WO2004035316A1 - 液体吐出装置及び液体吐出方法 - Google Patents

液体吐出装置及び液体吐出方法 Download PDF

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WO2004035316A1
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liquid ejection
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Soichi Kuwahara
Iwao Ushinohama
Manabu Tomita
Yuichiro Ikemoto
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Sony Corporation
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    • B41J2/14056—Plural heating elements per ink chamber

Definitions

  • the liquid discharge deflection amount is determined according to the distance between the liquid discharge surface of the head and the surface of the liquid discharge target on which the liquid lands, and the liquid is deflected and discharged with the determined discharge deflection amount.
  • the present invention relates to a liquid discharging apparatus and a liquid discharging method as described above. Background art
  • an ink jet printer has been known as an example of a liquid ejection apparatus including a head in which a plurality of liquid ejection units having nozzles are arranged in parallel.
  • a thermal method in which the ink is ejected using thermal energy is known.
  • the thermal type ink discharge unit As a structure of the thermal type ink discharge unit, a structure including an ink liquid chamber, a heating resistor provided in the ink liquid chamber, and a nozzle provided on the ink liquid chamber is known. Then, the ink in the ink liquid chamber is rapidly heated by the heating resistor to generate bubbles in the ink on the heating resistor, and the ink (ink droplets) is ejected from the nozzle of the ink discharge unit by the energy at the time of the bubble generation. It is to discharge.
  • a serial system in which the head is moved in the width direction of the photographic paper to perform printing, and a number of heads are arranged side by side in the width direction of the photographic paper, and a line corresponding to the photographic paper width is provided.
  • a line method in which a head is formed can be cited.
  • the structure of the line head there is known a structure in which a plurality of small head chips are arranged side by side so that the ends are connected to each other, and the liquid ejection portions of each head chip are arranged over the entire width of the photographic paper. (For example, Japanese Patent Publication No. 2002-36522).
  • misalignment due to a difference in thermal expansion coefficient between the ink liquid chamber and the heating resistor and the nozzle sheet may occur.
  • Ink ejected perpendicular to the ejection surface lands at an accurate position, but if it is not ejected perpendicular to the ejection surface, an ink landing position shift occurs.
  • an ink landing position shift occurs, in the case of the serial method, it appears as an ink landing pitch shift between nozzles. You. Further, in the line method, in addition to the above-mentioned landing pitch deviation, the landing position deviation between the juxtaposed heads appears.
  • FIGS. 17A to 17B are diagrams showing a state in which printing is performed on printing papers P1 and P2 having different paper thicknesses while deflecting the ink ejection angle by ⁇ .
  • Fig. 17 ⁇ shows that when printing on photographic paper P1, the distance from the ink ejection surface (head end of head 1) to the ink landing surface of photographic paper P1 is L1.
  • the ink ejection angle is deflected by only.
  • the paper thickness is different from that of the photographic paper P 1 (thicker than the paper thickness of the photographic paper P 1).
  • the distance between P2 and the landing surface of the ink changes from L1 to L2 ( ⁇ L1). In this state, if the ink ejection angle is deflected by ⁇ in the same manner as described above, there is a problem that the landing position of the ink is different from that of the photographic paper # 1.
  • the surface height is partially different from that of other portions, such as a sheet having a folded portion such as an envelope or tack paper.
  • the surface height may not be constant as in a printed circuit board having a circuit pattern.
  • the curled tip may cause the tip to have a different surface height than other parts.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a liquid ejection section having a plurality of liquid ejection sections arranged side by side and to be able to deflect the liquid ejection direction.
  • the purpose is to enable an appropriate amount of deflection to be set even when the distance between the target and the liquid landing surface changes. Second, even if the surface height of a single liquid discharge target varies, an appropriate amount of deflection can be set accordingly.
  • the present invention solves the above-mentioned problems by the following means.
  • the present invention provides a head in which a plurality of liquid discharge units having nozzles are arranged in parallel, and a liquid discharge direction of the liquid discharged from the nozzles of each of the liquid discharge units described above.
  • a liquid discharge apparatus comprising: a discharge direction deflecting unit that deflects a liquid in a direction in which protruding portions are arranged.
  • a detection unit and a discharge deflection amount determination unit that determines a discharge deflection amount of the liquid by the discharge direction deflection unit based on a detection result by the distance detection unit.
  • the distance detecting means detects the distance between the liquid ejection surface of the head and the surface on which the liquid of the liquid ejection target lands. Then, based on the detection result, the ejection deflection amount determination means determines the ejection deflection amount of the liquid.
  • the amount of deflection can be set appropriately.
  • the present invention also provides a head in which a plurality of liquid ejection units having nozzles are arranged in parallel, and the ejection direction of the liquid ejected from the nozzles of each of the liquid ejection units is set in a plurality of directions in the arrangement direction of the liquid ejection units.
  • a liquid discharge device comprising: a discharge direction deflecting unit for deflecting the liquid; a head; and a relative movement unit for relatively moving a liquid discharge target on which liquid discharged from the nozzle of each of the liquid discharge units lands.
  • the liquid ejecting unit is provided on a side where the liquid ejection target is carried into the head by the relative movement unit, emits a material wave to the liquid ejection target, and discharges the liquid from the liquid ejection unit based on the received reflected wave. Detecting the distance between the surface and the liquid landing surface of the liquid discharge target, and sequentially moving the head and the liquid discharge target by the relative movement means, Distance detecting means for detecting a distance, corresponding to the distance, and a landing target position of the liquid discharged from the nozzle of the liquid discharging unit.
  • the data table is determined by referring to a data table that defines a discharge deflection amount of the liquid discharged from the nozzle of the liquid discharge unit, the distance detected by the distance detection unit, and a target landing position of the liquid. And a discharge deflection amount determining means for determining a discharge deflection amount of the liquid by the discharge direction deflecting means corresponding to each of the liquid discharge units.
  • the distance detecting means detects the distance between the liquid ejection surface of the head and the surface on which the liquid of the liquid ejection target lands.
  • the distance detecting means detects the distance by emitting a material wave to the liquid discharge target, and sequentially detects the distance along with the relative movement between the head and the liquid discharge target.
  • the distance is detected in a non-contact manner with the liquid discharge target, so that, for example, the detection can be continuously performed. Then, by detecting the distance sequentially according to the relative movement between the head and the liquid discharge target, even when a change in the distance occurs, the change can be detected immediately.
  • the ejection deflection amount determining means determines the ejection deflection amount corresponding to each liquid ejection unit from the detected distance and the target landing position of the liquid with reference to the data table. Therefore, even if the distance between the liquid ejection surface of the head and the surface of the liquid ejection target on which the liquid lands is changed due to the relative movement between the head and the liquid ejection target, an appropriate The amount of deflection can be set.
  • the present invention provides a head having a plurality of liquid discharge units having nozzles arranged in parallel, and a discharge direction of liquid discharged from the nozzles of each of the liquid discharge units.
  • Direction deflecting means for deflecting liquid in a plurality of directions in the direction in which the liquid discharge units are arranged, the head, and a liquid discharge target for landing liquid discharged from the nozzles of each of the liquid discharge units is relatively moved.
  • a liquid ejecting apparatus comprising: a liquid ejecting apparatus, comprising: a liquid ejecting apparatus including a liquid ejecting apparatus, wherein the liquid ejecting apparatus includes a liquid ejecting surface and a liquid ejecting object.
  • a distance information acquiring unit that acquires distance information between the liquid landing surface and the liquid, and a distance between the liquid discharge surface of the liquid discharge unit and the liquid landing surface of the liquid discharge target;
  • a data table that defines a discharge deflection amount of the liquid ejected from the nozzle of the liquid ejection unit, the data table corresponding to a landing target position of the liquid ejected from the nozzle, and the distance information acquisition unit acquires the data table. From the distance information and the target landing position of the liquid, the discharge deflection amount determining means determines the liquid discharge deflection amount by the discharge direction deflecting means corresponding to each of the liquid discharge units with reference to the data table. Means.
  • the liquid ejection device uses the distance information acquisition means to correspond to the relative movement between the head and the liquid ejection target, and the liquid ejection surface of the liquid ejection unit and the liquid ejection target. Information on the distance between the object and the landing surface of the liquid is obtained. For example, there is a case where the above-mentioned distance for each position of the liquid discharge target is wide as in a printed circuit board having a circuit pattern.
  • the ejection deflection amount corresponding to the distance and the target landing position of the liquid ejected from the nozzle of the liquid ejection unit is defined.
  • the ejection deflection amount determining means determines the ejection deflection amount corresponding to each liquid ejection unit with reference to the data table based on the acquired distance information and the liquid landing target position. Therefore, the above distance for each position of the liquid discharge target If the separation is known, the distance between the liquid ejection surface of the head and the surface where the liquid of the liquid ejection target lands is measured without detecting the distance. It is possible to set an appropriate amount of deflection even if it changes with the relative movement of. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a head of an ink jet printer to which a liquid ejection device according to the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a plan view and a side sectional view showing the arrangement of the heating resistors in the ink discharge section in more detail.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating deflection of the ink ejection direction.
  • FIG. 4A to 4B are graphs showing the relationship between the ink bubble generation time difference of the heating resistor divided into two and the ejection angle of the ink, and FIG. 4C shows the heating resistor divided into two.
  • 5 shows actual measured value data of the bubble generation time difference of the ink of FIG.
  • FIG. 5 is a circuit diagram embodying the ejection direction deflecting means.
  • FIG. 7 is a side view showing a schematic configuration of a printing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view of FIG. 7 with the photographic paper transport drive system omitted.
  • FIG. 9 is a front view of FIG. 8, as viewed from the side where the photographic paper is loaded into the line head.
  • FIG. 10 is a side view showing the positional relationship between the line head and the sensor in more detail.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a sensor (distance detecting means), a data table, and an ejection deflection amount calculation circuit as an ejection deflection amount determining means of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the data table.
  • FIG. 13 is a front view showing a state in which ink is ejected from three liquid ejection units “N ⁇ 1”, “N”, and “N + 1” in the line head.
  • FIG. 14 is a side view showing an example in which the distance changes even when the printing paper does not have a convex portion.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a block diagram illustrating a fourth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 17A to 17B show a state in which, in the prior art, printing was performed by deflecting the ink ejection angle by ⁇ with respect to printing papers P 1 and P 2 having different paper thicknesses.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a head 11 of an ink jet printer (hereinafter, simply referred to as “printer”) to which a liquid ejection apparatus according to the present invention is applied.
  • the nozzle sheet 17 is bonded on the noori layer 16, and the nozzle sheet 17 is shown in an exploded manner.
  • the substrate member 14 is composed of a semiconductor substrate 15 made of silicon or the like, and a heating resistor 13 deposited and formed on one surface of the semiconductor substrate 15 (corresponding to the energy generating means in the present invention). That do).
  • the heat generating resistor 13 is electrically connected to a circuit described later via a conductor (not shown) formed on the semiconductor substrate 15.
  • the parier layer 16 is made of, for example, an exposure-curable dry film resist. After being laminated on the entire surface of the semiconductor substrate 15 on which the heating resistor 13 is formed, unnecessary portions are formed by a photolithography process. Is formed by the removal of
  • the nozzle sheet 17 has a plurality of nozzles 18 formed therein.
  • the nozzle sheet 17 is formed by nickel-based electrode technology so that the position of the nozzle 18 matches the position of the heating resistor 13. That is, the nozzle 18 is bonded on the barrier layer 16 so as to face the heating resistor 13.
  • the ink liquid chamber 12 (corresponding to the liquid chamber in the present invention) is composed of a substrate member 14, a barrier layer 16 and a nozzle sheet 17 so as to surround the heat generating resistor 13. . That is, the substrate member 14 forms the bottom wall of the ink liquid chamber 12 in the figure, the barrier layer 16 forms the side wall of the ink liquid chamber 12, and the nozzle sheet 17 forms the ink liquid chamber. Make up the top wall of 12. Thereby, the ink liquid chamber 12 has an opening surface on the right front surface in FIG. 1, and the opening surface communicates with the ink flow path (not shown).
  • the above-mentioned one head 11 is usually provided with a plurality of heating resistors 13 in units of 100 and an ink liquid chamber 12 provided with each heating resistor 13.
  • Each of these heating resistors 13 is uniquely selected according to a command from the nozzle, and the ink in the ink liquid chamber 12 corresponding to the heating resistor 13 is discharged from the nozzle 18 facing the ink liquid chamber 12.
  • An ink having a volume substantially equal to that of the displaced ink at the portion in contact with 18 is ejected from the nozzle 18 as droplets and landed on photographic paper (liquid ejection target).
  • the head 11 has a plurality of ink ejection units arranged in parallel.
  • a plurality of heads 11 are arranged in the photographic paper width direction to form a line head.
  • one nozzle sheet 17 (all ink liquids of each head chip) is arranged.
  • the nozzle 18 is formed at the position corresponding to the chamber 12) to form a line head.
  • FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional side view showing the arrangement of the heating resistors 13 in the ink ejection section in more detail.
  • the nozzle 18 is shown by a one-dot chain line.
  • two divided heating resistors 13 are juxtaposed in one ink liquid chamber 12. Furthermore, the arrangement direction of the two divided heating resistors 13 is the arrangement direction of the nozzles 18 (the left-right direction in FIG. 2).
  • the resistance value of the heating resistor 13 is doubled. become. If the two divided heating resistors 13 are connected in series, the heating resistor 13 having twice the resistance value is connected in series. Therefore, the resistance value is quadrupled (this value is a calculated value when the distance between the heating resistors 13 arranged side by side in FIG. 2 is not considered).
  • the size of a transistor or the like for flowing a current can be reduced, and space can be saved.
  • the thickness of the heating resistor 13 is reduced, the resistance value can be increased.
  • the resistance value of the heating resistor 13 is increased by dividing the heating resistor 13 without reducing the thickness. Also, when the heating resistor 13 divided into two is provided in one ink liquid chamber 12, the time required for each heating resistor 13 to reach the temperature at which the ink boils (bubble generation) Time) at the same time. If a time difference occurs between the bubble generation times of the two heat generating resistors 13, the ink ejection angle is not vertical, and the ink ejection direction is deflected.
  • FIG. 3 is a view for explaining the ink ejection direction.
  • the ink i when the ink i is ejected perpendicular to the ejection surface of the ink i (the surface of the photographic paper P), the ink i is ejected without deflection as shown by the dotted arrow in FIG. .
  • the ejection direction of ink i is deflected and the ejection angle deviates by ⁇ from the vertical direction (Z1 or Z2 direction in Fig. 3), the landing position of ink i becomes
  • ⁇ L HX tan 0 Will be shifted.
  • the distance H indicates the distance between the tip of the nozzle 18 and the surface of the printing paper P, that is, the distance between the ink discharge surface of the liquid discharge unit and the ink landing surface (the same applies hereinafter).
  • FIGS. 4A to 4B are graphs showing the relationship between the bubble generation time difference of the ink of the heating resistor 13 divided into two and the ink ejection angle, and show the simulation results by the combination. is there.
  • FIG. 4C shows the horizontal axis as the deflection current, which is 1/2 of the difference in the amount of current between the heating resistors 13 divided into two as the difference in the bubble generation time of the ink in the heating resistor 13 divided into two.
  • the vertical axis indicates the amount of displacement at the ink landing position (measured assuming the distance from the ink ejection surface to the landing position of the photographic paper about 2 mm) on the vertical axis.
  • the main current of the heating resistor 13 was set to 80 mA, and the deflection current was superimposed on one of the heating resistors 13 to deflect the ink.
  • the heating resistor 13 divided into two is provided, and by changing the amount of current flowing through each heating resistor 13, air bubbles on the two heating resistors 13 are formed.
  • the discharge direction of the ink is deflected by controlling the generation time so as to cause a time difference (discharge direction deflecting means).
  • the resistance value of the heating resistor 13 divided into two is not the same value due to a manufacturing error or the like, a difference occurs in the bubble generation time between the two heating resistors 13, so that the ink The ejection angle is not vertical, and the ink landing position shifts from its original position.
  • the bubble generation time on each heating resistor 13 is controlled, and the bubble generation time on the two heating resistors 13 is simultaneously reduced. For example, it is possible to make the ink ejection angle vertical.
  • the ink ejection direction of one or more specific heads 11 is deflected with respect to the original ejection direction, so that the ink is perpendicular to the landing surface of the printing paper due to a manufacturing error or the like. It is possible to correct the ejection direction of the head 11 that is not ejected to the ink so that the ink is ejected vertically.
  • one head 11 may deflect only the ink ejection direction from one or more specific ink ejection units. For example, in one head 11, if the direction of ink discharge from a specific ink discharge unit is not parallel to the direction of ink discharge from another ink discharge unit, the specific ink discharge unit By deflecting only the direction in which the ink is ejected from the ink, it can be adjusted so as to be parallel to the direction in which the ink is ejected from the other ink ejection sections. Further, the ink ejection direction can be deflected as follows.
  • the ink when ink is ejected from the ink ejection section N and the ink ejection section (N + 1) adjacent thereto, when ink is ejected from the ink ejection section N and the ink ejection section (N + 1) without deflection, respectively.
  • the landing positions are the landing position n and the landing position (n + 1), respectively.
  • the ink can be ejected from the ink ejection section N without deflection to land at the landing position n, and the ink discharge direction is deflected so that the ink lands at the landing position (n + 1). You can also.
  • the ink can be ejected from the ink ejection section (N + 1) without deflection to land at the landing position (n + 1), and the ink can be ejected at the landing position n by deflecting the ink ejection direction. it can.
  • the ink discharge section (N + 1) should be moved to the landing position (n + 1) if it should be normal. Cannot land ink, causing dot dropout, and the head 11 is regarded as defective.
  • the ink ejection portion N adjacent to one side of the ink ejection portion (N + 1) or the ink ejection portion (N + 2) adjacent to the ink ejection portion (N + 1) on the other side. This deflects the ink and ejects it, making it possible to land the ink at the landing position (n + 1).
  • the ejection direction deflecting means in the present embodiment includes a current mirror circuit (hereinafter, referred to as a CM circuit).
  • FIG. 5 is a circuit diagram embodying the ejection direction deflecting means of the first embodiment. First, elements used in this circuit and connection states will be described.
  • the resistances Rh-A and Rh-B are the resistances of the heating resistor 13 divided into two as described above, and both are connected in series. resistance
  • the power supply Vh is a power supply for applying a voltage to the resistors Rh-A and Rh-B.
  • transistors M1 to M21 are provided as transistors, and transistors M4, M6, M9, Mil, M14, M16, M19, and M21 are provided as transistors. It is a PMOS transistor, and the others are NMOS transistors.
  • a set of CM circuits is configured by transistors M2, M3, M4, M5, and M6, and a total of four CM circuits are provided.
  • the gate and drain of the transistor M6 and the gate of M4 are connected.
  • the drains of the transistors M4 and M3 and the transistors M6 and M5 are connected to each other. The same applies to other CM circuits.
  • drains of the transistors M4, M9, M14 and Ml9 and the drains of the transistors M3, M8, Ml3 and M18 which form part of the CM circuit are Connected to the midpoint with R h— B.
  • the transistors M2, M7, M12, and M17 each serve as a constant current source of each CM circuit, and the drains thereof are M3, M8, M13, and M13, respectively. Connected to 18 sources.
  • the transistor Ml has its drain connected in series with the resistor Rh-B, becomes ⁇ N when the discharge execution input switch A is 1 (ON), and has the resistors Rh—A and R It is configured to pass current through h-B.
  • the output terminals of the AND gates X1 to X9 are connected to the gates of the transistors M1, M3, M5,.
  • the AND gates X1 to X7 are of a two-input type, while the AND gates X8 and X9 are of a three-input type.
  • AND gate X1 ⁇ X9 At least one of the input terminals is connected to the discharge execution input switch A.
  • one input terminal of the 1 ⁇ long gate 10, XI 2, XI 4 and XI 6 is connected to the deflection direction switching switch C, and the other input terminal is used for the deflection control. Connected to switches J1 to J3 or discharge angle correction switch S.
  • the deflection direction switching switch C is a switch for switching to which side the ink ejection direction is deflected in the direction in which the nozzles 18 are arranged.
  • the deflection direction switch C becomes 1 (ON)
  • one of the inputs of the XNOR gate X 10 becomes 1.
  • the deflection control switches J1 to J3 are switches for determining the amount of deflection when deflecting the ink ejection direction.For example, when the deflection control switch J3 is set to 1 (ON), the XNOR One of the inputs to gate X 10 goes to 1.
  • the output terminals of the XNOR gates X10 to X16 are connected to one input terminal of the AND gates ⁇ 2, ⁇ 4, ⁇ X8, and the NOT gates ⁇ 11, ⁇ 13 ⁇ X 17 are connected to one input terminal of AND gates X 3, X 5, ⁇ X 9.
  • One of the input terminals of the AND gates X8 and X9 is connected to the discharge angle correction switch K.
  • the deflection amplitude control terminal B is a terminal for determining the amplitude of one step of deflection, and determines the current value of the transistors M2, M7, M17, which are constant current sources of each CM circuit. This is a terminal to determine, and is connected to the gates of the transistors M2, M7, M17. To set the deflection amplitude to 0, if this terminal is set to 0 V, the current of the current source becomes 0, the deflection current does not flow, and the amplitude can be set to 0. As this voltage is gradually increased, The current value gradually increases, allowing more deflection current to flow and increasing deflection amplitude.
  • the appropriate deflection amplitude can be controlled by the voltage applied to this terminal.
  • the sources of the transistor Ml connected to the resistor Rh-B and the sources of the transistors M2, M7,... Serving as constant current sources of the respective CM circuits are grounded to the ground (GND).
  • “1" (Ml2 to M21) indicates that it has a standard element
  • “X2" (M7 to M11) is equivalent to two standard elements connected in parallel. It shows that it has a simple element.
  • “X N” indicates that the device has an element equivalent to a parallel connection of N standard elements.
  • transistors M2, M7, Ml2, and Ml7 are "X4", “X2”, “XI”, and “XI”, respectively.
  • the respective drain currents have a ratio of 4: 2: 1: 1.
  • Discharge execution input switch A is set to 1 (ON) only when discharging ink.
  • the deflection control switch J3 is set to ⁇ N / ⁇ FF. However, if the deflection control switches J2 and J1 are further turned on / off, the resistance Rh-A And the amount of current flowing through the resistor Rh-B can be set.
  • the current flowing to the transistors M4 and M6 can be controlled by the deflection control switch J3, but the current flowing to the transistors M9 and M11 can be controlled by the deflection control switch J2. Furthermore, the current flowing through the transistors M14 and M16 can be controlled by the deflection control switch J1.
  • the amount of current can be changed by changing the voltage applied between the gate and the ground of the transistors M2, M7, M12, and M17, so that the ratio of the drain current flowing through each transistor is 4: 2 : Deflection amount per step can be changed while keeping 1
  • the deflection direction switching switch C allows the deflection direction to be switched to a position symmetrical with respect to the direction in which the nozzles 18 are arranged.
  • a plurality of heads 11 are arranged in the width direction of the printing paper, and the adjacent heads 11 are opposed to each other (by rotating 180 degrees with respect to the adjacent head 11). Arranged), so-called staggered arrangement may be.
  • the deflection direction switching switch C is provided so that the deflection direction of the entire head 11 can be symmetrically switched.
  • the ejection angle correction switches S and K are similar to the deflection control switches J1 to J3 in that they are switches for deflecting the ink ejection direction, but are used for correcting the ink ejection angle. Switch
  • the discharge angle correction switch S is a switch for determining in which direction the nozzle 18 is to be corrected.
  • the correction is performed using two bits including the ejection angle correction switches S and K. However, if the number of switches is increased, more detailed correction can be performed.
  • Jl, J2 and J3 are given +1 or 11; S is given +1 or 11; K is given +1 or 0.
  • the deflection current can be set to eight levels by setting each of Jl, J2, and J3, and independently of the settings of J1 to J3, S and K Corrections can be made.
  • the deflection current can be set in four steps as a positive value and in four steps as a negative value, so that the ink deflection direction can be set in both directions in the arrangement direction of the nozzles 18.
  • it can be deflected by ⁇ to the left with respect to the vertical direction (Z1 direction in the figure), and can be deflected by ⁇ to the right (Z2 direction in the figure).
  • the value of ⁇ that is, the amount of deflection can be arbitrarily set.
  • the printer of the present embodiment is provided with a distance detecting means for detecting the distance between the ink ejection surface of the head 11 and the surface of the photographic paper on which the ink lands.
  • the distance detecting means may directly detect the distance between the ink ejection surface and the surface on which the ink lands on the printing paper, or may detect the above-described distance by detecting the thickness (paper thickness) of the printing paper. What you do.
  • the distance detection means performs the above detection using a sensor.
  • the sensor may be any sensor that reads information of light, pressure, displacement, and other physical quantities, such as an optical sensor and a pressure-sensitive sensor.
  • a light emitting element and a light receiving element are provided, and light is emitted from the light emitting element to the printing paper so that the reflected light is received.
  • the distance from the ink ejection surface to the landing surface of the ink on the photographic paper, which is the light irradiation surface is measured.
  • the pressure-sensitive sensor When a pressure-sensitive sensor is used, the pressure-sensitive sensor is pressed against the surface of the photographic paper (the ink landing surface), the pressure value obtained at that time is measured, and the measured value is compared with a predetermined reference value. Value (pressure value of the reference paper thickness) and calculate the paper thickness from the comparison result. Then, the distance between the ink discharge surface and the ink landing surface of the photographic paper is calculated (detected) from the paper thickness.
  • the printer is provided with a discharge deflection amount determining means for determining the discharge deflection amount of the liquid by the discharge direction deflecting means based on the detection result by the distance detecting means.
  • the ejection deflection amount determining means controls the voltage applied to the deflection amplitude control terminal B based on the above detection result (for example, it can be digitally controlled using a DZA comparator).
  • the respective drain currents are as follows: It becomes 1. Therefore, the current amount can be changed in eight steps by the deflection amplitude control terminal B. This makes it possible to adjust the deflection amount at the time of ink ejection in eight steps. If the number of transistors is further increased, the amount of current can be changed more finely.
  • FIG. 6A to 6B are diagrams illustrating a method of determining the deflection amount by the ejection deflection amount determining means.
  • the voltage of the deflection amplitude control terminal B may be controlled so that the discharge angle] 3 satisfies the above expression.
  • the ink ejection direction can be deflected.
  • the distance detecting means is not limited to the method using the above-described sensor, but may be, for example, the following method.
  • receives information that can be used to specify the attributes of photographic paper such as information about the type of photographic paper (plain paper, coated paper, photo paper, etc.), which is transmitted with the print data during printing, and receives the received information.
  • the distance between the liquid ejection surface of the head 11 and the surface of the photographic paper P on which the ink lands may be detected based on the distance.
  • the reference paper thickness is stored for each type of photographic paper, the stored paper thickness is specified based on the received information, and the distance is detected from the paper thickness.
  • the printer receives information input to a computer or directly to a printer that can specify the attributes of photographic paper, and based on the received information, an ink ejection surface and photographic paper P
  • the distance between the ink and the surface on which the ink lands may be detected.
  • the paper thickness is specified in the same manner as described above. Detecting the distance from the paper thickness may be mentioned.
  • the optimum ejection angle is determined, and the ink ejection direction is determined. Can be deflected.
  • this method cannot cope with a case where the paper thickness changes in each ink landing area on one photographic paper. For this reason, in the second embodiment, the paper thickness is always detected, and if the paper thickness changes, for example, in the middle, the optimum ejection angle is determined again in response to the change.
  • FIG. 7 is a side view showing a schematic configuration of the printer according to the second embodiment.
  • Fig. 8 shows the plan view of Fig. 7 and the printing paper P3. It is the figure which omitted the conveyance drive system.
  • FIG. 9 is a front view of FIG. 8, and is a view as seen from the side of loading the photographic paper P3 into the line head 10.
  • the photographic paper P 3 used in the second embodiment has a surface height, that is, a paper thickness that is not constant, and is part of an area on the ink landing surface.
  • the projection Q is provided.
  • the line head 10 is formed by arranging the above-described heads 11 in a line shape in the width direction of the printing paper P3.
  • the relative moving means for relatively moving the line head 10 and the printing paper P 3 is such that the line head 10 is fixed, and the printing paper P 3 is relatively moved with respect to the line head 10.
  • the transport drive system for the photographic paper P3 corresponding to the relative moving means is configured as follows, as shown in FIG.
  • four paper feed rollers 23 are provided on the upstream side of the line head 10 (the side on which the photographic paper P 3 is carried into the line head 10).
  • two paper feed rollers 23 located on the lower surface side of the photographic paper P3 are driven to rotate by obtaining driving force from driving means (not shown) such as a motor.
  • Two paper feed rollers 23 are also provided on the upper surface side (ink landing surface side) of the photographic paper P3.
  • a fixing member 22 is provided on the upper surface side of the photographic paper P 3
  • two springs 24 are mounted on the lower surface side of the fixing member 22, and lower ends of these springs 24 are provided.
  • a paper feed roller 23 is rotatably provided in the section.
  • the feed roller 23 located on the upper surface side of the photographic paper P3 can be moved in the vertical direction in the figure by the spring 24. Therefore, even if the convex portion Q on the photographic paper P 3 passes through the paper feed roller 23, only the panel 24 is compressed, and the paper feed roller 2 3 located on the upper surface side of the photographic paper P 3 Is always pressed against the photographic paper P3 with a substantially constant pressure.
  • the photographic paper P 3 is sandwiched from both sides by the four paper feed rollers 23 described above, and is sent to the line head 10.
  • a support roller 25 is provided substantially directly below the line head 10 and in the vicinity of the ink landing position. This is to support the photographic paper P3 from the lower surface side of the photographic paper P3 so that the distance (gap) between the ink discharge surface of the line head 10 and the photographic paper P3 does not fluctuate during printing. Is what you do.
  • Downstream of the line head 10 is provided a pair of paper discharge rollers 26 arranged to pinch and transport the photographic paper P3.
  • the paper discharge rollers 26 located on the lower surface side of the photographic paper P 3 are arranged in the same manner as the above-described paper feed roller 23 located on the lower surface side of the photographic paper P 3, and are driven by a driving means such as a motor (see FIG. (Not shown).
  • the paper discharge port 26 located on the upper surface side of the photographic paper P3 has a panel attached to a predetermined member similarly to the above-described paper feed roller 23 located on the upper surface side of the photographic paper P3. It is rotatably attached to the tip of 24.
  • a sensor 21 corresponding to a distance detecting means in the present invention is provided between the line head 10 and the paper feed roller 23 in the transport direction of the photographic paper P3.
  • a plurality of sensors 21 are provided, and the sensors 21 are juxtaposed in the longitudinal direction of the line head 10 (the direction in which the liquid ejection sections are arranged). I have. Also, the sensing surface of sensor 21 and the line As shown in FIG. 7, the ink ejection surfaces of the heads 10 are mounted so as to coincide with each other.
  • the sensor 21 emits one laser beam (pulse light) to the ink landing surface of the photographic paper P3, receives the reflected light, and generates a seventh light based on the wavelength of the received reflected light.
  • the distance H between the ink ejection surface of the line head 10 and the landing surface of the printing paper P3 is detected.
  • each sensor 21 of the present embodiment has a predetermined detection area in the direction in which the liquid ejection sections are arranged.
  • a plurality of sensors 21 are provided in the line head 10, but can measure the distance H directly below all the liquid ejection sections of the line head 10.
  • the senor 21 of the present embodiment is capable of scanning a region having a maximum width of 40 mm in the arrangement direction of the liquid discharge units at a high speed.
  • one cycle can be collected at 30 ms, and 100 points can be collected at a width of 40 mm. Therefore, as shown in FIGS. 8 and 9, when six sensors 21 are provided, it is possible to collect 600,000 points in a width of 240 mm.
  • FIG. 10 is a side view showing the positional relationship between the line head 10 and the sensor 21 in more detail.
  • the line head 10 of the present embodiment has a line head formed by arranging the above-described heads 11 in the direction in which the liquid ejection units are arranged, in each color (in the example of FIG. 10, Y, M, C, and K) in parallel.
  • the distance between the detection point by the sensor 21 and the ink landing position of the line head for each color (L1 in FIG. 10). 1 to L 14) are different from each other, these distances L 11 to L 14 are stored in advance, and the ink discharge from the liquid discharge part of the line head of each color is determined based on the transport speed of the printing paper P 3.
  • the distance H at the time can be determined.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a sensor 21 (distance detecting means), a data table 31 and an ejection deflection amount calculation circuit 32 as an ejection deflection amount determining means of the present embodiment.
  • the detection result is sent to the ejection deflection amount calculation circuit 32. Then, based on the detection result of the sensor 21, the discharge deflection amount calculation circuit 32 refers to the data table 31 to determine the discharge deflection amount for each liquid discharge unit.
  • the data table 31 defines the ejection deflection amount of the ink ejected from the liquid ejection unit corresponding to the detected distance H and the landing target position of the ink ejected from the liquid ejection unit. It is.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the data table 31.
  • the distance between the ink discharge surface of the line head 10 and the ink landing surface (upper surface of the photographic paper P3) is H, and the line head 10 is
  • the ink is ejected from the liquid ejecting portion of the ink directly below (perpendicular to the ink landing surface) (indicated by the dashed arrow in FIG. 12)
  • the ink landing position and the ink are deflected.
  • the distance from the ink landing position when ejected is defined as the deflection amount.
  • the angle (ejection angle) between the ejection direction and the ejection surface of the ink when the ink is deflected and ejected is defined as a.
  • the above angle was defined as the discharge angle a.
  • the angle from the direction perpendicular to the landing surface of the ink (0 in FIG. 3) is also defined as the discharge angle.
  • the ejection angle a can be obtained as a function of the distance H and the deflection amount ⁇ L.
  • the data table 31 stores the relationship between the distance H, the deflection amount, and the discharge angle ⁇ in advance.
  • the ejection deflection amount calculation circuit 32 refers to the data table 31 and calculates a corresponding ejection angle. Then, the data of the ejection angle is transmitted to the control circuit 33 as, for example, serial data.
  • the control circuit 33 controls the ejection of the ink for each line head 10, that is, for each liquid ejection unit, based on the transmitted ejection angle data and the drive signal for ejecting the ink.
  • control circuit 33 uses the deflection amplitude control terminal of the circuit shown in FIG. 5 to obtain the discharge angle based on the discharge angle data transmitted from the discharge deflection amount calculation circuit 32. Determine the voltage to be applied to B.
  • the above control is always performed when the ink is continuously ejected. That is, while the photographic paper P3 continues to be conveyed, the sensor 21 constantly detects the distance H, and sequentially sends the detection result to the ejection deflection amount calculation circuit 32. Then, for each pixel line, it is always calculated which liquid ejection section should eject ink at which ejection angle, and sends it to the control circuit 33 in real time. At this time, as shown in FIG. 10, the distance (L11 to L14) between the ink ejection position of the line head of each color and the detection point of the sensor 21 is considered. And the detection result of sensor 21 and its The setting is made so that the pixel angle corresponds to the ejection angle a calculated as above.
  • FIG. 13 is a front view showing a state in which ink is ejected from three liquid ejection units “N ⁇ 1”, “N”, and “N + 1” in the line head 10.
  • the landing position of the ink from the liquid discharge portion “N-1” is a portion other than the convex portion Q
  • the landing position of the ink from the liquid discharge portion “N” is This is an example in which the ink droplet landing position from the liquid discharge unit “N + 1” is the convex portion Q, which is the boundary.
  • ink is ejected from each liquid ejecting section in a direction perpendicular to the surface of the photographic paper P3.
  • the ink shall land on the shifted position.
  • the deflection amount calculation circuit 32 calculates the discharge angle H when the deflection amount is shifted from the vertical position by the deflection amount.
  • control circuit 33 determines the voltage to be applied to the deflection amplitude control terminal ⁇ that satisfies the discharge angle ⁇ , and controls the discharge of the ink from the liquid discharge unit “ ⁇ -1”.
  • the ejection angle ⁇ when the liquid ejection section is shifted from the vertical position by the deflection amount A L to the left in the figure is calculated in the same manner as described above.
  • ⁇ tan— 1 ( ⁇ L / H 2) It is calculated by: Then, the control circuit 33 determines the voltage to be applied to the deflection amplitude control terminal B that satisfies the ejection angle, and controls the ejection of the ink from the liquid ejection unit “N”.
  • the ejection angle may be set to either ⁇ or Control may be unified on one side. In this way, control can be simplified.
  • the ink is deflected rightward in the figure from the liquid ejection part “ ⁇ ”, even if the ejection angle is set to “H”, the deviation is inconspicuous with about 1 dot, It is also possible to simplify as described above.
  • FIG. 14 is a side view showing an example in which the distance ⁇ ⁇ changes even when the printing paper does not have a convex portion, and is a diagram corresponding to FIG.
  • the photographic paper # 4 is sent to the line head 10 with the leading end curled.
  • the space between the bottom of the line head 10 and the upper surface of the photographic paper ⁇ 4 is a space through which the ejected ink passes, so the photographic paper ⁇ 4 is placed on the upper surface side. It is not possible to arrange a roller or holding member for holding down from above. For this reason, generally, just below the run head 10, only the support roller 25 (or other support member or the like) for supporting the photographic paper # 4 from the lower surface side is provided.
  • a paper feed roller 23 is provided on the side of the line head 10 where the photographic paper # 4 is carried in, and the paper feed roller 23 carries the photographic paper # 4 into the line head 10.
  • the ink receiving surface of photographic paper No. 4 By contacting the side, it functions as a holding member for keeping the distance H constant.
  • the senor 21 emits a laser beam between the line head 10 and a holding member such as the paper feed port 23 in the transport direction of the photographic paper P4 (in the horizontal direction in the figure). It is provided so that one light and its reflected light pass. Therefore, when the leading end is curled as in the photographic paper P4, the distance H changes depending on the curling state.
  • the distance H is detected by the sensor 21 disposed immediately before the photographic paper P 4 enters the line head 10, even if the photographic paper P 4 is curled. Even if it is, the distance H that fluctuates according to the state of the curl can be detected as accurately as possible.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a third embodiment of the present invention.
  • the third embodiment is a modification of the second embodiment, in which an ink is landed on a photographic paper P3 having a convex portion Q, but the sensor is different from that of the second embodiment.
  • the senor 21 A of the third embodiment emits a pinpoint laser light.
  • one sensor 21A is provided for each head 11. Thereby, for one head 11, the distance H at only one location is detected. Therefore, there is a non-detection range of distance H between the sensors 21A.
  • the “N” th sensor 21 A (N) corresponding to the “N” th head 11 is, as shown in FIG. It is assumed that the distance H from the discharge surface to the ink landing surface of the photographic paper P3 is detected as H1.
  • the distance at the position where the laser beam is actually emitted can be known, but the distance H located between them is unknown.
  • the third embodiment includes a distance setting unit.
  • the distance setting means has a non-detection range of the distance H, such as between the ⁇ N ''-th and ⁇ N + 1 ''-th sensors 21A, and a liquid ejection section corresponding to the non-detection range. If the distances H detected by the sensors 21 A (N) and 21 A (N + 1) (“N” th and “N + 1” th) on both sides of the non-detection range The distance H for the liquid ejection part corresponding to the detection range is determined by the distance detected by the “N” th sensor 21 A (N). This is set to a value (H2 ⁇ H ⁇ H1) between the separation H1 and the distance H2 detected by the "N + 1" th sensor 21A (N + 1).
  • the detection position of the "N" th sensor 21A (N) and the detection position of the "N + 1" th sensor 21A (N + 1) A distance H corresponding to each liquid discharge unit is calculated such that the position is connected with a straight line and the distance H gradually changes for each liquid discharge unit.
  • the change in the distance H is divided into multiple steps, the distance H between several liquid ejection sections is set to be constant, and the distance H is changed gradually for each of the several liquid ejection sections.
  • a method for calculating the distance H is given below.
  • the distance setting means may have its function in the ejection deflection amount calculation circuit 32 in the second embodiment, for example.
  • the distance H corresponding to all the liquid ejection sections can be detected by the six sensors 21.For example, when the number of the sensors 21 is less than 6, A non-detection range is created between the sensors 21.
  • the distance setting means may be provided to set the distance H corresponding to each liquid discharge unit so that the distance H does not suddenly change in the direction in which the liquid discharge units are arranged.
  • the distance H can be accurately detected.
  • the sensor 21 or 21 A is not accurately attached to the line head 10, a detection error of the distance H by the sensor 21 or 21 A occurs. Therefore, the ink of each liquid ejection part of the line head 10 is It is desirable that the discharge surface and the detection surface of the sensor 21 or 21 A be adjusted in advance.
  • the ink ejection surface of each liquid ejection unit of the line head 10 has no positional deviation in the direction in which the liquid ejection units are arranged (the ink ejection surface is horizontal with respect to the ink landing surface).
  • the sensor 21 or 21A detects the reference between the ink ejection surface and the ink deposition reference surface in the direction in which the liquid ejection portions of the line head 10 are arranged. Detect distance 'at multiple locations. In this case, in a state where no photographic paper is present, the above-described reference distance is detected, for example, using the upper end surface of the support opening roller 25 as an ink landing reference surface.
  • correction value calculation means a correction value corresponding to each liquid ejection unit is calculated based on the detected reference distance.
  • the calculation result is stored in advance (correction value storage means).
  • the ejection deflection amount calculation circuit 32 calculates the data table 31 from the distance detected by the sensor 21 or 21 A, the target landing position of the liquid, and the correction value stored in the correction value storage means. With reference to, the discharge deflection amount of the liquid by the discharge direction deflecting means corresponding to each liquid discharge unit may be determined.
  • the ink ejection angle is determined based on the distance H for each liquid ejection unit. This is because it is determined individually. Therefore, the same result as in the case where the convex portion Q exists on the ink landing surface of the photographic paper P3 is obtained.
  • FIG. 16 is a block diagram illustrating a fourth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 11 of the second embodiment.
  • no distance detecting means such as the sensor 21 is provided. Instead, a distance information obtaining means 34 is provided.
  • the distance information acquiring means 34 is adapted to correspond to the transport movement of the photographic paper and to provide distance information between the ink discharge surface and the ink landing surface of the line head 10 (information on the distance H, (Information that can specify the distance H).
  • the distance information is transmitted from, for example, an external host computer or a paper thickness designation unit provided inside the printer.
  • the distance information obtaining means 34 obtains the distance information, it sends the information to the ejection deflection amount calculation circuit 32 as in the second embodiment.
  • the processing in the ejection deviation amount calculation circuit 32 is the same as in the second embodiment.
  • the distance H is set based on an instruction from outside or inside the printer, instead of detecting the actual distance H using the sensor 21 or the like.
  • the present embodiment can be applied to a case where a resist is drawn on a printed wiring board.
  • the distance H at each position on the printed wiring board can be determined by the distance H at each position on the printed wiring board without actually measuring the distance H if the pattern on the printed wiring board is known. You may be able to know.
  • the distance information acquisition means 34 acquires the distance information to obtain the ejection deflection amount calculation circuit 3 2 In this case, it is possible to obtain the same effect as detecting the distance sequentially by the sensor 21 in accordance with the conveyance of the printing paper.
  • this invention is not limited to the said Embodiment, For example, the following various deformation
  • the heating resistor 13 divided into two is provided, but the heating resistor 13 divided into three or more may be provided.
  • the planar shape is substantially in a zigzag shape (such as a U-shape), and a conductor (electrode) is connected to the zigzag folded portion.
  • the main part that generates thermal energy for discharging the ink is divided into at least two parts through the substantially zigzag folded part, and at least one main part and at least one other main part It is also possible to provide a difference in the generation of thermal energy, and to control the ink ejection direction to be deflected by the difference.
  • the distance H is detected by one laser beam.
  • various types of material waves electromagnétique waves, light waves, ultrasonic waves, etc.
  • Distance H can be detected.
  • pulse light such as laser light
  • the distance H may be detected based on the wavelength difference between the emitted light and the reflected light.
  • the distance H may be detected by measuring the time from when an ultrasonic wave is emitted to when the reflected wave is received.
  • the ink ejection surface of each liquid ejection portion of the line head 10 and the laser light emission surface of the sensor 21 are made to be the same surface. Placed. However, an offset may be provided between the ink ejection surface of the line head 10 and the laser light emission surface of the sensor 21. In this case, the offset amount may be stored in advance, and the distance H may be calculated from the detection result of the sensor 21 and the offset amount. The same applies to the third embodiment.
  • the detection area of the distance H is secured in substantially the entire range in the direction in which the liquid ejection sections of the line head 10 are arranged.
  • the present invention is not limited to this, and in the case where printing is mostly performed on photographic paper with little unevenness, the number of sensors 21 may be reduced so that the detection area of the distance H is not necessarily secured in almost the entire range. good. Industrial applicability
  • the liquid discharge direction when the liquid discharge direction is deflected, an appropriate amount of deflection is set even when the distance from the liquid discharge surface to the liquid landing surface of the liquid discharge target changes. can do. Therefore, the liquid can be landed at an appropriate position even on a liquid ejection target having various thicknesses.

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Abstract

インクの吐出方向を偏向する場合に、インクの吐出面から印画紙のインクの着弾面までの間の距離が変化したときでも、適切な偏向量を設定できる液体吐出装置である｡ノズルを有するインク吐出部を複数並設したヘッド（１１）と、各インク吐出部のノズルから吐出されるインクの吐出方向をインク吐出部の並び方向に偏向させる吐出方向偏向手段とを備え、ヘッド（１１）のインク吐出面と、印画紙（Ｐ１）、（Ｐ２）のインクが着弾する面との間の距離（Ｌ１）、（Ｌ２）を検知する距離検知手段と、距離検知手段による検知結果に基づいて、吐出方向偏向手段によるインクの吐出偏向量（吐出角度α、β）を決定する吐出偏向量決定手段とを備える。

Description

明細書 液体吐出装置及び液体吐出方法 ' 技術分野
本発明は、 ヘッドの液体吐出面と、 液体吐出対象物の液体が着弾する 面との間の距離に応じて液体の吐出偏向量を決定し、 決定した吐出偏向 量で液体が偏向吐出されるようにした液体吐出装置及び液体吐出方法に 関するものである。 背景技術
従来、 ノズルを有する液体吐出部を複数並設したへッドを備える液体 吐出装置の一例として、 インクジェットプリン夕が知られている。 この ィンクジエツトプリン夕のィンクの吐出方式の 1つとして、 熱エネルギ 一を用いてィンクを吐出させるサーマル方式が知られている。
このサーマル方式のインク吐出部の構造としては、 インク液室と、 ィ ンク液室内に設けられた発熱抵抗体と、 ィンク液室上に設けられたノズ ルとを備えるものが知られている。 そして、 ィンク液室内のィンクを発 熱抵抗体で急速に加熱し、 発熱抵抗体上のインクに気泡を発生させ、 気 泡発生時のエネルギーによってインク （インク液滴） をインク吐出部の ノズルから吐出させるものである。
さらにまた、 ヘッド構造の観点からは、 ヘッドを印画紙の幅方向に移 動させて印画を行うシリアル方式と、 多数のへッドを印画紙の幅方向に 並べて配置し、 印画紙幅分のラインへッドを形成したライン方式とが挙 げられる。 ここで、 ラインヘッドの構造としては、 小さなヘッドチップを、 端部 同士が繋がるように複数並設して、 それぞれのへッドチップの液体吐出 部を印画紙の全幅にわたって配列したものが知られている （例えば、 特 開 2 0 0 2— 3 6 5 2 2号公報） 。
また、 プリンタヘッドの構造として、 1つのノズルに対応したインク 液室内の異なる位置に複数のヒーターを設けることにより、 ィンク液滴 の吐出角度を変えることができるようにし、 これによつて着弹位置ズレ を目立たなくするようにした技術が知られている （例えば、 特開 2 0 0 2 - 2 4 0 2 8 7号公報） 。
しかし、 前述の従来の技術では、 以下の問題点があった。
先ず、 ヘッドからインクを吐出する際、 インクは、 吐出面に対して垂 直に吐出されるのが理想的である。 しかし、 種々の要因により、 インク が吐出面に対して垂直に吐出されない場合がある。
例えば、 発熱抵抗体を有するインク液室の上面に、 ノズルが形成され たノズルシートを貼り合わせる場合に、 インク液室及び発熱抵抗体とノ ズルとの貼付け位置のずれが問題となる。 インク液室及び発熱抵抗体の 中心とノズルの中心とがー致するようにノズルシートが貼り付けられれ ば、 インクは、 吐出面に垂直に吐出されるが、 インク液室及び発熱抵抗 体の中心とノズルの中心.とに位置ずれが生じると、 インクは、 吐出面に 対して垂直に吐出されなくなる。
また、 インク液室及び発熱抵抗体とノズルシートとの熱膨張率の差に よる位置ずれも生じ得る。
吐出面に対して垂直に吐出されたインクは、 正確な位置に着弾される が、 吐出面に対して垂直に吐出されないと、 インクの着弹位置ずれが生 じる。 このようなインクの着弾位置ずれが生じたときには、 シリアル方 式の場合では、 ノズル間におけるィンクの着弹ピッチずれとなって現れ る。 さらに、 ライン方式では、 上記の着弾ピッチずれに加え、 並設した へッド間の着弾位置ずれとなって現れる。
すなわち、 ライン方式において、 隣接するヘッド間で例えば互いに遠 ざかる方向にインクの着弾位置ずれが生じると、 そのヘッド間には、 ィ ンクが吐出されない領域が形成される。 そして、 ラインヘッドは、 印画 紙の幅方向には移動しないので、 上記へッド間に白スジが入ってしまい、 印画品位が低下するという問題があつた。
同様に、 隣接するへッド間で例えば互いに近づく方向にィンクの着弾 位置ずれが生じると、 そのヘッド間には、 ドットが重なり合う領域が形 成される。 これにより、 画像が不連続になったり、 本来の色より濃い色 のスジが入ってしまい、 印画品位が低下するという問題があつた。
そこで、 上記問題点を解決するため、 液体吐出部を複数並設したへッ ドを備える液体吐出装置において、 上記特開 2 0 0 2— 2 4 0 2 8 7号 公報記載の技術をさらに応用し、 液体の吐出方向を制御 （偏向） できる ようにした技術が、 本件出願人により提案されている （特願 2 0 0 2— 1 1 2 9 4 7、 特願 2 0 0 2— 1 6 1 9 2 8等） 。
しかし、 印画紙の紙厚が異なる等、 インクの吐出面から印画紙のイン クの着弾面までの間の距離 （ギャップ） が変化したときでも、 インクの 吐出方向の偏向角度を一律に設定すると、 正確な位置にィンクを着弾さ せることができないという問題がある。
第 1 7 A図乃至第 1 7 B図は、 紙厚が異なる印画紙 P 1及び P 2に対 し、 インクの吐出角度を α だけ偏向させて印画したときの状態を示す 図である。 図中、 第 1 7 Α図は、 印画紙 P 1に印画を行う場合において、 インクの吐出面 （ヘッド 1の先端面） から印画紙 P 1のインクの着弾面 までの間の距離が L 1であるときに、 インクの吐出角度を ひ だけ偏向 させた状態を示している。 このような特性を有するへッド 1を用いて、 印画紙 P 1と紙厚が異な る （印画紙 P 1の紙厚より厚い） 印画紙 P 2を用いると、 インクの吐出 面から印画紙 P 2のィンクの着弹面までの間の距離は、 それまでの L 1 から L 2 ( < L 1 ) に変化する。 この状態で、 インクの吐出角度を上記 と同様に α だけ偏向させると、 インクの着弾位置が印画紙 Ρ 1のとき と異なってしまうという問題がある。
さらには、 1枚の印画紙中にも、 例えば封筒のような折り返し部分を 有するものゃタック紙のように、 一部で表面高さが他の部分と異なる場 合がある。 また、 回路パターンを有するプリント基板のように表面高さ が一定でない場合がある。 さらにまた、 先端部がカールしていることに よって、 その先端部の表面高さが他の部分と異なってしまうような場合 がある。
このような場合には、 仮に印画前の調整によってィンクの吐出角度を 適切に設定できたとしても、 途中から表面高さが変化する印画紙等には 対応することができないという問題がある。 発明の開示
したがって、 本発明が解決しょうとする課題は、 液体吐出部を複数並 設したへッドを備えるとともに、 液体の吐出方向を偏向できるようにし た場合に、 第 1に、 液体吐出面から液体吐出対象物の液体の着弾面まで の間の距離が変化したときでも、 適切な偏向量を設定できるようにする ことである。 第 2に、 1つの液体吐出対象物で表面高さが種々変化して も、 それに応じて、 適切な偏向量を設定できるようにすることである。 本発明は、 以下の解決手段によって、 上述の課題を解決する。
本発明は、 ノズルを有する液体吐出部を複数並設したヘッドと、 各前 記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記液体吐 出部の並び方向に偏向させる吐出方向偏向手段とを備える液体吐出装置 であって、 前記ヘッドの液体吐出面と、 液体吐出対象物の液体が着弾す る面との間の距離を検知する距離検知手段と、 前記距離検知手段による 検知結果に基づいて、 前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を 決定する吐出偏向量決定手段とを備えることを特徴とする。
上記発明においては、 吐出方向偏向手段により、 各液体吐出部のノズ ルから、 液体の吐出方向を偏向させることが可能である。 ここで、 吐出 偏向量を決定するにあたり、 距離検知手段により、 ヘッドの液体吐出面 と、 液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離を検知する。 そし て、 その検知結果に基づいて、 吐出偏向量決定手段は、 液体の吐出偏向 量を決定する。
したがって、 ヘッドの液体吐出面と、 液体吐出対象物の液体が着弾す る面との間の距離が変化した場合であっても、 適切な偏向量を設定する ことができる。
また、 本発明は、 ノズルを有する液体吐出部を複数並設したヘッドと、 各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記液 体吐出部の並び方向において複数の方向に偏向させる吐出方向偏向手段 と、 前記ヘッドと、 各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体 を着弾させる液体吐出対象物とを相対移動させる相対移動手段とを備え る液体吐出装置であって、 前記相対移動手段により前記ヘッドに対して 液体吐出対象物が搬入される側に設けられ、 物質波を液体吐出対象物に 発するとともに、 受けた反射波に基づいて、 前記液体吐出部の液体吐出 面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離を検知するとともに、 前記相対移動手段による前記へッドと液体吐出対象物との相対移動に伴 つて、 順次前記距離を検知する距離検知手段と、 前記距離と、 前記液体 吐出部の前記ノズルから吐出される液体の着弹目標位置とに対応する、 前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出偏向量を定めた データテーブルと、 前記距離検知手段により検知された前記距離と、 液 体の着弾目標位置とから、 前記データテーブルを参照して、 各前記液体 吐出部に対応する前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定 する吐出偏向量決定手段とを備えることを特徴とする。
上記発明においては、 吐出方向偏向手段により、 各液体吐出部のノズ ルから、 液体の吐出方向を偏向させることが可能である。 ここで、 吐出 偏向量を決定するにあたり、 距離検知手段により、 ヘッドの液体吐出面 と、 液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離を検知する。 また、 距離検知手段は、 物質波を液体吐出対象物に発することで距離を検知す るとともに、 ヘッドと液体吐出対象物との相対移動に伴って、 順次距離 を検知する。 ここで、 順次距離を検知する場合でも、 液体吐出対象物と 非接触で距離を検知するので、 例えば常時検知し続けることもできる。 そして、 へッドと液体吐出対象物との相対移動に伴って順次距離を検知 することで、 距離の変化が生じたときでも、 すぐにその変化を検知する ことができる。
一方、 データテーブルには、 距離と、 液体吐出部のノズルから吐出さ れる液体の着弹目標位置とに対応する吐出偏向量が定められている。 そして、 吐出偏向量決定手段は、 検知された距離と、 液体の着弾目標 位置とから、 デ一夕テーブルを参照して、 各液体吐出部に対応する吐出 偏向量を決定する。 したがって、 ヘッドの液体吐出面と、 液体吐出対象 物の液体が着弾する面との間の距離がへッドと液体吐出対象物との相対 移動に伴って変化した場合であっても、 適切な偏向量を設定することが できる。
さらにまた、 本発明は、 ノズルを有する液体吐出部を複数並設したへ ッドと、 各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向 を前記液体吐出部の並び方向において複数の方向に偏向させる吐出方向 偏向手段と、 前記ヘッドと、 各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出さ れる液体を着弾させる液体吐出対象物とを相対移動させる相対移動手段 とを備える液体吐出装置であって、 前記相対移動手段による前記へッド と液体吐出対象物との相対移動に対応させて、 前記液体吐出部の液体吐 出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離情報を取得する距離 情報取得手段と、 前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体 の着弾面との間の距離と、 前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される 液体の着弾目標位置とに対応する、 前記液体吐出部の前記ノズルから吐 出される液体の吐出偏向量を定めたデータテーブルと、 前記距離情報取 得手段で取得した前記距離情報と、 液体の着弾目標位置とから、 前記デ 一夕テーブルを参照して、 各前記液体吐出部に対応する前記吐出方向偏 向手段による液体の吐出偏向量を決定する吐出偏向量決定手段とを備え ることを特徴とする。
上記発明においては、 吐出方向偏向手段により、 各液体吐出部のノズ ルから、 液体の吐出方向を偏向させることが可能である。 ここで、 吐出 偏向量を決定するにあたり、 液体吐出装置は、 距離情報取得手段により、 へッドと液体吐出対象物との相対移動に対応させて、 液体吐出部の液体 吐出面と液体吐出対象物の液体の着弹面との間の距離情報を取得する。 例えば、 回路パターンを有するプリント基板のように、 液体吐出対象物 の位置ごとの上記距離がわかつている場合等が挙げられる。
一方、 データテーブルには、 距離と、 液体吐出部のノズルから吐出さ れる液体の着弾目標位置とに対応する吐出偏向量が定められている。
そして、 吐出偏向量決定手段は、 取得した距離情報と、 液体の着弾目 標位置とから、 データテーブルを参照して、 各液体吐出部に対応する吐 出偏向量を決定する。 したがって、 液体吐出対象物の位置ごとの上記距 離がわかっている場合等には、 距離を検知することなく、 ヘッドの液体 吐出面と、 液体吐出対象物の液体が着弹する面との間の距離がへッドと 液体吐出対象物との相対移動に伴って変化した場合であっても、 適切な 偏向量を設定することができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明による液体吐出装置を適用したインクジエツトプリ ンタのへッドを示す分解斜視図である。
第 2図は、 ィンク吐出部における発熱抵抗体の配置をより詳細に示す 平面図及び側面の断面図である。
第 3図は、 インクの吐出方向の偏向を説明する図である。
第 4 A図乃至第 4 B図は、 2分割した発熱抵抗体のインクの気泡発生 時間差と、 インクの吐出角度との関係を示すグラフであり、 第 4 C図は、 2分割した発熱抵抗体のィンクの気泡発生時間差の実測値データである。 第 5図は、 吐出方向偏向手段を具体化した回路図である。
第 6 A図乃至第 6 B図は、 第 1実施形態において、 吐出偏向量決定手 段による偏向量の決定方法を説明する図であり、 第 6 A図は距離 H = L 1の場合を示し、 第 6 B図は距離 H = L 2の場合を示す。
第 7図は、 第 2実施形態におけるプリン夕の概略構成を示す側面図で ある。
第 8図は、 第 7図の平面図を示すとともに、 印画紙の搬送駆動系を省 略した図である。
第 9図は、 第 8図の正面図であり、 印画紙のラインヘッドへの搬入側 から見た図である。
第 1 0図は、 ラインヘッドとセンサとの位置関係をより詳細に示す側 面図である。 第 1 1図は、 第 2実施形態のセンサ （距離検知手段） と、 データテー ブルと、 吐出偏向量決定手段である吐出偏向量計算回路とを示すブロッ ク図である。
第 1 2図は、 デ一夕テーブルを説明するための図である。
第 1 3図は、 ラインヘッドにおいて、 3つの液体吐出部 「N— 1」 、 「N」 及び 「N + 1」 からインクを吐出した状態を示す正面図である。 第 1 4図は、 印画紙に凸部を有さない場合であっても、 距離が変化す る例を示す側面図である。
第 1 5図は、 本発明の第 3実施形態を説明する図である。
第 1 6図は、 本発明の第 4実施形態を説明するブロック図である。 第 1 7 A図乃至第 1 7 B図は、 従来の技術において、 紙厚が異なる印 画紙 P 1及び P 2に対し、 ィンクの吐出角度を α だけ偏向させて印画 したときの状態を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面等を参照して、 本発明の一実施形態について説明する。
(第 1実施形態）
第 1図は、 本発明による液体吐出装置を適用したインクジエツトプリ ンタ （以下、 単に 「プリンタ」 という。 ） のヘッド 1 1を示す分解斜視 図である。 第 1図において、 ノズルシ一ト 1 7は、 ノ リア層 1 6上に貼 り合わされるが、 このノズルシート 1 7を分解して図示している。 ヘッド 1 1において、 基板部材 1 4は、 シリコン等から成る半導体基 板 1 5と、 この半導体基板 1 5の一方の面に析出形成された発熱抵抗体 1 3 (本発明におけるエネルギー発生手段に相当するもの） とを備える ものである。 発熱抵抗体 1 3は、 半導体基板 1 5上に形成された導体部 (図示せず） を介して、 後述する回路と電気的に接続されている。 また、 パリア層 1 6は、 例えば、 露光硬化型のドライフィルムレジス トからなり、 半導体基板 1 5の発熱抵抗体 1 3が形成された面の全体に 積層された後、 フォトリソプロセスによって不要な部分が除去されるこ とにより形成されている。
さらにまた、 ノズルシート 1 7は、 複数のノズル 1 8が形成されたも のであり、 例えば、 ニッケルによる電铸技術により形成され、 ノズル 1 8の位置が発熱抵抗体 1 3の位置と合うように、 すなわちノズル 1 8が 発熱抵抗体 1 3に対向するようにパリア層 1 6の上に貼り合わされてい る。
インク液室 1 2 (本発明における液室に相当するもの） は、 発熱抵抗 体 1 3を囲むように、 基板部材 1 4とバリア層 1 6とノズルシート 1 7 とから構成されたものである。 すなわち、 基板部材 1 4は、 図中、 イン ク液室 1 2の底壁を構成し、 バリア層 1 6は、 インク液室 1 2の側壁を 構成し、 ノズルシート 1 7は、 インク液室 1 2の天壁を構成する。 これ により、 インク液室 1 2は、 第 1図中、 右側前方面に開口面を有し、 こ の開口面とインク流路 (図示せず) とが連通される。
上記の 1個のヘッド 1 1には、 通常、 1 0 0個単位の複数の発熱抵抗 体 1 3、 及び各発熱抵抗体 1 3を備えたインク液室 1 2を備え、 プリン 夕の制御部からの指令によってこれら発熱抵抗体 1 3のそれぞれを一意 に選択して発熱抵抗体 1 3に対応するインク液室 1 2内のインクを、 ィ ンク液室 1 2に対向するノズル 1 8から吐出させることができる。 すなわち、 ヘッド 1 1と結合されたインクタンク （図示せず） から、 インク液室 1 2にインクが満たされる。 そして、 発熱抵抗体 1 3に短時 間、 例えば、 1〜 3 s e cの間パルス電流を流すことにより、 発熱抵 抗体 1 3が急速に加熱され、 その結果、 発熱抵抗体 1 3と接する部分に 気相のィンク気泡が発生し、 そのィンク気泡の膨張によってある体積の インクが押しのけられる （インクが沸騰する） 。 これによつて、 ノズル
1 8に接する部分の上記押しのけられたィンクとほぼ同等の体積のィン クが液滴としてノズル 1 8から吐出され、 印画紙 （液体吐出対象物） 上 に着弾される。
なお、 本明細書において、 1つのインク液室 1 2と、 このインク液室 1 2内に配置された発熱抵抗体 1 3と、 その上部に配置されたノズル 1 8とから構成される部分を、 「インク吐出部 （液体吐出部） 」 と称する。 すなわち、 ヘッド 1 1は、 複数のインク吐出部を並設したものである。 また、 本実施形態では、 複数のヘッド 1 1を印画紙幅方向に並べて、 ラインヘッドを形成している。 この場合には、 複数のヘッドチップ （へ ッド 1 1のうち、 ノズルシート 1 7が設けられていないもの） を並べた 後、 1枚のノズルシート 1 7 (各ヘッドチップの全てのインク液室 1 2 に対応する位置にノズル 1 8が形成されたもの） を貼り合わせて、 ライ ンへッドを形成する。
第 2図は、 インク吐出部における発熱抵抗体 1 3の配置をより詳細に 示す平面図及び側面の断面図である。 第 2図の平面図では、 ノズル 1 8 を 1点鎖線で図示している。
第 2図に示すように、 本実施形態では、 1つのインク液室 1 2内に、 2分割された発熱抵抗体 1 3が並設されている。 さらに、 2分割された 発熱抵抗体 1 3の並び方向は、 ノズル 1 8の並び方向 （第 2図中、 左右 方向） である。
このように、 1つの発熱抵抗体 1 3を縦割りにした 2分割型のもので は、 長さが同じで幅が半分になるので、 発熱抵抗体 1 3の抵抗値は、 2 倍の値になる。 この 2つに分割された発熱抵抗体 1 3を直列に接続すれ ば、 2倍の抵抗値を有する発熱抵抗体 1 3が直列に接続されることとな り、 抵抗値は 4倍となる （なお、 この値は、 第 2図において並設されて いる各発熱抵抗体 1 3間の距離を考慮しない場合の計算値である） 。
ここで、 インク液室 1 2内のインクを沸騰させるためには、 発熱抵抗 体 1 3に一定の電力を加えて発熱抵抗体 1 3を加熱する必要がある。 こ の沸騰時のエネルギーにより、 インクを吐出させるためである。 そして、 抵抗値が小さいと、 流す電流を大きくする必要があるが、 発熱抵抗体 1 3の抵抗値を高くすることにより、 少ない電流で沸騰させることができ るようになる。
これにより、 電流を流すためのトランジスタ等の大きさも小さくする ことができ、 省スペース化を図ることができる。 なお、 発熱抵抗体 1 3 の厚みを薄く形成すれば抵坊値を高くすることができるが、 発熱抵抗体
1 3として選定される材料や強度 （耐久性） の観点から、 発熱抵抗体 1 3の厚みを薄くするには一定の限界がある。 このため、 厚みを薄くする ことなく、 分割することで、 発熱抵抗体 1 3の抵抗値を高くしている。 また、 1つのインク液室 1 2内に 2分割された発熱抵抗体 1 3を備え た場合には、 各々の発熱抵抗体 1 3がインクを沸騰させる温度に到達す るまでの時間 （気泡発生時間） を同時にするのが通常である。 2つの発 熱抵抗体 1 3の気泡発生時間に時間差が生じると、 インクの吐出角度は 垂直でなくなり、 インクの吐出方向は偏向する。
第 3図は、 インクの吐出方向を説明する図である。 第 3図において、 インク iの吐出面 （印画紙 Pの面） に対して垂直にインク iが吐出され ると、 第 3図中、 点線で示す矢印のように偏向なくインク iが吐出され る。 これに対し、 インク iの吐出方向が偏向して、 吐出角度が垂直方向 から Θ だけずれると （第 3図中、 Z 1又は Z 2方向） 、 インク iの着 弾位置は、
Δ L = H X t a n 0 だけずれることとなる。
ここで、 距離 Hは、 ノズル 1 8の先端と印画紙 Pの表面との間の距離、 すなわち液体吐出部のィンク吐出面とィンク着弾面との間の距離を指す (以下同じ） 。 この距離 Hは、 通常のインクジェットプリンタの場合、 ：!〜 2 mm程度である。 したがって、 距離 Hを、 H =略 2 mmに、 一定 に保持すると仮定する。
なお、 距離 Hを略一定に保持する必要があるのは、 距離 Hが変動して しまうと、 インク iの着弾位置が変動してしまうからである。 すなわち、 ノズル 1 8から、 印画紙 Pの面に垂直にインク iが吐出されたときは、 距離 Hが多少変動しても、 インク iの着弾位置は変化しない。 これに対 し、 上述のようにインク iを偏向吐出させた場合には、 インク iの着弹 位置は、 距離 Hの変動に伴い異なつた位置となってしまうからである。 第 4 A図乃至第 4 B図は、 2分割した発熱抵抗体 1 3のインクの気泡 発生時間差と、 インクの吐出角度との関係を示すグラフであり、 コンビ ユー夕によるシミュレーション結果を示すものである。 このグラフにお いて、 X方向は、 ノズル 1 8の並び方向 （発熱抵抗体 1 3の並設方向） であり、 Y方向は、 X方向に垂直な方向 （印画紙の搬送方向） である。 また、 第 4 C図は、 2分割した発熱抵抗体 1 3のインクの気泡発生時間 差として、 2分割した発熱抵抗体 1 3間の電流量の差の 1 / 2を偏向電 流として横軸にとり、 インクの着弹位置でのずれ量 （インクの吐出面か ら印画紙の着弾位置までの間の距離を約 2 mmとして実測） を縦軸にと つた場合の実測値データである。 第 4 C図では、 発熱抵抗体 1 3の主電 流を 8 0 m Aとして、 片方の発熱抵抗体 1 3に前記偏向電流を重畳し、 ィンクの偏向吐出を行った。
ノズル 1 8の並び方向に 2分割した発熱抵抗体 1 3の気泡発生に時間 差を有する場合には、 第 4 A図乃至第 4 C図に示すように、 インクの吐 出角度が垂直でなくなり、 ノズル 1 8の並び方向におけるインクの吐出 角度 0 X (垂直からのずれ量であって、 第 3図の 0 に相当するもの） は、 気泡発生時間差とともに大きくなる。
そこで、 本実施形態では、 この特性を利用し、 2分割した発熱抵抗体 1 3を設け、 各発熱抵抗体 1 3に流す電流量を変えることで、 2つの発 熱抵抗体 1 3上の気泡発生時間に時間差が生じるように制御して、 イン クの吐出方向を偏向させるようにしている （吐出方向偏向手段） 。
さらに、 例えば 2分割した発熱抵抗体 1 3の抵抗値が製造誤差等によ り同一値になっていない場合には、 2つの発熱抵抗体 1 3に気泡発生時 間差が生じるので、 インクの吐出角度が垂直でなくなり、 インクの着弾 位置が本来の位置からずれる。 しかし、 2分割した発熱抵抗体 1 3に流 す電流量を変えることにより、 各発熱抵抗体 1 3上の気泡発生時間を制 御し、 2つの発熱抵抗体 1 3の気泡発生時間を同時にすれば、 インクの 吐出角度を垂直にすることも可能となる。
例えばラインヘッドにおいて、 特定の 1又は 2以上のヘッド 1 1全体 のインクの吐出方向を、 本来の吐出方向に対して偏向させる乙とにより、 製造誤差等によってインクが印画紙の着弹面に垂直に吐出されないへッ ド 1 1の吐出方向を矯正し、 垂直にインクが吐出されるようにすること ができる。
また、 1つのヘッド 1 1において、 1又は 2以上の特定のインク吐出 部からのィンクの吐出方向だけを偏向させることが挙げられる。 例えば、 1つのヘッド 1 1において、 特定のィンク吐出部からのィンクの吐出方 向が、 他のィンク吐出部からのインクの吐出方向に対して平行でない場 合には、 その特定のィンク吐出部からのィンクの吐出方向だけを偏向さ せて、 他のインク吐出部からのインクの吐出方向に対して平行になるよ うに調整することができる。 さらに、 以下のようにィンクの吐出方向を偏向させることができる。 例えば、 インク吐出部 Nとこれに隣接するインク吐出部 （N+ 1) と からインクを吐出する場合において、 ィンク吐出部 N及びィンク吐出部 (N+ 1 ) からそれぞれインクが偏向なく吐出されたときの着弾位置を、 それぞれ着弾位置 n及び着弾位置 （n+ 1) とする。 この場合には、 ィ ンク吐出部 Nからインクを偏向なく吐出して着弾位置 nに着弾させるこ とができるとともに、 インクの吐出方向を偏向させて着弾位置 （n + 1 ) にインクを着弾させることもできる。
同様に、 インク吐出部 （N+ 1 ) からインクを偏向なく吐出して着弾 位置 （n+ 1) に着弾させることができるとともに、 インクの吐出方向 を偏向させて着弾位置 nにィンクを着弾させることもできる。
このようにすることにより、 例えばインク吐出部 （N+ 1) に目詰ま り等が生じてインクを吐出することができなくなった場合には、 本来で あれば、 着弹位置 （n + 1 ) にはインクを着弾させることができず、 ド ッ 卜欠けが生じ、 そのへッド 1 1は不良とされてしまう。
しかし、 このような場合には、 インク吐出部 （N+ 1 ) の一方の側に 隣接するインク吐出部 N、 又は他方の側でインク吐出部 （N+ 1) に隣 接するインク吐出部 （N+ 2) によりインクを偏向させて吐出し、 イン クを着弾位置 （n + 1) に着弾させることが可能となる。
次に、 吐出方向偏向手段についてより具体的に説明する。 本実施形態 における吐出方向偏向手段は、 カレントミラ一回路 （以下、 CM回路と いう） を含むものである。
第 5図は、 第 1実施形態の吐出方向偏向手段を具体化した回路図であ る。 先ず、 この回路に用いられる要素及び接続状態を説明する。
第 5図において、 抵抗 R h— A及び R h— Bは、 上述した、 2分割さ れた発熱抵抗体 1 3の抵抗であり、 両者は直列に接続されている。 抵抗 電源 Vhは、 抵抗 R h— A及び R h - Bに電圧を与えるための電源であ る。
第 5図に示す回路では、 卜ランジス夕として M 1〜M 2 1を備えてお り、 トランジスタ M4、 M6、 M 9、 M i l , M 1 4、 M 1 6、 M 1 9 及び M2 1は PMOS トランジスタであり、 その他は NM OS トランジ スタである。 第 5図の回路では、 例えばトランジスタ M2、 M 3、 M4、 M 5及び M 6により一組の CM回路を構成しており、 合計 4組の CM回 路を備えている。
この回路では、 トランジスタ M 6のゲートとドレイン及び M 4のゲー トが接続されている。 また、 トランジスタ M4と M 3、 及びトランジス 夕 M6と M 5のドレイン同士が接続されている。 他の CM回路について も同様である。
さらにまた、 CM回路の一部を構成するトランジスタ M4、 M 9、 M 1 4及び M l 9、 並びにトランジスタ M 3、 M 8、 M l 3及び M 1 8の ドレインは、 抵坊 R h _Aと R h— Bとの中点に接続されている。
また、 トランジスタ M 2、 M 7、 M l 2及び M l 7は、 それぞれ、 各 CM回路の定電流源となるものであり、 そのドレインがそれぞれトラン ジス夕 M 3、 M8、 M 1 3及び M 1 8のソースに接続されている。
さらにまた、 トランジスタ M lは、 そのドレインが抵抗 R h— Bと直 列に接続され、 吐出実行入力スィッチ Aが 1 (ON) になったときに〇 Nになり、 抵抗 R h— A及び R h -Bに電流を流すように構成されてい る。
また、 ANDゲート X 1〜X 9の出力端子は、 それぞれトランジスタ M l、 M3、 M5、 · · M 2 0のゲートに接続されている。 なお、 AN Dゲート X 1〜X 7は、 2入力タイプのものであるが、 ANDゲート X 8及び X 9は、 3入力タイプのものである。 ANDゲート X 1〜X 9の 入力端子の少なくとも 1つは、 吐出実行入力スィツチ Aと接続されてい る。
さらにまた、 1^〇尺ゲート 1 0、 X I 2、 X I 4及び X I 6のう ち、 1つの入力端子は、 偏向方向切替えスィッチ Cと接続されており、 他の 1つの入力端子は、 偏向制御スィッチ J 1〜 J 3、 又は吐出角補正 スィッチ Sと接続されている。
偏向方向切替えスィッチ Cは、 インクの吐出方向を、 ノズル 1 8の並 び方向において、 どちら側に偏向させるかを切り替えるためのスィツチ である。 偏向方向切替えスィッチ Cが 1 (ON) になると、 XNORゲ ート X 1 0の一方の入力が 1になる。
また、 偏向制御スィッチ J 1〜 J 3は、 それぞれ、 インクの吐出方向 を偏向させるときの偏向量を決定するためのスィツチであり、 例えば偏 向制御スィッチ J 3が 1 (ON) になると、 XNORゲート X 1 0の入 力の 1つが 1になる。
さらに、 XNORゲ一ト X 1 0〜X 1 6の各出力端子は、 ANDゲー ト Χ 2、 Χ4、 · · X 8の 1つの入力端子に接続されるとともに、 NO Tゲート Χ 1 1、 Χ 1 3、 · · X 1 7を介して ANDゲ一ト X 3、 X 5、 · · X 9の 1つの入力端子に接続されている。 また、 ANDゲ一ト X 8及び X 9の入力端子の 1つは、 吐出角補正スィツチ Kと接続されて いる。
さらにまた、 偏向振幅制御端子 Bは、 偏向 1ステップの振幅を決定す る為の端子であって、 各 CM回路の定電流源となるトランジスタ M 2、 M7、 · · M 1 7の電流値を決める端子であり、 トランジスタ M2、 M 7、 · · M 1 7のゲートにそれぞれ接続されている。 偏向振幅を 0にす るにはこの端子を 0 Vにすれば、 電流源の電流が 0となり、 偏向電流が 流れず、 振幅を 0にすることができる。 この電圧を徐々に上げていくと、 電流値は次第に増大し、 偏向電流を多く流すことができ、 偏向振幅も大 きくできる。
すなわち、 適正な偏向振幅を、 この端子に印加する電圧で制御できる ものである。
また、 抵抗 R h— Bに接続されたトランジスタ M lのソース、 及び各 CM回路の定電流源となるトランジスタ M 2、 M 7、 · · のソースは、 グラウンド （GND) に接地されている。
以上の構成において、 各トランジスタ M 1〜M 2 1にかつこ書で付し た 「X N (N= l、 2、 4、 又は 5 0 ) 」 の数字は、 素子の並列状態を 示し、 例えば 「X 1」 （M l 2〜M 2 1 ) は、 標準の素子を有すること を示し、 「X 2」 （M 7〜M 1 1 ) は、 標準の素子 2個を並列に接続し たものと等価な素子を有することを示す。 以下、 「X N」 は、 標準の素 子 N個を並列に接続したものと等価な素子を有することを示している。
これにより、 トランジスタ M 2、 M 7、 M l 2、 及び M l 7は、 それ ぞれ 「X 4」 、 「X 2」 、 「X I」 、 「X I」 であるので、 これらのト ランジス夕のゲ一トとグラウンド間に適当な電圧を与えると、 それぞれ のドレイン電流は、 4 : 2 : 1 : 1の比率になる。
次に、 本回路の動作について説明するが、 最初に、 卜ランジス夕 M 3、 M4、 M 5及び M 6からなる CM回路のみに着目して説明する。
吐出実行入力スィッチ Aは、 インクを吐出するときだけ 1 (ON) に なる。
例えば、 A= l、 B= 2. 5 V印加、 C= 1及び J 3 = 1であるとき、 XNORゲート X 1 0の出力は 1になるので、 この出力 1と、 A= lが ANDゲート X 2に入力され、 ANDゲート X 2の出力は 1になる。 よ つて、 トランジスタ M 3は ONになる。 また、 XNORゲート X 1 0の出力が 1であるときには、 NOTゲ一 ト X 1 1の出力は 0であるので、 この出力 0と、 A= lが ANDゲート X 3の入力となるので、 ANDゲート X 3の出力は 0になり、 トランジ スタ M 5は〇 F Fとなる。
よって、 トランジスタ M4と M 3のドレイン同士、 及びトランジスタ M 6と M 5のドレイン同士が接続されているので、 上述のようにトラン ジス夕 M 3が〇N、 かつ M 5が〇 F Fであるときには、 トランジスタお! 4から M 3に電流が流れるが、 トランジスタ M 6から M 5には電流は流 れない。 さらに、 CM回路の特性により、 トランジスタ M 6に電流が流 れないときには、 トランジスタ M4にも電流は流れない。 また、 トラン ジスタ M 2のゲートに 2. 5 V印加されているので、 それに応じた電流 が、 上述の場合には、 トランジスタ M 3、 M4、 M 5、 及び M 6のうち、 トランジスタ M3から M2にのみ流れる。
この状態において、 M 5のゲ一卜が〇 F Fしているので M 6には電流 が流れず、 そのミラ一となる M 4も電流は流れない。 抵抗 Rh— Aと R h— Bには、 本来同じ電流 I h が流れるが、 M 3のゲートが ONして いる状態では、 M 2で決定した電流値を M 3を通して、 抵抗 R h— Aと Rh— Bの中点から引き出す為、 R h— A側を流れる電流のみ、 M2で 決定した電流値が加算されるかたちとなる。
よって I Rh— A> I Rh— Bとなる。
以上は C= 1の場合であるが、 次に c= oである場合、 すなわち偏向 方向切替えスィツチ Cの入力のみを異ならせた場合 （その他のスィツチ A、 B、 J 3は、 上記と同様に 1とする） は、 以下のようになる。
C= 0、 かつ J 3 = 1であるときには、 XNORゲート X 1 0の出力 は 0となる。 これにより、 ANDゲート X 2の入力は、 （0、 1 (A = 1) ) となるので、 その出力は 0になる。 よって、 トランジスタ M3は 0 F Fとなる。
また、 XNORゲート X 1 0の出力が 0となれば、 NOTゲート X I 1の出力は 1になるので、 ANDゲート X 3の入力は、 （ 1、 1 (A = 1) ) となり、 卜ランジス夕 M 5は ONになる。
トランジスタ M 5が ONであるとき、 トランジス夕 M 6には電流が流 れるが、 これと CM回路の特性から、 トランジスタ M 4にも電流が流れ る。
よって、 抵抗電源 Vhにより、 抵抗 Rh— A、 トランジスタ M4、 及 びトランジスタ M 6に電流が流れる。 そして、 抵抗 Rh— Aに流れた電 流は、 全て抵抗 Rh— Bに流れる （トランジスタ M 3は OF Fであるの で、 抵抗 R h— Aを流れ出た電流はトランジスタ M 3側には分岐しな い） 。 また、 トランジスタ M4を流れた電流は、 トランジスタ M 3が O F Fであるので、 全て抵抗 Rh_B側に流入する。 さらにまた、 トラン ジスタ M 6に流れた電流は、 トランジスタ M 5に流れる。
以上より、 C= lであるときには、 抵抗 R h— Aを流れた電流は、 抵 抗 Rh_B側とトランジスタ M3側とに分岐して流れ出たが、 C= 0で あるときには、 抵抗 Rh— Bには、 抵抗 R h— Aを流れた電流の他、 ト ランジス夕 M 4を流れた電流が入り込む。 その結果、 抵抗 Rh— Aと抵 抗 R h— Bとに流れる電流は、 R h— A<R h— Bとなる。 そして、 そ の比率は、 C= 1と C= 0とで対称となる。
以上のようにして、 抵抗 Rh— Aと抵抗 Rh— Bとに流れる電流量を 異ならせることで、 2分割した発熱抵抗体 1 3上の気泡発生時間差を設 けることができる。 これにより、 インクの吐出方向を偏向させることが できる。 また、 C= lと C= 0とで、 インクの偏向方向を、 ノズル 1 8の並び 方向において対称位置に切り替えることができる。
なお、 以上の説明は、 偏向制御スィッチ J 3のみが〇N/〇F Fのと きであるが、 偏向制御スィッチ J 2及び J 1をさらに ON/OF Fさせ れば、 さらに細かく抵抗 Rh— Aと抵抗 Rh— Bとに流す電流量を設定 することができる。
すなわち、 偏向制御スィッチ J 3により、 トランジスタ M4及び M 6 に流す電流を制御することができるが、 偏向制御スィッチ J 2により、 トランジスタ M 9及び M l 1に流す電流を制御することができる。 さら にまた、 偏向制御スィッチ J 1により、 トランジスタ M 1 4及び M 1 6 に流す電流を制御することができる。
そして、 上述したように、 各トランジスタには、 トランジスタ M4及 び M 6 ： トランジスタ M 9及び M l 1 ： トランジスタ M l 4及び M 1 6 = 4 : 2 : 1の比率のドレイン電流を流すことができる。 これにより、 インクの偏向方向を、 偏向制御スィツチ J 1〜 J 3の 3ビットを用いて、 (J 1、 J 2、 J 3) = (0、 0、 0) 、 （0、 0、 1) 、 （0、 1、 0) 、 （0、 1、 1) 、 （ 1、 0、 0) 、 （ 1、 0、 1) 、 （1、 1、 0) 、 及び （ 1、 1、 1) の 8ステップに変化させることができる。
さらに、 トランジスタ M 2、 M7、 M l 2及び M l 7のゲートとダラ ゥンド間に与える電圧を変えれば、 電流量を変えることができるので、 各トランジスタに流れるドレイン電流の比率は、 4 : 2 : 1のままで、 1ステップ当たりの偏向量を変えることができる。
さらにまた、 上述したように、 偏向方向切替えスィッチ Cにより、 そ の偏向方向を、 ノズル 1 8の並び方向に対して対称位置に切り替えるこ とができる。 ラインへッドにおいては、 複数のへッド 1 1を印画紙幅方向に並べる とともに、 隣同士のヘッド 1 1が対向するように （隣のヘッド 1 1に対 して 1 8 0度回転させて配置し） 、 いわゆる千鳥配列をする場合がある。 この場合には、 隣同士にある 2つのヘッド 1 1に対して、 偏向制御スィ ツチ J 1〜 J 3から共通の信号を送ると、 隣同士にある 2つのヘッド 1 1で偏向方向が逆転してしまう。 このため、 本実施形態では、 偏向方向 切替えスィッチ Cを設けて、 1つのヘッド 1 1全体の偏向方向を対称に 切り替えることができるようにしている。
これにより、 複数のへッド 1 1をいわゆる千鳥配列してラインへッド を形成した場合、 へッド 1 1のうち、 偶数位置にあるへッ N、 N+ 2、 Ν+ 4、 · · については C= 0に設定し、 奇数位置にあるヘッド N+ 1、 N+ 3、 N+ 5、 · ' については C= 1に設定すれば、 ラインヘッドに おける各へッド 1 1の偏向方向を一定方向にすることができる。
また、 吐出角補正スィッチ S及び Kは、 インクの吐出方向を偏向させ るためのスィツチである点で偏向制御スィツチ J 1〜 J 3と同様である が、 インクの吐出角度の補正のために用いられるスィツチである。
先ず、 吐出角補正スィッチ Kは、 補正を行うか否かを定めるためのス イッチであり、 K= lで補正を行い、 Κ= 0で補正を行わないように設 定される。
また、 吐出角補正スィッチ Sは、 ノズル 1 8の並び方向に対していず れの方向に補正を行うかを定めるためのスィツチである。
例えば、 Κ= 0 (補正を行わない場合） であるとき、 ANDゲート X 8及び X 9の 3入力のうち、 1入力が 0になるので、 ANDゲ一ト X 8 及び X 9の出力は、 ともに 0になる。 よって、 トランジスタ M l 8及び M 2 0は 0 F F ίこなるので、 トランジスタ Μ 1 9及び Μ 2 1もまた、 〇 F Fになる。 これにより、 抵抗 R h— Aと抵抗 R h— Bとに流れる電流 に変化はない。
これに対し、 K= lであるときに、 例えば S = 0、 及び C= 0である とすると、 XNORゲート X 1 6の出力は 1になる。 よって、 ANDゲ ート X 8には、 （ 1、 1、 1 ) が入力されるので、 その出力は 1になり、 トランジスタ M 1 8は〇Nになる。 また、 ANDゲート X 9の入力の 1 つは、 NOTゲート X 1 7を介して 0となるので、 ANDゲート X 9の 出力は 0になり、 トランジスタ M 2 0は O F Fになる。 よって、 トラン ジスタ M 2 0が OF Fであるので、 トランジスタ M 2 1には電流は流れ ない。
また、 CM回路の特性より、 トランジスタ M 1 9にも電流は流れない。 しかし、 トランジスタ M 1 8は〇Nであるので、 抵抗 R h— Aと抵抗 R h— Bとの中点から電流が流出し、 トランジスタ M l 8に電流が流れ込 む。 よって、 抵抗 R h— Aに対して抵抗 R h _ Bに流れる電流量を少な くすることができる。 これにより、 インクの吐出角度の補正を行い、 ィ ンクの着弾位置をノズル 1 8の並び方向に所定量だけ補正することがで きる。
なお、 上記実施形態では、 吐出角補正スィッチ S及び Kからなる 2ビ ットによる補正を行うようにしたが、 スィッチ数を増加させれば、 さら に細かな補正を行うことができる。
以上の J 1〜 J 3、 S及び Kの各スィッチを用いて、 インクの吐出方 向を偏向させる場合に、 その電流 （偏向電流 I d e f ) は、
(式 1 ) I d e f = J 3 X 4 X I s + J 2 X 2 X l s + J l X I s + S XKX I s
= (4 X J 3 + 2 X J 2 + J 1 + S XK) X I s
と表すことができる。 式 1において、 J l、 J 2及び J 3には、 + 1又は一 1が与えられ、 Sには、 + 1又は一 1が与えられ、 Kには、 + 1又は 0が与えられる。 式 1から理解できるように、 J l、 J 2及び J 3の各設定により、 偏 向電流を 8段階に設定することができるとともに、 J 1〜 J 3の設定と 独立に、 S及び Kにより補正を行うことができる。
また、 偏向電流は、 正の値として 4段階、 負の値として 4段階に設定 することができるので、 インクの偏向方向は、 ノズル 1 8の並び方向に おいて両方向に設定することができる。 例えば、 第 3図において、 垂直 方向に対し、 左側に Θ だけ偏向させることもでき （図中、 Z 1方向） 、 右側に Θ だけ偏向させることもできる （図中、 Z 2方向） 。 さらに、 Θ の値、 すなわち偏向量は、 任意に設定することができる。
次に、 距離 Hが変化した場合 （インクの吐出面とインクの着弾面との 間の距離が変化した場合） 、 すなわち印画紙の厚み （紙厚） が変化した 場合の、 インクの吐出角度の調整について説明する。
本実施形態のプリンタは、 ヘッド 1 1のインク吐出面と、 印画紙上の ィンクが着弾する面との間の距離を検知する距離検知手段を備えている。 距離検知手段は、 インク吐出面と、 印画紙上のインクが着弾する面と の間の距離を直接検知するものでも良く、 あるいは印画紙の厚み （紙 厚） を検知することにより、 上記距離を検知するものでも良い。 距離検 知手段は、 本実施形態では、 センサを用いて上記検知を行う。
センサとしては、 光学センサゃ感圧センサ等、 光、 圧力、 変位その他 の物理量の情報を読み取るセンサであれば、 いかなるものであっても良 い。
例えば光学センサを用いる場合には、 発光素子と受光素子とを備え、 発光素子から印画紙に対して光を照射し、 その反射光を受光するように 構成する。 この反射光の受光状態に基づいて、 インクの吐出面から、 光 の照射面である印画紙上のィンクの着弾面までの距離を計測する。
また、 感圧センサを用いる場合には、 その感圧センサを印画紙の表面 (インクの着弾面） に押し付け、 そのときに得られる圧力値を計測し、 その計測値と、 予め設けられた基準値 （基準となる紙厚の圧力値） とを 対比し、 その対比結果から、 紙厚を算出する。 そして、 その紙厚から、 ィンクの吐出面と印画紙のィンクの着弾面との間の距離を算出 （検知） する。
さらに、 プリンタには、 上記の距離検知手段による検知結果に基づい て、 吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定する吐出偏向量決 定手段を備える。
吐出偏向量決定手段は、 本実施形態では、 上記の検知結果に基づいて、 偏向振幅制御端子 Bの印加電圧値を制御する （例えば、 D Z Aコンパ一 夕を用いてディジタル式に制御できる。 ） 。
したがって、 各トランジスタ M 2、 M 7、 M 1 2は、 上述のように、 それぞれ 「X 4 J 、 「X 2」 、 「X I」 の比率であるので、 それぞれの ドレイン電流は、 4 : 2 : 1となる。 よって、 偏向振幅制御端子 Bによ り、 8段階に電流量を変えることができる。 これにより、 インクの吐出 時の偏向量を 8段階に調整することができる。 なお、 トランジスタの数 をさらに増やせば、 さらに細かく電流量を変えることができるのは勿論 である。
第 6 A図乃至第 6 B図は、 吐出偏向量決定手段による偏向量の決定方 法を説明する図である。 先ず、 第 6 A図に示すように、 インクの吐出面 と、 印画紙？ 1のインクの着弾面との間の距離 H =基準値 L 1であると き、 吐出角度 （最大振れ量） が ひ に設定されているものとする。 この 吐出角度 ひ は、 上述したように、 偏向制御スィツチ J 1〜 J 3の 3ビ ットを用いて 8ステップに変化させることができる。
この場合に、 第 6 B図に示すように、 印画紙 P 1より厚い紙厚を有す る印画紙 P 2に対して印画を行う場合には、 インクの吐出面と印画紙 P 2との間の距離 H = L 2を検知し、 その検知結果に基づいて、 吐出角度 が α; であるときのインクの着弹位置、 又はその位置に最も近い位置に インクを着弾させることができるように吐出角度 /3 を決定する。
第 6 A図において、 インクの吐出面と印画紙 P 1との間の距離 H=L 1であるとき、 吐出角度 α によるインクの着弾位置間隔 （最大値） X 1は、
X l = 2 X L l X t a n { a/ 2 )
となる。
したがって、 第 6 B図に示すように、 インクの吐出面と印画紙 P 2と の間の距離 H = L 2になった場合であっても、 吐出角度 3 によるイン クの着弾位置間隔 （最大値） X 2が、
X 2 (= 2 X L 2 X t a n ( /3 / 2 ) ) = 2 X L l X t a n ( / 2 )
となれば良い。
よって、 吐出角度 ]3 が、 上記の式を満たすように、 偏向振幅制御端 子 Bの電圧を制御すれば良い。
以上のように制御すれば、 印画紙 Pの紙厚が変化しても、 すなわち紙 厚の異なる種々の印画紙 Pに対して印画する場合であっても、 最適な吐 出角度を決定し、 インクの吐出方向を偏向させることができる。
また、 距離検知手段は、 上記のセンサを用いる方法に限らず、 例えば 以下のような方法によることも可能である。 第 1に、 印画時に印画データとともに送信されてくる、 印画紙の属性 を特定可能な情報、 例えば印画紙の種類 （普通紙、 コート紙、 写真用紙 等） の情報を受信し、 受信したその情報に基づいて、 ヘッド 1 1の液体 吐出面と、 印画紙 Pのィンクが着弹する面との間の距離を検知するよう にしても良い。 例えば、 印画紙の種類ごとに基準となる紙厚を記憶して おき、 受信した情報に基づいて、 記憶している紙厚を特定し、 その紙厚 から上記距離を検知することが挙げられる。
また、 第 2に、 コンピュータに入力された、 又はプリンタに直接入力 された、 印画紙の属性を特定可能な情報を受信し、 受信したその情報に 基づいて、 インクの吐出面と、 印画紙 Pのインクが着弾する面との間の 距離を検知するようにしても良い。 例えば、 コンピュータのキーボード 等の操作手段によって、 印画紙の種類を示す情報が入力されたときに、 その情報を受信し、 その受信した情報に基づいて、 上記と同様に紙厚を 特定し、 その紙厚から上記距離を検知することが挙げられる。
(第 2実施形態）
続いて、 本発明の第 2実施形態について説明する。
上記第 1実施形態では、 印画紙の紙厚が変化しても、 すなわち紙厚の 異なる種々の印画紙に対して印画する場合であっても、 最適な吐出角度 を決定し、 インクの吐出方向を偏向させることができる。
しかし、 1つの印画紙において、 インクの着弾領域ごとに紙厚が変化 する場合には対応できない。 このため、 第 2実施形態では、 紙厚を常時 検知するようにし、 紙厚が例えば途中で変化した場合には、 それに対応 して最適な吐出角度を決定し直すようにするものである。
第 7図は、 第 2実施形態におけるプリンタの概略構成を示す側面図で ある。 また、 第 8図は、 第 7図の平面図を示すとともに、 印画紙 P 3の 搬送駆動系を省略した図である。 さらにまた、 第 9図は、 第 8図の正面 図であり、 印画紙 P 3のラインへッド 1 0への搬入側から見た図である。 第 7図〜第 9図に示すように、 第 2実施形態で用いられる印画紙 P 3 は、 表面高さ、 すなわち紙厚が一定ではなく、 インクの着弹面上の領域 の一部に、 凸部 Qが設けられているものである。
また、 プリンタにおいて、 ラインヘッド 1 0は、 上述したヘッド 1 1 を印画紙 P 3の幅方向に並べてライン状に形成したものである。
このプリンタにおいて、 ラインへッド 1 0と印画紙 P 3とを相対移動 させる相対移動手段は、 ラインヘッド 1 0が固定であり、 印画紙 P 3が ラインヘッド 1 0に対して相対移動される。 そして、 この相対移動手段 に相当する印画紙 P 3の搬送駆動系は、 第 7図に示すように、 以下のよ うに構成されている。
先ず、 ラインへッド 1 0の上流側 （ラインへッド 1 0に印画紙 P 3が 搬入される側） には、 4つの給紙ローラ 2 3が設けられている。 第 7図 中、 印画紙 P 3の下面側に位置する 2つの給紙口一ラ 2 3は、 モー夕等 の駆動手段 （図示せず） から駆動力を得て回転駆動される。 また、 印画 紙 P 3の上面側 （インクの着弾面側） にも、 2つの給紙ローラ 2 3が設 けられている。 ここで、 印画紙 P 3の上面側には固定部材 2 2が設けら れるとともに、 この固定部材 2 2の下面側には、 2つのバネ 2 4が取り 付けられ、 これらのバネ 2 4の下端部に給紙ローラ 2 3が回転自在に設 けられている。
これにより、 印画紙 P 3の上面側に位置する給紙ローラ 2 3は、 バネ 2 4によって図中、 上下方向への移動が可能である。 よって、 印画紙 P 3上の凸部 Qが給紙ローラ 2 3を通過しても、 パネ 2 4が圧縮されるだ けであり、 印画紙 P 3の上面側に位置する給紙ローラ 2 3は、 常に、 印 画紙 P 3に対して略一定の圧力をもって押し付けられている。 以上の 4つの給紙ローラ 2 3によって、 印画紙 P 3は、 両面側から挟 持されるような状態となり、 ラインへッド 1 0側に送られる。
また、 ラインヘッド 1 0の略真下であって、 インクの着弹位置近傍に は、 支持ローラ 2 5が設けられている。 これは、 ラインヘッド 1 0のィ ンクの吐出面と印画紙 P 3の間の距離 （ギャップ） が印画中に変動しな いように、 印画紙 P 3の下面側から印画紙 P 3を支持するものである。 また、 ラインヘッド 1 0の下流側には、 印画紙 P 3を挟持して搬送す るように配置された一対の排紙ローラ 2 6が設けられている。 印画紙 P 3の下面側に位置する排紙ローラ 2 6は、 印画紙 P 3の下面側に位置す る上述した給紙口一ラ 2 3と同様に配置され、 モータ等の駆動手段 （図 示せず） から駆動力を得て回転駆動される。 また、 印画紙 P 3の上面側 に位置する排紙口一ラ 2 6は、 印画紙 P 3の上面側に位置する上述した 給紙ローラ 2 3と同様に、 所定の部材に取り付けられたパネ 2 4の先端 部に回転自在に取り付けられている。
以上の構成において、 給紙ローラ 2 3及び排紙ローラ 2 6が、 図中、 反時計回りに回転されることで、 印画紙 P 3は、 第 7図及び第 8図中、 矢印方向に搬送されるとともに、 ラインへッド 1 0の各へッド 1 1にお ける各液体吐出部のノズル 1 8からインクが吐出され、 印画紙 P 3上に 着弹される。
また、 印画紙 P 3の搬送方向におけるラインヘッド 1 0と給紙ローラ 2 3との間には、 本発明における距離検知手段に相当するセンサ 2 1が 設けられている。
本実施形態では、 センサ 2 1は、 複数 （第 8図及び第 9図の例では、 6個） 設けられるとともに、 ラインヘッド 1 0の長手方向 （液体吐出部 の並び方向） に並設されている。 また、 センサ 2 1の検知面と、 ライン ヘッド 1 0のインクの吐出面は、 第 7図に示すように、 一致するように 取り付けられている。
ここで、 センサ 2 1は、 レーザ一光 （パルス光） を印画紙 P 3のイン ク着弾面に対して発射するとともに、 その反射光を受光し、 受光した反 射光の波長に基づき、 第 7図中、 ラインヘッド 1 0におけるインクの吐 出面と印画紙 P 3の着弾面との間の距離 Hを検知する。
また、 第 9図に示すように、 本実施形態の各センサ 2 1は、 液体吐出 部の並び方向において、 それぞれ所定の検知領域を有している。 これに より、 センサ 2 1は、 ラインヘッド 1 0に複数設けられているが、 ライ ンヘッド 1 0の全ての液体吐出部の真下の距離 Hを計測することができ る。
より具体的には、 本実施形態のセンサ 2 1は、 液体吐出部の並び方向 における最大幅で 4 0 mmの領域を高速にスキャンできるものである。 また、 1周期を 3 0 m s e cで、 4 0 mm幅を 1 0 0 0ポイント収集す ることができる。 よって、 第 8図及び第 9図に示すように、 センサ 2 1 を 6個設けた場合には、 2 4 0 mm幅を 6 0 0 0ボイント収集すること ができる。
ここで、 例えば 1つのラインヘッド 1 0では、 液体吐出部数が 5 1 2 0個設けられているとすると、 6個のセンサ 2 1によって、 その 5 1 2 0個の全ての液体吐出部ごとに、 その略真下の距離 Hを計測することが できる。
第 1 0図は、 ラインヘッド 1 0とセンサ 2 1との位置関係をより詳細 に示す側面図である。 本実施形態のラインヘッド 1 0は、 上述したへッ ド 1 1を液体吐出部の並び方向に並べてラインへッドを形成したものを、 各色 （第 1 0図の例では、 Y、 M、 C、 及び Kの 4色） を並設して、 力 ラーラインへッドとしたものである。 このような場合には、 印画紙 P 3の搬送方向において、 センサ 2 1に よる検知ポイントと、 各色ごとのラインへッドのインク着弾位置との間 の距離 （第 1 0図中、 L 1 1〜L 1 4 ) がそれぞれ異なるため、 これら の距離 L 1 1〜L 1 4を予め記憶しておき、 印画紙 P 3の搬送速度とか ら、 各色のラインヘッドの液体吐出部からのインク吐出時の距離 Hを割 り出すことができる。
第 1 1図は、 本実施形態のセンサ 2 1 (距離検知手段） と、 データテ 一ブル 3 1と、 吐出偏向量決定手段である吐出偏向量計算回路 3 2とを 示すブロック図である。
上述のようにセンサ 2 1によって、 各液体吐出部ごとの距離 Hが検知 されると、 その検知結果は、 吐出偏向量計算回路 3 2に送られる。 そし て、 吐出偏向量計算回路 3 2は、 センサ 2 1の検知結果に基づいて、 デ 一夕テーブル 3 1を参照して、 各液体吐出部ごとに吐出偏向量を決定す る。
ここで、 データテーブル 3 1は、 検知された距離 Hと、 液体吐出部か ら吐出されるィンクの着弾目標位置とに対応する、 液体吐出部から吐出 されるィンクの吐出偏向量を定めたものである。
第 1 2図は、 データテーブル 3 1を説明するための図である。
第 1 2図では、 第 3図と同様に、 ラインヘッド 1 0のィンク吐出面と インクの着弹面 （印画紙 P 3の上面） との間の距離を Hとし、 ラインへ ッド 1 0の液体吐出部からインクが真下に （ィンクの着弾面に対して垂 直に） 吐出されたとき （第 1 2図中、 破線の矢印で示す） のインクの着 弾位置とインクが偏向して吐出されたとき （第 1 2図中、 実線の矢印で 示す） のインクの着弾位置との間の距離を偏向量 とする。
さらにまた、 インクが偏向して吐出されたときのその吐出方向とイン クの吐出面との成す角度 （吐出角度） を ァ とする。 なお、 第 1 2図の 例では、 上記角度を吐出角度 ァ としたが、 第 3図に示したように、 ィ ンクの着弾面に対して垂直方向からの角度 （第 3図中、 0 ) を、 吐出角 度としても良い （第 1 2図の例では、 ァ = 9 0 ° _ Θ となる） 。
この場合に、 上述のように、 距離 Hと、 偏向量 A Lが与えられると、 吐出角度 ァ は、 距離 Hと偏向量 △ Lの関数として求めることができる。 そして、 データテーブル 3 1は、 距離 H及び偏向量 と、 吐出角 度 Ύ との関係を予め記憶しているものである。
よって、 センサ 2 1の検知結果として距離 Hが送信されてきたときは、 吐出偏向量計算回路 3 2は、 データテ一ブル 3 1を参照して、 それに見 合う吐出角度を計算する。 そして、 その吐出角度のデータを例えばシリ アルデータとして制御回路 3 3に送信する。
制御回路 3 3は、 送信されてきた吐出角度のデ一夕と、 ィンクを吐出 するときの駆動信号とに基づいて、 ラインヘッド 1 0、 すなわち各液体 吐出部ごとのィンクの吐出を制御する。
また、 制御回路 3 3は、 吐出偏向量計算回路 3 2から送信されてきた 吐出角度のデ一夕に基づき、 その吐出角度を得るためには、 第 5図に示 した回路の偏向振幅制御端子 Bに印加する電圧を決定する。
なお、 以上の制御は、 インクが吐出され続けるときは、 常時行われる。 すなわち、 印画紙 P 3が搬送され続ける間、 センサ 2 1は、 常時、 距離 Hを検知し、 順次、 その検知結果を吐出偏向量計算回路 3 2に送る。 そ して、 画素ラインごとに、 どの液体吐出部がどの吐出角度 ァ でインク を吐出すれば良いかを常時算出し、 それをリアルタイムで制御回路 3 3 に送るようにする。 また、 このときには、 第 1 0図に示したように、 各 色のラインヘッドのィンクの吐出位置とセンサ 2 1の検知ボイントとの 間の距離 （L 1 1 ~ L 1 4 ) を考慮して、 センサ 2 1の検知結果及びそ の計算結果である吐出角度 ァ と、 画素ラインが正しく対応するように 設定する。
次に、 制御回路 3 3によるインクの吐出制御について説明する。 第 1 3図は、 ラインヘッド 1 0において、 3つの液体吐出部 「N— 1」 、 「N」 及び 「N + 1」 からインクを吐出した状態を示す正面図である。 第 1 3図では、 液体吐出部 「N— 1」 からのインクの着弾位置は、 凸 部 Q以外の部分であり、 液体吐出部 「N」 からのインクの着弾位置は、 凸部 Qとの境界であり、 液体吐出部 「N + 1」 からのインクの着弾位置 は、 凸部 Qである例を示している。
また、 第 1 3図の例では、 各液体吐出部から、 インクを印画紙 P 3面 に対して垂直な方向に吐出するとともに、 その着弾位置から、 液体吐出 部の並び方向において、 偏向量 だけずれた位置にインクを着弾さ せるものとする。
この場合に、 液体吐出部 「N— 1」 の吐出面と印画紙 P 3のインク着 弾面との距離 Hが H 1であるとき、 センサ 2 1により距離 H 1が検知さ れるので、 吐出偏向量計算回路 3 2は、 偏向量 だけ垂直位置から ずらすときの吐出角度 ひ を、
α = t a n ~ 1 ( Δ L /Η 1 )
により算出する。 そして、 制御回路 3 3は、 この吐出角度 ひ を満た す偏向振幅制御端子 Βに印加する電圧を決定し、 液体吐出部 「Ν— 1」 からのィンクの吐出を制御する。
また、 液体吐出部 Νについては、 図中、 左方向に偏向量 A Lだけ垂 直位置からずらすときの吐出角度 α は、 上記と同様に算出する。
これに対し、 図中、 右方向に偏向量 だけ垂直位置からずらすと きの吐出角度 β は、
β = t a n— 1 ( Δ L / H 2 ) により算出する。 そして、 制御回路 3 3は、 この吐出角度 を満た す偏向振幅制御端子 Bに印加する電圧を決定し、 液体吐出部 「N」 から のィンクの吐出を制御する。
なお、 液体吐出部 「N」 のように、 インクの吐出方向に応じて、 凸部 Q上にインクが着弹するときとしないときがあるような場合には、 吐出 角度を 又は β のいずれか一方に統一して制御しても良い。 このよう にすれば、 制御を簡略化することができる。 また、 例えば、 液体吐出部 「Ν」 から、 図中、 右方向にインクを偏向吐出する場合に、 その吐出角 度を ひ に設定しても、 1 ドット程度では、 そのずれは目立たないので、 上記のように簡略化することも可能である。
また、 液体吐出部 「Ν + 1」 については、 凸部 Q上にインクを着弾さ せるので、 このときにも偏向量が Δ Lとなるように、 吐出角度を 力、 ら β に変更する。
第 1 4図は、 印画紙に凸部を有さない場合であっても、 距離 Ηが変化 する例を示す側面図であり、 第 7図に対応する図である。
第 1 4図に示すように、 印画紙 Ρ 4は、 先端部がカールしている状態 でラインへッド 1 0側に送られている。
ここで、 プリンタでは、 ラインヘッド 1 0の真下と、 印画紙 Ρ 4の上 面 （インク着弾面） との間は、 吐出されたインクが通過する空間となる ので、 印画紙 Ρ 4を上面側から押さえるためのローラや押さえ部材等を 配置することができない。 このため、 一般的には、 ランィヘッド 1 0の 真下には、 印画紙 Ρ 4を下面側から支持する支持ローラ 2 5 (あるいは、 その他の支持部材等） のみが設けられている。
また、 ラインへッド 1 0の印画紙 Ρ 4の搬入側には給紙ローラ 2 3が 設けられているが、 この給紙ローラ 2 3は、 印画紙 Ρ 4をラインヘッド 1 0に搬入する役割の他に、 印画紙 Ρ 4のインク着弹面 （図中、 上面） 側に接触することにより、 距離 Hを一定に保っための保持部材の役割を 果たすものである。
この場合に、 センサ 2 1は、 印画紙 P 4の搬送方向 （図中、 左右方 向） において、 給紙口一ラ 2 3等の保持部材とラインヘッド 1 0との間 を、 発したレーザ一光及びその反射光が通過するように設けられる。 したがって、 印画紙 P 4のように先端部がカールしている場合には、 そのカール状態に応じて、 距離 Hが変化してしまう。
しかし、 本実施形態では、 ラインヘッド 1 0の真下に印画紙 P 4が入 る直前の位置に配置したセンサ 2 1によって距離 Hを検出するようにし ているので、 たとえ印画紙 P 4がカールしている場合でも、 そのカール の状態に応じて変動した距離 Hをできる限り正確に検知することができ る。
(第 3実施形態）
第 1 5図は、 本発明の第 3実施形態を説明する図である。 第 3実施形 態は、 第 2実施形態の変形例であり、 凸部 Qを有する印画紙 P 3にイン クを着弾させるものであるが、 センサが第 2実施形態と異なる。
第 3実施形態のセンサ 2 1 Aは、 第 1 5図に示すように、 ピンポイン ト型のレ一ザ一光を発するものである。
そして、 第 1 5図に示すように、 ラインヘッド 1 0において、 1つの へッド 1 1ごとに 1つのセンサ 2 1 Aが設けられている。 これにより、 1つのヘッド 1 1については、 1箇所のみの距離 Hが検知される。 したがって、 センサ 2 1 A間には、 距離 Hの非検知範囲を有すること となる。
ここで、 例えば 「N」 番目のヘッド 1 1に対応する 「N」 番目のセン サ 2 1 A ( N ) は、 第 1 5図に示すように、 「N」 番目のへッド 1 1の 吐出面から印画紙 P 3のィンクの着弹面までの距離 Hを H 1と検知した とする。
これに対し、 「N + 1」 番目のヘッド 1 1に対応する 「N + 1」 番目 のセンサ 2 1 A (N+ 1 ) は、 第 1 5図に示すように、 「N + 1」 番目 のへッド 1 1の吐出面から印画紙 P 3のィンクの着弹面までの距離 Hを H 2と検知したとする。
この場合に、 実際にレーザ一光を発した位置での距離は知り得ても、 その間に位置する距離 Hは、 不明となる。
ここで、 第 1 5図に示すように、 「N」 番目のへッド 1 1については 距離 H = H 1とし、 「N+ 1」 番目のヘッド 1 1については、 距離 H = H 2とすると、 距離 Hを H Iから H 2に変化させた位置、 すなわち
「N」 番目のへッド 1 1の右端部に位置する液体吐出部と、 「N+ 1 J 番目のへッド 1 1の左端部に位置する液体吐出部との間で吐出角度が突 然変化するため、 その変化が大きくなり、 インクの着弹位置ずれとして 目立ってしまう場合がある。 現に、 このように表面高さが変化する印画 紙であれば問題はないが、 例えば表面高さがなだらかに変化するような 場合には問題がある。
よって、 このような場合に対処するため、 第 3実施形態では、 距離設 定手段を備える。
距離設定手段は、 「N」 番目と 「N+ 1」 番目のセンサ 2 1 A間のよ うに、 距離 Hの非検知範囲を有するとともに、 その非検知範囲に対応す る液体吐出部が存在する場合において、 その非検知範囲の両隣のセンサ 2 1 A (N) と 2 1 A (N+ 1) ( 「N」 番目と 「N+ 1」 番目） で検 知された距離 Hが異なるときは、 その非検知範囲に対応する液体吐出部 についての距離 Hを、 「N」 番目のセンサ 2 1 A (N) で検知された距 離 H 1と、 「N + 1」 番目のセンサ 2 1 A (N+ 1 ) で検知された距離 H 2との間の値 （H 2<H<H 1) に設定するものである。
特に第 1 5図に示す例では、 （1) のように、 「N」 番目のセンサ 2 1 A (N) の検知位置と、 「N+ 1」 番目のセンサ 2 1 A (N+ 1 ) の 検知位置との間を直線で結び、 各液体吐出部ごとに徐々に距離 Hが変化 するように、 各液体吐出部に対応する距離 Hを算出する。 あるいは、
(2) のように、 距離 Hの変化を複数ステップに分け、 数個の液体吐出 部の距離 Hを一定に設定するとともに、 その数個の液体吐出部ごとに、 距離 Hが次第に変化するように距離 Hを算出する方法が挙げられる。
なお、 距離設定手段は、 例えば第 2実施形態中、 吐出偏向量計算回路 32内にその機能を持たせれば良い。
以上は、 第 2実施形態のセンサ 2 1を設けた場合にも同様に適用する ことが可能である。 第 2実施形態では、 6個のセンサ 2 1によって、 全 ての液体吐出部に対応する距離 Hを検知することができるが、 例えばセ ンサ 2 1の数を 6個未満とした場合には、 センサ 2 1間に、 非検知範囲 ができることとなる。 この場合には、 上述のように、 距離設定手段を設 けて、 液体吐出部の並び方向において、 距離 Hが突然変化しないように、 各液体吐出部に対応する距離 Hを設定すれば良い。 (第 2実施形態及び第 3実施形態における応用形態）
ところで、 ラインヘッド 1 0に対してセンサ 2 1又は 2 1 Aが精度良 く取り付けられている場合には、 距離 Hを正確に検知することができる。 しかし、 ラインへッド 1 0に対してセンサ 2 1又は 2 1 Aが精度良く 取り付けられていない場合には、 センサ 2 1又は 2 1 Aによる距離 Hの 検知誤差が生じる。 そこで、 ラインヘッド 1 0の各液体吐出部のインク 吐出面と、 センサ 2 1又は 2 1 Aの検知面とを事前に合わせておくこと が望ましい。
例えば、 ラインヘッド 1 0の各液体吐出部のインク吐出面が、 液体吐 出部の並び方向において位置ずれがないこと （ィンク着弾面に対して水 平であること） を検査する。 そして、 その位置ずれがないことを確認し た後、 ラインヘッド 1 0の液体吐出部の並び方向において、 センサ 2 1 又は 2 1 Aにより、 インク吐出面とインク着弹基準面との間の基準距離 'を複数箇所検知する。 この場合には、 印画紙が存在しない状態において、 例えば支持口一ラ 2 5の上端面をインク着弹基準面として、 上記基準距 離を検知する。
そして、 その検知結果において、 複数箇所での上記基準距離が異なる 場合には、 検知された基準距離に基づいて、 各液体吐出部に対応する補 正値を算出し （補正値算出手段） 、 その算出結果を予め記憶しておく (補正値記憶手段） 。
次いで、 吐出偏向量計算回路 3 2は、 センサ 2 1又は 2 1 Aにより検 知された距離と、 液体の着弾目標位置と、 補正値記憶手段に記憶された 補正値とから、 データテーブル 3 1を参照して、 各液体吐出部に対応す る吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定すれば良い。
なお、 センサ 2 1又は 2 1 Aの検知面がラインへッド 1 0のインク吐 出面に対して精度良く取り付けられているときは、 たとえラインヘッド 1 0側が湾曲している場合や、 インク吐出面の真下に位置する印画紙 P 3の支持面 （第 7図中、 支持ローラ 2 5 ) が湾曲しているときでも、 上 記補正を行うことなく、 ィンクを正確に着弾させることができる。
すなわち、 この場合には、 各液体吐出部ごとに検知される距離 Hが異 なるので、 各液体吐出部ごとの距離 Hに基づいて、 インクの吐出角度が 個別に決定されるからである。 したがって、 印画紙 P 3のインク着弹面 上に凸部 Qが存在する場合と同様の結果となる。
(第 4実施形態）
第 1 6図は、 本発明の第 4実施形態を説明するブロック図であり、 第 2実施形態の第 1 1図に対応する図である。
第 4実施形態では、 センサ 2 1等の距離検知手段は設けられていない。 その代わりに、 距離情報取得手段 3 4を備えている。
距離情報取得手段 3 4は、 印画紙の搬送移動に対応させて、 ラインへ ッド 1 0のインク吐出面とインク着弹面との間の距離情報 （距離 Hに関 する情報であって、 距離 Hを特定可能な情報） を取得する手段である。
ここで、 距離情報は、 例えば外部のホストコンピュータや、 プリンタ 内部に設けられた紙厚指定手段等から送信される。
そして、 距離情報取得手段 3 4は、 その距離情報を取得すると、 その 情報を、 第 2実施形態と同様に吐出偏向量計算回路 3 2に送る。 吐出偏 向量計算回路 3 2での処理については、 第 2実施形態と同様である。 このように、 第 4実施形態では、 センサ 2 1等を用いて実際の距離 H を検知するのではなく、 プリンタ外部又は内部からの指示を受けて、 距 離 Hを設定する。
例えば本実施形態では、 プリント配線基板上にレジストを描く場合等 に応用することが可能である。
ここで、 プリント配線基板上の各位置における距離 Hは、 プリント配 線基板上のパターンがわかれば、 実際に距離 Hを測定しなくても、 プリ ント配線基板上の各位置における距離 Hを事前に知ることができる場合 がある。 このように、 事前に距離 Hを知ることができる場合には、 その距離情 報をデ一夕化しておき、 距離情報取得手段 3 4がその距離情報を取得し て吐出偏向量計算回路 3 2に送れば、 センサ 2 1により、 印画紙の搬送 に合わせて距離を順次検知することと同様の効果を得ることができる。 以上、 本発明の一実施形態について説明したが、 本発明は、 上記実施 形態に限定されることなく、 例えば以下のような種々の変形が可能であ る。
( 1 ) 本実施形態では、 2分割された発熱抵抗体 1 3を設けたが、 3 つ以上に分割された発熱抵抗体 1 3を設けても良い。 また、 分割されて いない 1つの基体から発熱抵抗体を形成するとともに、 例えば平面形状 が略つづら折り状 （略 U形等） をなし、 その略つづら折り状の折り返し 部分に導体 （電極） を接続することにより、 略つづら折り状の折り返し 部分を介して、 ィンクを吐出するための熱エネルギーを発生させる主た る部分を少なくとも 2つに区分し、 少なくとも 1つの主たる部分と、 他 の少なくとも 1つの主たる部分との熱エネルギーの発生に差異を設け、 その差異によってインクの吐出方向を偏向させるように制御することも 可能である。
( 2 ) 第 2及び第 3実施形態では、 レ一ザ一光によって距離 Hを検知 する例を挙げたが、 レーザ一光以外にも、 各種の物質波 （電磁波、 光波、 超音波等） により距離 Hを検知することができる。 第 2及び第 3実施形 態のように、 レーザー光等のパルス光を用いる場合には、 発射した光と 反射光との波長差に基づいて距離 Hを検知すれば良い。 あるいは、 超音 波によって距離 Hを検知する場合には、 超音波を発した時から、 その反 射波を受信するまでの時間を計測することによって距離 Hを検知すれば 良い。 ( 3 ) 第 2実施形態において、 第 7図に示したように、 ラインヘッド 1 0の各液体吐出部のインク吐出面と、 センサ 2 1のレーザー光の発射 面とを同一面となるように配置した。 しかし、 ラインヘッド 1 0のイン ク吐出面とセンサ 2 1のレーザー光の発射面との間にオフセットを有し ていても良い。 この場合には、 オフセット量を予め記憶しておき、 セン サ 2 1の検知結果とオフセット量とから距離 Hを算出すれば良い。 第 3 実施形態についても同様である。
( 4 ) 第 2実施形態では、 ラインヘッド 1 0における液体吐出部の並 び方向において、 略全範囲で、 距離 Hの検知領域を確保するようにした。 しかし、 これに限らず、 凹凸の少ない印画紙への印画がほとんどである 場合には、 センサ 2 1の数を少なくし、 必ずしも略全範囲で距離 Hの検 知領域を確保しないようにしても良い。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 液体の吐出方向を偏向するようにした場合に、 液体 吐出面から液体吐出対象物の液体の着弾面までの間の距離が変化したと きでも、 適切な偏向量を設定することができる。 よって、 種々の厚みの 液体吐出対象物に対しても、 適切な位置に液体を着弾させることができ る。
さらに、 1つの液体吐出対象物で表面高さが種々変化しても、 それに 応じて、 適切な偏向量を設定することができる。

Claims

請求の範囲
1 . ノズルを有する液体吐出部を複数並設したへッドと、
各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記 液体吐出部の並び方向に偏向させる吐出方向偏向手段と
を備える液体吐出装置であって、
前記へッドの液体吐出面と、 液体吐出対象物の液体が着弹する面との 間の距離を検知する距離検知手段と、
前記距離検知手段による検知結果に基づいて、 前記吐出方向偏向手段 による液体の吐出偏向量を決定する吐出偏向量決定手段と
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
2 . 請求の範囲第 1項に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、 液体吐出対象物の厚みを検知することにより、 前記へッドの液体吐出面と液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の 距離を検知する
ことを特徴とする液体吐出装置。
3 . 請求の範囲第 1項に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、 光、 圧力、 変位その他の物理量の情報を読み取 るセンサを備え、 前記センサにより、 前記ヘッドの液体吐出面と、 液体 吐出対象物の液体が着弹する面との間の距離を検知する
ことを特徴とする液体吐出装置。
4 . 請求の範囲第 1項に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、 液体吐出対象物の属性を特定可能な情報を受信 し、 受信したその情報に基づいて、 前記ヘッドの液体吐出面と、 液体吐 出対象物の液体が着弹する面との間の距離を検知する
ことを特徴とする液体吐出装置。
5 . 請求の範囲第 1項に記載の液体吐出装置において、 前記距離検知手段は、 前記液体吐出装置、 又は前記液体吐出装置と電 気的に接続された装置から入力された.、 液体吐出対象物の属性を特定可 能な情報を受信し、 受信したその情報に基づいて、 前記ヘッドの液体吐 出面と、 液体吐出対象物の液体が着弾する面との間の距離を検知する ことを特徴とする液体吐出装置。
6 . 請求の範囲第 1項に記載の液体吐出装置において、
前記液体吐出部は、
吐出すべき液体を収容する液室と、
前記液室内に配置されるとともに、 前記液室内の液体を前記ノズルか ら吐出させるためのエネルギーを発生するエネルギー発生手段とを備え、 前記エネルギー発生手段は、 1つの前記液室内において前記液体吐出 部の並設方向に複数並設されており、
前記吐出方向偏向手段は、 1つの前記液室内の複数の前記エネルギー 発生手段のうち、 少なくとも 1つの前記エネルギー発生手段と、 他の少 なくとも 1つの前記エネルギー発生手段とのエネルギーの発生に差異を 設け、 その差異によって前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液 体の吐出方向を偏向させる
ことを特徴とする液体吐出装置。
7 . 請求の範囲第 1項に記載の液体吐出装置において、
前記液体吐出部は、
吐出すべき液体を収容する液室と、
前記液室内に配置されるとともに、 前記液室内の液体を前記ノズルか ら吐出させるためのエネルギーを発生するエネルギー発生手段とを備え、 前記エネルギー発生手段は、 1つの基体から形成されているとともに、 液体を吐出するためのエネルギーを発生させる主たる部分が複数に区分 されたものであり、
前記吐出方向偏向手段は、 前記エネルギー発生手段の複数の前記主た る部分のうち、 少なくとも 1つの前記主たる部分と、 他の少なくとも 1。 つの前記主たる部分とのエネルギーの発生に差異を設け、 その差異によ つて前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を偏向 させる
ことを特徴とする液体吐出装置。
8 . ノズルを有する液体吐出部を複数並設したへッドを用いた液体吐 出方法であって、
各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記 液体吐出部の並び方向に偏向させる際に、 前記へッドの液体吐出面と、 液体吐出対象物の液体が着弹する面との間の距離を検知し、 その検知結 果に基づいて、 液体の吐出偏向量を決定する
ことを特徴とする液体吐出方法。
9 . ノズルを有する液体吐出部を複数並設したへッドと、
各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記 液体吐出部の並び方向において複数の方向に偏向させる吐出方向偏向手 段と、
前記へッドと、 各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体を 着弾させる液体吐出対象物とを相対移動させる相対移動手段と
を備える液体吐出装置であって、
前記相対移動手段により前記へッドに対して液体吐出対象物が搬入さ れる側に設けられ、 物質波を液体吐出対象物に発するとともに、 受けた 反射波に基づいて、 前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液 体の着弾面との間の距離を検知するとともに、 前記相対移動手段による 前記へッドと液体吐出対象物との相対移動に伴って、 順次前記距離を検 知する距離検知手段と、
前記距離と、 前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の着弾 目標位置とに対応する、 前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液 体の吐出偏向量を定めたデータテーブルと、
前記距離検知手段により検知された前記距離と、 液体の着弾目標位置 とから、 前記データテーブルを参照して、 各前記液体吐出部に対応する 前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定する吐出偏向量決 定手段と
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
1 0 . 請求の範囲第 9項に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、 パルス光を液体吐出対象物に発射するとともに、 その反射光を受信し、 受光した反射光の波長に基づき前記距離を検知す る
ことを特徴とする液体吐出装置。
1 1 . 請求の範囲第 9項に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、 超音波を液体吐出対象物に発射し、 その反射波 を受信するまでの時間を計測することによって前記距離を検知する ことを特徴とする液体吐出装置。
1 2 . 請求の範囲第 9項に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、 前記液体吐出部の並び方向において、 第 1距離 検知手段と第 2距離検知手段とを含む複数の距離検知手段からなり、 前記液体吐出部の並び方向における前記第 1距離検知手段と前記第 2 距離検知手段との間に前記距離の非検知範囲を有するとともに、 その非 検知範囲に対応する前記液体吐出部が存在する場合において、 前記第 1 距離検知手段で検知された前記距離と、 前記第 2距離検知手段で検知さ れた前記距離とが異なるときは、 前記非検知範囲に対応する前記液体吐 出部についての前記距離を、 前記第 1距離検知手段で検知された前記距 離と前記第 2距離検知手段で検知された前記距離との間の値に設定する 距離設定手段を備える
ことを特徴とする液体吐出装置。
1 3 . 請求の範囲第 9項に記載の液体吐出装置において、
前記距離検知手段は、 前記液体吐出部の液体吐出面と液体の着弾基準 面との間の基準距離を、 前記液体吐出部の並び方向において.複数箇所で 検知し、
前記液体吐出部の並び方向における複数箇所での前記距離検知手段に より検知された前記基準距離が異なるときに、 複数箇所での前記距離検 知手段により検知された前記基準距離に基づいて、 各前記液体吐出部に 対応する前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定するとき の補正値を算出する補正値算出手段と、
前記補正値算出手段による算出結果を記憶する補正値記憶手段とを備 え、
前記吐出偏向量決定手段は、 前記距離検知手段により検知された前記 距離と、 液体の着弾目標位置と、 前記補正値記憶手段に記憶された補正 値とから、 前記データテーブルを参照して、 各前記液体吐出部に対応す る前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定する
ことを特徴とする液体吐出装置。
1 4 . 請求の範囲第 9項に記載の液体吐出装置において、
前記相対移動手段により前記へッドに対して液体吐出対象物が搬入さ れる側には、 液体吐出対象物の液体の着弾面側に接触することにより、 前記へッドの吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離を一 定に保つ保持部材が設けられており、
前記距離検知手段は、 前記へッドと液体吐出対象物との相対移動方向 において前記へッドと前記保持部材との間を、 発した物質波とその反射 波が通過するように設けられている
ことを特徴とする液体吐出装置。
1 5 . ノズルを有する液体吐出部を複数並設したヘッドと、
各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記 液体吐出部の並び方向において複数の方向に偏向させる吐出方向偏向手 段と、
前記へッドと、 各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体を 着弾させる液体吐出対象物とを相対移動させる相対移動手段と
を備える液体吐出装置であって、
前記相対移動手段による前記へッドと液体吐出対象物との相対移動に 対応させて、 前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着 弹面との間の距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間 の距離と、 前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の着弾目標 位置とに対応する、 前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の 吐出偏向量を定めたデ一夕テーブルと、
前記距離情報取得手段で取得した前記距離情報と、 液体の着弾目標位 置とから、 前記デ一夕テーブルを参照して、 各前記液体吐出部に対応す る前記吐出方向偏向手段による液体の吐出偏向量を決定する吐出偏向量 決定手段と
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
1 6 . ノズルを有する液体吐出部を複数並設し、 各前記液体吐出部の 前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記液体吐出部の並び方向 に偏向可能としたへッドを用いた液体吐出方法であって、
前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間 の距離と、 前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の着弾目標 位置とに対応する、 前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の 吐出偏向量を予め定めておき、
各前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記 液体吐出部の並び方向に偏向させる際に、 物質波を液体吐出対象物に発 するとともに、 受けた反射波に基づいて、 前記液体吐出部の液体吐出面 と液体吐出対象物の液体の着弾面との間の距離を検知し、 検知した前記 距離と、 液体の着弹目標位置と、 予め定めておいた吐出偏向量とから、 各前記液体吐出部に対応する液体の吐出偏向量を決定する
ことを特徴とする液体吐出方法。
1 7 . ノズルを有する液体吐出部を複数並設し、 各前記液体吐出部の 前記ノズルから吐出される液体の吐出方向を前記液体吐出部の並び方向 に偏向可能としたへッドを用いた液体吐出方法であって、
前記液体吐出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弾面との間 の距離と、 前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の着弹目標 位置とに対応する、 前記液体吐出部の前記ノズルから吐出される液体の 吐出偏向量を予め定めておき、
前記へッドと液体吐出対象物との相対移動に対応させて、 前記液体吐 出部の液体吐出面と液体吐出対象物の液体の着弹面との間の距離情報を 取得し、 取得した前記距離情報と、 液体の着弾目標位置と、 予め定めておいた 吐出偏向量とから、 各前記液体吐出部に対応する液体の吐出偏向量を決 定することを特徴とする液体吐出方法。
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