JP2001146002A

JP2001146002A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2001146002A
Application number: JP32748799A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Nakano; 久司中野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2001-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】記録ヘッドと記録媒体との距離間隔を変更し
た場合にも、記録媒体上における着弾予定位置へと高精
度にインク滴を着弾させることができるインクジェット
記録装置を提供する。【解決手段】記録媒体の表面と前記記録ヘッド１０１
との対向間隔を調整する対向間隔調整手段と、対向間隔
調整手段によって設定された記録媒体１の表面と記録ヘ
ッド１０１との対向間隔に応じて記録ヘッド１０１のイ
ンク滴吐出動作タイミングを制御する吐出動作制御手段
５１とを備える。吐出動作制御手段５１は、記録ヘッド
１０１によるインク滴吐出位置ｆ１，ｆ２、ｒ１，ｒ２
を記録媒体表面上のインク滴着弾予定位置Ｐ以前に設定
し、前記インク滴吐出位置とインク滴着弾予定位置との
距離間隔が記録ヘッド１０１と記録媒体表面との対向間
隔の大小に応じて増減するよう記録ヘッド１０１の吐出
動作タイミングを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録ヘッドからイ
ンク滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録装
置、特に記録ヘッドを主走査方向へと移動させながら記
録動作を行うシリアルプリンタ型のインクジェット記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノンインパクト方式を採るインクジェッ
ト記録装置は、静粛性に優れると共に、低ランニングコ
スト、カラー化、小型化などを比較的容易に実現し得る
構造を有することから、プリンタや複写機などをはじめ
様々な出力機器に用いられている。

【０００３】このインクジェット記録装置では、インク
を吐出する吐出口、吐出流路、及び電気熱変換素子など
を有するノズル部を多数集積配列したものが一般に使用
されている。この記録ヘッドは、紙やフィルムなどの記
録媒体を裏面から支持する支持部材（プラテン）に対向
して配置されており、このプラテンに支持された記録媒
体の表面との間には、記録媒体との干渉を避けるべく所
定の空隙(対向間隔)が設定されている。そして、入力さ
れた記録データに基づき前記電気熱変換素子が駆動され
ると吐出口からインク滴が吐出され、そのインク滴は記
録媒体との間に形成される空隙を飛翔して記録媒体の表
面上に着弾し、これによって画像の記録がなされる。

【０００４】このようなインクジェット記録装置におい
て、高品位な画像記録を実現するためには、記録媒体と
記録ヘッドとの間の対向間隔(空隙)が適正な値に設定さ
れることが望ましい。すなわち、記録ヘッドと記録媒体
との対向間隔が狭すぎる場合には、記録ヘッドと記録媒
体とが接触する可能性が高まり、不要なインクの付着や
記録媒体の移動不良などが発生し、また、前記対向間隔
が過大な場合には、インク滴の実際の着弾位置が記録媒
体上の基準予定位置からずれる可能性があり、高精度な
記録画像の形成が行われないことがあった。

【０００５】このため、従来では、記録ヘッドとプラテ
ンとの対向間隔を調整する調整機構を設け、記録ヘッド
の位置を前記記録媒体の厚さに応じて常に適正な値に調
整し得るようにしたものが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の記録装置、特に布帛等のように表面に毛羽立ちの多
いものを記録媒体として用いる捺染装置にあっては、イ
ンクジェット記録ヘッドが往動及び復動する際に、毛羽
立っている箇所に記録ヘッドが引掛り、記録媒体や記録
ヘッドを損傷させる虞があり、これを防止するために
は、記録ヘッドを記録媒体の表面からさらに離間させる
必要がある。このため、こうした毛羽立ちのある記録媒
体にあっては、記録ヘッドと記録媒体との対向間隔を、
記録媒体の表面に画像形成を図る上で維持しなければな
らない最適な対向間隔より大きな間隔に設定する必要が
ある。このため、着弾位置にずれが生じ易くなり、高精
度かつ高品位な画像の形成が困難になるという問題があ
った。

【０００７】本発明は、上記従来技術の課題に着目して
なされたものであり、記録ヘッドと記録媒体との距離間
隔を最適な値に設定し得ないような場合にも、記録媒体
上へのインク滴の着弾位置を高精度に保つことができ、
高精度かつ高品位な画像を形成することができるインク
ジェット記録装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような構成を有する。

【０００９】すなわち、本願における第１の発明は、記
録ヘッドからインクを吐出させると共に、移動手段によ
って記録媒体に対し記録ヘッドを相対的に移動させるこ
とによって記録媒体に記録を行なうインクジェット記録
装置であって、前記記録ヘッドに対向して設けられ、前
記記録媒体の裏面を支持する支持体と、前記支持体に支
持された記録媒体の表面と前記記録ヘッドとの対向間隔
を調整する対向間隔調整手段と、前記対向間隔調整手段
によって設定された記録媒体表面と記録ヘッドとの対向
間隔に応じて記録ヘッドのインク滴吐出動作タイミング
を制御する吐出動作制御手段と、を備え、前記吐出動作
制御手段は、前記制御手段は、前記記録ヘッドのインク
滴吐出位置を記録媒体表面上のインク滴着弾位置以前に
設定すると共に、インク滴吐出位置とインク滴着弾位置
との距離間隔が前記記録ヘッドと記録媒体表面との対向
間隔の大小に応じて増減するよう記録ヘッドの吐出動作
タイミングを制御することを特徴とするものである。

【００１０】また、本願における第２の発明は、記録ヘ
ッドからインクを吐出させると共に、記録ヘッドと記録
媒体とを移動手段によって相対的に移動させることによ
り記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であっ
て、前記記録ヘッドに対向して設けられ、前記記録媒体
の裏面を支持する支持体と、前記支持体に支持された記
録媒体の表面と前記記録ヘッドとの対向間隔を調整する
対向間隔調整手段と、前記対向間隔調整手段によって設
定された記録媒体表面と記録ヘッドとの対向間隔及び、
前記移動手段による記録ヘッドと記録媒体との相対移動
速度に応じて記録ヘッドの吐出動作タイミングを制御す
る制御手段と、を備え、前記吐出動作制御手段は、前記
記録ヘッドのインク滴吐出位置を記録媒体表面上のイン
ク滴着弾位置以前に設定すると共に、そのインク滴吐出
位置とインク滴着弾予定位置との距離間隔が前記記録ヘ
ッドと記録媒体表面との対向間隔の大小、及び前記相対
移動速度の大小に応じて増減するよう記録ヘッドの吐出
動作タイミングを制御することを特徴とするものであ
る。

【００１１】さらに、本願における第３の発明は、記録
ヘッドからインクを吐出させると共に、記録ヘッドと記
録媒体とを移動手段によって相対的に移動させることに
より記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であ
って、前記記録ヘッドに対向して設けられ、前記記録媒
体の裏面を支持する支持体と、前記支持体に支持された
記録媒体の表面と前記記録ヘッドとの間に形成すべき対
向間隔値を入力する入力手段と、前記記録ヘッドと記録
媒体との対向間隔が前記入力手段によって入力された値
となるよう調整する対向間隔調整手段と、前記対向間隔
調整手段によって調整された記録ヘッドと記録媒体との
対向間隔を検出する検出手段と、前記入力手段によって
入力された対向間隔値と前記格納手段に格納された対向
間隔値とを比較し両値の差分を出力する比較演算手段
と、前記比較演算手段によって算出された差分、及び前
記移動手段による記録ヘッドと記録媒体との相対移動速
度に応じて記録ヘッドの吐出動作タイミングを制御する
吐出動作制御手段と、を備え、前記吐出動作制御手段
は、前記記録ヘッドのインク滴吐出位置を記録媒体表面
上のインク滴着弾位置以前に設定すると共に、そのイン
ク滴吐出位置とインク滴着弾予定位置との距離間隔が前
記記録ヘッドと記録媒体表面との対向間隔の大小、及び
相対移動速度の大小に応じて増減するよう記録ヘッドの
吐出動作タイミングを制御することを特徴とするもので
ある。

【００１２】上記構成を有する前記第１の発明におい
て、インク滴を着弾させるべき表面に毛羽立ちの生じて
いる記録媒体を使用する場合には、前記毛羽に記録ヘッ
ドが接触しないよう表面からの対向間隔を比較的大きめ
に設定することとなるが、前記対向間隔の大小に応じ
て、前記吐出動作制御手段がインク滴吐出動作タイミン
グが前記対向間隔の増大するに従って早める。このた
め、滴は前記対向間隔が大きな毛羽立ちのある記録媒体
に対しても常に予定着弾位置へと正確に着弾させること
ができ、高精度な画像形成を行うことができる。

【００１３】また、前記第２の発明においては、記録媒
体と記録ヘッドとの対向間隔の増減だけでなく、記録ヘ
ッドの移動速度の増減に応じて記録ヘッドからのインク
の吐出動作タイミングを制御するようになっているた
め、記録速度を変化させ得るようなインクジェット記録
装置にあっても、確実にインクをインク吐出予定位置へ
と吐出させることができる。

【００１４】また、前記第３の発明では、記録媒体と記
録ヘッドとの干渉を防止すべく前記記録ヘッドと記録媒
体の表面との対向間隔を対向間隔調整機構によって調整
すると、その対向間隔調整機構の動作位置を実際に検出
し、その検出位置と先の記録動作において設定されてい
た記録媒体と記録ヘッドにおける対向間隔との差分を算
出し、その差分によって記録ヘッドの吐出タイミングを
制御するようになっているため、より確実にインク滴を
記録媒体上に着弾させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るインクジェッ
ト記録装置の一実施形態として捺染装置を例に採り説明
する。

【００１６】図１はこの捺染装置の概略構成を模式的に
示す説明縦断側面図である。

【００１７】ここで、１は記録媒体としての布帛であ
り、巻き出しローラ２の回転に応じて巻き出され、中間
ローラ３及び４を介して、記録部１００側に対向する部
位に設けた搬送部２００により実質的に水平方向に搬送
された後、送りローラ５及び中間ローラ６を介して巻取
りローラ７に巻き取られる。

【００１８】前記搬送部２００は、大略、布帛１の搬送
方向上、記録部１００の上流側及び下流側に設けた搬送
ローラ８及び９と、それらローラ間に巻回された無端ベ
ルト形態の搬送ベルト１０と、記録部１００による記録
に際し布帛１の表面、すなわち、インク滴を着弾させる
べき面を平坦に規制するよう搬送ベルト１０を所定範囲
に亘って適切な張力で展張し、平坦性を向上すべく設け
た一対のプラテンローラ１１を有している。

【００１９】ここで、前記搬送ベルト１０は、本例で
は、特開平５−２１２８５１号公報に開示されたような
金属性のものを用いており、図中、部分的に拡大して示
すように、その表面には粘着層（粘着シート）１０ａ
（図１（ｂ）参照）が設けられている。そして、布帛１
は貼り付けローラによって粘着層によって搬送ベルト１
０に接着され、記録時の平坦性が確保される。

【００２０】このように平坦性が確保された状態で搬送
される布帛１は、プラテンローラ１１から１２に至る領
域内で記録部１００にてインクが吐出され、搬送ローラ
９の部位において搬送ベルト１０の接着層１０ａから剥
離され、巻き取りローラ７によって巻き取られて行く
が、その途中において乾燥ヒータ１３により乾燥処理が
施される。

【００２１】また、図２は前記記録部１００及び布帛１
の搬送系を模式的に示す説明斜視図である。図１及び図
２において、記録部１００は、布帛１の搬送方向（副搬
送方向）ｆとは、異なる方向、例えば搬送方向ｆと直交
する方向（布帛の幅方向）Ｓに走査されるキャリッジ１
５を有している。１４は前記Ｓ方向（主走査方向）に延
在する支持レールであり、キャリッジ１５に固着したス
ライダ１５ａを支持し、案内するスライドレール１４ａ
を有している。１６はキャリッジ１５の主走査を実行す
るための駆動源をなすモータであり、その駆動力はキャ
リッジ１５に固定されたタイミングベルト１７や、その
他の適宜の伝達機構を介してキャリッジ１５に伝達され
るようになっている。

【００２２】前記キャリッジ１５は、記録媒体としての
布帛１に対して記録動作を行う複数の記録ヘッドを搭載
するものとなっている。また、各記録ヘッド１８は、イ
ンク吐出口、インク流路、及びインク吐出駆動素子等か
らなるノズルを所定方向（ここでは搬送方向ｆ）に沿っ
て多数配列したものとなっており、各記録ヘッド１８に
はそれぞれ異なる色のインクが収納され、各記録ヘッド
１８から吐出させたインクによってカラー画像を形成し
得るものとなっている。なお、インクの色の数及び記録
ヘッドの個数は、布帛１上に形成しようとする画像等に
応じて適宜選択し得るものとなっているが、例えば記録
の三原色であるイエロー、マゼンタ、シアン、あるいは
ブラックを加えたものとすることができる。

【００２３】また、この実施形態における記録ヘッド１
８は、インク吐出駆動素子として電気熱変換体を用い、
この電気熱変換体に発生する熱エネルギーによってイン
クに膜沸騰を生じさせて気泡を発生させ、その気泡の発
生エネルギーのよってインクを吐出口から吐出させる所
謂バブルジェットヘッドとなっている。

【００２４】一方、図３及び図４は、前記記録ヘッド１
８と搬送ベルト１０上に供給された布帛１の上面との対
向間隔を調整するための対向間隔調整手段３００を示す
図である。

【００２５】各図において、プランテローラ１１及び１
２の両端は、それぞれ軸受け２１及び２２で支持されて
いる。この軸受け２１及び２２は、各ローラ２１及び２
２の中心軸から離間する位置に設けられた支点２３，２
４を中心として揺動自在に搬送ベルト側板２５に支持さ
れている。

【００２６】また、軸受け２１及び２２には、支点を中
心として下方に向かって扇状に広がり、周縁がねじ部と
なった軸受けウォームホイール部２６及び２７がそれぞ
れ設けられており、この軸受けウォームホイール部２６
及び２７は軸受け２１及び２２と一体となって揺動する
ようになっている。軸受けウォームホイール部２６及び
２７の下方には、それぞれとかみ合いかつ互いに逆ねじ
となっているウォームギア２８及び２９が設けられてい
る。ウォームギア２８及び２９は、プラテンロ―ラ１１
及び１２の両端に設けられてローラ軸に直交する２本の
連動軸３０より回転自在に支持されている。

【００２７】ここで、前記連動軸３０は、その両端に設
けられた軸受け３２により、回転自在に支持されてお
り、また、連動軸３０の中央部には、２本の連動軸３０
を連動するための連動ウォームホイール３４が固着され
ている。さらに、ウォームギア２８及び２９は、固定ね
じにより連動軸３０と一体化されている。

【００２８】また、連動ウォームホイール３４は、それ
ぞれ連動ウォームギア３５に噛合しており、これら連動
ウォームギア３５は、搬送ベルト側板２５に回動自在に
支持されている連動ウォームギア軸３６に固定されてお
り、以上によってジャッキ機構３０１が構成されてい
る。

【００２９】また、連動ウォームギア軸３６は、その一
端部が前記搬送ベルト側板２５の外面に固定したジャッ
キ駆動モータ３７に連結され、このモータ３７の駆動に
よって回転するようになっており、このジャッキ駆動モ
ータ３７と前記ジャッキ機構３０１とによって対向間隔
調整手段３００が構成されている。また、前記連動ウォ
ームギア軸３６の他端部には、その回転量を検出するロ
ータリーエンコーダ（検出手段）３８が設けられてい
る。

【００３０】上記構成を有する対向間隔調整機構におい
て、ジャッキ駆動モータ３７が駆動され、連動ウォーム
ギア軸３６が所定の一方向へと回転すると、これと共に
ウォームギア２８及び２９が同方向に回転し、これに噛
合しているウォームホイール２６及び２７が支点２３及
び２４を中心にそれぞれ所定角度回転移動し、各ウォー
ムホイール２６及び２７と共に軸受け２１及び２２が同
方向へと回転移動する。

【００３１】この際、前記各ウォームギア２８と２９と
は互いに異なる方向に螺子が形成されているため、前記
各ウォームホイール２６と２７は両ホイール間に設定し
た垂直面を基準として互いに対称をなすよう相反する方
向へと旋回移動する。そして、両ウォームホイール２
６，２７に保持されたプラテンローラ１１及び１２は、
初期状態において予め同一の高さ位置に設定されている
ため、両ローラ１１及び１２は互いに同一の高さ位置を
維持しつつ昇降する。これにより、搬送ベルトは、両プ
ラテンローラ１１から１２に至る範囲において水平状態
を維持しつつ昇降し、その昇降により、搬送ベルト上に
載置されている記録媒体としての布帛の表面と記録ヘッ
ドとの対向間隔が調整される。

【００３２】なお、図３に示すように、従動ローラであ
る上流側搬送ローラ８には、その軸受け８ａを駆動ロー
ラ１２０とは反対方向に付勢するベルトテンションバネ
８ｂが設けられ、対向間隔調整をしても上流側搬送ロー
ラ８が搬送ベルト１０のテンションを一定に保つように
追従移動するようになっているため、搬送ベルト１０の
テンションを一定に保つことができる。

【００３３】また、図５は本発明の実施形態における制
御系回路の概略構成を示すブロック図である。

【００３４】図５において、５１はＣＰＵであり、ＲＯ
Ｍ５２内に格納されている後述の制御プログラムによっ
て、後述の各部の制御を行うものとなっている。すなわ
ち、このＣＰＵ５１には、所定の入力データあるいは演
算結果などを一時的に格納すると共にデータのワーク領
域として使用されるＲＡＭ５３が接続されている。ま
た、前記ＣＰＵ５１には、所定のデータを入力する入力
手段としての入力装置５４が接続され、さらに、前記Ｃ
ＰＵ５１には各種の駆動回路５５〜５８が接続されてい
る。

【００３５】ここで、５５は前記インクジェット記録ヘ
ッドの各ノズル内に格納された電気熱変換体を駆動する
ヘッド駆動回路、５６は前記記録ヘッド１８を搭載した
キャリッジ１５を主走査方向へと移動させる主走査駆動
モータ１６の駆動回路、５７は前記搬送ベルトを移動さ
せるベルト駆動モータ６０の駆動回路、４０は前記ジャ
ッキ機構３０１のウォームギア軸３６を回転駆動させる
ジャッキ駆動モータであり、これらは、前記ＣＰＵ５１
によって制御されるようになっている。

【００３６】次に、前記ＲＯＭ内に格納された制御プロ
グラムに従い、前記ＣＰＵ５１によって実行される制御
動作を図６のフローチャート及び図７ないし図１１に示
す説明図を参照しつつ説明する。

【００３７】電源が投入されると、インクジェット記録
装置では初期動作を行い、記録ヘッドの主走査方向にお
ける初期位置の設定を行うと共に、搬送ベルト上面から
記録ヘッドに至る距離間隔の初期値の設定を行う（ステ
ップ１）。ここで設定される記録ヘッドと記録媒体表面
との距離間隔の初期値は、予め設定されている記録媒体
の基準厚と、その基準厚を有する記録媒体（布帛）１に
対して記録動作を実行する上で最適な対向間隔（基準間
隔）とを加えた値となっている。そして、この基準間隔
及び基準厚が、ＲＡＭにおける所定の更新値記憶領域に
更新値として格納される。

【００３８】この後、ユーザーは使用する記録媒体１の
厚さが基準厚と異なる場合、あるいは厚さが同一であっ
ても表面に毛羽立ちの多いものの場合には、入力装置５
４によって最適な対向間隔を入力する。この入力された
対向間隔値に従ってＣＰＵ５１は、前記モータ駆動回路
５８を制御してジャッキモータ６１を正方向または逆方
向へと回転させ、ジャッキ機構３０１によって搬送ベル
トを上昇または下降させて記録ヘッドと記録媒体との対
向間隔を入力した値となるよう調整する。

【００３９】この調整動作において、前記ロータリーエ
ンコーダからは、ジャッキモータ６１の駆動量に応じた
数のパルスが出力され、そのパルスをＣＰＵ５１でカウ
ントすることによって搬送ベルト１０の昇降量を検出す
ることができ、それによって記録媒体１と記録ヘッドと
の対向間隔を検出することができる。このようにして調
整された対向間隔（入力値）は、ＣＰＵ５１における所
定の調整値記録領域に最新の調整間隔値として記憶され
る。

【００４０】ここで、記録開始指令が入力されると（ス
テップ２）、前記ＲＡＭ５３における更新値記憶領域に
記憶された値、すなわち前回の記録動作において設定さ
れていた対向間隔値を読み出す（ステップ３）。なお、
電源投入後の第１回目の対向間隔入力操作では、更新間
隔値として前記基準間隔値が記憶されている。

【００４１】次いで、ステップ５では、読み出した前記
更新間隔値（例えば基準間隔値）と、ＣＰＵに記憶され
ている最新の調整間隔値とが同一であるか否かを判断し
（ステップ５）、同一でない場合には、記録媒体１の表
面における適正位置へと確実にインク滴を着弾させ得る
ようにするため、記録ヘッドの新規な駆動タイミングデ
ータを算出する（ステップ６）。なお、この駆動タイミ
ングデータの算出については、後に詳述する。新規な駆
動タイミングデータの算出後は、その演算に用いた前記
最新の調整間隔値を前記更新間隔記録領域に記憶して更
新間隔値を更新すると共に、新規な駆動タイミングデー
タをＲＡＭ５３における所定のタイミングデータ記憶領
域に格納し、同領域内のデータの更新も行う（ステップ
７）。この後、記録領域に格納された新規な駆動タイミ
ングデータに従って画像の形成動作が実行され、記録動
作が終了した時点で再びステップ８へと移行し、次の記
録動作に備える。

【００４２】次に、上記駆動タイミングデータの算出に
関し、図７ないし図１１を参照して説明する。なお、図
７及び図８は図１ないし図４に示したものの構成を模式
的に示す説明正面図及び説明平面図であり、図９ないし
図１１は記録ヘッドによるインク滴の吐出状態を模式的
に示す説明側面図である。

【００４３】図７及び図８に示すように、この実施形態
におけるインクジェット記録装置は、基本的には、搬送
ベルト上に貼着された記録媒体に対して記録ヘッド１０
１が主走査方向（Ｓ方向）に沿って往動及び復動を行い
つつインク滴の吐出を行って記録動作を行うものとなっ
ているが、その際、記録ヘッド１０１と記録媒体１とが
接触しないよう記録媒体１の表面との対向間隔を適正値
に設定する必要がある。この対向間隔は、図９及び図１
０に示すように、記録媒体１の表面が平坦なものの場合
には一定の値ｔ１に設定すれば良いが、図７（ｂ）に示
すように、表面に毛羽立ちが多い記録媒体１にあって
は、毛羽と記録ヘッド１０１との干渉を避ける上で、図
９及び図１０内に示されるｔ２のように対向間隔をさら
に増大させる必要がある。

【００４４】ところが、上記のように記録ヘッド１０１
と記録媒体１との干渉を懸念して対向間隔を変化させた
場合には、予定位置にインク滴が着弾せず、予定の記録
画像が得られないという問題が生じる。すなわち、図９
及び図１０に示すように、対向間隔ｔ１を設定した場合
の着弾位置がＰ１，Ｐ２，Ｐ３……となる記録動作にお
いて、対向間隔をｔ２に設定し、同様のタイミングでイ
ンク滴を吐出したとすると記録媒体における着弾位置
は、ｐ１，ｐ２，ｐ３……となり、両者の間にはずれα
が生じる。つまり、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３……を着弾予定位
置としても、対向間隔を変更した場合には、同様の着弾
位置を得ることができず、適正な画像が形成されない。

【００４５】そこで、この実施形態では、ずれ量α(図
１１及び図１２参照)を算出し、そのずれ量に基づき記
録動作におけるインク吐出タイミングを調整することに
よって着弾予定位置に対して確実にインク滴を着弾させ
得るようになっている。このずれ量αは、記録ヘッド１
０１の移動速度と、記録ヘッド１０１のインク滴吐出速
度と、記録媒体表面から記録ヘッド１０１に至る対向間
隔とによって求めることができる。いま、記録ヘッド１
０１の移動速度をＶ１、記録ヘッド１０１のインク滴吐
出速度とＶ２、記録ヘッド１０１の吐出速度をＶ２、記
録媒体１と記録ヘッド１０１との対向間隔をｔ１，ｔ２
とすると、記録ヘッド１０１の移動速度Ｖ１と吐出速度
Ｖ２との合成速度Ｖは、Ｖ＝√（Ｖ１²＋Ｖ２²）となり、前記合成速度Ｖと吐出速度Ｖ１とのなす角度θ
は、 θ＝ｔａｎ^-1（Ｖ１／Ｖ２）となり、前記ずれ量は、 α＝（Ｖ１・ｔ１／Ｖ２）−（Ｖ１・ｔ２／Ｖ２）＝Ｖ１（ｔ２−ｔ１）／Ｖ２となる。

【００４６】なお、図９は記録ヘッド１０１の往動時に
おけるずれの発生状態を示しているが、図１０に示す復
動時においても、基本的には往動時と同様に着弾位置の
ずれαが生じる。但し、往動時と復動時とは記録ヘッド
１０１の移動方向が相反する方向であるため、ずれの発
生方向は相反する方向となる。つまり、往動時には、往
動方向にずれαが生じるのに対し、復動時には復動方向
へとずれαが発生する。また、記録ヘッド１０１は、往
動時、復動時のいずれにおいても同一速度で移動するた
め、いずれの場合も略同量のずれαが発生する。

【００４７】そして、上記のようにして求めたずれ量に
基づき、この実施形態体ではインクの吐出タイミングの
補正動作を行う。すなわち、前記記録ヘッド１０１と記
録媒体１の表面との距離間隔がｔ１のとき、記録媒体１
の表面の着弾予定位置Ｐに記録動作を行う場合、往動時
には前記着弾位置Ｐより往動方向手前のｆ１の位置にて
インクの吐出動作を行い、復動時には前記着弾位置Ｐよ
り復動方向手前のｒ１の位置にてインクの吐出動作を行
う。

【００４８】これに対し、記録媒体１の表面位置から記
録ヘッド１０１に至る距離間隔をｔ２とし、記録媒体の
着弾予定位置をＰとした場合には、図１１（ｂ）に示す
ようなタイミングでインク滴を吐出するようになってい
る。すなわち、往動時においては、インク吐出位置ｆ１
よりさらに往動方向手前のｆ２でインクを吐出し、復動
時においては、インク吐出位置ｒ１よりさらに復動方向
手前のｒ２位置でインクを吐出させるようなタイミング
となっている。ここで、前記インク吐出位置ｆ２，ｒ２
は前述のインク吐出位置ｒ１，ｆ１より、さらに前記ず
れ量αだけ手前の位置である。この吐出タイミングは、
先の演算によって求められ、ＲＡＭ５３内に格納され
る。

【００４９】このように、この実施形態においては、イ
ンク吐出位置を記録媒体の厚さ、及び記録ヘッドの移動
速度に応じてインクの吐出タイミングを制御することに
より、記録媒体の表面から記録ヘッドに至る距離間隔が
異なる場合にも、確実にインク滴を記録媒体上の着弾予
定位置Ｐに吐出させることができる。

【００５０】なお、上記実施形態においては、記録ヘッ
ドと記録媒体の表面との対向間隔を調整する対向間隔調
整機構として、記録媒体を支持する支持手段としての搬
送ベルトを昇降させるものとしたが、定位置に固定した
搬送ベルトに対して記録ヘッドを移動させて（昇降させ
て）対向間隔を調整することも可能である。

【００５１】また、上記実施形態では、記録動作の変速
機能を有するインクジェット記録装置を想定したため、
記録ヘッドの移動速度の変化に応じて吐出タイミングを
制御するようにしたが、記録ヘッドの一定速度で移動す
るものの場合には、記録ヘッドと記録媒体との距離間隔
の変化のみを勘案して吐出動作タイミングの制御を行う
ようにすれば良い。

【００５２】また、本発明は布などの記録媒体に記録を
行なう捺染装置を例に採り説明したが、本発明は捺染装
置だけでなく、紙、あるいはプラスチックシートなどの
記録媒体に記録を行うプリンタや複写機などに用いられ
る記録装置にも適用可能であり、本発明は特に上記実施
形態に限定されるものではない。

【００５３】（その他）また、本発明に係るインクジェ
ット記録装置は、上記実施形態に示したような熱エネル
ギーによってインクに気泡を発生させ、その気泡の圧力
によってインクを吐出させるようないわゆるバブルジェ
ット方式を採るものだけでなく、インクヘッドのインク
流路内に圧電素子を用い、その圧電素子の駆動によって
インクを吐出させるものにも適用可能である。

【００５４】但し、上記のようなバブルジェット方式で
は、電気熱変換体やレーザ光などの熱エネルギによりイ
ンクの状態変化を生起させるため、記録装置において優
れた効果をもたらすことができる。すなわち、かかる方
式によれば記録の高密度化，高精細化が達成できる。

【００５５】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。この方式は所謂オンデマンド型，
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。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。

【００５６】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
の組合せ構成（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４４
５９６００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号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００５７】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
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。

【００５８】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
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
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００５９】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、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、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００６０】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば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るか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００６１】さらに加えて、以上説明した本発明実施形
態においては、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、室温で軟化も
しくは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジ
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を用いてもよ
い。加えて、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よい。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
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
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。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０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又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。

【００６２】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、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等であってもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、前
記記録ヘッドのインク滴吐出位置を記録媒体表面上のイ
ンク滴着弾位置以前に設定し、そのインク滴吐出位置と
インク滴着弾位置との距離間隔が前記記録ヘッドと記録
媒体表面との対向間隔の大小に応じて増減するよう記録
ヘッドの吐出動作タイミングを制御するようにしたた
め、記録媒体表面から記録ヘッドに至る距離間隔を変更
した場合にも、インク滴を着弾予定位置に確実に着弾さ
せることができる。従って、例えば、毛羽立ちの多い記
録媒体を使用するに際し、記録ヘッドが記録媒体と接触
しないよう記録媒体表面と記録ヘッドとの対向間隔を調
整した場合にも、確実に着弾予定位置へとインク滴を着
弾させることができ、良好な品質の画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の一実施
形態としての捺染装置の概略構成を模式的に示す説明縦
断側面図である。

【図２】図１に示したものの記録部及び布帛の搬送系を
模式的に示す説明斜視図である。

【図３】図２に示したものの構成を模式的に示す側面図
である。

【図４】記録ヘッド１８と搬送ベルト１０上に供給され
た布帛１の上面との対向間隔を調整するための対向間隔
調整手段を示す一部縦断側面図である。

【図５】本発明の一実施形態における制御系の概略構成
を示すブロック図である。

【図６】本発明の一実施形態における制御動作を示すフ
ローチャートである。

【図７】（ａ）は図１ないし図４に示したものの構成を
模式的に示す説明正面図であり、（ｂ）は同図（ａ）に
示した布帛の拡大説明側面図である。

【図８】図７に示したものの説明平面図である。

【図９】（ａ）は記録ヘッド往動時におけるインク滴の
吐出状態を模式的に示す説明側面図であり、（ｂ）はヘ
ッド移動速度とインク吐出速度のそれぞれのベクトルを
示す線図である。

【図１０】記録ヘッド復動時におけるインク滴の吐出状
態を模式的に示す説明側面図である。

【図１１】往動時及び復動時におけるインク液滴の吐出
土タイミングを示す説明正面図であり、（ａ）は記録媒
体表面と記録ヘッドとの対向間隔がｔ１である場合のイ
ンク滴の吐出動作タイミングを、（ｂ）は記録媒体表面
と記録ヘッドとの対向間隔ｔ２である場合のインク滴の
吐出動作タイミングをそれぞれ示す。

【符号の説明】

１記録媒体１０搬送ベルト（支持体）１５キャリッジ（移動手段）３８ロータリーエンコーダ（検出手段）５１ＣＰＵ（吐出動作制御手段）５４入力装置（入力手段）１０１記録ヘッド３０１ジャッキ機構（対向間隔調整手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドからインクを吐出させると共
に、移動手段によって記録媒体に対し記録ヘッドを相対
的に移動させることによって記録媒体に記録を行なうイ
ンクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドに対向して設けられ、前記記録媒体の裏
面を支持する支持体と、前記支持体に支持された記録媒体の表面と前記記録ヘッ
ドとの対向間隔を調整する対向間隔調整手段と、前記対向間隔調整手段によって設定された記録媒体表面
と記録ヘッドとの対向間隔に応じて記録ヘッドのインク
滴吐出動作タイミングを制御する吐出動作制御手段と、
を備え、前記吐出動作制御手段は、前記記録ヘッドのインク滴吐
出位置を記録媒体表面上のインク滴着弾位置以前に設定
し、そのインク滴吐出位置とインク滴着弾位置との距離
間隔が前記記録ヘッドと記録媒体表面との対向間隔の大
小に応じて増減するよう記録ヘッドの吐出動作タイミン
グを制御することを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】記録ヘッドからインクを吐出させると共
に、記録ヘッドと記録媒体とを移動手段によって相対的
に移動させることにより記録媒体に記録を行うインクジ
ェット記録装置であって、前記記録ヘッドに対向して設けられ、前記記録媒体の裏
面を支持する支持体と、前記支持体に支持された記録媒体の表面と前記記録ヘッ
ドとの対向間隔を調整する対向間隔調整手段と、前記対向間隔調整手段によって設定された記録媒体表面
と記録ヘッドとの対向間隔及び、前記移動手段による記
録ヘッドと記録媒体との相対移動速度に応じて記録ヘッ
ドの吐出動作タイミングを制御する吐出動作制御手段
と、を備え、前記吐出動作制御手段は、前記記録ヘッドのインク滴吐
出位置を記録媒体表面上のインク滴着弾位置以前に設定
し、そのインク滴吐出位置とインク滴着弾予定位置との
距離間隔が前記記録ヘッドと記録媒体表面との対向間隔
の大小、及び相対移動速度の大小に応じて増減するよう
記録ヘッドの吐出動作タイミングを制御することを特徴
とするインクジェット記録装置。
【請求項３】記録ヘッドからインクを吐出させると共
に、記録ヘッドと記録媒体とを移動手段によって相対的
に移動させることにより記録媒体に記録を行うインクジ
ェット記録装置であって、前記記録ヘッドに対向して設けられ、前記記録媒体の裏
面を支持する支持体と、前記支持体に支持された記録媒体の表面と前記記録ヘッ
ドとの間に形成すべき対向間隔値を入力する入力手段
と、前記記録ヘッドと記録媒体との対向間隔が前記入力手段
によって入力された値となるよう調整する対向間隔調整
手段と、前記対向間隔調整手段によって調整された記録ヘッドと
記録媒体との対向間隔を検出する検出手段と、前記入力手段によって入力された対向間隔値と前記格納
手段に格納された対向間隔値とを比較し、両値の差分を
出力する比較演算手段と、前記比較演算手段によって算出された差分、及び前記移
動手段による記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度に
応じて記録ヘッドの吐出動作タイミングを制御する吐出
動作制御手段と、を備え、前記吐出動作制御手段は、前記記録ヘッドのインク滴吐
出位置を記録媒体表面上のインク滴着弾位置以前に設定
し、そのインク滴吐出位置とインク滴着弾予定位置との
距離間隔が、前記差分の大小及び相対移動速度の大小に
応じて増減するよう記録ヘッドの吐出動作タイミングを
制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】前記移動手段は、記録ヘッドからのイン
ク吐出動作と共に前記記録ヘッドを所定の主走査方向へ
と移動させる移動手段によって構成されることを特徴と
する請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記対向間隔調整手段は、前記記録ヘッ
ドに対し前記支持体を進退させることによって前記記録
ヘッドと記録媒体表面との対向間隔を調整することを特
徴とする請求項１ないし４いずれか記載のインクジェッ
ト記録装置。
【請求項６】前記対向間隔調整手段は、前記記録ヘッ
ドを前記支持体に対して進退させるとによって前記記録
ヘッドと記録媒体表面との対向間隔を調整することを特
徴とする請求項１ないし４いずれか記載のインクジェッ
ト記録装置。
【請求項７】前記記録ヘッドは、主走査方向への移動
においてその往動時にのみ記録動作を行うことを特徴と
する請求項４記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】前記記録ヘッドは、主走査方向への移動
においてその往動時及び復動時の双方において記録動作
を行うことを特徴とする請求項４記載のインクジェット
記録装置。
【請求項９】記録ヘッドは、布帛の表面に向けてイン
クの吐出を行う捺染用記録ヘッドであることを特徴とす
る請求項１ないし８いずれか記載のインクジェット記録
装置。
【請求項１０】前記記録ヘッドは、熱エネルギーによ
ってインクに気泡を発生させ、その気泡の発生エネルギ
ーによってインク滴を吐出させることを特徴とする請求
項１ないし９いずれか記載のインクジェット記録装置。