(57)【要約】【課題】液体噴射ヘッドの挙動値を精度良く予測することができる記録制御装置、およびこの記録制御装置を備える液体噴射装置を提供する。【解決手段】モーター１３ｍによって回転する駆動プーリー１３と、従動プーリー１２と、駆動プーリー１３と従動プーリー１２とに掛け渡されたベルト１６と、ベルト１６の一部に固定されベルト１６の回動に従って予め定められた走査方向Ｘに移動するとともに、用紙Ｐに対してインクを噴射する液体噴射ヘッド４０が搭載されたキャリッジ３０と、を含むキャリッジ機構１０と、キャリッジ機構１０を等価モデルに基づいて表現した状態方程式によって、液体噴射ヘッド４０の走査方向Ｘにおける移動挙動値を予測する制御装置２０と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段によって回転する駆動回転体と、従動回転体と、前記駆動回転体と前記従動回転体とに掛け渡されたベルトと、前記ベルトの一部に固定されベルトの回動に従って予め定められた走査方向に移動するとともに、記録媒体に対して液体を噴射する液体噴射ヘッドが搭載されたキャリッジと、を含むキャリッジ機構と、
前記キャリッジ機構を等価モデルに基づいて表現した状態方程式によって、前記液体噴射ヘッドの前記走査方向における移動挙動値を予測する挙動予測手段と、
を備えたことを特徴とする記録制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記録制御装置において、
前記挙動予測手段は、
前記キャリッジと前記液体噴射ヘッドとがバネとダンパーによって連結された前記等価モデルに基づいて前記状態方程式を表現することを特徴とする記録制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の記録制御装置において、
前記駆動回転体の回転挙動値、前記従動回転体の回転挙動値、および前記キャリッジの走査方向への移動挙動値のいずれか一つを検出する検出手段を備え、
前記挙動予測手段は、前記状態方程式によって前記駆動回転体の予測回転挙動値、前記従動回転体の回転挙動値、または前記キャリッジの予測移動挙動値を求め、求めた前記駆動回転体の予測回転挙動値、前記従動回転体の回転挙動値、または前記キャリッジの予測移動挙動値と、前記検出手段によって検出された前記従動回転体の検出回転挙動値、前記駆動回転体の検出回転挙動値、または前記キャリッジの検出移動挙動値と、の差異を前記状態方程式にフィードバックして、前記液体噴射ヘッドの前記走査方向における移動挙動値を予測することを特徴とする記録制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の記録制御装置において、
前記検出手段は、前記キャリッジの移動挙動値を検出し、
前記挙動予測手段は、前記状態方程式によって求められた前記キャリッジの予測移動挙動値と、前記検出手段によって検出された前記キャリッジの検出移動挙動値と、の差異を前記状態方程式にフィードバックして、前記液体噴射ヘッドの前記走査方向における移動挙動値を予測することを特徴とする記録制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の記録制御装置において、
前記キャリッジには液体収容体が搭載され、
前記挙動予測手段は、前記液体収容体に収容されている前記液体の量に応じて、表現された前記状態方程式における前記キャリッジの質量を変更することを特徴とする記録制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の記録制御装置において、
前記挙動予測手段が予測した前記液体噴射ヘッドの前記走査方向の移動速度に基づいて前記駆動手段を制御することによって、前記キャリッジを前記走査方向に移動させるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする記録制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の記録制御装置において、
前記制御手段は、
前記記録媒体に対して前記液体噴射ヘッドから前記液体を噴射する記録対象領域内を、前記液体噴射ヘッドが移動する間、前記予測移動挙動値に基づいて前記駆動手段を制御し、前記駆動回転体の回転挙動を制御することを特徴とする記録制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の記録制御装置と、
前記記録媒体を前記液体噴射ヘッドの前記走査方向と交差する方向に搬送する搬送手段と、
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録制御装置、およびこの記録制御装置を備える液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体（例えば用紙）に、液体噴射ヘッドから液体（例えばインク）を噴射して付着させ、付着した液体によって記録媒体に記録物としての画像（文字や図形などを含む）を形成することによって記録する液体噴射装置が知られている。このような液体噴射装置には、記録媒体に対して液体噴射ヘッドを相対移動させる記録制御装置が組み込まれている。具体的には、記録制御装置は、駆動手段によって回転する駆動回転体（駆動プーリー）と、従動回転体（従動プーリー）とを有している。そして、駆動回転体と従動回転体とに掛け渡されたベルトと、このベルトの一部に固定され、記録媒体に対して液体を噴射する液体噴射ヘッドが搭載されたキャリッジと、を含むキャリッジ機構を有している。さらに、駆動手段を駆動してキャリッジを記録媒体に対して予め定められた走査方向に移動させるように制御する制御手段を備えている。
【０００３】
従って、このようなキャリッジ機構において、駆動手段（直流モーターなど）によって駆動プーリーが回転駆動されると、従動プーリーとの間に掛け渡されたベルトが所定方向に回転し、この回転するベルトに固定されたキャリッジが、走査方向において移動する。そして、キャリッジが走査方向において移動する間に、キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドから液体が記録媒体に対して噴射されて画像が記録される。
【０００４】
このとき、キャリッジの走査方向における移動に際して、キャリッジの重さやベルトが有する弾性などに起因して、駆動プーリーの回転と同期しない移動状態になることがある。さらには、キャリッジが振動しながら移動する状態が発生する場合もある。このような状態においては、液体が噴射されるときの液体噴射ヘッドの位置が設定位置に対してずれたり、噴射された液体の飛翔方向がばらついたりするなどによって、記録媒体において液体が本来と異なる位置に付着してしまうことが生じる。この結果、正しく画像を形成できないという不具合が発生する。
【０００５】
この不具合に対する技術として、特許文献１にはモーターの回転とキャリッジの移動とが同期しなくても、正確な位置・速度制御ができるキャリッジ駆動システムが提案されている。特許文献１は、キャリッジ駆動機構を等価モデルに置き換え、等価モデルの状態変数を用いてキャリッジ機構を状態フィードバック制御するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２３２８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドは、通常メンテナンス（交換）などの必要性から、キャリッジに対してネジなどを用いて着脱可能に取り付けられることが多い。このため、キャリッジと液体噴射ヘッドとの間は、一体化による剛体ではなく、着脱部を介して連結され、この着脱部の存在が一因として考えられる現象、すなわち、キャリッジの挙動が液体噴射ヘッドの挙動と一致しない現象が生じることが判明した。また、このような現象は、キャリッジが走査方向においてガイド軸などの案内部材に沿って移動するように構成されている場合、キャリッジと案内部材（ガイド軸）との隙間やキャリッジの剛性によってキャリッジが移動中に振動することも一因として考えられる。
【０００８】
この現象に対して、液体噴射ヘッドに直接センサーを取り付け、その挙動（移動や振動など）に関する値（挙動値）を測定することが望ましい。しかしながら、通常液体噴射ヘッドは記録媒体と対向して移動すること、また液体が噴射されるノズルの形成面と記録媒体との隙間が狭いなど構造上の理由から、液体噴射ヘッドにセンサーを取り付けることは困難である。なお、キャリッジに対してはその挙動を測定するセンサー（例えばリニアエンコーダー）を取り付けることは可能であるが、前述するようにキャリッジの挙動が液体噴射ヘッドの挙動と一致しないので有効でない。
【０００９】
このため、液体噴射ヘッドの挙動値を実際に近い値で得る技術が必要である。なお、上記の特許文献１に開示された技術は、キャリッジの挙動値のみを予測する技術であり、液体噴射ヘッドの挙動値までを予測するものではなかった。従って、液体噴射ヘッドの挙動値を精度よく得る技術が望まれていた。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためなされたものであり、液体噴射ヘッドの挙動値を精度良く予測することができる記録制御装置、およびこの記録制御装置を備える液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の記録制御装置は、駆動手段によって回転する駆動回転体と、従動回転体と、前記駆動回転体と前記従動回転体とに掛け渡されたベルトと、前記ベルトの一部に固定されベルトの回動に従って予め定められた走査方向に移動するとともに、記録媒体に対して液体を噴射する液体噴射ヘッドが搭載されたキャリッジと、を含むキャリッジ機構と、前記キャリッジ機構を等価モデルに基づいて表現した状態方程式によって、前記液体噴射ヘッドの前記走査方向における移動挙動値を予測する挙動予測手段と、を備えた。
【００１２】
この構成によれば、状態方程式によって液体噴射ヘッドの移動挙動値を予測することができる。この結果、例えば、予測された液体噴射ヘッドの移動挙動値に基づいて駆動手段を制御することが可能になるので、記録制御装置において、駆動回転体の回転挙動が制御されることによって液体噴射ヘッドの走査方向への動きが制御される。従って、液体噴射ヘッドを走査方向に安定して移動させることが可能となるので、記録媒体に対して高い位置精度で液体を付着させることができることから、噴射された液体によって記録媒体に対して記録物（画像）を正確に形成することができる。
【００１３】
本発明の記録制御装置において、前記挙動予測手段は、前記キャリッジと前記液体噴射ヘッドとがバネとダンパーによって連結された前記等価モデルに基づいて前記状態方程式を表現する。
【００１４】
このように等価モデルを表現することによって、キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドの実際の移動挙動が、状態方程式において精度よくシミュレーションされる。従って、例えば、駆動手段を制御して液体噴射ヘッドの走査方向における移動を適切に制御することができる。
【００１５】
本発明の記録制御装置において、前記駆動回転体の回転挙動値、前記従動回転体の回転挙動値、および前記キャリッジの走査方向への移動挙動値のいずれか一つを検出する検出手段を備え、前記挙動予測手段は、前記状態方程式によって前記駆動回転体の予測回転挙動値、前記従動回転体の予測回転挙動値、または前記キャリッジの予測移動挙動値を求め、求めた前記駆動回転体の予測回転挙動値、前記従動回転体の予測回転挙動値、または前記キャリッジの予測移動挙動値と、前記検出手段によって検出された前記従動回転体の検出回転挙動値、前記駆動回転体の検出回転挙動値、または前記キャリッジの検出移動挙動値と、の差異を前記状態方程式にフィードバックして、前記液体噴射ヘッドの前記走査方向における移動挙動値を予測する。
【００１６】
この構成によれば、状態方程式で求められた駆動回転体ないし従動回転体の予測回転挙動値、またはキャリッジの予測移動挙動値と、検出された実際の駆動回転体ないし従動回転体の検出回転挙動値、またはキャリッジの検出移動挙動値との差異が、状態方程式においてフィードバックされることから、状態方程式を用いることによって、液体噴射ヘッドの移動挙動値を実際の移動挙動に近い値で予測することができる。従って、例えば、駆動手段を制御して液体噴射ヘッドの走査方向における移動を適切に制御することが可能になる。
【００１７】
本発明の記録制御装置において、前記検出手段は、前記キャリッジの移動挙動値を検出し、前記挙動予測手段は、前記状態方程式によって求められた前記キャリッジの予測移動挙動値と、前記検出手段によって検出された前記キャリッジの検出移動挙動値と、の差異を前記状態方程式にフィードバックして、前記液体噴射ヘッドの前記走査方向における移動挙動値を予測する。
【００１８】
液体噴射ヘッドが搭載されたキャリッジは、液体噴射ヘッドの移動状態に近い状態で移動すると考えられる。従って、検出手段によって実際に検出したキャリッジの検出移動挙動値と、状態方程式によって求まるキャリッジの予測移動挙動値との差異を、状態方程式にフィードバックすることによって、液体噴射ヘッドの移動挙動値を精度よく予測することができる。
【００１９】
本発明の記録制御装置において、前記キャリッジには液体収容体が搭載され、前記挙動予測手段は、前記液体収容体に収容されている前記液体の量に応じて、表現された前記状態方程式における前記キャリッジの質量を変更する。
【００２０】
キャリッジに液体収容体（たとえばインクカートリッジ）が搭載されている場合は、液体噴射ヘッドから噴射された液体の質量分がキャリッジの質量から減少することになる。従って、この構成によれば、表現された状態方程式において、キャリッジの質量を液体収容体における液体残量に応じて変更するので、状態方程式によって予測された液体噴射ヘッドの走査方向における移動挙動値が実際の値に近くなる。
【００２１】
本発明の記録制御装置において、前記挙動予測手段が予測した前記液体噴射ヘッドの前記走査方向の移動速度に基づいて前記駆動手段を制御することによって、前記キャリッジを前記走査方向に移動させるように制御する制御手段を備えた。
【００２２】
液体噴射ヘッドから噴射される液体は、例えば液体噴射ヘッドの移動速度が一定であれば、液体の飛行方向が安定することになる。従って、液体噴射ヘッドの予測移動速度を用いて駆動手段を制御することによって、液体噴射ヘッドの走査方向の実際の移動速度が凡そ一定になるように制御することができる。この結果、噴射された液体の飛行方向がばらつかず安定するので、この方向が安定して飛行する液体が記録媒体に付着して形成する記録物（画像）の形成精度は高くなる。
【００２３】
本発明の記録制御装置において、前記制御手段は、前記記録媒体に対して前記液体噴射ヘッドから前記液体を噴射する記録対象領域内を、前記液体噴射ヘッドが移動する間、前記予測移動挙動値に基づいて前記駆動手段を制御し、前記駆動回転体の回転挙動を制御する。
【００２４】
この構成によれば、記録対象領域内を液体噴射ヘッドが走査移動する間、液体噴射ヘッドの移動を安定させるので、記録媒体に正確に画像を形成することができる。
本発明の液体噴射装置は、上記記録制御装置と、前記記録媒体を前記液体噴射ヘッドの前記走査方向と交差する方向に搬送する搬送手段と、
を備えた。
【００２５】
この構成によれば、記録制御装置によって走査方向において記録媒体に対して正しい位置に液体を付着させるとともに、記録媒体を走査方向と交差する方向に搬送することができる。この結果、記録媒体の面領域に対して液体を正しい位置に付着させることができるので、例えば、記録媒体の平面全域において正確に画像を形成できる液体噴射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態の記録制御装置の概略構成を示す模式図。
【図２】キャリッジ機構の等価モデル図。
【図３】状態フィードバックの制御手順を示すブロック図。
【図４】（ａ）は通常制御、（ｂ）は状態フィードバック制御を示すブロック図。
【図５】キャリッジの走査方向への移動時における制御処理を示すフローチャート。
【図６】インクジェット式プリンターの概略構成示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明を、記録媒体としての用紙に対して、液体としてのインクを噴射して画像を記録つまり印刷する記録制御装置において具現化した一実施形態について、以下、図を用いて説明する。なお、記録媒体は特に用紙（紙）に限られるものでなく、基板やガラス、あるいは木、金属、樹脂、布など他の素材で形成されたものであってもよい。
【００２８】
図１は、本実施形態の記録制御装置１００の概略構成を示す模式図である。図示するように、記録制御装置１００は、キャリッジ機構１０と制御装置２０とを備えている。キャリッジ機構１０は、液体噴射ヘッド４０を備えたキャリッジ３０と、従動回転体としての従動プーリー１２と、駆動回転体としての駆動プーリー１３とを有している。駆動プーリー１３は、駆動手段としてのモーター（ここでは直流モーター）１３ｍの回転軸に固定され、モーター１３ｍと一体で回転する。従動プーリー１２と駆動プーリー１３間には、駆動プーリー１３の回転を伝達するベルト（無端状のベルト）１６が、初期的にテンションを与えられた弛みのない張った状態で掛け渡されている。なお、ベルト１６の内周面と、少なくともベルト１６と当接する駆動プーリー１３の外周面とに、回転伝達性能を向上するため図示しない凹凸形状（ギザ）が設けられ、互いに噛み合うことによって回転が安定して伝達されるように構成されている。もとより、凹凸形状は必ずしも設けられなくてもよい。また、掛け渡されたベルト１６も必ずしも張った状態とならなくてもよい。
【００２９】
キャリッジ３０は、その一部に設けられた固定部３１によってベルト１６の一部に固定されている。そして、キャリッジ３０は、予め定められた方向、すなわち本実施形態ではモーター１３ｍによって回転するベルト１６の回転移動方向に沿った走査方向Ｘに延設されたガイド軸３６などによって案内されることによって、走査方向Ｘにおいて移動可能に構成されている。
【００３０】
キャリッジ３０の上部（図面上側）には、所定の色（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色）のインクをキャリッジ３０に供給する液体収容体としてのインクカートリッジ７０（ここでは４個）が着脱可能に装填されている。また、キャリッジ３０の下部には、インク滴を噴射する液体噴射ヘッド４０が、図示しないネジなどの固定手段を用いて取り付けられている。各インクカートリッジ７０からキャリッジ３０に供給された各色のインクは、キャリッジ３０内に設けられた図示しない流路を流れて液体噴射ヘッド４０に導かれる。液体噴射ヘッド４０には、各色のインクが電歪素子などによって加圧されることによって噴射する各ノズル列が形成されている。そして、このノズル列の形成面に対向して配置される用紙Ｐに対して、各ノズル列からインクを噴射して付着させるように構成されている。なお、用紙Ｐは、通常走査方向Ｘと交差する搬送方向Ｙに搬送される。
【００３１】
キャリッジ３０において固定部３１側には、キャリッジ３０の走査方向Ｘへの移動挙動を検出する検出手段としてのリニアエンコーダー（以降、単に「エンコーダー」）５０が備えられている。エンコーダー５０は、走査方向Ｘに沿って一定ピッチで多数の開口部が設けられたテープ状の符号板５１と、この符号板５１に対して射光するとともに、開口部を通過する光を検出する光検出器５２とによって構成されている。光検出器５２はキャリッジ３０に固定もしくは一体で形成され、キャリッジ３０と一体となって移動する。従って、エンコーダー５０は、検出された光を符号化（パルス化）し、単位時間当たりのパルス数や累積パルス数を検出信号として出力することによって、少なくともキャリッジ３０の移動速度あるいは移動量を移動挙動値として検出できるようになっている。
【００３２】
さて、制御装置２０は、図示しない基板上に実装された、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリー、あるいはＡＳＩＣ（集積回路）などの電子部品で構成された回路である。制御装置２０は、プログラムで動作したり、ハード的な回路構成によって動作したりすることによって、後述する状態方程式などの演算を行う挙動予測手段として機能する状態演算回路２１を含んで構成されている。さらに、モーター１３ｍに所定の電流を流して回転駆動させる制御回路２２を含んで構成され、この制御回路２２を介して流す電流を制御することによってモーター１３ｍの回転挙動（例えば回転トルク）を制御する制御手段として機能する。また、制御装置２０は、エンコーダー５０から出力される検出信号を、必要に応じて図示しないインターフェイスを介して入力するように構成されている。
【００３３】
さて、このように構成された記録制御装置１００において、キャリッジ３０を走査方向Ｘに移動させるとき、制御装置２０によって２つの制御作用、すなわち「通常制御」と「状態フィードバック制御」とが行われる。この２つの制御作用について以下説明する。
【００３４】
「通常制御」
まず通常制御について説明する。前述するように、キャリッジ３０の移動挙動値はエンコーダー５０によって検出される。従って、例えば、キャリッジ３０が、モーター１３ｍの回転駆動によって走査方向Ｘへ移動される状態において、検出されたキャリッジ３０の移動挙動値（検出移動挙動値）に基づいてモーター１３ｍに流す電流値を制御してモーター１３ｍの回転挙動を制御する。こうすれば、ベルト１６を介して移動するキャリッジ３０の移動挙動値が制御され、キャリッジ３０を、設定された移動速度や移動距離で移動させることが可能になる。このように、制御装置２０が、エンコーダー５０によって検出される検出移動挙動値を用いてモーター１３ｍの回転挙動を制御し、キャリッジ３０の移動挙動を制御することが通常制御である。
【００３５】
「状態フィードバック制御」
次に、状態フィードバック制御について説明する。
上記構成の記録制御装置１００において、液体噴射ヘッド４０の走査方向Ｘの移動挙動値を検出するエンコーダー（例えばリニアエンコーダー）を設けることは困難であるので、その移動挙動値を直接測定することができない。そこで、駆動プーリー１３が回転駆動することによって、ベルト１６を介してキャリッジ３０が移動するとき、状態方程式を用いてキャリッジ３０に取り付けられた液体噴射ヘッド４０の走査方向Ｘの移動挙動値を予測する。そして、予測した液体噴射ヘッド４０の移動挙動値に基づいてモーター１３ｍの回転挙動を制御する。この制御が、状態フィードバック制御である。次に、この制御について、順次説明する。
【００３６】
《等価モデル化》
まず、実際の記録制御装置１００（これを「実モデル」と言う）を等価モデルに置き換える。置き換えた等価モデルＭＤを図２に示す。図示するように、従動プーリー１２、駆動プーリー１３、およびキャリッジ３０との間に張り渡されたベルト１６は、それぞれバネ（バネ定数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）とダンパー（ダンパー定数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）で置き換える。さらに、本実施形態では、キャリッジ３０と、このキャリッジ３０に取り付けられた液体噴射ヘッド４０とが、一体ではないので、キャリッジ３０と液体噴射ヘッド４０との間がバネ定数Ｋ４、ダンパー定数Ｃ４で連結されているものとして置き換える。
【００３７】
そして、移動挙動の状態を示す状態パラメーターとして、走査方向Ｘにおけるキャリッジ３０の基準位置（例えばホームポジション）に対する移動距離をｘ１とする。同じく液体噴射ヘッド４０の基準位置（例えばホームポジション）に対する移動距離をｘ２とする。このように、本実施形態ではキャリッジ３０および液体噴射ヘッド４０の位置を、固定された基準位置からの距離で表した絶対座標系を用いている。もとより、液体噴射ヘッド４０の位置を、移動するキャリッジ３０において設けられた基準位置からの距離で表した相対座標系を用いてもよい。また、回転挙動の状態を示す状態パラメーターとして、駆動プーリー１３の回転角をθ１、従動プーリー１２の回転角をθ２とする。また、モーター１３ｍの回転駆動によってモーター１３ｍと一体で回転する駆動プーリー１３に加わる回転トルクをτとする。なお、エンコーダー５０を図中破線で示している。
【００３８】
《状態方程式の作成》
次に、等価モデルＭＤを用いて、従動プーリー１２および駆動プーリー１３の回転に関する運動方程式を、またキャリッジ３０および液体噴射ヘッド４０の変位に関する運動方程式をそれぞれ作成し、作成した運動方程式を変換して状態方程式を作成する。ここでは、作成する運動方程式の一例として、駆動プーリー１３と液体噴射ヘッド４０とについてその作成手順を説明する。
【００３９】
図２に示すように、駆動プーリー１３とキャリッジ３０との間のベルト１６の張力をＦ１、従動プーリー１２とキャリッジ３０との間のベルト１６の張力をＦ２、駆動プーリー１３と従動プーリー１２との間のベルト１６の張力をＦ３とする。また、等価モデルＭＤにおいて、キャリッジ３０と液体噴射ヘッド４０との間に発生する張力をＦ４とする。
【００４０】
まず、駆動プーリー１３についての回転に関する運動方程式は、駆動プーリー１３のイナーシャをＪ１、粘性摩擦をＤ１、半径をＲ１とすると、張力Ｆ１と張力Ｆ３との関係から次式（ａ）で表される。
【００４１】
Ｊ１・ｄ２θ１／ｄｔ２＋Ｄ１・ｄθ１／ｄｔ＋Ｒ１（Ｆ１−Ｆ３）＝τ  …（ａ）
このとき張力Ｆ１と張力Ｆ３は、それぞれ次式（ｂ），（ｃ）で表される。
Ｆ１＝Ｋ１（Ｒ１θ１−ｘ１）＋Ｃ１（Ｒ１・ｄθ１／ｄｔ−ｄｘ１／ｄｔ）＋Ｆ０…（ｂ）
Ｆ３＝Ｋ３（Ｒ２θ２−Ｒ１θ１）＋Ｃ３（Ｒ２・ｄθ２／ｄｔ−Ｒ１・ｄθ１／ｄｔ）＋Ｆ０  …（ｃ）
ここで、ｄθ１／ｄｔは駆動プーリー１３の回転速度、ｄθ２／ｄｔは従動プーリー１２の回転速度である。またｄｘ１／ｄｔはキャリッジ３０の移動速度、Ｆ０はベルトの初期テンションである。
【００４２】
つぎに、液体噴射ヘッド４０の変位に関する運動方程式は、液体噴射ヘッド４０の質量をＭ２とすると、張力Ｆ４の関係から次式（ｄ）で表される。
Ｍ２・ｄ２ｘ２／ｄｔ２＝Ｆ４  …（ｄ）
このとき張力Ｆ４は、次式（ｅ）で表される。
Ｆ４＝Ｋ４（ｘ１−ｘ２）＋Ｃ４（ｄｘ１／ｄｔ−ｄｘ２／ｄｔ）  …（ｅ）
ここで、ｄ２ｘ２／ｄｔ２は液体噴射ヘッド４０の移動加速度、ｄｘ１／ｄｔはキャリッジ３０の移動速度、ｄｘ２／ｄｔは液体噴射ヘッド４０の移動速度である。
【００４３】
説明は省略するが、同様に、従動プーリー１２について、イナーシャをＪ２、粘性摩擦をＤ２、半径をＲ２とすると、張力Ｆ２と張力Ｆ３との関係から、駆動プーリー１３についての運動方程式と同様な手順で従動プーリー１２についての回転に関する運動方程式を得る。また、キャリッジ３０について、質量をＭ１とすると、張力Ｆ１、張力Ｆ２と張力Ｆ４との関係から、液体噴射ヘッド４０についての運動方程式と同様な手順で、キャリッジ３０についての変位に関する運動方程式を得る。なお、エンコーダー５０を構成する光検出器５２（図１参照）は、キャリッジ３０と一体で移動することから、ここでは、キャリッジ３０の質量Ｍ１は光検出器５２の質量を含むものとしている。また、インクカートリッジ７０（図１参照）もキャリッジ３０に装填されているので、キャリッジ３０の質量Ｍ１はインクカートリッジ７０の質量を含むものとしている。また、駆動プーリー１３はモーター１３ｍと一体で回転するので、ここでは、駆動プーリー１３の状態パラメーターはモーター１３ｍの状態パラメーターを含むものとしている。
【００４４】
次に、得られた従動プーリー１２、駆動プーリー１３、キャリッジ３０、液体噴射ヘッド４０の各運動方程式において、張力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４および初期テンションＦ０を、式の代入によってそれぞれ消去する。こうして得られた方程式から、次の式（ｇ）と式（ｈ）とで示される周知の状態方程式に変換して、等価モデルＭＤを表現する。
【００４５】
ｄｘ／ｄｔ＝Ａｘ＋Ｂｕ  …（ｇ）
ｙ＝Ｃｘ        …（ｈ）
この状態方程式において、「ｘ」はキャリッジ機構１０における構成要素についての回転および移動に関する挙動状態を表す状態変数（ベクトル）であり、「ｙ」は出力変数（ベクトル）、「ｕ」は入力（ベクトル）である。本実施形態では、これらは次の値になる。
【００４６】
ｘ＝{ｄｘ１／ｄｔ  ｘ１  ｄｘ２／ｄｔ  ｘ２  ｄθ１／ｄｔ  θ１  ｄθ２／ｄｔ  θ２}Ｔ
ｙ＝ｄｘ１／ｄｔ
ｕ＝τ
なお、Ａ，Ｂ，Ｃは行列係数であり、以下のようになる。
【００４７】
【数１】
2011167864.tif 000003
《状態フィードバック》
このように実モデルを等価モデルＭＤで表し、この等価モデルＭＤから作成した状態方程式（式（ｇ），（ｈ））によって求まる状態変数の値、つまり液体噴射ヘッド４０の走査方向の移動挙動値は予測値である。従って、求まる移動挙動の予測値が、実モデルと近ければ、その予測値に基づいてモーター１３ｍの回転挙動を制御することによって、適切に液体噴射ヘッド４０の走査方向への移動に際して生ずる振動を抑制することができる。この結果、液体噴射ヘッド４０を安定して移動させることができることになる。
【００４８】
このために、まず等価モデルＭＤを表現した状態方程式から求まる状態変数のうち少なくとも一つの予測挙動値と、実モデルでの実測値との差異を演算し、演算した差異を状態方程式にフィードバックする。これは現代制御における所謂状態観測（オブザーバー）である。そして、状態変数を入力にフィードバック（状態フィードバック）することによって、状態変数の値を収束させる演算処理を行う。ちなみに、この処理は、制御装置２０（状態演算回路２１）において所定の時間間隔（例えば１０μｓｅｃ〜２ｍｓｅｃ）で行われる。
【００４９】
なお、本実施形態では、前述したように、通常制御においてキャリッジ３０の移動を制御することから、キャリッジ３０の移動挙動値をエンコーダー５０で検出してその実測値が得られるように構成されている。また、本実施形態では、通常制御におけるキャリッジ３０の制御対象が移動速度であり、エンコーダー５０は、キャリッジ３０の移動速度を検出する。従って、状態方程式における出力変数ｙを、得られる実測値に対応してキャリッジ３０の移動速度ｄｘ１／ｄｔとしている。
【００５０】
図３に、状態方程式において状態フィードバックが行われる様子をブロック図として示した。図面上側において破線で囲んだブロック図は、キャリッジ機構１０の実モデルの状態方程式であり、図面下側において破線で囲んだブロック図はキャリッジ機構１０の等価モデルＭＤの状態方程式を含むオブザーバー２１ａである。ここで、以下の説明の混同を避けるため、等価モデルＭＤで得られる状態変数には全て括弧〈〉を付して表記する。
【００５１】
さて、入力ｕすなわち駆動プーリー１３に回転トルクτを与えたとき、実モデルでは出力ｙがキャリッジ３０の実際の移動速度ｄｘ１／ｄｔであることを示している。これに対して、等価モデルＭＤの状態方程式における出力〈ｙ〉＝〈ｄｘ１／ｄｔ〉は、キャリッジ３０の移動速度の予測値であることから、オブザーバー２１ａは、実測値ｙと予測値〈ｙ〉との差異を等価モデルＭＤの状態方程式にフィードバックする。このとき、この差異に対して所定の係数Ｌを乗算する。この係数Ｌは状態変数に対応する係数を有する係数行列（オブザーバーゲイン行列）である。なお係数Ｌは現代制御において周知であり、その値は、一般的に差異の収束性を高めるように設定される。
【００５２】
従って、このように実測値ｙと予測値〈ｙ〉との差異がフィードバックされた等価モデルＭＤの状態方程式において、状態変数の値は実際の値に近くなる。ちなみに、このように差異がフィードバックされた等価モデルＭＤの状態方程式において、式（ｇ）は次式（ｉ）で表されることになる。
【００５３】
ｄ〈ｘ〉／ｄｔ＝Ａ〈ｘ〉＋Ｂｕ＋Ｌ（ｙ−〈ｙ〉）  …（ｉ）
そして、図示するように、この実際の値に近くなった状態変数〈ｘ〉を入力ｕに所定の係数Ｆを乗算して状態フィードバック（−Ｆ〈ｘ〉）すれば、各状態変数の値を収束させることが期待できるのである。なお、本実施形態において発明の本質ではないので説明は省略するが、係数Ｆはフィードバックする状態変数を入力ｕに応じて変換する係数行列（フィードバックゲイン行列）であり、その値は、一般的に等価モデルの状態方程式の状態変数の値が収束するように設定される。
【００５４】
《状態フィードバック制御》
この結果、状態変数の値（予測回転挙動値および予測移動挙動値など）はキャリッジ機構１０における実際の値に近いと考えられるので、制御装置２０は、状態変数のうち液体噴射ヘッド４０の走査方向への移動速度の予測値〈ｄｘ２／ｄｔ〉に基づいて、モーター１３ｍの回転挙動すなわち駆動プーリー１３の回転トルクτを制御する。これが状態フィードバック制御である。この制御手順について、前述した通常制御の場合と比較しながら、具体的に図４を用いて説明する。
【００５５】
図４（ａ）に示すように、通常制御では、制御装置２０において、キャリッジ３０の移動速度ｄｘ１／ｄｔについて、エンコーダー５０によって検出された実測値と、移動量に応じて予め設定されたキャリッジ３０の基準移動速度ｄｘ１／ｄｔ（ｒｅｆ）との差異を求める。そして制御回路２２によって、モーター１３ｍに対して求めた差異に応じた電流を流し、モーター１３ｍにキャリッジ３０の移動速度が所望の（基準の）移動速度になるように回転トルクτを発生させてキャリッジ機構１０を制御する。その結果、通常制御では、液体噴射ヘッド４０の移動挙動が回転トルクτに反映されないことになる。
【００５６】
これに対して、図４（ｂ）に示すように、本実施形態の状態フィードバック制御では、通常制御に加え、オブザーバー２１ａとして機能する制御装置２０（状態演算回路２１）において、キャリッジ３０の移動速度の実測値ｄｘ１／ｄｔと駆動プーリー１３の回転トルクτとを用いて液体噴射ヘッド４０の移動速度の予測値〈ｄｘ２／ｄｔ〉を実際の値に近い値で求める。そして、求めたこの液体噴射ヘッド４０の移動速度の予測値〈ｄｘ２／ｄｔ〉に係数Ｆｘを乗算して、フィードバックする。
【００５７】
この結果、制御装置２０は、実際の値もしくは実際の値に近い液体噴射ヘッド４０の移動速度を反映して回転トルクτを制御するので、キャリッジ機構１０において、駆動プーリー１３によって液体噴射ヘッド４０を、設定された移動速度で移動させることが可能になる。このように、制御装置２０が、状態演算回路２１において演算された状態変数の予測移動挙動値を用いて、モーター１３ｍの回転挙動を制御することで状態フィードバック制御を行う。
【００５８】
さて、このように通常制御と状態フィードバック制御とを備えた記録制御装置１００において、キャリッジ３０の走査方向への移動時に実際に行われる制御処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。この制御処理は、本実施形態では、状態演算回路２１によって行われる状態変数の予測値を求める演算処理と同じタイミングで、制御装置２０によって行われる。なお、ここでは、用紙Ｐに対して液体噴射ヘッド４０からインクを噴射して画像を印刷する場合を想定している。
【００５９】
制御処理はキャリッジ３０の走査方向Ｘへの移動開始（駆動開始）から移動終了（駆動終了）の処理の間に行われる。キャリッジ３０の駆動が開始されると、まずステップＳ２０１にて、通常制御を行う。通常の印刷では、キャリッジ３０はインクを噴射して画像を形成する記録対象領域つまり印刷対象領域の領域外の位置から移動を開始するので、移動開始の時点ではインクが噴射されない状態である。従って、液体噴射ヘッド４０の移動を制御する必要がないので、キャリッジ３０のみを移動制御すればよいことから、通常制御を行うのである。
【００６０】
次に、ステップＳ２０２にて、印刷開始位置か否かを判定する。例えば、制御装置２０が、入力した印刷データに基づき液体噴射ヘッド４０の一走査における印刷開始位置と印刷終了位置とをその走査開始前に予め取得する構成である場合、エンコーダー５０の検出値を用いて印刷開始位置か否かを判定してもよい。すなわち、エンコーダー５０によってキャリッジ３０の移動量を検出し、検出した移動量から決まるキャリッジ３０の現在位置が印刷開始位置に達したか否かを判定する。もちろん、入力コマンドに従ってモーター１３ｍおよび液体噴射ヘッド４０を制御する構成である場合、入力コマンドに含まれる印刷情報、例えばキャリッジ３０の位置が用紙Ｐに対して液体を噴射する位置であることを示す情報（例えばフラグの値）に基づいて、印刷開始位置を判定してもよい。
【００６１】
判定の結果、印刷開始位置でない場合は（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ステップＳ２０１に戻って通常制御を繰り返し行う。このように、印刷開始位置でない場合は、エンコーダー５０によって検出されるキャリッジ３０の移動挙動値を用いて、走査方向Ｘにおけるキャリッジ３０の移動を制御処理する。液体噴射ヘッド４０が振動するなど、キャリッジ３０と液体噴射ヘッド４０との間において、走査方向における移動挙動が異なっていたとしても、液体噴射ヘッド４０からインクを噴射しないので、特に問題とはならない。また、こうすることによって、制御装置２０は状態方程式の演算処理を行わずに済むので、処理負荷が軽減される。
【００６２】
一方、判定の結果、印刷開始位置である場合は（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３に進み状態フィードバック制御を行う。すなわち、液体噴射ヘッド４０の実際の移動挙動を精度良く予測し、予測した移動挙動値に基づいてモーター１３ｍの回転駆動を制御することによって、液体噴射ヘッド４０の振動を抑制するとともに一定速度で移動させるなどの制御を行うのである。従って、液体噴射ヘッド４０を走査方向Ｘにおいて安定して移動させることができる。
【００６３】
そして続くステップＳ２０４にて、印刷終了位置か否かを判定する。制御装置２０は、例えば、エンコーダー５０によってキャリッジ３０の移動量を検出し、検出した移動量から決まるキャリッジ３０の現在位置が印刷終了位置に達したか否かを判定する。もちろん、入力コマンドに含まれる印刷情報、例えばキャリッジ３０の位置が用紙Ｐに対して液体の噴射を終了する位置であることを示す情報（例えばフラグの値）に基づいて、印刷終了位置を判定してもよい。
【００６４】
ステップＳ２０４での判定の結果、印刷終了位置でない場合は（Ｎｏ）、ステップＳ２０３に戻って状態フィードバック制御を繰り返し行う。この状態フィードバック制御によってモーター１３ｍの回転トルクτが制御される結果、液体噴射ヘッド４０は走査方向Ｘにおける移動に際して振動が抑制されるので、液体噴射ヘッド４０を一定の速度で移動させることができるのである。
【００６５】
そして、印刷終了位置であると判定されると（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５に進んで、上述した通常制御を、キャリッジ駆動終了まで行い、キャリッジ３０の走査方向への移動時における制御処理を終了する。
【００６６】
なお、キャリッジ機構１０において、キャリッジ３０は走査方向Ｘにおいて両方向への移動つまり往復移動するように構成されている。従って、上述した制御処理は、キャリッジ３０の「往」「複」の少なくとも一方の移動において行われる。
【００６７】
上記説明した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）状態方程式によって液体噴射ヘッド４０の移動挙動値である移動速度を予測することができる。従って、この予測された液体噴射ヘッド４０の移動速度に基づいて駆動手段を制御することによって液体噴射ヘッド４０の走査方向Ｘの振動を抑制できることから、液体噴射ヘッド４０を走査方向Ｘにおいて安定して移動させることができる。この結果、用紙Ｐに対して高い位置精度でインクを付着させることができるので、用紙Ｐに対して噴射されたインクによって形成される画像の形成精度は高くなる。
【００６８】
（２）キャリッジ３０と液体噴射ヘッド４０とがバネとダンパーによって連結された等価モデルに基づいて状態方程式を表現することで、キャリッジ３０に搭載された液体噴射ヘッド４０の実際の移動挙動が、状態方程式において精度よくシミュレーションされる。従って、モーター１３ｍの回転を制御して液体噴射ヘッド４０の走査方向Ｘにおける移動を適切に制御することができる。
【００６９】
（３）キャリッジ３０の走査方向Ｘへの実際の移動速度をエンコーダー５０によって検出することによってキャリッジ３０の予測移動速度との差異を状態方程式にフィードバックするので、液体噴射ヘッド４０移動速度を、実際の移動挙動に近い値で予測することができる。従って、例えば、モーター１３ｍを制御して液体噴射ヘッド４０の走査方向Ｘにおける移動を適切に制御することが可能になる。
【００７０】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態のキャリッジ３０の走査方向Ｘへの移動時の制御処理（図５参照）において、ステップＳ２０３での状態フィードバック制御を行う際に、キャリッジ３０の状態パラメーターである質量Ｍ１の値を変更するようにしてもよい。前述したように、印刷対象領域では、状態フィードバック制御が行われる所定の時間間隔（例えば１０μｓｅｃ〜２ｍｓｅｃ）において、少なからず液体噴射ヘッド４０からインクが噴射される。従って、インクカートリッジ７０に貯蔵されたインクが消費されるため、インクカートリッジ７０内のインク残量は少なくなることによってキャリッジ３０の質量Ｍ１は減少する。そこで、制御装置２０は、状態フィードバック制御が行われる所定の時間間隔（例えば１０μｓｅｃ〜２ｍｓｅｃ）毎に、この間隔時間内に噴射されたインクの量を印刷データから演算する。そして、演算したこのインクの量をキャリッジ３０の質量から減算した値を新たにキャリッジ３０の質量Ｍ１として変更して用いることが好ましい。
【００７１】
（４）こうすれば、表現された状態方程式において、キャリッジ３０の質量Ｍ１をインクカートリッジ７０におけるインク残量に応じて変更するので、状態方程式によって予測された液体噴射ヘッド４０の走査方向Ｘにおける移動挙動の値が実際の値に近くなる。
【００７２】
・上記実施形態の状態フィードバック制御において、キャリッジ３０の検出移動挙動値に替えて、従動プーリー１２の実際の回転挙動を検出手段で検出した検出回転挙動値を用いてもよい。あるいは、駆動プーリー１３の実際の回転挙動を検出手段で検出した検出回転挙動値を用いてもよい。この場合、検出手段として例えばロータリー式のエンコーダーを用い、回転挙動値を検出するように構成すればよい。上述するように、従動プーリー１２および駆動プーリー１３の回転挙動値となる回転角と回転速度は、それぞれ状態方程式の状態変数として用いられる。従って、これらの予測回転挙動値と実測値である検出回転挙動値との差異をフィードバックすることによって、状態変数である液体噴射ヘッド４０の移動速度の予測値を、実際の値に近づけることが可能である。なお、この場合、従動プーリー１２の場合は、出力ｙは従動プーリー１２の回転挙動値すなわち回転角θ２または回転速度ｄθ２／ｄｔになる。また駆動プーリー１３の場合は、出力ｙは駆動プーリー１３の回転挙動値すなわち回転角θ１または回転速度ｄθ１／ｄｔになる。
【００７３】
・上記実施形態において、液体噴射ヘッド４０の振動状態を表す移動挙動値として、移動速度に替えて、予め定められた基準位置からの液体噴射ヘッド４０の移動量（移動距離）を採用してもよい。要は、キャリッジ機構１０において、用紙Ｐに対して正しい位置にインクを付着させることが可能であれば、このように移動量を予測対象となる状態変数として採用できる。なお、液体噴射ヘッド４０の移動距離を採用した場合は、制御装置２０は、液体噴射ヘッド４０の予測移動挙動値として移動速度〈ｄｘ２／ｄｔ〉に替えて移動距離〈ｘ２〉を用い、モーター１３ｍの回転挙動（トルクτ）を制御する。
【００７４】
・上記実施形態において、キャリッジ３０に取り付けられた液体噴射ヘッド４０が複数である場合、一つの場合と同様に、キャリッジ３０との間が１つのバネと一つのダンパーで連結された等価モデルで表すこととしてもよい。あるいは、液体噴射ヘッド４０のそれぞれが、キャリッジ３０との間でバネとダンパーで連結された等価モデルとして表すこととしてもよい。いずれの等価モデルであっても、液体噴射ヘッド４０について、キャリッジ３０との間においてバネとダンパーで連結され等価モデルとして表すことによって、実際の液体噴射ヘッド４０の移動挙動を精度よく予測することが可能となる。
【００７５】
・上記実施形態のキャリッジ３０の走査方向Ｘへの移動時の制御処理（図５参照）において、印刷対象領域外においても、通常制御に替えて、状態フィードバック制御を行うようにしてもよい。例えば、キャリッジ３０の走査方向Ｘの移動時において、印刷対象領域外において生じる液体噴射ヘッド４０の振動が、印刷開始位置において直ちに抑制することが困難である場合は、印刷開始位置に到達するより前に、液体噴射ヘッド４０の振動を抑制する必要がある。従って、このような場合、印刷開始位置よりも手前の位置から、あるいはキャリッジ３０の駆動開始時点から、状態フィードバック制御を行うようにすることが好ましい。
【００７６】
・上記実施形態のキャリッジ３０の走査方向Ｘへの移動時の制御処理において、通常制御を、キャリッジ３０の移動速度の差異を用いて制御しないフィードフォワード制御としてもよい。例えば、設定されたキャリッジ３０の移動速度が、実際に検出されたキャリッジ３０の移動速度との差異が少ない場合などでは、実際に検出されたキャリッジ３０の移動速度との差異をフィードバックしてモーター１３ｍの回転トルクτを制御する必要がない。
【００７７】
・本発明の実施形態を、上記構成を有する記録制御装置１００と、記録媒体としての用紙Ｐを液体噴射ヘッド４０の走査方向Ｘと交差する搬送方向Ｙに搬送する搬送手段と、を備えた液体噴射装置の１種であるインクジェット式のプリンター（単に「プリンター」とも呼ぶ）とすることもできる。
【００７８】
本実施形態のプリンター２００について図を用いて説明する。図６は、外装ケースを取り外したプリンター２００の斜視図を示す。図６に示すように、液体噴射装置としてのプリンター２００は、シリアルプリンタであり、上側が開口する略四角箱状の本体ケース１１に記録制御装置１００と、用紙Ｐの搬送手段を備える。
【００７９】
具体的には、本体ケース１１内にガイド軸３６が架設され、キャリッジ３０がこのガイド軸３６に案内されることによって、図示するように走査方向Ｘに往復動自在に設けられている。本プリンター２００においては、本体ケース１１の背面部内面上に駆動プーリー１３と従動プーリー１２とが図示するように軸支されている。そして、キャリッジ３０の背面側（図面裏側方向）においてキャリッジ３０がその一部に固定された無端状のベルト（タイミングベルト）１６が、駆動プーリー１３と従動プーリー１２とに巻き掛けられている。さらに、駆動プーリー１３と連結された駆動軸を有するモーター（キャリッジモーター）１３ｍが正逆転駆動されることにより、キャリッジ３０は走査方向Ｘにおいて往復動する構成となっている。
【００８０】
キャリッジ３０の下部（図面下方向）には、インク滴を噴射する液体噴射ヘッド４０が設けられている。液体噴射ヘッド４０と対向する下方位置には、インクの噴射対象物となる記録媒体としての用紙Ｐが配置されている。また、本プリンター２００においては、キャリッジ３０の上部にブラック用とカラー用の各インクカートリッジ７０が着脱可能に装填されている。液体噴射ヘッド４０は、各インクカートリッジ７０から供給された各色のインクを、液体噴射ヘッド４０に設けられた図示しない各色のノズル列を構成する各ノズルから噴射する。
【００８１】
プリンター２００の背面側には、給紙トレイ１７が設けられている。また、本体ケース１１の図６における右側下部には紙送りモーター１８が配設されている。そして、この紙送りモーター１８が駆動されることにより、図示しない搬送ローラー対及び排紙ローラー対が回転駆動されて、給紙トレイ１７に載置された用紙Ｐが、走査方向Ｘと交差する搬送方向Ｙへ搬送される。そして、キャリッジ３０を走査方向Ｘに移動させる途中の印刷対象領域で液体噴射ヘッド４０のノズルから用紙Ｐに向けてインク滴を噴射する印刷動作と、用紙Ｐを搬送方向Ｙに所定の紙送り量だけ搬送する紙送り動作とを交互に繰り返すことで、用紙Ｐの平面領域に印刷が施される。
【００８２】
また、プリンター２００には、キャリッジ３０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５０（不図示）を構成する符号板５１がガイド軸３６に沿って延びるように架設されている。このリニアエンコーダー５０から出力される出力パルスを用いてキャリッジ３０の走査方向Ｘにおける移動挙動（移動量、移動速度及び移動方向）が把握されるように構成されている。
【００８３】
このようなプリンター２００によれば、リニアエンコーダー５０によって検出されたキャリッジ３０の移動速度を用いて、上述した状態フィードバック制御が行われることによって、走査方向Ｘにおいて液体噴射ヘッド４０から正しい位置にインクを噴射できる。また、用紙Ｐが走査方向Ｘと交差する搬送方向Ｙに搬送される。この結果、用紙Ｐの平面領域に対して液体噴射ヘッド４０から噴射されるインクを正しい位置に付着させることができるので、例えば用紙Ｐの平面領域に正しく画像を形成することが可能な液体噴射装置を提供することができる。
【００８４】
例えば、プリンター２００において行われる状態フィードバック制御では、状態方程式によって予測された液体噴射ヘッド４０の移動速度に基づいてモーター１３ｍを制御することによって、液体噴射ヘッド４０の走査方向Ｘの振動を抑制する。この結果、液体噴射ヘッド４０を走査方向Ｘにおいて安定して移動させることができるので、用紙Ｐに対して高い位置精度でインクを付着させることができる。あるいは、状態方程式によって予測された液体噴射ヘッド４０の移動速度（振動）に応じて、液体噴射ヘッド４０から噴射するインクの噴射タイミングを早めたり遅らせたりして調節する。この結果、用紙Ｐに対してインクを正しい位置に付着させることができる。このように、プリンター２００では、予測された液体噴射ヘッド４０の移動挙動値を用いることによって、用紙Ｐに対して正しく画像を形成することが可能である。
【００８５】
・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式のプリンター２００に具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置を採用してもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置がある。あるいは、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１０…キャリッジ機構、１２…従動回転体としての従動プーリー、１３…駆動回転体としての駆動プーリー、１３ｍ…駆動手段としてのモーター、１６…ベルト、２０…制御手段としての制御装置、２１…状態予測手段としての状態演算回路、２１ａ…オブザーバー、２２…制御回路、３０…キャリッジ、４０…液体噴射ヘッド、５０…検出手段としてのエンコーダー、７０…インクカートリッジ、１００…記録制御装置、２００…液体噴射装置としてのプリンター、Ｐ…記録媒体としての用紙、Ｘ…走査方向、Ｙ…搬送方向、Ｍ１…キャリッジの質量、ＭＤ…等価モデル、Ｃ１〜Ｃ４…ダンパー定数、Ｋ１〜Ｋ４…バネ定数、ｄｘ１／ｄｔ…移動速度。
【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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