JP6289010B2 - インクジェットプリンタ、及び、吐出制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタ、及び、吐出制御装置に関する。

従来のインクジェットプリンタに関する技術として、例えば、特許文献１には、主走査方向に並べられた複数の記録ヘッドのうちの１つを基準記録ヘッドとし、この基準記録ヘッドから被記録媒体上に吐出されたインク滴と非基準記録ヘッドから被記録媒体上に吐出されたインク滴との相対的位置関係をエンコーダパルス信号の個数に換算して計測するインクジェット記録装置が開示されている。このインクジェット記録装置は、該計測結果に基づいて非基準記録ヘッドの基準記録ヘッドに対するインク吐出タイミングをエンコーダパルス信号に基づいて補正して非基準ヘッドのレジストレーション調整を行う。

特開２００１−３１０４５６号公報

ところで、上述の特許文献１に記載のインクジェット記録装置は、例えば、画質向上の点で更なる改善の余地がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、画質を向上することができるインクジェットプリンタ、及び、吐出制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るインクジェットプリンタは、主走査方向に沿って移動可能であるキャリッジと、前記キャリッジに設けられ、インクを吐出可能である吐出部と、前記主走査方向に沿った前記キャリッジの位置を検出可能であるリニアエンコーダと、前記リニアエンコーダの出力に応じてインクの吐出トリガを生成し、当該吐出トリガに基づいて、前記吐出部によるインクの吐出タイミングを制御する吐出制御装置とを備え、前記吐出制御装置は、予め計測された前記リニアエンコーダの出力に基づいて、前記吐出トリガの間隔が均等になるように、各前記吐出トリガを補正する吐出トリガ補正制御を実行可能であることを特徴とする。

これにより、上記インクジェットプリンタは、インクの吐出間隔を均一化することができ、インクの着弾位置を安定化させることができるので、画質を向上することができる。

また、上記インクジェットプリンタでは、前記吐出部は、インクを吐出するノズルと、前記ノズルに連通して形成されるインク室と、前記インク室に面して設けられる振動部材と、前記振動部材を振動させる圧電素子とを有し、前記圧電素子が前記振動部材に加えた振動に応じて前記ノズルからインクを吐出すると共に前記ノズルに形成されるメニスカスが変動するものであり、前記吐出制御装置は、前記吐出トリガ補正制御を実行することで、前記ノズルから吐出するインクの液滴量を均等にするものとすることができる。

これにより、上記インクジェットプリンタは、インクの吐出間隔を均一化することで、吐出時のノズルのメニスカスの状態を均一化することができ、インクの液滴量も均等化することができるので、より顕著に画質を向上することができる。

また、上記インクジェットプリンタでは、前記リニアエンコーダは、出力に、予め設定される所定の位相差を生じさせるための複数の受光部を有し、前記吐出制御装置は、前記リニアエンコーダの前記所定の位相差を有する出力に応じてインクの吐出トリガを生成するものとすることができる。

これにより、上記インクジェットプリンタは、リニアエンコーダの出力信号波形において、複数の受光部の取り付け誤差等に起因して、所定の位相差に対して誤差（ジッタ）が生じる場合であっても、インクの吐出間隔を均一化することができるので、画質を向上することができる。

上記目的を達成するために、本発明に係る吐出制御装置は、主走査方向に沿ったキャリッジの位置を検出するリニアエンコーダの出力に応じてインクの吐出トリガを生成し、当該吐出トリガに基づいて、前記キャリッジに設けられた吐出部によるインクの吐出タイミングを制御する吐出制御装置であって、予め計測された前記リニアエンコーダの出力に基づいて、前記吐出トリガの間隔が均等になるように、各前記吐出トリガを補正する制御を実行可能であることを特徴とする。

これにより、上記吐出制御装置は、インクの吐出間隔を均一化することができ、インクの着弾位置を安定化させることができるので、画質を向上することができる。

本発明に係るインクジェットプリンタ、及び、吐出制御装置は、画質を向上することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を表す概略構成図である。 図２は、実施形態に係るプリンタヘッドを表す模式的断面図である。 図３は、実施形態に係る制御装置の吐出制御部の概略構成の一例を表すブロック図である。 図４は、実施形態に係るリニアエンコーダの構成について説明する概略構成図である。 図５は、理想的なエンコーダパルスが得られる場合の吐出トリガについて説明する模式図である。 図６は、比較例に係るインクジェットプリンタにおける吐出トリガについて説明する模式図である。 図７は、プリンタヘッドのノズルのメニスカスの状態について説明する模式的断面図である。 図８は、プリンタヘッドのノズルのメニスカスの状態について説明する模式的断面図である。 図９は、比較例に係るインクジェットプリンタによる作図例を表す図である。 図１０は、実施形態に係るインクジェットプリンタにおける吐出トリガについて説明する模式図である。 図１１は、実施形態に係るインクジェットプリンタによる作図例を表す図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を表す概略構成図である。

図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタ１は、メディアＭに所望の図形（文字、模様等）を印刷するものである。インクジェットプリンタ１は、インクを吐出するプリンタヘッド５を主走査方向に往復移動させて、載置台２に載置されたメディアＭに１ライン分の印刷を行う。その後、インクジェットプリンタ１は、主走査方向に対して直交する搬送方向（副走査方向）にメディアＭを１ライン分相対移動させる。インクジェットプリンタ１は、このプリンタヘッド５の移動による印刷とメディアＭの相対移動とを繰り返すことで、メディアＭ全体に印刷を行うことができる。このとき、インクジェットプリンタ１は、プリンタヘッド５が主走査方向に移動しながらインク液滴を落としていく際の当該インク液滴の吐出ピッチを変更しインク液滴の着弾位置のピッチを適宜変更することで、印刷物の解像度を変更することができる。

具体的には、インクジェットプリンタ１は、載置台２と、Ｙバー３と、キャリッジ４と、吐出部としてのプリンタヘッド５と、キャリッジ駆動装置６と、メディア搬送装置７と、リニアエンコーダ８と、吐出制御装置としての制御装置９とを備える。

載置台２は、インクジェットプリンタ１によって印刷を行うメディアＭを載置するものである。載置台２は、例えば、プラテン、テーブル等によって構成される。

Ｙバー３は、載置台２の鉛直方向上側に所定の間隔をあけて設けられる。Ｙバー３は、主走査方向に沿って設けられる。Ｙバー３は、キャリッジ４の主走査方向に沿った往復移動をガイドするガイドレールとして機能する。

キャリッジ４は、Ｙバー３に保持され、当該Ｙバー３に沿って移動可能である。これにより、キャリッジ４は、主走査方向に沿って移動可能に構成される。キャリッジ４は、メディアＭの印刷搬送方向（副走査方向）に対して直交する方向（主走査方向）に移動制御される。キャリッジ４は、鉛直方向に対して載置台２と対向する面に、ホルダ等を介してプリンタヘッド５が設けられる。なお、キャリッジ４は、当該インクジェットプリンタ１がいわゆるＵＶ（紫外線）硬化型のインクを使用可能なものである場合には、プリンタヘッド５の近傍に、吐出されたインクを硬化させるための紫外線ランプ（露光部）等が設けられる。

プリンタヘッド５は、キャリッジ４に設けられ、インクタンクに貯留されているインクをメディアＭに吐出可能である。プリンタヘッド５は、各種インク流路、レギュレータ、ポンプ等を介してインクタンクと接続されている。プリンタヘッド５は、インクタンクの数、言い換えれば、同時に印刷可能なインクの種類の数等に応じて単数、あるいは複数が設けられる。

ここで、図２は、実施形態に係るプリンタヘッドを表す模式的断面図である。本図を参照してプリンタヘッド５の構成についてより詳細に説明する。

プリンタヘッド５は、本体５１と、ノズル５２と、導入口５３と、インク室５４と、振動部材としてのダイアフラム膜５５と、圧電素子５６とを有する。ノズル５２は、本体５１において鉛直方向（典型的には、プリンタヘッド５がキャリッジ４に保持された状態での鉛直方向（以下、断りの無い限り同様）。）に沿って形成される。ノズル５２は、下端に吐出口５２ａを有し、当該吐出口５２ａからインクを吐出する。導入口５３は、溝５７を介してノズル５２に接続される。インク室５４は、ノズル５２及び導入口５３に連通して形成される。ここでは、インク室５４は、ノズル５２の鉛直方向上側に形成される。ダイアフラム膜５５は、インク室５４の鉛直方向上側に、当該インク室５４に面して設けられる。圧電素子５６は、ダイアフラム膜５５を振動させる素子である。圧電素子５６は、ダイアフラム膜５５のインク室５４とは反対側の面上に積層形成される。圧電素子５６は、圧電体に加えられた力を電圧に変換する、あるいは電圧を力に変換する、圧電効果を利用したピエゾ素子等によって構成される。圧電素子５６には下電極５６ａ及び上電極５６ｂが積層されている。下電極５６ａ及び上電極５６ｂは、圧電素子５６に電力供給する電源５８に接続されている。電源５８は、圧電素子５６に駆動電圧を供給するドライバ回路等に接続されている。当該ドライバ回路は、制御装置９により制御される。プリンタヘッド５は、インクタンクから導入口５３にインクが導入され、当該導入されたインクをインク室５４に一時的に貯留する。そして、プリンタヘッド５は、制御装置９の制御によって圧電素子５６がダイアフラム膜５５に振動を加えることで、当該圧電素子５６がダイアフラム膜５５に加えた振動に応じて、インクジェット方式でノズル５２の吐出口５２ａからインクを吐出する。

図１に戻って、キャリッジ駆動装置６は、Ｙバー３に対してキャリッジ４を主走査方向に相対移動させる駆動装置である。キャリッジ駆動装置６は、例えば、キャリッジ４に連結された搬送ベルト、搬送ベルトを駆動する駆動モータ等を含んで構成され、制御装置９により制御される。

メディア搬送装置７は、キャリッジ４とメディアＭとを印刷搬送方向（副走査方向）に相対移動させる搬送装置である。メディア搬送装置７は、例えば、少なくともＹバー３又はメディアＭの一方を他方に対して相対移動させる種々の搬送ローラ、当該搬送ローラを駆動する駆動モータ等を含んで構成され、制御装置９により制御される。

リニアエンコーダ８は、主走査方向に沿ったキャリッジ４の位置を検出可能である。リニアエンコーダ８は、リニアスケール８１とエンコーダ８２とを含んで構成される。リニアスケール８１は、主走査方向に延在する板状の部材であり、Ｙバー３と平行に設けられる。リニアスケール８１は、主走査方向における位置を示すために、所定間隔、所定寸法で複数の基準マーク（スリット状のマーク）が付されている。複数の基準マークは、主走査方向に沿って並んで設けられる。エンコーダ８２は、リニアスケール８１の基準マークを検出するものであり、キャリッジ４の、リニアスケール８１と対向する面に設けられる。エンコーダ８２は、例えば、光学式のセンサ等を用いることができる。エンコーダ８２は、リニアスケール８１の基準マークの検出信号を出力信号（エンコーダパルス）として制御装置９に出力する。制御装置９は、エンコーダ８２からの出力信号に基づいて、主走査方向におけるキャリッジ４、さらにはプリンタヘッド５の位置を把握することが可能となる。

制御装置９は、プリンタヘッド５を制御し、当該プリンタヘッド５によるインクの吐出タイミングを制御するものである。ここでは、制御装置９は、インクの吐出制御だけでなく、インクジェットプリンタ１の各部を制御する。制御装置９は、機能概念的に、キャリッジ駆動制御部９１、メディア搬送制御部９２、吐出制御部９３等を含んで構成される。制御装置９は、演算装置、メモリ等のハードウェア及びこれらの所定の機能を実現させるプログラムから構成される。キャリッジ駆動制御部９１は、キャリッジ駆動装置６を制御し、キャリッジ４の主走査方向に沿った相対移動を制御するものである。メディア搬送制御部９２は、メディア搬送装置７を制御し、キャリッジ４とメディアＭとの副走査方向に沿った相対移動を制御するものである。吐出制御部９３は、プリンタヘッド５の圧電素子５６等を制御し、プリンタヘッド５から吐出するインクの吐出量、吐出タイミング、吐出期間等を制御するものである。吐出制御部９３は、リニアエンコーダ８の出力に応じてキャリッジ４に設けられたプリンタヘッド５の主走査方向位置を把握して、当該プリンタヘッド５からインクを吐出する吐出タイミングを把握する。典型的には、制御装置９は、リニアエンコーダ８の出力に応じてインクの吐出トリガを生成し、当該吐出トリガに基づいて圧電素子５６に吐出信号を出力し、プリンタヘッド５によるインクの吐出タイミングを制御する。

上記のように構成されるインクジェットプリンタ１は、制御装置９による制御に応じて、メディアＭに対してキャリッジ４を主走査方向に往復移動させつつ、メディアＭの印刷面に対してプリンタヘッド５によって所定の印刷幅でインクを吐出する。そして、インクジェットプリンタ１は、上記所定の印刷幅に応じてキャリッジ４に対してメディアＭを印刷搬送方向（副走査方向）に相対移動させながら、これを繰り返し、所定のパターンを印刷していく。この間、制御装置９は、吐出制御部９３がプリンタヘッド５から吐出するインクの吐出量、吐出タイミング、吐出期間等を制御する。これにより、インクジェットプリンタ１は、所望の図形を印刷することができる。

そして、本実施形態のインクジェットプリンタ１は、制御装置９がインクの吐出制御に用いられる上述の吐出トリガを補正する吐出トリガ補正制御を実行することで、画質の向上を図っている。すなわち、本実施形態の制御装置９の吐出制御部９３は、予め計測されたリニアエンコーダ８の出力に基づいて、吐出トリガの間隔が均等になるように、各吐出トリガを補正する吐出トリガ補正制御を実行可能に構成される。

図３は、実施形態に係る制御装置の吐出制御部の概略構成の一例を表すブロック図である。本図を参照して吐出制御部９３の構成についてより詳細に説明する。

具体的には、吐出制御部９３は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の半導体集積回路によって構成される。吐出制御部９３は、機能概念的に、エッジ検出部９３ａ、補正部９３ｂ、４逓倍部９３ｃ、作図エリア制御部９３ｄ、ヘッド制御部９３ｅ等を含んで構成される。

エッジ検出部９３ａは、リニアエンコーダ８の出力に応じてインクの吐出トリガを生成するものである。エッジ検出部９３ａは、リニアエンコーダ８のエンコーダ８２から入力される出力信号（検出信号）のエッジを検出し、これを吐出トリガとする。

ここで、図４は、実施形態に係るリニアエンコーダの構成について説明する概略構成図である。本実施形態のリニアエンコーダ８は、図４に示すように、出力に、予め設定される所定の位相差を生じさせるための複数の受光部としてのフォトダイオード８２ａを有する。そして、本実施形態の吐出制御部９３は、当該リニアエンコーダ８の所定の位相差を有する出力に応じてインクの吐出トリガを生成する。エンコーダ８２は、複数、ここでは４つのフォトダイオード８２ａそれぞれにおいて基準マークからの反射光を受光し、位相がずれた２つの検出信号を出力信号としてエッジ検出部９３ａに出力する。言い換えれば、エンコーダ８２は、２つの検出信号が所定の位相差を有するように、４つのフォトダイオード８２ａが主走査方向に所定の間隔をあけて配置され、フォトダイオードアレイを構成する。そして、エンコーダ８２は、さらに、ディジタル波形を発生させるための信号処理回路８２ｂ、２つのコンパレータ８２ｃ等を含んで構成される。エンコーダ８２は、複数のフォトダイオード８２ａ（フォトダイオードアレイ）の出力が信号処理回路８２ｂを通過することで信号Ａ、￣Ａ（オーバラインＡ）、Ｂ、￣Ｂ（オーバラインＢ）を得ることができる。そして、エンコーダ８２は、２つのコンパレータがこれらの信号を受け、所定位相差、ここでは９０°電気角の位相差を持ったディジタル波形チャンネルＡ（Ａ相）、チャンネルＢ（Ｂ相）を発生させることができる。つまり、エンコーダ８２は、例えば、所定の位相差として、９０°位相がずれた検出信号となるようにフォトダイオード８２ａ、信号処理回路８２ｂ、２つのコンパレータ８２ｃが構成され、９０°位相がずれた２つの検出信号を出力信号としてエッジ検出部９３ａに出力する。エッジ検出部９３ａは、リニアエンコーダ８のエンコーダ８２から入力される相互に位相がずれた２つの相の出力信号（検出信号）のエッジを検出し、これを吐出トリガとする。

図３に戻って、補正部９３ｂは、エッジ検出部９３ａによって生成された各吐出トリガに対して所定の補正処理を施すものである。補正部９３ｂは、予め計測されたリニアエンコーダ８の出力に基づいて、吐出トリガの間隔が均等になるように、各吐出トリガを補正する。補正部９３ｂは、例えば、印刷を行わない状態で、予め計測されたリニアエンコーダ８の出力に基づいて、補正前の各吐出トリガのトリガ間隔を計測する。そして、補正部９３ｂは、各吐出トリガのトリガ間隔が均一になるように、各吐出トリガに対する補正値を算出しておく。そして、補正部９３ｂは、実際に印刷を行う際には、例えば、上記各吐出トリガに対する補正値等に応じて、各吐出トリガのタイミングをそれぞれ補正し、各トリガ間隔を均一に補正する。このとき、補正部９３ｂは、実際に印刷を行う際には、例えば、上記各吐出トリガに対する補正値に加えて、さらに、キャリッジ４の現在速度等に応じて、各吐出トリガのタイミングをそれぞれ補正し、各トリガ間隔を均一に補正するようにしてもよい。この場合、補正部９３ｂは、例えば、エンコーダ８２のパルス間隔を測定することで、キャリッジ４の現在速度の検出を行うことができる。このとき、種々の要因でＡ相とＢ相の位相差が９０°にならない場合があるので、補正部９３ｂは、例えば、Ａ相立ち上がりエッジだけの間隔を測定することでその誤差要因を排除して、キャリッジ４の現在速度を検出することができる。

４逓倍部９３ｃは、補正部９３ｂによって補正された吐出トリガを４逓倍（周波数を４倍に変換）することで、より細分化された吐出トリガを生成するものである。４逓倍部９３ｃは、エッジ検出部９３ａによって検出され、補正部９３ｂによって補正された吐出トリガを基準として、４逓倍した吐出トリガを外挿する。

作図エリア制御部９３ｄは、要求される作図エリア（作図位置）や要求される印刷物の解像度等に基づいて実際に吐出に用いる吐出トリガを決定するものである。要求される作図エリアは、種々の入力装置を介して入力される所望の図形（文字、模様等）の画像情報等に基づいて設定される。要求される印刷物の解像度は、種々の入力装置を介して入力される所望の解像度等に基づいて設定される。作図エリア制御部９３ｄは、４逓倍部９３ｃによって４逓倍された吐出トリガの中から、実際に吐出に用いる吐出トリガを、要求される作図エリア、解像度等に応じて等間隔となるようにして決定し、吐出タイミングを決定する。

ヘッド制御部９３ｅは、作図エリア制御部９３ｄによって決定された吐出トリガに基づいてプリンタヘッド５による吐出制御を行うものである。ヘッド制御部９３ｅは、作図エリア制御部９３ｄによって決定された吐出トリガに基づいて圧電素子５６に吐出信号を出力し、プリンタヘッド５によるインクの吐出タイミングを制御し、実際にプリンタヘッド５によるインクの吐出を制御する。

次に、図５〜図１１を参照して上記のように構成されるインクジェットプリンタ１による動作を説明する。図５は、理想的なエンコーダパルスが得られる場合の吐出トリガについて説明する模式図である。図６は、比較例に係るインクジェットプリンタにおける吐出トリガについて説明する模式図である。図７、図８は、プリンタヘッドのノズルのメニスカスの状態について説明する模式的断面図である。図９は、比較例に係るインクジェットプリンタによる作図例を表す図である。図１０は、実施形態に係るインクジェットプリンタにおける吐出トリガについて説明する模式図である。図１１は、実施形態に係るインクジェットプリンタによる作図例を表す図である。図５、図６、図１０は、横軸を時間軸、縦軸をリニアエンコーダの出力信号（エンコーダパルス）、及び、吐出トリガとしている。ここでは、比較例に係るインクジェットプリンタは、補正部９３ｂを備えず、吐出トリガ補正制御を実行しない点で本実施形態のインクジェットプリンタ１とは異なるものである。

本実施形態のエンコーダ８２は、上述したように、所定の位相差として、９０°位相がずれた２つの検出信号を出力信号として出力する。したがってここでは、理想的なエンコーダパルスが得られる場合、エッジ検出部９３ａは、図５に示すように、例えば、Ａ相に対してＢ相が９０°遅れた位相でエッジ検出部９３ａに入力される。この場合、エッジ検出部９３ａは、エンコーダ８２から入力されるＡ相、Ｂ相の出力信号のエッジを検出し、これを吐出トリガとすることで、隣り合う吐出トリガの時間間隔（以下、「トリガ間隔」という場合がある。）が均一となる。

なお、エッジ検出部９３ａによって検出される出力信号の各エッジは、リニアスケール８１の各基準マークのキャリッジ進行方向手前側のエッジ、及び、進行方向奥側のエッジに相当する。また、例えば、各基準マークのエッジ間隔が解像度＝１５０ｄｐｉに相当する間隔である場合、位相がずれた２つの出力信号の各エッジを検出し、これを吐出トリガとした場合には、当該吐出トリガは、解像度＝１５０ｄｐｉ×４＝６００ｄｐｉの画像を印刷するための吐出トリガ（６００ｄｐｉトリガ）に相当することとなる。

そしてこの場合、エッジ検出部９３ａによって生成された吐出トリガ（６００ｄｐｉトリガ）のトリガ間隔が均一となっていることから、４逓倍部９３ｃによって４逓倍された吐出トリガ、ここでは、解像度＝６００ｄｐｉ×４＝２４００ｄｐｉの画像を印刷するための吐出トリガ（２４００ｄｐｉトリガ）もトリガ間隔が均一となる。したがって、作図エリア制御部９３ｄによって決定された実際に吐出に用いる吐出トリガ、ここでは、解像度＝６００ｄｐｉの画像を印刷するための吐出トリガ（吐出に使う６００ｄｐｉトリガ）もトリガ間隔が均一となり、すなわち、当該吐出に用いる吐出トリガの周期は均一となる。

しかしながら、実際には、図６に例示するように、種々の要因によりリニアエンコーダ８の出力信号（エンコーダパルス）のＡ相とＢ相との位相差が想定どおりの位相差（ここでは９０°）にならない場合がある。ここで、種々の要因としては、例えば、上述の複数のフォトダイオード８２ａの取り付け誤差や製造精度、リニアスケール８１の取り付け誤差、各基準マークの位置ずれ等が挙げられる。このように、出力信号のＡ相とＢ相との位相差が正確に９０°とならない場合、エッジ検出部９３ａによって生成される吐出トリガ（６００ｄｐｉトリガ）は、トリガ間隔が不均一となる。

そして、比較例に係るインクジェットプリンタのように吐出トリガ補正制御を実行しない場合、４逓倍部９３ｃによって４逓倍された吐出トリガ（２４００ｄｐｉトリガ）、作図エリア制御部９３ｄによって決定された実際に吐出に用いる吐出トリガ（吐出に使う６００ｄｐｉトリガ）のトリガ間隔も不均一となり、当該吐出に用いる吐出トリガの周期が不均一となる。図６の例では、解像度＝６００ｄｐｉの印刷を行う場合、４逓倍された吐出トリガ（２４００ｄｐｉトリガ）において、４トリガおきに実際に吐出に用いる吐出トリガが決定されるが、４回に１回は急にトリガ間隔が相対的に長くなり、周期が長くなってしまうこととなる。

この結果、比較例に係るインクジェットプリンタは、インクの吐出間隔が不均一となり、インクの着弾位置が不安定となることで、印刷物の画質が低下するおそれがある。

また、上述した圧電素子５６等を用いたプリンタヘッド５は、当該圧電素子５６がダイアフラム膜５５に加えた振動に応じてノズル５２からインクを吐出すると共に、このような動作に伴ってノズル５２に形成されるメニスカスが変動するものでもある。

この場合、比較例に係るインクジェットプリンタは、インクの吐出間隔が不均一となることで、ひとたびインクを吐出してから次弾を吐出するまでの時間間隔にバラツキが生じ、これにより、インクを吐出する瞬間におけるノズル５２のメニスカスの状態が各吐出ごとに不均一となるおそれがある。例えば、比較例に係るインクジェットプリンタは、図７に示すようなメニスカスの状態でインクの吐出が行われた場合と、図８に示すようにメニスカスの状態が図７で示した位置（図８中に点線で図示）まで戻る前に次弾の吐出が行われた場合とでは、図８に示す場合の方が吐出されるインクの液適量が相対的に多くなる傾向にある。つまり、比較例に係るインクジェットプリンタは、ダイアフラム膜５５の振動に応じてメニスカスの上下位置が変動するが、インクの吐出間隔が不均一となることで、各吐出時のメニスカスの位置が安定せず、不均一となるおそれがある。したがって、比較例に係るインクジェットプリンタは、各吐出におけるインクの液適量が不安定となり、各吐出間でインクの弾丸の大きさが相互に異なりバラツキが発生してしまうおそれがある。

この結果、比較例に係るインクジェットプリンタは、リニアエンコーダ８の出力信号の位相ずれが極微少なものであっても、インクの吐出間隔の不均一化によるインクの着弾位置の不安定化に加えて、インクの吐出間隔の不均一化によるインクの液滴量の不均等化によって、より顕著に画質が低下するおそれがある。この場合、比較例に係るインクジェットプリンタによって印刷された印刷物は、例えば、図９に例示するように、着弾したインクドット間に隙間が生じたり、ドット径自体が不均一となったりしてムラが発生し、これにより、例えば、副走査方向（図９中の上下方向）に対して白い縦線が発生してしまう場合がある。

これに対して、本実施形態のインクジェットプリンタ１は、図１０に示すように、エッジ検出部９３ａによって生成される吐出トリガ（６００ｄｐｉトリガ）のトリガ間隔が不均一となっても、補正部９３ｂによって、予め計測されたリニアエンコーダ８の出力に基づいて、吐出トリガの間隔が均等になるように、各吐出トリガを補正する。そして、本実施形態のインクジェットプリンタ１は、上記のように補正した各吐出トリガ（６００ｄｐｉトリガ補正）を４逓倍部９３ｃによって４逓倍することで、当該４逓倍された吐出トリガ（２４００ｄｐｉトリガ）のトリガ間隔も均一となる。この結果、インクジェットプリンタ１は、作図エリア制御部９３ｄによって決定された実際に吐出に用いる吐出トリガ（吐出に使う６００ｄｐｉトリガ）のトリガ間隔も均一となり、当該吐出に用いる吐出トリガの周期が均一となる。この結果、本実施形態のインクジェットプリンタ１は、インクの吐出間隔を均一化することができ、インクの着弾位置を安定化させることができるので、画質を向上することができる。このとき、インクジェットプリンタ１は、補正部９３ｂが上記各吐出トリガに対する補正値に加えて、さらに、キャリッジ４の現在速度等に応じて、各吐出トリガのタイミングをそれぞれ補正し、各トリガ間隔を均一に補正し、６００ｄｐｉトリガ補正を生成することで、キャリッジ４の速度変動がトリガ周期より十分遅い速度変動であれば、必ずしも一定速度である必要がない構成とすることができる。これにより、このインクジェットプリンタ１は、より安価なモータを使用した場合でも、より正確な着弾位置を実現することができる。

また、本実施形態のインクジェットプリンタ１は、制御装置９が上記のような吐出トリガ補正制御を実行することで、プリンタヘッド５のノズル５２から吐出するインクの液滴量を均等にする。

つまり、本実施形態のインクジェットプリンタ１は、インクの吐出間隔を均一化することで、ひとたびインクを吐出してから次弾を吐出するまでの時間間隔にバラツキが生じることを抑制し、インクを吐出する瞬間におけるノズル５２のメニスカスの状態が各吐出ごとにばらつくことを抑制することができる。言い換えれば、インクジェットプリンタ１は、ダイアフラム膜５５の振動に応じてメニスカスの上下位置が変動するが、インクの吐出間隔を均一化することができるので、各吐出時のメニスカスの位置を安定化させ、均一化することができる。したがって、インクジェットプリンタ１は、各吐出におけるインクの液適量を均等化することができ、各吐出間でインクの弾丸の大きさが相互に異なりバラツキが発生してしまうことを抑制することができる。

この結果、インクジェットプリンタ１は、リニアエンコーダ８の出力信号に位相ずれが生じていても、インクの吐出間隔の均一化によるインクの着弾位置の安定化に加えて、インクの吐出間隔の均一化によるインクの液滴量の均等化によって、より顕著に画質を向上することができる。つまり、インクジェットプリンタ１は、リニアエンコーダ８の出力信号波形において、複数のフォトダイオード８２ａの取り付け誤差等に起因して、所定の位相差に対して誤差が生じる場合であっても、インクの吐出間隔を均一化することができるので、画質を向上することができる。したがって、インクジェットプリンタ１によって印刷された印刷物は、例えば、図１１に例示するように、着弾したインクドット間に隙間が生じることやドット径自体が不均一となることが抑制されるので、ムラが発生することが抑制され、例えば、図９で示したような白い縦線が発生してしまうことが抑制される。

以上で説明した実施形態に係るインクジェットプリンタ１によれば、主走査方向に沿って移動可能であるキャリッジ４と、キャリッジ４に設けられ、インクを吐出可能であるプリンタヘッド５と、主走査方向に沿ったキャリッジ４の位置を検出可能であるリニアエンコーダ８と、リニアエンコーダ８の出力に応じてインクの吐出トリガを生成し、当該吐出トリガに基づいて、吐出部によるインクの吐出タイミングを制御する制御装置９とを備え、制御装置９は、予め計測されたリニアエンコーダ８の出力に基づいて、吐出トリガの間隔が均等になるように、各吐出トリガを補正する吐出トリガ補正制御を実行可能である。したがって、インクジェットプリンタ１、制御装置９は、インクの吐出間隔を均一化することができ、インクの着弾位置を安定化させることができるので、画質を向上することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタ、及び、吐出制御装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

１ インクジェットプリンタ
２ 載置台
３ Ｙバー
４ キャリッジ
５ プリンタヘッド（吐出部）
６ キャリッジ駆動装置
７ メディア搬送装置
８ リニアエンコーダ
９ 制御装置（吐出制御装置）
５１ 本体
５２ ノズル
５２ａ 吐出口
５３ 導入口
５４ インク室
５５ ダイアフラム膜（振動部材）
５６ 圧電素子
８１ リニアスケール
８２ エンコーダ
８２ａ フォトダイオード（受光部）
８２ｂ 信号処理回路
８２ｃ コンパレータ
９１ キャリッジ駆動制御部
９２ メディア搬送制御部
９３ 吐出制御部
９３ａ エッジ検出部
９３ｂ 補正部
９３ｃ ４逓倍部
９３ｄ 作図エリア制御部
９３ｅ ヘッド制御部
Ｍ メディア

Claims (4)

1. 主走査方向に沿って移動可能であるキャリッジと、
   前記キャリッジに設けられ、インクを吐出可能である吐出部と、
   前記主走査方向に沿った前記キャリッジの位置を検出可能であるリニアエンコーダと、
   前記リニアエンコーダの出力に応じてインクの吐出トリガを生成し、当該吐出トリガに基づいて、要求される解像度を実現するために前記吐出部によるインクの吐出タイミングを制御する吐出制御装置とを備え、
   前記吐出制御装置は、予め計測された前記リニアエンコーダの出力に基づいて、前記吐出トリガの間隔が均等になるように、各前記吐出トリガを補正し、補正後の前記吐出トリガを基準として前記吐出トリガを逓倍し、実際に吐出に用いる前記吐出トリガを、逓倍された前記吐出トリガの中から、逓倍前の前記要求される解像度になるように決定することを特徴とする、
   インクジェットプリンタ。
2. 前記吐出部は、インクを吐出するノズルと、前記ノズルに連通して形成されるインク室と、前記インク室に面して設けられる振動部材と、前記振動部材を振動させる圧電素子とを有し、前記圧電素子が前記振動部材に加えた振動に応じて前記ノズルからインクを吐出すると共に前記ノズルに形成されるメニスカスが変動するものであり、
   前記吐出制御装置は、前記吐出トリガ補正制御を実行することで、前記ノズルから吐出するインクの液滴量を均等にする、
   請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記リニアエンコーダは、出力に、予め設定される所定の位相差を生じさせるための複数の受光部を有し、
   前記吐出制御装置は、前記リニアエンコーダの前記所定の位相差を有する出力に応じてインクの吐出トリガを生成する、
   請求項１又は請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 主走査方向に沿ったキャリッジの位置を検出するリニアエンコーダの出力に応じてインクの吐出トリガを生成し、当該吐出トリガに基づいて、要求される解像度を実現するために前記キャリッジに設けられた吐出部によるインクの吐出タイミングを制御する吐出制御装置であって、
   予め計測された前記リニアエンコーダの出力に基づいて、前記吐出トリガの間隔が均等になるように、各前記吐出トリガを補正し、補正後の前記吐出トリガを基準として前記吐出トリガを逓倍し、実際に吐出に用いる前記吐出トリガを、逓倍された前記吐出トリガの中から、逓倍前の前記要求される解像度になるように決定することを特徴とする、
   吐出制御装置。