JPH0632009A

JPH0632009A - 記録装置

Info

Publication number: JPH0632009A
Application number: JP18512692A
Authority: JP
Inventors: Koji Arai; 康治新井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-07-13
Filing date: 1992-07-13
Publication date: 1994-02-08
Anticipated expiration: 2015-03-27
Also published as: JP3026683B2

Abstract

(57)【要約】【目的】格別のコストアップを伴うことなく、記録媒
体における余白量の精度を上げることのできる記録装置
を提供する。【構成】記録装置本体に対する記録媒体の相対位置
を、プリントヘッドキャリッジと共に移動する光センサ
の出力（図のＩの（ａ），（ｂ），（ｃ）曲線の“Ｈ”
レベル範囲）で検出する。この検出位置に応じてプリン
トヘッドキャリッジのホームポジションをａ−ＨＰ，ｂ
−ＨＰ，ｃ−ＨＰのように移動し、印字ヘッドがこのい
ずれかのホームポジションから移動し、図のIIに示す各
印字範囲にあるとき印字動作を行うことにより、所望の
余白量を正確に得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッドを走査して
記録を行う記録装置に関するものである。

【０００２】

【関連の技術】この種記録装置の一種である印字装置に
おいて、記録媒体（被記録材）の搬送方向と直角方向に
おける、記録媒体と画像領域の相対的位置、すなわち左
右余白量の精度を上げるため、以下のような手法が考え
られる。

【０００３】第１の手法として、カセット給紙の場合の
ように、装置本体と記録媒体の相対的位置の決定がメカ
的機構によっている場合には、そのメカ精度を上げるこ
とである。

【０００４】また、第２の手法として、装置本体に対す
る記録媒体の相対的位置を何らかの手段により検出し、
それに応じて画像データの出力タイミングを調整し、そ
れにより記録媒体の左右余白量の精度を上げることであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
第１の手法は、部品精度や組立精度などが要求され実施
困難であり、またコストアップにつながる。

【０００６】また第２の手法は、画像データの出力タイ
ミングを調整するためには、検出手段の出力に応じた任
意の値を遅延量として書き込めるような遅延量カウンタ
など、遅延量を可変できる回路が必要となり、コストア
ップになる。また、プリントヘッドキャリッジの移動の
際の立上げや立下げのための助走距離が短い場合、画像
データの出力タイミングを変化させると、助走距離区間
において印字を行ってしまい、画像を劣化させてしまう
という問題がある。

【０００７】本発明は、このような問題を解決するため
なされたもので、格別のコストアップを伴うことなく、
記録媒体における余白量の精度を上げることのできる記
録装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の目的を
達成するため、記録装置本体に対する記録媒体の相対位
置に応じて、記録ヘッドの移動開始位置（ホームポジシ
ョン）を制御するものである。詳しくは、本発明は、記
録装置を次の（１）〜（４）のとおりに構成するもので
ある。

【０００９】（１）記録媒体を走査し記録する記録ヘッ
ドを用いる記録装置であって、前記記録ヘッドを前記走
査方向に移動させる移動手段と、当該記録装置本体に対
する記録媒体の前記走査方向における相対的位置を検出
する検出手段と、この検出手段からの出力にもとづいて
前記移動手段の移動開始位置を制御する制御手段とを備
えた記録装置。

【００１０】（２）検出手段は、記録装置本体に対する
記録媒体の正規の位置からの相対的ずれ量を検出するも
のであり、制御手段は、前記検出手段が検出した相対的
ずれ量に応じて移動手段の移動開始位置を変更するもの
であり、前記移動開始位置に対する記録ヘッドからの印
字データの出力タイミングを前記移動開始位置の変更に
かかわらず同一とする前記（１）記載の記録装置。

【００１１】（３）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前記（１）記
載の記録装置。

【００１２】（４）記録ヘッドは、熱エネルギ変換体に
よって付勢される熱エネルギによりインクに状態変化を
生起させ、この状態変化にもとづいて吐出口よりインク
を吐出させるものである前記（３）記載の記録装置。

【００１３】

【作用】前記（１）〜（４）の構成により、検出手段に
より記録装置本体に対する記録媒体の相対位置を検出
し、この検出出力にもとづいて記録ヘッドの移動開始位
置が制御される。前記（２）の構成では、記録ヘッドか
らの印字データの出力タイミングは移動開始位置の変更
にかかわらず同一となる。前記（３）の構成では、記録
ヘッドはインクを吐出して記録を行う。前記（４）の構
成では、記録ヘッドは熱エネルギによるインクの状態変
化によりインクの吐出を行う。

【００１４】

【実施例】以下本発明を実施例により詳しく説明する。

【００１５】図１は実施例である“印字装置”の要部の
構成を示すブロック図であり、図２はプリントヘッドキ
ャリッジの斜視図である。図１において、１０１は図２
に示されるプリントヘッドキャリッジの中央部に設けら
れた光学的反射型センサ（以下光センサという）であ
り、１０２はこの光センサ１０１の出力にもとづき、記
録媒体（本実施例ではペーパ）の搬送方向と直角の方向
の長さ（記録媒体の幅）および記録媒体の印字装置本体
に対する相対的位置を検出する検出回路である。１０３
は前記プリントヘッドキャリッジを、記録媒体の搬送方
向と直角な方向に駆動するためのキャリッジ駆動回路で
あり、１０４は検出回路１０２の出力にもとづいて記録
媒体の印字装置本体に対する位置ずれ量を演算し、かつ
その演算結果にもとづきキャリッジ駆動回路１０３を制
御するＣＰＵ（中央処理装置）である。図２において、
２０１はプリントヘッドキャリッジであり、記録媒体に
対面した印字ヘッド２０４を搭載し、記録媒体の搬送方
向に対し、直角方向に移動する。すなわち、プリントヘ
ッドキャリッジ２０１は、ベルト２０３に連結されてお
り、不図示のモータによりベルト２０２が駆動されるこ
とにより、キャリッジガイド２０２に沿って矢印方向に
往復運動を行う。２０４はインクジェット方式の一種で
あり、インクを加熱し、インクの状態変化すなわちその
時に発生した泡の力によりインクを吐出する方式の印字
ヘッドである。また、光センサ１０１は印字ヘッド２０
４の近傍で印字時の移動方向（矢印の方向）前方の図示
位置に配置されてある。

【００１６】図３は光センサ１０１の動作を示す図であ
る。光源３０１から出力された光が反射され受光部３０
２に入射される。この時反射面の反射率により受光部３
０２に入射されるいわゆる光量が変化し、それに応じ光
センサ１０１の出力も変化する。

【００１７】図４のＩは、不図示の給紙機構を用い記録
媒体を給紙した後に、プリンタヘッドキャリッジ２０１
をホームポジションから矢印方向に移動させたときの光
センサ１０１の出力を示す図である。通常記録媒体が白
で、反射率が高いのに対し、プラテンは黒で反射率が低
いので、図示のように、記録媒体のある領域だけ出力が
大きく、すなわち“Ｈ”となる。また図４のIIは印字範
囲を示している。図４のＩの（ａ）曲線は記録媒体が正
規の位置にあるときの出力であるに対し、実際には、
（ｂ）や（ｃ）などの曲線も得られ、このようにずれた
位置に記録媒体が給紙されることがある。

【００１８】図４〜図６を用いて実施例の動作を説明す
る。

【００１９】図５は検出回路１０２のブロック図であ
り、図６はそのタイミングチャートである。

【００２０】図４のＩに示すような光センサ１０１のア
ナログ出力は検出回路１０２に入力され、まずＡ／Ｄコ
ンバータ４０１により８ビットのディジタルデータに変
換されコンパレータ４０２に入力される。コンパレータ
４０２において、あらかじめ設定されているしきい値と
比較され、しきい値以上のとき（記録媒体領域の場合）
のみ“Ｈ”を出力する。カウンタ４０３およびカウンタ
４０４はそれぞれ記録媒体の幅および記録媒体の位置ず
れを検出するカウンタであり、それぞれイネーブル端子
が“Ｈ”のときにのみカウントを行う。記録媒体幅検出
カウンタ４０３のイネーブル端子には、コンパレータ４
０２の出力がそのまま入力される。また記録媒体位置ず
れ検出カウンタ４０４のイネーブル端子には、ラッチ４
０５の出力信号が入力される。ラッチ４０５は、コンパ
レータ４０２の出力と、不図示のプリントヘッドキャリ
ッジ搬送用モータがスタートしたことを示すモータスタ
ート信号が入力される。この構成により、図６に示すよ
うに、カウンタ４０３は、コンパレータ４０２の出力の
“Ｈ”期間のみカウントし、カウンタ４０４は、モータ
スタート位置（図４のＩのａ−ＨＰ）からコンパレータ
４０２が“Ｈ”になるまでの期間のみカウントし、その
各カウント値はＣＰＵ１０４に読み取られる。

【００２１】ＣＰＵ１０４においては、記録媒体幅検出
カウンタ４０３のカウント値から記録媒体の紙サイズを
判断し、あらかじめ設定されている紙サイズと異なる場
合には、判断された方の紙サイズの方を優先し、紙サイ
ズ設定を変更する。またＣＰＵ１０４は記録媒体位置ず
れ検出カウンタ４０４のカウント値から給紙された記録
媒体の位置が正規の位置に対してどの位ずれているのか
を演算する。

【００２２】続いて、プリントヘッドキャリッジの動作
について説明する。まず、記録媒体の幅および印字装置
本体に対する記録媒体の相対的位置を検出するために、
ＣＰＵ１０４は、キャリッジ駆動回路１０３に対し、プ
リントヘッドキャリッジ２０１をそのホームポジション
ａ−ＨＰから記録媒体の搬送方向と直角な方向に移動さ
せるように制御し、光センサ１０１から検出回路１０２
を通して得られたカウント値にもとづいて演算し、記録
媒体が印字装置本体に対し相対的にどのくらいずれてい
るかを求める。

【００２３】その結果、記録媒体が図４の（ａ）のよう
に正規の位置にあるならば、ＣＰＵ１０４は、プリント
ヘッドキャリッジ２０１を先ほどと反対方向に、正規の
ときのキャリッジホームポジションａ−ＨＰまで移動さ
せるようにキャリッジ駆動回路１０３を制御する。

【００２４】また、記録媒体が図４の（ｂ）のように正
規の位置に対し、ホームポジション側にずれているなら
ば、ＣＰＵ１０４はプリントヘッドキャリッジ２０１を
正規のときのキャリッジホームポジションａ−ＨＰより
もさらにずれ量Ｂだけ左へ、すなわち、キャリッジホー
ムポジションをｂ−ＨＰまで移動させるようにキャリッ
ジ駆動回路１０３を制御する。また、記録媒体が図４の
（ｃ）のように正規の位置に対し、ホームポジション側
とは反対側にずれているならば、ＣＰＵ１０４はプリン
トヘッドキャリッジ２０１を正規のときのキャリッジホ
ームポジションａ−ＨＰよりずれ量Ｃだけ右へ、すなわ
ちキャリッジホームポジションをｃ−ＨＰまで移動させ
るようにキャリッジ駆動回路１０３を制御する。

【００２５】この後に、ＣＰＵ１０４により、記録ヘッ
ド２０４が、各ホームポジションａ−ＨＰ，ｂ−ＨＰ，
ｃ−ＨＰから所要範囲移動する間だけ印字動作を行わせ
る（図４のII参照，各ホームポジションに対する印字デ
ータの出力タイミングは同一）ことにより、記録媒体の
左右余白量を設定通りの値にすることができる。

【００２６】また、前述のように、記録媒体の印字装置
本体に対する相対位置にかかわらず、各ホームポジショ
ンに対する印字データの出力タイミングが変わらないの
で、助走距離区間において印字を行って画像を劣化させ
てしまうという不都合が生じない。

【００２７】なお、以上の実施例においては、印字方式
をインクジェット方式としたが、本発明はこれに限定さ
れることなく、感熱方式や熱転写方式などの印字方式で
実施できる。

【００２８】また、搭載される記録ヘッドに関しても、
単色例えば、黒１色だけのモノカラーヘッドでも構わな
いし、また複数色、例えば複数の記録色や複数の濃度を
有するヘッドでも実施できる。

【００２９】また、記録ヘッドを一方向に移動する記録
装置に限らず、たとえばＸ−Ｙ軸方向に移動する記録装
置においても実施できる。

【００３０】（本発明の実施の際に利用できる“熱エネ
ルギによるインクの状態変化を用いるインクジェット記
録”の技術）本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギを利用して飛翔的液滴を形成し記録を
行うインクジェット方式の記録ヘッド，記録装置におい
て優れた効果をもたらすものである。

【００３１】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
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
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一対一で対応した液体（イ
ンク）内の気泡を形成できるので有効である。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、少なくとも一つの滴を形成する。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。

【００３２】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、前述の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。

【００３３】記録ヘッドの構成としては、前記各明細書
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、熱作用部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としてもよい。

【００３４】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリ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の
圧力波を吸収する開孔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
することもできる。

【００３５】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記録ヘ
ッドとしては、前記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。

【００３６】加えて、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、あ
るいは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を用いてもよい。

【００３７】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段，予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
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，記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。

【００３８】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
もよいが、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一つを備えた装置とすることもで
きる。

【００３９】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体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、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは前述のインクジェット方式で
はインク自体を３０℃以上７０℃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。

【００４０】加えて、積極的に熱エネルギによる昇温を
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
として使用せしめることで固化を防止するか、またはイ
ンクの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインク
を用いるかして、いずれにしても熱エネルギの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、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、熱エネルギによって初めて
液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能であ
る。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７
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、前述した各インクに対して最も有効なものは、前述
した膜沸騰方式を実行するものである。

【００４１】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さら
には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採る
ものであってもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリントヘッドキャリッジの動作に対する画像データの
出力タイミングを可変したり、メカ的精度を上げるとい
った、コストアップを伴うことなく、記録媒体の余白量
の精度を上げることができる。

【００４３】また、キャリッジの助走距離区間内に印字
をすることもなく、それに伴う画質の劣化も発生しな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の要部ブロック図

【図２】プリントヘッドキャリッジの斜視図

【図３】光センサの説明図

【図４】光センサの出力，ホームポジション，印字範
囲の関係を示す図

【図５】検出回路のブロック図

【図６】検出回路のタイミングチャート

【符号の説明】

１０１光センサ１０４ＣＰＵ２０１プリントヘッドキャリッジ２０４印字ヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 2/05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体を走査し記録する記録ヘッドを
用いる記録装置であって、前記記録ヘッドを前記走査方
向に移動させる移動手段と、当該記録装置本体に対する
記録媒体の前記走査方向における相対的位置を検出する
検出手段と、この検出手段からの出力にもとづいて前記
移動手段の移動開始位置を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする記録装置。
【請求項２】検出手段は、記録装置本体に対する記録
媒体の正規の位置からの相対的ずれ量を検出するもので
あり、制御手段は、前記検出手段が検出した相対的ずれ
量に応じて移動手段の移動開始位置を変更するものであ
り、前記移動開始位置に対する記録ヘッドからの印字デ
ータの出力タイミングを前記移動開始位置の変更にかか
わらず同一とすることを特徴とする請求項１記載の記録
装置。
【請求項３】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請求項１記載の記
録装置。
【請求項４】記録ヘッドは、熱エネルギ変換体によっ
て付勢される熱エネルギによりインクに状態変化を生起
させ、この状態変化にもとづいて吐出口よりインクを吐
出させるものである請求項３記載の記録装置。