(57)【要約】【課題】モータのトルクむらによって起こる着弾ばらつきによる画質低下を防ぐ。【解決手段】複数のヘッドを備えたプリンタにおいて、モータのトルクむらの影響を各ヘッドともに均一に与えるために、駆動プーリの半径を下記の関係式で求めることを特徴とする。それにより一つのヘッドのみばらつくのではなく、各ヘッドとも同方向にばらつく為、ばらつきが目立たなくなり、画質の低下を軽減させることができる。駆動プーリの径：ｒ、前記複数の記録ヘッドの吐出口間の距離：ｄ、モータ１回転で起こる周期的なムラの数：Ｎ、ある整数：Ｉとで、ｒ＝（Ｎ×ｄ）／（２π×Ｉ）という関係を満たす構成である。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録装置のキャリッジ走査機構において、複数のインクジェット記録ヘッド、駆動モータ、駆動プーリ、搬送ベルトを備え、前記記録ヘッドを前記搬送ベルトを操作することによって記録媒体に記録を行なう記録装置であり、駆動プーリの径：ｒが、前記複数の記録ヘッドの吐出口間の距離：ｄと、モータ１回転で起こる周期的なムラの数：Ｎと、ある整数：Ｉとで、ｒ＝（Ｎ×ｄ）／（２π×Ｉ）という関係を満たす構成であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
インクジェット記録装置のキャリッジ走査機構において、複数のインクジェット記録ヘッド、駆動モータ、駆動プーリ、搬送ベルトを備え、前記記録ヘッドを前記搬送ベルトを操作することによって記録媒体に記録を行なう記録装置であり、前記複数の記録ヘッドの吐出口間の距離：ｄが駆動プーリの径：ｒと、モータ１回転で起こる周期的なムラの数：Ｎと、ある整数：Ｉとで、ｄ＝Ｉ×（２πｒ／Ｎ）という関係を満たす構成であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項１において、周期的なムラの数：Ｎがモータの極数と相数の積であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項１において、周期的なムラの数：Ｎがモータの極数と相数の積であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
請求項１又は２において、ムラの数：Ｎが駆動モータに具備される駆動プーリの歯数：Ｎｐであることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はファクシミリ、複写機、プリンタ等の機能を有する画像記録装置及びそれ等機能を備える複合機、ワークステーション等の出力機器として用いられるインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ，複写機，ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出力機器として用いられる従来のインクジェット方式の記録装置は、画像情報に基づいて用紙などの被記録材に、画像（文字や記号をも含む）を記録していくように構成されており、これら被記録材の搬送方向（副走査方向）と交差する方向に主走査する記録方式を採用したシリアルタイプのインクジェット方式の記録装置においては、前記被記録材に沿って移動（主走査）するキャリッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって前記画像を記録し、１行分の記録を終了した後に、所定量の紙送り（副走査）を行い、その後に、次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことにより、被記録材の所望範囲に画像が記録されるよう構成されている。また、これらインクジェット方式の記録装置の主走査方向の駆動源としては、現在、モータが多く用いられている。
【０００３】
しかし、モータを用いる上で問題点がある。モータの回転ばらつき、モータのコギングなどの“トルクむら”や、また機械的な振動など様々な要素により、キャリッジの“速度のむら”が生じてしまい、それらが印字に影響を与え結果として“画像むら”となる。これらの対策として、従来は主走査方向と平行に装着したエンコーダを用い、このエンコーダ信号をトリガとして、記録ヘッドの吐出信号を作成することにより、上述したような影響を少なくした印字制御及び主走査制御を行ってきた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２４００９８号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５２９１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法で、より精度を上げていくには、キャリッジを駆動するためのモータを、“トルクむら”の小さいモータを利用する事や、駆動を伝達する部材、駆動プーリや駆動ベルト、位置検知の為のエンコーダなどを精度の高い部材を使用することが挙げられるが、これらを使用すると、記録装置の価格が上がってしまうという問題点があった。
【０００６】
また、これらを記録ヘッドの吐出タイミング等で補正を行なうにしても、各記録ヘッドとも異なったタイミングで且つ、精度の高い補正が必要なため、従来の補正技術では実現が難しい。
【０００７】
さらに、現在のインクジェット記録装置においては、より高精度化が進み、微小な“トルクむら”でも、“画像むら”として現れ、記録画像の劣化となるという問題点がある。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、複雑な制御を必要とせずにモータの“トルクむら”によっておこる“画像むら”を軽減することのできるインクジェット記録装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、以上のような課題に対してなされたもので、前記高精度なエンコーダ等の比較的高価な手段を利用することなく、より低コストで微小な速度の変化を解消する手段を提供するものである。
【００１０】
モータの“トルクむら”が“画像むら”として現れるのは、インク滴の着弾位置ばらつきが原因である。これらは各記録ヘッドが、モータの“トルクむら”が発生した箇所で、インク滴を目標位置とずれた位置に吐出する為である。その結果として、各色の着弾位置がばらつき、“画像むら”として現れる。
【００１１】
ここで、モータの“トルクむら”はある一定周期で発生することに着目した。
【００１２】
“トルクむら”の発生する原因は、モータの機械的な特性からくるもので、磁力の変化によるものである。モータ１回転で、モータの相数と極数を掛け合わした数分、“トルクむら”は発生する。その発生する位置的周期は、モータ１回転での記録ヘッドの移動量を、先ほどの相数と極数を掛け合わした数で割った値である。この発生周期を変化させることのできるパラメータは駆動プーリの径である。
【００１３】
そこで、駆動プーリの径を、請求項１にある関係を満たすように設計することにより、複数の各記録ヘッドが受けるトルクむらの箇所をあわせることができる。
【００１４】
つまり、各記録ヘッドの吐出口間の距離と、“トルクむら”の発生周期をあわせれば、各記録ヘッドに均一に、且つ同一箇所に“トルクむら”を発生させる事ができるので、各記録ヘッドのインク滴着弾位置はずれることなく、“画像むら”を軽減する事ができる。
【００１５】
以上の構成を、改めて以下（１）〜（５）に整理して示す。
【００１６】
（１）インクジェット記録装置のキャリッジ走査機構において、複数のインクジェット記録ヘッド、駆動モータ、駆動プーリ、搬送ベルトを備え、前記記録ヘッドを前記搬送ベルトを操作することによって記録媒体に記録を行なう記録装置であり、駆動プーリの径：ｒが、前記複数の記録ヘッドの吐出口間の距離：ｄと、モータ１回転で起こる周期的なムラの数：Ｎと、ある整数：Ｉとで、ｒ＝（Ｎ×ｄ）／（２π×Ｉ）という関係を満たす構成であるようにしたインクジェット記録装置。
【００１７】
（２）インクジェット記録装置のキャリッジ走査機構において、複数のインクジェット記録ヘッド、駆動モータ、駆動プーリ、搬送ベルトを備え、前記記録ヘッドを前記搬送ベルトを操作することによって記録媒体に記録を行なう記録装置であり、前記複数の記録ヘッドの吐出口間の距離：ｄが駆動プーリの径：ｒと、モータ１回転で起こる周期的なムラの数：Ｎと、ある整数：Ｉとで、ｄ＝Ｉ×（２πｒ／Ｎ）という関係を満たす構成であるようにしたインクジェット記録装置。
【００１８】
（３）上記（１）において、周期的なムラの数：Ｎがモータの極数と相数の積であるようにしたインクジェット記録装置。
【００１９】
（４）上記（１）において、周期的なムラの数：Ｎがモータの極数と相数の積であるようにしたインクジェット記録装置。
【００２０】
（５）上記（１）又は（２）において、ムラの数：Ｎが駆動モータに具備される駆動プーリの歯数：Ｎｐであるようにしたインクジェット記録装置。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施例はプリンタあるいは、出力機器として単体構成され、カラー画像信号に基づいて記録ヘッドから複数の色インクを吐出させて記録媒体にカラー画像を記録するインクジェット記録装置である。
【００２２】
まず、本発明の実施形態である記録装置について図１及び図２を用いて説明する。
【００２３】
図１は実施形態の記録装置の構成を示す斜視図である。図１において、１０は被記録媒体であり、給送積載部１００上に載置されている。被記録媒体１０は、不図示の駆動源により駆動される給紙部により搬送部１１に送られ、さらに排紙部１２を経て図１に示される矢印ａ方向に搬送される。１は記録ヘッド、２はインクカートリッジ（本図においては４個のインクカートリッジを同時に積載している）、３はキャリッジで、記録ヘッド１とインクカートリッジ２を搭載している。記録ヘッド１は、熱エネルギーを利用して記録用液体の液滴を形成し、被記録媒体１０上に画像を形成する形態を有し、インクカートリッジ２とインク流路で接続されている。２０はベルト、２１は駆動プーリ、２２はモータで、モータ２２の回転出力を駆動プーリ２１とベルト２０を介して、キャリッジ３は、図示矢印ｂ、ｃ方向に走査する。尚、キャリッジ３の一走査で走査可能な距離である走査距離をＬとする。
【００２４】
キャリッジ３上には、記録ヘッド１、インクカートリッジ２をキャリッジ３に固定するためのヘッドカバー４、カートリッジカバー５が回動、係合自在に配設されている。３０はキャリッジ３上の記録ヘッド１に駆動信号を伝達するためのケーブルである。５００はロジックボードであり、ケーブル３０やモータ２２が接続されている。６はキャリッジ３が走査するためのガイド軸であり、７はキャリッジ３の一端を支持、ガイドするためのサポート面である。８はキャリッジ３の走査方向に延在するリニアスケールである。
【００２５】
次に、キャリッジ３まわりの詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は実施形態の図１の記録装置のＤ−Ｄ矢印方向から見たキャリッジ３まわりの詳細な構成を示す斜視図である。図２において、キャリッジ３上には同期信号を得るための読取素子９が取り付けられている。本実施の形態において、読取素子９はＭＲ素子などによる磁気式読取を行っている。リニアスケール８は軸状の磁性体であり、表面上に形成された着磁部に、例えば、１８０ドット／インチ（ｄｐｉ）や３６０ｄｐｉに相当する記録ピッチ密度で磁気パタンを記録したものである。このようなリニアスケール８と読取素子９との組合せによりキャリッジ３の移動による位置検出を可能としている。この検出結果と同期を図りながら記録ヘッド１による記録動作を行なう制御構成（本例においては記録ヘッド１の駆動タイミング）である。特に磁気式読取に関しては、３６０ｄｐｉから概ね６００ｄｐｉ相当のピッチで着磁が可能であり、特に高精細な記録を行なう記録装置に適している。
【００２６】
モータ２２の回転運動が駆動プーリ２１とベルト２０を介して、図１におけるｂ、ｃ方向にキャリッジ３が走査を開始すると、リニアスケール８上をキャリッジ３上に固定された読取素子９が相対的に移動することによって位置信号が発生し、該位置信号はケーブル３０を介しロジックボード５００へ伝達される。
【００２７】
次に、以下に本発明の実施形態の特徴的な部分を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
【実施例】
図３に、本発明における簡単な記録装置の構成図を示す。
【００２９】
１０１は駆動プーリの半径、１０２はモータの動力を搬送ベルトに動力を伝達する駆動プーリ、１０３はモータ、１０４は各記録ヘッドの吐出口間の距離を示すノズル間距離ｄ、１０５は搬送ベルト、１０６はアイドルプーリ、１０７はインク滴の吐出を行なう記録ヘッド、１０８は駆動プーリ又はモータ１回転における移動量２πｒ、１０９はモータのもつ極数と相数の積Ｎｃｏｇを示す。
【００３０】
図４に“トルクむら”が発生した箇所のインク滴着弾位置のパタン例を示す。
【００３１】
図５に“画像むら”の原因となるインク滴着弾位置の例を示す。この図は複数の記録ヘッドＡ，Ｂでインク滴を着弾させた場合の例である。
【００３２】
図３において、モータ１０３が１回転すると、駆動プーリ１０２が１回転し、記録ヘッド１０７は駆動プーリ１０２の１外周分２πｒ移動する。その区間で起こる“トルクむら”の回数はモータの極数と相数の積でＮｃｏｇ１０９回発生する。つまり、２πｒ／Ｎｃｏｇが発生周期となる。この場合、各記録ヘッドともに異なった箇所で、“トルクむら”の影響を受けてしまう。図４にその“トルクむら”が発生した箇所の着弾パタンの例を示す。また、その影響により図５に示すように、着弾位置ずれを起こす。これらがある区間起こることにより、着弾ばらつきとなり、他の記録ヘッドがここに正常に着弾させると“画像むら”となる。又、ある記録ヘッドが正常に着弾させた区間に、他の記録ヘッドが“トルクむら”の影響を受け、着弾位置ずれをおこしても、同様に“画像むら”となる。
【００３３】
本発明はこれらを改善する為に、各記録ヘッドに均一に且つ同一箇所に“トルクむら”を発生させる。“トルクむら”の発生する周期を、各記録ヘッドの吐出口間の距離であるノズル間距離ｄ、モータの極数と相数の積でＮｃｏｇ、駆動プーリの１外周分２πｒから、下記の関係になるように駆動プーリ径を設計する。これらの関係式を以下に示す。
【００３４】
ｄ＝Ｉ×（２πｒ／Ｎｃｏｇ）　　　　　　　Ｉ：ある整数
ｒ＝（Ｎｃｏｇ×ｄ）／（２π×Ｉ）
これにより、各記録ヘッドの着弾位置が同方向にばらつくようになり、着弾位置ずれが起こらなくなる。また、その影響により図４の正常な着弾位置パタンではなく、“トルクむら”が発生した着弾パタンのままでも、図５に示すように、着弾位置ずれを起こすが“画像むら”は起こらない。結果的には着弾位置ずれを起こしてしまうことになるが、人間の目に見えるのはそのインク滴の集まりの出す色であり、空間スペースは識別できないほど小さなものである為、影響はなく、問題にはならない。
【００３５】
駆動プーリをこの関係を満たすように設計する事により、複数ヘッドでも各記録ヘッドに均一に且つ同一箇所に“トルクむら”を発生させる事ができるので、“画像むら”を軽減する事ができる。またこの関係を満たした設計を行なう事で、従来の制御方法である画像補正や、パルスによる吐出のタイミング制御、状態フィードバック制御も比較的容易になる。これらは本発明を組み合わせることにより、より精度の高い補正を、高価なエンコーダを使用することなく、行なう事ができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、モータを用いたインクジェット記録装置において、高精度なエンコーダを備えることなく、又複雑な制御を必要とすることなく、設計段階でモータの“トルクむら”の影響による、“画像むら”が低減できるような設計を行なえるとともに、低コストで記録装置及び、その方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の記録装置の構成を示す斜視図
【図２】図１の記録装置のＤ−Ｄ矢印方向から見たキャリッジまわりの詳細な構成を示す斜視図
【図３】簡単なインクジェット記録装置の構成図
【図４】トルクむら発生箇所のインク滴着弾パタン例
【図５】各状態でのインク滴の着弾位置
【符号の説明】
１　記録ヘッド
２　インクカートリッジ
３　キャリッジ
４　ヘッドカバー
５　カートリッジカバー
６　ガイド軸
７　サポート面
８　リニアスケール
９　読取素子
１０　被記録媒体
１１　搬送部
１２　排紙部
２０　ベルト
２１　駆動プーリ
２２　モータ
３０　ケーブル
１００　給送積載部
１０１　駆動プーリ半径
１０２　駆動プーリ
１０３　モータ
１０４　ノズル間距離ｄ
１０５　搬送ベルト
１０６　アイドルプーリ
１０７　記録ヘッド
１０８　駆動プーリ又はモータ１回転における移動量２πｒ
１０９　モータのもつ極数と相数の積Ｎｃｏｇ
５００　ロジックボード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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