JP2005262773A - 液体噴射装置および液体噴射装置のヘッド走査制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射ヘッドを保持しているヘッド保持部材を、液体噴射装置の重力方向に対する姿勢に応じて安定して走査方向に関して走査することができる液体噴射装置および液体噴射装置のヘッド走査方法を提供すること。
【解決手段】液体噴射ヘッド３０を保持しているヘッド保持部材１４と、ヘッド保持部材１４を走査方向にガイドするためのガイド部材１７と、ガイド部材１７に沿ってヘッド保持部材１４を走査させる駆動部５５０と、液体噴射装置１０の姿勢を検知するための姿勢検知部６００と、液体噴射装置１０の姿勢に応じた駆動部５５０への制御命令情報を記憶させている記憶部６０３と、姿勢検知部６００により検知された液体噴射装置１０の姿勢に対応する記憶部６０３に記憶されている制御命令情報に基づいて、駆動部５５０の動作を制御してヘッド保持部材１４をガイド部材１７に沿って走査させる制御部７００とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、液体を噴射するための液体噴射装置および液体噴射装置のヘッド走査方法に関する。

パーソナルコンピュータ等の発達によりグラフィック処理が比較的簡単に実行できるようになったため、ディスプレイに表示される例えばカラー画像のハードコピーを高品質で出力できる記録装置が求められている。
ターゲットに対して液体を噴射させる液体噴射装置として、記録ヘッドから記録媒体に対してインク滴を噴射させて印刷を行うインクジェット式記録装置が知られていた。そして、このようなインクジェット式記録装置は、記録ヘッドのノズルから記録媒体に対して微小なインク滴を吐出させて、所望の文字や図形等の画像を記録する。
このインクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。

インクジェット式記録装置は、インクカートリッジからのインクの供給を受けるインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移動させる紙送り手段を備える。記録ヘッドとキャリッジは、モータを作動することで、記録ヘッドは記録用紙の幅方向に移動し、記録用紙に対してインク滴を吐出させることで記録する。
そして共通のキャリッジ上に、例えばブラックインクを吐出するブラック用記録ヘッドと、イエロー、シアン、マゼンダの各インクの吐出が可能なカラー用記録ヘッドを搭載し、ブラックインクによるテキスト印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能としている。
この種のインクジェット式記録装置には、インクカートリッジ内のインク残量の変化によって、キャリッジを移動するためのモータによる駆動条件を変化させているものがある（例えば特許文献１）。

特開平２−２６３６５６号公報（第１０頁、第３図）

特許文献１に記載されているインクジェット式記録装置では、インクカートリッジ内のインクの残量の変化によって、モータに対する負荷が変動してしまうので、モータの負荷の変動は様々な問題を引き起こす。このために、インク残量を検知して、その検知結果に基づいてモータの駆動トルクを変化させることが提案されている。
これは、インク残量の変化によるキャリッジの負荷が変化することによってキャリッジの走査状況が不安定になるのを回避しようとしており、インクジェット式記録装置自体の重力方向に対する姿勢については検討していない。すなわち、インクジェット式記録装置の重力方向に対する姿勢が変化すると、キャリッジをモータにより走査する場合に変動が生じてしまい、キャリッジを安定して走査制御することができなくなってしまう。

そこで本発明は上記課題を解消し、液体噴射ヘッドを保持しているヘッド保持部材を、液体噴射装置の重力方向に対する姿勢に応じて安定して走査方向に関して走査することができる液体噴射装置および液体噴射装置のヘッド走査方法を提供することを目的としている。

上記目的は、第１の発明にあっては、液体噴射ヘッドから液体を噴射する液体噴射装置であって、前記液体噴射ヘッドを保持しているヘッド保持部材と、前記ヘッド保持部材を走査方向にガイドするためのガイド部材と、前記ガイド部材に沿って前記ヘッド保持部材を走査させる駆動部と、前記液体噴射装置の姿勢を検知するための姿勢検知部と、前記液体噴射装置の前記姿勢に応じた前記駆動部への制御命令情報を記憶させている記憶部と、 前記姿勢検知部により検知された前記液体噴射装置の前記姿勢に対応する前記記憶部に記憶されている前記制御命令情報に基づいて、前記駆動部の動作を制御して前記ヘッド保持部材を前記ガイド部材に沿って走査させる制御部と、を備えることを特徴とする液体噴射装置により、達成される。

第１の発明の構成によれば、ヘッド保持部材は液体噴射ヘッドを保持している。ガイド部材は、ヘッド保持部材を走査方向にガイドするためのものである。駆動部は、ガイド部材に沿ってヘッド保持部材を走査させる。姿勢検知部は、液体噴射装置の姿勢を検知する。
記憶部は、液体噴射装置の姿勢に応じた駆動部への制御命令情報を記憶している。制御部は、姿勢検知部により検知された液体噴射装置の姿勢に対応する記憶部に記憶されている制御命令情報に基づいて、駆動部の動作を制御して、ヘッド保持部材をガイド部材に沿って走査させる。
これにより、液体噴射装置の保持されている姿勢に応じて、制御部は駆動部の動作を制御することができるので、ヘッド保持部材のガイド部材に沿った走査動作を使用環境に応じて安定させることができる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、前記制御命令情報の内容は、前記ヘッド保持部材を前記走査方向に走査する際の前記走査方向に関する往路と復路では異なることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、制御命令情報の内容は、ヘッド保持部材を走査方向に走査する際の走査方向に関する往路と復路では異なる。
これにより、液体噴射装置の姿勢に応じて、ヘッド保持部材を走査する場合にその走査方向に関する往路と復路では異なる走査動作を行わせることで、ヘッド保持部材の走査動作を安定させることができる。

第３の発明は、第１の発明または第２の発明の構成において、前記駆動部は電動モータであり、前記電動モータの動作を制御する際に、各制御ステップにおける前記電動モータに加える差分電流量を変化させることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、適切な差分電流量により、前記電動モータ制御を適切に行うことができ、ヘッド保持部材の走査動作が安定する。

第４の発明は、第１の発明ないし第３の発明のいずれかにおいて、前記姿勢検知部は加速度センサを有していることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、姿勢検知部は加速度センサを有しており、この加速度センサが液体噴射装置の姿勢を検知できる。

第５の発明は、第４の発明の構成において、前記姿勢検知部の前記加速度センサは、前記加速度センサの検知方向に対応して規定された規定軸と、前記液体噴射装置の重力方向と、が成す角度により前記液体噴射装置の姿勢を検知することを特徴とする。
第５の発明の構成によれば、姿勢検知部の加速度センサは、加速度センサの検知方向に対応して規定された規定軸と、液体噴射装置の重力方向とが成す角度により液体噴射装置の姿勢を検知する。
これにより、液体噴射装置の姿勢は確実に重力方向を利用して検知することができる。

第６の発明は、第５の発明の構成において、前記規定軸は、前記走査方向と平行であることを特徴とする。
第６の発明の構成によれば、規定軸は走査方向と平行である。
これにより、走査方向と重力方向とが成す角度により液体噴射装置の姿勢を確実に検知することができる。

上記目的は、第７の発明にあっては、液体噴射ヘッドから液体を噴射する液体噴射装置における前記液体噴射ヘッドの走査制御方法であって、前記液体噴射ヘッドを保持しているヘッド保持部材をガイド部材に沿って走査方向に走査する際に、前記液体噴射装置の姿勢を姿勢検知部により検知する姿勢検知ステップと、制御部は、得られた前記液体噴射装置の前記姿勢に応じて、予め前記記憶部に記憶されている前記液体噴射装置の各種の姿勢に応じた前記駆動部への制御命令情報の中から対応する前記制御命令情報を参照して前記ガイド部材に沿って前記ヘッド保持部材を走査させるための駆動部を制御して、前記ヘッド保持部材を前記ガイド部材に沿って走査方向に走査させる走査ステップと、を有することを特徴とする液体噴射装置のヘッド走査方法により、達成される。

これにより、液体噴射装置の保持されている姿勢に応じて、制御部は駆動部の動作を制御することができるので、ヘッド保持部材のガイド部材に沿った走査動作を使用環境に応じて安定させることができる。

以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液体噴射装置の実施形態であるインクジェット式記録装置１０を示している。
図１に示すインクジェット式記録装置１０は、インクジェットプリンタとも呼んでいる。インクジェット式記録装置１０は、本体部１を有している。
この本体部１は、例えば搭載台Ｂの上に置かれている。本体部１は、ヘッド走査軸１７、プラテン１２、キャリッジ１４、インク吸引装置２０、記録ヘッド３０および複数のインクカートリッジ２，３，４，５、スイッチパネル９９、制御ボックス９６、エンコーダスケール９７、読み取りセンサ９８、そして給紙トレー９５等を有している。
図２は、図１のインクジェット式記録装置１０の内部構造例を示している。記録ヘッド３０は、液体噴射ヘッドの一例であり、印刷ヘッドあるいは印字ヘッドとも言う。

図１と図２において、キャリッジ１４の上部には、複数のインクカートリッジ２，３，４，５が着脱可能に装着できる。キャリッジ１４の下部には、記録ヘッド３０が着脱可能に設けられている。キャリッジ１４は、ベルト１５を介して電動モータ１６に機械的に接続されている。ベルト１５は２つのプーリ１６Ａ，１６Ｂの間に配置されている。電動モータ１６、プーリ１６Ａ，１６Ｂおよびベルト１５は、駆動部５５０を構成している。
電動モータ１６が作動することによって、キャリッジ１４はヘッド走査軸１７に沿ってプラテン１２の軸方向である走査方向Ｔに往復走行する。このキャリッジ１４はヘッド保持部材の一例である。またヘッド走査軸１７は、キャリッジ１４のガイド部材の一例である。ヘッド走査軸１７は、本体部１の設置面１Ａと平行である。

本体部１のホームポジション１８は、ヘッド走査軸１７の一方の端部に位置している。このホームポジション１８は、キャリッジ１４の走行経路の末端にある非印刷領域である。このホームポジション１８には、本体部１の上にインク吸引装置２０が配置されている。このインク吸引装置２０は、液体吸引装置の一例であり、キャッピングシステムもしくはキャッピング手段とも呼んでいる。

インク吸引装置２０は、以下の２つの機能を有する。すなわち、インク吸引装置２０は、長時間放置された時に記録ヘッド３０のノズル開口のインクの乾燥を防止する保湿機能と、吸引ポンプ１９からの負圧をノズル開口に作用させてノズル開口からインクを強制的に吸引して排出させる吸引機能を備える。あるいは、インク吸引装置２０は、インク供給路中にある液体中の気泡を記録ヘッドから強制的に排出するための吸引排出機能も有する。

図１と図２に示すように、本体部１の中には加速度センサ８が搭載されている。図２において、加速度センサ８は例えばプラテン１２とヘッド走査軸１７の付近に設けられている。しかしこの加速度センサ８の位置は特に限定されるものではない。

図１に示すように、本体部１は、エンコーダスケール９７と読み取りセンサ９８を有している。
このエンコーダスケール９７と読み取りセンサ９８は、キャリッジ１４のヘッド走査方向Ｔに関する位置の検出を行うためのものである。エンコーダスケール９７は、ヘッド走査方向Ｔに沿って設けられている。読み取りセンサ９８は、エンコーダスケール９７の目盛りを例えば光学的に読み取る。これによって、キャリッジ１４のヘッド走査方向Ｔに関する走査位置を検出することができる。その他に、本体部１は制御ボックス９６を収容している。

図３は、図１に示すインクジェット式記録装置１０の電気的な接続例を示している。インクジェット式記録装置１０の制御装置７は、ローカルプリンタケーブルまたは通信ネットワークを介してホストコンピュータ４０のプリンタドライバ４１に接続されている。プリンタドライバ４１は、インクジェット式記録装置１０の各構成要素に対して印刷やクリーニング動作あるいはインク吸引動作を実行させるためのコマンドを送るソフトウェアを搭載している。

図３に示すインクジェット式記録装置１０は、制御装置７の他に、加速度センサ８、インク吸引装置２０、インクカートリッジ２，３，４，５、記録ヘッド３０、キャリッジ１４、用紙搬送機構１５Ａ、キャリッジ走査位置検出部３００の読み取りセンサ９８を含んでいる。インクカートリッジはインクタンクとも言い、液体貯蔵部もしくは液体貯蔵容器の一例である。

図１の実施形態では、複数のインクカートリッジ２ないし５が、キャリッジ１４の上に直接搭載されているオンキャリッジ型のものであるが、これに限らずインクカートリッジ２ないし５はキャリッジとは別の位置に搭載されているオフキャリッジ型のものでも勿論構わない。

図３の用紙搬送機構１５Ａは、紙送りローラ１５Ｃの回転により図１の用紙２９をプラテン１２上を搬送するようになっている。用紙２９は記録媒体の一種である。

図４は、図１に示す記録ヘッド３０とインクカートリッジ２ないし５の構造例を示す断面図である。
インクジェット式記録装置１０が特にカラープリンタとして用いられる場合には、この記録ヘッド３０は、互いに種類の異なる複数種類のインクを吐出するために、インクの種類ごとに独立したインク経路５０を有している。

各インクカートリッジ２ないし５からのインクは、インク供給部のインク経路５０に流入する。インクの種類ごとに独立したインク経路５０は、それぞれ複数の圧力室５１に接続されている。各圧力室５１には、各ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄが接続されている。
ノズルプレート６２はノズルプレート面６１を有していて、このノズルプレート面６１には複数のノズル開口列５４が設けられている。圧力室５１から押し出されたインク滴が、ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄのノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから吐出される。

図５は、ノズルプレート面６１におけるノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄの配列例を示している。異なるインクの種類とは、見かけ上の色の違いにとどまらず、インクの構成成分の種類や比率が異なることを意味する。各ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄは、例えば数１０から数１０００のノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから構成されている。各ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄは、Ｕ方向に平行に形成され、かつ走査方向Ｔに沿って間隔を有している。

図６は、本発明のインクジェット式記録装置の記録ヘッド３０の内部構造例を示している。上述したインクカートリッジから供給されるインクは、インク経路５０を通って圧力室５１へ供給される。印刷の際には、圧力発生素子としての圧電振動子３９が伸縮動作することによって、圧力室５１の容積を変化させて、圧力室５１内のインクに圧力変動を生じさせる。これによって、ノズル開口５５Ａ〜５５Ｄからインク滴が吐出できる。

図７は、図１に示す加速度センサ８、制御ボックス９６、読み取りセンサ９８、駆動部の電動モータ１６の電気的な接続例を示している。
制御ボックス９６は、図１に示すように本体部１の中に収容されているが、この図７に示すように制御ボックス９６は、規定軸傾き演算部６０２、記憶部６０３、制御部７００を収容している。

図７に示す姿勢検知部６００は、姿勢判定部とも呼んでおり、姿勢検知部６００は加速度センサ８と規定軸傾き演算部６０２を有している。
制御部７００は、ＣＰＵ（中央処理装置）６０１、クロック発生部６０４、キャリッジ走査制御部６０８を有している。

図７に示す加速度センサ８は、例えば図２に示すように規定軸Ｌを中心として本体部１の傾きを検出することができるセンサである。この規定軸Ｌは、この発明の実施形態では本体部１の設置面１Ａと平行な方向に設定されている。規定軸Ｌは、例えば図２において右側方向がプラス方向であり左側方向がマイナス方向である。

加速度センサ８の種類としては、例えば静電容量型のものやピエゾ抵抗型のものを採用することができる。静電容量型のものは、例えば多結晶シリコンの錘をバネで支えた構造のものを採用でき、錘の動きにより、静電容量を変化させることで規定軸Ｌに対する本体部１の傾き角度θを検出する。ピエゾ抵抗型のものは、ピエゾ抵抗効果、すなわち応力に比例して抵抗率が変化するのを利用して、やはり規定軸Ｌに対する本体部１の傾き角度を検出する。
加速度センサ８の規定軸が１軸の場合には、その規定軸と検知しようとする軸の方向を合わせる。規定軸が２軸の場合には、２つの規定軸を含む面内の成分が検出できるように検知軸を設定する。規定軸が３軸以上の場合には、３軸の加速度センサを用いれば、特に検知軸の方向はこだわらない。

図７に示す加速度センサ８は、制御ボックス９６内の規定軸傾き演算部６０２に対して接続されていて、加速度センサ８の加速度データＤ１は規定軸傾き演算部６０２に供給される。
規定軸傾き演算部６０２は、加速度データＤ１に基づいて、規定軸の単位ベクトルと検知した加速度ベクトルの内積から、ｇ・ｃｏｓθを算出する。これによって、図７（Ｂ）に示すように規定軸Ｌに対する検知軸ともいう重力方向Ｌ１の角度θを得る。規定軸Ｌが１軸の場合には、内積が検出値なので内積演算は必ずしも必要ではない。

規定軸傾き演算部６０２は、規定軸傾き（θ）データＤ２をＣＰＵ（中央処理装置）６０１に供給する。
制御部７の記憶部（例えばＲＯＭ；Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６０３は、キャリッジ走査のための制御命令情報１０００をＣＰＵ６０１に供給する。
このキャリッジを走査するための制御命令情報１０００は、例えば図８に示す記憶部６０３の中にあらかじめ記憶されている。図８においては、記憶部６０３は制御命令情報群１００１を格納している。制御命令情報群１００１は、具体的には例えば制御命令情報Ｃ１ないしＣ５を有している。

図２において、加速度センサ８は、規定軸Ｌと、本体部１の重力方向Ｌ１との成す角度θを検出する。図２の例では、本体部１は搭載台Ｂの上に設置面１Ａを用いて水平状態で設置されている。この場合には、規定軸Ｌと重力方向Ｌ１との成す角度θは９０度を形成している。このように傾きを示す角度θは、規定軸Ｌと重力方向Ｌ１が成す角度である。本体部１が設置されている姿勢に応じてこの角度θの値が変化する。

図８（Ａ）に戻ると、制御命令情報Ｃ１では、姿勢角度θが０度ないし３０度を示しており、制御命令情報Ｃ２では、姿勢角度θが３０度ないし７５度を示し、制御命令情報Ｃ３では姿勢角度θが７５度ないし１０５度を示している。さらに制御命令情報Ｃ４では姿勢角度θが１０５度ないし１５０度を示しており、制御命令情報Ｃ５では、姿勢角度θが１５０度ないし１８０度を示している。
各制御命令情報Ｃ１ないしＣ５において、それぞれ図２のキャリッジ１４がヘッド走査軸１７に沿った往路のモードと復路のモードを有している。

図８（Ｂ）は、姿勢角度θが０度、９０度および１８０度の場合を示している。姿勢角度θが０度から９０度の間では、ヘッド走査軸１７の往路では電動モータ１６に対して高負荷がかかり、復路では低負荷がかかることを示している。姿勢角度θが９０度（水平状態）から１８０度の間では、図２のヘッド走査軸１７の往路では電動モータ１６に対して低負荷がかかり復路に対しては高負荷がかかることを示している。

図７に戻ると、制御部７００のクロック発生部６０４はＣＰＵ６０１に対してクロック信号を記憶している。ＣＰＵ６０１はキャリッジ走査制御部６０８に電気的に接続されている。キャリッジ走査制御部６０８は、ＣＰＵ６０１の指令により、駆動部の電動モータ１６に対して駆動制御命令（電流量）Ｄ４を供給する。読み取りセンサ９８は、キャリッジ走査制御部６０８に対して、キャリッジ１４および記録ヘッド３０のヘッド走査軸１７方向に関する位置の情報Ｄ５を供給するようになっている。

図２に示す電動モータ１６は、駆動電流を供給することにより、その反対側の方向に逆転することができる回転型のモータである。図９は、電動モータ１６の駆動モータ電流の経時変化の例を示している。図９ではキャリッジ１４を加速する加速領域Ｒ１と、定速で走査する定速領域Ｒ２、および減速する減速領域Ｒ３を有している。

図９は、駆動モータ電流についての測定結果例を示している。図９は、水平モードＨ、２つの低負荷モードＬＬ１，ＬＬ２、２つの高負荷モードＨＬ１，ＨＬ２を示している。水平モードＨは、図２に示すように本体部１が設置面１Ａを用いて水平な搭載台Ｂの上に設置されている場合において、電動モータ１６に対して供給される駆動モータ電流のモードを示している。

図９の低負荷モードＬＬ１，ＬＬ２および高負荷モードＨＬ１，ＨＬ２は、図８に示すように各制御命令情報Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４，Ｃ５に応じて電動モータ１６に対して供給されるモータ電流の測定結果例である。

図８において、制御命令情報Ｃ１では、往路モードでは高負荷モードＨＬ１が適用され、復路モードでは低負荷モードＬＬ１が適用される。制御命令情報Ｃ２では、往路モードでは高負荷モードＨＬ２が適用され、復路モードでは低負荷モードＬＬ２が適用される。
制御命令情報Ｃ３では、往路モードおよび復路モードともに水平モードＨが適用される。制御命令情報Ｃ４では、往路モードでは低負荷モードＬＬ２が適用され、復路モードでは高負荷モードＨＬ２が適用される。制御命令情報Ｃ５では、往路モードは低負荷モードＬＬ１が適用され、復路モードでは高負荷モードＨＬ１が適用される。

図１０は、電動モータ１６の動作を制御する際に、各制御ステップにおける電動モータ１６に加える差分電流量を変化させるための構成例を示している。
記憶部６０３には、あらかじめ図１０（Ｂ）に示すような位置情報と目標速度のデータＤＤが記憶されている。
制御装置７には、センサ９８側から図１の記録ヘッド３０とキャリッジ１４の現在の位置情報Ｆと現在の速度情報ＳＦが供給される。この速度情報ＳＦは演算部９８Ｌがセンサ９８からの位置情報Ｆにより求める。
制御装置７は、インクジェット式記録装置の姿勢に応じて、記録ヘッド３０とキャリッジ１４が位置情報と目標速度のデータＤＤに合うようにするために、電動モータ１６に対して制御ステップごとに差分電流量を与えることでモータ電流量を変化させるようになっている。
これにより、図９に示すような各モードＨＬ１，ＨＬ２，ＬＬ１，ＬＬ２の駆動モータ電流の経時変化の測定結果が得られる。

この差分電流量については、水平状態を基準差分電流量として、しかも目標速度と現在速度の差が同じであることを前提とした場合には、次のとおりである。
現在速度が目標速度より低い時には早くしたいので正の差分電流量を与えるが、高負荷の時にはこの基準差分電流量よりも多くの差分電流量を電動モータに加える。また、低負荷の時には、この基準差分電流量よりも少ない差分電流量を電動モータに加える。
逆に現在速度が目標速度より高い時には、遅くしたいので負の差分電流量を与えるが、高負荷の時にはこの基準差分電流量よりも絶対値として少ない差分電流量を電動モータに加える。また低負荷の時には、この基準差分電流量よりも絶対値として多い差分電流量を電動モータに加える。

次に、図８〜図１５を参照しながら、本発明のインクジェット式記録装置の実施形態におけるヘッド走査方法の具体的な例について説明する。
図１２では、インクジェット式記録装置の設置面１Ａが搭載台Ｂの上に水平に置かれている水平状態の例を示している。この場合には、規定軸Ｌのプラス方向が復路Ｔ１であり、マイナス方向が往路Ｔ２である。
図１３は、本体部１が傾斜して使用される姿勢の例を示している。この場合には、本体部１の設置面１Ｂ側が設置面１Ｃ側に比べて低い位置にある。

図１４は、図１３とは逆の例を示しており、本体部１の設置面１Ｂ側が設置面１Ｃ側に比べて上側に位置している。
図１５は、本体部１が縦置き状態に置かれた例を示している。図１５（Ａ）では設置面１Ｂが搭載台Ｂの上に置かれている。図１５（Ｂ）では設置面１Ｃが搭載台Ｂの上に置かれている。図１５の縦置き状態の場合には、ヘッド走査軸１７は重力方向（重力軸、検知軸とも呼ぶ）Ｌ１に平行である。

まず図１２の水平設置状態の例について説明する。
この場合には、ヘッド走査軸１７は規定軸Ｌと平行であり重力方向Ｌ１とは垂直である。したがって姿勢角度θは９０度である。この場合には、図７のキャリッジ走査制御部６０８はＣＰＵ６０１からの制御命令情報Ｃ３のモードで動作することになる。つまり図８に示すように図１２におけるキャリッジ１４は、往路Ｔ２方向あるいは復路Ｔ１方向に走査される場合のいずれにおいても、水平モードＨの駆動モータ電流が電動モータ１６に供給されることになる。これによって、キャリッジ１４および記録ヘッド３０は安定してヘッド走査軸１７に沿って制御することができる。

図１３の場合には、図８に示す姿勢角度θが０度から７５度の場合の制御命令情報Ｃ１，Ｃ２が適用される。この場合には、往路モードでは姿勢角度の大きさに応じて高負荷モードＨＬ１あるいは高負荷モードＬ２が用いられる。復路モードでは姿勢角度の大きさに応じて低負荷モードＬＬ１あるいは低負荷モードＬＬ２が用いられる。キャリッジ１４が往路Ｔ２方向に走査される場合には、より大きなモータ駆動電流が電動モータに供給される。キャリッジ１４が復路Ｔ１に走査される場合には、より小さい駆動モータ電流が電動モータに供給されることになる。

図１４の場合には、図８の制御命令情報Ｃ４，Ｃ５が適用される。この場合には、往路モードでは姿勢角度の大きさに応じて低負荷モードＬＬ１あるいは低負荷モードＬＬ２が用いられる。復路モードでは姿勢角度に応じて高負荷モードＨＬ１あるいは高負荷モードＨＬ２が用いられる。つまりキャリッジ１４が往路Ｔ２に走査される場合にはより小さい駆動モータ電流が電動モータに供給される。キャリッジ１４が復路Ｔ１に走査される場合には、より大きい駆動モータ電流が電動モータに供給される。

図１３と図１４に示すように、本体部１の姿勢、すなわちヘッド走査軸１７の傾斜方向と角度に応じて、図７に示す電動モータ１６には適切な往路モードおよび復路モードにおける駆動モータ電流が供給できる。
これによって、キャリッジ１４および記録ヘッド３０そしてカートリッジ２ないし５は、本体部１の使用する姿勢に応じて適切な駆動モータ電流を供給することで安定して走査させることができる。

図１５（Ａ）に示す縦置き状態の例では、規定軸Ｌと重力方向（検知軸）Ｌ１の姿勢角度θが０度である。このことから、この場合には電動モータに対して制御命令情報Ｃ１に基づいて往路モードでは高負荷モードＨＬ１が適用され、復路モードでは低負荷モードＬＬ１が適用される。
また図１５（Ｂ）の縦置き状態では、規定軸Ｌと重力方向Ｌ１の成す姿勢角度θは１８０度である。このために図８に示す制御命令情報Ｃ５が用いられる。この場合には、往路モードは低負荷モードＬＬ１が用いられ復路モードでは高負荷モードＨＬ１が用いられる。

図１１は、上述したような本体部１の姿勢を検知して電動モータに対して駆動モータ電流を供給する場合のヘッド走査方法の一例を示している。
ステップＳＴ１では、使用者が図１のインクジェット式記録装置１０の本体部１を所定の姿勢に保持する。
姿勢検知ステップＳＴ２では、姿勢検知部の加速度センサ８が本体部１の姿勢を検知する。

その後、走査ステップＳＴ３では、図７に示す制御部７００のキャリッジ走査制御部６０８が、検知された本体部１の姿勢に対応する記憶部６０３内の図８に示す制御命令情報Ｃ１ないしＣ５を参照して、その中から姿勢に対応した制御命令情報を選択する。そしてこの選択した制御命令情報Ｃ１に基づいて、図７に示すキャリッジ走査制御部６０８が電動モータ１６に対して駆動制御命令（電流量）Ｄ４を与えることにより、例えば図１に示すようなキャリッジ１４、記録ヘッド３０およびインクカートリッジ２ないし５の構造体は、規定軸Ｌのマイナス方向（往路）やプラス方向（復路）に沿った走査制御を安定して行う。

ところで本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、次のような例も考えられる。例えば図１２に示すように本体部１が水平状態に設置されている場合と、図１５（Ａ），図１５（Ｂ）に示すように本体部１が縦置き状態に設置されている場合には、次のような図１２に示すスイッチ９９０と図１５（Ａ）に示すスイッチ９９１および図１５（Ｂ）に示すスイッチ９９２を用いることも可能である。

図１２の水平状態の場合には、設置面１Ａが搭載台Ｂの上に置かれているので、本体部１の姿勢は一定であり、姿勢角度θは９０度である。このためスイッチ９９０が設置面１Ａ側に設けられていることにより、設置面１Ａが搭載台Ｂの上に置かれるとスイッチ９９０がオンになる。これによって、スイッチ９９０がオンになることで自動的に図７に示すキャリッジ走査制御部６０８は図８の制御命令情報Ｃ３を選択して、電動モータに対して往路モードおよび復路モードともに水平モードＨの駆動モータ電流を供給するのである。

また図１５（Ａ）の縦置き状態では、設置面１Ｂが搭載台Ｂの上に置かれており、姿勢角度θは０度である。スイッチ９９１は設置面１Ｂに設けられているので、設置面１Ｂが搭載台Ｂに置かれるとスイッチ９９１がオンになる。これによって、図７のキャリッジ走査制御部６０８は電動モータ１６に対して制御命令情報Ｃ１を適用して、電動モータには往路モードでは高負荷モードＨＬ１が適用され復路モードでは低負荷モードＬＬ１が適用される。

図１５（Ｂ）の縦置き状態では、設置面１Ｃのスイッチ９９２がオンすることにより、姿勢角度θが１８０度であり、これに対応する図８に示す制御命令情報Ｃ５が図７のキャリッジ走査制御部６０８から電動モータ１６側に適用される。これによって、往路モードでは低負荷モードＬＬ１が適用され復路モードでは高負荷モードＨＬ１が適用されることになる。
このようにすれば、姿勢角度を検出すると同時にあるいは姿勢角度検出をしなくてもスイッチのオン／オフ操作により、適切な制御命令情報を自動的に選択することができる。
このようなスイッチは本体部１に設けてもよいし設けなくてもよい。

本発明の実施形態では、液体噴射装置の保持されている姿勢に応じて、制御部は駆動部の動作を制御することができるので、ヘッド保持部材のガイド部材に沿った走査動作を使用環境に応じて安定させることができる。液体噴射装置の姿勢に応じて、ヘッド保持部材を走査する場合にその走査方向に関する往路と復路では異なる走査動作を行わせることで、ヘッド保持部材の走査動作を安定させることができる。姿勢検知部は加速度センサを有しており、この加速度センサが液体噴射装置の姿勢を検知する。液体噴射装置の姿勢は確実に重力方向を利用して検知することができる。走査方向と重力方向とが成す角度により液体噴射装置の姿勢を確実に検知することができる。

なお、内積＝ｇ・Ｃｏｓθから算出される姿勢角度θは、必ずしも鉛直方向からの傾きを意味するのではない。重力と加速度が等価であることを考えれば、より好ましくは「重力＋移動加速度の合成力」を見かけの重力としてとらえることができるということである。これにより、移動体（自動車等）における移動加速度が変化する環境下においても、本発明の液体噴射装置の実施形態では、ヘッド保持部材とともに記録ヘッドの最適な動作が安定して実現できる。

図示した実施形態においては、例えばブラックインク、シアンインク、マゼンダインク、イエローインクの各インクを使用する４つのインクカートリッジが、キャリッジに装着できるようになっている。このインクカートリッジはこれに限らず、ブラックインク用のインクカートリッジだけを備えているものや、上述したように２つのインクカートリッジを備えていたり、ブラックインクを除いた３色のカラーインク用の３つのインクカートリッジを備えているものや、５つ以上の奇数個のインクカートリッジがキャリッジに装着できるようなものであってもよい。

本発明は、インクジェット式記録装置としての上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。さらに、上述の各実施形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ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、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。

本発明の液体噴射装置の実施形態であるインクジェット式記録装置を示す斜視図。 図１のインクジェット式記録装置の内部構造を示す図。 インクジェット式記録装置の電気的接続例を示す図。 記録ヘッドとインクカートリッジ等を示す図。 記録ヘッドのノズルプレート面の形状例を示す図。 記録ヘッドの構造例を示す図。 姿勢検知部、制御部、記憶部、電動モータ等の電気的な接続例を示す図。 記憶部に格納されている制御命令情報の一例を示す図。 電動モータに与える駆動モータ電流の高負荷モード、低負荷モードおよび水平モードの例を示す図。 制御ステップごとに電動モータに対して加える差分電流量を変化させる構成例を示す図。 本発明の実施形態であるインクジェット式記録装置におけるヘッド操作方法の一例を示すフロー図。 インクジェット式記録装置が水平状態に置かれている状態を示す図。 インクジェット式記録装置が傾けて使用されている状態を示す図。 図１２の状態とは逆方向にインクジェット式記録装置が傾けて使用されている例を示す図。 インクジェット式記録装置が縦置き状態で置かれている状態を示す図。

符号の説明

２，３，４，５・・・インクカートリッジ（液体貯蔵部の一例）、８・・・加速度センサ、１０・・・インクジェット式記録装置（液体噴射装置の一例）、１４・・・キャリッジ（ヘッド保持部材の一例）、１６・・・電動モータ、１７・・・ヘッド走査軸（ガイド部材の一例）、３０・・・記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一例）、３００・・・キャリッジ走査位置検出部、５５０・・・駆動部、６００・・・姿勢検知部（姿勢判定部とも言う）、６０３・・・記憶部、７００・・・制御部

Claims (7)

1. 液体噴射ヘッドから液体を噴射する液体噴射装置であって、
   前記液体噴射ヘッドを保持しているヘッド保持部材と、
   前記ヘッド保持部材を走査方向にガイドするためのガイド部材と、
   前記ガイド部材に沿って前記ヘッド保持部材を走査させる駆動部と、
   前記液体噴射装置の姿勢を検知するための姿勢検知部と、
   前記液体噴射装置の前記姿勢に応じた前記駆動部への制御命令情報を記憶させている記憶部と、
   前記姿勢検知部により検知された前記液体噴射装置の前記姿勢に対応する前記記憶部に記憶されている前記制御命令情報に基づいて、前記駆動部の動作を制御して前記ヘッド保持部材を前記ガイド部材に沿って走査させる制御部と、を備えることを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記制御命令情報の内容は、前記ヘッド保持部材を前記走査方向に走査する際の前記走査方向に関する往路と復路では異なることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記駆動部は電動モータであり、前記電動モータの動作を制御する際に、各制御ステップにおける前記電動モータに加える差分電流量を変化させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記姿勢検知部は加速度センサを有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の液体噴射装置。
5. 前記姿勢検知部の前記加速度センサは、前記加速度センサの検知方向に対応して規定された規定軸と、前記液体噴射装置の重力方向と、が成す角度により前記液体噴射装置の姿勢を検知することを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
6. 前記規定軸は、前記走査方向と平行であることを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置。
7. 液体噴射ヘッドから液体を噴射する液体噴射装置における前記液体噴射ヘッドの走査制御方法であって、
   前記液体噴射ヘッドを保持しているヘッド保持部材をガイド部材に沿って走査方向に走査する際に、前記液体噴射装置の姿勢を姿勢検知部により検知する姿勢検知ステップと、
   制御部は、得られた前記液体噴射装置の前記姿勢に応じて、予め前記記憶部に記憶されている前記液体噴射装置の各種の姿勢に応じた前記駆動部への制御命令情報の中から対応する前記制御命令情報を参照して前記ガイド部材に沿って前記ヘッド保持部材を走査させるための駆動部を制御して、前記ヘッド保持部材を前記ガイド部材に沿って走査方向に走査させる走査ステップと、を有することを特徴とする液体噴射装置のヘッド走査方法。

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