(57)【要約】      （修正有）【課題】印刷画質の低下を抑制できる液体噴射装置を提供する。【解決手段】ノズルが開口されたノズル面２３ａを備え、ノズルから媒体に向けて液滴を噴射する液体噴射ヘッド３と、液体噴射ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、ノズル面の媒体に対する角度を調整する角度調整機構５５と、を備え、液体噴射ヘッドの移動速度に応じてノズル面の媒体に対する角度を調整しながら、ノズルから液滴を噴射する。【選択図】図３
2017154338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルが開口されたノズル面を備え、前記ノズルから媒体に向けて液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、
前記ノズル面の前記媒体に対する角度を調整する角度調整機構と、を備え、
前記液体噴射ヘッドの移動速度に応じて前記ノズル面の前記媒体に対する角度を調整しながら、前記ノズルから液滴を噴射することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記液体噴射ヘッドの移動速度と前記ノズル面の前記媒体に対する角度との相関が示された角度調整テーブルを記憶する記憶手段を備え、
前記角度調整機構は、予め前記記憶手段に記憶された前記角度調整テーブルの情報に基づいて、前記ノズル面の角度を調整することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記ノズルから噴射する液滴の大きさ、前記ノズルから噴射する液滴の初速度、及び、前記ノズルと前記媒体との距離のうち、少なくとも１つ以上の情報に基づいて前記角度調整テーブルの情報を補正することを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記ノズルは、液体の種類毎に形成され、
印刷する画像データに基づき、複数種類の液体のうち最も使用される液体を噴射する第１ノズルを決定し、
前記第１ノズルから噴射する液滴の大きさ、及び、前記第１ノズルから噴射する液滴の初速度のうち、少なくとも１つ以上の情報に基づいて前記角度調整テーブルの情報を補正することを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記ノズルに液体を供給する液体供給源を着脱可能に備え、
前記液体供給源から前記ノズルに最初に液体が供給された際、又は、前記液体供給源が交換された際において、前記記憶手段に記憶された前記角度調整テーブルの情報を更新するモードを備えたことを特徴とする請求項２から請求項４の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着弾対象に対して相対移動しながら液体を噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドが搭載された液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置、バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。
【０００３】
上記のような液体噴射装置には、液体噴射ヘッドを記録紙等の媒体の幅方向（すなわち、主走査方向）に移動させて記録動作（印刷動作ともいう）を行うものがある。液体噴射ヘッドは、例えば、駆動電圧を圧電素子（アクチュエーターの一種）に印加して当該圧電素子を駆動することによりノズルから液体を噴射する。このような液体噴射ヘッドにより液体が噴射されると、メイン滴（主滴）の他に、それよりも小さなサテライト滴（小滴）が発生する。液体噴射ヘッドが移動しながら噴射したメイン滴とサテライト滴とは、飛翔中に空気から受ける抗力の違いから、記録媒体への着弾位置がずれる。このような着弾位置のずれを無くすため、特許文献１では、液体噴射ヘッドの走査方向においてノズルの形状を非対称にすることで、メイン滴とサテライト滴との飛翔方向を異ならせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０３０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液体噴射ヘッドが加速又は減速している途中の状態（すなわち、液体噴射ヘッドの速度が一定の速度に達していない状態）でもノズルから液滴を噴射する構成においては、液体噴射ヘッドが加速している加速区間又は減速している減速区間と、液体噴射ヘッドが一定の速度で移動している等速区間とで、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量が変わっていた。この点について、図１５〜図１７を参照して、より具体的に説明する。図１５は、従来の液体噴射ヘッド９１の等速区間における液体の噴射を表した模式図である。図１６は、従来の液体噴射ヘッド９１の加速区間又は減速区間（すなわち、等速区間よりも低速に移動している区間）における液体の噴射を表した模式図である。図１７は、液体（メイン滴及びサテライト滴）の着弾位置を説明する模式図である。なお、図１５及び図１６に示す「●」印はメイン滴Ｍｄの軌跡を表し、「×」印はサテライト滴Ｓｄの軌跡を表している。また、図１５及び図１６においては、矢印に示すように、液体噴射ヘッド９１が右側に移動しながら液滴を噴射している様子を表している。
【０００６】
例えば、液体噴射ヘッド９１が記録媒体９３の幅方向における途中の領域に対応する範囲を移動している場合には、当該液体噴射ヘッド９１の速度が一定となる。図１５に示すように、この等速区間における液体噴射ヘッド９１のノズル９２から噴射されたメイン滴Ｍｄ及びサテライト滴Ｓｄは、慣性により斜めに飛翔する。そして、飛翔中に空気から受ける抗力の違いから、メイン滴Ｍｄ及びサテライト滴Ｓｄの記録媒体９３への着弾位置が距離Ｄ１だけずれる。一方、例えば、液体噴射ヘッド９１が記録媒体９３の幅方向における両端部に対応する範囲を加速又は減速している場合には、当該液体噴射ヘッド９１の速度が等速区間における液体噴射ヘッド９１の速度よりも遅くなる。このため、図１６に示すように、加速区間又は減速区間における液体噴射ヘッド９１のノズル９２から噴射されたメイン滴Ｍｄ及びサテライト滴Ｓｄは、飛翔中に空気から受ける抗力が等速区間における液体噴射ヘッド９１から噴射されたメイン滴Ｍｄ及びサテライト滴Ｓｄよりも小さくなる。その結果、加速区間又は減速区間における液体噴射ヘッド９１のノズル９２から噴射されたメイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとの着弾位置のずれ量Ｄ２（具体的には、メイン滴Ｍｄが着弾した領域の中心とサテライト滴Ｓｄが着弾した領域の中心との距離）は、等速区間における液体噴射ヘッド９１のノズル９２から噴射されたメイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとの着弾位置のずれ量Ｄ１よりも相対的に小さくなる。
【０００７】
これにより、例えばベタパターン等を印刷した際に、筋や濃度ムラが発生する虞があった。具体的には、図１７に示す着弾位置の模式図のように、記録媒体９３における液体噴射ヘッド９１の等速区間に対応する領域（図１７における領域Ａ）においては、メイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとの着弾位置のずれ量Ｄ１が比較的大きくなるため、メイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとの重なり量が小さくなる。すなわち、この領域においては、液体が着弾した領域（着色領域）の占める割合（換言すると、密度）が高くなる。一方、記録媒体９３における液体噴射ヘッド９１の加速区間又は減速区間に対応する領域（図１７における領域Ｂ）においては、メイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとの着弾位置のずれ量Ｄ２が比較的小さくなるため、メイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとの重なり量が大きくなる。すなわち、この領域においては、液体が着弾した領域の占める割合（密度）が低くなる。この密度の差が濃淡（いわゆる、濃度ムラ）となってあらわれ、印刷画質の低下を招いていた。なお、特許文献１に開示された構成を採用したとしても、液体噴射ヘッドの速度に応じてノズルの形状を変えることができないため、同様の問題が発生する。また、特許文献１に開示された構成では、メイン滴（及びサテライト滴）の噴射速度（すなわち、初速度）が変わったり、ノズルと記録媒体との距離が変わったりした場合に対応できず、メイン滴とサテライト滴とのずれ量を抑えることができない。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、印刷画質の低下を抑制でき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】
【０００９】
本発明における実装装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズルが開口されたノズル面を備え、前記ノズルから媒体に向けて液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、
前記ノズル面の前記媒体に対する角度を調整する角度調整機構と、を備え、
前記液体噴射ヘッドの移動速度に応じて前記ノズル面の前記媒体に対する角度を調整しながら、前記ノズルから液滴を噴射することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を制御できる。これにより、液体噴射ヘッドの移動速度が変化する場合でも、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を一定の範囲内に収めることができる。その結果、印刷画像における筋や濃度ムラの発生を抑制でき、画質の低下を抑制できる。
【００１１】
また、上記構成において、前記液体噴射ヘッドの移動速度と前記ノズル面の前記媒体に対する角度との相関が示された角度調整テーブルを記憶する記憶手段を備え、
前記角度調整機構は、予め前記記憶手段に記憶された前記角度調整テーブルの情報に基づいて、前記ノズル面の角度を調整する構成を採用することが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、予め角度調整テーブルを記憶しているため、印刷動作毎にノズル面の角度を計算する場合と比べて、処理速度が速くなる。また、テストパターンの印刷等により、個々の液体噴射装置の特性に合った角度調整テーブルを予め作成することができる。
【００１３】
さらに、上記構成において、前記ノズルから噴射する液滴の大きさ、前記ノズルから噴射する液滴の初速度、及び、前記ノズルと前記媒体との距離のうち、少なくとも１つ以上の情報に基づいて前記角度調整テーブルの情報を補正する構成を採用することが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、液体噴射ヘッドの移動速度が変化する場合でも、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量をより一定の範囲内に揃えることができる。
【００１５】
また、上記構成において、前記ノズルは、液体の種類毎に形成され、
印刷する画像データに基づき、複数種類の液体のうち最も使用される液体を噴射する第１ノズルを決定し、
前記第１ノズルから噴射する液滴の大きさ、及び、前記第１ノズルから噴射する液滴の初速度のうち、少なくとも１つ以上の情報に基づいて前記角度調整テーブルの情報を補正する構成を採用することが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、印刷画像における筋や濃度ムラの発生を一層抑制でき、画質の低下を一層抑制できる。
【００１７】
さらに、上記各構成の何れかにおいて、前記ノズルに液体を供給する液体供給源を着脱可能に備え、
前記液体供給源から前記ノズルに最初に液体が供給された際、又は、前記液体供給源が交換された際において、前記記憶手段に記憶された前記角度調整テーブルの情報を更新するモードを備えた構成を採用することが望ましい。
【００１８】
この構成によれば、液体供給源の着脱によりノズルから噴射される液体の噴射特性が変わったとしても、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を一定の範囲内に収めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】プリンターの電気的構成を説明するブロック図である。
【図３】キャリッジの構成を説明する模式図である。
【図４】記録ヘッドの構成を説明する分解斜視図である。
【図５】単位ヘッドの断面図である。
【図６】キャリッジの移動速度と、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量との関係を表したグラフである。
【図７】記録ヘッドの等速区間におけるインクの噴射を表した模式図である。
【図８】記録ヘッドの加速区間又は減速区間におけるインクの噴射を表した模式図である。
【図９】角度調整テーブルの一例を説明する表である。
【図１０】角度調整テーブルの補正を説明する表である。
【図１１】角度調整テーブルの補正を説明する表である。
【図１２】角度調整テーブルの補正を説明する表である。
【図１３】プリンターの印刷動作を説明するフローチャートである。
【図１４】角度調整テーブルの更新動作を説明するフローチャートである。
【図１５】従来の液体噴射ヘッドの等速区間における液体の噴射を表した模式図である。
【図１６】従来の液体噴射ヘッドの加速区間又は減速区間における液体の噴射を表した模式図である。
【図１７】従来の液体噴射ヘッドから噴射された液体の着弾位置を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、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、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明は、本発明の液体噴射装置として、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）３が搭載されたインクジェット式プリンター（以下、プリンター）１を例に挙げて行う。
【００２１】
図１は、プリンター１の内部構成を説明する斜視図、図２は、プリンター１の電気的な構成を説明するブロック図である。図３は、キャリッジ４の構成を説明する模式図である。なお、図２に示す外部装置５０は、例えばコンピューター、デジタルカメラ、携帯電話機などの電子機器である。この外部装置５０は、プリンター１と無線又は有線で電気的に接続されており、紙や樹脂等からなる記録媒体２（本発明における媒体に相当）に画像やテキストの記録（印刷）を指示・命令するため、指示・命令と共にその画像等に応じた画像データをプリンター１に送信する。
【００２２】
本実施形態におけるプリンター１は、図１に示すように、記録ヘッド３、キャリッジ移動機構５（本発明におけるヘッド移動機構に相当）、搬送機構６、プラテン１１等を備えている。記録ヘッド３は、キャリッジ４の底面側に取り付けられ、液体の一種であるインクを記録媒体２に向けて噴射する電子デバイスである。本実施形態における記録ヘッド３は、キャリッジ４に設けられたヘッド角度調整機構５５（後述）により記録媒体２に対する姿勢を調整可能な状態でキャリッジ４に取り付けられている。キャリッジ４は、キャリッジ移動機構５の駆動によりガイドロッド１０に沿って往復移動可能に構成されている。このため、記録ヘッド３は、キャリッジ移動機構５により記録媒体２の幅方向（主走査方向）に移動する。さらに、この記録ヘッド３には、インクが貯留された液体供給源の一種であるインクカートリッジ７が、噴射するインクの色（換言すると、液体の種類）に応じた数だけ取り付けられている。例えば、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、およびイエローインクに対応するインクカートリッジ７が取り付けられている。また、インクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能、すなわち交換可能に構成されている。なお、インクカートリッジがプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジのインクが供給チューブを通じて記録ヘッド側に送られる構成を採用することもできる。
【００２３】
搬送機構６は、例えば、ローラー等からなり、記録媒体２を主走査方向に直交する副走査方向に移送する。この搬送機構６の駆動により、記録媒体２は、プラテン１１上を通過して排出側に向けて搬送される。プラテン１１は、記録動作（印刷動作ともいう）を行う際の記録ヘッド３のノズル面２３ａ（図５参照）に対して間隔を空けて配置された主走査方向に長尺な部材である。このプラテン１１の表面には、長手方向に沿って所定の間隔で複数の支持突起１１ａが突設されている。各支持突起１１ａの上面は、記録媒体２を支える当接面となり、記録媒体２の背面（インクが着弾する面とは反対側の面）を部分的に支える。なお、搬送機構が、無端ベルトやドラムにより構成されるものもあり、このような構成では、ベルトやドラムが記録媒体を支持する支持部材となる。また、支持部材としては、記録媒体を静電力により吸着させる構成のものや、負圧を発生させることで記録媒体を吸着させる構成のものを採用することもできる。
【００２４】
プラテン１１に対して主走査方向の一端側（図１中、右側）に外れた位置には、記録ヘッド３の待機位置であるホームポジションが設定されている。そして、プリンター１は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ４が移動する往動時と、反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ４が戻る復動時との何れか一方、或いは、往動時と復動時との両方で印刷動作が可能に構成されている。すなわち、プリンター１は、搬送機構６によって記録媒体２をプラテン１１上に順次搬送すると共に、記録ヘッド３を主走査方向に相対移動させながら当該記録ヘッド３のノズル２４（図３参照）からインク滴を噴射（吐出ともいう）させて、記録媒体２上に着弾させることにより画像等を記録する。
【００２５】
また、図２に示すように、本実施形態におけるプリンター１は、プリンターコントローラー５１とプリントエンジン５２とを有している。プリンターコントローラー５１は、プリンター１における各部の制御を行う制御ユニットである。図２に示すように、本実施形態におけるプリンターコントローラー５１は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部５８と、主制御回路５９と、記憶部６０（本発明における記憶手段に相当）と、駆動信号発生回路６１と、を有する。インターフェース部５８は、外部装置５０からプリンター１へ画像データや印刷命令を受け取ったり、プリンター１の状態情報を外部装置５０側に出力したりする。記憶部６０は、主制御回路５９のプログラムや各種制御に用いられるデータを記憶する素子であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ（不揮発性記憶素子）を含む。この記憶部６０に後述する角度調整テーブルが記憶されている。
【００２６】
主制御回路５９は、記憶部６０に記憶されているプログラムに従って、各ユニットを制御する。また、本実施形態における主制御回路５９は、外部装置５０からの画像データに基づき、印刷動作時にどのノズル２４からどのタイミングでインクを吐出させるかを示す吐出データを生成し、当該吐出データを記録ヘッド３のヘッドコントローラー６５に送信する。さらに、本実施形態における主制御回路５９は、記憶部６０に記憶された角度調整テーブルに基づいて、記録ヘッド３どの程度傾けるかを示す傾きデータを作製し、当該傾きデータに応じた駆動信号をヘッド角度調整機構５５に送信する。また、主制御回路５９は、リニアエンコーダー６４から出力されるエンコーダーパルスからタイミングパルスＰＴＳを生成する。そして、主制御回路５９は、このタイミングパルスＰＴＳに同期させて画像データの転送や、駆動信号発生回路６１による駆動信号の生成等を制御する。また、主制御回路５９は、タイミングパルスＰＴＳに基づいて、ラッチ信号ＬＡＴ等のタイミング信号を生成して記録ヘッド３のヘッドコントローラー６５に出力する。
【００２７】
ヘッドコントローラー６５は、上記吐出データおよびタイミング信号に基づき駆動信号を選択的に圧電素子３２に印加する。これにより圧電素子３２が駆動されてノズル２４からインク（以下では、インク滴ともいう）が吐出（噴射）されたり、インクが吐出されない程度に微振動動作が行われたりする。駆動信号発生回路６１は、記録媒体２に対してインクを噴射して画像等を記録するための駆動パルスを含む駆動信号を発生する。
【００２８】
次に、プリントエンジン５２について説明する。このプリントエンジン５２は、図２に示すように、搬送機構６、キャリッジ移動機構５、リニアエンコーダー６４、表示装置５３、操作部５４、ヘッド角度調整機構５５、及び、記録ヘッド３等を備えている。キャリッジ移動機構５は、タイミングベルト８、このタイミングベルト８を駆動するＤＣモーター等のパルスモーター９等を備えている（図１参照）。そして、キャリッジ移動機構５は、キャリッジ４に搭載された記録ヘッド３を主走査方向に移動させる。また、搬送機構６は、記録媒体２をプラテン１１上に順次送り出し、プラテン１１上の記録媒体２を主走査方向に直交する副走査方向に移送する。さらに、リニアエンコーダー６４は、キャリッジ４に搭載された記録ヘッド３の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報としてプリンターコントローラー５１に出力する。プリンターコントローラー５１の主制御回路５９は、リニアエンコーダー６４側から受信したエンコーダーパルスに基づいて記録ヘッド３の走査位置（現在位置）を把握することができる。
【００２９】
表示装置５３は、例えば、液晶表示パネル等からなり、主制御回路５９の制御の下、エラーの報知やプリンター１の現在の状態等の各種の情報を表示する。また、表示装置５３は、プリンター１の各種の設定等を行うためのユーザーインターフェースを表示する。操作部５４は、例えば、プリンター１の筐体に設けられたボタンや表示装置５３に取り付けられたタッチパネル等からなり、その操作に応じた信号を主制御回路５９に送信する。なお、表示装置５３を設けずに、コンピューター等の外部装置５０に設けられた表示部に報知や各種の情報を表示することもできる。また、操作部５４を設けずに、外部装置５０に設けられた操作部からの信号を受信するようにしても良い。
【００３０】
ヘッド角度調整機構５５は、例えば、図３に示すように、偏心カム６７、駆動モーター６８及び付勢ばね６９を備えている。なお、図３における矢印は、記録ヘッド３の移動方向、すなわち主走査方向を表している。また、図３における破線は、ヘッド角度調整機構５５の駆動により傾けられた記録ヘッド３を表している。偏心カム６７は、円盤状に形成され、その中心から外れた位置に駆動モーター６８の駆動軸が取り付けられている。そして、偏心カム６７は、駆動モーター６８の駆動により回動可能に構成されている。付勢ばね６９は、記録ヘッド３のホルダー１２を間に挟んで、偏心カム６７とは反対側に取り付けられている。この付勢ばね６９の付勢力により、ホルダー１２の主走査方向における一側（図３における左側）の端部が偏心カム６７側に押し付けられている。また、ホルダー１２の主走査方向における中央部には、キャリッジ４に固定された回動軸７０が挿通されている。すなわち、ホルダー１２は、回動軸７０により軸支され、これを中心として回動可能に構成されている。そして、主制御回路５９からの駆動信号により駆動モーター６８が駆動されると、偏心カム６７が回動して、ホルダー１２の一側の端部を記録媒体２から遠ざかる方向あるいは近接する方向に移動させる。これに伴って、回動軸７０を中心としてホルダー１２（すなわち、記録ヘッド３）の姿勢が変化し、記録ヘッド３の下面（換言すると、ノズル面２３ａ）の記録媒体２に対する角度が変化する。
【００３１】
次に、記録ヘッド３の構成について説明する。図４は、記録ヘッド３の分解斜視図である。図５は、記録ヘッド３に組み込まれた単位ヘッド１３の断面図である。記録ヘッド３は、ホルダー１２、複数の単位ヘッド１３及び固定板１４等が積層されてなる。
【００３２】
ホルダー１２は、合成樹脂製の部材であり、その上面にカートリッジ装着部１５を有している。このカートリッジ装着部１５には、各色のインクカートリッジ７に対応して複数のインク導入針１６が、主走査方向に沿って横並びに立設されている。インク導入針１６は、インクカートリッジ７内に挿入される中空針状の部材である。インクカートリッジ７内に貯留されたインクは、このインク導入針１６を介して、ホルダー１２内の流路（図示せず）に導入される。なお、インクカートリッジ７からホルダー１２内にインクを導入する構成としては、インク導入針１６を用いるものには限られず、例えば、インクの供給側と受側にそれぞれインクを吸収可能な多孔質部材を設け、この多孔質部材同士を接触させることで、インクを授受する構成を採用することも可能である。
【００３３】
ホルダー１２の下方には、複数の単位ヘッド１３が取り付けられている。本実施形態における単位ヘッド１３は、長手方向を主走査方向に直交する方向に揃えた状態で、主走査方向（すなわち、ノズル列方向に直交する方向）に沿って並設されている。また、本実施形態においては、４色のインクに対応して４つの単位ヘッド１３が取り付けられている。各単位ヘッド１３は、互いに位置決めされた状態で固定板１４に接着固定されている。固定板１４は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）により形成された板材であり、単位ヘッド１３の下面及び側面を保護する。本実施形態における固定板１４は、図４に示すように、その周縁部が上方（すなわち、単位ヘッド１３側）に折り曲げられて、単位ヘッド１３の側面に沿うように構成されている。また、固定板１４には、各単位ヘッド１３のノズル２４（すなわち、ノズル面２３ａ）を露出させる開口１４ａが、各単位ヘッド１３に対応して４つ形成されている。なお、記録ヘッド３に取り付けられる単位ヘッド１３は、４つに限られず、１つ以上であればよい。また、固定板１４としては、その周縁部が上方に折り曲げられたものに限られず、平板状の固定板も採用することができる。
【００３４】
次に、単位ヘッド１３の構成について説明する。本実施形態における単位ヘッド１３は、図５に示すように、アクチュエーターユニット１７及び流路ユニット１８が積層された状態でヘッドケース１９に取り付けられている。なお、便宜上、各部材の積層方向を上下方向として説明する。
【００３５】
本実施形態におけるヘッドケース１９は、合成樹脂製の箱体状部材である。図５に示すように、ヘッドケース１９の中央部には、ノズル列方向に沿って長尺な空間である収容空間２０及び貫通空間２２が形成されている。収容空間２０は、アクチュエーターユニット１７が収容される空間であり、アクチュエーターユニット１７の厚さの分だけヘッドケース１９の下面から板厚方向（すなわち、下面に直交する方向）の途中まで凹んだ状態に形成されている。貫通空間２２は、この収容空間２０の上面側の天井面に連通し、ヘッドケース１９を板厚方向に貫通した状態に形成されている。貫通空間２２及び収容空間２０には、圧電素子３２（後述）に駆動信号を供給するフレキシブルケーブル３５（配線部材の一種）が配置される。なお、フレキシブルケーブル３５は、図４に示すように、貫通空間２２の上面開口から単位ヘッド１３の外側まで延在し、ホルダー１２内に設けられたヘッドコントローラー６５に接続される。また、ヘッドケース１９の内部にはインクが流れる液体導入路２１が形成されている。この液体導入路２１は、ホルダー１２内の流路と後述する共通液室２６とを接続する流路である。
【００３６】
ヘッドケース１９の下面には、流路ユニット１８が接続されている。この流路ユニット１８は、連通基板２５、ノズルプレート２３、及びコンプライアンス基板３７が積層されて成るノズル列方向に沿って長尺な基板である。連通基板２５は、シリコン製の板材であり、本実施形態では、表面（上面及び下面）の結晶面方位を（１１０）面としたシリコン単結晶基板から作製されている。この連通基板２５には、図５に示すように、液体導入路２１と連通し、各圧力室３０に共通なインクが貯留される共通液室２６と、この共通液室２６を介して液体導入路２１からのインクを各圧力室３０に個別に供給する個別連通路２７と、圧力室３０とノズル２４とを連通するノズル連通路２８とが、異方性エッチングにより形成されている。個別連通路２７は、共通液室２６の圧力室３０に対応する位置に複数開口されている。すなわち、個別連通路２７は、圧力室３０の並設方向（換言すると、ノズル列方向）に沿って複数形成されている。同様に、ノズル連通路２８も、ノズル列方向に沿って複数形成されている。
【００３７】
ノズルプレート２３は、連通基板２５の下面（すなわち、圧力室形成基板２９とは反対側の面）に接合されたシリコン製の基板（例えば、シリコン単結晶基板）である。本実施形態のノズルプレート２３は、コンプライアンス基板３７と重ならないように、コンプライアンス基板３７から外れた領域に接合されている。換言すると、ノズルプレート２３は、連通基板２５の共通液室２６の下面側の開口から外れた領域に接合されている。このノズルプレート２３の下面であるノズル面２３ａには、複数のノズル２４（ノズル列という）が副走査方向に沿って直線状（換言すると、列状）に開設されている。この並設された複数のノズル２４（ノズル列）は、一端側のノズル２４から他端側のノズル２４までドット形成密度に対応したピッチで等間隔に設けられている。
【００３８】
コンプライアンス基板３７は、連通基板２５の下面であって、共通液室２６に対応する領域に接合された可撓性を有する基板である。すなわち、コンプライアンス基板３７は、連通基板２５のノズルプレート２３に覆われていない領域に接合されている。本実施形態におけるコンプライアンス基板３７は、金属等の硬質な材料からなる固定基板３８に、剛性が低く可撓性を有する封止膜３９が積層された板材である。固定基板３８の共通液室２６に対向する領域は、厚さ方向に除去された開口部となっている。このため、共通液室２６の下面は、封止膜３９のみで封止され、共通液室２６内のインクの圧力変動を吸収するコンプライアンス部として機能する。
【００３９】
本実施形態におけるアクチュエーターユニット１７は、図５に示すように、圧力室形成基板２９、振動板３１、圧電素子３２、及び封止板３３が積層され、ユニット化された状態で、流路ユニット１８に取り付けられている。また、このアクチュエーターユニット１７は、ヘッドケース１９の収容空間２０内に収容可能な大きさに形成され、この収容空間２０内に収容されている。
【００４０】
圧力室形成基板２９は、シリコン製の硬質な板材であり、本実施形態では、表面（上面及び下面）の結晶面方位を（１１０）面としたシリコン単結晶基板から作製されている。この圧力室形成基板２９には、異方性エッチングにより一部が板厚方向に完全に除去されて、圧力室３０となるべき空間がノズル列方向に沿って複数並設されている。この空間は、下方が連通基板２５により区画され、上方が振動板３１により区画されて、圧力室３０を構成する。また、この空間、すなわち圧力室３０は、ノズル列方向に直交する方向に長尺に形成され、長手方向の一側の端部に個別連通路２７が連通すると共に、他側の端部にノズル連通路２８が連通する。
【００４１】
振動板３１は、弾性を有する薄膜状の部材であり、圧力室形成基板２９の上面（すなわち、連通基板２５側とは反対側の面）に積層されている。この振動板３１によって、圧力室３０となるべき空間の上部開口が封止されている。換言すると、振動板３１によって、圧力室３０の上面が区画されている。この振動板３１における圧力室３０（詳しくは、圧力室３０の上部開口）に対応する部分は、圧電素子３２の撓み変形に伴ってノズル２４から遠ざかる方向あるいは近接する方向に変位する変位部として機能する。すなわち、振動板３１における圧力室３０の上部開口に対応する領域が、撓み変形が許容される駆動領域となる。そして、この駆動領域（変位部）の変形（変位）により、圧力室３０の容積は変化する。一方、振動板３１における圧力室３０の上部開口から外れた領域が、撓み変形が阻害される非駆動領域となる。
【００４２】
振動板３１は、例えば、圧力室形成基板２９の上面に形成された二酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる弾性膜と、この弾性膜上に形成された二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる絶縁体膜と、から成る。そして、この絶縁膜上（振動板３１の圧力室形成基板２９側とは反対側の面）における各圧力室３０に対応する領域（すなわち駆動領域）に圧電素子３２がそれぞれ積層されている。なお、圧力室形成基板と振動板が一体である構成を採用することもできる。すなわち、圧力室形成基板の下面側からエッチング処理が施されて、上面側に板厚の薄い薄肉部分を残して圧力室が形成され、この薄肉部分が振動板として機能する構成を採用することもできる。
【００４３】
本実施形態における圧電素子３２は、所謂撓みモードの圧電素子である。この圧電素子３２は、各ノズル２４に対応してノズル列方向に沿って複数並設されている。各圧電素子３２は、例えば、振動板３１上から順に、個別電極となる下電極層、圧電体層及び共通電極となる上電極層が順次積層されてなる。なお、駆動回路や配線の都合によって、下電極層を共通電極、上電極層を個別電極にすることもできる。このように構成された圧電素子３２は、下電極層と上電極層との間に両電極の電位差に応じた電界が付与されると、ノズル２４から遠ざかる方向あるいは近接する方向に撓み変形する。
【００４４】
封止板３３は、図５に示すように、圧電素子３２を収容可能な圧電素子収容空間３４が形成された基板である。この封止板３３は、圧電素子収容空間３４内に圧電素子３２を収容した状態で、振動板３１上に接合されている。なお、封止板としては、圧電素子収容空間が形成されない平板状の部材を採用することもできる。この場合、振動板と封止板とを接合する接着剤の厚さを厚くし、この接着剤で圧電素子の周囲を囲うことで、圧電素子を収容する空間を形成する。また、封止板自体に駆動回路等の回路や配線を形成した構成を採用することもできる。
【００４５】
そして、このように構成された単位ヘッド１３は、以下のように作用してインク滴を噴射する。すなわち、インクカートリッジ７からのインクが流路（液体導入路２１、共通液室２６等）を介して圧力室３０内に導入された状態で、ヘッドコントローラー６５からの駆動信号が圧電素子３２に供給されると、圧電素子３２はその駆動信号に応じて変形し、圧力室３０内のインクに圧力変動を生じさせる。そして、この圧力変動を利用することで、圧力室３０に連通するノズル２４から、記録媒体２に向けてインク滴を噴射する。
【００４６】
ところで、本実施形態におけるプリンター１は、キャリッジ移動機構５の駆動により主走査方向に移動する記録ヘッド３の当該主走査方向における移動速度に応じて、ノズル面２３ａの記録媒体２に対する角度を調整しながら、ノズル２４からインク滴を噴射するように構成されている。具体的には、ノズル２４から噴射されたメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量が一定の範囲内に収まるように、記録ヘッド３の主走査方向における移動速度に応じて、ヘッド角度調整機構５５の駆動によりノズル面２３ａの角度を調整する。この角度の調整方法について、以下で詳しく説明する。
【００４７】
図６は、ノズル面２３ａの記録媒体２（本実施形態では、水平面）に対する角度を変化させた時のキャリッジ４（すなわち、記録ヘッド３）の移動速度と、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量との関係を表したグラフである。横軸が、キャリッジ４（記録ヘッド３）の移動速度である。本実施形態では、キャリッジ４の移動速度を表す指標として、キャラクター／秒（ｃｐｓ）を用いている。また、縦軸が、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量（より詳しくは、メイン滴が着弾した領域の中心とサテライト滴が着弾した領域の中心との距離（μｍ））である。なお、このグラフにおいては、記録ヘッド３の進行方向に対する仰俯角（換言すると、記録ヘッド３から進行方向を向いたときの仰角及び俯角（図８の角度θ参照）。以下、単に仰角という。）をθ１〜θ４まで変化させている。本実施形態においては、θ１が仰角２°のグラフ、θ２が仰角０°（すなわち、ノズル面２３ａが傾いていない状態）のグラフ、θ３が仰角−２°（換言すると俯角２°）のグラフ、θ４が仰角−５°（換言すると俯角５°）のグラフである。
【００４８】
図６からも分かるように、ノズル面２３ａが傾いていない状態（θ２）においては、キャリッジ４の移動速度が速くなるほど、噴射されるインク滴の速度も速くなり、それに応じて飛翔中のインク滴が空気から受ける抗力も大きくなることから、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量が大きくなる。このため、キャリッジ４の加速区間又は減速区間（すなわち、等速区間よりもキャリッジ４の移動速度が遅い区間）におけるノズル２４から噴射されたメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量は、キャリッジ４の等速区間におけるノズル２４から噴射されたメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量よりも相対的に小さくなる。その結果、キャリッジ４の加速区間又は減速区間におけるノズル２４から噴射されたインク滴が着弾する領域（例えば、記録媒体２の主走査方向における両端部）と、キャリッジ４の等速区間におけるノズル２４から噴射されたインク滴が着弾する領域（例えば、記録媒体２の主走査方向における中央部）とで、メイン滴とサテライト滴の重なり度合いが異なることになる。すなわち、インクが着弾した領域の占める割合（密度）が異なることになる。この密度の差が濃淡（いわゆる、濃度ムラ）となってあらわれ、印刷画質の低下を招いていた。なお、図６に示すように、ノズル面２３ａが傾いた状態（ノズル面２３ａが仰角θ１、θ３、θ４の状態）におけるメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量も、ノズル面２３ａが傾いていない状態（ノズル面２３ａが仰角θ２の状態）におけるメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量と同じ傾向にある。
【００４９】
一方、図６に示されるように、同じキャリッジ４の移動速度においては、ノズル面２３ａの傾きが仰角θ１から仰角θ４へと変化するにつれて、すなわちノズル面２３ａの傾きが仰角のマイナス方向に大きくなるにつれて、ノズル２４から噴射されたメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量が大きくなることが分かる。換言すると、ノズル面２３ａの傾きが仰角のプラス方向に大きくなるにつれて、ノズル２４から噴射されたメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量が小さくなる。すなわち、ノズル面２３ａをキャリッジ４の移動方向とは反対方向に向くように傾けて、ノズル２４からキャリッジ４の移動方向とは反対方向且つ下方に向けて斜めにインク滴を噴射すれば、ノズル面２３ａが傾いていない状態よりも、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を大きくすることができる（図８参照）。このことを利用して、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量が一定の範囲内に収まるように調整することができる。すなわち、キャリッジ４の移動速度が遅い場合、上記したように、キャリッジ４の移動速度が速い場合と比べてメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量が小さくなるため、ヘッド角度調整機構５５を駆動してノズル面２３ａの傾きを仰角のマイナス方向に大きくする。これにより、遅く移動する記録ヘッド３から噴射されたメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を、早く移動する記録ヘッド３から噴射されたメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量に近づけることができる。
【００５０】
より具体的には、図６に示すように、キャリッジ４の移動速度が１００（ｃｐｓ）の場合、ノズル面２３ａの傾きは仰角θ４（−５°）が選択される。この時のメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量は、約１１５（μｍ）となる。また、キャリッジ４の移動速度が２００（ｃｐｓ）の場合、ノズル面２３ａの傾きは仰角θ３（−２°）が選択される。この時のメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量は、約１０５（μｍ）となる。さらに、キャリッジ４の移動速度が３００（ｃｐｓ）の場合、ノズル面２３ａの傾きは仰角θ２（０°）が選択される。この時のメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量は、約１１０（μｍ）となる。このように、キャリッジ４の移動速度に応じて、ヘッド角度調整機構５５を駆動してノズル面２３ａの傾きを変えることで、図６の破線に示すように、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を略同じずれ量に揃えることができる。換言すると、記録ヘッド３の移動速度が変化する場合でも、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を一定の範囲内（本実施形態では、約１００（μｍ）〜１２０（μｍ）の範囲）に収めることができる。その結果、印刷画像における筋や濃度ムラの発生を抑制でき、印刷画質の低下を抑制できる。要するに、キャリッジ４の加速区間や減速区間において、記録ヘッド３の移動速度が５０（ｃｐｓ）〜３００（ｃｐｓ）の間で変化している際にインク滴を噴射する場合、これに合わせてノズル面２３ａの傾きを仰角θ４（−５°）〜仰角θ２（０°）の間で次第に変化させることで、着弾位置のずれ量を約１００（μｍ）〜１２０（μｍ）の範囲に収めることができる。
【００５１】
図７は、キャリッジ４（すなわち、記録ヘッド３）の等速区間（例えば、キャリッジ４の移動速度が３００（ｃｐｓ））におけるインクの噴射を表した模式図である。また、図８は、キャリッジ４（記録ヘッド３）の加速区間又は減速区間（例えば、キャリッジ４の移動速度が１００（ｃｐｓ））におけるインクの噴射を表した模式図である。なお、図７及び図８に示す「●」印はメイン滴Ｍｄの軌跡を表し、「×」印はサテライト滴Ｓｄの軌跡を表している。また、図７及び図８においては、矢印に示すように、記録ヘッド３が右側に移動しながらインク滴を噴射している様子を表している。図７に示すように、キャリッジ４の等速区間では、慣性により噴射されるインク滴の速度が比較的速くなるため、インク滴が飛翔中に受ける抗力が大きくなり、メイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとの着弾位置のずれ量ｄ１が比較的大きくなる。このため、従来の液体噴射ヘッドと同様に、ノズル面２３ａを傾かせないようにする。
【００５２】
一方、キャリッジ４の加速区間又は減速区間では、噴射されるインク滴の速度が比較的遅くなるため、インク滴が飛翔中に受ける抗力が小さくなり、メイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとの着弾位置のずれ量が比較的小さくなる。このため、図８に示すように、ノズル面２３ａをキャリッジ４の移動方向とは反対方向に向くように傾かせて、キャリッジ４の移動方向とは反対方向且つ下方に向けて斜めにインク滴を噴射させることで、メイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとの着弾位置のずれ量ｄ２を大きくさせる。これにより、加速区間又は減速区間における記録ヘッド３のノズル２４から噴射されたメイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとの着弾位置のずれ量ｄ２を、等速区間における記録ヘッド３のノズル２４から噴射されたメイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとの着弾位置のずれ量ｄ１に近づけることができる。なお、ノズル面２３ａを傾かせてインク滴を噴射させると、本来予定していた着弾位置からずれるため、その傾きに応じて、インク滴の噴射タイミングを変更する。例えば、ノズル面２３ａの傾きが仰角のマイナス方向に大きくなるほど、インク滴の噴射タイミングを遅らせるようにする。これにより、メイン滴Ｍｄの着弾位置を変えずに、メイン滴Ｍｄとサテライト滴Ｓｄとの着弾位置のずれ量を変えることができる。
【００５３】
本実施形態では、予め計算や実験等により複数のノズル面２３ａの傾き角度で、キャリッジ４の移動速度に応じたメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を求め、その結果からキャリッジ４の移動速度に応じたノズル面２３ａの傾き角度を求めている。そして、この結果は、キャリッジ４の移動速度とノズル面２３ａの記録媒体２に対する角度との相関が示された角度調整テーブルとして、記憶部６０に記憶されている。すなわち、図９に示すように、キャリッジ４の移動速度と、これに対応したノズル面２３ａの傾き角度とが、角度調整テーブルとして記憶部６０に記憶されている。そして、主制御回路５９は、リニアエンコーダー６４から出力されるエンコーダーパルスからキャリッジ４の移動速度を計算し、予め記憶部６０に記憶された角度調整テーブルを参照して、このキャリッジ４の移動速度に対応したノズル面２３ａの傾き角度を求める。その後、主制御回路５９は、この求めたノズル面２３ａの傾き角度情報からなる傾きデータに基づいて駆動信号をヘッド角度調整機構５５に送信し、求めたノズル面２３ａの傾き角度になるように記録ヘッド３の姿勢を変化させつつ、ノズル２４からインク滴を噴射さるように制御する。すなわち、ヘッド角度調整機構５５及び主制御回路５９が、本発明における角度調整機構に相当する。
【００５４】
なお、図９における角度調整テーブルでは、キャリッジ４の移動速度を３段階に分け、それぞれの移動速度で最適なノズル面２３ａの傾き角度を記憶したが、これには限られない。キャリッジ４の移動速度と最適なノズル面２３ａの傾き角度との関係をより細かく求めても良い。例えば、複数のノズル面２３ａの傾き角度で、それぞれキャリッジ４の移動速度と、着弾位置のずれ量との関係を求め、その結果から、着弾位置のずれ量が一定の範囲に収まるようにキャリッジ４の移動速度に応じたノズル面２３ａの傾き角度を求める。この場合、各ノズル面２３ａの傾き角度に応じたメイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を、実際にインク滴を噴射して求めても良いし、計算やシミュレーションにより求めても良い。計算で求める場合、例えば、以下の液滴の運動方程式から求めることができる。
【数１】
2017154338.tif 000003
ここで、液滴に作用する抗力は以下の式で表される。
【数２】
2017154338.tif 000004
また、上式における抗力係数ＣＤは、以下の式で表される。
【数３】
2017154338.tif 000005
さらに、レイノルズ数Ｒｅは、以下の式で表される。
【数４】
2017154338.tif 000006
なお、νは空気の動粘性係数である。
【００５５】
ところで、上記した式からも分かるように、噴射されるインク滴の初速度、噴射されるインク滴の大きさ、或いは、ノズル２４と記録媒体２との間の距離が変わると、インク滴の着弾位置が変わり、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量も変わる。このため、これらの変化に応じて、角度調整テーブルの角度情報を補正することが望ましい。すなわち、ノズル２４から噴射するインク滴（メイン滴）の大きさ、ノズル２４から噴射するインク滴（メイン滴）の初速度、及び、ノズル２４と記録媒体２との距離のうち、少なくとも１つ以上の情報に基づいて角度調整テーブルの角度情報を補正することが望ましい。例えば、インカートリッジ７内のインクの残量が多いほど、これに連通する圧力室３０内の圧力（以下、背圧という）が高くなり、ノズル２４から噴射されるインク滴の初速度が速くなる傾向にある。インク滴の初速度が速くなると、インク滴が記録媒体２に着弾するまでの時間が短くなり、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量も小さくなる。このため、噴射するインク滴の初速度が速くなるほど、ノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き度合を小さくするように補正する。例えば、図１０に示すように、角度調整テーブルの各キャリッジ４の移動速度に対応する角度情報の絶対値を−３０％にして、各キャリッジ４の移動速度におけるノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾きを小さくさせる。一方、噴射するインク滴の初速度が遅くなるほど、ノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き度合を大きくするように補正する。例えば、図１０に示すように、角度調整テーブルの各キャリッジ４の移動速度に対応する角度情報の絶対値を＋３０％にして、各キャリッジ４の移動速度におけるノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き度合を大きくさせる。これにより、インク滴の初速度が予定していた設定値から変わった場合でも、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を一定の範囲内に収めることができる。その結果、印刷画像における筋や濃度ムラの発生を一層抑制でき、画質の低下を一層抑制できる。
【００５６】
また、圧電素子３２に印加する駆動波形を変更すること等により、インク滴の大きさ（すなわち、重量）が大きくなる場合、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量は小さくなる。このため、噴射するインク滴の大きさが大きくなるほど、ノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き度合を小さくするように補正する。例えば、図１１に示すように、角度調整テーブルの各キャリッジ４の移動速度に対応する角度情報の絶対値を−３０％にして、各キャリッジ４の移動速度におけるノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾きを小さくさせる。一方、噴射するインク滴の大きさが小さくなるほど、ノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き度合を大きくするように補正する。例えば、図１１に示すように、角度調整テーブルの各キャリッジ４の移動速度に対応する角度情報の絶対値を＋３０％にして、各キャリッジ４の移動速度におけるノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き度合を大きくさせる。これにより、インク滴の大きさが変わった場合でも、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を一定の範囲内に収めることができる。その結果、印刷画像における筋や濃度ムラの発生を一層抑制でき、画質の低下を一層抑制できる。
【００５７】
さらに、例えば、記録媒体２の厚さが変わること等により、ノズル２４と記録媒体２との間の間隔が狭くなる場合（すなわち、ノズル２４から記録媒体２までの距離が近くなる場合）、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量は小さくなる。このため、ノズル２４から記録媒体２までの距離が近くなるほど、ノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き度合を小さくするように補正する。例えば、図１２に示すように、角度調整テーブルの各キャリッジ４の移動速度に対応する角度情報の絶対値を−３０％にして、各キャリッジ４の移動速度におけるノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾きを小さくさせる。一方、ノズル２４から記録媒体２までの距離が遠くなるほど、ノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き度合を大きくするように補正する。例えば、図１２に示すように、角度調整テーブルの各キャリッジ４の移動速度に対応する角度情報の絶対値を＋３０％にして、各キャリッジ４の移動速度におけるノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き度合を大きくさせる。これにより、ノズル２４と記録媒体２との間の間隔が変わった場合でも、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を一定の範囲内に収めることができる。その結果、印刷画像における筋や濃度ムラの発生を一層抑制でき、画質の低下を一層抑制できる。
【００５８】
次に、プリンター１の印刷動作について、図１３のフローチャートを用いて説明する。なお、プリンター１の記憶部６０には、予め代表的なインク（例えば、ブラックインク）に対応する角度調整テーブルが記憶されている。この角度調整テーブルは、プリンター１の製造時に、実際にインク滴を噴射して求めても良いし、計算やシミュレーションにより求めても良い。具体的には、テストパターン等を印刷することで求めたり、使用が想定されるインクの特性や記録媒体の厚さ等を考慮してシミュレーション等で求めたりすることができる。
【００５９】
まず、外部装置５０から印刷データとして画像データが主制御回路５９に送信されると、印刷処理が開始される。主制御回路５９は、外部装置５０から送られた画像データや印刷する記録媒体２の厚さに基づき、記録ヘッド３を傾けながら印刷動作を行う必要があるか否かを判定する（ステップＳ１）。例えば、記録媒体２の端部に余白がある文章等を印刷する場合、キャリッジ４の加速区間又は減速区間でインク滴をほとんど噴射しない可能性があり、また記録媒体２上におけるインクの密度も低いため、濃度ムラ等が発生し難い。このため、このような場合には、主制御回路５９は、記録ヘッド３を傾ける必要が無いと判定する（ステップＳ１におけるＮｏ）。また、記録媒体２が厚く、ノズル２４と記録媒体２との間の間隔が狭いため、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量が全体的に小さくなり、濃度ムラ等が発生し難いと判断できる場合、主制御回路５９は、記録ヘッド３を傾ける必要が無いと判定する（ステップＳ１におけるＮｏ）。このように、記録ヘッド３を傾ける必要が無いと判定された場合、記録ヘッド３の角度を記録媒体２に対して一定に保った状態（例えば、ノズル面２３ａを記録媒体２に対して平行に保った状態）で、ノズル２４からインクを噴射する通常印刷を実行する（ステップＳ６）。そして、全ての印刷動作が完了したら印刷処理を完了する。
【００６０】
一方、写真等を印刷する場合、記録媒体２の端部まで高密度にインクを着弾させるため、濃度ムラ等が発生する虞がある。このため、このような場合には、記録ヘッド３を傾ける必要があると判定する（ステップＳ１におけるＹｅｓ）。次に、主制御回路５９は、印刷する画像データに基づき、各色のインク（換言すると、複数種類の液体）のうち最も使用されるインクを噴射する第１ノズルを決定する（ステップＳ２）。例えば、画像データを解析して、マゼンタインクが最も使用される場合、当該マゼンタインクを噴射するノズル２４（本実施形態では、マゼンタインクを噴射するノズル列）を第１ノズルに決定する。なお、最も使用されるインクは、例えば、インクの消費量で換算しても良いし、そのインクが噴射される回数（すなわち、ドット数）で換算しても良い。第１ノズルが決定されたならば、記憶部６０に記憶された角度調整テーブルを参照し、この角度調整テーブルの角度情報を適宜補正して、キャリッジ４の移動速度に応じたノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き角度（単に角度情報という）を決定する（ステップＳ３）。具体的には、第１ノズルから噴射されるインク滴の大きさや初速度が初期の設定から変わる場合（例えば、ブラックインクの状態と比較してインクカートリッジ７の残量や、粘度が変わる場合）、当該第１ノズルから噴射するインク滴の大きさ、又は、第１ノズルから噴射するインク滴の初速度、あるいはその両方の情報に基づいて、角度調整テーブルの角度情報を補正する。また、記録媒体２の厚さ（すなわち、第１ノズルと記録媒体２との間隔）の情報に応じて、角度調整テーブルの角度情報を補正する。このようにして、主制御回路５９は、キャリッジ４の移動速度に応じた角度情報からなる傾きデータを作製する。
【００６１】
傾きデータを作製したならば、キャリッジ移動機構５を駆動させて、キャリッジ４の移動を開始する（ステップＳ４）。そして、ヘッド角度調整機構５５を駆動させて、作製した傾きデータに応じてノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き角度を変更しつつ、ノズル２４からインク滴を噴射する。すなわち、キャリッジ４の移動速度に応じて、ノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き角度を変えつつ、印刷動作を行う（ステップＳ５）。そして、全ての印刷動作が完了したら印刷処理を完了する。このように、キャリッジ４の移動速度に応じて、ノズル面２３ａの角度を調整しながら印刷動作を行うことで、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を制御できる。これにより、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を一定の範囲内に収めることができ、印刷画像における筋や濃度ムラの発生を抑制できる。特に、本実施形態では、最も使用されるインクを噴射する第１ノズルに合わせて、ノズル面２３ａの角度を調整するようにしたので、印刷画像における筋や濃度ムラの発生を一層抑制できる。その結果、画質の低下を一層抑制できる。また、本実施形態では、予め角度調整テーブルを記憶部６０に記憶しているため、印刷動作毎にノズル面の角度を計算する場合と比べて、処理速度が速くなる。また、テストパターンの印刷等により、個々のプリンター１の特性に合った角度調整テーブルを予め作成することができる。これにより、印刷画像における筋や濃度ムラの発生を更に抑制できる。
【００６２】
なお、上記した実施形態では、予め角度調整テーブルを記憶部６０に記憶させ、これを第１ノズルの特性等に応じて補正するようにしたが、これには限られない。例えば、記憶部６０にキャリッジ４の移動速度に応じたノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き角度を求める計算式を記憶させ、第１ノズルから噴射するインク滴の大きさや初速度、記録媒体２の厚さ等の情報に基づいて、印刷処理ごとにキャリッジ４の移動速度に応じたノズル面２３ａの記録媒体２に対する傾き角度を算出するようにしても良い。また、インクの色（液体の種類）ごとに角度調整テーブルを作成し、それぞれ記憶部６０に記憶させてもよい。
【００６３】
ところで、記憶部６０に記憶された角度調整テーブルは、インクカートリッジ７からノズル２４に最初にインクが供給された際、又は、インクカートリッジ７が交換された際において、更新されることが望ましい。図１４は、角度調整テーブルの更新動作を説明するフローチャートである。まず、主制御回路５９は、インクカートリッジ７からノズル２４に最初にインクが供給される初期充填時、又は、インクカートリッジ７が交換されたカートリッジ交換時であるか否かを判定する（ステップＳｔ１）。主制御回路５９により初期充填時、カートリッジ交換時の何れでもないと判定された場合（ステップＳｔ１におけるＮｏ）、角度調整テーブルの更新動作を終了する。一方、主制御回路５９により初期充填時或いはカートリッジ交換時の何れか一方であると判定された場合（ステップＳｔ１におけるＹｅｓ）、表示装置５３に角度調整テーブルの更新を行うか否かの旨を表示する（ステップＳｔ２）。ユーザーは、この表示を見て、操作部５４を操作することにより角度調整テーブルの更新を行うか否かを選択する。主制御回路５９は、操作部５４からの信号により、ユーザーが角度調整テーブルの更新を行う選択をしたか否かを判断する（ステップＳｔ３）。ユーザーが角度調整テーブルの更新を行わない選択をした場合（ステップＳｔ３におけるＮｏ）、角度調整テーブルの更新動作を終了する。一方、ユーザーが角度調整テーブルの更新を行う選択をした場合（ステップＳｔ３におけるＹｅｓ）、ベタパターンや罫線等のテストパターンを印刷する（Ｓｔ４）。
【００６４】
ここで、テストパターンは、キャリッジ４の移動速度に対するノズル面２３ａの角度の変化の仕方をそれぞれ異ならせて印刷した複数（例えば、５つ）のパターンからなる。それぞれのパターンの近傍には、ユーザーが確認できるように対応する番号（例えば、１〜５）が印刷される。そして、表示装置５３には、どの番号のパターンが一番見栄えが良いかを、ユーザーに選択させるための選択画面を表示する。ユーザーは、この選択画面の案内に従って、操作部５４を操作することにより番号を選択する。主制御回路５９は、操作部５４からの信号により、どの番号（すなわちパターン）が選択されたか判断する（ステップＳｔ５）。ユーザーがパターンに対応する番号を選択しなかった場合（ステップＳｔ５におけるＮｏ）、角度調整テーブルの更新動作を終了する。一方、ユーザーがパターンに対応する何れかの番号を選択した場合（ステップＳｔ５におけるＹｅｓ）、主制御回路５９は、当該パターンの印刷時において、キャリッジ４の移動に伴って行われたノズル面２３ａの角度変化を、角度調整テーブルに決定する（ステップＳｔ６）。そして、この角度調整テーブルを記憶部６０に記憶し（ステップＳｔ７）、角度調整テーブルの更新動作を終了する。
【００６５】
このように、角度調整テーブルの情報を更新するモードを備えることで、インクカートリッジ７の着脱により、背圧が変化してノズル２４から噴射されるインクの噴射特性が変わったり、記録ヘッド３の姿勢が変わったりしたとしても、メイン滴とサテライト滴との着弾位置のずれ量を一定の範囲内に収めることができる。すなわち、インクカートリッジ７の交換が行われた後の最新の記録ヘッド３の状態に基づいて、キャリッジ４の移動速度に応じてノズル面２３ａの角度を変化させることができるため、印刷画像における筋や濃度ムラの発生を一層抑制できる。
【００６６】
なお、以上においては、複数のインク（４色のインク）にそれぞれ対応するノズル２４を備えたがこれには限られない。少なくとも１つのインクに対応するノズルを備えていれば良い。また、噴射するインクは、無彩色や有彩色のインクに限られず、透明なインクや金属粒子等を含むメタリックインク等であっても良い。さらに、ヘッド角度調整機構５５は、偏心カム６７や駆動モーター６８等を備えたが、これには限られない。要は、記録ヘッドの姿勢を、当該記録ヘッドの進行方向とは直交する方向を軸として、変化させることができればどのような構成であっても良い。
【００６７】
そして、以上においては、液体噴射装置としてインクジェット式記録ヘッド３を備えたプリンター１を例に挙げて説明したが、本発明は、その他の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を備えた液体噴射装置にも本発明を適用することができる。そして、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドでは液体の一種としてＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液体の一種として液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは液体の一種として生体有機物の溶液を噴射する。
【符号の説明】
【００６８】
１…プリンター，２…記録媒体，３…記録ヘッド，４…キャリッジ，５…キャリッジ移動機構，６…搬送機構，７…インクカートリッジ，８…タイミングベルト，９…パルスモーター，１０…ガイドロッド，１１…プラテン，１１ａ…支持突起，１２…ホルダー，１３…単位ヘッド，１４…固定板，１４ａ…開口，１５…カートリッジ装着部，１６…インク導入針，１７…アクチュエーターユニット，１８…流路ユニット，１９…ヘッドケース，２０…収容空間，２１…液体導入路，２２…貫通空間，２３…ノズルプレート，２３ａ…ノズル面，２４…ノズル，２５…連通基板，２６…共通液室，２７…個別連通路，２８…ノズル連通路，２９…圧力室形成基板，３０…圧力室，３１…振動板，３２…圧電素子，３３…封止板，３４…圧電素子収容空間，３５…フレキシブルケーブル，３７…コンプライアンス基板，３８…固定基板，３９…封止膜，５０…外部装置，５１…プリンターコントローラー，５２…プリントエンジン，５３…表示装置，５４…操作部，５５…ヘッド角度調整機構，５８…インターフェース部，５９…主制御回路，６０…記憶部，６１…駆動信号発生回路，６４…リニアエンコーダー，６５…ヘッドコントローラー，６７…偏心カム，６８…駆動モーター，６９…付勢ばね，７０…回動軸，９１…液体噴射ヘッド，９２…ノズル，９３…記録媒体
【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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