JPH09248922A

JPH09248922A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH09248922A
Application number: JP9697296A
Authority: JP
Inventors: Seiji Yamada; 征史山田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-04-18
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】色ズレを低減して画質を向上するための構成
が複雑であったり、キャリッジの大型化を招いている。【解決手段】印字タイミング補正回路４２から補正関
数に基づいて所定のタイミングで印字タイミング信号Ｙ
ｔ，Ｍｔ，Ｃｔ，Ｂｋｔをゲート回路４３〜４６に出力
することによって、各記録ヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５
Ｋからのインク噴射タイミングを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に関し、特にキャリッジを移動させる主走査駆動モ
ータにステッピングモータを用いて開ループで制御する
インクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットヘッドを用いて画像を記
録するプリンタ、ファクシミリ、コピー等のインクジェ
ット記録装置は、インク滴を吐出するための複数のノズ
ルからノズル列と、各ノズルに対応して設けた電気機械
変換素子や発熱抵抗体などのアクチュエータとを備えた
インクジェットヘッドを記録ヘッドに用いて、記録信号
に応じてノズルからインク滴を記録媒体（インク滴が付
着するもの）に吐出することによって、高速、高解像
度、高品質の記録を行なうものである。

【０００３】このようなインクジェット記録装置におい
て、記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に移
動させる方式として、ＤＣモータを閉ループで制御する
方式と、ステッピングモータ及びタイミングベルト等を
用いて開ループで制御する方式とがあるが、一般的には
構成が簡単でコストも廉価な後者の開ループ制御の方式
が採用されている。

【０００４】ところが、ステッピングモータを用いた開
ループ制御の場合にはキャリッジの速度変動が不可避的
に発生するという問題がある。すなわち、この方式で
は、ステッピングモータの回転をキャリッジの直線移動
に伝達変換するために、キャリッジを案内する案内機構
と、ステッピングモータと、このステッピングモータに
取付けた駆動プーリと、アイドラプーリと、これらの駆
動プーリとアイドラプーリとの間に架けたベルト又はワ
イヤとからなる主走査機構を備える。

【０００５】ここで、ステッピングモータのパルスレー
トを一定にして駆動したとき、モータ自身は定速で回転
運動を行うが、駆動プーリのピッチ円に振れがあると、
駆動プーリのピッチ円周上の周速度に変動が発生して、
その結果キャリッジの移動速度に速度変動が発生する。
この場合、駆動プーリが程度の差はあってもその回転軸
が偏心していることや非真円であることは製造上の理由
等から避けることができないため、キャリッジの速度変
動も避けることができないのである。

【０００６】このようにして発生するキャリッジの速度
変動が許容値を越えると記録ムラを生じさせることにな
る。この記録ムラは記録ヘッドが１個であるモノクロ用
記録装置では大きな問題とならないが、イエロー、マゼ
ンタ、シアン及びブラックの各インクを噴射するための
複数の記録ヘッドを備えて各色を重ね合わせてカラー印
字を行うカラー用記録装置においては、記録ムラが色ズ
レとなって現れて画像品質が低下することになる。

【０００７】そこで、従来のインクジェット記録装置と
して、色ズレを低減するために、例えば特開平３−２４
６０５９号公報に記載されているように、複数の記録ヘ
ッドの各々の記録素子間の距離を駆動プーリの１回転に
よる複数の記録ヘッドの移動量にほぼ等しいか、または
その移動量の整数倍としたものがある。また、特開平６
−９１８９６号公報に記載されているように、駆動プー
リの自然数回回転する間を１周期とし、１画素ごとの記
録ヘッドの位置ずれを補正する１周期分に値する補正値
に基づいてノズルからインクを噴射するための吐出信号
の出力間隔を変化させるようにしたものがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
記録ヘッドのノズル列間の幅を駆動プーリのピッチ円周
の長さの整数倍として、記録ヘッドの印写タイミングを
駆動プーリの回転周期に同期させて、駆動プーリの振れ
による色ズレを低減させる記録装置にあっては、キャリ
ッジが大型化する。

【０００９】すなわち、一般的に、駆動プーリの直径は
タイミングベルトの寿命を考慮すれば最低１０mmは必要
であり、このとき駆動プーリの周長は約３０mmとなる
が、カラー印字を行うために４個の記録ヘッドを搭載す
ると、両端の記録ヘッドのノズル列間の距離は最低でも
３０mm×３＝９０mmとなり、キャリッジがかなり大型に
なってしまう。このようにキャリッジが大型化すると、
ステッピングモータとして駆動トルクの大きなものを使
用しなければならなくなり、あるいは記録装置によって
は寸法制限上搭載することができなくなる。

【００１０】また、駆動プーリの振れに対応して記録ヘ
ッドからのインク滴の吐出タイミングを変化させること
で記録ヘッド間の位置ずれを低減させる記録装置にあっ
ては、各記録ヘッド毎にインク吐出タイミングを補正し
なければならず、システムが複雑になる。

【００１１】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、簡単な構成で色ズレを低減して画質を向上するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１のインクジェット記録装置は、複数のノズ
ルからなるノズル列を有する複数の記録ヘッドを主走査
方向に並べて搭載したキャリッジと、このキャリッジを
主走査方向に移動させるための、案内機構と、ステッピ
ングモータと、このステッピングモータに取付けた駆動
プーリと、アイドラプーリと、これら駆動プーリとアイ
ドラプーリとの間に架けたベルト又はワイヤとを有し、
前記ステッピングモータを開ループで制御して前記キャ
リッジを主走査方向に移動させるインクジェット記録装
置において、前記駆動プーリの振れによる前記キャリッ
ジの速度変動に応じて前記記録ヘッドのインク噴射タイ
ミングを補正する手段を備えた。

【００１３】請求項２のインクジェット記録装置は、上
記請求項１のインクジェット記録装置において、隣接す
る前記記録ヘッドのノズル列間の幅を前記駆動プーリの
ピッチ円の一周の長さのｎ／２倍（ｎは自然数）とし
た。

【００１４】請求項３のインクジェット記録装置は、上
記請求項１又は２のインクジェット記録装置において、
４個の記録ヘッドを有し、各記録ヘッドのノズル列間の
幅が前記駆動プーリのピッチ円の一周の長さの１／２倍
である構成とした。

【００１５】請求項４のインクジェット記録装置は、上
記請求項３のインクジェット記録装置において、前記４
個の記録ヘッドがそれぞれイエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックの各色のインクを噴射する構成とした。

【００１６】請求項５のインクジェット記録装置は、複
数のノズルからなるノズル列を有する複数の記録ヘッド
を主走査方向に並べて搭載したキャリッジと、このキャ
リッジを主走査方向に移動させるための、案内機構と、
ステッピングモータと、このステッピングモータに取付
けた駆動プーリと、アイドラプーリと、これら駆動プー
リとアイドラプーリとの間に架けたベルト又はワイヤと
を有し、前記ステッピングモータを開ループで制御して
前記キャリッジを主走査方向に移動させるインクジェッ
ト記録装置において、前記駆動プーリの振れによる前記
キャリッジの速度変動に対応して前記ステッピングモー
タのパルスレートを変化させる手段を備えた。

【００１７】請求項６のインクジェット記録装置は、上
記請求項１又は５のインクジェット記録装置において、
片方向印字のときの印字方向を前記アイドラプーリ側か
ら駆動プーリ側へ向かう方向にした構成とした。

【００１８】請求項７のインクジェット記録装置は、上
記請求項１乃至４のいずれかのインクジェット記録装置
において、片方向印字のときの印字方向を前記アイドラ
プーリ側から駆動プーリ側へ向かう方向にし、前記キャ
リッジが前記駆動プーリとアイドラプーリとの中間位置
から前記駆動プーリ側へ定速で移動しているときにのみ
前記インク噴射タイミングの補正を行う構成とした。

【００１９】請求項８のインクジェット記録装置は、上
記請求項５のインクジェット記録装置において、片方向
印字のときの印字方向を前記アイドラプーリ側から駆動
プーリ側へ向かう方向にし、前記キャリッジが前記駆動
プーリとアイドラプーリとの中間位置から前記駆動プー
リ側へ定速で移動しているときにのみ前記パルスレート
の補正を行う構成とした。

【００２０】請求項９のインクジェット記録装置は、上
記請求項１乃至４のいずれかのインクジェット記録装置
において、双方向印字のときに、前記キャリッジが前記
アイドラプーリ側から前記駆動プーリ側へ向かう方向の
印字時で且つ前記駆動プーリとアイドラプーリとの中間
位置から前記駆動プーリ側へ定速で移動しているときに
のみ前記インク噴射タイミングの補正を行う構成とし
た。

【００２１】請求項１０のインクジェット記録装置は、
上記請求項５のインクジェット記録装置において、双方
向印字のときに、前記キャリッジが前記アイドラプーリ
側から前記駆動プーリ側へ向かう方向の印字時で且つ前
記駆動プーリとアイドラプーリとの中間位置から前記駆
動プーリ側へ定速で移動しているときにのみ前記パルス
レートの補正を行う構成とした。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明を適用したイン
クジェット記録装置の機構部の要部概略斜視図、図２は
同記録装置のキャリッジの下方から見た概略平面図であ
る。

【００２３】このインクジェット記録装置は、フロント
ガイド１及びガイドシャフト２にキャリッジ４を摺動自
在に搭載し、図２に示すようにキャリッジ４の下面に、
それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）のインクを吐出する複数の
ノズルからなるノズル列６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを有す
るインクジェットヘッドからなる４個の記録ヘッド５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを取付けると共に、上面に記録ヘ
ッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ用のインクカートリッジ７
Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋを着脱自在に備えている。

【００２４】そして、図示しないステーにステッピング
モータからなる主走査駆動モータ８を取付けて、この主
走査駆動モータ８の回転軸に駆動プーリ（駆動タイミン
グプーリ）９を取付け、この駆動プーリ９とアイドラプ
ーリ１０との間にタイミングベルト１１を張装し、前記
キャリッジ４をこのタイミングベルト１１に固定して、
主走査駆動モータ８を回転駆動することでキャリッジ４
を図１の矢示Ａ方向（主走査方向）に走査すると共に、
図示しない副走査機構によって用紙１２を矢示Ｂ方向
（副走査方向）に搬送して、記録ヘッド５Ｙ，５Ｍ，５
Ｃ，５Ｋのノズル列６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋのノズルか
らインク滴を噴射させることによって、用紙１２上に所
要の画像を記録する。

【００２５】次に、このインクジェット記録装置の制御
部について図３を参照して説明する。この制御部は、こ
の記録装置全体の制御を司るＣＰＵ（中央処理装置）２
０、ＲＯＭ２１及びＲＡＭ２２からなるマイクロコンピ
ュータと、入出力ポート（ＰＩＯ）２３と、入力バッフ
ァ２４と、キャラクタジェネレータ２５と、改行カウン
タ２６と、ダイレクトメモリアクセスコントローラ（Ｄ
ＭＡＣ）２７と、データメモリ２８と、入出力ポート
（ＰＩＯ）２９と、記録ヘッド５Ｙ、５Ｍ、、５Ｃ、５
Ｋを駆動する複数のドライバ３０と、主走査駆動モータ
８及び副走査駆動モータ３２を各々駆動制御するドライ
バ３１等とからなる。

【００２６】入出力ポート２３には、用紙の始端、終端
を検知する紙有無センサからの検知信号、オペレーショ
ンパネルからの各種指定信号、セントロニクスＩ／Ｆを
介して受信するホスト側からの印字データ、キャリッジ
のホームポジションを検知するホームポジションセンサ
等の各種センサからの信号等が入力される。入力バッフ
ァ２４は、入出力ポート２３を介して受信するホスト側
からの印字データを蓄積する。

【００２７】キャラクタジェネレータ２５は、コードデ
ータで受信した印字データをイメージデータに変換す
る。改行カウンタ２６は、改行数をカウントする。ＤＭ
ＡＣ２７は、入力バッファ２４の蓄積している印字デー
タがコードデータのときにキャラクタジェネレータ２５
でイメージデータに変換させて、データメモリ２８に転
送させる等の処理をする。データメモリ２８からは所要
のタイミングでドライバ３０を介してイメージデータを
記録ヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに駆動パルスとして
送出する。

【００２８】次に、このインクジェット記録装置の制御
部の内の印字タイミング制御に係わる部分について図４
を参照して説明する。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用データメモリ
３３〜３６には、それぞれ各記録ヘッド５Ｙ，５Ｍ，５
Ｃ，５Ｋの印字データ（イメージデータ）が複数個格納
され、印字データアドレスに格納されるアドレスカウン
タ３７〜４０からのアドレスデータに対応したアドレス
のイメージデータが読出される。

【００２９】そこで、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用データメモリ
３３〜３６から読出したイメージデータによってインク
ジェットヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを駆動するタイ
ミング（インク噴射タイミング）を制御するために印字
タイミング補正回路４２及びゲート回路４３〜４６を設
けている。

【００３０】印字タイミング補正回路４２は、前記アド
レスカウンタ３３〜３６に対してシフトクロックＹCL
K，ＭCLK，ＣCLK，ＢｋCLKを出力すると共に、予め定め
た補正関数に基づいて印字タイミング信号Ｙｔ，Ｍｔ，
Ｃｔ，Ｂｋｔをゲート回路４３〜４６に出力する。

【００３１】ゲート回路４３〜４６は、印字タイミング
補正回路４２からの印字タイミング信号Ｙｔ，Ｍｔ，Ｃ
ｔ，Ｂｋｔが入力されているときに開状態になって、
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用データメモリ３３〜３６から読出さ
れた印字データを各インクジェットヘッド５Ｙ，５Ｍ，
５Ｃ，５Ｋを駆動するヘッドドライバ４８〜５１に送出
する。なお、ゲート回路４３〜４６及びヘッドドライバ
４８〜５１は、インクジェットヘッド５Ｙ，５Ｍ，５
Ｃ，５Ｋのノズル数に応じた個数だけ設けている。

【００３２】以上のように構成したインクジェット記録
装置の作用について図５以降をも参照して説明する。前
述したように駆動プーリ９の偏心や非真円性によってキ
ャリッジ４の移動速度に速度変動が発生するが、この場
合、実際には駆動プーリ９の非真円性よりもステッピン
グモータ（主走査駆動モータ８）の回転軸からの偏心の
方が回転軸に対する振れの寄与率が大きい。

【００３３】ここで、図５に示すように、駆動プーリ９
の直径がＤ、ステッピングモータの回転軸からの偏心量
がΔであるとき、ステッピングモータが各速度ωで回転
しているとすると、同図において駆動プーリ９の右側で
は回転速度が（Ｄ／２＋Δ）ωであり、同じく左側では
（Ｄ／２−Δ）ωとなる。したがって、時間ｔのときの
駆動プーリ９の回転角θ＝０の位置で駆動プーリ９とタ
イミングベルト１１が噛み合っていた場合、時間ｔにお
けるキャリッジ４の速度νは、式(1)で表わされる。

【００３４】

【数１】

【００３５】したがって、キャリッジ４の理想位置に対
する実際の位置の位置ズレは、式(1)を積分して線形の
成分を削除することにより、式(2)で表わされることに
なる。つまり、キャリッジ４の実際位置の理想位置から
の位置ズレは、図６に示すように駆動プーリ９の１回転
の周期で、振幅がΔのサインカーブとなる。

【００３６】

【数２】

【００３７】この位置ズレは記録ヘッドが１個である場
合や１色しか印字しないような場合には、認識され難
く、実用上は大きな問題とはならないが、複数の色を重
ね合わせてカラー印字を行う場合には位置ズレ（色ズ
レ）として認識されることになる。すなわち、例えば図
２の各記録ヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの各ノズル列
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋのうちの相隣合う２つのノズル
列の一方を「ノズル列Ａ」、他方を「ノズル列Ｂ」とす
るとき、ノズル列Ａとノズル列Ｂにより印写されるドッ
トの位置ずれは、図７に示すようになって、色ズレとし
て認識され得る。

【００３８】そこで、この場合、例えばノズル列Ａのド
ット位置を基準位置として、ノズル列Ｂのドット位置を
基準位置に合せるようにノズル列Ｂからのインク噴射の
タイミングを補正することによって、ノズル列Ａとノズ
ル列Ｂのドットを重ね合わせることができる。これを図
２の記録ヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに適用すると、
例えばノズル列６Ｙのドット位置を基準位置として、そ
の他のノズル列６Ｍ、６Ｃ、６Ｋのドット位置が基準位
置になるように記録ヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを駆
動するタイミングを補正することになる。

【００３９】ここで、インク噴射のタイミングを補正す
る手段について説明すると、記録装置の最終製造過程で
行う調整において、次のような補正を行う。つまり、各
記録ヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの格子のパターンを
記録用紙にとる。この場合、パターンはプーリ１周の長
さ分だけとり、その間の格子数を少なくとも１０本以上
とすることが好ましい。そして、基準とするノズル列
（例えばノズル列６Ｙ）に対する各ノズル列のズレを各
格子について測定する。

【００４０】例えば、図８（ａ）は基準となるノズル列
Ａに対するノズル列Ｂの格子の位置ズレを示している。
そこで、ノズル列Ｂの格子がノズル列Ａの格子に対し
て、最も＋側に来たときの＋側方向のズレ量をα、その
ときの格子番号をｎα、また、最も−側に来たときの−
側方向のズレ量をβ、そのときの格子番号をｎβとす
る。

【００４１】そして、同図（ａ）の位置ズレの変化をグ
ラフ化すると、同図（ｂ）に実線で示すようになるの
で、この位置ズレに対して補正をかけるには、位置ズレ
のグラフに対して正負を反転したグラフ（同図（ｂ）に
破線で示す）のような補正が必要になる。したがって、
ノズル列Ｂからのインク噴射タイミングに同図（ｂ）の
破線で示されるグラフ（横軸はｔ）のような補正をかけ
る。この破線で示すグラフは、ｔ＝０のときノズル列Ｂ
が格子番号０の位置にあるようにして、キャリッジ速度
をνとするとき、ｎβ＞ｎαの条件の下では式(3)で、
ｎβ＜ｎαの条件の下では式(4)で表わされる。

【００４２】

【数３】

【００４３】

【数４】

【００４４】そこで、上記の補正関数をノズル列Ｂから
の噴射タイミングに与えて、補正関数が正のときに噴射
タイミングを遅らせ、補正関数が負のときに噴射タイミ
ングを速める方向に補正する。同様にノズル列Ａを基準
としてその他のノズル列についても補正する。さらに、
１回の補正でも精度的には充分であるが、再度補正を繰
り返すことによって、より精度を向上することができ
る。

【００４５】したがって、図４の印字タイミング補正回
路４２から上述したようにして得られる補正関数に基づ
いて所定のタイミングで印字タイミング信号Ｙｔ，Ｍ
ｔ，Ｃｔ，Ｂｋｔをゲート回路４３〜４６に出力するこ
とによって、各記録ヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋから
のインク噴射タイミングを補正して各ドットを正確に重
ね合わせることができる。

【００４６】このように、駆動プーリの振れによるキャ
リッジの速度変動に応じて記録ヘッドのインク噴射タイ
ミングを補正する手段を備えることによって、駆動プー
リが振れても各記録ヘッドによって印写する画素（ドッ
ト）の位置ズレを殆どなくすることができ、簡単な構成
で色ズレを低減して画質を向上することができる。

【００４７】ところで、図７に示したところからも分る
ように隣接するノズル列の幅が駆動プーリ１周分の長さ
或いはその整数倍に一致したときに、各ノズル列から噴
射されるインク滴による記録媒体上のドットはほとんど
位置ズレがなくなる。しかし、駆動プーリ９の１周分の
長さは前述したように最低でも約３０mmとなり、カラー
印字を行うために４個の記録ヘッドを用いた場合には両
端のノズル列間の幅は最低でも３０mm×３＝９０mmにな
る。

【００４８】そこで、各ノズル列間の幅を駆動プーリの
１周分の長さの１／２とすると、駆動プーリ９の直径を
１０〜１５mmとしたときに、隣接するノズル列間の幅は
１５．２〜２３．６mm程度となり、両端のノズル列間の
幅は、４５．６〜７０．７mm程度になり、これによって
キャリッジのサイズを小さくすることができる。

【００４９】この場合、ノズル列Ａとノズル列Ｂのドッ
ト位置ズレの曲線は図９に示すようになると共に、その
他のノズル列のドット位置ズレの曲線も同図に示すノズ
ル列Ａ又はノズル列Ｂの曲線に一致することになる。し
たがって、ノズル列Ａを基準ノズル列とするとき、ノズ
ル列Ａのドット位置ズレの曲線に一致するノズル列につ
いては上述したような補正が不要になり、またノズル列
Ｂのドット位置ズレの曲線に一致するノズル列について
はノズル列Ｂと同じ補正関数で対処することができるよ
うになる。したがって、インク噴射タイミングの補正が
簡単になる。

【００５０】なお、各記録ヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５
Ｋの並び方及び吐出するインクの色を図２で説明したよ
うにして、図９に示すように各記録ヘッド５Ｙ，５Ｍ，
５Ｃ，５Ｋのノズル列間の幅を駆動プーリ１周分の長さ
の１／２にしたときと、１周分の長さの整数倍、１／２
倍、１／３倍ではないときの補正の必要性及び補正信号
について表１に示している。

【００５１】

【表１】

【００５２】また、ここでは記録ヘッド５Ｙのノズル列
６Ｙを基準としているが、記録ヘッド５Ｍのノズル列６
Ｍを基準とすれば、記録ヘッド５Ｋについては補正が不
要になり、記録ヘッド５Ｙ、５Ｃについては同じ補正信
号で補正することができる。

【００５３】このように、隣接する記録ヘッドのノズル
列間の幅を駆動プーリのピッチ円の一周の長さのｎ／２
倍（ｎは自然数）とすることによって、キャリッジを大
きくすることなく画素の位置ずれを低減することができ
る。

【００５４】そして、この場合、４個の記録ヘッドを用
いるときには、各記録ヘッドのノズル列間の幅を駆動プ
ーリのピッチ円の一周の長さの１／２倍にすることによ
って、ノズル列間の幅を駆動プーリのピッチ円の一周の
長さと略同じにした場合に比べてキャリッジの大きさは
約半分になると共に、４個の記録ヘッドのうちの２個に
ついてはインク噴射タイミングの補正が不要になり、残
りの２個も同じ補正タイミングで補正することができて
構成も簡単になる。

【００５５】また、４個の記録ヘッドがそれぞれイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のインクを噴射
するようにすることで、色ズレの殆どないルカラー印字
が可能になる。

【００５６】次に、本発明の他の実施例について図１１
及び図１２を参照して説明する。この実施例は、主走査
駆動モータ８であるステッピングモータのパルスレート
を変化させることで、駆動プーリの回転軸からの偏心に
よるキャリッジの速度変動を低減するようにしたもので
ある。

【００５７】すなわち、このインクジェット記録装置
は、開ループでステッピングモータを制御するために、
ステッピングモータの駆動部に予め速度変動のデータを
インプットしておく必要がある。そこで、インクジェッ
ト記録装置の製造の最終過程で行う調整において、次の
ようにしてパルスレートの補正値を求めて、これをステ
ッピングモータの駆動部に予め格納する。

【００５８】つまり、図１１及び図１２に示すようにキ
ャリッジ４の手前側に反射率の異なる２つの面６１ａ、
６１ｂを交互に等間隔で形成したフィルム６１を主走査
方向に真っ直ぐに取付けると共に、キャリッジ４側に発
光素子６２ａ及び受光素子６２ｂからなる反射型フォト
センサ６２を取付ける。そして、ステッピングモータ
（主走査駆動モータ８）を駆動させて、パルスレートが
ｆｐで定速駆動しているときの図１３（ａ）に示すよう
な反射型フォトセンサ６２からの出力信号Ｓｆを得て、
この出力信号Ｓｆを逆フーリエ変換し、同図（ｂ）に示
すような電圧値Ｖ（ｔ）を得ることによって、この電圧
値Ｖ（ｔ）の信号がキャリッジの速度信号となる。次い
で、電圧値Ｖ（ｔ）の平均値Ｖavgを計算する。これら
によりステッピングモータのパルスレートの補正は、式
(5)で表わされる。

【００５９】

【数５】

【００６０】この式(5)のようにパルスレートを補正し
てキャリッジ４の速度が一定になっていることを確認し
た上で、上記フィルム６１及びフォトセンサ６２を取外
して調整を終える。

【００６１】このように、駆動プーリの振れによるキャ
リッジの速度変動に対応してステッピングモータのパル
スレートを変化させる手段を備えることによって、各記
録ヘッドの駆動タイミングを補正する必要がなく、また
各記録ヘッドのノズル間距離を考慮することなく、各記
録ヘッドによる画素の位置ズレを低減することができ
る。

【００６２】次に、キャリッジの移動方向とキャリッジ
の速度変動との関係について説明する。先ず、キャリッ
ジ４がアイドラプーリ１０側から駆動プーリ９側へ移動
する場合、図１４（ａ）に示すようにキャリッジ４とタ
イミングベルト１１が結合している部分から前記駆動プ
ーリ９側への部分で、タイミングベルト１１の張力が大
きくなる。したがって、この場合には、キャリッジ４の
速度はアイドラプーリ１０よりも駆動プーリ９の影響を
強く受けることになる。

【００６３】ところで、タイミングベルト１１は弾性体
であることからキャリッジ４の走査中に収縮を起こすの
で、駆動プーリ９の振れによるキャリッジ４の速度変動
はタイミングベルト１１によって若干緩和される。そし
て、同図（ａ）に示すようにキャリッジ４の位置がアイ
ドラプーリ１０に近い時には、キャリッジ４と駆動プー
リ９との距離が大きいためにタイミングベルト１１のひ
ずみ量が大きくなり、駆動プーリ９の振れによるキャリ
ッジ４の速度変動は小さくなると考えられる。これに対
して、同図（ｂ）に示すようにキャリッジ４の位置が駆
動プーリ９に近い時には、キャリッジ４と駆動プーリ９
との距離が小さいためにタイミングベルト１１のひずみ
量が小さく、駆動プーリ９の振れによるキャリッジ４の
速度変動は緩和されないと考えられる。

【００６４】一方、キャリッジ４が駆動プーリ９側から
アイドラプーリ１０側へ移動する場合、図１４（ｃ）に
示すようにキャリッジ４とタイミングベルト１１が結合
している部分から前記アイドラプーリ１０側への部分
で、タイミングベルト１１の張力が大きくなる。したが
って、この場合には、キャリッジ４の速度は駆動プーリ
９よりもアイドラプーリ１０の影響を強く受けることに
なり、駆動プーリ９の振れよりもアイドラプーリ１０の
振れの方を考慮する必要がある。

【００６５】しかしながら、アイドラプーリ１０は歯無
しプーリでも問題がないため、図１５に示すようにタイ
ミングベルト１１の歯山がアイドラプーリ１０の周面と
接するようになっており、アイドラプーリ１０の振れは
タイミングベルト１１の歯山の弾性力で緩和されると考
えられる。

【００６６】したがって、実際問題としては、キャリッ
ジ４が駆動プーリ９側からアイドラプーリ１０側へ移動
する場合には、両プーリ９、１０の振れを考慮する必要
がないと考えられる。しかし、この場合のキャリッジ４
に対する駆動力伝達系が、スプリングモータ８→駆動プ
ーリ９→タイミングベルト１１→アイドラプーリ１０→
タイミングベルト１１→キャリッジ４となって、複雑に
なるために各種の要因でキャリッジ４の位置精度が出に
くいと考えられる。

【００６７】そこで、インクジェット記録装置が片方向
印字を行う場合には、アイドラプーリ１０側から駆動プ
ーリ９側へ向かう方向にキャリッジ４を主走査して印字
を行うようにした上、例えば図１６に示すようにキャリ
ッジ４が中間位置より左側（駆動プーリ９側とする。）
か否かを判別し、キャリッジ４が中間位置より左側のと
きには印字タイミング（インク噴射タイミング）補正を
設定し、キャリッジ４が中間位置より右側のとき以外に
は印字タイミング補正を解除するようにする。なお、イ
ンク噴射タイミング補正に代えてステッピングモータの
パルスレートの補正を行うようにしてもよい。

【００６８】このように、片方向印字のときの印字方向
をアイドラプーリ側から駆動プーリ側へ向かう方向にす
ることで、印写の位置精度が向上して、インク噴射タイ
ミングやパルスレートの補正精度が向上する。

【００６９】そして、キャリッジが駆動プーリとアイド
ラプーリとの中間位置から駆動プーリ側へ定速で移動し
ているときにのみインク噴射タイミング又はパルスレー
トの補正を行うようにすることで、不必要な補正を行わ
ないようにすることができ、過剰補正による画質の低下
を防ぐことができる。

【００７０】また、インクジェット記録装置が双方向印
字を行う場合には、図１７に示すように、キャリッジ４
がアイドラプーリ１０側から駆動プーリ９側へ向かう方
向（左方向とする。）に移動しているか否かを判別し、
キャリッジ４が左方向に移動しているときには、キャリ
ッジ４が中間位置より左側（駆動プーリ９側とする。）
か否かを判別し、キャリッジ４が中間位置より左側のと
きには印字タイミング補正を設定し、キャリッジ４が右
方向に移動しているとき、或いは中間位置より右側のと
きには印字タイミング補正を解除するようにする。な
お、インク噴射タイミング補正に代えてステッピングモ
ータのパルスレートの補正を行うようにしてもよい。

【００７１】このように、双方向印字のときに、キャリ
ッジがアイドラプーリ側から前記駆動プーリ側へ向かう
方向の印字時で且つ駆動プーリとアイドラプーリとの中
間位置から駆動プーリ側へ定速で移動しているときにの
みインク噴射タイミング又はパルスレートの補正を行う
ようにすることで、双方向印字において補正が不必要な
部分では補正をかけないようにすることが可能になり、
過剰な補正による画質の悪化を防止できる。

【００７２】なお、上記実施例においては、記録ヘッド
が４個の場合について説明したが、例えばブラックのイ
ンクを使用しないでカラー印字を行う場合のように３個
の記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置にも本発
明を適用することができる。また、主走査駆動モータか
らキャリッジへの駆動力伝達機構はタイミングベルトに
代えてワイヤーを用いることもできる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のインク
ジェット記録装置によれば、駆動プーリの振れによるキ
ャリッジの速度変動に応じて記録ヘッドのインク噴射タ
イミングを補正する手段を備えたので、簡単な構成で各
記録ヘッドによる画素の位置ズレを低減して色ズレを殆
どなくすることができる。

【００７４】請求項２のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項１のインクジェット記録装置において、
隣接する記録ヘッドのノズル列間の幅を駆動プーリのピ
ッチ円の一周の長さのｎ／２倍（ｎは自然数）としたの
で、キャリッジを小さくできると共に、補正を簡単に行
うことができる。

【００７５】請求項３のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項１又は２のインクジェット記録装置にお
いて、４個の記録ヘッドを有し、各記録ヘッドのノズル
列間の幅が駆動プーリのピッチ円の一周の長さの１／２
倍である構成としたので、ノズル列間の幅が駆動プーリ
のピッチ円の一周の長さと略同じにしたときに比べてキ
ャリッジの大きさを約半分にすることができると共に、
２つの記録ヘッドについては補正が不要になり、残りの
２つの記録ヘッドも同じ補正を行うことができて、補正
が極めて簡単になる。

【００７６】請求項４のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項３のインクジェット記録装置において、
４個の記録ヘッドがそれぞれイエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックの各色のインクを噴射する構成としたの
で、色ズレのない高画質のフルカラー印字が可能にな
る。

【００７７】請求項５のインクジェット記録装置によれ
ば、駆動プーリの振れによるキャリッジの速度変動に対
応してステッピングモータのパルスレートを変化させる
手段を備えたので、記録ヘッドのインク噴射タイミング
を補正することなく、しかも記録ヘッドのノズル間の幅
を考慮することなく、画素の位置ズレを殆どなくするこ
とができる。

【００７８】請求項６のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項１又は５のインクジェット記録装置にお
いて、片方向印字のときの印字方向をアイドラプーリ側
から駆動プーリ側へ向かう方向にした構成としたので、
印写の位置精度が向上して、インク噴射タイミングやパ
ルスレートの補正精度が向上する。

【００７９】請求項７又は請求項８のインクジェット記
録装置によれば、上記請求項１又は５のインクジェット
記録装置において、片方向印字のときの印字方向をアイ
ドラプーリ側から駆動プーリ側へ向かう方向にし、キャ
リッジが駆動プーリとアイドラプーリとの中間位置から
駆動プーリ側へ定速で移動しているときにのみインク噴
射タイミング又はパルスレートの補正を行う構成とした
ので、不必要な補正を行わないようにすることができ、
過剰補正による画質の低下を防ぐことができる。

【００８０】請求項９又は請求項１０のインクジェット
記録装置によれば、上記請求項１又は５のインクジェッ
ト記録装置において、双方向印字のときに、キャリッジ
がアイドラプーリ側から駆動プーリ側へ向かう方向の印
字時で且つ駆動プーリとアイドラプーリとの中間位置か
ら駆動プーリ側へ定速で移動しているときにのみインク
噴射タイミング又はパルスレートの補正を行う構成とし
たので、双方向印字において補正が不必要な部分では補
正をかけないようにすることが可能になり、過剰な補正
による画質の悪化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の要
部概略斜視図

【図２】同記録装置のキャリッジを下方から見た概略平
面図

【図３】同記録装置の制御部のブロック図

【図４】同制御部の印字タイミング制御に係わる部分の
ブロック図

【図５】駆動プーリの偏心とキャリッジの速度変動の説
明に供する説明図

【図６】駆動プーリが１回転するときのキャリッジの実
際の位置と理想の位置との位置ズレの説明に供する説明
図

【図７】隣接する２つのノズル列による画素（ドット）
位置ズレの説明に供する説明図

【図８】各記録ヘッドのインク噴射タイミングの補正の
説明に供する説明図

【図９】駆動プーリの１周分の長さとノズル列間の幅の
説明に供する説明図

【図１０】駆動プーリの１周分の長さとノズル列間の幅
及び記録ヘッドの色の割り当ての説明に供する説明図

【図１１】本発明の他の実施例の説明に供する概略斜視
図

【図１２】図１１の要部拡大斜視説明図図

【図１３】図１１のフォトセンサの出力信号とキャリッ
ジの速度信号の説明に供する説明図

【図１４】キャリッジの移動方向と速度変動の関係の説
明に供する説明図

【図１５】同じくアイドラプーリとタイミングベルトの
関係を説明する説明図

【図１６】本発明の更に他の実施例における印字タイミ
ング補正を行う場合の説明に供するフロー図

【図１７】本発明の更に他の実施例における印字タイミ
ング補正を行う場合の他の例の説明に供するフロー図

【符号の説明】

１…フロントガイド、２…ガイドシャフト、４…キャリ
ッジ、５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ…記録ヘッド、６Ｙ，６
Ｍ，６Ｃ，６Ｋ…ノズル列、８…主走査駆動モータ、９
…駆動プーリ、１０…アイドラローラ、１１…タイミン
グベルト、１２…用紙、４２…印字タイミング補正回
路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のノズルからなるノズル列を有する
複数の記録ヘッドを主走査方向に並べて搭載したキャリ
ッジと、このキャリッジを主走査方向に移動させるため
の、案内機構と、ステッピングモータと、このステッピ
ングモータに取付けた駆動プーリと、アイドラプーリ
と、これらの駆動プーリとアイドラプーリとの間に架け
たベルト又はワイヤとを有し、前記ステッピングモータ
を開ループで制御して前記キャリッジを主走査方向に移
動させるインクジェット記録装置において、前記駆動プ
ーリの振れによる前記キャリッジの速度変動に応じて前
記記録ヘッドのインク噴射タイミングを補正する手段を
備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】請求項１に記載のインクジェット記録装
置において、隣接する前記記録ヘッドのノズル列間の幅
を前記駆動プーリのピッチ円の一周の長さのｎ／２倍
（ｎは自然数）としたことを特徴とするインクジェット
記録装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載のインクジェット
記録装置において、４個の記録ヘッドを有し、各記録ヘ
ッドのノズル列間の幅が前記駆動プーリのピッチ円の一
周の長さの１／２倍であることを特徴とするインクジェ
ット記録装置。
【請求項４】請求項３に記載のインクジェット記録装
置において、前記４個の記録ヘッドがそれぞれイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のインクを噴射
することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】複数のノズルからなるノズル列を有する
複数の記録ヘッドを主走査方向に並べて搭載したキャリ
ッジと、このキャリッジを主走査方向に移動させるため
の、案内機構と、ステッピングモータと、このステッピ
ングモータに取付けた駆動プーリと、アイドラプーリ
と、これらの駆動プーリとアイドラプーリとの間に架け
たベルト又はワイヤとを有し、前記ステッピングモータ
を開ループで制御して前記キャリッジを主走査方向に移
動させるインクジェット記録装置において、前記駆動プ
ーリの振れによる前記キャリッジの速度変動に対応して
前記ステッピングモータのパルスレートを変化させる手
段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】請求項１又は５に記載のインクジェット
記録装置において、片方向印字のときの印字方向を前記
アイドラプーリ側から駆動プーリ側へ向かう方向にした
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】請求項１乃至４のいずれかに記載のイン
クジェット記録装置において、片方向印字のときの印字
方向を前記アイドラプーリ側から駆動プーリ側へ向かう
方向にし、前記キャリッジが前記駆動プーリとアイドラ
プーリとの中間位置から前記駆動プーリ側へ定速で移動
しているときにのみ前記インク噴射タイミングの補正を
行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】請求項５に記載のインクジェット記録装
置において、片方向印字のときの印字方向を前記アイド
ラプーリ側から駆動プーリ側へ向かう方向にし、前記キ
ャリッジが前記駆動プーリとアイドラプーリとの中間位
置から前記駆動プーリ側へ定速で移動しているときにの
み前記パルスレートの補正を行うことを特徴とするイン
クジェット記録装置。
【請求項９】請求項１乃至４のいずれかに記載のイン
クジェット記録装置において、双方向印字のときに、前
記キャリッジが前記アイドラプーリ側から前記駆動プー
リ側へ向かう方向の印字時で且つ前記駆動プーリとアイ
ドラプーリとの中間位置から前記駆動プーリ側へ定速で
移動しているときにのみ前記インク噴射タイミングの補
正を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１０】請求項５に記載のインクジェット記録
装置において、双方向印字のときに、前記キャリッジが
前記アイドラプーリ側から前記駆動プーリ側へ向かう方
向の印字時で且つ前記駆動プーリとアイドラプーリとの
中間位置から前記駆動プーリ側へ定速で移動していると
きにのみ前記パルスレートの補正を行うことを特徴とす
るインクジェット記録装置。