JPS60208255A - 液体噴射記録装置 - Google Patents

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】 （技術分野） この出願の発明は、インクノエツトグリンタ寺の液体噴
射記録装置に関し、とくに往復記録において％％ｆ的に
記録誤差を生じないようにする手段に関する。

（背景技術） 液体噴射記録装置は、一般に、液体噴射ヘッドと被記録
体とを主走査方向に相対的に移動させながら、液体噴射
ヘッドより記録液滴を吐出させて被記録体に記・録する
ものであるが、１１１Ｊ記の相対的な移動の往路につい
ても復路についてもｈＣ録金行って往復Ｍ己録をする場
合には、後に詳細に説明するように、前記の相対的な移
動の＆、夏と記録液滴の吐出速朋との影響で、相対的に
同じ位１ｄにあるヘッドから吐出芒れるム己録液滴によ
る被記録体上の記録位置に、前記の往路と復路とでずれ
金生じ、ＨＱ録誤差の原因となっていた。この場＆、Ｑ
ｉｊ記の主走斉方向の相対的な移動の速度が記録液滴の
吐出速度に比してはるかに低速であれば、往復移動にお
ける記録位置のずれは夾用上の影４が少ないが、これが
関連化するに伴ない記録位置のずれは無視できなくなる
。

これに対し、液体噴射ヘッドと被記録体との間の距離を
できるだけ小さくすることによ）往復記録における誤差
を減少させることが考えられるが、記録速度の高速化に
伴ない上記の誤差が大きくなることは避けられない。

（目的） この出願の第１の発明は、高速記録を行う場合にも、又
は液体噴射ヘッドと被記録体との間の距離をとくに小さ
く股だすることを要せずに、前記の往復記録における記
録誤差が実質的に生じないようにし、あるいはこの誤差
を従来の装置よりも著しく軽減することができる手段を
提供することを目的とする。

第２の発明は、第１の発明の目的を達成するとともに、
前記の液体噴射ヘッドと被記録体との間の距離の変動に
よる記録位置のずれを補正することが可能で、上記の距
離の精度をとくに高精度にしなくても、前記の記録誤差
が実質的に生じないようにし、あるいはこの誤差を従来
の装置よ）も著しく軽減することができる手段を提供す
ることを目的とする。

（実施例による説明） 以下図面全参照して、上、】Ｃの目的全達成するためこ
の出願の発明において講じた手段について例示説明する
。下記の説明Ｌ１液体噴射Ｂｒ２録装置における記録機
構、液体噴射記録装置における往復記録時の記録誤差、
並びに、この出願の第１及び第２の発明の′実施例の順
序で行う。

（ｅ、体噴射記録装置におけるｈＣ録機構）（第１図）
第１図は液体噴射ｉＣ録装置において従来用いられてい
る記録機構の一例を示すものでめって、この記録４幾構
はこの出願の発明全実施するに当たっても記録機構の一
例として用いられるも（１）−Ｃ，らる。

図において、１はグラテンでろって被記録体である６己
録紙が巻きつけられている。２はｌ夜体噴吋ヘッドであ
るインクジェットヘッドであって通常はキャリツノに支
持されている。３はヘッド２に対するキャッピング装置
、４はヘッド２と固定関係にあるエンコーダ・センサで
あり、５はエンコ−ダであって例えば第４図ｋ）に示す
スリット板よシなる。６はオート・キャップモータであ
り、ビニオン・ラック椋構６ａを介してキャッピング装
置３を矢印ｙ方向に沿って図中上下に移動させる。

７はラインフィードモータであって歯車様構７ａを介し
てグラテン１をＩｉｌ［ａを中心に回転させ、これによ
り紙送りを行う。８はキャリツノモータであってその正
逆同転によりグーＩＪ−８ｇ、ベルト８ｂを介してキャ
リツノ、したがってヘッド２を矢印Ｘ方向に沿って往復
両方向（図中左右方向）に移動させる。９は紙センサ、
ＪＯはキャップセンサ、１１はへラド２のホームポジシ
ョンセンサである。

上記の構成においてラインフィードモータ７により記録
紙がグラテン１に巻きつけられて送られ、紙センサ９が
ｈ己録紙金検知するとｈＣ録動作が開始される。先ずオ
ート・キャップモータ６が動作シてキャッピング装置３
を図中上方へはずす。キャッピング装置３がはずれたこ
とをキャッノセンサノ０が検知すると、キャリツノモー
タ８が逆回転して、ヘッド２をそのホームポジションに
戻す。

ヘッド２がホームポジションに戻ったことをホームポジ
ションセンナ１１にょシ確認してキャリッジモータ８が
正回転してヘッド２を往方向（図中右方向）へ移動させ
、かつエンコーダ・センサ４がエンコーダ５からインク
吐出タイミング信号を受けてへ、ド２からインクを吐出
させ、記録を行う。１ライン分の記録が終了すると、キ
ャリッジモータ８は回転を停止し、一方ラインフィード
モータ７がステップ回転して記録紙を副走査方向に１ラ
イン分送り、次にキャリッジモータ８が逆回転してヘッ
ド２を復方向（図中左方向）へ移動させ、再び記録を行
う。このようにしてヘッド２の往復移動ともに記録が行
われる。なお上記のインク吐出タイミング信号をキャリ
ツノモータ８０ＦＧ信号に兼用するよう構成することも
できる。

（液体噴射記録装置における記録誤差）（第２図〜第４
図） 前述のように、液体噴射ヘッドと被記録体とを主走査方
向へ相対的に移動させて往復記録をする場合には、相対
的に同じ位置にあるヘッドから吐出される記録液滴によ
る記録紙上の記録位置に、往路と復路とでずれを生ずる
ものである◎第２図はこの記録位置のずれが生ずる状況
を示すものであり、図中２は液体噴射へ、ド、Ｐは記録
紙を示し、この場合へ、ド２が記録紙Ｐに対し図中Ｘ方
向に移動するものとし、またへラド２の往方向（右方向
）の移動速度を＋ｖ（ＩＶ／ｓ）、復方向（左方向）の
移動速度を−Ｖ　（ｎ７ｇ　）　、記録液（以下実施例
の説明ではインクという）の吐出速度をｖ（ＩＶ／１１
）、ヘッド２と記録紙Ｐとの距離をＬ（ｍ）とする。

往路においてヘッド２からＡ点で記録＃；Ｐの面に垂直
に嘗の吐出速度でインクが吐出されるとすると、ヘッド
２は図中右方向へ速度十Ｖで移動しているので、インク
ｑ（ｔＩ＋Ｖ）の速度でＡ点から記録紙Ｐへ向って飛ん
で行くことになる。このときドツトが実際に記録紙Ｐの
百に付着するのは、Ａ点からＸ方向に＋ｔ（ｍ）だけず
れた点になる。

これに対し、復路において上記と同じＡ点でへ。

ド２からインクが吐出されると、インクは（マーＶ）の
速度で飛んで行くため、ドツトが記録紙Ｐの面に付着す
るのは、Ａ点からＸ方向に−１（ｍ）だけずれた点にな
る。したがって、ヘッド２とｄピ録紙Ｐとの間の距離Ｌ
１ヘッドの移動速度の絶対値Ｖ及びインク吐出速度の絶
対値Ｖが一足であるとき、同一のＡ点でインク吐出タイ
ミング信号が発生したときのへラド２の往復移動による
着弾点のずれは ２ｔ≠２Ｌ・−（ｍ） ヤ となる。

第３図は、従来用いられているインク吐出タイミング検
出回路でおシ、第４図は、Ｍ３図の回路におけるエンコ
ーダ・スリットと出力′成用との関係を示すものである
。第３図において、４Ｖｉ第１図に示すエンコーダ・セ
ンサ、２１は定電圧回路、２２はインク吐出タイミング
検出回路である◎エンコーダ・センサ４は、例えば発光
ダイオード１４よりなる発光素子、第４図（Ａ）に示す
スリット板よシなるエンコーダ５、固定スリット１２及
び例えばＰ形フォト・トランジスタ１３又はフォトダイ
オードよりなる受光素子を含み、発光ダイオード１４は
定電流回路２１によって駆動されて発光し、その光がエ
ンコーダ５のスリット板及び固定スリット１２を通して
フォト・トランジスタ１３によシ受光される。フォト・
トランジスタ１３の出力信号はインク吐出タイミング検
出回路２２で処理されるが、検出回路２２０回路構成は
、図示のように、Ｐ形フォト・トランジスタ１３のコレ
クタが抵抗Ｒ１を経て電源ＦＣＣに１そノエミ、りがア
ース電位に接続され、比較器２３の（ト）入力は前記の
コレクタに１その←）入力は電源ｇｃｃとアースとの間
に直列に接続された抵抗Ｒ２とＲ３との接続点に接続さ
れる。そして抵抗Ｒ２及びＲ３の値によシ後述のしきい
値電圧Ｅｔｈが定められる。比較器２３の（→入力の入
力電圧Ｅ、は、第４図（Ｂ）に示すように、同図体）の
スリット板の遮光部（ハツチングで示す）で高レベルに
、その透光部で低レベルになるので、この入力電圧Ｅ８
と前記のしきい電圧Ｅｔｈとの比較により比較器２３の
出力には同図（Ｃ）に示す電圧Ｅ。が得られる。したが
って、液体噴射記録装置の常用手段に従がいヘッド２の
往方向及び復方向移動に伴って、第４図（ハ））のスリ
ット板の透光部に対応する位置でインク吐出タイミング
信号を発生させる場合には、往復記録時に前記の２ｔ（
ｍ）の着弾点のずれを生ずることになる。

（この出願の第１の発明の実施例）（第５図、第６図） この出願の第１の発明は、前述のように往復記録におけ
る記録誤差が実質的に生じないようにし、あるいはこの
誤差を従来の装置よシも著しく軽減しようとするもので
あって、第５図はその一実施例の原理を示すものである
。

第５図において、第２図のものと同じ諸元線同じ符号で
示されておシ、その他ＤＰはドツトピッチ、ＳＰはスリ
ットピッチを示すものである。図において、ヘッド２が
左から右へ向って往方向に移動している場合に、Ａ点で
吐出されるインクは、ヘッド２の移動速度十Ｖ（以下単
位は第２図の場合と同じとする）とインク粒子の速度τ
とが合成され九（ν＋■）の速度で飛行し、記録紙Ｐに
はＤ点に着弾する。同様にＢ点で吐出されるインクは８
点に着弾する。一方、ヘッド２が右から左へ向って復方
向に移動している場合には、ヘッド２の移動速度が−Ｖ
になるため、Ｂ点で吐出されるインクはＤ点に、Ａ点で
吐出されるインクは０点に着弾する。インク粒子の飛行
時間ｔはヘッド２と記録紙Ｐとの距離をＬとしてｔ　＝
　Ｌ　／１１で与えられるから、インクの吐出から着弾
までのＸ方向の距離のずれは ■ ｔ＝Ｖ−ｔ　−−・　Ｌ υ で表わされる。往方向移動と復方向移動でのこのずれ分
は２ｔとなる。このずれ分２ｔをスリットピッチＳＰと
等しくすれば、往復での着弾点のすれは丁度着弾のド、
トビッチＤＰＩ個分になる。

すなわち ＤＰ＝２Ｌ　・□ υ となる・この１個分のずれは、あらかじめ往復移動に卦
けＡ吐出タイミングをカウントトイ、！黒社することが
できる。例えば、第１図に関連して説明したように、イ
ンク吐出タイミング信号をキャリッジモータ８のＦＧ倍
信号兼用し、このＦＧ倍信号カウントするカウンタがヘ
ッド２の往路でアッｆ−ｈウントを、その復路でダウン
カウントをするようにし、往路、復路ともにｎ個のパル
スをカウントするとして往路では０番目からｎ１￥目ま
でのｎ個を、復路では（ｎ＋１）番目から１番目までの
ｎ個をカウントして吐出タイミングを１４整するように
すればよい。

第５図の実施例における諸元の一数値例を掲げると、ｖ
　＝４．５　ｒＪｓ　、　Ｖ　＝　０．４５　ｍｌｓ、
ＤＰ−１，５ＸＩＯｍとすれば、Ｌ−７，５Ｘ１０　ｒ
ｎＫ設定すればよい。

ところで、現実問題として、ヘッド２と記録紙Ｐとの間
の距離りはきわめて小さいので、記録紙のジャム等によ
シ記録紙Ｐがヘッド２にぶつかるおそれがあり、事故の
原因となる。そこで、第６図にその原理を示す第１の発
明の改良された実施例では、第５図の１スリツトピツチ
のずれを２スリットピッチのずれとし、ヘッド２が右へ
向う往路では、Ａ点で吐出されるインクはＥ点に、Ｂ点
で吐出されるインクはＦ点に、それぞれ着弾するように
する。またヘッド２が左へ向う復路では、０点で吐出さ
れるインクはＥ点に、Ｂ点で吐出されるインクはＤ点に
、それぞれ着弾するようにする。このようにすれば、 ＤＰ−Ｌ　・− ν の関係が成り立ち、第５図の場合と同じ数値条件でＬ　
＝　１．５　Ｘ　１０−Ｓｍとなシ、第５図の場合の２
培になる。

一般的には、往路と復路とでｎドツト分ずらせるとして ＤＰ　ｔ＋ Ｌ′″１丁°＝ｒ′　。

（ここでｍ及びｎは、それぞれ正の整数であってｍ≦ｎ
） を満足するようにへ、ドと記録紙との距離りを設定すれ
ばよい。そして、往路と復路とで、あらかじめｎド、ト
分吐出タイミングをカウントして調整することにより往
復移動による記録位置のずれを生ずることなく記録する
ことができる。上記においてｍ＝１であるときはドツト
ピッチＤＰとスリットピッチＳＰとが等しいが、１スリ
ツトピツチで複数回吐出するときはｍ≧２となり、ドツ
トピッチＤＰとスリットピッチＳＰとは等しくならない
。しかしこの場合も着弾点のずれはｎドツト分であるこ
とはｍ＝１の場合と同じである。例えば第５図において
Ａ点とＢ点との中間位置でさらにインクが吐出されるよ
うにするときは、ヘッド２と記録紙Ｐとの距離Ｌｉ第５
図の２倍にすれば上記の関係を満足させることができる
。

前述のように、第５図及び第６図に示す実画例によれば
、インクツエツトへ、ド２と記録紙Ｐとの距離Ｌ１ヘッ
ド２の移動速度の絶対値Ｖ及びインクの吐出速度の絶対
値嘗との関係が、ヘッド２の往復移動の往路と復路とに
おける同じ位置で吐出されるインクの記録紙上における
着弾点のずれが実質的にドツトピッチのｎ倍（ｎは整数
）であるように設定されておシ、かつ往路と復路とであ
らかじめインク吐出のタイミングをｎドツト分カウント
して調整することにより、上記の距ＩＩＩｔＬを特別に
小さくしなくてもヘッド２の往復移動における記録誤差
を解消し、あるいは従来の装置よシ著しく軽減すること
ができる。上記において、実質的にドツトピッチのｎ倍
とは、完全にドツトピッチのｎ倍である場合のほか、こ
の出願の第１の発明の目的を達成するに支障のない誤差
の範囲を含むものとする。

なお、第５図に示す実施例のインクジェットヘッド２は
その走査方向と同じ方向に４つのヘッド２Ｃ，２Ｍ、２
Ｙ、２Ｂ（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの
各色のインクを吐出するヘッド）が配列されておシ、各
ヘッド間の間隔ＨＰはドツトピッチＤＰの整数倍に設定
されている。

したがってこれら４つのヘッドを同一のタイミングで駆
動することが可能でるる。この点は、第６図に示す実施
例及び後述の第２の発明の実施例においても同様である
。

（この出願の第２の発明の実施例）（第７図）第１の発
明では、前述のように往復記録における記録誤差を解消
し、あるいはこれを従来の装置よシも著しく軽減するこ
とができるが、この場合液体噴射ヘッド（インクツエツ
トヘッド）と被記録体（記録紙）との間の距離りの精度
がそのまま着弾の精度となる。例えばＬ＝ＩＸ１０　ｍ
で着弾の精度を±５チ以内に抑えるためには、Ｌ＝（１
±０．０５）ＸＩＯｍにしなければならない。

第２の発明の実施例では、インクジェットヘッドと記録
紙との間の距離の誤差による着弾点の誤差を両者の間の
相対的な移動速度を制御することにより補正しようとす
るものである。すなわち、第５図及び第６図について説
明したように、ドツトピッチＤＰ、前記の相対的な移動
速度の絶対値Ｖ及び記録液の吐出速度の絶対値νに対し
て前記の距離りは ＤＰ　Ｖ Ｌ＝□　・　□　・　ｎ ｍ　Ｖ で与えられるが、このＬのｅ足に誤差があれば、これに
よシ着弾点のずれを生ずる。そこでこのＬの誤差（Ｌ±
ΔＬ）を移動速度Ｖについて（Ｖ±ΔＶ）とすることに
よシ補正する。すなわち、ＤＰ Ｌ±ΔＬ−２ｍ　’　ｇ　’　” （ｍ　ｒ　ｎは前記と同じ） の関係を満足するように液体噴射ヘッドと被記録体との
相対的な移動速度Ｖを制御する。

第７図は上記の速度制御装置の一例を示すものでキャリ
ツノモータ駆動制御部に適用したものである。キャリツ
ノモータ８０回転に応じ、ＦＧ倍信号ＦＧ倍信号発生４
′、例えばエンコーダ・センサより得られ、これに基づ
いてのこぎり波発生器３１でのこぎり波が得られ、この
のこぎシ波と基準電位身。ｆとを比較器３２で比較して
ＰＷＭ信号が得られる。このＰＷＭ信号に基づいて駆動
増幅器３３でパワー増幅及び正逆方向制御を行ってモー
タ８ｔ一定速回転させ、液体噴射ヘッドを定速走行させ
る。ここでこの走行速度（一般的には前記の相対的な移
動速度）を（Ｖ±ΔＶ）とするには、基準電位Ｅ□ｆを
微調整することによシ達成される。

前述の速度調整手段としては、上記のほか、ＤＣササ−
機構の基準電位、あるいはデジタルサー４ｅ装置のカウ
ンタゾリセ、ト値をＧ′１整することによシ行うことも
できる。

なお前記各種の実施例は、液体噴射へ、ドを被記録体に
対して主走査方向に移動させるものであるが、両者間の
移動は相対的であるから被記録体を液体噴射ヘッドに対
して主走査方向に移動させてもよい。

（効果） 前述のように、第１の発明によれば、往復記録を行う液
体噴射記録装置において、液体噴射ヘッドと被記録体と
の相対的な往復移動の往路と復路とで相対的に同じ位置
から吐出される記録液の被記録体上の着弾点を実質的に
ドツトピッチの整数倍（ｌを含む）分ずらせ、かつこれ
に対応して前記の相対的な往復移動の往路と復路とで記
録液の吐出タイミングを異ならせたので、高速ｆｅ録を
行う場合にも、又は液体噴射ヘッドと被記録体との間の
距離をとくに小さく設定することを要せずに、往復記録
における記録誤差が実質的に生じないようＫし、あるい
はこの誤差を従来の装置よシ著しく軽減することができ
る。

第２の発明によれば、第１の発明の効果を奏するととも
に、液体噴射ヘッドと被記録体との相対的な移動速度を
制御する手段を併せ具えているので、両者間の距離の変
動による記録位置のずれを補正することが可能であって
、上記の距離の精度をとくに高精度にしなくても、前記
の記録誤差が実質的に生じないようにし、あるいはこの
誤差を従来の装置よシも著しく軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は液体噴射記録装置における記録機構の一例の構
成図、第２図は液体噴射記録装置において往復記録時に
記録誤差が生ずる態様の説明図、第３図は液体噴射記録
装置におけるエンコーダ・センサ及びインク吐出タイミ
ング検出回路の構成図、第４図（４）は第３図中エンコ
ーダの正面図、同図ω）及び（Ｃ）はそれぞれ第３図中
比較器の入力電圧及び出力電圧を同図（４）のエンコー
ダのスリット位置に対応させて示す波形図、第５図はこ
の出願の第１の発明の一実施例の原理を示す説明図、第
６図は同じく他の実施例の原理金示す説明図、第７図は
この出願の第２の発明の実施例に適用される速度制御装
置の一例のブロック図である。 符号の説明 １ニゲラテン、２：液体噴射ヘッドとしてのインクジェ
ットヘッド、４：エンコーダセンサ、５：エンコーダ、
８：キャリツノモータ、３１：のこぎ９波発生器、３２
：比較器、３３：キャリツノモータに対する駆動増幅器
、Ｐ：被記録体としての記録紙。 第３図 第４図 （Ａ） 第５図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体噴射ヘッドと被記録体とを主走査方向に相対
   的に往復移動させ不手段と、 前記往復移動の往路及び復路ともに前記液体噴射ヘッド
   よシ記録液を吐出させて往復記録を行う手段と、 を備え、 前記往復移動の往路と復路とにおいて相対的に同じ位置
   から吐出される前記記録液の前記被記録体上における着
   弾点を実質的にドツトピッチの整数倍（ｌを含む）分ず
   らせ、 かつこれに対応して前記往復移動の往路と復路とにおい
   て前記記録液の吐出タイミングを異ならせる、 ことを特徴とする液体噴射記録装置。
2. （２）前記液体噴射ヘッドと前記被記録体との間の距離
   、前記の相対的な往復移動の移動速度、及び、前記記録
   液の吐出速度の間の関係が、前記の相対的な往復移動の
   往路と復路とにおいて相対的に同じ位置から吐出される
   前記記録液の前記被記録体上における着弾点を実質的に
   前記ドツトピッチの整数倍（ｌを含む）分ずらせるよう
   に設定されている特許請求の範囲（１）記載の液体噴射
   記録装置。
3. （３）前記の液体噴射ヘッドと被記録体との間の距離を
   Ｌ１前記の相対的な往復移動の移動速度をｖ１前記の記
   録液の吐出速度をτ、前記のドツトピッチをＤＰとする
   とき ＤＰ　ｖ Ｌ　−−−−骨　ｎ ｍ　Ｖ （ここでｍ及びｎは１を含む整数でｍ≦ｎとする）の関
   係を実質的に満足するようにこれらの値が設定されてい
   る特許請求の範囲（２）記載の液体噴射記録装置。
4. （４）前記往復移動の往路と復路とにおいて前記記録液
   の吐出タイミングを前記の着弾点のずれを実質的に解消
   するよう前記ドツトピッチの整数倍（ｌを含む）に対応
   する時間だけ異らせる前記特Ｗ−Ｅ請求の範囲のどれか
   ひとつに記載の液体噴射記録装置。
5. （５）液体噴射ヘッドと被記録体とを主走査方向に相対
   的に往復移動させる手段と、 前記往復移動の往路及び往路ともに前記液体噴射ヘッド
   より記録液を吐出させて往復記録を行う手段と、 を備え、 前ｄＣ往復移動の往路と復路とにおいて４１対的に同じ
   位置から吐出される前記記録液の前記被記録体上の着弾
   点を実質的にドツトピッチの侠数倍（１を含む）分ずら
   せ、かつこれに対応して前記往復移動の往路と復路とに
   おいて前記記録液の吐出タイミングを異ならせるように
   調整され、 さらにｆｒｉＪ記の相対的な往復移動の移動速度を１ｔ
   ｉｌＪ側ｊする手段を具える、 ことを％徴とする液体噴射６己録装置。