JP5035379B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体を静電吸着によって吸着しつつ搬送すると共に、搬送された記録媒体に液滴を吐出する液体吐出装置に関する。

搬送ベルトの搬送面に用紙を静電吸着させるため、搬送ベルトの内側に電極を設けたインクジェット記録装置において、電極上に摩擦係数の小さい電極保護フィルムを配置する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。これにより、搬送ベルトと電極保護フィルムとの間に発生する摺動抵抗を小さくすることができる。

特開平７−３３０１８５号公報

上述した技術では、用紙に吐出されたインクの体積が多くなると用紙の抵抗値が低くなり、用紙が搬送ベルトに吸着される力および搬送ベルトと電極との間の摺動抵抗が大きくなる。そして、用紙に吐出されたインクの体積が変わっても搬送ベルトの速度制御は変わらないので、搬送ベルトと電極保護フィルムとの間の摺動抵抗を小さくすることはできるものの、搬送ベルトの速度制御が摺動抵抗の変化量に追従できず、用紙に形成されたドットの位置ズレが発生する恐れがある。

本発明の目的は、記録媒体の搬送速度が変動するのを抑制することができる液体吐出装置を提供することにある。

本発明の液体吐出装置は、記録媒体を搬送する搬送面を有する搬送ベルト、及び、前記搬送ベルトを駆動する駆動機構を有する搬送ユニットと、前記搬送ベルトに搬送される記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記搬送ベルトにおける前記搬送面の裏側の面と対面するように設けられ、前記搬送面と平行な面において互いに隔離するように配置されている第１及び第２電極を有し、前記第１及び第２電極に互いに異なる電位が印加されることで前記搬送ベルトに記録媒体を吸着させる吸着手段と、記録媒体に記録される画像に関する画像データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記画像データに基づき、画像記録中における、前記搬送面上の記録媒体に係る少なくとも前記第１及び第２電極間の空間と対向する記録媒体上の領域に付着している液体の体積の変動量を予測する予測手段と、前記駆動機構を制御する搬送制御手段とを備えている。前記搬送制御手段は、前記変動量が所定量以上であると判断した場合に、その所定量以上の変動がなされる変動期間の開始時刻を含む抑制期間内における前記搬送ベルトの搬送速度の変化が抑制されるように、前記搬送ベルトの駆動力を変更する。

本発明によると、記録媒体に付着した液体の体積が変動することで、記録媒体を搬送するために必要な搬送ベルトの駆動力が変動しても、搬送ベルトの駆動力の変動を抑制するように駆動機構を制御するので、記録媒体の搬送速度が変動するのを抑制することができる。

本発明においては、前記搬送制御手段が、前記開始時刻以前に、前記搬送ベルトの駆動力を変更することが好ましい。これによると、搬送速度が変動する以前に駆動力を変更することで、搬送機構の機械的な応答遅れに対応することができるため、搬送速度の変動をさらに抑制することができる。

また、本発明においては、前記搬送制御手段が、前記予測手段が予測した前記変動量が多くなるに連れて変更後の前記搬送ベルトの駆動力に係る時間に関する２次微分値を大きくすることが好ましい。これによると、搬送速度の変動を迅速に抑制することができる。

さらに、本発明においては、前記予測手段が、記録媒体を搬送方向に互いに連続して隣接する複数のブロックに分割したときの、前記ブロック単位で前記液体の体積を算出してもよい。これによると、変動量の算出が容易になる。

加えて、本発明においては、前記予測手段が、前記搬送ベルトに搬送された記録媒体に係る前記第１及び第２電極間の空間と対向する領域についてのみ、前記変動量を予測してもよい。これによると、吸着手段の吸着力の変動を正確に把握することができるため、駆動力の変動をより正確に抑制することができる。

また、本発明においては、互いに異なる導電率を有する複数種類の液体を吐出する一又は複数の前記液体吐出ヘッドを備えていてもよい。このとき、前記予測手段は、前記複数種類の液体のそれぞれに関する前記変動量にその液体の導電率を乗じた値の合計値を前記変動量として予測することが好ましい。これによると、吸着手段の吸着力の変動を正確に把握することができる。

さらに、本発明においては、前記搬送制御手段にＰＩＤ制御が用いられ、前記搬送制御手段が前記ＰＩＤ制御の制御因子を変更することにより、前記搬送ベルトの駆動力が変更されてもよい。これによると、簡単な制御で記録媒体の搬送速度を目標速度に到達させることができる。

加えて、本発明においては、前記搬送制御手段が、フィードフォワード制御を行うことにより、前記搬送ベルトの駆動力が変更されてもよい。これによると、搬送速度の目標速度に対する追従性を向上させることができる。

さらに、本発明においては、記録媒体の一方の面に画像が形成された後に、当該記録媒体の他方の面に画像が形成されるように当該記録媒体を反転させつつ前記搬送機構に供給する反転機構をさらに備えていてもよい。このとき、前記予測手段は、前記一方の面に画像が形成されるときは、前記一方の面について前記変動量を予測し、前記他方の面に画像が形成されるときは、記録媒体の両面について前記変動量を予測することが好ましい。これによると、記録媒体の両面に画像を記録する場合でも、搬送速度が変動するのを抑制することができる。

加えて、本発明においては、前記搬送制御部が、液体が前記液体吐出ヘッドから吐出されてからの経過時間が長くなるに連れて、前記所定量を大きくすることが好ましい。これによると、記録媒体に付着した液体の乾燥が進むに連れて所定値が大きくなるため、抑制すべき搬送速度の変動のみを効率よく抑制することができる。

また、本発明においては、前記第１電極が、記録媒体の搬送方向に関して前記液体吐出ヘッドよりも長い複数の第１長尺部を有しており、前記第２電極が、前記搬送方向に関して前記液体吐出ヘッドよりも長く且つ前記搬送方向と直交する方向に沿って前記第１長尺部と交互に配置された複数の第２長尺部を有していることが好ましい。これによると、吸着手段による吸着力が搬送方向に関して不均一になるのを抑制することができる。

別の観点から観て、本発明の液体吐出装置は、記録媒体を搬送する搬送面を有する搬送ベルト、及び、前記搬送ベルトを駆動する駆動機構を有する搬送ユニットと、前記搬送ベルトに搬送される記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記搬送ベルトにおける前記搬送面の裏側の面と対面するように設けられ、前記搬送面と平行な面において互いに隔離するように配置されている第１及び第２電極を有し、前記第１及び第２電極に互いに異なる電位が印加されることで前記搬送ベルトに記録媒体を吸着させる吸着手段と、記録媒体に記録される画像に関する画像データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記画像データに基づき、画像記録中の予測時刻において、搬送される記録媒体に係る少なくとも前記第１及び第２電極間の空間と対向する記録媒体上の領域に付着している液体の体積を予測する予測手段と、前記駆動機構を制御する搬送制御手段とを備えている。前記搬送制御手段は、前記液体の体積が所定量以上であると判断したとき、前記画像記録中の前記予測時刻前後における搬送速度の変化が抑制されるように、前記搬送ベルトの駆動力を変更する。

本発明によると、記録媒体に吐出された液体の体積の変動が大きくなることで、搬送ベルトの駆動力が急激に変動しても、記録媒体の搬送速度が変動するのを抑制することができる。また、液体の体積を判断すればよいため、搬送制御手段の演算処理が多くなるのを抑制することができる。

本発明によると、記録媒体に付着した液体の体積が変動することで、記録媒体を搬送するために必要な搬送ベルトの駆動力が変動しても、搬送ベルトの駆動力の変動を抑制するように駆動機構を制御するので、記録媒体の搬送速度が変動するのを抑制することができる。

本発明の第１実施形態によるインクジェットプリンタの内部構造を示す概略側面図である。 図１に示す搬送機構の概略平面図である。 図１に示す制御装置の機能ブロック図である。 図３に示す変動量予測部の機能を説明するための図である。 図３に示す搬送制御部の制御ブロック図である。 図３に示すパラメータ変更部の動作を示すタイムチャートである。 図１に示すインクジェットプリンタの動作を示すフローチャートである。 変形例１を説明するための図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

インクジェットプリンタ１は、図１に示すように、直方体形状の筐体１ａを有しており、上部に排紙部１５が設けられている。筐体１ａ内は、上から順に２つの空間Ｓ１、Ｓ２に区分されている。空間Ｓ１には、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド２及び搬送方向に用紙Ｐを搬送する搬送機構５０が上方から順に配置されている。なお、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクは、それぞれ導電率が異なっている。空間Ｓ２には、給紙装置１０が配置されている。さらに、インクジェットプリンタ１には、これらの動作を制御する制御装置１６が含まれている。なお、本実施形態においては、搬送機構５０で用紙Ｐを搬送するときの搬送方向と平行な方向を副走査方向とし、副走査方向と直交する方向であって水平面に沿った方向を主走査方向とする。

インクジェットプリンタ１の内部には、給紙装置１０から排紙部１５に向けて図１に示す太矢印に沿って用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙装置１０は、積層された複数の用紙Ｐを収容可能な給紙カセット１１と、給紙カセット１１から用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１２と、給紙ローラ１２を回転させる給紙モータ（不図示）とを有している。

給紙ローラ１２は、図１中時計回りに回転することによって、給紙カセット１１に積層して収納された複数の用紙Ｐのうち、最も上方にある用紙Ｐを送り出す。搬送機構５０の図１中左方には、給紙カセット１１から上方に向かって湾曲しながら延在する搬送ガイド１７が設けられている。給紙ローラ１２に送り出された用紙Ｐは、搬送ガイド１７を通って搬送機構５０の搬送ベルト５３に載置される。

搬送機構５０は、図１及び図２に示すように、４つのインクジェットヘッド２と対向する位置に配置されており、２つのベルトローラ５１、５２と、両ローラ５１、５２間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト５３と、ベルトローラ５２を回転させる搬送モータＭ（図５参照）と、吸着プラテン６０と、ベルトローラ５１、５２を支持する一対の支持プレート５５、５６とを有している。２つのベルトローラ５１、５２は、搬送方向に沿って並設されており、軸５１ａ、５２ａを介して支持プレート５５、５６に回転可能に支持されている。

搬送ベルト５３は、例えば、ポリイミド、フッ素樹脂からなり、１０^８〜１０^１４Ωｃｍ程度の体積抵抗率及び可撓性を有しているが、同様の体積抵抗率及び可撓性を有することが可能であれば、どのような材質であってもよい。

吸着プラテン６０は、絶縁材料から構成された板状のベース部材６１と、上面６１ａに接着された２つの電極６２、６３と、これら電極６２、６３全体を覆うように上面６１ａに接着された保護フィルム６４とを含んでいる。ベース部材６１及び保護フィルム６４は、インクジェットプリンタ１が印刷可能な最大サイズ（本実施形態においてはＡ４サイズ）の用紙Ｐと同じ平面形状を有している。これら電極６２、６３は、搬送方向に関して４つのインクジェットヘッド２を跨ぐように延在する複数の長尺部６２ａ、６３ａを有し、これら長尺部６２ａ、６３ａが主走査方向に交互に配置された櫛歯形状となっている。電極６２、６３は、搬送ベルト５３における搬送面５４の反対側の面と対面しつつ、搬送面５４と平行な面において互いに隔離している。また、電極６２、６３は、筐体１ａ内に設けられた図示しない電源に接続されている。保護フィルム６４は、例えば、ポリイミド、フッ素樹脂からなり、１０^８〜１０^１４Ωｃｍ程度の体積抵抗率を有しているが、同様の体積抵抗率を有することが可能であれば、どのような材質であってもよい。

吸着プラテン６０の上流端であって、電極６２、６３の長尺部６２ａ、６３ａと対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙装置１０から送り出されてきた用紙Ｐを搬送ベルト５３の搬送面５４に押さえ付ける。ニップローラ４の搬送方向に関するすぐ下流側には、用紙センサ７１が配置されている。用紙センサ７１は、ニップローラ４によって搬送面５４に押さえ付けられた用紙Ｐが用紙センサ７１の下方を通過したことを検出する。

この構成において、ベルトローラ５２が図１中時計回りに回転することによって、搬送ベルト５３が回転する。このとき、搬送ベルト５３の回転に伴ってベルトローラ５１及びニップローラ４も回転する。

また、このとき、２つの電極６２、６３に互いに異なる電位（電極６２は正又は負の電位、電極６３はグランド電位）が印加される。電極６２、６３間に電圧を印加した場合、上記の各部材や間隙には電荷が溜まり、コンデンサが形成される。このコンデンサを充電する微小な電流が用紙Ｐと搬送ベルト５３との間隙に流れる際に、この間隙に電界が発生する。これにより、用紙Ｐと搬送ベルト５３との間にジョンセン・ラーベック力（吸着力）が発生する。この吸着力により、搬送ベルト５３上の用紙Ｐが搬送面５４に静電吸着される。したがって、用紙Ｐに付着したインクの体積（インク量）が多く成るに連れて、用紙Ｐの電気抵抗値が低下するので、このコンデンサ前後の電流値が多くなり、各部材や間隙に電荷が溜まりやすくなることで吸着プラテン６０の用紙Ｐに対する吸着力が増加する。

こうして、給紙装置１０から送り出された用紙Ｐが、吸着プラテン６０による吸着力によって搬送面５４に吸着されながら搬送方向に搬送される。さらにこのとき、搬送ベルト５３の搬送面５４上に吸着されつつ搬送されてきた用紙Ｐが４つのインクジェットヘッド２のすぐ下方を順に通過する際に、各インクジェットヘッド２が、用紙Ｐに向けて各色のインクを吐出する。こうして、用紙Ｐに所望のカラー画像が形成される。

図１に戻って、搬送機構５０の搬送方向のすぐ下流側には、剥離部材９が設けられている。剥離部材９は、その先端が用紙Ｐと搬送ベルト５３との間に入り込むことによって、用紙Ｐを搬送面５４から剥離する。なお、用紙Ｐの前端が剥離部材９に到達するころには、搬送面５４と用紙Ｐの前端との間の吸着力が弱まっているので、用紙Ｐが剥離部材９によって搬送面５４から剥離される。

搬送機構５０と排紙部１５との搬送経路に沿う間には、４つの送りローラ２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂと、送りローラ２１ａ、２１ｂと送りローラ２２ａ、２２ｂとの間に配置された搬送ガイド１８とが配置されている。送りローラ２１ｂ、２２ｂは、送りモータ（不図示）によって回転駆動される。この構成において、送りローラ２１ｂ、２２ｂが回転され、搬送機構５０から排出された用紙Ｐが送りローラ２１ａ、２１ｂに挟持されながら搬送ガイド１８を通されて図１中上方に送られる。そして、送りローラ２２ａ、２２ｂに挟持されながら排紙部１５に送られる。なお、送りローラ２１ａ、２２ａは、従動ローラであり用紙搬送に伴って回転する。

続いて、制御装置１６について説明する。制御装置１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。制御装置１６を構成する各機能部は、これらハードウェアとＥＥＰＲＯＭ内のソフトウェアとが協働して構築されている。図３に示すように、制御装置１６は、画像データ記憶部３５と、ヘッド制御部３４と、変動量予測部３６と、搬送制御部３８と、パラメータ変更部３７とを有している。

画像データ記憶部３５は、用紙Ｐに印刷される画像に係る画像データを記憶している。なお、画像データは、主走査方向及び副走査方向にマトリックス配置された各画素について、吐出されるインク滴の体積（インク滴の吐出無し、小滴インク、中滴インク、大滴インク）に対応する４値に量子化された濃度値を有している。

ヘッド制御部３４は、画像データ記憶部３５に記憶された画像データに係る画像が、用紙Ｐに印刷されるように、各インクジェットヘッド２を制御する。

変動量予測部３６は、図４に示すように、画像データ記憶部３５に記憶された画像データから、当該画像データに係る画像印刷中の予測時刻ｔ１〜ｔ８における、用紙Ｐ上の保護フィルム６４（電極６２、６３が配置された領域）と対向している対向領域Ｘに付着するインクの体積の変動量を予測する。なお、図４に示す、予測時刻ｔ１〜ｔ９は、用紙センサ７１が用紙Ｐの通過を検知したときを基準とする時刻である。また、予測時刻ｔ１〜ｔ９は、用紙Ｐを搬送方向に関して同じ長さを有する４つのブロックＡ〜Ｄに分割したときの、各ブロックＡ〜Ｄの搬送方向に係る先端が、保護フィルム６４の搬送方向に係る後端に到達するときの時刻、又は、各ブロックＡ〜Ｄの搬送方向に係る後端が、保護フィルム６４の搬送方向に係る先端に到達する時刻である。また、ブロックＡ〜Ｄは、搬送方向に関する下流側から順に配列されている。

予測時刻ｔ１、ｔ９においてはブロックＡ〜Ｄのいずれも対向領域Ｘとならず、予測時刻ｔ２においてはブロックＡが、予測時刻ｔ３においてはブロックＡ、Ｂが、予測時刻ｔ４においてはブロックＡ〜Ｃが、予測時刻ｔ５においてはブロックＡ〜Ｄが、予測時刻ｔ６においてはブロックＢ〜Ｄが、予測時刻ｔ７においてはブロックＣ、Ｄが、予測時刻ｔ８においてはブロックＤが、それぞれ対向領域Ｘとなる。

変動量予測部３６は、画像データから、各予測時刻ｔ１〜ｔ９について、対向領域Ｘとなる各ブロックＡ〜Ｄに付着するインクの体積をマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの色毎にそれぞれ算出すると共に、算出したインクの体積を色毎に合計することによって、対向領域Ｘに付着するインクの体積を色毎に算出する。そして、変動量予測部３６は、色毎に、各予測時刻ｔ１〜ｔ８について算出したインクの体積を、当該予測時刻ｔ１〜ｔ８の次の予測時刻ｔ２〜ｔ９について算出したインクの体積から差し引いて、当該予測時刻ｔ１〜ｔ８における変動量を算出する。さらに、変動量予測部３６は、各色について算出した変動量に当該色のインクに係る導電率を乗じた値の合計値を予測時刻ｔ１〜ｔ８に係る変動量として予測する。

搬送制御部３８は、図５に示すように、搬送機構５０の搬送モータＭの駆動を制御する。搬送制御部３８は、所望の搬送速度である目標速度から、搬送モータＭの回転を検出するエンコーダＥからの出力に基づいて検出した検出速度を差し引いて誤差を算出し、算出した誤差にＰゲインを乗じた値、算出した誤差の微分値（１／Ｓ）にＩゲインを乗じた値、及び、算出した誤差の積分値（１／（Ｓ＋１））にＤゲインを乗じた値の合計値を、指令速度として生成する。搬送制御部３８は、生成した指令速度をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に変換して搬送モータＭに出力する。このように、搬送制御部３８は、ＰＩＤ制御を行っている。

パラメータ変更部３７は、予測時間ｔ１〜ｔ８のそれぞれについて、変動量予測部３６が予測した変動量に基づいて、搬送制御部３８に係る制御パラメータであるＰゲイン、Ｉゲイン及びＤゲインを変更する。上述したように、対向領域Ｘに付着したインクの体積が増加するに伴って、吸着プラテン６０の用紙Ｐに対する吸着力が増加する。そして、搬送ベルト５３の裏面と保護フィルム６４との摺動抵抗が増加する。

パラメータ変更部３７は、変動量予測部３６が予測した変動量が所定量以上となる予測時刻ｔ１〜ｔ８を検出する。このとき、パラメータ変更部３７は、インク滴がインクジェットヘッド２から吐出されてからの経過時間が長くなるに連れて所定値を大きくする。パラメータ変更部３７は、図６に示すように、変動量が所定量以上となる各予測時刻ｔ１〜ｔ８を、当該予想時刻ｔ１〜ｔ８から次の予測時刻ｔ２〜ｔ９までの期間である変動期間（図６においてはｔ３〜ｔ４）の開始時刻（図６においてはｔ３）としたとき、変動期間の開始時刻から次の予測時刻ｔ２〜ｔ９までの期間である抑制期間（図６においてはｔ３〜ｔ４）内における搬送ベルト５３の搬送速度の変化が抑制されるような、Ｐゲイン、Ｉゲイン及びＤゲインを算出する。具体的には、パラメータ変更部３７は、変動量が所定量以上となる各予測時刻ｔ１〜ｔ８について、変動量予測部３６が予測した変動量が大きくなるに連れて、搬送ベルト５３の駆動力に係る時間に関する２次微分値が大きくなるように、搬送制御部３８に係る制御パラメータであるＰゲイン、Ｉゲイン及びＤゲインを算出する。

パラメータ変更部３７は、画像印刷中において、変動量が所定量以上となる各予想時刻ｔ１〜ｔ８（変動期間の開始時刻）の遅延時間前に、搬送制御部３８に係るＰゲイン、Ｉゲイン及びＤゲインを、当該予測時刻ｔ１〜ｔ８について算出した値に変更する。なお、遅延時間は、制御パラメータを変更したときから、変更された制御パラメータによる制御によって搬送ベルト５３が安定して走行するまでの時間、すなわち、搬送機構５０の応答遅れ時間である。

次に、インクジェットプリンタ１の印刷動作について説明する。インクジェットプリンタ１が印刷可能状態になっているとき、図７に示すように、上位のコンピュータから印刷指令と共に画像データを受信する（Ｓ１０１）。受信した画像データは、画像データ記憶部３５に記憶される。変動量予測部３６が、画像データ記憶部３５に記憶された画像データから、画像印刷中の予測時刻ｔ１〜ｔ８における、用紙Ｐの対向領域Ｘに付着するインクの体積の変動量を予測する（Ｓ１０２）。

パラメータ変更部３７が、変動量予測部３６が予測した変動量が所定量以上となる予測時刻ｔ１〜ｔ８を検出する（Ｓ１０３）。さらに、パラメータ変更部３７は、変動量が所定量以上となる各予測時刻ｔ１〜ｔ８について、当該予想時刻ｔ１〜ｔ８を中心とする所定の期間内における搬送ベルト５３の搬送速度の変化が抑制されるようなＰゲイン、Ｉゲイン及びＤゲインを算出する（Ｓ１０４）。

搬送制御部３８は、Ｐゲイン、Ｉゲイン及びＤゲインを初期値に初期化する。ここで、初期値のＰゲイン、Ｉゲイン及びＤゲインは、インクが付着していない用紙Ｐを所望の速度で搬送することができる値となっている。搬送制御部３８は、搬送モータＭを駆動して搬送ベルト５３の走行を開始する（Ｓ１０６）。搬送制御部３８は、給紙ローラ１２を駆動して用紙Ｐを送り出す。送り出された用紙Ｐは、搬送ガイド１７を通って搬送機構５０の搬送ベルト５３に載置される。搬送ベルト５３に載置された用紙Ｐが、用紙センサ７１に検知されると、当該用紙Ｐに対する画像印刷が開始される（Ｓ１０７）。

パラメータ変更部３７は、用紙センサ７１が用紙Ｐを検知してからの時刻（現在時刻）が、変動量が所定量以上となる予測時刻ｔ１〜ｔ８のいずれかの遅延時間前になっているか否かを判断する（Ｓ１０８）。パラメータ変更部３７は、現在時刻が、変動量が所定量以上となる予測時刻ｔ１〜ｔ８のいずれかの遅延時間前になっていなければ（Ｓ１０８：ＮＯ）、用紙Ｐに対する印刷が完了したか否かを判断する（Ｓ１１０）。パラメータ変更部３７は、現在時刻が、変動量が所定量以上となる予測時刻ｔ１〜ｔ８のいずれかの遅延時間前になっていれば（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、Ｐゲイン、Ｉゲイン及びＤゲインを、当該予測時刻ｔ１〜ｔ８について先に算出した値に変更する（Ｓ１０９）。その後、パラメータ変更部３７は、用紙Ｐに対する印刷が完了したか否かを判断する（Ｓ１１０）。パラメータ変更部３７は、用紙Ｐに対する印刷が完了したと判断するまで、上述の処理を繰り返す（Ｓ１１０：ＮＯ）。パラメータ変更部３７が、用紙Ｐに対する印刷が完了したと判断すれば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、搬送制御部３８が、搬送モータＭの駆動を停止する（Ｓ１１１）。以上で、図７のフローチャートを終了する。

以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ１によると、用紙Ｐに付着したインクの体積の変動量が大きくなることで、搬送ベルト５３の駆動に必要な駆動力が急激に変動しても、用紙Ｐの搬送速度が変動するのを抑制することができる。

また、パラメータ変更部３７が、予測時刻ｔ１〜ｔ８の遅延時間前に制御パラメータを変更するため、機械的な応答遅れに対応することができ、用紙Ｐの搬送速度の変動をさらに抑制することができる。

さらに、パラメータ変更部３７は、変動量が所定量以上となる各予測時刻ｔ１〜ｔ８について、変動量予測部３６が予測した変動量が大きくなるに連れて、搬送ベルト５３の駆動力に係る時間に関する２次微分値が大きくなるように、搬送制御部３８に係る制御パラメータであるＰゲイン、Ｉゲイン及びＤゲインを算出する。このため、用紙Ｐの搬送速度の変動を迅速に抑制することができる。

加えて、変動量予測部３６が、ブロックＡ〜Ｄ単位で付着したインクの体積を算出して変動量を予測するため、変動量の算出が容易になる。

また、変動量予測部３６は、各色について算出した変動量に当該色のインクに係る導電率を乗じた値の合計値を予測時刻ｔ１〜ｔ８に係る変動量として予測するため、吸着プラテン６０による用紙Ｐの吸着力の変動を正確に把握することができる。

さらに、搬送制御部３８が、ＰＩＤ制御を行っており、パラメータ変更部３７は、制御パラメータであるＰゲイン、Ｉゲイン及びＤゲインを変更するため、簡単な制御で用紙Ｐの搬送速度を目標速度に到達させることができる。

加えて、パラメータ変更部３７は、変動量予測部３６が予測した予測結果から変動量が所定量以上となる予測時刻ｔ１〜ｔ８を検出するとき、インク滴がインクジェットヘッド２から吐出されてからの経過時間が長くなるに連れて所定値を大きくする。このように、用紙Ｐに付着したインクの乾燥が進むに連れて所定値が大きくなるため、抑制すべき搬送速度の変動のみを効率よく抑制することができる。

また、電極６２、６３は、搬送方向に関して４つのインクジェットヘッド２を跨ぐように延在する複数の長尺部６２ａ、６３ａを有し、これら長尺部６２ａ、６３ａが主走査方向に交互に配置された櫛歯形状となっているため、吸着プラテン６０による用紙Ｐの吸着力が搬送方向に関して不均一になるのを抑制することができる。

＜変形例１＞
上述した実施形態に係る変形例１について説明する。図８に示すように、変形例１に係る搬送制御部２３８は、所望の搬送速度である目標速度を速度補正値で補正した値から、搬送モータＭの回転を検出するエンコーダＥからの出力に基づいて検出した検出速度を差し引いて誤差を算出し、算出した誤差にＰゲインを乗じた値、算出した誤差の微分値（１／Ｓ）にＩゲインを乗じた値、及び、算出した誤差の積分値（１／（Ｓ＋１））にＤゲインを乗じた値の合計値を、指令速度として生成する。搬送制御部３８は、生成した司令速度をＰＷＭ信号に変換して搬送モータＭに出力する。パラメータ変更部２３７が、変動量が所定量以上となる各予測時刻ｔ１〜ｔ８について、当該予想時刻ｔ１〜ｔ８を中心とする所定の期間内における搬送ベルト５３の搬送速度の変化を速度補正値として算出し、フィードフォワード制御の制御パラメータである速度補正値を、算出した速度補正値に変更する。

これにより、搬送速度の目標速度に対する追従性を向上させることができる。なお、パラメータ変更部は、速度補正値のみならずＰゲイン、Ｉゲイン及びＤゲインを補正する構成であってもよい。

＜変形例２＞
上述した実施形態に係る変形例２について説明する。上述の実施形態においては、変動量予測部３６が、用紙Ｐの対向領域Ｘに付着したインクの変動量を算出する構成であるが、変動量予測部が、対向領域Ｘのうち、電極６２、６３間の空間と対向する領域についてのみ、変動量を算出する構成であってもよい。

これによると、電極６２、６３間の空間と対向する領域以外の領域にインクが付着しても搬送ベルト５３と吸着プラテン６０間のジョンセン・ラーベック力は変わらないため、搬送速度の変動に影響するインク量の変動量のみを正確に把握することができる。このため、搬送制御部３８に係る制御パタメータをより適切な値に変更することができ、用紙Ｐの搬送速度が変動するのをより正確に抑制することができる。

＜変形例３＞
上述した実施形態に係る変形例３について説明する。本変形例のインクジェットプリンタは、用紙Ｐの一方の面に画像が印刷された後に、当該用紙Ｐの他方の面に画像が印刷されるように当該用紙Ｐを反転させて、当該用紙Ｐを再び搬送機構５０の搬送ベルト５３に載置する。変動量予測部は、用紙Ｐの一方の面に画像が印刷されるときは、一方の面についてのみ変動量を予測する。また、変動量予測部は、用紙Ｐの一方の面及び他方の面に画像が印刷されるときは、用紙Ｐの両面について変動量を予測する。なお、用紙Ｐの一方の面に先に印刷された画像に関する画像データは、画像データ記憶部３５に記憶されているものとする。

これによると、用紙Ｐの両面に画像を印刷する場合でも、用紙Ｐの搬送速度が変動するのを抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施形態においては、予想時刻ｔ１〜ｔ８において変動量を予測すると共に、予測した変動量から変更する制御パラメータを算出する構成であるが、用紙Ｐに付着するインクの体積から制御パラメータを算出する構成であってもよい。これによると、制御パラメータをより詳細に変更することができ、用紙Ｐの搬送速度が変動するのを正確に抑制することができる。

上述の実施形態においては、パラメータ変更部３７が、予測時刻ｔ１〜ｔ８の遅延時間前に制御パラメータを変更する構成であるが、予測時刻ｔ１〜ｔ８の遅延時間以降に制御パラメータを変更する構成であってもよい。

また、上述の実施形態においては、パラメータ変更部３７が、変動量予測部３６が予測した変動量が大きくなるに連れて、搬送ベルト５３の駆動力に係る時間に関する２次微分値が大きくなるように、制御パラメータを算出する構成であるが、他の方法で制御パラメータを算出してもよい。例えば、パラメータ変更部が、変動量と比例して駆動力が大きくなるように制御パラメータを算出してもよい。

さらに、上述の実施形態においては、変動量予測部３６が、４つのブロックＡ〜Ｄ単位で付着したインクの体積を算出して変動量を予測する構成であるが、用紙Ｐの全域又は対向領域Ｘに付着したインク体積を算出して変動量を予測してもよいし、２、３、又は５以上のブロック単位で付着したインク体積を算出して変動量を予測してもよい。

加えて、上述の実施形態においては、変動量予測部３６が、各色について算出した変動量に当該色のインクに係る導電率を乗じた値の合計値を予測時刻ｔ１〜ｔ８に係る変動量として予測する構成であるが、インクの導電率を考慮せずに変動量を予測してもよい。インクの成分により伝導率がほとんど変わらないような場合には、計算を簡略化できる。

さらに、上述の実施形態においては、パラメータ変更部３７が、インクの体積の変動量が所定量以上となる予測時刻ｔ１〜ｔ８を検出するとき、インク滴がインクジェットヘッド２から吐出されてからの経過時間が長くなるに連れて所定値を大きくする構成であるが、所定値は一定であってもよい。

また、上述の実施形態おける吸着プラテンの電極６２、６３は、主走査方向に延在する長尺部を有し、これら長尺部が副走査方向に沿って交互に配置されていてもよい。また、電極６２、６３の少なくとも一方が、互いに独立した複数の電極になっていてもよい。また、吸着プラテンの電極６２、６３に印加する電位は異なる電位であれば、どちらかをグランド電位とする必要はない。吸着プラテンの電極６２、６３のいずれか一方の電位を正の電位とし、他方の電位を同じ大きさの負の電位としてもよい。

本発明は、インク以外の液体を吐出する液体吐出装置にも適用可能である。さらに、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機などにも適用可能である。

１ インクジェットプリンタ
２ インクジェットヘッド
１６ 制御装置
３４ ヘッド制御部
３５ 画像データ記憶部
３６ 変動量予測部
３７、２３７ パラメータ変更部
３８、２３８ 搬送制御部
５０ 搬送機構
５３ 搬送ベルト
６０ 吸着プラテン
６２、６３ 電極
６２ａ、６３ａ 長尺部
６２、６３ 電極
６４ 保護フィルム
７１ 用紙センサ
Ｅ エンコーダ
Ｍ 搬送モータ

Claims (12)

1. 記録媒体を搬送する搬送面を有する搬送ベルト、及び、前記搬送ベルトを駆動する駆動機構を有する搬送ユニットと、
   前記搬送ベルトに搬送される記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記搬送ベルトにおける前記搬送面の裏側の面と対面するように設けられ、前記搬送面と平行な面において互いに隔離するように配置されている第１及び第２電極を有し、前記第１及び第２電極に互いに異なる電位が印加されることで前記搬送ベルトに記録媒体を吸着させる吸着手段と、
   記録媒体に記録される画像に関する画像データを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記画像データに基づき、画像記録中における、前記搬送面上の記録媒体に係る少なくとも前記第１及び第２電極間の空間と対向する記録媒体上の領域に付着している液体の体積の変動量を予測する予測手段と、
   前記駆動機構を制御する搬送制御手段とを備えており、
   前記搬送制御手段は、前記変動量が所定量以上であると判断した場合に、その所定量以上の変動がなされる変動期間の開始時刻を含む抑制期間内における前記搬送ベルトの搬送速度の変化が抑制されるように、前記搬送ベルトの駆動力を変更することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記搬送制御手段は、前記開始時刻以前に、前記搬送ベルトの駆動力を変更することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記搬送制御手段は、前記予測手段が予測した前記変動量が多くなるに連れて変更後の前記搬送ベルトの駆動力に係る時間に関する２次微分値を大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記予測手段は、記録媒体を搬送方向に互いに連続して隣接する複数のブロックに分割したときの、前記ブロック単位で前記液体の体積を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
5. 前記予測手段は、前記搬送ベルトに搬送された記録媒体に係る前記第１及び第２電極間の空間と対向する領域についてのみ、前記変動量を予測することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
6. 互いに異なる導電率を有する複数種類の液体を吐出する一又は複数の前記液体吐出ヘッドを備えており、
   前記予測手段は、前記複数種類の液体のそれぞれに関する前記変動量にその液体の導電率を乗じた値の合計値を前記変動量として予測することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
7. 前記搬送制御手段にＰＩＤ制御が用いられ、前記搬送制御手段が前記ＰＩＤ制御の制御因子を変更することにより、前記搬送ベルトの駆動力が変更されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
8. 前記搬送制御手段が、フィードフォワード制御を行うことにより、前記搬送ベルトの駆動力が変更されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
9. 記録媒体の一方の面に画像が形成された後に、当該記録媒体の他方の面に画像が形成されるように当該記録媒体を反転させつつ前記搬送機構に供給する反転機構をさらに備えており、
   前記予測手段は、前記一方の面に画像が形成されるときは、前記一方の面について前記変動量を予測し、前記他方の面に画像が形成されるときは、記録媒体の両面について前記変動量を予測することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
10. 前記搬送制御部は、液体が前記液体吐出ヘッドから吐出されてからの経過時間が長くなるに連れて、前記所定量を大きくすることを特徴とする１〜９のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
11. 前記第１電極が、記録媒体の搬送方向に関して前記液体吐出ヘッドよりも長い複数の第１長尺部を有しており、
    前記第２電極が、前記搬送方向に関して前記液体吐出ヘッドよりも長く且つ前記搬送方向と直交する方向に沿って前記第１長尺部と交互に配置された複数の第２長尺部を有していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
12. 記録媒体を搬送する搬送面を有する搬送ベルト、及び、前記搬送ベルトを駆動する駆動機構を有する搬送ユニットと、
    前記搬送ベルトに搬送される記録媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
    前記搬送ベルトにおける前記搬送面の裏側の面と対面するように設けられ、前記搬送面と平行な面において互いに隔離するように配置されている第１及び第２電極を有し、前記第１及び第２電極に互いに異なる電位が印加されることで前記搬送ベルトに記録媒体を吸着させる吸着手段と、
    記録媒体に記録される画像に関する画像データを記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶された前記画像データに基づき、画像記録中の予測時刻において、搬送される記録媒体に係る少なくとも前記第１及び第２電極間の空間と対向する記録媒体上の領域に付着している液体の体積を予測する予測手段と、
    前記駆動機構を制御する搬送制御手段とを備えており、
    前記搬送制御手段は、前記液体の体積が所定量以上であると判断したとき、前記画像記録中の前記予測時刻前後における搬送速度の変化が抑制されるように、前記搬送ベルトの駆動力を変更することを特徴とする液体吐出装置。
    

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