JP2918905B2

JP2918905B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JP2918905B2
Application number: JP1131291A
Authority: JP
Inventors: 美彦 ▲高▼橋; 秀次郎門脇; 健土井; 雅文綿谷; 俊之谷中; 誠高宮; 恒介山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1999-07-12
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JPH02311086A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、画像記録装置に関し、特には、記録媒体
上に互いに異なる色の画像を記録する装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

記録ヘッドから記録液を吐出させて文字や画像等の情
報記録を行なわせるこの種の液体噴射記録装置として従
来から知られているものに、シリアル型の記録装置やフ
ルライン型記録装置がある。

前者のシリアル型記録装置は、被記録材を保持するプ
ラテンに沿ってキャリッジを移動させながらキャリッジ
搭載の記録ヘッドにより記録が行なわるとともに、キャ
リッジの移動方向とは直角な方向にシート送りがなされ
る形態のものであり、後者は記録ヘッドに主走査方向の
記録幅にわたって配設された、例えばインク吐出口を具
え、このような記録ヘッドを記録材に対し、副走査方向
に相対移動させながら記録を行なう形態となっている。

そして、上記の形態をとりながら、記録ヘッドを複数
配設することで、単色記録のみならず、カラー記録をも
行なえるように構成された装置も提案されている。

第７図は従来の記録装置の搬送制御機構を説明する制
御構成図であり、51は記録媒体となるカット紙であり、
レジストローラ52により副走査方向の書込みタイミング
がとられた後、矢印方向に搬送される。

53は紙押えローラで、搬送ベルト54にのったカット紙
51の移動を制限する。55は駆動ローラで、搬送ベルト54
が一定の張力をもって巻回されている。56は帯電器で、
搬送ベルト54上のカット紙51を搬送ベルト54に静電吸着
させる。

57は排紙トレイで、記録処理が完了したカット紙51を
積載排紙させる。58〜61は画像バッファで、カラー画像
を再現するためのイエロー，マゼンタ，シアン，ブラッ
クの各色に対応する色データが制御部62からの書込み制
御信号に基づいて記憶される。なお、制御部62は、レジ
ストローラ52が駆動してから所定間隔で各画像バッファ
58〜61より各色の色データを読み出し、記録ヘッド63〜
66に出力し、カット紙51に各色画像を記録する。67〜70
はメモリ制御線で、制御部62からの書込み制御信号を各
画像バッファ58〜61に転送する。71,73,75,77はデータ
線で、各画像バッファ58〜61から読み出された各色デー
タを各記録ヘッド63〜66へ転送する。72,74,76,78は記
録制御線で、制御部62から記録ヘッド63〜66に出力され
た記録タイミング信号を転送する。

79はスタート信号で、図示しないホストより出力され
る。

次に記録動作について説明する。

このように複数の記録ヘッド63〜66を配した記録装置
において、レジストローラ52により副走査方向の画像記
録タイミングがとられた後、カット紙51が給紙される
と、帯電器56によりカット紙51は搬送ベルト54に吸着さ
れて搬送される。これに並行して、制御部62に対してス
タート信号79により記録動作開始指令が出力されると、
第１の記録ヘッドとなる記録ヘッド66に対してはカット
紙51の先頭から記録するタイミングで画像バッファ61よ
り画像データ（色データ）を読み出し、記録ヘッド66に
よりカット紙51に記録を開始する。

同様に、第２〜第４の記録ヘッドとなる記録ヘッド65
〜63に対しては直前のヘッドとの距離分のタイミングを
とり、各色の画像バッファ60〜58から読み出した画像デ
ータを各色の記録ヘッド65〜63により、カット紙51に記
録され、その結果としてフルカラー画像が形成され排紙
トレイ57に排紙される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、記録媒体となるカット紙51を搬送する搬送
ベルト54には製造工程で生じる厚みムラおよび駆動ロー
ラ55の真円度ムラがあるため、第８図に示すようにカッ
ト紙51の搬送速度に周期的な変動が発生する。

第８図は搬送ベルト54の速度ムラ特性を説明する特性
図であり、縦軸はベルト速度を示し、横軸は時間を示
す。

この図において、Ｉは速度曲線を示し、Ｔはベルト１
周分の周期を示し、Ｈは最大速度変動量を示す。

この図から解るように、搬送ベルト54の製造工程で生
じる厚みムラおよび駆動ローラ55の真円度ムラにより、
搬送ベルト54が１周する間に通常の基準搬送速度V₀より
もプラス側（加速）およびマイナス側（減速）に速度が
シフトする。この結果、レジストローラ52からカット紙
51が搬送されてから、各記録ヘッド66〜63間に到達する
時間がばらつき、各記録ヘッド66〜63の書込みタイミン
グが微妙にずれてレジストレーションが一致しなくな
る。特に、カラー画像の場合には、極小の色ずれが発生
しても色のにじみが発生し、カラー画像品位を著しく低
下させてしまう重大な問題点があった。

この発明は、上記問題点を解消するためになされたも
ので、記録媒体を搬送する無端移動体の移動速度に応じ
て発生されるパルスを計数し、この計数出力と所定値と
の比較結果に基づいて、前記無端移動体により搬送され
る記録媒体上にそれぞれ異なる色の画像を記録する複数
の記録手段それぞれの記録タイミングをライン毎に制御
することにより、無端移動体の移動速度が変動した場合
であっても、各記録手段で記録される各ラインの画像を
所定の基準位置に精度よく合わせることができ、画像先
端から画像後端まで色ずれのない均一で高品位な多色画
像を形成することができる画像記録装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る画像記録装置は、記録媒体を搬送する
無端移動体と、前記無端移動体により搬送される記録媒
体上にそれぞれ異なる色の画像を記録する複数の記録手
段と、前記無端移動体の移動速度に応じたパルスを発生
する速度検出手段と、前記速度検出手段により出力され
たパルスを計数する計数手段と、前記計数手段の計数出
力を所定値と比較し、この比較結果に基づいて前記複数
数の記録手段それぞれの記録タイミングをライン毎に制
御する制御手段とを備えるものである。

また、前記無端移動体は第１の位置から前記複数の記
録手段を介して第２の位置に前記記録媒体を搬送し、前
記速度検出手段は前記複数の記録手段のうち最上流側の
記録手段よりも上流側に設けられたものである。

さらに、前記速度検出手段はそれぞれ同質同径の媒体
で構成され、前記無端移動体を上下から挟持しながら回
転する一対のローラを有するものである。

〔作用〕

この発明においては、速度検出手段が記録媒体を搬送
する無端移動体の移動速度に応じたパルスを発生し、計
数手段が前記速度検出手段より出力されたパルスを計数
し、制御手段が前記計数手段の計数出力を所定値と比較
し、この比較結果に基づいて前記無端移動体により搬送
される記録媒体上にそれぞれ異なる色の画像を記録する
複数の記録手段それぞれの記録タイミングをライン毎に
制御して、無端移動体の移動速度が画像形成中に変動し
た場合であっても、各記録手段で記録される各ラインの
画像を所定の基準位置に精度よく合わせることができ、
画像先端から画像後端まで色ずれのない均一で高品位な
多色画像を形成することを可能とする。

また、複数の記録手段のうち最上流側の記録手段より
も上流側に設けられた速度検出手段が、第１の位置から
前記複数の記録手段を介して第２の位置に前記記録媒体
を搬送する無端移動体の移動速度に応じたパルスを発生
し、前記複数の記憶手段通過時の記録媒体の搬送に影響
を与えることなく、変動する無端移動体の移動速度に応
じたパルスを発生することが可能となる。

さらに、それぞれ同質同径の媒体で構成され前記無端
移動体を上下から挟持しながら回転する一対のローラを
有する速度検出手段が、記録媒体を搬送する無端移動体
の移動速度に応じたパルスを発生して、それぞれ同質同
径の媒体で構成される一対のローラにより無端移動体を
上下から挟持させてローラの押圧を無端移動体に均等化
して加えることにより前記無端移動体の曲率差の発生を
抑え、変動する無端移動体の移動速度に応じたパルスを
発生する際、前記無端移動体の曲率差に起因するパルス
発生誤差を極めて少なくすることが可能となる。

〔実施例〕

第１図（ａ）はこの発明の一実施例を示すレジストレ
ーション補正装置の構成を説明する制御構成ブロック図
であり、第７図と同一のものには同一の符号を付してあ
る。

この図において、１は速度検出器で、例えばピックア
ップローラ1aとロータリエンコーダおよび圧接ローラ1b
から構成され、例えばピックアップローラ1aに連動する
ロータリエンコーダからのパルス（回転速度信号）をモ
ニタしてその位相から速度状態を制御部２が認知する。
なお、速度検出器１は、光学的な光センサで構成しても
良い。さらに、速度検出器１は、カット紙51の搬送の妨
げとならないように、搬送ベルト54の側端部に配置され
る。

制御部２は、この発明のタイミング調整手段を兼ねて
おり、速度検出器１が搬送手段となる搬送ベルト54の搬
送速度状態を検出すると、その出力から搬送ベルト54の
搬送速度状態を把握し、例えば搬送速度が通常の基準搬
送速度V₀よりも超過したと認知した場合は、記録ヘッド
66〜63の画像記録タイミングを後述するようピックアッ
プローラ1aの検知誤差を考慮して補正しながら早め、ま
た搬送速度が通常の基準搬送速度V₀よりも低下したと認
知した場合は、記録ヘッド66〜63の画像記録タイミング
を後述するようピックアップローラ1aの検知誤差を考慮
して補正しながら遅め、搬送ベルト54の速度ムラを相殺
し、実質的に正規の画像記録タイミングでカット紙51の
画像記録を開始し、各色画像のレジストレーションを一
致させる。すなわち、速度検出ローラを構成するピック
アップローラ1aが搬送ベルト54の搬送速度を検出してタ
イミング調整手段を構成する制御部２に搬送速度の超過
または低下を出力する。これを受けて、制御部２が検出
された搬送速度を速度検出ローラ固有の誤差成分に基づ
きながら補正した後、各記録ヘッド66〜63に設定された
通常の画像記録タイミングを調整し、搬送ベルト54の速
度ムラを相殺したタイミングでカット紙51に対して各色
画像データに基づく画像の記録を開始する。

その際、各記録ヘッド66〜63の画像記録開始位置間隔
をピックアップローラ1aの外周長とし、ピックアップロ
ーラ1aの固有の検出誤差成分を相殺するタイミングでカ
ット紙51に対して各色画像データに基づく画像の記録を
開始させることを可能とする。

なお、上記ピックアップローラ1aと圧接ローラ1bとに
より一対の検出ローラを構成し、例えば第１図（ｂ），
（ｃ）に示されるように、ピックアップローラ1aと圧接
ローラ1bを同質同径の媒体で構成するか、または剛体と
なる所定の強度を有する金属ローラで構成させる。これ
により、例えば第１図（ｄ）に示すように異質の媒体で
ピックアップローラ1aと圧接ローラ1bを構成すると、搬
送ベルト54に曲率が発生し、検出誤差を発生する。

すなわち、ピックアップローラ1aを金属ローラで、圧
接ローラ1bを硬度40度程度のゴムローラで構成すると、
第１図（ｄ）に示すように、搬送ベルト54の表面に接す
るピックアップローラ1aは搬送ベルト54の移動とともに
回転するが、圧接ローラ1bの弾性により搬送ベルト54は
ピックアップローラ1aに僅かではあるが巻き付く状態と
なり、搬送ベルト54の厚さ方向の中心近傍は両脇平面部
分と同じ速度となるが、ピックアップローラ1aと接する
面側はやや速度が遅くなる。この状態が安定的に保持さ
れるのであれば、それを見込んで検知速度を補正すれば
正確な速度検知が実行できる。

しかしながら、搬送ベルト54に加わる負荷変動等でピ
ックアップローラ1aの巻き付き具合が変わると、搬送ベ
ルト54の搬送速度が一定であっても検知する値が変動し
て検知誤差となる。つまり、外乱により検出精度が悪化
してしまう。

また、ピックアップローラ1aと圧接ローラ1bとの配置
上下関係（第１図（ｄ）参照）を入れ換えて、カット紙
51通過域にまたがって幅の広いローラ対を用いることが
可能となり、搬送ベルト54の部分的な傷や厚さむらの影
響を除去できるが、カット紙51がピックアップローラ1a
と圧接ローラ1bとの間を通過する場合と、そうでない場
合と搬送ベルト54に微妙な曲率の差が発生し、速度検知
誤差が生ずるおそれがある。

これに反して、第１図（ｂ）に示すようにピックアッ
プローラ1aと圧接ローラ1bとを構成することにより、搬
送ベルト54の搬送方向に直交する方向に搬送ベルト54を
上下から挟持接触させると、その押圧が検出ローラとな
るピックアップローラ1aと圧接ローラ1bとに均等化して
加わり、搬送ベルト54に曲率が生じることなく搬送方向
に平行搬送させることが可能となる。

さらに、第１図（ｃ）に示すように、同質同径の金属
ローラでピックアップローラ1aと圧接ローラ1bとを構成
することにより、搬送ベルト54の搬送方向に直交する方
向に搬送ベルト54を上下から挟持接触させると、搬送ベ
ルト54に曲率が生じることなく搬送方向に平行搬送させ
ることが可能となる。

第２図，第３図は、第１図（ａ）に示した記録ヘッド
66〜63の構成を説明する断面図およびそのインク吐出原
理説明図であり、例えばバブルジェット型の記録ヘッド
の場合を示してある。

これらの図において、11はヘッド本体で、記録用イン
ク12に対して発熱体13より入力された電気エネルギーに
応じて熱を加える。14は気泡である。

記録用インク12に対して発熱体13より入力された電気
エネルギーに応じた熱が与えられると、吐出口15に気泡
14が発生し、この気泡14により吐出口16よりインク滴17
が記録媒体面に吐出される。

なお、この実施例では、印字解像度、例えば400DPIに
基づき、A4短手方向にフルラインとなるようにヘッド本
体11が１列に配列され、主走査方向に対して3360個のド
ット印字が可能となっている。

次に、第４図および第５図を参照しながら第１図
（ａ）に示した各記録ヘッド63〜66の記録開始タイミン
グ調整処理動作について説明する。

第４図は、第２図に示したヘッド本体11からなるバブ
ルジェット記録ヘッドの駆動回路図であり、13−１〜13
−Ｎは発熱体で、3360ドット分個別にあり、一端がヒー
タ電源HVにそれぞれ接続され、他方がスイッチングトラ
ンジスタTR1〜TRNのコレクタ側に接続されている。スイ
ッチングトランジスタTR1〜TRNのベース側はアンドゲー
トG1〜GNの出力が入力される。アンドゲートG1〜GNは、
ヒートパルスHPとラッチ回路22−１〜22−Ｎのラッチ出
力とのアンドを取り、そのアンド出力によりスイッチン
グトランジスタTR1〜TRNをオン／オフ制御する。

21−１〜21−Ｎはシフトレジスタで、各画像バッファ
58〜61に記憶された１ライン分、すなわち3360ドット分
のデータＤをデータクロックDCLKに同期しながら順次転
送する。なお、ラッチ回路22−１〜22−Ｎは、ラッチパ
ルスLPに同期してシフトレジスタ21−１〜21−Ｎに転送
されたデータＤをラッチアップする。

第５図は、第４図の動作を説明するタイミングチャー
トであり、第４図と同一のものには同一の符号を付して
ある。

制御部２からメモリ制御線70を介して発生されるスタ
ート信号79により、画像バッファ61からデータＤが読み
出されると、このデータＤがデータ線77を介して記録ヘ
ッド66に組み込まれたシフトレジスタ（例えばLS164）2
1−１〜21−Ｎに入力され、順次１走査分、すなわち336
0個のドット分のデータＤが転送される。そして、１走
査分のデータＤを転送し終えると、制御部２より記録制
御線78を介してラッチパルスLPが入力され、同様に記録
ヘッド66に組み込まれたラッチ回路（例えばLS374）22
−１〜22−Ｎにラッチされる。

そして、制御部２では、内部カウンタでカウントして
いるラインクロックLCLKに対して、各走査線毎の速度変
動量を補正したタイミングでヒートパルスHPを記録制御
線78を介して記録ヘッド66に入力する（この実施例にお
いては、第５図に示されるように、ラインクロックLCLK
が立ち上がってから調整時間t1,t2,t3経過後ヒートパル
スHPが出力される）。

これにより、記録ヘッド66に組み込まれたアンドゲー
トG1〜GNが作動して、そのアンド出力で後段のスイッチ
ングトランジスタTR1〜TRNをON/OFFさせ、印字すべきド
ットの発熱体13−１〜13−Ｎを選択的に通電して画像記
録を実行する。

以上は、上記速度検出器１のピックアップローラ1a等
に誤差が発生しないことを前提としているが、実際には
ピックアップローラ1aの偏芯等により検出誤差を生ず
る。

そこで、ピックアップローラ1aの偏芯等により検出誤
差を相殺するタイミングを考慮して、ヒートパルスHPの
出力タイミングをさらに調整する。

第６図は、第５図に示したヒートパルスHPの出力タイ
ミングを制御する制御部２の周辺の要部構成を示すブロ
ック図で、第１図と同一のものには同一符号を付してあ
る。

図において、31はタイミングカウンタで、速度検出器
１から出力される１ライン当たりのパルス数41をカウン
トする。

32は固定値出力部で、ピックアップローラ1aの偏芯が
ないと仮定した場合の、１ライン当たりのパルス数PA
（固定値）をコンパレータ33の入力ポートＡに出力す
る。コンパレータ33は入力ポートＡに入力されるパルス
数PAとタイミングカウンタ31からカウントアップされる
カウント値PBとが一致する場合にヒートパルスHPを出力
する。このヒートパルスHPによりインバータ34が作動し
てタイミングカウンタ31の内容をクリアする。

これにより、ピックアップローラ1aの偏芯があって、
検知した速度に誤差が生じても、その誤差成分を相殺す
るタインミングでヒートパルスHPを出力可能となる。ま
た、記録ヘッド66〜63の記録開始位置間隔（記録ヘッド
66〜63の配置間隔）は、第１図（ａ）に示すようにピッ
クアップローラ1aの外周長に一致させているので、ピッ
クアップローラ1aの１回転により、カット紙51の記録開
始位置は、次の記録開始位置に搬送されることとなり、
それ以後同様に補正がかかったタイミングでヒートパル
スHPが記録ヘッド66〜63に印加することとなる。

また、上記実施例ではバルブジェットプリンタにこの
発明を適用する場合について説明したが、その他のプリ
ンタ装置、例えばフルラインサーマルヘッドまたは電子
写真用のドラムを複数個配設した構成の装置にも容易に
適用することができる。

さらに、上記実施例では、第４図で3360個のドットを
一斉に駆動させる場合について説明したが、一般には電
源等の事情によりいくつかに分割（例えば64個ずつ）し
て駆動することとなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、速度検出手
段が記録媒体を搬送する無端移動体の移動速度に応じた
パルスを発生し、計数手段が前記速度検出手段より出力
されたパルスを計数し、制御手段が前記計数手段の計数
出力を所定値と比較し、この比較結果に基づいて前記無
端移動体により搬送される記録媒体上にそれぞれ異なる
色の画像を記録する複数の記録手段それぞれの記録タイ
ミングをライン毎に制御するので、無端移動体の移動速
度が画像形成中に変動した場合であっても、各記録手段
で記録される各ラインの画像を所定の基準位置に精度よ
く合わせることができ、画像先端から画像後端まで色ず
れのない均一で高品位な多色画像を形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例を示すレジストレー
ション補正装置の構成を説明する制御構成ブロック図、
第１図（ｂ）〜（ｄ）は、第１図（ａ）に示した検出ロ
ーラの構成を説明する要部断面図、第２図，第３図は、
第１図（ａ）に示した記録ヘッドの構成を説明する断面
図およびそのインク吐出原理説明図、第４図は、第２図
に示したヘッド本体からなるバブルジェット記録ヘッド
の駆動回路図、第５図は、第４図の動作を説明するタイ
ミングチャート、第６図は、第５図に示したヒートパル
スの出力タイミングを説明するブロック図、第７図は従
来の記録装置の搬送制御機構を説明する制御構成図、第
８図は搬送ベルトの速度ムラ特性を説明する特性図であ
る。図中、１は速度検出器、２は制御部、51はカット紙、52
はレジストローラ、54は搬送ベルト、63〜66は記録ヘッ
ドである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者綿谷雅文東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者谷中俊之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者高宮誠東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者山本恒介東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開昭63−29770（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−145865（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−242964（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−63145（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−192073（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−75267（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/21 B41J 2/525 G03G 15/01

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体を搬送する無端移動体と、前記無端移動体により搬送される記録媒体上にそれぞれ
異なる色の画像を記録する複数の記録手段と、前記無端移動体の移動速度に応じたパルスを発生する速
度検出手段と、前記速度検出手段により出力されたパルスを計数する計
数手段と、前記計数手段の計数出力を所定値と比較し、この比較結
果に基づいて前記複数の記録手段それぞれの記録タイミ
ングをライン毎に制御する制御手段とを備えることを特
徴とする画像記録装置。
【請求項２】前記無端移動体は第１の位置から前記複数
の記録手段を介して第２の位置に前記記録媒体を搬送
し、前記速度検出手段は前記複数の記録手段のうち最上
流側の記録手段よりも上流側に設けられていることを特
徴とする請求項（１）記載の画像記録装置。
【請求項３】前記速度検出手段はそれぞれ同質同径の媒
体で構成され、前記無端移動体を上下から挟持しながら
回転する一対のローラを有することを特徴とする請求項
（１）記載の画像記録装置。