JPH11105348A

JPH11105348A - 記録装置

Info

Publication number: JPH11105348A
Application number: JP26864597A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Uchikata; 佳郎打方
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-10-01
Filing date: 1997-10-01
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】所定の記録位置に対応する正確な記録タイミ
ングを生成して、記録位置精度を向上させ高解像度で高
品位な画像を記録することができる記録装置を提供す
る。【解決手段】エンコーダからの得られるＡ相及びＢ相
エンコーダ信号に基づいて、各位相間の間隔時間を求
め、これらの時間夫々に対して所定の補正値に基づいて
補正を行い、その補正された時間に基づいて、エンコー
ダ信号の周期の４分の１の間隔に対応した記録タイミン
グ信号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録装置に関し、特
に、リニアエンコーダによって記録タイミングを発生す
る記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンコーダを用いて記録タイ
ミングを生成する記録装置では、記録分解能に応じたエ
ンコーダを用いることが典型的な方法（これを第１の方
法という）であった。

【０００３】また、別の方法（これを第２の方法とい
う）として、記録分解能より低い分解能のエンコーダを
用いる場合には、そのエンコーダから生成されるパルス
信号のパルス間隔時間を計測し、１事象前のパルス間隔
時間をｎ等分することによりエンコーダの分解能のｎ倍
の分解能の記録タイミング信号を生成することもあっ
た。

【０００４】さらに記録分解能より低い分解能のエンコ
ーダを用いる場合のさらに別の方法（これを第３の方法
という）として、９０度位相の異なる２相のパルス信号
ＡＳ、ＢＳの立ち上がりおよび立ち下がりのエッジを検
出し、４逓倍信号を出力しそのエンコーダの分解能の４
倍の分解能の記録タイミング信号を生成することもあっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例の第１の方法では、記録装置が高解像度の記録を行う
ためには高解像度の分解能をもつエンコーダが必要とな
るので、装置のコストが高価になるという問題があっ
た。

【０００６】また、第２の方法では、何らかの理由で記
録ヘッドに速度変動が発生すると、１事象前のパルス間
隔が通常想定しているパルス間隔と同じにはならず、そ
のづれの分だけ記録位置がずれてしまうという間題があ
った。

【０００７】さらに、第３の方法では、エンコーダに光
学センサを用いた場合には受光器などのセンサ特性やＡ
相、Ｂ相の位相ズレ、受光器からの出力を矩形パルス信
号に変換する回路に起因して発生する誤差等によって、
４逓倍信号パルスの間隔に誤差が生じ、その誤差により
記録タイミングが所望の位置からずれ、結果として記録
位置がずれてしまうという問題があった。

【０００８】このため、従来より、例えば、特開平７−
２１０２４９号に開示されるようなデジタルサーボ装置
では、４逓倍信号に基づいて位置情報を発生し、さら
に、予め記憶された補正値とその位置情報とに基づい
て、４逓倍信号パルスの間隔誤差を補正して、記録ヘッ
ドの移動制御に必要な位置情報を補正しているが、単な
るパルス間隔の補正では正確な記録に必要な所定の記録
位置に対応した正確な記録タイミング信号を生成するこ
とはできず、特開平７−２１０２４９号に開示された技
術構成では依然として記録位置のズレを修正することは
できない。

【０００９】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、所定の記録位置に対応する正確な記録タイミングを
生成して、記録位置精度を向上させ高解像度で高品位な
画像を記録することができる記録装置を提供することを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。

【００１１】即ち、記録ヘッドを搭載したキャリッジの
移動方向に平行に設けられたスケールと、前記キャリッ
ジとともに移動しながら前記スケールを検知して検知信
号を発生するエンコーダとを有した記録装置であって、
前記エンコーダからの検知信号に基づいて、９０°の位
相差をもつ第１及び第２の位相信号を発生する信号発生
手段と、前記信号発生手段によって発生した第１及び第
２の位相信号から０°、９０°、１８０°、２７０°に
対応した周期の４分の１の間隔に対応した信号を生成す
る信号生成手段と、９０°、１８０°、２７０°に対応
した第１、第２、及び、第３の位相間隔を求め、これら
第１、第２、及び、第３の位相間隔に対して所定の第
１、第２、及び、第３の補正値に基づいて補正を行い、
その補正された第１、第２、及び、第３の時間に基づい
て周期の４分の１の間隔に対応した信号を生成する信号
生成手段と、前記信号生成手段によって生成された信号
に基づいて、前記記録ヘッドを駆動して記録を行う記録
制御手段とを有することを特徴とする記録装置を備え
る。

【００１２】さらに、上記信号生成手段に、位相信号を
基準として所定の時間だけ信号生成を遅延させる遅延手
段を備えても良い。

【００１３】さて、その補正は、記録ヘッドを搭載した
キャリッジを移動させ、その移動中に第１、第２、及
び、第３の位相間隔を所定回数計測し、その計測結果及
び計測回数に基づいて、所定の第１、第２、及び、第３
の補正値を算出すると良い。

【００１４】或は、記録ヘッドを搭載したキャリッジの
移動方向に平行に設けられたスケールと、前記キャリッ
ジとともに移動しながら前記スケールを検知して検知信
号を発生するエンコーダとを有した記録装置であって、
前記エンコーダからの検知信号に基づいて、９０°の位
相差をもつ第１及び第２の位相信号を発生する信号発生
手段と、前記信号発生手段によって発生した第１及び第
２の位相信号から０°、９０°、１８０°、２７０°に
対応した周期の４分の１の間隔に対応した信号を生成す
る信号生成手段と、９０°、１８０°、２７０°に対応
した第１、第２、及び、第３の周期を求め、これら第
１、第２、及び、第３の周期に基づいて周期の４分の１
の間隔に対応した信号を生成する生成手段と、その生成
手段によって生成された信号に基づいて、前記記録ヘッ
ドを駆動して記録を行う記録制御手段とを有することを
特徴とする記録装置を備える。

【００１５】このとき、高次関数近似によって、信号生
成するが好ましい。

【００１６】なお、上記記録ヘッドは、インクを吐出し
て記録を行うインクジェット記録ヘッドであることが好
ましく、さらにその記録ヘッドが熱エネルギーを利用し
てインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与え
る熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を
備えていることが好ましい。

【００１７】以上の構成により本発明は、記録ヘッドを
搭載したキャリッジの移動方向に平行に設けられたスケ
ールと、キャリッジとともに移動しながらそのスケール
を検知して検知信号を発生するエンコーダとを記録に用
いる際、そのエンコーダからの検知信号に基づいて、９
０°の位相差をもつ第１及び第２の信号を発生し、その
第１及び第２の信号と、スケールに基づいて、スケール
ピッチの４分の１の間隔に対応した周期の信号を生成
し、その生成された信号に基づいて、記録ヘッドを駆動
して記録を行うよう動作する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態について詳細に説明する。

【００１９】＜装置本体の概略説明＞図１は、本発明の
代表的な実施の形態であるインクジェットプリンタ（以
下、プリンタという）ＩＪＲＡの構成の概要を示す外観
斜視図である。図１において、駆動モータ５０１３の正
逆回転に連動して駆動力伝達ギア５００９〜５０１１を
介して回転するリードスクリュー５００５の螺旋溝５０
０４に対して係合するキャリッジＨＣはピン（不図示）
を有し、ガイドレール５００３に支持されて矢印ａ，ｂ
方向を往復移動する。キャリッジＨＣには、記録ヘッド
ＩＪＨとインクタンクＩＴとを内蔵した一体型インクジ
ェットカートリッジＩＪＣが搭載されている。５００２
は紙押え板であり、キャリッジＨＣの移動方向に亙って
記録用紙Ｐをプラテン５０００に対して押圧する。５０
０７，５００８はフォトカプラで、キャリッジのレバー
５００６のこの域での存在を確認して、モータ５０１３
の回転方向切り換え等を行うためのホームポジション検
知器である。５０１６は記録ヘッドＩＪＨの前面をキャ
ップするキャップ部材５０２２を支持する部材で、５０
１５はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キャップ内
開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。５
０１７はクリーニングブレードで、５０１９はこのブレ
ードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持
板５０１８にこれらが支持されている。ブレードは、こ
の形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適用
できることは言うまでもない。又、５０２１は、吸引回
復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジと係合
するカム５０２０の移動に伴って移動し、駆動モータか
らの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝達機構で移
動制御される。

【００２０】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来
た時にリードスクリュー５００５の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。

【００２１】また、ガイドレール５００３に平行に等間
隔のスリットをもったリニアスケール５０５０が設けら
れている。さらに、キャリッジＨＣにはリニアスケール
５０５０をまたぐように光学式エンコーダ５０４９が設
けられ、キャリッジＨＣの移動に従って、光学式エンコ
ーダ５０４９からはエンコーダパルス信号が発生するよ
うになっている。

【００２２】図２はプリンタＩＪＲＡにおけるリニアエ
ンコーダの配置を示す図である。ここで、図２（ａ）は
キャリッジＨＣをその上方から眺めた図となっている。

【００２３】図２（ａ）に示されているように、スリッ
トをもつリニアスケール５０５０はプリンタＩＪＲＡに
固定され、光学式エンコーダ５０４９はキャッリジＨＣ
の移動（ａ方向、ｂ方向）に従って、ガイドレール５０
０３に沿って記録媒体Ｐおよびリニアスケール５０５０
に対して相対往復移動を行うよう構成されている。

【００２４】この実施形態で用いているリニアエンコー
ダはリニアスケール５０５０および光学式エンコーダ５
０４９より構成される光学式リニアエンコーダである。
即ち、光学式エンコーダ５０４９は、図２（ｂ）に示さ
れるように、スリット間隔が“ｄ”のリニアスケール５
０５０に対向して設けられた光を遮る遮蔽板５０５１
と、その背後に設けられた２つの受光部５０５２ａ、５
０５２ｂと、リニアスケール５０５０のスリットを通し
て受光部５０５２ａ、５０５２ｂに対して光を照射する
発光部５０５３とから構成される。

【００２５】遮蔽板５０５１には、リニアスケール５０
５０のスリット間隔の４分の１（ｄ／４）で２つのスリ
ット５０５１ａ、５０５１ｂが配設される。そして、こ
れら２つのスリット５０５１ａ、５０５１ｂの背後に、
夫々のスリットを通過した光を受光するように、受光部
５０５２ａ、５０５２ｂが設けられている。

【００２６】このような構成により、スリット５０５１
ａ、５０５１ｂを通過する光を対応する受光部５０５２
ａ、５０５２ｂで受光し、その光を電気信号に変換し、
エンコーダ信号が生成される。そして、そのエンコーダ
信号に基づいて、記録ヘッドＩＪＨの移動位置情報を求
められ、その移動位置情報に応じて記録ヘッドＩＪＨを
駆動し記録媒体Ｐの所定位置にインクを吐出し記録を行
う。

【００２７】さて、この実施形態では、リニアスケール
５０５０にはプリンタＩＪＲＡの記録解像度の１／４の
分解能のスリットが形成されている。通常、高画質記録
の要求に伴ってリニアエンコーダの分解能にも高解像度
を要求されるが、この要求を満たすために微小間隔のス
リットを形成することや高分解能の光学式エンコーダを
製造することはコストアップにつながる。また、高分解
能の光学式エンコーダから発生するエンコーダ信号には
ノイズ成分や誤差成分も増えるため、これを除去するた
めのフィルタ回路等が余分に必要となりさらにコストア
ップの原因となる。これに対して、この実施形態のリニ
アスケール５０５０のスリット間隔は記録解像度の１／
４の分解能であるので、上記のような問題が発生せず、
安価にリニアエンコーダを構成することができる。

【００２８】ここで、受光部５０５２ａからの出力をＡ
相出力、受光部５０５２ｂからの出力をＢ相出力とい
う。受光部５０５２ａ、５０５２ｂや遮蔽板５０５１を
含む光学式エンコーダ５０４９はキャリッジＨＣの移動
とともに移動するので、受光部からの出力は、リニアス
ケール５０５０のスリットと遮蔽板５０５１のスリット
との重なり具合に従って変化する。即ち、これらのスリ
ットが完全に重なり合った状態で受光部からの出力は最
大となり、これらのスリットが重なり合わなくなった状
態でその出力は最小となる。そして、これら２つの状態
の中間では、その出力はスリットの重なり具合に従って
略線形的に変化する。従って、キヤリッジＨＣの移動に
従う受光出力の連続波形は三角波状となる。

【００２９】さて、上述したように、遮蔽板５０５１の
２つのスリット５０５１ａ、５０５１ｂの位置はキャリ
ッジＨＣの移動方向に関して、リニアスケール５０５０
のスリット間隔の４分の１（ｄ／４）だけズレて設けら
れているので、Ａ相出力の連続波形とＢ相出力の連続波
形とは位相が９０°づれたものとなる。このような三角
波状の連続波形各々を所定のレベルを基準としてパルス
信号に変換すれば、これらのパルス信号出力は９０°位
相の異なるＡ相エンコーダ信号およびＢ相エンコーダ信
号となる。

【００３０】＜制御構成の説明＞次に、上述した装置の
記録制御を実行するための制御構成について説明する。

【００３１】図３はプリンタＩＪＲＡの制御回路の構成
を示すブロック図である。制御回路を示す図３におい
て、１７００は記録信号を入力するインタフェース、１
７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０１が実行する
制御プログラムを格納するＲＯＭ、１７０３は各種デー
タ（上記記録信号や記録ヘッドＩＪＨに供給される記録
データ等）を保存しておくＤＲＡＭである。１７０４は
記録ヘッドＩＪＨに対する記録データの供給制御を行う
ゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インタフェース１７
００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送
制御も行う。１７１０は記録ヘッドＩＪＨを搬送するた
めのキャリアモータ、１７０９は記録紙搬送のための搬
送モータである。１７０５は記録ヘッドＩＪＨを駆動す
るヘッドドライバ、１７０６，１７０７はそれぞれ搬送
モータ１７０９、キャリアモータ１７１０を駆動するた
めのモータドライバである。

【００３２】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
フェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７
０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の
記録データに変換される。そして、モータドライバ１７
０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１
７０５に送られた記録データに従って記録ヘッドＩＪＨ
が駆動され、記録が行われる。

【００３３】また、光学式エンコーダ５０４９はＭＰＵ
１７０１からの指示に基づいて、エンコーダコントロー
ラ１７０８によって駆動制御される。そして、光学式エ
ンコーダ５０４９から得られるエンコーダ信号に基づい
て、エンコーダコントローラ１７０８は記録タイミング
信号を生成し、これをＭＰＵ１７０１に転送する。

【００３４】図４はエンコーダコントローラ１７０８の
構成を示す図である。また、図５はＡ相及びＢ相エンコ
ーダ信号と記録タイミング信号を示すタイムチャートで
ある。

【００３５】以下、図４〜図５を参照して記録タイミン
グ信号の生成方法について説明する。

【００３６】Ａ相およびＢ相エンコーダ信号の立ち上が
りと立ち下がりのエッジを検出すれば、エンコーダ信号
の周期の４逓倍のタイミング信号を生成することができ
るが、このタイミング信号は、リニアスケール５０５０
のスリット間隔のバラツキ、光学式エンコーダ５０４９
の受光部のセンサの特性、Ａ相及びＢ相信号の位相のず
れ、受光部からのアナログ出力信号をパルス信号に変換
する際の信号処理回路等に起因して発生する誤差を含ん
でいる。

【００３７】従って、このような４逓倍のタイミング信
号をそのまま用いて記録タイミング信号を生成しても正
確な記録を行うことはできない。また、前述した特開平
７−２１０２４９号公報に開示されているように補正手
段を設け、４逓倍信号に対応する正確な位置情報が得ら
れたとしても、記録は予め定められた位置に対して正確
に行うことが必要であり、４逓倍のタイミング信号によ
って示される位置は上述した誤差のため、記録のための
所定位置とは異なり、正確な記録位置を特定するための
記録タイミングとしては使用することはできない。

【００３８】このような背景を踏まえ、この実施形態で
は、エンコーダコントローラ１７０８に含まれる位相間
時間検出部１０は、図５に示すようなＡ相エンコーダ信
号とＢ相エンコーダ信号に基づいて、Ａ相エンコーダ信
号の立ち上がりエッジからＢ相エンコーダ信号の立ち上
がりエッジまでの時間（ＴAB）、Ｂ相エンコーダ信号の
立ち上がりエッジからＡ相エンコーダ信号の立ち下がり
エッジまでの時間（ＴBA'）、Ａ相エンコーダ信号の立
ち下がりエッジからＢ相エンコーダ信号の立ち下がりエ
ッジまでの時間（ＴA'B'）を求める。

【００３９】一方、これらの時間ＴAB、ＴBA'、ＴA'B'
夫々に対する補正値ＡｄｊAB、ＡｄｊBA'、ＡｄｊA'B'
を予めＲＯＭ１７０２或はＤＲＡＭ１７０３に記憶させ
ておき、位相間時間検出部１０がＴAB、ＴBA'、ＴA'B'
を計測した後、記録タイミング生成部３０は、これらの
補正値を入力して、ＴAB＋ＡｄｊAB、ＴBA'＋ＡｄｊB
A'、ＴA'B'＋ＡｄｊA'B'を求め、これら補正された時間
間隔により記録タイミング信号を生成する。そして、こ
の記録タイミング信号の生成に当たっては、所定の遅延
時間（ｄｅｌａｙ）を基準となるエッジ（例えば、Ａ相
エンコーダ信号の立ち上がりエッジ）から遅延部２０に
よって生成し、これを基準にその記録タイミング信号を
生成することになる。

【００４０】このようにして、図５に示すように、基準
となるエッジ（例えば、Ａ相エンコーダ信号の立ち上が
りエッジ）から４つの記録タイミング信号を生成する。
そして、このような信号生成を基準エッジの周期毎に繰
り返す。このようにして生成された記録タイミング信号
はＭＰＵ１７０１に転送され、記録制御に用いられる。
従って、生成された記録タイミング信号はその周期が補
正されているだけではなく、その発生タイミングがリニ
アスケール５０５０のスリットの位置に合わせられたも
のとなる。

【００４１】次に、補正値ＡｄｊAB、ＡｄｊBA'、Ａｄ
ｊA'B'の求め方について説明する。

【００４２】記録動作時にはキャリッジＨＣを所定の速
度に維持することが記録精度を保持するために必要とな
るが、リニアエンコーダを用いて記録ヘッドＩＪＨを移
動させる場合にはサーボによるフィードバック制御を用
いるのが一般的である。そして、一般的に、光学式リニ
アエンコーダを用いた場合にはＡ相、Ｂ相のパルスデュ
ーティおよび相間の位相は各周期ともほほ一定の比率で
ズレが発生しており、突発的なノイズを除いて平均値を
とることによって誤差要素を算出することが可能であ
る。

【００４３】こうしたことを踏まえ、補正値の算出に当
たってはまず、記録ヘッドＩＪＨを搭載したキヤリッジ
ＨＣをサーボ駆動により所定の記録速度で移動させる。
その移動中に所定内の区間において位相間時間間隔ＴA
B、ＴBA'、ＴA'B'及びエンコーダ信号の周期Ｔを所定回
数（ｎ回）計測する。次に、その計測結果より位相間時
間間隔の補正値ＡｄｊAB、ＡｄｊBA'、ＡｄｊA'B'を、
以下に示す式に従って算出する。

【００４４】ＡｄｊAB ＝（（Ｔ1／４−ＴAB1 ）＋・
・・＋（Ｔn／４−ＴABn））／ｎＡｄｊBA' ＝（（Ｔ1／４−ＴBA'1 ）＋・・・＋（Ｔn
／４−ＴBA'n））／ｎＡｄｊA'B' ＝（（Ｔ1／４−ＴA'B'1）＋・・・＋（Ｔn
／４−ＴA'B'n））／ｎここで、Ｔi、ＴABi、ＴBA'i、ＴA'B'i（ｉ＝１，ｎ）
はｎ回の計測における周期とそれぞれの信号時間間隔で
ある。このように、所定速度範囲内のそれぞれの信号時
間間隔を計測し、その平均を求めることにより補正値を
算出する。

【００４５】このようにして算出された補正値を用い
て、４逓倍のタイミング信号の誤差を補正することがで
きる。また、光学式エンコーダ５０４９が移動してリニ
アスケール５０５０に設けられたスリットを発光部から
の光が通過したときに得られるエンコーダ信号の時間間
隔を測定し記録タイミングを生成しているため、キヤリ
ッジＨＣの移動速度に変動があった場合でも、その変動
に応じた記録タイミング信号が生成でき、高分解能の記
録タイミングを高精度で生成することができる。

【００４６】従って以上説明した実施形態によれば、Ａ
相エンコーダ信号とＢ相エンコーダ信号の位相間時間間
隔を測定し、これを予め記憶された位相間時間間隔補正
値に基づいて補正されるとともに、リニアスケールのス
リットの位置を基準にして、所定ピッチの位置検出タイ
ミング信号（記録タイミング信号）が生成されるので、
キヤリッジＨＣの速度変動やリニアエンコーダの誤差に
影響されずに高分解能の記録タイミングを精度よく生成
することができる。

【００４７】また、上述の補正値は、製品出荷時に測定
しＲＯＭに格納しておいてもよいし、プリンタの動作リ
セット時等の適当なタイミングでキヤリッジＨＣを移動
させてＡ相及びＢ相エンコーダ信号の位相間時間間隔を
再度測定して補正値を算出し、ＲＡＭに格納しても良
い。特に、後者の場合には装置の経年変化による誤差の
変動に対しても随時補正値を算出するため、常に高精度
の補正が可能となる。

【００４８】また、プリンタにいくつかの記録動作モー
ドがあり、それに伴って、記録速度が複数設定されてい
る場合には、それぞれの速度でキャリッジＨＣを移動さ
せ、それぞれの速度に対応した補正値を求めても良い
し、夫々の速度におけるエンコーダ信号の周期から各周
期の相対比率を求め、一つの速度に対して補正値を測定
し、その相対比率から他の速度に対する補正値を推定し
ても良い。

【００４９】

【他の実施形態】上述の実施形態では求められたＡ相及
びＢ相エンコーダ信号の位相間時間間隔を予め測定して
おいた補正値で補正して、その補正された値に基づいて
記録タイミング信号を生成したが、ここでは、そのよう
な補正値を用いることなく、記録タイミング信号を生成
する例について説明する。

【００５０】図６はこの実施形態に従うエンコーダコン
トローラ１７０８の構成を示すブロック図であり、図７
はＡ相及びＢ相エンコーダ信号と記録タイミング信号を
示すタイムチャートである。なお、図６において、前述
と同じ装置構成要素には同じ参照番号を付し、その説明
は省略する。図６において、５０は位相間周期検出部４
０と記録タイミング生成部３０とを相互に接続し、ＭＰ
Ｕ１７０１、ＲＯＭ１７０２、ＤＲＡＭ１７０３とのイ
ンタフェースとなるシステムバスである。

【００５１】位相間周期検出部４０は、キャリッジＨＣ
が記録動作のために移動中に随時、図７に示すようなＡ
相エンコーダ信号とＢ相エンコーダ信号に基づいて、Ａ
相エンコーダ信号の立ち上がりエッジ周期（ＴA）、Ｂ
相エンコーダ信号の立ち上がりエッジ周期（ＴB）、Ａ
相エンコーダ信号の立ち下がりエッジ周期（ＴA'）、Ｂ
相エンコーダ信号の立ち下がりエッジ周期（ＴB'）を求
める。

【００５２】次に、記録タイミング生成部３０は、位相
間周期検出部４０における４つの測定値から４次関数近
似を用いて、あるいは、３つの測定値から３次関数近似
を用いて次の周期を算出予測する。この関数近似は４元
あるいは３元の連立方程式をといて、関数の係数をもと
めて、次の周期を予測しても良いし、キャリッジＨＣの
速度はサーボ回路によって一定の変動内に制御されてい
るため、予めエッジ周期間隔に対応する次のエッジ周期
の値をテーブルとして記憶しておき、測定したエッジ周
期をテーブルに記憶したエッジ周期の近い値に対応させ
ることによって求めてもよい。テーブルを参照する場合
には、演算時間が短いので、高速の記録タイミング生成
に有効である。

【００５３】さらに、このようにして算出されたエッジ
周期は４分割され、図７に示すように、基準となるエッ
ジ（例えば、Ａ相エンコーダ信号の立ち上がりエッジ）
から４等分した時間間隔（ｔ）で記録タイミング生成部
１３によって記録タイミング信号を生成する。従って、
ｔは４つの測定値、即ち、Ａ相エンコーダ信号の立ち上
がりエッジ周期（ＴA）、Ｂ相エンコーダ信号の立ち上
がりエッジ周期（ＴB）、Ａ相エンコーダ信号の立ち下
がりエッジ周期（ＴA'）、Ｂ相エンコーダ信号の立ち下
がりエッジ周期（ＴB'）の関数（ｔ＝ｆ（ＴA, ＴB, Ｔ
A', ＴB'））となる。この信号生成は前述の実施形態と
同様にリニアスケールのスリットの位置を基準にして、
繰り返される。

【００５４】前述のように、一般的に、光学式リニアエ
ンコーダを用いた場合にはＡ相、Ｂ相のパルスデューテ
ィおよび相間の位相は各周期ともほほ一定の比率でズレ
が発生しているので、Ａ相及びＢ相エンコーダ信号の各
エッジ周期を測定することで、その位相のずれ量が相殺
される。

【００５５】従って、測定したエッジ周期から次のエッ
ジ周期を予測し記録タイミングを生成することによっ
て、補正を行なわずとも、４逓倍信号の誤差に依存せず
に、キヤリッジＨＣの速度変動に応じた記録タイミング
を生成できるので、高分解能の記録タイミングを高精度
で生成することができる。

【００５６】なお、以上説明した実施形態では光学式リ
ニアエンコーダを採用した記録装置を例として説明した
が本発明は他のエンコーダ、例えば、ロータリー式エン
コーダ、磁気式エンコーダ等を用いても良い。

【００５７】また、以上説明した実施形態ではインクジ
ェット方式に従う記録装置を例として説明したが、本発
明はこれによって限定されるものではなく、他の記録方
式、例えば、熱転写方式などに従う記録装置にも適用で
きる。

【００５８】しかしながら、以上の実施形態は、特にイ
ンクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせる
ために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生
する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、
前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる
方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達
成できる。

【００５９】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【００６０】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００６１】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。

【００６２】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００６３】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。

【００６４】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。

【００６５】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００６６】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。

【００６７】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。この
ような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あ
るいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物
として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向す
るような形態としてもよい。本発明においては、上述し
た各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰
方式を実行するものである。

【００６８】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有
するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良
い。

【００６９】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００７０】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
録ヘッドを搭載したキャリッジを移動させて記録動作中
に、エンコーダの検知信号に基づいて、９０°の位相差
をもつ第１及び第２の信号を発生し、その第１及び第２
の信号と、スケールに基づいて、スケールピッチの４分
の１の間隔に対応した周期の信号を生成し、その生成さ
れた信号に基づいて、記録ヘッドを駆動して記録を行う
ので、分解能のそれほど高くない安価なエンコーダを用
いても、所定の記録位置に対応する正確な記録タイミン
グを生成して、記録位置精度を向上させ高解像度で高品
位な画像を記録することができるという効果がある。

【００７２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施の形態であるインクジェ
ットプリンタＩＪＲＡの構成の概要を示す外観斜視図で
ある。

【図２】プリンタＩＪＲＡにおけるリニアエンコーダの
配置を示す図である。

【図３】インクジェットプリンタＩＪＲＡの制御回路の
構成を示すブロック図である。

【図４】エンコーダコントローラ１７０８の構成を示す
図である。

【図５】Ａ相及びＢ相エンコーダ信号と記録タイミング
信号を示すタイムチャートである。

【図６】他の実施形態に従うエンコーダコントローラ１
７０８の構成を示すブロック図である。

【図７】他の実施形態に従うＡ相及びＢ相エンコーダ信
号と記録タイミング信号を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

ＨＣキヤリッジＩＪＨ記録ヘッドＰ記録媒体１０位相間時間検出部２０遅延部３０記録タイミング生成部４０位相周期検出部１７０１ＣＰＵ１７０２ＲＯＭ１７０３ＤＲＡＭ５００３ガイドレール５０４９光学式エンコーダ５０５０リニアスケール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドを搭載したキャリッジの移動
方向に平行に設けられたスケールと、前記キャリッジと
ともに移動しながら前記スケールを検知して検知信号を
発生するエンコーダとを有した記録装置であって、前記エンコーダからの検知信号に基づいて、９０°の位
相差をもつ第１及び第２の位相信号を発生する信号発生
手段と、前記信号発生手段によって発生した第１及び第２の位相
信号から０°、９０°、１８０°、２７０°の各位相間
間隔時間を求める間隔算出手段と、前記位相間間隔時間に対して所定の補正値に基づいて補
正を行う補正手段と、前記補正手段によって補正された位相間間隔時間に基づ
いて周期の４分の１の間隔に対応した信号を生成する信
号生成手段と、前記信号生成手段によって生成された信号に基づいて、
前記記録ヘッドを駆動して記録を行う記録制御手段とを
有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】前記所定の補正値を格納する記憶手段を
さらに有することを特徴とする請求項１に記載の記録装
置。
【請求項３】前記信号生成手段は、前記位相信号の０
°の位相から所定の時間だけ信号生成を遅延する遅延手
段を有することを特徴とする請求項１に記載の記録装
置。
【請求項４】前記補正手段は、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジを移動させ、該移
動中に前記位相間間隔時間及び位相信号の周期とを所定
回数計測する計測手段と、前記計測手段による計測結果及び計測回数に基づいて、
前記所定の補正値を算出する補正値算出手段とを含むこ
とを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】記録ヘッドを搭載したキャリッジの移動
方向に平行に設けられたスケールと、前記キャリッジと
ともに移動しながら前記スケールを検知して検知信号を
発生するエンコーダとを有した記録装置であって、前記エンコーダからの検知信号に基づいて、９０°の位
相差をもつ第１及び第２の位相信号を発生する信号発生
手段と、前記信号発生手段によって発生した第１及び第２の位相
信号から０°、９０°、１８０°、２７０°の各位相周
期を求める周期検出手段と、前記周期検出手段によって検出された位相周期に基づい
て前記位相信号の周期の４分の１の間隔に対応した信号
を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段によって生成された信号に基づいて、
前記記録ヘッドを駆動して記録を行う記録制御手段とを
有することを特徴とする記録装置。
【請求項６】前記信号生成手段は、高次関数近似によ
って、前記信号を生成することを特徴とする請求項５に
記載の記録装置。
【請求項７】前記記録ヘッドは、インクを吐出して記
録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴と
する請求項１及び５に記載の記録装置。
【請求項８】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
を備えていることを特徴とする請求項７に記載の記録装
置。