JP5493704B2 - 液体吐出装置及び液体吐出方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。

ヘッドを移動させつつインクを吐出して画像を形成するインクジェット式のプリンタが利用されている。このようなプリンタの中には、ヘッドの往路方向と復路方向の双方においてインクを吐出して画像を形成するものがある。

双方向においてインクを吐出させるプリンタにおいて、媒体に形成される画像の画質を良好にするために、ヘッドが往路方向に移動しているときと復路方向に移動しているときのインクの目標着弾位置が同じ位置の場合には、両者におけるインクの着弾位置を一致させるべきである。そのために、往路におけるインクの着弾位置と復路におけるインクの着弾位置とを検査するためのパターンを印刷し、このパターンに基づいてインクの吐出タイミングを補正する。そして、ヘッドの往路方向における着弾位置と復路方向における着弾位置とを一致するように調整する。

特開２００２−２０５３８５号公報 特開２００３−３７４７４３号公報

ところで、使用する液体の特性として、特に低温側において高温側より粘度変化が急峻なものが存在する。このような液体をヘッドから吐出する場合、低温側では吐出速度も急激に低下することになるため、前述のような吐出タイミングの補正では、着弾位置の補正を適切に行えない場合がある。よって、このような場合であっても、液体の着弾位置のずれを軽減することが望ましい。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、液体の着弾位置のずれを軽減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、
媒体に液体を吐出するヘッドと、
前記ヘッドを移動方向に移動させるヘッド移動部と、
前記ヘッドに関する温度を取得する温度取得部と、
前記ヘッド移動部と前記ヘッドを制御する制御部であって、
前記媒体のページ毎に第１所定温度以下か否かの判定を行い、
前記温度取得部が取得した温度が前記第１所定温度を超えるときには、第１の速度で前記ヘッドを移動させ、前記移動方向における往路及び復路において前記液体を吐出させる第１モードで制御し、
前記温度取得部が取得した温度が前記第１所定温度以下であって該第１所定温度よりも低い第２所定温度を超えるときには、前記第１の速度よりも遅い前記第２の速度で前記ヘッドを移動させ、前記移動方向における往路及び復路において前記液体を吐出させる第２モードで制御し、
前記温度取得部が取得した温度が前記第２所定温度以下のときには、前記移動方向における往路及び復路のいずれか一方に前記ヘッドが移動しているときに前記液体を吐出させる第３モードで制御する制御部と、
を備える液体吐出装置である。

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。

印刷システムの外観構成を示した説明図である。 本実施形態のプリンタの全体構成のブロック図である。 図３Ａは、本実施形態のプリンタの全体構成の概略図であり、図３Ｂは、本実施形態のプリンタの全体構成の横断面図である。 図４Ａは、リニア式エンコーダ５１の構成を概略的に示したものであり、図４Ｂは、検出部４６６の構成を模式的に示したものである。 図５Ａ及び図５Ｂは、キャリッジモータ４２の正転時及び逆転時における検出部４６６の２つの出力信号の波形を示したタイミングチャートである。 図６Ａは、ヘッド４１の構造を説明する図であり、図６Ｂはヘッド４１の下面におけるノズルの配列を示す説明図である。 図７Ａは、ヘッドユニット４０の駆動回路の説明図であり、図７Ｂは、駆動回路の説明図である。 各信号の説明のためのタイミングチャートである。 双方向印刷におけるインクの着弾位置を説明する図である。 図１０Ａは、インクの着弾位置のずれを検査するためのパターンの説明図であり、図１０Ｂは、インクの吐出タイミングが調整された後のパターンの説明図である。 図１１Ａは、インクの吐出タイミング調整前の原信号と制御信号との関係を説明する図であり、図１１Ｂは、インクの吐出タイミング調整後の原信号と制御信号との関係を説明する図である。 温度と温度に対するインクの粘度の関係を示す図である。 第１実施形態における印刷処理のフローチャートである。 ヘッド４１の移動速度を遅くしたときのインクの着弾位置を説明する図である。 第２実施形態における印刷処理のフローチャートである。

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。

媒体に液体を吐出するヘッドと、
前記ヘッドを移動方向に移動させるヘッド移動部と、
前記ヘッドに関する温度を取得する温度取得部と、
前記ヘッド移動部と前記ヘッドを制御する制御部であって、前記温度取得部が取得した温度が第１所定温度を超えるときには、第１の速度で前記ヘッドを移動させ前記液体を吐出させ、前記温度取得部が取得した温度が前記第１所定温度以下のときには前記第１の速度よりも遅い第２の速度で前記ヘッドを移動させ前記液体を吐出させる制御部と、
を備える液体吐出装置。
このようにすることで、液体の着弾位置のずれを軽減することができる。

かかる液体吐出装置であって、前記温度取得部が取得した温度が前記第１所定温度以下か否かの判定は、前記媒体のページ毎に行われることが望ましい。このようにすることで、ページ毎にヘッドに関する温度に応じた液体の吐出を行って、液体の着弾位置のずれを軽減することができる。

また、前記温度取得部が取得した温度が前記第１所定温度以下か否かの判定は、所定時間毎に行われることとしてもよい。このようにすることで、所定時間毎にヘッドに関する温度に応じた液体の吐出を行って、液体の着弾位置のずれを軽減することができる。

また、前記制御部は、前記温度取得部が取得した温度が前記第１所定温度を超えるときには、前記第１の速度で前記ヘッドを移動させ、前記移動方向における往路及び復路において前記液体を吐出させる第１モードで制御し、前記温度取得部が取得した温度が前記第１所定温度以下であって該第１所定温度よりも低い第２所定温度を超えるときには、前記第２の速度で前記ヘッドを移動させ、前記移動方向における往路及び復路において前記液体を吐出させる第２モードで制御し、前記温度取得部が取得した温度が前記第２所定温度以下のときには、前記移動方向における往路及び復路のいずれか一方に前記ヘッドが移動しているときに前記液体を吐出させる第３モードで制御することが望ましい。
このようにすることで、ヘッドに関する温度に応じて、所謂、双方向印刷及び一方向印刷のいずれかを行うこととして、液体の着弾位置のずれを軽減することができる。

また、前記制御部は、前記温度取得部が取得した温度が前記第２所定温度以下であって該第２所定温度よりも低い第３所定温度を超えるときには、前記移動方向における往路及び復路のいずれか一方に前記ヘッドが移動しているときに前記液体を吐出させる第３モードで制御し、前記温度取得部が取得した温度が前記第３所定温度以下のときには、前記移動方向における往路及び復路のいずれか一方に、前記第３モードのときよりも遅い速度で前記ヘッドを移動しているときに前記液体を吐出させる第４モードで制御することが望ましい。
このようにすることで、ヘッドに関する温度に応じて、ヘッドの移動速度を異ならせて、液体の着弾位置のずれを軽減することができる。

また、前記媒体において単位時間あたりに形成される画像の面積が、前記第２モードのときのほうが前記第３モードのときよりも大きくなるように、前記ヘッドの移動速度が設定されることが望ましい。このようにすることによって、印刷速度をできるだけ早めつつ、液体の着弾位置のずれを軽減することができる。

また、前記液体の温度に対する粘度変化は、前記液体が低温ほど急峻であることが望ましい。このようにすることによって、低温ほど粘度変化が急峻な液体を用いる場合であっても、液体の着弾位置のずれを軽減することができる。

媒体に液体を吐出するヘッドに関する温度を取得することと、
前記温度が所定温度を超えるときには、第１の速度で前記ヘッドを移動させ前記液体を吐出させ、前記温度が前記所定温度以下のときには前記第１の速度よりも遅い第２の速度で前記ヘッドを移動させ前記液体を吐出させることと、
を含む液体吐出方法。
このようにすることで、液体の着弾位置のずれを軽減することができる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜印刷システムの構成＞
印刷システム（コンピュータシステム）の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下の実施形態の記載には、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等に関する実施形態も含まれている。

図１は、印刷システムの外観構成を示した説明図である。この印刷システム１００は、プリンタ１と、コンピュータ１１０と、表示装置１２０と、入力装置１３０と、記録再生装置１４０とを備えている。プリンタ１は、紙、布、フィルム等の媒体に画像を印刷する印刷装置である。コンピュータ１１０は、プリンタ１と電気的に接続されており、プリンタ１に画像を印刷させるため、印刷させる画像に応じた印刷データをプリンタ１に出力する。表示装置１２０は、ディスプレイを有し、アプリケーションプログラムやプリンタドライバ等のユーザインタフェースを表示する。入力装置１３０は、例えばキーボード１３０Ａやマウス１３０Ｂであり、表示装置１２０に表示されたユーザインタフェースに沿って、アプリケーションプログラムの操作やプリンタドライバの設定等に用いられる。記録再生装置１４０は、例えばフレキシブルディスクドライブ装置１４０ＡやＣＤ−ＲＯＭドライブ装置１４０Ｂが用いられる。

コンピュータ１１０にはプリンタドライバがインストールされている。プリンタドライバは、表示装置１２０にユーザインタフェースを表示させる機能を実現させるほか、アプリケーションプログラムから出力された画像データを印刷データに変換する機能を実現させるためのプログラムである。このプリンタドライバは、フレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体（コンピュータ読み取り可能な記録媒体）に記録されている。または、このプリンタドライバは、インターネットを介してコンピュータ１１０にダウンロードすることも可能である。なお、このプログラムは、各種の機能を実現するためのコードから構成されている。

＜インクジェットプリンタの構成について＞
図２は、本実施形態のプリンタの全体構成のブロック図である。また、図３Ａは、本実施形態のプリンタの全体構成の概略図である。また、図３Ｂは、本実施形態のプリンタの全体構成の横断面図である。以下、本実施形態のプリンタの基本的な構成について説明する。

本実施形態のプリンタは、搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０、検出器群５０、およびコントローラ６０を有する。外部装置であるコンピュータ１１０から印刷データを受信したプリンタ１は、コントローラ６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０）を制御する。コントローラ６０は、コンピュータ１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、紙に画像を形成する。プリンタ１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は、検出結果をコントローラ６０に出力する。検出器群５０から検出結果を受けたコントローラ６０は、その検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。

搬送ユニット２０は、媒体（例えば、紙Ｓなど）を印刷可能な位置に送り込み、印刷時に所定の方向（以下、搬送方向という）に所定の搬送量で紙を搬送させるためのものである。すなわち、搬送ユニット２０は、紙を搬送する搬送機構として機能する。搬送ユニット２０は、給紙ローラ２１と、搬送モータ２２（ＰＦモータとも言う）と、搬送ローラ２３と、プラテン２４と、排紙ローラ２５とを有する。ただし、搬送ユニット２０が搬送機構として機能するためには、必ずしもこれらの構成要素を全て必要とするわけではない。給紙ローラ２１は、紙挿入口に挿入された紙をプリンタ内に自動的に給紙するためのローラである。給紙ローラ２１は、Ｄ形の断面形状をしており、円周部分の長さは搬送ローラ２３までの搬送距離よりも長く設定されているので、この円周部分を用いて紙を搬送ローラ２３まで搬送できる。搬送モータ２２は、紙を搬送方向に搬送するためのモータであり、ＤＣモータにより構成される。搬送ローラ２３は、給紙ローラ２１によって給紙された紙Ｓを印刷可能な領域まで搬送するローラであり、搬送モータ２２によって駆動される。プラテン２４は、印刷中の紙Ｓを支持する。排紙ローラ２５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。この排紙ローラ２５は、搬送ローラ２３と同期して回転する。

キャリッジユニット３０は、ヘッドを所定の方向（以下、移動方向という）に移動（「走査」とも呼ばれる）させるためのものである。キャリッジユニット３０は、キャリッジ３１と、キャリッジモータ３２（ＣＲモータとも言う）とを有する。キャリッジ３１は、移動方向に往復移動可能である。（これにより、ヘッドが移動方向に沿って移動する。）また、キャリッジ３１は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。キャリッジモータ３２は、キャリッジ３１を移動方向に移動させるためのモータであり、ＤＣモータにより構成される。

ヘッドユニット４０は、紙にインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット４０は、ヘッド４１を有する。ヘッド４１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。このヘッド４１は、キャリッジ３１に設けられている。そのため、キャリッジ３１が移動方向に移動すると、ヘッド４１も移動方向に移動する。そして、ヘッド４１が移動方向に移動中にインクを断続的に吐出することによって、移動方向に沿ったドットライン（ラスタライン）が紙に形成される。ヘッドユニット４０は、プリンタ本体側の制御ユニットから、ケーブル４５を介して、ヘッドを駆動するためのデータを取得する。このケーブル４５は、柔軟な帯状のケーブルであり、プリンタ本体とキャリッジ３１とを電気的に連結する。

検出器群５０には、リニア式エンコーダ５１、ロータリー式エンコーダ５２、紙検出センサ５３、および光学センサ５４等が含まれる。リニア式エンコーダ５１は、キャリッジ３１の移動方向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、搬送ローラ２３の回転量を検出するためのものである。紙検出センサ５３は、印刷される紙の先端の位置を検出するためのものである。この紙検出センサ５３は、給紙ローラ２１が搬送ローラ２３に向かって紙を給紙する途中で、紙の先端の位置を検出できる位置に設けられている。なお、紙検出センサ５３は、機械的な機構によって紙の先端を検出するメカニカルセンサである。詳しく言うと、紙検出センサ５３は搬送方向に回転可能なレバーを有し、このレバーは紙の搬送経路内に突出するように配置されている。そのため、紙の先端がレバーに接触し、レバーが回転させられるので、紙検出センサ５３は、このレバーの動きを検出することによって、紙の先端の位置を検出する。光学センサ５４は、キャリッジ３１に取付けられている。光学センサ５４は、発光部から紙に照射された光の反射光を受光部が検出することにより、紙の有無を検出する。そして、光学センサ５４は、キャリッジ４１によって移動しながら紙の端部の位置を検出する。光学センサ５４は、光学的に紙の端部を検出するため、機械的な紙検出センサ５３よりも、検出精度が高い。

コントローラ６０は、プリンタの制御を行うための制御ユニットである。コントローラ６０は、インターフェース部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４とを有する。インターフェース部６１は、外部装置であるコンピュータ１１０とプリンタ１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ６２は、プリンタ全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー６３は、ＣＰＵ６２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、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段を有する。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。

図４Ａは、リニア式エンコーダ５１の構成を概略的に示したものである。リニア式エンコーダ５１は、リニア式エンコーダ符号板５６４と、検出部５６６とを備えている。リニア式エンコーダ符号板５６４は、図３Ａに示すように、インクジェットプリンタ１内部のフレーム側に取り付けられている。一方、検出部５６６は、キャリッジ３１側に取り付けられている。キャリッジ３１がガイドレール３６に沿って移動すると、検出部５６６がリニア式エンコーダ符号板５６４に沿って相対的に移動する。これによって、検出部５６６は、キャリッジ３１の移動量を検出する。

＜検出部の構成＞
図４Ｂは、検出部５６６の構成を模式的に示したものである。この検出部５６６は、発光ダイオード５５２と、コリメータレンズ５５４と、検出処理部５５６とを備えている。検出処理部５５６は、複数（例えば４個）のフォトダイオード５５８と、信号処理回路５６０と、例えば２個のコンパレータ５６２Ａ、５６２Ｂとを有している。

発光ダイオード５５２の両端に抵抗を介して電圧Ｖｃｃが印加されると、発光ダイオード４５２から光が発せられる。この光はコリメータレンズ５５４により平行光に集光されてリニア式エンコーダ用符号板５６４を通過する。リニア式エンコーダ用符号板５６４には、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いる。

リニア式エンコーダ用符号板５６４を通過した平行光は、図示しない固定スリットを通って各フォトダイオード５５８に入射し、電気信号に変換される。４個のフォトダイオード５５８から出力される電気信号は信号処理回路５６０において信号処理され、信号処理回路５６０から出力される信号はコンパレータ５６２Ａ、５６２Ｂにおいて比較され、比較結果がパルスとして出力される。コンパレータ５６２Ａ、５６２Ｂから出力されるパルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂがリニア式エンコーダ５１の出力となる。

＜出力信号＞
図５Ａ及び図５Ｂは、キャリッジモータ３２の正転時及び逆転時における検出部５６６の２つの出力信号の波形を示したタイミングチャートである。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、キャリッジモータ３２の正転時及び逆転時のいずれの場合も、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとは位相が９０度だけ異なっている。キャリッジモータ３２が正転しているとき、即ち、キャリッジ３１がガイドレール３６に沿って移動しているときは、図５Ａに示すように、パルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が進み、キャリッジモータ３２が逆転しているときは、図５Ｂに示すように、パルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が遅れる。そして、パルスＥＮＣ−Ａ及びパルスＥＮＣ−Ｂの１周期Ｔは、キャリッジ４１がリニア式エンコーダ用符号板５６４のスリット間隔を移動する時間に等しい。

そして、リニア式エンコーダ５１の出力パルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂの各々の立ち上がりエッジが検出され、検出されたエッジの個数が計数され、この計数値に基づいてキャリッジモータ３２の回転位置が演算される。この計数はキャリッジモータ３２が正転しているときは１個のエッジが検出されると「＋１」を加算し、逆転しているときは、１個のエッジが検出されると「−１」を加算する。パルスＥＮＣ−Ａ及びＥＮＣ−Ｂの各々の周期は、リニア式エンコーダ用符号板５６４の、あるスリットが検出部５６６を通過してから次のスリットが検出部５６６を通過するまでの時間に等しく、かつ、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとは位相が９０度だけ異なっている。このため、上記計数のカウント値「１」はリニア式エンコーダ用符号板５６４のスリット間隔の１／４に対応する。これにより上記計数値にスリット間隔の１／４を乗算すれば、その乗算値に基づいて、計数値が「０」に対応する回転位置からのキャリッジモータ３２の移動量を求めることができる。このとき、リニア式エンコーダ５１の解像度はリニア式エンコーダ用符号板５６４のスリットの間隔の１／４となる。

図６Ａは、ヘッド４１の構造を説明する図である。図には、ノズルＮｚ、ピエゾ素子ＰＺＴ、インク供給路４０２、ノズル連通路４０４、及び、弾性板４０６が示されている。

インク供給路４０２には、不図示のインクタンクからインクが供給される。そして、これらのインク等は、ノズル連通路４０４に供給される。ピエゾ素子ＰＺＴには、後述する駆動信号のパルスが印加される。パルスが印加されると、パルスの信号に従ってピエゾ素子ＰＺＴが伸縮し、弾性板４０６を振動させる。そして、パルスの振幅に対応する量のインク滴がノズルＮｚから吐出されるようになっている。

また、ヘッド４１には、サーミスタ５０２（温度取得部に相当）が取り付けられている。そして、その温度はコントローラ６０に出力されるようになっている。このようにヘッド４１にサーミスタ５０２と取り付けることによって、ヘッド４１の温度を取得することができるようになっている。

＜ノズルについて＞
図６Ｂは、ヘッド４１の下面におけるノズルの配列を示す説明図である。ヘッド４１の下面には、ブラックインクノズル列Ｋと、シアンインクノズル列Ｃと、マゼンタインクノズル列Ｍと、イエローインクノズル列Ｙが形成されている。各ノズル列は、各色のインクを吐出するための吐出口であるノズルを複数個（本実施形態では１８０個）備えている。

各ノズル列の複数のノズルは、搬送方向に沿って、一定の間隔（ノズルピッチ：ｋ・Ｄ）でそれぞれ整列している。ここで、Ｄは、搬送方向における最小のドットピッチ（つまり、紙Ｓに形成されるドットの最高解像度での間隔）である。また、ｋは、１以上の整数である。例えば、ノズルピッチが１８０ｄｐｉ（１／１８０インチ）であって、搬送方向のドットピッチが７２０ｄｐｉ（１／７２０）である場合、ｋ＝４である。

各ノズル列のノズルは、下流側のノズルほど若い番号が付されている（♯１〜♯１８０）。つまり、ノズル♯１は、ノズル♯１８０よりも搬送方向の下流側に位置している。各ノズルには、各ノズルを駆動してインク滴を吐出させるための駆動素子としてピエゾ素子（不図示）が設けられている。

＜ヘッドの駆動について＞
図７Ａは、ヘッドユニット４０の駆動回路の説明図である。この駆動回路は、前述のユニット制御回路６４内に設けられており、同図に示すように、原駆動信号発生部６４４Ａと、駆動信号整形部６４４Ｂとを備えている。このようなノズル♯１〜♯１８０の駆動回路は、ノズル群ごと、即ち、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロ（Ｙ）の各色のノズル列ごとに各々設けられている。また、ノズルごとに個別にピエゾ素子の駆動が行われるようになっている。図中に各信号名の最後に付されたかっこ内の数字は、その信号が供給されるノズルの番号を示している。

ピエゾ素子は、その両端に設けられた電極間に所定時間幅の電圧を印加すると、電圧の印加時間に応じて伸張し、インクの流路の側壁を変形させる。これによって、インクの流路の体積がピエゾ素子の伸縮に応じて収縮し、この収縮分に相当するインク量が、インク滴となって各色の各ノズル♯１〜♯１８０から吐出される。

原駆動信号発生部６４４Ａは、各ノズル♯１〜♯１８０に共通して用いられる原信号ＯＤＲＶを生成する。この原信号ＯＤＲＶは、一画素分の主走査期間内（キャリッジ４１が一画素の間隔を横切る時間内）に複数のパルスを含む信号である。
駆動信号整形部６４４Ｂには、原駆動信号発生部６４４Ａから原信号ＯＤＲＶが入力されるとともに、印刷信号ＰＲＴがシリアルデータとして入力される。

図７Ｂは、駆動回路の説明図である。印刷信号ＰＲＴは、図７Ｂにあるような回路により、３６０個のシフトレジスタを用いてシリアルパラレル変換され、各ノズルのＯＮ／ＯＦＦを表すＰＲＴ（ｉ）に変換される。駆動信号整形部６４４Ｂは、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）のレベルに応じて、原信号ＯＤＲＶを整形し、駆動信号ＤＲＶ（ｉ）として各ノズル♯１〜♯１８０のピエゾ素子に向けて出力する。各ノズル♯１〜♯１８０のピエゾ素子は、駆動信号整形部６４４Ｂからの駆動信号ＤＲＶに基づき駆動される。

＜ヘッドの駆動信号について＞
図８は、各信号の説明のためのタイミングチャートである。すなわち、同図には、原信号ＯＤＲＶと、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）と、駆動信号ＤＲＶ（ｉ）の各信号のタイミングチャートが示されている。ここで、ＰＲＴ（ｉ）は、ＰＲＴより形成される。

原信号ＯＤＲＶは、原駆動信号発生部６４４Ａからノズル♯１〜♯１８０に共通に供給される信号である。本実施形態では、原信号ＯＤＲＶは、一画素分の主走査期間内（キャリッジが一画素の間隔を横切る時間内）において、第１パルスＷ１と第２パルスＷ２の２つのパルスを含む。なお、この原信号ＯＤＲＶは、原駆動信号発生部６４４Ａから駆動信号整形部６４４Ｂに出力される。

印刷信号ＰＲＴ（ｉ）は、一画素に対して割り当てられている画素データに対応した信号である。つまり、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）は、印刷データに含まれる画素データに応じた信号である。本実施形態では、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）は、ノズル♯ｉに対して、一画素につき２ビットの情報を有する信号になる。なお、この印刷信号ＰＲＴ（ｉ）の信号レベルに応じて、駆動信号整形部６４４Ｂは、原信号ＯＤＲＶを整形し、駆動信号ＤＲＶを出力する。

駆動信号ＤＲＶは、印刷信号ＰＲＴのレベルに応じて原信号ＯＤＲＶを遮断することによって得られる信号である。すなわち、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）が１レベルのとき、駆動信号整形部６４４Ｂは、原信号ＯＤＲＶの対応するパルスをそのまま通過させて駆動信号ＤＲＶとする。一方、印刷信号ＰＲＴが０レベルのとき、駆動信号整形部６４４Ｂは、原信号ＯＤＲＶのパルスを遮断する。なお、駆動信号整形部６４４Ｂは、ノズル毎に設けられているピエゾ素子に駆動信号ＤＲＶを出力する。そして、ピエゾ素子は、この駆動信号ＤＲＶに応じて駆動される。

制御信号Ｓ１は、図７Ｂに示すように、ラッチ回路及びデータセレクタに入力される。制御信号Ｓ２は、データセレクタに入力される。制御信号Ｓ１、Ｓ２は、図８のように印刷信号ＰＲＴ（ｉ）が変化するタイミングを示すものである。

シリアル伝送される印刷信号ＰＲＴは、以下に説明するようにして、１８０個の２ビットデータ（パラレルデータ）に変換される。まず、印刷信号ＰＲＴが３６０個のシフトレジスタに入力される。制御信号Ｓ１のパルスがラッチ回路に入力されると、各シフトレジスタの３６０個のデータがラッチされる。データセレクタは、ラッチ回路にラッチされているデータを選択して出力する。制御信号Ｓ１のパルスがラッチ回路に入力されるとき、制御信号Ｓ１のパルスがデータセレクタにも入力される。データセレクタは、制御信号Ｓ１が入力されると、初期状態になる。初期状態のデータセレクタは、ラッチされる前にはシフトレジスタＷ２−ｉに格納されていたデータを選択し、ＰＲＴ（ｉ）として出力する。次に、制御信号Ｓ２のパルスにより、データセレクタは、ラッチされる前にはシフトレジスタＷ１−ｉに格納されていたデータを選択し、ＰＲＴ（ｉ）として出力する。このようにして、シリアル伝送される印刷信号ＰＲＴが、１８０個の２ビットデータに変換される。そして、制御信号Ｓ１により第２パルスＷ２に関する吐出／非吐出が決定され、制御信号Ｓ２により第１パルスＷ１に関する吐出／非吐出が決定される。

印刷信号ＰＲＴ（ｉ）が２ビットデータ「０１」に対応しているとき、第１パルスＷ１のみが一画素区間の後半で出力される。これにより、ノズルから小さいインク滴が吐出され、紙には小さいドット（小ドット）が形成される。また、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）が２ビットデータ「１０」に対応しているとき、第２パルスＷ２のみが一画素区間の前半で出力される。これにより、ノズルから中サイズのインク滴が吐出され、紙には中サイズのドット（中ドット）が形成される。また、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）が２ビットデータ「１１」に対応しているとき、第１パルスＷ１と第２パルスＷ２とが一画素区間で出力される。これにより、ノズルから大きいインク滴が吐出され、紙には大きいドット（大ドット）が形成される。また、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）が２ビットデータ「００」に対応しているとき、第１パルスＷ１も第２パルスＷ２も出力されない。これにより、この区間では、インクが非吐出であり、ドットは形成されない。

以上説明したとおり、一画素区間における駆動信号ＤＲＶ（ｉ）は、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）の４つの異なる値に応じて互いに異なる４種類の波形を有するように整形されている。

図９は、双方向印刷におけるインクの着弾位置を説明する図である。図には、往路及び復路においてインクが吐出されたときの速度がベクトル表示されている。ここでは、往路においても復路においても、ヘッド４１の移動速度はＶｔとしている。このとき、往路におけるインクの目標着弾位置と復路におけるインクの目標着弾位置をともに図中のＡとする。よって、インクの用紙Ｓに対する吐出速度をＶ1としてＤＶ1のベクトルの方向を狙った着弾位置Ａに向け、往路においても復路においても着弾位置が図中のＡになるようにすることが望ましい。

しかしながら、インクの吐出速度がＶ1よりも遅い場合も起こりうる。図には、吐出速度が遅くなった場合として、インクの吐出速度Ｖ2が示されている。このように、吐出速度が遅くなると、上記と同じタイミングでインクを吐出した場合であっても、ＤＶ2のベクトルの方向はＡには向かず、目標着弾位置Ａよりもヘッドの移動方向の先行した側でインクが着弾することになる。そうすると、往路におけるインクの着弾位置と復路におけるインクの着弾位置がヘッドの移動方向においてずれてしまうことになる。

図１０Ａは、インクの着弾位置のずれを検査するためのパターンの説明図である。図には、往路において形成されたパターンと復路において形成されたパターンとで構成されたパターンＰ１が示されている。往路において形成されるパターンも復路において形成されるパターンも、ノズルが並ぶノズル列方向にドットが並ぶように形成されている。

ここでも、ヘッドの往路及び復路において、所定の吐出タイミングでインクを吐出してこれらのパターンを形成するが、上述と同様の理由により、往路におけるパターンのラインと復路におけるパターンのラインの位置が、ヘッドの移動方向についてΔｘだけずれてしまっている。インクの着弾位置がどれだけずれているか（ここではΔｘ）を把握できれば、ヘッドの移動速度は予め決められているものであるので、どれだけの時間、吐出タイミングをずらすべきかを求めることができる。

図１０Ｂは、インクの吐出タイミングが調整された後のパターンの説明図である。ここでは、図１０Ａの場合と比して、復路におけるインクの着弾位置がΔｘだけ図中の右方向にずれるように、復路におけるインクの吐出タイミングが調整された結果、往路及び復路において吐出されたインクはヘッドの移動方向において一致するように並んでいる。

図１１Ａは、インクの吐出タイミング調整前の原信号と制御信号との関係を説明する図である。図１１Ａでは、前述の図８におけるタイミングチャートから、１画素分の主走査期間に対応する期間の原信号ＯＤＲＶ及び制御信号Ｓ１，Ｓ２を抜き出して示してある。

ところで、制御信号Ｓ１、Ｓ２は、共にＰＴＳ（Pulse Timing Signal）信号に基づき生成される。ＰＴＳ信号は、これら制御信号Ｓ１、Ｓ２においてパルスが発生するタイミングを規定する信号である。ＰＴＳ信号のパルスは、リニア式エンコーダ５１（検出部５６６）からの出力パルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂに基づき生成される。すなわち、ＰＴＳ信号のパルスは、キャリッジ３１の移動量に応じて発生する。

よって、制御信号Ｓ１、Ｓ２に対する原信号ＯＤＲＶの生成タイミングをずらすことができれば、制御信号Ｓ１、Ｓ２に対して吐出タイミングを変化させることができるから、用紙Ｓに対するヘッド４１の移動方向の位置に対する吐出タイミングも変化させることができることになる。

図１１Ｂは、インクの吐出タイミング調整後の原信号と制御信号との関係を説明する図である。図１１Ａの各信号と比較すると、原信号ＯＤＲＶの形状は同一のものである。しかしながら、原信号ＯＤＲＶの生成タイミングが、制御信号Ｓ１、Ｓ２に対して、図１１ＡのものよりもΔｔだけ先行して生成されている。

このようにΔｔだけ原信号ＯＤＲＶの生成タイミングがずらされると、これに応じて駆動信号ＤＲＶの生成タイミングもΔｔだけ先行することになる。インクは、駆動信号ＤＲＶがヘッド４１のピエゾ素子ＰＺＴに印加されることによって吐出されるから、駆動信号ＤＲＶの生成タイミングがΔｔだけ先行すると、これに応じてインクの吐出タイミングがΔｔだけ先行するようになる。

よって、吐出タイミングを調整する方法として、前述の図１０ＡのΔｘに対応する分の吐出タイミングの補正量としてΔｔを予めプリンタのメモリー６３に記憶しておく。そして、双方向印刷の復路方向におけるインクの吐出タイミングをΔｔだけ早めるために、原信号ＯＤＲＶの生成タイミングもΔｔだけ早めることによって、図１０Ｂに示すように往路と復路の着弾位置を一致させることができる。

尚、原信号ＯＤＲＶの生成タイミングの変更は、原駆動信号発生部６４４Ａにおいて原信号ＯＤＲＶの生成タイミングを変更させることで行われる。

ここでは、復路方向の吐出タイミングをΔｔだけ早めることとしたが、往路の吐出タイミングをΔｔだけ早めることによって、図１０Ｂに示すように往路と復路の着弾位置を一致させるようにしてもよい。また、往路及び復路の吐出タイミングをΔｔ／２ずつ早めることによって、図１０Ｂに示すように往路と復路の着弾位置を一致させるようにしてもよい。

また、ここでは、インクの吐出タイミングを遅らせる方法について説明を行ったが、原信号ＯＤＲＶの生成タイミングを制御信号Ｓ１、Ｓ２に対してΔｔだけ遅れて生成することとすれば、インクの吐出タイミングを遅らせることができることは言うまでもない。

また、原信号ＯＤＲＶが１つだけ生成されている場合について説明を行ったが、複数のインク色においてそれぞれの色の吐出タイミングが調整される場合には、それぞれのインク色に対応する原信号を生成する。そして、それぞれの原信号ごとに制御信号Ｓ１、Ｓ２に対する生成タイミングを調整すればよい。

また、制御信号Ｓ１、Ｓ２に対する原信号の生成タイミングを変化させることにより、インクの吐出タイミングを調整することとしたが、印刷される画素の位置を画素データにおいてずらすように入れ替えを行うことによって、インクの吐出タイミングを調整することもできる。

図１２は、温度と温度に対するインクの粘度の関係を示す図である。図には、あるインクの温度に対する粘度が示されている。一般的に温度が低下すると粘度が上昇する傾向にあるが、特に、低温側ではその粘度の上昇度合いが大きい。このようなインクを用いたときにおいて、仮に、インクの温度が低くなりすぎた場合、インクの粘度の急激な増加により吐出速度も急激に遅くなることがある。そうすると、前述のようにインクの吐出タイミングを早めても、インクの着弾位置の調整をしきれず、往路における目標着弾位置と復路における目標着弾位置とが同じ位置であるときに、両者における着弾位置を一致させることができない場合が生ずる。

よって、本実施形態では、以下に示すように、ヘッド４１に関連する温度が所定温度よりも高いときには通常通り吐出タイミングの補正を行いつつ双方向印刷を行って印刷品質を確保しつつ、印刷速度を速めることとする。一方、ヘッド４１に関連する温度が所定温度以下のときには、もはやインクの吐出速度が遅すぎて吐出タイミングの補正を行っても所定の印刷品質を確保できないことから、ヘッド４１の移動速度を遅くすることで往路における目標着弾位置と復路における目標着弾位置を一致させるようにする。

図１３は、第１実施形態における印刷処理のフローチャートである。
印刷が開始されると、サーミスタ５０２を介してヘッド４１の温度が取得される（Ｓ１０２）。このヘッド４１の温度の取得は、印刷しようとする用紙Ｓのページ毎に行われる。つまり、１枚の用紙Ｓを印刷する直前にヘッド４１の温度を取得することとしている。

次に、取得された温度が所定温度以下か否かについて判定がされる（Ｓ１０４）。ここで、所定温度は、摂氏１０℃に設定されている。ヘッド４１に関連する温度が所定温度より高いときには、前述のように吐出タイミングを調整した状態で、往路及び復路においてインクを吐出させて印刷を行う（Ｓ１０６）。このときのヘッドの移動速度は、予め設定された通常の速度であり、図９に示したＶｔに相当する速度である。

一方、ステップＳ１０４において、取得された温度が所定温度以下（すなわち、取得された温度が１０℃以下）であるときには、インクの着弾位置が適切になるようにヘッド４１の移動速度を遅くしつつ印刷を行う（Ｓ１０８）。

図１４は、ヘッド４１の移動速度を遅くしたときのインクの着弾位置を説明する図である。図には、取得された温度が所定温度よりも高いときのインクの吐出速度Ｖ1と、通常の速度でヘッド４１を移動させたときの速度Ｖｔとがベクトル表示されている。また、図には、取得された温度が所定温度以下のときのインクの吐出速度Ｖ2が示されている。取得された温度が所定温度以下のときにおいて、インクの粘度は所定温度よりも高いときと比べて高くなっていることから、吐出速度は遅くなる。よって、吐出速度Ｖ2は吐出速度Ｖ1よりも遅くなっている。

このように吐出速度が遅くなっているときにおいて、ヘッド４１の移動速度を通常の移動速度Ｖtで移動させると、インクの着弾位置は、ヘッド４１の移動方向についてより先行した位置に着弾することになるのは、図９において説明した通りである。よって、本実施形態では、前述のように、インクの着弾位置が適切になるようにヘッド４１の移動速度を遅くして印刷を行う。図には、移動速度を遅くしたヘッド４１の移動速度Ｖsが示されている。このときのヘッド４１の移動速度Ｖｓは、インクの吐出速度Ｖ2と合成したベクトルＤＶ3が、ＤＶ1と重なるような速度に設定される。このように、吐出速度が遅くなった分だけ、ヘッド４１の移動速度を遅くすることで、インクの着弾位置を適切な位置に調整することができる。そして、往路における目標着弾位置と復路における目標着弾位置とが主走査方向において同じ位置である場合において、両者の着弾位置を一致させることができる。

上述のような印刷方法で、ステップＳ１０６又はステップＳ１０８で１枚の用紙Ｓの印刷が完了すると、この印刷処理は終了する。尚、ここで、さらに印刷する用紙がある場合には、上記印刷処理が同様に繰り返して行われることになる。

尚、本実施形態におけるプリンタは、複数の色のインクを吐出するために複数のノズル列を備えている。よって、双方向の印刷が行われる場合には、前述のように吐出タイミングの補正がノズル列毎に行われることは言うまでもない。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図１５は、第２実施形態における印刷処理のフローチャートである。
第２実施形態では、ヘッドに関連する温度が低くなるにつれて、（１）ヘッド４１の移動速度を双方向印刷の通常速度Ｖｔにして双方向印刷（２）ヘッド４１の移動速度を双方向印刷の遅い速度Ｖｓにして双方向印刷（３）ヘッド４１の移動速度を一方向印刷の通常速度にして一方向印刷、（４）ヘッド４１の移動速度を一方向印刷の遅い速度にして一方向印刷、のように切り替える。尚、以下に温度の閾値として、第１温度、第２温度、及び、第３温度が示されるが、これらの温度は、第１温度、第２温度、第３温度の順に高いものとする。例えば、これらの温度は、第１温度が１０℃であり、第２温度が５℃であり、第３温度が０℃である。

印刷が開始されると、サーミスタ５０２を介してヘッド４１の温度が取得される（Ｓ２０２）。ここでも、ヘッド４１の温度の取得は、印刷しようとする用紙Ｓのページ毎に行われる。

次に、取得された温度が第１温度以下であるか否かについて判定される（Ｓ２０４）。そして、取得された温度が第１温度以下でないときには、前述の補正値で吐出タイミングを補正しつつ、往路及び復路でインクを吐出して印刷を行う（Ｓ２０６）。

一方、取得された温度が第１温度以下である場合には、取得された温度が第２温度以下であるか否かについて判定される（Ｓ２０８）。そして、取得された温度が第２温度以下ではない場合には、ヘッド４１の移動速度を遅くし、往路における目標着弾位置と復路における目標着弾位置とが同じ位置の場合に、両者の着弾位置が一致するようにインクを吐出して印刷を行う（Ｓ２１０）。遅くしたヘッド４１の移動速度については、第１実施形態において説明したものと同様のものであるので、説明を省略する。

ステップＳ２０８において、ヘッド４１の温度が第２温度以下である場合には、温度が第３温度以下であるか否かについて判定される（Ｓ２１２）。そして、温度が第３温度以下ではない場合には、ヘッドの移動速度はステップＳ２０６において双方向印刷を行ったときと同じ速度でヘッドを移動させつつ、一方向の移動でのみ（往路及び復路のいずれか一方）インクを吐出させ印刷を行う。このようにすることによって、仮に、往路及び復路の両方でインクを吐出した場合に、これらの目標着弾位置がずれてしまうような場合であっても、一方向でしかインクを吐出しないため、そもそもインクの着弾位置が一致しないという問題が発生しないようにすることができる。但し、印刷時間は、双方向印刷のときよりも要することになる。

尚、ステップＳ２１０における印刷時間とステップＳ２１４における印刷時間を比較したとき、用紙１枚あたりの印刷速度は少なくともステップＳ２１０のときのほうがステップＳ２１４のときよりも速くなるように、両者のヘッド４１の移動速度は調整される。これは、換言すると、単位時間あたりに形成される画像の面積が、ステップＳ２１０における印刷のほうがステップＳ２１４における印刷よりも大きくなるように、ヘッド４１の移動速度が調整されるということになる。

ステップＳ２１２において、ヘッド４１の温度が第３温度以下である場合には、ステップＳ２１４においてヘッドを移動させた速度よりも遅い速度でヘッド４１を移動させつつ、一方向の移動でのみ（往路及び復路のいずれか一方）インクを吐出させ印刷を行う。このようにすることによって、インクの吐出速度がより遅くなった場合であっても、ヘッド４１の移動方向についてのインクの着弾位置の間隔が広くならないようにすることができる。

このようにして、ステップＳ２０６、ステップＳ２１０、ステップＳ２１４、又は、ステップＳ２１６で１枚の用紙Ｓの印刷が完了すると、この印刷処理は終了する。尚、ここで、さらに印刷する用紙がある場合には、上記印刷処理が同様に繰り返して行われることになる。

このようにすることで、インクの着弾位置のずれを軽減することができる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上述の実施形態では、液体吐出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液体吐出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。

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。

１ プリンタ、
２０ 搬送ユニット、２１ 給紙ローラ、２２ 搬送モータ、
２３ 搬送ローラ、２４ プラテン、２５ 排紙ローラ、
３０ キャリッジユニット、３１ キャリッジ、
３２ キャリッジモータ、４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、
５０ 検出器群、５０２ サーミスタ、
５１ リニア式エンコーダ、５２ ロータリー式エンコーダ、
５３ 紙検出センサ、５４ 光学センサ、
６０ コントローラ、６１ インターフェース部、６２ ＣＰＵ、
６３ メモリー、６４ ユニット制御回路、
１００ 印刷システム、１１０ コンピュータ、１２０ 表示装置、
１３０ 入力装置、１３０Ａ キーボード、１３０Ｂ マウス、
１４０ 記録再生装置、１４０Ａ フレキシブルディスクドライブ装置、
１４０Ｂ ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置

Claims (5)

1. 媒体に液体を吐出するヘッドと、
   前記ヘッドを移動方向に移動させるヘッド移動部と、
   前記ヘッドに関する温度を取得する温度取得部と、
   前記ヘッド移動部と前記ヘッドを制御する制御部であって、
   前記媒体のページ毎に第１所定温度以下か否かの判定を行い、
   前記温度取得部が取得した温度が前記第１所定温度を超えるときには、第１の速度で前記ヘッドを移動させ、前記移動方向における往路及び復路において前記液体を吐出させる第１モードで制御し、
   前記温度取得部が取得した温度が前記第１所定温度以下であって該第１所定温度よりも低い第２所定温度を超えるときには、前記第１の速度よりも遅い前記第２の速度で前記ヘッドを移動させ、前記移動方向における往路及び復路において前記液体を吐出させる第２モードで制御し、
   前記温度取得部が取得した温度が前記第２所定温度以下のときには、前記移動方向における往路及び復路のいずれか一方に前記ヘッドが移動しているときに前記液体を吐出させる第３モードで制御する制御部と、
   を備える液体吐出装置。
2. 前記制御部は、
   前記温度取得部が取得した温度が前記第２所定温度以下であって該第２所定温度よりも低い第３所定温度を超えるときには、前記移動方向における往路及び復路のいずれか一方に前記ヘッドが移動しているときに前記液体を吐出させる第３モードで制御し、
   前記温度取得部が取得した温度が前記第３所定温度以下のときには、前記移動方向における往路及び復路のいずれか一方に、前記第３モードのときよりも遅い速度で前記ヘッドを移動しているときに前記液体を吐出させる第４モードで制御する、請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記媒体において単位時間あたりに形成される画像の面積が、前記第２モードのときのほうが前記第３モードのときよりも大きくなるように、前記ヘッドの移動速度が設定される、請求項１又は２のいずれかに記載の液体吐出装置。
4. 前記液体の温度に対する粘度変化は、前記液体が低温ほど急峻である、請求項１〜３のいずれかに記載の液体吐出装置。
5. 媒体に液体を吐出するヘッドに関する温度を取得することと、
   前記媒体のページ毎に第１所定温度以下か否かの判定を行うことと、
   前記温度が前記第１所定温度を超えるときには、第１の速度で前記ヘッドを当該ヘッドの移動方向に移動させ、前記移動方向における往路及び復路において前記液体を吐出させることと、
   前記温度が前記第１所定温度以下であって該第１所定温度よりも低い第２所定温度を超えるときには、前記第１の速度よりも遅い前記第２の速度で前記ヘッドを移動させ、前記移動方向における往路及び復路において前記液体を吐出させることと、
   前記温度が前記第２所定温度以下のときには、前記移動方向における往路及び復路のいずれか一方に前記ヘッドが移動しているときに前記液体を吐出させることと、
   を含む液体吐出方法。

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