2.0, the five
[0078]
At the slip module position mnp 6.0, five
[0079]
Thereafter, the data shift Ds is decreased by 1 and set to Ds = 5, and the left shift correction mode is terminated. Therefore, even after returning to the non-correction mode after that, since Ds = 5, dot formation by the nozzles na, nb, and nc continues as shown in FIG.
[0080]
Thus, in the present embodiment, since a correction for one dot is performed in the paper width direction W by applying a distance of six dots in the paper conveyance direction Y, unlike the conventional method of correcting one dot suddenly, The recording position in the paper transport direction Y is not affected at all. That is, there is no deviation of 42 tan (θ) μm in the paper transport direction Y. Therefore, even if correction is made in the width direction W, a good image can be recorded without affecting the recording position in the paper transport direction Y.
[0081]
Next, the recording operation in the right shift correction mode according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 15 (a) and 15 (b). FIG. 15A shows a state in which the
[0082]
When the nozzle module position is nmp1, the dots (1), (2), 3 ▼ is recorded. When the nozzle module position is nmp2.5, nmp3.5, nmp4.5, nmp5.5, nmp6.5, ink droplets are deflected and discharged by the nozzles nb, nc, and nd. Since the ink droplets are deflected and fly, they land on the right side of the paper with a deviation of about ½ dot. x3). When the nozzle module position is mnp4, nmp5, and nmp6, dots {circle around (1)}, {circle around (2)}, and {circle around (3)} are recorded with the nozzles nc, nd, and ne. Therefore, the recording position on the
[0083]
Thereafter, the meandering amount of the
[0084]
Next, a control operation of the digital
[0085]
At the nozzle module position nmp1.5, the digital
[0086]
At nozzle module position 2.0,
[0087]
At the nozzle module position nmp2.5,
[0088]
When the nozzle module position 3.0 is confirmed, the
[0089]
At the nozzle module position nmp3.5,
[0090]
Since the
[0091]
Thereafter, the nozzle module positions nmp4.5, 5.5, and 6.5 perform the same operation as nmp3.5, and the nozzle module positions nmp5 and 6 perform the same operation as nmp4. When the ejection at the nozzle module position nmp6.5 is finished, the right shift correction mode is finished. Finally, the data shift Ds is increased by 1 and set to Ds = 7. Therefore, after that, even if the mode is returned to the previous correction-free mode, as shown in FIG. 15A, normal ejection is performed by the nozzles nc, nd, and ne.
[0092]
As described above, according to the present embodiment, since the correction is performed for one dot in the paper width direction W by taking a distance of 6 dots in the paper conveyance direction Y, there is an influence on the recording position in the paper conveyance direction Y. Few. That is, since there is no shift of 42 tan (θ) μm in the paper transport direction Y as in the prior art, a good image can be formed. Further, since the recording position in the paper width direction W is also corrected by ½ dot, distortion can be reduced.
[0093]
The left shift correction table and the right shift correction table corresponding to FIGS. 14 and 15 are shown in FIGS. Note that the
[0094]
As is apparent from the above description, in the left shift correction mode (FIG. 14), during the correction mode, the normal discharge is performed only three times (nmp1, 2, 6). On the other hand, in the right shift correction mode (FIG. 15), ejection is performed nine times (nmp1, 2.5, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5) during the correction mode. . This is because the apparent resolution changes during the correction mode when viewed from the control side that drives the nozzles. In particular, in the right shift correction in which the resolution is increased, the resolution in the paper width direction is also increased by using deflected ejection, and the correction is performed by manipulating the output order of the
[0095]
As described above, even if the
[0096]
Next, a modified example of the left shift correction mode will be described with reference to FIG. FIG. 18A shows a case where the
[0097]
The recording dots (1), (2), (3) recorded by the ink droplets normally ejected at the nozzle module position nmp1 are on the right side (left side in the paper transport direction) from the normal recording position (x1, x2, x3). It is recorded at a position shifted by 1/2 dot.
[0098]
When the nozzle module positions are mnp 5.5 and nmp 6.5, deflected discharge is performed by the nozzles nb, nc, and nd, and recording dots (1), (2), and (3) are recorded. As shown in FIG. 18A, the landing position of the ink droplet deflected and ejected is shifted by about ½ dot to the right side (left side in the paper conveyance direction) from the normal landing position, so that it is almost a normal recording position (x1). , X2, x3) to form dots.
[0099]
When the nozzle module position reaches the position of mnp7, the left shift correction mode is terminated and the value of Ds is decreased by 1. The amount of meandering of the
[0100]
A control operation by the digital
[0101]
When the nozzle module position nmp1 is confirmed by the paper sheet
[0102]
Subsequently, at the nozzle module positions nmp1.5 to 5 and 6, since the
[0103]
In this way, when the ejection position is shifted to the left by one dot, the shift is performed in half-dot increments twice. Therefore, even when compared with the image shown in FIG. Can be further suppressed. In order to realize the control operation, a corresponding left shift correction table may be programmed in the digital
[0104]
The recording position control apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims. For example, in the above embodiment, only two nozzles overlap between
[0105]
【The invention's effect】
According to the recording position control apparatus of the first aspect, even if the dot recording position is corrected in the width direction, the dot recording position in the transport direction is not significantly shifted. Therefore, it is possible to prevent the generation of a discontinuous image due to the correction of the dot recording position in the width direction and to form a good image.
[0106]
According to the recording position control apparatus of the second aspect, when the dot recording position is corrected in the width direction, the image resolution in the paper conveyance direction changes. However, by temporarily changing the recording resolution, the image resolution changes. Therefore, even if the dot recording position is corrected in the width direction, the actual image resolution in the transport direction is hardly affected, and good image recording can be performed.
[0107]
According to the recording position control apparatus of
[0108]
According to the recording position control apparatus of the fifth aspect, the ink droplet deflected and ejected from the nozzle is deflected in the course of flight and lands on a position shifted in the width direction, so that the nozzle pitch in the width direction is changed. The image resolution can be changed. According to the recording position control apparatus of the sixth aspect, since the recording resolution is corrected according to the selected correction mode, it is possible to perform appropriate correction according to the positional deviation direction of the recording medium.
[0109]
8. The ink jet recording apparatus according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are schematic views showing a recording head and a paper transport system of the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a top view thereof.
FIG. 3 is a sectional view showing a head module of the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the invention.
FIG. 4 is a schematic block diagram showing a head module and a piezoelectric element driver of the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention.
5 is a basic timing chart of the piezoelectric element driver shown in FIG.
FIG. 6 is a schematic plan view showing an arrangement of head modules according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a flight path of ink droplets deflected and discharged from the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a timing chart of the piezoelectric element driver according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a digital ejection signal generator of the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing a recording operation according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a left shift correction table according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a right shift correction table according to the embodiment of the present invention.
13A and 13B are diagrams illustrating an ejection operation in a no-correction mode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13A is a diagram illustrating lattice points defined on a sheet, a head module, and recording dot positions. (B) is a table | surface which shows the discharge signal for implement | achieving discharge operation of (a).
14A and 14B are diagrams illustrating an ejection operation in the left shift correction mode according to the embodiment of the present invention, and FIG. 14A is a diagram illustrating lattice points defined on a sheet, a head module, and recording dot positions. And (b) is a table showing ejection signals for realizing the ejection operation of (a).
15A and 15B are diagrams illustrating an ejection operation in a right shift correction mode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 15A is a diagram illustrating lattice points defined on a sheet, a head module, and recording dot positions. And (b) is a table showing ejection signals for realizing the ejection operation of (a).
16 is a diagram showing a left shift correction table corresponding to the ejection operation of FIG.
17 is a diagram showing a right shift correction table corresponding to the ejection operation of FIG.
18A and 18B are diagrams illustrating an ejection operation in a left shift correction mode according to a modification of the embodiment of the present invention, in which FIG. 18A shows lattice points defined on a sheet, a head module, and recording dot positions. It is a figure shown, (b) is a table | surface which shows the discharge signal for implement | achieving discharge operation of (a).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ノズルから選択的にインク滴を吐出させて前記記録媒体にドットを記録させる吐出手段と、
前記幅方向における該記録媒体の位置ずれを検出する検出手段と、
該検出手段による検出結果に基づき、通常モードと補正モードのいずれかを選択する選択手段と、を備え、
該吐出手段は、該選択手段により補正モードが選択された場合には、前記搬送方向に複数ドット分の距離をかけて、該幅方向におけるドット記録位置を1ドット分補正することを特徴とする記録位置制御装置。Conveying means for conveying a recording medium in a conveying direction perpendicular to the width direction of the recording medium, and a nozzle module in which a plurality of nozzles are formed in a line in a nozzle row direction extending obliquely with respect to the width direction. A recording position control apparatus used in an inkjet recording apparatus,
Discharge means for selectively discharging ink droplets from the nozzles to record dots on the recording medium;
Detecting means for detecting a displacement of the recording medium in the width direction;
Selection means for selecting either the normal mode or the correction mode based on the detection result by the detection means;
When the correction mode is selected by the selection unit, the ejection unit applies a distance of a plurality of dots in the transport direction and corrects the dot recording position in the width direction by one dot. Recording position control device.
請求項1乃至6いずれか記載の記録位置制御装置を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。Conveying means for moving the recording medium in a conveying direction perpendicular to the width direction of the recording medium, and a nozzle module in which a plurality of nozzles are formed in a line in the nozzle row direction extending obliquely with respect to the width direction. An inkjet recording apparatus,
An ink jet recording apparatus comprising the recording position control apparatus according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7703871B2 (en) | 2007-11-06 | 2010-04-27 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting device and method of controlling liquid ejecting device |
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US9586418B2 (en) | 2014-10-27 | 2017-03-07 | Ricoh Company, Ltd. | Recording position control device and abnormality detecting method for same |
WO2022186107A1 (en) * | 2021-03-03 | 2022-09-09 | 富士フイルム株式会社 | Defective nozzle estimation device, defective nozzle estimation method and program, printing device, and method for manufacturing printed matter |
-
2003
- 2003-06-30 JP JP2003187955A patent/JP2005022134A/en active Pending
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