JP5241265B2 - 記録装置、及び記録制御方法 - Google Patents

Description

本発明は記録装置、及び記録制御方法に関する。本発明は、特に、例えば、インクジェット記録ヘッドを搭載したキャリッジの往復走査位置を正確に制御することで記録を行う記録装置、及び記録制御方法に関するものである。

例えば、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置として、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等シート状の記録媒体に記録を行うプリンタが広く使用されている。

その記録方式としては様々な方式が知られているが、中でも記録用紙等の記録媒体に非接触記録が可能であり、カラー化が容易である、静粛性に富む等の理由でインクジェット方式が近年特に注目されてきている。その構成としては、キャリッジに搭載したインクジェット記録ヘッドを記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復走査させながら所望の記録情報に応じて記録を行なうシリアル記録方式が安価で小型化が容易などの点から一般的に広く用いられている。

近年、記録技術の向上が進み、高解像度シリアル型プリンタが製品化されている。このような高解像度プリンタでは、キャリッジ移動方向（主走査方向）の位置情報の精度が記録品質に大きく影響する。

また、そのプリンタ性能に関し、記録解像度の向上と共に、記録速度の向上も要求されており、その要求に応じる形で、高速、且つ、高解像度のプリンタが製品化されている。

高速化の為には、主走査方向の移動速度を速くする必要が有るが、その速度を速くすればする程、高解像度記録に必要な位置情報の精度が劣化してしまう。

そこで、位置情報を正しく取得する為に、いわゆるエンコーダを用いたプリンタが製品化されている。このエンコーダは、記録ヘッドを搭載したキャリッジの主走査方向における絶対位置の指標を出力するように構成されており、例えば、光学式エンコーダが良く知られている。

一般的な光学式エンコーダは、主走査方向に微細な間隔（一定間隔）で指標が設けられた基準（スケール）をプリンタ本体に固定し、その指標をキャリッジに設けられたセンサで読み取り、センサ出力信号によりキャリッジの移動位置および速度を検出する。この指標は通常、記録位置の指標である為、位置情報として（空間情報として）スケール上に一定間隔で設けられている。

この指標の間隔（位置分解能）は、実際に記録するべき解像度（記録間隔）と一致していることが望ましい。しかしながら、前述した様に高解像度化が進むと、それに対応したスケールの製作、及び、スケールから情報を読み取るセンサの感度向上が必要となるためエンコーダが高価となってしまう。

このため、安価なエンコーダを用いても高解像度記録に対応できるようにするために、実際の記録解像度よりも分解能の低いスケールを用いている。そして、そのスケールに一定間隔で設けられた指標に基づいて、より解像度の高い記録位置情報を補間によって生成し、この記録位置情報に従ってキャリッジの移動位置を求め、記録ヘッドの駆動を制御するように構成されている。この場合、記録位置情報の精度確保のため、キャリッジ等速移動範囲のみが記録領域として設定されている。

図７はキャリッジの移動速度と時間との関係を示す図である。

図７において、横軸は時間を表し、縦軸はキャリッジ移動速度を表している。図７に示されたように、キャリッジの移動全体に要する時間はＢであり、等速度区間を移動する時間はＡである。従って、キャリッジが移動している時間Ｂのうち、記録に使用できる時間はＡのみであり、（Ｂ−Ａ）の時間（加減速時間）は記録に関しては無駄なものとなる。

これはプリンタ本体の大きさにも大きく影響する。即ち、記録領域に加えてキャリッジが加減速するための領域がキャリッジ走査方向に必要となるため、プリンタのキャリッジ走査方向に関するサイズが増大してしまう。

記録時間を短縮するためには、等速領域での速度を向上させると共に加減速に必要な時間を短縮することが必要となるが、この場合、キャリッジの加減速が急激なものとなりキャリッジに大きな運動エネルギーを与える必要が生じる。

しかしながら、大きな運動エネルギーを供給するためにはキャリッジモータなどの駆動機構の強度が必要となると共に駆動機構で消費電力も大きくなる。結果として、駆動機構が大きくかつ高価なものとなってしまい、消費電力の点でも不都合である。

以上のような問題を解決する為、加減速中においてもキャリッジの現在位置を精度良く制御することができる移動制御装置、記録装置、及び移動制御方法を提供することを目的とした発明が特許文献１で開示されている。

特許文献１に開示された装置は次の構成を備える。即ち、所定間隔で複数の指標が設けられたスケールに沿って移動するキャリッジに取付られその指標を検出するセンサとセンサ出力に基づき次の指標検出までの時間を予測する手段とその予測時間に基づきキャリッジ現在位置に関する信号を生成する手段である。

図８は特許文献１に開示のような装置におけるキャリッジ位置検出構成を示すブロック図である。

図８において、１０１は所定間隔で複数の指標が設けられたスケール、１０２はスケール１０１の指標を検出するエンコーダセンサである。エンコーダセンサ１０２はスケール１０１に対して光を照射する発光素子１２１とスケール１０１の指標（スリット）を透過した光を受光する受光素子１２２とを含んでいる。また、１０３はエンコーダセンサ１０２からの出力信号を検出する検出部である。さらに、１０４は検出部１０３からの検出信号に基づいてキャリッジの加速或は減速を予測して現在検出した指標から次の指標までの時間を予測する加減速予測部、１０５は記録ヘッドによる記録位置信号を生成する記録位置生成部である。さらに、１０６は加減速予測部からの出力信号（Ｔｘ）に基づいて、スケール１０１の分解能以上の位置情報を補間で求める予測補間部である。

なお、検出部１０３、加減速予測部１０４、記録位置信号生成部１０５、予測補間部１０６は各部に供給されるクロック信号（ＣＬＫ）に基づいて動作する。

このように、特許文献１に開示された装置では、次の指標が検出されるまでの時間を予測している為、それ以前に比べて加減速記録が良好に行えるようになった。
特開２００２−２７７２３１号公報

しかしながら上記従来例では、キャリッジ現在位置に関する信号を生成する記録位置信号生成部は、予測された時間のみに依ってその信号を生成しているため、現在位置情報の精度が良くないという問題が有った。

即ち、予測時間に到達するまでの時間もキャリッジが加速度運動をしているが、特許文献１によれば、その予測時間に到達するまでのキャリッジ位置を予測時間を均等分割して求めているため、微小領域内で加速運動を反映した情報が得られていないのである。

キャリッジの加速度が小さい内は、従来のような予測でも近似的に問題は生じなかったが、キャリッジ移動速度が高速になり、記録解像度が高くなると、上記微小領域内での加速度運動も無視できないようになってきた。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、より正確にキャリッジ位置を求め、より高精度な記録を行うことができる記録装置、及び記録制御方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。

即ち、キャリッジの走査方向に沿って設けられ一定間隔でスリットが設けられたスケールと、前記キャリッジに設けられ前記キャリッジの移動と共に前記スケールのスリットを読取って前記走査方向に関する前記キャリッジの位置を測定するエンコーダとを備えた記録装置であって、前記エンコーダにより現在検出したスリットから次のスリットまでの時間を予測せず、前記現在検出したスリットの測定時刻と前記現在検出したスリットの直前のスリットの測定時刻との時間間隔と前記現在検出したスリットの直前のスリットの測定時刻と前記直前のスリットのさらに前のスリットの測定時刻との時間間隔とに基づいて、前記現在検出したスリットから次のスリットまでの間の少なくとも１つ以上の位置までの時間を予測する補間予測手段と、前記補間予測手段によって予測された連続するスリット間の前記少なくとも１つ以上の位置において前記キャリッジに搭載された記録ヘッドから記録を行わせるよう制御する制御手段とを有することを特徴とする。

また他の発明によれば、キャリッジの走査方向に沿って設けられ一定間隔でスリットが設けられたスケールと、前記キャリッジに設けられ前記キャリッジの移動と共に前記スケールのスリットを読取って前記走査方向に関する前記キャリッジの位置を測定するエンコーダとを備えた記録装置の記録制御方法であって、前記エンコーダにより現在検出したスリットから次のスリットまでの時間を予測せず、前記現在検出したスリットの測定時刻と前記現在検出したスリットの直前のスリットの測定時刻との時間間隔と前記現在検出したスリットの直前のスリットの測定時刻と前記直前のスリットのさらに前のスリットの測定時刻との時間間隔とに基づいて、前記現在検出したスリットから次のスリットまでの間の少なくとも１つ以上の位置までの時間を予測する補間予測工程と、前記補間予測工程において予測された連続するスリット間の前記少なくとも１つ以上の位置において前記キャリッジに搭載された記録ヘッドから記録を行わせるよう制御する制御工程とを有することを特徴とする記録制御方法を備える。

従って本発明によれば、現在検出したスリットとその直前のスリットの測定時刻と時間間隔を現在検出したスリットと次のスリットとの間の記録地点を予測するため用いるのでキャリッジの加速度運動の情報が反映され、より正確な位置検出を行うことができる。

これにより、従来よりも急激な加減速中でもスリットの空間分解能より高い解像度で記録を行う際により高精度な記録を行うことができる。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

またさらに、「記録要素」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

＜インクジェット記録装置の説明（図１）＞
図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置１の構成の概要を示す外観斜視図である。

図１に示すように、インクジェット記録装置（以下、記録装置という）は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なう記録ヘッド３をキャリッジ２に搭載している。キャリッジ２には、キャリッジモータＭ１によって発生する駆動力を伝達機構４より伝え、キャリッジ２を矢印Ａ方向に往復移動させる。記録時には、例えば、記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構５を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド３から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行なう。

また、記録ヘッド３の状態を良好に維持するためにキャリッジ２を回復装置１０の位置まで移動させ、間欠的に記録ヘッド３の吐出回復処理を行う。

記録装置１のキャリッジ２には記録ヘッド３を搭載するのみならず、記録ヘッド３に供給するインクを貯留するインクカートリッジ６を装着する。インクカートリッジ６はキャリッジ２に対して着脱自在になっている。

図１に示した記録装置１はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ２にはマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクを夫々、収容した４つのインクカートリッジを搭載している。これら４つのインクカートリッジは夫々独立に着脱可能である。

さて、キャリッジ２と記録ヘッド３とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。記録ヘッド３は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。特に、この実施例の記録ヘッド３は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用している。このため、記録ヘッド３には熱エネルギーを発生するために電気熱変換体を備えている。その電気熱変換体に印加される電気エネルギーが熱エネルギーへと変換され、その熱エネルギーをインクに与えることにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させる。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。

図１に示されているように、キャリッジ２はキャリッジモータＭ１の駆動力を伝達する伝達機構４の駆動ベルト７の一部に連結されており、ガイドシャフト１３に沿って矢印Ａ方向に摺動自在に案内支持されるようになっている。従って、キャリッジ２は、キャリッジモータＭ１の正転及び逆転によってガイドシャフト１３に沿って往復移動する。また、キャリッジ２の移動方向（矢印Ａ方向、走査方向）に沿ってキャリッジ２の絶対位置を示すためのスケール８が備えられている。この実施例では、スケール８は透明なＰＥＴフィルムに必要なピッチで黒色のバーを印刷したものを用いており、その一方はシャーシ９に固着され、他方は板バネ（不図示）で支持されている。

また、記録装置１には、記録ヘッド３の吐出口（不図示）が形成された吐出口面に対向してプラテン（不図示）が設けられている。そして、キャリッジモータＭ１の駆動力によって記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２が往復移動されると同時に、記録ヘッド３に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された記録媒体Ｐの全幅にわたって記録が行われる。

さらに、図１において、１４は記録媒体Ｐを搬送するために搬送モータＭ２によって駆動される搬送ローラ、１５はバネ（不図示）により記録媒体Ｐを搬送ローラ１４に当接するピンチローラである。また、１６はピンチローラ１５を回転自在に支持するピンチローラホルダ、１７は搬送ローラ１４の一端に固着された搬送ローラギアである。そして、搬送ローラギア１７に中間ギア（不図示）を介して伝達された搬送モータＭ２の回転により、搬送ローラ１４が駆動される。

またさらに、２０は記録ヘッド３によって画像が形成された記録媒体Ｐを記録装置外ヘ排出するための排出ローラであり、搬送モータＭ２の回転が伝達されることで駆動されるようになっている。なお、排出ローラ２０は記録媒体Ｐをバネ（不図示）により圧接する拍車ローラ（不図示）により当接する。２２は拍車ローラを回転自在に支持する拍車ホルダである。

またさらに、記録装置１には、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２の記録動作のための往復運動の範囲外（記録領域外）の所望位置（例えば、ホームポジションに対応する位置）に、記録ヘッド３の吐出不良を回復するための回復装置１０が配設されている。

回復装置１０は、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピングするキャッピング機構１１と記録ヘッド３の吐出口面をクリーニングするワイピング機構１２を備えている。そして、キャッピング機構１１による吐出口面のキャッピングに連動して回復装置内の吸引手段（吸引ポンプ等）により吐出口からインクを強制的に排出させ、記録ヘッド３のインク流路内の粘度の増したインクや気泡等を除去するなどの吐出回復処理を行う。

また、非記録動作時等には、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピング機構１１によるキャッピングすることによって、記録ヘッド３を保護するとともにインクの蒸発や乾燥を防止することができる。一方、ワイピング機構１２はキャッピング機構１１の近傍に配され、記録ヘッド３の吐出口面に付着したインク液滴を拭き取るようになっている。

これらキャッピング機構１１及びワイピング機構１２により、記録ヘッド３のインク吐出状態を正常に保つことが可能となっている。

＜インクジェット記録装置の制御構成（図２）＞
図２は図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。

図２に示すように、コントローラ６００は、ＭＰＵ６０１、ＲＯＭ６０２、特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３、ＲＡＭ６０４、システムバス６０５、Ａ／Ｄ変換器６０６などで構成される。ここで、ＲＯＭ６０２は後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納する。ＡＳＩＣ６０３は、キャリッジモータＭ１の制御、搬送モータＭ２の制御、及び、記録ヘッド３の制御のための制御信号を生成する。ＲＡＭ６０４は、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等として用いられる。システムバス６０５は、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行う。Ａ／Ｄ変換器６０６は以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＭＰＵ６０１に供給する。

また、図２において、６１０は画像データの供給源となるコンピュータ（或いは、画像読取り用のリーダやデジタルカメラなど）でありホスト装置と総称される。ホスト装置６１０と記録装置１との間ではインタフェース（Ｉ／Ｆ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。この画像データは、例えば、ラスタ形式で入力される。

さらに、６２０はスイッチ群であり、電源スイッチ６２１、プリントスイッチ６２２、回復スイッチ６２３などから構成される。

６３０は装置状態を検出するためのセンサ群であり、位置センサ６３１、温度センサ６３２等から構成される。

さらに、６４０はキャリッジ２を矢印Ａ方向に往復走査させるためのキャリッジモータＭ１を駆動させるキャリッジモータドライバ、６４２は記録媒体Ｐを搬送するための搬送モータＭ２を駆動させる搬送モータドライバである。

ＡＳＩＣ６０３は、記録ヘッド３による記録走査の際に、ＲＡＭ６０４の記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッドに対して記録素子（吐出ヒータ）の駆動データ（ＤＡＴＡ）を転送する。

なお、図１に示す構成は、インクカートリッジ６と記録ヘッド３とが分離可能な構成であるが、これらが一体的に形成されて交換可能なヘッドカートリッジを構成しても良い。

図３は、インクタンクと記録ヘッドとが一体的に形成されたヘッドカートリッジＩＪＣの構成を示す外観斜視図である。図３において、点線ＫはインクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨの境界線である。ヘッドカートリッジＩＪＣにはこれがキャリッジ２に搭載されたときには、キャリッジ２側から供給される電気信号を受け取るための電極（不図示）が設けられており、この電気信号によって、前述のように記録ヘッドＩＪＨが駆動されてインクが吐出される。

なお、図３において、５００はインク吐出口列である。

図４は図１に示す記録装置のキャリッジ位置検出構成を示すブロック図である。

なお、図４において、既に従来例の図８を参照して説明したのを同じ構成要素については同じ参照番号を付し、その説明を省略する。

図４と図８とを比較すると分かるように、この実施例におけるキャリッジ位置検出構成の特徴は、従来の予測補間器の代わりに加減速予測補間器１０７を設けた点である。

以下、加減速予測補間器（補間予測器）１０７について説明する。

図５はスケールとスケールのスリット検出のタイミングとの関係を示す模式図である。

図５の（ａ）と（ｂ）において、Ｓ０はキャリッジ２のエンコーダセンサ１０２が現在検出したスリット位置を示す。また、Ｓ１はその１つ前に検出されたスリット位置を示し、Ｓ２はさらにその１つ前に検出されたスリット位置を示す。そして、Ｔ１はスリットＳ０とスリットＳ１を夫々検出した時刻の時間間隔を示し、Ｔ２はスリットＳ１とスリットＳ２を夫々検出した時刻の時間間隔を示す。また、ＴｘはスリットＳ０を検出した時刻（測定時刻）と次のスリットＳｘを検出する予測時刻との間の予測時間間隔を示す。

なお、連続するスリット位置Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２ではエンコーダセンサ１０２はエンコーダ信号を出力する。従って、Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２はエンコーダ信号の出力タイミングとも言える。

また、ｉｓ１、ｉｓ２、ｉｓ３は、スリット位置Ｓ０とスリット位置Ｓｘとの間の区間内位置を示し、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４はその時間間隔（区間内微小時間間隔）を表している。区間内位置ｉｓ１、ｉｓ２、ｉｓ３においても、記録ヘッド３はインクを吐出して記録を行う。即ち、この実施例では、スリット空間分解能よりも高い解像度での記録を行うのである。

区間内位置ｉｓ１、ｉｓ２、ｉｓ３は、スケール８のスリット間を補間して求める。図５（ａ）、（ｂ）では、スケール８のスリット間を４分割した例（即ち、区間内位置は３ケ所）が示されている。

なお、図５において、（ａ）の横軸はキャリッジ移動に伴うキャリッジ位置（スケール位置）を示し、（ｂ）の横軸はキャリッジ移動に伴う経過時間を示している。つまり、キャリッジ移動の進行を図５（ａ）は空間的な位置変化として表現し、図５（ｂ）は時間経過として表現している。

実施例を分かりやすく説明するために、図５ではキャリッジが減速しながら移動するときのキャリッジ位置検出について模式的に示している。従って、時間間隔はｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４となる。

さて、この実施例の加減速予測補間器１０７は、図５（ｂ）の区間内位置ｉｓ１、ｉｓ２、ｉｓ３に相当する情報を生成するように構成されている。

ここで、その情報の生成方法について具体的に説明する。

一般に、加速度ａは、時間ｔ、速度ｖとすると、物理的にはａ＝ｄｖ／dｔで表現され、微小時間Δｔ、速度変化Δｖで、ａ＝Δｖ／Δｔと近似できる。

即ち、Δｖ＝ａ・Δｔ、Δｔ＝Δｖ／ａとなり、時間変化、即ち、微小時間差は、速度変化に比例する。いま、予測時間間隔内での速度変化Δｖは微小区間であるため、一定で有ると仮定しても問題ない。これは、加速度が微小区間では一定で有ると仮定している。

すると、予測時間間隔内での時間変化Δｔも一定となる。

即ち、予測時間間隔（Ｔｘ）に適用すると、予測時間間隔内の補間記録位置に相当する時間間隔（ｔ１〜ｔ４）間の時間変化δｔが上記Δｔに相当し、一定ということになる。これは、補間記録位置に相当する時間間隔（ｔ１〜ｔ４）が等価的に速度を表すことを意味するため、速度の変化、即ち、時間の変化は、この補間記録位置に相当する時間間隔（ｔ１〜ｔ４）の変化で表されることになる。補足するならば、ｔ２＝ｔ１＋δｔ、ｔ３＝ｔ２＋δｔ、ｔ４＝ｔ３＋δｔと表せる。

すると、ｍ番目の時間間隔とｍ＋１番目の時間間隔は、一定の時間変化（δｔ）を用いて、ｔｍ＋１＝ｔｍ＋δｔとかける。これは、等差級数とみなすことができる。

この等差級数は、初項(first term)（ｔ１）を用いると以下の様に書き直せる。

ｔｍ＝（ｍ−１）・δｔ＋ｔ１ ……（１）
この時間間隔の総和が予測時間（Ｔｘ）に相当する。

そこで、区間の数を一般にｎ（図５ではｎ＝４）とすると、区間内微小時間間隔総和Ｓｎは、
Ｓｎ＝Σ（ｔｍ）＝Ｔｘ
＝（ｎ／２）・（ｔ１＋ｔｎ）
＝（ｎ／２）・（ｔ１＋（ｎ−１）・δｔ＋ｔ１）
＝ｎ・ｔ１＋（１／２）・ｎ・（ｎ−１）・δｔとなる。

ここで、右辺第１項は固定で、第２項は区間内の微小時間変化に依存する項である。

そこで、右辺第２項を直前の実時間（Ｔ１）と予測時間（Ｔｘ）の差と考えると、
ΔＴ＝Ｔｘ−Ｔ１＝（１／２）・ｎ・（ｎ−１）・δｔと考えられる。

従って、δｔは以下の様にかける。

δｔ＝ΔＴ／（（１／２）・ｎ・（ｎ−１）） ……（２）
また、右辺第１項の区間の一定項は、直前の実時間（Ｔ１）となる。

即ち、Ｔ１＝ｎ・ｔ１とみなしている。従って、ｔ１は以下のようになる。

ｔ１＝Ｔ１／ｎ ……（３）
式（２）〜（３）から式（１）は以下のようにかける。

ｔｍ＝｛ΔＴ／（（１／２）・ｎ・（ｎ−１））｝・（ｍ−１）＋Ｔ１／ｎ……（４）
ここで、ｎ＝予測区間内微小区間の数、ｍ＝１〜ｎである。

式（４）は、（（１／２）・ｎ・（ｎ−１））が固定定数になるため、Δｔを微小区間の時間間隔が互いに等しい差分になるように配分している事になる。別の表現を用いるならば、予測時間間隔（Ｔｘ）を、複数の時間間隔（期間）にわける（分割する）。その時間間隔の分割は、分割された時間間隔の値が等差数列の関係になるように行われる。

このように、この実施例では、前記予測時間（Ｔｘ）と前回の時間間隔（Ｔ１）との時間差を等しい差分になるような予測補間時間間隔に配分する様に構成している。従って、加減速予測補間器１０７は加減速予測部１０４から予測時間（Ｔｘ）と予測時間直前の実時間（Ｔ１）とを入力することにより、微小区間内の時間間隔（ｔｍ）を求めることができる。

また、微小区間に誤差を含むことも考えられる。そこで、別の方法として、微小区間の時間間隔ではなく、直前のスリットから微小区間までの時間間隔（τｍ）で表した。この場合には、以下の様になる。

τｍ＝Ｓｍ
＝ｍ・（Ｔ１／ｎ）＋
（１／２）・ｍ・（ｍ−１）・｛ΔＴ／（（１／２）・ｎ・（ｎ−１））｝ ……（５）
例えば、ｎ＝４の場合で、ｔｘの予測方法を特許文献１中の最も簡単な算出方法を用いて、Ｔｘ＝２・Ｔ１−Ｔ２で表すと、ΔＴ＝Ｔｘ−Ｔ１は以下のようになる。

即ち、ΔＴ＝Ｔ１−Ｔ２となる。

この場合の例を以下に記載する。

式（４）より
ｔｍ＝｛（Ｔ１−Ｔ２）／６｝・（ｍ−１）＋Ｔ１／４
と表現できる。

式（５）より
τｍ＝ｍ・（ｔ１／４）＋ｍ・（ｍ−１）・（（ｔ１−ｔ２）／１２）
と簡単に表現できる。

図６は加減速予測部から加減速補間器への出力信号が図４で説明した例とは異なる構成を示す図である。

図６において、図４に示す構成とは、加減速予測補間器１０７へ渡される信号が（Ｔｘ、Ｔ１）から（Ｔ１、Ｔ２）に変わっただけであるので、説明は省略する。

尚、式（４）〜（５）で、ｍ＝ｎの時は、予測時間ｔｘの位置と等価であり、実スリットの信号が出力される事を期待する位置で有るため、実際の制御では、ｍ＝１〜（ｎ−１）の範囲での制御でよい。

式（４）と式（５）では、補間記録位置を算出する目的では同じようにに扱える。

即ち、式（４）の場合は、各補間記録位置が次の補間記録位置を算出するための基準位置になる。一方、式（５）の場合は、直前のスリットの信号による位置を基準として、各補間記録位置を算出する構造になっている。このように、両者は、基準にする位置が異なっているだけである。

しかし、装置への実装（回路実装、またはソフト実装）では、式（４）では演算誤差が累積するため、式（５）の方が精度上は好ましい。

一方、装置への実装の容易さの観点からは、式（４）の方が好ましい。

即ち、演算すべき項数が少なく、より実装負荷が軽減されるからである。その分、ソフトウェア処理する場合は、演算時間がより短くなり処理速度が向上し、高速動作に適している。また、ハードウェアで処理する場合は、回路規模が少なくなり、より安価に構成する事ができる。

具体的には、式（４）の右辺第２項（ｔ１／ｎ）はｍに対して固定なので、１度の演算のみでよい。また、式（４）の右辺第１項中の（１／２）・ｎ・（ｎ−１）は、ｎは予めわかっているため、固定定数になり、第１項の演算は簡単になる。

さらに、第１項の演算を簡単にするには、ｍの値の変化も予めわかっているので、
αｍ＝（ｍ−１）／（（１／２）・ｎ・（ｎ−１））を予め計算しておき、数値テーブル等にしておけば、より簡単に演算又は、処理できる。

従って以上説明した実施例に従えば、予測を行う時間間隔の直前とその前のスリット、さらにその前のスリットとの間の実測した時間間隔を用いて微小区間の時間間隔を予測することができる。これにより、予測時間を等分割して従来とは異なり過去の傾向を考慮してより正確に微小区間の時間間隔を予測することができ、スリット分解能よりも細かい高解像度の記録もより正確に行うことができる。

なお、別の形態として、区間内位置ｉｓ１、ｉｓ２、ｉｓ３の算出を行う場合、更に直前の実時間Ｔ１における時間間隔を用いても構わない。例えば、図９において、位置ｉｓ３１から位置Ｓ０までの期間ｔ４１に基づき、算出しても構わない。この期間ｔ４１をｔ０として、ｔ０からｔ４までの期間の総和を求める。

例えば、Ｓｎ＋ｔ０＝Σ（ｔｍ）
＝（ｋ／２）・（ｔ０＋ｔｋ）
ここで、ｋ＝ｎ＋１であり、途中の式を省略すると、
Ｓｎ＝ｎ・ｔ０＋（ｎ＋１）・ｎ・δｔ／２となる。

従って、δｔは、
δｔ＝ΔＴ／｛（１／２）・（ｎ＋１）・ｎ｝と表現できる。

これにより、複数の区間に渡って、補間記録位置の間隔について等差の関係を持たせることができる。

なお、さらに、別の形態として、更に直前の区間において、実時間Ｔ１ではなく、前の演算で求めた時間間隔を用いても構わない。

なお、加減速予測部１０４について補足すると、加減速予測部１０４は検出部１０３から出力される検出信号に基づきＴｘの算出を行う。ここで、検出部１０３は、加速制御終了位置に対応するカウント値、減速制御開始位置に対応するカウント値、停止位置に対応するカウント値を予め知っている。

従って、例えば、図５に示す位置Ｓ０が減速制御開始位置であれば、初期値Ｔｘ０は、予め減速制御の指令値に対応する値とする。また、図５に示す位置Ｓ０が加速制御終了位置であれば、初期値Ｔｘ０は、予め定速制御の指令値に対応する値とすればよい。

なお、以上の実施例において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。

以上の実施例は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出のために熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体等）を備え、その熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いて記録の高密度化、高精細化が達成できる。

さらに加えて、本発明の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装置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。

本発明の代表的な実施の形態であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。 記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。 インクタンクと記録ヘッドとが一体的に形成されたヘッドカートリッジＩＪＣの構成を示す外観斜視図である。 図１に示す記録装置のキャリッジ位置検出構成を示すブロック図である。 スケールとスケールのスリット検出のタイミングとの関係を示す模式図である。 加減速予測部から加減速補間器への出力信号が図４で説明した例とは異なる構成を示す図である。 キャリッジの移動速度と時間との関係を示す図である。 特許文献１に開示のような装置におけるキャリッジ位置検出構成を示すブロック図である。 スケールとスケールのスリット検出のタイミングとの関係を示す模式図である。

符号の説明

３ 記録ヘッド
８ スケール
１０４ 加減速予測部
１０７ 加減速予測補間器

Claims (6)

1. キャリッジの走査方向に沿って設けられ一定間隔でスリットが設けられたスケールと、前記キャリッジに設けられ前記キャリッジの移動と共に前記スケールのスリットを読取って前記走査方向に関する前記キャリッジの位置を測定するエンコーダとを備えた記録装置であって、
   前記エンコーダにより現在検出したスリットから次のスリットまでの時間を予測せず、前記現在検出したスリットの測定時刻と前記現在検出したスリットの直前のスリットの測定時刻との時間間隔と前記現在検出したスリットの直前のスリットの測定時刻と前記直前のスリットのさらに前のスリットの測定時刻との時間間隔とに基づいて、前記現在検出したスリットから次のスリットまでの間の少なくとも１つ以上の位置までの時間を予測する補間予測手段と、
   前記補間予測手段によって予測された連続するスリット間の前記少なくとも１つ以上の位置において前記キャリッジに搭載された記録ヘッドから記録を行わせるよう制御する制御手段とを有することを特徴とする記録装置。
2. 前記エンコーダによって測定された測定の結果に基づいて、前記キャリッジの加減速の移動から前記現在検出したスリットから次のスリットまでの時間を予測する予測手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記補間予測手段はさらに、前記現在検出したスリットから次のスリットまでの期間を複数の期間に分割し、該分割した期間の値は等差の関係であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 前記エンコーダは、前記スケールに対して光を照射する発光素子と、前記スケールのスリットを透過した前記発光素子からの光を受光する受光素子とを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録装置。
5. 前記記録ヘッドは記録媒体に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ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. キャリッジの走査方向に沿って設けられ一定間隔でスリットが設けられたスケールと、前記キャリッジに設けられ前記キャリッジの移動と共に前記スケールのスリットを読取って前記走査方向に関する前記キャリッジの位置を測定するエンコーダとを備えた記録装置の記録制御方法であって、
   前記エンコーダにより現在検出したスリットから次のスリットまでの時間を予測せず、前記現在検出したスリットの測定時刻と前記現在検出したスリットの直前のスリットの測定時刻との時間間隔と前記現在検出したスリットの直前のスリットの測定時刻と前記直前のスリットのさらに前のスリットの測定時刻との時間間隔とに基づいて、前記現在検出したスリットから次のスリットまでの間の少なくとも１つ以上の位置までの時間を予測する補間予測工程と、
   前記補間予測工程において予測された連続するスリット間の前記少なくとも１つ以上の位置において前記キャリッジに搭載された記録ヘッドから記録を行わせるよう制御する制御工程とを有することを特徴とする記録制御方法。

Images