画像記録装置および画像記録方法
【課題】双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させること。
【解決手段】記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと該記録媒体とを相対的に移動させる搬送手段と、前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジと、前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置であって、前記キャリッジが往復動作を行う場合に、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とで一致させるように前記キャリッジの動作を制御する制御手段を備える。
【解決手段】記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと該記録媒体とを相対的に移動させる搬送手段と、前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジと、前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置であって、前記キャリッジが往復動作を行う場合に、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とで一致させるように前記キャリッジの動作を制御する制御手段を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドを移動させて記録媒体に画像を形成する画像記録装置および画像記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクを吐出するノズルを備えた記録ヘッドを移動させて、印刷用紙等の記録媒体に画像を形成する画像記録装置が知られている。
このような画像記録装置においては、記録ヘッドを有するキャリッジが走査方向に往復運動を行い、記録ヘッドが通過する記録媒体上の所定位置にインクが吐出されることにより、記録媒体に画像が形成される。
ここで、この種の画像記録装置においては、キャリッジの移動に伴って振動が発生し、記録品質に影響を及ぼす可能性がある。
【０００３】
特許文献１には、キャリッジの移動に伴って発生する振動を抑制するための技術が開示されている。
特許文献１に記載された技術においては、キャリッジの自由振動と、キャリッジを移動させるためのモーターから発生する強制振動との共振を回避することで、キャリッジの振動を抑制することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３８６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術においては、キャリッジの自由振動とモーターの強制振動とが共振することを回避しているものの、キャリッジに発生する振動を完全に抑制できるものではなかった。
そのため、キャリッジが走査方向に移動する際の往路および復路のそれぞれにおいてインクの吐出を行う双方向印刷を行う画像記録装置では、キャリッジの往路と復路における記録媒体上の移動経路にずれが生じ、記録品質が低下する要因となっていた。
このように、従来の技術においては、双方向印刷を行う場合の記録品質の低下を十分に抑制することが困難であった。
本発明の課題は、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、本発明の一態様は、
記録媒体に画像を記録する記録ヘッド（例えば、図１，２の記録ヘッド１９）と該記録媒体とを相対的に移動させる搬送手段（例えば、図１，２の紙送りモーター２５）と、前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジ（例えば、図１，２のキャリッジ１４）と、を備え、前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置であって、前記キャリッジが往復動作を行う場合に、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とで一致させるように前記キャリッジの動作を制御する制御手段（例えば、図２の制御部３５）を備えることを特徴としている。
このような構成により、キャリッジの加速によって発生する自由振動によって、往路と復路とでキャリッジの記録媒体に対する移動経路が異なり、それによって双方向印刷時の記録媒体に対するインクの吐出位置がずれる事態が防止される。
したがって、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることが可能となる。
【０００７】
また、本発明の他の態様は、
前記制御手段は、前記キャリッジが往復動作を行う場合の加速度および減速度の大きさと加速時間および減速時間とを一致させると共に、往路および復路それぞれにおける加速開始から減速終了までの動作時間を、前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の周期の整数倍から半周期ずれた時間とすることを特徴としている。
このような構成により、往路と復路とで加速の方向が異なる場合でも、復路における自由振動の波形が往路における自由振動の波形と一致することとなり、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることが可能となる。
【０００８】
また、本発明の他の態様は、
前記制御部は、前記キャリッジの加速動作によって発生する前記自由振動の固有周波数をｆ、正の整数をｎ、前記加速動作と加速終了から減速開始までの定速動作と前記減速動作とに要する時間をＴとした場合に、Ｔ＝（ｎ＋０．５）×１／ｆとなるように前記キャリッジの往復動作を制御することを特徴としている。
このような構成により、加速動作、定速動作、減速動作を行ってキャリッジを往復運動させる場合に、往路あるいは復路におけるキャリッジの移動時間Ｔが自由振動の周期の整数倍から半周期ずれるため、復路における自由振動の波形が往路における自由振動の波形と一致することとなる。
即ち、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることが可能となる。
【０００９】
また、本発明の他の態様は、
前記制御手段は、前記キャリッジの加速動作によって発生する前記自由振動の波形を、往路と復路とで一致させつつ、前記キャリッジが複数回の往復動作を行う場合、該キャリッジに異なる種類の往復動作を行わせることを特徴としている。
このような構成により、印刷の状況に応じた適切なキャリッジの動作としつつ、双方向印刷の記録品質を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の一態様は、
記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと該記録媒体とを相対的に移動させる搬送手段と、前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジと、を備え、前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置における画像記録方法であって、前記キャリッジが往復動作を行う場合に、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とで一致させるように前記キャリッジの動作を制御する制御ステップを含むことを特徴としている。
これにより、キャリッジの加速によって発生する自由振動によって、往路と復路とでキャリッジの記録媒体に対する移動経路が異なり、それによって双方向印刷時の記録媒体に対するインクの吐出位置がずれる事態が防止される。
したがって、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】外装ケースを取り外した状態のプリンター１の斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるプリンター１の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】キャリッジの速度プロファイルを示す図である。
【図４】プリンター１が実行する印刷制御処理を示すフローチャートである。
【図５】キャリッジ１４の加速開始からの経過時間と、副走査方向へのキャリッジ１４の変位との関係を示す図である。
【図６】本発明を適用した場合の往復路における紙面上のインク吐出位置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図を参照して本発明に係る画像記録装置および画像記録方法の実施の形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、本発明をインクジェット式のシリアル型プリンターに適用した場合を例に挙げて説明する。
（第1実施形態）
（構成）
図１は、外装ケースを取り外した状態のプリンター１の斜視図である。
図１において、画像記録装置としてのプリンター１は、上側が開口する略四角箱状の本体ケース１２内に架設されたガイド軸１３に沿って主走査方向（図１におけるＸ方向）に往復動可能なキャリッジ１４が設けられている。キャリッジ１４は、一対のプーリー１５，１６に巻き掛けられた無端帯状のタイミングベルト１７を介してキャリッジモーター１８の正逆転駆動力が伝達されることで、主走査方向Ｘに往復動する構成となっている。
【００１３】
キャリッジ１４の下部には、インクを吐出するノズルを有する記録ヘッド１９が設置されている。また、記録ヘッド１９の下方位置には、記録ヘッド１９と記録媒体としての印刷用紙Ｐとの間隔を規定するプラテン２０が記録ヘッド１９の移動経路に沿って延出する状態に配置されている。また、キャリッジ１４の上部に着脱可能に装填されたブラック用およびカラー用の各インクカートリッジ２１，２２から供給された各色のインクを、記録ヘッド１９は色ごとのノズル群から吐出する。
【００１４】
プリンター１の背面側には、給紙すべき多数枚の印刷用紙Ｐをセットする給紙トレイ２３を有する自動給紙装置（Ａuto Ｓheet Ｆeeder）２４が設けられている。本体ケース１２の図１における右側下部に配設された紙送りモーター２５が駆動されることにより、搬送駆動ローラーと搬送従動ローラー、および排紙駆動ローラーと排紙従動ローラー（いずれも図示せず）が回転駆動されて、印刷用紙Ｐが副走査方向Ｙへ搬送される。そして、キャリッジ１４を主走査方向Ｘに往復動させながら記録ヘッド１９のノズル１９ａ（図２参照）から印刷用紙Ｐに向けてインクを吐出する印刷動作と、印刷用紙Ｐを副走査方向Ｙに所定の搬送量で搬送する紙送り動作とを交互に繰り返すことで、印刷用紙Ｐに印刷が施される。なお、本実施形態では、紙送りモーター２５が自動給紙装置２４の駆動源としても利用されている。
【００１５】
また、プリンター１には、キャリッジ１４の移動距離に比例する数のパルスを出力するリニアエンコーダー２６がガイド軸１３に沿って配設されており、リニアエンコーダー２６の出力パルスのパルスエッジを計数して取得されるキャリッジ位置、単位時間当たりの出力パルス数の計数値から取得されるキャリッジ速度および二相の出力パルスの位相差から取得される移動方向に基づいて、キャリッジ１４の位置制御および速度制御が行われる。
プリンター１においてキャリッジ１４の移動経路上、正面から見た右端部に相当する位置が、キャリッジ１４のホーム位置となっている。ホーム位置に配置された状態にあるキャリッジ１４の直下には、記録ヘッド１９のノズル目詰まり等を予防・解消するためのクリーニング等を行うメンテナンス装置２８が配設されている。
【００１６】
図２は、第１実施形態におけるプリンター１の電気的構成を示すブロック図である。
図２において、プリンター１は、その内部にコントローラー３０を備える。コントローラー３０は、インタフェース部（以下「Ｉ／Ｆ部３１」という）、受信バッファー３２、コマンド解釈部３３、イメージ生成処理部３４、制御部３５、イメージバッファー３６、不揮発性メモリ３７、駆動部３８などを備えている。
【００１７】
制御部３５は、計算部４０、ヘッド制御部４１およびキャリッジ制御部４２を備えている。また、駆動部３８は、ヘッド駆動部４３、キャリッジ駆動部４４および搬送駆動部（図示せず）を備えている。なお、コマンド解釈部３３、イメージ生成処理部３４および制御部３５は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行するＣＰＵ、あるいはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）（特定用途向け集積回路）等の集積回路により構成されている。もちろん、各部３３〜３５は、ソフトウェアとハードウェアの協働により構築されている以外に、ソフトウェアだけで構成されていたり、ハードウェアだけで構成されていてもよい。また、受信バッファー３２およびイメージバッファー３６はＲＡＭにより構成されている。
【００１８】
まずキャリッジ１４の位置（キャリッジ位置）をリニアエンコーダー２６の出力パルスに基づいて検出する構成について説明する。図２に示すように、リニアエンコーダー２６は、一定ピッチ（例えば1／180インチ（＝1／180×2.54ｃｍ））毎に多数のスリットが形成されたテープ状の符号板２６ａと、キャリッジ１４に設けられた発光素子と受光素子とを有するセンサ２６ｂとを有している。キャリッジ１４が移動するときに発光素子から出射されて符号スリットを透過した光を受光素子が受光することで、センサ２６ｂが検出パルスを出力する。コントローラー３０は、リニアエンコーダー２６から入力した検出パルス（Ａ相とＢ相の９０度位相のずれた２つのパルス）の例えばパルスエッジを計数するＣＲ位置カウンタ（図示せず）を内蔵している。そして、そのＣＲ位置カウンタの計数値をキャリッジが反ホーム位置側へ移動するときにインクリメントし、ホーム位置側へ移動するときにデクリメントすることで、ホーム位置ＨＰを原点とするキャリッジ１４の位置を把握する。
【００１９】
プリンター１のＩ／Ｆ部３１には、通信ケーブルを介してホストコンピューター５０が接続されている。ホストコンピューター５０はプリンタードライバー５１を内蔵する。プリンタードライバー５１は、表示用アプリケーションによりモニター５２に表示された画像や文書等を印刷すべく、ユーザが入力装置５３を操作して印刷実行を選択すると、その画像データに所定処理を施してプリンター１が扱える印刷データ（吐出指示データ）を生成する。このときユーザがモニター５２に表示される印刷設定画面において入力設定する印刷条件には、用紙種、用紙サイズ、印刷品質、カラー／モノクロ、レイアウト、双方向印刷等があり、選択された印刷条件に応じた印刷データが生成される。印刷データは、制御コマンドが記述されたヘッダと、印刷すべき画像のラスタデータである印刷画像データとを含んでいる。
【００２０】
印刷画像データは、プリンタードライバー５１がモニター表示用の表色系（例えばＲＧＢ表色系）の画像データに対し、色変換処理、解像度変換処理、ハーフトーン処理およびラスタライズ処理などを行って生成される。ここで、色変換処理とは、モニター表示用の表色系（例えばＲＧＢ表色系）の画像データをＣＭＹＫ表色系の画像データに変換する処理である。解像度変換処理とは、モニター表示用の画像解像度をプリンターの印刷解像度に変換する処理である。ハーフトーン処理とは、ドットの濃淡を表す連続階調（例えば２５６階調）をプリンターが表現可能な所定の階調（例えば２階調又は４階調）に変換する階調値変換等を含む処理である。例えばインク滴を大中小の複数種のドットサイズで打ち分ける機能を有する場合は４階調に変換される。ラスタライズ処理とは、記録方式に合ったドット形成順序（インク吐出順序）にデータのドット配列を並び替える処理である。例えばインタレース記録方式のドット形成順序に並び替えるマイクロウィーブ処理等が挙げられる。
【００２１】
また、ヘッダに記述された制御コマンドは、印刷条件データおよび印刷画像データに基づいて作成されたもので、給紙動作、紙送り動作、排紙動作等の搬送系コマンドや、キャリッジ動作および記録ヘッド動作（記録動作）等の印字系コマンドなどの各種コマンドからなる。また、印刷条件データに基づき印刷モードが決定される。なお、プリンタードライバー５１は、印刷データをパケット単位で１行（１主走査ライン）分ずつプリンター１に送信する。
【００２２】
図２に示す受信バッファー３２は、Ｉ／Ｆ部３１を介して受信された印刷データが一時格納される記録領域である。
コマンド解釈部３３は、受信バッファー３２から印刷データのヘッダを読み出してその中の制御コマンド等を取得し、プリンター記述言語で記述された制御コマンドを解釈する。コマンド解釈結果は制御部３５のヘッド制御部４１およびキャリッジ制御部４２に送られる。
【００２３】
イメージ生成処理部３４は、受信バッファー３２から印刷データ中の印刷画像データを一行分（主走査ライン）ずつ読み出し、印刷画像データに基づきホーム位置を原点とするキャリッジ移動経路をスケールとする印刷開始位置ＰＳおよび印刷終了位置ＰＥを計算する。ここで、印刷開始位置ＰＳとは、キャリッジ１４の往路における記録開始位置（先頭ドット記録位置）を指し、また印刷終了位置ＰＥとは、キャリッジ１４の往路におけるドット記録終了位置（最終ドット記録位置）を指す。なお、キャリッジ１４の復路では、印刷終了位置ＰＥが印刷開始位置となり、印刷開始位置ＰＳが印刷終了位置となる。
計算部４０は、キャリッジ制御位置計算部４８を備え、キャリッジ制御位置計算部４８は、キャリッジ１４が印字動作のために移動を開始する始動位置（以下、「キャリッジ始動位置」という）を計算する。
【００２４】
不揮発性メモリ３７には、印刷のために主走査方向へキャリッジ１４を移動させる際の１パス分の動作を規定するキャリッジ動作データＡＤ（図３参照）が記憶されている。具体的には、キャリッジ動作データＡＤとして、キャリッジの加減速度、定速移動時の速度および全体の移動時間を示すテーブルデータが記憶されている。
ここで、キャリッジ１４が加速を開始した場合、キャリッジ１４の副走査方向（印刷用紙の搬送方向）における自由振動は、キャリッジ１４の加速の向きに関わらず、同一の初期移動方向および周波数で発生する。
【００２５】
本実施形態においては、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔを、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍から半周期ずらした時間としている。
即ち、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期を１／ｆとすると、キャリッジ１４の全体の移動時間Ｔは、Ｔ＝（ｎ＋０．５）×（１／ｆ）に設定されている。ここで、ｎは正の整数である。
【００２６】
このようにキャリッジ１４の移動時間Ｔと自由振動の周期１／ｆとの関係を設定することにより、キャリッジ１４が移動を開始した場合に、主走査方向の復路において、往路における自由振動の振動波形と一致する自由振動が発生することとなる（図５（ｂ）参照）。
そのため、キャリッジ１４の加速によって発生する副走査方向の自由振動が発生した場合も、往路と復路とでキャリッジ１４の印刷用紙Ｐに対する移動経路が一致することとなり、それによって双方向印刷時の記録媒体に対するインクの吐出位置がずれる事態を防止することができる。
【００２７】
ヘッド制御部４１は、キャリッジ駆動時にリニアエンコーダー２６から入力したエンコーダパルスを基に吐出タイミングパルスの基準パルスを生成する第一信号生成部、吐出タイミングパルスより十分短周期の計数用パルスを生成する第二信号生成部、および前記基準パルスの入力をトリガーとして計数用パルスの計数を開始してその計数値が目標値に達すると吐出タイミング信号を出力する吐出信号生成部（いずれも図示せず）を有している。なお、記録ヘッド１９には、ノズル毎に吐出駆動素子が内蔵されており、印刷画像データのドット値が例えば「１」のときには吐出駆動素子に所定駆動波形の電圧が印加されてノズル１９ａからインク滴が吐出され、一方、印刷画像データのドット値が例えば「０」のときには吐出駆動素子に電圧が印加されずノズルからインク滴の吐出が行われない。吐出駆動素子としては、圧電駆動素子（ピエゾ素子）、静電駆動素子の他、インクを加熱して膜沸騰による気泡（バブル）の圧力を利用してノズルからインク滴を吐出させるヒータなどを挙げることができる。
【００２８】
また、キャリッジ制御部４２はキャリッジ駆動部４４を介してキャリッジモーター１８を駆動制御する。キャリッジ制御部４２には、コマンド解釈部３３が解釈した印字系コマンドのうちキャリッジ動作に関するコマンドが渡される。またキャリッジ制御部４２には、キャリッジ制御位置計算部４８が計算したキャリッジ始動位置（以下、「ＣＲ始動位置Ｓcr」と記す）などの制御位置がセットされる。印刷用紙Ｐへの印刷を行う場合、キャリッジ制御部４２は、ホーム位置からキャリッジ始動位置までキャリッジ１４を移動させて待機させ、紙送り動作終了タイミングもしくはそれより若干早い所定の起動タイミングになると、キャリッジモーター１８の駆動を開始してキャリッジ１４を始動させる。
【００２９】
図３は、キャリッジの速度プロファイルを示す図である。
本実施形態では、図３に示すように、速度プロファイルを規定するために必要なキャリッジ動作データＡＤが、不揮発性メモリ３７に記憶されている。本実施形態の場合、上述の通り、キャリッジ動作データＡＤに規定されるキャリッジ１４の加速度の大きさと減速度の大きさとが等しいものとされている。即ち、キャリッジ始動位置「０」から目標速度に達するまでの加速距離は、減速開始位置ＤＳからキャリッジ停止位置Ｅcrまでの減速距離と同一になっている。
【００３０】
さらに、本実施形態では、上述の通り、キャリッジ１４の加速開始から減速終了までの移動時間Ｔが、キャリッジ１４の加速によって生じる自由振動の周期１／ｆの整数倍から半周期ずれた時間となっている。
即ち、図３において、キャリッジの加減速時間をｔａとした場合、Ｔ＝（ｎ＋０．５）×１／ｆの関係となっている。
【００３１】
（動作）
次に、動作を説明する。
図４は、プリンター１が実行する印刷制御処理を示すフローチャートである。
図４に示す印刷制御処理は、ホストコンピューター５０から印刷の実行が指示入力されることに対応して開始される。
図４において、印刷制御処理が開始されると、プリンター１は、ホストコンピューター５０から送信される印刷データを受信バッファー３２に格納する（ステップＳ１）。
この印刷データには、制御コマンドが記述されたヘッダと、印刷すべき画像のラスタデータである印刷画像データとが含まれている。
【００３２】
次に、プリンター１は、コマンド解釈部３３によって印刷データに含まれる制御コマンドを解釈し（ステップＳ２）、さらに、イメージ生成処理部３４によって印刷データに含まれる印刷画像データを一行分読み出す（ステップＳ３）。
続いて、プリンター１は、イメージ生成処理部３４によって印刷画像データから印刷開始位置ＰＳおよび印刷終了位置ＰＥを算出する（ステップＳ４）。
そして、プリンター１は、キャリッジ制御部４２にＣＲ始動位置Ｓcrをセットし（ステップＳ５）、キャリッジ制御位置計算部４８に不揮発性メモリ３７に記憶されているキャリッジ動作データＡＤを読み出す（ステップＳ６）。
なお、キャリッジ動作データＡＤは、印刷に先立って一度読み出しておき、主走査方向へのキャリッジ１４の移動時には、ステップＳ６の処理を省略することも可能である。
【００３３】
次に、プリンター１は、キャリッジ制御部４２によってキャリッジ１４を駆動すると共に、ヘッド制御部４１によって記録ヘッド１９を駆動し、主走査方向の往路および復路の印刷を行う（ステップＳ７）。
このとき、キャリッジ１４は、加速開始から減速終了までの移動時間Ｔが、キャリッジ１４の加速によって生じる自由振動の周期１／ｆの整数倍から半周期ずれた時間となっているため、往路における移動経路と復路における移動経路とが一致したものとなり、双方向印刷時の記録媒体に対するインクの吐出位置がずれることが防止される。
【００３４】
次いで、プリンター１は、印刷が終了したか否かの判定を行う（ステップＳ８）。印刷が終了したか否かについては、例えば、コマンド解釈３３が、印刷データの制御コマンドに、最後の印刷データであることを示すフラグが記述されていることを検出することによって判定する。
ステップＳ８において、印刷が終了していないと判定した場合、プリンター１は、紙送りモーター２５によって印刷用紙の搬送を行い（ステップＳ９）、ステップＳ１の処理に戻る。
【００３５】
一方、ステップＳ８において、印刷が終了したと判定した場合、プリンター１は、印刷制御処理を終了する。
以上のように、本実施形態に係るプリンター１は、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔを、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍から半周期ずらした時間としている。
そのため、キャリッジ１４の加速によって発生する副走査方向の自由振動によって、往路と復路とでキャリッジ１４の印刷用紙Ｐに対する移動経路が一致することとなり、それによって双方向印刷時の記録媒体に対するインクの吐出位置がずれる事態が防止される。
したがって、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることが可能となる。
【００３６】
図５は、キャリッジ１４の加速開始からの経過時間と、副走査方向へのキャリッジ１４の変位との関係を示す図である。なお、図５（ａ）は、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔを、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍とした場合を示しており、本発明との比較例である。また、図５（ｂ）は、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔを、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍から半周期ずらした場合を示しており、本発明を適用した一例である。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔを、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍とすると、復路における副走査方向への変位は、往路の移動経路に対して１８０度位相がずれたパターンとなる。即ち、往復路間でのキャリッジ１４の移動経路の差は最大となり、印刷ムラが発生する。
【００３８】
これに対し、図５（ｂ）に示すように、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔを、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍から半周期ずらした状態とすると、復路における副走査方向への変位は、往路の移動経路に対して位相が一致したパターンとなる。即ち、往復路間でのキャリッジ１４の移動経路の差はほぼゼロとなり、印刷ムラが抑制される。
【００３９】
図６は、本発明を適用した場合の往復路における紙面上のインク吐出位置の例を示す図である。なお、図６においては、説明のために副走査方向のスケールを拡大して示している。
図６に示す例では、キャリッジ１４の往復路において、副走査方向への自由振動が一致した状態となっている。
そのため、各画素について、往路における記録媒体に対するインクの吐出位置と、復路における記録媒体に対するインクの吐出位置とが一致することとなる。
即ち、本発明を適用することにより、双方向印刷を行う場合の記録品質がより向上するものとなる。
【００４０】
（応用例１）
第１実施形態において、１つのキャリッジ動作データＡＤを不揮発性メモリ３７に記憶しておき、主走査方向にキャリッジ１４を移動させる際に、このキャリッジ動作データを用いてキャリッジ１４の動作を規定することとした。
これに対し、不揮発性メモリ３７に複数種類のキャリッジ動作データＡＤを記憶しておき、主走査方向にキャリッジ１４を移動させる場合、これらの中からいずれかのキャリッジ動作データＡＤを選択して読み出すこととしても良い。
【００４１】
なお、これら複数のキャリッジ動作データＡＤについても、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔは、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍から半周期ずらした時間となる。
このように、複数種類のキャリッジ動作データＡＤの中からいずれかを選択して用いることで、印刷の状況に応じた適切なキャリッジ１４の動作としつつ、印刷の記録品質を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ プリンター、１２ 本体ケース、１３ ガイド軸、１４ キャリッジ、１５，１６ プーリー、１７ タイミングベルト、１８ キャリッジモーター、１９ 記録ヘッド、１９ａ ノズル、２０ プラテン、２１，２２ インクカートリッジ、２３ 給紙トレイ、２４ 自動給紙装置、２５ 紙送りモーター、２６ リニアエンコーダー、２６ａ 符号板、２６ｂ センサ、２８ メンテナンス装置、３０ コントローラー、３１ Ｉ／Ｆ部、３２ 受信バッファー、３３ コマンド解釈部、３４ イメージ生成処理部、３５ 制御部、３６ イメージバッファー、３７ 不揮発性メモリ、３８ 駆動部、４０ 計算部、４１ ヘッド制御部、４２ キャリッジ制御部、４３ ヘッド駆動部、４４ キャリッジ駆動部、４８ キャリッジ制御位置計算部、５０ ホストコンピューター、５１ プリンタードライバー、５２ モニター、５３ 入力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドを移動させて記録媒体に画像を形成する画像記録装置および画像記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクを吐出するノズルを備えた記録ヘッドを移動させて、印刷用紙等の記録媒体に画像を形成する画像記録装置が知られている。
このような画像記録装置においては、記録ヘッドを有するキャリッジが走査方向に往復運動を行い、記録ヘッドが通過する記録媒体上の所定位置にインクが吐出されることにより、記録媒体に画像が形成される。
ここで、この種の画像記録装置においては、キャリッジの移動に伴って振動が発生し、記録品質に影響を及ぼす可能性がある。
【０００３】
特許文献１には、キャリッジの移動に伴って発生する振動を抑制するための技術が開示されている。
特許文献１に記載された技術においては、キャリッジの自由振動と、キャリッジを移動させるためのモーターから発生する強制振動との共振を回避することで、キャリッジの振動を抑制することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３８６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術においては、キャリッジの自由振動とモーターの強制振動とが共振することを回避しているものの、キャリッジに発生する振動を完全に抑制できるものではなかった。
そのため、キャリッジが走査方向に移動する際の往路および復路のそれぞれにおいてインクの吐出を行う双方向印刷を行う画像記録装置では、キャリッジの往路と復路における記録媒体上の移動経路にずれが生じ、記録品質が低下する要因となっていた。
このように、従来の技術においては、双方向印刷を行う場合の記録品質の低下を十分に抑制することが困難であった。
本発明の課題は、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、本発明の一態様は、
記録媒体に画像を記録する記録ヘッド（例えば、図１，２の記録ヘッド１９）と該記録媒体とを相対的に移動させる搬送手段（例えば、図１，２の紙送りモーター２５）と、前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジ（例えば、図１，２のキャリッジ１４）と、を備え、前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置であって、前記キャリッジが往復動作を行う場合に、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とで一致させるように前記キャリッジの動作を制御する制御手段（例えば、図２の制御部３５）を備えることを特徴としている。
このような構成により、キャリッジの加速によって発生する自由振動によって、往路と復路とでキャリッジの記録媒体に対する移動経路が異なり、それによって双方向印刷時の記録媒体に対するインクの吐出位置がずれる事態が防止される。
したがって、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることが可能となる。
【０００７】
また、本発明の他の態様は、
前記制御手段は、前記キャリッジが往復動作を行う場合の加速度および減速度の大きさと加速時間および減速時間とを一致させると共に、往路および復路それぞれにおける加速開始から減速終了までの動作時間を、前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の周期の整数倍から半周期ずれた時間とすることを特徴としている。
このような構成により、往路と復路とで加速の方向が異なる場合でも、復路における自由振動の波形が往路における自由振動の波形と一致することとなり、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることが可能となる。
【０００８】
また、本発明の他の態様は、
前記制御部は、前記キャリッジの加速動作によって発生する前記自由振動の固有周波数をｆ、正の整数をｎ、前記加速動作と加速終了から減速開始までの定速動作と前記減速動作とに要する時間をＴとした場合に、Ｔ＝（ｎ＋０．５）×１／ｆとなるように前記キャリッジの往復動作を制御することを特徴としている。
このような構成により、加速動作、定速動作、減速動作を行ってキャリッジを往復運動させる場合に、往路あるいは復路におけるキャリッジの移動時間Ｔが自由振動の周期の整数倍から半周期ずれるため、復路における自由振動の波形が往路における自由振動の波形と一致することとなる。
即ち、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることが可能となる。
【０００９】
また、本発明の他の態様は、
前記制御手段は、前記キャリッジの加速動作によって発生する前記自由振動の波形を、往路と復路とで一致させつつ、前記キャリッジが複数回の往復動作を行う場合、該キャリッジに異なる種類の往復動作を行わせることを特徴としている。
このような構成により、印刷の状況に応じた適切なキャリッジの動作としつつ、双方向印刷の記録品質を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の一態様は、
記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと該記録媒体とを相対的に移動させる搬送手段と、前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジと、を備え、前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置における画像記録方法であって、前記キャリッジが往復動作を行う場合に、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とで一致させるように前記キャリッジの動作を制御する制御ステップを含むことを特徴としている。
これにより、キャリッジの加速によって発生する自由振動によって、往路と復路とでキャリッジの記録媒体に対する移動経路が異なり、それによって双方向印刷時の記録媒体に対するインクの吐出位置がずれる事態が防止される。
したがって、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】外装ケースを取り外した状態のプリンター１の斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるプリンター１の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】キャリッジの速度プロファイルを示す図である。
【図４】プリンター１が実行する印刷制御処理を示すフローチャートである。
【図５】キャリッジ１４の加速開始からの経過時間と、副走査方向へのキャリッジ１４の変位との関係を示す図である。
【図６】本発明を適用した場合の往復路における紙面上のインク吐出位置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図を参照して本発明に係る画像記録装置および画像記録方法の実施の形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、本発明をインクジェット式のシリアル型プリンターに適用した場合を例に挙げて説明する。
（第1実施形態）
（構成）
図１は、外装ケースを取り外した状態のプリンター１の斜視図である。
図１において、画像記録装置としてのプリンター１は、上側が開口する略四角箱状の本体ケース１２内に架設されたガイド軸１３に沿って主走査方向（図１におけるＸ方向）に往復動可能なキャリッジ１４が設けられている。キャリッジ１４は、一対のプーリー１５，１６に巻き掛けられた無端帯状のタイミングベルト１７を介してキャリッジモーター１８の正逆転駆動力が伝達されることで、主走査方向Ｘに往復動する構成となっている。
【００１３】
キャリッジ１４の下部には、インクを吐出するノズルを有する記録ヘッド１９が設置されている。また、記録ヘッド１９の下方位置には、記録ヘッド１９と記録媒体としての印刷用紙Ｐとの間隔を規定するプラテン２０が記録ヘッド１９の移動経路に沿って延出する状態に配置されている。また、キャリッジ１４の上部に着脱可能に装填されたブラック用およびカラー用の各インクカートリッジ２１，２２から供給された各色のインクを、記録ヘッド１９は色ごとのノズル群から吐出する。
【００１４】
プリンター１の背面側には、給紙すべき多数枚の印刷用紙Ｐをセットする給紙トレイ２３を有する自動給紙装置（Ａuto Ｓheet Ｆeeder）２４が設けられている。本体ケース１２の図１における右側下部に配設された紙送りモーター２５が駆動されることにより、搬送駆動ローラーと搬送従動ローラー、および排紙駆動ローラーと排紙従動ローラー（いずれも図示せず）が回転駆動されて、印刷用紙Ｐが副走査方向Ｙへ搬送される。そして、キャリッジ１４を主走査方向Ｘに往復動させながら記録ヘッド１９のノズル１９ａ（図２参照）から印刷用紙Ｐに向けてインクを吐出する印刷動作と、印刷用紙Ｐを副走査方向Ｙに所定の搬送量で搬送する紙送り動作とを交互に繰り返すことで、印刷用紙Ｐに印刷が施される。なお、本実施形態では、紙送りモーター２５が自動給紙装置２４の駆動源としても利用されている。
【００１５】
また、プリンター１には、キャリッジ１４の移動距離に比例する数のパルスを出力するリニアエンコーダー２６がガイド軸１３に沿って配設されており、リニアエンコーダー２６の出力パルスのパルスエッジを計数して取得されるキャリッジ位置、単位時間当たりの出力パルス数の計数値から取得されるキャリッジ速度および二相の出力パルスの位相差から取得される移動方向に基づいて、キャリッジ１４の位置制御および速度制御が行われる。
プリンター１においてキャリッジ１４の移動経路上、正面から見た右端部に相当する位置が、キャリッジ１４のホーム位置となっている。ホーム位置に配置された状態にあるキャリッジ１４の直下には、記録ヘッド１９のノズル目詰まり等を予防・解消するためのクリーニング等を行うメンテナンス装置２８が配設されている。
【００１６】
図２は、第１実施形態におけるプリンター１の電気的構成を示すブロック図である。
図２において、プリンター１は、その内部にコントローラー３０を備える。コントローラー３０は、インタフェース部（以下「Ｉ／Ｆ部３１」という）、受信バッファー３２、コマンド解釈部３３、イメージ生成処理部３４、制御部３５、イメージバッファー３６、不揮発性メモリ３７、駆動部３８などを備えている。
【００１７】
制御部３５は、計算部４０、ヘッド制御部４１およびキャリッジ制御部４２を備えている。また、駆動部３８は、ヘッド駆動部４３、キャリッジ駆動部４４および搬送駆動部（図示せず）を備えている。なお、コマンド解釈部３３、イメージ生成処理部３４および制御部３５は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行するＣＰＵ、あるいはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）（特定用途向け集積回路）等の集積回路により構成されている。もちろん、各部３３〜３５は、ソフトウェアとハードウェアの協働により構築されている以外に、ソフトウェアだけで構成されていたり、ハードウェアだけで構成されていてもよい。また、受信バッファー３２およびイメージバッファー３６はＲＡＭにより構成されている。
【００１８】
まずキャリッジ１４の位置（キャリッジ位置）をリニアエンコーダー２６の出力パルスに基づいて検出する構成について説明する。図２に示すように、リニアエンコーダー２６は、一定ピッチ（例えば1／180インチ（＝1／180×2.54ｃｍ））毎に多数のスリットが形成されたテープ状の符号板２６ａと、キャリッジ１４に設けられた発光素子と受光素子とを有するセンサ２６ｂとを有している。キャリッジ１４が移動するときに発光素子から出射されて符号スリットを透過した光を受光素子が受光することで、センサ２６ｂが検出パルスを出力する。コントローラー３０は、リニアエンコーダー２６から入力した検出パルス（Ａ相とＢ相の９０度位相のずれた２つのパルス）の例えばパルスエッジを計数するＣＲ位置カウンタ（図示せず）を内蔵している。そして、そのＣＲ位置カウンタの計数値をキャリッジが反ホーム位置側へ移動するときにインクリメントし、ホーム位置側へ移動するときにデクリメントすることで、ホーム位置ＨＰを原点とするキャリッジ１４の位置を把握する。
【００１９】
プリンター１のＩ／Ｆ部３１には、通信ケーブルを介してホストコンピューター５０が接続されている。ホストコンピューター５０はプリンタードライバー５１を内蔵する。プリンタードライバー５１は、表示用アプリケーションによりモニター５２に表示された画像や文書等を印刷すべく、ユーザが入力装置５３を操作して印刷実行を選択すると、その画像データに所定処理を施してプリンター１が扱える印刷データ（吐出指示データ）を生成する。このときユーザがモニター５２に表示される印刷設定画面において入力設定する印刷条件には、用紙種、用紙サイズ、印刷品質、カラー／モノクロ、レイアウト、双方向印刷等があり、選択された印刷条件に応じた印刷データが生成される。印刷データは、制御コマンドが記述されたヘッダと、印刷すべき画像のラスタデータである印刷画像データとを含んでいる。
【００２０】
印刷画像データは、プリンタードライバー５１がモニター表示用の表色系（例えばＲＧＢ表色系）の画像データに対し、色変換処理、解像度変換処理、ハーフトーン処理およびラスタライズ処理などを行って生成される。ここで、色変換処理とは、モニター表示用の表色系（例えばＲＧＢ表色系）の画像データをＣＭＹＫ表色系の画像データに変換する処理である。解像度変換処理とは、モニター表示用の画像解像度をプリンターの印刷解像度に変換する処理である。ハーフトーン処理とは、ドットの濃淡を表す連続階調（例えば２５６階調）をプリンターが表現可能な所定の階調（例えば２階調又は４階調）に変換する階調値変換等を含む処理である。例えばインク滴を大中小の複数種のドットサイズで打ち分ける機能を有する場合は４階調に変換される。ラスタライズ処理とは、記録方式に合ったドット形成順序（インク吐出順序）にデータのドット配列を並び替える処理である。例えばインタレース記録方式のドット形成順序に並び替えるマイクロウィーブ処理等が挙げられる。
【００２１】
また、ヘッダに記述された制御コマンドは、印刷条件データおよび印刷画像データに基づいて作成されたもので、給紙動作、紙送り動作、排紙動作等の搬送系コマンドや、キャリッジ動作および記録ヘッド動作（記録動作）等の印字系コマンドなどの各種コマンドからなる。また、印刷条件データに基づき印刷モードが決定される。なお、プリンタードライバー５１は、印刷データをパケット単位で１行（１主走査ライン）分ずつプリンター１に送信する。
【００２２】
図２に示す受信バッファー３２は、Ｉ／Ｆ部３１を介して受信された印刷データが一時格納される記録領域である。
コマンド解釈部３３は、受信バッファー３２から印刷データのヘッダを読み出してその中の制御コマンド等を取得し、プリンター記述言語で記述された制御コマンドを解釈する。コマンド解釈結果は制御部３５のヘッド制御部４１およびキャリッジ制御部４２に送られる。
【００２３】
イメージ生成処理部３４は、受信バッファー３２から印刷データ中の印刷画像データを一行分（主走査ライン）ずつ読み出し、印刷画像データに基づきホーム位置を原点とするキャリッジ移動経路をスケールとする印刷開始位置ＰＳおよび印刷終了位置ＰＥを計算する。ここで、印刷開始位置ＰＳとは、キャリッジ１４の往路における記録開始位置（先頭ドット記録位置）を指し、また印刷終了位置ＰＥとは、キャリッジ１４の往路におけるドット記録終了位置（最終ドット記録位置）を指す。なお、キャリッジ１４の復路では、印刷終了位置ＰＥが印刷開始位置となり、印刷開始位置ＰＳが印刷終了位置となる。
計算部４０は、キャリッジ制御位置計算部４８を備え、キャリッジ制御位置計算部４８は、キャリッジ１４が印字動作のために移動を開始する始動位置（以下、「キャリッジ始動位置」という）を計算する。
【００２４】
不揮発性メモリ３７には、印刷のために主走査方向へキャリッジ１４を移動させる際の１パス分の動作を規定するキャリッジ動作データＡＤ（図３参照）が記憶されている。具体的には、キャリッジ動作データＡＤとして、キャリッジの加減速度、定速移動時の速度および全体の移動時間を示すテーブルデータが記憶されている。
ここで、キャリッジ１４が加速を開始した場合、キャリッジ１４の副走査方向（印刷用紙の搬送方向）における自由振動は、キャリッジ１４の加速の向きに関わらず、同一の初期移動方向および周波数で発生する。
【００２５】
本実施形態においては、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔを、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍から半周期ずらした時間としている。
即ち、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期を１／ｆとすると、キャリッジ１４の全体の移動時間Ｔは、Ｔ＝（ｎ＋０．５）×（１／ｆ）に設定されている。ここで、ｎは正の整数である。
【００２６】
このようにキャリッジ１４の移動時間Ｔと自由振動の周期１／ｆとの関係を設定することにより、キャリッジ１４が移動を開始した場合に、主走査方向の復路において、往路における自由振動の振動波形と一致する自由振動が発生することとなる（図５（ｂ）参照）。
そのため、キャリッジ１４の加速によって発生する副走査方向の自由振動が発生した場合も、往路と復路とでキャリッジ１４の印刷用紙Ｐに対する移動経路が一致することとなり、それによって双方向印刷時の記録媒体に対するインクの吐出位置がずれる事態を防止することができる。
【００２７】
ヘッド制御部４１は、キャリッジ駆動時にリニアエンコーダー２６から入力したエンコーダパルスを基に吐出タイミングパルスの基準パルスを生成する第一信号生成部、吐出タイミングパルスより十分短周期の計数用パルスを生成する第二信号生成部、および前記基準パルスの入力をトリガーとして計数用パルスの計数を開始してその計数値が目標値に達すると吐出タイミング信号を出力する吐出信号生成部（いずれも図示せず）を有している。なお、記録ヘッド１９には、ノズル毎に吐出駆動素子が内蔵されており、印刷画像データのドット値が例えば「１」のときには吐出駆動素子に所定駆動波形の電圧が印加されてノズル１９ａからインク滴が吐出され、一方、印刷画像データのドット値が例えば「０」のときには吐出駆動素子に電圧が印加されずノズルからインク滴の吐出が行われない。吐出駆動素子としては、圧電駆動素子（ピエゾ素子）、静電駆動素子の他、インクを加熱して膜沸騰による気泡（バブル）の圧力を利用してノズルからインク滴を吐出させるヒータなどを挙げることができる。
【００２８】
また、キャリッジ制御部４２はキャリッジ駆動部４４を介してキャリッジモーター１８を駆動制御する。キャリッジ制御部４２には、コマンド解釈部３３が解釈した印字系コマンドのうちキャリッジ動作に関するコマンドが渡される。またキャリッジ制御部４２には、キャリッジ制御位置計算部４８が計算したキャリッジ始動位置（以下、「ＣＲ始動位置Ｓcr」と記す）などの制御位置がセットされる。印刷用紙Ｐへの印刷を行う場合、キャリッジ制御部４２は、ホーム位置からキャリッジ始動位置までキャリッジ１４を移動させて待機させ、紙送り動作終了タイミングもしくはそれより若干早い所定の起動タイミングになると、キャリッジモーター１８の駆動を開始してキャリッジ１４を始動させる。
【００２９】
図３は、キャリッジの速度プロファイルを示す図である。
本実施形態では、図３に示すように、速度プロファイルを規定するために必要なキャリッジ動作データＡＤが、不揮発性メモリ３７に記憶されている。本実施形態の場合、上述の通り、キャリッジ動作データＡＤに規定されるキャリッジ１４の加速度の大きさと減速度の大きさとが等しいものとされている。即ち、キャリッジ始動位置「０」から目標速度に達するまでの加速距離は、減速開始位置ＤＳからキャリッジ停止位置Ｅcrまでの減速距離と同一になっている。
【００３０】
さらに、本実施形態では、上述の通り、キャリッジ１４の加速開始から減速終了までの移動時間Ｔが、キャリッジ１４の加速によって生じる自由振動の周期１／ｆの整数倍から半周期ずれた時間となっている。
即ち、図３において、キャリッジの加減速時間をｔａとした場合、Ｔ＝（ｎ＋０．５）×１／ｆの関係となっている。
【００３１】
（動作）
次に、動作を説明する。
図４は、プリンター１が実行する印刷制御処理を示すフローチャートである。
図４に示す印刷制御処理は、ホストコンピューター５０から印刷の実行が指示入力されることに対応して開始される。
図４において、印刷制御処理が開始されると、プリンター１は、ホストコンピューター５０から送信される印刷データを受信バッファー３２に格納する（ステップＳ１）。
この印刷データには、制御コマンドが記述されたヘッダと、印刷すべき画像のラスタデータである印刷画像データとが含まれている。
【００３２】
次に、プリンター１は、コマンド解釈部３３によって印刷データに含まれる制御コマンドを解釈し（ステップＳ２）、さらに、イメージ生成処理部３４によって印刷データに含まれる印刷画像データを一行分読み出す（ステップＳ３）。
続いて、プリンター１は、イメージ生成処理部３４によって印刷画像データから印刷開始位置ＰＳおよび印刷終了位置ＰＥを算出する（ステップＳ４）。
そして、プリンター１は、キャリッジ制御部４２にＣＲ始動位置Ｓcrをセットし（ステップＳ５）、キャリッジ制御位置計算部４８に不揮発性メモリ３７に記憶されているキャリッジ動作データＡＤを読み出す（ステップＳ６）。
なお、キャリッジ動作データＡＤは、印刷に先立って一度読み出しておき、主走査方向へのキャリッジ１４の移動時には、ステップＳ６の処理を省略することも可能である。
【００３３】
次に、プリンター１は、キャリッジ制御部４２によってキャリッジ１４を駆動すると共に、ヘッド制御部４１によって記録ヘッド１９を駆動し、主走査方向の往路および復路の印刷を行う（ステップＳ７）。
このとき、キャリッジ１４は、加速開始から減速終了までの移動時間Ｔが、キャリッジ１４の加速によって生じる自由振動の周期１／ｆの整数倍から半周期ずれた時間となっているため、往路における移動経路と復路における移動経路とが一致したものとなり、双方向印刷時の記録媒体に対するインクの吐出位置がずれることが防止される。
【００３４】
次いで、プリンター１は、印刷が終了したか否かの判定を行う（ステップＳ８）。印刷が終了したか否かについては、例えば、コマンド解釈３３が、印刷データの制御コマンドに、最後の印刷データであることを示すフラグが記述されていることを検出することによって判定する。
ステップＳ８において、印刷が終了していないと判定した場合、プリンター１は、紙送りモーター２５によって印刷用紙の搬送を行い（ステップＳ９）、ステップＳ１の処理に戻る。
【００３５】
一方、ステップＳ８において、印刷が終了したと判定した場合、プリンター１は、印刷制御処理を終了する。
以上のように、本実施形態に係るプリンター１は、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔを、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍から半周期ずらした時間としている。
そのため、キャリッジ１４の加速によって発生する副走査方向の自由振動によって、往路と復路とでキャリッジ１４の印刷用紙Ｐに対する移動経路が一致することとなり、それによって双方向印刷時の記録媒体に対するインクの吐出位置がずれる事態が防止される。
したがって、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることが可能となる。
【００３６】
図５は、キャリッジ１４の加速開始からの経過時間と、副走査方向へのキャリッジ１４の変位との関係を示す図である。なお、図５（ａ）は、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔを、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍とした場合を示しており、本発明との比較例である。また、図５（ｂ）は、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔを、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍から半周期ずらした場合を示しており、本発明を適用した一例である。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔを、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍とすると、復路における副走査方向への変位は、往路の移動経路に対して１８０度位相がずれたパターンとなる。即ち、往復路間でのキャリッジ１４の移動経路の差は最大となり、印刷ムラが発生する。
【００３８】
これに対し、図５（ｂ）に示すように、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔを、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍から半周期ずらした状態とすると、復路における副走査方向への変位は、往路の移動経路に対して位相が一致したパターンとなる。即ち、往復路間でのキャリッジ１４の移動経路の差はほぼゼロとなり、印刷ムラが抑制される。
【００３９】
図６は、本発明を適用した場合の往復路における紙面上のインク吐出位置の例を示す図である。なお、図６においては、説明のために副走査方向のスケールを拡大して示している。
図６に示す例では、キャリッジ１４の往復路において、副走査方向への自由振動が一致した状態となっている。
そのため、各画素について、往路における記録媒体に対するインクの吐出位置と、復路における記録媒体に対するインクの吐出位置とが一致することとなる。
即ち、本発明を適用することにより、双方向印刷を行う場合の記録品質がより向上するものとなる。
【００４０】
（応用例１）
第１実施形態において、１つのキャリッジ動作データＡＤを不揮発性メモリ３７に記憶しておき、主走査方向にキャリッジ１４を移動させる際に、このキャリッジ動作データを用いてキャリッジ１４の動作を規定することとした。
これに対し、不揮発性メモリ３７に複数種類のキャリッジ動作データＡＤを記憶しておき、主走査方向にキャリッジ１４を移動させる場合、これらの中からいずれかのキャリッジ動作データＡＤを選択して読み出すこととしても良い。
【００４１】
なお、これら複数のキャリッジ動作データＡＤについても、主走査方向にキャリッジ１４が移動する際の全体の移動時間Ｔは、キャリッジ１４が加速することにより発生する副走査方向の自由振動の周期の整数倍から半周期ずらした時間となる。
このように、複数種類のキャリッジ動作データＡＤの中からいずれかを選択して用いることで、印刷の状況に応じた適切なキャリッジ１４の動作としつつ、印刷の記録品質を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ プリンター、１２ 本体ケース、１３ ガイド軸、１４ キャリッジ、１５，１６ プーリー、１７ タイミングベルト、１８ キャリッジモーター、１９ 記録ヘッド、１９ａ ノズル、２０ プラテン、２１，２２ インクカートリッジ、２３ 給紙トレイ、２４ 自動給紙装置、２５ 紙送りモーター、２６ リニアエンコーダー、２６ａ 符号板、２６ｂ センサ、２８ メンテナンス装置、３０ コントローラー、３１ Ｉ／Ｆ部、３２ 受信バッファー、３３ コマンド解釈部、３４ イメージ生成処理部、３５ 制御部、３６ イメージバッファー、３７ 不揮発性メモリ、３８ 駆動部、４０ 計算部、４１ ヘッド制御部、４２ キャリッジ制御部、４３ ヘッド駆動部、４４ キャリッジ駆動部、４８ キャリッジ制御位置計算部、５０ ホストコンピューター、５１ プリンタードライバー、５２ モニター、５３ 入力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと該記録媒体とを相対的に移動させる搬送手段と、
前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジと、を備え、
前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置であって、
前記キャリッジが往復動作を行う場合に、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とで一致させるように前記キャリッジの動作を制御する制御手段を備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記キャリッジが往復動作を行う場合の加速度および減速度の大きさと加速時間および減速時間とを一致させると共に、往路および復路それぞれにおける加速開始から減速終了までの動作時間を、前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の周期の整数倍から半周期ずれた時間とすることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記キャリッジの加速動作によって発生する前記自由振動の固有周波数をｆ、正の整数をｎ、前記加速動作と加速終了から減速開始までの定速動作と前記減速動作とに要する時間をＴとした場合に、
Ｔ＝（ｎ＋０．５）×１／ｆ
となるように前記キャリッジの往復動作を制御することを特徴とする請求項１または２記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記キャリッジの加速動作によって発生する前記自由振動の波形を、往路と復路とで一致させつつ、前記キャリッジが複数回の往復動作を行う場合、該キャリッジに異なる種類の往復動作を行わせることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像記録装置。
【請求項５】
記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと該記録媒体とを相対的に移動させる搬送手段と、
前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジと、を備え、
前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置における画像記録方法であって、
前記キャリッジが往復動作を行う場合に、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とで一致させるように前記キャリッジの動作を制御する制御ステップを含むことを特徴とする画像記録方法。
【請求項１】
記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと該記録媒体とを相対的に移動させる搬送手段と、
前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジと、を備え、
前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置であって、
前記キャリッジが往復動作を行う場合に、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とで一致させるように前記キャリッジの動作を制御する制御手段を備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記キャリッジが往復動作を行う場合の加速度および減速度の大きさと加速時間および減速時間とを一致させると共に、往路および復路それぞれにおける加速開始から減速終了までの動作時間を、前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の周期の整数倍から半周期ずれた時間とすることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記キャリッジの加速動作によって発生する前記自由振動の固有周波数をｆ、正の整数をｎ、前記加速動作と加速終了から減速開始までの定速動作と前記減速動作とに要する時間をＴとした場合に、
Ｔ＝（ｎ＋０．５）×１／ｆ
となるように前記キャリッジの往復動作を制御することを特徴とする請求項１または２記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記キャリッジの加速動作によって発生する前記自由振動の波形を、往路と復路とで一致させつつ、前記キャリッジが複数回の往復動作を行う場合、該キャリッジに異なる種類の往復動作を行わせることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像記録装置。
【請求項５】
記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと該記録媒体とを相対的に移動させる搬送手段と、
前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジと、を備え、
前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置における画像記録方法であって、
前記キャリッジが往復動作を行う場合に、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とで一致させるように前記キャリッジの動作を制御する制御ステップを含むことを特徴とする画像記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１３６５２８（Ｐ２０１１−１３６５２８Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９９１９３（Ｐ２００９−２９９１９３）
【出願日】平成２１年１２月２９日（２００９．１２．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２９日（２００９．１２．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]