JP2016182695A - 液体吐出装置及び液体吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出部の吐出位置に違いによって、液体吐出部の吐出方向の位置ずれ量が異なっても、吐出対象に対する液体の着弾位置のばらつきを小さく抑えることができる液体吐出装置及び液体吐出方法を提供する。【解決手段】プリンターは、インク滴を吐出する吐出ヘッド２７を有するキャリッジ２２と、キャリッジ２２に設けられたイメージセンサー４５と、吐出ヘッド２７の吐出タイミングを制御するコントローラーとを備える。イメージセンサー４５は、キャリッジ２２の移動領域に沿ってその背面側に配置された背板フレーム１２３の一部の面を検出対象として経時的に取得した２次元の画像データの差分に基づいて吐出ヘッド２７がインク滴を吐出する方向と平行な吐出方向Ｚの位置を検出する。コントローラーは、イメージセンサー４５の検出信号に基づいて取得した吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）に基づいて吐出タイミングを制御する。【選択図】図８

Description

本発明は、吐出対象に液体を吐出する液体吐出部を備えた液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。

従来から、液体吐出部の一例としての吐出ヘッドを有するキャリッジが走査方向に往復移動可能に設けられたシリアル式の印刷装置（シリアルプリンター）が広く知られている（例えば特許文献１〜３等）。シリアル式の印刷装置では、キャリッジを走査方向に移動させながら吐出ヘッドにより用紙等の媒体に一走査分の印刷をする印刷動作と、媒体を走査方向と交差する搬送方向へ次の印刷位置まで搬送する搬送動作とを略交互に繰り返し、媒体に画像等を印刷する。

例えば特許文献１には、吐出ヘッドと媒体とのギャップ（距離）を調整するギャップ調整機構を備えた印刷装置が開示されている。このギャップ調整機構は、モーターの動力で吐出ヘッドの支持軸を高さ調整する機構の駆動位置をセンサーで検知することで、ギャップを複数段階に調整する。ギャップは例えば用紙種（媒体種）に応じて調整される。

また、例えば特許文献２には、吐出ヘッドと媒体との間のギャップに応じて吐出タイミングを補正し、吐出ヘッドから吐出した液体を媒体の適切な位置に着弾させる技術が開示されている。この技術では、吐出ヘッドと媒体との間のギャップに応じて記憶データから求まる液体の飛翔速度（吐出速度）に基づいて吐出タイミングを補正する。

さらに、例えば特許文献３には、パス毎に印刷ヘッドの主走査方向の移動に伴って検出器により検出されるヘッド用紙間距離から最大用紙高さを求め、求めた最大用紙高さが閾値よりも大きいときには、次のパスでプラテンギャップを広げることで、パス毎に最適なプラテンギャップを設定する技術が開示されている。

特開２００６−２５６２２９号公報 特開２０１０−１４２９７８号公報 特開２０１０−１７３１５０号公報

ところで、キャリッジの組み付けのばらつきやキャリッジ走査系の経年劣化等により、吐出ヘッドと媒体とのギャップ（距離）が、キャリッジの走査方向の位置の違いによって異なる場合がある。この場合、キャリッジの走査方向の位置の違いによって、吐出ヘッドのノズルから吐出されたインク滴の媒体への着弾位置が目標位置からずれ、しかもずれ量のばらつきにより、媒体の走査方向における印刷ドットの間隔がばらついて印刷品質が低下するという課題がある。特許文献１〜３に記載の技術では、吐出ヘッドが１回移動するパス内ではギャップが一定であるものとして吐出タイミングが決められていたので、吐出ヘッドの移動方向におけるインク滴の媒体への着弾位置のばらつきが発生し易い。なお、シリアルプリンターに限らず、ラインプリンターであっても、吐出ヘッドにおける位置の違いによってギャップが異なると、吐出ヘッドのノズルから吐出されたインク滴の着弾位置がずれてしまい、同様に印刷品質の低下を招くという、概ね同様の課題が存在する。

本発明の目的は、液体吐出部の吐出位置に違いによって、液体吐出部の吐出方向の位置ずれ量が異なっても、吐出対象に対する液体の着弾位置のばらつきを小さく抑えることができる液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出部を備えた液体吐出装置であって、液体の吐出対象に液体を吐出する液体吐出部と、前記吐出対象を搬送する搬送機構と、前記吐出対象が搬送される搬送方向と交差する方向に異なる二以上の吐出位置ごとに前記液体吐出部の吐出方向の変位量を検出する検出部と、前記変位量に基づいて前記吐出位置ごとに前記液体吐出部の吐出タイミングを制御する制御部とを備えている。なお、吐出位置とは、液体吐出部が液体を吐出可能な位置を指す。

この構成によれば、吐出対象が搬送される搬送方向と交差する方向に異なる二以上の吐出位置ごとに液体吐出部の吐出方向の変位量が検出部により検出される。制御部は、検出部により吐出位置ごとに検出された変位量に基づいて吐出位置ごとに液体吐出部の吐出タイミングを制御する。よって、液体吐出部の吐出位置に違いによって、液体吐出部の吐出方向の変位量（位置ずれ量）が異なっても、吐出対象に対する液体の着弾位置のばらつきを小さく抑えることができる。

上記課題を解決する液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出部を備えた液体吐出装置であって、液体の吐出対象に液体を吐出する液体吐出部と、前記液体吐出部と前記吐出対象とを相対移動させる移動機構と、前記移動機構による前記液体吐出部と前記吐出対象との相対移動中に、前記液体吐出部の吐出方向の変位量を検出する検出部と、前記変位量に基づいて前記液体吐出部と前記移動機構とのうち少なくとも一方を制御する制御部と、を備えている。

この構成によれば、移動機構による液体吐出部と吐出対象との相対移動中に、液体吐出部の吐出方向の変位量が検出部により検出される。その検出された変位量に基づいて液体吐出部と移動機構とのうち少なくとも一方が、制御部により制御される。よって、液体吐出部の位置の違いによって吐出方向の変位量が異なっても、吐出対象に対する液体の着弾位置の相対移動方向におけるばらつきを小さく抑えることができる。

上記液体吐出装置では、前記検出部は、前記液体吐出部の前記吐出方向の変位量を検出し、前記制御部は、前記変位量に基づいて前記液体吐出部を制御することが好ましい。
この構成によれば、液体吐出部の吐出方向の変位量が検出部により検出される。そして、制御部により、液体吐出部の変位量に基づいて液体吐出部が制御される。よって、液体吐出部が吐出方向に位置変動しても、吐出対象に対する液体の相対移動方向における着弾位置のずれを相対的に小さく抑えることができる。

上記液体吐出装置では、液体吐出部と前記吐出対象とのギャップを調整するギャップ調整部を更に備え、前記検出部は、前記ギャップ調整部によりギャップが調整された前記液体吐出部の相対移動中に、前記液体吐出部の吐出方向の変位量を検出し、前記制御部は、前記変位量に基づいて前記液体吐出部を制御する。

この構成によれば、ギャップ調整部によりギャップ調整された液体吐出部の相対移動中に検出部により液体吐出部の吐出方向の変位量が検出される。そして、制御部によって、液体吐出部の変位量に基づいて液体吐出部が制御される。よって、液体吐出部が吐出方向に位置変動しても、吐出対象に対する液体の相対移動方向における着弾位置のずれを相対的に小さく抑えることができる。

上記液体吐出装置では、前記制御部は、前記変位量に基づいて前記液体吐出部の吐出タイミングを補正することが好ましい。
この構成によれば、液体吐出部の吐出対象と対向する方向における変位量が検出される。制御部により液体吐出部による液体の吐出タイミングが補正される。よって、媒体に対する液体の着弾位置精度を向上できる。

上記液体吐出装置では、前記検出部は、前記移動機構による前記液体吐出部の相対移動方向の変位量をも検出し、前記制御部は、前記液体吐出部の相対移動方向の変位量に基づいて、前記液体吐出部と前記移動機構とのうち少なくとも一方を制御することが好ましい。

この構成によれば、検出部により、移動機構による液体吐出部の相対移動方向の変位量も検出される。よって、リニアエンコーダー等の液体吐出部の相対移動方向の位置の検出に必要な検出系の部品の構成を簡単にしたり、あるいは検出系の部品からの信号に基づいて制御部が行う処理の少なくとも一部を簡単にしたりすることができる。

上記液体吐出装置では、前記移動機構は、前記液体吐出部が設けられたキャリッジを移動させる構成であり、前記検出部は、前記キャリッジに設けられ、前記検出部が検出可能に前記キャリッジの移動領域に沿って配置された被検出部を更に備えていることが好ましい。

この構成によれば、液体吐出部の移動中にキャリッジと共に移動する検出部が、キャリッジの移動領域に沿って配置された被検出部を検出することで、キャリッジの移動中に、液体吐出部の吐出方向の変位量を検出する。よって、液体吐出部が吐出対象に対して移動する構成において、液体吐出部が吐出方向に位置変動しても、キャリッジの移動方向における液体の着弾位置のずれを相対的に小さく抑えることができる。

上記液体吐出装置では、前記被検出部は、前記キャリッジを移動可能に案内する支持部の一部、又は前記キャリッジに動力を伝達する前記移動機構を構成する動力伝達機構の一部を支持する支持部の一部であることが好ましい。

この構成によれば、キャリッジの移動中に、キャリッジと共に移動する検出部により、支持部の一部が被検出部として検出されることにより、液体吐出部の吐出方向の変位量が検出される。よって、キャリッジを案内する支持部の一部又は動力伝達機構の一部を支持する支持部の一部を、被検出部として利用できる。このため、検出専用の被検出用部品を別途設ける必要がない。

上記液体吐出装置では、前記移動機構は、前記キャリッジの一部が連結されて往復回転可能な状態に掛装された無端状のベルトを有し、前記被検出部は、前記無端状のベルトを回転可能に支持するフレームの一部の面であることが好ましい。

この構成によれば、移動機構を構成する無端状のベルトを回転可能に支持するフレームの一部の面が被検出部として利用される。よって、検出専用の被検出部を別途設ける必要がなく、部品点数を相対的に少なく抑えることができる。

上記液体吐出装置では、前記検出部は、経時的に取得した２次元の画像データの差分から前記液体吐出部の変位量を検出することが好ましい。
この構成によれば、検出部は、経時的に取得した２次元の画像データの差分から液体吐出部の変位量を検出するので、検出専用の被検出部を別途設ける必要がない。

上記課題を解決する液体吐出方法は、液体を吐出対象に吐出する液体吐出方法であって、前記吐出対象が搬送される搬送方向と交差する方向に異なる二以上の吐出位置ごとに液体吐出部の吐出方向の変位量を検出する検出ステップと、前記変位量に基づいて前記吐出位置ごとに前記液体吐出部の吐出タイミングを制御する制御ステップと、を備えている。この方法によれば、上記液体吐出装置と同様の作用効果を得ることができる。

上記課題を解決する液体吐出方法は、液体を吐出対象に吐出する液体吐出方法であって、液体吐出部と吐出対象とを相対移動させる移動ステップと、液体吐出部の吐出方向における変位量を検出する検出ステップと、前記変位量に基づいて前記液体吐出部を制御する制御ステップと、を備え、前記検出ステップでは、前記液体吐出部と前記吐出対象との相対移動中に、前記変位量を検出する。この方法によれば、上記液体吐出装置と同様の作用効果を得ることができる。

一実施形態における外装カバーが取り外された状態にあるプリンターを示す斜視図。 吐出ヘッドの底面及び吐出駆動系を示す模式図。 キャリッジが一走査するときの速度プロファイルを示すグラフ。 （ａ）は定速過程のインク滴吐出、（ｂ）は加減速過程のインク滴吐出を説明する模式正面図。 （ａ）は吐出ヘッドの吐出方向の位置が変位した際のインク滴の着弾位置のずれ、（ｂ）は吐出ヘッドの吐出方向の位置が変位した際の吐出制御をそれぞれ説明する模式正面図。 背板フレームとキャリッジとを示す模式側面図。 背板フレームを示す正面図。 吐出ヘッドの吐出方向Ｚの変位の様子を示す正面図。 吐出ヘッドの図８とは異なる吐出方向Ｚの変位の様子を示す正面図。 プリンターの電気的構成を示すブロック図。 吐出制御装置の電気的構成を示すブロック図。 イメージセンサーの模式斜視図。 吐出タイミング信号の生成方法を説明する信号波形図。 印刷制御ルーチンを示すフローチャート。 第２実施形態におけるラインプリンターの模式平面図。 ラインプリンターの模式正面図。 （ａ），（ｂ）は変形例における検出部の一例を示す部分側面図、（ｃ）はエンコーダー信号を示す信号波形図。

（第１実施形態）
以下、液体吐出装置を、シリアル式のプリンターに具体化した第１実施形態を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、液体吐出装置の一例としてのシリアル式のプリンター１１（シリアルプリンター）は、一例としてインクジェット式カラープリンターである。図１では、プリンター１１は、外装ハウジングが取り外された状態にあり、上側と前側が開口する略四角箱状の本体フレーム１２を有する。本体フレーム１２は、例えば底板フレーム１２１と左右一対の側板フレーム１２２と背板フレーム１２３等を有する。なお、本実施形態では、背板フレーム１２３により、「被検出部」、「支持部」及び「フレーム」の一例が構成される。

本体フレーム１２の背面部には、吐出対象の一例としての複数枚の用紙Ｐを幅方向に位置決め可能な一対のエッジガイド１３を有する給送トレイ１４を備えた自動給送装置１５が設けられている。自動給送装置１５は、給送トレイ１４にセットされた用紙群のうち一枚ずつをプリンター１１の本体内へ給送する。なお、自動給送装置１５は、カセット給送方式やロール紙給送方式でもよい。

図１に示すように、本体フレーム１２の図１におけるその左右の側壁間には、所定長さを有するガイド軸２１が架設され、キャリッジ２２はこのガイド軸２１に沿って走査方向Ｘ１（主走査方向）に往復移動可能に案内される。キャリッジ２２は、本体フレーム１２の背板フレーム１２３に取着された一対のプーリー２３，２３に巻き掛けられた無端状のタイミングベルト２４の一部に固定されている。図１における右側のプーリー２３はキャリッジモーター２５の駆動軸に連結されている。キャリッジモーター２５が正逆転駆動されると、タイミングベルト２４が正転・逆転し、キャリッジ２２は走査方向Ｘ１に往復移動する。なお、本実施形態では、キャリッジモーター２５、一対のプーリー２３，２３及びタイミングベルト２４等により、「移動機構」の一例が構成される。また、一対のプーリー２３，２３及びタイミングベルト２４により、「動力伝達機構」の一例が構成される。

図１に示すように、キャリッジ２２の上部のホルダー２２ａには、液体供給源の一例である複数個（図１の例では４個）のインクカートリッジ２６が装着されている。各インクカートリッジ２６には、液体の一例として、例えば黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を含む複数色（図１の例では４色）のインクがそれぞれ１色ずつ収容されている。なお、インクの色数は４色に限らず、１色（一例として黒）、２色、３色、５〜８色等でもよい。また、本体フレーム１２側のホルダーに装着されたインクカートリッジ２６からチューブを通じてキャリッジ２２へインクを供給してもよいし、外付けのインクタンクからキャリッジへインクを供給してもよい。

また、図１に示すように、キャリッジ２２の下部には吐出ヘッド２７が設けられている。吐出ヘッド２７は、各インクカートリッジ２６から供給されたインクを、給送された用紙Ｐに向かって吐出する。吐出ヘッド２７は、キャリッジ２２に接続されたフレキシブルフラットケーブルＦＣを介してプリンター１１内に設けられた制御部の一例としてのコントローラー５０（図１０参照）から転送される吐出データに基づいて駆動される。

図１に示すように、吐出ヘッド２７の印刷時に移動する領域（印刷領域）と対向する下方位置には、長尺状の支持台２８が、走査方向Ｘ１に沿って延びる状態に配置されている。支持台２８は、用紙Ｐを支持することで、吐出ヘッド２７と用紙Ｐとの間を印刷条件（用紙種や印刷モード）に応じた一定のギャップに保持する。印刷中は、吐出ヘッド２７から吐出されたインク滴が、用紙Ｐのうち支持台２８に支持された部分に着弾することで、用紙Ｐに文書や画像等が印刷される。

また、キャリッジ２２の背面側には、キャリッジ２２の走査方向Ｘ１における位置及び速度を検出するためのリニアエンコーダー２９が設けられている。プリンター１１は、リニアエンコーダー２９の検出信号に基づき把握される位置及び速度の情報を基にキャリッジ２２の位置制御及び速度制御を行う。また、リニアエンコーダー２９の検出信号（エンコーダーパルス信号）は、吐出ヘッド２７がインク滴を吐出する吐出タイミングを決める吐出タイミング信号ＰＴＳの生成に用いられる。

また、本体フレーム１２の図１における右側下部には、給送モーター３０及び搬送モーター３１が配設されている。給送モーター３０は、自動給送装置１５の動力源で、不図示の給送ローラーを駆動し、給送トレイ１４にセットされた用紙Ｐを最上位のものから順に一枚ずつ給送する。

図１に示す搬送モーター３１は、走査方向Ｘ１と交差（特には直交）する搬送方向Ｙに給送された用紙Ｐを、その搬送方向Ｙに支持台２８を挟んだ上流側と下流側に各々配置された搬送ローラー対３２と排出ローラー対３３とを回転駆動させる。各ローラー対３２，３３は、搬送モーター３１の動力で回転駆動する駆動ローラー３２ａ，３３ａと、駆動ローラー３２ａ，３３ａと接触して連れ回りする従動ローラー３２ｂ，３３ｂとを有する。印刷中の用紙Ｐは両ローラー対３２，３３に挟持（ニップ）された状態で搬送方向Ｙに間欠的に搬送される。なお、本実施形態では、搬送モーター３１及び両ローラー対３２，３３等により、「搬送機構」の一例が構成される。

図１に示すシリアル式のプリンター１１は、キャリッジ２２を走査方向Ｘ１に往復動させながら吐出ヘッド２７のノズル２７ｂ（図２参照）から用紙Ｐに向けてインクを吐出する印字動作と、用紙Ｐを搬送方向Ｙに次の走査位置（印刷位置）まで搬送する送り動作とを略交互に繰り返すことで、用紙Ｐに文書や画像等を印刷する。印刷中は、両ローラー対３２，３３間で支持台２８に支持される部分で、吐出ヘッド２７と用紙Ｐとの間隔が所定のギャップに保持される。印刷済みの用紙Ｐは、排出ローラー対３３に搬送方向下流側へ搬送され、不図示の排出スタッカー（排紙トレイ）上に排出される。

図１において、キャリッジ２２の移動経路上の一端位置（図１では右端位置）が、キャリッジ２２が非印刷時に待機するホーム位置ＨＰ（ホームポジション）となっている。ホーム位置ＨＰにあるキャリッジ２２の直下には、メンテナンス装置３４が配設されている。メンテナンス装置３４は、キャップ３５、ワイパー３６及び吸引ポンプ３７等を備える。吐出ヘッド２７のノズルからキャップ３５に向かってインク滴を吐出するフラッシング（空吐出）や、吸引ポンプ３７の駆動により吐出ヘッド２７に接触したキャップ３５内を負圧にし、ノズルから増粘インクや気泡を強制的に吸引排出するクリーニングが行われる。このクリーニング時の廃インクは、キャップ３５から支持台２８の下側に配置された廃液タンク３８へ排出される。

また、プリンター１１には、キャリッジ２２を吐出方向Ｚに移動させることで、吐出ヘッド２７と支持台２８上の用紙Ｐとのギャップ（間隔）を調整可能なギャップ調整部の一例としてのギャップ調整装置３９が装備されている。ギャップ調整装置３９は駆動されることで、ホスト装置から受信した印刷データに含まれる印刷条件情報又は不図示の操作パネルで入力設定された印刷条件情報に含まれる印刷モード及び用紙種に応じた適切なギャップが確保される。ギャップ調整装置３９の駆動により、キャリッジ２２は、必要なギャップの種類に応じた複数段階に高さ調整可能となっている。なお、本実施形態では、吐出ヘッド２７からインク滴が吐出される方向（一例として重力方向）と平行で、特に吐出ヘッド２７と支持台２８上に支持された用紙ＰとのギャップＰＧが変化する方向を「吐出方向Ｚ」と呼ぶ。

図２に示すように、吐出ヘッド２７の底面であるノズル開口面２７ａには、搬送方向Ｙ（副走査方向）（図２における上下方向）に一定のノズルピッチで一列に配列された計ｎ個（但しｎは２以上の自然数で、一例として４００個）のノズル♯１〜♯ｎによりなるノズル列Ｎが複数列形成されている。吐出ヘッド２７は、一例として、Ａ列〜Ｈ列の合計８列のノズル列Ｎを備えている。左から奇数列（Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ列）のノズル列に対して偶数列（Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈ列）のノズル列は、ノズルピッチの半ピッチ分だけ搬送方向Ｙ下流側（図２における上側）へシフトして位置する。本例では、合計８列のノズル列を用いて、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色で印刷を行う。同一インク色となる二つのノズル列の組み合わせは、奇数列と偶数列との組合せであればよい。２つのノズル列で同一色を印刷することで、ノズルピッチの半分の分解能で高解像度の印刷が可能になる。

また、吐出ヘッド２７には、各ノズル♯１〜♯ｎと対応する図２に示す吐出駆動素子４０がノズル数と同数内蔵されている（但し、図２では吐出ヘッド２７の外側に模式的に１ノズル列分のみ描いている）。吐出ヘッド２７は、ノズル２７ｂと吐出駆動素子４０とを有する吐出部４１を、ノズル列Ａ〜Ｈ毎にｎ個ずつ備えている。そして、ノズル一列毎に、ｎ個の吐出駆動素子４０からなる吐出駆動素子群４２を備えている。吐出駆動素子４０の電圧制御（吐出制御）は、コントローラー５０によってヘッド駆動回路５４（いずれも図１０参照）を介して行われる。吐出駆動素子４０は、例えば圧電振動素子又は静電駆動素子からなり、所定駆動波形の電圧パルスが印加されると、電歪作用又は静電駆動作用によりノズルに連通するインク室を膨張・圧縮させることによりノズルからインク滴を吐出させる。なお、吐出ヘッド２７は、吐出駆動素子４０がヒーター素子で、ヒーター素子で加熱したインクの膜沸騰により発生した気泡の膨張圧を利用してノズルからインク滴を吐出させるサーマル方式でもよい。

次に、図３を参照して、コントローラー５０がキャリッジ用の速度制御データＶＤ（図１０参照）を用いて行うキャリッジ２２の速度制御について説明する。図３のグラフに示されるように、この速度制御データＶＤは、キャリッジ位置とキャリッジ速度との関係が示されたデータである。ＣＰＵ６０は、エンコーダー信号を基に取得したキャリッジ位置から、速度制御データＶＤを参照してその位置に応じた目標速度を求め、実速度と目標速度との差分を小さくするフィードバック制御を行う。但し、キャリッジ移動範囲のうち少なくとも一部の範囲（例えば加減速領域）についてはフィードフォワード制御を行ってもよい。本例では、キャリッジ２２が原点位置Ｐ０〜位置Ｐ２までの区間が、停止状態（速度「０」）から定速度Ｖcに到達するまでの加速領域であり、位置Ｐ２から位置Ｐ３までの範囲が定速度Ｖｃで速度制御される定速領域、位置Ｐ３から停止位置Ｐ５までの範囲が定速度Ｖｃから停止（速度「０」）まで減速される減速領域となっている。そして、本実施形態では、キャリッジ２２の定速領域で印刷する定速印刷を行うだけではなく、定速領域の両側において加速領域の一部で印刷する加速印刷と減速領域の一部で印刷する減速印刷とを行う加減速印刷を採用している。すなわち、走査方向Ｘ１（キャリッジ移動方向）における印刷可能範囲が、定速領域で行われる定速印刷の他、加速領域のうち位置Ｐ１〜Ｐ２間の区間で行われる加速印刷と、減速領域のうち位置Ｐ３〜Ｐ４間の区間で行われる減速印刷が設定されている。なお、以下の説明では、加速印刷が行われる加速領域と、減速印刷が行われる減速領域とをまとめて、「加減速領域」と総称する。

次に、図４を参照して、吐出ヘッド２７の吐出制御について説明する。図４（ａ）に示すように、ヘッド速度Ｖｈ（つまりキャリッジ速度）が定速度Ｖｃであるとき（Ｖｈ＝Ｖｃ）、吐出ヘッド２７のノズル２７ｂからはノズル開口面２７ａと垂直な吐出方向、すなわち鉛直方向下向きに速度Ｖｍ（初速）でインク滴は吐出される。吐出方向に吐出されたインク滴は、鉛直方向下向きの速度Ｖｍと、ヘッド進行方向のヘッド速度Ｖｈ＝Ｖｃとの合成速度ベクトルの方向及び速度で飛行し、用紙Ｐ上の目標位置に着弾する。このとき、インク滴の着弾位置は、インク滴の速度Ｖｍと、ヘッド速度Ｖｈ＝Ｖｃと、吐出ヘッド２７と用紙Ｐとの間のギャップＰＧｏとにより決まる。定速度Ｖｃのときは、目標位置よりも第１距離だけ手前の所定位置に達した時点を吐出タイミングとすることで、インク滴は目標位置に着弾する。

一方、図４（ｂ）に示すように、加減速過程では、ヘッド速度Ｖｈが定速度Ｖｃ未満の速度Ｖａ（＜Ｖｃ）で移動する。このとき、定速過程と同様に目標位置に対して第１距離手前の図４（ｂ）に二点鎖線で示す位置からインク滴を吐出すると、吐出されたインク滴は、鉛直方向下向きの速度Ｖｍと、ヘッド速度Ｖｈ＝Ｖａ（＜Ｖｃ）との合成速度ベクトルの方向及び速度で飛行し、同図に二点鎖線で示す経路で、目標位置よりもかなり手前の位置に着弾してしまう。そのため、加減速過程では、目標位置に対して第１距離だけ手前の位置に達した時点よりも更に時間Δｔだけ遅らせて目標位置に対して第２距離だけ手前の位置を吐出タイミングとすることで、インク滴を目標位置に着弾させることができる。

次に、図５を参照して、吐出ヘッド２７の高さが変動した際の吐出制御について説明する。図５（ａ）に示すように、ヘッド速度Ｖｈが定速度Ｖｃであるとき（Ｖｈ＝Ｖｃ）、吐出ヘッド２７の高さ方向の位置が変動して、吐出ヘッド２７の走査方向の位置ｘ（以下、「キャリッジ位置ｘ」ともいう。）におけるギャップＰＧが、規定の（適正な）ギャップＰＧｏに対して変位量ΔＺ（ｘ）だけ変動したとする。この場合、吐出ヘッド２７のノズル２７ｂから吐出された速度Ｖｍと、ヘッド速度Ｖｈ＝Ｖｃとの合成速度ベクトルの方向及び速度が同じでも、ギャップＰＧの変動によって、図５（ａ）に二点鎖線の矢印で示すインク滴の飛行経路から、同図に実線の矢印で示す飛行経路にずれて、インク滴の用紙Ｐに対する着弾位置が目標位置からずれることになる。このため、図５（ｂ）に示すように、ギャップＰＧが変動した場合は、吐出ヘッド２７が二点鎖線で示す吐出位置（図５（ａ）の吐出位置）に達した時点の吐出タイミングよりも時間Δｔだけ早めた吐出タイミングに調整する必要がある。

ここで、吐出タイミングを規定する吐出タイミング信号は、リニアエンコーダー２９のエンコーダーパルス信号から生成される。プリンター１１に備えられたコントローラー５０は、エンコーダーパルス信号を基に、吐出周期と同じパルス周期をもつ基準タイミング信号を生成し、基準タイミング信号のパルスをヘッド駆動回路５４（図１１参照）に出力する出力時期を遅延させることで、キャリッジ位置ｘにおける吐出タイミング信号ＰＴＳ（ｘ）（図１１参照）を生成する。吐出タイミング信号ＰＴＳ（ｘ）の出力時期を決める遅延時間は、キャリッジ位置ｘにおけるディレイ値Ｄｐ（ｘ）（図１１参照）（ＰＴＳディレイ段数）を設定することで行われる。このディレイ値Ｄｐ（ｘ）の詳細は、後述する。

図６に示すように、背板フレーム１２３のキャリッジ２２と対向する表面には、ねじ１２３ａの頭部や隙間１２３ｂや凹部（図示せず）が露出した部分などがある。このような部分が、イメージセンサー４５の検出対象エリアに含まれると、イメージセンサー４５と背板フレーム１２３との距離が適正な設定距離から外れてしまい、必要な検出精度が得られなくなる。イメージセンサー４５は、検出対象との距離が設定距離（例えば１〜１０ｍｍの範囲内の所定値）以内に定められている。このため、イメージセンサー４５は、走査方向に移動しても、その検出対象エリア内に、ねじ１２３ａや隙間１２３ｂ等が存在せず、かつ、キャリッジ２２が吐出方向Ｚに想定最大変位量で位置変位しても、その検出対象エリア内にねじ１２３ａや隙間１２３ｂ等が存在しないキャリッジ２２の背面上の所定位置に取り付けられている。このため、イメージセンサー４５は、背板フレーム１２３の表面と一定の距離を保持した状態でその背板フレーム１２３の表面上の検出対象エリアを検出できるため、必要な検出精度が保証される。イメージセンサー４５は、背板フレーム１２３の一部の表面を検出対象とする。イメージセンサー４５は、背板フレーム１２３の表面の素地を検出する。

また、図７に示すように、背板フレーム１２３の表面には、ホーム位置ＨＰにあるキャリッジ２２が適正なギャップＰＧｏとなる吐出方向Ｚの基準位置にあるときにイメージセンサー４５が検出できる位置に、基準位置検出用の所定パターンのマークが形成されている。図７の例では、マークＭは吐出方向Ｚと直交する直線の例を示している。マークＭは例えば印刷又は塗装により形成されている。プリンター１１は、ギャップを調整するときは、ギャップ調整装置３９を駆動させてキャリッジ２２の高さを調整することで、印刷モードや用紙種等に応じたギャップに調整する。このとき、ギャップ調整装置３９を駆動させてキャリッジ２２を昇降させることで、イメージセンサー４５によりマークＭを探し、マークＭを検出できた位置を、吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの基準位置とする。

次に、図８及び図９等を参照して、吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）について説明する。
図６及び図８に示すように、タイミングベルト２４が掛装された一対のプーリー２３を支持する背板フレーム１２３は、キャリッジ２２の移動領域の背面側に立設されている。キャリッジ２２の組み付けのばらつきや、キャリッジ２２を含む走査系の経年劣化等によるキャリッジ２２を案内するガイド軸２１の変形や、キャリッジ２２とガイド軸２１との摺動部分の偏摩耗などの原因により、キャリッジ２２は走査方向Ｘ１に移動する過程で吐出方向Ｚに変位する。ここで、コントローラー５０は、キャリッジ２２のホーム位置ＨＰを原点（零）とする走査方向Ｘ１の位置ｘ（キャリッジ位置ｘ）を管理している。

図８及び図９の例では、キャリッジ２２が走査方向Ｘ１に移動する過程で吐出方向Ｚに位置が変動する様子を示している。図８の例では、キャリッジ２２はホーム位置ＨＰからＸ方向に移動する過程で、同図に二点鎖線で示す軌跡に沿って、吐出方向Ｚに変位する。また、図９の例では、キャリッジ２２はホーム位置ＨＰからＸ方向に移動する過程で、二点鎖線Ｋ１で示す軌跡に沿ってほぼ一定の傾きで上昇したり、二点鎖線Ｋ２で示す軌跡に沿ってほぼ一定の傾きで下降したりするなど、走査方向Ｘ１に一定の傾きで変位する。なお、図８及び図９では、ギャップ調整装置３９により所定のギャップＰＧｏに調整されたとき、イメージセンサー４５はマークＭを検出する。このマークＭを検出した位置を、吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの原点とする。吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの位置が基準位置Ｚrefとなる。

図８に示すように、キャリッジ２２が吐出方向Ｚに変位量ΔＺ（ｘ）だけ変位すると、ギャップＰＧが、適正なギャップＰＧｏに対して変位量ΔＺ（ｘ）だけ変位する。本例では、キャリッジ２２の背面に設けられたイメージセンサー４５が、背板フレーム１２３の表面を検出対象として、背板フレーム１２３の表面の画像を経時的に取得し、画像の差分に基づいて背板フレーム１２３に対するキャリッジ２２の相対移動方向と相対移動量とを検出する。そして、イメージセンサー４５の検出信号から、適正なギャップＰＧｏのときのキャリッジ２２の位置に対して吐出方向Ｚの相対移動量を取得し、これを変位量ΔＺ（ｘ）として取得する。なお、画像の差分には、画像中の注目領域の位置の差分が含まれる。

図１０は、プリンター１１の電気的構成を示す。図１０に示すように、プリンター１１は、コントローラー５０、モーター駆動回路５１〜５３及びヘッド駆動回路５４を備えている。また、プリンター１１は、入力系として、前述のリニアエンコーダー２９及びキャリッジ２２（つまり吐出ヘッド２７）の吐出方向Ｚの変位量を検出するために用いられるイメージセンサー４５を備えている。

リニアエンコーダー２９は、走査方向Ｘ１に沿って延びるリニアスケール４３とキャリッジ２２に固定されてリニアスケールを検出対象とする光学式センサー４４とを備える。光学式センサー４４は、キャリッジ２２の走査方向Ｘ１への移動によりリニアスケール４３の一定ピッチの符号（スリット又はマーク）を光学的に検出し、キャリッジ２２の移動量に比例する数のパルスを含むエンコーダー信号を出力する。

また、本実施形態のイメージセンサー４５は、キャリッジ２２の吐出方向Ｚの位置ｚを検出し、位置ｚを示す検出信号Ｓｚを出力する。コントローラー５０は、イメージセンサー４５から入力した検出信号Ｓｚから取得した吐出方向Ｚの位置ｚを逐次取得し、単位時間毎の位置の差分からキャリッジ２２の吐出方向Ｚにおける基準位置Ｚrefに対する変位量ΔＺ（ｘ）を取得する。

コントローラー５０は、モーター駆動回路５１を介してキャリッジモーター２５を駆動制御し、キャリッジ２２及び吐出ヘッド２７を走査方向Ｘ１に所定の速度プロファイルに従って加速・定速・減速を伴って移動させることで、キャリッジ２２の１回の走査を行う。また、コントローラー５０は、モーター駆動回路５２を介して給送モーター３０を駆動制御して給送ローラーを回転させることで用紙Ｐを給送し、用紙Ｐが所定位置まで給送された以後、モーター駆動回路５３を介して搬送モーター３１を駆動制御することで、印刷中の用紙Ｐを間欠的に搬送する。また、コントローラー５０は、例えばホスト装置（図示せず）から入力した印刷データＰＤに基づいてヘッド駆動回路５４を介して吐出ヘッド２７（詳しくはノズル毎に内蔵された吐出駆動素子４０）を駆動制御する。

コントローラー５０は、ＣＰＵ６０（中央処理装置）、カスタムＬＳＩとしてのＡＳＩＣ６１（Application Specific Integrated Circuit）（特定用途向け集積回路）、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、不揮発性メモリー６４（例えばフラッシュＲＯＭ）、入力インターフェイス６５、入出力インターフェイス６６及びクロック回路６７などから構成されている。ＣＰＵ６０、ＡＳＩＣ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、不揮発性メモリー６４、入力インターフェイス６５及び入出力インターフェイス６６はバス６８を介して互いに接続されている。

図１０に示す入力インターフェイス６５は、ホスト装置と有線又は無線で通信可能に接続され、ホスト装置から例えば通信ケーブル（いずれも図示せず）を介して転送されてきた印刷データＰＤを受信してプリンター１１に入力する。入力された印刷データＰＤは、ＲＡＭ６３に格納される。ＲＯＭ６２には、各種制御プログラム及び各種データが記憶されている。不揮発性メモリー６４には、印刷制御プログラム（ファームウェアプログラム）をはじめとする各種プログラム及び印刷処理に必要な各種データ等が記憶されている。不揮発性メモリー６４には、吐出ヘッド２７の吐出タイミング制御用のプログラムＰＲ、キャリッジ用の速度制御データＶＤなどが記憶されている。

ＲＡＭ６３には、ＣＰＵ６０が実行するプログラム及びＣＰＵ６０による演算結果及び処理結果である各種データ、さらにＡＳＩＣ６１で処理された各種データ等が一時記憶される。また、ＲＡＭ６３には、印刷データＰＤや、印刷データＰＤから吐出データを生成する過程で生成される中間データ等が格納される。吐出データは、吐出ヘッド２７が１走査の過程でノズルからインク滴を吐出する１パス分のデータである。

ＣＰＵ６０は、印刷データＰＤに含まれる印刷言語で記述されたコマンドを解析（解釈）する。ＡＳＩＣ６１は、印刷データＰＤ中の中間コードを印刷ドットに対応する画素が所定の階調で示されたビットマップデータに変換してＲＡＭ６３上に展開する画像展開処理部７１を備える。画像展開処理部７１は１走査分ずつデータの展開処理を行い、１走査分ずつ吐出データ（階調値データ）を、入出力インターフェイス６６からフレキシブルフラットケーブルＦＣを介してキャリッジ２２側のヘッド駆動回路５４に出力する。ヘッド駆動回路５４は、受信した吐出データに基づき吐出ヘッド２７内の吐出駆動素子４０を駆動制御し、ノズル２７ｂからのインク滴の吐出を制御する。

また、ＣＰＵ６０が印刷制御プログラムを実行することにより、速度制御データＶＤを参照してその時々のキャリッジ位置ｘに応じて決まる目標速度に実速度を近づける制御の指令値が入出力インターフェイス６６を介してモーター駆動回路５１に出力し、キャリッジモーター２５を速度制御する。これによりキャリッジモーター２５は、図３のグラフで示される速度プロファイルに従って速度制御される。

また、ＣＰＵ６０が印刷制御プログラムを実行することにより搬送系の指令値が入出力インターフェイス６６を介して各モーター駆動回路５２，５３に出力されることで、給送モーター３０及び搬送モーター３１がそれぞれ駆動制御される。これら各モーター３０，３１の駆動制御により、給送機構及び搬送機構が駆動され、用紙Ｐの給送、搬送及び排出が行われる。コントローラー５０には、入力系として、搬送モーター３１の回転量に比例する数のパルスを有するエンコーダー信号を出力する不図示のエンコーダー（ロータリーエンコーダー）及び紙検出器が電気的に接続されている。コントローラー５０は、このエンコーダーから入力したエンコーダー信号のパルスエッジを計数して把握した用紙Ｐの搬送位置に従って、各モーター３０，３１による用紙Ｐの搬送制御を行う。

また、図１０に示すＡＳＩＣ６１は、吐出ヘッド２７のノズルから吐出されるインク滴の吐出タイミングを決定する吐出タイミング信号ＰＴＳを生成する処理を行う。このため、ＡＳＩＣ６１には、エッジ検出回路７３及び印刷タイミング発生回路７４を備える。エッジ検出回路７３は、リニアエンコーダー２９から入力するエンコーダー信号ＥＳの立ち上がりエッジを検出する度にパルスを発生させてエンコーダー信号とパルス周期が同じ基準パルス信号ＲＳを出力する。

印刷タイミング発生回路７４は、エッジ検出回路７３から入力した基準パルス信号ＲＳ及びクロック回路６７から入力したクロック信号ＣＫ等を用いた信号生成処理を行って吐出タイミング信号ＰＴＳを生成する。印刷タイミング発生回路７４が行う信号生成処理には、基準パルス信号ＲＳの１周期を分割（逓倍）してパルス信号を発生させる周期分割処理（逓倍処理）と、得られたパルス信号をキャリッジ２２の速度及び移動方向（往動と復動の違い）等に応じたディレイ時間だけ遅延させて吐出タイミング信号ＰＴＳを生成する遅延処理とが含まれる。印刷タイミング発生回路７４が生成した吐出タイミング信号ＰＴＳは、ヘッド駆動回路５４に出力される。

吐出ヘッド２７にノズル毎に設けられた吐出駆動素子４０には、吐出データに基づき選択された駆動パルスが印加される。この駆動パルスの印加により吐出駆動素子４０が駆動されると、ノズル毎に設けられたインク室が膨張・圧縮することで、ノズルからインク滴が吐出される。ヘッド駆動回路５４は、吐出ヘッド２７内の各吐出駆動素子４０に駆動パルスが印加される印加タイミングを、吐出タイミング信号ＰＴＳに基づいて決定する。

また、エッジ検出回路７３から出力された基準パルス信号ＲＳは位置検出用パルスとしてＣＰＵ６０に入力される。ＣＰＵ６０は、リニアエンコーダー２９からのエンコーダーパルス信号に含まれるＡ相とＢ相の位相差に基づきキャリッジ２２の移動方向を取得する。そして、ＣＰＵ６０は基準パルス信号ＲＳの立ち上がりエッジをＣＲカウンター７５で計数し、その計数値をキャリッジ往動時にインクリメント、キャリッジ復動時にデクリメントして、その得られたカウント値からキャリッジ２２の例えばホーム位置ＨＰを原点とする走査方向Ｘ１の位置（以下、「キャリッジ位置」ともいう。）を検出するようにしている。このキャリッジ位置は、速度制御データＶＤ（図４）を参照して実行されるキャリッジモーター２５の速度制御に用いられる。

また、印刷タイミング発生回路７４は、速度データをＣＰＵ６０に出力する。詳しくは、印刷タイミング発生回路７４は、エッジ検出回路７３から入力した基準パルス信号ＲＳの１周期の期間に、クロック回路６７からのクロック信号ＣＫのパルスエッジ数を計数することで、現在のキャリッジ速度Ｖcrに反比例する基準パルス信号ＲＳの周期Ｔprtを計数する。さらに印刷タイミング発生回路７４は、その周期Ｔprtの逆数を演算した値を現在の速度データＶcr（＝１／Ｔprt）としてＣＰＵ６０に出力する。また、印刷タイミング発生回路７４には、吐出タイミング信号ＰＴＳの出力タイミングを決める後述するディレイ値Ｄｐ（ｘ）の決定に必要な基準値及び補正値などの設定値をＣＰＵ６０から入力する。なお、ＡＳＩＣ６１は、搬送モーター３１の回転を検出する不図示のエンコーダーから入力したエンコーダーパルス信号のパルスエッジの数を計数する不図示のＰＦカウンターを備える。そして、ＡＳＩＣ６１は、給送途中の用紙Ｐを不図示の検出器が検知すると、ＰＦカウンターに計数を開始させる。これにより、ＣＰＵ６０は、ＰＦカウンターの計数値から取得される用紙Ｐの搬送位置に基づいて、搬送モーター３１による用紙Ｐの位置制御及び速度制御を行う。

プリンター１１は、図１１に示す吐出制御装置８０を備える。プリンター１１は、図１０に示すコントローラー５０内のコンピューターが、プログラムＰＲを実行することで構築される、各種の機能部を有する図１１に示す印刷制御部８１を備えている。図１１に示すように、印刷制御部８１は、機能部として、主制御部８２、キャリッジ制御部８３、ヘッド制御部８４、変位量検出部８５及び駆動パルス生成部８６を備えている。

主制御部８２は、各部８３〜８６に指示を出してキャリッジの走査制御及び吐出ヘッドの吐出タイミング制御等の各種の制御を司る。
キャリッジ制御部８３は、キャリッジモーター２５を駆動制御することで、キャリッジ２２を走査方向Ｘ１に移動させる際の速度制御を行う。このとき、キャリッジ制御部８３は、印刷中のキャリッジ２２の実速度（現在のキャリッジ速度Ｖcr）を取得し、実速度Ｖcrをその時のキャリッジ位置を基に速度制御データＶＤ（図３参照）を参照して取得される目標速度に近づけるフィードバック制御を行う。これによりキャリッジ制御部８３は、キャリッジ２２を図３に示す速度プロファイルに沿って加速・定速・減速させることで、キャリッジ２２を一走査（１パス分の移動）させる。

ヘッド制御部８４は、吐出ヘッド２７が備える複数の吐出部４１のノズル２７ｂからインク滴を吐出する吐出制御を行う。ヘッド制御部８４は、画像展開処理部７１（図１０参照）を有し、画像展開処理部７１により印刷データＰＤから吐出データを生成してヘッド駆動回路５４へ出力する。また、ヘッド制御部８４は、吐出タイミングを補正する際の基準となる基準値（ディレイ基準値）を印刷タイミング発生回路７４に出力する。基準値とは、キャリッジ速度Ｖcrが定速度Ｖｃのときに適正な吐出タイミングとなるように設定された基準となるディレイ値である。この基準値は印刷モードに応じた定速度Ｖｃ毎に設定されている。また、双方向印刷が行われる印刷モードの場合、キャリッジ２２の往動過程と復動過程で適正な吐出タイミングが異なるため、往動過程と復動過程で異なる基準値が用いられる。

変位量検出部８５は、イメージセンサー４５からの検出信号Ｓｚに基づいて吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）を検出する。そして、変位量検出部８５は、検出した変位量ΔＺ（ｘ）を印刷タイミング発生回路７４内の補正部９２に出力する。

駆動パルス生成部８６は、ノズル２７ｂから１ドットを吐出する吐出周期（１周期）毎に複数種（例えば２種又は３種）の吐出波形を含む駆動パルスを生成してヘッド駆動回路５４へ出力する。本実施形態の吐出ヘッド２７は、複数サイズのインク滴、一例として大中小３種類のインク滴を吐出可能である。

ヘッド駆動回路５４は、吐出データと駆動パルスを入力する。ヘッド駆動回路５４は、入力した駆動パルスのうち、入力される吐出データの画素の階調値に応じた１種又は２種の吐出波形を選択し、その選択した吐出波形の駆動パルスを吐出タイミング信号ＰＴＳに基づくタイミングで、吐出駆動素子群４２を構成する吐出駆動素子４０に印加することで、インク滴のサイズを制御する。吐出データは、一例として画素の階調値を２ビットで表したデータであり、階調値が「００」のときは非吐出、「０１」のときは小ドット、「１０」のときは中ドット、「１１」のときは大ドットを表わす。そして、吐出駆動素子４０に吐出データの階調値に応じた吐出波形の駆動パルスが印加されることで、例えば電歪作用によってインク室が膨張・圧縮することにより、ノズル２７ｂから吐出データに応じたサイズのインク滴が吐出される。なお、吐出ヘッド２７から吐出されるインク滴のサイズは、複数種でなく１種類でもよい。

次に図１２を参照して、イメージセンサー４５の構成を説明する。図１２に示すようにイメージセンサー４５は、光を取り込む透明な窓部４６Ａを有するイメージセンサー用のＩＣ部品４６と、背板フレーム１２３の表面に光を照射可能な発光部４７とを備えている。発光部４７は例えばレーザー光を出射可能な発光ダイオードからなる。ＩＣ部品４６と発光部４７は、発光部４７が背板フレーム１２３の表面に照射したレーザー光の反射光がＩＣ部品４６の窓部４６Ａに入射される所定の位置関係に配置されている。ＩＣ部品４６は、背板フレーム１２３のうちレーザー光の照射領域ＳＡの像を撮像した２次元の画像データを経時的に取得し、前回と今回の画像データの差分に基づいて背板フレーム１２３に対するキャリッジ２２の移動方向及び移動量を検出する。ＩＣ部品４６は１つの出力ピンから背板フレーム１２３の吐出方向Ｚにおける変位量ΔＺ（ｘ）を示す検出信号Ｓｚを出力する。詳しくは、ＩＣ部品４６は、窓部４６Ａから入射したレーザー光の照射領域ＳＡの像を不図示の撮像素子で撮像して逐次取得する２次元の画像データの単位時間毎の差分に基づいて、背板フレーム１２３上のＸ・Ｚ平面におけるＺ方向の変位量ΔＺ（ｘ）を示す検出信号Ｓｚを出力ピンから出力する。

そして、補正部９２は、取得したディレイ値Ｄｐ（ｘ）（補正値）をディレイ値設定部９３に設定する。ディレイ値設定部９３は、例えば不図示のレジスターを内蔵し、補正部９２がレジスターにディレイ値Ｄｐ（ｘ）を格納することで、ディレイ値Ｄｐ（ｘ）が設定される。

吐出タイミング信号生成部９４は、リニアエンコーダー２９からのエンコーダー信号ＥＳ及びクロック信号ＣＫを入力するとともにディレイ値設定部９３からディレイ値Ｄｐ（ｘ）を入力し、吐出ヘッド２７の吐出タイミングを決定する吐出タイミング信号ＰＴＳを、ディレイ値Ｄｐ（ｘ）に応じたタイミングで生成する。吐出タイミング信号生成部９４は、リニアエンコーダー２９から入力したエンコーダー信号ＥＳを基にこれよりパルス周期の短い基準タイミング信号ＰＲＳ（図１３参照）を生成する第一信号生成部と、基準タイミング信号ＰＲＳよりもパルス周期の十分短い補正計数用パルスＣＰ（図１３参照）を生成する第二信号生成部（共に図示せず）とを備える。さらに、吐出タイミング信号生成部９４は、基準タイミング信号ＰＲＳと補正計数用パルスＣＰとを入力するディレイカウンター９５を備える。ディレイカウンター９５には、ディレイ値設定部９３からディレイ値Ｄｐ（ｘ）が目標値として設定される。ディレイカウンター９５は、図１３に示すように、基準タイミング信号ＰＲＳをトリガーとして補正計数用パルスＣＰのパルス数の計数を開始する。吐出タイミング信号生成部９４は、ディレイカウンター９５の計数値がディレイ値Ｄｐ（ｘ）に達すると、吐出タイミング信号ＰＴＳをヘッド駆動回路５４に出力する機能を有している。よって、吐出タイミング信号生成部９４は、基準タイミング信号ＰＲＳに対してディレイ値設定部９３に設定されたディレイ値Ｄｐ（ｘ）に応じた分だけ遅れたタイミングで吐出タイミング信号ＰＴＳを出力する。

次に、図１１及び図１３を参照して、印刷タイミング発生回路７４で行われる吐出タイミング信号ＰＴＳの生成について説明する。コントローラー５０内の図１１に示す印刷制御部８１では、変位量検出部８５が、イメージセンサー４５からの検出信号に基づいて単位時間前の前回の位置ｚ１と今回の位置ｚ２とを取得し、前回の位置ｚ１と今回の位置ｚ２の差分を計算して吐出ヘッド２７の現在のヘッド速度Ｖｈを演算する。また、主制御部８２は、指定された印刷モード及び用紙種の情報から、不揮発性メモリー６４の参照データ（図示せず）を参照して、吐出ヘッド２７と用紙Ｐとの間に設定するべきギャップＰＧを取得する。さらに主制御部８２は、不揮発性メモリー６４の速度制御データＶＤを参照して、指定の印刷モードに応じた目標搬送速度Ｖｃを取得する。また、ヘッド制御部８４は、吐出ヘッド２７が走査方向Ｘ１に移動しているときの現在のヘッド速度Ｖｈ、ギャップＰＧ及び目標搬送速度Ｖｃの各情報を、補正部９２に与える。補正部９２は、現在のヘッド速度Ｖｈ（つまりキャリッジ速度Ｖｃｒ）、印刷モーター等に応じたギャップＰＧｏ、目標搬送速度Ｖｃ及びインク吐出速度Ｖｍの各情報を用いて、ディレイ値Ｄｐ（ｘ）（ＰＴＳディレイ段数）を、次式により算出する。
Ｄｐ（ｘ）＝（ＰＧｏ＋ΔＺ（ｘ））／Ｖｍ・（Ｖｃ−Ｖｈ) …（１）
ここで、上記（１）式における項（ＰＧｏ＋ΔＺ（ｘ））は、変位量ΔＺ（ｘ）で補正した補正後のギャップＰＧｍに相当する。本実施形態では、変位量ΔＺ（ｘ）は、イメージセンサー４５により検出される。

補正部９２は、上記（１）式に基づいて取得したディレイ値Ｄｐ（ｘ）をディレイ値設定部９３に設定する。つまり、補正部９２は、ディレイ値設定部９３が内蔵するレジスターにディレイ値Ｄｐ（ｘ）を格納することでこれを設定する。

吐出タイミング信号生成部９４は、エッジ検出回路７３からの基準パルス信号ＲＳと、クロック回路６７からのクロック信号ＣＫとを入力するとともに、ディレイ値設定部９３からディレイ値Ｄｐ（ｘ）を入力する。吐出タイミング信号生成部９４は、基準パルス信号ＲＳを逓倍して吐出タイミング信号ＰＴＳと同じパルス周期をもつ基準タイミング信号ＰＲＳ（図１３）を生成する。また、吐出タイミング信号生成部９４は、基準タイミング信号ＰＲＳよりも、パルス周期の十分短い補正計数用パルスＣＰ（図１３参照）を生成する。

吐出タイミング信号生成部９４は、ディレイ値Ｄｐ（ｘ）に基づく遅延時間を計時するためのディレイカウンター９５を備える。ディレイカウンター９５には、ディレイ値Ｄｐ（ｘ）が目標値として設定されるとともに、基準タイミング信号ＰＲＳと、補正計数用パルスＣＰとが入力される。ディレイカウンター９５は、図１３に示すように、基準タイミング信号ＰＲＳのパルスをトリガーとして、補正計数用パルスＣＰのパルス数の計数を開始してその計数値がディレイ値Ｄｐ（ｘ）に達すると、吐出タイミング信号ＰＴＳを出力する。つまり、吐出タイミング信号生成部９４は、基準タイミング信号ＰＲＳのパルスを、ディレイ値Ｄｐ（ｘ）に応じた遅延時間だけ遅らせたタイミングで出力することで、吐出タイミング信号ＰＴＳを生成する。

次に、プリンター１１の作用を説明する。印刷ジョブを受け付けると、図１１に示す印刷制御部８１は、印刷モードから決まる定速度Ｖｃのデータと、印刷モード及び媒体種（例えば用紙種）などの情報から決まるギャップＰＧのデータとを、補正部９２に送る。また、本例では、キャリッジ速度Ｖcrは、基準パルス信号ＲＳの周期の逆数で管理される。このため、印刷制御部８１は、印刷モードから決まる定速度Ｖｃのデータとして、キャリッジ速度Ｖcrが定速度Ｖｃにあるときの周期に相当する基準周期Ｔrefの逆数で示される基準速度データ１／Ｔref（＝Ｖｃ）を、補正部９２に送る。

コントローラー５０は、吐出ヘッド２７を制御する図１４に示す印刷制御ルーチンの他に、搬送系のモーター３０，３１を制御する搬送制御ルーチンを行う。搬送系のモーター３０，３１の駆動制御により、用紙Ｐは給送及び搬送される。用紙Ｐが所定の印刷開始位置まで搬送されると、コントローラー５０は、キャリッジモーター２５を駆動制御して、キャリッジ２２を走査方向Ｘ１に移動させる。

印刷を開始して、キャリッジ２２が走査方向Ｘ１に移動を開始すると、コントローラー５０は、リニアエンコーダー２９からＡ相・Ｂ相のエンコーダーパルス信号を入力する。コントローラー５０は、エッジ検出回路７３でエンコーダーパルス信号のパルスエッジを検出して基準パルス信号ＲＳを生成し、その生成した基準パルス信号ＲＳを印刷タイミング発生回路７４及びＣＲカウンター７５に出力する。ＣＲカウンター７５は、キャリッジ２２がホーム位置にあるときにリセットされ、キャリッジ２２が走査方向Ｘ１に往動するときに「１」ずつインクリメントし、復動するときに「１」ずつデクリメントする。これにより、コントローラー５０は、ＣＲカウンター７５の計数値からキャリッジ位置ｘを取得する。

印刷タイミング発生回路７４内の速度検出部９１（図１１参照）は、基準パルス信号ＲＳのパルス間隔の時間を計時（計数）してパルス周期Ｔprtを取得し、その現在の周期Ｔprtの逆数１／Ｔprtを、走査方向Ｘ１に移動中の吐出ヘッド２７の現在のヘッド速度Ｖｈとして補正部９２に送る。

また、吐出ヘッド２７の移動中に、イメージセンサー４５は、キャリッジ位置ｘにおける変位量ΔＺ（ｘ）を逐次検出する。そのため、コントローラー５０には、イメージセンサー４５が検出したキャリッジ２２の吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）が逐次入力される。このキャリッジ２２の走査中（移動中）において、コントローラー５０は図１４に示す印刷制御ルーチンを実行して吐出ヘッド２７の吐出制御を行う。

コントローラー５０が行う印刷制御について説明する。印刷開始時にコントローラー５０は、ユーザーが入力した印刷条件情報と印刷データＰＤとを取得する。印刷条件情報には、印刷モードや用紙種、用紙サイズ等が含まれる。

ステップＳ１１では、吐出方向Ｚの原点シーク処理を行う。すなわち、コントローラー５０は、ギャップ調整装置３９を駆動して吐出ヘッド２７を吐出方向Ｚに移動させて原点を探すシーク処理を行う。なお、原点シーク処理は、電源オン時の初期動作として行ってもよいし、印刷指示を受け付けた際に行ってもよい。

ステップＳ１２では、ギャップ調整を行う。コントローラー５０は、印刷モード及び用紙種を基に例えば不揮発性メモリー６４に記憶されたテーブルデータを参照して、印刷モード及び用紙種に応じたギャップＰＧｏを取得し、ギャップ調整装置３９を駆動させてその取得したギャップＰＧｏに調整する。

ステップＳ１３では、印刷を給送する。コントローラー５０は、給送モーター及び搬送モーターを駆動させて用紙Ｐを給送する。
ステップＳ１４では、用紙を搬送する。コントローラー５０は、用紙Ｐを次の印刷位置まで搬送する。例えば用紙Ｐの給送時は次の印刷位置として印刷開始位置まで用紙Ｐを搬送する。

ステップＳ１５では、吐出ヘッドの走査を開始する。すなわち、コントローラーは、キャリッジモーター２５を駆動させてキャリッジ２２に走査方向Ｘ１への移動（走査）を開始させる。この吐出ヘッド２７の走査中に次のステップＳ１６〜Ｓ１８の処理を行うことで、走査方向Ｘ１に異なる位置毎にインク滴が吐出される。

まずステップＳ１６において、変位量ΔＺ（ｘ）を取得する。すなわち、コントローラー５０は、イメージセンサー４５の検出信号Ｓｚに基づいて吐出ヘッド２７の原点に対する変位量ΔＺ（ｘ）を取得する。例えば吐出ヘッド２７が原点に対して上方（用紙Ｐから離れる方向）へ変位したときには、変位量ΔＺ（ｘ）はプラスの値をとり、原点に対して下方（用紙Ｐに接近する方向）へ変位したときには、変位量ΔＺ（ｘ）はマイナスの値をとる。コントローラー５０内の印刷制御部８１は、イメージセンサー４５から入力した検出信号Ｓｚに基づき変位量ΔＺ（ｘ）を取得する。変位量検出部８５は、イメージセンサー４５から入力した検出信号Ｓｚから取得される位置ｚに基づいて、キャリッジ２２の吐出方向Ｚにおける基準位置Ｚrefを原点とするキャリッジ２２の変位量ΔＺ（ｘ）を検出し、印刷タイミング発生回路７４内の補正部９２に送る。なお、ステップＳ１６の処理が、「検出ステップ」の一例に相当する。

ステップＳ１７では、変位量ΔＺ（ｘ）を用いてディレイ値Ｄｐ（ｘ）を演算する。コントローラー５０は、上記（１）式に基づいて、吐出ヘッド２７の位置ｘにおけるディレイ値Ｄｐ（ｘ）を演算する。コントローラー５０内の補正部９２は、変位量ΔＺ（ｘ）と、現在周期Ｔprtと、基準周期Ｔrefとを用いて、上記（２）式に基づいて、ディレイ値Ｄｐ（ｘ）を演算する。補正部９２は、算出したディレイ値Ｄｐ（ｘ）をディレイ値設定部９３に設定する。

ステップＳ１８では、ディレイ値Ｄｐ（ｘ）に基づく吐出制御を行う。詳しくは、吐出タイミング信号生成部９４は、ディレイ値設定部９３からディレイ値Ｄｐ（ｘ）を読み込んでディレイカウンター９５にセットする。ディレイカウンター９５は、カウントダウンして計数値が０（零）になる度に、吐出タイミング信号ＰＴＳ（ｘ）を順番にヘッド駆動回路５４に出力する。この結果、キャリッジ２２のその時々の位置毎に、そのときの実際のギャップＰＧ（＝ＰＧｏ＋ΔＺ（ｘ））に応じて補正されたディレイ値Ｄｐ（ｘ）に基づく吐出タイミングで、各ノズル２７ｂからインク滴が吐出される。なお、ステップＳ１７及びＳ１８の処理が、「制御ステップ」の一例に相当する。

この結果、印刷中に、キャリッジ２２が移動中に吐出方向Ｚに正常位置から位置ずれしても、変位量ΔＺに基づく実際のギャップＰＧに応じて補正された吐出タイミングで吐出ヘッド２７からインク滴が吐出される。以後、ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を繰り返す。この結果、補正部９２は、１吐出毎に、つまり１回の吐出が行われる印刷周期毎に、イメージセンサー４５から変位量ΔＺ（ｘ）を取得し（Ｓ１１）、変位量ΔＺ（ｘ）に応じたディレイ値Ｄｐ（ｘ）を演算する（Ｓ１２）。１吐出毎に補正部９２が変位量ΔＺ（ｘ）に基づく実際のギャップＰＧ（＝ＰＧｏ＋ΔＺ（ｘ））に応じて補正した吐出タイミングで、吐出ヘッド２７が吐出制御される。こうして、その時々の測定ギャップＰＧに応じて補正された吐出タイミングでインク滴が吐出されることにより、ギャップが正常値からずれても、正常時とさほどずれのない位置にインク滴を着弾させることができる。よって、キャリッジ２２の実際のギャップＰＧが変動しても、着弾位置のずれが小さく抑えられる。

ステップＳ１９では、吐出ヘッドが走査を終了したか否かを判断する。つまり、コントローラー５０は、キャリッジ２２が走査方向Ｘ１に吐出開始位置から吐出終了位置までの移動を終えたか否かを判断する。吐出ヘッド２７が走査を終了していなければ、ステップＳ１６に進む。

そして、ステップＳ１６〜Ｓ１８の処理を行うことで、走査方向Ｘ１の異なる位置で１回ずつインク滴を吐出する。そして、１回の吐出毎にその時々の変位量ΔＺに応じて吐出タイミングが補正される。なお、ステップＳ１５で開始してステップＳ１９で終了する、キャリッジ２２を走査方向Ｘ１に移動させる処理が、「移動ステップ」の一例に相当する。

ステップＳ２０では、印刷を終了したか否かを判断する。印刷終了していなければ、ステップＳ１４に戻り、ステップＳ１４〜Ｓ１９の処理を行う。すなわち、キャリッジ２２が一走査を終えると、搬送モーター３１を駆動させて用紙Ｐを次の印刷位置まで搬送する。そして、次の走査を開始し、次の走査においても同様に変位量ΔＺに応じて吐出タイミングを補正する。こうしてほぼリアルタイムで、その時々の変位量ΔＺに応じた吐出タイミングに補正される。このため、用紙Ｐの走査方向Ｘ１に一定のドットピッチで印刷ドットが形成される。こうして印刷ドットのピッチのばらつきを小さく抑えることができる。一方、印刷を終了すれば、用紙Ｐを排出して、当該ルーチンを終了する。

以上詳述した第１実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）コントローラー５０は、キャリッジ２２の移動中にイメージセンサー４５の検出信号Ｓｚに基づいて、吐出ヘッド２７が液体を吐出可能な吐出位置ごとに吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）を取得する。そして、吐出ヘッド２７の変位量ΔＺ（ｘ）に基づき、上記（１）式に従って補正した吐出タイミングで吐出ヘッド２７を制御する。よって、吐出ヘッド２７及びキャリッジ２２を含む走査系の組み付けのばらつきや経年劣化に起因し、キャリッジ２２の走査方向Ｘ１の位置の違いによって吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚにおける位置が変動しても、用紙Ｐに対するインク滴の着弾位置の走査方向Ｘ１（相対移動方向）のばらつきを小さく抑えることができる。よって、印刷ドットの走査方向Ｘ１のピッチのばらつきを小さく抑え、相対的に高い印刷品質の印刷物を提供できる。

（２）ギャップ調整装置３９により規定のギャップＰＧｏに調整された吐出ヘッド２７の走査方向Ｘ１への移動中に、イメージセンサー４５により吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの変位量ΔＺを検出する。コントローラー５０は、イメージセンサー４５により検出された吐出ヘッド２７の吐出位置ごとの変位量ΔＺ（ｘ）に応じて吐出タイミングを補正する。よって、ギャップ調整後に移動中の吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの位置ずれ量がばらついても、用紙Ｐ（吐出対象の一例）に対するインク滴の走査方向Ｘ１における着弾位置のばらつきを小さく抑えることができる。つまり、吐出ヘッド２７の走査方向Ｘ１の位置の違いによって正常なギャップＰＧｏとなる基準位置Ｚrefに対する吐出方向Ｚの位置ずれ量がばらつく割に、インク滴の走査方向Ｘ１における着弾位置のばらつきを小さく抑えることができる。

（３）キャリッジ２２の走査方向Ｘ１への移動中に異なる二以上のキャリッジ位置ｘ（吐出位置）ごとに変位量ΔＺ（ｘ）を検出するので、吐出ヘッド２７の走査方向Ｘ１の位置の違いに応じた変位量ΔＺ（ｘ）を取得することができる。そして、キャリッジ２２の走査方向Ｘ１の異なる位置間で個別に変位量ΔＺ（ｘ）に基づく吐出タイミングを調整できるので、インク滴の着弾位置の走査方向Ｘ１のばらつきを一層小さく抑えることができる。

（４）キャリッジ２２と共に移動するイメージセンサー４５が、キャリッジ２２の移動領域に沿って配置された背板フレーム１２３（被検出部の一例）を検出することで、吐出ヘッド２７の走査方向Ｘ１の異なる位置に応じた吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）を検出する。よって、吐出ヘッド２７が用紙Ｐ（吐出対象の一例）に対して走査方向Ｘ１に移動するシリアル式のプリンター１１において、吐出ヘッド２７が走査方向Ｘ１の位置の違いによって吐出方向Ｚに位置変動しても、インク滴の着弾位置の走査方向Ｘ１におけるばらつきを相対的に小さく抑えることができる。

（５）キャリッジ２２の一部が連結されて往復回転可能な無端状のタイミングベルト２４（ベルトの一例）が掛装されている複数のプーリー２３を支持する背板フレーム１２３（フレームの一例）の一部の面を、イメージセンサー４５の被検出部として利用した。よって、検出専用の被検出部を別途設ける必要がなく、部品点数を相対的に少なく抑えることができる。

（６）イメージセンサー４５は、経時的に取得した２次元の画像データの差分から吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの位置を検出する。よって、キャリッジ２２の移動領域に沿って配置された背板フレーム１２３の一部の面を被検出部として利用することができる。このため、検出専用の被検出部を別途設ける必要がない。

（第２実施形態）
次に、図１５及び図１６を参照して、第２実施形態について説明する。本実施形態は、液体吐出装置の一例としてのプリンターがラインプリンターである例である。なお、第１実施形態と共通の構成については説明を省略し、特に異なる点についてのみ説明する。

図１５及び図１６に示すように、液体吐出装置の一例であるラインプリンター１３０は、液体吐出部の一例としての吐出ユニット１３１を備えている。吐出ユニット１３１は用紙Ｐの搬送方向Ｙと交差（特に直交）する幅方向Ｗに沿って延びる長尺状を有している。図１５に示すように、吐出ユニット１３１は、用紙Ｐの想定最大幅全域に亘って印刷ができるように複数の吐出ヘッド１３２が幅方向Ｗに沿って所定の配置パターンで配列された所謂マルチヘッドタイプのものである。吐出ヘッド１３２は複数のノズル列Ｎを有している。複数の吐出ヘッド１３２は、一例として２列に配列された吐出ヘッド１３２が異なる列同士で列方向に半ピッチずれたジグザグ状に配列されている。この吐出ユニット１３１は、ラインプリンター１３０の本体フレームを構成する板状のフレーム１３３に支持されている。フレーム１３３は、吐出ユニット１３１対して搬送方向上流側の位置に吐出ユニット１３１の長手方向に沿って延びる板状を有している。換言すれば、フレーム１３３は、吐出ユニット１３１のインク吐出領域（液体吐出領域）に沿って配置されている。

図１５に示すように、コントローラー５０は、印刷データＰＤを展開した吐出データを吐出ヘッド１３２の数と同数に分配した各吐出データを、対応する各吐出ヘッド１３２へ転送することで、複数の吐出ヘッド１３２を制御する。吐出ヘッド１３２の構成は、図２に示す吐出ヘッド１３２とノズル列数及びノズルの配置パターンが異なるものの、基本的に同様である。なお、吐出ユニット１３１は、長尺状の１つの吐出ヘッドを備えた構成としてもよい。

図１５に示すように、吐出ユニット１３１と対向する下方位置には、ベルト搬送方式の搬送機構１４０が配設されている。搬送機構１４０は、吐出対象の一例である用紙Ｐを搬送方向Ｙに搬送するために駆動される。なお、本実施形態では、搬送機構１４０が「移動機構」の一例に相当する。

搬送機構１４０は、搬送方向Ｙに所定の間隔を離して対峙する一対のローラー１４１，１４２と、一対のローラー１４１，１４２に巻き掛けられた無端状の搬送ベルト１４３とを備える。例えば駆動側のローラー１４１の軸部１４１ａには、動力源の一例としての搬送モーター１４５の出力軸が連結されている。また、ローラー１４１の搬送ベルト１４３を挟んで対向する上方位置には、搬送ベルト１４３と接触して連れ回り可能な従動ローラー１４８が配置されている。用紙Ｐは、従動ローラー１４８によって搬送ベルト１４３上への給送タイミングが調整される。なお、搬送モーター１４５とローラー１４１との動力伝達経路上に減速機構が介在してもよい。

また、ラインプリンター１３０には、例えばローラー１４１の回転を検出するロータリーエンコーダー１４７が設けられている。ロータリーエンコーダー１４７は、ローラー１４１の軸部１４１ｂと一体回転可能な円板状のスケール板１４７ａと、スケール板１４７ａを検出して回転量に比例する数のパルスを含むエンコーダー信号ＥＳを出力可能な光学式センサー１４７ｂとを有している。コントローラー５０は、ロータリーエンコーダー１４７から入力したエンコーダー信号ＥＳに基づいて生成した吐出タイミング信号ＰＴＳに基づき各吐出ヘッド１３２の吐出タイミングを制御する。

コントローラー５０は、搬送モーター１４５を駆動制御し、印刷時の搬送ベルト１４３を印刷モードに応じた一定の搬送速度Ｖｐｆに制御する。コントローラー５０は、入力した印刷データＰＤに基づき吐出ユニット１３１を制御し、一定の搬送速度Ｖｐｆで搬送さえる用紙Ｐに向かって吐出ユニット１３１からインク滴を吐出させて画像等を印刷させる。このとき、コントローラー５０は、吐出タイミング信号ＰＴＳに基づく一定の吐出タイミング（吐出周期）で吐出ユニット１３１からインク滴を吐出させ、用紙Ｐには、搬送方向Ｙに、搬送速度Ｖｐｆとインク滴の吐出周期とから決まる一定のドットピッチでインク滴が着弾する。この結果、用紙Ｐには、印刷モードに応じた印刷解像度で画像等が印刷される。

そして、図１５に示すように、吐出ユニット１３１は、その搬送方向Ｙ上流側の位置に架設されたフレーム１３３（支持部材）に対して昇降機構１３６（図１６参照）により吐出方向Ｚに移動可能な状態で取り付けられている。コントローラー５０が昇降機構１３６の動力源である電動モーター１３７を正逆転駆動させることで、吐出ユニット１３１の高さを調整してノズル開口面１３２ａと搬送ベルト１４３上の用紙Ｐとのギャップ（距離）を調整する。

また、図１５及び図１６に示すように、吐出ユニット１３１のフレーム１３３と対向する面（背面）には、複数のイメージセンサー１３５が、吐出ユニット１３１の長手方向に異なる各位置に固定されている。イメージセンサー１３５は、フレーム１３３の対向する面の一部を検出対象とし、経時的に取得した２次元の画像データの差分から、吐出ユニット１３１の長手方向に異なる各位置ｘにおいて、フレーム１３３に対する吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）を検出する。

用紙Ｐの搬送方向Ｙと直交する幅方向Ｗにおける位置をｘとすると、複数のイメージセンサー１３５は、吐出ユニット１３１の長手方向に異なる複数の位置ｘにおける吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）を検出する。本例では、コントローラー５０は、複数のイメージセンサー４５が検出した位置データｚから、吐出ユニット１３１の各位置ｘにおける変位量ΔＺ（ｘ）を求め、位置ｘに対応する吐出ヘッド１３２の吐出タイミングを制御する。吐出タイミングを決めるディレイ値Ｄｐ（ｘ）は、吐出ヘッド１３２と用紙Ｐとの相対移動速度である用紙Ｐの搬送速度Ｖｐｆ（定速度）を用いて、次式で与えられる。
Ｄｐ（ｘ）＝（ＰＧｏ＋ΔＺ（ｘ））／Ｖｍ・Ｖｐｆ …（２）
よって、コントローラー５０は、吐出ユニット１３１の位置ｘ毎の変位量ΔＺ（ｘ）に基づき上記（２）式を用いて演算したディレイ値Ｄｐ（ｘ）に基づき、複数の吐出ヘッド１３２を幅方向Ｗに複数個（例えば二個）ずつの位置に応じた吐出タイミングに制御する。

例えば図１６に示すように、吐出ユニット１３１の組み付けのばらつきや経年劣化等に起因し、二点鎖線に示すように吐出ユニット１３１が傾き、吐出ユニット１３１の長手方向（幅方向Ｗ）の異なる位置ｘ間で吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）が異なっても、その変位量ΔＺ（ｘ）に基づいて上記（２）式に従って吐出タイミングが補正される。よって、吐出ユニット１３１の長手方向における異なる位置ｘ間で、吐出されたインク滴の着弾位置の搬送方向Ｙにおけるばらつきが小さく抑えられる。この結果、用紙Ｐに印刷される印刷ドットの搬送方向Ｙのドットピッチが、位置ｘ間でほぼ一定になる。つまり、搬送方向Ｙの印刷解像度が位置ｘに依らずほぼ一定となる印刷物が得られる。なお、吐出ユニット１３１の変位量ΔＺ（ｘ）の測定は、吐出ユニット１３１と用紙Ｐとの相対移動中（本例では用紙搬送中）であれば、印刷中でも、印刷中以外のときでもよい。また、ラインプリンターにおいては、吐出ユニット１３１の変位量ΔＺ（ｘ）の測定は、用紙Ｐが搬送されていないときでもよく、例えば搬送機構１４０の準備駆動中でもよい。さらに、変位量ΔＺ（ｘ）の測定は、搬送機構１４０の停止中、すなわち吐出ユニット１３１と用紙Ｐとが相対移動していないときでも、図１５及び図１６に示す構成であれば、吐出ユニット１３１の長手方向に異なる複数の位置で変位量ΔＺ（ｘ）を測定することができる。

第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（７）ラインプリンター１３０においても、吐出ユニット１３１と用紙Ｐとの相対移動中（本例では用紙搬送中）である印刷中に、吐出ユニット１３１の変位量ΔＺ（ｘ）を測定し、変位量ΔＺ（ｘ）を用いて吐出ヘッド１３２の吐出タイミングを補正する。よって、吐出ユニット１３１の組み付けのばらつきや経年劣化、さらに印刷装置の揺れや振動等に起因して、吐出ユニット１３１の高さが変動しても、その変動した高さ位置に応じた適切な吐出タイミングに補正されるので、印刷ドットを目標位置に形成して印刷品質を高めることができる。

（８）吐出ユニット１３１の搬送方向Ｙと交差（特に直交）する長手方向に異なる二以上の箇所（吐出位置）で吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）を、二以上のイメージセンサー１３５の検出信号に基づいて取得する。よって、吐出ユニット１３１の長手方向に異なる二以上の吐出位置によって吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）が異なっても、各位置に対応する吐出ヘッド１３２毎に吐出タイミングが個別に補正されるので、印刷ドットの搬送方向Ｙ（相対移動方向）のずれをより小さく抑え、印刷品質を高めることができる。なお、搬送機構１４０の停止中に変位量ΔＺ（ｘ）を測定した場合は、搬送機構１４０の駆動に起因する印刷装置の揺れや振動に起因する変位量ΔＺ（ｘ）に応じた吐出タイミングに補正することはできないものの、吐出ユニット１３１の組み付けのばらつきや経年劣化に起因する変位量ΔＺ（ｘ）に応じて吐出タイミングを補正することはできる。

なお、上記各実施形態は、以下のような形態に変更することもできる。
・吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）を検出するセンサーは、イメージセンサーに限定されない。他のセンサーを用いて吐出ヘッド２７の変位量ΔＺ（ｘ）を取得してもよい。例えば、図１７（ａ）に示すリニアエンコーダー１５１を用いてもよい。リニアエンコーダー１５１は、キャリッジ２２の走査領域の背面側に配置されたリニアスケール１５２と、光学式センサー１５３とを備える。リニアスケール１５２は、吐出方向Ｚに一定のピッチで交互に形成された非透光部１５２Ａと透光部１５２Ｂとを有する。リニアスケール１５２は、キャリッジ２２（つまり吐出ヘッド２７）の印刷領域に亘る幅を有し、この幅に亘って非透光部１５２Ａと透光部１５２Ｂとを有し、印刷領域を外れた例えばキャリッジ２２のホーム位置ＨＰに相当する箇所に、吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの原点を検出するための被検出部（図示せず）が形成されている。原点用の被検出部は、例えばスリット又はマークからなる。

また、光学式センサー１５３は、リニアスケール１５２を挟んで対向する発光素子１５４と受光素子１５５とを備える。発光素子１５４と受光素子１５５は、ブラケット１５６を介してキャリッジ２２に取り付けられている。発光素子１５４は、リニアスケール１５２を検出して生成されるパルスの周期で、１／４周期ずれた位置に一対の発光部１５８を有し、受光素子１５５は、同じく１／４周期ずれた位置に一対の受光部１５７を有する。このため、コントローラー５０は、光学式センサー１５３から、図１７（ｃ）に示すように１／４周期ずれたＡ相・Ｂ相のパルス信号からなるエンコーダー信号ＥＳを入力する。

コントローラー５０は、吐出ヘッド２７がホーム位置ＨＰにあるときにギャップ調整装置３９（図１参照）を駆動して吐出ヘッド２７を昇降させて、光学式センサー１５３により吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの原点を探し出す。そして、コントローラー５０は、ギャップ調整装置３９を駆動して、吐出ヘッド２７を、用紙種等から決まるギャップＰＧｏとなるよう吐出ヘッド２７を吐出方向Ｚに位置調整する。コントローラー５０は、Ｚカウンター７７を備え、原点検出時にＺカウンター７７をリセットし、光学式センサー１５３から入力する１／４周期ずれたＡ相・Ｂ相のエンコーダー信号ＥＳのパルスエッジをＺカウンター７７で計数する。このとき、Ｚカウンター７７は、吐出ヘッド２７の移動方向がギャップＰＧが広がる方向であれば、Ｚカウンター７７の計数値を「１」ずつインクリメントし、ギャップＰＧが狭くなる方向であれば、Ｚカウンター７７の計数値を「１」ずつデクリメントする。こうしてＺカウンター７７には、キャリッジ２２の基準位置に対してギャップが大きくなる方向をプラス方向、ギャップが小さくなる方向がマイナス方向となる変位量を示す計数値が計数される。そして、補正部９２は、Ｚカウンターの計数値で示される変位量ΔＺ（ｘ）を用いて、上記（１）式に基づいてディレイ値Ｄｐ（ｘ）を求める。そして、コントローラー５０の印刷タイミング発生回路７４内のディレイ値設定部９３にそのディレイ値Ｄｐ（ｘ）を設定することで、変位量ΔＺ（ｘ）で補正された吐出タイミング信号ＰＴＳ（ｘ）を生成しヘッド駆動回路５４に出力する。また、光透過型のリニアエンコーダー１５１に替え、図１７（ｂ）に示すような光反射型のリニアエンコーダー１６１を用いてもよい。リニアエンコーダー１６１は、キャリッジ２２の走査領域の背面側に配置された背板フレーム１２３の一部の面に施されたリニアスケール部１６２と、リニアスケール部１６２を検出対象とする光学式センサー１６３とを備える。リニアスケール部１６２は、印刷等で吐出方向Ｚに一定のピッチで施された光反射率の相対的に低い複数のマーク１６２Ａと、マーク１６２Ａ間に配置され、光反射率の相対的に高い金属面等からなる光反射部１６２Ｂとを有する。リニアスケール部１６２は、背板フレーム１２３の面に印刷等により簡単に形成できるうえ、発光部が不要になるので、リニアエンコーダー１６１の構成が簡単となる。

・前記各実施形態では、検出部の一例を構成するイメージセンサーが検出した吐出方向の位置ｚを示す検出信号Ｓｚに基づいて、コントローラー５０内の変位量検出部８５が変位量ΔＺ（ｘ）を検出したが、イメージセンサーが変位量ΔＺ（ｘ）を検出したり、ギャップＰＧ（ｘ）を検出したりしてもよい。例えば後者の場合、基準位置Ｚrefを原点とする変位量を検出する構成に替え、印刷モード等に応じたギャップＰＧｏをオフセット値とし、ＰＧ（ｘ）＝ＰＧｏ＋ΔＺ（ｘ）を検出信号として出力する構成としてもよい。なお、前者の構成では、イメージセンサーが検出部の一例に相当し、後者の構成では、イメージセンサーにおいて変位量ΔＺ（ｘ）を検出する部分が、検出部の一例に相当する。

・イメージセンサー４５により、吐出ヘッド２７の変位量ΔＺ（ｘ）と共に、移動中の吐出ヘッド２７の走査方向Ｘ１の変位量を検出してもよい。コントローラー５０は、吐出ヘッド２７の走査方向Ｘ１の変位量に基づいて、吐出ヘッド２７とキャリッジモーター２５とのうち少なくとも一方を制御する。よって、吐出ヘッド２７の走査方向Ｘ１の位置の検出に必要な検出系の部品であるリニアエンコーダー２９の構成を簡単にしたり、あるいはリニアエンコーダー２９のエンコーダー信号（検出信号の一例）に基づいてコントローラー５０が行う処理の少なくとも一部を簡単にしたりすることができる。例えば、イメージセンサー４５の検出信号により取得したキャリッジ２２の変位量に基づきキャリッジ位置ｘを取得し、キャリッジ位置ｘをキャリッジ２２の速度制御に用いてもよい。

・第１実施形態において、キャリッジ２２を走査方向Ｘ１に移動させて行う吐出ヘッド２７の変位量ΔＺ（ｘ）の測定は、用紙Ｐが搬送されていないとき、すなわち吐出ヘッド２７と用紙Ｐとが相対移動していないときでもよく、例えばローラー対３２，３３を備えた搬送機構の準備駆動中や、搬送機構の停止中でもよい。さらに吐出ヘッド２７の変位量ΔＺ（ｘ）の測定は、電源投入時にキャリッジ２２を移動させる初期動作中に行ってもよい。

・第２実施形態において、フレーム１３３の吐出ユニット１３１と対向する面に幅方向Ｗに移動可能にイメージセンサー１３５を組み付け、イメージセンサー１３５を幅方向Ｗに移動させつつ吐出ユニット１３１側の対向面を検出対象として、吐出ユニット１３１の長手方向（幅方向Ｗ）に異なる位置ｘ毎の吐出方向Ｚの変位量ΔＺ（ｘ）を求めてもよい。この構成によれば、少ない個数（例えば１個）のイメージセンサーで、吐出ユニット１３１の長手方向に異なる各部位の変位量ΔＺ（ｘ）を検出できる。

・被検出部は、背板フレームの一部の面に限定されない。例えばキャリッジ２２の移動領域に対して搬送方向下流側の位置にその移動領域に沿って配置された前側フレーム（フロントフレーム）の一部の面でもよい。また、グリス等の潤滑油が検出の妨げにならない限りにおいて、被検出部は、ガイド軸２１でもよい。さらにリニアエンコーダー２９のリニアスケールを、イメージセンサーの被検出部として利用し、吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの変位量を検出してもよい。

・ガイド軸２１に替え、あるいはガイド軸２１に加え、背板フレーム１２３と前側フレームとの少なくとも一方に、キャリッジ２２を走査方向Ｘ１に移動可能なガイド部を形成してもよい。この構成によれば、キャリッジを案内するガイド部を形成するフレームの一部の面を、イメージセンサー４５の被検出部として利用することができる。この構成によっても、検出専用の被検出部を別途設ける必要がないので、部品点数を相対的に少なく抑えることができる。

・吐出ヘッドの吐出方向の変位量に基づいてキャリッジモーター２５を制御することで、キャリッジ速度を制御してもよい。例えばギャップが大きくなる方向に変動すれば、キャリッジ速度を遅くし、一方、ギャップが小さくなる方向に変動すれば、キャリッジ速度を速くする。また、吐出ヘッドの吐出方向の変位量に基づいて吐出ヘッド２７の吐出タイミングとキャリッジ速度との両方を制御してもよい。

・移動機構を構成する動力伝達機構は、動力源の動力をキャリッジに伝達するベルト式の動力伝達機構に限定されない。例えばラック・アンド・ピニオン式の動力伝達機構でもよい。例えばフレームに固定されたラックと噛合するピニオンがキャリッジに設けられた構成が挙げられる。そして、ラックが固定されたフレームの一部の面を、イメージセンサーの被検出部に利用する。

・ラインプリンターにおいて、吐出ヘッドの吐出方向の変位量に基づいて搬送モーターを制御することで、搬送機構の搬送速度を制御してもよい。この場合、搬送機構が移動機構の一例となる。例えばギャップが大きくなる方向に変動すれば、搬送速度を遅くし、一方、ギャップが小さくなる方向に変動すれば、搬送速度を速くする。また、吐出ヘッドの吐出方向の変位量に基づいて吐出ヘッド２７の吐出タイミングと搬送速度との両方を制御してもよい。

・イメージセンサー４５により走査方向Ｘ１の移動量を検出してもよい。この場合、コントローラー５０は、移動量に基づいて把握されるキャリッジ位置ｘに基づき速度制御データを参照して得られた目標速度に実速度を近づけるキャリッジの速度制御を行ってもよい。

・移動機構は、液体吐出部（吐出ヘッド２７）を移動させる構成に限定されず、吐出対象（用紙Ｐ等の媒体）を移動させる構成でもよい。例えば搬送中の用紙Ｐにインク滴を吐出するラインプリンターに適用してもよい。ラインプリンターは、長尺状の吐出ユニット（液体吐出部の一例）と、用紙Ｐを搬送可能な搬送機構とを備える。そして、印刷中は、搬送機構が用紙を搬送することで、吐出ユニットと用紙Ｐとを相対移動させる。つまり、用紙Ｐを搬送方向に移動させることで、吐出ユニットと用紙Ｐとを相対移動させる搬送機構によって、移動機構の一例が構成される。

・前記第１実施形態では、シリアルプリンターに適用したが、キャリッジ（又は吐出ヘッド）を移動させながら印刷する他の走査式の印刷装置ででもよい。例えばキャリッジが主走査方向と副走査方向との２方向に移動可能なラテラル式プリンターに適用してもよい。

・検出部は、イメージセンサー４５や図１７に示すリニアエンコーダーの構成に限定されず、吐出ヘッドの吐出方向の変位を検出できる他の検出器でもよい。例えば背板フレーム１２３の面から水平に突設された凸条に対して吐出方向に対向する距離センサーから凸条までの距離を検出し、検出した距離に基づいて吐出ヘッド２７の吐出方向Ｚの変位量を検出する構成でもよい。

・プリンターのコントローラー５０内の印刷制御部８１及び印刷タイミング発生回路７４内に構築される各機能部は、プログラムを実行するコンピューターによりソフトウェアで実現されたり、例えばＦＰＧＡ（field-programmable gate array）やＡＳＩＣ（Application Specific IC）等の電子回路によりハードウェアで実現されたり、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されたりしてもよい。

・吐出対象は、用紙Ｐ等の媒体に限定されず、樹脂製のフィルムやシート、樹脂と金属の複合体フィルム（ラミネートフィルム）、織物、不織布、金属箔、金属フィルム、セラミックシートなどであってもよい。また、用紙やシート等の平坦形状のものに限らず、円柱、円錐、多角錐等の所定形状を有する立体物でもよい。

・液体吐出装置は、吐出対象の一例として用紙Ｐに印刷を行う印刷装置に限らず、液体吐出方式（例えばインクジェット方式）で樹脂液滴を吐出して三次元立体物（吐出対象物の一例）を成形する液体吐出装置でもよい。このような液体吐出装置でも、液体吐出部の吐出タイミングを補正することで、液体の吐出対象に対する着弾位置精度を高めることができるので、精度の高い三次元立体物を成形できる。

・液体吐出装置は、前記実施形態におけるインクを吐出するプリンター（印刷装置）に限定されず、インク以外の他の液体を吐出する液体吐出装置であってもよい。なお、液体吐出装置から微小量の液滴となって吐出される液体の状態としては、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体は、液体吐出装置から吐出させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状体を含むものとする。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体吐出装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を吐出する液体吐出装置がある。また、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置であってもよい。また、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液体吐出装置であってもよい。

１１…液体吐出装置の一例としてのプリンター、２２…液体吐出部の一例を構成するキャリッジ、２４…ベルトの一例としてのタイミングベルト、２５…移動機構の一例を構成するキャリッジモーター、２７…液体吐出部の一例を構成する吐出ヘッド、２７ａ…ノズル開口面、２７ｂ…ノズル、３１…搬送機構の一例を構成する搬送モーター、３２…搬送機構の一例を構成する搬送ローラー対、３３…搬送機構の一例を構成する排出ローラー対、３９…ギャップ調整部の一例としてのギャップ調整装置、４０…吐出部、４５…検出部の一例を構成するイメージセンサー、５０…制御部の一例としてのコントローラー、９２…補正部、１２３…被検出部、支持部及びフレームの一例としての背板フレーム、１３１…液体吐出部の一例を構成する吐出ユニット、１３２…吐出ヘッド、１３３…被検出部の一例としてのフレーム、１３５…検出部の一例を構成するイメージセンサー、１４０…移動機構の一例としての搬送機構、１４５…移動機構及び搬送機構の一例を構成する搬送モーター、１５１、１６１…リニアエンコーダー、ＰＤ…印刷データ、Ｐ…吐出対象の一例としての媒体、Ｘ１…走査方向、Ｙ…搬送方向、Ｎ…ノズル列、ＰＧ…ギャップ、ΔＺ（ｘ）…変位量。

Claims (12)

1. 液体を吐出する液体吐出部を備えた液体吐出装置であって、
   液体の吐出対象に液体を吐出する液体吐出部と、
   前記吐出対象を搬送する搬送機構と、
   前記吐出対象が搬送される搬送方向と交差する方向に異なる二以上の吐出位置ごとに前記液体吐出部の吐出方向の変位量を検出する検出部と、
   前記変位量に基づいて前記吐出位置ごとに前記液体吐出部の吐出タイミングを制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
2. 液体を吐出する液体吐出部を備えた液体吐出装置であって、
   液体の吐出対象に液体を吐出する液体吐出部と、
   前記液体吐出部と前記吐出対象とを相対移動させる移動機構と、
   前記移動機構による前記液体吐出部と前記吐出対象との相対移動中に、前記液体吐出部の吐出方向の変位量を検出する検出部と、
   前記変位量に基づいて前記液体吐出部と前記移動機構とのうち少なくとも一方を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
3. 前記検出部は、前記液体吐出部の前記吐出方向の変位量を検出し、
   前記制御部は、前記変位量に基づいて前記液体吐出部を制御することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 液体吐出部と前記吐出対象とのギャップを調整するギャップ調整部を更に備え、
   前記検出部は、前記ギャップ調整部によりギャップが調整された前記液体吐出部の相対移動中に、前記液体吐出部の吐出方向の変位量を検出し、
   前記制御部は、前記変位量に基づいて前記液体吐出部を制御することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記制御部は、前記変位量に基づいて前記液体吐出部の吐出タイミングを補正することを特徴とする請求項３又は４に記載の液体吐出装置。
6. 前記検出部は、前記移動機構による前記液体吐出部の相対移動方向の変位量をも検出し、
   前記制御部は、前記液体吐出部の相対移動方向の変位量に基づいて、前記液体吐出部と前記移動機構とのうち少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
7. 前記移動機構は、前記液体吐出部が設けられたキャリッジを移動させる構成であり、
   前記検出部は、前記キャリッジに設けられ、
   前記検出部が検出可能に前記キャリッジの移動領域に沿って配置された被検出部を更に備えたことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
8. 前記被検出部は、前記キャリッジを移動可能に案内する支持部の一部、又は前記キャリッジに動力を伝達する前記移動機構を構成する動力伝達機構の一部を支持する支持部の一部であることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 前記移動機構は、前記キャリッジの一部が連結されて往復回転可能な状態に掛装された無端状のベルトを有し、
   前記被検出部は、前記無端状のベルトを回転可能に支持するフレームの一部の面であることを特徴とする請求項７又は８に記載の液体吐出装置。
10. 前記検出部は、経時的に取得した２次元の画像データの差分から前記液体吐出部の変位量を検出することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
11. 液体を吐出対象に吐出する液体吐出方法であって、
    前記吐出対象が搬送される搬送方向と交差する方向に異なる二以上の吐出位置ごとに液体吐出部の吐出方向の変位量を検出する検出ステップと、
    前記変位量に基づいて前記吐出位置ごとに前記液体吐出部の吐出タイミングを制御する制御ステップと、
    を備えたことを特徴とする液体吐出方法。
12. 液体を吐出対象に吐出する液体吐出方法であって、
    液体吐出部と吐出対象とを相対移動させる移動ステップと、
    液体吐出部の吐出方向における変位量を検出する検出ステップと、
    前記変位量に基づいて前記液体吐出部を制御する制御ステップと、を備え、
    前記検出ステップでは、前記液体吐出部と前記吐出対象との相対移動中に、前記変位量を検出する、ことを特徴とする液体吐出方法。