JPH02311086A

JPH02311086A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH02311086A
Application number: JP1131291A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Takahashi; 高橋　美彦; Hidejiro Kadowaki; 門脇　秀次郎; Takeshi Doi; 健土井; Masafumi Wataya; 雅文綿谷; Toshiyuki Yanaka; 俊之谷中; Makoto Takamiya; 誠高宮; Tsunesuke Yamamoto; 恒介山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1990-12-26
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JP2918905B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、複数の記録ヘッドより搬送される記録媒体
に画像／文字を記録する記録装置に係り、特に各記録ヘ
ッドの書出し位置を補正するレジストレーション補正装
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６動させながらキャリジ搭載
の記録ヘッドにより記録が行なわれるとともに、キャリ
ッジの６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６
２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５
４に吸着されて搬送される。これに並行して、制御部６
２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。

Ｃ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、■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Ｖ
ｏ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、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、記録媒体を搬送する搬送ベルトの搬送速度を一対
の検出ローラに連動するエンコーダからの回転速度信号
をモニタして各記録媒体の書込みタイミングを調整する
ことにより、記録媒体の搬送速度ムラに起因する書込み
タイミングずれを相殺して、各記録手段のレジストレー
ションを常に一致させることができるレジストレーショ
ン補正装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るレジストレーション補正装置は、搬送ベ
ルトの搬送方向に直交する方向に上下から挟持接触しな
がら回転する一対の検出ローラと、この検出ローラの回
転に連動して回転速度信号を発生するエンコーダと、こ
のエンコーダから出力される回転速度信号をモニタしな
がら各記録手段の画像記録タイミングを調整するタイミ
ング調整手段とを設けたものである。

また、一対の検出ローラを同質同径の媒体で構成したも
のである。

さらに、一対の検出ローラを所定の強度を有する金属ロ
ーラで構成したものである。

〔作用〕

この発明においては、搬送ベルトが回転手段の回転力に
応じて搬送を開始すると、搬送ベルトの搬送方向に直交
する方向に上下から挟持接触しながら回転する一対の検
出ローラも応動して回転を開始する。この回転により検
出ローラに連動して回転速度信号を発生するエンコーダ
から回転速度信号をタイミング調整手段に出力する。

そして、タイミング調整手段が回転速度信号をモニタし
ながら各記録手段の画像記録タイミングを調整する。

また、同質同径の媒体で構成された一対の検出ローラに
より、搬送ベルトの搬送方向に直交する方向に搬送ベル
トを上下から挟持接触させるとその押圧が検出ローラに
均等化して加わり、搬送ベルト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、同質同径の金属ローラで構成された一対の検出
ローラにより、搬送ベルトの搬送方向に直交する方向に
搬送ベルトを上下から挟持接触させると、搬送ベルトに
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。

〔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８図と同一のものには同一の符号を付しである
。

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１
ｂ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ｖｏ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１
ａ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
レジストレージ目ンを一致させる。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を同質問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７ａ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、
そうでない場合とで搬送ベルト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（ｄ）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６
６〜６３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
ドの場合を示しである。

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より人力された電
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４００ＤＰ
Ｉに基づき、Ａ４短手力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３
３６０個のドツ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ドツト分個別にあり、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ＴＲＩ〜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ＴＲＩ〜ＴＲＮのベース側は
アントゲ−）−Ｇｌ〜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２
２−１〜２２−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ＴＲＩ〜Ｔ
ＲＮ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３３６
０ドツト分のデータ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２２−１〜２
２−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であ
る。

制御部２からメモリ制御線７ｏ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）２１−１〜２１−Ｎに入力され、順次１走
査分、すなわち３３６０個のドツト分のデータ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Ｌ
Ｐ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ＬＳ　３７４）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に人力する（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ｔｌ、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ＴＲＩ〜ＴＲＮをＯＮ１０　Ｆ　
Ｆさせ、印字すべきドツトの発熱体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１．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
ミングを説明するブロック図であり、第１図と同一のも
のには同一の符号を付しである。

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Ｐ
Ａ（固定値）をコンパレータ３３の人力ボートＡに出力
する。コンパレータ３３は入力ボートＡに入力されるパ
ルス数ＰＡとタイミングカウンタ３１からカウントアツ
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）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、上記実施例ではバブル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個のドツト
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、この発明は搬送ベルトの搬送方向
に直交する方向に上下から挟持接触しながら回転する一
対の検出ローラと、この検出ローラの回転に連動して回
転速度信号を発生するエンコーダと、このエンコーダか
ら出力される回転速度信号をモニタしながら各記録手段
の画像記録タイミングを調整するタイミング調整手段と
を設けたので、記録媒体の搬送手段の速度変動量に基づ
いて副走査方向の記録開始タイミングを調整する際に、
速度検出ローラ固有の検知誤差を相殺したタイミングで
各記録手段の画像記録を開始できる。

また、一対の検出ローラを同質問径の媒体で構成したの
で、搬送ベルトを挟持する際の弾性が均等化し、搬送ベ
ルトの接触域での曲率発生がなくなり、搬送ベルトを搬
送方向に並行搬送できる。従って、搬送ベルトの搬送速
度検知誤差が極めて少なくなる。

さらに、一対の検出ローラを所定の強度を有する金属ロ
ーラで構成したので、搬送ベルトを挟持する接触域での
曲率発生がなくなり、搬送ベルトを搬送方向に並行搬送
できる。従って、精度良く搬送ベルトの搬送速度を検知
できるようになり、常に各色画像のレジストレーション
を精度良く一致させることが可能となり、鮮明な高品位
カラー画像を出力できる優れた効果を奏する。

【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。第　１　図（ａ）りよｔｔ）：に畳へラド第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）各色画像データに基づいて記録媒体に画像を記録
する複数の記録手段と、これらの記録手段に記録媒体を
搬送する搬送ベルトと、この搬送ベルトに回転力を伝達
する回転手段とを有し、順次各記録手段が搬送される記
録媒体に色画像を重畳印字する記録装置において、前記
搬送ベルトの搬送方向に直交する方向に上下から挟持接
触しながら回転する一対の検出ローラと、この検出ロー
ラの回転に連動して回転速度信号を発生するエンコーダ
と、このエンコーダから出力される回転信号をモニタし
ながら各記録手段の画像記録タイミングを調整するタイ
ミング調整手段とを具備したことを特徴とするレジスト
レーション補正装置。
（２）一対の検出ローラを同質同径の媒体で構成したこ
とを特徴とする請求校（１）記載のレジストレーション
補正装置。
（３）一対の検出ローラを所定の強度を有する金属ロー
ラで構成したことを特徴とする請求校（１）記載のレジ
ストレーション補正装置。