(57)【要約】【課題】印刷時間の短縮を図る。【解決手段】媒体を搬送方向に搬送する搬送機構と、液体を吐出するノズルを有し、搬送方向と交差する移動方向に往復移動可能なキャリッジと、定速域及び加減速域を有する速度プロファイルに基づいてキャリッジを移動方向に移動させつつノズルから液体を吐出させる吐出動作と、吐出動作の合間に搬送機構を制御して媒体を搬送方向に搬送させる搬送動作とを交互に実行して媒体に画像を印刷する制御部と、を備えた印刷装置であって、加減速域でノズルから液体を吐出する加減速印刷モードを有し、制御部は、キャリッジの移動方向を切り替える際に、加減速域であり、且つ、ノズルから液体を吐出しない加減速非印刷時間が、搬送動作による媒体の搬送時間未満であるか否かを判定し、加減速非印刷時間が、搬送時間未満であると判定した場合は、加減速非印刷時間が、搬送時間以上となるようにキャリッジの移動距離を長くする。【選択図】図９
2013223978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を搬送方向に搬送する搬送機構と、
液体を吐出するノズルを有し、前記搬送方向と交差する移動方向に往復移動可能なキャリッジと、
定速域及び加減速域を有する速度プロファイルに基づいて前記キャリッジを前記移動方向に移動させつつ前記ノズルから前記液体を吐出させる吐出動作と、前記吐出動作の合間に前記搬送機構を制御して前記媒体を前記搬送方向に搬送させる搬送動作とを交互に実行して前記媒体に画像を印刷する制御部と、
を備えた印刷装置であって、
前記加減速域で前記ノズルから前記液体を吐出する加減速印刷モードを有し、
前記制御部は、
前記キャリッジの移動方向を切り替える際に、前記加減速域であり、且つ、前記ノズルから前記液体を吐出しない加減速非印刷時間が、前記搬送動作による前記媒体の搬送時間未満であるか否かを判定し、
前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間未満であると判定した場合は、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間以上となるように前記キャリッジの移動距離を長くする、
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記制御部は、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間以上であると判定した場合は、前記キャリッジを基準の移動距離で移動させる、
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の印刷装置であって、
前記制御部は、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間未満であるか否かの判定を前記吐出動作毎に行う
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の印刷装置であって、
前記制御部は、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間未満であると判定した場合は、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間と同じになるように前記キャリッジの移動距離を調整する
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の印刷装置であって、
前記キャリッジの移動距離を長くすることによって、前記定速域で前記吐出動作を行う時間を長くし、前記加減速域で前記吐出動作を行う時間を短くする
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項６】
媒体を搬送方向に搬送する搬送機構と、液体を吐出するノズルを有し、前記搬送方向と交差する移動方向に移動可能なキャリッジと、を有する印刷装置において、
定速域及び加減速域を有する速度プロファイルに基づいて前記キャリッジを前記交差方向に移動させつつ前記ノズルから前記液体を吐出する吐出動作と、前記吐出動作の合間に前記搬送機構を制御して前記媒体を前記搬送方向に搬送する搬送動作を交互に実行して前記媒体に印刷を行う印刷方法であって、
前記加減速域において前記ノズルから前記液体を吐出する加減速印刷モードを有し、
前記キャリッジの移動方向が切り替わる際に、前記加減速域であり、且つ、前記ノズルから前記液体を吐出しない加減速非印刷時間が、前記搬送動作における前記媒体の搬送時間未満であるか否かを判定することと、
前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間よりも小であると判定した場合は、前記加減速域非印刷時間が、前記搬送時間以上となるように前記キャリッジの移動距離を長くすることと、
を有することを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置、及び、印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルを有するキャリッジを移動方向に移動させつつノズルから媒体に液体を吐出する吐出動作と、吐出動作の合間に媒体を搬送方向に搬送する搬送動作と、を交互に繰り返すことによって媒体に画像を印刷する印刷装置が知られている。このような印刷装置では、通常、キャリッジは、加速域、定速域、減速域を有する速度プロファイルに基づいて駆動されている（以下、加速域と減速域のことを加減速域ともいう）。また、この加減速域においてもキャリッジのノズルから液体を吐出して印刷を行う加減速印刷モードを有する印刷装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４-５８５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような印刷装置において、キャリッジが移動方向に移動する際に吐出動作が終了する（インクの吐出を終了する）と同時に搬送動作を開始し、搬送動作が終了するときに、次の吐出動作を開始する（インクの吐出を開始する）ようにすることで印刷時間を短縮させることができる。  
しかしながら、加減速印刷モードを実行する場合において、搬送動作を行う時間（搬送時間）が長いと、印刷時間を短縮することが困難になるおそれがあるという問題があった。  
そこで、本発明は、印刷時間の短縮（スループットの向上）を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための主たる発明は、媒体を搬送方向に搬送する搬送機構と、液体を吐出するノズルを有し、前記搬送方向と交差する移動方向に往復移動可能なキャリッジと、定速域及び加減速域を有する速度プロファイルに基づいて前記キャリッジを前記移動方向に移動させつつ前記ノズルから前記液体を吐出させる吐出動作と、前記吐出動作の合間に前記搬送機構を制御して前記媒体を前記搬送方向に搬送させる搬送動作とを交互に実行して前記媒体に画像を印刷する制御部と、を備えた印刷装置であって、前記加減速域で前記ノズルから前記液体を吐出する加減速印刷モードを有し、前記制御部は、前記キャリッジの移動方向を切り替える際に、前記加減速域であり、且つ、前記ノズルから前記液体を吐出しない加減速非印刷時間が、前記搬送動作による前記媒体の搬送時間未満であるか否かを判定し、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間未満であると判定した場合は、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間以上となるように前記キャリッジの移動距離を長くすることを特徴とする印刷装置である。
【０００６】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態におけるプリンター１０の内部構成を説明するための図である。
【図２】本実施形態におけるプリンター１０を説明するための側面図である。
【図３】リニアエンコーダー５０によって出力される信号を説明するための図である。
【図４】制御部１００のうちＣＲモーター２２の駆動を制御する部分の構成を示すブロック図である。
【図５】キャリッジ２１の速度プロファイルの一例を示す図である。
【図６】図６Ａ、図６Ｂは、定速域及び加減速域におけるインクの着弾位置についての説明図である。
【図７】比較例における吐出動作と搬送動作のタイミングについての説明図である。
【図８】本実施形態における吐出動作と搬送動作のタイミングについての説明図である。
【図９】キャリッジ２１の移動距離の最適化の処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【０００９】
媒体を搬送方向に搬送する搬送機構と、液体を吐出するノズルを有し、前記搬送方向と交差する移動方向に往復移動可能なキャリッジと、定速域及び加減速域を有する速度プロファイルに基づいて前記キャリッジを前記移動方向に移動させつつ前記ノズルから前記液体を吐出させる吐出動作と、前記吐出動作の合間に前記搬送機構を制御して前記媒体を前記搬送方向に搬送させる搬送動作とを交互に実行して前記媒体に画像を印刷する制御部と、を備えた印刷装置であって、前記加減速域で前記ノズルから前記液体を吐出する加減速印刷モードを有し、前記制御部は、前記キャリッジの移動方向を切り替える際に、前記加減速域であり、且つ、前記ノズルから前記液体を吐出しない加減速非印刷時間が、前記搬送動作による前記媒体の搬送時間未満であるか否かを判定し、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間未満であると判定した場合は、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間以上となるように前記キャリッジの移動距離を長くすることを特徴とする印刷装置が明らかとなる。  
このような印刷装置によれば、キャリッジの移動距離を長くすることで、搬送動作の際のキャリッジの待機時間を低減させることができ、また、加減速域での印刷時間を減らす（定速域での印刷時間を増やす）ことができる。よって、印刷時間の短縮（スループットの向上）を図ることができる。
【００１０】
かかる印刷装置であって、前記制御部は、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間以上であると判定した場合は、前記キャリッジを基準の移動距離で移動させてもよい。  
このような印刷装置によれば、キャリッジの移動距離を簡易に最適化できる。
【００１１】
かかる印刷装置であって、前記制御部は、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間未満であるか否かの判定を前記吐出動作毎に行うことが望ましい。  
このような印刷装置によれば、媒体の搬送量（搬送時間）が各吐出動作の間で異なる印刷方式に対応することができる。
【００１２】
かかる印刷装置であって、前記制御部は、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間未満であると判定した場合は、前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間と同じになるように前記キャリッジの移動距離を調整することが望ましい。  
このような印刷装置によれば、さらに印刷時間の短縮を図ることができる。
【００１３】
かかる印刷装置であって、前記キャリッジの移動距離を長くすることによって、前記定速域で前記吐出動作を行う時間を長くし、前記加減速域で前記吐出動作を行う時間を短くすることが望ましい。  
このような印刷装置によれば、画質（印刷品質）を向上させることができる。
【００１４】
また、媒体を搬送方向に搬送する搬送機構と、液体を吐出するノズルを有し、前記搬送方向と交差する移動方向に移動可能なキャリッジと、を有する印刷装置において、
定速域及び加減速域を有する速度プロファイルに基づいて前記キャリッジを前記交差方向に移動させつつ前記ノズルから前記液体を吐出する吐出動作と、前記吐出動作の合間に前記搬送機構を制御して前記媒体を前記搬送方向に搬送する搬送動作を交互に実行して前記媒体に印刷を行う印刷方法であって、
前記加減速域において前記ノズルから前記液体を吐出する加減速印刷モードを有し、
前記キャリッジの移動方向が切り替わる際に、前記加減速域であり、且つ、前記ノズルから前記液体を吐出しない加減速非印刷時間が、前記搬送動作における前記媒体の搬送時間未満であるか否かを判定することと、
前記加減速非印刷時間が、前記搬送時間よりも小であると判定した場合は、前記加減速域非印刷時間が、前記搬送時間以上となるように前記キャリッジの移動距離を長くすることと、
を有することを特徴とする印刷方法が明らかとなる。
【００１５】
＝＝＝実施形態＝＝＝
以下、印刷装置としてインクジェトプリンター（プリンター１０）を例に挙げて説明する。なお、以下の説明においては、下方側とは、プリンター１０が設置される側を指し、上方側とは、設置される側から離間する側を指す。また、媒体としての用紙Ｐが供給される側を給送側（後端側）、用紙Ｐが排出される側を排紙側（手前側）として説明する。
【００１６】
≪プリンター１０の概略構成について≫
図１は、本実施形態におけるプリンター１０の内部構成を説明するための図である。図２は、本実施形態におけるプリンター１０を説明するための側面図である。図１に示すように、プリンター１０は、不図示の筐体部と、キャリッジ駆動機構２０と、用紙搬送機構３０と、ロータリーエンコーダー４０と、リニアエンコーダー５０と、制御部１００と、を備えている。
【００１７】
キャリッジ駆動機構２０は、キャリッジ２１と、キャリッジモーター２２（以下、ＣＲモーター２２ともいう）と、ベルト２３と、歯車プーリ２４、従動プーリ２５およびキャリッジ軸２６を備えている。キャリッジ２１は、各色のインクカートリッジ２７を搭載可能としている。また、図１および図２に示すように、キャリッジ２１の下面には、インク滴を吐出可能な印刷ヘッド２８が設けられている。また、ベルト２３は、無端ベルトであり、その一部がキャリッジ２１の背面に固定されている。このベルト２３は、歯車プーリ２４と従動プーリ２５とによって張設されている。また、ベルト２３の内周面と、歯車プーリ２４の外周はそれぞれ歯車状になっており、この歯車が噛み合った状態において、ＣＲモーター２２が回転することで歯車プーリ２４が回転し、これにより、ベルト２３が回転して、キャリッジ２１がキャリッジ軸２６に沿って移動するようになっている。このキャリッジ２１が移動する方向（以下、移動方向ともいう）は、後述する用紙Ｐの搬送方向と交差（一般的には直交）する方向である。この移動方向の一端側（ホームポジション側、例えば図１の右側）のことをホーム側ともいい、他端側（例えば図１の左側）のことをフル側ともいう。また、キャリッジ２１の移動について、ホーム側からフル側への移動経路のことを往路とよび、フル側からホーム側への移動経路のことを復路とよぶ。なお、本実施形態のプリンター１０では、キャリッジ２１の移動範囲（ホーム側とフル側との間の移動距離）を、媒体（用紙Ｐ）への印刷領域の幅よりも広い所定範囲内で変化させることが可能になっている（後述する）。
【００１８】
上述のキャリッジ２１（より具体的には印刷ヘッド２８）には、各インクに対応づけられた不図示のノズル列が設けられていて、このノズル列を構成するノズルには、不図示のピエゾ素子が配置されている。このピエゾ素子の作動により、インク通路の端部にあるノズルからインク滴を吐出することが可能となっている。
【００１９】
用紙搬送機構３０は、用紙Ｐ等の媒体を搬送するための搬送モーター３１（以下、ＰＦモーター３１ともいう）、および普通紙等の給紙に対応する給紙ローラー３２を備えている。また、給紙ローラー３２よりも排紙側には、用紙Ｐを搬送／挟持するためのＰＦローラー対３３が設けられている。ＰＦローラー対３３は、ＰＦ駆動ローラー３３ａと従動ローラー３３ｂを有している。ＰＦ駆動ローラー３３ａには、ＰＦモーター３１からの駆動力が伝達される。
【００２０】
また、ＰＦローラー対３３の排紙側には、プラテン３４および上述の印刷ヘッド２８が上下に対向する様に配設されている。プラテン３４は、ＰＦローラー対３３によって印刷ヘッド２８の下へ搬送されてくる用紙Ｐを下方側から支持する。また、プラテン３４よりも排紙側には、上述のＰＦローラー対３３と同様の排紙ローラー対３５が設けられている。排紙ローラー対３５は、排紙駆動ローラー３５ａと従動ローラー３５ｂを有している。この排紙ローラー対３５のうち、排紙駆動ローラー３５ａには、ＰＦ駆動ローラー３３ａと共に、ＰＦモーター３１からの駆動力が伝達される。なお、本実施形態ではキャリッジ駆動機構２０のＣＲモーター２２および用紙搬送機構３０のＰＦモーター３１は、ＤＣモーターであるが、他の種類のモーターであってもよい。
【００２１】
図１に示すように、ロータリーエンコーダー４０は、円盤状スケール４１と、ロータリーセンサー４２と、を備えている。これらのうち、円盤状スケール４１は、その周方向に沿って一定の間隔毎に、光を透過させる透光部と、光の透過を遮断する遮光部とを有している。この円盤状スケール４１は、ＰＦモーター３１によって回転させられる。
【００２２】
ロータリーセンサー４２は、不図示の発光素子と、同じく不図示の受光素子とを主要な構成要素としている。これらのうち、発光素子は、例えば発光ダイオードといった光を出射させることが可能な部材から構成されている。また、発光素子と、受光素子との間には、不図示のコリメータレンズが介在している。そして、発光素子から出射される光は、コリメータレンズの通過により平行光に整形された後に、円盤状スケール４１に入射される。
【００２３】
受光素子に入力される光は、所定の光電変換を行って電気信号に変換された後に、不図示の信号処理回路において処理され、さらに不図示のコンパレーターに処理後の信号が出力される。
【００２４】
リニアエンコーダー５０は、キャリッジ２１の移動方向（副走査方向）に沿って延伸するリニアスケール５１を備えると共に、上述のロータリーエンコーダー４０と同様のフォトセンサー（リニアセンサー５２）を備えている。このリニアエンコーダー５０においては、リニアスケール５１が長尺状である以外は、ロータリーエンコーダー４０と同様の構成となっているため、その詳細についての説明は省略する。
【００２５】
図３は、リニアエンコーダー５０によって出力される信号を説明するための図である。コンパレーターは、入力されるそれぞれの信号を比較し、その比較によって、図３に示すようなパルス信号（Ａ相のＥＮＣ信号，Ｂ相のＥＮＣ信号）を出力する。ここで、出力されるＡ相のＥＮＣ信号、Ｂ相のＥＮＣ信号は、互いに位相が９０度だけ異なっている。そのため、ＣＲモーター２２が正転状態にあるとき（キャリッジ２１を例えば往路方向に移動させているとき）、Ａ相のＥＮＣ信号は、Ｂ相のＥＮＣ信号よりも９０度だけ位相が進行する。また、ＣＲモーター２２が逆転状態にあるとき（キャリッジ２１を例えば復路方向に移動させているとき）、Ａ相のＥＮＣ信号は、Ｂ相のＥＮＣ信号よりも９０度だけ位相が遅れる。
【００２６】
リニアエンコーダー５０が出力する信号に基づいて、後述する制御部１００が演算を行うことにより、キャリッジ２１の現在速度及び現在位置が算出可能となっている。また、用紙Ｐの搬送に関しても同様に、ロータリーエンコーダー４０が出力する信号に基づいて、制御部１００が演算を行うことにより、用紙Ｐの現在速度及び現在位置が算出可能となっている。
【００２７】
さらに、プリンター１０は、用紙Ｐの幅を検出する紙幅検出センサー、印刷ヘッド２８とプラテン３４との間の距離を検出するギャップ検出センサー等、その他のセンサーを備えている。
【００２８】
制御部１００は、プリンター１０についての各種の制御を行う部分である。この制御部１００は、上述のロータリーセンサー４２、リニアセンサー５２、不図示の紙幅検出センサー、不図示のギャップ検出センサー、プリンター１０の電源をオン／オフする電源スイッチ等の各出力信号が入力される。
【００２９】
図１に示すように、制御部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＰＲＯＭ１０４、ＡＳＩＣ１０５、モータードライバー１０６等を備えており、これらが例えばバス等の伝送路１０７を介して接続されている。そして、これらのハードウエアと、ＲＯＭ１０２やＰＲＯＭ１０４に記憶されているソフトウエアおよび／またはデータの協働によって、本実施形態における動作が実現される。
【００３０】
≪印刷動作について≫
本実施形態のプリンター１０の制御部１００は、キャリッジ２１を移動方向に移動させつつヘッド２８のノズルからインクを吐出させる吐出動作と、吐出動作の合間に用紙搬送機構３０によって用紙Ｐを搬送方向に搬送させる搬送動作を交互に実行する。こうして用紙Ｐに画像の印刷を行う。なお、本実施形態のプリンター１０は、キャリッジ２１がホーム側からフル側に移動する際（往路）と、フル側からホーム側に移動する際（復路）においてインクの吐出を行うこととする。すなわち、本実施形態のプリンター１０は双方向印刷を行う。
【００３１】
≪ＣＲモーターの駆動制御について≫
図４は、制御部１００のうちＣＲモーター２２の駆動を制御する部分の構成を示すブロック図である。図４に示すように、制御部１００は、位置演算部１２１と、速度演算部１２２と、第１減算部１２３と、目標速度発生部１２４と、第２減算部１２５と、比例要素１２６と、積分要素１２７と、微分要素１２８と、加算部１３２と、ＰＷＭ信号出力部１３３と、を備えている。
【００３２】
位置演算部１２１は、リニアセンサー５２から入力される矩形波の出力信号（図３参照）のエッジをカウントすることにより、キャリッジ２１の移動量を算出する。また、速度演算部１２２には、リニアセンサー５２から入力される矩形波の出力信号のエッジをカウントすると共に、不図示のタイマで計測される時間（周期）に関する信号も入力される。そして、カウントしたエッジと時間（周期）に基づいて、キャリッジ２１の速度（移動速度）を算出する。
【００３３】
第１減算部１２３は、位置演算部１２１から出力される移動量（現在位置）に関する情報と、目標位置に関する情報とに基づき、目標位置から現在位置を減算して位置偏差を算出する。目標速度発生部１２４には、第１減算部１２３から出力される位置偏差に関する情報が入力される。目標速度発生部１２４は、速度プロファイルを参照し、位置偏差に応じた目標速度に関する情報を出力する。なお、速度プロファイルについては後述する。
【００３４】
第２減算部１２５は、目標速度から現在のＣＲモーター２２の移動速度（現在速度）を減算して、速度偏差ΔＶを算出し、比例要素１２６、積分要素１２７および微分要素１２８にそれぞれ出力する。比例要素１２６、積分要素１２７および微分要素１２８は、入力される速度偏差ΔＶに基づいて、以下の比例制御値ＱＰと、積分制御値ＱＩと、微分制御値ＱＤとを算出する。  
ＱＰ（ｊ）＝ΔＶ（ｊ）×Ｋｐ                      …（式１）
ＱＩ（ｊ）＝ＱＩ（ｊ−１）＋ΔＶ（ｊ）×Ｋｉ      …（式２）
ＱＤ（ｊ）＝｛ΔＶ（ｊ）−ΔＶ（ｊ−１）}×Ｋｄ    …（式３）
ここで、ｊは、時間であり、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲイン、Ｋｄは微分ゲインである。
【００３５】
加算部１３２は、比例要素１２６、積分要素１２７、及び、微分要素１２８から出力される制御値を加算し、その加算により求めた制御値の和をＰＷＭ信号出力部１３３へ出力する。ＰＷＭ信号出力部１３３は、加算部１３２から供給される制御値の和を換算して得たデューティー比のＰＷＭ信号を出力する。
【００３６】
また、モータードライバー１０６は、ＰＷＭ信号出力部１３３から出力されるＰＷＭ信号に基づいて、ＰＦモーター３１をＰＷＭ制御にて駆動する。
【００３７】
以上のような構成により、制御部１００は、所定の速度プロファイルに従ってＣＲモーター２２の駆動を制御している。
【００３８】
≪キャリッジ２１の移動について≫
図５は、キャリッジ２１の速度プロファイルの一例を示す図である。図の横軸は時間であり、縦軸は速度である。
【００３９】
図のように、本実施形態におけるＣＲモーター２２の速度プロファイルには、停止状態から所定速度まで加速する加速域、所定速度を維持する定速域、所定速度から停止状態まで減速する減速域がある。ＣＲモーター２２は、このような速度プロファイルで駆動するように制御されており、当該速度プロファイルに基づいて、キャリッジ２１を媒体の幅方向（移動方向）に移動させている。本実施形態のプリンター１０は、加減速域（加速域と減速域）においてもノズルからインクを吐出して印刷を行う印刷モード（加減速印刷モード）を有している。ただし、加減速域では、定速域と比べてインクの着弾位置の制御が困難であり、このため画質が低下するおそれがある
図６Ａ、図６Ｂは、定速域及び加減速域におけるインクの着弾位置についての説明図である。なお、図６Ａは、キャリッジ２１が往路方向（ホーム側からフル側）に移動する場合の説明図であり、図６Ｂは、キャリッジ２１が復路方向（フル側からホーム側）に移動する場合の説明図である。図６Ａ、図６Ｂにおいて、目盛の位置でキャリッジ２１からインクを吐出させるものとする。なお、目盛は等間隔であり、すなわちリニアエンコーダー５０から一定数のパルス信号が出力される毎に、インクを吐出させている。
【００４０】
図中、下向きの各矢印はインク粒の飛行跡を表す。各矢印の先端は媒体上における各インクの実際の着弾位置を表す。キャリッジ２１が低速移動中には、インク粒の飛行跡を表す矢印の傾きは小さい。キャリッジ２１の速度が増すに従って、矢印の傾きが大きくなる。キャリッジ２１が減速していくと、再び矢印の傾きが小さくなる（垂直に近づく）。図中、下段の直線は、インク粒が着弾すべき目標位置を黒丸の点で表したものである。
【００４１】
キャリッジ２１が一定距離移動する毎にノズルからインクを吐出するとすれば、キャリッジ２１の加速中においてはインクの着弾位置が疎になり、定速移動中においては着弾位置が一定になり、減速中においては着弾位置が密になることがわかる。また、この着弾位置のばらつきの結果、インクが正確に目標位置に着弾するのは、キャリッジ２１の速度が一定速度に達している間だけであることが分かる。また、図６Ａと図６Ｂから、各々加減速中のインク粒着弾位置が、往路と復路とで一致しなくなることも分かる。
【００４２】
このような加減速域におけるインクの着弾位置のずれを低減するためには、例えば、ノズルからのインクの吐出タイミングを制御すればよい。本実施形態のプリンター１０では、加減速域においてノズルからのインクの吐出タイミングを制御することで画質の低下を防止するようにしている。ただし、このように吐出タイミングを制御した場合においても、定速域のようにインクを目標位置に正確に着弾させるのは困難である。すなわち加減速域では定速域よりも画質の低下するおそれが高くなる。
【００４３】
≪吐出動作と搬送動作のタイミングについて≫
本実施形態のプリンター１０では、後述するように、キャリッジ２１が移動方向に移動する際に吐出動作が終了する（インクの吐出を終了する）と同時に搬送動作を開始し、搬送動作が終了するときに、次の吐出動作を開始する（インクの吐出を開始する）ことで、さらに印刷時間を短縮させるようにしている。つまり、キャリッジ２１が移動中であってもインクを吐出していなければ、その期間に搬送動作を行うことで印刷時間を短縮させるようにしている。
【００４４】
＜比較例＞
図７は、比較例における吐出動作と搬送動作のタイミングについての説明図である。図には、キャリッジ２１が往路方向と復路方向に往復移動する際のキャリッジ２１とＰＦ駆動ローラー３３ａの駆動タイミング（時間と速度）が示されている。
【００４５】
図７において上側の図は、キャリッジ２１の駆動を示す図であり、横軸は時間、縦軸はキャリッジ２１の速度を示している。また、図７において下側の図は、ＰＦ駆動ローラー３３ａの駆動を示す図であり、横軸は時間、縦軸はＰＦ駆動ローラー３３ａの駆動速度（すなわち用紙Ｐの搬送速度）を示している。
【００４６】
まず、制御部１００は、時刻ｔ０でキャリッジ２１をホームポジション（ホーム側端）から移動させ始め、時刻ｔ２まで一定の割合で速度を増加させる（加速域）。このとき時刻ｔ１でキャリッジ２１が印刷領域に入り、制御部１００は、ノズルから用紙Ｐに向けてインクの吐出を開始する。なお、時刻ｔ０〜ｔ１は、加減速域（この場合加速域）で、且つ、インクの吐出が行われない加減速非印刷時間に相当し、このときのキャリッジ２１の移動距離（図における面積）を移動距離Ｅとする。また、時刻ｔ１〜ｔ２では加速域での印刷を行なう。
【００４７】
時刻ｔ２から時刻ｔ３までは、キャリッジ２１の速度は一定（定速域）であり、制御部１００は、定速で移動するキャリッジ２１のノズルからインクを吐出させる。
【００４８】
その後、制御部１００は、時刻ｔ３から速度を一定の割合で減少させていき（減速域）、時刻ｔ５でキャリッジ２１がフル側の停止位置に到達する。この減速域において、図に示すように時刻ｔ４でキャリッジ２１が印刷領域の端部に達してインクの吐出を終了する。すなわち、時刻ｔ３〜ｔ４では減速域での印刷を行なう。よって、図の時刻ｔ１〜ｔ４は、用紙Ｐの印刷領域に対して印刷を行っている時間であり、このときのキャリッジ２１の移動距離（図の斜線部分の面積）を移動距離Ａとする。また、時刻ｔ４〜ｔ５は、加減速域（この場合減速域）で、且つ、インクの吐出が行われない加減速非印刷時間に相当し、このときのキャリッジ２１の移動距離（図における面積）を移動距離Ｃとする。
【００４９】
また、制御部１００は、図７の下側に示すように、時刻ｔ４においてインクの吐出が終了すると（キャリッジ２１が移動中であるにもかかわらず）、直ちにＰＦ駆動ローラー３３ａを駆動させて用紙Ｐの搬送を開始する。こうすることにより印刷速度を速めるようにしている。より具体的には、制御部１００は時刻ｔ４でＰＦ駆動ローラー３３ａの速度（回転速度）を一定の割合で最高速度まで増加させていき、最高速度に達した後、時刻ｔ７まで一定の割合で速度を減少させている。これにより用紙Ｐが一定量だけ搬送方向に搬送される。すなわち、時刻ｔ４〜ｔ７では搬送動作が行われることになり、この期間の時間が用紙Ｐの搬送時間になる。
【００５０】
また、制御部１００は、ＰＦ駆動ローラー３３ａによる用紙Ｐの搬送が終了する時刻ｔ７よりも前の時刻ｔ６においてフル側からホーム側に向けて（復路の）、キャリッジ２１の移動を開始させ始めている。そして、用紙Ｐの搬送が終了する時刻ｔ７でキャリッジ２１の速度を加速しつつインクの吐出を開始している。なお、制御部１００は、復路では移動方向の各位置における速度が往路と同じになるように（往路の速度変化と対称となるように）キャリッジ２１を駆動させる。例えば、時刻ｔ６〜ｔ７は、往路の時刻ｔ４〜ｔ５と対応し（加減速非印刷時間）、このときのキャリッジ２１の移動距離は往路の移動距離と同じ（移動距離Ｃ）である。また、復路では、図のｔ７〜ｔ１０まで印刷（インクの吐出）が行われ、このときのキャリッジ２１の移動距離は往路と同じ移動距離Ａである。また、時刻ｔ１０〜ｔ１１は、往路の時刻ｔ０〜ｔ１と対応し（加減速非印刷時間）、このときのキャリッジ２１の移動距離は移動距離Ｅである。
【００５１】
また、図に示すように、この比較例においてキャリッジ２１がホームポジションから移動を開始してホームポジションに戻るまでの時間（キャリッジ２１の往復移動に要する時間：時刻ｔ０〜ｔ１１）をＴＣＡとよぶ。また、用紙Ｐの搬送時間（時刻ｔ４〜ｔ７）をＴＰＦとよぶ。
【００５２】
このように、比較例では、キャリッジ２１が停止する時刻ｔ５よりも前の印刷終了時（時刻ｔ４）に用紙Ｐの搬送を開始し始めている。また、用紙Ｐの搬送が終了する時刻ｔ７よりも前の時刻ｔ６にキャリッジ２１の移動を開始し、時刻ｔ７で印刷を開始している。こうすることによって印刷時間を短縮するようにしている。但し、この比較例では、時刻ｔ５〜ｔ６までキャリッジ２１がフル側で停止した状態であり、搬送動作を行っている間にキャリッジ２１が待機状態となる期間が存在する。このため、印刷時間のさらなる短縮が困難となっている。そこで、本実施形態では、この比較例よりもさらに印刷時間の短縮を図っている。
【００５３】
＜本実施形態＞
図８は、本実施形態における吐出動作と搬送動作のタイミングについての説明図である。図には、比較例（図７）と同様にキャリッジ２１が往路方向と復路方向に往復移動する際のキャリッジ２１とＰＦ駆動ローラー３３ａの駆動タイミング（時間と速度）が示されている。すなわち、図８において上側の図は、キャリッジ２１の駆動を示す図であり、横軸は時間、縦軸はキャリッジ２１の速度を示している。また、図８において下側の図は、ＰＦ駆動ローラー３３ａの駆動を示す図であり、横軸は時間、縦軸はＰＦ駆動ローラー３３ａの駆動速度（すなわち用紙Ｐの搬送速度）を示している。なお、本実施形態では、キャリッジ２１のホーム側の停止位置（ホームポジション）は固定とし、フル側の停止位置のみを変更することとする。また、各図において時間軸のスケールは比較例と同じとし、同一時刻には同一の記号を付している。例えば、用紙Ｐの搬送を行う時間（時刻ｔ４〜時刻ｔ７）は比較例（図７）と同じである。
【００５４】
まず、制御部１００は、時刻ｔ０´でキャリッジ２１をホームポジション（ホーム側）から移動させ始め、時刻ｔ２´まで一定の割合で速度を増加させる（加速域）。なお、本実施形態では、キャリッジ２１の駆動開始時刻（時刻ｔ０´）が比較例の時刻ｔ０よりも遅くなっている。これは、本実施形態では、後述するように、キャリッジ２１の往復移動に要する時間を比較例よりも短縮できるからである。なお、本実施形態における加速域及び減速域の速度変化の割合（傾き）は比較例と同じであるとする。
【００５５】
その後、時刻ｔ１´でキャリッジ２１が印刷領域に入り、制御部１００は、ノズルから用紙Ｐに向けてインクの吐出を開始する。なお、時刻ｔ０´〜ｔ１´は、加減速域（この場合加速域）で、インクの吐出が行われない加減速非印刷時間に相当し、このときのキャリッジ２１の移動距離（図における面積）は、比較例と同じ移動距離Ｅである。また、時刻ｔ１´〜ｔ２´では加速域での印刷を行なう。
【００５６】
時刻ｔ２´から時刻ｔ３´までは、キャリッジ２１の速度は一定（定速）であり、制御部１００は、定速で移動するキャリッジ２１のノズルからインクを吐出させる。ただし、本実施形態における定速域の印刷時間（時刻ｔ２´〜ｔ３´）は、比較例における定速域の印刷時間（時刻ｔ２〜ｔ３）よりも長くなっている。
【００５７】
その後、制御部１００は、時刻ｔ３´から速度を一定の割合で減少させ（減速域）、時刻ｔｃでキャリッジ２１がフル側の停止位置に到達する。この減速域において、時刻ｔ４でキャリッジ２１が印刷領域の端部に達してインクの吐出を終了する。すなわち、時刻ｔ３´〜ｔ４では減速域での印刷を行なう。
【００５８】
図の時刻ｔ１´〜ｔ４は、用紙Ｐの印刷領域に印刷を行っている時間であり、このときのキャリッジ２１の移動距離（図の斜線部分の面積）を移動距離Ｂとする。なお、この移動距離Ｂは比較例の移動距離Ａと同じ距離である。また、印刷領域の端部を通過するとき（インクの吐出が終了する時刻ｔ４）のキャリッジ２１の速度を比較例（図７）と比べると、本実施形態の方が比較例よりも時刻ｔ４におけるキャリッジ２１の移動速度が速いことが分かる。また、時刻ｔ４〜ｔｃは、加減速域（この場合減速域）で、インクの吐出が行われない加減速非印刷時間に相当し、このときのキャリッジ２１の移動距離（図の面積）を移動距離Ｄとする。図から分かるように、移動距離Ｄは、比較例の移動距離Ｃよりも大である。つまり、本実施形態では、キャリッジ２１の停止位置をフル側に延ばし、キャリッジ２１の移動距離が比較例よりも長くなるようにしている。
【００５９】
また、本実施形態（図８）では、制御部１００は、キャリッジ２１がフル側の停止位置に達すると（時刻ｔｃで）直ちにキャリッジ２１の移動方向を反転させて、フル側からホーム側に向けて、キャリッジ２１の移動を開始させ始めている。そして、用紙Ｐの搬送が停止する時刻ｔ７で加速中のキャリッジ２１からインクの吐出を開始している。  本実施形態においても、制御部１００は、復路では移動方向の各位置における速度が往路と同じになるように（往路の速度変化と対称となるように）キャリッジ２１を駆動させる。例えば、時刻ｔｃ〜ｔ７は、往路の減速域（時刻ｔ４〜ｔｃ）と対応した加速域であり、このときの移動距離は時刻ｔ４〜ｔｃの移動距離と同じ（移動距離Ｄ）である。また、復路では、図のｔ７〜ｔ１０´まで印刷（インクの吐出）が行われ、このときのキャリッジ２１の移動距離は往路と同じ移動距離Ｂである。また、時刻ｔ１０´〜ｔ１１´は、加減速非印刷時間に相当し、このときのキャリッジ２１の移動距離は移動距離Ｅである。
【００６０】
また、図に示すように、本実施形態においてキャリッジ２１がホームポジションから移動を開始してホームポジションに戻るまでの時間（キャリッジ２１の往復移動に要する時間：時刻ｔ０´〜ｔ１１´）をＴＣＢとよぶ。また、用紙Ｐの搬送時間は比較例と同じＴＰＦである。搬送時間は比較例と同じＴＰＦであるにもかかわらず、本実施形態のキャリッジ２１の移動時間ＴＣＢは、比較例のキャリッジ２１の移動時間ＴＣＡよりも短くなっている（ＴＣＢ＜ＴＣＡ）。
【００６１】
このように、本実施形態では、キャリッジ２１のフル側の停止位置を変更し（フル側に延ばし）、キャリッジ２１の移動距離が長くなるようにしている。こうすることにより、フル側での待機時間を減らすことができるとともに、加減速域での印刷時間を短く（定速域での印刷を増やす）ことができる。これにより、本実施形態では、キャリッジ２１の往復移動に要する時間（ＴＣＢ）を、比較例のキャリッジ２１の往復移動に要する時間（ＴＣＡ）よりも短くすることができる。よって、ＴＣＡ−ＴＣＢ分の印刷時間の短縮を図ることができ、これによりスループットの向上を図ることができる。また、本実施形態では、加減速域での印刷時間が比較例よりも短い（定速域での印刷時間が長い）ので、比較例と比べて画質（印刷品質）の向上を図ることができる。
【００６２】
図９は、キャリッジ２１の移動距離の最適化の処理を示すフロー図である。なお、本実施形態では、加減速時における非印刷距離と非印刷時間との関係（組み合わせ）が定められた複数のテーブルが予め制御部１００（例えばＲＯＭ１０２など）に設定されていることとする。また、これらの複数のテーブルには、それぞれテーブル番号（ｎとする）が付されており、テーブル番号が増えるにつれて非印刷距離及び非印刷時間が大きくなっている。つまり、最小のテーブル番号（ｎ＝１）は、非印刷距離と非印刷時間が最小であり、このテーブルがキャリッジ２１の移動の基準の値として使用されるものである。
【００６３】
まず、制御部１００は、テーブル番号を初期化（ｎ＝０）する（Ｓ１０１）。そして、ｎの値をインクリメントする（Ｓ１０２）。例えば、最初（ｎ＝０）の場合には、ｎ＝１となる。そして、制御部１００は、そのテーブル番号（ここではテーブル番号１）のテーブルを参照し、当該テーブルに定められた非印刷距離からキャリッジ２１の停止位置を算出し（Ｓ１０３）、その停止位置がキャリッジ２１の最大移動位置よりも大であるかを判定する（Ｓ１０４）。停止位置がキャリッジ２１の最大移動位置以下であると判定した場合（Ｓ１０４でＮＯ）、キャリッジ２１の移動方向を切り替える際の加減速域における非印刷時間（加減速非印刷時間）を算出する（Ｓ１０５）。例えば、図７の場合では、（ｔ５−ｔ４）と（ｔ７−ｔ６）との合計の時間を算出する。
【００６４】
そして、制御部１００は、算出された加減速非印刷時間が、ＰＦ駆動時間（用紙Ｐの搬送時間）未満であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。加減速非印刷時間が、ＰＦ駆動時間未満であると判定した場合（Ｓ１０６でＹＥＳ）は、ステップＳ１０２に戻り、テーブル番号（ｎ）をインクリメントする。すなわち、テーブル番号が一つ増加されて、非印刷距離と非印刷時間が大きくなる。以下、同様の処理を行う。そして、ステップＳ１０６で加減速非印刷時間が、ＰＦ駆動時間以上であると判定した場合（Ｓ１０６でＮＯ）、そのテーブル番号に決定する（Ｓ１０８）。なお、ステップＳ１０４において、停止位置がキャリッジ２１の最大移動位置よりも大であると判定した場合（Ｓ１０４でＹＥＳ）、ｎの値をデクリメントし（Ｓ１０７）、そのテーブル番号に決定する（Ｓ１０８）。
【００６５】
なお、この例では、複数のテーブルを予め設けてその中から最適なテーブルを選択するようにしているが、これには限られない。例えば、基準のテーブルと、それ（基準）よりも長い移動距離のテーブルの２つのテーブルを用意し、基準よりも長い移動距離のテーブルについて図９のステップＳ１０６の判定がＹＥＳであれば、当該テーブルを選択し、ステップＳ１０６の判定がＮＯであれば基準のテーブル（移動距離が最も短いテーブル）を選択するようにしてもよい。こうすることで、キャリッジ２１の移動距離を簡易に最適化できる。
【００６６】
以上、説明したように、本実施形態のプリンター１０は、用紙Ｐを搬送方向に搬送する搬送機構３０と、インクを吐出するノズルを有し、移動方向に往復移動可能なキャリッジ２１とを備えている。また制御部１００は、定速域及び加減速域を有する速度プロファイルに基づいてキャリッジ２１を移動方向に移動させつつノズルからインクを吐出させる吐出動作と、吐出動作の合間に搬送機構３０を制御して用紙Ｐを搬送方向に搬送させる搬送動作とを交互に実行して用紙Ｐに画像を印刷している。さらに、本実施形態のプリンター１０は、加減速域でノズルからインクを吐出する加減速印刷モードを有しており、制御部１００は、キャリッジの移動方向を切り替える際に、加減速域であり、且つ、ノズルからインクを吐出しない加減速非印刷時間が、用紙Ｐの搬送時間未満であるか否かを判定している。そして、加減速非印刷時間が、搬送時間未満であると判定した場合は、加減速非印刷時間が、搬送時間以上となるようにテーブル番号を変更して、キャリッジ２１の移動距離を長くしている。
【００６７】
こうすることにより、本実施形態では、キャリッジ２１を往復移動させる際に要する時間（ＴＰＢ）を比較例（ＴＰＡ）よりも短くすることができ、印刷時間の短縮を図ることができる。また、本実施形態では比較例よりも定速域で印刷をする時間が長い（加減速域で印刷する時間が短い）ため、画質（印刷品質）の向上を図ることができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、加減速非印刷時間が、搬送時間以上となるようにしていたが、加減速非印刷時間が、搬送時間よりも長いと、キャリッジ２１の移動による待機時間が発生してしまう。よって、図８のように加減速非印刷時間が、搬送時間と等しくなるようにすることが望ましい。この場合、最も印刷時間を短縮させることができる。
【００６９】
また、キャリッジ２１の移動距離の最適化の処理（図９）は、吐出動作毎に行うことが望ましい。例えば、用紙Ｐの搬送量が各吐出動作の間で異なる印刷方式がある。吐出動作毎にキャリッジ２１の移動距離の最適化を行うことで、このような印刷方式にも対応することができ、印刷時間の短縮を図ることができる。
【００７０】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００７１】
＜プリンターについて＞
前述の実施形態ではプリンター１０が説明されていたが、これに限られるものではなくインク以外の他の流体（液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体）を噴射したり吐出したりする液体噴射装置に具現化することもできる。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、気体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、上述の実施形態と同様の技術を適用してもよい。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。
【００７２】
＜吐出方式について＞
前述の実施形態では、ピエゾ素子を用いたピエゾ駆動方式で印刷ヘッド２８のノズルからインクを吐出していたがこれには限られない。例えばインクをヒーターで加熱し、発生する泡の力を利用するヒーター方式、磁歪素子を用いる磁歪方式、ミストを電界で制御するミスト方式等を採用してもよい。
【００７３】
＜インクについて＞
カートリッジ２７に充填されるインクは、染料系インク／顔料系インク等、いずれの種類のインクを搭載しても良い。
【００７４】
＜キャリッジの移動距離の制御について＞
前述の実施形態では、キャリッジ２１の停止位置をフル側のみ変更していた（キャリッジ２１の移動距離を変えていた）が、これには限られない。例えば、キャリッジ２１の停止位置をホーム側のみ変更するようにしてもよい（すなわちホームポジションの位置を変更するようにしてもよい）。また、フル側とホーム側の両方の停止位置を変更するようにしてもよい。
【００７５】
＜加減速域の印刷について＞
前述の実施形態では、キャリッジ２１が加減速域であるときにもインクが吐出されていたが、キャリッジ２１の移動距離を変更することによって、定速域のみでインクの吐出が行なわれるようになってもよい。例えば図８において、時刻ｔ３´が時刻ｔ４と重なっても良い。この場合、より画質の向上を図ることができる。  
また、本実施形態では加速域、減速域における速度変化（傾き）が一定であったがこれには限られず、例えば、曲線状に速度が変化してもよい。
【００７６】
＜用紙Ｐの搬送制御について＞
前述の実施形態では、制御部１００はＰＦ駆動ローラー３３ａの速度（回転速度）を一定の割合で最高速度まで増加させていき、最高速度に達した後一定の割合で速度を減少させていたが、これには限られない。例えば最高速度を維持する領域（定速域）があってもよい。また、速度変化（傾き）が一定でなくてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０  プリンター、
２０  キャリッジ駆動機構、
２１  キャリッジ、２２  ＣＲモーター（キャリッジモーター）、
２３  ベルト、２４  歯車プーリ、２５  従動プーリ、
２６  キャリッジ軸、２７  カートリッジ、２８  印刷ヘッド、
３０  用紙搬送機構、３１  ＰＦモーター、３２  給紙ローラー、
３３  ＰＦローラー対、３３ａ  ＰＦ駆動ローラー、３３ｂ  従動ローラー、
３４  プラテン、３５  排紙ローラー対、
３５ａ  排紙駆動ローラー、３５ｂ  従動ローラー、
４０  ロータリーエンコーダー、４１  円盤状スケール、
４２  ロータリーセンサー、５０  リニアエンコーダー、
５１  リニアスケール、５２  リニアセンサー、
１００  制御部、１０１  ＣＰＵ、１０２  ＲＯＭ、１０３  ＲＡＭ、
１０４  ＰＲＯＭ、１０５  ＡＳＩＣ、１０６  モータードライバー、
１２１  位置演算部、１２２  速度演算部、１２３  第１減算部、
１２４  目標速度発生部、１２５  第２減算部、１２６  比例要素、
１２７  積分要素、１２８  微分要素、
１３２  加算部、１３３  ＰＷＭ信号出力部
【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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【図６】
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【図７】
2013223978.tif 000009
【図８】
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【図９】
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