JPS60217165A - 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、インクジェットプリンタ等の液体噴
射記録装置に関し、と〈Ｋ往復記録において実質的に記
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、液体噴射ヘラＰ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
ヘッドよシ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、前記の相対的な移動の往路についても復路
についても記録を行って往復記録をする場合には、後に
詳細に説明するように、前記の相対的な移動の速度と記
録液滴の吐出速度との影響で、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被記録体上の記録
位置に、前記の往路と復路とでずれを生じ、記録誤差の
原因となっていた。この場合、前記の主走査方向の相対
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実用
上の影響が少ないが、これが高速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り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、往復記録を行う液体噴射記録
装置において、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設定する
ことを要せずに１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及び第３の発明は、それぞれ、第１の発明の目的を
達成するとともに、液体噴射ヘッドと被記録体との相対
移動によって生ずるエンコーダの出力信号にノイズ成分
が多い場合でも、誤動作を生じさせない手段を提供する
ことを目的とする。

（実施例による説明） 以下図面を参照して、上記の目的を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
記の説明は、液体噴射記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、第２及び第３の発明の実施例の順序で
行う。

（液体噴射記録装置における記録機構）（第１図）第１
図は液体噴射記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あって、この記録機構はこの出
願の発明を実施するに当たっても記録機構の一例として
用いられるものである。

図において、１はプラテンであって被記録体である記録
紙が巻きつけられている。２は液体噴射ヘッドであるイ
ンクジェットヘッドであって通常はキャリッジに支持さ
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［６るエンコーダ・センサであり
、５はエンコーダであって例えば第４図（Ａ）に示すス
リット板よりなる。６はオート・キャップモータでアリ
、ピニオン・ラック機構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機構７ａを介し
てプラテン１を軸１ａを中心に回転させ、これによシ紙
送りを行う。８はキャリッジモータであってその正逆回
転によりプーリー８ａ、ベルト８ｂを介してキャリッジ
、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、１０は
キャップセンサ、１１はヘッド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
紙がプラテン１に巻きつけられて送られ、紙センサ９が
記録紙を検知すると記録動作が開始される。先ずオート
・キャップモータ６が動作し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
キャップセンサ１０が検知すると、キャリッジモータ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がホーム号？ジションに戻ったことをホームボ
ッジョンセンサ１１により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ヘッド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
リッジモータ８のＦＧ倍信号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は液体噴射ヘッド、Ｐは記録
紙を示し、この場合ヘッド２が記録紙Ｐに対し図中Ｘ方
向に移動するものとし、またヘッド２の往方向（右方向
）の移動速度を十Ｖ（ｍ／ｓ）、復方向（左方向）の移
動速度を−Ｖ（ｍ／ｓ）、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（ｍ／ｓ）、ヘッド２
と記録紙Ｐとの距離をＬ（ホ）とする。

往路においてヘッド２からＡ点で記録紙Ｐの面に垂直に
Ｖ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子Ｖで移動しているので、インクは
（ｖ　＋　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
の面に付着するのは、Ａ点からＸ方向に＋Ｌ　４ｎ）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点でヘッド２からインクが吐出されると、インクは
（ｖ　−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−２（→だ
けずれた点になる。したがって、ヘッド２と記録紙Ｐと
の間の距離Ｌ、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が一定であるとき、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ヘッド２の往
復移動による着弾点のずれ行 ■ ２ｔ＝２Ｌ・−（ｍ） 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
出回路であり、第４図は、第３図の回路におけるエンコ
ーダスリットと出力電圧との関係を示すものである。第
３図において、４は第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（ト）に示すスリッ
ト板よりなるエンコーダ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、同回路の構成は、図示のように
、Ｐ形フォト・トランジスタのコレクタが抵抗Ｒ１を経
て電源Ｅｃｏに、そのエミッタがアース電位に接続され
、比較器２３の（十）入力は前記のコレクタに、その（
−）入力は電源Ｅｅｏ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Ｅｌｌは
、第４図（Ｂ）に示すように、同図（４）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（Ｑ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（Ａ）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に）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５図は
第１の発明の一実施例を示し、同図（ハ））はその原理
の説明図、同図（Ｂ）は比較器の入力電圧Ｅ８の波形図
、同図（Ｃ）は比較器の出力電圧のうち往路に対するも
のＥ。１と復路に対するものＥ。２とによるインク吐出
タイミングを示す図である。同図（Ｎにおいてインクジ
ェットヘッド２の往復移動に伴ない、記録紙Ｐ上の着弾
点が往路においても復路においても丁度Ｘで示す点にな
るようにするには、ヘッド２の往方向移動速度子ｖ１復
方向移動速度−■、ヘッド２から吐出されるインクの吐
出速度Ｖ及びヘッド２と記録紙Ｐとの距離りに応じて、
往路では図のＡ点、復路では図のＢ点においてインクを
吐出させればよい。このようにすればＡ点で吐出される
インクは（ｖ　＋　Ｖ　）の速度で記録紙Ｐに向って飛
び、Ｂ点で吐出されるインクは（ｖ　−Ｖ　）の速度で
記録紙Ｐに向って飛び、往路、復路ともにＸ点で記録紙
Ｐの面に着弾する。

そのためには、ヘット９２の移動に伴ってエンコーダか
ら発生する信号の比較レベルを上記の条件を満足するよ
うに設定すればよい。この場合インク吐出タイミング検
出回路の回路接続自体は第３図に示すものと基本的に差
異はないが、その特徴は第５図（ｎ）に示すしきい値Ｅ
ｔｈの設定にある。すなわちエンコーダ（第３図では４
）の出力信号が検出回路（同じく２２）中の比較器（同
じく２３）の入力信号Ｅｓとして入力され、第５図（１
１に示すレベルのしきい値ＥＬｈと比較されると比較器
（同じく２３）の出力電圧は、ヘッド２の往路では同図
（Ｑの］Ｅｏｔに、その復路では同図（ＱのＥＯ２にｉ
ｂ、これらの出力電圧Ｅ（Ｈ＋　ＥＯ２がインク吐出タ
イミングを定める信号となる。

上記のインク吐出タイミング信号によれば、ヘッド２の
往路、復路ともに、同図（Ｑの上向きの矢印で示す立ち
上がり部分において、インクがヘッド２がら吐出される
。したがって、同図（Ｎにおい吐出され、記録紙Ｐには
往路、復路ともにそれぞれｘ、ｙ、ｚの各点に一致して
着弾する。なお第５図においてＸ−Ｙ及びＹ−Ｚの間隔
がドツトピッチであスー なお、第５図に示す実栴例のインクジェットヘッド２は
、その走査方向に４つのヘッド２Ｃ、２Ｍ。

２Ｙ、、？Ｂ（シアン、マゼンタ、イエロー及ヒブラッ
クの各色のインクを吐出するヘッド）が配列されており
、各ヘッド間の間＠ＨＰは、ドツトピッチの整数倍に設
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Ｉツ動することが可能である。この点は
後述の第２及び第３の発明の実施例に訃いても同様であ
る。

（この出願の第２の発明の実施例）（第６図、第７図） 第５図に示す第２の発明の実施例は、インク吐出タイミ
ング検出回路中の比較器に対する入力信号にノイズ成分
が少ない場合には適するが、このノイズ成分が多い場合
には以下に説明する第２及び第３の発明の実施例による
ことを可とする。

第６図は第２の発明の一実施例の原理を示すものでアシ
、この例では比較レベルであるしきい値Ｅｔｈを入力信
号ＥｓＫ応じてＥｔｈｌ及び”Ｌｈ２の２つのレベルに
可変にする。すなわち入力信号ＥｌｌのレベルがＥｔｉ
ｎ以上であれば、比較レベルをしきい値Ｅｔｈ　２に下
げ、人力信号Ｅ３のレベルがＥｔｈ　２になるまでは比
較レベルをしきい値Ｅｔｈｚのままにする。入力信号Ｅ
８のレベルがＥｔｈｚ以下にｋれば、比較レベルをしき
い値Ｅｔｈ　１に上げ、入力信号Ｅ、のしＲルが”ｔ　
ｈ　ｔになるまでは比較レベルをしきい値Ｅｔｈ　ｔの
ままにする。上記のような比較レベルの可変制御により
、比較器の出力電圧は、ヘッド２の往路では同図（Ｑの
Ｅ。ｌに、その復路では同図（ＱのＥ。２になり、これ
らの出力電圧Ｅ０１゜Ｅｏ２がインク吐出タイミングを
定める信号となる。

上記の比較レベルの可変制御によれば、比較器の比較レ
ベルにヒステリシス特性をもたせることになり、ヘッド
２の往路と復路とでインク吐出タイミングをずらすこと
が可能である。すなわち、同図（Ｃ）の下向きの矢印で
示す立ち下がり部分においてインクがヘッド２から吐出
され、第５図について説明したのと同様に、第６図（Ａ
）において、往路でＡ、Ｃ，Ｅの各点で、復路でＢ、Ｄ
、Ｆの各点で吐出されるインクは、記録紙Ｐには、それ
ぞれｘ、ｙ、ｚの各点に一致して着弾する。

上記のように比較レベルを可変制御するには、例えば第
７図の回路によればよい。第７図において、第３図と基
本的に同じ構成及び機能を有する素子には、第３図と同
じ符号を付し、その説明を省略する。図中２４はノット
ダートであり、その出力は抵抗Ｒ４，Ｒ５で分圧され、
制限抵抗Ｒ６を経て比較器２３の（−）入力に加えられ
る。この回路溝成により、比較器２３の出力電圧のレベ
ルに応じてそのしきい値Ｅｔｈを変化させることができ
、↑［（抗■も２〜Ｒ６の値の調整により前記のしきい
値Ｅｔｈ＋及びｇｔｈ２を第６図について説明した条件
を満たすように設定することができる。

第６図（Ｂ）（／こ示すように比較レベルを可変制御す
る他の手段として、第７図において比較器２３の出力電
圧Ｅ。を分圧抵抗ａ４．Ｒ５及び制限抵抗Ｒ６を介して
比較器２３の（＋）入力に加えるようにしてもよい。

（この出願の第３の発明の実施例）（第８図）第８図は
第３の発明の一実施例の原理を示すものであって、同図
の）に示すように１比較レベルを、往路についてＥＩ１
１往路についてはＦＪＬとあらかじめ異ならせておき、
この相違なる比較レベルを往路と復路とで切り換えるよ
うにする。さらに上記の比較レベル＆ｒ又はＥＬのどち
らか一方又は両方を、第６図について説明した態様によ
シ又はその他の手段により調整可能にすることを可とす
る。

この実施例によれば、比較器の出力電圧は、ヘッド２の
往路では同図（Ｃ）のＥ。、に、その復路では同図（Ｃ
）のＥ。２になり、これらの出力電圧Ｅ。１１Ｅ０２が
インク吐出タイミングを定める信号となる。これらのイ
ンク吐出タイミング信号により、ヘッド２の往路、復路
において、それぞれ同図（Ｃ）の下向きの矢印で示す立
ち下が多部分においてインクがヘッド２から吐出され、
第５図及び第６図で説明したのと同様に、第８図（八に
おいて、往路でＡ。

Ｃ，Ｅの各点で、復路でＢ、Ｄ、Ｆの各点で吐出される
インクは、前針紙Ｐには、それぞれＸ、Ｙ。

２の各点に一致して着弾する。

なお前記各種の実施例は、液体噴射ヘッドを被記録体に
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。

また前記の各種の実施例において、ヘッド２の往路でＡ
、Ｃ，Ｅ等の各点で、復路でＢ、Ｄ、Ｆ等の各点で吐出
されるインクは、理論的には、記録紙Ｐには、ｘ、ｙ、
ｚ等の各点に一致して着弾することになるが、実用上は
、これらのＸ、Ｙ。

２等の各点に完全に一致して着弾する場合のほか、この
出願の発明の目的を達成するに支障のない範囲での誤差
を生ずる場合も、着弾点が実質的に一致するとみなされ
る。要は、液体噴射ヘッドの往路と復路とで着弾点が実
質的に一致するよう前記の比較レベルが設定あるいは可
変制御されていればよい。

（効果） 前述のように、この出願の第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移動により発生するエンコーダの
出カイｄ＠を比較レベルと比較して液体噴射ヘッドから
の記録液の吐出タイミングを検出するようにし、この比
較レベルが、前記の相対的な移動の往路と復路とにおい
て記録液の被記録体上の着弾点が実質的に一致するよう
に設定されているので、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
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にし、あるいはこのｉμ差を従来
の装置よりも著しく軽減することができる。

第２の発明は、前記の相対的な移動の往路と復路とにお
いて記録液の被記録体上の着弾点が実質的に一致するよ
うに、前記の比較レベルをエンコーダの出力信号のレベ
ルに応じて可変制御すること罠より、また第３の発明は
、同じく比較レベルを前記の往路とα路とで相異なるレ
ベルに設定することにより、第１の発明の効呆を奏する
とともに前記エンコーダの出力信号にノイズ成分が多い
場合でも、誤動作の発生を防ぎ、あるかはこれを著し←
′径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（ハ））は第３１中エン
コーダの正面図、同図（Ｂ）及び（Ｑはそれぞれ第３図
中比較器の入力電圧及び出力゛電圧を同図囚のエンコー
ダのスリット位置に対応させて示す波形図、第５図、第
６図及び第８図は、それぞれこの出願の第１、第２及び
第　・３の発明の一実施例の原理を示す説明図であって
、これらの図を通じて図（Ａ）はインクの吐出位置とそ
の記録紙上の着弾点との関係を示す説明図、図（Ｂ）は
比較器の入力信号と比較レベルとの関係を示す説明図、
図（Ｑはインクジェットヘッドの往路（Ｅｏ、）及びＵ
路（ＥＯ２）におけるインクの吐出タイミングを示す説
明図であり、第７図はこの出願の第２の発明の一実施例
におけるエンコーダ・センサ及びインク吐出タイミング
検出厄１路の構成図である。 符号の説明 １ニブラテン、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　：　：ｒ−
７＝ｆｆ−タ、２２　：インク吐出タイミング検出回路
、２３：比較器、２４：ノットダート、Ｒ４、Ｒｓ　：
　分圧’Ｊ４７ｔ、ｎ　ｓ　：　ｆｔｒｌＪ［４ｆ抗、
Ｐ：ａ記録体としての記録紙。 第３図 第４図 工 （、に）Ｌユニ―「 第５図

Claims (4)

【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
   的に往復移動させる手段と、 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
   より記録液を吐出させて往復記録を行う手段と、 前記液体噴射ヘッドと前記被記録体との相対的な移動に
   より発生するエンコーダの出力信号を比較レベルと比較
   して前記記録液の吐出タイミングを検出する手段と、 を備え、 前記比較レベルが、前記往復移動の往路と復路とにおい
   て前記記録液の前記被記録体上の着弾点が実質的に一致
   するように設定されている、液体噴射記録装置。
2. （２）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復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、 前記液体噴射ヘッドと前記被記録体との相対的な移動に
   より発生するエンコーダの出力信号を比較レベルと比較
   して前記記録液の吐出タイミングを検出する手段と、 を備え、 前記比較レベルが、前記往復移動の往路と復路とにおい
   て前記記録液の前記被記録体上の着弾点が実質的に一致
   するように、前記エンコーダの出力信号に応じて可変制
   御される、液体噴射記録装置。
3. （３）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復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、 前記液体噴射ヘッドと前記被記録体との相対的な移動に
   よ力発生するエンコーダの出力信号を比較レベルと比較
   して前記記録液の吐出タイミングを検出する手段と、 を備え、 前記比較レベルが、前記往復移動の往路と復路とにおい
   て前記記録液の前記被記録体上の着弾点が一致するよう
   に互いに異なるレベルに設定されている、 液体噴射記録装置。
4. （４）前記の往路及び復路における比較レベルのどちら
   か一方又は両方が調整可能である特許請求の範囲（３）
   記載の液体噴射記録装置。