(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動するインク吐出部からインクを断続的に吐出し、被印刷体に印刷を行う印刷装置において、
前記インク吐出部の移動に応じて前記インク吐出部が所定距離を移動したことを示す波形信号を出力するエンコーダを備え、
前記インク吐出部が加速中又は減速中に前記インクを吐出する際に、前記インク吐出部が前記所定距離を移動する或る区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第１区間とし、前記第１区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第２区間とし、前記第２区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第３区間としたときに、前記波形信号の周期に基づいて、前記第２区間及び前記第３区間での前記インク吐出部の移動する速度を算出し、
算出された前記第２区間での前記速度と前記第３区間での前記速度との差分に基づいて、前記インク吐出部の加速度を算出し、
算出された前記加速度に基づいて算出された前記或る区間での前記インク吐出部の速度に基づいて、前記波形信号の周期内における前記インク吐出部からインクを吐出するための基準となるタイミングであって、前記或る区間において前記インク吐出部が前記所定距離よりも短い間隔で移動したことを示す基準となるタイミングと、前記基準となるタイミングから（Ｖｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓ）−（Ｖｃ×ＰＧ／Ｖｉ）だけ前記インク吐出部が通り越すように遅延する遅延量（式中、Ｖｃは前記或る区間での前記インク吐出部の速度、Ｖｓは基準となる速度、ＰＧは前記インク吐出部と前記被印刷体との距離、ＰＧｓは基準となる距離、Ｖｉはインク吐出速度、Ｖｉｓは基準となるインク吐出速度）とを算出し、
前記基準となるタイミングから前記遅延量を遅延したタイミングで前記インク吐出部から前記インクを断続的に吐出する
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、
メモリを有し、該メモリに前記算出された速度を記憶することを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
移動するインク吐出部からインクを断続的に吐出し、被印刷体に印刷を行う印刷方法において、
前記インク吐出部が加速中又は減速中に前記インクを吐出する際に、前記インク吐出部が所定距離を移動する或る区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第１区間とし、前記第１区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第２区間とし、前記第２区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第３区間としたときに、前記インク吐出部の移動に応じて前記インク吐出部が前記所定距離を移動したことを示す波形信号を出力するエンコーダの前記波形信号の周期に基づいて、前記第２区間及び前記第３区間での前記インク吐出部の移動する速度を算出するステップと、
算出された前記第２区間での前記速度と前記第３区間での前記速度との差分に基づいて、前記インク吐出部の加速度を算出するステップと、
算出された前記加速度に基づいて算出された前記或る区間での前記インク吐出部の速度に基づいて、前記波形信号の周期内における前記インク吐出部からインクを吐出するための基準となるタイミングであって、前記或る区間において前記インク吐出部が前記所定距離よりも短い間隔で移動したことを示す基準となるタイミングと、前記基準となるタイミングから（Ｖｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓ）−（Ｖｃ×ＰＧ／Ｖｉ）だけ前記インク吐出部が通り越すように遅延する遅延量（式中、Ｖｃは前記或る区間での前記インク吐出部の速度、Ｖｓは基準となる速度、ＰＧは前記インク吐出部と前記被印刷体との距離、ＰＧｓは基準となる距離、Ｖｉはインク吐出速度、Ｖｉｓは基準となるインク吐出速度）とを算出するステップと、
前記基準となるタイミングから前記遅延量を遅延したタイミングで前記インク吐出部から前記インクを断続的に吐出するステップと
を有することを特徴とする印刷方法。
【請求項４】
移動するインク吐出部からインクを断続的に吐出し、被印刷体に印刷を行う印刷装置に、
前記インク吐出部が加速中又は減速中に前記インクを吐出する際に、前記インク吐出部が所定距離を移動する或る区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第１区間とし、前記第１区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第２区間とし、前記第２区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第３区間としたときに、前記インク吐出部の移動に応じて前記インク吐出部が前記所定距離を移動したことを示す波形信号を出力するエンコーダの前記波形信号の周期に基づいて、前記第２区間及び前記第３区間での前記インク吐出部の移動する速度を算出させる機能と、
算出された前記第２区間での前記速度と前記第３区間での前記速度との差分に基づいて、前記インク吐出部の加速度を算出する機能と、
算出された前記加速度に基づいて算出された前記或る区間での前記インク吐出部の速度に基づいて、前記波形信号の周期内における前記インク吐出部からインクを吐出するための基準となるタイミングであって、前記或る区間において前記インク吐出部が前記所定距離よりも短い間隔で移動したことを示す基準となるタイミングと、前記基準となるタイミングから（Ｖｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓ）−（Ｖｃ×ＰＧ／Ｖｉ）だけ前記インク吐出部が通り越すように遅延する遅延量（式中、Ｖｃは前記或る区間での前記インク吐出部の速度、Ｖｓは基準となる速度、ＰＧは前記インク吐出部と前記被印刷体との距離、ＰＧｓは基準となる距離、Ｖｉはインク吐出速度、Ｖｉｓは基準となるインク吐出速度）とを算出する機能と、
前記基準となるタイミングから前記遅延量を遅延したタイミングで前記インク吐出部から前記インクを断続的に吐出する機能と、
を実現させることを特徴とするプログラム。
【請求項５】
コンピュータ本体と、前記コンピュータ本体に接続可能な印刷装置とを備えたコンピュータシステムであって、
前記印刷装置は、
移動するインク吐出部からインクを断続的に吐出し、被印刷体に印刷を行い、
前記インク吐出部の移動に応じて前記インク吐出部が所定距離を移動したことを示す波形信号を出力するエンコーダを備え、
前記インク吐出部が加速中又は減速中に前記インクを吐出する際に、前記インク吐出部が前記所定距離を移動する或る区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第１区間とし、前記第１区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第２区間とし、前記第２区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第３区間としたときに、前記波形信号の周期に基づいて、前記第２区間及び前記第３区間での前記インク吐出部の移動する速度を算出し、
算出された前記第２区間での前記速度と前記第３区間での前記速度との差分に基づいて、前記インク吐出部の加速度を算出し、
算出された前記加速度に基づいて算出された前記或る区間での前記インク吐出部の速度に基づいて、前記波形信号の周期内における前記インク吐出部からインクを吐出するための基準となるタイミングであって、前記或る区間において前記インク吐出部が前記所定距離よりも短い間隔で移動したことを示す基準となるタイミングと、前記基準となるタイミングから（Ｖｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓ）−（Ｖｃ×ＰＧ／Ｖｉ）だけ前記インク吐出部が通り越すように遅延する遅延量（式中、Ｖｃは前記或る区間での前記インク吐出部の速度、Ｖｓは基準となる速度、ＰＧは前記インク吐出部と前記被印刷体との距離、ＰＧｓは基準となる距離、Ｖｉはインク吐出速度、Ｖｉｓは基準となるインク吐出速度）とを算出し、
前記基準となるタイミングから前記遅延量を遅延したタイミングで前記インク吐出部から前記インクを断続的に吐出する
ことを特徴とするコンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙などの被印刷体にインクを断続的に吐出して印刷を行う印刷装置及び印刷方法に関する。また、本発明は、このような印刷装置を制御するプログラム及びコンピュータシステムに関する。
【０００２】
【背景技術】
紙、布、フィルム等の各種の被印刷体に画像を印刷する印刷装置として、インクを断続的に吐出して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。
インクジェットプリンタでは、インクを吐出するノズルは移動しながらインクを吐出する。そのため、吐出したインク滴は、慣性の法則により、ノズルの移動速度でノズルの移動方向に移動しながら、ノズルと被印刷体の間を飛ぶことになる。したがって、インク滴は、このインク滴を吐出した時のノズルの位置からノズルの移動方向にずれた位置で紙に着弾する。
そこで、従来のインクジェットプリンタでは、ノズルの移動速度を検出し、検出したノズルの移動速度に基づいて着弾位置のずれを算出し、印刷することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、正しい位置にインクを着弾させるため、インク滴を吐出するタイミングを制御することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための主たる発明は、移動するインク吐出部からインクを断続的に吐出し、被印刷体に印刷を行う印刷装置において、前記インク吐出部の移動に応じて前記インク吐出部が所定距離を移動したことを示す波形信号を出力するエンコーダを備え、前記インク吐出部が加速中又は減速中に前記インクを吐出する際に、前記インク吐出部が前記所定距離を移動する或る区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第１区間とし、前記第１区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第２区間とし、前記第２区間の直前に前記インク吐出部が前記所定距離を移動する区間を第３区間としたときに、前記波形信号の周期に基づいて、前記第２区間及び前記第３区間での前記インク吐出部の移動する速度を算出し、算出された前記第２区間での前記速度と前記第３区間での前記速度との差分に基づいて、前記インク吐出部の加速度を算出し、算出された前記加速度に基づいて算出された前記或る区間での前記インク吐出部の速度に基づいて、前記波形信号の周期内における前記インク吐出部からインクを吐出するための基準となるタイミングであって、前記或る区間において前記インク吐出部が前記所定距離よりも短い間隔で移動したことを示す基準となるタイミングと、前記基準となるタイミングから（Ｖｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓ）−（Ｖｃ×ＰＧ／Ｖｉ）だけ前記インク吐出部が通り越すように遅延する遅延量（式中、Ｖｃは前記或る区間での前記インク吐出部の速度、Ｖｓは基準となる速度、ＰＧは前記インク吐出部と前記被印刷体との距離、ＰＧｓは基準となる距離、Ｖｉはインク吐出速度、Ｖｉｓは基準となるインク吐出速度）とを算出し、前記基準となるタイミングから前記遅延量を遅延したタイミングで前記インク吐出部から前記インクを断続的に吐出することを特徴とする。
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。
【０００５】
【発明の実施の形態】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
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。
【０００６】
移動するインク吐出部からインクを断続的に吐出し、被印刷体に印刷を行う印刷装置において、前記インク吐出部の移動する速度を順次に検出し、複数の前記検出された速度に基づいて、前記インク吐出部からの前記インクの断続的な吐出のタイミングを制御することを特徴とする印刷装置。
このような印刷装置によれば、検出される速度に誤差があっても、インクの着弾位置のずれを軽減することができる。
【０００７】
また、かかる印刷装置において、前記複数の検出された速度に基づいて、平均速度を算出し、算出された前記平均速度に基づいて、前記インク吐出部からの前記インクの断続的な吐出のタイミングを制御することが望ましい。
このような印刷装置によれば、複数の検出された信号から求められた平均速度に基づいてインク吐出のタイミングを制御しているので、検出された信号に誤差があっても、インクの着弾位置のずれを軽減することができる。
【０００８】
また、かかる印刷装置において、前記算出された平均速度が、基準となる速度よりも遅いとき、前記インク吐出部が前記基準となる速度で移動しているときのインクの吐出のタイミングと比較して、遅延したタイミングで前記インクを吐出することが望ましい。また、かかる印刷装置において、前記算出された平均速度が遅いほど、前記インクを吐出するタイミングが遅延することが望ましい。また、かかる印刷装置において、前記算出された平均速度に基づいて、インク吐出の遅延量を算出し、前記インク吐出部は、インクを吐出するタイミングの基準となる信号から前記遅延量を遅延させて、インクを吐出することが望ましい。
このような印刷装置によれば、正しい位置にインクを着弾させることができる。
【０００９】
また、かかる印刷装置において、  前記複数の検出された速度に基づいて、前記インク吐出部の加速度を算出し、算出された加速度に基づいて、前記インク吐出部からの前記インクの断続的な吐出のタイミングを制御することが望ましい。
このような印刷装置によれば、インク吐出部が加減速中であっても、正しい位置にインクを着弾させることができる。
【００１０】
また、かかる印刷装置において、メモリを有し、該メモリに前記検出された速度を記憶することが望ましい。
【００１１】
また、かかる印刷装置において、前記インク吐出部の移動する速度は、エンコーダによって検出されることを特徴とする印刷装置。
このような印刷装置によれば、エンコーダの分解能が低くても、速度検出の誤差を軽減して印刷を行うことができる。
【００１２】
移動するインク吐出部からインクを断続的に吐出し、被印刷体に印刷を行う印刷装置において、前記インク吐出部の移動する速度を、エンコーダを用いて、順次に検出し、検出した速度をメモリに記憶し、複数の前記検出された速度に基づいて、平均速度を算出し、複数の前記検出された速度に基づいて、前記インク吐出部の加速度を算出し、算出された前記平均速度と前記加速度とに基づいて、前記インク吐出部からの前記インクの断続的な吐出のタイミングを制御し、前記算出された平均速度が、基準となる速度よりも遅いとき、前記インク吐出部が前記基準となる速度で移動しているときのインクの吐出のタイミングと比較して、遅延したタイミングで前記インクを吐出し、前記算出された平均速度が遅いほど、前記インクを吐出するタイミングが遅延することを特徴とする印刷装置。
このような印刷装置によれば、正しい位置にインクを着弾させることができる。
【００１３】
移動するインク吐出部からインクを断続的に吐出し、被印刷体に印刷を行う印刷方法において、前記インク吐出部の移動する速度を順次に検出するステップと、複数の前記検出された速度に基づいて、前記インク吐出部からの前記インクの断続的な吐出のタイミングを制御するステップとを有することを特徴とする印刷方法。
このような印刷方法によれば、正しい位置にインクを着弾させることができる。
【００１４】
移動するインク吐出部からインクを断続的に吐出し、被印刷体に印刷を行う印刷装置に、前記インク吐出部の移動する速度を順次に検出させる機能と、複数の前記検出された速度に基づいて、前記インク吐出部からの前記インクの断続的な吐出のタイミングを制御する機能とを実現させることを特徴とするプログラム。
このようなプログラムによれば、正しい位置にインクを着弾させるように印刷装置を制御することができる。
【００１５】
コンピュータ本体と、前記コンピュータ本体に接続可能な印刷装置とを備えたコンピュータシステムであって、前記印刷装置は、移動するインク吐出部からインクを断続的に吐出し、被印刷体に印刷を行い、前記インク吐出部の移動する速度を順次に検出し、複数の前記検出された速度に基づいて、前記インク吐出部からの前記インクの断続的な吐出のタイミングを制御することを特徴とするコンピュータシステム。
このようなコンピュータシステムによれば、高精度な印刷を行うことができる。
【００１６】
＝＝＝印刷装置（インクジェットプリンタ）の概要＝＝＝
＜インクジェットプリンタの構成について＞
図１、図２および図３を参照しつつ、印刷装置としてインクジェットプリンタを例にとって、その概要について説明する。なお、図１は、本実施形態のインクジェットプリンタの全体構成の説明図である。また、図２は、本実施形態のインクジェットプリンタのキャリッジ周辺の概略図である。また、図３は、本実施形態のインクジェットプリンタの搬送ユニット周辺の説明図である。
本実施形態のインクジェットプリンタは、紙搬送ユニット１０、インク吐出ユニット２０、クリーニングユニット３０、キャリッジユニット４０、計測器群５０、および制御ユニット６０を有する。
【００１７】
紙搬送ユニット１０は、被印刷体である例えば紙を印刷可能な位置に送り込み、印刷時に所定の方向（図１において紙面に垂直な方向（以下、紙送り方向という））に所定の移動量で紙を移動させるためのものである。紙搬送ユニット１０は、給紙挿入口１１Ａと排紙口１１Ｂと、給紙モータ１２と、給紙ローラ１３と、プラテン１４と、紙送りモータ（以下、ＰＦモータという）１５と、紙送りモータドライバ（以下、ＰＦモータドライバという）１６と、紙送りローラ１７Ａと排紙ローラ１７Ｂと、フリーローラ１８Ａとフリーローラ１８Ｂと、歯車１９Ａと歯車１９Ｂと歯車１９Ｃ、とを有する。給紙挿入口１１は、被印刷体である紙を挿入するところである。給紙モータ１２は、給紙挿入口１１に挿入された紙をプリンタ内に搬送するモータであり、ＤＣモータで構成される。給紙ローラ１３は、給紙挿入口１１に挿入された紙をプリンタ内に搬送するローラであり、給紙モータ１２によって駆動される。プラテン１４は、印刷中の紙Ｓを支持する。ＰＦモータ１５は、被印刷体である例えば紙を紙送り方向に送り出すモータであり、ＤＣモータで構成される。ＰＦモータドライバ１６は、ＰＦモータ１５の駆動を行うためのものである。紙送りローラ１７Ａは、給紙ローラ１３によってプリンタ内に搬送された紙Ｓを印刷可能な領域まで送り出すローラであり、ＰＦモータ１５によって駆動される。フリーローラ１８Ａは、紙送りローラ１７Ａと対向する位置に設けられ、紙Ｓを紙送りローラ１７Ａとの間に挟むことによって紙Ｓを紙送りローラ１７Ａに向かって押さえる。排紙ローラ１７Ｂは、印刷が終了した紙Ｓをプリンタの外部に排出するローラである。フリーローラ１８Ｂは、排紙ローラ１７Ｂと対向する位置に設けられ、紙Ｓを排紙ローラ１７Ｂとの間に挟むことによって紙Ｓを排紙ローラ１７Ｂに向かって押さえる。歯車１９Ａ、歯車１９Ｂおよび歯車１９Ｃは、ＰＦモータ１５によって排紙ローラ１７Ｂを駆動するため、ＰＦモータ１５の駆動力を排紙ローラ１７Ｂに伝達するためのものである。排紙口１１Ｂは、印刷が終了した紙をプリンタの外部に排出するところである。
【００１８】
インク吐出ユニット２０は、被印刷体である例えば紙にインクを吐出するためのものである。インク吐出ユニット２０は、ヘッド２１と、ヘッドドライバ２２とを有する。ヘッド２１は、インク吐出部であるノズルを複数有し、各ノズルから断続的にインクを吐出する。ヘッドドライバ２２は、ヘッド２１を駆動して、ヘッドから断続的にインクを吐出させるためのものである。なお、インクを吐出するタイミングに関しては、後述する。
【００１９】
クリーニングユニット３０は、ヘッド２１のノズルの目詰まりを防止するためのものである。クリーニングユニット３０は、ポンプ装置３１と、キャッピング装置３５とを有する。ポンプ装置は、ヘッド２１のノズルの目詰まりを防止するため、ノズルからインクを吸い出すものであり、ポンプモータ３２とポンプモータドライバ３３とを有する。ポンプモータ３２は、ヘッド２１のノズルからインクを吸引する。ポンプモータドライバ３３は、ポンプモータ３２を駆動する。キャッピング装置３５は、ヘッド２１のノズルの目詰まりを防止するため、印刷を行わないとき（待機時）に、ヘッド２１のノズルを封止する。
【００２０】
キャリッジユニット４０は、ヘッド２１を所定の方向（図１において紙面の左右方向（以下、走査方向という））に走査移動させるためのものである。キャリッジユニット４０は、キャリッジ４１と、キャリッジモータ（以下、ＣＲモータという）４２と、キャリッジモータドライバ（以下、ＣＲモータドライバという）４３と、プーリ４４と、タイミングベルト４５と、ガイドレール４６とを有する。キャリッジ４１は、走査方向に移動可能であって、ヘッド２１を固定している（したがって、ヘッド２１のノズルは、走査方向に沿って移動しながら、断続的にインクを吐出する）。また、キャリッジ４１は、インクを収容するインクカートリッジ４８を着脱可能に保持している。ＣＲモータ４２は、キャリッジを走査方向に移動させるモータであり、ＤＣモータで構成される。ＣＲモータドライバ４３は、ＣＲモータ４２を駆動するためのものである。プーリ４４は、ＣＲモータ４２の回転軸に取付けられている。タイミングベルト４５は、プーリ４４によって駆動される。ガイドレール４６は、キャリッジ４１を走査方向に案内する。なお、キャリッジ４１の移動等に関しての詳細は、後述する。
【００２１】
計測器群５０には、リニア式エンコーダ５１と、ロータリー式エンコーダ５２と、紙検出センサ５３と、ギャップセンサ５４とがある。リニア式エンコーダ５１は、キャリッジ４１の位置を検出するためのものである。ロータリー式エンコーダ５２は、ＰＦモータ１５の回転量を検出するためのものである。なお、エンコーダの構成等については、後述する。紙検出センサ５３は、印刷される紙の終端の位置を検出するためのものである。ギャップセンサ５４は、ノズルから紙Ｓまでの距離ＰＧを検出するためのものである。なお、ギャップセンサの構成等については、後述する。
【００２２】
制御ユニット６０は、プリンタの制御を行うためのものである。制御ユニット６０は、ＣＰＵ６１と、タイマ６２と、インターフェース部６３と、ＡＳＩＣ６４と、メモリ６５と、ＤＣコントローラ６６とを有する。ＣＰＵ６１は、プリンタ全体の制御を行うためのものであり、ＤＣコントローラ６６、ＰＦモータドライバ１６、ＣＲモータドライバ４３、ポンプモータドライバ３２およびヘッドドライバ２２に制御指令を与える。タイマ６２は、ＣＰＵ６１に対して周期的に割り込み信号を発生する。インターフェース部６３は、プリンタの外部に設けられたホストコンピュータ６７との間でデータの送受信を行う。ＡＳＩＣ６４は、ホストコンピュータ６７からインターフェース部６３を介して送られてくる印刷情報に基づいて、印刷の解像度やヘッドの駆動波形等を制御する。メモリ６５は、ＡＳＩＣ６４及びＣＰＵ６１のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段を有する。ＤＣコントローラ６６は、ＣＰＵ６１から送られてくる制御指令と計測器群５０からの出力に基づいて、ＰＦモータドライバ１６及びＣＲモータドライバ４３を制御する。
【００２３】
＜エンコーダの構成について＞
図４は、リニア式エンコーダ５１の説明図である。
リニア式エンコーダ５１は、キャリッジ４１の位置を検出するためのものであり、リニアスケール５１１と検出部５１２とを有する。
リニアスケール５１１は、所定の間隔（例えば、１／１８０インチ（１インチ＝２．５４ｃｍ））毎にスリットが設けられており、プリンタ本体側に固定されている。
【００２４】
検出部５１２は、リニアスケール５１１と対向して設けられており、キャリッジ４１側に設けられている。検出部５１２は、発光ダイオード５１２Ａと、コリメータレンズ５１２Ｂと、検出処理部５１２Ｃとを有しており、検出処理部５１２Ｃは、複数（例えば、４個）のフォトダイオード５１２Ｄと、信号処理回路５１２Ｅと、２個のコンパレータ５１２Ｆａ、５１２Ｆｂとを備えている。
【００２５】
発光ダイオード５１２Ａは、両端の抵抗を介して電圧Ｖｃｃが印加されると光を発し、この光はコリメータレンズに入射される。コリメータレンズ５１２Ｂは、発光ダイオード５１２Ａから発せられた光を平行光とし、リニアスケール５１１に平行光を照射する。リニアスケールに設けられたスリットを通過した平行光は、固定スリット（不図示）を通過して、各フォトダイオード５１２Ｄに入射する。フォトダイオード５１２Ｄは、入射した光を電気信号に変換する。各フォトダイオードから出力される電気信号は、コンパレータ５１２Ｆａ、５１２Ｆｂにおいて比較され、比較結果がパルスとして出力される。そして、コンパレータ５１２Ｆａ、５１２Ｆｂから出力されるパルスＥＮＣ−Ａ及びパルスＥＮＣ−Ｂが、リニア式エンコーダ５１の出力となる。
【００２６】
図５は、リニア式エンコーダ５１の２種類の出力信号の波形を示すタイミングチャートである。図５Ａは、ＣＲモータ４２が正転しているときにおける出力信号の波形のタイミングチャートである。図５Ｂは、ＣＲモータ４２が反転しているときにおける出力信号の波形のタイミングチャートである。
【００２７】
図５Ａ及び図５Ｂに示す通り、ＣＲモータ４２の正転時および反転時のいずれの場合であっても、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとは、位相が９０度ずれている。ＣＲモータ４２が正転しているとき、すなわち、キャリッジ４１が主走査方向に移動しているときは、図５Ａに示す通り、パルスＥＮＣ−Ａは、パルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が進んでいる。一方、ＣＲモータ４２が反転しているときは、図５Ｂに示す通り、パルスＥＮＣ−Ａは、パルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が遅れている。各パルスの１周期Ｔは、キャリッジ４１がリニアスケール５１１のスリットの間隔（例えば、１／１８０インチ（１インチ＝２．５４ｃｍ））を移動する時間に等しい。
【００２８】
キャリッジ４１の位置の検出は、以下のように行う。まず、パルスＥＮＣ−Ａ又はＥＮＣ−Ｂについて、立ち上がりエッジ又は立ち下りエッジを検出し、検出されたエッジの個数をカウントする。このカウント数に基づいて、キャリッジ４１の位置を演算する。カウント数は、ＣＲモータ４２が正転しているときに一つのエッジが検出されると『＋１』を加算し、ＣＲモータ４２が反転しているときに一つのエッジが検出されると『−１』を加算する。パルスＥＮＣの周期はリニアスケール５１１のスリット間隔に等しいので、カウント数にスリット間隔を乗算すれば、カウント数が『０』のときのキャリッジ４１の位置からの移動量を求めることができる。つまり、この場合におけるリニア式エンコーダ５１の解像度は、リニアスケール５１１のスリット間隔となる。また、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂの両方を用いて、キャリッジ４１の位置を検出しても良い。パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂの各々の周期はリニアスケール５１１のスリット間隔に等しく、かつ、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとは位相が９０度ずれているので、各パルスの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出し、検出されたエッジの個数をカウントすれば、カウント数『１』は、リニアスケール５１１のスリット間隔の１／４に対応する。よって、カウント数にスリット間隔の１／４を乗算すれば、カウント数が『０』のときのキャリッジ４１の位置から移動量を求めることができる。つまり、この場合におけるリニア式エンコーダ５１の解像度は、リニアスケール５１１のスリット間隔の１／４となる。ただし、後述する本実施形態におけるキャリッジ４１の位置は、説明を簡単にするため、一つのパルスのみを用いて、検出している。
【００２９】
キャリッジ４１の速度Ｖｃの検出は、以下のように行う。まず、パルスＥＮＣ−Ａ又はＥＮＣ−Ｂについて、立ち上がりエッジ又は立ち下りエッジを検出する。一方、パルスのエッジ間の時間間隔をタイマカウンタによってカウントする。このカウント値から周期Ｔ（Ｔ＝Ｔ１、Ｔ２、・・・）が求められる。そして、リニアスケール５１１のスリット間隔をλとすると、キャリッジの速度は、λ／Ｔとして順次求めることができる。また、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂの両方を用いて、キャリッジ４１の速度を検出しても良い。各パルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを検出することにより、リニアスケール５１１のスリット間隔の１／４に対応するエッジ間の時間間隔をタイマカウンタによってカウントする。このカウント値から周期Ｔ（Ｔ＝Ｔ１、Ｔ２、・・・）が求められる。そして、リニアスケール５１１のスリット間隔をλとすると、キャリッジの速度Ｖｃは、Ｖｃ＝λ／（４Ｔ）として順次求めることができる。ただし、後述する本実施形態におけるキャリッジ４１の速度は、説明を簡単にするため、一つのパルスのみを用いて、検出していることとする。
【００３０】
なお、ロータリー式エンコーダ５２では、リニア式エンコーダ５１のリニアスケール５１１がＰＦモータ１５の回転に応じて回転する回転円板となる点が異なるだけで、他の構成はリニア式エンコーダ５１とほぼ同様である。
【００３１】
＝＝＝ＰＧの検出＝＝＝
本実施形態では、後述する基準位置を算出するため、また、インクの吐出のタイミングを算出するため（後述）、ノズルから紙までの距離ＰＧを検出している。図６は、ノズルから紙までの距離ＰＧを検出するギャップセンサの説明図である。
【００３２】
同図において、ギャップセンサ５４は、発光部５４１と、２つの受光部（第１受光部５４２及び第２受光部５４３）とを有する。発光部５４１は、発光ダイオードを有し、被印刷体である紙Ｓに光を照射する。第１受光部５４２は、受光した光量に応じた電気信号を出力する受光素子を有する。第２受光部５４３は、第１受光部５４２と同様の受光素子を有している。第２受光部５４３は、第１受光部５４２と比較して、発光部５４１から遠い位置に設けられている。
【００３３】
発光部５４１から発せられた光は、紙Ｓに入射する。紙Ｓに入射された光は、紙によって反射される。紙Ｓによって反射された光は、受光素子に入射する。受光素子に入射した光は、受光素子によって、入射した光量に応じた電気信号に変換される。
【００３４】
ノズルから紙までの距離ＰＧが小さい場合、紙Ｓ１によって反射した光は、主に第１受光部５４２に入射し、第２受光部５４３には拡散光しか入射しない。したがって、第１受光部５４２の出力信号は、第２受光部５４３の出力信号よりも大きくなる。
【００３５】
一方、ノズルから紙までの距離ＰＧが大きい場合、紙Ｓ２によって反射した光は、主に第２受光部５４３に入射し、第１受光部５４２には拡散光しか入射しない。したがって、第２受光部５４３の出力信号は、第１受光部５４２の出力信号よりも大きくなる。
【００３６】
したがって、受光部の出力信号の比と距離ＰＧとの関係を予め求めていれば、受光部の出力信号の比に基づいて、ノズルから紙までの距離ＰＧを検出することが可能である。この場合、受光部の出力信号の比と距離ＰＧとの関係に関する情報をテーブルとしてメモリ６５に記憶しておくのが良い。
なお、ノズルから紙までの距離ＰＧが小さくなる場合としては、紙Ｓ１が厚手の紙であることが考えられる。また、ノズルから紙までの距離ＰＧが大きい場合としては、紙Ｓ２が薄手の紙であることが考えられる。
ところで、後述する『基準距離ＰＧｓ』は、センサによって検出されたものでなく、予め定められたもので良い。この場合、基準距離ＰＧｓは、センサによって検出される距離ＰＧよりも大きい値に設定されている。
【００３７】
本実施形態では、上記のようにギャップセンサ５４を用いて距離ＰＧを検出しているが、距離ＰＧの検出は１箇所に限られるものではなく、例えば以下のように複数の個所で距離ＰＧを検出しても良い。
【００３８】
＜走査方向に沿って複数のＰＧを検出＞
図７は、ギャップセンサ５４が走査方向に沿って複数の個所で距離ＰＧを計測していることを示す説明図である。図７は、紙送り方向から見た図であり、紙面の左右方向が走査方向となる。同図において、同じ構成要素のものは同じ符号を付しているので、説明を省略する。
【００３９】
同図において、ギャップセンサ５４が、キャリッジ４１に設けられている。したがって、ギャップセンサ５４は、キャリッジが移動するのに伴って、走査方向に移動可能である。そのため、ギャップセンサ５４は、操作方向に沿って、複数の個所で距離ＰＧを検出することができる。
ギャップセンサ５４が走査方向に沿ったエリア毎の距離ＰＧが検出できるので、インク吐出のタイミング（後述）も走査方向に沿ったエリア毎に制御することができるようになる。
そのため、紙Ｓが印刷時に曲がっていても、走査方向に沿ったエリア毎にインクの吐出のタイミングを制御できるので、ノズルが走査方向に沿って断続的にインクを吐出しても、高精度な印刷を行うことができる。
なお、紙Ｓが走査方向に曲がる原因としては、印刷時のインクの塗布による影響等が考えられる。
【００４０】
＜紙送り方向に沿って複数のＰＧを検出＞
図８は、ギャップセンサ５４が紙送り方向に沿って複数の個所で距離ＰＧを計測していることを示す説明図である。図８は、走査方向から見た図であり、紙面の左右方向が紙送り方向となる。同図において、同じ構成要素のものは同じ符号を付しているので、説明を省略する。
【００４１】
同図において、複数のギャップセンサが、紙送り方向に並んで、キャリッジに設けられている。したがって、各ギャップセンサの出力に基づいて、紙送り方向に沿って複数の個所で距離ＰＧを検出することができる。
【００４２】
ギャップセンサ５４が紙送り方向に沿って複数の個所で距離ＰＧを計測することができると、複数のノズルが紙送り方向に並んでいるので、ノズル毎にインクの吐出のタイミング（後述）を制御することができるようになる。
【００４３】
そのため、紙Ｓが印刷時に曲がっていたとしても、ノズル毎にインクの吐出のタイミングを制御できるので、高精度な印刷を行うことができる。
【００４４】
なお、紙Ｓが紙送り方向に曲がる原因としては、紙送りローラ１７Ａと排紙ローラ１７Ｂの回転ずれによる影響等が考えられる。また、ヘッドが大型化し、ノズルが紙送り方向に長く並ぶようになると、各ノズルから紙Ｓまでの距離ＰＧの偏差が大きくなる。このような場合に、ノズル毎にインクの吐出のタイミングを制御できれば、高精度な印刷に有効である。
【００４５】
＝＝＝インクの吐出速度の検出＝＝＝
本実施形態では、インクの吐出のタイミングを算出するため（後述）インクの吐出の速度Ｖｉを検出している。
インクの吐出の速度は、一般に、インクの重量が大きくなるほど、大きくなる。したがって、プリンタが、インクの吐出量を変化させる場合、各インクの吐出量に基づいて、インクの吐出の速度Ｖｉが変化する。例えば、プリンタが大ドット及び小ドットを紙に形成する場合、大ドットを形成するときのインクの吐出の速度の方が、小ドットを形成するときのインクの吐出の速度よりも、大きい。
そこで、本実施形態では、各ドットに対応するインクの吐出の速度に関する情報をテーブルとしてメモリ６５に記憶し、このテーブルに基づいて、インクの吐出の速度を検出している。すなわち、プリンタが印刷情報に基づいて印刷動作を行うとき、この印刷情報に基づいて印刷時に形成するインクの吐出量を求め、求められた吐出量に基づいてメモリ６５に記憶されたテーブルを参照し、テーブルに基づいてインクの吐出の速度を検出する。
なお、このインクの吐出の速度に関する情報のテーブルは、さらにインクの色毎に設けられても良い。
【００４６】
ところで、後述する『基準吐出速度Ｖｉｓ』は、検出されたものでなく、予め定められたもので良い。この場合、基準吐出速度Ｖｉｓは、検出されるインク吐出速度Ｖｉ以下の値（例えば小ドットの吐出速度以下の値）になるように設定されている。
【００４７】
＝＝＝キャリッジの速度履歴＝＝＝
図９は、本実施形態のキャリッジの移動速度の時間変化を示すグラフである。同図において、縦軸はキャリッジの移動速度Ｖｃであり、横軸は時間ｔである。
【００４８】
図に示す通り、キャリッジ４１は、停止した状態（ｔ＝０）から、所定の速度Ｖａまで加速され（０＜ｔ＜ｔ１）、一定の速度（以下、走査速度という）で走査し（ｔ１＜ｔ＜ｔ２）、減速して停止する（ｔ２＜ｔ＜ｔ３）。そして、次は逆方向に、同様な加速移動、走査移動、減速移動を行う。これを繰り返すことにより、キャリッジ４１は、走査方向に往復して移動する。
【００４９】
印刷は、キャリッジ４１が走査速度で移動する領域（以下、定速領域という）のみを使って行っても良い。しかし、定速領域のみを使って印刷をすることにすると、印刷領域の幅だけ定速領域を確保する必要があるので、プリンタが大型化してしまう。そこで、本実施形態では、キャリッジ４１が加速移動する領域と減速移動する領域（以下、加減速領域という）においても、印刷を行うこととしている。
【００５０】
一方、加減速中は走査速度よりも低速でキャリッジが移動しているので、加減速領域において走査領域と同様のタイミングでインクを吐出すると、インク滴は、紙の着弾目標位置よりも手前に着弾する。つまり、加減速領域において印刷を行うときは、走査領域におけるインクの吐出のタイミングよりも遅延させてインクを吐出する必要がある。この遅延させるタイミングに関しては、後述する。
本実施形態では、加減速領域においても印刷を行うことができるので、プリンタの小型化を図ることができる。
【００５１】
ところで、後述する『基準速度Ｖｓ』は、検出されたものでなく、予め定められたもので良い。この場合、基準速度Ｖｓは、キャリッジの移動速度Ｖｃよりも大きい値に設定されている。
【００５２】
＝＝＝インクの吐出のタイミング＝＝＝
＜インク滴の軌跡について＞
図１０は、ノズルからインクを吐出したときのインク滴の軌跡についての説明図である。図１０Ａは、ノズルが停止している状態（キャリッジ４１が停止している状態）におけるインク滴の軌跡についての説明図である。図１０Ｂおよび図１０Ｃは、ノズルが移動している状態（キャリッジ４１が移動している状態）におけるインク滴の軌跡についての説明図である。なお、実際にはノズルから断続的にインクが吐出されることになるが、図１０でのインク滴の数は、説明を簡単にするため、制限している。
【００５３】
図１０Ａでは、ノズルが停止している状態なので、インク滴は、このインク滴を吐出した時のノズルの位置の真下で紙に着弾する。ノズルから吐出されたインク滴の鉛直方向（紙に向かう方向）の速度（インク吐出速度）をＶｉとし、ノズルから紙までの距離（ギャップ）をＰＧとすると、インク滴は、吐出されてから、時間ＰＧ／Ｖｉの後に、紙に着弾する。なお、インク滴が吐出されてから紙に着弾するまでの時間を『飛翔時間』と呼ぶことにする。また、インク吐出速度が基準となる速度（以下、基準インク吐出速度という）Ｖｉｓであり、ノズルから紙までの距離が基準となる距離（以下、基準距離という）ＰＧｓであるときのインクの飛翔時間を『基準飛翔時間』と呼ぶことにする。
【００５４】
図１０Ｂでは、キャリッジは、基準となる速度（以下、基準速度という）Ｖｓで走査方向（紙面の左右方向）に移動している。キャリッジ４１の速度がＶｓであると、ノズルも走査方向にＶｓの速度で移動している。一方、インク滴の鉛直方向の速度を基準インク吐出速度Ｖｉｓとし、ノズルから紙までの距離を基準距離ＰＧｓとすると、インク滴は、吐出されてから、基準飛翔時間経過後に、紙に着弾する。そうすると、インク滴は、慣性の法則により、このインク滴を吐出した時のノズルの位置から距離Ｖｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓだけ走査方向にずれた位置で紙に着弾する。したがって、紙の所定の位置（以下、着弾目標位置という）にインク滴を着弾させるためには、ノズルが着弾目標位置から距離Ｖｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓだけ手前に位置するタイミングで、ノズルからインク滴を吐出する必要がある。
【００５５】
本実施形態では、キャリッジ４１が基準速度Ｖｓで移動しているときに、着弾目標位置にインク滴を着弾させるために、ノズルがインク滴を吐出する位置を『基準位置』と呼ぶことにする。つまり、キャリッジ４１が基準速度Ｖｓで移動し、ノズルから紙までの距離が基準距離ＰＧｓであり、基準インク吐出速度Ｖｉｓでインク滴を吐出するときに、キャリッジ４１が基準位置にくるタイミングでノズルからインク滴を吐出すれば、目標着弾位置にインク滴を着弾させ、紙の所定の位置にドットを形成することができる。本実施形態では、基準位置は、着弾目標位置からＶｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓだけ手前の位置として算出される。
【００５６】
図１０Ｃでは、キャリッジ４１が基準速度Ｖｓよりも低速のＶｃで移動し、ノズルから紙までの距離ＰＧが基準距離ＰＧｓよりも小さく、基準インク吐出速度Ｖｉｓよりも速いインク吐出速度Ｖｉでインク滴を吐出している。この場合、インク滴が着弾する位置は、インク滴を吐出した時のノズルの位置からＶｃ×ＰＧ／Ｖｉだけ走査方向にずれた位置である。仮に、基準位置でインクを吐出すると、インク滴は、着弾目標位置よりも（Ｖｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓ）−（Ｖｃ×ＰＧ／Ｖｉ）だけ手前に着弾する。したがって、着弾目標位置にインク滴を着弾させる（紙の所定の位置にドットを形成させる）ためには、ノズルが（Ｖｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓ）−（Ｖｃ×ＰＧ／Ｖｉ）だけ基準位置を通り越えたタイミングで、ノズルからインク滴を吐出する必要がある。言いかえると、キャリッジ４１が基準速度Ｖｓよりも低速で移動し、ノズルから紙までの距離ＰＧが基準距離ＰＧｓよりも小さく、基準インク吐出速度Ｖｉｓよりも速いインク吐出速度Ｖｉでインク滴を吐出する場合、着弾目標位置にインク滴を着弾させるには、インク滴を吐出するタイミングを、キャリッジ４１が基準位置に到達してから所定の時間だけ遅延させる必要がある。
【００５７】
すなわち、本実施形態では、遅延させるタイミングを求めるときに、キャリッジの移動速度Ｖｃ、ノズルから紙までの距離ＰＧ及びインク吐出速度Ｖｉを考慮していることになる。
なお、予め設定する基準速度Ｖｓが走査速度Ｖａよりも速ければ、後述するインクの吐出のタイミングは、加減速領域だけでなく、走査領域についても適用することができる。
【００５８】
＜遅延させるタイミングについて＞
上記の通り、着弾目標位置にインク滴を着弾させるには、ノズルが基準位置を（Ｖｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓ）−（Ｖｃ×ＰＧ／Ｖｉ）だけ通り越すような遅延したタイミングで、ノズルからインク滴を吐出する必要がある。そこで、本実施形態では、下記の通り、リニア式エンコーダ５１のパルスＥＮＣの周期をｎ分割し、遅延量に相当するｍ段目を算出し、インク滴の吐出のタイミングを制御している。
【００５９】
図１１Ａは、リニア式エンコーダ５１の出力信号の波形を示している。リニア式エンコーダ５１から１周期分のパスルＥＮＣが出力されることは、キャリッジ４１がリニアスケール５１１のスリットの間隔を移動することを意味する。例えば、リニアスケール５１１のスリット間隔が１／１８０インチであるときに、リニア式エンコーダ５１から１周期分のパルス信号が出力されると、キャリッジ４１が１／１８０インチ移動したことになる。つまり、この場合のリニア式エンコーダ５１によるキャリッジ４１の位置検出の解像度は、１／１８０インチである。
【００６０】
図１１Ｂは、キャリッジ４１が基準速度Ｖｓで移動し、ノズルから紙までの距離が基準距離ＰＧｓであり、基準インク吐出速度Ｖｉｓでインク滴を吐出するときのヘッド駆動信号である。ヘッド２１のノズルは、このヘッド駆動信号が入力されるタイミングに応じて、インクを吐出する。この場合のキャリッジ４１は基準速度Ｖｓで移動しているので、ヘッド駆動信号は、キャリッジ４１が基準位置に到達したときに発せられる。なお、キャリッジ４１の位置の検出はリニア式エンコーダ５１の解像度の範囲内で行われているので、ヘッド駆動信号は、リニア式エンコーダ５１のパルス信号の立ち上がりエッジと同じタイミングで発せられる。
【００６１】
図１１Ｃは、キャリッジ４１が速度Ｖｃ（＜Ｖｓ）で移動し、ノズルから紙までの距離がＰＧ（＜ＰＧｓ）であり、インク吐出速度がＶｉ（＞Ｖｉｓ）であるときのヘッド駆動信号である。ヘッド２１のノズルは、このヘッド駆動信号が入力されるタイミングに応じて、インクを吐出する。この場合のヘッド駆動信号は、キャリッジ４１が基準位置に到達した後、遅延して発せられる。つまり、図１１Ｃのヘッド駆動信号は、図１１Ｂのヘッド駆動信号のタイミングと比較すると、遅延したタイミングで発せられている。なお、キャリッジ４１の速度Ｖｃの算出については、後述する。
【００６２】
本実施形態では、リニア式エンコーダ５１のパルスＥＮＣの周期をｎ分割し、遅延量に相当するｍ段目を算出し、ｍ段目に相当するタイミングでヘッド駆動信号を発するように制御している。
すなわち、まず、１周期分の移動距離λをｎ分割している。１周期をｎ分割した場合、リニアスケール５１１のスリット間隔がλであると、１段がλ／ｎに相当する。例えば、１周期を１２８分割した場合、リニアスケール５１１のスリット間隔が１／１８０インチであると、１段が約１．１μｍに相当する。ここで、ｎは、制御ユニット６０の計算の都合のため、２の累乗であることが望ましい。
【００６３】
次に、ヘッド駆動信号を遅延させるに必要な量が、何段目に相当するかを算出する。遅延量に相当するタイミングをｍ段目とすると、ｍ＝（補正距離）／（λ／ｎ）となる。なお、補正距離は、上記の通り、（Ｖｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓ）−（Ｖｃ×ＰＧ／Ｖｉ）である。つまり、ｍは、以下の式で算出される。
【００６４】
【数１】
0004265141.tif 000002
ただし、ｍは整数にする必要があるので、上式でｍが整数とならないときは、例えば切り下げ、四捨五入、又は切り上げ等を行い、ｍを整数にする。
【００６５】
そして、ヘッド駆動信号は、リニア式エンコーダ５１のパルス信号の立ち上がりエッジからｍ段目に相当する時間になったら発せられる。すなわち、ヘッド駆動信号は、リニア式エンコーダ５１のパルス信号の立ち上がりエッジからｍ段目に相当する遅延したタイミングで発せられる。これにより、ノズルが基準位置を（Ｖｓ×ＰＧｓ／Ｖｉｓ）−（Ｖｃ×ＰＧ／Ｖｉ）だけ通り越すような遅延したタイミングで、ノズルからインク滴を吐出することができる。
【００６６】
上記の数１式からも分かる通り、キャリッジ４１の速度Ｖｃが小さいほど、大きく遅延させたタイミングでインクを吐出する。一方、速度Ｖｃが大きいほど、小さく遅延させたタイミングでインクを吐出する。また、ノズルから紙までの距離ＰＧが小さいほど、大きく遅延させたタイミングでインクを吐出する。一方、距離ＰＧが大きいほど、小さく遅延させたタイミングでインクを吐出する。また、インク滴の鉛直方向の吐出速度Ｖｉが遅いほど、小さく遅延させたタイミングでインクを吐出する。一方、吐出速度Ｖｉが速いほど、大きく遅延させたタイミングでインクを吐出する。
【００６７】
本実施形態によれば、ノズルからのインクの吐出のタイミングが、キャリッジの移動速度Ｖｃ、ノズルから紙までの距離ＰＧ及びインク吐出速度Ｖｉに基づいて、基準位置から遅延したタイミングになるように制御されている。これにより、本実施形態のプリンタは、精密な印刷ができる。
【００６８】
なお、上述した実施形態では、説明を簡単にするため、インク滴の数を制限しているが、ノズルからインクが断続的に吐出される場合であっても、各インク滴の吐出のタイミングは、同様に制御されている。
【００６９】
＝＝＝平均速度の算出＝＝＝
＜平均速度について＞
リニア式エンコーダの直前の周期Ｔを用いてキャリッジ４１の速度ＶｃをＶｃ＝λ／Ｔとして算出すると、リニア式エンコーダの出力に誤差が入っている場合や、コギング等の速度のばらつきがある場合等に、正確な位置にインクを着弾できないことがある。
そこで、本実施形態では、リニア式エンコーダを用いて、キャリッジの移動する速度（すなわちノズルの移動する速度）を順次検出して、複数の検出された速度から平均速度を算出し、この平均速度に基づいて、インク吐出のタイミングの遅延量ｍを算出している。
【００７０】
図１２は、キャリッジが移動しているときのリニア式エンコーダ５１の出力信号の波形を示している。なお、同図において、キャリッジは、Ａの位置にあるものとする。したがって、区間Ａ〜Ｄの信号は既に出力された信号であり、区間Ａ〜Ｘの信号は、将来予想される出力信号である。
【００７１】
同図では、計測誤差又はコギング等のため、リニア式エンコーダ５１のパルス信号の周期にばらつきがある。そのため、仮に、スリット間隔λを直前の周期Ｔ１で割ってＶｃを算出し、そのＶｃに基づいて区間Ａ〜Ｘでのインク吐出の遅延量ｍを算出したとすると、大きな誤差が含まれることがある。
そこで、より正確な遅延量ｍを算出するため、本実施形態では、以下のようにして区間Ａ〜Ｘでの速度Ｖｃを算出し、遅延量ｍを算出している。
【００７２】
まず、区間Ｄ〜Ｃの周期Ｔ３に基づいて、この区間でのキャリッジの速度Ｖ３を検出する。同様に、区間Ｃ〜Ｂでのキャリッジの速度Ｖ２、及び区間Ｂ〜Ａでのキャリッジの速度Ｖ１を検出する。そして、複数の検出された速度に基づいて、キャリッジの平均速度Ｖ＝（Ｖ３＋Ｖ２＋Ｖ１）／３を算出する。この場合、順次に検出されるキャリッジの速度は、メモリに記憶されているのが良い。算出した平均速度は、区間Ａ〜Ｘでのキャリッジの速度Ｖｃとしてみなされ、遅延量ｍの算出に用いられる。
なお、インクの吐出のタイミングは、Ａの立ち上がりエッジを基準として、この基準から遅延量ｍだけ遅延させたところである。
【００７３】
以上の説明では、区間Ｄ〜Ａの平均速度に基づいて、基準Ａからの遅延量ｍを算出していた。しかし、遅延量ｍの算出に時間を要することがある。そこで、Ｂより以前の区間で速度を検出し、区間Ｂ〜Ａにおいて平均速度と遅延量ｍとを算出し、基準Ａから遅延量ｍだけ遅延させたタイミングでインクを吐出しても良い。
【００７４】
以上のように、本実施形態では、キャリッジの平均速度に基づいてインク吐出のタイミングを制御しているので、検出される速度や周期に誤差があっても、インクの着弾位置のずれを軽減することができる。
【００７５】
＝＝＝キャリッジの速度変化分の補完＝＝＝
＜遅延量ｍの算出について＞
キャリッジが一定の速度で移動中であれば、キャリッジの移動する速度Ｖｃは、リニア式エンコーダ５１のパルス周期Ｔとリニアスケールのスリット間隔λとから、Ｖｃ＝λ／Ｔとして算出することができる。
しかし、キャリッジが加速又は減速して移動している場合、キャリッジの移動する速度ＶｃをＶｃ＝λ／Ｔとしてインク吐出の遅延量ｍを算出しても、インクを吐出するときのキャリッジの速度はλ／Ｔと異なっているので（すなわち、周期Ｔが過去のものであるので）、目標位置にインクを着弾できない。
そこで、本実施形態では、インクを吐出するときのキャリッジの速度Ｖｃを求めるため、複数の検出した速度に基づいてキャリッジの加速度（すなわちノズルの加速度）を算出し、算出された加速度に基づいて速度Ｖｃを算出している。
【００７６】
図１３は、キャリッジが加速しているときのリニア式エンコーダ５１の出力信号の波形を示している。なお、キャリッジは、Ａの位置にあるものとする。したがって、区間Ａ〜Ｄの信号は既に出力された信号であり、区間Ａ〜Ｘの信号は、将来予想される出力信号である。
同図では、キャリッジが加速しているため、速度が徐々に速くなっていくので、周期Ｔは、徐々に短くなっている。したがって、将来予想される出力信号の周期Ｔ０は、直前のＴ１よりも短くなることが予想される。そのため、仮に、スリット間隔λを周期Ｔ１（または、それ以前の周期Ｔ２等）で割ってＶｃを算出し、そのＶｃに基づいて区間Ａ〜Ｘでのインク吐出の遅延量ｍを算出したとすると、遅延量が大きくなってしまう。
【００７７】
そこで、より正確な遅延量を算出するため、本実施形態では、以下のようにして区間Ａ〜Ｘでの速度Ｖｃを算出し、遅延量ｍを算出している。
まず、区間Ｃ〜Ｂの周期Ｔ２に基づいて、この区間でのキャリッジの速度Ｖ２を検出する。同様に、区間Ｂ〜Ａの周期Ｔ１に基づいて、この区間でのキャリッジの速度Ｖ１を検出する。なお、検出された速度は、メモリに記憶されている。そして、検出された速度Ｖ１とＶ２の差分に基づいて、キャリッジの加速度を検出する。キャリッジの加速度が分かれば、区間Ａ〜Ｘでの将来予想されるキャリッジの速度Ｖ０及び将来予想される周期Ｔ０を算出することができる。キャリッジの速度Ｖ０が算出できれば、その速度Ｖ０をＶｃとして利用し、遅延量ｍを算出することができる。
なお、インクの吐出のタイミングは、Ａの立ち上がりエッジを基準として、この基準から遅延量ｍだけ遅延させたところである。
【００７８】
以上の説明では、区間Ｃ〜Ｂ及び区間Ｂ〜Ａでの速度Ｖ２、Ｖ１に基づいて、加速度を算出し、基準Ａからの遅延量ｍを算出していた。しかし、遅延量ｍの算出に時間を要することがある。そこで、区間Ｄ〜Ｃ及び区間Ｃ〜Ｂでの速度Ｖ３、Ｖ２を検出し、区間Ｂ〜Ａにおいて加速度とＶ０と遅延量ｍとを算出し、基準Ａから遅延量ｍだけ遅延させたタイミングでインクを吐出しても良い。
また、Ｖ３及びＶ２の差分とＶ２及びＶ１の差分とに基づいて、平均加速度を算出し、算出された平均加速度に基づいて、区間Ａ〜Ｘでの将来予想されるキャリッジの速度Ｖ０（＝Ｖｃ）と遅延量ｍを算出しても良い。
また、キャリッジが遅延量分だけ移動する間もキャリッジの速度が変化しているので、この遅延量をも考慮して、キャリッジの加速度に基づいて、速度Ｖｃを算出しても良い。
【００７９】
なお、本実施形態では、キャリッジの加速度が正であるので、周期Ｔが徐々に短くなり、インク吐出のタイミングの周期も短くなる。一方、キャリッジの加速度が負であるとき（キャリッジが減速しているとき）は、周期Ｔが徐々に長くなり、インク吐出のタイミングの周期は長くなる。
【００８０】
＜基準信号の発生について１＞
リニア式エンコーダ５１の位置検出の解像度よりも短い間隔でインク滴の吐出を行う場合がある。例えば、リニア式エンコーダ５１の解像度が１／１８０インチであるときに、１／７２０インチの間隔でインクの吐出を行う場合である。
このような場合、通常は、リニア式エンコーダの直前のパルス周期Ｔを例えば４分割した間隔で基準信号を発生させ、この基準信号をトリガーとしてインクの吐出を行っていた。
しかし、直前のパルス周期Ｔに大きな検出誤差が含まれていると、インクが等間隔に着弾されない。
そこで、インクが着弾する間隔を等間隔にするため、複数の検出されたキャリッジの速度に基づいて、区間Ａ〜Ｘの将来予想される周期Ｔ０を算出し、算出された周期Ｔ０を等間隔に分割されるように、インクを吐出するタイミングの基準となる信号を発生させる。
このように、複数の検出された信号の平均に基づいてインク吐出のタイミングの基準となる信号を発生しているので、検出される速度や周期に誤差があっても、インクの着弾位置のずれを軽減することができる。
【００８１】
＜基準信号の発生について２＞
さらに、キャリッジが加速又は減速している場合、パルス周期Ｔを分割した間隔が均等であると、インクが等間隔に着弾されない。
そこで、本実施形態では、インクが着弾する間隔を等間隔にするため、エンコーダの複数の検出結果に基づいて、キャリッジの加速度を算出し、インクを吐出するタイミングの基準となる信号を発生させている。
【００８２】
図１４Ａは、図１３の区間Ａ〜Ｘでの将来予想される出力信号の波形を示している。なお、この出力信号の周期Ｔ０は、上述した通り、エンコーダの複数の検出結果に基づいて、算出されたものである。
【００８３】
図１４Ｂは、パルス周期Ｔ０を分割しない場合の基準信号の波形を示している。同図の基準信号は、リニア式エンコーダ５１の立ち上がりエッジに基づいて、発生される。つまり、パルス周期Ｔ０を分割しないときは、リニア式エンコーダ５１の立ち上がりエッジに基づいて、基準信号を発生させることができる。したがって、このような場合は、基準信号を発生させるときに、キャリッジの加速度を必要としない。ただし、この基準信号を基準に、キャリッジの加速度に応じた遅延量ｍのタイミングで、インクが吐出される。
【００８４】
図１４Ｃは、パルス周期Ｔ０を４分割したときの基準信号の波形を示している。同図では、キャリッジが加速しているため、速度が徐々に速くなっていくので、基準信号Ｐａ〜Ｐｄの間隔は、徐々に短くなっている。
【００８５】
ここで、基準信号Ｐａは、リニア式エンコーダ５１の立ち上がりエッジに基づいて、発生される。そして、基準信号Ｐｂは、基準信号Ｐａから時間Ｔ０ａを経た後に発生される。この時間Ｔ０ａの算出は、キャリッジの加速度に基づいて、Ｐａ〜Ｐｂ間での将来予想されるキャリッジの速度を算出して、求められる。但し、キャリッジの加速度の検出は、上述したものと同様である。さらに、時間Ｔ０ｂ、Ｔ０ｃは、時間Ｔ０ａの算出と同様に、キャリッジの加速度に基づいて求められる。基準信号Ｐｄと次の基準信号との間の時間は、特に計算する必要はない。基準信号Ｐｄの次の基準信号は、リニア式エンコーダ５１の立ち上がりエッジに基づいて発生させれば良いからである。
【００８６】
なお、インクの吐出のタイミングは、各基準信号から遅延量ｍだけ遅延させたところである。ただし、遅延量ｍの算出は、上述したものと同様である。
本実施形態では、キャリッジの加速度が正であるので、基準信号の間隔が短くなり、インク吐出のタイミングの周期も短くなる。一方、キャリッジの加速度が負であるとき（キャリッジが減速しているとき）は、基準信号の間隔が長くなり、インク吐出のタイミングの周期は長くなる。
以上のように、キャリッジの加速度（つまりノズルの加速度）に基づいて、インク吐出の遅延量及び基準信号を算出すれば、目標位置にインクを着弾させることができるので、高精度な印刷を行うことができる。
【００８７】
＝＝＝コンピュータシステム等の構成＝＝＝
次に、本発明に係る実施形態の一例であるコンピュータシステム、コンピュータプログラム、及び、コンピュータプログラムを記録した記録媒体の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００８８】
図１５は、コンピュータシステムの外観構成を示した説明図である。コンピュータシステム１０００は、コンピュータ本体１１０２と、表示装置１１０４と、プリンタ１１０６と、入力装置１１０８と、読取装置１１１０とを備えている。コンピュータ本体１１０２は、本実施形態ではミニタワー型の筐体に収納されているが、これに限られるものではない。表示装置１１０４は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube：陰極線管）やプラズマディスプレイや液晶表示装置等が用いられるのが一般的であるが、これに限られるものではない。プリンタ１１０６は、上記に説明されたプリンタが用いられている。入力装置１１０８は、本実施形態ではキーボード１１０８Ａとマウス１１０８Ｂが用いられているが、これに限られるものではない。読取装置１１１０は、本実施形態ではフレキシブルディスクドライブ装置１１１０ＡとＣＤ−ＲＯＭドライブ装置１１１０Ｂが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばＭＯ（Magneto Optical）ディスクドライブ装置やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の他のものであっても良い。
【００８９】
図１６は、図１５に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。コンピュータ本体１１０２が収納された筐体内にＲＡＭ等の内部メモリ１２０２と、ハードディスクドライブユニット１２０４等の外部メモリがさらに設けられている。上述したプリンタの動作を制御するコンピュータプログラムは、記録媒体であるフレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭ等に記録され、読取装置１１１０により読みこまれる。また、コンピュータプログラムは、インターネット等の通信回線を介して、コンピュータシステム１０００にダウンロードされるようにしても良い。
【００９０】
なお、以上の説明においては、プリンタ１１０６が、コンピュータ本体１１０２、表示装置１１０４、入力装置１１０８、及び、読取装置１１１０と接続されてコンピュータシステムを構成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、コンピュータシステムが、コンピュータ本体１１０２とプリンタ１１０６から構成されても良く、コンピュータシステムが表示装置１１０４、入力装置１１０８及び読取装置１１１０のいずれかを備えていなくても良い。また、例えば、プリンタ１１０６が、コンピュータ本体１１０２、表示装置１１０４、入力装置１１０８、及び、読取装置１１１０のそれぞれの機能又は機構の一部を持っていても良い。一例として、プリンタ１１０６が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部等を有する構成としても良い。
【００９１】
また、上述した実施形態において、プリンタを制御するコンピュータプログラムが、制御ユニット６０のメモリ６５に取り込まれていても良い。そして、制御ユニット６０が、このコンピュータプログラムを実行することにより、上述した実施形態におけるプリンタの動作を達成しても良い。
【００９２】
このようにして実現されたコンピュータシステムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
【００９３】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、一実施形態に基づき、本発明に係るプリンタ等を説明したが、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、本発明に係る印刷装置に含まれるものである。
【００９４】
＜距離ＰＧの検出について＞
前述の実施形態によれば、ヘッド２１のノズルから紙までの距離ＰＧは、ギャップセンサ５４によって検出されていた。しかし、ノズルから紙までの距離ＰＧの検出は、ギャップセンサ５４を用いるものに限られるものではない。
例えば、被印刷体である紙の種類についての情報を予め得ていれば、紙の種類から紙の厚さが分かるので、ノズルから紙までの距離ＰＧを検出することが可能である。この場合、紙の種類と距離ＰＧとの関係に関する情報をテーブルとしてメモリ６５に記憶しておくのが良い。また、この場合、プリンタ又はプリンタに接続されるコンピュータが、印刷される紙の種類を入力する入力手段を有しているのが良い。例えば、ユーザがユーザーインターフェースによって印刷する紙の種類を入力し、コンピュータ又はプリンタが、メモリに記憶されたテーブルに基づいて、紙の種類から距離ＰＧを検出しても良い。
さらに、プリンタが、被印刷体である紙を収容するトレイを複数有しているならば、トレイに関する情報から収容している紙の情報を得ることもできるので、トレイに関する情報に基づいて、ノズルから紙までの距離ＰＧを検出することが可能である。この場合、トレイに収容されている紙に関する情報をメモリ６５に記憶しておくのが良い。
【００９５】
＜キャリッジの速度の検出について＞
前述の実施形態によれば、キャリッジの速度は、リニア式エンコーダ５１によって検出されていた。しかし、キャリッジの速度の検出は、リニア式エンコーダ５１を用いるものに限られるものではない。例えば、ＣＰＵ６１やＤＣユニット６６からＣＲモータドライブに与えられる駆動指令に基づいて、キャリッジの速度を検出しても良い。
【００９６】
＜キャリッジの加速度の検出について＞
前述の実施形態によれば、キャリッジの加速度は、リニア式エンコーダ５１によって検出されていた。しかし、キャリッジの加速度の検出は、リニア式エンコーダ５１を用いるものに限られるものではない。例えば、ＣＰＵ６１やＤＣユニット６６からＣＲモータドライブに与えられる駆動指令に基づいて、キャリッジの速度を検出しても良い。
【００９７】
＜インクの速度Ｖｉの検出について＞
前述の実施形態によれば、インクの速度Ｖｉは、吐出するインクの量によって、検出されていた。しかし、インクの速度の検出は、これに限られるものではない。例えば、環境温度の変化に応じてインクの粘度が変化してインクの速度Ｖｉも変わるので、温度に基づいて、インクの速度を検出しても良い。この場合、インクの速度Ｖｉと温度との関係に関する情報をテーブルとしてメモリ６５に記憶しておくのが良い。
また、印刷モードによって吐出インク量が異なるならば、ユーザがインターフェースによって選択した印刷モードに基づいて、インクの速度Ｖｉを検出しても良い。
【００９８】
＜ギャップセンサについて＞
前述の実施形態によれば、ギャップセンサ５４は、１つの発光部と２つの受光部とを有しており、この構成によってノズルから紙Ｓまでの距離ＰＧを検出していた。しかし、ギャップセンサの構成は、これに限られるものではない。例えば、２つの発光部と１つの受光部とを有するセンサであっても、２つの発光部での発光を切りかえることにより、ノズルから紙Ｓまでの距離ＰＧを検出することができる。
また、前述の実施形態によれば、発光部から発せられた光のうち、紙Ｓで正反射した光を受光部で検出していたが、紙Ｓで拡散した光を検出しても良い。
また、その他の方法によって、ノズルから紙Ｓまでの距離ＰＧを検出しても良いことは言うまでもない。
【００９９】
＜ノズルについて＞
前述の実施形態によれば、ノズルはヘッド２１に設けられ、ヘッド２１はキャリッジ４１に設けられていたので、ノズルはキャリッジ４１と一体的に設けられていた。しかし、ノズルやヘッド２１の構成は、これに限られるものではない。例えば、ノズルやヘッドが、カートリッジ４８（図２参照）と一体的に設けられ、キャリッジ４１に対して着脱可能であっても良い。
【０１００】
【発明の効果】
本発明の印刷装置によれば、複数の検出された信号に基づいてインク吐出のタイミングを制御しているので、検出される速度に誤差が含まれていても、インクの着弾位置のずれを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のインクジェットプリンタの全体構成の説明図である。
【図２】本実施形態のインクジェットプリンタのキャリッジ周辺の概略図である。
【図３】本実施形態のインクジェットプリンタの搬送ユニット周辺の説明図である。
【図４】リニア式エンコーダの構成の説明図である。
【図５】リニア式エンコーダの出力信号の波形を示すタイミングチャートである。
【図６】ギャップセンサの構成の説明図である。
【図７】走査方向に沿って複数の個所で距離ＰＧを検出していることを示す説明図である。
【図８】紙送り方向に沿って複数の個所で距離ＰＧを検出していることを示す説明図である。
【図９】キャリッジの移動速度の時間変化を示す図である。
【図１０】インク滴の軌跡についての説明図である。
【図１１】インクの吐出のタイミングの説明図である。
【図１２】キャリッジが移動しているときのエンコーダの出力信号の波形である。
【図１３】キャリッジが加速しているときのエンコーダの出力信号の波形である。
【図１４】キャリッジが加速しているときの基準信号の波形の説明図である。
【図１５】コンピュータシステムの外観構成を示す説明図である。
【図１６】コンピュータシステムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  紙搬送ユニット
１１Ａ  給紙挿入口
１１Ｂ  排紙口
１２  給紙モータ
１３  給紙ローラ
１４  プラテン
１５  紙送りモータ（ＰＦモータ）
１６  紙送りモータドライバ（ＰＦモータドライバ）
１７Ａ  紙送りローラ
１７Ｂ  排紙ローラ
１８Ａ、１８Ｂ  フリーローラ
１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ  歯車
２０  インク吐出ユニット
２１  ヘッド
２２  ヘッドドライバ
３０  クリーニングユニット
３１  ポンプ装置
３２  ポンプモータ
３３  ポンプモータドライバ
３５  キャッピング装置
４０  キャリッジユニット
４１  キャリッジ
４２  キャリッジモータ（ＣＲモータ）
４３  キャリッジモータドライバ（ＣＲモータドライバ）
４４  プーリ
４５  タイミングベルト
４６  ガイドレール
５０  計測器群
５１  リニア式エンコーダ
５１１  リニアスケール
５１２  検出部
５１２Ａ  発光ダイオード
５１２Ｂ  コリメータレンズ
５１２Ｃ  検出処理部
５１２Ｄ  フォトダイオード
５１２Ｅ  信号処理回路
５１２Ｆ  コンパレータ
５２  ロータリー式エンコーダ
５３  紙検出センサ
６０  制御ユニット
６１  ＣＰＵ
６２  タイマ
６３  インターフェース部
６４  ＡＳＩＣ
６５  メモリ
６６  ＤＣコントローラ
６７  ホストコンピュータ
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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