(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを有する液体吐出部を複数並設したヘッドを備える液体吐出装置であって、
各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記液体吐出部の並び方向に偏向させる吐出方向偏向手段と、
前記ヘッドの液体吐出面と、液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離を検知する距離検知手段と、
前記距離検知手段による検知結果に基づいて、前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定する吐出偏向量決定手段とを備え、
ここで、前記液体吐出部は、
吐出すべき液体を収容する液室と、
前記液室内に配置されるとともに、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出させるためのエネルギーを発生するものであって、直列に接続された複数のエネルギー発生手段とを備え、
前記吐出方向偏向手段は、１つの前記液室内において直列に接続された全ての前記エネルギー発生手段に電流を直列に供給するとともに、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段との間において電流の出入りを制御することで、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段とに供給される電流量に差異を設け、その差異によって前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を制御し、
前記吐出偏向量決定手段は、前記電流量の差異の大きさによって、吐出偏向量を決定する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、液体吐出対象物の厚みを検知することにより、前記ヘッドの液体吐出面と液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離を検知する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、光、圧力、変位その他の物理量の情報を読み取るセンサを備え、
前記センサにより、前記ヘッドの液体吐出面と、液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離を検知する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、液体吐出対象物の属性を特定可能な情報を受信し、受信したその情報に基づいて、前記ヘッドの液体吐出面と、液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離を検知する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、前記液体吐出装置、又は前記液体吐出装置と電気的に接続された装置から入力された、液体吐出対象物の属性を特定可能な情報を受信し、受信したその情報に基づいて、前記ヘッドの液体吐出面と、液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離を検知する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記液体吐出部は、
吐出すべき液体を収容する液室と、
前記液室内に配置されるとともに、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出させるためのエネルギーを発生するエネルギー発生手段とを備え、
前記エネルギー発生手段は、１つの基体から形成されているとともに、液体を吐出するためのエネルギーを発生させる主たる部分が複数に区分されたものであり、
前記吐出方向偏向手段は、前記エネルギー発生手段の複数の前記主たる部分のうち、少なくとも１つの前記主たる部分と、他の少なくとも１つの前記主たる部分とに供給される電流量に差異を設け、その差異によって前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を偏向させる
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記吐出偏向量決定手段は、前記距離検知手段による検知結果に基づいて、前記電流量の差異の最大値を決定する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項８】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記エネルギー発生手段は、発熱素子であり、
前記吐出方向偏向手段は、１つの前記液室内において直列に接続された全ての前記発熱素子に電流を直列に供給するとともに、少なくとも１つの前記発熱素子と、他の少なくとも１つの前記発熱素子との間において電流の出入りを制御することで、少なくとも１つの前記発熱素子と、他の少なくとも１つの前記発熱素子とに供給される電流量に差異を設け、その差異によって前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を制御し、
前記吐出偏向量決定手段は、前記距離検知手段による検知結果に基づいて、複数の前記発熱素子に供給される電流量の差異の最大値を決定する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項９】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記エネルギー発生手段は、発熱素子であり、
前記吐出方向偏向手段は、少なくとも１つの前記発熱素子と、他の少なくとも１つの前記発熱素子との間に接続されているカレントミラー回路であり、
前記吐出偏向量決定手段は、前記距離検知手段による検知結果に基づいて、前記カレントミラー回路の定電流源の電流値を決定する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記ヘッドの液体吐出面と液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離と、吐出偏向量との関係を定めたデータテーブルを備え、
前記吐出偏向量決定手段は、前記距離検知手段による検知結果と、前記データテーブルとに基づいて、前記電流量の差異の最大値を決定する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１１】
ノズルと、
吐出すべき液体を収容する液室と、
前記液室内に配置されるとともに、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出させるためのエネルギーを発生するものであって、直列に接続された複数のエネルギー発生手段と
を有する液体吐出部を複数並設したヘッドを用いた液体吐出方法であって、
各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記液体吐出部の並び方向に偏向させる際に、前記ヘッドの液体吐出面と、液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離を検知し、その検知結果に基づいて、１つの前記液室内において直列に接続された全ての前記エネルギー発生手段に電流を直列に供給するとともに、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段との間において電流の出入りを制御することで、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段とに供給される電流量に差異を設け、その差異の大きさによって、吐出偏向量を決定する
ことを特徴とする液体吐出方法。
【請求項１２】
ノズルと、
吐出すべき液体を収容する液室と、
前記液室内に配置されるとともに、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出させるためのエネルギーを発生するものであって、直列に接続された複数のエネルギー発生手段と
を有する液体吐出部を複数並設したヘッドと、
前記ヘッドと、各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体を着弾させる液体吐出対象物とを相対移動させる相対移動手段と
を備える液体吐出装置であって、
１つの前記液室内において直列に接続された全ての前記エネルギー発生手段に電流を直列に供給するとともに、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段との間において電流の出入りを制御することで、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段とに供給される電流量に差異を設け、その差異によって前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記液体吐出部の並び方向において複数の方向に偏向させる吐出方向偏向手段と、
前記相対移動手段により前記ヘッドに対して液体吐出対象物が搬入される側に設けられ、物質波を液体吐出対象物に発するとともに、受けた反射波に基づいて、前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離を検知するとともに、前記相対移動手段による前記ヘッドと液体吐出対象物との相対移動に伴って、順次前記距離を検知する距離検知手段と、
前記距離と、前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の着弾目標位置とに対応する、前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出偏向量を定めたデータテーブルと、
前記距離検知手段により検知された前記距離と、液体の着弾目標位置とから、前記データテーブルを参照して、各前記液体吐出部に対応する前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定する吐出偏向量決定手段と
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、パルス光を液体吐出対象物に発射するとともに、その反射光を受信し、受光した反射光の波長に基づき前記距離を検知する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、超音波を液体吐出対象物に発射し、その反射波を受信するまでの時間を計測することによって前記距離を検知する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、前記液体吐出部の並び方向において、第１距離検知手段と第２距離検知手段とを含む複数の距離検知手段からなり、
前記液体吐出部の並び方向における前記第１距離検知手段と前記第２距離検知手段との間に前記距離の非検知範囲を有するとともに、その非検知範囲に対応する前記液体吐出部が存在する場合において、前記第１距離検知手段で検知された前記距離と、前記第２距離検知手段で検知された前記距離とが異なるときは、前記非検知範囲に対応する前記液体吐出部についての前記距離を、前記第１距離検知手段で検知された前記距離と前記第２距離検知手段で検知された前記距離との間の値に設定する距離設定手段を備える
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１６】
請求項１２に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、前記液体吐出部の液体吐出面と液体の着弾基準面との間の基準距離を、前記液体吐出部の並び方向において複数箇所で検知し、
前記液体吐出部の並び方向における複数箇所での前記距離検知手段により検知された前記基準距離が異なるときに、複数箇所での前記距離検知手段により検知された前記基準距離に基づいて、各前記液体吐出部に対応する前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定するときの補正値を算出する補正値算出手段と、
前記補正値算出手段による算出結果を記憶する補正値記憶手段とを備え、
前記吐出偏向量決定手段は、前記距離検知手段により検知された前記距離と、液体の着弾目標位置と、前記補正値記憶手段に記憶された補正値とから、前記データテーブルを参照して、各前記液体吐出部に対応する前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１７】
請求項１２に記載の液体吐出装置において、
前記相対移動手段により前記ヘッドに対して液体吐出対象物が搬入される側には、液体吐出対象物の液体の着弾面側に接触することにより、前記ヘッドの吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離を一定に保つ保持部材が設けられており、
前記距離検知手段は、前記ヘッドと液体吐出対象物との相対移動方向において前記ヘッドと前記保持部材との間を、発した物質波とその反射波が通過するように設けられている
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１８】
ノズルと、
吐出すべき液体を収容する液室と、
前記液室内に配置されるとともに、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出させるためのエネルギーを発生するものであって、直列に接続された複数のエネルギー発生手段と
を有する液体吐出部を複数並設したヘッドと、
前記ヘッドと、各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体を着弾させる液体吐出対象物とを相対移動させる相対移動手段と
を備える液体吐出装置であって、
１つの前記液室内において直列に接続された全ての前記エネルギー発生手段に電流を直列に供給するとともに、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段との間において電流の出入りを制御することで、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段とに供給される電流量に差異を設け、その差異によって前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記液体吐出部の並び方向において複数の方向に偏向させる吐出方向偏向手段と、
前記相対移動手段による前記ヘッドと液体吐出対象物との相対移動に対応させて、前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離と、前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の着弾目標位置とに対応する、前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出偏向量を定めたデータテーブルと、
前記距離情報取得手段で取得した前記距離情報と、液体の着弾目標位置とから、前記データテーブルを参照して、各前記液体吐出部に対応する前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定する吐出偏向量決定手段と
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１９】
ノズルと、
吐出すべき液体を収容する液室と、
前記液室内に配置されるとともに、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出させるためのエネルギーを発生するものであって、直列に接続された複数のエネルギー発生手段と
を有する液体吐出部を複数並設したヘッドを用いた液体吐出方法であって、
前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離と、前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の着弾目標位置とに対応する、前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出偏向量を予め定めておき、
各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記液体吐出部の並び方向に偏向させる際に、物質波を液体吐出対象物に発するとともに、受けた反射波に基づいて、前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離を検知し、検知した前記距離と、液体の着弾目標位置と、予め定めておいた吐出偏向量とから、各前記液体吐出部に対応する液体の吐出偏向量を決定し、
この決定された吐出偏向量によって、１つの前記液室内において直列に接続された全ての前記エネルギー発生手段に電流を直列に供給するとともに、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段との間において電流の出入りを制御することで、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段とに供給される電流量に差異を設け、その差異によって前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を制御する
ことを特徴とする液体吐出方法。
【請求項２０】
ノズルと、
吐出すべき液体を収容する液室と、
前記液室内に配置されるとともに、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出させるためのエネルギーを発生するものであって、直列に接続された複数のエネルギー発生手段と
を有する液体吐出部を複数並設したヘッドを用いた液体吐出方法であって、
前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離と、前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の着弾目標位置とに対応する、前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出偏向量を予め定めておき、
前記ヘッドと液体吐出対象物との相対移動に対応させて、前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離情報を取得し、
取得した前記距離情報と、液体の着弾目標位置と、予め定めておいた吐出偏向量とから、各前記液体吐出部に対応する液体の吐出偏向量を決定し、
この決定された吐出偏向量によって、１つの前記液室内において直列に接続された全ての前記エネルギー発生手段に電流を直列に供給するとともに、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段との間において電流の出入りを制御することで、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段とに供給される電流量に差異を設け、その差異によって前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を制御する
ことを特徴とする液体吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドの液体吐出面と、液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離に応じて液体の吐出偏向量を決定し、決定した吐出偏向量で液体が偏向吐出されるようにした液体吐出装置及び液体吐出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ノズルを有する液体吐出部を複数並設したヘッドを備える液体吐出装置の一例として、インクジェットプリンタが知られている。このインクジェットプリンタのインクの吐出方式の１つとして、熱エネルギーを用いてインクを吐出させるサーマル方式が知られている。
【０００３】
このサーマル方式のインク吐出部の構造としては、インク液室と、インク液室内に設けられた発熱抵抗体と、インク液室上に設けられたノズルとを備えるものが知られている。そして、インク液室内のインクを発熱抵抗体で急速に加熱し、発熱抵抗体上のインクに気泡を発生させ、気泡発生時のエネルギーによってインク（インク液滴）をインク吐出部のノズルから吐出させるものである。
【０００４】
さらにまた、ヘッド構造の観点からは、ヘッドを印画紙の幅方向に移動させて印画を行うシリアル方式と、多数のヘッドを印画紙の幅方向に並べて配置し、印画紙幅分のラインヘッドを形成したライン方式とが挙げられる。
【０００５】
ここで、ラインヘッドの構造としては、小さなヘッドチップを、端部同士が繋がるように複数並設して、それぞれのヘッドチップの液体吐出部を印画紙の全幅にわたって配列したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、プリンタヘッドの構造として、１つのノズルに対応したインク液室内の異なる位置に複数のヒーターを設けることにより、インク液滴の吐出角度を変えることができるようにし、これによって着弾位置ズレを目立たなくするようにした技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３６５２２号公報
【特許文献２】
特開２００２−２４０２８７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来の技術では、以下の問題点があった。
先ず、ヘッドからインクを吐出する際、インクは、吐出面に対して垂直に吐出されるのが理想的である。しかし、種々の要因により、インクが吐出面に対して垂直に吐出されない場合がある。
【０００９】
例えば、発熱抵抗体を有するインク液室の上面に、ノズルが形成されたノズルシートを貼り合わせる場合に、インク液室及び発熱抵抗体とノズルとの貼付け位置ずれが問題となる。インク液室及び発熱抵抗体の中心とノズルの中心とが一致するようにノズルシートが貼り付けられれば、インクは、吐出面に垂直に吐出されるが、インク液室及び発熱抵抗体の中心とノズルの中心とに位置ずれが生じると、インクは、吐出面に対して垂直に吐出されなくなる。
また、インク液室及び発熱抵抗体とノズルシートとの熱膨張率の差による位置ずれも生じ得る。
【００１０】
吐出面に対して垂直に吐出されたインクは、正確な位置に着弾されるが、吐出面に対して垂直に吐出されないと、インクの着弾位置ずれが生じる。このようなインクの着弾位置ずれが生じたときには、シリアル方式の場合では、ノズル間におけるインクの着弾ピッチずれとなって現れる。さらに、ライン方式では、上記の着弾ピッチずれに加え、並設したヘッド間の着弾位置ずれとなって現れる。
【００１１】
すなわち、ライン方式において、隣接するヘッド間で例えば互いに遠ざかる方向にインクの着弾位置ずれが生じると、そのヘッド間には、インクが吐出されない領域が形成される。そして、ラインヘッドは、印画紙の幅方向には移動しないので、上記ヘッド間に白スジが入ってしまい、印画品位が低下するという問題があった。
【００１２】
同様に、隣接するヘッド間で例えば互いに近づく方向にインクの着弾位置ずれが生じると、そのヘッド間には、ドットが重なり合う領域が形成される。これにより、画像が不連続になったり、本来の色より濃い色のスジが入ってしまい、印画品位が低下するという問題があった。
【００１３】
そこで、上記問題点を解決するため、液体吐出部を複数並設したヘッドを備える液体吐出装置において、上記特許文献２の技術をさらに応用し、液体の吐出方向を制御（偏向）できるようにした技術が、本件出願人により提案されている（特願２００２−１１２９４７、特願２００２−１６１９２８等）。
しかし、印画紙の紙厚が異なる等、インクの吐出面から印画紙のインクの着弾面までの間の距離（ギャップ）が変化したときでも、インクの吐出方向の偏向角度を一律に設定すると、正確な位置にインクを着弾させることができないという問題がある。
【００１４】
図１７は、紙厚が異なる印画紙Ｐ１及びＰ２に対し、インクの吐出角度をαだけ偏向させて印画したときの状態を示す図である。図中、（ａ）は、印画紙Ｐ１に印画を行う場合において、インクの吐出面（ヘッド１の先端面）から印画紙Ｐ１のインクの着弾面までの間の距離がＬ１であるときに、インクの吐出角度をαだけ偏向させた状態を示している。
【００１５】
このような特性を有するヘッド１を用いて、印画紙Ｐ１と紙厚が異なる（印画紙Ｐ１の紙厚より厚い）印画紙Ｐ２を用いると、インクの吐出面から印画紙Ｐ２のインクの着弾面までの間の距離は、それまでのＬ１からＬ２（＜Ｌ１）に変化する。この状態で、インクの吐出角度を上記と同様にαだけ偏向させると、インクの着弾位置が印画紙Ｐ１のときと異なってしまうという問題がある。
【００１６】
さらには、１枚の印画紙中にも、例えば封筒のような折り返し部分を有するものやタック紙のように、一部で表面高さが他の部分と異なる場合がある。また、回路パターンを有するプリント基板のように表面高さが一定でない場合がある。さらにまた、先端部がカールしていることによって、その先端部の表面高さが他の部分と異なってしまうような場合がある。
このような場合には、仮に印画前の調整によってインクの吐出角度を適切に設定できたとしても、途中から表面高さが変化する印画紙等には対応することができないという問題がある。
【００１７】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、液体吐出部を複数並設したヘッドを備えるとともに、液体の吐出方向を偏向できるようにした場合に、第１に、液体吐出面から液体吐出対象物の液体の着弾面までの間の距離が変化したときでも、適切な偏向量を設定できるようにすることである。第２に、１つの液体吐出対象物で表面高さが種々変化しても、それに応じて、適切な偏向量を設定できるようにすることである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１に記載の発明は、ノズルを有する液体吐出部を複数並設したヘッドを備える液体吐出装置であって、各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記液体吐出部の並び方向に偏向させる吐出方向偏向手段と、前記ヘッドの液体吐出面と、液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離を検知する距離検知手段と、前記距離検知手段による検知結果に基づいて、前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定する吐出偏向量決定手段とを備え、ここで、前記液体吐出部は、吐出すべき液体を収容する液室と、前記液室内に配置されるとともに、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出させるためのエネルギーを発生するものであって、直列に接続された複数のエネルギー発生手段とを備え、前記吐出方向偏向手段は、１つの前記液室内において直列に接続された全ての前記エネルギー発生手段に電流を直列に供給するとともに、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段との間において電流の出入りを制御することで、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段とに供給される電流量に差異を設け、その差異によって前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を制御し、前記吐出偏向量決定手段は、前記電流量の差異の大きさによって、吐出偏向量を決定することを特徴とする。
【００１９】
上記発明においては、吐出方向偏向手段により、各液体吐出部のノズルから、液体の吐出方向を偏向させることが可能である。ここで、吐出偏向量を決定するにあたり、距離検知手段により、ヘッドの液体吐出面と、液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離を検知する。そして、その検知結果に基づいて、吐出偏向量決定手段は、液体の吐出偏向量を決定する。
したがって、ヘッドの液体吐出面と、液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離が変化した場合であっても、適切な偏向量を設定することができる。
【００２０】
また、本発明の他の１つである請求項１２の発明は、ノズルと、吐出すべき液体を収容する液室と、前記液室内に配置されるとともに、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出させるためのエネルギーを発生するものであって、直列に接続された複数のエネルギー発生手段とを有する液体吐出部を複数並設したヘッドと、前記ヘッドと、各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体を着弾させる液体吐出対象物とを相対移動させる相対移動手段とを備える液体吐出装置であって、１つの前記液室内において直列に接続された全ての前記エネルギー発生手段に電流を直列に供給するとともに、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段との間において電流の出入りを制御することで、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段とに供給される電流量に差異を設け、その差異によって前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記液体吐出部の並び方向において複数の方向に偏向させる吐出方向偏向手段と、前記相対移動手段により前記ヘッドに対して液体吐出対象物が搬入される側に設けられ、物質波を液体吐出対象物に発するとともに、受けた反射波に基づいて、前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離を検知するとともに、前記相対移動手段による前記ヘッドと液体吐出対象物との相対移動に伴って、順次前記距離を検知する距離検知手段と、前記距離と、前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の着弾目標位置とに対応する、前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出偏向量を定めたデータテーブルと、前記距離検知手段により検知された前記距離と、液体の着弾目標位置とから、前記データテーブルを参照して、各前記液体吐出部に対応する前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定する吐出偏向量決定手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
上記発明においては、吐出方向偏向手段により、各液体吐出部のノズルから、液体の吐出方向を偏向させることが可能である。ここで、吐出偏向量を決定するにあたり、距離検知手段により、ヘッドの液体吐出面と、液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離を検知する。また、距離検知手段は、物質波を液体吐出対象物に発することで距離を検知するとともに、ヘッドと液体吐出対象物との相対移動に伴って、順次距離を検知する。ここで、順次距離を検知する場合でも、液体吐出対象物と非接触で距離を検知するので、例えば常時検知し続けることもできる。そして、ヘッドと液体吐出対象物との相対移動に伴って順次距離を検知することで、距離の変化が生じたときでも、すぐにその変化を検知することができる。
【００２２】
一方、データテーブルには、距離と、液体吐出部のノズルから吐出される液体の着弾目標位置とに対応する吐出偏向量が定められている。
そして、吐出偏向量決定手段は、検知された距離と、液体の着弾目標位置とから、データテーブルを参照して、各液体吐出部に対応する吐出偏向量を決定する。したがって、ヘッドの液体吐出面と、液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離がヘッドと液体吐出対象物との相対移動に伴って変化した場合であっても、適切な偏向量を設定することができる。
【００２３】
さらにまた、本発明の他の１つである請求項１８の発明は、ノズルと、吐出すべき液体を収容する液室と、前記液室内に配置されるとともに、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出させるためのエネルギーを発生するものであって、直列に接続された複数のエネルギー発生手段とを有する液体吐出部を複数並設したヘッドと、前記ヘッドと、各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体を着弾させる液体吐出対象物とを相対移動させる相対移動手段とを備える液体吐出装置であって、１つの前記液室内において直列に接続された全ての前記エネルギー発生手段に電流を直列に供給するとともに、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段との間において電流の出入りを制御することで、少なくとも１つの前記エネルギー発生手段と、他の少なくとも１つの前記エネルギー発生手段とに供給される電流量に差異を設け、その差異によって前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記液体吐出部の並び方向において複数の方向に偏向させる吐出方向偏向手段と、前記相対移動手段による前記ヘッドと液体吐出対象物との相対移動に対応させて、前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離情報を取得する距離情報取得手段と、前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離と、前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の着弾目標位置とに対応する、前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出偏向量を定めたデータテーブルと、前記距離情報取得手段で取得した前記距離情報と、液体の着弾目標位置とから、前記データテーブルを参照して、各前記液体吐出部に対応する前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定する吐出偏向量決定手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
上記発明においては、吐出方向偏向手段により、各液体吐出部のノズルから、液体の吐出方向を偏向させることが可能である。ここで、吐出偏向量を決定するにあたり、液体吐出装置は、距離情報取得手段により、ヘッドと液体吐出対象物との相対移動に対応させて、液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離情報を取得する。例えば、回路パターンを有するプリント基板のように、液体吐出対象物の位置ごとの上記距離がわかっている場合等が挙げられる。
【００２５】
一方、データテーブルには、距離と、液体吐出部のノズルから吐出される液体の着弾目標位置とに対応する吐出偏向量が定められている。
そして、吐出偏向量決定手段は、取得した距離情報と、液体の着弾目標位置とから、データテーブルを参照して、各液体吐出部に対応する吐出偏向量を決定する。したがって、液体吐出対象物の位置ごとの上記距離がわかっている場合等には、距離を検知することなく、ヘッドの液体吐出面と、液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離がヘッドと液体吐出対象物との相対移動に伴って変化した場合であっても、適切な偏向量を設定することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明による液体吐出装置を適用したインクジェットプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）のヘッド１１を示す分解斜視図である。図１において、ノズルシート１７は、バリア層１６上に貼り合わされるが、このノズルシート１７を分解して図示している。
【００２７】
ヘッド１１において、基板部材１４は、シリコン等から成る半導体基板１５と、この半導体基板１５の一方の面に析出形成された発熱抵抗体１３（本発明におけるエネルギー発生手段に相当するもの）とを備えるものである。発熱抵抗体１３は、半導体基板１５上に形成された導体部（図示せず）を介して、後述する回路と電気的に接続されている。
【００２８】
また、バリア層１６は、例えば、露光硬化型のドライフィルムレジストからなり、半導体基板１５の発熱抵抗体１３が形成された面の全体に積層された後、フォトリソプロセスによって不要な部分が除去されることにより形成されている。
さらにまた、ノズルシート１７は、複数のノズル１８が形成されたものであり、例えば、ニッケルによる電鋳技術により形成され、ノズル１８の位置が発熱抵抗体１３の位置と合うように、すなわちノズル１８が発熱抵抗体１３に対向するようにバリア層１６の上に貼り合わされている。
【００２９】
インク液室１２（本発明における液室に相当するもの）は、発熱抵抗体１３を囲むように、基板部材１４とバリア層１６とノズルシート１７とから構成されたものである。すなわち、基板部材１４は、図中、インク液室１２の底壁を構成し、バリア層１６は、インク液室１２の側壁を構成し、ノズルシート１７は、インク液室１２の天壁を構成する。これにより、インク液室１２は、図１中、右側前方面に開口面を有し、この開口面とインク流路（図示せず）とが連通される。
【００３０】
上記の１個のヘッド１１には、通常、１００個単位の複数の発熱抵抗体１３、及び各発熱抵抗体１３を備えたインク液室１２を備え、プリンタの制御部からの指令によってこれら発熱抵抗体１３のそれぞれを一意に選択して発熱抵抗体１３に対応するインク液室１２内のインクを、インク液室１２に対向するノズル１８から吐出させることができる。
【００３１】
すなわち、ヘッド１１と結合されたインクタンク（図示せず）から、インク液室１２にインクが満たされる。そして、発熱抵抗体１３に短時間、例えば、１〜３μｓｅｃの間パルス電流を流すことにより、発熱抵抗体１３が急速に加熱され、その結果、発熱抵抗体１３と接する部分に気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張によってある体積のインクが押しのけられる（インクが沸騰する）。これによって、ノズル１８に接する部分の上記押しのけられたインクとほぼ同等の体積のインクが液滴としてノズル１８から吐出され、印画紙（液体吐出対象物）上に着弾される。
【００３２】
なお、本明細書において、１つのインク液室１２と、このインク液室１２内に配置された発熱抵抗体１３と、その上部に配置されたノズル１８とから構成される部分を、「インク吐出部（液体吐出部）」と称する。すなわち、ヘッド１１は、複数のインク吐出部を並設したものである。
【００３３】
また、本実施形態では、複数のヘッド１１を印画紙幅方向に並べて、ラインヘッドを形成している。この場合には、複数のヘッドチップ（ヘッド１１のうち、ノズルシート１７が設けられていないもの）を並べた後、１枚のノズルシート１７（各ヘッドチップの全てのインク液室１２に対応する位置にノズル１８が形成されたもの）を貼り合わせて、ラインヘッドを形成する。
【００３４】
図２は、インク吐出部における発熱抵抗体１３の配置をより詳細に示す平面図及び側面の断面図である。図２の平面図では、ノズル１８を１点鎖線で図示している。
図２に示すように、本実施形態では、１つのインク液室１２内に、２分割された発熱抵抗体１３が並設されている。さらに、２分割された発熱抵抗体１３の並び方向は、ノズル１８の並び方向（図２中、左右方向）である。
【００３５】
このように、１つの発熱抵抗体１３を縦割りにした２分割型のものでは、長さが同じで幅が半分になるので、発熱抵抗体１３の抵抗値は、２倍の値になる。この２つに分割された発熱抵抗体１３を直列に接続すれば、２倍の抵抗値を有する発熱抵抗体１３が直列に接続されることとなり、抵抗値は４倍となる（なお、この値は、図２において並設されている各発熱抵抗体１３間の距離を考慮しない場合の計算値である）。
【００３６】
ここで、インク液室１２内のインクを沸騰させるためには、発熱抵抗体１３に一定の電力を加えて発熱抵抗体１３を加熱する必要がある。この沸騰時のエネルギーにより、インクを吐出させるためである。そして、抵抗値が小さいと、流す電流を大きくする必要があるが、発熱抵抗体１３の抵抗値を高くすることにより、少ない電流で沸騰させることができるようになる。
【００３７】
これにより、電流を流すためのトランジスタ等の大きさも小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。なお、発熱抵抗体１３の厚みを薄く形成すれば抵抗値を高くすることができるが、発熱抵抗体１３として選定される材料や強度（耐久性）の観点から、発熱抵抗体１３の厚みを薄くするには一定の限界がある。このため、厚みを薄くすることなく、分割することで、発熱抵抗体１３の抵抗値を高くしている。
【００３８】
また、１つのインク液室１２内に２分割された発熱抵抗体１３を備えた場合には、各々の発熱抵抗体１３がインクを沸騰させる温度に到達するまでの時間（気泡発生時間）を同時にするのが通常である。２つの発熱抵抗体１３の気泡発生時間に時間差が生じると、インクの吐出角度は垂直でなくなり、インクの吐出方向は偏向する。
【００３９】
図３は、インクの吐出方向を説明する図である。図３において、インクｉの吐出面（印画紙Ｐの面）に対して垂直にインクｉが吐出されると、図３中、点線で示す矢印のように偏向なくインクｉが吐出される。これに対し、インクｉの吐出方向が偏向して、吐出角度が垂直方向からθだけずれると（図３中、Ｚ１又はＺ２方向）、インクｉの着弾位置は、
ΔＬ＝Ｈ×ｔａｎθ
だけずれることとなる。
【００４０】
ここで、距離Ｈは、ノズル１８の先端と印画紙Ｐの表面との間の距離、すなわち液体吐出部のインク吐出面とインク着弾面との間の距離を指す（以下同じ）。この距離Ｈは、通常のインクジェットプリンタの場合、１〜２ｍｍ程度である。したがって、距離Ｈを、Ｈ＝略２ｍｍに、一定に保持すると仮定する。
なお、距離Ｈを略一定に保持する必要があるのは、距離Ｈが変動してしまうと、インクｉの着弾位置が変動してしまうからである。すなわち、ノズル１８から、印画紙Ｐの面に垂直にインクｉが吐出されたときは、距離Ｈが多少変動しても、インクｉの着弾位置は変化しない。これに対し、上述のようにインクｉを偏向吐出させた場合には、インクｉの着弾位置は、距離Ｈの変動に伴い異なった位置となってしまうからである。
【００４１】
図４（ａ）、（ｂ）は、２分割した発熱抵抗体１３のインクの気泡発生時間差と、インクの吐出角度との関係を示すグラフであり、コンピュータによるシミュレーション結果を示すものである。このグラフにおいて、Ｘ方向は、ノズル１８の並び方向（発熱抵抗体１３の並設方向）であり、Ｙ方向は、Ｘ方向に垂直な方向（印画紙の搬送方向）である。また、図４（ｃ）は、２分割した発熱抵抗体１３のインクの気泡発生時間差として、２分割した発熱抵抗体１３間の電流量の差の１／２を偏向電流として横軸にとり、インクの着弾位置でのずれ量（インクの吐出面から印画紙の着弾位置までの間の距離を約２ｍｍとして実測）を縦軸にとった場合の実測値データである。図４（ｃ）では、発熱抵抗体１３の主電流を８０ｍＡとして、片方の発熱抵抗体１３に前記偏向電流を重畳し、インクの偏向吐出を行った。
【００４２】
ノズル１８の並び方向に２分割した発熱抵抗体１３の気泡発生に時間差を有する場合には、図４に示すように、インクの吐出角度が垂直でなくなり、ノズル１８の並び方向におけるインクの吐出角度θｘ（垂直からのずれ量であって、図３のθに相当するもの）は、気泡発生時間差とともに大きくなる。
そこで、本実施形態では、この特性を利用し、２分割した発熱抵抗体１３を設け、各発熱抵抗体１３に流す電流量を変えることで、２つの発熱抵抗体１３上の気泡発生時間に時間差が生じるように制御して、インクの吐出方向を偏向させるようにしている（吐出方向偏向手段）。
【００４３】
さらに、例えば２分割した発熱抵抗体１３の抵抗値が製造誤差等により同一値になっていない場合には、２つの発熱抵抗体１３に気泡発生時間差が生じるので、インクの吐出角度が垂直でなくなり、インクの着弾位置が本来の位置からずれる。しかし、２分割した発熱抵抗体１３に流す電流量を変えることにより、各発熱抵抗体１３上の気泡発生時間を制御し、２つの発熱抵抗体１３の気泡発生時間を同時にすれば、インクの吐出角度を垂直にすることも可能となる。
【００４４】
例えばラインヘッドにおいて、特定の１又は２以上のヘッド１１全体のインクの吐出方向を、本来の吐出方向に対して偏向させることにより、製造誤差等によってインクが印画紙の着弾面に垂直に吐出されないヘッド１１の吐出方向を矯正し、垂直にインクが吐出されるようにすることができる。
【００４５】
また、１つのヘッド１１において、１又は２以上の特定のインク吐出部からのインクの吐出方向だけを偏向させることが挙げられる。例えば、１つのヘッド１１において、特定のインク吐出部からのインクの吐出方向が、他のインク吐出部からのインクの吐出方向に対して平行でない場合には、その特定のインク吐出部からのインクの吐出方向だけを偏向させて、他のインク吐出部からのインクの吐出方向に対して平行になるように調整することができる。
【００４６】
さらに、以下のようにインクの吐出方向を偏向させることができる。
例えば、インク吐出部Ｎとこれに隣接するインク吐出部（Ｎ＋１）とからインクを吐出する場合において、インク吐出部Ｎ及びインク吐出部（Ｎ＋１）からそれぞれインクが偏向なく吐出されたときの着弾位置を、それぞれ着弾位置ｎ及び着弾位置（ｎ＋１）とする。この場合には、インク吐出部Ｎからインクを偏向なく吐出して着弾位置ｎに着弾させることができるとともに、インクの吐出方向を偏向させて着弾位置（ｎ＋１）にインクを着弾させることもできる。
同様に、インク吐出部（Ｎ＋１）からインクを偏向なく吐出して着弾位置（ｎ＋１）に着弾させることができるとともに、インクの吐出方向を偏向させて着弾位置ｎにインクを着弾させることもできる。
【００４７】
このようにすることにより、例えばインク吐出部（Ｎ＋１）に目詰まり等が生じてインクを吐出することができなくなった場合には、本来であれば、着弾位置（ｎ＋１）にはインクを着弾させることができず、ドット欠けが生じ、そのヘッド１１は不良とされてしまう。
しかし、このような場合には、インク吐出部（Ｎ＋１）の一方の側に隣接するインク吐出部Ｎ、又は他方の側でインク吐出部（Ｎ＋１）に隣接するインク吐出部（Ｎ＋２）によりインクを偏向させて吐出し、インクを着弾位置（ｎ＋１）に着弾させることが可能となる。
【００４８】
次に、吐出方向偏向手段についてより具体的に説明する。本実施形態における吐出方向偏向手段は、カレントミラー回路（以下、ＣＭ回路という）を含むものである。
【００４９】
図５は、第１実施形態の吐出方向偏向手段を具体化した回路図である。先ず、この回路に用いられる要素及び接続状態を説明する。
図５において、抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂは、上述した、２分割された発熱抵抗体１３の抵抗であり、両者は直列に接続されている。抵抗電源Ｖｈは、抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂに電圧を与えるための電源である。
【００５０】
図５に示す回路では、トランジスタとしてＭ１〜Ｍ２１を備えており、トランジスタＭ４、Ｍ６、Ｍ９、Ｍ１１、Ｍ１４、Ｍ１６、Ｍ１９及びＭ２１はＰＭＯＳトランジスタであり、その他はＮＭＯＳトランジスタである。図５の回路では、例えばトランジスタＭ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５及びＭ６により一組のＣＭ回路を構成しており、合計４組のＣＭ回路を備えている。
【００５１】
この回路では、トランジスタＭ６のゲートとドレイン及びＭ４のゲートが接続されている。また、トランジスタＭ４とＭ３、及びトランジスタＭ６とＭ５のドレイン同士が接続されている。他のＣＭ回路についても同様である。
さらにまた、ＣＭ回路の一部を構成するトランジスタＭ４、Ｍ９、Ｍ１４及びＭ１９、並びにトランジスタＭ３、Ｍ８、Ｍ１３及びＭ１８のドレインは、抵抗Ｒｈ−ＡとＲｈ−Ｂとの中点に接続されている。
【００５２】
また、トランジスタＭ２、Ｍ７、Ｍ１２及びＭ１７は、それぞれ、各ＣＭ回路の定電流源となるものであり、そのドレインがそれぞれトランジスタＭ３、Ｍ８、Ｍ１３及びＭ１８のソースに接続されている。
さらにまた、トランジスタＭ１は、そのドレインが抵抗Ｒｈ−Ｂと直列に接続され、吐出実行入力スイッチＡが１（ＯＮ）になったときにＯＮになり、抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂに電流を流すように構成されている。
【００５３】
また、ＡＮＤゲートＸ１〜Ｘ９の出力端子は、それぞれトランジスタＭ１、Ｍ３、Ｍ５、・・のゲートに接続されている。なお、ＡＮＤゲートＸ１〜Ｘ７は、２入力タイプのものであるが、ＡＮＤゲートＸ８及びＸ９は、３入力タイプのものである。ＡＮＤゲートＸ１〜Ｘ９の入力端子の少なくとも１つは、吐出実行入力スイッチＡと接続されている。
【００５４】
さらにまた、ＸＮＯＲゲートＸ１０、Ｘ１２、Ｘ１４及びＸ１６のうち、１つの入力端子は、偏向方向切替えスイッチＣと接続されており、他の１つの入力端子は、偏向制御スイッチＪ１〜Ｊ３、又は吐出角補正スイッチＳと接続されている。
偏向方向切替えスイッチＣは、インクの吐出方向を、ノズル１８の並び方向において、どちら側に偏向させるかを切り替えるためのスイッチである。偏向方向切替えスイッチＣが１（ＯＮ）になると、ＸＮＯＲゲートＸ１０の一方の入力が１になる。
また、偏向制御スイッチＪ１〜Ｊ３は、それぞれ、インクの吐出方向を偏向させるときの偏向量を決定するためのスイッチであり、例えば入力端子Ｊ３が１（ＯＮ）になると、ＸＮＯＲゲートＸ１０の入力の１つが１になる。
【００５５】
さらに、ＸＮＯＲゲートＸ１０〜Ｘ１６の各出力端子は、ＡＮＤゲートＸ２、Ｘ４、・・の１つの入力端子に接続されるとともに、ＮＯＴゲートＸ１１、Ｘ１３、・・を介してＡＮＤゲートＸ３、Ｘ５、・・の１つの入力端子に接続されている。また、ＡＮＤゲートＸ８及びＸ９の入力端子の１つは、吐出角補正スイッチＫと接続されている。
【００５６】
さらにまた、偏向振幅制御端子Ｂは、偏向１ステップの振幅を決定する為の端子であって、各ＣＭ回路の定電流源となるトランジスタＭ２、Ｍ７、・・の電流値を決める端子であり、トランジスタＭ２、Ｍ７、・・のゲートにそれぞれ接続されている。偏向振幅を０にするにはこの端子を０Ｖにすれば、電流源の電流が０となり、偏向電流が流れず、振幅を０にすることができる。この電圧を徐々に上げていくと、電流値は次第に増大し、偏向電流を多く流すことができ、偏向振幅も大きくできる。
すなわち、適正な偏向振幅を、この端子に印加する電圧で制御できるものである。
【００５７】
また、抵抗Ｒｈ−Ｂに接続されたトランジスタＭ１のソース、及び各ＣＭ回路の定電流源となるトランジスタＭ２、Ｍ７、・・のソースは、グラウンド（ＧＮＤ）に接地されている。
【００５８】
以上の構成において、各トランジスタＭ１〜Ｍ２１にかっこ書で付した「×Ｎ（Ｎ＝１、２、４、又は５０）」の数字は、素子の並列状態を示し、例えば「×１」（Ｍ１２〜Ｍ２１）は、標準の素子を有することを示し、「×２」（Ｍ７〜Ｍ１１）は、標準の素子２個を並列に接続したものと等価な素子を有することを示す。以下、「×Ｎ」は、標準の素子Ｎ個を並列に接続したものと等価な素子を有することを示している。
【００５９】
これにより、トランジスタＭ２、Ｍ７、Ｍ１２、及びＭ１７は、それぞれ「×４」、「×２」、「×１」、「×１」であるので、これらのトランジスタのゲートとグラウンド間に適当な電圧を与えると、それぞれのドレイン電流は、４：２：１：１の比率になる。
【００６０】
次に、本回路の動作について説明するが、最初に、トランジスタＭ３、Ｍ４、Ｍ５及びＭ６からなるＣＭ回路のみに着目して説明する。
吐出実行入力スイッチＡは、インクを吐出するときだけ１（ＯＮ）になる。
例えば、Ａ＝１、Ｂ＝２．５Ｖ印加、Ｃ＝１及びＪ３＝１であるとき、ＸＮＯＲゲートＸ１０の出力は１になるので、この出力１と、Ａ＝１がＡＮＤゲートＸ２に入力され、ＡＮＤゲートＸ２の出力は１になる。よって、トランジスタＭ３はＯＮになる。
また、ＸＮＯＲゲートＸ１０の出力が１であるときには、ＮＯＴゲートＸ１１の出力は０であるので、この出力０と、Ａ＝１がＡＮＤゲートＸ３の入力となるので、ＡＮＤゲートＸ３の出力は０になり、トランジスタＭ５はＯＦＦとなる。
【００６１】
よって、トランジスタＭ４とＭ３のドレイン同士、及びトランジスタＭ６とＭ５のドレイン同士が接続されているので、上述のようにトランジスタＭ３がＯＮ、かつＭ５がＯＦＦであるときには、トランジスタＭ４からＭ３に電流が流れるが、トランジスタＭ６からＭ５には電流は流れない。さらに、ＣＭ回路の特性により、トランジスタＭ６に電流が流れないときには、トランジスタＭ４にも電流は流れない。また、トランジスタＭ２のゲートに２．５Ｖ印加されているので、それに応じた電流が、上述の場合には、トランジスタＭ３、Ｍ４、Ｍ５、及びＭ６のうち、トランジスタＭ３からＭ２にのみ流れる。
【００６２】
この状態において、Ｍ５のゲートがＯＦＦしているのでＭ６には電流が流れず、そのミラーとなるＭ４も電流は流れない。抵抗Ｒｈ−ＡとＲｈ−Ｂには、本来同じ電流Ｉｈ が流れるが、Ｍ３のゲートがＯＮしている状態では、Ｍ２で決定した電流値をＭ３を通して、抵抗Ｒｈ−ＡとＲｈ−Ｂの中点から引き出す為、Ｒｈ−Ａ側を流れる電流のみ、Ｍ２で決定した電流値が加算されるかたちとなる。
よってＩＲｈ−Ａ＞ＩＲｈ−Ｂとなる。
【００６３】
以上はＣ＝１の場合であるが、次にＣ＝０である場合、すなわち偏向方向切替えスイッチＣの入力のみを異ならせた場合（その他のスイッチＡ、Ｂ、Ｊ３は、上記と同様に１とする）は、以下のようになる。
Ｃ＝０、かつＪ３＝１であるときには、ＸＮＯＲゲートＸ１０の出力は０となる。これにより、ＡＮＤゲートＸ２の入力は、（０、１（Ａ＝１））となるので、その出力は０になる。よって、トランジスタＭ３はＯＦＦとなる。
また、ＸＮＯＲゲートＸ１０の出力が０となれば、ＮＯＴゲートＸ１１の出力は１になるので、ＡＮＤゲートＸ３の入力は、（１、１（Ａ＝１））となり、トランジスタＭ５はＯＮになる。
【００６４】
トランジスタＭ５がＯＮであるとき、トランジスタＭ６には電流が流れるが、これとＣＭ回路の特性から、トランジスタＭ４にも電流が流れる。
よって、抵抗電源Ｖｈにより、抵抗Ｒｈ−Ａ、トランジスタＭ４、及びトランジスタＭ６に電流が流れる。そして、抵抗Ｒｈ−Ａに流れた電流は、全て抵抗Ｒｈ−Ｂに流れる（トランジスタＭ３はＯＦＦであるので、抵抗Ｒｈ−Ａを流れ出た電流はトランジスタＭ３側には分岐しない）。また、トランジスタＭ４を流れた電流は、トランジスタＭ３がＯＦＦであるので、全て抵抗Ｒｈ−Ｂ側に流入する。さらにまた、トランジスタＭ６に流れた電流は、トランジスタＭ５に流れる。
【００６５】
以上より、Ｃ＝１であるときには、抵抗Ｒｈ−Ａを流れた電流は、抵抗Ｒｈ−Ｂ側とトランジスタＭ３側とに分岐して流れ出たが、Ｃ＝０であるときには、抵抗Ｒｈ−Ｂには、抵抗Ｒｈ−Ａを流れた電流の他、トランジスタＭ４を流れた電流が入り込む。その結果、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流は、Ｒｈ−Ａ＜Ｒｈ−Ｂとなる。そして、その比率は、Ｃ＝１とＣ＝０とで対称となる。
【００６６】
以上のようにして、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流量を異ならせることで、２分割した発熱抵抗体１３上の気泡発生時間差を設けることができる。これにより、インクの吐出方向を偏向させることができる。
また、Ｃ＝１とＣ＝０とで、インクの偏向方向を、ノズル１８の並び方向において対称位置に切り替えることができる。
【００６７】
なお、以上の説明は、偏向制御スイッチＪ３のみがＯＮ/ＯＦＦのときであるが、偏向制御スイッチＪ２及びＪ１をさらにＯＮ／ＯＦＦさせれば、さらに細かく抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流す電流量を設定することができる。
すなわち、偏向制御スイッチＪ３により、トランジスタＭ４及びＭ６に流す電流を制御することができるが、偏向制御スイッチＪ２により、トランジスタＭ９及びＭ１１に流す電流を制御することができる。さらにまた、偏向制御スイッチＪ１により、トランジスタＭ１４及びＭ１６に流す電流を制御することができる。
【００６８】
そして、上述したように、各トランジスタには、トランジスタＭ４及びＭ６：トランジスタＭ９及びＭ１１：トランジスタＭ１４及びＭ１６＝４：２：１の比率のドレイン電流を流すことができる。これにより、インクの偏向方向を、偏向制御スイッチＪ１〜Ｊ３の３ビットを用いて、（Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３）＝（０、０、０）、（０、０、１）、（０、１、０）、（０、１、１）、（１、０、０）、（１、０、１）、（１、１、０）、及び（１、１、１）の８ステップに変化させることができる。
さらに、トランジスタＭ２、Ｍ７、Ｍ１２及びＭ１７のゲートとグラウンド間に与える電圧を変えれば、電流量を変えることができるので、各トランジスタに流れるドレイン電流の比率は、４：２：１のままで、１ステップ当たりの偏向量を変えることができる。
【００６９】
さらにまた、上述したように、偏向方向切替えスイッチＣにより、その偏向方向を、ノズル１８の並び方向に対して対称位置に切り替えることができる。
ラインヘッドにおいては、複数のヘッド１１を印画紙幅方向に並べるとともに、隣同士のヘッド１１が対向するように（隣のヘッド１１に対して１８０度回転させて配置し）、いわゆる千鳥配列をする場合がある。この場合には、隣同士にある２つのヘッド１１に対して、偏向制御スイッチＪ１〜Ｊ３から共通の信号を送ると、隣同士にある２つのヘッド１１で偏向方向が逆転してしまう。このため、本実施形態では、偏向方向切替えスイッチＣを設けて、１つのヘッド１１全体の偏向方向を対称に切り替えることができるようにしている。
【００７０】
これにより、複数のヘッド１１をいわゆる千鳥配列してラインヘッドを形成した場合、ヘッド１１のうち、偶数位置にあるヘッドＮ、Ｎ＋２、Ｎ＋４、・・についてはＣ＝０に設定し、奇数位置にあるヘッドＮ＋１、Ｎ＋３、Ｎ＋５、・・についてはＣ＝１に設定すれば、ラインヘッドにおける各ヘッド１１の偏向方向を一定方向にすることができる。
【００７１】
また、吐出角補正スイッチＳ及びＫは、インクの吐出方向を偏向させるためのスイッチである点で偏向制御スイッチＪ１〜Ｊ３と同様であるが、インクの吐出角度の補正のために用いられるスイッチである。
先ず、吐出角補正スイッチＫは、補正を行うか否かを定めるためのスイッチであり、Ｋ＝１で補正を行い、Ｋ＝０で補正を行わないように設定される。
また、吐出角補正スイッチＳは、ノズル１８の並び方向に対していずれの方向に補正を行うかを定めるためのスイッチである。
【００７２】
例えば、Ｋ＝０（補正を行わない場合）であるとき、ＡＮＤゲートＸ８及びＸ９の３入力のうち、１入力が０になるので、ＡＮＤゲートＸ８及びＸ９の出力は、ともに０になる。よって、トランジスタＭ１８及びＭ２０はＯＦＦになるので、トランジスタＭ１９及びＭ２１もまた、ＯＦＦになる。これにより、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流に変化はない。
【００７３】
これに対し、Ｋ＝１であるときに、例えばＳ＝０、及びＣ＝０であるとすると、ＸＮＯＲゲートＸ１６の出力は１になる。よって、ＡＮＤゲートＸ８には、（１、１、１）が入力されるので、その出力は１になり、トランジスタＭ１８はＯＮになる。また、ＡＮＤゲートＸ９の入力の１つは、ＮＯＴゲートＸ１７を介して０となるので、ＡＮＤゲートＸ９の出力は０になり、トランジスタＭ２０はＯＦＦになる。よって、トランジスタＭ２０がＯＦＦであるので、トランジスタＭ２１には電流は流れない。
【００７４】
また、ＣＭ回路の特性より、トランジスタＭ１９にも電流は流れない。しかし、トランジスタＭ１８はＯＮであるので、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとの中点から電流が流出し、トランジスタＭ１８に電流が流れ込む。よって、抵抗Ｒｈ−Ａに対して抵抗Ｒｈ−Ｂに流れる電流量を少なくすることができる。これにより、インクの吐出角度の補正を行い、インクの着弾位置をノズル１８の並び方向に所定量だけ補正することができる。
なお、上記実施形態では、吐出角補正スイッチＳ及びＫからなる２ビットによる補正を行うようにしたが、スイッチ数を増加させれば、さらに細かな補正を行うことができる。
【００７５】
以上のＪ１〜Ｊ３、Ｓ及びＫの各スイッチを用いて、インクの吐出方向を偏向させる場合に、その電流（偏向電流Ｉｄｅｆ）は、
0003695537.tif 000002
と表すことができる。
【００７６】
式１において、Ｊ１、Ｊ２及びＪ３には、＋１又は−１が与えられ、Ｓには、＋１又は−１が与えられ、Ｋには、＋１又は０が与えられる。
式１から理解できるように、Ｊ１、Ｊ２及びＪ３の各設定により、偏向電流を８段階に設定することができるとともに、Ｊ１〜Ｊ３の設定と独立に、Ｓ及びＫにより補正を行うことができる。
【００７７】
また、偏向電流は、正の値として４段階、負の値として４段階に設定することができるので、インクの偏向方向は、ノズル１８の並び方向において両方向に設定することができる。例えば、図３において、垂直方向に対し、左側にθだけ偏向させることもでき（図中、Ｚ１方向）、右側にθだけ偏向させることもできる（図中、Ｚ２方向）。さらに、θの値、すなわち偏向量は、任意に設定することができる。
【００７８】
次に、距離Ｈが変化した場合（インクの吐出面とインクの着弾面との間の距離が変化した場合）、すなわち印画紙の厚み（紙厚）が変化した場合の、インクの吐出角度の調整について説明する。
本実施形態のプリンタは、ヘッド１１のインク吐出面と、印画紙上のインクが着弾する面との間の距離を検知する距離検知手段を備えている。
【００７９】
距離検知手段は、インク吐出面と、印画紙上のインクが着弾する面との間の距離を直接検知するものでも良く、あるいは印画紙の厚み（紙厚）を検知することにより、上記距離を検知するものでも良い。距離検知手段は、本実施形態では、センサを用いて上記検知を行う。
センサとしては、光学センサや感圧センサ等、光、圧力、変位その他の物理量の情報を読み取るセンサであれば、いかなるものであっても良い。
【００８０】
例えば光学センサを用いる場合には、発光素子と受光素子とを備え、発光素子から印画紙に対して光を照射し、その反射光を受光するように構成する。この反射光の受光状態に基づいて、インクの吐出面から、光の照射面である印画紙上のインクの着弾面までの距離を計測する。
【００８１】
また、感圧センサを用いる場合には、その感圧センサを印画紙の表面（インクの着弾面）に押し付け、そのときに得られる圧力値を計測し、その計測値と、予め設けられた基準値（基準となる紙厚の圧力値）とを対比し、その対比結果から、紙厚を算出する。そして、その紙厚から、インクの吐出面と印画紙のインクの着弾面との間の距離を算出（検知）する。
【００８２】
さらに、プリンタには、上記の距離検知手段による検知結果に基づいて、吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定する吐出偏向量決定手段を備える。
吐出偏向量決定手段は、本実施形態では、上記の検知結果に基づいて、偏向振幅制御端子Ｂの印加電圧値を制御する（例えば、Ｄ／Ａコンバータを用いてディジタル式に制御できる。）。
【００８３】
したがって、各トランジスタＭ２、Ｍ７、Ｍ１２は、上述のように、それぞれ「×４」、「×２」、「×１」の比率であるので、それぞれのドレイン電流は、４：２：１となる。よって、偏向振幅制御端子Ｂにより、８段階に電流量を変えることができる。これにより、インクの吐出時の偏向量を８段階に調整することができる。なお、トランジスタの数をさらに増やせば、さらに細かく電流量を変えることができるのは勿論である。
【００８４】
図６は、吐出偏向量決定手段による偏向量の決定方法を説明する図である。先ず、図６（ａ）に示すように、インクの吐出面と、印画紙Ｐ１のインクの着弾面との間の距離Ｈ＝基準値Ｌ１であるとき、吐出角度（最大振れ量）がαに設定されているものとする。この吐出角度αは、上述したように、偏向制御スイッチＪ１〜Ｊ３の３ビットを用いて８ステップに変化させることができる。
【００８５】
この場合に、図６（ｂ）に示すように、印画紙Ｐ１より厚い紙厚を有する印画紙Ｐ２に対して印画を行う場合には、インクの吐出面と印画紙Ｐ２との間の距離Ｈ＝Ｌ２を検知し、その検知結果に基づいて、吐出角度がαであるときのインクの着弾位置、又はその位置に最も近い位置にインクを着弾させることができるように吐出角度βを決定する。
【００８６】
図６（ａ）において、インクの吐出面と印画紙Ｐ１との間の距離Ｈ＝Ｌ１であるとき、吐出角度αによるインクの着弾位置間隔（最大値）Ｘ１は、
Ｘ１＝２×Ｌ１×ｔａｎ（α／２）
となる。
したがって、図６（ｂ）に示すように、インクの吐出面と印画紙Ｐ２との間の距離Ｈ＝Ｌ２になった場合であっても、吐出角度βによるインクの着弾位置間隔（最大値）Ｘ２が、
Ｘ２（＝２×Ｌ２×ｔａｎ（β／２））≒２×Ｌ１×ｔａｎ（α／２）
となれば良い。
【００８７】
よって、吐出角度βが、上記の式を満たすように、偏向振幅制御端子Ｂの電圧を制御すれば良い。
以上のように制御すれば、印画紙Ｐの紙厚が変化しても、すなわち紙厚の異なる種々の印画紙Ｐに対して印画する場合であっても、最適な吐出角度を決定し、インクの吐出方向を偏向させることができる。
【００８８】
また、距離検知手段は、上記のセンサを用いる方法に限らず、例えば以下のような方法によることも可能である。
第１に、印画時に印画データとともに送信されてくる、印画紙の属性を特定可能な情報、例えば印画紙の種類（普通紙、コート紙、写真用紙等）の情報を受信し、受信したその情報に基づいて、ヘッド１１の液体吐出面と、印画紙Ｐのインクが着弾する面との間の距離を検知するようにしても良い。例えば、印画紙の種類ごとに基準となる紙厚を記憶しておき、受信した情報に基づいて、記憶している紙厚を特定し、その紙厚から上記距離を検知することが挙げられる。
【００８９】
また、第２に、コンピュータに入力操された、又はプリンタに直接入力された、印画紙の属性を特定可能な情報を受信し、受信したその情報に基づいて、インクの吐出面と、印画紙Ｐのインクが着弾する面との間の距離を検知するようにしても良い。例えば、コンピュータのキーボード等の操作手段によって、印画紙の種類を示す情報が入力されたときに、その情報を受信し、その受信した情報に基づいて、上記と同様に紙厚を特定し、その紙厚から上記距離を検知することが挙げられる。
【００９０】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。
上記第１実施形態では、印画紙の紙厚が変化しても、すなわち紙厚の異なる種々の印画紙に対して印画する場合であっても、最適な吐出角度を決定し、インクの吐出方向を偏向させることができる。
しかし、１つの印画紙において、インクの着弾領域ごとに紙厚が変化する場合には対応できない。このため、第２実施形態では、紙厚を常時検知するようにし、紙厚が例えば途中で変化した場合には、それに対応して最適な吐出角度を決定し直すようにするものである。
【００９１】
図７は、第２実施形態におけるプリンタの概略構成を示す側面図である。また、図８は、図７の平面図を示すとともに、印画紙Ｐ３の搬送駆動系を省略した図である。さらにまた、図９は、図８の正面図であり、印画紙Ｐ３のラインヘッド１０への搬入側から見た図である。
【００９２】
図７〜図９に示すように、第２実施形態で用いられる印画紙Ｐ３は、表面高さ、すなわち紙厚が一定ではなく、インクの着弾面上の領域の一部に、凸部Ｑが設けられているものである。
また、プリンタにおいて、ラインヘッド１０は、上述したヘッド１１を印画紙Ｐ３の幅方向に並べてライン状に形成したものである。
このプリンタにおいて、ラインヘッド１０と印画紙Ｐ３とを相対移動させる相対移動手段は、ラインヘッド１０が固定であり、印画紙Ｐ３がラインヘッド１０に対して相対移動される。そして、この相対移動手段に相当する印画紙Ｐ３の搬送駆動系は、図７に示すように、以下のように構成されている。
【００９３】
先ず、ラインヘッド１０の上流側（ラインヘッド１０に印画紙Ｐ３が搬入される側）には、４つの給紙ローラ２３が設けられている。図７中、印画紙Ｐ３の下面側に位置する２つの給紙ローラ２３は、モータ等の駆動手段（図示せず）から駆動力を得て回転駆動される。また、印画紙Ｐ３の上面側（インクの着弾面側）にも、２つの給紙ローラ２３が設けられている。ここで、印画紙Ｐ３の上面側には固定部材２２が設けられるとともに、この固定部材２２の下面側には、２つのバネ２４が取り付けられ、これらのバネ２４の下端部に給紙ローラ２３が回転自在に設けられている。
【００９４】
これにより、印画紙Ｐ３の上面側に位置する給紙ローラ２３は、バネ２４によって図中、上下方向への移動が可能である。よって、印画紙Ｐ３上の凸部Ｑが給紙ローラ２３を通過しても、バネ２４が圧縮されるだけであり、印画紙Ｐ３の上面側に位置する給紙ローラ２３は、常に、印画紙Ｐ３に対して略一定の圧力をもって押し付けられている。
【００９５】
以上の４つの給紙ローラ２３によって、印画紙Ｐ３は、両面側から挟持されるような状態となり、ラインヘッド１０側に送られる。
また、ラインヘッド１０の略真下であって、インクの着弾位置近傍には、支持ローラ２５が設けられている。これは、ラインヘッド１０のインクの吐出面と印画紙Ｐ３の間の距離（ギャップ）が印画中に変動しないように、印画紙Ｐ３の下面側から印画紙Ｐ３を支持するものである。
【００９６】
また、ラインヘッド１０の下流側には、印画紙Ｐ３を挟持して搬送するように配置された一対の排紙ローラ２６が設けられている。印画紙Ｐ３の下面側に位置する排紙ローラ２６は、印画紙Ｐ３の下面側に位置する上述した給紙ローラ２３と同様に配置され、モータ等の駆動手段（図示せず）から駆動力を得て回転駆動される。また、印画紙Ｐ３の上面側に位置する排紙ローラ２６は、印画紙Ｐ３の上面側に位置する上述した給紙ローラ２３と同様に、所定の部材に取り付けられたバネ２４の先端部に回転自在に取り付けられている。
【００９７】
以上の構成において、給紙ローラ２３及び排紙ローラ２６が、図中、反時計回りに回転されることで、印画紙Ｐ３は、図７及び図８中、矢印方向に搬送されるとともに、ラインヘッド１０の各ヘッド１１における各液体吐出部のノズル１８からインクが吐出され、印画紙Ｐ３上に着弾される。
【００９８】
また、印画紙Ｐ３の搬送方向におけるラインヘッド１０と給紙ローラ２３との間には、本発明における距離検知手段に相当するセンサ２１が設けられている。
本実施形態では、センサ２１は、複数（図８及び図９の例では、６個）設けられるとともに、ラインヘッド１０の長手方向（液体吐出部の並び方向）に並設されている。また、センサ２１の検知面と、ラインヘッド１０のインクの吐出面は、図７に示すように、一致するように取り付けられている。
【００９９】
ここで、センサ２１は、レーザー光（パルス光）を印画紙Ｐ３のインク着弾面に対して発射するとともに、その反射光を受光し、受光した反射光の波長に基づき、図７中、ラインヘッド１０におけるインクの吐出面と印画紙Ｐ３の着弾面との間の距離Ｈを検知する。
【０１００】
また、図９に示すように、本実施形態の各センサ２１は、液体吐出部の並び方向において、それぞれ所定の検知領域を有している。これにより、センサ２１は、ラインヘッド１０に複数設けられているが、ラインヘッド１０の全ての液体吐出部の真下の距離Ｈを計測することができる。
【０１０１】
より具体的には、本実施形態のセンサ２１は、液体吐出部の並び方向における最大幅で４０ｍｍの領域を高速にスキャンできるものである。また、１周期を３０ｍｓｅｃで、４０ｍｍ幅を１０００ポイント収集することができる。よって、図８及び図９に示すように、センサ２１を６個設けた場合には、２４０ｍｍ幅を６０００ポイント収集することができる。
ここで、例えば１つのラインヘッド１０では、液体吐出部数が５１２０個設けられているとすると、６個のセンサ２１によって、その５１２０個の全ての液体吐出部ごとに、その略真下の距離Ｈを計測することができる。
【０１０２】
図１０は、ラインヘッド１０とセンサ２１との位置関係をより詳細に示す側面図である。本実施形態のラインヘッド１０は、上述したヘッド１１を液体吐出部の並び方向に並べてラインヘッドを形成したものを、各色（図１０の例では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、及びＫの４色）を並設して、カラーラインヘッドとしたものである。
【０１０３】
このような場合には、印画紙Ｐ３の搬送方向において、センサ２１による検知ポイントと、各色ごとのラインヘッドのインク着弾位置との間の距離（図１０中、Ｌ１１〜Ｌ１４）がそれぞれ異なるため、これらの距離Ｌ１１〜Ｌ１４を予め記憶しておき、印画紙Ｐ３の搬送速度とから、各色のラインヘッドの液体吐出部からのインク吐出時の距離Ｈを割り出すことができる。
【０１０４】
図１１は、本実施形態のセンサ２１（距離検知手段）と、データテーブル３１と、吐出偏向量決定手段である吐出偏向量計算回路３２とを示すブロック図である。
上述のようにセンサ２１によって、各液体吐出部ごとの距離Ｈが検知されると、その検知結果は、吐出偏向量計算回路３２に送られる。そして、吐出偏向量計算回路３２は、センサ２１の検知結果に基づいて、データテーブル３１を参照して、各液体吐出部ごとに吐出偏向量を決定する。
【０１０５】
ここで、データテーブル３１は、検知された距離Ｈと、液体吐出部から吐出されるインクの着弾目標位置とに対応する、液体吐出部から吐出されるインクの吐出偏向量を定めたものである。
図１２は、データテーブル３１を説明するための図である。
図１２では、図３と同様に、ラインヘッド１０のインク吐出面とインクの着弾面（印画紙Ｐ３の上面）との間の距離をＨとし、ラインヘッド１０の液体吐出部からインクが真下に（インクの着弾面に対して垂直に）吐出されたとき（図１２中、破線の矢印で示す）のインクの着弾位置とインクが偏向して吐出されたとき（図１２中、実線の矢印で示す）のインクの着弾位置との間の距離を偏向量ΔＬとする。
【０１０６】
さらにまた、インクが偏向して吐出されたときのその吐出方向とインクの吐出面との成す角度（吐出角度）をγとする。なお、図１２の例では、上記角度を吐出角度γとしたが、図３に示したように、インクの着弾面に対して垂直方向からの角度（図３中、θ）を、吐出角度としても良い（図１２の例では、γ＝９０゜−θとなる）。
【０１０７】
この場合に、上述のように、距離Ｈと、偏向量ΔＬが与えられると、吐出角度γは、距離Ｈと偏向量ΔＬの関数として求めることができる。
そして、データテーブル３１は、距離Ｈ及び偏向量ΔＬと、吐出角度γとの関係を予め記憶しているものである。
【０１０８】
よって、センサ２１の検知結果として距離Ｈが送信されてきたときは、吐出偏向量計算回路３２は、データテーブル３１を参照して、それに見合う吐出角度を計算する。そして、その吐出角度のデータを例えばシリアルデータとして制御回路３３に送信する。
制御回路３３は、送信されてきた吐出角度のデータと、インクを吐出するときの駆動信号とに基づいて、ラインヘッド１０、すなわち各液体吐出部ごとのインクの吐出を制御する。
【０１０９】
また、制御回路３３は、吐出偏向量計算回路３２から送信されてきた吐出角度のデータに基づき、その吐出角度を得るためには、図５に示した回路の偏向振幅制御端子Ｂに印加する電圧を決定する。
【０１１０】
なお、以上の制御は、インクが吐出され続けるときは、常時行われる。すなわち、印画紙Ｐ３が搬送され続ける間、センサ２１は、常時、距離Ｈを検知し、順次、その検知結果を吐出偏向量計算回路３２に送る。そして、画素ラインごとに、どの液体吐出部がどの吐出角度γでインクを吐出すれば良いかを常時算出し、それをリアルタイムで制御回路３３に送るようにする。また、このときには、図１０に示したように、各色のラインヘッドのインクの吐出位置とセンサ２１の検知ポイントとの間の距離（Ｌ１１〜Ｌ１４）を考慮して、センサ２１の検知結果及びその計算結果である吐出角度γと、画素ラインが正しく対応するように設定する。
【０１１１】
次に、制御回路３３によるインクの吐出制御について説明する。図１３は、ラインヘッド１０において、３つの液体吐出部「Ｎ−１」、「Ｎ」及び「Ｎ＋１」からインクを吐出した状態を示す正面図である。
図１３では、液体吐出部「Ｎ−１」からのインクの着弾位置は、凸部Ｑ以外の部分であり、液体吐出部「Ｎ」からのインクの着弾位置は、凸部Ｑとの境界であり、液体吐出部「Ｎ＋１」からのインクの着弾位置は、凸部Ｑである例を示している。
【０１１２】
また、図１３の例では、各液体吐出部から、インクを印画紙Ｐ３面に対して垂直な方向に吐出するとともに、その着弾位置から、液体吐出部の並び方向において、偏向量ΔＬだけずれた位置にインクを着弾させるものとする。
【０１１３】
この場合に、液体吐出部「Ｎ−１」の吐出面と印画紙Ｐ３のインク着弾面との距離ＨがＨ１であるとき、センサ２１により距離Ｈ１が検知されるので、吐出偏向量計算回路３２は、偏向量ΔＬだけ垂直位置からずらすときの吐出角度αを、
α＝ｔａｎ−１（ΔＬ／Ｈ１）
により算出する。そして、制御回路３３は、この吐出角度αを満たす偏向振幅制御端子Ｂに印加する電圧を決定し、液体吐出部「Ｎ−１」からのインクの吐出を制御する。
【０１１４】
また、液体吐出部Ｎについては、図中、左方向に偏向量ΔＬだけ垂直位置からずらすときの吐出角度αは、上記と同様に算出する。
これに対し、図中、右方向に偏向量ΔＬだけ垂直位置からずらすときの吐出角度βは、
β＝ｔａｎ−１（ΔＬ／Ｈ２）
により算出する。そして、制御回路３３は、この吐出角度βを満たす偏向振幅制御端子Ｂに印加する電圧を決定し、液体吐出部「Ｎ」からのインクの吐出を制御する。
【０１１５】
なお、液体吐出部「Ｎ」のように、インクの吐出方向に応じて、凸部Ｑ上にインクが着弾するときとしないときがあるような場合には、吐出角度をα又はβのいずれか一方に統一して制御しても良い。このようにすれば、制御を簡略化することができる。また、例えば、液体吐出部「Ｎ」から、図中、右方向にインクを偏向吐出する場合に、その吐出角度をαに設定しても、１ドット程度では、そのずれは目立たないので、上記のように簡略化することも可能である。
また、液体吐出部「Ｎ＋１」については、凸部Ｑ上にインクを着弾させるので、このときにも偏向量がΔＬとなるように、吐出角度をαからβに変更する。
【０１１６】
図１４は、印画紙に凸部を有さない場合であっても、距離Ｈが変化する例を示す側面図であり、図７に対応する図である。
図１４に示すように、印画紙Ｐ４は、先端部がカールしている状態でラインヘッド１０側に送られている。
【０１１７】
ここで、プリンタでは、ラインヘッド１０の真下と、印画紙Ｐ４の上面（インク着弾面）との間は、吐出されたインクが通過する空間となるので、印画紙Ｐ４を上面側から押さえるためのローラや押さえ部材等を配置することができない。このため、一般的には、ランイヘッド１０の真下には、印画紙Ｐ４を下面側から支持する支持ローラ２５（あるいは、その他の支持部材等）のみが設けられている。
【０１１８】
また、ラインヘッド１０の印画紙Ｐ４の搬入側には給紙ローラ２３が設けられているが、この給紙ローラ２３は、印画紙Ｐ４をラインヘッド１０に搬入する役割の他に、印画紙Ｐ４のインク着弾面（図中、上面）側に接触することにより、距離Ｈを一定に保つための保持部材の役割を果たすものである。
この場合に、センサ２１は、印画紙Ｐ４の搬送方向（図中、左右方向）において、給紙ローラ２３等の保持部材とラインヘッド１０との間を、発したレーザー光及びその反射光が通過するように設けられる。
【０１１９】
したがって、印画紙Ｐ４のように先端部がカールしている場合には、そのカール状態に応じて、距離Ｈが変化してしまう。
しかし、本実施形態では、ラインヘッド１０の真下に印画紙Ｐ４が入る直前の位置に配置したセンサ２１によって距離Ｈを検出するようにしているので、たとえ印画紙Ｐ４がカールしている場合でも、そのカールの状態に応じて変動した距離Ｈをできる限り正確に検知することができる。
【０１２０】
（第３実施形態）
図１５は、本発明の第３実施形態を説明する図である。第３実施形態は、第２実施形態の変形例であり、凸部Ｑを有する印画紙Ｐ３にインクを着弾させるものであるが、センサが第２実施形態と異なる。
第３実施形態のセンサ２１Ａは、図１５に示すように、ピンポイント型のレーザー光を発するものである。
【０１２１】
そして、図１５に示すように、ラインヘッド１０において、１つのヘッド１１ごとに１つのセンサ２１Ａが設けられている。これにより、１つのヘッド１１については、１箇所のみの距離Ｈが検知される。
したがって、センサ２１Ａ間には、距離Ｈの非検知範囲を有することとなる。
【０１２２】
ここで、例えば「Ｎ」番目のヘッド１１に対応する「Ｎ」番目のセンサ２１Ａは、図１５に示すように、「Ｎ」番目のヘッド１１の吐出面から印画紙Ｐ３のインクの着弾面までの距離ＨをＨ１と検知したとする。
これに対し、「Ｎ＋１」番目のヘッド１１に対応する「Ｎ＋１」番目のセンサ２１Ａは、図１５に示すように、「Ｎ＋１」番目のヘッド１１の吐出面から印画紙Ｐ３のインクの着弾面までの距離ＨをＨ２と検知したとする。
この場合に、実際にレーザー光を発した位置での距離は知り得ても、その間に位置する距離Ｈは、不明となる。
【０１２３】
ここで、図１５に示すように、「Ｎ」番目のヘッド１１については距離Ｈ＝Ｈ１とし、「Ｎ＋１」番目のヘッド１１については、距離Ｈ＝Ｈ２とすると、距離ＨをＨ１からＨ２に変化させた位置、すなわち「Ｎ」番目のヘッド１１の右端部に位置する液体吐出部と、「Ｎ＋１」番目のヘッド１１の左端部に位置する液体吐出部との間で吐出角度が突然変化するため、その変化が大きくなり、インクの着弾位置ずれとして目立ってしまう場合がある。現に、このように表面高さが変化する印画紙であれば問題はないが、例えば表面高さがなだらかに変化するような場合には問題がある。
【０１２４】
よって、このような場合に対処するため、第３実施形態では、距離設定手段を備える。
距離設定手段は、「Ｎ」番目と「Ｎ＋１」番目のセンサ２１Ａ間のように、距離Ｈの非検知範囲を有するとともに、その非検知範囲に対応する液体吐出部が存在する場合において、その非検知範囲の両隣のセンサ２１Ａ（「Ｎ」番目と「Ｎ＋１」番目）で検知された距離Ｈが異なるときは、その非検知範囲に対応する液体吐出部についての距離Ｈを、「Ｎ」番目のセンサ２１Ａで検知された距離Ｈ１と、「Ｎ＋１」番目のセンサ２１Ａで検知された距離Ｈ２との間の値（Ｈ２＜Ｈ＜Ｈ１）に設定するものである。
【０１２５】
特に図１５に示す例では、（１）のように、「Ｎ」番目のセンサ２１Ａの検知位置と、「Ｎ＋１」番目のセンサ２１Ａの検知位置との間を直線で結び、各液体吐出部ごとに徐々に距離Ｈが変化するように、各液体吐出部に対応する距離Ｈを算出する。あるいは、（２）のように、距離Ｈの変化を複数ステップに分け、数個の液体吐出部の距離Ｈを一定に設定するとともに、その数個の液体吐出部ごとに、距離Ｈが次第に変化するように距離Ｈを算出する方法が挙げられる。
なお、距離設定手段は、例えば第２実施形態中、吐出偏向量計算回路３２内にその機能を持たせれば良い。
【０１２６】
以上は、第２実施形態のセンサ２１を設けた場合にも同様に適用することが可能である。第２実施形態では、６個のセンサ２１によって、全ての液体吐出部に対応する距離Ｈを検知することができるが、例えばセンサ２１の数を６個未満とした場合には、センサ２１間に、非検知範囲ができることとなる。この場合には、上述のように、距離設定手段を設けて、液体吐出部の並び方向において、距離Ｈが突然変化しないように、各液体吐出部に対応する距離Ｈを設定すれば良い。
【０１２７】
（第２実施形態及び第３実施形態における応用形態）
ところで、ラインヘッド１０に対してセンサ２１又は２１Ａが精度良く取り付けられている場合には、距離Ｈを正確に検知することができる。
しかし、ラインヘッド１０に対してセンサ２１又は２１Ａが精度良く取り付けられていない場合には、センサ２１又は２１Ａによる距離Ｈの検知誤差が生じる。そこで、ラインヘッド１０の各液体吐出部のインク吐出面と、センサ２１又は２１Ａの検知面とを事前に合わせておくことが望ましい。
【０１２８】
例えば、ラインヘッド１０の各液体吐出部のインク吐出面が、液体吐出部の並び方向において位置ずれがないこと（インク着弾面に対して水平であること）を検査する。そして、その位置ずれがないことを確認した後、ラインヘッド１０の液体吐出部の並び方向において、センサ２１又は２１Ａにより、インク吐出面とインク着弾基準面との間の基準距離を複数箇所検知する。この場合には、印画紙が存在しない状態において、例えば支持ローラ２５の上端面をインク着弾基準面として、上記基準距離を検知する。
【０１２９】
そして、その検知結果において、複数箇所での上記基準距離が異なる場合には、検知された基準距離に基づいて、各液体吐出部に対応する補正値を算出し（補正値算出手段）、その算出結果を予め記憶しておく（補正値記憶手段）。
次いで、吐出偏向量計算回路３２は、センサ２１又は２１Ａにより検知手された距離と、液体の着弾目標位置と、補正値記憶手段に記憶された補正値とから、データテーブル３１を参照して、各液体吐出部に対応する吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定すれば良い。
【０１３０】
なお、センサ２１又は２１Ａの検知面がラインヘッド１０のインク吐出面に対して精度良く取り付けられているときは、たとえラインヘッド１０側が湾曲している場合や、インク吐出面の真下に位置する印画紙Ｐ３の支持面（図７中、支持ローラ２５）が湾曲しているときでも、上記補正を行うことなく、インクを正確に着弾させることができる。
【０１３１】
すなわち、この場合には、各液体吐出部ごとに検知される距離Ｈが異なるので、各液体吐出部ごとの距離Ｈに基づいて、インクの吐出角度が個別に決定されるからである。したがって、印画紙Ｐ３のインク着弾面上に凸部Ｑが存在する場合と同様の結果となる。
【０１３２】
（第４実施形態）
図１６は、本発明の第４実施形態を説明するブロック図であり、第２実施形態の図１１に対応する図である。
第４実施形態では、センサ２１等の距離検知手段は設けられていない。その代わりに、距離情報取得手段３４を備えている。
【０１３３】
距離情報取得手段３４は、印画紙の搬送移動に対応させて、ラインヘッド１０のインク吐出面とインク着弾面との間の距離情報（距離Ｈに関する情報であって、距離Ｈを特定可能な情報）を取得する手段である。
ここで、距離情報は、例えば外部のホストコンピュータや、プリンタ内部に設けられた紙厚指定手段等から送信される。
そして、距離情報取得手段３４は、その距離情報を取得すると、その情報を、第２実施形態と同様に吐出偏向量計算回路３２に送る。吐出偏向量計算回路３２での処理については、第２実施形態と同様である。
【０１３４】
このように、第４実施形態では、センサ２１等を用いて実際の距離Ｈを検知するのではなく、プリンタ外部又は内部からの指示を受けて、距離Ｈを設定する。
例えば本実施形態では、プリント配線基板上にレジストを描く場合等に応用することが可能である。
【０１３５】
ここで、プリント配線基板上の各位置における距離Ｈは、プリント配線基板上のパターンがわかれば、実際に距離Ｈを測定しなくても、プリント配線基板上の各位置における距離Ｈを事前に知ることができる場合がある。
このように、事前に距離Ｈを知ることができる場合には、その距離情報をデータ化しておき、距離情報取得手段３４がその距離情報を取得して吐出偏向量計算回路３２に送れば、センサ２１により、印画紙の搬送に合わせて距離を順次検知することと同様の効果を得ることができる。
【０１３６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような種々の変形が可能である。
（１）本実施形態では、２分割された発熱抵抗体１３を設けたが、３つ以上に分割された発熱抵抗体１３を設けても良い。また、分割されていない１つの基体から発熱抵抗体を形成するとともに、例えば平面形状が略つづら折り状（略Ｕ形等）をなし、その略つづら折り状の折り返し部分に導体（電極）を接続することにより、略つづら折り状の折り返し部分を介して、インクを吐出するための熱エネルギーを発生させる主たる部分を少なくとも２つに区分し、少なくとも１つの主たる部分と、他の少なくとも１つの主たる部分との熱エネルギーの発生に差異を設け、その差異によってインクの吐出方向を偏向させるように制御することも可能である。
【０１３７】
（２）第２及び第３実施形態では、レーザー光によって距離Ｈを検知する例を挙げたが、レーザー光以外にも、各種の物質波（電磁波、光波、超音波等）により距離Ｈを検知することができる。第２及び第３実施形態のように、レーザー光等のパルス光を用いる場合には、発射した光と反射光との波長差に基づいて距離Ｈを検知すれば良い。あるいは、超音波によって距離Ｈを検知する場合には、超音波を発した時から、その反射波を受信するまでの時間を計測することによって距離Ｈを検知すれば良い。
【０１３８】
（３）第２実施形態において、図７に示したように、ラインヘッド１０の各液体吐出部のインク吐出面と、センサ２１のレーザー光の発射面とを同一面となるように配置した。しかし、ラインヘッド１０のインク吐出面とセンサ２１のレーザー光の発射面との間にオフセットを有していても良い。この場合には、オフセット量を予め記憶しておき、センサ２１の検知結果とオフセット量とから距離Ｈを算出すれば良い。第３実施形態についても同様である。
【０１３９】
（４）第２実施形態では、ラインヘッド１０における液体吐出部の並び方向において、略全範囲で、距離Ｈの検知領域を確保するようにした。しかし、これに限らず、凹凸の少ない印画紙への印画がほとんどである場合には、センサ２１の数を少なくし、必ずしも略全範囲で距離Ｈの検知領域を確保しないようにしても良い。
【０１４０】
【発明の効果】
本発明によれば、液体の吐出方向を偏向するようにした場合に、液体吐出面から液体吐出対象物の液体の着弾面までの間の距離が変化したときでも、適切な偏向量を設定することができる。よって、種々の厚みの液体吐出対象物に対しても、適切な位置に液体を着弾させることができる。
さらに、１つの液体吐出対象物で表面高さが種々変化しても、それに応じて、適切な偏向量を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液体吐出装置を適用したインクジェットプリンタのヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】インク吐出部における発熱抵抗体の配置をより詳細に示す平面図及び側面の断面図である。
【図３】インクの吐出方向の偏向を説明する図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、２分割した発熱抵抗体のインクの気泡発生時間差と、インクの吐出角度との関係を示すグラフであり、（ｃ）は、２分割した発熱抵抗体のインクの気泡発生時間差の実測値データである。
【図５】吐出方向偏向手段を具体化した回路図である。
【図６】第１実施形態において、吐出偏向量決定手段による偏向量の決定方法を説明する図であり、（ａ）は距離Ｈ＝Ｌ１の場合を示し、（ｂ）は距離Ｈ＝Ｌ２の場合を示す。
【図７】第２実施形態におけるプリンタの概略構成を示す側面図である。
【図８】図７の平面図を示すとともに、印画紙の搬送駆動系を省略した図である。
【図９】図８の正面図であり、印画紙のラインヘッドへの搬入側から見た図である。
【図１０】ラインヘッドとセンサとの位置関係をより詳細に示す側面図である。
【図１１】第２実施形態のセンサ（距離検知手段）と、データテーブルと、吐出偏向量決定手段である吐出偏向量計算回路とを示すブロック図である。
【図１２】データテーブルを説明するための図である。
【図１３】ラインヘッドにおいて、３つの液体吐出部「Ｎ−１」、「Ｎ」及び「Ｎ＋１」からインクを吐出した状態を示す正面図である。
【図１４】印画紙に凸部を有さない場合であっても、距離が変化する例を示す側面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態を説明する図である。
【図１６】本発明の第４実施形態を説明するブロック図である。
【図１７】従来の技術において、紙厚が異なる印画紙Ｐ１及びＰ２に対し、インクの吐出角度をαだけ偏向させて印画したときの状態を示す図である。
【符号の説明】
１０  ラインヘッド
１１  ヘッド
１２  インク液室（液室）
１３  発熱抵抗体（エネルギー発生手段）
１８  ノズル
２１、２１Ａ  センサ
３１  データテーブル
３２  吐出偏向量計算回路
３３  制御回路
３４  距離情報取得手段
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４  印画紙
Ｑ  凸部
Ｈ（Ｌ１、Ｌ２、Ｈ１、Ｈ２）  インク吐出面から印画紙のインク着弾面までの間の距離
α、β、γ  吐出角度
ΔＬ  偏向量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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