(57)【要約】【課題】固有振動周期Ｔｃの違いによる液体の飛翔速度や重量などの吐出特性のばらつきを低減し、高電圧リスクを防止することが可能な液体吐出装置の製造方法を提供する。【解決手段】吐出駆動パルスは、圧力発生室を膨張させる膨張要素ｐ１と、膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素ｐ２と、膨張された圧力発生室を収縮させて液体を吐出させる収縮要素ｐ３と、を少なくとも含んで構成され、圧力発生室内のインクの固有振動周期Ｔｃを測定するＴｃ測定工程と、測定されたＴｃと基準Ｔｃとの偏差を求める偏差算出工程と、求めた偏差に基づき膨張維持要素の発生時間を補正する膨張維持要素補正工程と、を含む吐出駆動パルス補正処理を行う。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出駆動パルスを圧力発生素子に印加することで、圧力発生室内に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によりノズルから液体を吐出させる液体吐出装置の製造方法であって、
吐出駆動パルスは、圧力発生室を膨張させる膨張要素と、膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素と、膨張された圧力発生室を収縮させて液体を吐出させる収縮要素と、を少なくとも含んで構成され、
圧力発生室内の液体の固有振動周期Ｔｃを測定するＴｃ測定工程と、
測定されたＴｃと基準Ｔｃとの偏差を求める偏差算出工程と、
求めた偏差に基づき前記膨張維持要素の発生時間を補正する膨張維持要素補正工程と、を含む吐出駆動パルス補正処理を行うことを特徴とする液体吐出装置の製造方法。
【請求項２】
前記基準Ｔｃは、同一ノズル列に属する何れかのノズルに対応するＴｃであることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置の製造方法。
【請求項３】
前記基準Ｔｃは、同一液体吐出ヘッドに属する複数のノズル列のうちの何れかのノズル列を構成する各ノズルのＴｃの平均値であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式プリンター等の液体吐出装置の製造方法に関するものであり、特に、駆動信号に含まれる吐出駆動パルスを圧力発生素子に印加することにより液体の吐出を制御可能な液体吐出装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置は、液体を吐出可能な液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体吐出装置の代表的なものとして、例えば、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクを記録紙等の記録媒体（着弾対象物）に対して吐出・着弾させることで画像等の記録を行うインクジェット式プリンター（以下、単にプリンターという。）等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造装置等、各種の製造装置にも液体吐出装置が応用されている。
【０００３】
上記プリンターは、吐出駆動パルスを圧力発生素子（例えば、圧電素子や発熱素子等）に印加してこれを駆動することにより圧力発生室内の液体に圧力変化を与え、この圧力変化を利用して圧力発生室に連通したノズルから液体を吐出させるように構成されたものがある。この吐出駆動パルスは、圧力発生室を予備的に膨張させる膨張要素（圧力発生室膨張工程）、この膨張状態を維持する膨張維持要素（膨張維持工程）、圧力発生室を膨張状態から急激に収縮させて圧力発生室の内圧を高めることでインクを吐出するための収縮要素（圧力発生室収縮工程）を含んで構成される。
【０００４】
このような吐出駆動パルスのパラメーターに応じて、ノズルから吐出されるインクの液量（重量・体積）および飛翔速度等の吐出特性が変化する。具体的には、吐出駆動パルスの駆動電圧（最低電位と最高電位の電位差）、膨張要素の傾き（発生時間）、収縮要素の傾き（発生時間）などが挙げられるが、膨張維持要素の発生時間、つまり、圧力発生室の膨張状態を維持する時間によっても吐出特性は変化する。即ち、膨張要素によって圧力発生室が膨張されてメニスカスが圧力発生室側に引き込まれたときに、圧力発生室内のインクには圧力振動が生じる。そして、圧力発生収縮要素によって圧力発生室を収縮させるときの上記圧力振動の位相、つまり、ノズルにおけるメニスカスの位置に応じて吐出特性が変動する。このため、プリンター製造時においては、所望の吐出特性が得られるように吐出駆動パルスのパラメーターを設定している。例えば、特許文献１の構成では、膨張維持要素の発生時間（圧力発生素子への供給時間）を圧力発生室内のインクの固有振動周期Ｔｃに設定した例が開示されている。
【０００５】
図９は、膨張維持要素（膨張ホールド要素）の時間幅に対するインク飛翔速度の関係（以下、Ｐｗｈ１−Ｖｍ特性）を説明するグラフである。なお、横軸は、膨張維持要素の発生時間Ｐｗｈ１、縦軸は、インクの飛翔速度Ｖｍである。また、この例では、同一ノズル列に属するノズルのうちの幾つかを標本ノズルとしてピックアップしてそれぞれのＰｗｈ１−Ｖｍ特性を示している。同図に示すように、膨張維持要素の発生時間Ｐｗｈ１を変化させると、これに伴ってインクの飛翔速度Ｖｍが増減する。この飛翔速度Ｖｍの変動周期は、圧力発生室内のインクに生じる圧力振動の周期（固有振動周期Ｔｃ）とほぼ一致する。なお、圧力発生室内におけるインクの振動周期Ｔｃは、例えば特許文献２００３−１１３５２号公報に示されるように、次式（１）で表すことができる。
【０００６】
Ｔｃ＝２π√［〔（Ｍｎ×Ｍｓ）／（Ｍｎ＋Ｍｓ）〕×Ｃｃ］・・・（１）
但し、式（１）において、Ｍｎはノズルにおけるイナータンス、Ｍｓはリザーバーから圧力発生室に通じるインク供給口におけるイナータンス、Ｃｃは圧力発生室のコンプライアンス（単位圧力あたりの容積変化、柔らかさの度合いを示す。）である。上記式（１）において、イナータンスＭとは、インク流路におけるインクの移動し易さを示し、単位断面積あたりのインクの質量である。そして、インクの密度をρ、流路のインク流れ方向と直交する面の断面積をＳ、流路の長さをＬとしたとき、イナータンスＭは次式（２）で近似して表すことができる。
イナータンスＭ＝（密度ρ×長さＬ）／断面積Ｓ  ・・・  （２）
また、Ｔｃは、上記式（１）に限らず、圧力発生室が有している振動周期であればよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−００１５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように上記の固有振動周期Ｔｃは、圧力発生室を含むヘッド内のインク流路の寸法や圧力発生素子の構造等に依存し、個々に定まる。このため、同一タイプの記録ヘッド同士、或いは、同一記録ヘッドに設けられているノズル列同士でも固有振動周期Ｔｃが異なる場合がある。特に、圧力発生室毎に圧力発生素子（圧電素子）が設けられているプリンターでは、図１０に示すように、同一ノズル列に属するノズル間においてもＴｃが異なる可能性がある。このため、同一波形の吐出駆動パルスを各ノズルに対して共通で用いる構成では、ノズル毎に吐出特性が異なる虞がある。
【０００９】
従来のプリンターでは、例えば、膨張維持要素の発生時間Ｐｗｈ１を図９におけるＡで示すピーク近傍の値に設定していた。この場合、ノズル間でＴｃが多少異なってもインクの飛翔速度Ｖｍのばらつきは小さいため、あまり問題視されていなかった。しかしながら、近年では、吐出駆動パルス自体の波形長を短くしてプリンターの高周波駆動に対応すべく、膨張維持要素の発生時間Ｐｗｈ１を従来よりも短く、例えば、図９におけるＢで示すようにピークから外れた範囲の値に設定する必要性が生じてきた。このため、Ｔｃが異なった場合にインクの飛翔速度Ｖｍのばらつきが大きくなる傾向にある。インクの飛翔速度Ｖｍが設計値からずれた場合には、吐出駆動パルスの駆動電圧を変更することにより調整することができるが、駆動電圧の設定値の範囲が従来よりも広がることで、高電圧リスクが問題となる。この高電圧リスクとは、プリンターに用いられるＩＣとの関係で、吐出駆動パルスの駆動電圧について使用できる限界値が設定されており、この上限値を超えることを意味する。駆動電圧が上限値を超えた場合、そのプリンターは不良品扱いとなるため歩留りが低下する。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、固有振動周期Ｔｃの違いによる液体の飛翔速度や重量などの吐出特性のばらつきを低減し、高電圧リスクを防止することが可能な液体吐出装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、吐出駆動パルスを圧力発生素子に印加することで、圧力発生室内に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によりノズルから液体を吐出させる液体吐出装置の製造方法であって、
吐出駆動パルスは、圧力発生室を膨張させる膨張要素と、膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素と、膨張された圧力発生室を収縮させて液体を吐出させる収縮要素と、を少なくとも含み、
圧力発生室内の液体の固有振動周期Ｔｃを測定するＴｃ測定工程と、
測定されたＴｃと基準Ｔｃとの偏差を求める偏差算出工程と、
求めた偏差に基づき前記膨張維持要素の発生時間を補正する膨張維持要素補正工程と、を含む吐出駆動パルス補正処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
上記構成において、前記基準Ｔｃが、同一ノズル列に属する何れかのノズルに対応するＴｃである構成を採用することができる。
また、前記基準Ｔｃが、同一液体吐出ヘッドに属する複数のノズル列のうちの何れかのノズル列を構成する各ノズルのＴｃの平均値である構成を採用することも可能である。
【００１３】
本発明によれば、圧力発生室内の液体の固有振動周期Ｔｃを測定し、測定されたＴｃと基準Ｔｃとの偏差を求め、当該偏差に基づき吐出駆動パルスの膨張維持要素の発生時間を設定するので、Ｔｃの違いによる液体の飛翔速度や重量などの吐出特性のばらつきを低減することができる。これにより、吐出駆動パルスの駆動電圧の適正値の設定範囲を小さくすることができ、高電圧リスクを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】インクジェット式プリンターの電気的構成を説明するブロック図である。
【図２】記録ヘッドの斜視図である。
【図３】記録ヘッドの要部断面図である。
【図４】駆動信号の構成を説明する波形図である。
【図５】吐出駆動パルスの構成を説明する波形図である。
【図６】吐出駆動パルス補正処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】Ｐｗｈ１−Ｖｍ特性を示すグラフである。
【図８】図７における領域Ｘを拡大したグラフである。
【図９】Ｐｗｈ１−Ｖｍ特性を示すグラフである。
【図１０】ノズル毎のＴｃの違いを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体吐出装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。
【００１６】
図１は、プリンターの電気的な構成を説明するブロック図である。例示したプリンターは、プリンターコントローラー１とプリントエンジン２とから構成されている。プリンターコントローラー１は、図示しないホストコンピューター等の外部装置との間でデータの送受信を行う外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）３と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ４と、各種データ処理のための制御プログラム等を記憶したＲＯＭ５と、ＣＰＵ等からなる制御部６と、クロック信号を発生する発振回路７と、記録ヘッド８へ供給する駆動信号ＣＯＭを発生する駆動信号生成回路９と、画素データＳＩ及び駆動信号等をプリントエンジン２に送信するための内部インターフェース１０（内部Ｉ／Ｆ１０）とを備えている。
【００１７】
外部Ｉ／Ｆ３は、例えばイメージデータ等の印刷データをホストコンピューター等から受信する。また、外部Ｉ／Ｆ３からは、外部装置に対してビジー信号やアクノレッジ信号等の状態信号が出力される。ＲＡＭ４は、受信バッファー、中間バッファー、出力バッファー及びワークメモリー等として利用されるものである。また、ＲＯＭ５は、制御部６によって実行される各種制御プログラム、フォントデータ及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶している。印刷データには、印刷する画像データの他に各種のコマンドデータを含む。コマンドデータとは、プリンターに特定の動作の実行を指示するためのデータである。このコマンドデータには、例えば、給紙を指示するコマンドデータ、搬送量を示すコマンドデータ、排紙を指示するコマンドデータがある。
【００１８】
制御部６は、記録ヘッド８の動作を制御するためのヘッド制御信号を記録ヘッド８に出力したり、駆動信号ＣＯＭを生成させるための制御信号を駆動信号生成回路９に出力したりする。ヘッド制御信号は、例えば、転送クロックＣＬＫ、画素データＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨである。これらのラッチ信号やチェンジ信号は、駆動信号ＣＯＭを構成する各駆動パルスの供給タイミングを規定する。また、駆動信号ＣＯＭを生成させるための制御信号は、例えばＤＡＣ（Digital to Analog Converter）値である。このＤＡＣ値は、駆動信号生成部９から出力させる電圧を指示するための情報であり、極めて短い更新周期毎に更新される。
【００１９】
また、制御部６は、上記印刷データに基づき、ＲＧＢ表色系からＣＭＹ表色系への色変換処理、多階調のデータを所定階調まで減少させるハーフトーン処理、ハーフトーニングされたデータを、インク種類毎（ノズル列毎）に所定の配列で並べてドットパターンデータに展開するドットパターン展開処理等を経て、記録ヘッド８の吐出制御に用いる画素データ（ドットパターンデータ）ＳＩを生成する。この画素データＳＩは、印刷される画像の画素に関するデータであり、吐出制御情報の一種である。ここで、画素とは、着弾対象物である記録紙等の記録媒体上に仮想的に定められたドット形成領域を示す。そして、印刷データにおける画素データＳＩは、用紙上に形成されるドットの有無（又はインクの吐出の有無）及びドットの大きさ（又は吐出されるインクの量）に関するデータ（階調値）から成る。本実施形態において、画素データＳＩは２ビットの階調値によって構成されている。すなわち、この画素データＳＩには、ドット無し（微振動）に対応するデータ［００］と、小ドットに対応するデータ［０１］と、中ドットの形成に対応するデータ［１０］と、大ドットに対応するデータ［１１］とがある。従って、本実施形態におけるこのプリンターでは４階調でドットの形成ができる。
【００２０】
図４は、駆動信号生成回路９が発生する駆動信号ＣＯＭの構成の一例を説明する図である。本実施形態における駆動信号ＣＯＭは、１つの微振動パルス、及び４つの吐出駆動パルスを規定発生周期（記録周期）Ｔ内に有する一連の信号であり、記録周期Ｔで繰り返し発生される。本実施形態において、駆動信号ＣＯＭの一記録周期Ｔは、５つの期間（パルス発生期間）ｔ１〜ｔ５に区分されている。そして、期間ｔ１で第１吐出駆動パルスＰ１１が発生し、期間ｔ２で第２吐出駆動パルスＰ１２が発生し、期間ｔ３で微振動パルスＶＰが発生し、期間ｔ４で第３吐出駆動パルスＰ１３が発生し、期間ｔ５で第４吐出駆動パルスＰ１４が発生する。
【００２１】
次に、プリントエンジン２について説明する。このプリントエンジン２は、図１に示すように、記録ヘッド８、キャリッジ移動機構４４、紙送り機構４５、及び、リニアエンコーダー４６等を備えている。キャリッジ移動機構４４は、液体吐出ヘッドの一種である記録ヘッド８が取り付けられたキャリッジと、このキャリッジを、タイミングベルト等を介して走行させる駆動モーター（例えば、ＤＣモーター）等からなり（何れも図示せず）、キャリッジに搭載された記録ヘッド８を主走査方向に移動させる。紙送り機構４５は、紙送りモーター及び紙送りローラー等からなり、記録紙（記録媒体の一種。また、着弾対象物の一種）をプラテン上に順次送り出して副走査を行う。また、リニアエンコーダー４６は、キャリッジに搭載された記録ヘッド８の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報として内部Ｉ／Ｆ１０を通じて制御部６に出力する。制御部６は、リニアエンコーダー４６側から受信したエンコーダーパルスに基づいて記録ヘッド８の走査位置（現在位置）を把握することができる。
【００２２】
図２及び３に示すように、記録ヘッド８は、圧力発生ユニット１５と流路ユニット１６とから構成されており、これらを重ね合わせた状態で一体化してある。圧力発生ユニット１５は、圧力発生室１７を区画するための圧力発生室プレート１８、供給側連通口２２及び第１連通口２４ａを開設した連通口プレート１９、及び、圧電素子２０を実装した振動板２１と、を積層し、焼成等により一体化することで構成されている。また、流路ユニット１６は、供給口２３や第２連通口２４ｂを形成した供給口プレート２５、リザーバー２６や第３連通口２４ｃを形成したリザーバープレート２７、及び、ノズル２８が形成されたノズルプレート２９からなるプレート部材を積層状態で接着することで構成されている。ノズルプレート２９は、複数（例えば、１８０個）のノズル２８が列設されてノズル列が構成されている。このノズル列は、例えば、インクの色毎に設けられる。
【００２３】
圧力発生室１７とは反対側となる振動板２１の外側表面には、圧力発生室１７毎に対応して圧電素子２０が配設される。例示した圧電素子２０は撓み振動モードの振動子であり、駆動電極２０ａと共通電極２０ｂとによって圧電体２０ｃを挟んで構成されている。そして、圧電素子２０の駆動電極に駆動信号（吐出駆動パルス）が印加されると、駆動電極２０ａと共通電極２０ｂとの間には電位差に応じた電場が発生する。この電場は圧電体２０ｃに付与され、圧電体２０ｃが付与された電場の強さに応じて変形する。即ち、駆動電極２０ａの電位を高くする程、圧電体層２０ｃは電場と直交する方向に収縮し、圧力発生室１７の容積を少なくするように振動板２１を変形させる。
【００２４】
次に、この記録ヘッド８の電気的構成について説明する。この記録ヘッド８は、図１に示すように、第１シフトレジスター３３及び第２シフトレジスター３４からなるシフトレジスター（ＳＲ）回路と、第１ラッチ回路３５及び第２ラッチ回路３６からなるラッチ回路と、デコーダー３７と、制御ロジック３８と、レベルシフター３９と、スイッチ４１と、圧電素子２０とを備えている。そして、各シフトレジスター３３，３４、各ラッチ回路３５，３６、レベルシフター３９、スイッチ４１、及び、圧電素子２０は、それぞれノズル２８毎に対応した数だけ設けられる。なお、図２では、１ノズル分の構成のみを図示し、他のノズル分の構成の図示は省略している。
【００２５】
この記録ヘッド８は、プリンターコントローラー１から送られてくる画素データＳＩに基づいてインクの吐出制御を行う。本実施形態では、２ビットで構成された画素データＳＩの上位ビット群、画素データＳＩの下位ビット群の順に記録ヘッド８へクロック信号ＣＬＫに同期して送られてくるので、まず、画素データＳＩの上位ビット群が第２シフトレジスター３４にセットされる。全てのノズル２８について画素データＳＩの上位ビット群が第２シフトレジスター３４にセットされると、次にこの上位ビット群が第１シフトレジスター３３にシフトする。これと同時に、画素データＳＩの下位ビット群が第２シフトレジスター３４にセットされる。
【００２６】
第１シフトレジスター３３の後段には、第１ラッチ回路３５が接続され、第２シフトレジスター３４の後段には、第２ラッチ回路３６が接続されている。そして、プリンターコントローラー１側からのラッチパルスが各ラッチ回路３５，３６に入力されると、第１ラッチ回路３５は画素データＳＩの上位ビット群をラッチし、第２ラッチ回路３６は画素データＳＩの下位ビット群をラッチする。各ラッチ回路３５，３６でラッチされた画素データＳＩ（上位ビット群，下位ビット群）はそれぞれ、デコーダー３７へ出力される。このデコーダー３７は、画素データＳＩの上位ビット群及び下位ビット群に基づいて、駆動信号ＣＯＭを構成する各パルスを選択するためのパルス選択データを生成する。このパルス選択データは、例えば、図２の駆動信号ＣＯＭの場合、第１吐出駆動パルスＰ１１（期間ｔ１）、第２吐出駆動パルスＰ１２（期間ｔ２）、微振動パルスＶＰ（期間ｔ３）、第３吐出駆動パルスＰ１３（期間ｔ４）、第４吐出駆動パルスＰ１４（期間ｔ５）に対応する合計５ビットのデータによって構成されている。
【００２７】
上記デコーダー３７には、制御ロジック３８からのタイミング信号も入力されている。この制御ロジック３８は、ラッチ信号やチャンネル信号の入力に同期してタイミング信号を発生する。デコーダー３７によって生成された各パルス選択データは、タイミング信号によって規定されるタイミングで上位ビット側から順次レベルシフター３９に入力される。このレベルシフター３９は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが［１］の場合には、スイッチ４１を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。
【００２８】
スイッチ４１の入力側には駆動信号生成部９からの駆動信号ＣＯＭが供給される。また、スイッチ４１の出力側には、圧電素子２０が接続されている。即ち、スイッチ４１は、圧電素子２０への駆動信号ＣＯＭの供給・非供給の切り替えを行うように構成されている。そして、このような動作をするスイッチ４１は、選択供給手段として機能する。上記のパルス選択データは、スイッチ４１の作動を制御する。即ち、スイッチ４１に入力されたパルス選択データが［１］である期間中は、このスイッチ４１が導通状態になり、駆動信号ＣＯＭ１が圧電素子２０に供給される。一方、スイッチ４１に入力されたパルス選択データが［０］の期間中は、スイッチ４１が切断状態となり、圧電素子２０へは駆動信号が供給されない。要するに、パルス選択データとして［１］が設定された期間のパルスが選択的に圧電素子２０に供給される。このようなスイッチ制御により、駆動信号ＣＯＭに含まれる吐出駆動パルスを圧電素子２０へ印加させることができる。すなわち、駆動信号ＣＯＭの一部分を、選択的に圧電素子２０へ印加させることができる。この例では、繰り返し周期（記録周期）Ｔの開始タイミング（ラッチ信号ＬＡＴのラッチパルスのタイミング）の後のｔ１〜ｔ５間の境界のタイミング（チェンジ信号ＣＨのチェンジパルスのタイミング）で、圧電素子２０に印加させるパルスを切り替えることができる。
【００２９】
駆動信号ＣＯＭに含まれる各吐出駆動パルスＰ１１〜Ｐ１４は、図５に示すように、膨張要素ｐ１と、膨張ホールド要素ｐ２（膨張維持要素）と、収縮要素ｐ３と、制振ホールド要素ｐ４と、制振要素ｐ５とからなる。膨張要素ｐ１は、圧力発生室１７の定常容積（膨張又は収縮の基準となる容積）に対応する中間電位ＶＢ（基準電位）から膨張電位ＶＬまで電位を下降させる波形要素であり、膨張ホールド要素ｐ２は、膨張電位ＶＬで一定な波形要素である。収縮要素ｐ３は、膨張電位ＶＬから収縮電位ＶＨまで急勾配で電位を上昇させる波形要素であり、制振ホールド要素ｐ４は、収縮電位ＶＨを所定期間維持する波形要素である。また、制振要素ｐ５は収縮電位ＶＨから中間電位ＶＢまで電位を下降させる波形要素である。
【００３０】
このように構成された吐出駆動パルスが圧電素子２０に供給されると、まず、膨張要素ｐ１によって圧電素子２０は圧力発生室１７から離隔する方向に撓み、これにより圧力発生室１７が中間電位ＶＢに対応する定常容積から膨張電位ＶＬに対応する膨張容積まで膨張する。この膨張により、メニスカスが圧力発生室１７側に大きく引き込まれると共に、圧力発生室１７内にはリザーバー２６側から供給口を通じてインクが供給される。そして、この圧力発生室１７の膨張状態は、膨張ホールド要素ｐ２の発生期間（Ｐｗｈ１）に亘って維持される。その後、収縮要素ｐ３が印加されることで圧電素子２０が圧力発生室１７側に撓む。この圧電素子２０の変位により、圧力発生室１７は膨張容積から収縮電位ＶＨに対応する収縮容積まで急激に収縮される。この圧力発生室１７の急激な収縮により圧力発生室１７内のインクが加圧され、ノズル２８から規定量（例えば、数ｎｇ〜十数ｎｇ）のインクが吐出される。圧力発生室１７の収縮状態は、制振ホールド要素ｐ４の供給期間に亘って維持され、この間に、インクの吐出によって減少した圧力発生室１７内のインク圧力は、その固有振動によって再び上昇する。この上昇タイミングにあわせて制振要素ｐ５が供給されるように調整されている。この制振要素ｐ５の供給により、圧力発生室１７が定常容積まで膨張復帰し、圧力発生室１７内のインクの圧力変動（残留振動）が吸収される。
【００３１】
ここで、プリンター製造時においては、所望の吐出特性が得られるように上記吐出駆動パルスのパラメーターが設定されている。そして、上記の吐出駆動パルスは、一般的には、記録ヘッド８の全てのノズル２８に対して共通に用いられる。ところが、同一タイプの記録ヘッド同士、或いは、同一記録ヘッドに設けられているノズル列同士でも圧力発生室内のインクに生じる固有振動周期Ｔｃが異なる場合があり、特に、本実施形態におけるプリンターのように、圧力発生室１７毎に圧電素子２０が設けられている構成では、同一ノズル列に属するノズル２８同士においてもＴｃが異なる可能性がある。Ｔｃがノズル毎に異なった場合、同一波形の吐出駆動パルスを各ノズル２８に対して共通で用いる構成では、ノズル毎に吐出特性が異なる虞がある。一般的なプリンターでは、吐出特性をノズル間で揃えるべく吐出駆動パルスの駆動電圧Ｖｄ（最低電位である膨張電位ＶＬと最高電位である収縮電位ＶＨの電位差）を調整することも行われているが、吐出特性の差が大きい場合、駆動電圧Ｖｄが設定可能な上限値を超える高電圧リスクが懸念される。
【００３２】
そこで、本発明に係るプリンターでは、予めパラメーターが定められた吐出駆動パルスの膨張ホールド要素ｐ２の発生時間Ｐｗｈ１を、固有振動周期Ｔｃに基づいて補正することで、上記問題を解決している。即ち、製造段階において圧力発生室１７内のインクに生じる固有振動周期Ｔｃを測定し、測定したＴｃに基づいて吐出駆動パルスの膨張ホールド要素ｐ２の発生期間Ｐｗｈ１を補正する吐出駆動パルス補正処理を行う。以下、この点について説明する。
【００３３】
図６は、吐出駆動パルス補正処理の流れを説明するフローチャートである。本実施形態における吐出駆動パルス補正処理は、Ｔｃ測定工程Ｓ１と、偏差算出工程Ｓ２と、Ｐｗｈ１補正工程Ｓ３（膨張維持要素補正工程）の３つの工程を経る。Ｔｃ測定工程Ｓ１では、例えば、ノズル列をいくつかのブロックに分け、ブロック毎に代表的なノズル２８を標本ノズルとしてピックアップして、ピックアップした標本ノズルについてのＴｃを測定する（標本ノズルとしてピックアップする数は任意に設定できる。勿論、全数測定を採用しても良い）。Ｔｃの測定方法としては、膨張ホールド要素ｐ２の発生時間Ｐｗｈ１を所定範囲で変化させつつ、当該吐出駆動パルスでインクを吐出したときのインクの飛翔速度Ｖｍやインク重量を測定して、その変化を観察し、変化カーブの隣り合う極大値同士或いは極小値同士の間隔をＴｃとして取得する方法等、既存の技術を用いることができる。
【００３４】
図７は、１つのノズル列が、例えば１番〜１００番までの１００個のノズル２８で構成される場合において、３０番と９０番のノズル２８に対応するＴｃを測定したときの、Ｐｗｈ１−Ｖｍ特性を示すグラフである。また、図８は、図７における領域Ｘを拡大したグラフである。これらの図に示すように、同一ノズル列に属する３０番と９０番のノズル２８間においてＴｃが互いに異なっていることが判る。具体的には、９０番のノズル２８のＴｃ１よりも３０番のノズル２８のＴｃ２の方が短い。このため、これらのＰｗｈ１−Ｖｍは恰も位相がずれたようになっている。
【００３５】
従来のプリンターでは、例えば、膨張維持要素の発生時間Ｐｗｈ１を図８におけるＡで示すピーク近傍の値に設定していた。この場合、ノズル間でＴｃが多少異なってもインクの飛翔速度Ｖｍのばらつきは小さいため、あまり問題視されていなかった。しかしながら、近年では、吐出駆動パルス自体の波形長を短くしてプリンターの高周波駆動に対応すべく、膨張維持要素の発生時間Ｐｗｈ１を従来よりも短く、例えば、図８におけるＢで示すように、ピーク値から外れた範囲の値に設定する必要性が生じてきた。本実施形態においては、吐出駆動パルスの膨張ホールド要素ｐ２のＰｗｈ１が、図８におけるＰｗｘで示す値に予め設定されている。このため、Ｔｃの差が僅かでもインクの飛翔速度Ｖｍのばらつきが大きくなる傾向にある。例えば、９０番のノズル２８でインクを吐出したときの飛翔速度Ｖｍ１に対し、３０番のノズル２８でインクを吐出したときの飛翔速度Ｖｍ２が大きく低下してしまう。
【００３６】
偏差算出工程Ｓ２では、Ｔｃ測定工程で測定されたＴｃについて基準Ｔｃに対する偏差を求める。この基準Ｔｃは、任意に定めることができるが、例えば、同一ノズル列に属するノズル２８のうち、予めパラメーターが定められた吐出駆動パルスでインクを吐出したときに目標とする特出特性が得られるノズル２８に対応するＴｃを基準とする。本実施形態では、９０番ノズル２８に対応するＴｃを基準Ｔｃとしている。したがって、偏差算出工程Ｓ２では、９０番ノズル２８以外の標本ノズル２８について測定されたＴｃと基準Ｔｃとの偏差αを算出する。図７，８の例では、９０番ノズル２８のＴｃ１と３０番ノズル２８のＴｃ２との偏差を求める（α＝Ｔｃ１−Ｔｃ２）。そして、Ｐｗｈ１補正工程Ｓ３では、偏差算出工程Ｓ２で求めた偏差αに基づいて、対象ノズル２８に対して用いられる吐出駆動パルスの膨張ホールド要素ｐ２の発生時間Ｐｗｈ１を補正する。具体的には、予め設定されたＰｗｈ１の値に対して、上記偏差αを減じる（Ｐｗｈ１−α）。図７，８の例では、Ｐｗｘに対してαだけ減じ（Ｐｗｘ′＝Ｐｗｘ−（Ｔｃ１−Ｔｃ２））、算出された値Ｐｗｘ′を吐出駆動パルスの膨張ホールド要素ｐ２の発生時間Ｐｗｈ１とする。
【００３７】
なお、Ｐｗｈ１の補正方法に関し、上記偏差の絶対値を採り（｜α｜）、対象ノズル２８のＴｃが基準Ｔｃよりも長い場合にはＰｗｈ１に対して｜α｜を加算し、対象ノズル２８のＴｃが基準Ｔｃよりも短い場合にはＰｗｈ１に対して｜α｜を減算するようにしてもよい。なお、例示した補正は、Ｐｗｈ１−Ｖｍ特性が極大値から極小値に変位する範囲でＰｗｈ１を設定する場合におけるものであり、Ｐｗｈ１−Ｖｍ特性が極小値から極大値に変位する範囲でＰｗｈ１を設定する場合には、本実施形態の場合とは加減算が逆になる。
【００３８】
このように、測定したＴｃに基づいてＰｗｈ１の補正を行い、当該補正した吐出駆動パルスを当該Ｔｃに対応するノズル２８に対して用いることにより、各ノズル２８の吐出特性を目標値に近づけることができる。即ち、図８の例では、Ｐｗｈ１の値をＰｗｘからＰｗｘ′に補正し、補正後の吐出駆動パルスを３０番のノズル２８が属するブロックの各ノズル２８に対して用いることにより、当該ブロックのノズル２８から吐出されるインクの飛翔速度を、９０番のノズル２８から吐出されるインクの飛翔速度Ｖｍ１に揃えることができる。したがって、吐出駆動パルスの駆動電圧Ｖｄの調整が不要となり、或いは、駆動電圧Ｖｄを調整する場合においても調整範囲が補正前よりも狭まるため、高電圧リスクを防止することができる。
なお、上記実施形態で記載した、固有振動周期Ｔｃに応じてＰｗｈ１を補正する処理は、プリンターの製造時に行っても良いし、製造後のプリンター使用時に行っても良いし、プリンターのメンテナンス時に再設定として行っても良い。
【００３９】
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００４０】
例えば、吐出駆動パルスの波形構成に関し、上記実施形態で例示したものには限られず、本発明は、種々の構成の吐出駆動パルスに対して適用することができる。要は、圧力発生室を膨張させる膨張要素と、膨張状態を一定時間維持する膨張維持要素と、膨張された圧力発生室を収縮させて液体を吐出させる収縮要素と、を少なくとも有する吐出駆動パルスであればよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、同一ノズル列に属するノズル間の吐出特性を揃える構成を例示したが、これには限られない。例えば、複数のノズル列を有する記録ヘッドでは、ノズル列間の吐出特性を揃えることも可能である。この場合、ノズル列を構成する各ノズルのＴｃの平均値を算出することでノズル列毎にＴｃを求め、何れかのノズル列のＴｃを基準として、各ノズル列に対応する吐出駆動パルスのＰｗｈ１を補正することができる。勿論、基準Ｔｃとしては、必ずしも何れのノズル列のＴｃを採用しなくても良く、設計上の理想値を採用することができる。
【００４２】
なお、本発明は、駆動信号（吐出駆動パルス）を用いて液体の吐出制御が可能な液体吐出装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体吐出装置、例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…プリンターコントローラー，２…プリントエンジン，６…制御部，８…記録ヘッド，９…駆動信号生成回路，２０…圧電素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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