JP2945412B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、各色に対応して所定間隔で離隔して配設
される複数の記録手段により搬送される記録媒体に順次
色画像を重畳印字する記録装置に関するものである。

〔従来の技術〕

記録ヘッドから記録液を吐出させて文字や画像等の情
報記録を行なわせるこの種の液体噴射記録装置として従
来から知られているものに、シリアル型記録装置やフル
ライン型記録装置がある。

前者のシリアル型記録装置は、被記録材を保持するプ
ラテンに沿ってキャリッジを移動させながらキャリッジ
搭載の記録ヘッドにより記録が行なわれるとともに、キ
ャリッジの移動方向とは直角な方向にシート送りがなさ
れる形態のものであり、後者のフルライン型記録装置は
記録ヘッドに主走査方向の記録幅にわたって配設され
た、例えばインク吐出口を具え、このような記録ヘッド
を記録材に対し、副走査方向に相対移動させながら記録
を行なう形態となっている。

そして、上記の形態をとりながら、記録ヘッドを複数
配設することで、単色記録のみならず、カラー記録をも
行なえるように構成された装置も提案されている。

第８図は従来の記録装置の搬送制御機構を説明する制
御構成図であり、51は記録媒体となるカット紙であり、
レジストローラ52により副走査方向の書込みタイミング
がとられた後、矢印方向に搬送される。

53は紙押えローラで、搬送ベルト54にのったカット紙
51の移動を制限する。55は駆動ローラで、搬送ベルト54
が一定の張力をもって巻回されている。56は帯電器で、
搬送ベルト54上のカット紙51を搬送ベルト54に静電吸着
させる。

57は排紙トレイで、記録処理が完了したカット紙51を
積載排紙させる。58〜61は画像バッファで、カラー画像
を再現するためのイエロー，マゼンタ，シアン，ブラッ
クの各色に対応する色データが制御部62からの書込み制
御信号に基づいて記憶される。なお、制御部62は、レジ
ストローラ52が駆動してから所定間隔で各画像バッファ
58〜61より各色の色データを読み出し、記録ヘッド63〜
66に出力し、カット紙51に各色画像を記録する。67〜70
はメモリ制御線で、制御部62からの書込み制御信号を各
画像バッファ58〜61に転送する。71,73,75,77はデータ
線で、各画像バッファ58〜61から読み出された各色デー
タを各記録ヘッド63〜66へ転送する。72,74,76,78は記
録制御線で、制御部62から記録ヘッド63〜66に出力され
た記録タイミング信号を転送する。

79はスタート信号で、図示しないホストより出力され
る。

次に記録動作について説明する。

このように複数の記録ヘッド63〜66を配した記録装置
において、レジストローラ52により副走査方向の画像記
録タイミングがとられた後、カット紙51が給紙される
と、帯電器56によりカット紙51は搬送ベルト54に吸着さ
れて搬送される。これに並行して、制御部62に対してス
タート信号79により記録動作開始指令が出力されると、
第１の記録ヘッドとなる記録ヘッド66に対してはカット
紙51の先頭から記録するタイミングで画像バッファ61よ
り画像データ（色データ）を読み出し、記録ヘッド66に
よりカット紙51に記録を開始する。

同様に、第２〜第４の記録ヘッドとなる記録ヘッド65
〜63に対しては直前のヘッドとの距離分のタイミングを
とり、各色の画像バッファ60〜58から読み出した画像デ
ータを各色の記録ヘッド65〜63によりカット紙51に記録
され、その結果としてフルカラー画像が形成され排紙ト
レイ57に排紙される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、記録媒体となるカット紙51を搬送する搬送
ベルト54には製造工程で生じる厚みムラおよび駆動ロー
ラ55の真円度ムラがあるため、第９図に示すようにカッ
ト紙51の搬送速度に周期的な変動が発生する。

第９図は搬送ベルト54の速度ムラ特性を説明する特性
図であり、縦軸はベルト速度を示し、横軸は時間を示
す。

この図において、Ｉは速度曲線を示し、Ｔはベルト１
周分の周期を示し、Ｈは最大速度変動量を示す。

この図から解るように、搬送ベルト54の製造工程で生
じる厚みムラおよび駆動ローラ55の真円度ムラにより、
搬送ベルト54が１周する間に通常の基準搬送速度Voより
もプラス側（加速）およびマイナス側（減速）に速度が
シフトする。この結果、レジストローラ52からカット紙
51が搬送されてから、各記録ヘッド66〜63間に到達する
時間がばらつき、各記録ヘッド66〜63の書込みタイミン
グが微妙にずれてレジストレーションが一致しなくな
る。特に、カラー画像の場合には、極小の色ずれが発生
しても色のにじみが発生し、カラー画像品位を著しく低
下させてしまう重大な問題点があった。

この発明は、上記問題点を解消するためになされたも
ので、記録媒体を搬送する搬送ベルトの移動に伴って回
転する検出ローラの回転量を検出し、検出された前記検
出ローラの回転量と１ラインの記録量に相当する前記検
出ローラの回転量との比較結果に基づいて、互いの画像
記録開始位置の間隔を前記検出ローラの外周長の整数倍
とする複数の記録手段のライン単位の画像記録タイミン
グを調整し、該調整されたライン単位の画像記録タイミ
ングに基づいて、複数の記録手段を駆動して色画像を印
字することにより、記録媒体を搬送速度を検出するとと
もに、該検出した記録媒体搬送速度たげでなく、記録媒
体搬送速度および該搬送速度を検出するローラの偏芯に
起因する検出誤差成分をも相殺するようにラインラ単位
の記録タイミングを制御して、色ずれのない高画質のカ
ラー画像を印字することができる記録装置を得ることを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る記録装置は、搬送ベルトの移動によっ
て記録媒体を搬送する搬送手段を備え、前記記録媒体の
搬送方向に沿って間隔を隔てて設けられる複数の記録手
段を用い、該複数の記録手段により複数の色に対応した
画像をライン単位で記録する記録装置において、前記搬
送ベルトの移動に伴って回転する検出ローラと、前記検
出ローラの回転量を検出する検出手段と、検出された前
記検出ローラの回転量と１ラインの記録量に相当する前
記検出ローラ回転量とを比較し、該比較結果に基づいて
前記複数の記録手段のライン単位の画像記録タイミング
を調整するタイミング調整手段と、前記タイミング調整
手段により調整されたライン単位の画像記録タイミング
に基づいて前記複数の記録手段を駆動して色画像を印字
する制御手段とを有するとともに、前記複数の記録手段
それぞれの互いの画像記録開始位置の間隔を、前記検出
ローラの外周長の整数倍とするものである。

また、前記搬送手段は、前記記録媒体を載置して搬送
するための搬送ベルトを有し、該搬送ベルトの移動によ
って前記記録媒体を搬送するとともに、前記検出ローラ
は前記搬送ベルトの移動に伴って回転するよう配置した
ピックアップローラであり、前記検出手段はローラエン
コーダにより前記ピックアップローラの回転量を検出す
るものである。

さらに、前記タイミング調整手段は、前記検出ローラ
の回転量に応じて前記ロータリエンコーダから出力され
るパルスをカウントし、カウントした値を所定値と比較
して前記複数の記録手段の画像記録タイミングを示す信
号を出力するものである。

〔作用〕

この発明においては、検出手段が記録媒体を搬送する
搬送ベルトの移動に伴って回転する検出ローラの回転量
を検出し、タイミング調整手段が検出された前記検出ロ
ーラの回転量と１ラインの記録量に相当する前記検出ロ
ーラの回転量とを比較し、該比較結果に基づいて、互い
の画像記録開始位置の間隔を前記検出ローラの外周長の
整数倍とする複数の記録手段のライン単位の画像記録タ
イミングを調整し、前記タイミング調整手段により調整
されたライン単位の画像記録タイミングに基づいて、制
御手段が前記複数の記録手段を駆動して色画像を印字す
るので、搬送ベルトの移動を直接的に検出して、搬送ベ
ルトの厚みムラ等の搬送手段を構成する部材に起因する
記録媒体の搬送速度の変動を精度良く検出することがで
きるとともに、複数の記録手段それぞれの互いの画像記
録開始位置の間隔を、検出ローラの外周長の整数倍とし
て、検出ローラそのものの偏芯に起因する検出誤差成分
を検出ローラ一周毎に相殺して、記録される各ラインの
位置ずれを精度良く合せることを可能とする。

また、前記搬送手段は、前記記録媒体を載置して搬送
するための搬送ベルトを有し、該搬送ベルトの移動によ
って前記記録媒体を搬送するとともに、前記検出ローラ
は前記搬送ベルトの移動に伴って回転するよう配置した
ピックアップローラであり、前記検出手段はローラエン
コーダにより前記ピックアップローラの回転量を検出し
て、搬送ベルトによる記録媒体の搬送量を精度良く検出
し、検出ローラそのものの偏芯に起因する検出誤差成分
を相殺するように記録される各ラインの位置を合わせる
ことを可能とする。

さらに、前記タイミング調整手段は、前記検出ローラ
の回転量に応じて前記ロータリエンコーダから出力され
るパルスをカウントし、カウントした値を所定値と比較
して前記複数の記録手段の画像記録タイミングを示す信
号を出力して、１ラインに相当する記録媒体の移動量を
精度よく検出し、検出ローラそのものの偏芯に起因する
検出誤差成分を相殺するように記録される各ラインの位
置を合せることを可能とする。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す記録装置の構成を
説明する制御構成ブロック図であり、第８図と同一のも
のには同一の符号を付してある。

この図において、１は速度検出器で、例えばピックア
ップローラ1aとロータリエンコーダから構成され、ロー
タリエンコーダからのパルスをモニタしてその位相から
速度状態を制御部が認知する。なお、速度検出器１は、
光学的な光センサで構成しても良い。さらに、速度検出
器１は、カット紙51の搬送の妨げとならないように、搬
送ベルト54の側端部に配置される。

制御部２は、この発明のタイミング調整手段を兼ねて
おり、速度検出器１が搬送手段となる搬送ベルト54の搬
送速度状態を検出すると、その出力から搬送ベルト54の
搬送速度状態を把握し、例えば搬送速度が通常の基準搬
送速度Voよりも超過したと認知した場合は、記録ヘッド
66〜63の画像記録タイミングを後述するようピックアッ
プローラ1aの検知誤差を考慮して補正しながら早め、ま
た搬送速度が通常の基準搬送速度Voよりも低下したと認
知した場合は、記録ヘッド66〜63の画像記録タイミング
を後述するようピックアップローラ1aの検知誤差を考慮
して補正しながら遅め、搬送ベルト54の速度ムラを相殺
し、実質的に正規の画像記録タイミングでカット紙51の
画像記録を開始し、各色画像のレジストレーションを一
致させる。すなわち、速度検出ローラを構成するピック
アップローラ1aが搬送手段となる搬送ベルト54の搬送速
度を検出してタイミング調整手段を構成する制御部２に
搬送速度の超過または低下を出力する。これを受けて、
制御部２が検出された搬送速度を速度検出ローラ固有の
誤差成分に基づきながら補正した後、各記録ヘッド66〜
63に設定された通常の画像記録タイミングを調整し、搬
送ベルト54の速度ムラを相殺したタイミングでカット紙
51に対して各色画像データに基づく画像の記録を開始す
る。

その際、各記録ヘッド66〜63の画像記録開始位置間隔
をピックアップローラ1aの外周長とし、ピックアップロ
ーラ1aの固有の検出誤差成分を相殺するタイミングでカ
ット紙51に対して各色画像データに基づく画像の記録を
開始させることを可能とする。

第２図，第３図は、第１図に示した記録ヘッド66〜63
の構成を説明する断面図およびそのインク吐出原理説明
図であり、例えばバブルジェット型の記録ヘッドの場合
を示してある。

これらの図において、11はヘッド本体で、記録用イン
ク12に対して発熱体１より入力された電気エネルギーに
応じて熱を加える。14は気泡である。

記録用インク12に対して発熱体13より入力された電気
エネルギーに応じた熱が与えられると、吐出口15に気泡
14が発生し、この気泡14により吐出口16よりインク滴17
が記録媒体面に吐出される。

なお、この実施例では、印字解像度、例えば400DPIに
基づき、A4短手方向にフルラインとなるようにヘッド本
体11が１列に配列され、主走査方向に対して3360個のド
ット印字が可能となっている。

次に、第４図および第５図を参照しながら第１図に示
した各記録ヘッド63〜66の記録開始タイミング調整処理
動作について説明する。

第４図は、第２図に示したヘッドの本体11からなるバ
ブルジェット記録ヘッドの駆動回路図であり、13−１〜
13−Ｎは発熱体で、3360ドット分個別にあり、一端がヒ
ータ電源HVにそれぞれ接続され、他方がスイッチングト
ランジスタTR1〜TRNのコレクタ側に接続されている。ス
イッチングトランジスタTR1〜TRNのベース側はアンドゲ
ートG1〜GNの出力に入力される。アンドゲートG1〜GN
は、ヒートパルスHPとラッチ回路22−１〜22−Ｎのラッ
チ出力とのアンドを取り、そのアンド出力によりスイッ
チングトランジスタTR1〜TRNをオン／オフ制御する。

21−１〜21−Ｎはシフトレジスタで、各画像バッファ
58〜61に記憶された１ライン分、すなわち3360ドット分
のデータＤをデータクロックDCLKに同期しながら順次転
送する。なお、ラッチ回路22−１〜22−Ｎは、ラッチパ
ルスLPに同期してシフレジスタ21−１〜21−Ｎに転送さ
れたデータＤをラッチアップする。

第５図は、第４図の動作を説明するタイミングチャー
トであり、第４図と同一のものには同一の符号を付して
ある。

制御部２からメモリ制御線70を介して発生されるスタ
ート信号79により、画像バッファ61からデータＤが読み
出されると、このデータＤがデータ線77を介して記録ヘ
ッド66に組み込まれたシフトレジスタ（例えばLS164）2
1−１〜21−Ｎに入力され、順次１走査分、すなわち336
0個のドット分のデータＤが転送される。そして、１走
査分のデータＤを転送し終えると、制御部２より記録制
御線78を介してラッチパルスLPが入力され、同様に記録
ヘッド66に組み込まれたラッチ回路（例えばLS374）22
−１〜22−Ｎにラッチされる。

そして、制御部２では、内部カウンタでカウントして
いるラインロックLCLKに対して、各走査線毎の速度変動
量を補正したタイミングでヒートパルスHPを記録制御線
78を介して記録ヘッド66に入力する（この実施例におい
ては、第５図に示されるように、ラインクロックLCLKが
立ち上がってから調整時間t1,t2,t3経過後ヒートパルス
HPが出力される）。

これにより、記録ヘッド66に組み込まれたアンドゲー
トG1〜GNが作動して、そのアンド出力で後段のスイッチ
ングトランジスタTR1〜TRNをON/OFFさせ、印字すべきド
ットの発熱体13−１〜13−Ｎを選択的に通電して画像記
録を実行する。

以上は、上記速度検出器１のピックアップローラ1a等
に誤差が発生しないことを前提としているが、実際には
ピックアップローラ1aの偏芯等により検出誤差を生ず
る。

そこで、ピックアップローラ1aの偏芯等により検出誤
差を相殺するタイミングを考慮してヒートパルスHPの出
力タイミングをさらに調整する。

第６図は、第５図に示したヒートパルスHPの出力タイ
ミングを説明するブロック図であり、第１図と同一のも
のには同一の符号を付してある。

図において、31はタイミングカウンタで、速度検出器
１から出力される１ライン当たりのパルス数をカウント
する。

32は固定値出力部で、ピックアップローラ1aの偏芯が
ないと仮定した場合の、１ライン当たりのパルス数PA
（固定値）とコンパレータ33の入力ポートＡに出力す
る。コンパレータ33は入力ポートＡに入力されるパルス
数PAとタイミングカウンタ31からカウントアップされる
カウント値PBとが一致する場合にヒートパルスHPを出力
する。このヒートパルスHPによりインバータ34が作動し
てタイミングカウンタ31の内容のクリアする。

これにより、ピックアップローラ1aの偏芯があって、
検知した速度に誤差が生じても、その誤差成分を相殺す
るタイミングでヒートパルスHPを出力可能となる。ま
た、記録ヘッド66〜63の記録開始位置間隔（記録ヘッド
66〜63の配置間隔81は）は、第７図に示すようにピック
アップローラ1aの外周長に一致させているので、ピック
アップローラ1aの１回転により、カット紙51の記録開始
位置は、次の記録開始位置に搬送されることとなり、そ
れ以後同様に補正がかかったタイミングでヒートパルス
HPが記録ヘッド63〜66に印加することとなる。

また、上記実施例ではバブルジェットプリンタにこの
発明を適用する場合について説明したが、その他のプリ
ンタ装置、例えばフルラインサーマルヘッドまたは電子
写真用のドラムを複数個配設した構成の装置にも容易に
適用することができる。

さらに、上記実施例では記録媒体となるカット紙51を
搬送ベルト54に静電吸着させる場合について説明した
が、グリッパ等でドラムに記録媒体を巻き付ける搬送手
段であっても同様にこの発明を容易に適用できる。

また、上記実施例では、第４図で3360個のドットを一
斉に駆動させる場合について説明したが、一般には電源
等の事情によりいくつかに分割（例えば64個ずつ）して
駆動することとなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、検出手段が
記録媒体を搬送する搬送ベルトの移動に伴って回転する
検出ローラの回転量を検出し、タイミング調整手段が検
出された前記検出ローラの回転量と１ラインの記録量に
相当する前記検出ローラの回転量とを比較し、該比較結
果に基づいて、互いの画像記録開始位置の間隔を前記検
出ローラの外周長の整数倍とする複数の記録手段のライ
ン単位の画像記録タイミングを調整し、前記タイミング
調整手段により調整されたライン単位の画像記録タイミ
ングに基づいて、制御手段が前記複数の記録手段を駆動
して色画像を印字するので、搬送ベルトの移動を直接的
に検出して、搬送ベルトの厚みムラ等の搬送手段を構成
する部材に起因する記録媒体の搬送速度の変動を精度良
く検出することができるとともに、複数の記録手段それ
ぞれの互いの画像記録開始位置の間隔を、検出ローラの
外周長の整数倍としたので、検出ローラそのものの偏芯
に起因する検出誤差成分を検出ローラ一周毎に相殺し
て、記録される各ラインの位置ずれを精度良く合せるこ
とができる。

また、前記搬送手段は、前記記録媒体を載置して搬送
するための搬送ベルトを有し、該搬送ベルトの移動によ
って前記記録媒体を搬送するとともに、前記検出ローラ
は前記搬送ベルトの移動に伴って回転するよう配置した
ピックアップローラであり、前記検出手段はローラエン
コーダにより前記ピックアップローラの回転量を検出す
るので、搬送ベルトによる記録媒体の搬送量を精度良く
検出し、検出ローラそのものの偏芯に起因する検出誤差
成分を相殺するように記録される各ラインの位置を合せ
ることができる。

さらに、前記タイミング調整手段は、前記検出ローラ
の回転量に応じて前記ロータリエンコーダから出力され
るパルスをカウントし、カウントした値を所定値と比較
して前記複数の記録手段の画像記録タイミングを示す信
号出力するので、１ラインに相当する記録媒体の移動量
を精度よく検出し、検出ローラそのものの偏芯に起因す
る検出誤差成分を相殺するように記録される各ラインの
位置を合せることができる。

従って、記録媒体の搬送速度を検出する検出ローラの
偏芯に起因する検出誤差成分を相殺するようにライン単
位の記録タイミングを調整して、色ずれのない高画質の
カラー画像を印字することができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す記録装置の構成を説
明する制御構成ブロック図、第２図，第３図は、第１図
に示した記録ヘッドの構成を説明する断面図およびその
インク吐出原理説明図、第４図は、第２図に示したヘッ
ド本体からなるバブルジェット記録ヘッドの駆動回路
図、第５図は、第４図の動作を説明するタイミングチャ
ート、第６図は、第５図に示したヒートパルスの出力タ
イミングを説明するブロック図、第７図は、第１図に示
した記録ヘッドの配置構成を説明する断面図、第８図は
従来の記録装置の搬送制御機構を説明する制御構成図、
第９図は搬送ベルトの速度ムラ特性を説明する特性図で
ある。 図中、１は速度検出器、２は制御部、51はカット紙、52
はレジストローラ、54は搬送ベルト、63〜66は記録ヘッ
ドである。

フロントページの続き (72)発明者 谷中 俊之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 ▲高▼橋 美彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 山本 恒介 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 高宮 誠 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−29770（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−145865（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−242964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−63145（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−192073（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/21 B41J 2/525 G03G 15/01

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送ベルトの移動によって記録媒体を搬送
   する搬送手段を備え、前記記録媒体の搬送方向に沿って
   間隔を隔てて設けられる複数の記録手段を用い、該複数
   の記録手段により複数の色に対応した画像をライン単位
   で記録する記録装置において、 前記搬送ベルトの移動に伴って回転する検出ローラと、 前記検出ローラの回転量を検出する検出手段と、 検出された前記検出ローラの回転量と１ラインの記録量
   に相当する前記検出ローラの回転量とを比較し、該比較
   結果に基づいて前記複数の記録手段のライン単位の画像
   記録タイミングを調整するタイミング調整手段と、 前記タイミング調整手段により調整されたライン単位の
   画像記録タイミングに基づいて前記複数の記録手段を駆
   動して色画像を印字する制御手段と、 を有するとともに、 前記複数の記録手段それぞれの互いの画像記録開始位置
   の間隔を、前記検出ローラの外周長の整数倍とすること
   を特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】前記搬送手段は、前記記録媒体を載置して
   搬送するための搬送ベルトを有し、該搬送ベルトの移動
   によって前記記録媒体を搬送するとともに、 前記検出ローラは前記搬送ベルトの移動に伴って回転す
   るように配置したピックアップローラであり、前記検出
   手段はローラエンコーダにより前記ピックアップローラ
   の回転量を検出することを特徴とする請求項（１）記載
   の記録装置。
3. 【請求項３】前記タイミング調整手段は、前記検出ロー
   ラの回転量に応じて前記ロータリエンコーダから出力さ
   れるパルスをカウントし、カウントした値を所定値と比
   較して前記複数の記録手段の画像記録タイミングを示す
   信号を出力することを特徴とする請求項（２）記載の記
   録装置。