(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体に向けて液体を吐出する吐出部を備える液体吐出ヘッドユニットと、
前記印刷媒体と前記液体吐出ヘッドユニットとの相対的な位置関係を変更する移動機構と、
スケールと、前記スケールに向けて光を出射する発光素子と、前記光のうち前記スケールの反射光または透過光を受光する受光素子と、を含み、前記受光素子が前記位置関係の変更に伴って変化する情報を出力するエンコーダーと、
前記情報に基づいて、前記吐出部における液体の吐出タイミングを規定するパルスを含むパルス信号を生成する信号生成部と、
前記パルス信号のパルス間の時間長さを計測する計測部と、
前記時間長さが閾値よりも長い場合、前記吐出部からの液体の吐出を制限する吐出制限部と、を有し、
前記計測部および前記吐出制限部のそれぞれが前記液体吐出ヘッドユニットに搭載される、
液体吐出装置。
【請求項２】
前記計測部は、クロック信号を生成する発振回路を有し、前記クロック信号を用いて前記時間長さを計測する、
請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記吐出部および前記エンコーダーを収容する筐体をさらに有する、
請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記スケールは、樹脂材料を含み、
前記液体は、前記樹脂材料に対する溶解性を有する溶剤を含む、
請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記印刷媒体に紫外線を照射する紫外線照射機をさらに有し、
前記液体は、紫外線硬化性を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記吐出部から吐出される液体は、２μｍ以上１０μｍ以下の範囲内にある直径の液滴を含む、
請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記吐出部、前記発光素子および前記受光素子を搭載するキャリッジをさらに有し、
前記移動機構は、前記キャリッジを移動させる機構を有し、
前記エンコーダーは、前記キャリッジの位置を検出するリニアエンコーダーである、
請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記エンコーダーは、ロータリーエンコーダーであり、
前記スケールは、前記吐出部から吐出される液体が通過する空間と連通する空間に配置される、
請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記吐出制限部が前記吐出部からの液体の吐出を制限する場合、当該制限に関する情報を外部に出力する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
印刷媒体に向けて液体を吐出する吐出部と、
前記印刷媒体と前記吐出部との相対的な位置関係を変更する移動機構と、
スケールと、前記スケールに向けて光を出射する発光素子と、前記光のうち前記スケールの反射光または透過光を受光する受光素子と、を含み、前記受光素子が前記位置関係の変更に伴って変化する情報を出力するエンコーダーと、を有する液体吐出装置に搭載される液体吐出ヘッドユニットであって、
前記吐出部と、
前記情報に基づいて、前記吐出部における液体の吐出タイミングを規定するパルスを含むパルス信号を生成する信号生成部と、
前記パルス信号のパルス間の時間長さを計測する計測部と、
前記時間長さが閾値よりも長い場合、前記吐出部からの液体の吐出を制限する吐出制限部と、を有する、
液体吐出ヘッドユニット。
【請求項１１】
前記液体は、樹脂材料に対する溶解性を有する溶剤を含む、
請求項１０に記載の液体吐出ヘッドユニット。
【請求項１２】
前記液体は、紫外線硬化性を有する、
請求項１０に記載の液体吐出ヘッドユニット。
【請求項１３】
前記吐出部から吐出される液体は、２μｍ以上１０μｍ以下の範囲内にある直径の液滴を含む、
請求項１０から１２のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドユニット。
【請求項１４】
前記吐出制限部が前記吐出部からの液体の吐出を制限する場合、当該制限に関する情報を外部に出力する、
請求項１０から１３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置および液体吐出ヘッドユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット方式のプリンターに代表されるように、インク等の液体を吐出する液体吐出装置が知られている。この種の装置は、例えば、特許文献１に開示されるように、液体を吐出する液体吐出ヘッドユニットと印刷媒体との相対的な位置関係を変化させながら、液体吐出ヘッドユニットからの液体を印刷媒体に着弾させる。
【０００３】
特許文献１に記載の装置は、インクを吐出するヘッドが固定されるキャリッジを紙送り方向に対して垂直方向に往復移動させることで、ヘッドと印刷紙との相対的な位置関係を変化させる。ここで、ヘッドからインクを吐出は、キャリッジの位置を検出するためのエンコーダーの出力に基づいて制御される。エンコーダーは、スケールと、スケールに向けて光を出射する発光素子と、発光素子からの光のうちスケールを透過した光を受光する受光素子と、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５６０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、液体吐出ヘッドユニットが印刷媒体に向けて液体を液滴として吐出するのに伴って、印刷媒体に付着する液滴のほかに、印刷媒体に付着せずに液体吐出装置の筐体内を浮遊するミスト状の液滴が副次的に発生する。このようなミスト状の液滴は、エンコーダーのスケールに付着することにより、エンコーダーにおける検出の異常を招く原因となる。
【０００６】
特許文献１に記載の装置では、エンコーダーにおける検出が異常である場合でも、そのままエンコーダーの出力に基づいて液体の吐出タイミングの制御が行われる。このため、特許文献１に記載の装置では、画質の低下した状態で印刷が行われてしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体吐出装置は、印刷媒体に向けて液体を吐出する吐出部と、前記印刷媒体と前記吐出部との相対的な位置関係を変更する移動機構と、スケールと、前記スケールに向けて光を出射する発光素子と、前記光のうち前記スケールの反射光または透過光を受光する受光素子と、を含み、前記受光素子が前記位置関係の変更に伴って変化する情報を出力するエンコーダーと、前記情報に基づいて、前記吐出部における液体の吐出タイミングを規定するパルスを含むパルス信号を生成する信号生成部と、前記パルス信号のパルス間の時間長さを計測する計測部と、前記時間長さが閾値よりも長い場合、前記吐出部からの液体の吐出を制限する吐出制限部と、を有する。
【０００８】
また、本発明の好適な態様に係る液体吐出ヘッドユニットは、印刷媒体に向けて液体を吐出する吐出部と、前記印刷媒体と前記吐出部との相対的な位置関係を変更する移動機構と、スケールと、前記スケールに向けて光を出射する発光素子と、前記光のうち前記スケールの反射光または透過光を受光する受光素子と、を含み、前記受光素子が前記位置関係の変更に伴って変化する情報を出力するエンコーダーと、を有する液体吐出装置に搭載される液体吐出ヘッドユニットであって、前記吐出部と、前記情報に基づいて、前記吐出部における液体の吐出タイミングを規定するパルスを含むパルス信号を生成する信号生成部と、前記パルス信号のパルス間の時間長さを計測する計測部と、前記時間長さが閾値よりも長い場合、前記吐出部からの液体の吐出を制限する吐出制限部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る液体吐出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る液体吐出装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】エンコーダーをＹ２方向からみた図である。
【図４】エンコーダーの概略構成を示す図である。
【図５】エンコーダーから出力される信号を説明するための図である。
【図６】吐出部を含む記録ヘッドの概略構成を示す断面図である。
【図７】液体吐出ヘッドユニットの電気的な構成を示す図である。
【図８】液体吐出ヘッドユニットの動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】エンコーダーにおける検出が正常である場合におけるラッチ信号のパルス間の時間長さを説明するための図である。
【図１０】エンコーダーにおける検出が異常である場合におけるラッチ信号のパルス間の時間長さを説明するための図である。
【図１１】吐出制限部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】第２実施形態に係る液体吐出装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図１３】変形例２に係る液体吐出装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図１４】変形例３に係る液体吐出装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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、各部の寸法および縮尺は、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。
【００１１】
Ａ１．第１実施形態
Ａ１−１．液体吐出装置１の概要
図１は、実施形態に係る液体吐出装置１の概略構成を示す斜視図である。液体吐出装置１は、液体の一例であるインクを液滴として印刷媒体Ｐに向けて吐出することにより印刷を行うインクジェットプリンターである。印刷媒体Ｐの典型例は、印刷用紙である。ただし、印刷媒体Ｐは、印刷用紙に限定されず、例えば、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象でもよい。
【００１２】
図１に示す例では、液体吐出装置１がシリアルプリンターである。具体的には、液体吐出装置１は、図１に示すように、筐体１０とキャリッジ２０と移動機構３０と搬送機構４０とエンコーダー５０および６０と制御モジュール７０とを有する。
【００１３】
液体吐出装置１では、図示しないパーソナルコンピューターまたはデジタルカメラ等の外部装置であるホストコンピューターから印刷データが制御モジュール７０に供給される。そして、制御モジュール７０による制御のもと、搬送機構４０が印刷媒体Ｐを副走査方向に搬送するとともに、移動機構３０がキャリッジ２０を主走査方向に往復移動させながら、キャリッジ２０に搭載されるヘッドユニットＨＵが印刷媒体Ｐに向けてインクを吐出する。このとき、制御モジュール７０が当該印刷データに基づいてヘッドユニットＨＵの動作を制御することで、当該印刷データに応じた画像が印刷媒体Ｐに印刷される。また、エンコーダー５０が移動機構３０の動作状態を検出するとともに、エンコーダー６０が搬送機構４０の動作状態を検出し、制御モジュール７０がこれらの検出結果を適宜に用いて液体吐出装置１の各部の制御を行う。
【００１４】
以下、まず、図１に基づいて、液体吐出装置１における各部の構造を簡単に説明する。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜に用いて説明を行う。また、Ｘ軸に沿う一方向をＸ１方向といい、Ｘ１方向とは反対の方向をＸ２方向という。同様に、Ｙ軸に沿う一方向をＹ１方向といい、Ｙ１方向とは反対の方向をＹ２方向という。Ｚ軸に沿う一方向をＺ１方向といい、Ｚ１方向とは反対の方向をＺ２方向という。本実施形態では、Ｙ１方向およびＹ２方向の一方向または両方向が前述の主走査方向であり、Ｘ１方向が前述の副走査方向である。ただし、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する場合に限定されず、液体吐出装置１の動作に悪影響を与えない範囲内で互いに交差すればよい。
【００１５】
筐体１０は、移動機構３０および搬送機構４０を支持する構造体である。本実施形態の筐体１０は、キャリッジ２０、移動機構３０および搬送機構４０を収容する箱状をなす。なお、図１では、説明の便宜上、筐体１０の一部の図示が省略される。実際の筐体１０には、例えば、移動機構３０および搬送機構４０を覆う蓋等の部材が設けられる。
【００１６】
移動機構３０は、筐体１０に対してキャリッジ２０をＹ１方向とＹ２方向とに往復移動させる機構である。したがって、移動機構３０は、印刷媒体Ｐと後述の吐出部Ｄとの相対的な位置関係をＹ軸に沿って変更する。具体的には、移動機構３０は、ガイド軸３１と１対のプーリー３２および３３とタイミングベルト３４とモーター３５とを有する。
【００１７】
ガイド軸３１は、筐体１０に対して固定され、Ｙ軸に沿って延びる棒状をなし、キャリッジ２０をＹ軸に沿って移動可能に支持する。プーリー３２は、モーター３５により回転駆動される。プーリー３３は、プーリー３２からタイミングベルト３４を介して伝達される駆動力により従動回転する。タイミングベルト３４は、無端状をなし、ガイド軸３１に沿って延びる状態で、１対のプーリー３２および３３に掛け渡される。タイミングベルト３４の周方向での一部には、キャリッジ２０が固定される。
【００１８】
以上の移動機構３０では、モーター３５の回転を正方向と逆方向とに交互に切り替えることで、モーター３５からタイミングベルト３４を介してキャリッジ２０に伝達される駆動力により、キャリッジ２０がガイド軸３１に沿ってＹ１方向とＹ２方向とに往復移動する。
【００１９】
搬送機構４０は、筐体１０に対して印刷媒体ＰをＸ１方向に搬送する機構である。具体的には、搬送機構４０は、プラテン４１と搬送ローラー４２とモーター４３とを有する。プラテン４１は、ヘッドユニットＨＵからインクが付与される印刷媒体Ｐを支持する板状の台である。プラテン４１上には、図示しない給紙ローラーにより印刷媒体Ｐが１枚ずつ給紙される。搬送ローラー４２は、モーター４３により回転駆動され、プラテン４１上の印刷媒体ＰをＸ１方向に搬送する。
【００２０】
以上の移動機構３０および搬送機構４０の協働により、印刷媒体Ｐに対するキャリッジ２０の相対的な位置をＸ軸に沿う方向とＹ軸に沿う方向との両方向で変化させる。キャリッジ２０には、ヘッドユニットＨＵおよび複数のインクカートリッジＣが搭載される。
【００２１】
エンコーダー５０は、Ｙ１方向またはＹ２方向におけるキャリッジ２０の位置を検出する透過型のリニアエンコーダーである。エンコーダー５０は、スケール５１と光学センサー５２とを有する。スケール５１および光学センサー５２については、後に詳述するが、概略を説明すると、スケール５１は、筐体１０に対して固定され、Ｙ軸に沿って配置される帯状の部材である。図１では図示しないが、スケール５１は、光透過性の基材と、当該基材上に印刷等により設けられる遮光性のパターンと、を有する。当該パターンは、スケール５１の長手方向に沿って所定間隔で並ぶ複数の遮光部で構成される。光学センサー５２は、キャリッジ２０に対して固定され、スケール５１との相対位置の変化に応じた信号を出力する。図１では図示しないが、光学センサー５２は、スケール５１に向けて光を照射する発光素子を含む発光部と、当該発光部からの光のうちスケール５１を透過した光を受光する受光素子を含む受光部と、を有する。なお、エンコーダー５０は、Ｙ１方向またはＹ２方向におけるキャリッジ２０の位置を検出することができればよく、図１に示す構成に限定されず、例えば、反射型のリニアエンコーダーでもよい。
【００２２】
エンコーダー６０は、搬送ローラー４２の回転角度を検出する透過型のロータリーエンコーダーである。エンコーダー６０は、スケール６１と光学センサー６２とを有する。スケール６１は、搬送ローラー４２に対して固定され、搬送ローラー４２と同軸に配置される円板状または円環状の部材である。図１では図示しないが、スケール６１は、光透過性の基材と、当該基材上に印刷等により設けられる遮光性のパターンと、を有する。当該パターンは、スケール６１の周方向に沿って所定間隔で並ぶ複数の遮光部で構成される。光学センサー６２は、筐体１０に対して固定され、スケール６１の回転角度の変化に応じた信号を出力する。図１では図示しないが、光学センサー６２は、前述のエンコーダー５０の光学センサー５２と同様に構成される。なお、エンコーダー６０は、搬送ローラー４２の回転角度を検出することができればよく、図１に示す構成に限定されず、例えば、反射型のロータリーエンコーダーでもよい。
【００２３】
複数のインクカートリッジＣのそれぞれは、ヘッドユニットＨＵに供給されるインクを収容する。複数のインクカートリッジＣに収容されるインクの種類は、互いに異なる。図１に示す例では、インクカートリッジＣの数が４個であり、４個のインクカートリッジＣに収容されるインクの色が互いに異なる。当該４個のインクカートリッジＣに収容されるインクの色としては、例えば、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色が挙げられる。また、インクの組成は、特に限定されず、例えば、水系インクまたは溶剤系インクのいずれの組成でもよい。なお、複数のインクカートリッジＣは、キャリッジ２０に搭載されずに筐体１０に取り付けられてもよい。この場合、例えば、複数のインクカートリッジＣからチューブを介してヘッドユニットＨＵにインクを供給すればよい。また、ヘッドユニットＨＵが有するインクカートリッジＣの数は、３個以下または５個以上でもよい。
【００２４】
ヘッドユニットＨＵは、複数のインクカートリッジＣからのインクを液滴として印刷媒体Ｐに向けて吐出する。図１に示す例では、ヘッドユニットＨＵが、前述の４個のインクカートリッジＣから４色のインクの供給を受け、当該４色のインクを吐出する。
【００２５】
以上のキャリッジ２０は、ケーブル８０を介して、制御モジュール７０に電気的に接続される。図１に示す例では、ケーブル８０がフレキシブルフラットケーブルである。なお、ケーブル８０は、フレキシブルフラットケーブルに限定されず、例えば、フレキシブル配線基板でもよい。
【００２６】
Ａ１−２．液体吐出装置１の電気的な構成
図２は、第１実施形態に係る液体吐出装置１の電気的な構成を示すブロック図である。図２に示すように、移動機構３０は、前述の構成要素のほか、前述のモーター３５を駆動するためのモータードライバー３６を有する。搬送機構４０は、前述の構成要素のほか、前述のモーター４３を駆動するためのモータードライバー４４を有する。なお、モータードライバー３６または４４の一部または全部が制御モジュール７０に含まれてもよい。
【００２７】
ヘッドユニットＨＵは、記録ヘッドＨＤと供給回路９０と制限回路１００とを有する。記録ヘッドＨＤは、印刷媒体Ｐに向けてインクを吐出する複数の吐出部Ｄを有する。供給回路９０は、複数の吐出部Ｄから選択される１以上の吐出部Ｄに対して、吐出部Ｄを駆動する供給駆動信号Ｖｉｎを供給する。制限回路１００は、エンコーダー５０における検出の異常を検出した場合に記録ヘッドＨＤにおけるインクの吐出を制限する。以上の記録ヘッドＨＤ、ケーブル８０、供給回路９０および制限回路１００については、後に詳述する。
【００２８】
なお、図２に示す例では、ヘッドユニットＨＵが有する記録ヘッドＨＤの数が１個であるが、これに限定されず、ヘッドユニットＨＵが有する記録ヘッドＨＤの数が２個以上でもよい。また、記録ヘッドＨＤが有する吐出部Ｄの数が１個でもよい。以下では、記録ヘッドＨＤが有する吐出部Ｄの数をＭとするとき、Ｍ個の吐出部Ｄのそれぞれを区別するため、添え字［ｍ］を用いて、吐出部Ｄを吐出部Ｄ［ｍ］と表記することがある。ただし、Ｍは、１以上の自然数である。また、液体吐出装置１におけるＭ個の他の構成要素または信号についても、添え字［ｍ］を用いて、吐出部Ｄ［ｍ］との対応関係を示すことがある。
【００２９】
制御モジュール７０は、前述の移動機構３０と搬送機構４０とヘッドユニットＨＵとのそれぞれの駆動を制御する回路である。具体的には、制御モジュール７０は、制御回路７１と記憶回路７２と電源回路７３と駆動信号生成回路７４とを有する。
【００３０】
制御回路７１は、液体吐出装置１の各部の動作を制御する機能と、各種データを処理する機能と、を有する。制御回路７１は、例えば、１個以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーを含む。なお、制御回路７１は、ＣＰＵに代えて、または、ＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等のプログラマブルロジックデバイスを含んでもよい。
【００３１】
記憶回路７２は、制御回路７１が実行する各種プログラムと、制御回路７１が処理する印刷データＩｍｇ等の各種データと、を記憶する。記憶回路７２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性のメモリーとＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）またはＰＲＯＭ（Programmable ROM）等の不揮発性メモリーとの一方または両方の半導体メモリーを含む。印刷データＩｍｇは、図示しないパーソナルコンピューターまたはデジタルカメラ等の外部装置であるホストコンピューターから供給される。
【００３２】
電源回路７３は、図示しない商用電源から電力の供給を受け、所定の各種電位を生成する。具体的には、電源回路７３は、高電位側の電源電位ＶＨＶと低電位側の電源電位ＶＤＤとオフセット電位ＶＢＳとを生成する。これらの電位の設定値としては、例えば、電源電位ＶＨＶが４２Ｖ程度であり、電源電位ＶＤＤが３．３Ｖ程度であり、オフセット電位ＶＢＳが６Ｖ程度である。これらの電位は、ケーブル８０を介して、ヘッドユニットＨＵに供給される。また、電源電位ＶＨＶは、駆動信号生成回路７４にも供給される。なお、図示しないが、ヘッドユニットＨＵには、ケーブル８０を介して、前述の各電位の基準となる０Ｖの基準電位も供給される。
【００３３】
駆動信号生成回路７４は、吐出部Ｄを駆動するための駆動信号Ｃｏｍを生成する回路である。具体的には、駆動信号生成回路７４は、例えば、ＤＡ変換回路と増幅回路とを有する。駆動信号生成回路７４では、当該ＤＡ変換回路が制御回路７１からの波形指定信号ｄＣｏｍをデジタル信号からアナログ信号に変換し、当該増幅回路が電源回路７３からの電源電位ＶＨＶを用いて当該アナログ信号を増幅することで駆動信号Ｃｏｍを生成する。ここで、駆動信号Ｃｏｍに含まれる波形のうち、吐出部Ｄに実際に供給される波形の信号が前述の供給駆動信号Ｖｉｎである。波形指定信号ｄＣｏｍは、駆動信号Ｃｏｍの波形を規定するためのデジタル信号である。
【００３４】
制御回路７１は、記憶回路７２に記憶されるプログラムを実行することで、液体吐出装置１の各部の動作を制御する機能を有する。具体的には、制御回路７１は、当該プログラムの実行により、液体吐出装置１の各部の動作を制御するための信号として、制御信号ＣＮＴ１およびＣＮＴ２と印刷信号ＳＩと波形指定信号ｄＣｏｍとクロック信号ＣＬＫとラッチ信号ＬＡＴとチェンジ信号ＣＮＧとを生成する。
【００３５】
制御信号ＣＮＴ１は、移動機構３０の駆動を制御するための信号である。制御信号ＣＮＴ１は、移動機構３０のモータードライバー３６に供給される。モータードライバー３６は、制御信号ＣＮＴ１に応じてモーター３５を駆動する。
【００３６】
制御信号ＣＮＴ２は、搬送機構４０の駆動を制御するための信号である。制御信号ＣＮＴ２は、搬送機構４０のモータードライバー４４に供給される。モータードライバー４４は、制御信号ＣＮＴ２に応じてモーター４３を駆動する。
【００３７】
印刷信号ＳＩは、吐出部Ｄの動作の種類を指定するためのデジタルの信号である。具体的には、印刷信号ＳＩは、吐出部Ｄに対して駆動信号Ｃｏｍを供給するか否かを指定することで、吐出部Ｄの動作の種類を指定する。ここで、吐出部Ｄの動作の種類の指定とは、例えば、吐出部Ｄを駆動するか否かを指定したり、吐出部Ｄを駆動した際に当該吐出部Ｄからインクが吐出されるか否かを指定したり、また、吐出部Ｄを駆動した際に当該吐出部Ｄから吐出されるインク量を指定したりすることである。
【００３８】
ラッチ信号ＬＡＴおよびチェンジ信号ＣＮＧは、印刷信号ＳＩと併用され、吐出部Ｄからのインクの吐出タイミングを規定する。これらの信号に含まれるパルスのタイミングは、例えば、前述のエンコーダー５０の出力に基づいて、キャリッジ２０の動作に同期するタイミングに設定される。したがって、制御回路７１は、エンコーダー５０からの情報に基づいて、吐出部Ｄにおけるインクの吐出タイミングを規定するパルスを含むパルス信号を生成する信号生成部である。なお、エンコーダー５０の出力とラッチ信号ＬＡＴとの関係については、後に詳述する。
【００３９】
Ａ１−３．エンコーダー５０の詳細
図３は、エンコーダー５０をＹ２方向からみた図である。前述のように、エンコーダー５０は、スケール５１と光学センサー５２とを有する。前述のように、スケール５１が筐体１０に固定される一方で、光学センサー５２がキャリッジ２０に固定される。本実施形態のキャリッジ２０には、図３に示すように、光学センサー５２を支持する支持部２１が設けられる。例えば、支持部２１は、キャリッジ２０と一体で成形される。支持部２１には、スケール５１が挿入されるスリット２１ａが設けられる。スリット２１ａは、Ｙ１方向およびＹ２方向の双方に開口する。このため、スリット２１ａにスケール５１を挿入することが可能である。また、スリット２１ａは、Ｚ２方向に開口する。このため、スリット２１ａがＹ１方向およびＹ２方向のみ開口する場合に比べて、スリット２１ａにスケール５１を挿入することが容易となる。なお、キャリッジ２０における支持部２１の位置または形状等の形態は、エンコーダー５０の設置位置等に応じて決められ、図３に示す形態に限定されず、任意である。
【００４０】
スケール５１は、長尺状をなす光透過性の基材５１ａと、基材５１ａの長手方向に沿って所定間隔で並ぶ複数の遮光部で構成される遮光性のパターン５１ｂと、を有する。基材５１ａは、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂材料で構成される。パターン５１ｂは、基材５１ａ上に印刷等により設けられ、遮光性を有するインク等で構成される。パターン５１ｂを構成する複数の遮光部の間隔は、特に限定されず、液体吐出装置１に必要とされる解像度等に応じて適宜に決められる。
【００４１】
光学センサー５２は、スケール５１に向けて光を照射する発光部５２ａと、発光部５２ａからスケール５１を透過した光を受光する受光部５２ｂと、を有する。発光部５２ａと受光部５２ｂとの間には、スケール５１が介在する。図３に示す例では、スケール５１に対して、Ｘ１方向には発光部５２ａが配置され、Ｘ２方向には受光部５２ｂが配置される。なお、スケール５１に対して、Ｘ２方向に発光部５２ａが配置されＸ１方向に受光部５２ｂが配置されてもよい。
【００４２】
図４は、エンコーダー５０の概略構成を示す図である。発光部５２ａは、発光素子５３とレンズ５４とを有する。発光素子５３は、例えば、発光ダイオード等である。レンズ５４は、例えば、発光素子５３からの光を平行光とするためのコリメートレンズである。発光素子５３からの光は、レンズ５４を介してスケール５１に入射する。
【００４３】
受光部５２ｂは、受光素子５５ａ、５５ｂ、５６ａおよび５６ｂと増幅回路５７とコンパレーター５８および５９とを有する。受光素子５５ａ、５５ｂ、５６ａおよび５６ｂのそれぞれは、例えば、フォトトランジスタ、フォトダイオードまたはフォトＩＣ（Integrated Circuit）等である。受光素子５５ａおよび５５ｂは、前述のパターン５１ｂのピッチの１／２に相当する中心間距離で互いに隔てた状態でＹ軸に沿って並んで配置される。同様に、受光素子５６ａおよび５６ｂは、前述のパターン５１ｂのピッチの１／２に相当する中心間距離で互いに隔てた状態でＹ軸に沿って並んで配置される。ただし、受光素子５６ａおよび５６ｂは、受光素子５５ａおよび５５ｂに対して、Ｙ軸に沿って前述のパターン５１ｂのピッチの１／４に相当する距離ずれて配置される。なお、図４では、説明の便宜上、受光素子５５ａ、５５ｂ、５６ａおよび５６ｂが等間隔で並んで図示される。
【００４４】
増幅回路５７は、受光素子５５ａ、５５ｂ、５６ａおよび５６ｂのそれぞれからのアナログ信号を増幅する。コンパレーター５８には、受光素子５５ａおよび５５ｂからのアナログ信号が増幅回路５７を介して入力される。コンパレーター５８は、これらのアナログ信号の大小を比較し、その比較結果に応じてハイレベルまたはローレベルとなる信号ＥＮＣ＿Ａを出力する。同様に、コンパレーター５９には、受光素子５６ａおよび５６ｂからのアナログ信号が増幅回路５７を介して入力される。コンパレーター５９は、これらのアナログ信号の大小を比較し、その比較結果に応じてハイレベルまたはローレベルとなる信号ＥＮＣ＿Ｂを出力する。
【００４５】
図５は、エンコーダー５０から出力される信号ＥＮＣ＿ＡおよびＥＮＣ＿Ｂを説明するための図である。図５に示すように、信号ＥＮＣ＿ＡおよびＥＮＣ＿Ｂのパルス時間間隔Ｔｄは、互い等しい。ただし、信号ＥＮＣ＿ＡおよびＥＮＣ＿Ｂの位相は、ずれ量ΔＴとして、９０度ずれる。ここで、スケール５１に対する光学センサー５２の移動方向によって、信号ＥＮＣ＿ＡおよびＥＮＣ＿Ｂの位相のずれる方向が異なる。このため、当該方向に基づいて、スケール５１に対する光学センサー５２の移動方向を識別することができる。
【００４６】
以上のように、エンコーダー５０は、スケール５１と発光素子５３と受光素子５５ａ、５５ｂ、５６ａおよび５６ｂとを有する。ここで、発光素子５３は、スケール５１に向けて光を出射する。受光素子５５ａ、５５ｂ、５６ａおよび５６ｂは、当該光のうちスケール５１の透過光を受光する。この結果、受光素子５５ａ、５５ｂ、５６ａおよび５６ｂは、Ｙ１方向またはＹ２方向における印刷媒体Ｐと後述の吐出部Ｄとの相対的な位置関係の変更に伴って変化する情報として信号ＥＮＣ＿ＡおよびＥＮＣ＿Ｂを出力する。なお、エンコーダー５０が反射型である場合、受光素子５５ａ、５５ｂ、５６ａおよび５６ｂは、発光素子５３からの光のうちスケール５１の反射光を受光する。
【００４７】
Ａ１−４．吐出部Ｄの概略構成
図６は、吐出部Ｄを含む記録ヘッドＨＤの概略構成を示す断面図である。図６に示すように、記録ヘッドＨＤは、ノズルプレート９１と流路基板９２と振動板９３と複数の圧電素子ＰＺとを有する。これらは、ノズルプレート９１、流路基板９２、振動板９３、複数の圧電素子ＰＺの順に積層される。
【００４８】
ノズルプレート９１には、所定方向に配列される複数のノズルＮが形成される。複数のノズルＮのぞれぞれは、インクを通過させる貫通孔である。流路基板９２には、複数のキャビティＳＣとリザーバーＳＲＶと複数のインク供給路ＳＳとインク導入口ＯＩとが形成される。キャビティＳＣは、ノズルＮごとに個別に設けられ、ノズルＮに連通する空間である。リザーバーＳＲＶは、複数のノズルＮに共通して設けられ、複数のノズルＮの配列方向に延びる空間である。複数のインク供給路ＳＳは、ノズルＮごとに個別に設けられ、複数のキャビティＳＣとリザーバーＳＲＶとを連通させる空間である。インク導入口ＯＩは、インクカートリッジＣからのインクをリザーバーＳＲＶに導入するための開口である。振動板９３は、複数のキャビティＳＣのそれぞれにおける壁面の一部を構成しており、キャビティＳＣごとに、キャビティＳＣの容積を変化させる方向に弾性変形可能な板状の部材である。
【００４９】
図６に示す例では、複数の圧電素子ＰＺのそれぞれがユニモルフ（モノモルフ）型の圧電素子である。具体的には、複数の圧電素子ＰＺのそれぞれは、上部電極Ｚｕと圧電体Ｚｍと下部電極Ｚｄとを有する。これらは、この順で積層される。下部電極Ｚｄには、前述の電源回路７３からのオフセット電位ＶＢＳが供給される。上部電極Ｚｕには、前述の駆動信号生成回路７４からの駆動信号Ｃｏｍに含まれる波形の一部または全部で構成される供給駆動信号Ｖｉｎが供給される。このようなオフセット電位ＶＢＳと供給駆動信号Ｖｉｎとの電位差に基づく電圧が上部電極Ｚｕと下部電極Ｚｄとの間に印加されることで、圧電体Ｚｍの逆圧電効果により、圧電素子ＰＺが振動板９３をＺ１方向またはＺ２方向に振動させる。この振動によりキャビティＳＣの容積の変化を伴って、キャビティＳＣ内の圧力が変化することで、ノズルＮからインクが吐出される。なお、圧電素子ＰＺの構成は、前述のユニモルフ型に限定されず、例えば、バイモルフ型または積層型等でもよい。
【００５０】
以上の記録ヘッドＨＤの構成要素のうち、ノズルＮごとに設けられる構成要素の集合体が吐出部Ｄである。ここで、吐出部Ｄは、キャビティＳＣ、圧電素子ＰＺおよびノズルＮを含む。
【００５１】
Ａ１−５．ヘッドユニットＨＵの電気的な構成
図７は、ヘッドユニットＨＵの電気的な構成を示す図である。前述したが、図７に示すように、ケーブル８０には、ヘッドユニットＨＵが接続されており、ヘッドユニットＨＵは、記録ヘッドＨＤと供給回路９０と制限回路１００とを有する。
【００５２】
ケーブル８０は、複数の配線８１〜８８を含む。配線８１は、固定電位である電源電位ＶＨＶが供給される高電位側の給電線である。電源電位ＶＨＶは、吐出部Ｄの駆動に用いられる。配線８２は、吐出部Ｄにおけるインクの吐出タイミングを規定するパルス信号の一例であるＬＡＴ信号を伝送する信号線である。配線８３は、駆動信号Ｃｏｍを伝送する信号線である。配線８４は、印刷信号ＳＩを伝送する信号線である。配線８５は、クロック信号ＣＬＫを伝送する信号線である。配線８６は、チェンジ信号ＣＮＧを伝送する信号線である。配線８７は、オフセット電位ＶＢＳが供給される給電線である。配線８８は、電源電位ＶＤＤが供給される低電位側の給電線である。電源電位ＶＤＤは、ヘッドユニットＨＵ内の各種ロジック回路の駆動に用いられる。なお、図示しないが、ケーブル８０には、前述の配線のほか、基準電位として用いられるグランド電位０Ｖの配線も含まれる。
【００５３】
供給回路９０は、Ｍ個のスイッチＳＷ（ＳW[1]〜ＳW[M]）と、各スイッチＳＷの接続状態を指定する接続状態指定回路９０ａと、を有する。図７では、説明の便宜上、Ｍ＝３の場合が示される。
【００５４】
スイッチＳＷ[m]は、駆動信号生成回路７４から圧電素子ＰＺ[m]への駆動信号Ｃｏｍの伝送経路における配線８３と圧電素子ＰＺ[m]との間の導通（オン）と非導通（オフ）とを切り替えるスイッチである。各スイッチＳＷは、例えば、トランスミッションゲートである。
【００５５】
接続状態指定回路９０ａは、制御回路７１から供給されるクロック信号ＣＬＫ、印刷信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴおよびチェンジ信号ＣＮＧに基づいて、スイッチＳＷ[1]〜ＳW[M]のオンオフを指定する接続状態指定信号ＳＬ[1]〜ＳL[M]を生成する。
【００５６】
より具体的に説明すると、接続状態指定回路９０ａは、吐出部Ｄ[1]〜Ｄ[M]と１対１で対応するように、転送回路ＳＲ[1]〜ＳR[M]とラッチ回路ＬＴ[1]〜ＬT[M]とデコーダーＤＣ[1]〜ＤＣ[M]とを有する。これらのうち、転送回路ＳＲ[m]には、配線８４を介して、印刷信号ＳＩが供給される。ここで、印刷信号ＳＩには、後述する個別指定信号Ｓｄ[m]が含まれる。図７に示す例では、個別指定信号Ｓｄ[1]〜Ｓd[M]がシリアルで供給され、例えば、個別指定信号Ｓｄ[m]が配線８５からのクロック信号ＣＬＫに同期して転送回路ＳＲ[1]から転送回路ＳＲ[m]へ順番に転送される場合が示される。また、ラッチ回路ＬＴ[m]は、配線８２からのラッチ信号ＬＡＴのパルスＰｌｓＬがハイレベルに立ち上がるタイミングにおいて、転送回路ＳＲ[m]に供給された個別指定信号Ｓｄ[m]をラッチする。また、デコーダーＤＣ[m]は、個別指定信号Ｓｄ[m]、ラッチ信号ＬＡＴおよびチェンジ信号ＣＮＧに基づいて、接続状態指定信号ＳＬ[m]を生成する。ここで、デコーダーＤＣ[m]における接続状態指定信号ＳＬ[m]の生成には、電源電位ＶＨＶも用いられる。
【００５７】
以上のように生成される接続状態指定信号ＳＬ[m]に応じて、スイッチＳＷ[m]のオンオフが切り替えられる。例えば、スイッチＳＷ[m]は、接続状態指定信号ＳＬ[m]がハイレベルの場合にオン状態となり、ローレベルの場合にオフ状態となる。以上のように、供給回路９０は、複数の吐出部Ｄから選択される１以上の吐出部Ｄに対して、駆動信号Ｃｏｍに含まれる波形の一部または全部を供給駆動信号Ｖｉｎとして供給する。
【００５８】
制限回路１００は、エンコーダー５０における検出が異常である場合に記録ヘッドＨＤにおけるインクの吐出を制限する。具体的には、制限回路１００は、計測部１１０と吐出制限部１２０と記憶回路１３０とを有する。
【００５９】
計測部１１０は、ラッチ信号ＬＡＴのパルス間の時間長さｔを計測する回路である。具体的には、計測部１１０は、カウンター１１１と発振回路１１２とを有する。カウンター１１１は、ラッチ信号ＬＡＴのパルス間の期間ごとに、発振回路１１２からのクロック信号のパルス数をカウントする。例えば、カウンター１１１は、ラッチ信号ＬＡＴのパルスの立ち下がりで発振回路１１２からのクロック信号のカウントを開始し、ラッチ信号ＬＡＴの次のパルスの立ち上がりでそのカウントを停止するという動作を繰り返す。ここで、カウンター１１１は、カウントを停止するごとに、ラッチ信号ＬＡＴのパルス間の時間長さｔに応じた情報としてカウント値を出力する。発振回路１１２は、例えば、水晶振動子を用いてクロック信号を出力する回路である。当該クロック信号のクロック周波数は、ラッチ信号ＬＡＴのパルス間の時間長さｔを計測可能であればよく、特に限定されず、任意である。
【００６０】
なお、カウンター１１１は、ラッチ信号ＬＡＴのパルスの立ち上がりでカウントを開始してもよいし、ラッチ信号ＬＡＴのパルスの立ち下がりでカウントを停止してもよい。また、カウンター１１１は、カウントを開始するごとに、カウント値をリセットしてもよい。
【００６１】
吐出制限部１２０は、計測部１１０の計測結果である時間長さｔが閾値Ｔｔｈよりも長い場合、吐出部Ｄからのインクの吐出を制限する回路である。具体的には、吐出制限部１２０は、時間長さｔと閾値Ｔｔｈとを比較する比較器１２１を有する。吐出制限部１２０は、比較器１２１の比較結果に基づいて、吐出部Ｄにおけるインクの吐出動作を制限する。例えば、吐出制限部１２０は、時間長さｔが閾値Ｔｔｈよりも長い場合、スイッチＳＷ[m]がオフ状態に維持されるように、前述の接続状態指定回路９０ａの動作を停止させる。なお、吐出制限部１２０は、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを含んでもよい。
【００６２】
吐出制限部１２０は、吐出部Ｄからのインクの吐出を制限する場合、当該制限に関する情報Ｅを外部に出力する。情報Ｅは、例えば、制御回路７１に入力される。制御回路７１は、情報Ｅに基づいて、例えば、図示しない表示装置または音声発生装置等を用いて、当該制限に関する情報をユーザーに報知する。
【００６３】
記憶回路１３０は、吐出制限部１２０の動作に必要な情報を記憶する回路である。記憶回路１３０は、例えば、半導体メモリーを含む。本実施形態の記憶回路１３０は、閾値情報Ｄ１を記憶する。閾値情報Ｄ１は、エンコーダー５０における検出異常の有無を判断するための基準となる閾値Ｔｔｈに関する情報である。閾値Ｔｔｈは、例えば、後述する単位期間Ｔｕの長さの正常値に対して１倍超え２倍未満の範囲内の値に設定される。なお、記憶回路１３０の一部または全部は、吐出制限部１２０に含まれてもよい。
【００６４】
Ａ１−６．ヘッドユニットＨＵの動作
図８は、ヘッドユニットＨＵの動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。図８に示すように、ラッチ信号ＬＡＴは、単位期間Ｔｕを規定するためのパルスＰｌｓＬを含む。単位期間Ｔｕは、例えば、パルスＰｌｓＬの立ち上がりから次のパルスＰｌｓＬの立ち上がりまでの期間として規定される。また、チェンジ信号ＣＮＧは、単位期間Ｔｕを制御期間Ｔｕ1と制御期間Ｔｕ2とに区分するためのパルスＰｌｓＣを含む。制御期間Ｔｕ1は、例えば、パルスＰｌｓＬの立ち上がりからパルスＰｌｓＣの立ち上がりまでの期間である。制御期間Ｔｕ2は、例えば、パルスＰｌｓＣの立ち上がりからパルスＰｌｓＬの立ち上がりまでの期間である。
【００６５】
また、印刷信号ＳＩは、各単位期間Ｔｕにおける吐出部Ｄ[1]〜Ｄ[M]の動作の種類を指定する個別指定信号Ｓｄ[1]〜Ｓd[M]を含む。個別指定信号Ｓｄ[1]〜Ｓd[M]は、単位期間Ｔｕに先立って、前述のようにクロック信号ＣＬＫに同期して接続状態指定回路９０ａに供給される。接続状態指定回路９０ａは、当該単位期間Ｔｕにおいて、個別指定信号Ｓｄ[m]に基づいて接続状態指定信号ＳＬ[m]を生成する。
【００６６】
図８に示すように、駆動信号Ｃｏｍは、制御期間Ｔｕ1に設けられる波形ＰＸと、制御期間Ｔｕ2に設けられる波形ＰＹと、を有する。図８に示す例では、波形ＰＸにおける最高電位ＶＨＸと最低電位ＶＬＸとの電位差が、波形ＰＹにおける最高電位ＶＨＹと最低電位ＶＬＹとの電位差よりも大きい。
【００６７】
個別指定信号Ｓｄ[m]が中ドットの形成を指定する値である場合、接続状態指定信号ＳＬ[m]が制御期間Ｔｕ1においてハイレベルとなるとともに制御期間Ｔｕ2においてローレベルとなる。このため、駆動信号Ｃｏｍにおける波形ＰＸのみが供給駆動信号Ｖｉｎとして吐出部Ｄに供給される。この結果、吐出部Ｄから中ドットに相当する量のインクが吐出される。
【００６８】
個別指定信号Ｓｄ[m]が小ドットの形成を指定する値である場合、接続状態指定信号ＳＬ[m]が制御期間Ｔｕ1においてローレベルとなるとともに制御期間Ｔｕ2においてハイレベルとなる。このため、駆動信号Ｃｏｍにおける波形ＰＹのみが供給駆動信号Ｖｉｎとして吐出部Ｄに供給される。この結果、吐出部Ｄから小ドットに相当する量のインクが吐出される。
【００６９】
個別指定信号Ｓｄ[m]が大ドットの形成を指定する値である場合、接続状態指定信号ＳＬ[m]が制御期間Ｔｕ1およびＴu2の両期間においてハイレベルとなる。このため、駆動信号Ｃｏｍにおける波形ＰＸおよびＰＹが供給駆動信号Ｖｉｎとして吐出部Ｄに供給される。この結果、吐出部Ｄから大ドットに相当する量のインクが吐出される。
【００７０】
個別指定信号Ｓｄ[m]がインクの非吐出を指定する値である場合、接続状態指定信号ＳＬ[m]が制御期間Ｔｕ1およびＴu2の両期間においてローレベルとなる。このため、駆動信号Ｃｏｍにおける波形ＰＸおよびＰＹのいずれも吐出部Ｄに供給されない。この結果、吐出部Ｄからインクが吐出されない。
【００７１】
Ａ１−７．吐出制限部１２０の動作
図９は、エンコーダー５０における検出が正常である場合におけるラッチ信号ＬＡＴのパルス間の時間長さｔを説明するための図である。この場合、時間長さｔは、閾値Ｔｔｈ以下であり、前述の単位期間Ｔｕの長さの正常範囲内である。ここで、時間長さｔは、前述のエンコーダー５０からの情報に基づいて規定される。具体的には、前述の制御回路７１が、エンコーダー５０からの信号ＥＮＣ＿Ａのパルス時間間隔Ｔｄに応じて時間長さｔを算出する。そして、制御回路７１は、時間長さｔごとに発生するパルスＰｌｓＬを含むラッチ信号ＬＡＴを生成する。
【００７２】
図９では、エンコーダー５０からの信号ＥＮＣ＿Ａのパルス時間間隔Ｔｄにｎ個のパルスＰｌｓＬが含まれる例が示される。ただし、ｎは、１以上の自然数である。図９に示す例では、ｎが７個である場合が示される。図９では、ｎ個のパルスＰｌｓＬがパルスＰｌｓＬ＿１〜ＰｌｓＬ＿ｎで表記される。なお、ｎは、図９に示す例に限定されず、例えば、好ましくは、１以上２０以下の範囲内であり、より好ましくは、５以上１０以下の範囲内である。
【００７３】
前述のように、信号ＥＮＣ＿Ａは、発光素子５３からの光のうちスケール５１を透過した光を受光素子５５ａ、５５ｂ、５６ａおよび５６ｂで受光した結果に基づいて生成される。一方で、液体吐出装置１では、吐出部Ｄがインクを吐出するのに伴って、印刷媒体Ｐに付着するインクのほかに、印刷媒体Ｐに付着せずに液体吐出装置１の筐体１０内を浮遊するミスト状のインクが副次的に発生する。このようなミスト状のインクは、スケール５１に付着することにより、エンコーダー５０における検出の異常を招く原因となる。エンコーダー５０における検出の異常が発生すると、前述の時間長さｔが変動する。
【００７４】
図１０は、エンコーダー５０における検出が異常である場合におけるラッチ信号ＬＡＴのパルス間の時間長さｔを説明するための図である。この場合、時間長さｔは、閾値Ｔｔｈよりも長く、前述の単位期間Ｔｕの長さの正常範囲外である。このように時間長さｔが変動すると、画質低下を招くおそれがある。そこで、吐出制限部１２０は、時間長さｔが閾値Ｔｔｈよりも長い場合、吐出部Ｄからのインクの吐出を制限する。
【００７５】
なお、エンコーダー５０からの信号ＥＮＣ＿Ａのパルス時間間隔Ｔｄが所定の閾値よりも長いか否かを判断することで、エンコーダー５０における検出の異常を判定することも可能である。しかし、この場合、当該判定をヘッドユニットＨＵで行うには、信号ＥＮＣ＿Ａを伝送する配線をケーブル８０に別途設ける必要がある。これに対し、ラッチ信号ＬＡＴのパルス間の時間長さｔに基づいてエンコーダー５０における検出の異常を判定する本実施形態の構成では、当該配線を設ける必要がないという利点がある。
【００７６】
図１１は、吐出制限部１２０の動作を説明するためのフローチャートである。図１１に示すように、まず、ステップＳ１００において、吐出制限部１２０は、時間長さｔが閾値Ｔｔｈよりも長いか否かを判断する。このステップＳ１００は、時間長さｔが閾値Ｔｔｈよりも長くなるまで繰り返される。
【００７７】
時間長さｔが閾値Ｔｔｈよりも長い場合、ステップＳ１１０において、吐出制限部１２０は、吐出部Ｄにおけるインクの吐出動作を制限する。
【００７８】
以上の液体吐出装置１は、前述のように、吐出部Ｄと、移動機構３０と、エンコーダー５０と、信号生成部の一例である制御回路７１と、計測部１１０と、吐出制限部１２０と、を有する。ここで、液体吐出装置１は、液体吐出装置１に搭載される液体吐出ヘッドユニットの一例であるヘッドユニットＨＵを有する。ヘッドユニットＨＵは、吐出部Ｄと制御回路７１と計測部１１０と吐出制限部１２０とを有する。
【００７９】
吐出部Ｄは、印刷媒体Ｐに向けて液体の一例であるインクを吐出する。移動機構３０は、印刷媒体Ｐと吐出部Ｄとの相対的な位置関係を変更する。エンコーダー５０は、スケール５１と発光素子５３と受光素子５５ａおよび５５ｂとを含む。発光素子５３は、スケール５１に向けて光を出射する。受光素子５５ａおよび５５ｂは、当該光のうちスケール５１の透過光を受光し、当該位置関係の変更に伴って変化する情報として信号ＥＮＣ＿Ａを出力する。制御回路７１は、信号ＥＮＣ＿Ａに基づいて、吐出部Ｄにおけるインクの吐出タイミングを規定するパルスＰｌｓＬを含むパルス信号であるラッチ信号ＬＡＴを生成する。計測部１１０は、ラッチ信号ＬＡＴのパルス間の時間長さｔを計測する。吐出制限部１２０は、時間長さｔが閾値Ｔｔｈよりも長い場合、吐出部Ｄからのインクの吐出を制限する。
【００８０】
ここで、エンコーダー５０のスケール５１に付着するインクミスト等の汚れが一定以上を超えると、エンコーダー５０の検出精度が大幅に低下し、これに伴い、ラッチ信号ＬＡＴのパルス間の時間長さｔが大幅に長くなる。したがって、時間長さｔが閾値Ｔｔｈよりも長い場合、吐出部Ｄにおけるインクの吐出タイミングが正規のタイミングから大幅にずれることで、画質が低下する状態であると推定できる。このため、時間長さｔが閾値Ｔｔｈよりも長い場合に吐出部Ｄからのインクの吐出を制限することで、画質低下した状態での印刷を低減することができる。
【００８１】
特に、吐出部Ｄから吐出されるインクが２μｍ以上１０μｍ以下の範囲内にある直径の液滴を含む場合、当該液滴がミスト状となって印刷媒体Ｐに付着せずに浮遊しやすい。したがって、この場合、前述のように吐出制限部１２０が吐出部Ｄからのインクの吐出を制限することは、画質低下した状態での印刷を低減する上で、特に有用である。
【００８２】
また、液体吐出装置１は、前述のように、吐出部Ｄおよびエンコーダー５０を収容する筐体１０をさらに有する。この筐体１０を有する構成では、吐出部Ｄからのインクの吐出に伴って副次的に発生したミスト状のインクが筐体１０内を浮遊する。このため、当該ミスト状のインクがエンコーダー５０のスケール５１に付着しやすい。したがって、筐体１０を有する場合、前述のように吐出制限部１２０が吐出部Ｄからのインクの吐出を制限することは、画質低下した状態での印刷を低減する上で、特に有用である。
【００８３】
さらに、前述のように、スケール５１は、樹脂材料を含む。ここで、インクが当該樹脂材料に対する溶解性を有する溶剤を含むソルベントインクである場合、スケール５１に付着したインクを拭き取る等によりスケール５１から除去することが難しい。したがって、このようなスケール５１およびインクを組み合わせて用いる場合、前述のように吐出制限部１２０が吐出部Ｄからのインクの吐出を制限することは、画質低下した状態での印刷を低減する上で、特に有用である。
【００８４】
なお、当該ソルベントインクに用いる溶剤としては、特に限定されないが、例えば、グリコールエーテル系溶剤およびアルコール系溶剤等が挙げられる。また、当該ソルベントインクには、溶剤のほか、当該溶剤に溶解または分散される色材または樹脂等が含まれる。
【００８５】
また、液体吐出装置１は、前述のように、吐出部Ｄ、発光素子５３および受光素子５５ａおよび５５ｂを搭載するキャリッジ２０をさらに有する。ここで、移動機構３０は、キャリッジ２０を移動させる機構を有する。また、エンコーダー５０は、キャリッジ２０の位置を検出するリニアエンコーダーである。このようなリニアエンコーダーのスケール５１は、前述のように、キャリッジ２０の移動方向に沿って長尺な形状をなす。このため、スケール５１に対するミスト状のインクの付着を防止する構造体を設けることが難しい。キャリッジ２０の移動によって発生する気流の影響によりミスト状のインクが拡散されるため、この点でも、ミスト状のインクがスケール５１に付着しやすい。したがって、キャリッジ２０を有する構成において、吐出制限部１２０が吐出部Ｄからのインクの吐出を制限することは、画質低下した状態での印刷を低減する上で、特に有用である。
【００８６】
本実施形態の計測部１１０は、クロック信号を生成する発振回路１１２を有し、当該クロック信号を用いて時間長さｔを計測する。このため、計測部１１０の外部からクロック信号の供給を受ける構成に比べて、計測部１１０における計測精度を高めることができる。特に、発振回路１１２がヘッドユニットＨＵに搭載されるので、制御モジュール７０等に発振回路１１２を搭載する場合に比べて、クロック信号の伝送経路を短くすることができる。このため、計測部１１０における計測精度を好適に高めることができる。
【００８７】
Ａ２．第２実施形態
図１２は、第２実施形態に係る液体吐出装置１Ａの電気的な構成を示すブロック図である。液体吐出装置１Ａは、紫外線硬化性のインクを用いる装置である。当該インクは、紫外線硬化性の樹脂等を含む。液体吐出装置１Ａは、前述の液体吐出装置１Ａの構成要素に加えて、紫外線照射機２００を有する。
【００８８】
紫外線照射機２００は、印刷媒体Ｐに着弾したインクに対して紫外線を照射する装置である。具体的には、紫外線照射機２００は、図示しないが、紫外域の光を発する発光ダイオード等の発光素子を含む。図１２では、紫外線照射機２００がヘッドユニットＨＵに搭載される例が示される。例えば、紫外線照射機２００は、図示しないが、吐出部Ｄに対してＹ１方向またはＹ２方向に並ぶ位置に配置される。なお、紫外線照射機２００は、筐体１０に対して固定されてもよい。この場合、紫外線照射機２００は、例えば、キャリッジ２０の移動範囲に対してＸ１方向の位置に配置される。
【００８９】
以上のように、インクが紫外線硬化性を有しており、本実施形態の液体吐出装置１Ａは、印刷媒体Ｐに紫外線を照射する紫外線照射機２００をさらに有する。以上の構成では、スケール５１に付着したインクを拭き取る等によりスケール５１から除去することが難しい。したがって、このようなスケール５１およびインクを用いる場合も、前述のように吐出制限部１２０が吐出部Ｄからのインクの吐出を制限することは、画質低下した状態での印刷を低減する上で、特に有用である。
【００９０】
Ｂ．変形例
以上の各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。なお、以下に例示する変形例において作用や機能が実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００９１】
Ｂ１．変形例１
前述の各形態では、移動機構３０の動作状態を検出するエンコーダー５０がリニアエンコーダーである場合が例示されるが、エンコーダー５０は、ロータリーエンコーダーであってもよい。この場合、例えば、エンコーダー５０がモーター３５の回転角度を検出し、制御回路７１がエンコーダー５０の検出結果に基づいてキャリッジ２０の位置を算出する。
【００９２】
Ｂ２．変形例２
前述の形態および変形例では、液体吐出装置がシリアルプリンターである場合を想定したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、液体吐出装置は、記録ヘッドＨＤにおいて、複数のノズルＮが印刷媒体Ｐの幅よりも広く延在するように設けられた、所謂ラインプリンターであってもよい。
【００９３】
図１３は、変形例２に係る液体吐出装置１Ｂの電気的な構成を示すブロック図である。液体吐出装置１Ｂは、ラインプリンターである。液体吐出装置１Ｂは、移動機構３０を省略した以外は、前述の第１実施形態の液体吐出装置１と同様に構成される。ただし、制限回路１００は、エンコーダー６０における検出の異常を検出した場合に記録ヘッドＨＤにおけるインクの吐出を制限する。また、ヘッドユニットＨＵでは、印刷媒体Ｐの幅よりも広い範囲にわたって複数のノズルＮが配置される。変形例２における搬送機構４０は、印刷媒体Ｐと吐出部Ｄとの相対的な位置関係を変更する移動機構である。なお、搬送機構４０は、前述の形態では印刷媒体Ｐを間欠的に搬送するが、変形例２では印刷媒体Ｐを連続的に搬送してもよい。
【００９４】
ここで、エンコーダー６０は、前述のように、ロータリーエンコーダーである。吐出部Ｄから吐出されるインクが通過する空間と連通する空間にエンコーダー６０のスケールが配置される場合、当該スケールに対してミスト状のインクが付着しやすい。このため、前述の形態のリニアエンコーダーの場合と同様の課題が生じる。したがって、エンコーダー６０における検出の異常を検出した場合に記録ヘッドＨＤにおけるインクの吐出を制限することで、画質低下した状態での印刷を低減することができる。
【００９５】
Ｂ３．変形例３
前述の形態および変形例では、制御回路７１が信号生成部である構成が例示されるが、当該構成に限定されず、信号生成部は、制御回路７１とは異なる回路で構成されてもよい。この場合、信号生成部は、制御モジュール７０とは別体で構成されてもよいし、キャリッジ２０に搭載されてもよい。
【００９６】
図１４は、変形例３に係る液体吐出装置１Ｃの電気的な構成を示すブロック図である。液体吐出装置１Ｃは、信号生成部３００がキャリッジ２０に搭載される以外は、前述の第１実施形態の液体吐出装置１と同様に構成される。信号生成部３００は、吐出部Ｄにおけるインクの吐出タイミングを規定するパルスを含むパルス信号として、ラッチ信号ＬＡＴおよびチェンジ信号ＣＮＧを生成する。図１４に示す例では、信号生成部３００で生成したラッチ信号ＬＡＴおよびチェンジ信号ＣＮＧが制御回路７１を通じてヘッドユニットＨＵに供給される。なお、信号生成部３００で生成したラッチ信号ＬＡＴおよびチェンジ信号ＣＮＧをヘッドユニットＨＵに直接的に供給してもよい。
【００９７】
Ｂ４．変形例４
前述の各形態では、計測部１１０がラッチ信号ＬＡＴのパルス間の時間長さｔを計測する構成が例示されるが、計測部１１０がパルス間の時間長さを計測する対象となるパルス信号は、エンコーダー５０の出力に基づいて吐出部Ｄにおけるインクの吐出タイミングを規定するパルスを含むパルス信号であればよく、ラッチ信号ＬＡＴに限定されず、例えば、チェンジ信号ＣＮＧ等の他の信号でもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１…液体吐出装置、１Ａ…液体吐出装置、１Ｂ…液体吐出装置、１０…筐体、２０…キャリッジ、３０…移動機構、４０…搬送機構、５０…エンコーダー、５１…スケール、５３…発光素子、５５ａ…受光素子、５５ｂ…受光素子、５６ａ…受光素子、５６ｂ…受光素子、６０…エンコーダー、６１…スケール、７１…制御回路、１１０…計測部、１１２…発振回路、１２０…吐出制限部、２００…紫外線照射機、３００…信号生成部、Ｄ…吐出部、Ｄ１…閾値情報、Ｅ…情報、ＥＮＣ＿Ａ…信号、ＥＮＣ＿Ｂ…信号、ＨＵ…ヘッドユニット、ＬＡＴ…ラッチ信号、Ｐ…印刷媒体、ＰｌｓＬ…パルス、ｔ…時間長さ、Ｔｔｈ…閾値。
【要約】      （修正有）【課題】画質低下した印刷を低減する。【解決手段】印刷媒体に向けて液体を吐出する吐出部Ｄと、印刷媒体と吐出部との相対的な位置関係を変更する移動機構３０と、スケールと、スケールに向けて光を出射する発光素子と、光のうちスケールの反射光または透過光を受光する受光素子と、を含み、受光素子が位置関係の変更に伴って変化する情報を出力するエンコーダー５０と、情報に基づいて、吐出部における液体の吐出タイミングを規定するパルスを含むパルス信号を生成する信号生成部と、パルス信号のパルス間の時間長さを計測する計測部と、前時間長さが閾値よりも長い場合、前記吐出部からの液体の吐出を制限する吐出制限部１００と、を有する、液体吐出装置。【選択図】図２【図１】
0006747568.tif 000002
【図２】
0006747568.tif 000003
【図３】
0006747568.tif 000004
【図４】
0006747568.tif 000005
【図５】
0006747568.tif 000006
【図６】
0006747568.tif 000007
【図７】
0006747568.tif 000008
【図８】
0006747568.tif 000009
【図９】
0006747568.tif 000010
【図１０】
0006747568.tif 000011
【図１１】
0006747568.tif 000012
【図１２】
0006747568.tif 000013
【図１３】
0006747568.tif 000014
【図１４】
0006747568.tif 000015