JP2016068367A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走査方向に沿った波形状を生じさせた被吐出媒体への液体の吐出が完了するまでの時間を短くする。【解決手段】インクジェットヘッドの駆動周期Ｔminで、ノズルからインクを吐出させる一方で、インク吐出面と波形状となった記録用紙とのギャップの走査方向に沿った変動に応じて、キャリッジの移動速度を変化させる。具体的には、ある吐出位置Ｆnにおけるキャリッジの移動速度Ｖnを、Ｖn＝［ＰΔＸ＋（２Ｙ−２αn-1−ＶyＴmin）・Ｖn-1］／［２Ｙ−２αn＋ＶyＴmin］の関係式を用いて決定する。ここで、αn、αn-1は、記録用紙Ｋの、この吐出位置Ｆn及びその直前の吐出位置Ｆn-1から吐出されたインクが着弾する部分の浮き量である。Ｖn-1は、直前の吐出位置Ｆn-1でのキャリッジの移動速度である。【選択図】図６

Description

本発明は、ノズルから液体を吐出する液体噴射装置に関する。

ノズルから液体を吐出する液体吐出装置として、ノズルからインクを吐出して用紙に記録を行う記録装置（例えば特許文献１に記載の記録装置）がある。この記録装置では、用紙に波形状（コックリング）を生じさせている。さらに、この記録装置では記録ヘッドを走査方向に等速度で移動させる一方で、記録ヘッドからインクを吐出させる時間間隔を変化させる。これにより、波形状に形成された用紙におけるインクの着弾位置間隔を一定にしている。

特開２００４−１７５８６号公報

ここで、ノズルからのインクの吐出時間間隔Ｔは、ノズルからのインクの吐出位置間隔Ｅ、キャリッジの移動速度Ｖとして、Ｔ＝Ｅ／Ｖによって表される。そして、この吐出時間間隔Ｔは、記録ヘッドの駆動周期Ｔ_min以上である必要がある。このとき、移動速度Ｖが一定であるとすると、吐出位置間隔Ｅが最小となる部分でもＥ／Ｖ≧Ｔ_minの関係を満たすように、移動速度Ｖは遅めに設定する必要がある。なお、吐出位置間隔Ｅが最小となる部分とは、波形状に形成された用紙において、記録ヘッドの移動方向下流側にいくほどインク吐出面と用紙とのギャップが大きくなる区間のうち、ギャップの増大が最も急峻となる部分である。そして、この場合には、吐出位置間隔Ｅが大きい部分では吐出時間間隔Ｔが長くなり、印刷が完了するまでに要する時間を短くできない要因となり得る。

本発明の目的は、走査方向に沿った波形状を生じさせた被吐出媒体への液体の吐出が完了するまでに要する時間を短くすることが可能な液体吐出装置を提供することである。

本発明に係る液体吐出装置は、ノズルが形成された液体吐出面を有し、前記液体吐出面と平行な走査方向に移動可能に構成された液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを前記走査方向に移動させるヘッド移動機構と、被吐出媒体に、前記走査方向に沿った波形状を生じさせる波形状生成機構と、前記走査方向に沿った、前記液体吐出面と前記波形状が形成された前記被吐出媒体とのギャップの変動に関するギャップ変動情報を保持するギャップ変動情報保持部と、前記液体吐出ヘッド及び前記ヘッド移動機構の動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ヘッド移動機構に前記液体吐出ヘッドを前記走査方向に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドに一定の吐出時間隔で前記ノズルから液体を吐出させることで、前記被吐出媒体に液体を着弾させ、前記ヘッド移動機構に、前記ギャップ変動情報が示す前記ギャップの変動に応じて、前記液体吐出ヘッドの移動速度を変化させる。

本発明では、一定の吐出時間間隔でノズルから液体を吐出させ、液体吐出面と波形状を生じさせた被吐出媒体との走査方向に沿ったギャップの変動に合わせて液体吐出ヘッドの移動速度を変化させる。したがって、ノズルからの液体の吐出時間間隔Ｔ、ノズルからの液体の吐出位置間隔Ｅ、液体吐出ヘッドの移動速度Ｖ、液体吐出ヘッドの駆動周期Ｔ_minとして、Ｔ（＝Ｅ／Ｖ）≧Ｔ_minの関係を満たす範囲で、吐出位置間隔Ｅが大きくなるときに移動速度Ｖを速くし、吐出位置間隔Ｅが小さくなるときに移動速度Ｖを遅くすれば、移動速度Ｖを、吐出位置間隔Ｅが最小となる部分に合わせた一定の速度とする場合よりも、吐出時間間隔を短くすることができる。これにより、被吐出媒体への液体の吐出が完了するまでに要する時間を短くすることができる。なお、吐出位置間隔Ｅが大きくなるのは、液体吐出ヘッドの移動方向の下流側にいくほどギャップが増大するときである。一方、吐出位置間隔Ｅが小さくなるのは、液体吐出ヘッドの移動方向の下流側にいくほどギャップが減少するときである。

また、本発明に係る液体吐出装置は、前記制御装置は、前記ヘッド移動機構に、前記液体吐出ヘッドの移動方向下流側にいくほど前記ギャップが減少する区間において、前記ギャップの減少が急峻になるほど、前記液体吐出ヘッドの移動速度を速くさせ、前記液体吐出ヘッドの移動方向下流側にいくほど前記ギャップが増大する区間において、前記ギャップの増大が急峻になるほど、前記液体吐出ヘッドの移動速度を遅くさせることが好ましい。

液体吐出ヘッドの移動方向の下流側にいくほどギャップが小さくなる区間では、ギャップの減少が急峻になるほど吐出位置間隔が大きくなる。一方、液体吐出ヘッドの移動方向の下流側にいくほどギャップが大きくなる区間では、ギャップの増大が急峻になるほど吐出位置間隔が小さくなる。本発明では、液体吐出ヘッドの移動方向の下流側にいくほどギャップが小さくなる区間において、ギャップの減少が急峻になるほど、液体吐出ヘッドの移動速度を速くする。また、液体吐出ヘッドの移動方向の下流側にいくほどギャップが大きくなる区間において、ギャップの増大が急峻になるほど、液体吐出ヘッドの移動速度を遅くする。これにより、液体吐出ヘッドの移動速度を極力速くすることができ、その結果、吐出時間間隔を極力短くすることができる。

また、本発明に係る液体吐出装置は、前記制御装置は、前記液体吐出ヘッドに、前記液体吐出ヘッドの駆動周期で前記ノズルから液体を吐出させることが好ましい。

また、より加えて、本発明に係る液体吐出装置は、前記制御装置は、前記ヘッド移動機構に、前記被吐出媒体における液体の着弾位置間隔が一定となるように、前記液体吐出ヘッドの移動速度を変化させることが好ましい。

また、本発明に係る液体吐出装置は、前記制御装置は、前記液体吐出ヘッドの駆動周期よりも長い所定の速度制御周期毎に、前記ヘッド移動機構に、前記液体吐出ヘッドの移動速度を設定された目標速度にさせるように、前記液体吐出ヘッドの移動速度を制御させ、１速度制御周期内に、前記液体吐出ヘッドに複数の吐出タイミングで前記ノズルから液体を吐出させる場合に、前記複数の吐出タイミングにおける、前記液体吐出ヘッドの移動速度をそれぞれ算出し、算出した移動速度のうち、最小の移動速度を前記目標速度とすることが好ましい。

液体吐出ヘッドの駆動周期よりも長い速度制御周期毎に、液体吐出ヘッドの移動速度を設定された目標速度にするように制御を行う場合、１速度制御周期の間に複数の吐出タイミングでノズルから液体を吐出させることがある。そして、この場合には、これら複数の吐出タイミングにおける液体吐出ヘッドの移動速度を、吐出タイミングごとに異ならせることができない。そこで、本発明では、このような場合に、各吐出タイミングにおける液体吐出ヘッドの移動速度を算出し、算出した移動速度のうち最小の移動速度を目標速度とする。

ここで、本発明では、液体吐出ヘッドの駆動周期でノズルから液体を吐出させているため、各吐出タイミングにおける液体吐出ヘッドの移動速度Ｖは、Ｅ／Ｖ＝Ｔ_minの関係を満たすように算出される。移動速度が上記最小の移動速度Ｖ_kminとして算出される吐出タイミングにおいても、この吐出タイミングでの吐出位置間隔をＥ_kminとすると、Ｅ_kmin／Ｖ_kmin＝Ｔ_minの関係が成り立つ。このとき、目標速度Ｕ_mを速度Ｖ_kminよりも速い速度とすると、Ｅ_kmin／Ｕ_m＜Ｔ_minとなり、Ｔ≧Ｔ_minの関係を満たさなくなってしまう。したがって、本発明では、算出した液体吐出ヘッドの移動速度のうち最小の移動速度を目標速度とすることで、Ｔ≧Ｔ_minの関係を満たす範囲で目標速度を最大限速くしている。

また、本発明に係る液体吐出装置は、前記ギャップ変動情報保持部は、前記ギャップ変動情報として、前記被吐出媒体の前記液体吐出面から最も離れた部分に対する前記液体吐出面側への浮き量αを前記主走査方向における複数の位置毎に保持しており、前記制御装置は、ある吐出タイミングにおける前記液体吐出ヘッドの移動速度Ｖ_nを、前記ギャップ変動情報保持部が保持し且つ被吐出媒体の当該吐出タイミング及びその直前の吐出タイミングにおいて吐出された液体が着弾する部分における、前記浮き量αであるα_n、α_n-1と、直前の吐出タイミングにおける前記液体吐出ヘッドの移動速度Ｖ_n-1とから決定することが好ましい。

各吐出タイミングにおける液体吐出ヘッドの移動速度Ｖ_nは、直前の吐出タイミングにおける液体吐出ヘッドの移動速度Ｖ_n-1と、被吐出媒体のこれらの吐出タイミングで吐出されたインクの着弾部分における浮き量α_n、α_n-1とによって変わってくる。本発明では、移動速度Ｖ_nを、移動速度Ｖ_n-1、浮き量α_n、α_n-1に基づいて決定するため、移動速度Ｖ_nを適切に決定することができる。なお、インク吐出面と被吐出媒体のギャップＧと浮き量αとは、液体吐出面と、被吐出媒体の液体吐出面から最も離れた部分とのギャップＹして、Ｇ＝Ｙ−αの関係にある。

また、本発明に係る液体吐出装置は、前記制御装置は、前記被吐出媒体における前記走査方向に沿った液体の着弾位置間隔をＰΔＸ、前記液体吐出面と、前記被吐出媒体の前記液体吐出面から最も離れた部分とのギャップをＹ、前記液体吐出面と直交する方向における前記ノズルから吐出された液体の飛翔速度をＶ_y、前記液体吐出ヘッドの駆動周期をＴ_minとして、前記液体吐出ヘッドの移動速度Ｖ_nを、Ｖ_n＝［ＰΔＸ＋（２Ｙ−２α_n-1−Ｖ_yＴ_min）・Ｖ_n-1］／［２Ｙ−２α_n＋Ｖ_yＴ_min］の関係式を用いて算出することが好ましい。

本発明によれば、吐出位置間隔が大きくなるときに移動速度を速くし、吐出位置間隔が小さくなるときに移動速度を遅くすれば、移動速度を、吐出位置間隔が最小となる部分に合わせた一定の速度とする場合よりも、吐出時間間隔を短くすることができる。これにより、被吐出媒体への液体の吐出が完了するまでに要する時間を短くすることができる。

第１実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。 印刷部の平面図である。 （ａ）が図２を矢印IIIＡの方向から見た図であり、（ｂ）が図２を矢印IIIＢの方向から見た図である。 （ａ）が図２のIVＡ−IVＡ線断面図であり、（ｂ）が図２のIVＢ−IVＢ線断面図である。 インクジェットプリンタのハードウェア構成を示すブロック図である。 （ａ）がギャップ減少区間における、インクの着弾位置とインクの吐出位置との関係を示す図であり、（ｂ）がギャップ増大区間における、インクの着弾位置とインクの吐出位置との関係を示す図である。 （ａ）が第２実施形態におけるキャリッジの移動速度の制御の流れを示すフローチャートであり、（ｂ）が（ａ）の目標速度の設定の流れを示すフローチャートである。 １速度制御周期の間に複数の吐出タイミングでノズルからインクが吐出される場合の、記録用紙におけるインクの着弾位置と、それに対応するインクの吐出位置との関係を示す図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の好適な第１実施形態について説明する。

（インクジェットプリンタの全体構成）
第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１（本発明の「液体吐出装置」）は、記録用紙Ｋ（本発明の「被吐出媒体」）に対する印刷のほか、画像の読み取りなども行うことが可能な、いわゆる複合機である。インクジェットプリンタ１は、図１に示すように、印刷部２（図２参照）、給送部３、排出部４、読取部５、操作部６、表示部７などを備えている。また、インクジェットプリンタ１の動作は、制御装置５０（図５参照）によって制御されている。

印刷部２は、インクジェットプリンタ１の内部に設けられており、記録用紙Ｋに対する印刷を行う。なお、印刷部２については、後程詳細な説明する。給送部３は、印刷部２により印刷が行われる記録用紙Ｋを給送するための部分である。排出部４は、印刷部２により印刷が行われた記録用紙Ｋが排出される部分である。読取部５は、スキャナなどであって、原稿の読み取りを行う。操作部６は、ボタン等を備えており、ユーザは、操作部６のボタンを操作することによって、インクジェットプリンタ１に対して必要な操作を行う。表示部７は液晶ディスプレイなどであって、インクジェットプリンタ１の使用時に必要な情報を表示する。

（印刷部）
次に、印刷部２について説明する。印刷部２は、図２〜図４に示すように、キャリッジ１１、インクジェットヘッド１２（本発明の「液体吐出ヘッド」）、搬送ローラ１３、プラテン１４、複数のコルゲートプレート１５、複数のリブ１６、排出ローラ１７、複数のコルゲート拍車１８、１９、エンコーダ２０などを備えている。ただし、図２では、図面を見やすくするために、キャリッジ１１を二点鎖線で図示し、キャリッジ１１の下方に位置する部分を実線で図示している。

キャリッジ１１は、走査方向に延びた図示しないガイドレールに走査方向に沿って移動自在に支持されている、キャリッジ１１は、図示しないベルトを介してキャリッジモータ２９（図５参照）と接続され、キャリッジモータ２９に駆動されることで走査方向に沿って往復移動する。なお、第１実施形態では、キャリッジモータ２９、及び、キャリッジ１１とキャリッジモータ２９とを接続する図示しないベルトなどを合わせたものが、本発明に係る「ヘッド移動機構」に相当する。

インクジェットヘッド１２は、キャリッジ１１に搭載されており、キャリッジ１１とともに走査方向に往復移動する。また、インクジェットヘッド１２は、その下面であるインク吐出面１２ａ（本発明の「液体吐出面」）に形成された複数のノズル１０からインクを吐出する。複数のノズル１０は、走査方向と直交する搬送方向に配列されることによってノズル列９を形成している。また、インク吐出面１２ａには、４つのノズル列９が走査方向に並んでいる。そして、これら４列のノズル列９を構成するノズル１０からは、図１における右側のノズル列９を構成するものから順に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクを吐出する。また、インク吐出面１２ａは、走査方向及び搬送方向と平行な面となっている。

搬送ローラ１３は、インクジェットヘッド１２よりも搬送方向における上流側に配置されている。搬送ローラ１３は、上側ローラ１３ａと下側ローラ１３ｂとを有し、これらのローラで、給送部３から給送された記録用紙Ｋを上下方向から挟持して搬送方向に搬送する。搬送ローラ１３の上側ローラ１３ａは搬送モータ２８（図５参照）によって駆動され、搬送ローラ１３の下側ローラ１３ｂは、上側ローラ１３ａの回転に連動して回転する。

プラテン１４は、インク吐出面１２ａと対向するように配置されており、搬送ローラ１３により搬送される記録用紙Ｋは、プラテン１４の上面１４ａに沿って搬送される。

複数のコルゲートプレート１５は、プラテン１４の搬送方向における上流側の端部の上面１４ａと対向するように配置されており、走査方向にほぼ等間隔に配列されている。搬送ローラ１３に搬送される記録用紙Ｋは、プラテン１４とコルゲートプレート１５との間を通過し、複数のコルゲートプレート１５は、その下面である押さえ面１５ａにより記録用紙Ｋを上から押さえる。

複数のリブ１６は、プラテン１４の上面１４ａの、走査方向に関するコルゲートプレート１５の間の部分に配置されており、走査方向にほぼ等間隔に配列されている。リブ１６は、それぞれ、プラテン１４の上面１４ａからコルゲートプレート１５の押さえ面１５ａよりも上方まで突出している。また複数のリブ１６は、プラテン１４の搬送方向に関する上流側の端部から搬送方向の下流側に向かって延びている。これにより、プラテン１４上の記録用紙Ｋは、複数のリブ１６によって下方から支持されている。

排出ローラ１７は、インクジェットヘッド１２よりも搬送方向における下流側に配置されている。排出ローラ１７は、上側ローラ１７ａと下側ローラ１７ｂとを有し、これらのローラで、搬送ローラ１３から搬送された記録用紙Ｋを上下方向から挟持して搬送方向に搬送する。なお、排出ローラ１７は、記録用紙Ｋの走査方向に関して複数のリブ１６と同じ位置にある部分を挟持する。また排出ローラ１７は、記録用紙Ｋを排出部４に向けて搬送方向に搬送する。排出ローラ１７の下側ローラ１７ｂは搬送モータ２８（図５参照）によって駆動され、排出ローラ１７の上側ローラ１７ａは拍車であり、下側ローラ１７ｂの回転に連動して回転する。

複数のコルゲート拍車１８は、搬送方向における排出ローラ１７よりも下流側の、走査方向に関してコルゲートプレート１５とほぼ同じ位置に配置されている。複数のコルゲート拍車１９は、搬送方向における、複数のコルゲート拍車１８の下流側の、走査方向に関してコルゲートプレート１５とほぼ同じ位置に配置されている。また、複数のコルゲート拍車１８、１９は、上下方向に関して、排出ローラ１７が記録用紙Ｋを挟持する位置よりも下方に位置しており、この位置で、記録用紙Ｋを上方から押さえている。なお、コルゲート拍車１８、１９の下端は、コルゲートプレート１５の押さえ面１５ａよりも若干上方に位置している。これにより、コルゲート拍車１８、１９は、コルゲートプレート１５よりも記録用紙Ｋを押さえる力が弱くなるため、記録用紙Ｋに着弾したインクがコルゲート拍車１８、１９に付着しにくくなる。また、コルゲート拍車１８、１９は外周面が平坦なローラではなく拍車であるので、記録用紙Ｋに着弾したインクが付着しにくい。

そして、プラテン１４上で複数のリブ１６によって下方から支持された記録用紙Ｋは、複数のコルゲートプレート１５及び複数のコルゲート拍車１８、１９により上から押さえられることによって曲げられる。曲げられた記録用紙Ｋは、図３に示すように、上側に突出した凸部Ｋｍと、下側に窪んだ凹部Ｋｖとが交互に並ぶ、走査方向に沿った波形状となっている。また、凸部Ｋｍは、走査方向に関して、リブ１６の中央部とほぼ同じ位置にある部分が、上側に最も大きく突出した極大部Ｋｔとなっている。また、凹部Ｋｖは、走査方向に関して、コルゲートプレート１５及びコルゲート拍車１８、１９とほぼ同じ位置にある部分が、最も下側に窪んだ極小部Ｋｂとなっている。なお、第１実施形態では、コルゲートプレート１５、リブ１６及びコルゲート拍車１８、１９を合わせたものが、本発明の「波形状生成機構」に相当する。

エンコーダ２０は、キャリッジ１１に搭載され、走査方向におけるキャリッジ１１の位置を示す信号を制御装置５０に出力する。

そして、以上のような構成の印刷部２では、搬送動作とインク吐出動作とを交互に繰り返すことによって記録用紙Ｋに印刷を行う。搬送動作とは、搬送ローラ１３及び排出ローラ１７の少なくとも一方が記録用紙Ｋを搬送方向に搬送する動作である。インク吐出動作は、キャリッジ１１とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド１２からインクを吐出する動作である。なお、印刷部２において記録用紙Ｋに印刷を行う方法については、後程詳細に説明する。

（制御装置）
次に、インクジェットプリンタ１の動作を制御するための制御装置５０について説明する。制御装置５０は、図５に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）５４、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）５５等を備える。制御装置５０は、キャリッジモータ２９、インクジェットヘッド１２、搬送モータ２８、読取部５、表示部７などの動作を制御する。また、制御装置５０には、操作部６における操作に対応した信号や、エンコーダ２０からの信号が入力される。

ここで、図５では、ＣＰＵ５１を１つだけ図示しているが、制御装置５０は、ＣＰＵ５１を１つだけ備え、この１つのＣＰＵ５１が一括して処理を行うものであってもよいし、ＣＰＵ５１を複数備え、これら複数のＣＰＵ５１が分担して処理を行うものであってもよい。また、図５では、ＡＳＩＣ５５を１つだけ図示しているが、制御装置５０は、ＡＳＩＣ５５を１つだけ備え、この１つのＡＳＩＣ５５が一括して処理を行うものであってもよいし、ＡＳＩＣ５５を複数備え、これら複数のＡＳＩＣ５５が分担して処理を行うものであってもよい。

（印刷時の動作）
次に、印刷時のインクジェットプリンタ１の動作について説明する。インクジェットプリンタ１では、制御装置５０の制御により、上述したように、搬送動作と、インク吐出動作とを交互に繰り返すことによって、記録用紙Ｋに印刷を行う。ここで、第１実施形態では、記録用紙Ｋが走査方向に沿った波形状となっている。そこで、第１実施形態では、波形状となった記録用紙Ｋに、走査方向に一定の着弾位置間隔ＰΔＸでインクを着弾させるため、以下に詳細に説明するように、キャリッジ１１の移動速度（すなわちインクジェットヘッド１２の移動速度）を変化させている。概略すると、第１実施形態では、インクジェットヘッド１２の駆動周期Ｔ_minでノズル１０からインクを吐出させる一方で、インク吐出面１２ａと記録用紙ＫとのギャップＧの走査方向に沿った変動に応じて、キャリッジ１１の移動速度を変化させている。

印刷時におけるキャリッジ１１の移動速度について説明する。図６（ａ）、（ｂ）は、記録用紙Ｋに、走査方向に一定の着弾位置間隔ＰΔＸでインクを着弾させる場合の、記録用紙Ｋにおけるインクの着弾位置Ａと、走査方向におけるノズル１０からのインクの吐出位置Ｆとの関係を模式的に示したものである。ここで、図６（ａ）は、キャリッジ１１の移動方向における下流側（図の右側）にいくほど、記録用紙Ｋの浮き量αが増大してインク吐出面１２ａと記録用紙ＫとのギャップＧが減少する区間（以下、「ギャップ減少区間」とする）での上記関係を示している。一方、図６（ｂ）は、キャリッジ１１の移動方向における下流側（図の右側）にいくほど、記録用紙Ｋの浮き量αが大きくなってインク吐出面１２ａと記録用紙ＫとのギャップＧが増大する区間（以下、ギャップ増大区間）での上記関係を示している。なお、浮き量αとは、記録用紙Ｋの、インク吐出面１２ａから最も離れた極小部Ｋｂからの浮き量のことである。そして、ギャップＧと浮き量αとは、インク吐出面１２ａと極小部ＫｂとのギャップをＹとして、Ｇ＝Ｙ−αの関係にある。

ここで、波形状となっていない記録用紙Ｋｆへのインクの着弾位置間隔とノズル１０からのインク吐出位置間隔との関係について説明する。波形状となっていない記録用紙Ｋｆは、その走査方向におけるいずれの地点でも、インク吐出面１２ａとのギャップが、インク吐出面１２ａと極小部ＫｂとのギャップＹと等しい。このため、キャリッジ１１の移動速度が一定であるとすると、ノズル１０からのインクの吐出位置間隔は、記録用紙Ｋｆへのインクの着弾位置間隔ＰΔＸと等しくなる。

これに対して、波形状となった記録用紙Ｋは、極小部Ｋｂを除いて、記録用紙Ｋｆよりもインク吐出面１２ａ側に浮いている。そのため、この場合には、キャリッジ１１の移動速度を記録用紙Ｋｆに印刷を行うときと同じとすると、着弾位置間隔を一定のＰΔＸとするためには、記録用紙Ｋの浮き量αが大きいほど、ノズル１０からのインクの吐出位置Ｆを、記録用紙Ｋｆに印刷を行う場合の吐出位置Ｈから、キャリッジ１１の移動方向の下流側にずらす必要がある。

例えば、図６（ａ）、（ｂ）の例では、記録用紙Ｋに印刷を行う場合のある吐出タイミングにおけるインクの吐出位置Ｆ_nが、記録用紙Ｋｆに印刷を行う場合の対応する吐出タイミングにおけるインクの吐出位置をＨ_nからずれ量Ｄ_nだけずれている。同様に、記録用紙Ｋに印刷を行う場合の上記タイミングの直前の吐出タイミングにおけるインクの吐出位置Ｆ_n-1が、記録用紙Ｋｆに印刷を行う場合の対応する吐出タイミングにおけるインクの吐出位置をＨ_n-1からずれ量Ｄ_n-1だけずれている。また、図６（ａ）に示すようなギャップ減少区間では、記録用紙Ｋの、上記２つの吐出タイミングで吐出されたインクが着弾する部分の浮き量α_n、α_n-1がα_n-1＜α_nの大小関係にあるため、Ｄ_n、Ｄ_n-1は、Ｄ_n-1＜Ｄ_nの大小関係となる。一方、図６（ｂ）に示すようなギャップ増大区間では、記録用紙Ｋの浮き量α_n、α_n-1がα_n-1＞α_nの大小関係にあるため、Ｄ_n、Ｄ_n-1は、Ｄ_n-1＞Ｄ_nの大小関係となる。

そして、記録用紙Ｋに印刷を行う場合の吐出位置間隔Ｅは、
Ｅ＝ＰΔＸ＋（Ｄ_n−Ｄ_n-1）・・・・・・・（１）
によって算出される間隔となる。したがって、［Ｄ_n−Ｄ_n-1］が大きくなるほど、吐出位置間隔Ｅは大きくなる。ここで、図６（ａ）に示すようなギャップ減少区間では、［Ｄ_n−Ｄ_n-1］は正の値となるため、吐出位置間隔Ｅは、ＰΔＸよりも大きくなる。一方、図６（ｂ）に示すようなギャップ増大区間では、［Ｄ_n−Ｄ_n-1］は負の値となるため、吐出位置間隔Ｅは、ＰΔＸよりも小さくなる。したがって、ギャップ減少区間では、ギャップ増大区間よりも、吐出位置間隔Ｅが大きくなる。

さらに、図６（ａ）のギャップ減少区間では、キャリッジ１１の移動方向に沿ったギャップＧの減少（浮き量αの増大）が急峻であるほど、浮き量αの増大量［α_n−α_n-1］が大きくなる。これにより、［Ｄ_n−Ｄ_n-1］の値が大きくなって、吐出位置間隔Ｅが大きくなる。一方、図６（ｂ）のギャップ増大区間では、キャリッジ１１の移動方向に沿ったギャップＧの増大（浮き量αの減少）が急峻であるほど、浮き量αの増大量［α_n−α_n-1］が小さくなる。これにより、［Ｄ_n−Ｄ_n-1］の値が小さくなって、吐出位置間隔Ｅが小さくなる。

ここで、インクジェットヘッド１２をある駆動周期Ｔ_minで駆動する場合、吐出位置間隔Ｅ及びキャリッジ１１の移動速度Ｖは、Ｅ／Ｖ≧Ｔ_minの関係を満たす必要がある。このとき、本発明とは異なり、キャリッジ１１の移動速度Ｖを一定とすると、移動速度Ｖを、吐出位置間隔Ｅが最小となる場合にも、このときの吐出位置間隔をＥ_minとして、Ｅ_min／Ｖ≧Ｔ_minの関係を満たす必要がある。そのため、移動速度Ｖを遅めの速度に設定する必要がある。そして、この場合には、吐出位置間隔Ｅが最小値Ｅ_minよりも大きくなるときに、吐出時間間隔Ｔ（＝Ｅ／Ｖ）が長くなり、印刷が完了するまでに要する時間を短くできない要因となり得る。

そこで、第１実施形態では、インク吐出面１２ａと記録用紙ＫとのギャップＧの走査方向に沿った変動に応じて、キャリッジ１１の移動速度Ｖを変化させている。具体的には、キャリッジ１１の移動速度Ｖを、Ｅ／Ｖ＝Ｔ_minの関係を満たすような速度、すなわち、Ｖ＝Ｅ／Ｔ_minとしている。これにより、キャリッジ１１の移動速度Ｖは、ギャップ減少区間において、キャリッジ１１の移動方向に沿ったギャップＧの減少（換言すると浮き量αの増大）が急峻になるほど速くなる。また、キャリッジ１１の移動速度Ｖは、ギャップ増大区間において、キャリッジ１１の移動方向に沿ったギャップＧの増大（換言すると浮き量αの増大）が急峻になるほど遅くなる。

そして、インクジェットヘッド１２の駆動周期Ｔ_minでノズル１０からインクを吐出させる一方で、キャリッジ１１の移動速度Ｖをこのように変化させれば、波形状となった記録用紙Ｋに走査方向に一定の着弾位置間隔ＰΔＸでインクを着弾させることができる。また、この場合には、吐出時間間隔が最大限短くなり、記録用紙Ｋへの印刷が完了するまでに要する時間を短くすることができる。

（キャリッジの移動速度の算出方法）
次に、上述したような条件を満たすようなキャリッジ１１の移動速度Ｖの具体的な算出方法について説明する。ここで、インクジェットヘッド１２の駆動周期Ｔ_minでノズル１０からインクを吐出させる場合、ある吐出タイミングとその直前の吐出タイミングにおけるキャリッジ１１の移動速度をＶ_n、Ｖ_n-1として、
Ｅ／［（Ｖ_n＋Ｖ_n-1）／２］＝Ｔ_min・・・・・（２）
の式で示される関係が成り立つ。

また、吐出位置間隔Ｅとずれ量Ｄ_n、Ｄ_n-1との間には、上記（１）の式で示される関係が成り立つ。また、ずれ量Ｄ_n、Ｄ_n-1は、
Ｄ_n＝Ｙ／Ｖ_y（Ｖ_s−Ｖ_n）＋（Ｖ_n／Ｖ_y）α_n・ ・・・・・・・（３）
Ｄ_n-1＝Ｙ／Ｖ_y（Ｖ_s−Ｖ_n-1）＋（Ｖ_n-1／Ｖ_y）α_n-1・・・・（４）
のように表すことができる。ここで、Ｖ_yは、インク吐出面１２ａと直交する方向におけるノズル１０からのインクの吐出速度である。また、Ｖ_sは、インクジェットヘッド１２の駆動周期Ｔ_minでノズル１０からインクを吐出させて、着弾位置間隔ＰΔＸで記録用紙Ｋｆにインクを着弾させるとした場合のキャリッジ１１の移動速度である。

ここで、（３）、（４）の式で示される関係は以下のようにして導出することができる。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、キャリッジ１１を移動速度Ｖ_sで移動させて、記録用紙Ｋｆに印刷を行った場合の、走査方向に関する、記録用紙Ｋｆでのインクの着弾位置の、ノズル１０からのインクの吐出位置からのずれ量Ｘとすると、
Ｘ＝（Ｙ／Ｖ_y）Ｖ_s・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
Ｘ−Ｄ_n＝［（Ｙ−α_n）／Ｖ_y］・Ｖ_n ・・・・・・・・・・（６）
Ｘ−Ｄ_n-1＝［（Ｙ−α_n-1）／Ｖ_y］・Ｖ_n-1 ・・・・・・・・（７）
の関係が成り立つ。そして、（５）、（６）の式から、（３）の式を導出することができ、（５）、（７）の式から、（４）の式を導出することができる。

そして、（１）〜（４）の式から、
Ｖ_n＝［ＰΔＸ＋（２Ｙ−２α_n-1−Ｖ_yＴ_min）・Ｖ_n-1］／［２Ｙ−２α_n＋Ｖ_yＴ_min］
・・・・（８）
の関係が成り立つ。ＰΔＸ、Ｙ、Ｖ_y、Ｔ_minは、あらかじめ設定される固定値である。よって、（８）の式によれば、ある吐出タイミングにおけるキャリッジ１１の移動速度Ｖ_nは、記録用紙Ｋの、この吐出タイミングとその直前の吐出タイミングで吐出されるインクが着弾する着弾位置Ａ_n、Ａ_n-1部分での浮き量α_n、α_n-1、及び、直前の吐出タイミングでのキャリッジ１１の移動速度Ｖ_n-1とに基づいて決めることができる。

インクジェットプリンタ１では、製造時などに、予め記録用紙Ｋの浮き量α（本発明の「ギャップ変動情報」）を走査方向の位置毎に取得し、取得した浮き量αを制御装置５０のＥＥＰＲＯＭ５４（本発明の「ギャップ変動情報保持部」）に記憶されている。そして、制御装置５０は、印刷時に、エンコーダ２０から出力される信号に基づいてキャリッジ１１の位置を取得し、ＥＥＰＲＯＭ５４から対応する浮き量α_n、α_n-1を読み出す。そして、読み出した浮き量α_n、α_n-1、及び、直前の吐出タイミングでのキャリッジ１１の移動速度Ｖ_n-1を、上記（８）の式における浮き量α_n、α_n-1、及び、移動速度Ｖ_n-1として、各吐出タイミングにおけるキャリッジ１１の移動速度Ｖ_nを算出し、制御装置５０のＲＡＭ５３に記憶させる。そして、制御装置５０は、キャリッジ１１の移動速度を、算出された移動速度Ｖ_nに近づけるように、キャリッジモータ２９の回転速度を制御する。これにより、インクジェットプリンタ１において、印刷時に、キャリッジ１１を上述したような移動速度で移動させるような制御を行うことができる。

ここで、浮き量αを取得する方法は特に限定されないが、例えば、特開２０１３−２１２５８５号に記載されているように、所定のテストパターンを印刷し、そのテストパターンを読取部５などに読み取らせ、その読み取り結果から浮き量αを取得する。なお、特開２０１３−２１２５８５号公報では、テストパターンの読み取り結果から、インク吐出面と記録用紙とのギャップについての情報を取得している。しかしながら、上述したように、インク吐出面と記録用紙とのギャップＧと浮き量αとは、Ｇ＝Ｙ−αの関係にあり、ギャップＹは固定値であることから、ギャップＧと浮き量αとは１対１の関係にある。したがって、ギャップＧについての情報を取得することと、浮き量αを取得することとは実質的に同じことである。

［第２実施形態］
次に、本発明の好適な第２実施形態について説明する。第２実施形態では、キャリッジ１１の移動速度の決定の仕方が第１実施形態と異なるだけであるので、以下では、主に、キャリッジ１１の移動速度の決定の仕方について説明する。

第２実施形態では、制御装置５０は、ある速度制御周期Ｔ_c毎に、図７（ａ）に示すように、キャリッジ１１の目標速度Ｕを設定し（Ｓ１０１）、フィードバック制御などにより、キャリッジ１１の移動速度を目標速度Ｕに近づけるようにキャリッジモータ２９の回転速度を制御する（Ｓ１０２）。このとき、フィードバック制御を行うためにある程度の時間が必要なことから、速度制御周期Ｔｃをある一定以上短くすることができない。そのため、インクジェットヘッド１２の駆動周期Ｔ_minが短い場合には、速度制御周期Ｔ_cが、インクジェットヘッド１２の駆動周期Ｔ_minよりも長くなることがある。この場合には、１速度制御周期Ｔ_cの間に、複数の吐出タイミングでノズル１０からインクが吐出される。すなわち、図８に示すように、速度制御周期Ｔ_cの間にノズル１０が移動する区間Ｒ_m内の複数の吐出位置Ｆ_k（ｋ＝１、２・・）において、ノズル１０からインクが吐出される。なお、図８では、区間Ｒ_mにおける吐出位置が４つである場合を示している。しかしながら、第２実施形態では、これら複数の吐出タイミング間で、キャリッジ１１の移動速度Ｖを異ならせることができない。そこで、第２実施形態では、このような場合に、Ｓ１０１において、以下に説明するように、目標速度Ｕを設定する。

ノズル１０が区間Ｒ_mを通過する速度制御周期Ｔ_cにおける目標速度Ｕ_mをするためには、図７（ｂ）に示すように、まず、制御装置５０のＲＡＭ５３などから、直前の速度制御周期Ｔ_cでのキャリッジ１１の目標速度Ｕ_m-1を取得する（Ｓ２０１）。次に、速度制御周期Ｔ_c内の吐出タイミングの回数Ｑ_mを推定する（Ｓ２０２）。例えば、Ｎ_m＞（Ｕ_m-1・Ｔｃ）／ＰΔＸの関係を満たす最小の整数を回数Ｑ_mとして推定する。次に、制御装置５０のＥＥＰＲＯＭ５４などから、記録用紙Ｋの、Ｓ２０２で推定したＱ_m回の吐出タイミング（吐出位置Ｆ_k［ｋ＝１、２、・・］）で吐出されたインクが着弾する複数の着弾位置Ａ_kにおける浮き量α_kを取得する（Ｓ２０３）。

次に、目標速度Ｕ_m-1、及び、浮き量α_kから、第１実施形態と同様にして、各吐出タイミングにおけるキャリッジ１１の移動速度Ｖ_kを順に算出する（Ｓ２０４）。そして、算出されたこれら複数の移動速度Ｖ_kのうち最小の移動速度Ｖ_kminを、区間Ｒ_mでの目標速度Ｕ_mに決定する（Ｓ２０５）。

ここで、ノズル１０からのインクの吐出位置間隔Ｅと、目標速度Ｕと、インクジェットヘッド１２の駆動周期Ｔ_minとは、Ｅ／Ｕ≧Ｔ_minの関係を満たす必要がある。一方、Ｓ２０４で算出されるキャリッジ１１の移動速度Ｖ_kは、Ｅ_k／Ｖ_k＝Ｔ_minの関係を満たすように算出される。移動速度Ｖｋが速度Ｖ_kminとして算出される吐出タイミングにおいても、この吐出タイミングでの吐出位置間隔をＥ_kminとすると、Ｅ_kmin／Ｖ_kmin＝Ｔ_minの関係が成り立つ。このとき、目標速度Ｕ_mを速度Ｖ_kminよりも速い速度とすると、Ｅ_kmin／Ｕ_m＜Ｔ_minとなり、Ｔ≧Ｔ_minの関係を満たさなくなってしまう。そこで、第２実施形態では、上述したように、算出したキャリッジ１１の移動速度Ｖ_kのうち最小の移動速度Ｖ_kminを目標速度Ｕ_mとしている。これにより、キャリッジ１１の移動速度を、Ｔ≧Ｔ_minの関係を満たす範囲で極力速くすることができる。

次に、第１、第２実施形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。

第１実施形態では、各吐出タイミングにおけるキャリッジ１１の移動速度Ｖ_nを、上記（８）の式によって算出したが、これには限られない。例えば、第１実施形態において、浮き量αの代わりに、ギャップＧを走査方向の位置毎に取得してＥＥＰＲＯＭ５４に記憶させておいてもよい。この場合には、Ｙ−α＝Ｇの関係が成り立つため、上記（８）の式においてＹ−α_n＝Ｇ_n、Ｙ−α_n-1＝Ｇ_n-1として、
Ｖ_n＝［ＰΔＸ＋（２Ｇ_n-1−Ｖ_yＴ_min）Ｖ_n-1］／［２Ｇ_n＋Ｖ_yＴ_min］・・・（９）
の式によって移動速度Ｖ_nを算出することができる。なお、第１実施形態のように、浮き量αを走査方向の位置毎に取得してＥＥＰＲＯＭ５４に記憶させている場合でも、Ｇ＝Ｙ−Ａであることをさらに記憶させておき、記憶されている浮き量α_n、α_n-1からギャップＧ_n、Ｇ_n-1を算出し、算出したギャップＧ_n、Ｇ_n-1と（９）の式とから移動速度Ｖｎを算出してもよい。

また、各吐出タイミングにおけるキャリッジ１１の移動速度Ｖ_nは、浮き量α_n、α_n-1及び直前の吐出タイミングにおけるキャリッジ１１の移動速度Ｖ_n-1に応じて決めることができるものである。よって、浮き量α_n、α_n-1及び移動速度Ｖ_n-1を含む、上記（８）、（９）とは別の関係式などを用いて、キャリッジ１１の移動速度Ｖ_nを算出してもよい。

また、第１実施形態では、ギャップ減少区間において、ギャップＧの減少（浮き量αの増大）が急峻になるほど、キャリッジ１１の移動速度を速くさせた。一方で、ギャップ増大区間において、ギャップＧの増大（浮き量αの減少）が急峻になるほど、キャリッジ１１の移動速度を速くさせたが、これには限られない。

例えば、ギャップ増大区間におけるキャリッジ１１の移動速度を、Ｅ／Ｖａ≧Ｔ_minを満たす移動速度Ｖａとし、ギャップ減少区間におけるキャリッジ１１の移動速度を、Ｅ／Ｖｂ≧Ｔ_minを満たし、且つ、移動速度Ｖａよりも速い一定の移動速度Ｖｂとするなどしてもよい。ここで、ギャップ増大区間とギャップ減少区間とで、キャリッジ１１の移動速度を同じにした場合、キャリッジ１１の移動速度を、ギャップ減少区間のギャップＧの減少（浮き量αの増大）が最も急峻な位置でのギャップＧ（浮き量α）に合わせた遅めの速度とする必要がある。これに対して、上述したように、ギャップ減少区間におけるキャリッジ１１の移動速度を、ギャップ増大区間におけるキャリッジ１１の移動速度Ｖａよりも速い移動速度Ｖｂとした場合には、ギャップ増大区間とギャップ減少区間とでキャリッジ１１の移動速度を同じとする場合よりも、ギャップ減少区間における吐出時間間隔Ｔを短くすることができる。その結果、印刷時が完了するまでに要する時間を短くすることができる。

また、上述の実施の形態では、インクジェットヘッド１２の駆動周期Ｔ_minでノズル１０からインクを吐出させたが、これには限られない。例えば、インクジェットヘッド１２の駆動周期Ｔ_minよりも長い一定の吐出時間間隔Ｔで、ノズル１０からインクを吐出させてもよい。

また、第１実施形態では、波形状となった記録用紙Ｋに一定の着弾位置間隔ＰΔＸでインクを着弾させるように、キャリッジ１１の移動速度を制御したが、これには限られない。記録用紙Ｋにおけるインクの着弾位置間隔が一定でない場合でも、キャリッジ１１の移動速度を、インク吐出面１２ａと記録用紙ＫとのギャップＧの走査方向に沿った変動に応じて変化させるようにすれば、キャリッジ１１の移動速度を一定とする場合よりも、平均の吐出時間間隔Ｔを短くすることができる。これにより、記録用紙Ｋへの印刷が完了するまでにかかる時間を短くすることができる。

また、第２実施形態では、１速度制御周期Ｔｃ内の複数の吐出タイミングについてキャリッジ１１の移動速度Ｖ_kを算出し、これらの内最小の移動速度Ｖ_kminを、この速度制御周期Ｔｃでの目標速度Ｕ_mに設定したが、これには限られない。例えば、移動速度Ｖ_kminよりも遅い速度を目標速度Ｕ_mに設定してもよい。

また、以上では、ノズルからインクを吐出することによって記録用紙に印刷を行うインクジェットプリンタに本発明を適用した例について説明したが、これには限られない。ノズルからインク以外の液体を吐出する液体吐出ヘッドを有する、インクジェットプリンタ以外の液体吐出装置に本発明を適用することも可能である。

１ インクジェットプリンタ
１０ ノズル
１２ インクジェットヘッド
１５ コルゲートプレート
１６ リブ
１８、１９ コルゲート拍車
２９ キャリッジモータ
５０ 制御装置
５４ ＥＥＰＲＯＭ

Claims (7)

1. ノズルが形成された液体吐出面を有し、前記液体吐出面と平行な走査方向に移動可能に構成された液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドを前記走査方向に移動させるヘッド移動機構と、
   被吐出媒体に、前記走査方向に沿った波形状を生じさせる波形状生成機構と、
   前記走査方向に沿った、前記液体吐出面と前記波形状が形成された前記被吐出媒体とのギャップの変動に関するギャップ変動情報を保持するギャップ変動情報保持部と、
   前記液体吐出ヘッド及び前記ヘッド移動機構の動作を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記ヘッド移動機構に前記液体吐出ヘッドを前記走査方向に移動させつつ、前記液体吐出ヘッドに一定の吐出時間隔で前記ノズルから液体を吐出させることで、前記被吐出媒体に液体を着弾させ、
   前記ヘッド移動機構に、前記ギャップ変動情報が示す前記ギャップの変動に応じて、前記液体吐出ヘッドの移動速度を変化させることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記制御装置は、
   前記ヘッド移動機構に、
   前記液体吐出ヘッドの移動方向下流側にいくほど前記ギャップが減少する区間において、前記ギャップの減少が急峻になるほど、前記液体吐出ヘッドの移動速度を速くさせ、
   前記液体吐出ヘッドの移動方向下流側にいくほど前記ギャップが増大する区間において、前記ギャップの増大が急峻になるほど、前記液体吐出ヘッドの移動速度を遅くさせることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記制御装置は、
   前記液体吐出ヘッドに、前記液体吐出ヘッドの駆動周期で前記ノズルから液体を吐出させることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記制御装置は、
   前記ヘッド移動機構に、前記被吐出媒体における液体の着弾位置間隔が一定となるように、前記液体吐出ヘッドの移動速度を変化させることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記制御装置は、
   前記液体吐出ヘッドの駆動周期よりも長い所定の速度制御周期毎に、前記ヘッド移動機構に、前記液体吐出ヘッドの移動速度を設定された目標速度にさせるように、前記液体吐出ヘッドの移動速度を制御させ、
   １速度制御周期内に、前記液体吐出ヘッドに複数の吐出タイミングで前記ノズルから液体を吐出させる場合に、
   前記複数の吐出タイミングにおける、前記液体吐出ヘッドの移動速度をそれぞれ算出し、
   算出した移動速度のうち、最小の移動速度を前記目標速度とすることを特徴とする請求項３又は４に記載の液体吐出装置。
6. 前記ギャップ変動情報保持部は、前記ギャップ変動情報として、前記被吐出媒体の前記液体吐出面から最も離れた部分に対する前記液体吐出面側への浮き量αを前記主走査方向における複数の位置毎に保持しており、
   前記制御装置は、
   ある吐出タイミングにおける前記液体吐出ヘッドの移動速度Ｖ_nを、前記ギャップ変動情報保持部が保持し且つ被吐出媒体の当該吐出タイミング及びその直前の吐出タイミングにおいて吐出された液体が着弾する部分における、前記浮き量αであるα_n、α_n-1と、直前の吐出タイミングにおける前記液体吐出ヘッドの移動速度Ｖ_n-1とから決定することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の液体吐出装置。
7. 前記制御装置は、
   前記被吐出媒体における前記走査方向に沿った液体の着弾位置間隔をＰΔＸ、前記液体吐出面と、前記被吐出媒体の前記液体吐出面から最も離れた部分とのギャップをＹ、前記液体吐出面と直交する方向における前記ノズルから吐出された液体の飛翔速度をＶ_y、前記液体吐出ヘッドの駆動周期をＴ_minとして、
   前記液体吐出ヘッドの移動速度Ｖ_nを、
   Ｖ_n＝［ＰΔＸ＋（２Ｙ−２α_n-1−Ｖ_yＴ_min）・Ｖ_n-1］／［２Ｙ−２α_n＋Ｖ_yＴ_min］
   の関係式を用いて算出することを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。

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