JP2003072177A - 記録装置及び記録装置の駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低分解能のエンコーダを用いつつ加減速領域
においても高精度な位置制御を行う。 【解決手段】 エンコーダ信号間の間隔をエンコーダ間
隔計時カウンタ１０３で計測し、その値をエンコーダ間
隔格納メモリ１０５に格納し、直前の２つのエンコーダ
信号の間隔と補正値とに基づいて、次のエンコーダ信号
が出力されるまでの時間をヒート間隔演算回路１０６で
予測し、予測された時間内にエンコーダ信号の逓倍のタ
イミング信号をヒートパルス信号発生回路１１１で発生
する。予測した時間が終了する前に次のエンコーダ信号
が出力されたときに、該検出信号が出力されてから予測
時間間隔が終了するまでの時間をオーバー分計時カウン
ト回路１０７で計時し、その時間を直後の予測における
補正値として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録装置及び記録
装置の駆動制御方法に関し、特に、所定方向に配列され
た複数の記録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリ
ッジを、前記記録素子の配列方向と交差する方向に記録
媒体上で走査させて記録を行う記録装置及び記録装置の
駆動制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置とし
て、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等
シート状の記録媒体に記録を行うプリンタが広く使用さ
れている。

【０００３】プリンタの記録方式としては様々な方式が
知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能
である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等の理
由でインクジェット方式が近年特に注目されており、又
その構成としては所望される記録情報に応じてインクを
吐出する記録ヘッドを装着すると共に用紙等の記録媒体
の送り方向と交差する方向に往復走査しながら記録を行
なうシリアル記録方式が安価で小型化が容易などの点か
ら一般的に広く用いられている。

【０００４】このようなシリアル型の記録装置において
は、記録ヘッドの走査位置と記録ヘッドの駆動タイミン
グとの整合が不可欠である。記録ヘッドの走査位置の検
出手段としては、例えば、キャリッジの位置を検出する
エンコーダなどが用いられる。このようなエンコーダを
用いた記録装置においては、エンコーダによるキャリッ
ジの位置検出の分解能と記録ヘッドの駆動（あるいは吐
出）周波数とによって、記録分解能（解像度）が決定さ
れる。

【０００５】従って、このようなエンコーダを用いた記
録装置の記録分解能をより高くするためには、エンコー
ダの分解能を高くすることが必要となる。しかしなが
ら、単にエンコーダの分解能を高くすると記録速度が低
下するので、これを防止すべく同時に記録ヘッドの駆動
周波数を高くすることが行われている。

【０００６】また、一方では記録装置の低価格化も強く
要望されており、価格の高い高分解能のエンコーダを使
用することは、記録装置のコスト面で大きなマイナス要
因となる。

【０００７】このため、近年では、低価格の低分解能の
エンコーダの出力パルスを、例えば逓倍して分解能の高
い位置情報を生成すると共に、記録ヘッドの駆動周波数
を高くして記録分解能を向上させることが行われてい
る。

【０００８】記録品質を向上させるためには、記録分解
能を高くするだけではなく、階調数を増やすことも必要
である。このため、高品質なカラー記録を行う際には、
階調数を増やすべく、一般的なシアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）４種類のイン
クに加え、シアンとマゼンタについては染料濃度の薄
い、いわゆる淡インクをそれぞれ用いて６種類のインク
を使用する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように多くの種類
のインクを使用すると、搭載する記録ヘッド及びインク
タンクの数が増えてキャリッジの負荷が重くなり、走査
の際の機械的負荷が増加する。更に、キャリッジ自体が
大きくなるので、記録領域の両側にキャリッジの移動す
る領域を設ける必要があり、装置の走査方向の長さ
（幅）が大きくなってしまう。

【００１０】この記録領域の両側の移動領域には、キャ
リッジが加減速を行う領域も含まれており、ここを移動
する間には記録が行われないため、記録の高速化の妨げ
にもなっている。

【００１１】従って、高速化及び小型化を実現するため
には、キャリッジが加減速を行う領域においても、キャ
リッジの位置に基づいて記録ヘッドの駆動タイミングを
制御して、記録を行うことが必要である。

【００１２】また、上記のような記録装置には、記録ヘ
ッドとインクタンクとを一体化したカートリッジを光学
的読み取り器（スキャナ）を備えたスキャナカートリッ
ジと交換することにより、画像を読み取る機能を備えた
ものもあるが、このような装置では、キャリッジが加減
速を行う領域においても、キャリッジの位置に基づいて
スキャナの読み取りタイミングを制御して、画像読み取
りを行うことも必要となる。

【００１３】しかしながら、キャリッジが加減速を行う
領域で記録あるいは読み取りを行う際に、エンコーダの
出力パルスを単に逓倍した信号を用いると、記録ヘッド
の駆動タイミングやスキャナの読み取りタイミングが離
散的となってしまい、記録された画像や読み取った画像
にムラが発生してしまう。

【００１４】本発明は以上のような状況に鑑みてなされ
たものであり、低分解能のエンコーダを用いつつ加減速
領域における高精度な位置制御の可能な記録装置及び記
録装置の駆動制御方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【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、所定方向に配列された複数の記
録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、前
記記録素子の配列方向と交差する方向に記録媒体上で走
査させて記録を行う記録装置であって、前記キャリッジ
の走査方向における所定距離の移動に応じて検出信号を
出力するエンコーダと、前記検出信号間の時間間隔を計
測する計測手段と、前記計測手段の計測した時間間隔と
補正値とに基づいて、次の検出信号が出力されるまでの
予測時間間隔を予測する予測手段と、前記予測時間間隔
を所定数に分割してタイミング信号を発生する発生手段
と、前記予測時間間隔が終了する前に次の検出信号が出
力されたときに、該検出信号が出力されてから前記予測
時間間隔が終了するまでの時間を計時する計時手段と、
前記記録ヘッドを前記タイミング信号に従って駆動する
駆動制御手段と、を備えており、前記予測手段は、前記
計時手段の計時した時間を後の予測における前記補正値
として用い、前記発生手段は、直前の予測時間間隔が終
了した後に前記タイミング信号を出力することを特徴と
する。

【００１６】また、上記目的を達成する本発明の記録装
置の駆動制御方法は、所定方向に配列された複数の記録
素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、前記
記録素子の配列方向と交差する方向に記録媒体上で走査
させて記録を行い、前記キャリッジの走査方向における
所定距離の移動に応じて検出信号を出力するエンコーダ
を有する記録装置の駆動制御方法であって、前記検出信
号間の時間間隔を計測する計測工程と、前記計測工程で
計測した時間間隔と補正値とに基づいて、次の検出信号
が出力されるまでの予測時間間隔を予測する予測工程
と、前記予測時間間隔を所定数に分割してタイミング信
号を発生する発生工程と、前記予測時間間隔が終了する
前に次の検出信号が出力されたときに、該検出信号が出
力されてから前記予測時間間隔が終了するまでの時間を
計時する計時工程と、前記記録ヘッドを前記タイミング
信号に従って駆動する駆動制御工程と、を備えており、
前記予測工程において、前記計時手段の計時した時間を
後の予測における前記補正値として用い、前記発生工程
において、直前の予測時間間隔が終了した後に前記タイ
ミング信号を出力することを特徴とする。

【００１７】すなわち、本発明では、所定方向に配列さ
れた複数の記録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャ
リッジを、記録素子の配列方向と交差する方向に記録媒
体上で走査させて記録を行い、キャリッジの走査方向に
おける所定距離の移動に応じて検出信号を出力するエン
コーダを有する記録装置において、検出信号間の時間間
隔を計測し、計測した時間間隔と補正値とに基づいて、
次の検出信号が出力されるまでの予測時間間隔を予測
し、予測時間間隔を所定数に分割してタイミング信号を
発生し、記録ヘッドを前記タイミング信号に従って駆動
するようにし、予測時間間隔が終了する前に次の検出信
号が出力されたときに、該検出信号が出力されてから予
測時間間隔が終了するまでの時間を計時し、予測におい
て、計時した時間を後の予測における補正値として用
い、直前の予測時間間隔が終了した後にタイミング信号
を出力するようにする。

【００１８】このようにすると、低い分解能のエンコー
ダを用いた記録装置においても、その分解能の逓倍の分
解能で記録ヘッドの位置を制御することができると共
に、キャリッジが加減速を行うような速度が変化する領
域においても、エンコーダからの信号の間隔を適切に予
測することができ、エンコーダの分解能の逓倍での高精
度な位置制御が可能となる。

【００１９】従って、低価格な低分解能のエンコーダを
用いた記録装置において、キャリッジが加減速を行う領
域でもムラのない高品質な記録が行え、記録装置全体の
走査方向における幅を縮小することができ、低価格で小
型の記録装置を提供することができる。

【００２０】

【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。

【００２１】本明細書において、「記録」（「プリン
ト」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報
を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人
間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否
かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等
を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものと
する。

【００２２】また、「記録媒体」とは、一般的な記録装
置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック
・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮
革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

【００２３】さらに、「インク」（「液体」と言う場合
もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様
広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されるこ
とによって、画像、模様、パターン等の形成または記録
媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付
与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され
得る液体を表すものとする。

【００２４】＜装置本体の概略説明＞図５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ＩＪ
ＲＡの構成の概要を示す外観斜視図である。図５におい
て、キャリッジモータ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５００４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。

【００２５】５００２は紙押え板であり、キャリッジＨ
Ｃ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。５００７，５００８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。

【００２６】５０２４はキャリッジＨＣの対向する面に
設けられた不図示の光学的センサと共にエンコーダを構
成するエンコーダスケールであり、所定間隔でスリット
が設けられている。そして、光学的センサは発光した光
をこのスケール５０２４に照射して、その反射光に基づ
いてキャリッジＨＣの走査位置に関する信号を出力す
る。

【００２７】なお、キャリッジＨＣにはインクジェット
カートリッジＩＪＣに代えて、同じ形状の不図示のスキ
ャナカートリッジを搭載可能であり、スキャナカートリ
ッジの記録ヘッドの吐出面に対応する位置に設けられた
ＣＣＤ等の光学的読み取り素子によって、用紙Ｐに記録
された画像を読み取ることができる。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】なお、上述のように、インクタンクＩＴと
記録ヘッドＩＪＨとは一体的に形成されて交換可能なイ
ンクカートリッジＩＪＣを構成しても良いが、これらイ
ンクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとを分離可能に構成
して、インクがなくなったときにインクタンクＩＴだけ
を交換できるようにしても良い。

【００３２】＜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。

【００３３】図６は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。制御回路を示
す同図において、マイクロプロセッサ等の形態で実現さ
れるＣＰＵ１３は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５を
介して外部のホストコンピュータ１４に接続されてい
る。１６は、プログラムメモリなどとして用いられるＲ
ＯＭ、１７はバッファメモリなどとして用いられるＲＡ
Ｍであり、ＣＰＵ１３はＲＡＭ１７に格納されたホスト
コンピュータ１４から送信された記録データに基づい
て、記録動作を制御する。また、ＣＰＵ１３は、モータ
ドライバ２３及び２４を介して、キャリッジモータ４及
び紙送り＆回復モータ２５をそれぞれ制御する。

【００３４】２０はエンコーダスケールに形成されたス
リットを光学的に検出するためのエンコーダセンサであ
り、エンコーダスケール及びセンサ２０によって低分解
能のエンコーダが構成されている。２７はタイミング信
号生成部であり、後述するようにキャリッジに搭載され
たエンコーダセンサ２０から出力される２相の出力パル
スのエッジからタイミング信号を発生する。そのタイミ
ング信号は、キャリッジの移動位置の値をアップ・ダウ
ンカウントしたり、出力パルスのエッジ間隔を計時する
ための信号である。

【００３５】また、ＲＯＭ１６には、後述するヒートパ
ルスの生成に必要なプログラム等が格納されており、Ｃ
ＰＵ１３がこのプログラムを実行することにより求めら
れたヒートパルス間隔に基づいて、駆動パルス発生部２
６が駆動パルスを生成する。この駆動パルスに対応する
タイミングに従って、ＲＡＭ１７に格納された記録情報
に基づいて、ヘッドドライバ２２によって記録ヘッド１
が駆動されて記録が行われる。

【００３６】１８は操作パネルであり、オペレータは、
この操作パネル１８を用いて各動作モードを設定した
り、動作状態を確認することが出来る。２１はタイマで
あり、ＣＰＵ１３の指令により所定時間を計時して、そ
の計時により、タイムアウト等を発生した時に、ＣＰＵ
１３に割り込み等で報知する。

【００３７】また、インクカートリッジＩＪＣに代えて
スキャナカートリッジがキャリッジＨＣに搭載されてい
る場合には、スキャナ２８が読み取った画像データは、
ＲＯＭ１６に格納されているプログラムに従ってＣＰＵ
１３によって所定の画像処理が施された後、読み取り単
位毎にＲＡＭ１７あるいは不図示の外部記憶装置（ハー
ドディスクやフロッピー（登録商標）ディスクなど）に
格納される。

【００３８】＜駆動パルスの生成＞図１は、本実施形態
による記録ヘッドの駆動パルスの生成を説明するための
機能ブロック図である。

【００３９】記録ヘッド１が搭載されたキャリッジに設
けられたエンコーダセンサ２０からは、位相が９０度ず
れたＡ相及びＢ相の２つの信号が出力される。この２相
のエンコーダ信号から、キャリッジの走査方向とＡ相の
立ち上がり及び下がりがエッジ検出ブロック１０２で検
出される。エッジ検出回路１０２で検出されたエッジ間
の間隔は、エンコーダ間隔計時カウンタ回路１０３でク
ロック数に換算して測定され、今まで計測されたエンコ
ーダエッジ間隔はエンコーダ間隔格納メモリ１０５に格
納される。

【００４０】ヒート間隔演算回路１０６は、後述するヒ
ートパルス生成開始タイミング回路１０４からの演算開
始タイミング信号によって、エンコーダ間隔格納メモリ
１０５に格納された今までのエンコーダエッジ間隔と、
エンコーダ間隔計時カウンタ回路１０３で計測されたエ
ッジ間隔から、次のヘッド駆動パルス間隔をクロック数
に換算して予測演算する。

【００４１】ヒート間隔計時タイマ回路１０８は、ヒー
ト間隔演算回路１０６で求められたヘッド駆動パルス間
隔をクロック数に換算してカウントして駆動パルス生成
のタイミング信号を出力する。ヒートパルス信号生成回
路１１１は、ヒート間隔計時タイマ回路１０８から出力
されたタイミング信号に応じて、駆動パルスを生成する
ためのタイミング信号を出力する。

【００４２】逓倍数計時回路１０９は、低解像度のエン
コーダ信号から高解像度のヘッド駆動パルスを生成する
ために逓倍したヘッド駆動パルスをカウントする。ヒー
ト生成処理開始管理回路１１０は、逓倍数計時回路１０
９でカウント値が逓倍数と等しくなったか（ヘッド駆動
パルスが逓倍数分出力した）かどうかを監視し、等しく
なったときに信号を出力する。

【００４３】ヒートパルス生成開始タイミング回路１０
４は、エッジ検出回路１０２からのエッジ検出タイミン
グと、ヒート生成処理開始管理回路１１０からの逓倍数
分のヘッド駆動パルスが生成終了したタイミング信号を
受け、ヘッド駆動（ヒート）パルス間隔の演算を開始す
るタイミング信号を出力する。オーバー分計時カウント
回路１０７は、エンコーダのエッジが検出された時にま
だ逓倍数分のヘッド駆動パルス生成が終了していない場
合に、エッジが検出されてから逓倍数分の駆動パルス生
成が終了するまでの間隔をクロック数に換算してカウン
トする。

【００４４】１０２〜１１１を含むブロックがタイミン
グ信号発生部２７を構成する。そして、このタイミング
信号発生部２７からの信号は、駆動パルス発生部２６に
入力され、記録ヘッド１の駆動用信号が生成される。

【００４５】＜加速領域でのタイミング信号の生成＞図
３は、図１に示した各部での信号波形を示すタイミング
チャートである。ここでは、エンコーダの分解能が３０
０ｌｐｉであり、タイミング信号発生部２７が４倍の１
２００ｄｐｉの分解能で信号を出力する場合に、キャリ
ッジの加速領域で出力される信号波形の例を示してい
る。

【００４６】図３において、Ｌ１及びＬ２はエンコーダ
センサ２０から出力されるＡ相及びＢ相の出力パルスを
示し、Ｌ３はタイミング信号発生部２７から出力される
タイミング信号である。

【００４７】本実施形態のヒート間隔演算回路１０６
は、Ａ相の出力パルスＬ１の立ちあがりエッジの間隔つ
まり１周期の時間をクロック数に換算して計時するエン
コーダ間隔計時カウンタ１０３の出力と、エンコーダ間
隔格納メモリ１０５に格納された過去のエッジ間隔情報
とから、Ｃに対応する次のエンコーダエッジ間隔を予測
する。加速領域における予測演算としては、過去２周期
分のエンコーダエッジ間隔の情報から以下の式、 予測エンコーダ周期＝（２×１つ前のエンコーダ周期） ―（２つ前のエンコーダ周期）・・・（１） に基づいて、次のエンコーダエッジ間隔を予測する。

【００４８】その予測周期パルスを逓倍（本実施形態で
は４逓倍）して、ヒートパルス生成開始タイミング回路
１０４からの信号により、ヒート間隔計時タイマ回路１
０８でタイミングがクロック数に換算して計時され、ヒ
ートパルス信号生成回路１１１でタイミング信号Ｌ３が
生成される。

【００４９】図３に示した具体的な例で説明すると、１
つ前のエンコーダエッジの周期Ｃがクロック数換算で８
０、２つ前のエンコーダの周期Ｂがクロック数換算で８
５であり、予測演算の結果は７５となる。つまりヒート
パルス間隔は、１８．７５（＝７５／４）となる。

【００５０】ここで、実際の次のエンコーダエッジが周
期７０で発生した場合、予測に基づく間隔で全てのヘッ
ド駆動パルスが出力される前に、次のエンコーダエッジ
が発生してしまう。このような場合にはヒートパルス生
成開始タイミング回路１０４からオーバー分計時カウン
タ回路１０７を動作させるための信号を出力し、予測に
基づく間隔で全てのヘッド駆動パルスが出力されるまで
の時間をクロック数換算で計時する。この場合は、オー
バー分として５がカウントされる。このオーバー分のカ
ウントされた値を次の予測エンコーダ周期の補正値とし
て用いる。

【００５１】このようなタイミングでエンコーダエッジ
を検出した場合は、以下の式、 予測エンコーダ周期＝（２×１つ前のエンコーダ周期間隔）−{（２つ前 のエンコーダ周期間隔）＋オーバー部分間隔}・・・（２） に基づいて、次のエンコーダエッジ間隔を予測する。

【００５２】図３に示した例では、Ｄに対応する次の予
測エンコーダ周期は、２×７０−（８０＋５）＝５５と
なり、更にヘッド駆動パルス間隔は１３．７５（５５／
４）となり、これに基づいてタイミング信号Ｌ３が生成
される。

【００５３】その次のエンコーダエッジが周期６５で発
生した場合には、このエンコーダエッジが発生する前
に、予測に基づく間隔で全てのヘッド駆動パルスが出力
されているため、上記（１）の予測演算式によりヘッド
駆動パルス間隔を算出し、タイミング信号Ｌ３を生成す
る。

【００５４】以上のように、前の予測演算に従って全て
の駆動パルスが出力された時点のオーバー分カウント回
路１０７の値に応じて、２つの演算式のいずれかを使用
するようにする。本実施形態では、オーバー分カウンタ
値がヒート間隔演算回路１０６に読み取られたときに、
オーバー分カウント回路１０７の値をリセットするよう
に構成されているため、実際には、全て（２）の式に従
って予測演算が行われるようにしてもよい。この後に出
力されるタイミング信号Ｌ３は、図示されたように、１
５，１３．７５，１２．５，１１．２５、となる予測演
算結果に基づいて生成される。

【００５５】なお、この場合には補正値を次の予測に用
いているが複数回後の周期の予測に用いても構わない。

【００５６】＜減速領域でのタイミング信号の生成＞次
に、減速領域での駆動パルスの生成例を図４のタイミン
グチャートを参照して説明する。ここでも、エンコーダ
の分解能が３００ｌｐｉであり、タイミング信号発生部
２７が４倍の１２００ｄｐｉの分解能で信号を出力する
場合を想定する。

【００５７】図４において、Ｌ１及びＬ２はエンコーダ
センサ２０から出力されるＡ相及びＢ相の出力パルスを
示し、Ｌ３はタイミング信号発生部２７から出力される
タイミング信号である。

【００５８】本実施形態のヒート間隔演算回路１０６
は、Ａ相の出力パルスＬ１の立ちあがりエッジの間隔つ
まり１周期の時間をクロック数に換算して計時するエン
コーダ間隔計時カウンタ１０３の出力と、エンコーダ間
隔格納メモリ１０５に格納された過去のエッジ間隔情報
とから、Ｃに対応する次のエンコーダエッジ間隔を予測
する。減速領域における予測演算としては、上記加速領
域と同じ（１）の式、に基づいて、次のエンコーダエッ
ジ間隔を予測する。

【００５９】その予測周期パルスを逓倍（本実施形態で
は４逓倍）して、ヒートパルス生成開始タイミング回路
１０４からの信号により、ヒート間隔計時タイマ回路１
０８でタイミングがクロック数に換算して計時され、ヒ
ートパルス信号生成回路１１１でヒートパルスＬ３が生
成される。

【００６０】図４に示した具体的な例で説明すると、１
つ前のエンコーダエッジの周期Ｃがクロック数換算で１
００、２つ前のエンコーダの周期Ｂがクロック数換算で
８０であり、予測演算の結果は１２０となる。つまりヒ
ートパルス間隔は、３０（＝１２０／４）となる。

【００６１】ここで、実際の次のエンコーダエッジが周
期１１０で発生した場合、予測に基づく間隔で全てのヘ
ッド駆動パルスが出力される前に、次のエンコーダエッ
ジが発生してしまう。このような場合にはヒートパルス
生成開始タイミング回路１０４からオーバー分計時カウ
ンタ回路１０７を動作させるための信号を出力し、予測
に基づく間隔で全てのヘッド駆動パルスが出力されるま
での時間をクロック数換算で計時する。この場合は、オ
ーバー分として１０がカウントされる。このオーバー分
のカウントされた値を次の予測エンコーダ周期の補正値
として用いる。

【００６２】このようなタイミングでエンコーダエッジ
を検出した場合は、上記加速領域と同様に式（２）に基
づいて、次のエンコーダエッジ間隔を予測する。

【００６３】図４に示した例では、Ｄに対応する次の予
測エンコーダ周期は、２×１１０−（１００＋１０）＝
１１０となり、更にヘッド駆動パルス間隔は２７．５
（１１０／４）となり、これに基づいてヘッド駆動パル
スが生成される。

【００６４】その次のエンコーダエッジが周期１２０で
発生した場合には、このエンコーダエッジが発生する前
に、予測に基づく間隔で全てのヘッド駆動パルスが出力
されているため、上記（１）の予測演算式によりヘッド
駆動パルス間隔を算出し、ヘッド駆動パルスを生成す
る。

【００６５】以上のように、前の予測演算に従って全て
の駆動パルスが出力された時点のオーバー分カウント回
路１０７の値に応じて、２つの演算式のいずれかを使用
するようにする。本実施形態では、オーバー分カウンタ
値がヒート間隔演算回路１０６に読み取られたときに、
オーバー分カウント回路１０７の値をリセットするよう
に構成されているため、実際には、全て（２）の式に従
って予測演算が行われるようにしてもよい。この後に出
力される駆動パルスは図示されたように、３２．５，３
５，３７．５、となる予測演算結果に基づいて生成され
る。

【００６６】なお、この場合には補正値を次の予測に用
いているが複数回後の周期の予測に用いても構わない。

【００６７】＜スキャナ取り付け時の動作＞インクカー
トリッジＩＪＣに代えてスキャナカートリッジがキャリ
ッジＨＣに搭載されている場合の動作について説明す
る。

【００６８】図２はスキャナカートリッジが装着された
際の、スキャナ読み取りタイミング信号の発生を説明す
るための機能ブロックを図１と同様に示した図である。
図において、図１と同様な部分には同じ参照符号を付
け、説明を省略する。

【００６９】図示されたように、スキャナの読み取りタ
イミングとして、タイミング信号発生部２７からの出力
信号を用いることにより、加減速領域においても読み取
った画像データにムラが発生せず、高品質で画像を読み
取ることが可能となる。

【００７０】［他の実施形態］以上説明した実施形態
は、シリアル型のインクジェットプリンタを例に挙げて
説明したが、本発明は熱転写型やドットインパクト型な
どの他の記録方式のシリアル型の記録装置に対しても広
く適用できる。

【００７１】また、上記実施形態においては、インクカ
ートリッジに代えてスキャナカートリッジを装着するこ
とによりスキャナとして使用できる形態の記録装置を例
に挙げて説明したが、常にスキャナがキャリッジに搭載
されており、モード切り替え等により、記録装置あるい
はスキャナとして使用できる形態の記録装置にも本発明
はもちろん適用できる。

【００７２】更に、上記実施形態は、キャリッジが加減
速を行う領域において本発明を適用したものであるが、
もちろん本発明は通常の定速移動を行う領域にも適用す
ることができ、これにより、定常的あるいは一時的な速
度変動に起因する記録ムラや読取り画像のムラを低減す
ることができる。

【００７３】上述の実施形態は、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。

【００７４】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核沸騰を越
える急激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。

【００７５】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とすると、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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】このような場合インクは、特開昭５４−５
６８４７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。

【００８５】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ、インターフェース機器、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。

【００８６】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（または記録媒体）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み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。この場合、記憶媒体
から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施
形態の機能を実現することになり、そのプログラムコー
ドを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実
行することにより、前述した実施形態の機能が実現され
るだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、
コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステ
ム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。

【００８７】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。

【００８８】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した（図１及び／又は図２に
示す）機能ブロック図の各構成要素の機能を実現させる
ためのプログラムコードが格納されることになる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、低
い分解能のエンコーダを用いた記録装置においても、そ
の分解能の逓倍の分解能で記録ヘッドの位置を制御する
ことができると共に、キャリッジが加減速を行うような
速度が変化する領域においても、エンコーダからの信号
の間隔を適切に予測することができ、エンコーダの分解
能の逓倍での高精度内地制御が可能となる。

【００９０】従って、低価格な低分解能のエンコーダを
用いた記録装置において、キャリッジが加減速を行う領
域でもムラのない高品質な記録が行え、記録装置全体の
走査方向における幅を縮小することができ、低価格で小
型の記録装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による記録ヘッドの駆動パル
スの生成を説明するための機能ブロック図である。

【図２】スキャナカートリッジが装着された際の、スキ
ャナ読み取りタイミング信号の発生を説明するための機
能ブロック図である。

【図３】加速領域における図１に示した各部の信号波形
を示すタイミングチャートである。

【図４】減速領域における図１に示した各部の信号波形
を示すタイミングチャートである。

【図５】本発明の好適な実施形態であるプリンタの外観
を示す図である。

【図６】図５のプリンタの制御構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ 記録ヘッド ２０ エンコーダセンサ ２６ 駆動パルス発生部 ２７ タイミング信号発生部 １０２ エッジ検出回路 １０３ エンコーダ間隔計時カウンタ １０４ 日とパルス生成開始タイミング回路 １０５ エンコーダ間隔格納メモリ １０６ ヒート間隔演算回路 １０７ オーバー分計時カウント回路 １０８ ヒート間隔計時タイマ １０９ 逓倍数計時回路 １１０ ヒート生成処理開始管理回路 １１１ ヒートパルス信号生成回路

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA23 EA24 EB11 EB36 EB38 EC07 EC37 FA03 FA10 HA58 2C480 CA01 CA16 CA26 CA31 CA47 CB31 CB35 EC03 EC04 EC05 EC14 5C072 AA05 BA04 KA01 MB03 UA09 UA13 UA14 5C074 AA20 BB16 DD14 EE04 EE05 EE06 EE08

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定方向に配列された複数の記録素子を
   有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、前記記録素
   子の配列方向と交差する方向に記録媒体上で走査させて
   記録を行う記録装置であって、 前記キャリッジの走査方向における所定距離の移動に応
   じて検出信号を出力するエンコーダと、 前記検出信号間の時間間隔を計測する計測手段と、 前記計測手段の計測した時間間隔と補正値とに基づい
   て、次の検出信号が出力されるまでの予測時間間隔を予
   測する予測手段と、 前記予測時間間隔を所定数に分割してタイミング信号を
   発生する発生手段と、 前記予測時間間隔が終了する前に次の検出信号が出力さ
   れたときに、該検出信号が出力されてから前記予測時間
   間隔が終了するまでの時間を計時する計時手段と、 前記記録ヘッドを前記タイミング信号に従って駆動する
   駆動制御手段と、を備えており、 前記予測手段は、前記計時手段の計時した時間を後の予
   測における前記補正値として用い、 前記発生手段は、直前の予測時間間隔が終了した後に前
   記タイミング信号を出力することを特徴とする記録装
   置。
2. 【請求項２】 前記駆動制御手段は、前記キャリッジが
   加速及び減速を行う間においても前記記録ヘッドを駆動
   することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 【請求項３】 前記予測手段は、前記計測手段によって
   直前に計測された時間間隔とその前に計測された時間間
   隔、及び前記補正値を用いた所定の演算によって、次の
   検出信号が出力されるまでの時間間隔を予測することを
   特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
4. 【請求項４】 前記直前に計測された時間間隔をＢ、そ
   の前に計測された時間間隔をＡ、及び前記補正値をＨと
   するとき、次の検出信号が出力されるまでの時間間隔
   を、２Ｂ−（Ａ＋Ｈ）、によって予測することを特徴と
   する請求項３に記載の記録装置。
5. 【請求項５】 前記計測手段及び前記計時手段は、時間
   間隔を所定のクロック周期を基準とした値でカウントす
   るカウンタを含むことを特徴とする請求項１から４のい
   ずれか１項に記載の記録装置。
6. 【請求項６】 前記キャリッジに前記記録ヘッドに代え
   て画像を読み取るためのスキャナユニットを搭載可能で
   あり、該スキャナユニットが搭載されているときに、前
   記駆動制御手段が、前記タイミング信号に従って前記ス
   キャナユニットの読み取りを制御することを特徴とする
   請求項１から５のいずれか１項に記載の記録装置。
7. 【請求項７】 前記キャリッジに画像を読み取るための
   スキャナユニットが更に搭載されており、該スキャナユ
   ニットによる画像の読み取りを行うときに、前記駆動制
   御手段が、前記タイミング信号に従って前記スキャナユ
   ニットの読み取りを制御することを特徴とする請求項１
   から５のいずれか１項に記載の記録装置。
8. 【請求項８】 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から５のいずれか１項に記載の記録装置。
9. 【請求項９】 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８に記載の記録装
   置。
10. 【請求項１０】 所定方向に配列された複数の記録素子
    を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、前記記録
    素子の配列方向と交差する方向に記録媒体上で走査させ
    て記録を行い、前記キャリッジの走査方向における所定
    距離の移動に応じて検出信号を出力するエンコーダを有
    する記録装置の駆動制御方法であって、 前記検出信号間の時間間隔を計測する計測工程と、 前記計測工程で計測した時間間隔と補正値とに基づい
    て、次の検出信号が出力されるまでの予測時間間隔を予
    測する予測工程と、 前記予測時間間隔を所定数に分割してタイミング信号を
    発生する発生工程と、 前記予測時間間隔が終了する前に次の検出信号が出力さ
    れたときに、該検出信号が出力されてから前記予測時間
    間隔が終了するまでの時間を計時する計時工程と、 前記記録ヘッドを前記タイミング信号に従って駆動する
    駆動制御工程と、を備えており、 前記予測工程において、前記計時手段の計時した時間を
    後の予測における前記補正値として用い、 前記発生工程において、直前の予測時間間隔が終了した
    後に前記タイミング信号を出力することを特徴とする記
    録装置の駆動制御方法。
11. 【請求項１１】 前記駆動制御工程は、前記キャリッジ
    が加速及び減速を行う間においても前記記録ヘッドを駆
    動することを特徴とする請求項１０に記載の記録装置の
    駆動制御方法。
12. 【請求項１２】 前記予測工程は、前記計測手段によっ
    て直前に計測された時間間隔とその前に計測された時間
    間隔、及び前記補正値を用いた所定の演算によって、次
    の検出信号が出力されるまでの時間間隔を予測すること
    を特徴とする請求項１０又は１１に記載の記録装置の駆
    動制御方法。
13. 【請求項１３】 前記直前に計測された時間間隔をＢ、
    その前に計測された時間間隔をＡ、及び前記補正値をＨ
    とするとき、次の検出信号が出力されるまでの時間間隔
    を、２Ｂ−（Ａ＋Ｈ）、によって予測することを特徴と
    する請求項１２に記載の記録装置の駆動制御方法。
14. 【請求項１４】 前記計測工程及び前記計時工程におい
    て、時間間隔として所定のクロック周期を基準とした値
    を用いることを特徴とする請求項１０から１３のいずれ
    か１項に記載の記録装置の駆動制御方法。
15. 【請求項１５】 前記記録装置に、前記キャリッジに前
    記記録ヘッドに代えて画像を読み取るためのスキャナユ
    ニットを搭載可能であり、該スキャナユニットが搭載さ
    れているときに、前記駆動制御工程で、前記タイミング
    信号に従って前記スキャナユニットの読み取りを制御す
    ることを特徴とする請求項１０から１４のいずれか１項
    に記載の記録装置の駆動制御方法。
16. 【請求項１６】 前記記録装置に、前記キャリッジに画
    像を読み取るためのスキャナユニットが更に搭載されて
    おり、該スキャナユニットによる画像の読み取りを行う
    ときに、前記駆動制御工程で、前記タイミング信号に従
    って前記スキャナユニットの読み取りを制御することを
    特徴とする請求項１０から１４のいずれか１項に記載の
    記録装置の駆動制御方法。
17. 【請求項１７】 記録ヘッドを搭載したキャリッジを、
    記録媒体に対して相対的に移動させて記録をおこなう記
    録装置であって、 前記キャリッジの移動に応じて検出信号を出力するエン
    コーダと、 前記検出信号の時間間隔を計時する計時手段と、 前記検出信号の時間間隔と予測された時間間隔から補正
    値を求める補正値取得手段と、 前記計時手段で計時した前記時間間隔と前記補正値計数
    手段で求めた前記補正値とに基づいて次の検出信号の時
    間間隔を予測する予測手段と、 前記予測した時間間隔を所定数に分割してタイミング信
    号を出力するタイミング信号発生手段と、 前記記録ヘッドを前記タイミング信号に従って駆動する
    駆動制御手段とを備えた記録装置。