JP2005271383A

JP2005271383A - 液体噴射装置

Info

Publication number: JP2005271383A
Application number: JP2004087624A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Nishida; 圭介西田; Tatsuya Seshimo; 龍哉瀬下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】大型化することなく、僅かな姿勢変化を把握できる液体噴射装置を提供すること。
【解決手段】液体を吐出する液体噴射ヘッド３０を有し、液体噴射装置の配置位置の変化である位置変化情報を取得する位置変化情報取得手段８と、位置変化情報に基づいて液体噴射装置の姿勢変化情報を生成する姿勢変化情報生成情報を格納する姿勢変化情報生成情報格納手段６０３と、液体噴射装置の動作状態を制御する動作状態制御情報を格納する動作状態制御情報格納手段６０３と、を有し、動作状態制御情報１００１が液体噴射装置の姿勢変化情報に基づいて生成されると共に、姿勢変化情報は、検知方向に対応して規定された規定軸線方向と重力方向とが成す角度範囲情報を含む構成である液体噴射装置１０。
【選択図】図７

Description

本発明は、液体をターゲットに対して吐出する液体噴射装置に関するものである。

従来より、液体噴射装置である例えば、インクジェット式記録装置には、インクジェット式記録ヘッドが備えられ、記録用紙等に対してインクを吐出する構成となっている。
このようなインクジェット式記録ヘッドは、キャリッジ内に配置され、走査軸方向に移動しながらインクを吐出することで、記録用紙等に印字等を行う構成となっている。

ところで、近年、インクジェット式記録装置の小型化と共に、インクジェット式記録装置の配置状態である姿勢を、例えば、縦置きや横置き等に変えて印字等させることが求められている。しかし、インクジェット記録装置の姿勢等を変えると重力との関係で、走査軸方向に移動するインクジェット式記録ヘッド等の速度等が変化し、印字不良等が生じるという問題があった。
このため、インクジェット式記録装置の姿勢を検知する必要があり、姿勢検知用スイッチを用いた提案がなされている（例えば、特許文献１）。
特開平２−２３５７５４号公報（図４等）

しかし、特許文献１に記載されている姿勢検知用スイッチは、スイッチ内部にピンが設けられ、姿勢の変化で内部に収容されている水銀が移動し、水銀がピンに接触又は接触しないことで姿勢を検知する構成となっている。
このため、インクジェット式記録装置の姿勢が９０°程度、大きく変化しなければ姿勢の変化を検知できないという問題があった。
この問題を解決するために、多数の姿勢検知用スイッチを配置するとインクジェット式記録装置全体が大型化するという問題もあった。

そこで、本発明は、大型化することなく、僅かな姿勢変化を把握できる液体噴射装置を提供することを目的とする。

前記課題は、第１の発明によれば、液体を吐出する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置であって、前記液体噴射装置の配置位置の変化である位置変化情報を取得する位置変化情報取得手段と、前記位置変化情報に基づいて前記液体噴射装置の姿勢変化情報を生成する姿勢変化情報生成情報を格納する姿勢変化情報生成情報格納手段と、前記液体噴射装置の動作状態を制御する動作状態制御情報を格納する動作状態制御情報格納手段と、を有し、前記動作状態制御情報が前記液体噴射装置の前記姿勢変化情報に基づいて生成されると共に、前記姿勢変化情報は、検知方向に対応して規定された規定軸線方向と重力方向とが成す角度範囲情報を含む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、前記液体噴射装置の配置位置の変化である位置変化情報を取得する位置変化情報取得手段と、前記位置変化情報に基づいて前記液体噴射装置の姿勢変化情報を生成する姿勢変化情報生成情報を格納する姿勢変化情報生成情報格納手段と、を有している。
また、前記姿勢変化情報は、検知方向に対応して規定された規定軸線方向と重力方向とが成す角度範囲情報を含んでいる。
このため、前記液体噴射装置は、前記姿勢変化情報として、検知方向に対応して規定された規定軸線方向と重力方向とが成す角度範囲情報を取得することができるので、例えば、前記液体開口吐出部の姿勢が１°（度）変化した場合でも、その変化を検知することができる。

このため、本発明の液体噴射装置は、従来のピンを有する姿勢検知用スイッチでは検知できなかった前記吐出開口形成部の配置位置の僅かな変化も検知することができる。
また、本発明によれば、前記動作状態制御情報が前記液体噴射装置の前記姿勢変化情報に基づいて生成されるので、前記液体噴射装置の姿勢である角度等に合った前記動作状態制御情報とすることができる。
したがって、前記液体噴射装置の姿勢変化にもかかわらず所望の状態で、例えば液体噴射ヘッドの走査等の動作を行わせることができる。
そして、本発明の構成によれば、従来のピンを有する姿勢検知用スイッチと異なり、姿勢感知用スイッチを多数配置する必要がないので、液体噴射装置全体が大型化することがない。

好ましくは、第２の発明によれば、第１の発明の構成において、前記位置変化情報取得手段は、加速度センサであることを特徴とする液体噴射装置である。
第２の発明の構成によれば、前記位置変化情報取得手段は、加速度センサであるので、より精度良く位置変化を把握することができる。

好ましくは、第３の発明の構成によれば、第１又は第２の発明の構成において、前記吐出開口形成部を有する液体噴射ヘッドと、前記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、前記記憶部に記憶された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、を有し、前記制御命令情報には、前記動作状態制御情報が含まれることを特徴とする液体噴射装置である。

第３の発明の構成によれば、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、前記駆動部への制御命令情報を記憶させている記憶部とを有する。また、前記記憶部に記憶された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有する。
そして、前記制御命令情報は、前記動作状態制御情報が含まれるため、前記制御命令情報は、前記液体噴射装置の前記姿勢変化情報に基づいて生成されることになる。
このため、前記液体噴射装置の姿勢等の位置変化に応じて、前記液体噴射ヘッドの例えば、走査速度等を変更等することで前記液体噴射ヘッドから吐出される液体を良好な状態に制御し、印字不良等を未然に防ぐことができる。

以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、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、これらの態様に限られるものではない。

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、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。
加速度センサ８は、インクジェット式記録装置１０の配置位置の変化である位置変化情報を取得する位置変化情報取得手段の一例である。

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、液体である例えば、インクを貯蔵し、インクタンクとも言う。

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。

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（ａ）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（ａ）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、検知方向に対応して規定された規定軸線方向であり、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を算出するが、この算出方法のデータ（姿勢変化情報生成情報の一例）が記憶部６０３に格納されている。換言すれば、この算出方法のデータを加速度データＤ１（位置変化情報の一例）に基づき計算することで、姿勢変化情報が生成される。このため、記憶部６０３は、姿勢変化情報生成情報格納手段の一例である。
このように、規定軸傾き演算部６０２は、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との角度θ（角度範囲情報の一例）を得ることができる。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。
また、図７（ｂ）の姿勢の傾きは、本体部１１の設置面１Ａに関する姿勢の傾きであるが、本体部１１の設置面１Ａの傾きは、インクジェット式記録装置１０の傾きと同様になる。

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；ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）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。
この制御命令情報Ｃ１等は、インクジェット式記録装置１０の傾き状態に対応して、キャリッジ１４が最も、その傾きの影響を受けないように制御するためのモードとなっている。すなわち、この記憶部６０３に記憶されている制御命令情報群１００１は、インクジェット式記録装置１０の動作状態を制御する動作状態制御情報の一例である。
また、記憶部６０３は、動作状態制御情報格納手段の一例である。
そして、制御命令情報群１００１は、インクジェット式記録装置１０の姿勢変化情報である例えば姿勢角度（θ）に基づいて生成されており、この姿勢角度（θ）は規定軸傾き演算部６０２で生成される、規定軸Ｌと検知軸Ｌ１との角度情報となっている。

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。
このように本実施の形態によれば、インクジェット式記録装置１０の姿勢の僅かな変化も検知でき、この検知された姿勢に対応した動作モードを選択できる。また、加速度センサ８等で、かかる姿勢を把握できるので、インクジェット式記録装置１０が大型化することもない。

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。
したがって、インクジェット式記録装置１０の姿勢の傾き等による印字不良等を未然に防ぐことができる。

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、マゼンタインク、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

液体を吐出する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置であって、
前記液体噴射装置の配置位置の変化である位置変化情報を取得する位置変化情報取得手段と、
前記位置変化情報に基づいて前記液体噴射装置の姿勢変化情報を生成する姿勢変化情報生成情報を格納する姿勢変化情報生成情報格納手段と、
前記液体噴射装置の動作状態を制御する動作状態制御情報を格納する動作状態制御情報格納手段と、を有し、
前記動作状態制御情報が前記液体噴射装置の前記姿勢変化情報に基づいて生成されると共に、前記姿勢変化情報は、検知方向に対応して規定された規定軸線方向と重力方向とが成す角度範囲情報を含むことを特徴とする液体噴射装置。
前記位置変化情報取得手段は、加速度センサであることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
前記吐出開口形成部を有する液体噴射ヘッドと、
前記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、
前記記憶部に記憶された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、を有し、
前記制御命令情報には、前記動作状態制御情報が含まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。