JP2008143031A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷ヘッドの往復動時に印画ズレ等を生起させることなく、高精度・高画質印刷を行うことができる印刷装置を提供する。
【解決手段】印刷装置１０は、印刷ヘッド２１を有しシートの搬送方向に対して略直交する主走査方向に移動可能なキャリッジ２２と、主走査方向に延在しパターンが形成された第１および第２のリニアスケール３１と、キャリッジ２２に固着されリニアスケール３１に形成されたパターンを読み取る第１および第２のセンサ３３と、センサ３３によって読み取られたパターンに基づき、印刷ヘッド２１によるインクの吐出を制御する制御部と、を備えている。第１および第２のリニアスケール３１は、それぞれ、シートの搬送方向においてキャリッジ２２の上流側、下流側に配置されており、第１および第２のセンサ３１はそれぞれ第１および第２のリニアスケール３１に形成されたパターンを読み取る。
【選択図】図２

Description

本発明は印刷装置に関し、特に、複数色のドットを形成する印刷ヘッドを用いてカラー印刷を行うインクジェット式印刷装置に関する。

従来、シート状の被印刷媒体の給紙方向に対して略直角方向である主走査方向に往復移動するキャリッジ上にインクを吐出する印刷ヘッドを有し、被印刷媒体に所期の画像・文字などを記録するインクジェット式印刷装置が用いられている（例えば、引用文献１〜３参照）。

また、インクジェット式印刷装置では、副走査方向に沿って一定間隔で配された複数のパターンを有するリニアスケールのパターンを読み取ることにより、キャリッジの位置を検出して、この検出結果に基づき印刷ヘッドのインクの吐出を制御することが知られている（例えば、特許文献４参照）。更に、複数色のドットを形成するために、各インクを吐出するノズル群が記録用紙の搬送方向である副走査方向に沿って一定のピッチで配置された印刷ヘッドを有する印刷装置（インクジェットプリンタ）も知られている（例えば、特許文献５参照）。

一般のインクジェットプリンタの場合、印刷ヘッドの各色用のノズル列が被印刷媒体（記録用紙）の搬送方向に対して略直交する主走査方向に沿って配置されているため、このような印刷ヘッドを用いて印刷処理時間を短縮（処理速度の向上）するためには、主走査方向に沿って印刷ヘッドを往復動させて、その往動時と復動時とでインクを吐出して印刷する。

しかしながら、主走査方向に沿って印刷ヘッドを往復動させて、その往復動時にインクを吐出して印刷すると、往動印刷時と復動印刷時とでは色インクの重なり順序が反転してしまうので色調差が生じる等の不具合があった。このため、各色インクを吐出するノズル群が記録用紙の搬送方向である副走査方向に沿って一定のピッチで配置された印刷ヘッドを用いて、印刷ヘッドの往復動に合わせて、その往動時と復動時とでインクを吐出して印刷することで、色調差による不具合を解消している。

特公平３−７６２２６号公報 特開平１１−４８５０３号公報 特開２００３−１４５８７７号公報 特開平２００４−９０２８９号公報 特許第３７４０９１８号公報（図２４）

ところが、上記したような印刷ヘッドの往復動に合わせて、その往動時と復動時とでインクを吐出して印刷すれば、上述したように色調差による不具合は解消されるものの、各色インクを吐出するノズル群が記録用紙の搬送方向である副走査方向に沿って配置された、所謂長尺ヘッドの構成であるため、その往復動時に機構的なガタや撓み等により、例えば、往動時と復動時とでインク吐出・着弾位置にズレが生じることで印画ズレが発生して印刷精度の低下を招く、という問題がある。

本発明は上記事案に鑑み、印刷ヘッドの往動時の印画処理と復動時の印画処理とで印画ズレ等を生起させることなく、高精度・高画質印刷を行うことができる印刷装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、被印刷媒体にインクを吐出するヘッドと、前記ヘッドを有し、前記被印刷媒体の搬送方向に対して略直交する主走査方向に移動可能なキャリッジと、前記主走査方向に沿って延在し、複数のパターンが形成されたリニアスケールと、前記キャリッジに固着され、前記リニアスケールに形成された複数のパターンを読み取るセンサと、前記センサによって読取られたパターンに基づき、前記ヘッドによるインクの吐出を制御する制御手段と、を備え、前記リニアスケールが、前記被印刷媒体の搬送方向において前記キャリッジの上流側に配置された第１のリニアスケールと、前記被印刷媒体の搬送方向において前記キャリッジの下流側に配置された第２のリニアスケールとからなるとともに、前記センサが、前記第１のリニアスケールに形成された複数のパターンを読み取る第１のセンサと、前記第２のリニアスケールに形成された複数のパターンを読み取る第２のセンサとからなることを特徴とする。

本発明の印刷装置では、被印刷媒体にインクを吐出するヘッドと、ヘッドを有し被印刷媒体の搬送方向に対して略直交する主走査方向に移動可能なキャリッジと、主走査方向に沿って延在し複数のパターンが形成されたリニアスケールと、キャリッジに固着されリニアスケールに形成された複数のパターンを読み取るセンサと、センサによって読取られたパターンに基づきヘッドによるインクの吐出を制御する制御手段と、を備えおり、リニアスケールが、被印刷媒体の搬送方向においてキャリッジの上流側に配置された第１のリニアスケールと、被印刷媒体の搬送方向においてキャリッジの下流側に配置された第２のリニアスケールとからなるとともに、センサが、第１のリニアスケールに形成された複数のパターンを読み取る第１のセンサと、第２のリニアスケールに形成された複数のパターンを読み取る第２のセンサとからなる。本発明によれば、第１のセンサで読取られるパターンと、第２のセンサで読取られるパターンとにそれぞれ基づいて、制御手段がインクの吐出を制御するので、ヘッドの主走査方向における往動時の印画処理と復動時の印画処理とで印画ズレ等を生起させることなく、高精度・高画質印刷を行うことができる。

本発明において、主走査方向に沿って配置され、キャリッジを案内するガイドシャフトを更に備え、このガイドシャフトを第２のリニアスケールの近傍に略平行状に配置することが好ましい。また、ヘッドは、被印刷媒体の搬送方向に沿って設けられ所定の順序で配列された複数色のインクと、これら複数色のインクを吐出する複数のノズルと、を有することが好ましい。このような態様では、制御手段は、第１のセンサにより読取られるパターンに基づきノズルから吐出される第１のインク群と、第２のセンサにより読取られるパターンに基づきノズルから吐出される第２のインク群とを構成する複数色のインクを、それぞれ個別に吐出制御するようにしてもよい。

具体的には、制御手段は、ヘッドの主走査方向移動時の第１および第２のセンサにより読み取られるパターンをそれぞれ計数する第１および第２のカウンタを有し、この第１および第２のカウンタの計数結果に基づいてヘッドの両端部の位置データを取得するとともに、この位置データによるヘッドの両端部のズレに基づいてヘッドの各色のインク吐出タイミングを予測設定するようにしてもよい。この場合に、制御手段は、パターンを読み取ることにより第１および第２のセンサから出力される信号の周期をそれぞれ計測する第１および第２のタイマと、該第１および第２のタイマにより計測された周期データを保持する第１および第２のレジスタと、第１および第２のカウンタの計数結果に基づいてヘッドの両端部の位置データを演算するとともに、この位置データによるヘッドの両端部のズレに基づいてヘッドの各色のインク吐出タイミングを演算する演算部と、を有して構成することができる。このとき、演算部は、第１および第２のカウンタにより計数された位置データによるヘッドの両端部のズレが２未満の場合に、第１および第２のタイマのうち先行して主走査方向に移動しているヘッドの一方端部側に配置されたリニアスケールのパターンを読み取るセンサからの出力をトリガとして、遅れて移動しているヘッドの他方端部側に配置されたリニアスケールのパターンを読み取るセンサの周期データを保持するレジスタの１回前の周期データの値と他方側のパターンを読み取るセンサのその時点での周期データの値との差を演算することにより、他方側のパターンを読み取るセンサから次に出力される信号の周期を求め、該求めた周期と、予め定められたヘッドの各色の中心位置の位置情報と、位置データによる両端部の位置情報とから、ヘッドの各色のインク吐出タイミングを演算し、第１および第２のカウンタにより計数された位置データによるヘッドの両端部のズレが２以上の場合に、第１および第２のタイマのうち先行して主走査方向に移動しているヘッドの一方端部側に配置されたリニアスケールのパターンを読み取るセンサからの入力をトリガとして、遅れて移動しているヘッドの他方端部側に配置されたリニアスケールのパターンを読み取るセンサの周期データを保持するレジスタの１回前の周期データの値に第１および第２のカウンタのカウンタ値の差を乗算した値から、他方側のパターンを読み取るセンサのその時点での周期データの値との差を演算することにより、他方側のパターンを読み取るセンサから次に出力される信号の周期を求め、該求めた周期と、予め定められたヘッドの各色の中心位置の位置情報と、位置データによる両端部の位置情報とから、ヘッドの各色のインク吐出タイミングを演算するようにしてもよい。

また、本発明において、制御手段により予測設定される各色のインク吐出タイミングは、各色における複数ノズルの中央を基準として設定されることが好ましく、制御手段は、キャリッジの主走査方向における往復動時にインクの吐出動作を行なうように吐出制御することが望ましい。

本発明によれば、第１のセンサで読取られるパターンと、第２のセンサで読取られるパターンとにそれぞれ基づいて、制御手段がインクの吐出を制御するので、ヘッドの主走査方向における往動時の印画処理と復動時の印画処理とで印画ズレ等を生起させることなく、高精度・高画質印刷を行うことができる、という効果を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を、インクジェット式印刷装置に適用した実施の形態について説明する。

（構成）
図５に示すように、本実施形態の印刷装置１０は、図示を省略したインターフェースを介して、上位装置１（例えば、パーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ）に接続され、上位装置１から印刷装置１０に印刷データ等を送信して、印刷動作等を指示することが可能である。なお、印刷装置１０は、オペパネ（操作パネル）５０を有しており、上位装置１からの印刷動作指示の他、オペパネ５０からの印刷動作指示も可能である。

上位装置１には、一般に、原稿に記録された画像を読み取るスキャナ等の画像入力装置２、上位装置１に命令やデータを入力するためのキーボード等の入力装置３、上位装置１によって生成されたデータ等の表示を行なう液晶ディスプレイ等のモニタ４が接続されている。

図１に示すように、印刷装置１０は、その一方側（図１の右側）に設けられ、印刷前の被印刷媒体としてのシート（不図示）を複数枚積層して保持可能なように斜設された給紙トレイ１１と、印刷されるシートを一方向に間欠的に搬送する搬送ベルト１２と、搬送ベルト１２によって搬送されるシートの搬送方向（図１に示す矢印Ａ方向、以下、シート搬送方向Ａという。）に略直交する方向（図１に示す矢印Ｂ方向）に往復移動しながらシートを印刷する印刷ヘッド２１を有する印刷部２０と、給紙トレイ１１に対向した他方側（図１の左側）に斜設され、印刷されたシートを収容する排紙トレイ１４等を備えている。

搬送ベルト１２は、複数本（２本）の無端ベルトで構成されており、各ベルトには図示を省略したバキューム機構によってシートを吸引可能なようにその表面に複数の吸引穴１３が形成されている。搬送ベルト１２は、これら複数の吸引穴１３でシートを吸引しながらシート搬送方向Ａに沿ってシートを搬送するように回転可能に取り付けられている（図２も参照）。

図１〜図３に示すように、印刷部２０は、シート搬送方向Ａに略直交する方向である主走査方向（図１の矢印Ｂ方向、以下、主走査方向Ｂという。）に往復移動可能なキャリッジ２２を有しており、このキャリッジ２２上に、複数色のインクカートリッジ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄがシート搬送方向Ａと同一方向である副走査方向に沿って所定の順序で配列するように一体的に設けられている。

本形態では、シート搬送方向Ａの上流側より下流側に向けて、ブラック（Ｋ）のインクを内部に保持するカートリッジ２３ａ、シアン（Ｃ）のインクを内部に保持するカートリッジ２３ｂ、マゼンダ（Ｍ）のインクを内部に保持するカートリッジ２３ｃ、イエロー（Ｙ）のインクを内部に保持するカートリッジ２３ｄが、シートに対して色の濃い順に印刷（インクを吐出）できるように直列（直線状）に配置されている。なお、印刷ヘッド２１を有する印刷部２０は、従来公知のインクジェット方式によるものを採用しており、そのインク吐出構成は、背景技術欄で説明した公知技術のもの（例えば、特許文献１、２参照）と同等であり、ここでの詳細説明は省略する。

キャリッジ２２は、正逆転可能なＤＣモータ２４（図２参照）から伝達された駆動力を受ける歯付きの駆動ベルト２５にその一部が固着されていることにより、駆動ベルト２５の正逆回転に合わせて、印刷ヘッド２１（複数色のインクカートリッジ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ）を主走査方向Ｂに往復動させることができる。

また、キャリッジ２２が安定して往復動できるように、キャリッジ２２を案内するガイドシャフト２６が駆動ベルト２５に略平行に並置されている。このガイドシャフト２６を挿通する軸受け２７（図３参照）がキャリッジ２２の一端側（シート搬送方向Ａに対して印刷ヘッド２１の下流側）に設けられており、本形態の印刷装置１０では、所謂、片持ち支持でキャリッジ２２が印刷ヘッド２１を支持している。

印刷ヘッド２１は、上述したように、キャリッジ２２上に設けられた複数色のインクカートリッジ２３ａ（ブラック：Ｋ），２３ｂ（シアン：Ｃ），２３ｃ（マゼンダ：Ｍ），２３ｄ（イエロー：Ｙ）を有しており、図４に示すように、シート搬送方向Ａと同一方向である副走査方向に沿って所定の順序で配列するように一体的に設けられているが、シートに対向する面側には、各色のインクカーカートリッジ（２３ａ（ブラック：Ｋ），２３ｂ（シアン：Ｃ），２３ｃ（マゼンダ：Ｍ），２３ｄ（イエロー：Ｙ））に対応して、インクを吐出するノズル２８が各色ごとに複数個設けられている。なお、本形態では、ブランク（Ｋ）のインクカードリッジ２３ａのインクおよびシアン（Ｃ）のインクカートリッジ２３ｂのインクが第１のインク群を構成し、マゼンダ（Ｍ）のインクカードリッジ２３ｃのインクおよびイエロー（Ｙ）のインクカートリッジ２３ｄのインクが第２のインク群を構成している。

本形態では、インクカーカートリッジ２３ａのブラック（Ｋ）・インクを吐出するノズル２８ａ、インクカートリッジ２３ｂのシアン（Ｃ）・インクを吐出するノズル２８ｂ、インクカートリッジ２３ｃのマゼンダ（Ｍ）・インクを吐出するノズル２８ｃ、インクカートリッジ２３ｄのイエロー（Ｙ）・インクを吐出するノズル２８ｄが、各色ごとに６００個、直線状に配列されている（図４では、各色ごとのノズル２８ａ〜２８ｄを各７個ずつのノズルで模式的に示している。）。本形態では、各色ごとに１インチの長さのヘッド長を有し（４色で４インチ）、ノズルごとにドットを形成することから、印刷ヘッド２１は６００ＤＰＩ（Dot Per Inch）の解像度を有している。なお、後述するように、本発明において予測設定される各色のインク吐出タイミングは、各色における複数ノズル２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，および２８ｄの各中央のノズル２８ａｃ，２８ｂｃ，２８ｃｃ，および２８ｄｃを基準として設定される。

図１〜図３に示すように、印刷装置１０には、その表面に複数のパターン３２が形成され印刷ヘッド２１の移動方向である主走査方向に沿って延在するリニアスケール３１（３１ａ，３１ｂ）と、複数のパターン３２を光学的に読み取るセンサ３３（３３ａ，３３ｂ）とが、シート搬送方向Ａに対して印刷ヘッド２１より上流側の位置と同じく下流側の位置とに対構成で配設されている。

リニアスケール３１（３１ａ，３１ｂ）の表面に形成され、光学センサ３３（３３ａ，３３ｂ）によって読取られる複数のパターン３２は、垂直方向に形成された帯状の目盛りが１５０ＬＰＩ（Line Per Inch）の間隔で配置されている（図６参照）。なお、リニアスケール３１（３１ａ，３１ｂ）は、ＰＥＴフィルムで構成されている。また、パターン３２を読み取る光学センサ３３（３３ａ，３３ｂ）は、本形態では、発光素子と受光素子とからなる透過センサが用いられており、キャリッジ２２の両端部に固着されている。

また、印刷装置１０は、図５に示すように、制御手段としての制御部４０を備えている。制御部４０は、上位装置１から供給される信号を受信するとともに印刷データを格納するためのバッファメモリ３５と、印刷装置１０全体の動作を制御するシステムコントローラ４１とを有している。

システムコントローラ４１は、第１のセンサ３３ａおよび第２のセンサ３３ｂからの出力信号から６００ＤＰＩのインク吐出トリガを生成するトリガ生成部４９と、第１のリニアスケール３１ａからパターン３２を読み取る第１の光学センサ３３ａからの入力信号（ＯＮ／ＯＦＦまたはＨｉｇｈ／Ｌｏｗ）の周期を計測する第１のタイマ４２ａ、および同様に第２のリニアスケール３１ｂからパターン３２を読み取る第２の光学センサ３３ｂからの入力信号（ＯＮ／ＯＦＦまたはＨｉｇｈ／Ｌｏｗ）の周期を計測する第２のタイマ４２ｂを有するタイマ４２と、第１の光学センサ３３ａからの入力信号（ＯＮ／ＯＦＦまたはＨｉｇｈ／Ｌｏｗ）をカウントする第１のカウンタ４３ａ、および同様に第２の光学センサ３３ｂからの入力信号（ＯＮ／ＯＦＦまたはＨｉｇｈ／Ｌｏｗ）をカウントする第２のカウンタ４３ｂを有するカウンタ４３と、第１のタイマ４２ａによって計測された一周期ごとのタイマ値を保持する第１のレジスタ４４ａ、および同様に第２のタイマ４２ｂによって計測された一周期ごとのタイマ値を保持する第２のレジスタ４４ｂを有するレジスタ４４、並びに、タイマ４２、カウンタ４３、そしてレジスタ４４からのデータ値に基づき演算する演算部４５と、で構成されている。

ここで、トリガ生成部４９について詳述すると、図６に示すように、リニアスケール３１（３１ａ，３１ｂ）に１５０ＬＰＩの間隔で形成されたパターンを読み取る第１および第２のセンサ３３ａ、３３ｂは、９０°位相のＡ相とＢ相による信号出力が可能であり（公知技術、例えば、特許文献３参照）、トリガ生成部４９は、第１および第２のセンサ３３ａ、３３ｂからの出力信号から、それぞれの信号の立ち上がり時と立ち下り時の４つのタイミングを基点として、印刷（インク吐出）時のトリガを生成し、演算部４５に出力する。このトリガは、１５０×４＝６００（ＤＰＩ）となる。なお、第１および第２のタイマ４２（４２ａ、４２ｂ）、並びに、第１および第２のカウンタ４３（４３ａ、４３ｂ）は、トリガ生成部４９を介して、第１および第２のセンサ３３（３３ａ、３３ｂ）にそれぞれ接続されている（図５ではトリガ生成部４９内を破線で表示）。

また、制御部４０は、演算部４５により演算処理されたインク吐出タイミングに従って印刷ヘッド２１の各色インクの吐出の制御を行なうインク吐出制御部４６、システムコントローラ４１の支配下で、印刷ヘッド２１を載置するキャリッジ２２を往復移動させるキャリッジ駆動機構を駆動するための駆動モータ２４（ＤＣモータ）を制御するキャリッジ駆動制御部４７、および同様にシステムコントローラ４１の支配下で、シートを搬送するシート搬送駆動機構（搬送ベルト１２等を含む）を駆動するための駆動モータ（ステッピングモータ）２９を制御するシート搬送制御部４８を有して構成されている。

（動作）
次に、本実施形態の印刷装置１０の動作について、システムコントローラ４１の動作を中心に説明する。

上位装置１にインストールされたプリンタドライバは、ユーザの指定した印刷方式に基づいて、印刷装置１０の印刷動作を制御するための各種パラメータ値を決定し、その印刷方式で印刷を行うための印刷データを生成して、印刷装置１０に送信する。制御部４０のバッファメモリ３５には、印刷データを色成分ごとに分解して得られた複数の色成分の画像データが格納される。

シート搬送制御部４８は、システムコントローラ４１からの制御信号に従って、バキューム機構を作動させるとともに、シート搬送駆動機構を構成する駆動モータ２９を駆動させ、シートをシート搬送方向Ａに搬送する。シートがシート搬送方向Ａに所定量（一色ごとのインクカートリッジの幅に相当）搬送されると、キャリッジ駆動制御部４７は、システムコントローラ４１からの制御信号に従って、キャリッジ駆動機構を構成する駆動モータ２４を駆動（正転）させる。インク吐出制御部４６は、システムコントローラ４１からの制御信号に従ってバッファメモリ３５から各色成分の画像データを読み出し、演算部４５から指令された各色ごとのインク吐出タイミングに従って印刷ヘッド２１を構成するノズル２８（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ）から、各色ごとのインクをシートに向けて吐出させる。この動作は、従来のインクジェット式印刷装置の印刷動作と同じである。

本形態の印刷装置１０は、印刷ヘッド２１が長尺状であるため、キャリッジ２２の主走査方向Ｂへの往復動時に、印刷ヘッド２１に機構的なガタや撓みが伴い、この結果、往動時と復動時とでインク突出位置やノズル２８から吐出された各色ごとのインクのシートへの着弾位置にズレが生じることで印刷精度（品質）が低下することを防止するものである。

このため、本形態のシステムコントローラ４１の特徴について一言すれば、キャリッジ２２（印刷ヘッド２１）の両側に配された第１および第２のリニアスケール３１（３１ａ、３１ｂ）のパターンを第１および第２のセンサ３３（３３ａ、３３ｂ）で読み取ることにより、システムコントローラ４１の演算部４５で、主走査方向Ｂにおけるキャリッジ２２（印刷ヘッド２１）の両端部の位置データを取得し、この位置データによるキャリッジ２２（印刷ヘッド２１）の両端部のズレに基づいて、印刷ヘッド２１（ノズル２８）から吐出される各色のインク吐出タイミングを予測設定し、インク吐出制御部４６にインク吐出タイミングを指示するものであるが、詳しくは次の通りである。

まず、印刷ヘッド２１が完全に停止している状態で、第１および第２のカウンタ４３（４３ａ、４３ｂ）を初期化し（例えば、両方のカウンタ値を０に設定し）、印刷ヘッド２１が真っ直ぐに印刷できる両端部の位置データを取得する。この位置データは、印刷ヘッド２１を主走査方向Ｂに移動させる際の印刷の開始／終了位置を管理するために用いられるとともに、後述するように演算部４５で第１および第２のカウンタ４３のカウンタ値を比較することで、印刷ヘッド２１の主走査方向Ｂでの移動時に両端部の一方が遅れている（ズレが生じている）場合を管理するためのカウンタ初期値として用いられる。

第１および第２のカウンタ４３（４３ａ、４３ｂ）は、第１および第２のセンサ３３（３３ａ、３３ｂ）から出力される信号（図６も参照）により、カウンタ値をインクリメントもしくはデクリメントする。

また、第１および第２のセンサ３３（３３ａ、３３ｂ）からの信号は、それぞれ第１および第２のタイマ４２（４２ａ、４２ｂ）に入力され、第１および第２のタイマ４２は、第１および第２のセンサ３３からの入力信号の周期をそれぞれ計測し、計測結果を演算部４５およびに第１および第２のレジスタ４４（４４ａ、４４ｂ）出力する。第１のレジスタ４４ａは、第１のタイマ４２ａからタイマ値（Ｔｉｍｅｒ０ａ）が入力されるたびに、そのタイマ値をＴｉｍｅｒ１ａとして保持ないしバックアップし第１のタイマ４２ａのタイマ値（Ｔｉｍｅｒ０ａ）をクリアして、保持したタイマ値（Ｔｉｍｅｒ１ａ）を演算部４５に出力する。同様に、第１のレジスタ４４ｂは、第２のタイマ４２ｂからタイマ値（Ｔｉｍｅｒ０ｂ）が入力されるたびに、そのタイマ値をＴｉｍｅｒ１ｂとして保持ないしバックアップし第２のタイマ４２ｂのタイマ値（Ｔｉｍｅｒ０ｂ）をクリアして、保持したタイマ値（Ｔｉｍｅｒ１ｂ）を演算部４５に出力する。

従って、特定の時刻では、演算部４５には、第１のタイマ４２ａからのタイマ値（Ｔｉｍｅｒ０ａ）、第１のレジスタ４４ａが保持した、第１のタイマ４２ａの一回前のタイマ値（Ｔｉｍｅｒ１ａ）、第２のタイマ４２ｂからのタイマ値（Ｔｉｍｅｒ０ｂ）、第２のレジスタ４４ｂが保持した、第２のタイマ４２ｂの一回前のタイマ値（Ｔｉｍｅｒ１ｂ）が出力される構成となっている。

図７は、第１のセンサ３３ａ側の印刷ヘッド２１の端部が第２のセンサ３３ｂ側の印刷ヘッド２１の端部より遅れて主走査方向Ｂに移動している場合の第１および第２のセンサ３３からの出力、並びに、第１および第２のカウンタ４３のカウンタ値を模式的に示したものである。図中、Ｔｉｍｅｒ１ａは、上述したように、第１のレジスタ４４ａが保持した、第１のタイマ４２ａの一回前のタイマ値を表し、Ｔｉｍｅｒ０ａは、第１のタイマ４２ａから出力された現在の（第２のセンサ３３ｂから信号が出力された時点での）タイマ値を表している。

第１のセンサ３３ａ側の印刷ヘッド２１の端部が第２のセンサ３３ｂ側の印刷ヘッド２１の端部より遅れて主走査方向Ｂに移動している場合、演算部４５は、第２のセンサ３３ｂからの信号が出力された時点で（第２のタイマ４２ｂからタイマ値が出力された時点で）、すなわち、第２のセンサ３３ｂから出力された信号をトリガとして、図７に破線で示すように、次に第１のセンサ３３ａからの信号が出力されるまでの時間（次に第１のタイマ４２ａからタイマ値が出力されるまでの時間）Ｔを（Ｔｉｍｅｒ１ａ−Ｔｉｍｅｒ０ａ）として演算する。すなわち、演算部４５は、第１のレジスタ４４ａが保持したタイマ値（Ｔｉｍｅｒ１ｂ）が第１のセンサ３３ａからの信号出力の実績値（バックアップ）のため、次も概ね同じような周期で信号出力がなされるものと期待し、実績値から現在の（途中の）タイマ値（Ｔｉｍｅｒ０ａ）を引くことで、次の信号出力の周期を予測している。

図７では、第１のセンサ３３ａ側の印刷ヘッド２１の端部が第２のセンサ３３ｂ側の印刷ヘッド２１の端部より遅れて主走査方向Ｂに移動している場合の予測を対象としているが、逆に、第２のセンサ３３ｂ側の印刷ヘッド２１の端部が遅れて主走査方向Ｂに移動している場合には、次に第２のセンサ３３ｂからの信号が出力されるまでの時間（次に第２のタイマ４２ｂからタイマ値が出力されるまでの時間）Ｔを（Ｔｉｍｅｒ１ｂ−Ｔｉｍｅｒ０ｂ）として演算する。演算部４５は、いずれが遅れているかの判断を、第１および第２のカウンタ４３（４３ａ、４３ｂ）のカウンタ値を比較することで行っている（図７参照）。すなわち、印刷ヘッド２１の両端部のズレを、第１および第２のカウンタ４３のカウンタ値の差を演算することにより検出している。

次に、演算部４５は、第１および第２のカウンタ４３のカウンタ値の差が２未満か否かを判断する。

肯定判断のとき（第１および第２のカウンタ４３のカウンタ値の差が２未満のとき）は、上述した時間Ｔ（周期）と、各色のノズル２８ａ、２８ｂ、２９ｃ、２８ｄの各中心２８ａｃ、２８ｂｃ、２８ｃｃ、２８ｄｃの位置情報（既定値）と、第１および第２のカウンタ４３のカウンタ値（印刷ヘッド２１の両端部の位置情報）とから、各色のノズル２８ａ、２８ｂ、２９ｃ、２８ｄのインク吐出タイミングを演算する。

一方、否定判断のとき（第１および第２のカウンタ４３のカウンタ値の差が２以上のとき）は、上述した時間Ｔに代えて、第１のセンサ３３ａ側の印刷ヘッド２１の端部が遅れて主走査方向Ｂに移動している場合には、Ｔ＝Ｔｉｍｅｒ１ａ×（第２のカウンタ４３ｂのカウンタ値−第１のカウンタ４３ａのカウンタ値）−Ｔｉｍｅｒ０ａを演算し、第２のセンサ３３ｂ側の印刷ヘッド２１の端部が遅れて主走査方向Ｂに移動している場合には、Ｔ＝Ｔｉｍｅｒ１ｂ×（第１のカウンタ４３ａのカウンタ値−第２のカウンタ４３ｂのカウンタ値）−Ｔｉｍｅｒ０ｂを演算して、該演算した時間Ｔと、各色のノズル２８ａ、２８ｂ、２９ｃ、２８ｄの各中心２８ａｃ、２８ｂｃ、２８ｃｃ、２８ｄｃの位置情報と、第１および第２のカウンタ４３のカウンタ値（印刷ヘッド２１の両端部の位置情報）とから、各色のノズル２８ａ、２８ｂ、２９ｃ、２８ｄのインク吐出タイミングを演算する。

印刷ヘッド２１の撓み量（第１および第２カウンタ４３のカウンタ値の差）が小さい場合には、演算部４５は、上述した第１インク群を構成するブランク（Ｋ）のインクカードリッジ２３ａのインクおよびシアン（Ｃ）のインクカートリッジ２３ｂのインクを吐出するノズル２８ａ、２８ｂのインク吐出タイミングを、第１のセンサ３３ａの出力信号に同期させるととともに、第２インク群を構成するマゼンダ（Ｍ）のインクカードリッジ２３ｃのインクおよびイエロー（Ｙ）のインクカートリッジ２３ｄのインクを吐出するノズル２８ｃ、２８ｄのインク吐出タイミングを、第２のセンサ３３ａの出力信号に同期させるだけでも、高い印刷精度（品質）を確保することができるが、印刷ヘッド２１の撓み量が大きくなるに従って、印刷精度に遜色が生じる。本形態の演算部４５は、以下に述べるように、印刷ヘッド２１の撓み量が大きい場合にも、高い印刷精度を確保している。

図８は、第１のセンサ３３ａ側の印刷ヘッド２１の端部が遅れて主走査方向Ｂに移動している場合の、時間Ｔと各色のノズル２８ａ、２８ｂ、２９ｃ、２８ｄの各中心２８ａｃ、２８ｂｃ、２８ｃｃ、２８ｄｃからのインク吐出タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。具体的には、Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ０＋Ｔ０＋Ｔ０＋Ｔ１であり、時間Ｔが各色のノズル２８ａ、２８ｂ、２９ｃ、２８ｄからの吐出タイミングＴ０とＴ１との関係を表している。Ｔ１は第１および第２のセンサ３３とＫ色およびＹ色のノズルの中心２８ａｃ、２８ｄｃの位置との距離に依存し、Ｔ１はＫＣＭＹ各色のノズルの中心２８ａｃ、２８ｂｃ、２８ｃｃ、２８ｄｃの位置に依存する。従って、演算部４５は、第２のセンサ３３ｂから信号出力があった時点で、第１のセンサ３３ａからの信号出力がいつ行われるかを予測し（時間Ｔ）、これにノズルの物理的な位置（距離）の要素を加えて、各色ごとのインク吐出タイミングを演算（予測設定）している。

演算部４５は、演算した各色ごとのインク吐出タイミングに従い、インク吐出制御部４６に信号を出力する。これにより、インク吐出制御部４６は、印刷ヘッド２１のノズル２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄから各色ごとのインクを吐出させ、シートに順次画像を形成していく（印画処理が実行されていく）。

また、演算部４５は、第１および第２のカウンタ４３のカウンタ値を監視しており、カウンタ値が所定値に到ると、キャリッジ駆動制御部４７に信号を出力し、キャリッジ駆動機構を構成する駆動モータ２４を逆転させ、主走査方向Ｂにおけるシートへの往復動での印刷（印画処理）を行う。なお、第１および第２のカウンタ４３は、キャリッジ２２の往動時にカウンタ値をインクリメントし、復動時にカウンタ値をデクリメントする。

この間、シート搬送制御部４８は、上述したように、バキューム機構を作動させるとともに、駆動モータ２９を駆動させ、シートをシート搬送方向Ａに搬送している。シートの後端を検出するセンサ（不図示）がシートの後端を検出すると、シート搬送制御部４８は、バキューム機構の作動を終了させるが、印刷が終了したシートが排出トレイ１４に載置されるまで、さらに所定時間、駆動モータ２９の駆動を継続させ、印刷が終了したシートが排出トレイ１４に載置される時点で駆動モータ２９の駆動を終了させる。これにより、１枚目のシートへの印刷が終了し、２枚目のシートへの印刷ジョブがある場合は、以上の動作を繰り返す。

（効果等）
次に、本実施形態の印刷装置１０の効果等について説明する。

本実施形態の印刷装置１０は、４インチの印刷ヘッド２１を有して構成されている。このような長尺ヘッドを使用し片持ち支持で往復印刷を行うと、機構的なガタや撓み等に起因して往路と復路とで印刷ズレ等が生じ、印刷精度や印刷品質を低下させるおそれがある。これを防止するために、印刷装置１０は、印刷ヘッド２１のシート搬送方向の上流側および下流側の両方にリニアスケール３１を主走査方向Ｂに沿って配置して、リニアスケール３１に形成されたパターンを第１および第２のセンサ３３でそれぞれ読み取って、印刷ヘッド２１の両端部のズレに基づいてノズルからの各色のインク吐出タイミングを予測設定する構成を採用した。このため、本実施形態の印刷装置１０によれば、印刷ヘッド２１の往動時の印画処理と復動時の印画処理とで印画ズレ等を生起させることなく、高精度・高画質印刷を行うことができる。また、印刷ヘッド２１を片持ち支持とすることで、印刷装置１０全体のサイズを抑えることができるとともに、機構が簡素化されコストアップとなる要因を抑えることができる。

なお、本実施形態では、印刷されるシートを搬送するための搬送ベルト１２がバキューム機構によってシートを吸引する例を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、静電吸着方式によるシート搬送機構を採用するようにしてもよい。この場合、品質を高めるためには、印刷ヘッド２１全域に対応するシートの印刷領域部分が凸凹状とならず、できるだけフラットになるよう位置付けておくことが好ましい。

また、本実施形態では、所謂、印刷ヘッド２１について片持ち支持の構成を例示したが、この片持ち支持の構成は、ガイドシャフト２６および上記軸受け２７をキャリッジ２２の他端側（シート搬送方向に対して印刷ヘッド２１の上流側）に設けるようにしてもよく、更には、ガイドシャフト２６、および上記軸受け２７をキャリッジ２２の両端側（シート搬送方向に対して印刷ヘッド２１の上流側および下流側）に設けた、所謂、両持ち支持の構成としてもよい。

さらに、本実施形態では、第１および第２のセンサ３３ａ、３３ｂについて、発光素子と受光素子とからなる透過センサを例示したが、これに限定されるものではなく、リニアスケール３１ａ、３１ｂに形成されたパターンとしての目盛りの有無（ＯＮ／ＯＦＦ）を検出できるものであればよい。

また、本実施形態では、制御部４０を構成するシステムコントローラ４１にロジック回路を例示したが、ＣＰＵ（中央処理装置）等で構成するようにしてもよい。

本発明は印刷ヘッドの往動時の印画処理と復動時の印画処理とで印画ズレ等を生起させることなく、高精度・高画質印刷を行うことができる印刷装置を提供するものであるため、印刷装置の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。

上部カバーを省略した、本発明が適用可能な実施形態の印刷装置の外観斜視図である。 筺体、給紙トレイ、排紙トレイを省略した、実施形態の印刷装置の斜視図である。 筺体、給紙トレイ、排紙トレイを省略した、実施形態の印刷装置の斜視図であって、図２とは異なる角度から視たときの斜視図である。 実施形態の印刷装置に用いられる印刷ヘッドを模式的に示し、下方から視たときの斜視図である。 実施形態の印刷装置の制御部の概略構成を示すブロック図である。 リニアスケールに形成されたパターン、第１および第２のセンサ、トリガ生成部の関係を示す説明図である。 第１および第２のセンサの信号出力と、タイマ、レジスタ、カウンタとの関係を示すタイミングチャートである。 第１および第２のセンサの信号出力と、ＫＣＭＹ各色のノズルのインク吐出タイミングを示すタイミングチャートである。

符号の説明

２１ 印刷ヘッド（ヘッド）
２２ キャリッジ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ インクカートリッジ
２６ ガイドシャフト
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ ノズル
３１ａ 第１のリニアスケール
３１ｂ 第２のリニアスケール
３３ａ 第１のセンサ
３３ｂ 第２のセンサ
４０ 制御部（制御手段）
４２ａ 第１のタイマ
４２ｂ 第２のタイマ
４３ａ 第１のカウンタ
４３ｂ 第２のカウンタ
４４ａ 第１のレジスタ
４４ｂ 第２のレジスタ
４５ 演算部

Claims (9)

1. 被印刷媒体にインクを吐出するヘッドと、
   前記ヘッドを有し、前記被印刷媒体の搬送方向に対して略直交する主走査方向に移動可能なキャリッジと、
   前記主走査方向に沿って延在し、複数のパターンが形成されたリニアスケールと、
   前記キャリッジに固着され、前記リニアスケールに形成された複数のパターンを読み取るセンサと、
   前記センサによって読取られたパターンに基づき、前記ヘッドによるインクの吐出を制御する制御手段と、を備え、
   前記リニアスケールが、前記被印刷媒体の搬送方向において前記キャリッジの上流側に配置された第１のリニアスケールと、前記被印刷媒体の搬送方向において前記キャリッジの下流側に配置された第２のリニアスケールとからなるとともに、前記センサが、前記第１のリニアスケールに形成された複数のパターンを読み取る第１のセンサと、前記第２のリニアスケールに形成された複数のパターンを読み取る第２のセンサとからなることを特徴とする印刷装置。
2. 前記主走査方向に沿って配置され、前記キャリッジを案内するガイドシャフトを更に備え、このガイドシャフトを前記第２のリニアスケールの近傍に略平行状に配置したことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記ヘッドは、前記被印刷媒体の搬送方向に沿って設けられ所定の順序で配列された複数色のインクと、これら複数色のインクを吐出する複数のノズルと、を有することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
4. 前記制御手段は、前記第１のセンサにより読取られるパターンに基づき前記ノズルから吐出される第１のインク群と、前記第２のセンサにより読取られるパターンに基づき前記ノズルから吐出される第２のインク群とを構成する前記複数色のインクを、それぞれ個別に吐出制御することを特徴とする請求項３に記載の印刷装置。
5. 前記制御手段は、前記ヘッドの前記主走査方向移動時の前記第１および第２のセンサにより読み取られるパターンをそれぞれ計数する第１および第２のカウンタを有し、この第１および第２のカウンタの計数結果に基づいて前記ヘッドの両端部の位置データを取得するとともに、この位置データによる前記ヘッドの両端部のズレに基づいて前記ヘッドの各色のインク吐出タイミングを予測設定することを特徴とする請求項３に記載の印刷装置。
6. 前記制御手段は、前記パターンを読み取ることにより前記第１および第２のセンサから出力される信号の周期をそれぞれ計測する第１および第２のタイマと、該第１および第２のタイマにより計測された周期データを保持する第１および第２のレジスタと、前記第１および第２のカウンタの計数結果に基づいて前記ヘッドの両端部の位置データを演算するとともに、この位置データによる前記ヘッドの両端部のズレに基づいて前記ヘッドの各色のインク吐出タイミングを演算する演算部と、を有することを特徴とする請求項５に記載の印刷装置。
7. 前記演算部は、
   前記第１および第２のカウンタにより計数された前記位置データによる前記ヘッドの両端部のズレが２未満の場合に、前記第１および第２のタイマのうち先行して前記主走査方向に移動しているヘッドの一方端部側に配置されたリニアスケールのパターンを読み取るセンサからの出力をトリガとして、遅れて移動しているヘッドの他方端部側に配置されたリニアスケールのパターンを読み取るセンサの周期データを保持する前記レジスタの１回前の周期データの値と前記他方側のパターンを読み取るセンサのその時点での周期データの値との差を演算することにより、前記他方側のパターンを読み取るセンサから次に出力される信号の周期を求め、該求めた周期と、予め定められた前記ヘッドの各色の中心位置の位置情報と、前記位置データによる前記両端部の位置情報とから、前記ヘッドの各色のインク吐出タイミングを演算し、
   前記第１および第２のカウンタにより計数された前記位置データによる前記ヘッドの両端部のズレが２以上の場合に、前記第１および第２のタイマのうち先行して前記主走査方向に移動しているヘッドの一方端部側に配置されたリニアスケールのパターンを読み取るセンサからの入力をトリガとして、遅れて移動しているヘッドの他方端部側に配置されたリニアスケールのパターンを読み取るセンサの周期データを保持する前記レジスタの１回前の周期データの値に前記第１および第２のカウンタのカウンタ値の差を乗算した値から、前記他方側のパターンを読み取るセンサのその時点での周期データの値との差を演算することにより、前記他方側のパターンを読み取るセンサから次に出力される信号の周期を求め、該求めた周期と、前記予め定められたヘッドの各色の中心位置の位置情報と、前記位置データによる前記両端部の位置情報とから、前記ヘッドの各色のインク吐出タイミングを演算する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の印刷装置。
8. 前記制御手段により予測設定される各色のインク吐出タイミングは、各色における複数ノズルの中央を基準として設定されることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか一項に記載の印刷装置。
9. 前記制御手段は、前記キャリッジの前記主走査方向における往復動時にインクの吐出動作を行なうように吐出制御することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の印刷装置。

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