(57)【要約】【課題】キャリッジの姿勢変化（液体吐出部の姿勢変化）を高精度で検出し、高精度な吐出制御を可能とすること。【解決手段】記録用紙Ｐが搬送されるＸ軸方向と交差するＹ軸方向に延在するキャリッジガイド軸４４と、キャリッジガイド軸４４に接続され、Ｙ軸方向に移動可能なキャリッジ３２と、キャリッジ３２に設けられ、記録用紙Ｐに対しインクを吐出する吐出部３５と、キャリッジ３２に設けられ、キャリッジ３２の姿勢の変化を検出するジャイロセンサー３９とを備えさせる。ここで、吐出部３５からインクが吐出されていない場合において、Ｙ軸方向にキャリッジ３２は移動し、且つジャイロセンサー３９はキャリッジ３２の姿勢の変化を検出し、角速度情報処理部９１は、キャリッジ３２の姿勢の変化に基づいて姿勢変化量情報を出力し、姿勢変化量情報に応じて、インクの吐出が補正される。【選択図】図３
2019123203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体が搬送される第１方向と交差する第２方向に延在する支持部と、
前記支持部に接続され、前記第２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、前記印刷媒体に対し液体を吐出する吐出部と、
前記キャリッジに設けられ、前記キャリッジの姿勢の変化を検出する検出部と、
を備え、
前記吐出部から前記液体が吐出されていない場合において、前記第２方向に前記キャリッジは移動し、且つ前記検出部は前記キャリッジの姿勢の変化を検出し、
前記検出部は、前記キャリッジの姿勢の変化に基づいた姿勢変化量情報を出力し、
前記姿勢変化量情報に基づいて、前記液体の吐出が補正される、ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記印刷媒体に前記液体を吐出する前に前記キャリッジの姿勢の変化を検出する、ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記吐出部からの前記液体の吐出を制御する印刷制御信号を生成する制御部を更に有し、
前記吐出部は、前記液体を吐出する動作を行う圧電素子を備え、
前記制御部は、前記検出部による前記姿勢変化量情報に基づいて、前記吐出のタイミング、前記吐出に係る液滴の速度、前記吐出に係る液滴の１滴当たりの量、前記吐出に係る液滴の総量、前記吐出を行わせる吐出部、及び、前記圧電素子に印加する電圧のうち少なくともいずれか一つを変更する、ことを特徴する請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記印刷制御信号は前記検出部に入力される、ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記検出部と前記支持部との最短距離が、前記キャリッジの重心と前記支持部との最短距離よりも長くなる位置に設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記吐出部は、当該吐出部によって吐出される前記液体の吐出口が形成されたノズルプレートを含み、
前記検出部は、当該検出部と前記ノズルプレートとの最短距離が、前記キャリッジの重心と前記ノズルプレートとの最短距離よりも短くなる位置に設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
印刷媒体が搬送される第１方向と交差する第２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、前記印刷媒体に対し液体を吐出する吐出部と、
前記キャリッジに設けられ、前記キャリッジの姿勢の変化を検出する検出部と、
を備え、
前記吐出部から前記液体が吐出されていない場合において、前記第２方向に前記キャリッジは移動し、且つ前記検出部は前記キャリッジの姿勢の変化を検出し、
前記検出部は、前記キャリッジの姿勢の変化に基づいた姿勢変化量情報を出力し、
前記姿勢変化量情報に基づいて、前記液体の吐出が補正される、ことを特徴とする移動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出するヘッドユニットを備える液体吐出装置、及び移動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばインクジェットプリンター等の液体吐出装置において、画像の形成精度が悪化する（例えば画像に歪みが生じる）原因の一つとして、インクの吐出部が設けられたキャリッジの姿勢変化（姿勢のずれ）を挙げることができる。
具体的には、キャリッジに姿勢変化が生じると、インクの吐出部と記録用紙との間の距離やインクの吐出方向が変化してしまうため、予め定められた着弾位置にインクが着弾しなくなる。これにより、画像形成の精度が悪化してしまう。
このような事情を鑑みて、例えば特許文献１には、次のような技術が提案されている。すなわち、特許文献１には、キャリッジの所定軸周りの角速度を検出するジャイロセンサーを液体吐出装置に設け、該ジャイロセンサーによって検出された角速度に基づいて、キャリッジの姿勢の変化を検出可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１８５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プリンターにおいてキャリッジは支持部によって移動可能に支持されるところ、当該支持部の製造精度や取り付け精度は、キャリッジの姿勢に影響を与える。特にＬＦＰ（Large Format Printer）と称されている大型プリンターでは、キャリッジの搬送経路（移動距離）が長い為、支持部の偏心や取り付け誤差がキャリッジの三次元的な姿勢変化を大きく生じやすい。
また、温度変化・湿度変化等の環境変化や経年劣化に起因する支持部自体の形状の変化も、大型プリンターでは大きく生じやすい。ここで環境変化を予め考慮して支持部を設計することは、当初の搬送経路を歪ませてしまい、当初の画像の形成精度を著しく悪化させてしまうため現実的ではない。
上述したようにキャリッジの姿勢変化に係る問題は、ＬＦＰ等の大型プリンターにおいて特に顕著に現れる。このような問題を解決するためには、キャリッジの姿勢変化をリアルタイムで検出し、その検出結果に基づいて補正制御を行うことが好ましい。ここでキャリッジの姿勢変化は非常に微小な変化であることが多いため、その検出は高精度で行う必要がある。
【０００５】
キャリッジ（液体吐出部）の姿勢変化を精度良く検出する観点から、ジャイロセンサーはキャリッジに搭載されるのが望ましい。しかしながら、インク吐出ヘッドに印加されるインク吐出信号（高電圧パルス）が、ジャイロセンサーによる検出および／またはジャイロセンサーから伝達される検出信号に電磁波ノイズとして影響を与えてしまう場合がある。その場合、ジャイロセンサーによるキャリッジの姿勢変化の検出が正常に行われず、結果として、キャリッジの姿勢変化に対する補正も正常に行うことが難しくなってしまう。
また、高速印刷を目的としてインク吐出用のノズル数を増やすと対応する圧電素子の数も増え、インク吐出ヘッドに印加されるインク吐出信号も増えるため、電磁波ノイズがジャイロセンサーに与える影響も顕著となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、キャリッジの姿勢変化の検出精度を向上させ、高画質印刷または高速印刷の劣化抑制を可能とすることにある。
【０００７】
［適用例１］
本発明の一態様に係る液体吐出装置は、印刷媒体が搬送される第１方向と交差する第２方向に延在する支持部と、前記支持部に接続され、前記第２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、前記印刷媒体に対し液体を吐出する吐出部と、前記キャリッジに設けられ、前記キャリッジの姿勢の変化を検出する検出部と、を備え、前記吐出部から前記液体が吐出されていない場合において、前記第２方向に前記キャリッジは移動し、且つ前記検出部は前記キャリッジの姿勢の変化を検出し、前記検出部は、前記キャリッジの姿勢の変化に基づいた姿勢変化量情報を出力し、前記姿勢変化量情報に基づいて、前記液体の吐出が補正される、ことを特徴とする。
【０００８】
この態様によれば、検出部は、支持部に沿って移動可能なキャリッジに設けられた吐出部から液体が吐出されていない場合において、キャリッジの姿勢変化（例えばズレ・ブレ等）に応じた姿勢変化量情報を検出する。そして、姿勢変化量情報に応じて、液体の吐出が補正される。従って、液体を吐出させる場合に発生するノイズ（例えば、上述したインク吐出信号に起因する電磁波ノイズ）の影響を抑制することが可能となり、検出精度の向上が実現する。
【０００９】
［適用例２］
また、上述した一態様に係る液体吐出装置において、前記検出部は、前記印刷媒体に前記液体を吐出する前に前記キャリッジの姿勢の変化を検出する、ことを特徴とする。
【００１０】
この態様によれば、印刷動作前にキャリッジの姿勢変化に対して補正を行った液体吐出を準備しておけるため、印刷動作中に補正を行う場合と比較して、高速処理の必要が無くなる。従って、印刷動作中に液体吐出の高速補正処理を実現するためのハードウェアは不要である。
さらにまた、印刷動作前に姿勢変化に対する補正を行うことで、キャリッジの姿勢変化の検出、及び液体吐出の補正を行う際に印刷動作の中断が生じないため、更なる高速印刷が可能となる。
【００１１】
［適用例３］
また、上述した一態様に係る液体吐出装置において、前記吐出部からの前記液体の吐出を制御する印刷制御信号を生成する制御部を更に有し、前記吐出部は、前記液体を吐出する動作を行う圧電素子を備え、前記制御部は、前記検出部による前記姿勢変化量情報に基づいて、前記吐出のタイミング、前記吐出に係る液滴の速度、前記吐出に係る液滴の１滴当たりの量、前記吐出に係る液滴の総量、前記吐出を行わせる吐出部、及び、前記圧電素子に印加する電圧のうち少なくともいずれか一つを変更する、ことを特徴とする。
【００１２】
この態様によれば、キャリッジの姿勢変化に応じて、吐出部による液体の吐出態様が変更されるため、キャリッジの姿勢変化に起因する画像形成の精度の悪化が抑制され、画質の向上が実現する。
【００１３】
［適用例４］
また、上述した一態様に係る液体吐出装置において、前記印刷制御信号は前記検出部に入力される、ことを特徴とする。
【００１４】
この態様によれば、制御部からの印刷制御信号によって液体の吐出状況を判断し、液体の非吐出状態において検出部はキャリッジの姿勢変化を検出することができる。従って、液体の非吐出状態での検出を正確に実施することができる。
【００１５】
［適用例５］
また、上述した一態様に係る液体吐出装置において、前記検出部は、前記検出部と前記支持部との最短距離が、前記キャリッジの重心と前記支持部との最短距離よりも長くなる位置に設けられている、ことを特徴とする。
【００１６】
この態様によれば、検出部が、支持部に対して、キャリッジの重心と支持部との間の距離よりも離れた位置に配置される。このような位置は、例えば支持部を回転軸とするようなキャリッジの姿勢変化に係る変化量がより大きい位置である。従って、このような位置に検出部が配置されることで、当該キャリッジの微小な姿勢変化をも検出することが可能となると共に、検出精度の向上が実現する。
【００１７】
［適用例６］
また、上述した一態様に係る液体吐出装置において、前記吐出部は、当該吐出部によって吐出される前記液体の吐出口が形成されたノズルプレートを含み、前記検出部は、当該検出部と前記ノズルプレートとの最短距離が、前記キャリッジの重心と前記ノズルプレートとの最短距離よりも短くなる位置に設けられている、ことを特徴とする。
【００１８】
液体の吐出口が形成された部位に係る姿勢変化を検出することが好ましいところ、この態様によれば、検出部が、キャリッジの重心と比較して、液体の吐出口が形成されたノズルプレートにより近い位置に配置される。このため、印刷媒体と吐出口との距離の変化を、より高精度で検出することが可能となる。
【００１９】
［適用例７］
また、本発明の一態様に係る移動ユニットは、印刷媒体が搬送される第１方向と交差する第２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、前記印刷媒体に対し液体を吐出する吐出部と、前記キャリッジに設けられ、前記キャリッジの姿勢の変化を検出する検出部と、を備え、前記吐出部から前記液体が吐出されていない場合において、前記第２方向に前記キャリッジは移動し、且つ前記検出部は前記キャリッジの姿勢の変化を検出し、前記検出部は、前記キャリッジの姿勢の変化に基づいた姿勢変化量情報を出力し、前記姿勢変化量情報に基づいて、前記液体の吐出が補正される、ことを特徴とする。
【００２０】
この態様によれば、検出部は、支持部に沿って移動可能なキャリッジに設けられた吐出部から液体が吐出されていない場合において、キャリッジの姿勢変化（例えばズレ・ブレ等）に応じた姿勢変化量情報を検出する。そして、姿勢変化量情報に応じて、液体の吐出が補正される。従って、液体を吐出させる場合に発生するノイズ（例えば、上述したインク吐出信号に起因する電磁波ノイズ）の影響を抑制することが可能となり、検出精度の向上が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンターの概略構成を示す斜視図
【図２】インクジェットプリンターの概略構成を示す要部断面図
【図３】インクジェットプリンターのシステム構成を示すブロック図
【図４】吐出部の概略構成例を示す断面図
【図５】吐出部が備えるノズルプレートの概略構成を示す図
【図６】吐出部の概略構成例を示す断面図
【図７Ａ】駆動信号の供給時における吐出部の様子を説明する断面図
【図７Ｂ】駆動信号の供給時における吐出部の様子を説明する断面図
【図７Ｃ】駆動信号の供給時における吐出部の様子を説明する断面図
【図８】Ｘ軸方向及びＹ軸方向におけるジャイロセンサーの配設位置を示す模式図
【図９】Ｘ軸方向及びＺ軸方向におけるジャイロセンサーの配設位置を示す模式図
【図１０】変形例に係るインクジェットプリンターのジャイロセンサーの配設位置を示す模式図
【図１１】変形例に係るインクジェットプリンターのジャイロセンサーの配設位置を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００２３】
［Ａ．実施形態］
本実施形態では、液体吐出装置として、記録用紙Ｐ（印刷媒体）にインクを吐出して当該記録用紙Ｐ上に画像を形成するインクジェットプリンターを例示して説明する。
【００２４】
以下、図１及び図２を参照して、本一実施形態に係るインクジェットプリンター１の構成について説明する。図１は、インクジェットプリンター１の内部構成の概略を示す斜視図である。また、図２は、インクジェットプリンター１の概略を示す要部断面図である。
【００２５】
図１に示すように、インクジェットプリンター１は、主走査方向（同図に示すＹ軸方向）に往復移動する移動ユニット３と、キャリッジガイド軸４４（支持部）とを有する。この移動ユニット３は、少なくとも、キャリッジ３２と、吐出部３５（図２参照）と、ジャイロセンサー３９と、角速度情報処理部９１（図３参照）と、を備える。なお、ジャイロセンサー３９及び角速度情報処理部９１により、本実施形態における「検出部」は構成される。
【００２６】
キャリッジ３２は、所定数（本例では４個）のインクカートリッジ３１を載置可能に構成されている。本例では、イエロー、シアン、マゼンタ、及び、ブラックの４色に対応する４個のインクカートリッジ３１がキャリッジ３２に搭載されており、各インクカートリッジ３１に対応する色のインク（液体）が充填されている。
キャリッジ３２に接続されたヘッドユニット３０は、Ｍ個の吐出部３５を備える。ここでＭは、２以上の自然数である。また、ヘッドユニット３０にはインクの吐出量を制御する駆動信号と、各ノズルＮ（図４参照）からの吐出を制御する制御信号が入力される。各吐出部３５は、インクカートリッジ３１から供給されたインクを内部に充填し、充填したインクをノズルＮから吐出する。Ｍ個の吐出部３５の各々は、４個のインクカートリッジ３１のいずれか１つからインクの供給を受ける。これにより、Ｍ個の吐出部３５から全体として４色のインクを吐出することが可能となり、フルカラー印刷が実現される。
【００２７】
なお、本一実施形態に係るインクジェットプリンター１は、上述した４色のインクに対応する４個のインクカートリッジ３１を備えるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、当該４色とは異なる色のインクを充填したインクカートリッジ３１を更に備えるものであってもよいし、当該４色のうちの一部の色に対応するインクカートリッジ３１のみを備えるものであってもよい。
【００２８】
移動ユニット３は、移動機構４によって主走査方向（Ｙ軸方向）に往復移動させられる。この移動機構４は、移動ユニット３を往復移動させる駆動源であるキャリッジモーター４１と、その両端が当該インクジェットプリンター１の筐体に固定されたキャリッジガイド軸４４と、を備えている。また、移動機構４は、キャリッジガイド軸４４と平行に延在してキャリッジモーター４１により駆動されるタイミングベルト４２と、キャリッジモーター４１を駆動するためのキャリッジモータードライバー４３（図３参照）と、をさらに備えている。
移動ユニット３のキャリッジ３２は、移動機構４のキャリッジガイド軸４４に往復移動自在に支持されるとともに、タイミングベルト４２の一部に固定されている。そのため、キャリッジモーター４１によりタイミングベルト４２を正逆走行させると、移動ユニット３がキャリッジガイド軸４４に案内されて往復移動する。
また、移動機構４は、移動ユニット３の主走査方向（Ｙ軸方向）における位置を検出するためのリニアエンコーダー４５を備える。リニアエンコーダー４５は、主走査方向において所定の間隔でストライプ状の模様が印刷されたスケール４５ａを備える。また、図示は省略するが、キャリッジ３２のリニアエンコーダー４５側には、一対の発光素子及び受光素子からなるフォトインタラプタが配置されている。
【００２９】
ジャイロセンサー３９は、互いに直交する３軸について各軸周りの角速度を検出して角速度情報を出力するセンサーであり、移動ユニット３における「特定位置」に設けられている。ジャイロセンサー３９としては、種々の角速度検出器を用いることができる。
本例では、ジャイロセンサー３９による角速度の検出対象の３軸は、図１に示すＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸である。ここで、Ｘ軸方向（第１方向）は、インクジェットプリンター１の副走査方向（記録用紙Ｐの搬送方向）である。Ｙ軸方向（第２方向）は、インクジェットプリンター１の主走査方向である。Ｚ軸方向は、後述するノズルプレート２４０（図４参照）の法線方向（記録用紙Ｐの記録面の法線方向）である。
【００３０】
インクジェットプリンター１においては、キャリッジ３２の姿勢変化に起因する画像形成の精度悪化を防止するために、当該姿勢変化を高精度で検出可能な技術が望まれている。
しかしながら、キャリッジ３２の姿勢変化に係る変化量は微量であるため、ジャイロセンサー３９を単にキャリッジ３２に設けただけでは、当該キャリッジの姿勢変化を高精度で検出することは困難である。
また、ヘッドユニット３０に入力される駆動信号や制御信号（以後、まとめて“インク吐出信号”と呼ぶ）は、高電圧パルス信号を含む場合がある。そのようなインク吐出信号がヘッドユニット３０に入力された場合、ジャイロセンサー３９による検出や、ジャイロセンサー３９から伝達される検出信号に電磁波ノイズとして悪影響を与えてしまう場合がある。その場合、ジャイロセンサー３９によるキャリッジ３２の姿勢変化の検出が正常に行われず、結果として、キャリッジ３２の姿勢変化に対する補正も正常に行うことが難しくなってしまう。
なお、高速印刷を目的としてノズルＮの数を増やすと対応する駆動素子（例えば後述する積層圧電素子２０１）の数も増え、ヘッドユニット３０に入力されるインク吐出信号も増えるため、電磁波ノイズがジャイロセンサー３９に与える影響も顕著となる。
【００３１】
本一実施形態に係るインクジェットプリンター１では、ヘッドユニット３０の吐出部３５からインクが吐出されていない状態においてキャリッジ３２を走査移動させ、後述するジャイロセンサー３９によりキャリッジ３２の姿勢変化を検出し、走査位置に対応する姿勢変化量情報を後述する記憶部６２に記憶させる。そして、その姿勢変化量情報に基づき算出された補正を印刷に反映させることにより、高精度な姿勢変化の検出を可能にした。
また、ジャイロセンサー３９を移動ユニット３における「特定位置」に設けることで、キャリッジ３２の姿勢変化の検出精度を更に向上させることができる。この「特定位置」については、以降で詳細に説明する。
【００３２】
図２に示すように、インクジェットプリンター１は、記録用紙Ｐを供給・排出するための給紙機構７を備える。給紙機構７は、その駆動源となる給紙モーター７１（図１、図３参照）と、給紙モーター７１を駆動するための給紙モータードライバー７３（図３参照）と、記録用紙Ｐを設置するトレイ７７と、記録用紙Ｐを排出する排紙口（不図示）と、を備える。また、給紙機構７は、ヘッドユニット３０の下側（−Ｚ方向）に設けられるプラテン７４と、給紙モーター７１の作動により回転して記録用紙Ｐを１枚ずつプラテン７４上に給紙するための給紙ローラー７２及び７５と、給紙モーター７１の作動により回転してプラテン７４上の記録用紙Ｐを排紙口（不図示）へと搬送する排紙ローラー７６と、をさらに備える。
【００３３】
図３は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンター１のシステム構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、インクジェットプリンター１は、図１及び図２に示す構成部材以外に、ヘッドユニット３０を駆動するヘッドドライバー５０と、キャリッジモーター４１を駆動するためのキャリッジモータードライバー４３と、給紙モーター７１を駆動するための給紙モータードライバー７３と、制御部６と、角速度情報処理部９１と、を備える。
【００３４】
角速度情報処理部９１は、ジャイロセンサー３９から出力される角速度情報から各軸周りの回転角度（姿勢の変化量）を算出する。すなわち、ジャイロセンサー３９と角速度情報処理部９１は、キャリッジ３２の姿勢変化を検出し姿勢変化量情報を出力する検出部として動作する。具体的には、角速度情報処理部９１は、Ａ／Ｄ変換部９１ａと、姿勢算出部９１ｂとを備える。Ａ／Ｄ変換部９１ａは、ジャイロセンサー３９から出力された角速度情報（アナログ電圧）をデジタルデータに変換し、このデジタルデータを姿勢算出部９１ｂに出力する。姿勢算出部９１ｂは、Ａ／Ｄ変換部９１ａから出力されたデジタルデータから、各軸周りの回転角度（姿勢の変化量）を算出する。そして、姿勢算出部９１ｂは、各軸周りの回転角度（姿勢の変化量）を示す姿勢変化量情報を生成して制御部６に出力する。この算出には、当業者に公知の算出方法を用いればよい。この姿勢変化量情報は、後述する制御部６によるヘッドドライバー５０等の制御において用いられる。
【００３５】
制御部６は、ＣＰＵ６１と記憶部６２とを備え、当該インクジェットプリンター１の各部の動作を統括的に制御する。
記憶部６２は、例えば、不揮発性半導体メモリーの一種であるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、不揮発性半導体メモリーの一種であるＰＲＯＭと、を備える。ＥＥＰＲＯＭのデータ格納領域には、ホストコンピューター９からインターフェイス（不図示）を介して供給される画像データＩmgが格納される。ＲＡＭには印刷処理等の各種処理を実行する際に必要なデータが一時的に格納され、印刷処理等の各種処理を実行するための制御プログラムが一時的に展開される。また、ジャイロセンサー３９により検出した角速度に基づいて角速度情報処理部９１から出力されるキャリッジ３２の姿勢変化量情報は、例えばＲＡＭに記憶される。ＰＲＯＭは、インクジェットプリンター１の各部を制御する制御プログラム等が格納される。なお、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＰＲＯＭは一例であり、記憶部６２に用いられる半導体メモリーは適宜選択可能である。
【００３６】
ＣＰＵ６１は、ホストコンピューター９から供給される画像データＩmgを、記憶部６２に格納する。また、ＣＰＵ６１は、画像データＩmg等の記憶部６２に格納されている各種データに基づいて、ヘッドドライバー５０の動作を制御して吐出部３５を駆動させるための印刷制御信号ＣtrＰを生成して出力する。さらにまた、ジャイロセンサー３９によるキャリッジ３２の姿勢変化の検出動作のタイミングを規定するために、ＣＰＵ６１はジャイロセンサー３９にも印刷制御信号ＣtrＰを出力する。
また、ＣＰＵ６１は、記憶部６２に格納されている各種データに基づいて、キャリッジモータードライバー４３の動作を制御するための制御信号、給紙モータードライバー７３の動作を制御するための制御信号を生成し、これら生成した各種制御信号を出力する。
【００３７】
さらに、ＣＰＵ６１は、上述した姿勢変化量情報に応じた吐出態様で吐出部３５にインクを吐出させるようにヘッドドライバー５０を制御する。具体的には、ＣＰＵ６１は、「キャリッジ３２の姿勢変化」による「インクの着弾位置のずれ」をキャンセルするように、姿勢変化量情報に基づいてヘッドドライバー５０を制御する。
例えば、ＣＰＵ６１は、吐出部３５による吐出のタイミング、吐出に係る液滴の速度、吐出に係る液滴の１滴当たりの量、吐出に係る液滴の総量、吐出を行わせる吐出部３５、及び、圧電素子２００（積層圧電素子２０１）に印加する電圧、のうち少なくともいずれか一つを変更するように、ヘッドドライバー５０を制御する。
【００３８】
制御部６は、具体的には記録用紙Ｐを一枚ずつ副走査方向（Ｘ軸方向）に間欠送りするように給紙モータードライバー７３を介して給紙モーター７１を制御するとともに、移動ユニット３を記録用紙Ｐの送り方向（Ｘ軸方向）と交差する主走査方向（Ｙ軸方向）に往復動させるようにキャリッジモータードライバー４３を介してキャリッジモーター４１を制御する。また、制御部６はそれと同時に、各吐出部３５からのインクの吐出量及び吐出タイミングを、ヘッドドライバー５０を介して制御する。
制御部６は上述のように構成され、例えばパーソナルコンピューターやデジタルカメラ等のホストコンピューター９から入力された画像データＩmgに基づいて、移動機構４、給紙機構７、及び、ヘッドドライバー５０等を制御し、記録用紙Ｐ上に画像データＩmgに応じた画像を形成する印刷処理を実行する。
なお、制御部６は、必要に応じてエラーメッセージや吐出異常等の情報をホストコンピューター９に転送する処理を実行するものであってもよい。
【００３９】
ヘッドドライバー５０は、制御部６が出力する印刷制御信号ＣtrＰに基づいて、ヘッドユニット３０が備える吐出部３５を駆動するための駆動信号Ｖinを生成する。
以下、図４及び図５を参照して、ヘッドユニット３０、及び、ヘッドユニット３０が備える吐出部３５の構成について説明する。
図４は、ヘッドユニット３０が備える各吐出部３５の概略構成を示す断面図である。同図に示すように、吐出部３５は、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２４５内のインクを吐出させるノズルＮを有する。この吐出部３５は、ノズルＮが形成されたノズルプレート２４０と、キャビティプレート２４２と、振動板２４３と、複数の圧電素子２００を積層してなる積層圧電素子２０１と、を備えている。
キャビティプレート２４２は、所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これにより、キャビティ２４５およびリザーバ２４６が形成される。キャビティ２４５とリザーバ２４６とは、インク供給口２４７を介して連通している。また、リザーバ２４６は、インク供給チューブ３１１を介してインクカートリッジ３１と連通している。
【００４０】
図４において積層圧電素子２０１の下端は、中間層２４４を介して振動板２４３と接合されている。積層圧電素子２０１には、複数の外部電極２４８および内部電極２４９が接合されている。すなわち、積層圧電素子２０１の外表面には、外部電極２４８が接合され、積層圧電素子２０１を構成する各圧電素子２００同士の間（または各圧電素子の内部）には、内部電極２４９が設置されている。この場合、外部電極２４８と内部電極２４９の一部が、交互に、圧電素子２００の厚さ方向に重なるように配置される。
【００４１】
そして、外部電極２４８と内部電極２４９との間に、ヘッドドライバー５０より転送された駆動信号Ｖinを供給することにより、積層圧電素子２０１が図４の矢印で示すように変形して（図４において上下方向に伸縮して）振動し、この振動により振動板２４３が振動する。この振動板２４３の振動によりキャビティ２４５の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２４５内に充填されたインクがノズルＮより吐出する。
インクの吐出によりキャビティ２４５内のインクが減少した場合、リザーバ２４６からインクが供給される。また、リザーバ２４６へは、インクカートリッジ３１からインク供給チューブ３１１を介してインクが供給される。
【００４２】
なお、図４に示すノズルプレート２４０に形成されたノズルＮの配列パターンは、例えば、図５に示すノズル配置パターンのように、段をずらして配置される。また、このノズルＮ間のピッチは、印刷解像度（ｄｐｉ：dot per inch）に応じて適宜設定され得るものである。なお、図５では、４色のインク（インクカートリッジ）を適用した場合におけるノズルＮの配置パターンを示している。
【００４３】
次に、吐出部の他の例について説明する。本実施形態に係るインクジェットプリンター１は、吐出部３５の代わりに、図６に示す吐出部３５Ａを含んで構成されるものであってもよい。
図６に示す吐出部３５Ａは、圧電素子２００Ａの駆動により振動板２６２が振動し、キャビティ２５８内のインクがノズルＮから吐出するものである。ノズルＮが形成されたステンレス鋼製のノズルプレート２５２には、ステンレス鋼製の金属プレート２５４が接着フィルム２５５を介して接合されており、さらにその上に同様のステンレス鋼製の金属プレート２５４が接着フィルム２５５を介して接合されている。そして、その上には、連通口形成プレート２５６およびキャビティプレート２５７が順次接合されている。
ノズルプレート２５２、金属プレート２５４、接着フィルム２５５、連通口形成プレート２５６、及び、キャビティプレート２５７は、それぞれ所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これらを重ねることにより、キャビティ２５８およびリザーバ２５９が形成される。キャビティ２５８とリザーバ２５９とは、インク供給口２６０を介して連通している。また、リザーバ２５９は、インク取り入れ口２６１に連通している。
キャビティプレート２５７の上面開口部には、振動板２６２が設置され、この振動板２６２には、下部電極２６３を介して圧電素子２００Ａが接合されている。また、圧電素子２００Ａの下部電極２６３と反対側には、上部電極２６４が接合されている。ヘッドドライバー５０は、上部電極２６４と下部電極２６３との間に駆動信号Ｖinを供給することにより、圧電素子２００Ａを振動させ、圧電素子２００Ａに接合された振動板２６２を振動させる。この振動板２６２の振動によりキャビティ２５８の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２５８内に充填されたインクがノズルＮより吐出される。
インクが吐出されてキャビティ２５８内のインク量が減少した場合、リザーバ２５９からインクが供給される。また、リザーバ２５９へは、インク取り入れ口２６１からインクが供給される。
【００４４】
次に、吐出部３５（吐出部３５Ａ）におけるインクの吐出について、図７Ａ〜図７Ｃを参照して説明する。
ヘッドドライバー５０から図４（図６）に示す圧電素子２００（２００Ａ）に駆動信号Ｖinが供給されると、電極間にクーロン力が発生し、振動板２４３（２６２）は、図７Ａに示す初期状態に対して、図４（図６）中の上方向へ撓み、図７Ｂに示すようにキャビティ２４５（２５８）の容積が拡大する。この状態において、ヘッドドライバー５０の制御により、駆動信号Ｖinの示す電圧を変化させると、振動板２４３（２６２）は、その弾性復元力によって復元し、初期状態における振動板２４３（２６２）の位置を越えて下方向に移動し、図７Ｃに示すようにキャビティ２４５（２５８）の容積が急激に収縮する。このときキャビティ２４５（２５８）内に発生する圧縮圧力により、キャビティ２４５（２５８）を満たすインクの一部が、このキャビティ２４５（２５８）に連通しているノズルＮからインク滴として吐出される。
【００４５】
以下、図８及び図９を参照して、移動ユニット３のうちジャイロセンサー３９を設ける「特定位置」について詳細に説明する。また、図３を参照して、ジャイロセンサー３９によるキャリッジ３２の姿勢変化を検出するタイミングについて詳細に説明する。
図８は、Ｘ軸方向（副走査方向）及びＹ軸方向（主走査方向）におけるジャイロセンサー３９の配設位置を示す模式図である。図９は、Ｘ軸方向（副走査方向）及びＺ軸方向におけるジャイロセンサー３９の配設位置を示す模式図である。
一般的に、「距離」は点と点とを結ぶ直線（すなわち最短経路）の長さを意味する。また、点と直線または平面との距離は、その点と直線内または平面内の点との距離のうち最短の距離として把握される。
ここで立体形状を有する物体同士の距離については、一方の物体の表面における任意の一点と、他方の物体の表面における任意の一点とを結ぶ直線（すなわち双方の物体の表面における任意の一点同士を結ぶ直線）のうち最も短い直線の長さとして把握するものとする。
従って、立体形状を有する物体同士の最短距離は、一方の物体の表面における任意の一点と、他方の物体の表面における任意の一点とを結ぶ直線のうち最短のものの長さとして一義的に定まる。
本実施形態においてジャイロセンサー３９の配設位置は、少なくとも次の要件を充足する位置である。すなわち、ジャイロセンサー３９の配設位置は、ジャイロセンサー３９とキャリッジガイド軸４４との最短距離が、キャリッジ３２の重心Ｃとキャリッジガイド軸４４との最短距離よりも長くなる位置である。ここでキャリッジ３２の重心Ｃの位置は例えばキャリッジ３２の構造等から特定され、この重心Ｃからキャリッジガイド軸４４までの最短距離は、重心Ｃと、キャリッジガイド軸４４の表面における任意の一点とを結ぶ直線のうち最も短い直線の長さ（以下、距離Ｌという。）として特定される。以下、ジャイロセンサー３９の最良の配設位置について、各軸方向について詳細に説明する。
【００４６】
≪Ｘ軸方向（副走査方向）における位置≫
Ｘ軸方向（副走査方向）については、ジャイロセンサー３９は、図８及び図９に示すように当該ジャイロセンサー３９とキャリッジガイド軸４４との最短距離が、キャリッジ３２の重心Ｃとキャリッジガイド軸４４との最短距離よりも長くなる位置に設けられている。
ここで、キャリッジ３２はキャリッジガイド軸４４によってＹ軸方向（主走査方向）に移動可能に支持されているところ、当該キャリッジ３２の姿勢変化が生じた際の変位量は、Ｘ軸方向（副走査方向）についてキャリッジガイド軸４４から離れた位置ほど大きくなる。
本例では、キャリッジ３２の重心Ｃの位置と比較して、キャリッジガイド軸４４に対してより離れた位置にジャイロセンサー３９を配置することで、その他の位置にジャイロセンサー３９を配置した場合では検出不可能な微小なキャリッジ３２の姿勢変化をも検出することが可能となる。
なお、本明細書において「重心」とは、物理的重心及び幾何的重心のいずれの概念をも包含するものである。
【００４７】
≪Ｙ軸方向（主走査方向）における位置≫
Ｙ軸方向（主走査方向）については、ジャイロセンサー３９は、図８に示すようにキャリッジ３２の「ほぼ中央位置」に設けられている。ここで「ほぼ中央位置」とは、例えば製造誤差に起因するジャイロセンサー３９の配設位置のばらつきを考慮した実質的な中央位置を意味する。
ここでノズルプレート２４０の「ほぼ中央位置」には、インクの吐出口たるノズルＮが形成されている。従って、「ほぼ中央位置」以外の位置にジャイロセンサー３９を設けた場合と比べて、キャリッジ３２のうちインクの吐出口たるノズルＮにより近い位置での姿勢変化を検出することができる。
また、ノズルプレート２４０の「ほぼ中央位置」は、Ｙ軸方向（主走査方向）についてキャリッジ３２の両端部から「ほぼ等距離」の位置であるため、それら端部の何れが支点となって当該キャリッジ３２の姿勢変化が生じても、当該姿勢変化が安定して検出される。
他方、Ｙ軸方向（主走査方向）についてキャリッジ３２の端部またはその近傍にジャイロセンサー３９が位置する場合、当該端部が姿勢変化の支点であるときには当該姿勢変化は（殆ど）検出されない。
なお、Ｙ軸方向（主走査方向）について何れかの端部により近い位置にジャイロセンサー３９が設けられた場合、同程度の変化量の姿勢変化であっても、より近い方の端部が姿勢変化の支点であるときには当該姿勢変化は小さく検出され、より遠い方の端部が姿勢変化の支点であるときには当該姿勢変化は大きく検出されてしまう。
上述したようにキャリッジ３２の「ほぼ中央位置」にジャイロセンサー３９を設けることで、画像形成の精度に直接的に影響を与える「ノズルＮと記録用紙Ｐとの距離の変化」を、より高精度で検出することが可能となる。
【００４８】
≪Ｚ軸方向（ノズルプレート２４０の法線方向）における位置≫
Ｚ軸方向（ノズルプレート２４０の法線方向）については、ジャイロセンサー３９は、図９に示すように当該ジャイロセンサー３９とノズルプレート２４０との最短距離が、キャリッジ３２の重心Ｃとノズルプレート２４０との最短距離よりも短くなる位置に設けられている。これにより、ジャイロセンサー３９が、キャリッジ３２の重心Ｃの位置と比べて、ノズルプレート２４０に対してより近い位置に位置する。
ここでノズルプレート２４０にはインクの吐出口たるノズルＮが形成されているため、キャリッジ３２の重心Ｃの位置と比べて、ノズルプレート２４０に対してより近い位置にジャイロセンサー３９を設けることで、当該位置以外の位置にジャイロセンサー３９を設けた場合よりも、よりノズルＮに近い位置での姿勢変化が高精度で検出される。これにより、「ノズルＮと記録用紙Ｐとの距離の変化」を高精度で検出することが可能となる。
なお、より好ましくは、Ｚ軸方向（ノズルプレート２４０の法線方向）については、インクカートリッジ３１の載置部と、ノズルプレート２４０との間にジャイロセンサー３９を設ける。
【００４９】
≪ジャイロセンサー３９による姿勢変化検出タイミング≫
ジャイロセンサー３９は、制御部６から入力される印刷制御信号ＣtrＰに基づき、ヘッドユニット３０の吐出部３５からインクが吐出されていないタイミングにおいて、キャリッジ３２の姿勢変化の検出動作を行う。例えば、キャリッジ３２は印刷（吐出部３５からインクが吐出される状態）前に、キャリッジガイド軸４４に沿ってＹ軸方向に走査する。その際に、ジャイロセンサー３９はキャリッジ３２の姿勢変化検出を行い、前述したように姿勢変化量情報が制御部６に入力される。制御部６に入力された姿勢変化量情報は、制御部６内の記憶部６２に伝送される。
その後、記憶部６２に入力（記憶）された姿勢変化量情報に基づいて、ＣＰＵ６１は、「キャリッジ３２の姿勢変化」による「インクの着弾位置のずれ」をキャンセルするように、姿勢変化量情報に基づいてヘッドドライバー５０を制御する。すなわち、本一実施形態に係るインクジェットプリンター１は、キャリッジ３２の姿勢変化に対する補正が施された状態で印刷を実施する。
【００５０】
なお、ジャイロセンサー３９による姿勢変化検出は、印刷前に限定されず、印刷作業の途中において実施されても良い。その場合、インクジェットプリンター１が印刷をしている途中でインクの吐出を停止し、インクの吐出が停止されたままキャリッジ３２はキャリッジガイド軸４４に沿ってＹ軸方向に走査する。そして、ジャイロセンサー３９により検出した姿勢変化量情報が記憶部６２に伝送され、キャリッジ３２の姿勢変化に対する補正が施された状態で印刷が再開される。
【００５１】
以上説明したように、本一実施形態によれば、ジャイロセンサー３９は、ヘッドユニット３０の吐出部３５からインクが吐出されていないタイミングにおいて、キャリッジ３２の姿勢変化の検出動作を行う。そして、キャリッジ３２の姿勢変化の影響をキャンセルするようにインク吐出を行う。そのため、本一実施形態に係るインクジェットプリンター１は、インク吐出信号に起因する電磁波ノイズの影響を抑制することが可能となる。インク吐出信号に起因する電磁波ノイズの影響を抑制できるため、本一実施形態に係るジャイロセンサー３９は、インクの着弾位置のずれを生じるようなキャリッジ３２の姿勢変化の検出精度を向上することができる。具体的には、ノズルプレート２４０（記録用紙Ｐ）の法線周りの回転ずれ、及び、ノズルプレート２４０と記録用紙Ｐとの水平性のずれが高精度で検出されるため、それらのずれをキャンセルするような吐出制御が可能となる。
換言すれば、本一実施形態に係るインクジェットプリンター１によれば、ノズルＮの数を増加できるため、高画質印刷または高速印刷の劣化抑制が可能となる。さらにまた、本一実施形態に係るインクジェットプリンター１は、印刷動作前にキャリッジ３２の姿勢変化に対して補正を行ったインク吐出を準備しておけるため、印刷動作中に補正を行う場合と比較して、高速処理の必要が無くなる。すなわち、本一実施形態に係るインクジェットプリンター１は、印刷動作中にインク吐出の高速補正処理を実現するためのハードウェアは不要である。また、印刷動作前に姿勢変化に対する補正を行うことで、キャリッジ３２の姿勢変化の検出、及びインク吐出の補正を行う際に印刷動作の中断が生じないため、更なる高速印刷が可能となる。
また、上述した「特定位置」にジャイロセンサー３９を配置することで、インクの着弾位置のずれを生じるようなキャリッジ３２の姿勢変化を、高精度で検出可能なインクジェットプリンター１を提供することができる。
すなわち、ジャイロセンサー３９を上述した「特定位置」以外の位置に配置した構成では検出できないような僅かなキャリッジ３２の姿勢変化が検出可能となり、且つ、インクの吐出口たるノズルＮにより近い位置における姿勢変化が検出可能となる。
従って、キャリッジ３２の姿勢変化を高精度で検出可能となり、当該検出結果に基づく高精度な吐出制御による高画質印刷が可能となる。
なお、移動ユニット３に設けるジャイロセンサー３９の個数は一個に限られず、二個以上のジャイロセンサー３９を移動ユニット３に設けても勿論よい。これにより、キャリッジ３２の姿勢変化をより高精度で検出することが可能となる。
【００５２】
［Ｂ．変形例］
以上説明した一実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。
以下、説明の重複を避けるため、上述した一実施形態との相違点のみを説明する。この相違点は、キャリッジガイド軸４４によって支持されるキャリッジ３２の部位である。
上述したようにジャイロセンサー３９を設ける「特定位置」は、主として、キャリッジガイド軸４４によってキャリッジ３２が支持される部位、及びキャリッジ３２の重心Ｃの位置によって定まる。
本変形例に係るインクジェットプリンター１では、図１０及び図１１に示すように、Ｘ軸方向についてはキャリッジ３２の後方端（−Ｘ方向端）近傍であって、Ｚ軸方向についてはキャリッジ３２のほぼ中央部位が、キャリッジガイド軸４４によって支持されている。
この場合も、上述した「特定位置」の条件を満たす位置は、Ｘ軸方向についてはキャリッジ３２の前方端（＋Ｘ方向端）近傍となり、Ｙ軸方向についてはキャリッジ３２のほぼ中央部位となり、Ｚ軸方向についてはキャリッジ３２の下方端（−Ｚ方向端）近傍となる。
【００５３】
［Ｃ．応用例］
（第１応用例）
上述した一実施形態及び変形例では、オンキャリッジタイプと称されている液体吐出装置（インクジェットプリンター１）に本発明を適用した例を挙げている。これは、オンキャリッジタイプではインクカートリッジがキャリッジ上に載置されており、移動ユニットの重量が重いため、種々の要因から当該キャリッジの姿勢変化が生じやすいことによる。
しかしながら、本発明の適用対象はオンキャリッジタイプのインクジェットプリンターに限られない。例えば、本発明は、オフキャリッジタイプと称されているインクジェットプリンターにも適用可能である。オフキャリッジタイプのインクジェットプリンターでは、吐出部を備えるキャリッジ以外の場所に、インクカートリッジが装着され、インクカートリッジと吐出部とは例えばチューブによって接続され、このチューブを通じてインクカートリッジから吐出部にインクが供給される。このような構成であっても、上述した一実施形態及び変形例の適用は何ら妨げられるものではない。
【符号の説明】
【００５４】
１…インクジェットプリンター、２００…圧電素子、２００Ａ…圧電素子、２０１…積層圧電素子、２４０…ノズルプレート、２４２…キャビティプレート、２４３…振動板、２４４…中間層、２４５…キャビティ、２４６…リザーバ、２４７…インク供給口、２４８…外部電極、２４９…内部電極、２５２…ノズルプレート、２５４…金属プレート、２５５…接着フィルム、２５６…連通口形成プレート、２５７…キャビティプレート、２５８…キャビティ、２５９…リザーバ、２６０…インク供給口、２６１…インク取り入れ口、２６２…振動板、２６３…下部電極、２６４…上部電極、３…移動ユニット、３０…ヘッドユニット、３１…インクカートリッジ、３１１…インク供給チューブ、３２…キャリッジ、３５…吐出部、３５Ａ…吐出部、３９…ジャイロセンサー、４…移動機構、４１…キャリッジモーター、４２…タイミングベルト、４３…キャリッジモータードライバー、４４…キャリッジガイド軸、４５…リニアエンコーダー、４５ａ…スケール、５０…ヘッドドライバー、６…制御部、６２…記憶部、７…給紙機構、７１…給紙モーター、７２…給紙ローラー、７３…給紙モータードライバー、７４…プラテン、７６…排紙ローラー、７７…トレイ、９…ホストコンピューター、９１…角速度情報処理部、９１ａ…Ａ／Ｄ変換部、９１ｂ…姿勢算出部。
【図１】
2019123203.tif 000003
【図２】
2019123203.tif 000004
【図３】
2019123203.tif 000005
【図４】
2019123203.tif 000006
【図５】
2019123203.tif 000007
【図６】
2019123203.tif 000008
【図７Ａ】
2019123203.tif 000009
【図７Ｂ】
2019123203.tif 000010
【図７Ｃ】
2019123203.tif 000011
【図８】
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【図９】
2019123203.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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