(57)【要約】【課題】キャリッジへの伝送線を削減する。【解決手段】装置本体と、移動方向に移動可能なキャリッジと、前記キャリッジに設けられ、液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドを駆動するための電力を前記装置本体側から前記キャリッジ側に供給する電力供給ユニットであって、印刷領域では無接点給電を行い、印刷領域外では有接点給電を行う電力供給ユニットと、を備える。【選択図】図６
2011110920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
移動方向に移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジに設けられ、液体を吐出するヘッドと、
前記ヘッドを駆動するための電力を前記装置本体側から前記キャリッジ側に供給する電力供給ユニットであって、印刷領域では無接点給電を行い、印刷領域外では有接点給電を行う電力供給ユニットと、
を備え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であって、
前記電力供給ユニットは、
前記キャリッジに設けられた導電体と、
前記装置本体に設けられたブラシ部材であって、前記キャリッジが前記印刷領域外を移動する際に前記導電体に接触するブラシ部材と、
を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体吐出装置であって、
前記電力供給ユニットは、
前記移動方向に沿って前記装置本体に固定して配置された複数の一次コイルと、
前記キャリッジに設けられた二次コイルと、
を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体吐出装置であって、
前記キャリッジの前記移動方向の位置を検出する検出部を有し、
前記印刷領域では前記検出部の検出結果に基づいて、前記複数の一次コイルのうちの少なくともいずれかを用いる、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液体吐出装置であって、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記無接点給電と前記有接点給電とを切り替える、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の液体吐出装置であって、
各画素にドットを形成するか否かを示す画素データを前記ヘッドに無線で送信する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項１〜６に記載の液体吐出装置であって、
前記キャリッジには、前記ヘッドから吐出すべき液体を収容したカートリッジが搭載される、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置の一例として、インクを吐出して画像を印刷するインクジェットプリンターが知られている。このようなプリンターでは、ヘッドがキャリッジに設けられており、キャリッジが移動方向に移動することによってヘッドも移動する。そして、ヘッドの移動中にノズルからインクが吐出される。また、ヘッドに燃料電池を搭載することで、装置本体側からキャリッジ側（ヘッド）に電力を供給する伝送線を不要にしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１９２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したプリンターでは、燃料電池を用いているので、電力生成時に水が発生する。このため、発生した水を排出しなければならないという問題がある。よって、燃料電池を使用する以外の方法で、キャリッジへの伝送線を削減することが望ましい。  
そこで本発明は、キャリッジへの伝送線を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための主たる発明は、装置本体と、移動方向に移動可能なキャリッジと、前記キャリッジに設けられ、液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドを駆動するための電力を前記装置本体側から前記キャリッジ側に供給する電力供給ユニットであって、印刷領域では無接点給電を行い、印刷領域外では有接点給電を行う電力供給ユニットと、を備えることを特徴とする液体吐出装置である。
【０００６】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】印刷システムの外観構成を示した説明図である。
【図２】プリンターの全体構成のブロック図である。
【図３】プリンターの斜視図である。
【図４】プリンターの横断面図である。
【図５】印刷時の処理のフロー図である。
【図６】キャリッジ側の構成を示すブロック図である。
【図７】ノズルの配列を示す説明図である。
【図８】駆動信号生成部の構成の一例を示す図である。
【図９】ヘッド部分の構成の説明図である。
【図１０】各信号のタイミングの説明図である。
【図１１】印刷領域においてキャリッジが移動する時の説明図である。
【図１２】印刷領域外においてキャリッジが移動する時の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【０００９】
装置本体と、移動方向に移動可能なキャリッジと、前記キャリッジに設けられ、液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドを駆動するための電力を前記装置本体側から前記キャリッジ側に供給する電力供給ユニットであって、印刷領域では無接点給電を行い、印刷領域外では有接点給電を行う電力供給ユニットと、を備えることを特徴とする液体吐出装置が明らかとなる。  
このような液体吐出装置によれば、電力供給の効率と印刷の精度との両立を図りつつ伝送線を削減することができる。
【００１０】
かかる液体吐出装置であって、前記電力供給ユニットは、前記キャリッジに設けられた導電体と、前記装置本体に設けられたブラシ部材であって、前記キャリッジが前記印刷領域外を移動する際に前記導電体に接触するブラシ部材と、を有することが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、移動するキャリッジとの接点を介してキャリッジ側に電力を供給することができる。
【００１１】
かかる液体吐出装置であって、前記電力供給ユニットは、前記移動方向に沿って前記装置本体に固定して配置された複数の一次コイルと、前記キャリッジに設けられた二次コイルと、を有することが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、装置本体とキャリッジとが非接触の状態でキャリッジ側に電力を供給することができる。
【００１２】
かかる液体吐出装置であって、前記キャリッジの前記移動方向の位置を検出する検出部を有し、前記検出部の検出結果に基づいて、前記複数の一次コイルのうちの少なくともいずれかを用いることが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、キャリッジが移動方向に移動中であっても電力を供給することができる。
【００１３】
かかる液体吐出装置であって、前記検出部の検出結果に基づいて、前記無接点給電と前記有接点給電とを切り替えることが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、有接点給電と無接点給電との切り替えを正確に行うことができる。
【００１４】
かかる液体吐出装置であって、各画素にドットを形成するか否かを示す画素データを前記ヘッドに無線で送信することが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、装置本体側とキャリッジ側との間のケーブルの信号線の数を減らすことが可能である。
【００１５】
かかる液体吐出装置であって、前記キャリッジには、前記ヘッドから吐出すべき液体を収容したカートリッジが搭載されることが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、装置本体とキャリッジとの間を物理的に拘束する部材を無くすることができる。
【００１６】
以下の実施形態では、インクジェットプリンター（以下、プリンター１ともいう）を例に挙げて説明する。
【００１７】
＝＝＝印刷システムの構成＝＝＝
まず、図面を参照しながら印刷システム（コンピュータシステム）について説明する。  
図１は、印刷システムの外観構成を示した説明図である。この印刷システム１００は、プリンター１と、コンピューター１１０と、表示装置１２０と、入力装置１３０と、記録再生装置１４０とを備えている。プリンター１は、紙、布、フィルム等の媒体に画像を印刷する印刷装置である。コンピューター１１０は、プリンター１と電気的に接続されており、プリンター１に画像を印刷させるため、印刷させる画像に応じた印刷データをプリンター１に出力する。表示装置１２０は、ディスプレイを有し、アプリケーションプログラムやプリンタードライバー等のユーザーインターフェイスを表示する。入力装置１３０は、例えばキーボード１３０Ａやマウス１３０Ｂであり、表示装置１２０に表示されたユーザーインターフェイスに沿って、アプリケーションプログラムの操作やプリンタードライバーの設定等に用いられる。記録再生装置１４０は、例えばフレキシブルディスクドライブ装置１４０ＡやＣＤ−ＲＯＭドライブ装置１４０Ｂが用いられる。
【００１８】
コンピューター１１０にはプリンタードライバーがインストールされている。プリンタードライバーは、表示装置１２０にユーザーインターフェイスを表示させる機能を実現させるほか、アプリケーションプログラムから出力された画像データを印刷データに変換する機能を実現させるためのプログラムである。このプリンタードライバーは、フレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体（コンピュータ読み取り可能な記録媒体）に記録されている。または、このプリンタードライバーは、インターネットを介してコンピューター１１０にダウンロードすることも可能である。なお、このプログラムは、各種の機能を実現するためのコードから構成されている。  
なお、「印刷装置」とは、狭義にはプリンター１を意味するが、広義にはプリンター１とコンピューター１１０とのシステムを意味する。
【００１９】
＜インクジェットプリンターの構成について＞
図２は、本実施形態のプリンター１の全体構成のブロック図である。また、図３は、本実施形態のプリンター１の斜視図である。また、図４は、本実施形態のプリンター１の横断面図である。以下、本実施形態のプリンターの基本的な構成について説明する。
【００２０】
本実施形態のプリンター１は、搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０、センサー群５０、コントローラー６０、データ送信部７０、及び電力ユニット８０を有する。外部装置であるコンピューター１１０から印刷データを受信したプリンター１は、コントローラー６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０、データ送信部７０、電力ユニット８０）を制御し、紙に画像を印刷する。プリンター１内の状況はセンサー群５０によって監視されており、センサー群５０は、検出結果をコントローラー６０に出力する。コントローラー６０は、センサー群５０から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
【００２１】
搬送ユニット２０は、媒体（例えば、紙Ｓなど）を所定の方向（以下、搬送方向という）に搬送させるためのものである。この搬送ユニット２０は、給紙ローラー２１と、搬送モーター２２（ＰＦモータとも言う）と、搬送ローラー２３と、プラテン２４と、排紙ローラー２５とを有する。給紙ローラー２１は、紙挿入口に挿入された紙をプリンター内に給紙するためのローラーである。搬送ローラー２３は、給紙ローラー２１によって給紙された紙Ｓを印刷可能な領域まで搬送するローラーであり、搬送モーター２２によって駆動される。プラテン２４は、印刷中の紙Ｓを支持する。排紙ローラー２５は、紙Ｓをプリンターの外部に排出するローラーであり、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられている。
【００２２】
キャリッジユニット３０は、ヘッドを所定の方向（以下、移動方向と言う）に移動（「走査」とも呼ばれる）させるためのものである。キャリッジユニット３０は、キャリッジ３１と、キャリッジモーター３２（ＣＲモーターとも言う）とを有する。キャリッジ３１は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモーター３２によって駆動される。また、キャリッジ３１には、インク（液体の一種）を収容したインクカートリッジが搭載される。キャリッジモーター３２は、キャリッジ３１を移動方向に移動させるためのモーターであり、ＤＣモーターにより構成される。なお、キャリッジ３１は、搬送方向と交差したキャリッジ軸３３（ガイド軸とも言う）に支持された状態でキャリッジモーター３２によりキャリッジ軸３３に沿って往復移動する。
【００２３】
ヘッドユニット４０は、紙にインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット４０は、複数のノズルを有するヘッド４１と、データ受信部４２と、駆動信号生成部４３とを有する。ヘッドユニット４０はキャリッジ３１に設けられているため、キャリッジ３１が移動方向に移動すると、ヘッドユニット４０も移動方向に移動する。そして、ヘッド４１が移動方向に移動中にインクを断続的に吐出することによって、移動方向に沿ったドットライン（ラスタライン）が紙に形成される。データ受信部４２は、装置本体側のデータ送信部７０から送られてくるデータを受信する。駆動信号生成部４３は、データ受信部４２が受信したデータに基づいて駆動信号ＣＯＭを生成する。本実施形態では、駆動信号生成部４３は、装置本体側ではなくキャリッジ側に設けられている。  
なお、ヘッドユニット４０の詳細については後述する。
【００２４】
センサー群５０には、リニア式エンコーダー５１（検出部に相当する）、ロータリー式エンコーダー５２、紙検出センサー５３、光学センサー５４等が含まれる。リニア式エンコーダー５１は、キャリッジ３１の移動方向の位置を検出する。ロータリー式エンコーダー５２は、搬送ローラー２３の回転量を検出する。紙検出センサー５３は、給紙中の紙の先端の位置を検出する。光学センサー５４は、キャリッジ３１に取付けられている発光部と受光部により、紙の有無を検出する。そして、光学センサー５４は、キャリッジ３１によって移動しながら紙の端部の位置を検出し、紙の幅を検出することができる。また、光学センサー５４は、状況に応じて、紙の先端（搬送方向下流側の端部であり、上端ともいう）・後端（搬送方向上流側の端部であり、下端ともいう）も検出できる。
【００２５】
コントローラー６０は、プリンターの制御を行うための制御ユニットである。コントローラー６０は、インターフェイス部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４とを有する。インターフェイス部６１は、外部装置であるコンピューター１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。
【００２６】
データ送信部７０は、ヘッドユニット４０のデータ受信部４２に印刷データなどの各種のデータを無線で送信する。
【００２７】
電力ユニット８０（電力供給ユニットに相当する）は、キャリッジユニット３０において必要な電力（例えば、ヘッドユニット４０を駆動する電力）を供給するためのものである。本実施形態の電力ユニット８０は、複数の一次側モジュール８１と、二次側モジュール８２と、ブラシ部材８３と、プレート８４と、充電用電池８５とを有している。
【００２８】
複数の一次側モジュール８１は、図３に示すように、キャリッジ３１の移動方向に沿って装置本体側に固定して配置されている。なお、本実施形態では、キャリッジ３１の移動範囲のうち、印刷領域に対応する部分に複数の一次側モジュール８１が配置されている。各一次側モジュール８１は、それぞれ一次コイルを有する。そして、一次コイルに交流電流を流し、コイル近傍に磁界を発生させる。
【００２９】
二次側モジュール８２は、装置本体側の一次側モジュール８１と対向するようにキャリッジ３１に設けられている。なお、二次側モジュール８２は二次コイルを有する。
【００３０】
ブラシ部材８３は、例えばカーボン製の摩擦係数の低い部材であり、移動体に接触しながら通電（給電）する機能を有する。本実施形態では、図３に示すように、ブラシ部材８３は装置本体側において、キャリッジ３１の移動範囲のうちの印刷領域外に対応する部分に配設されている。そしてブラシ部材８３は、キャリッジ３１が印刷領域外を移動する際に、後述するプレート８４と接触することにより、その接点を介してキャリッジ側に電力を供給する。
【００３１】
プレート８４（導電体に相当する）は、例えば金属製の板状部材であり、装置本体側から電力を受電する。なお、プレート８４は、キャリッジ３１において装置本体側のブラシ部材８３と接触可能な位置に設けられている。
【００３２】
充電用電池８５は、充電用の電池である。なお、本実施形態の充電用電池８５は、４２Ｖと、３．３Ｖの２種類の電圧を発生する。  
なお、電力ユニット８０の詳細については後述する。
【００３３】
＝＝＝印刷手順について＝＝＝
図５は、印刷時の処理のフロー図である。以下に説明される各処理は、コントローラー６０が、メモリー６３内に格納されたプログラムに従って、各ユニットを制御することにより実行される。このプログラムは、各処理を実行するためのコードを有する。
【００３４】
コントローラー６０は、コンピューター１１０からインターフェイス部６１を介して、印刷命令を受信する（Ｓ００１）。この印刷命令は、コンピューター１１０から送信される印刷データのヘッダに含まれている。そして、コントローラー６０は、受信した印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の給紙処理・搬送処理・インク吐出処理等を行う。
【００３５】
まず、コントローラー６０は、給紙処理を行う（Ｓ００２）。給紙処理とは、印刷すべき紙をプリンター内に供給し、印刷開始位置（頭出し位置とも言う）に紙を位置決めする処理である。コントローラー６０は、給紙ローラー２１を回転させ、印刷すべき紙を搬送ローラー２３まで送る。コントローラー６０は、搬送ローラー２３を回転させ、給紙ローラー２１から送られてきた紙を印刷開始位置に位置決めする。紙が印刷開始位置に位置決めされたとき、ヘッド４１の少なくとも一部のノズルは、紙と対向している。
【００３６】
次に、コントローラー６０は、ドット形成処理を行う（Ｓ００３）。ドット形成処理とは、移動方向に沿って移動するヘッドからインクを断続的に吐出させ、紙上にドットを形成する処理である。コントローラー６０は、キャリッジモーター３２を駆動し、キャリッジ３１を移動方向に移動させる。そして、コントローラー６０は、キャリッジ３１が移動している間に、印刷データに基づいてヘッドからインクを吐出させる。ヘッドから吐出されたインク滴が紙上に着弾すれば、紙上にドットが形成される。
【００３７】
次に、コントローラー６０は、搬送処理を行う（Ｓ００４）。搬送処理とは、紙をヘッドに対して搬送方向に沿って相対的に移動させる処理である。コントローラー６０は、搬送モーターを駆動し、搬送ローラーを回転させて紙を搬送方向に搬送する。この搬送処理により、ヘッド４１は、先ほどのドット形成処理によって形成されたドットの位置とは異なる位置に、ドットを形成することが可能になる。
【００３８】
次に、コントローラー６０は、印刷中の紙の排紙の判断を行う（Ｓ００５）。印刷中の紙に印刷するためのデータが残っていれば、排紙は行われない。そして、コントローラー６０は、印刷するためのデータがなくなるまでドット形成処理と搬送処理とを交互に繰り返し、ドットから構成される画像を徐々に紙に印刷する。印刷中の紙に印刷するためのデータがなくなれば、コントローラー６０は、その紙を排紙する。コントローラー６０は、排紙ローラーを回転させることにより、印刷した紙を外部に排出する。なお、排紙を行うか否かの判断は、印刷データに含まれる排紙コマンドに基づいても良い。
【００３９】
次に、コントローラー６０は、印刷を続行するか否かの判断を行う（Ｓ００６）。次の紙に印刷を行うのであれば、印刷を続行し、次の紙の給紙処理を開始する。次の紙に印刷を行わないのであれば、印刷動作を終了する。
【００４０】
＝＝＝キャリッジ側の構成について＝＝＝
次に、図面を参照しつつ、キャリッジ３１に搭載される構成要素について説明する。  
図６はキャリッジ側の構成を示すブロック図である。キャリッジ３１には、ヘッドユニット４０、インクカートリッジ、電力ユニット８０の二次側モジュール８２、プレート８４、充電用電池８５が設けられている。なお、同図では、説明の都合上キャリッジ３１を大きく図示している。  
まず、ヘッドユニット４０の構成について説明する。前述したように、ヘッドユニット４０は、ヘッド４１、データ受信部４２、駆動信号生成部４３を備えている。なお、ヘッド４１、データ受信部４２、駆動信号生成部４３は、充電用電池８５から駆動電圧（３．３Ｖ）が供給されることによって動作する。
【００４１】
＜ノズルについて＞
図７は、ヘッド４１の下面におけるノズルの配列を示す説明図である。ヘッド４１の下面には、ブラックインクノズル群Ｋと、シアンインクノズル群Ｃと、マゼンタインクノズル群Ｍと、イエローインクノズル群Ｙが形成されている。各ノズル群は、各色のインクを吐出するための吐出口であるノズルを複数個（本実施形態では１８０個）備えている。  
各ノズル群の複数のノズルは、搬送方向に沿って、一定の間隔（ノズルピッチ：ｋ・Ｄ）でそれぞれ整列している。ここで、Ｄは、搬送方向における最小のドットピッチ（つまり、紙Ｓに形成されるドットの最高解像度での間隔）である。また、ｋは、１以上の整数である。例えば、ノズルピッチが１８０ｄｐｉ（１／１８０インチ）であって、搬送方向のドットピッチが７２０ｄｐｉ（１／７２０）である場合、ｋ＝４である。  
各ノズル群のノズルは、下流側のノズルほど若い番号が付されている（♯１〜♯１８０）。つまり、ノズル♯１は、ノズル♯１８０よりも搬送方向の下流側に位置している。各ノズルには、各ノズルを駆動してインク滴を吐出させるための駆動素子としてピエゾ素子（不図示）が設けられている。
【００４２】
＜駆動信号生成部について＞
図８は図６の駆動信号生成部４３の構成の一例を示す図である。  
本実施形態の駆動信号生成部４３は、図８に示すように、波形設定部４３１、Ｄ／Ａ変換器４３２、電圧増幅回路４３３、電流増幅回路４３４を有している。
【００４３】
波形設定部４３１は、データ受信部４２が装置本体側から受信した駆動波形の設定データ（例えば１０ビットのデジタルデータ）が設定される。  
Ｄ／Ａ変換器４３２は、波形設定部４３１から出力されるデジタルデータをアナログ信号に変換する。  
電圧増幅回路４３３は、アナログ信号の電圧をピエゾ素子の動作に適した電圧まで増幅して、原駆動信号を生成する。
【００４４】
電流増幅回路４３４は、原駆動信号の電流増幅を行ない、駆動信号ＣＯＭを生成する。なお、図８に示すように電流増幅回路４３４は、互いのエミッタ端子同士が接続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ１とＰＮＰ型のトランジスタＱ２のトランジスタ対を有する。ＮＰＮ型のトランジスタＱ１は、原駆動信号の電圧上昇時に動作するトランジスタである。このＮＰＮ型のトランジスタＱ１は、コレクタが電源（４２Ｖ）に、エミッタが駆動信号ＣＯＭの出力信号線に、それぞれ接続されている。ＰＮＰ型のトランジスタＱ２は、電圧降下時に動作するトランジスタである。ＰＮＰ型のトランジスタＱ２は、コレクタが接地（アース）に、エミッタが第１駆動信号ＣＯＭの出力信号線に、それぞれ接続されている。なお、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１とＰＮＰ型のトランジスタＱ２のベースには電圧増幅回路４３３からの原駆動信号が印加される。
【００４５】
この電流増幅回路４３４は、電圧増幅回路４３３の出力電圧（原駆動信号の電圧）によって動作が制御される。例えば、出力電圧が上昇状態にあると、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１がオン状態となる。これに伴い、駆動信号ＣＯＭの電圧も上昇する。一方、出力電圧が降下状態にあると、ＰＮＰ型のトランジスタＱ２がオン状態となる。これに伴い、駆動信号ＣＯＭの電圧も降下する。なお、出力電圧が一定である場合、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１もＰＮＰ型のトランジスタＱ２もオフ状態となる。その結果、駆動信号ＣＯＭは一定電圧となる。  
そして、駆動信号生成部４３で生成された駆動信号ＣＯＭは、ヘッド４１に出力される。
【００４６】
＜ヘッド部分の構成について＞
図９は、ヘッド部分の構成の説明図であり、図１０は各信号のタイミングの説明図である。ヘッド４１は、ヘッドコントローラーＨＣと複数のピエゾ素子４１７を有している。
【００４７】
ヘッドコントローラーＨＣは、データ受信部４２が装置本体側から受信した画素データＳＩなどの制御信号と、駆動信号生成部４３で生成された駆動信号ＣＯＭに基づいて、各ピエゾ素子４１７を駆動させる。図９に示すように、ヘッドコントローラーＨＣは、第１シフトレジスタ４１１Ａと、第２シフトレジスタ４１１Ｂと、第１ラッチ回路４１２Ａと、第２ラッチ回路４１２Ｂと、デコーダ４１３と、制御ロジック４１４と、スイッチ４１６を備えている。そして、制御ロジック４１４を除いた各部（すなわち、第１シフトレジスタ４１１Ａ、第２シフトレジスタ４１１Ｂ、第１ラッチ回路４１２Ａ、第２ラッチ回路４１２Ｂ、デコーダ４１３、スイッチ４１６）は、それぞれピエゾ素子４１７毎に設けられる。なお、ピエゾ素子４１７は、ノズルからインクを吐出するために駆動される素子であり、ヘッド４１においてノズル毎に設けられている。
【００４８】
ヘッドコントローラーＨＣには、データ受信部４２から、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、画素データＳＩ、クロック信号ＣＬＫが入力される。また、駆動信号生成部４３から駆動信号ＣＯＭが入力される。以下、これらの各信号について説明する。
【００４９】
駆動信号ＣＯＭは、繰り返し周期Ｔにおける期間Ｔ１１で生成される第１波形部ＳＳ１１と、期間Ｔ１２で生成される第２波形部ＳＳ１２と、期間Ｔ１３で生成される第３波形部ＳＳ１３とを有する。ここで、第１波形部ＳＳ１１は駆動パルスＰＳ１を有している。また、第２波形部ＳＳ１２は駆動パルスＰＳ２を、第３波形部ＳＳ１３は駆動パルスＰＳ３をそれぞれ有している。そして、駆動パルスＰＳ１、駆動パルスＰＳ２及び駆動パルスＰＳ３は、後で詳述する大ドットの形成時にピエゾ素子４１７へ印加されるものであり、互いに同じ波形をしている。また、駆動パルスＰＳ１と駆動パルスＰＳ２は、後で詳述する中ドットの形成時にも、ピエゾ素子４１７へ印加されるものである。また、駆動パルスＰＳ１は、後で詳述する小ドットの形成時にも、ピエゾ素子４１７へ印加されるものである。なお、駆動パルスがピエゾ素子４１７に印加されない場合は、インクが吐出されない（ドットが形成されない）。
【００５０】
この駆動信号ＣＯＭは、ピエゾ素子４１７毎に設けられたスイッチ４１６にそれぞれ入力されている。スイッチ４１６は、駆動信号ＣＯＭをピエゾ素子４１７に印加するか否かのオン／オフ制御を行う。このオン／オフ制御により、駆動信号ＣＯＭの一部分を、選択的にピエゾ素子４１７へ印加させることができ、これにより、ドットの大きさを変更することができる。このように、各波形部は、ピエゾ素子４１７へ印加される一単位である。なお、各波形部をピエゾ素子４１７へ印加させるための制御については、後で説明する。
【００５１】
ラッチ信号ＬＡＴは、繰り返し周期Ｔ（１画素の区間をヘッド４１が移動する期間）を示す信号である。ラッチ信号ＬＡＴは、リニア式エンコーダー５１の信号に基づいて、コントローラー６０によって生成され、制御ロジック４１４とラッチ回路（第１ラッチ回路４１２Ａ、第２ラッチ回路４１２Ｂ）に入力される。
【００５２】
チェンジ信号ＣＨは、繰り返し周期Ｔを３等分した期間を示す信号である。チェンジ信号ＣＨは、リニア式エンコーダー５１の信号に基づいてコントローラー６０によって生成され、制御ロジック４１４に入力される。
【００５３】
画素データＳＩは、画素毎の階調（ドット無し、小ドット、中ドット、大ドット）を示す信号である。この画素データは、１個のノズルに対して２ビットずつで構成されている。例えば、ノズル数が６４個の場合、２ビット×６４の画素データＳＩが繰り返し周期Ｔ毎に装置本体側から無線で送られてくることになる。なお、画素データＳＩは、第１シフトレジスタ４１１Ａ及び第２シフトレジスタ４１１Ｂに入力される。
【００５４】
クロック信号ＣＬＫは、コントローラー６０から送られる画素データＳＩを、各シフトレジスタ（第１シフトレジスタ４１１Ａ、第２シフトレジスタ４１１Ｂ）にセットする際に用いられる信号である。
【００５５】
次に、ヘッドコントローラーＨＣで生成される信号について説明する。ヘッドコントローラーＨＣでは、選択信号ｑ０〜ｑ３、スイッチ制御信号ＳＷ、印加信号が生成される。  
選択信号ｑ０〜ｑ３は、ラッチ信号ＬＡＴとチェンジ信号ＣＨに基づいて、制御ロジック４１４で生成される。そして生成された選択信号ｑ０〜ｑ３は、ピエゾ素子４１７毎に設けられたデコーダ４１３にそれぞれ入力される。
【００５６】
スイッチ制御信号ＳＷは、各ラッチ回路（第１ラッチ回路４１２Ａ、第２ラッチ回路４１２Ｂ）にラッチされた画素データ（２ビット）に基づいて、選択信号ｑ０〜ｑ３の何れかがデコーダ４１３によって選択されたものである。各デコーダ４１３で生成されたスイッチ制御信号ＳＷは、対応するスイッチ４１６にそれぞれ入力される。  
印加信号は、駆動信号ＣＯＭとスイッチ制御信号に基づいてスイッチ４１６から出力される。この印加信号は、各スイッチ４１６と対応するピエゾ素子４１７にそれぞれ印加される。
【００５７】
＜ヘッドコントローラーＨＣの動作について＞
ヘッドコントローラーＨＣは、データ受信部４２からの画素データＳＩに基づき、インクを吐出させるための制御を行う。すなわち、ヘッドコントローラーＨＣは、印刷データに基づいてスイッチ４１６のオン／オフを制御し、駆動信号ＣＯＭの必要な波形部を選択的にピエゾ素子４１７へ印加させている。言い換えると、ヘッドコントローラーＨＣは、各ピエゾ素子４１７の駆動を制御している。本実施形態では、画素データＳＩが２ビットで構成されている。そして、転送用クロックＣＬＫに同期して、この画素データＳＩがヘッド４１へ送られてくる。さらに、画素データＳＩの上位ビット群が各第１シフトレジスタ４１１Ａにセットされ、下位ビット群が各第２シフトレジスタ４１１Ｂにセットされる。第１シフトレジスタ４１１Ａには第１ラッチ回路４１２Ａが電気的に接続され、第２シフトレジスタ４１１Ｂには第２ラッチ回路４１２Ｂが電気的に接続されている。そして、コントローラー６０からのラッチ信号ＬＡＴがＨレベルになると、各第１ラッチ回路４１２Ａは対応する画素データＳＩの上位ビットをラッチし、各第２ラッチ回路４１２Ｂは画素データＳＩの下位ビットをラッチする。第１ラッチ回路４１２Ａ及び第２ラッチ回路４１２Ｂでラッチされた画素データＳＩ（上位ビットと下位ビットの組）はそれぞれ、デコーダ４１３に入力される。デコーダ４１３は、第１ラッチ回路４１２Ａ及び第２ラッチ回路４１２Ｂにラッチされた画素データＳＩに応じて、制御ロジック４１４から出力される選択信号ｑ０〜ｑ３のうちの一つの選択信号（例えば選択信号ｑ１）を選択し、選択され選択信号をスイッチ制御信号ＳＷとして出力する。各スイッチ４１６は、スイッチ制御信号に応じてオン／オフされて、駆動信号ＣＯＭに含まれる波形部を選択的にピエゾ素子４１７へ印加する。
【００５８】
＜画素データとドットの関係について＞
まず、ドットの非形成の場合（画素データＳＩがデータ［００］の場合）について説明する。画素データ［００］がラッチされている場合、スイッチ制御信号ＳＷとして選択信号ｑ０が出力される。これにより、期間Ｔにおいてスイッチ４１６がオフ状態になる。この結果、駆動信号ＣＯＭの駆動パルスはピエゾ素子４１７へ印加されない。この場合、ノズルからはインク滴は吐出されない。
【００５９】
次に、小ドットの形成の場合（画素データＳＩがデータ［０１］の場合）について説明する。画素データ［０１］がラッチされている場合、スイッチ制御信号ＳＷとして選択信号ｑ１が出力される。これにより、期間Ｔ１１においてスイッチ４１６がオン状態になり、期間Ｔ１２及び期間Ｔ１３においてスイッチ４１６がオフ状態になる。この結果、駆動信号ＣＯＭの第１波形部ＳＳ１１が有する駆動パルスＰＳ１がピエゾ素子４１７へ印加され、ノズルからは小ドットに対応する量のインク滴が吐出される。
【００６０】
次に、中ドットの形成の場合（画素データＳＩがデータ［１０］の場合）について説明する。画素データ［１０］がラッチされている場合、スイッチ制御信号ＳＷとして選択信号ｑ２が出力される。これにより、期間Ｔ１１及び期間Ｔ１２においてスイッチ４１６がオン状態になり、期間Ｔ１３ではスイッチ４１６がオフ状態になる。この結果、駆動信号ＣＯＭの第１波形部ＳＳ１１が有する駆動パルスＰＳ１と、駆動信号ＣＯＭの第２波形部ＳＳ１２が有する駆動パルスＰＳ２がピエゾ素子４１７へ印加され、ノズルからは中ドットに対応する量のインク滴（中インク滴）が吐出される。
【００６１】
次に、大ドットの形成の場合（画素データＳＩがデータ［１１］の場合）について説明する。画素データ［１１］がラッチされている場合、スイッチ制御信号ＳＷとして選択信号ｑ３が出力される。これにより、期間Ｔ１１、期間Ｔ１２及び期間Ｔ１３においてスイッチ４１６はオン状態になる。この結果、駆動信号ＣＯＭの第１波形部ＳＳ１１が有する駆動パルスＰＳ１と、駆動信号ＣＯＭの第２波形部ＳＳ１２が有する駆動パルスＰＳ２と、駆動信号ＣＯＭの第３波形部ＳＳ１３が有する駆動パルスＰＳ３とがピエゾ素子４１７へ順に印加され、ノズルからは大ドットに対応する量のインク滴（大インク滴）が吐出される。
【００６２】
＜電力ユニットについて＞
次に、電力ユニット８０の構成について説明する。  
図６に示すように、電力ユニット８０の二次側モジュール８２、プレート８４、充電用電池８５はキャリッジ側（キャリッジ３１）に設けられている。なお、複数の一次側モジュール８１及びブラシ部材８３は、装置本体側に設けられている。複数の一次側モジュール８１は、キャリッジ３１の移動範囲のうちの印刷領域部分に移動方向に沿って設けられている。また、ブラシ部材８３は、キャリッジ３１の移動範囲のうちの印刷領域外の部分に設けられている。  
二次側モジュール８２は、二次コイルを有しており、一次側モジュール８１の一次コイルとの電磁誘導により、装置本体側から非接触で電力が供給される。例えば図６の場合、複数の一次側モジュール８１のうちの左端から３つ目の一次側モジュール８１との電磁誘導により、非接触で二次側モジュール８２に電力が伝送される。なお、二次側モジュール８２の二次コイルは、一次側モジュールの一次コイルと対向できるようにキャリッジ３１に配置されている。  
プレート８４は、キャリッジ３１が印刷領域外を移動する際に装置本体側のブラシ部材８３と接触する。そして、プレート８４はブラシ部材８３の表面を摺動し、その接点を介してブラシ部材８３から電力を受電する。
【００６３】
＝＝＝電力ユニット８０による電力供給について＝＝＝
次に、本実施形態の電力ユニット８０による電力供給について説明する。
【００６４】
＜印刷領域の移動時＞
キャリッジ３１が印刷領域を移動する際には、装置本体側の一次側モジュール８１とキャリッジ側の二次側モジュール８２との電磁誘導によってキャリッジ側に電力を供給する（無接点給電）。なお、コントローラー６０は、リニア式エンコーダー５１の検出結果に基づいてキャリッジ３１の位置が印刷領域であると判断すると、図６のスイッチＳＷを二次側モジュー８２の側に切り替える。
【００６５】
図１１は、印刷領域においてキャリッジ３１が移動する時の説明図である。  
二次側モジュール８２は、キャリッジ３１に設けられているので、キャリッジ３１が移動方向に移動すると二次側モジュール８２も移動方向に移動する。なお、キャリッジ３１の移動方向の位置は、リニア式エンコーダー５１（図３参照）で検出される。
【００６６】
コントローラー６０は、リニア式エンコーダー５１の検出結果に基づいて、一次側モジュール８１を切り替える。例えば図１１の場合、リニア式エンコーダー５１の検出結果から、キャリッジ３１が斜線部分（左から３つめ）の一次側モジュール８１と対向する位置にあることがわかる。そこでコントローラー６０は、その一次側モジュール８１を用いて、二次側モジュール８２に電力を伝送させる。
【００６７】
このように、コントローラー６０は、キャリッジ３１の移動方向へ移動に応じて、二次側モジュール８２に電力を供給する一次側モジュール８１を切り替える。これにより、キャリッジ３１の移動時にキャリッジ３１に電力が供給されて、充電用電池８５が充電される。また、このとき電力ユニット８０は、充電用電池８５からヘッドユニット４０に電力を供給し、ヘッドユニット４０を駆動させる。
【００６８】
上述したように、印刷領域では装置本体側の一次側モジュール８１とキャリッジ側の二次側モジュール８２とによる非接触の電力供給（無接点給電）が行われる。この場合、電力を供給しつつキャリッジ３１を安定して移動方向に移動させることができる。つまり印刷に与える影響は小さい。  
ただし、無接点給電の場合、装置本体側からキャリッジ側への電力供給の効率が悪くなる。そこで、本実施形態では印刷領域部分のみを無接点給電することにしている。これにより、キャリッジ３１の移動範囲の全てを無接点給電とする場合と比べて、電力供給の効率の向上を図ることができる。
【００６９】
＜印刷領域外の移動時＞
図１２は、印刷領域外においてキャリッジ３１が移動する時の説明図である。  
キャリッジ３１が印刷領域外を移動する際には、図のように装置本体側のブラシ部材８３とキャリッジ側のプレート８４が接触する。印刷領域外では、このブラシ部材８３とプレート８４との接点を介してキャリッジ側に電力を供給する（有接点給電）。なお、コントローラー６０は、リニア式エンコーダー５１の検出結果に基づいてキャリッジ３１の位置が印刷領域外であると判断すると、図６のスイッチＳＷをプレート８４の側に切り替える。また、リニア式エンコーダー５１の検出結果に基づいて、移動方向の一端側のブラシ部材８３あるいは他端側のブラシ部材８３の何れかが用いられる。このように、キャリッジ３１が印刷領域外を移動する際にもキャリッジ３１に電力が供給されて、充電用電池８５が充電される。  
もし、仮に印刷領域で有接点給電を行うと、キャリッジが移動する際の振動が大きくなり印刷の精度が悪化するおそれがある。  
本実施形態では、印刷領域外で有接点給電を行っているので、印刷精度を悪化させることなく電力の供給を行うことができる。
【００７０】
＜待機状態＞
待機状態では、ヘッドは印刷領域外の待機位置（移動方向の一方の端部）にあり、キャップに覆われている。これは、インクの乾燥によるノズルの目詰まりを防止するためである。このときも、装置本体側のブラシ部材８３とキャリッジ側のプレート８４は接触している。これにより、待機状態の間、接点を介して電力が伝送されるので、充電用電池８５の充電が可能である。この場合においても、効率よく電力を供給することができる。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態のプリンター１では、印刷領域では装置本体側の一次側モジュール８１とキャリッジ側の二次側モジュール８２とによる非接触の電力供給（無接点給電）を行い、印刷領域外では装置本体側のブラシ部材８３とキャリッジ側のプレート８４との接点を介した電力供給（有接点給電）を行っている。これにより電力供給の効率と印刷の精度との両立を図りつつキャリッジ側への電力の伝送線を削減することができる。
【００７２】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００７３】
＜液体吐出装置について＞
前述の実施形態では、液体吐出装置の一例としてインクジェットプリンターが説明されている。但し、液体吐出装置はインクジェットプリンターに限られるものではなく、インク以外の他の流体（液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体）を噴射したり吐出したりする液体吐出装置に具現化することもできる。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、気体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、上述の実施形態と同様の技術を適用してもよい。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。
【００７４】
＜インクについて＞
前述の実施形態は、プリンターの実施形態だったので、インクをノズルから吐出しているが、このインクは水性でも良いし、油性でも良い。また、ノズルから吐出する液体は、インクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料（特に高分子材料）、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体（水も含む）をノズルから吐出しても良い。
【００７５】
＜ピエゾ素子について＞
前述の実施形態では、ピエゾ素子を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
【００７６】
＜画像データの送信について＞
前述の実施形態では、画素データＳＩを無線で送信していたが、これに限られるものではない。フレキシブルケーブルを介して装置本体側からキャリッジ側へ画素データＳＩを伝送しても良い。このような場合であっても、前述の実施形態のようにヘッドの駆動に必要な電力の供給を電力ユニットで行えば、フレキシブルケーブルの信号線の数を減らすことが可能である。  
また、前述の実施形態では、インクカートリッジをキャリッジに搭載していたが、これに限られるものではない。チューブを介して装置本体側からキャリッジ側へインクを供給しても良い。このような場合であっても、前述の実施形態のようにヘッドの駆動に必要な電力の供給を電力ユニットで行えば、フレキシブルケーブルの信号線の数を減らすことが可能である。  
但し、前述の実施形態のように画素データＳＩを無線で送信したり、インクカートリッジをキャリッジに搭載したりすれば、装置本体側とキャリッジとの間を物理的に拘束する部材を無くすることができる。
【００７７】
＜充電用電池について＞
前述の実施形態では、充電用電池８５は、４２Ｖと３．３Ｖの電圧を発生していたが、これには、限られず他の電圧であってもよい。また、４２Ｖと３．３Ｖの少なくとも一方でもよい。また、装置本体側から供給される電力を４２Ｖの発生に用いてもよいし、３．３Ｖの発生に用いてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１  プリンター、
２０  搬送ユニット、２１  給紙ローラー、２２  搬送モーター（ＰＦモーター）、
２３  搬送ローラー、２４  プラテン、２５  排紙ローラー、
３０  キャリッジユニット、３１  キャリッジ、
３２  キャリッジモーター（ＣＲモーター）、３３  キャリッジ軸（ガイド軸）、
４０  ヘッドユニット、４１  ヘッド、４２  データ受信部、４３  駆動信号生成部、
５０  センサー群、５１  リニア式エンコーダー、５２  ロータリー式エンコーダー、
５３  紙検出センサー、５４  光学センサー、
６０  コントローラー、６１  インターフェイス部、６２  ＣＰＵ、
６３  メモリー、６４  ユニット制御回路、
７０  データ送信部、
８０  電力ユニット、８１  一次側モジュール、８２  二次側モジュール、
８３  ブラシ部材、８４  プレート、８５  充電用電池、
１１０  コンピューター、
４１１Ａ  第１シフトレジスタ、４１１Ｂ  第２シフトレジスタ、
４１２Ａ  第１ラッチ回路、４１２Ｂ  第２ラッチ回路、
４１３  デコーダ、４１４  制御ロジック、４１６  スイッチ、
４１７  ピエゾ素子、４３１  波形設定部、４３２  Ｄ／Ａ変換器、
４３３  電圧増幅回路、４３４  電流増幅回路、
Ｑ１  ＮＰＮ型トランジスタ、Ｑ２  ＰＮＰ型トランジスタ
【図１】
2011110920.tif 000003
【図２】
2011110920.tif 000004
【図３】
2011110920.tif 000005
【図４】
2011110920.tif 000006
【図５】
2011110920.tif 000007
【図６】
2011110920.tif 000008
【図７】
2011110920.tif 000009
【図８】
2011110920.tif 000010
【図９】
2011110920.tif 000011
【図１０】
2011110920.tif 000012
【図１１】
2011110920.tif 000013
【図１２】
2011110920.tif 000014