JPH0419149A

JPH0419149A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH0419149A
Application number: JP2124536A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Fujii; 藤井　雅彦; Koichi Saito; 孝一斉藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-05-15
Filing date: 1990-05-15
Publication date: 1992-01-23
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JP2939817B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、例えば、記録ヘッドがキャリッジに搭載され
、かつ副走査方向に記録紙が搬送されることにより、所
望の範囲に画像、文字の記録を行なうように、記録ヘッ
ドと記録紙との記録装置の相対的な移動を行なうことに
よる記録方法に関するものである。

（従来の技術）記録ヘッドと記録紙との間に相対的移動を行ないながら
印字するプリンタは、多くの種類がある。

ヒーターの発熱により発生する蒸気バブルの圧力によっ
てインクドロップを記録紙に飛翔させて記録を行なうサ
ーマルインクジェットプリンタを例にして記録方法を説
明する。第８図は、その−例の要部の斜視図である。図
中８１はキャリッジ、８２は記録ヘッド、８３はガイド
レール、８４はエンドレスベルト、８５は駆動モーター
、８６は記録紙、８７は紙送りローラー、８８はメンテ
ナンス装置、８９は記録幅である。このように、記録ヘ
ッド８２の印字可能な記録幅８９が、記録紙８６の記録
長さより狭い場合、記録ヘッド８２をキャリッジ８１に
搭載し、紙幅方向にスキャンすることにより１走査を印
字し、次に、紙送りローラー８７を回転させて、記録紙
８６を印字可能な記録幅だけ搬送する。このようにして
、記録紙全域での印字を行なうものである。しかし、こ
のようなプリンタにおいては、紙送りとキャリッジの送
り、位置決めを精度よく行なうことが重要である。スキ
ャンによるある記録幅で１走査の印字を行ない、次の走
査の印字が上下にずれると、第９図（Ａ）に図示したよ
うに、２つの走査９１と９２の一部が重なって印字され
黒い縞ができたり、第９図（Ｂ）に図示したように上下
に間隔を開けるようにずれると白い縞が生じる。また、
各走査の印字のスタート位置がずれると、第９図（Ｃ）
に図示したように、各走査の頭に凹凸が生じる。

これを解決する方法として、特開昭５９−３１９４９号
公報に記載されたインクジェットプロッターは、前回の
印字の最下段の印字部分と次回印字の最上段の印字部分
を少なくとも１ドツト以上重複させることにより、第９
図（Ａ）、（Ｂ）で説明した黒い縞または白い縞の発生
を防止しようとするものであるが、記録ヘッドと記録紙
との相対位置を制御するものではない。したがって、十
分な印字精度は期待できないばかりでなく、各走査の頭
を揃えることはできない。

精度の高い紙送り機構を用いたり、リニアエンコーダー
による閉ループの制御系により、上述したようなずれを
少なくすることも考えられるが、プリンタのコスト高に
なる問題がある。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
ので、印字位置の高精度な制御を簡単な方法で実現する
ことにより、低コストで高い画像品質を得ることができ
る記録方法を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、記録ヘッドと記録紙とを相対的に移動させて
印字を行なう記録方法において、１走査の印字に先だっ
て、印字領域外に特定のパターンを印字し、次の走査の
印字の際に、前記特定のパターンを記録ヘッドとともに
移動するセンサで読み取ることにより、記録ヘッドと記
録紙との位置決めを行なうことを特徴とするものである
。

センサを記録ヘッドに取り付けることができる。

センサを記録ヘッドを搭載したキャリッジに取り付ける
ことができる。

前記特定のパターンの印字を、センサに読み取りが可能
であって、視認できないインクにより印字するようにで
きる。

また、前記インクとして、経時的に、または、適宜の処
理により褪色するインクを用いることができる。

（作　用）記録ヘッドと記録紙とを相対的に移動させて印字を行な
う記録方法において、１走査の印字に先だって、記録紙
に特定のパターンを印字して、その印字走査における位
置マークとし、次の走査の印字の際に、記録ヘッドとと
もに移動するセンサにより、前記特定のパターンを読み
取り、センサの出力によって、記録ヘッドまたは記録紙
の移動を制御することにより位置決めを行なうものであ
る。

（実施例）第１図は、本発明をサーマルインクジェット方式の記録
ヘッドに適用した一実施例の記録方法を説明するための
ものであり、（Ａ）図は、記録ヘッドの正面図、（Ｂ）
図は、記録紙の一部の平面図である。図中、１は記録ヘ
ッド、２はノズル、３は光学センサ、４は記録紙の非印
字領域、８は画像パターン、９は画像である。記録ヘッ
ド１は、複数個のノズル２を有するマルチノズルであり
、その上部に光学センサ３を有している。矢印６は、記
録紙の移動方向であり、矢印７は、記録ヘッドの走査方
向である。記録紙４は、説明のために描いた点線５の左
側ａの幅の部分が非印字領域、右側のｂの幅の部分が印
字領域であり、記録ヘッド１は、非印字領域から印字領
域に走査して印字を行なうが、最下部のインク吐出口か
らインクドロップ１〜２滴により画像パターン８を記録
紙の非印字領域に印字した後、キャリッジが移動し、印
字領域に画像９を印字する。その後キャリッジは再び非
印字領域に戻る。この後、紙送りが行なわれるが、マル
チノズル最上端に位置する光学センサ３で画像パターン
８を検知するまで紙送りを行なう。この場合、キャリッ
ジの移動はリニアエンコーダーで制御され、左右方向の
ズレは極力小さくされている。ここで、光学センサ３と
マルチノズルの最上部のノズルとの間隔を各ノズル間隔
と等しくしておけば、紙送りは正確に行なわれ、前の印
字走査と次の印字走査との間は、正確に１ドツト間隔に
なる。なお、画像パターン８の印字は、必ずしも最上部
のノズルを用いなければならないものでなく、光学セン
サの位置関係によりそれに合ったノズルを用いればよい
。

さらに、記録ヘッドを搭載したキャリッジの初期の位置
決めにも画像パターン８を用いることができる。光学セ
ンサの出力により、非印字領域に戻ったキャリッジの位
置の制御を行ない、位置決め後のキャリッジはパルスモ
ータによるオーブンループ制御で行なわれる。

本発明の記録ヘッドを第２図、第３図で説明する。第２
図は、ノズル近傍の斜視図であり、第３図（Ａ）、（Ｂ
）、（Ｃ）は、それぞれ第２図のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−
Ｃ断面図である。図中、２１はヒーター基板、２２はチ
ャンネル基板、２３はインク供給口、２４はチャンネル
、２４ａはインク吐出口、２４ｐは光学センサ用のノズ
ル、２５はヒーター、２６．２７は光ファイバー、２８
は記録紙である。記録ヘッドは、ヒーター基板２１とチ
ャンネル基板２２から構成され、ヒーター基板２１には
ヒーター２５を形成するＰｏ１ｙ−３ｉや、配線がバタ
ーニングされ、バブル消滅時のキャビテーションダメー
ジからヒーターを保護する図示しない保護層などが着膜
されている。チャンネル基板２２は、シリコンの異方性
エツチングを利用して、三角柱状のチャンネル２４が形
成される。このチャンネル２４は、インク供給口２３と
連通しており、インクの供給を受ける。最端部のチャン
ネルは、インク供給口とは連結せず、貫通しており、２
本の光ファイバー２６ともう１本の光ファイバー２７の
３本が挿入され、それぞれの先端は、最端部のチャンネ
ルの出口２４ｐがら記録紙２８に臨んでいる。光ファイ
バー２７は、例えば、ＬＥＤよりの光を導き、光を記録
紙に照射する。他の２本の光ファイバー２６は、記録紙
からの反射光を受ける。第４図は、検出回路の一例であ
り、４１，４２は、上述した光ファイバーからの検出光
がそれぞれ別々に導かれるフォトディテクター、４３．
４４はフォトディテクターの出力電流を電圧に変換する
変換回路、４５は差動増幅回路である。第３図で説明し
た２本の光ファイバー２６が、第１図で説明した画像パ
ターン８の近傍に位置している場合の出力は、第５図に
示すように、位置に応じて、正または負の出力となり、
画像パターン８が丁度中間に位置するとき、出力はゼロ
となる。したがって、直流サーボを利用することもでき
、記録紙および／または記録ヘッドの位置制御を行なう
ことができる。

その動作の詳細を第６図で説明するが、この実施例にお
いては、位置決めのための画像パターンは、最下端のノ
ズルで印字することにした。図中、６１は位置決めのた
めの画像パターン、Ｓは仮想のセンサ位置、■■■■は
仮想のノズル位置である。ノズルは説明の都合上４個と
した。

紙送りの制御のみを行なう実施例の記録方法を先ず説明
する。

記録ヘッドを搭載したキャリッジは、リニアエンコーグ
−による制御で非印字領域のある点に移動する。ここで
最下端のノズル■により、画像パターンのドツト６１を
形成した後、キャリッジが印字領域に移動して１走査分
の画像を印字する（第６図（Ａ））。１走査の印字を終
了したキャリッジは、再び非印字領域に移動し、紙が上
方へ送られる。この時、ドツト６１による反射光の減少
により２本のフォトディテクター出力は第５図で説明し
たように変化する。この差分出力がゼロになった位置が
ドツト６１が２本の光ファイバーの中心にきた時である
。この位置で紙送りを中止すれば、最上端ノズル■の印
字領域と前回の最下端ノズル■の印字領域の位置合わせ
は正確に１ドツト分となる。この後、再び最下端のノズ
ルによりドツトパターンが印字される（第８図（Ｂ））
。

キャリッジの移動方向も制御する実施例を説明する。

上述したように、非印字領域のある点でドツトパターン
６１を印字し、印字領域で１走査の印字を行なった後、
再び最初の非印字領域へ戻って来るが、この時の差の出
力がドツト６１によりやはり第５図のように変化する。

この差分出力がゼロになった点がドツトが光源のファイ
バと受光ファイバの中心に位置する時である。したがっ
て、光源の光ファイバー２７と受光する２本の光ファイ
バ２６の中心が、画像をプリントするためのノズルの中
心と一致していればキャリッジの位置決めも正確に行な
うことができる。この後、上述した実施例のように紙送
りの制御を行なう。

第７図は、位置検出用として光ファイバーを用いる代わ
りに、ＬＥＤチップとフォトダイオードを用いた実施例
である。（Ａ）図は、要部の斜視図、（Ｂ）図は、発光
素子を内蔵したノズルの断面図である。図中、７１は発
光素子を内蔵したノズル、７２，７３は受光素子を内蔵
したノズル、７４は記録用のノズルである。発光素子を
内蔵したノズル７１は、（Ｂ）図に示すように、内部に
ＬＥＤチップ７５が設けられる。その両側に配置された
受光素子を内蔵したノズル７２．７３には、同様に受光
素子としてフォトダイオードが設けられる。これらのノ
ズルは、異方性エツチングによるチャンネルとして形成
されるるか、ノズル付近で例えば５４．７°の傾きを持
つ壁を形成することができるので、光の効率的な入出力
ができる。

フォトダイオードとしてシリコンフォトダイオードディ
テクターを用いることができる。

なお、上述した実施例では、キャリッジによる一方方向
のみの印字について述べたが、紙の両端の非印字領域で
画像マークを印字し、位置検出を行なうようにして往復
印字にも対応することができる。

画像マークの印字は、記録紙の非印字領域を利用し、さ
ほど小さいドツト程度で充分であるから、通常の印字用
のインクを用いてもよいが、目につきにくい色のインク
を用いたり、磁気インクを利用したりして、それを検出
できる検出器を用い、目には視認しにくいようにするこ
とができる。また、褪色しやすいインクを選択したり、
加温することにより脱色するインクなど、印字後に視認
できなくなるようなインクを用いてもよい。この場合は
、画像マークのための記録素子を印字用を別個とする必
要がある。

画像マークは、記録紙の非印字領域に印字することに限
られるものではない。プラテンの記録紙がセットされな
い領域に印字するようにしてもよい。その領域のプラテ
ンの部分に白色等の表面処理をし、そこに印字をするよ
うにした方が画像マークの検知が容易となる。印字され
た画像マークは、位置決めの作動が行なわれた後にクリ
ーニングするように、クリーニング機構を設けておく。

プラテンが円筒の場合は、１回転の間にクリーニングを
行なうようにすればよい。

また、上述した実施例では、センサは、記録ヘッドの一
部に設けたが、センサを設ける部材は、記録ヘッドに限
られる必要はない。記録ヘッドとともに移動する部材な
らどこに設けてもよい。例えば、記録ヘッドを搭載する
キャリッジにセンサを取り付けるようにしてもよい。し
かし、画像マークを印字した記録ヘッドの位置と、セン
サがその画像マークに位置決めされたときの記録ヘッド
の位置との間にずれが生じるから、その補正を行なう必
要がある。補正量は、センサの位置と記録ヘッドの最上
部の印字素子の位置と画像マークの印字素子の位置に基
づいて定まるから、位置決めを行なった後に、その補正
量に対応して記録ヘッドを移動させた後に印字を行なう
ようにすればよい。第６図で説明した例でいえば、セン
サを記録ヘッドの走査方向にずれる位置になるようにす
れば、補正量は走査方向だけになるから、制御が容易で
ある。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、非印
字領域に画像マークを印字して、記録ヘッドと記録紙と
の相対位置を制御するので、従来の記録方法からは困難
とされていた精度のよい印字を行なうことができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の記録方法を説明図するた
めの記録ヘッドと記録紙の平面図、第２図、第３図は、
第１図の記録方法に用いられる記録ヘッドの一例を説明
するためのもので、第２図は、要部の斜視図、第３図は
断面図、第４図、第５図は、検出方法の説明図、第６図
は、本発明の記録方法の実施例の動作の説明図、第７図
は、本発明に用いられる記録ヘッドの他の実施例を説明
するためのもので、（Ａ）図は、要部の斜視図、（Ｂ）
は断面図、第８図は、従来のインクジェット記録装置の
概略の斜視図、第９図は、記録状態の説明図である。１・・・記録ヘッド、２・・・ノズル、３・・・光学セ
ンサ、４・・・非印字領域、８・・・画像パターン、９
・・・画像。特許出願人　富士ゼロックス株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

記録ヘッドと記録紙とを相対的に移動させて印字を行な
う記録方法において、１走査の印字に先だつて、印字領
域外に特定のパターンを印字し、次の走査の印字の際に
、前記特定のパターンを記録ヘッドとともに移動するセ
ンサで読み取ることにより、記録ヘッドと記録紙との位
置決めを行なうことを特徴とする記録方法。