JP7302339B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

印刷用紙等の媒体に対して複数のノズルから液体を吐出する技術が従来から提案されている。媒体にカール等の変形が発生した状態では、媒体の表面と各ノズルとの間隔がノズル毎に相違するため、液体が媒体の表面に着弾する位置に誤差が発生する。例えば特許文献１には、ヘッド吐出面と記録媒体との距離に応じて吐出タイミングを変化させる構成が開示されている。

特開２００３－３３４９４１号公報

しかし、特許文献１の構成では、十分に誤差を低減することができない。例えば、走査方向に近接する２つの領域でヘッド吐出面と記録媒体の間隔が大きく変わった場合、顕著な問題が発生する。２つの領域それぞれに対して間隔に応じて好ましい吐出タイミングで吐出しようとすると、それぞれの吐出タイミングが重畳してしまう場合がある。そうすると、２つの領域の両方に対しては所望の条件で液体を吐出できなくなってしまう。このように、吐出タイミングの変化では十分に着弾位置の誤差を低減することができない。

以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体吐出装置は、液体を吐出するノズルを備えた液体吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドによる液体の吐出を制御する制御部と、を有する液体吐出装置であって、前記制御部は、前記ノズルと記録媒体との間の距離が第１距離である場合に、前記ノズルからの液体の吐出速度が第１速度となり、前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第１距離よりも長い第２距離である場合に、前記吐出速度が前記第１速度よりも速い第２速度となり、前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第１距離である場合における、前記ノズルからの１回の吐出当たりの吐出量と、前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第２距離である場合における、前記ノズルからの１回の吐出当たりの吐出量と、が等しくなるように、前記液体吐出ヘッドによる液体の吐出を制御することを特徴とする。

第１実施形態に係る液体吐出装置の構成を例示するブロック図である。 液体吐出ヘッドの構成図である。 駆動信号の波形図である。 着弾位置の誤差の説明図である。 吐出速度と着弾位置との関係の説明図である。 第２距離である場合における駆動信号の一例を示す波形図である。 第２距離である場合における他の態様に係る駆動信号の波形図である。 第２距離である場合における他の態様に係る駆動信号の波形図である。 第２実施形態に係る記録媒体および液体吐出ヘッドの断面図である。

Ａ：第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る液体吐出装置１００の構成を例示するブロック図である。液体吐出装置１００は、液体の例示であるインクを記録媒体１２に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。なお、液体は、インクには限定されず、例えば液状の樹脂材料等でもよい。記録媒体１２は、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が記録媒体１２として利用される。図１に例示される通り、液体吐出装置１００には、インクを貯留する液体容器１４が設置される。例えば液体吐出装置１００に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、またはインクを補充可能なインクタンクが液体容器１４として利用される。

図１に例示される通り、液体吐出装置１００は、制御ユニット２０と移動機構２２と液体吐出ヘッド２６と検出部２８とを具備する。制御ユニット２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の１または複数の処理回路と半導体メモリー等の１または複数の記憶回路とを含み、液体吐出装置１００の各要素を統括的に制御する。制御ユニット２０は「制御部」の例示である。

移動機構２２は、液体吐出ヘッド２６および記録媒体１２を移動させる。具体的には、移動機構２２は、第１移動部３１と第２移動部３２とを具備する。図２は、液体吐出ヘッド２６および記録媒体１２の断面図である。第１移動部３１は、図２に例示される通り、制御ユニット２０による制御のもとで記録媒体１２をＹ軸に沿って搬送する。第２移動部３２は、制御ユニット２０による制御のもとで液体吐出ヘッド２６をＸ軸に沿って往復させる。Ｘ軸は、記録媒体１２が搬送されるＹ軸に交差する。例えば、Ｘ軸とＹ軸とは相互に直交する。具体的には、第２移動部３２は、例えば、液体吐出ヘッド２６を収容する略箱型の搬送体と、当該搬送体が固定された搬送ベルトを具備する。なお、複数の液体吐出ヘッド２６を搬送体に搭載した構成、または、液体容器１４を液体吐出ヘッド２６とともに搬送体に搭載した構成も採用され得る。

液体吐出ヘッド２６は、液体容器１４から供給されるインクを制御ユニット２０による制御のもとで複数のノズルＮから記録媒体１２に吐出する。第１移動部３１による記録媒体１２の搬送と搬送体の反復的な往復とに並行して各液体吐出ヘッド２６が記録媒体１２にインクを吐出することで、記録媒体１２の表面に所望の画像が形成される。なお、以下の説明では、Ｘ-Ｙ平面に垂直な軸を以下ではＺ軸と表記する。Ｘ-Ｙ平面は、例えば記録媒体１２の表面に平行な平面である。ノズルＮは、Ｚ軸に沿ってインクを吐出する。

図２に例示される通り、液体吐出ヘッド２６は、複数のノズルＮと複数の圧力室Ｃと複数の駆動素子Ｅとを具備する。複数のノズルＮは、液体吐出ヘッド２６において記録媒体１２に対向する表面（以下「吐出面」という）Ｆ1に設置される。吐出面Ｆ1は、例えばＸ-Ｙ平面に平行な平坦面である。

圧力室Ｃおよび駆動素子（エネルギー生成素子）ＥはノズルＮ毎に形成される。圧力室Ｃは、ノズルＮに連通する空間である。液体容器１４から供給されるインクが液体吐出ヘッド２６の複数の圧力室Ｃに充填される。駆動素子Ｅは、通電されることでエネルギーを生成し、そのエネルギーにより圧力室Ｃ内のインクの圧力を変動させる。例えば圧力室Ｃの壁面を変形させることで当該圧力室Ｃの容積を変化させる圧電素子、または、圧力室Ｃ内のインクの加熱により圧力室Ｃ内に気泡を発生させる発熱素子が、駆動素子Ｅとして利用される。駆動素子Ｅが圧力室Ｃ内のインクの圧力を変動させることで、当該圧力室Ｃ内のインクがノズルＮから吐出される。以下、圧電素子を用いる場合について説明する。圧電素子は、圧電体と、圧電体と電気的に接続可能に設けられた２つの電極と、を少なくとも有する。

図２に例示される通り、液体吐出ヘッド２６は駆動回路４０を具備する。駆動回路４０は、制御ユニット２０による制御のもとで複数の駆動素子Ｅの各々を駆動する。制御ユニット２０は、複数の駆動素子Ｅの駆動するための駆動信号ＣＯＭと、複数の駆動素子Ｅに基準電圧を印加するための保持信号ＶＢＳと、を生成し、当該駆動信号ＣＯＭ、保持信号ＶＢＳを駆動回路４０に供給する。ここで、駆動信号ＣＯＭは時間に応じて電圧が変動する信号であり、保持信号ＶＢＳは時間によらず一定電圧となる信号である。駆動回路４０は、駆動信号ＣＯＭを駆動素子Ｅの一方の電極に、保持信号ＶＢＳを駆動素子Ｅの他方の電極に印加する。

図３は、駆動信号ＣＯＭの波形（パルス）を説明するための図である。図３では、簡単のため、各タイミングにおいて、駆動信号ＣＯＭの電圧値から保持信号ＶＢＳの電圧値を差し引いた波形を示している。したがって、図３に示す波形は、電圧の絶対値は保持信号ＶＢＳの基準電圧が差し引かれている分、実際の駆動信号ＣＯＭの電圧値（一定の基準電圧）よりも小さくなっているが、電圧の変化は駆動信号ＣＯＭと同一である。図３に例示される通り、駆動信号ＣＯＭは、単位期間Ｕを周期として変動する電圧信号である。複数の駆動素子Ｅの駆動のために駆動信号ＣＯＭが共通に利用される。駆動信号ＣＯＭは、単位期間Ｕ毎に１個以上の駆動波形Ｑを含む。駆動波形Ｑは、駆動素子Ｅを駆動するためのパルスである。

具体的には、駆動波形Ｑは、時間に応じて以下のように電圧を変化させる。まず、タイミングＴ１となった後、電圧が基準電圧から低下し始め、タイミングＴ２で電圧の低下が終了する。このタイミングＴ１からタイミングＴ２までの期間が圧力室Ｃを膨張させる区間Ｍ1である。タイミングＴ２からタイミングＴ３までの期間は、一定の電圧Ｖ１となる。

次に、タイミングＴ３から電圧が上昇し始め、タイミングＴ４で電圧の上昇が終了する。このとき、途中で基準電圧を超えて電圧が上昇する。このタイミングＴ３からタイミングＴ４までの期間が圧力室Ｃを収縮させる区間Ｍ2である。タイミングＴ４からタイミングＴ５までの期間は、一定の電圧Ｖ２となる。その後、タイミングＴ５から電圧は再度低下し始め、タイミングＴ６で基準電圧となる。

駆動回路４０は、上述のような駆動波形Ｑを複数の駆動素子Ｅの各々に対して単位期間Ｕ毎に供給する。駆動波形Ｑの供給により駆動素子Ｅが動作することで、当該駆動素子Ｅに対応するノズルＮからインクが吐出される。すなわち、駆動波形Ｑは、ノズルＮからインクを吐出させるための波形である。

図２に例示される通り、第１実施形態では、記録媒体１２の表面（以下「着弾面Ｆ2」という）Ｆ2に凹凸が形成されている場合を想定する。以上のように着弾面Ｆ2に凹凸が形成される場合には、液体吐出ヘッド２６から吐出されたインクが着弾面Ｆ2に着弾する位置に誤差が発生する可能性がある。なお、以下の説明では、着弾面Ｆ2においてインクが着弾するＸ軸上の位置を「着弾位置」と表記する。

図４は、着弾位置ｘの誤差εの説明図である。以下の説明では、液体吐出ヘッド２６の複数のノズルＮのうち任意の１個のノズルＮに着目する。記録媒体１２とノズルＮとの距離Ｇが図４には図示されている。具体的には、距離Ｇは、吐出面Ｆ1において当該ノズルＮが形成された領域と、記録媒体１２の着弾面Ｆ2のうち当該ノズルＮに対向する領域との距離である。記録媒体１２とノズルＮとの距離Ｇは、着弾面Ｆ2の形状に応じて変化する。すなわち、着弾面Ｆ2に形成された凹凸により距離Ｇが変化し得る。例えば、着弾面Ｆ2のうち凹部分における距離Ｇは、着弾面Ｆ2のうち凸部分における距離Ｇよりも長くなる。図４には、距離Ｇが第１距離Ｇ1である場合と、距離Ｇが第１距離Ｇ1よりも長い第２距離Ｇ2である場合とがそれぞれ図示されている。図４では、ノズルＮからインクが吐出される速度（以下「吐出速度」という）ｖは、距離Ｇに関わらず一定である構成（以下「比較例」という）が例示される。

前述の通り、液体吐出ヘッド２６はＸ軸に沿って移動し、インクはＺ軸に沿って吐出される。したがって、図４に例示される通り、Ｚ軸に沿うインクの吐出速度ｖのベクトル（以下「速度ベクトル」という）σaと、Ｘ軸に沿う搬送速度のベクトルσbとの合成ベクトルσcが、インクの飛翔速度のベクトルに相当する。ノズルＮから吐出されたインクは、着弾面Ｆ2と合成ベクトルσcの延長線との交点に着弾する。したがって、距離Ｇが第１距離Ｇ1にある場合にインクが着弾する着弾位置ｘ1と、距離Ｇが第２距離Ｇ2にある場合にインクが着弾する着弾位置ｘ2とは、誤差εだけＸ軸の方向にずれた関係にある。第２距離Ｇ2にある着弾面Ｆ2にノズルＮから吐出されたインクが着弾する時点は、第１距離Ｇ1にある着弾面Ｆ2にノズルＮから吐出されたインクが着弾する時点はよりも遅い、と換言してもよい。以上の説明から理解される通り、着弾面Ｆ2の形状に起因して、実際の着弾位置ｘと理想的な着弾位置ｘとには誤差εが生じ得る。以上の事情を考慮して、本発明では、距離Ｇが第２距離Ｇ2である場合の吐出速度ｖが、距離Ｇが第１距離Ｇ1である場合の吐出速度ｖよりも速くなるように制御する。

図１の検出部２８は、記録媒体１２と各ノズルＮとの距離Ｇを検出する。検出部２８は、例えば着弾面Ｆ2に光を照射する発光素子と、着弾面Ｆ2からの反射光を受光する受光素子と、を含む光学センサーであり、複数のノズルＮの各々について記録媒体１２との距離Ｇを検出する。

制御ユニット２０は、検出部２８が検出した距離Ｇに応じて吐出速度ｖを制御する。図５に例示される通り、制御ユニット２０は、距離Ｇが第１距離Ｇ1である状態と第２距離Ｇ2とにある状態とで、距離Ｇが第１距離Ｇ1である場合に吐出速度ｖが第１速度ｖ1となり、距離Ｇが第２距離Ｇ2である場合に吐出速度ｖが第２速度ｖ2になるように制御する。第２速度ｖ2は第１速度ｖ1よりも速い。

但し、吐出速度ｖを変えると、速度変化に応じて吐出量も変わってしまうことがある。この場合、距離Ｇが第１距離Ｇ１である場合と第２距離Ｇ２である場合で吐出量、すなわち記録媒体上に記録される画像の濃度が変わってしまい、好ましい画質を得ることができない。そこで、本実施形態では、吐出速度を第１速度ｖ１と第２速度ｖ２に切り替えつつ、吐出量は変えないように制御する。

インクの飛翔速度に対応する合成ベクトルσcとＺ軸とがなす角度θは、吐出速度ｖに応じて変化する。具体的には、吐出速度ｖが第２速度ｖ2である場合に合成ベクトルσcがＺ軸となす角度θ2は、吐出速度ｖが第１速度ｖ1である場合に合成ベクトルσcがＺ軸となる角度θ1よりも小さい。したがって、図５に例示される通り、距離Ｇが第２距離Ｇ2にある場合にも第１速度ｖ1でインクが吐出される比較例と比較して、インクの着弾位置ｘ2がＸ軸の方向に沿ってノズルＮに近づく。すなわち、着弾位置ｘ2が着弾位置ｘ1に近づく。その結果、距離Ｇに応じて発生する着弾位置ｘの誤差εが低減される。以上の説明から理解される通り、制御ユニット２０は、検出部２８が検出した距離Ｇが大きいほど吐出速度ｖが速くなるように制御する。

具体的には、制御ユニット２０は、図３の駆動波形Ｑにおける形状を検出部２８が検出した距離Ｇに応じて変化させることで吐出速度ｖを制御する。駆動波形Ｑの形状は、例えば電圧の変化率（すなわち勾配）である。制御ユニット２０は、例えば、駆動波形Ｑにおいて圧力室Ｃを収縮させる区間Ｍ1における電圧の変化率を変化させる。区間Ｍ1における電圧の変化率を大きくするほど吐出速度ｖが速くなる。図６には、距離Ｇが第２距離Ｇ2である場合における駆動信号ＣＯＭ（第２パルス）が実線で図示されていて、距離Ｇが第１距離Ｇ1である場合における駆動信号ＣＯＭ（第１パルス）が破線で図示されている。なお、第１パルスは図３に示すものと同じ形状である。図６に例示される通り、制御ユニット２０は、距離Ｇが第２距離Ｇ2である場合における区間Ｍ2の電圧の変化率が、距離Ｇが第１距離Ｇ1である場合における区間Ｍ1の電圧の変化率よりも大きくなるように駆動信号ＣＯＭを生成する。

言い換えると、図６では、第２パルスの第３タイミングＴ３と第４タイミングＴ４の時間差は、第１パルスの第３タイミングＴ３と第４タイミングＴ４の時間差よりも短い。区間Ｍ２は上述のとおり圧力室を収縮していく期間であるが、収縮の速度を速めることにより、液体の押し出しの速度が上がるので、吐出速度を高めることができる。ここで、第２タイミングＴ２と第３タイミングＴ３の間の電圧、および第４タイミングＴ４と第５タイミングＴ５の間の電圧は、それぞれ第１パルスと第２パルスで同じである。そのため、第１パルスと第２パルスで圧力室の膨張量、収縮量は変化しないため、吐出量は略等しくすることができる。

移動機構２２による液体吐出ヘッド２６および記録媒体１２の移動に並行して、検出部２８が検出した距離Ｇに応じて駆動信号ＣＯＭが生成される。例えば検出部２８により距離Ｇが検出される毎に駆動信号ＣＯＭの形状が変化する。制御ユニット２０により生成された駆動信号ＣＯＭが駆動回路４０を介して駆動素子Ｅに供給される。したがって、記録媒体１２とノズルＮとの距離Ｇに応じた吐出速度ｖでインクを吐出することができる。以上の説明から理解される通り、移動機構２２による液体吐出ヘッド２６および記録媒体１２の移動に並行して、距離Ｇに応じて吐出速度ｖが切り替わる。

なお、制御ユニット２０は、図３の駆動波形Ｑにおいて圧力室Ｃを膨張させる区間Ｍ2における電圧の変化率を変化させてもよい。図７には、距離Ｇが第２距離Ｇ2である場合における駆動信号ＣＯＭ（第２パルス）が実線で図示されていて、距離Ｇが第１距離Ｇ1である場合における駆動信号ＣＯＭ（第１パルス）が破線で図示されている。区間Ｍ2における電圧の変化率を大きくするほど吐出速度ｖが速くなる。したがって、図７に例示される通り、制御ユニット２０は、距離Ｇが第２距離Ｇ2である場合における区間Ｍ2の電圧の変化率が、距離Ｇが第１距離Ｇ1である場合における区間Ｍ1の電圧の変化率よりも大きくなるように駆動信号ＣＯＭを生成する。

言い換えると、図７では、第２パルスの第１タイミングＴ１と第２タイミングＴ２の時間差は、第１パルスの第１タイミングＴ１と第２タイミングＴ２の時間差よりも短い。区間Ｍ１は上述のとおり圧力室を膨張していく期間であるが、膨張の速度を速めることにより、メニスカスの振動を大きくし、吐出速度を早めることができる。ここで、第２タイミングＴ２と第３タイミングＴ３の間の電圧、および第４タイミングＴ４と第５タイミングＴ５の間の電圧は、それぞれ第１パルスと第２パルスで同じである。そのため、第１パルスと第２パルスで圧力室の膨張量、収縮量は変化しないため、吐出量は略等しくすることができる。

また、制御ユニット２０は、駆動波形Ｑおける電圧の振幅Ｐを駆動波形Ｑの形状として変化させることで、吐出速度ｖを制御してもよい。図８には、距離Ｇが第２距離Ｇ2である場合における駆動信号ＣＯＭが実線で図示されていて、距離Ｇが第１距離Ｇ1である場合における駆動信号ＣＯＭが破線で図示されている。振幅Ｐを大きくするほど吐出速度ｖが速くなる。したがって、図８に例示される通り、制御ユニット２０は、距離Ｇが第２距離Ｇ2である場合における振幅Ｐが、距離Ｇが第１距離Ｇ1である場合における振幅Ｐよりも大きくなるように駆動信号ＣＯＭを生成する。

言い換えると、図８では、第２パルスの電圧Ｖ１と基準電圧の電圧差は、第１パルスの電圧Ｖ１と基準電圧の電圧差よりも大きい。よって、メニスカスの振動が大きくなるので、その分吐出速度は早くなる。但し、電圧Ｖ１自体を変えているため、メニスカスの引き込み量も大きくなり、吐出量が少なくなってしまう。よって、第２パルスの電圧Ｖ２と基準電圧の電圧差を第１パルスの電圧Ｖ２と基準電圧の電圧差よりも大きくし、液体の押し出し量を大きくすることで、メニスカスの引き込み量を大きくことに由来する吐出量の低下を相殺可能な程度に吐出量を上げる。したがって、図８の第２パルスにおいても、第１パルスの場合に比べて吐出量は変えずに、吐出速度を速めることができる。

以上の説明から理解される通り、制御ユニット２０は、距離Ｇが第１距離Ｇ1である場合に吐出速度ｖが第１速度ｖ1となり、距離Ｇが第２距離Ｇ2である場合に吐出速度ｖが第２速度ｖ2となり、距離Ｇが第１距離である場合と距離Ｇが第２距離Ｇ2である場合とで１回の吐出当たりの吐出量が等しくなるように、液体吐出ヘッド２６によるインクの吐出を制御する要素に相当する。なお、「吐出量が等しい」とは、吐出量が厳密に一致する場合のほか、吐出量が実質的に等しい場合も包含する。「吐出量が実質的に等しい場合」とは、例えば吐出量が製造誤差の範囲内にある場合である。具体的には、吐出量の誤差が５％以内にある場合は、「吐出量が実質的に等しい場合」に該当する。

第１実施形態では、ノズルＮと記録媒体１２との距離Ｇに応じて吐出速度ｖが制御されるから、距離Ｇが変化する場合でも着弾位置ｘの誤差εを低減することが可能である。

Ｂ．第２実施形態
第２実施形態について以下に説明する。なお、以下の各例示において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図９は、第２実施形態に係る記録媒体１２および液体吐出ヘッド２６の断面図である。第２実施形態では、例えばペットボトルおよび缶等の容器を記録媒体１２として例示する。図９に例示される通り、例えば断面形状が多角形である柱状の記録媒体１２の着弾面Ｆ2にインクを吐出する場合を想定する。

第２実施形態の第１移動部３１は、制御ユニット２０による制御のもとで記録媒体１２を当該記録媒体１２の中心軸Ｗを中心に回転させる。第２移動部３２は、記録媒体１２の着弾面Ｆ2にノズルＮが対向する状態で、当該記録媒体１２の断面形状に沿う曲線Ｓ上で液体吐出ヘッド２６を移動させる。第１移動部３１による記録媒体１２の移動と、第２移動部３２による液体吐出ヘッド２６の移動とは、相互に並行して実行される。記録媒体１２および液体吐出ヘッド２６の双方が移動することで、着弾面Ｆ2の円周方向にわたりインクを吐出することができる。

図９に例示される通り、第２移動部３２は、曲線Ｓ上において、第１位置Ｋ1と、第１位置Ｋ1と異なる第２位置Ｋ2とに吐出ヘッドを移動させる。したがって、第１位置Ｋ1にある液体吐出ヘッド２６のノズルＮの中心軸Ｏと、第２位置Ｋ2にある液体吐出ヘッド２６のノズルＮの中心軸Ｏとは、断面視において、交差する関係にある。すなわち、第１位置Ｋ1における液体吐出ヘッド２６からのインクの吐出方向と、第２位置Ｋ2における液体吐出ヘッド２６からの液体の吐出方向とは、互いに異なる。

第１移動部３１は、中心軸Ｗを中心に、第３位置Ｋ3と、第３位置Ｋ3と異なる第４位置Ｋ4とに記録媒体１２を移動させる。図９に例示される通り、第１移動部３１は、例えば第３位置Ｋ3にある状態から角度θwだけ回転させて第４位置Ｋ4に移動させる。したがって、第３位置Ｋ3にある記録媒体１２においてノズルＮと対向する部分と、第４位置Ｋ4にある記録媒体１２においてノズルＮと対向する部分と、は互いに異なる。

第２実施形態においても第１実施形態と同様に、ノズルＮと記録媒体１２との距離Ｇは、液体吐出ヘッド２６および記録媒体１２の移動に応じて変化する。例えば、液体吐出ヘッド２６が第１位置Ｋ1にある場合の距離Ｇが第１距離Ｇ1の例示であり、液体吐出ヘッド２６が第２位置Ｋ2にある場合の距離Ｇが第２距離Ｇ2の例示である。第１実施形態と同様に、第２距離Ｇ2は第１距離Ｇ1よりも長い。制御ユニット２０は、第１実施形態と同様に、距離Ｇが第１距離Ｇ1である場合に吐出速度ｖが第１速度ｖ1となり、距離Ｇが第２距離Ｇ2である場合に吐出速度ｖが第２速度ｖ2になり、距離Ｇが第１距離である場合と距離Ｇが第２距離Ｇ2である場合とで１回の吐出当たりの吐出量が等しくなるように、液体吐出ヘッド２６によるインクの吐出を制御する。

第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。第１位置Ｋ1における液体吐出ヘッド２６からのインクの吐出方向と、第２位置Ｋ2における液体吐出ヘッド２６からのインクの吐出方向とが互いに異なるから、多様な形状の記録媒体１２に対する印刷に利用できる。

Ｃ．変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

（１）第１実施形態では、着弾面Ｆ2に凹凸を有する記録媒体１２を例示し、第２実施形態では、立体的な容器を記録媒体１２として例示したが、記録媒体１２は以上の例示に限定されない。典型的には表面が起伏している立体物が記録媒体１２の典型例である。本発明は、立体物を記録媒体１２とする場合に好適に利用される。立体物は、着弾面Ｆ2に凹凸を有する印刷用紙および容器等には限定されず、各種の立体的な製造物を含む。

（２）前述の各形態では、第１移動部３１および第２移動部３２で移動機構２２を構成したが、移動機構２２の構成は以上の例示に限定されない。移動機構２２は、第１移動部３１および第２移動部３２の少なくとも一方を具備すればよい。すなわち、移動機構２２は、液体吐出ヘッド２６および記録媒体１２の少なくとも一方が移動させる。なお、第１移動部３１が記録媒体１２を移動させる方向および第２移動部３２が液体吐出ヘッド２６を移動させる方向は、前述の各形態の例示に限定されず、記録媒体１２の形状および種類に応じて適宜に変更し得る。

また、ロール紙等の印刷用紙を記録媒体１２する構成では、記録媒体１２にカール等の変形が発生することがある。その結果、記録媒体１２の変形に応じて距離Ｇが変化した場合にも本発明は好適に利用される。

（３）制御ユニット２０は、以下に例示する態様で、吐出速度ｖを制御してもよい。ノズルＮと記録媒体１２との距離Ｇとして想定される数値範囲を複数の区間Ｒn（ｎ＝１～Ｎ）に区分する。例えば、区間Ｒnは区間Ｒn-1よりも距離Ｇが大きい範囲である。制御ユニット２０は、検出部２８が検出した距離Ｇが当該複数の区間Ｒのうち何れに該当するかを特定し、当該区間Ｒに応じた吐出速度ｖnに切り替える。例えば、制御ユニット２０は、複数の区間Ｒの各々にそれぞれ対応する複数の吐出速度ｖnの何れかに切り替える。吐出速度ｖnは吐出速度ｖn-1よりも速い。以上の構成では、例えば、区間Ｒn1内の距離Ｇが第１距離Ｇ1の例示であり、区間Ｒn2（n1＜n2）内の距離Ｇが第２距離Ｇ2の例示である。

以上の構成では、液体吐出装置１００は、複数の吐出速度ｖnにそれぞれ対応する複数の駆動信号ＣＯＭnを事前に記憶しておいてもよい。制御ユニット２０は、複数の駆動信号ＣＯＭnのうち区間Ｒnに対応する駆動信号ＣＯＭnを駆動回路４０に供給する。したがって、区間Ｒに応じた吐出速度ｖnでインクが吐出される。

（４）前述の各形態で例示した液体吐出装置１００は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、液体吐出装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示パネル等の表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、生体に関する有機物の溶液を吐出する液体吐出装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。

（５）前述の各実施形態では、検出部２８を有し、液体の吐出動作に並行して検出部２８により検出を行い、記録媒体とノズルの間の距離を測定する系について説明したが、他の形態による実施も可能である。例えば、検出部２８を有さず、吐出動作の開始前に予め記録媒体の表面形状、すなわち記録媒体とノズルの間の距離がどのように変化するかを液体吐出ヘッド或いは液体吐出装置の記憶部に記憶しておくようにしても良い。

１００…液体吐出装置、１２…記録媒体、１４…液体容器、２０…制御ユニット、２２…移動機構、２６…液体吐出ヘッド、２８…検出部、３１…第１移動部、３２…第２移動部、４０…駆動回路、Ｃ…圧力室、Ｅ…駆動素子、Ｆ1…吐出面、Ｆ2…着弾面、Ｎ…ノズル、Ｑ…駆動波形、ｖ…吐出速度、ｘ…着弾位置。

Claims (9)

1. 液体を吐出するノズルを備えた液体吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドによる液体の吐出を制御する制御部と、を有する液体吐出装置であって、
   前記制御部は、
   前記ノズルと記録媒体との間の距離が第１距離である場合に、前記ノズルからの液体の吐出速度が第１速度となり、
   前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第１距離よりも長い第２距離である場合に、前記吐出速度が前記第１速度よりも速い第２速度となり、
   前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第１距離である場合における、前記ノズルからの１回の吐出当たりの吐出量と、前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第２距離である場合における、前記ノズルからの１回の吐出当たりの吐出量と、が等しくなるように、前記液体吐出ヘッドによる液体の吐出を制御する
   液体吐出装置であって、
   前記液体吐出ヘッドおよび前記記録媒体の少なくとも一方を移動させる移動機構を更に有し、
   前記制御部は、前記移動機構による移動を行いながら、前記ノズルと前記記録媒体との間の距離に応じて前記吐出速度を切り替え、
   前記移動機構は、第１位置と、前記第１位置と異なる第２位置と、に前記液体吐出ヘッドを移動させ、
   前記第１位置における前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向と、前記第２位置における前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出方向とは、互いに異なる
   ことを特徴とする液体吐出装置。
2. 液体を吐出するノズルを備えた液体吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドによる液体の吐出を制御する制御部と、を有する液体吐出装置であって、
   前記制御部は、
   前記ノズルと記録媒体との間の距離が第１距離である場合に、前記ノズルからの液体の吐出速度が第１速度となり、
   前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第１距離よりも長い第２距離である場合に、前記吐出速度が前記第１速度よりも速い第２速度となり、
   前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第１距離である場合における、前記ノズルからの１回の吐出当たりの吐出量と、前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第２距離である場合における、前記ノズルからの１回の吐出当たりの吐出量と、が等しくなるように、前記液体吐出ヘッドによる液体の吐出を制御する
   液体吐出装置であって、
   前記液体吐出ヘッドおよび前記記録媒体の少なくとも一方を移動させる移動機構を更に有し、
   前記制御部は、前記移動機構による移動を行いながら、前記ノズルと前記記録媒体との間の距離に応じて前記吐出速度を切り替え、
   前記移動機構は、第３位置と、前記第３位置と異なる第４位置と、に前記記録媒体を移動させ、
   前記第３位置にある前記記録媒体において前記ノズルと対向する部分と、前記第４位置にある前記記録媒体において前記ノズルと対向する部分と、は互いに異なる
   ことを特徴とする液体吐出装置。
3. 液体を吐出するノズルを備えた液体吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドによる液体の吐出を制御する制御部と、を有する液体吐出装置であって、
   前記制御部は、
   前記ノズルと記録媒体との間の距離が第１距離である場合に、前記ノズルからの液体の吐出速度が第１速度となり、
   前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第１距離よりも長い第２距離である場合に、前記吐出速度が前記第１速度よりも速い第２速度となり、
   前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第１距離である場合における、前記ノズルからの１回の吐出当たりの吐出量と、前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第２距離である場合における、前記ノズルからの１回の吐出当たりの吐出量と、が等しくなるように、前記液体吐出ヘッドによる液体の吐出を制御する
   液体吐出装置であって、
   前記液体吐出ヘッドは、前記ノズルに対応して液体を吐出するためのエネルギーを生成するエネルギー生成素子を備え、
   前記制御部は、
   前記ノズルと記録媒体との間の距離が第１距離である場合に、前記エネルギー生成素子に第１パルスを印加し、
   前記ノズルと前記記録媒体との間の距離が前記第２距離である場合に、前記エネルギー生成素子に第２パルスを印加することにより、前記ノズルから液体を吐出し、
   前記第１パルスと前記第２パルスのそれぞれは、
   第１タイミングから第２タイミングまでの期間において電圧が低下し、
   前記第２タイミングより後の第３タイミングから第４タイミングまでの期間において電圧が上昇し、
   前記第４タイミングより後の第５タイミングからの期間において電圧が低下し、
   前記第１パルスにおける前記第２タイミングから前記第３タイミングの間の電圧は基準電圧より低い第１電圧であり、前記第２パルスにおける前記第２タイミングから前記第３タイミングの間の電圧は前記基準電圧より低い第２電圧であり、
   前記第２電圧と前記基準電圧の電圧差は、前記第１電圧と前記基準電圧の電圧差よりも大きく、
   前記第１パルスにおける前記第４タイミングから前記第５タイミングの間の電圧は前記基準電圧より高い第３電圧であり、前記第２パルスにおける前記第４タイミングから前記第５タイミングの間の電圧は前記基準電圧より高い第４電圧であり、
   前記第４電圧と前記基準電圧の電圧差は、前記第３電圧と前記基準電圧の電圧差よりも大きい
   ことを特徴とする液体吐出装置。
4. 前記第２パルスにおける前記第３タイミングと前記第４タイミングの時間差は、前記第１パルスにおける前記第３タイミングと前記第４タイミングの時間差よりも短い
   ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記第２パルスにおける前記第１タイミングと前記第２タイミングの時間差は、前記第１パルスにおける前記第１タイミングと前記第２タイミングの時間差よりも短い
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の液体吐出装置。
6. 前記第１パルスにおける前記第２タイミングから前記第３タイミングの間の電圧は基準電圧より低い第１電圧であり、前記第２パルスにおける前記第２タイミングから前記第３タイミングの間の電圧は前記基準電圧より低い第２電圧であり、
   前記第２電圧と前記基準電圧の電圧差は、前記第１電圧と前記基準電圧の電圧差よりも大きい
   ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
7. 前記第１パルスにおける前記第４タイミングから前記第５タイミングの間の電圧は前記基準電圧より高い第３電圧であり、前記第２パルスにおける前記第４タイミングから前記第５タイミングの間の電圧は前記基準電圧より高い第４電圧であり、
   前記第４電圧と前記基準電圧の電圧差は、前記第３電圧と前記基準電圧の電圧差よりも大きい
   ことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
8. 前記ノズルと前記記録媒体と間の距離を検出する検出部を更に有し、
   前記制御部は、前記検出部が検出した距離に応じて、前記液体吐出ヘッドが液体を吐出する速度を制御する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
9. 前記記録媒体は、立体物である
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
   

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