JP2010142979A - 流体噴射装置及び流体噴射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異なるサイズの流体を噴射する場合であっても、流体の着弾位置を適切に調整することができるようにすること。
【解決手段】媒体に流体を噴射して、第１サイズのドットと、該第１サイズのドットと異なる第２サイズのドットと、を形成するヘッドと、各ドットのサイズに対応する基準タイミングから所定の遅延時間後に流体を噴射して前記媒体にドットを形成するように前記ヘッドを制御する制御部であって、前記第１サイズのドットを形成するときにおける第１遅延時間と前記第２サイズのドットを形成するときにおける第２遅延時間とを異ならせるように前記ヘッドを制御する制御部と、を備える流体噴射装置。
【選択図】図１１

Description

本発明は、流体噴射装置及び流体噴射方法に関する。

ヘッドから媒体に流体を噴射して画像を形成する装置が使用されている。このような装置の中には、ヘッドから異なるサイズの流体を噴射することができるものがある。
特開２００４−５８５４３号公報

ヘッドから噴射された異なるサイズの流体は、それぞれその大きさに応じた空気抵抗等をうけることになる。そうすると、流体の速度が変化するが、その流体の大きさによっても速度の変化の度合いが異なることになる。つまり、流体の大きさによって流体が媒体に着弾するまでの平均速度が異なる。これに対して、流体の大きさによらず、流体の平均速度は一定であるという前提で流体の着弾位置を推定すると、本来着弾するべき場所に流体が着弾しない。そうすると、例えば、流体により画像を形成する場合には、適切な画像が形成されない場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、異なるサイズの流体を噴射する場合であっても、流体の着弾位置を適切に調整することができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、
媒体に流体を噴射して、第１サイズのドットと、該第１サイズのドットと異なる第２サイズのドットと、を形成するヘッドと、
各ドットのサイズに対応する基準タイミングから所定の遅延時間後に流体を噴射して前記媒体にドットを形成するように前記ヘッドを制御する制御部であって、前記第１サイズのドットを形成するときにおける第１遅延時間と前記第２サイズのドットを形成するときにおける第２遅延時間とを異ならせるように前記ヘッドを制御する制御部と、
を備える流体噴射装置である。

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。

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。

媒体に流体を噴射して、第１サイズのドットと、該第１サイズのドットと異なる第２サイズのドットと、を形成するヘッドと、
各ドットのサイズに対応する基準タイミングから所定の遅延時間後に流体を噴射して前記媒体にドットを形成するように前記ヘッドを制御する制御部であって、前記第１サイズのドットを形成するときにおける第１遅延時間と前記第２サイズのドットを形成するときにおける第２遅延時間とを異ならせるように前記ヘッドを制御する制御部と、
を備える流体噴射装置。
このようにすることで、異なるサイズの流体を噴射する場合であっても、流体の着弾位置を適切に調整することができるようにすることができる。

かかる流体噴射装置であって、さらに、前記ヘッドと前記媒体との位置を相対的に移動させる移動機構を備え、前記制御部は、前記ヘッドと前記媒体との相対移動速度と、前記媒体に形成する前記ドットのサイズと、に基づいて前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とを求め、前記ヘッドを制御することが望ましい。また、前記媒体に形成するドットのサイズ毎に、前記媒体と前記ヘッドとの距離と、該距離に対応する前記流体の飛翔速度と、を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記ドットのサイズと、前記距離に基づいて求められる前記飛翔速度と、に基づいて前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とを求め、前記ヘッドを制御することが望ましい。また、前記飛翔速度は、前記ヘッドと前記媒体との間における平均飛翔速度であることが望ましい。また、前記距離と前記飛翔速度とが、非線形の関係で関連づけられて前記記憶部に記憶されることが望ましい。

また、前記制御部は、さらに、前記流体の温度に基づいて前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とを求め、前記ヘッドを制御することが望ましい。また、前記媒体に形成するドットのサイズ毎に、前記媒体と前記ヘッドとの距離と、該距離に対応する前記流体の飛翔時間とが、非線形の関係で関連づけられて記憶された記憶部を備え、前記制御部は、前記ドットのサイズと、前記距離に基づいて求められる前記流体の飛翔時間と、に基づいて前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とを求め、前記ヘッドを制御することとしてもよい。
このようにすることで、異なるサイズの流体を噴射する場合であっても、流体の着弾位置を適切に調整することができるようにすることができる。

基準タイミングから所定の遅延時間後に流体を噴射させるために、第１サイズのドットを形成するときにおける第１遅延時間と第２サイズのドットを形成するときにおける第２遅延時間を求めることであって、前記第１遅延時間と第２遅延時間とは互いに異なる遅延時間となるように求めることと、
前記第１遅延時間で第１サイズのドットを形成するための流体を噴射し、前記第２遅延時間で第２サイズのドットを形成するための流体を噴射することと、
を含む流体噴射方法。
このようにすることで、異なるサイズの流体を噴射する場合であっても、流体の着弾位置を適切に調整することができるようにすることができる。

＝＝＝実施形態＝＝＝
図１Ａは、プリンタ１の外観の斜視図であり、図１Ｂは、プリンタ１の内部の斜視図である。図２は、プリンタ１のブロック図である。以下、これらの図を参照しつつプリンタ１の構成について説明を行う。

プリンタ１は、用紙搬送機構２０、キャリッジ移動機構３０、ヘッドユニット４０、検出器群５０、コントローラ６０、及び、駆動信号生成回路７０を含む。プリンタ１は、インタフェース６１を介してコンピュータ１１０から印刷データを取得し、この印刷データに基づいて用紙上に画像の印刷を行う。

コントローラ６０は、例えば、ＡＳＩＣなどにより実現され、プログラムの処理機能、及び、プログラム等を記憶する記憶機能を有する。これらは、ＣＰＵやメモリによって実現されることとしてもよい。そして、コントローラ６０によって、プリンタ１内の用紙搬送機構２０、キャリッジ移動機構３０、ヘッドユニット４０、及び、駆動信号生成回路７０が制御される。

用紙搬送機構２０は、コントローラ６０の制御により、用紙を印刷可能な位置に送り込んだり、この用紙を搬送方向に所定の搬送量で搬送させたりする。キャリッジ移動機構３０は、コントローラ６０の制御により、キャリッジＣＲ移動用のベルト３１とキャリッジモータ３２を用いて、ヘッドユニット４０が取り付けられたキャリッジＣＲをキャリッジ移動方向に移動させる。

ヘッドユニット４０は、ヘッド４１とヘッド制御回路（不図示）を含んでいる。ヘッド４１は、インク滴を吐出する複数のノズルと、インク滴を吐出するための複数の圧電素子（不図示）を含む。ヘッド制御回路は、ヘッド４１からのインク滴の吐出を制御する機能を有する。ヘッド制御回路の制御により、各圧電素子には、適当なタイミングで後述する駆動信号ＣＯＭの駆動パルスが印加される。

検出器群５０は、プリンタ１の各部に取り付けられた様々な複数のセンサであって、検出結果をコントローラ６０に送る。例えば、本実施形態において、検出器群５０は、ヘッド内に設けられたインクの温度センサを含む。

駆動信号生成回路７０は、圧電素子に印加するための駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号生成回路７０は、アナログ波形を生成するためのＤＡＣと電力増幅するためのトランジスタを含む。駆動信号生成回路７０には、コントローラ６０から形成すべき駆動波形の形状を示すデジタルデータが送られる。そして、送られたデジタルデータに基づいてＤＡＣにより駆動信号の波形を表す信号が生成され、これがトランジスタによって電力増幅されることによって駆動信号ＣＯＭが生成される。

このような原理から、コントローラ６０から送られるデジタルデータを変えることで、所望の駆動信号を生成することができる。例えば、駆動信号の波形の振幅を変化させたり、後述するような駆動信号に含まれる駆動パルスの生成タイミングを調整することができる。

図３Ａは、ヘッド４１を下から見た図である。図には、各ノズル列のノズル４３９が示されており、ブラックＫのインク滴を吐出するためのブラックインクノズル列Ｎｋ、シアンＣのインク滴を吐出するためのシアンインクノズル列Ｎｃ、マゼンタＭのインク滴を吐出するためのマゼンタインクノズル列Ｎｍ、及び、イエローＹのインクを吐出するためのイエローインクノズル列Ｎｙが示されている。
これらの各ノズルには、ヘッド４１内においてそれぞれ対応するピエゾ素子が設けられている。そして、これらの各ピエゾ素子に後述する駆動信号の駆動パルスが選択的に印加されることにより、複数のサイズのインクを噴射することができるようになっている。

図３Ｂは、ノズル列の周辺の断面図である。ここでは、この図を参照しつつ、個々のノズルからインクを噴射するための構造について説明する。
ヘッド４１に含まれる駆動ユニット４２は、複数のピエゾ素子４２１と、このピエゾ素子群４２１が固定される固定板４２３と、各ピエゾ素子４２１に給電するためのフレキシブルケーブル４２４と、から構成される。各ピエゾ素子４２１は、所謂片持ち梁の状態で固定板４２３に取り付けられている。固定板４２３は、ピエゾ素子４２１からの反力を受け止め得る剛性を備えた板状部材である。フレキシブルケーブル４２４は、可撓性を有するシート状の配線基板であり、固定板４２３とは反対側となる固定端部の側面でピエゾ素子４２１と電気的に接続されている。そして、このフレキシブルケーブル４２４の表面には、ピエゾ素子４２１の駆動等を制御するための制御用ＩＣであるヘッド制御部（不図示）が実装されている。ヘッド制御部は、各ヘッドのノズル群毎にそれぞれ設けられる。

流路ユニット４４は、流路形成基板４５と、ノズルプレート４６と、弾性板４７とを有し、流路形成基板４５がノズルプレート４６と弾性板４７に挟まれるようにそれぞれを積層して一体的に構成される。ノズルプレート４６は、ノズルが形成されたステンレス鋼製の薄いプレートである。

流路形成基板４５には、圧力室４５１及びインク供給口４５２となる空部が各ノズルに対応して複数形成される。リザーバ４５３は、インクカートリッジに貯留されたインクを各圧力室４５１に供給するための液体貯留室であり、インク供給口４５２を通じて対応する圧力室４５１の他端と連通している。そして、インクカートリッジからのインクは、インク供給管（不図示）を通って、リザーバ４５３内に導入される。弾性板４７は、島部４７３を備えている。そして、この島部４７３にピエゾ素子４２１の自由端部の先端が接着される。

フレキシブルケーブル４２４を介してピエゾ素子４２１に駆動信号を供給すると、ピエゾ素子４２１は伸縮して圧力室４５１の容積を膨張・収縮させる。このような圧力室４５１の容積変化により、圧力室４５１内のインクには圧力変動が生じる。そして、このインク圧力の変動を利用することでノズルからインクを噴射させることができる。
尚、供給される駆動信号については後に詳述する。

図４は、液体噴射の遅延時間を説明するための図である。本実施形態におけるプリンタ１は、インクを噴射する基準となる時間に対して噴射タイミングを変更してインクを噴射できるようになっている。これは、以下に示すようにプラテンギャップＰＧの変化によってインクの飛翔速度等が変化してしまうとインクの着弾位置が変わってしまうことから、インクの噴射タイミングを変更して適切な位置にインクを着弾させようとするものである。

図には、第１プラテンギャップＰＧ1、第２プラテンギャップＰＧ2、第１プラテンギャップＰＧ1のときにおけるキャリッジＣＲの第１速度Ｖcr1、第２プラテンギャップＰＧ2のときにおけるキャリッジＣＲの第２速度Ｖcr2、第１プラテンギャップＰＧ1のときにおけるインクの平均速度Ｖm1（以下、第１平均速度）、及び、第２プラテンギャップＰＧ2のときにおけるインクの平均速度Ｖm2（以下、第２平均速度）が示されている。尚、第１プラテンギャップＰＧ1は、プリンタ１において基準となるプラテンギャップＰＧ1であり、デフォルトで設定されるプラテンギャップである。また、このときのキャリッジＣＲの第１速度Ｖcr1は、基準となるプラテンギャップのときの移動速度である。また、このときのインクの平均速度Ｖm1は、基準となる第１平均速度であり、デフォルトで設定される平均速度である。

ここで、プラテンギャップＰＧは、ヘッドのインク吐出面から媒体における着弾位置までの距離である。またインクの平均速度Ｖmは、インクが吐出されてからインクが着弾するまでの間におけるインクの平均速度である。ここで、インクの飛翔速度をその平均速度として示したのは、空気抵抗の影響により噴射されてからのインクの速度が刻々と変化するためである。

また、図には、第１プラテンギャップＰＧ1のときにおけるインクの第１着弾位置Ｌ1と、第２プラテンギャップＰＧ2のときにおけるインクの第２着弾位置Ｌ2と、着弾位置のずれ量Ｌが示されている。図に示される関係から、第１着弾位置Ｌ1と第２着弾位置Ｌ2は、
Ｌ1＝ＰＧ1/Ｖm1×Ｖcr1
Ｌ2＝ＰＧ2/Ｖm2×Ｖcr2
である。そして、着弾位置のずれ量ΔＬは、
ΔＬ＝Ｌ2−Ｌ1
となる。

仮に、キャリッジＣＲの第１速度Ｖcr1と第２速度Ｖcr2が同じであるとすると、プラテンギャップ及び平均速度が異なることによるインク噴射時間の遅延時間ΔＴは、
ΔＴ＝−ΔＬ／Ｖcr2
＝ＰＧ1／Ｖm1−ＰＧ2／Ｖm2 （式１）
となる。

ここでは、噴射タイミングを遅らせることを基準に（式１）を導出している。よって、上式において、ΔＴの値が正であるとき、噴射タイミングを基準時間に対して遅らせることになる。一方、ΔＴの値が負であるとき、噴射タイミングを基準時間に対して早めることになる。以下、インク噴射の「遅延時間ΔＴ」として説明を行うが、必ずしも噴射タイミングを遅延させているだけではなく、早める場合もあり得ることに留意する。

図５Ａは、ヘッドと媒体との距離に対するインクの平均速度を示すグラフである。ここでの「距離」は、ヘッドの噴射ノズル孔から媒体までの距離である。図において、横軸はプラテンギャップＰＧ（すなわち、ヘッドと媒体との距離）であり、縦軸は平均速度Ｖmである。また、図５Ｂは、ヘッドと媒体との距離に対するインクの平均速度を示すテーブルである。図には、プラテンギャップが大きくなるにつれて変化するインクの平均速度が示されている。尚、図においては、２５℃のときの平均速度Ｖmを基準（１００％）としたときの平均速度Ｖmが示されている。

前述の式（１）によれば、プラテンギャップが変化してもインクの平均速度が一定であれば、プラテンギャップの変化分だけインクの噴射タイミングを遅らせればよいことになる。しかしながら、実際のインクの平均速度はプラテンギャップの変化とともに変化し、かつその変化量は一定ではない。プラテンギャップの変化に対し、平均速度の変化は非線形となっている。これは、プラテンギャップが大きくなるにつれ、インク滴の速度が空気抵抗による速度低下をより生じやすくなるためであると考えられる。

図６Ａは、ヘッドと媒体との距離に対するインクの到達時間を示すグラフである。ここでの到達時間とは、インクが噴射されてから媒体に着弾するまでの時間である。図において、横軸はプラテンギャップであり、縦軸は到達時間である。また、図６Ｂは、ヘッドと媒体との距離に対するインクの到達時間を示すテーブルである。図には、プラテンギャップが大きくなるにつれて変化するインクの到達時間が示されている。尚、図においては、２５℃のときの到達時間を基準（１００％）としたときの到達時間が示されている。

図において、プラテンギャップが小さい領域（例えば、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ）において、プラテンギャップと到達時間との関係はほぼ比例する関係となっている。しかしながら、プラテンギャップが次第に大きくなると、プラテンギャップと到達時間との関係は比例しないようになる。これは、前述と同様に、プラテンギャップが大きくなるにつれ、インク滴の速度が空気抵抗により速度低下をより生じやすくなり、着弾するまでにより多くの時間を要するようになっているものと考えられる。

図７は、ヘッドと媒体との距離に対するインクの着弾ずれ量を示すグラフである。図において、横軸はプラテンギャップであり、縦軸は着弾位置のずれ量である。尚、インクの平均速度は、プラテンギャップの大きさにかかわらず一定である。
図を参照すると、プラテンギャップが小さい領域（例えば、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ）における着弾ずれ量は小さくなっている。一方、プラテンギャップが大きくなるにつれ着弾ずれ量は大きくなる。これは、前述のように、プラテンギャップが大きくなるにつれて、インク滴の速度が空気抵抗による速度低下を生じ、これにより到達時間が長くなったためと考えられる。

このように、プラテンギャップが変化する場合において、インクの平均速度を一定としてインクの噴射タイミングを遅延させたのでは、実際に着弾させたい位置からずれてインクが着弾してしまうこととなる。本実施形態では、プラテンギャップの変化に対するインクの平均速度の変化も考慮して、インクの噴射タイミングを求めることとしている。

図８は、本実施形態におけるインクの噴射タイミング遅延処理を説明するためのフローチャートである。
最初に、プラテンギャップが求められる（Ｓ１０２）。本実施形態において、プラテンギャップは、用紙の種類がプリンタドライバを介して選択されることにより求められる。例えば、厚い用紙に印刷する場合にはプラテンギャップは、その厚みの分だけ小さくなるのであり、薄い用紙に印刷する場合にはプラテンギャップは大きくなる。本実施形態におけるプリンタドライバには、複数の種類の用紙の厚さが登録されており、用紙が選択されることにより用紙の厚さが読み出され、読み出された厚みに応じてプラテンギャップが求められることになる。
尚、ヘッドに用紙との距離を求めるセンサを取り付けることとして、プラテンギャップを動的に求めることとしてもよい。

次に、求められたプラテンギャップに基づいて、インク滴吐出タイミングの遅延時間が求められる（Ｓ１０４）。遅延時間ΔＴは、前述の式（１）に各値を代入することによって求められる。本実施形態において、平均速度はプラテンギャップに基づいて求められるようになっている。そのために、図５Ｂに示されるような平均速度テーブルがプリンタ１のメモリに予め記憶されている。

ここで、第１プラテンギャップＰＧ1は、プリンタ１における基準となる値であって、デフォルトの値が用いられる。プリンタ１は、第１プラテンギャップＰＧ1のときにおける第１平均速度Ｖm1のときにおいて、適切な位置にインクを着弾させることができるように設計されている。つまり、プリンタ１において、第１プラテンギャップＰＧ1と第１平均速度Ｖm1は一定値ということになる。また、第２プラテンギャップＰＧ2は、ステップＳ１０２において求められた値が用いられる。

そして、上述の平均速度テーブルを参照して、求められた第１プラテンギャップＰＧ1と第２プラテンギャップＰＧ2に対応する第１平均速度Ｖm1と第２平均速度Ｖm2とが求められる。尚、図５Ｂに示される平均速度テーブルではデータ量が少ないことから、これらの値を補間して用いることとしてもよいし、より詳細なデータを予め用意しておくこととしてもよい。

このようにして求められた第１プラテンギャップＰＧ1、第２プラテンギャップＰＧ2、第１平均速度Ｖm1、及び、第２平均速度Ｖm2が（式１）に代入され、遅延時間ΔＴが求められる。

そして、プリンタ１は、求められた遅延時間ΔＴだけインクの噴射時間を遅延させてインクの噴射を行う（Ｓ１０６）。このようにすることにより、プラテンギャップが変化し、これによってインクの平均速度も変化する場合であっても、インク滴を媒体上の適切な位置に着弾させることができる。尚、このような動作は連続的に行われることにより、適切な形状の画像が媒体上に形成されることになる。

ところで、ここでは、インクの平均速度に基づいて遅延時間ΔＴを求めることとしたが、インクの到達時間に基づいて遅延時間ΔＴを求めることとしてもよい。インクの到達時間に基づいて噴射タイミングを変更する場合には、図６Ｂに示されるようなプラテンギャップＰＧに対するインクの到達時間テーブルが用意され、予めプリンタ１のメモリに記憶されることになる。そして、ステップＳ１０４において、第１プラテンギャップＰＧ1を対応する到達時間で除算することによって、前述のようなインクの第１平均速度を求めることができる。同様にして、第２プラテンギャップＰＧ2を対応する到達時間で除算することによって、前述のようなインクの第２平均速度を求めることができる。そして、このようにしても求められた第１プラテンギャップＰＧ1、第２プラテンギャップＰＧ2、第１平均速度Ｖm1、及び、第２平均速度Ｖm2に基づいて、遅延時間ΔＴを求めることとしてもよい。

このようにすることによって、インクの到達時間に基づいて、インクの噴射タイミングを変更することができる。尚、本実施形態におけるインクの到達時間は、インクの飛翔時間に相当する。

＜ヘッド移動速度の変化を考慮した場合＞
上述において、ヘッドの移動速度は一定である場合について説明を行った。しかしながら、ヘッドの移動速度が一定ではなく、基準となるヘッドの移動速度と異なる場合もある。（式１）では、キャリッジＣＲの第１速度Ｖcr1と第２速度Ｖcr2とが同じ速度であるとして式を導出したが、ここでは、第１速度Ｖcr1と第２速度Ｖcr2とが異なる速度であるとする。そうすると、インクの噴射タイミングの遅延時間ΔＴは、
ΔＴ＝−ΔＬ／Ｖcr2
＝（ＰＧ1／Ｖm1）×（Ｖcr1／Ｖcr2−（ＰＧ2／ＰＧ1）／（Ｖm2／Ｖm1））
（式２）
となる。よって、ステップＳ１０４において、（式１）の代わりに（式２）を用いて遅延時間ΔＴを求めるようにする。尚、（式２）において前述のように、第１速度Ｖcr1は第１プラテンギャップＰＧ1のときにおけるキャリッジＣＲの移動速度であり、第２速度Ｖcr2は第２プラテンギャップＰＧ2のときにおけるキャリッジＣＲの移動速度である。

このようにすることで、ヘッドの移動速度に変化を生じた場合であっても、適切な位置にインクを着弾させることができる。

＜温度を考慮した場合＞
図９Ａは、インクの温度変化を考慮したときにおけるインクの平均速度を示すグラフである。また、図９Ｂは、インクの温度変化を考慮したときにおけるインクの平均速度を示すテーブルである。尚、図においては、２５℃のときの平均速度Ｖmを基準（１００％）としたときの平均速度Ｖmが示されている。

インクなどの流体はその温度によって粘度が変化する。粘度が変化すると、その影響によって、インクの平均速度も変化する。図では、インクの温度が高いほど平均速度が遅く、インクの温度が低くなるにつれて平均速度が早くなっている。

インクの粘度が変化するとノズルから噴射されるインクの重量が変化する。高温側の場合、インクの粘度が下がるため圧力室４５１内のインクの振動振幅が大きくなり、ノズルから噴射されるインクの重量は大きく、速度は早くなる。そのため、通常は、ピエゾ素子の変形量を下げ、インクの重量を一定に保つように駆動条件を補正している。ピエゾ素子の変形量に対するインクの速度変化率は、インクの重量変化率に対して大きいため、駆動条件の補正をすることにより、インクの速度は遅くなる。
低温側は、インクの粘度が上がるため、高温側と逆に補正する。そのため、インクの速度は早くなる。

よって、本実施形態において、さらに、インクの温度ごとに平均速度テーブルを複数用意しておくこととしてもよい。この場合、ヘッド内部には温度センサが設けられ、インクに関する温度がコントローラ６０に送られることになる。そして、コントローラ６０は、取得したヘッド内部のインクの温度に応じて、使用する平均速度テーブルを選択する。そして、選択した平均速度テーブルから、第１プラテンギャップＰＧ1、第２プラテンギャップＰＧ2、第１平均速度Ｖm1、及び、第２平均速度Ｖm2を求める。そして、これらに基づいて、インク噴射の遅延時間ΔＴが求められることとなる。

このようにすることで、さらに、温度環境に応じてより適切なタイミングでインクを噴射することができるようになる。
また、インクの温度ごとにインクの到達時間テーブルを用意しておくこととしてもよい。

図１０Ａは、温度変化を考慮したときにおけるインクの到達時間を示すグラフである。また、図１０Ｂは、温度変化を考慮したときにおけるインクの到達時間を示すテーブルである。尚、図においては、２５℃のときの到達時間を基準（１００％）としたときの到達時間が示されている。

このとき、図１０Ｂに基づいて、使用される到達時間テーブルが選択される。そして、選択された到達時間テーブルを用いて、第１プラテンギャップＰＧ1と第２プラテンギャップＰＧ2とから第１平均速度Ｖm1と第２平均速度Ｖm2が求められる。そして、これらの値に基づいて、噴射タイミングの遅延時間ΔＴが求められることとしてもよい。
このようにすることによっても、温度環境に応じてより適切なタイミングでインクを噴射することができるようになる。

＜インク滴の大きさを考慮した場合＞
噴射されるインク滴の大きさが異なる場合にもインクの平均速度が異なる場合がある。これは、インク滴の大きさが異なると、これに対する空気抵抗等が異なるためである。
インク滴の大きさを考慮した場合、例えば、小ドット（第１サイズのドットに相当）を形成するための小インク滴、中ドット（第２サイズのドットの相当）を形成するための中インク滴、大ドットを形成するための大インク滴の３種類のインク滴のそれぞれについて、プラテンギャップＰＧに対するインクの平均速度を予め求めておくことができる。そして、これらは予めプリンタ１のメモリに記憶される。

図１１Ａは、噴射するインク滴の大きさ毎の遅延時間を示すテーブルである。図には、噴射するインク滴の大きさと、それぞれに対応する遅延時間（ΔＴs（第１遅延時間に相当）、ΔＴm（第２遅延時間に相当）、ΔＴl）が示されている。このような遅延時間テーブルは、予めプリンタ１のメモリに記憶されている。そして、それぞれのインクの大きさ毎に遅延時間ΔＴが求められる。そして、インクの大きさ毎に基準となる噴射タイミングから遅延時間ΔＴだけ噴射タイミングが遅延されてインクが噴射される。
このようにすることで、インク滴の大きさの違いに応じて適切なタイミングでインクを噴射することができるようになる。

図１１Ｂは、噴射するインク滴の大きさ毎のプラテンギャップＰＧに対する平均速度を示すテーブルである。図には、各インク滴のサイズに対応するプラテンギャップＰＧに平均速度が対応付けられた平均速度テーブルが示されている。

前述の図１１Ａの遅延テーブルを用いたときには、インク滴の大きさ毎に遅延時間が一律に決められていたが、それぞれのインク滴の大きさ毎に、プラテンギャップＰＧに対する平均速度が対応付けられた平均速度テーブルをメモリに記憶させておくこともできる。このようにすることで、ステップＳ１０４において、インクの大きさ毎に、第１プラテンギャップＰＧ1、第２プラテンギャップＰＧ2、第１平均速度Ｖm1、及び、第２平均速度Ｖm2を求めることができる。そして、これらを（式１）又は（式２）に代入することとして、インクの大きさに応じた遅延時間ΔＴを求めることができる。

図１１Ｃは、噴射するインク滴の大きさ毎のプラテンギャップＰＧに対する到達時間を示すテーブルである。図には、各インク滴の大きさごとにプラテンギャップＰＧ対する到達時間が対応付けられた到達時間テーブルが示されている。このように、図１１Ｃに示すような到達時間テーブルがプリンタ１のメモリに記憶されていることとして、噴射するインク滴の大きさ毎に、第１プラテンギャップＰＧ１、第２プラテンギャップＰＧ２に対する第１平均速度Ｖm1、第２平均速度Ｖm2を求めることもできる。そして、求められたこれらの値に基づいて、（式１）又は（式２）からインク滴の大きさ毎に噴射の遅延時間を求めることができる。

このようにすることによって、噴射するインク滴の大きさに応じた噴射の遅延時間ΔＴを求めることができる。

また、インク滴の大きさ毎に前述のインクの温度毎にインクの平均速度テーブルを用意して記憶しておくこととしてもよい。このようにすることで、インクの温度に応じて、インクの大きさ毎に噴射の遅延時間をそれぞれ異ならせてインクを噴射することができる。

＜インク噴射タイミング遅延の方法＞
上述において、インク噴射タイミングの遅延時間の求め方を説明した。ここでは、求められた遅延時間に基づいて、噴射タイミングを遅延させてインクを噴射させる方法について説明する。

図１２は、駆動信号ＣＯＭを説明するための図である。図には、駆動信号生成回路７０によって生成される駆動信号が示されている。駆動信号は、繰り返し周期Ｔの間の駆動信号が繰り返し生成される。繰り返し周期Ｔの時間は、ヘッドと用紙Ｓとの相対移動速度において１画素に相当する。

駆動信号ＣＯＭは、第１駆動パルスＰＳ１と第２駆動パルスＰＳ２と第３駆動パルスＰＳ３と第４駆動パルスＰＳ４を含む。１画素において、これらの駆動パルスのうちの１つが選択的に各ノズルのピエゾ素子に印加され、各サイズのドットを形成するためのインク滴が噴射される。

本実施形態では、大ドット、中ドット、及び、小ドットの３種類の大きさのドットが形成可能である。第１駆動パルスＰＳ１は区間Ｔ１において生成され、この駆動パルスがピエゾ素子に印加されると、中ドットを形成するためのインク滴が噴射されることになる。第２駆動パルスＰＳ２は区間Ｔ２において生成され、この駆動パルスがピエゾ素子に印加されると、ノズルにおけるインク表面を微振動させ、インクを噴射させない。第３駆動パルスＰＳ３は区間Ｔ３において生成され、この駆動パルスがピエゾ素子に印加されると、大ドットを形成するためのインク滴が噴射されることになる。第４駆動パルスＰＳ４は区間Ｔ４において生成され、この駆動パルスがピエゾ素子に印加されると、小ドットを形成するためのインク滴が噴射されることになる。

そして、これらの各パルスの生成タイミングをずらすことによって、インクの噴射タイミングを変更することができる。例えば、第１駆動パルスＰＳ１において、基準となる実線で示された第１駆動パルスＰＳ１よりΔＴ１だけ生成タイミングをずらす。このとき、第３駆動パルスＰＳ３及び第４駆動パルスＰＳ４の生成タイミングも同様にΔＴ１だけ遅らせることとしてもよいし、第３駆動パルスについてはΔＴ３、第４駆動パルスについてはΔＴ４だけ生成タイミングを遅らせることとしてもよい。

このようにすることによって、各サイズのドットを形成するために噴射されるインクの噴射タイミングを変更することができる。

図１３は、同時に生成される複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を説明するための図である。ここでは、駆動信号生成回路７０によって複数の駆動信号が生成される。第１駆動信号ＣＯＭ１は前述の第１駆動パルスＰＳ１を含む。また、第２駆動信号ＣＯＭ２は前述の第２駆動パルスＰＳ２を含む。また、第３駆動信号ＣＯＭ３は前述の第３駆動パルスＰＳ３を含む。また、第３駆動信号ＣＯＭ４は前述の第４駆動パルスＰＳ４を含む。

前述の図１２の駆動信号が用いられたときには、駆動信号の中から使用される駆動パルスが選択的にピエゾ素子に印加されたが、図１３に示すように複数の駆動信号を有する場合には、周期Ｔ毎に、使用される駆動パルスが選択的にピエゾ素子に印加されることとなる。

このときも、これらの各パルスの生成タイミングΔＴ１、ΔＴ３、及び、ΔＴ４をずらすことによって、インクの噴射タイミングを変更することができる。

図１４は、画素データが示すドットの配置を説明するための図（その１）である。図には、格子状の各区画が示され、これらの１つ１つが画素を示す。また、図には、各画素の位置が２次元の座標として示されている。さらに、図には各画素に対するキャリッジ移動方向と用紙の搬送方向が示されている。

画素データは、どの画素にドットを形成するかを示すデータであるが、図１４は、画素データが示すドットの配置を視覚的に表現したものである。このときの画素データによると、（ｉ＋２，ｊ）、（ｉ＋２，ｊ＋１）、（ｉ＋２，ｊ＋２）にドットが形成されることとなっている。

しかしながら、前述のように、プラテンギャップの大きさによっては、インクの噴射タイミングを遅らせる必要がある。各駆動パルスの生成タイミングをずらすことでも噴射タイミングを遅らせることができるが、その範囲は最大でも駆動信号の１周期に対応する１画素の範囲内である。そうすると、より広い範囲で噴射タイミングをずらす場合には、形成するドットの配置をずらすように画素データを作り替える必要がある。

図１５は、画素データが示すドットの配置を説明するための図（その２）である。例えば、図１４に示された円で囲まれた１〜３の位置にドットを形成するためにキャリッジの移動速度を考慮して２画素分インクの噴射を遅延させなくてはならないとした場合には、画素データが示すドットの配置を、図１５に示すような配置になるように画素データを作り替える。つまり、（ｉ，ｊ）、（ｉ，ｊ＋１）、（ｉ，ｊ＋２）にドットを形成するかのように画素データを作り替える。このように、画素データを作り替えることによって、実質的にインクの噴射タイミングを変更することができる。尚、このとき、ずらす画素間の距離をキャリッジの移動速度で除した時間だけ、インクの噴射時間を遅延させることができる。

尚、画素データを作り替え、さらに、前述の駆動パルスの生成タイミングを変更することによって、求められた遅延時間ΔＴにより忠実にインクの噴射タイミングをずらすこともできる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上述の実施形態では、流体噴射装置としてプリンタ１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流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。

また、ピエゾ素子によって圧力室に圧力に圧力変動を生じさせる液体噴射装置に限らず、液体に熱に加えることによってある力室に圧力変動を生じさせる液体噴射装置尾でも良い。またこれら等の液体噴射装置において、駆動信号生成回路は、ＤＡＣを含む駆動信号生成回路に限らず、駆動信号を生成する駆動回路であればよい。

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。

図１Ａは、プリンタ１の外観の斜視図であり、図１Ｂは、プリンタ１の内部の斜視図である。 プリンタ１のブロック図である。 図３Ａは、ヘッド４１を下から見た図であり、図３Ｂは、ノズル列の周辺の断面図である。 液体噴射の遅延時間を説明するための図である。 図５Ａは、ヘッドと媒体との距離に対するインクの平均速度を示すグラフであり、図５Ｂは、ヘッドと媒体との距離に対するインクの平均速度を示すテーブルである。 図６Ａは、ヘッドと媒体との距離に対するインクの到達時間を示すグラフであり、図６Ｂは、ヘッドと媒体との距離に対するインクの到達時間を示すテーブルである。 ヘッドと媒体との距離に対するインクの着弾ずれ量を示すグラフである。 本実施形態におけるインクの噴射タイミング遅延処理を説明するためのフローチャートである。 図９Ａは、インクの温度変化を考慮したときにおけるインクの平均速度を示すグラフであり、図９Ｂは、インクの温度変化を考慮したときにおけるインクの平均速度を示すテーブルである。 図１０Ａは、温度変化を考慮したときにおけるインクの到達時間を示すグラフであり、図１０Ｂは、温度変化を考慮したときにおけるインクの到達時間を示すテーブルである。 図１１Ａは、噴射するインク滴の大きさ毎の遅延時間を示すテーブルであり、図１１Ｂは、噴射するインク滴の大きさ毎のプラテンギャップＰＧに対する平均速度を示すテーブルであり、図１１Ｃは、噴射するインク滴の大きさ毎のプラテンギャップＰＧに対する到達時間を示すテーブルである。 駆動信号ＣＯＭを説明するための図である。 同時に生成される複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を説明するための図である。 画素データが示すドットの配置を説明するための図（その１）である。 画素データが示すドットの配置を説明するための図（その２）である。

符号の説明

１ プリンタ、
２０ 用紙搬送機構、３０ キャリッジ移動機構、
４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、
５０ 検出器群、
６０ ＡＳＩＣ、７０ 駆動信号生成回路、
ＣＲ キャリッジ

Claims (8)

1. 媒体に流体を噴射して、第１サイズのドットと、該第１サイズのドットと異なる第２サイズのドットと、を形成するヘッドと、
   各ドットのサイズに対応する基準タイミングから所定の遅延時間後に流体を噴射して前記媒体にドットを形成するように前記ヘッドを制御する制御部であって、前記第１サイズのドットを形成するときにおける第１遅延時間と前記第２サイズのドットを形成するときにおける第２遅延時間とを異ならせるように前記ヘッドを制御する制御部と、
   を備える流体噴射装置。
2. さらに、前記ヘッドと前記媒体との位置を相対的に移動させる移動機構を備え、
   前記制御部は、前記ヘッドと前記媒体との相対移動速度と、前記媒体に形成する前記ドットのサイズと、に基づいて前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とを求め、前記ヘッドを制御する、請求項１に記載の流体噴射装置。
3. 前記媒体に形成するドットのサイズ毎に、前記媒体と前記ヘッドとの距離と、該距離に対応する前記流体の飛翔速度と、を記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、前記ドットのサイズと、前記距離に基づいて求められる前記飛翔速度と、に基づいて前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とを求め、前記ヘッドを制御する、請求項１又は２に記載の流体噴射装置。
4. 前記飛翔速度は、前記ヘッドと前記媒体との間における平均飛翔速度である、請求項３に記載の流体噴射装置。
5. 前記距離と前記飛翔速度とが、非線形の関係で関連づけられて前記記憶部に記憶される、請求項３又は４に記載の流体噴射装置。
6. 前記制御部は、さらに、前記流体の温度に基づいて前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とを求め、前記ヘッドを制御する、請求項１〜５のいずれかに記載の流体噴射装置。
7. 前記媒体に形成するドットのサイズ毎に、前記媒体と前記ヘッドとの距離と、該距離に対応する前記流体の飛翔時間とが、非線形の関係で関連づけられて記憶された記憶部を備え、
   前記制御部は、前記ドットのサイズと、前記距離に基づいて求められる前記流体の飛翔時間と、に基づいて前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とを求め、前記ヘッドを制御する、請求項１又は２に記載の流体噴射装置。
8. 流体噴射方法であって、
   基準タイミングから所定の遅延時間後に流体を噴射させるために、第１サイズのドットを形成するときにおける第１遅延時間と第２サイズのドットを形成するときにおける第２遅延時間を求めることであって、前記第１遅延時間と第２遅延時間とは互いに異なる遅延時間となるように求めることと、
   前記第１遅延時間で第１サイズのドットを形成するための流体を噴射し、前記第２遅延時間で第２サイズのドットを形成するための流体を噴射することと、
   を含む流体噴射方法。

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