(57)【要約】【課題】  複数のノズルプレートを備える液体噴射ヘッドにおいても、吐出対象物搬送方向における着弾位置を可及的に揃えることが可能な液体噴射装置、及び、そのノズルプレートの組み合わせ方法を提供する。【解決手段】  記録ヘッドへの組み付け前に各ノズルプレート２２表面の反り量Ｄが測定され、測定された反り量Ｄに基づいて、各ノズルプレートの副走査方向の一端ノズル開口２７Ｍに対応する液滴着弾位置ＰＭから他端ノズル開口２７Ｎに対応する液滴着弾位置ＰＮまでの固有のバンド幅Ｗ１と、反りがない場合の基準バンド幅Ｗ２との差分であるトータルバンド幅変化が算出され、算出されたトータルバンド幅変化が同一ランク内に属するノズルプレート同士が選択されて組み合わされ、ランクは、副走査方向の最小ドット形成間隔に基づいて反り量について複数の範囲に区分けしたものであり、制御部は、ランクに応じて、紙送り機構による記録紙の搬送量を調整する。【選択図】  図７
2006007548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル開口を列設したノズル列が形成されたノズルプレートを複数備え、前記ノズル開口から液滴を吐出対象物に向けて吐出する液体噴射ヘッドと、
前記吐出対象物を搬送可能な吐出対象物搬送機構と、
該吐出対象物搬送機構による吐出対象物の搬送を制御しながら前記液体噴射ヘッドによる液滴の吐出を制御する制御部とを備え、
前記液体噴射ヘッドへの組み付け前に各ノズルプレート表面の反り量が測定され、
測定された反り量に基づいて、各ノズルプレートの一端ノズル開口に対応する液滴着弾位置から他端ノズル開口に対応する液滴着弾位置までの固有の有効着弾幅と、反りがない場合の着弾基準幅との差分が算出され、
この算出された差分が同一ランク内に属するノズルプレート同士が選択されて組み合わされ、
前記ランクは、吐出対象物搬送方向の最小着弾間隔に基づいて前記反り量について複数の範囲に区分けしたものであり、
前記制御部は、前記ランクに応じて、前記吐出対象物搬送機構による吐出対象物の搬送量を調整することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記制御部は、各ノズルプレートの前記差分のうち、該当ランク内におけるこれらの差分の平均値に最も近い差分に基づいて吐出対象物の搬送量を調整することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
複数のノズル開口を列設したノズル列が形成されたノズルプレートを複数備え、前記ノズル開口から液滴を吐出対象物に向けて吐出する液体噴射ヘッドにおける前記ノズルプレートの組み合わせ方法であって、
前記液体噴射ヘッドへの組み付け前に、各ノズルプレート表面の反り量が測定され、
測定された反り量に基づいて、各ノズルプレートの一端ノズル開口に対応する液滴着弾位置から他端ノズル開口に対応する液滴着弾位置までの固有の有効着弾幅と、反りがない場合の着弾基準幅との差分が算出され、
この算出された差分が同一ランク内に属するノズルプレート同士が選択されて組み合わされ、
前記ランクは、吐出対象物搬送方向の最小着弾間隔に基づいて前記反り量について複数の範囲に区分けしたものであることを特徴とする液体噴射ヘッドにおけるノズルプレートの組み合わせ方法。
【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等の液体噴射装置、及び、そのノズルプレートの組み合わせ方法に関するものであり、特に、複数のノズルプレートを有する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置、及び、そのノズルプレートの組み合わせ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は、液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体状のインクをインク滴として吐出するインクジェット記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一種：以下、記録ヘッドという）を備え、吐出対象物（記録媒体）としての記録紙の幅方向である主走査方向への記録ヘッドの移動と、主走査方向に直交する副走査方向への記録紙の搬送とを繰り返しながら記録ヘッドから液滴を吐出させて記録を行うインクジェット式プリンタ（以下、プリンタという）等の画像記録装置を挙げることができる。
【０００３】
上記記録ヘッドとしては、複数のノズル開口を列設してなるノズル列が形成されたノズルプレート、共通液体室（リザーバ）から圧力室を経てノズル開口に至る一連の流路を形成した流路形成基板、及び、圧力室の容積を変動させ得る圧力発生素子等を積層した状態で備え、圧力発生素子を駆動して圧力室内のインクに圧力変動を励起させることで液体状のインクをインク滴としてノズル開口から吐出可能に構成されているものがある。
そして、上記プリンタとしては、複数のヘッドユニット（狭義の液体噴射ヘッド）を有する記録ヘッド（広義の液体噴射ヘッド）を備えたものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。つまり、この特許文献１のプリンタは、複数のノズルプレートを備えている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４４３１号公報（第１図等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の記録ヘッドでは、小型化の要請から、圧力室等の流路は記録密度に対応して細かいピッチで形成する必要がある。このような微細形状の流路を寸法精度良く作製する観点から、流路形成基板の材料としてはシリコン基板が好適に用いられている。即ち、シリコンの異方性エッチングにより結晶面を露出させ、この結晶面で圧力室等の流路を区画形成している。一方、ノズル開口が形成されるノズルプレートは、加工の容易性からステンレス鋼等の金属板により作製されている。
そして、これらの部材は、接着剤や熱溶着フィルム等を部材同士の間に配置して加熱することで接合されるのだが、接合後、各部材の温度が常温に戻る際に、シリコンと金属との熱膨張率の差に起因して反りが発生する場合がある。
【０００６】
特に、ノズルプレートにおいて副走査方向（紙送り方向）の反りが発生すると、ノズルプレートにおける副走査方向の一端ノズル開口に対応するインク滴着弾位置から他端ノズル開口に対応するインク滴着弾位置までの幅（以下、バンド幅という）が、反りが発生していない正常状態のノズルプレートのバンド幅と異なってしまう。この場合において、副走査方向の記録紙の搬送量（紙送り量）を正常状態と同じにすると、例えば、紙送り前の記録画像と紙送り後の記録画像との間に不必要な隙間や画像（ドット）の重なりが生じる虞がある。このような記録画像における隙間や重なりは、人間の目には白筋や色の濃い筋として見えてしまい、画質の低下に繋がる。
このような不具合を防止するためには、ノズルプレートのバンド幅に応じて記録紙の搬送量を調整することが望ましい。
【０００７】
ところが、上記特許文献１のプリンタのように、記録ヘッドが複数のノズルプレートを備えている場合において、各ノズルプレートの間でバンド幅がばらつくと、これらの間で副走査方向の着弾位置にずれが生じてしまう。そのため、この場合、記録紙の搬送量を調整しても、上記の不具合を確実に防止することができなかった。
特に、各ノズルプレート間での着弾位置のずれの量が副走査方向の解像度よりも大きくなってしまうと、記録画像の画質が著しく低下するという問題がある。
【０００８】
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、複数のノズルプレートを備える液体噴射ヘッドにおいても、各ノズルプレート間で吐出対象物搬送方向における着弾位置を可及的に揃えることが可能な液体噴射装置、及び、そのノズルプレートの組み合わせ方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、複数のノズル開口を列設したノズル列が形成されたノズルプレートを複数備え、前記ノズル開口から液滴を吐出対象物に向けて吐出する液体噴射ヘッドと、
前記吐出対象物を搬送可能な吐出対象物搬送機構と、
該吐出対象物搬送機構による吐出対象物の搬送を制御しながら前記液体噴射ヘッドによる液滴の吐出を制御する制御部とを備え、
前記液体噴射ヘッドへの組み付け前に各ノズルプレート表面の反り量が測定され、
測定された反り量に基づいて、各ノズルプレートの一端ノズル開口に対応する液滴着弾位置から他端ノズル開口に対応する液滴着弾位置までの固有の有効着弾幅と、反りがない場合の着弾基準幅との差分が算出され、
この算出された差分が同一ランク内に属するノズルプレート同士が選択されて組み合わされ、
前記ランクは、吐出対象物搬送方向の最小着弾間隔に基づいて前記反り量について複数の範囲に区分けしたものであり、
前記制御部は、前記ランクに応じて、前記吐出対象物搬送機構による吐出対象物の搬送量を調整することを特徴とする。
【００１０】
上記構成において、前記制御部は、各ノズルプレートの前記差分のうち、該当ランク内におけるこれらの差分の平均値に最も近い差分に基づいて吐出対象物の搬送量を調整するのが望ましい。
【００１１】
また、本発明のノズルプレートの組み合わせ方法は、複数のノズル開口を列設したノズル列が形成されたノズルプレートを複数備え、前記ノズル開口から液滴を吐出対象物に向けて吐出する液体噴射ヘッドにおける前記ノズルプレートの組み合わせ方法であって、
前記液体噴射ヘッドへの組み付け前に、各ノズルプレート表面の反り量が測定され、
測定された反り量に基づいて、各ノズルプレートの一端ノズル開口に対応する液滴着弾位置から他端ノズル開口に対応する液滴着弾位置までの固有の有効着弾幅と、反りがない場合の着弾基準幅との差分が算出され、
この算出された差分が同一ランク内に属するノズルプレート同士が選択されて組み合わされ、
前記ランクは、吐出対象物搬送方向の最小着弾間隔に基づいて前記反り量について複数の範囲に区分けしたものであることを特徴とする。
【００１２】
なお、液滴着弾位置とは、ノズル開口から吐出対象物までの距離で定まる吐出対象物上の着弾位置であり、計算上及び実際の着弾位置の両方を含む意味である。
また、着弾基準幅とは、設計上最も望ましい有効着弾幅の値であり、例えば、反りが発生していないノズルプレートの有効着弾幅である。
また、吐出対象物搬送方向の最小着弾間隔とは、吐出対象物搬送方向における設計上の最小の着弾間隔を意味し、例えば、インクジェット式プリンタにおける副走査方向の最高解像度における最小ドット形成間隔を意味する。
【００１３】
本発明によれば、吐出対象物搬送方向の最小着弾間隔に基づいて区分けされた反り量のランクが同一のノズルプレート同士を組み合わせるようにしたので、液体噴射ヘッドが複数のノズルプレートを備えている場合でも、各ノズルプレートにおける吐出対象物搬送方向の着弾位置を揃えることができる。即ち、例えば、本発明をインクジェット式プリンタ等の画像記録装置に適用した場合に、各ノズルプレート間の着弾位置のばらつきを副走査方向の最小ドット形成間隔以内に抑えつつ、記録媒体の搬送前の記録画像と搬送後の記録画像との間に不必要な隙間や重なりといった不具合を生じさせることなく記録媒体の搬送量の調整を行うことができる。その結果、記録画像の画質を向上させることができる。
【００１４】
また、比較的反りが大きいノズルプレートについても、同一ランクのノズルプレートで組み合わせた上で、このランクに応じて吐出対象物の搬送量を調整するので、このノズルプレートを不良品とすることなく液体噴射ヘッドに適用することができる。したがって、不良品と判断されるノズルプレートの個体数を低減することができ、その結果、歩留りの向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下においては、本発明の液体噴射装置の一例として図１に示すインクジェット式プリンタ（以下、プリンタと略記する）を例示する。
【００１６】
図１はプリンタ１の構成を示す斜視図である。このプリンタ１は、インクジェット式記録記録ヘッド２（本発明における液体噴射ヘッドの一種：以下、記録ヘッド２という）が取り付けられると共に、インクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるキャリッジ４と、記録ヘッド２の下方に配設されたプラテン５と、記録ヘッド２（キャリッジ４）を記録媒体としての記録紙６（本発明における吐出対象物の一種）の幅方向である主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構７と、主走査方向に直交する副走査方向（本発明における吐出対象物搬送方向に相当）に記録紙６を搬送する紙送り機構８（本発明における吐出対象物搬送機構の一種に相当）とを備えて概略構成されている。
【００１７】
キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダ１０によって検出され、検出信号が位置情報としてプリンタコントローラの制御部５２（図６参照）に送信される。これにより、制御部５２はこのリニアエンコーダ１０からの位置情報に基づいてキャリッジ４（記録ヘッド２）の走査位置を認識しながら、記録ヘッド２による記録動作（吐出動作）等を制御することができる。
【００１８】
紙送り機構８は、紙送り駆動源としての紙送りモータ１１と、この紙送りモータ１１によって回転駆動される紙送りローラ１２とから構成される。本実施形態の紙送りローラ１２は、上下一対のローラで構成されている。即ち、下側に位置する駆動ローラ１２´と上側に位置する従動ローラ（図示せず）によって構成されている。駆動ローラ１２´は上端部分をプラテン５の上面から露出させた状態でプラテン５内に配設されており、この露出した部分の上に従動ローラが配置される。そして、紙送り機構８は、制御部５６による制御の下、駆動ローラ１２´と従動ローラとによって記録紙６を挟み込んだ状態で、紙送りモータ１１を駆動して駆動ローラ１２´を回転させることで、記録紙６を副走査方向に搬送するようになっている。
なお、駆動ローラ１２´には、回転量に応じたパルス信号を出力するロータリエンコーダが設けられており（図示せず）、このロータリエンコーダからの信号は、制御部５２に出力されるようになっている。したがって、制御部５２は、このロータリエンコーダからの信号に基づいて紙送り機構８による記録紙６の搬送量を制御することができる。
【００１９】
図２は、上記記録ヘッド２の構成を示す分解斜視図である。本実施形態における記録ヘッド２は、ケース１５と、複数のヘッドユニット１６と、ユニット固定板１７と、ヘッドカバー１８とにより概略構成されている。
ケース１５は、内部にヘッドユニット１６や集束流路（図示せず）を収容する箱体状部材であり、上面側に針ホルダ１９が形成されている。この針ホルダ１９は、インク供給針２０を取り付けるための板状部材であり、本実施形態においてはインクカートリッジ３のインク色に対応させて８本のインク供給針２０がこの針ホルダ１９に横並びに配設されている。このインク供給針２０は、インクカートリッジ３内に挿入される中空針状の部材であり、先端部に開設された導入孔（図示せず）からインクカートリッジ３内に貯留されたインクをケース１５内の集束流路を通じてヘッドユニット１６側に導入するようになっている。
【００２０】
また、ケース１５の底面側には、４つのヘッドユニット１６が、主走査方向に横並びに位置決めされた状態で各ヘッドユニット１６に対応した４つの開口部１７´を有するユニット固定板１７に接合されると共に、同じく各ヘッドユニット１６に対応する４つの開口部１８´が開設されたヘッドカバー１８によって固定される。そして、図３に示すように、ユニット固定板１７とヘッドカバー１８の各開口部１７´，１８´からは、各ヘッドユニット１６のノズルプレート２２のノズル開口２７が臨むようになっている。
つまり、本実施形態における記録ヘッド２は、合計４つのノズルプレート２２を備えている。
【００２１】
図４は、ヘッドユニット１６の構成を示す分解斜視図であり、図５は、ヘッドユニット１６の断面図である。なお、便宜上、各部材の積層方向を上下方向として説明する。
図４及び図５に示すように、ヘッドユニット１６は、ノズルプレート２２、流路形成基板２３、リザーバ形成基板２４、及び、コンプライアンス基板２５から概略構成され、これらの部材を積層した状態でユニットケース２６に取り付けられている。
【００２２】
ノズルプレート２２は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口２７を列状に開設した厚さ約７０μｍのステンレス鋼製のプレートである。本実施形態では、３６０ｄｐｉのピッチで３６０個のノズル開口２７を列設することで長さ２．５４ｃｍのノズル列２８が構成されている。本実施形態のノズルプレート２２においては、第１ノズル列２８Ａと第２ノズル列２８Ｂの合計２列のノズル列が主走査方向に横並びに形成されている。
【００２３】
流路形成基板２３は、本実施形態においてはシリコン単結晶基板によって作製され、図４に示すように、その上面（リザーバ形成基板２４側の面）には二酸化シリコンからなる極薄い弾性膜３０が熱酸化によって形成されている。この流路形成基板２３には、図５に示すように、その下面（ノズルプレート２２側の面）から異方性エッチングすることによって複数の隔壁で区画された圧力室３１が各ノズル開口２７に対応して複数形成されている。この流路形成基板２３における圧力室３１の列の外側には、各圧力室３１の共通のインク室としてのリザーバ３２の一部を区画する連通空部３３が形成されている。この連通空部３３は、インク供給路３４を介して各圧力室３１と連通している。
【００２４】
流路形成基板２３の上面（ノズルプレート２２側とは反対側の面）の弾性膜３０上には、金属製の下電極膜と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層と、金属からなる上電極膜とを順次積層することで形成された圧電素子３５が圧力室３１毎に形成されている。この圧電素子３５は、所謂撓みモードの圧電振動子であり、圧力室３１の上部を覆うように形成されている。
【００２５】
この圧電素子３５が形成された流路形成基板２３上には、厚さ方向に貫通したリザーバ部３６を有するリザーバ形成基板２４が配置される。このリザーバ形成基板２４は、流路形成基板２３と同様にシリコン単結晶基板を用いて作製されている。また、このリザーバ形成基板２４におけるリザーバ部３６は、流路形成基板２３の連通空部３３と連通してリザーバ３２の一部を区画するようになっている。
【００２６】
リザーバ形成基板２４の上面（流路形成基板２３とは反対側の面）には、各圧電素子３５を駆動するための駆動ＩＣ３８が設けられている。この駆動ＩＣ３８の各端子は、図示しないボンディングワイヤ等を介して各圧電素子３５の個別電極から引き出された引き出し配線と接続されている。そして、駆動ＩＣ３８の各端子は、フレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）等の外部配線３９を介してプリンタコントローラ４７（図６参照）と電気的に接続され、この外部配線３９を介してプリンタコントローラ４７側からの印刷信号等の各種信号が供給されるようになっている。
【００２７】
また、リザーバ形成基板２４の上面側には、コンプライアンス基板２５が配置される。このコンプライアンス基板２５におけるリザーバ形成基板２４のリザーバ部３６に対向する領域には、インク供給針２０側からのインクをリザーバ３２に供給するためのインク導入口４０が厚さ方向に貫通して形成されている。また、このコンプライアンス基板２５のリザーバ部３６に対向する領域のインク導入口４０以外の領域は、極薄く形成された可撓部４１となっており、この可撓部４１によってリザーバ部３６の上部開口が封止されることでリザーバ３２が区画形成される。そして、この可撓部４１は、リザーバ３２内のインクの圧力変動を吸収するコンプライアンス部として機能するようになっている。
【００２８】
ユニットケース２６は、インク導入口４０に連通してインク供給針２０側から導入されたインクをリザーバ３２側に供給するためのインク導入路４２が形成されると共に、可撓部４１に対向する領域にこの可撓部４１の膨張を許容する凹部４３が形成された部材である。このユニットケース２６の中心部、具体的には、リザーバ形成基板２４上に設けられた駆動ＩＣ３８に対向する領域には、厚さ方向に貫通した空部４４が開設されており、外部配線３９がこの空部４４を挿通して駆動ＩＣ３８と接続されるようになっている。
そして、これらのノズルプレート２２、流路形成基板２３、リザーバ形成基板２４、コンプライアンス基板２５、及び、ユニットケース２６は、接着剤や熱溶着フィルム等を間に配置して積層した状態で加熱することで相互に接合される。
【００２９】
以上のように構成されたヘッドユニット１６を備える記録ヘッド２は、各ノズルプレート２２がプラテン５に対向した状態でノズル列方向が副走査方向と一致するようにキャリッジ４に取り付けられる。
そして、各ヘッドユニット１６は、インクカートリッジ３からのインクをインク導入路４２を通じてインク導入口４０からリザーバ３２側に取り込み、リザーバ３２からノズル開口２７に至るインク流路をインクで満たす。そして、駆動ＩＣ３８からの駆動信号を圧電素子３５に供給してこの圧電素子３５を撓み変形させることによって対応する圧力室３１内のインクに圧力変動を生じさせ、このインクの圧力変動を利用してノズル開口２７からインク滴を吐出させる。
【００３０】
次に、上記プリンタ１の電気的構成を説明する。
図６はプリンタ１の電気的な構成を示すブロック図である。このプリンタ１は、プリンタコントローラ４７とプリントエンジン４８とで概略構成されている。プリンタコントローラ４７は、ホストコンピュータ（図示せず）等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）４９と、各種データ等を記憶するＲＡＭ５０と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ５１と、ＣＰＵ等からなる制御部５２と、発振回路５３と、記録ヘッド２へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路５４（駆動信号発生手段）と、印刷データをドット毎に展開することで得られた印字データや駆動信号等をプリントエンジン４８に出力するための内部インタフェース（内部Ｉ／Ｆ）５５とを備えている。制御部５２は、本発明における制御部としても機能し、キャリッジ移動機構７によるキャリッジ４（記録ヘッド２）の主走査方向の移動や紙送り機構８による記録紙６の副走査方向への搬送を制御しながら、記録ヘッド２によるインク滴の吐出を制御する。
【００３１】
プリントエンジン４８は、記録ヘッド２と、キャリッジ移動機構７と、紙送り機構８とリニアエンコーダ１０と、記録ヘッド２における各ヘッドユニット１６のノズルプレート２２の反りに関する識別情報を記憶した識別情報記憶素子５６（識別情報記憶手段）とから構成されている。ノズルプレート２２の反りに関する識別情報については後述する。
【００３２】
ところで、上記記録ヘッド２の各ヘッドユニット１６は、極薄い部材を積層して構成されており、本実施形態においては、ユニットケース２６を除くヘッドユニット１６の厚さは５４０μｍ程度である。そして、上記したように、このヘッドユニット１６では、部材間に接着剤等を配置して加熱することで各部材同士が接合されているため、接着剤の厚さのばらつきや部材間の材質の違いによる熱膨張係数の相違に起因して、各部材の彎曲、つまり、反りが発生し易い傾向にある。
【００３３】
図７は、ノズルプレート２２の反りの状態を説明する模式図であり、ノズルプレート２２が圧力室３１側に彎曲した場合を例示している。なお、同図において、実線は反りが発生した状態におけるノズル列２８、破線は反りが発生していない状態（正常状態）におけるノズル列２８を示している。また、以下の説明では、ノズルプレート２２における副走査方向（吐出対象物搬送方向）の一端に位置する一端ノズル開口２７Ｍ（本発明における一端ノズル開口に相当）から他端に位置する他端ノズル開口２７Ｎ（本発明における他端ノズル開口に相当）までの間隔をノズル間隔という。本実施形態においては、このノズル間隔はノズル列２８の長さに相当する。
【００３４】
この図７においてＤで示すように、反りが発生した状態のノズルプレート２２では、ノズル間隔の中間部分（以下、ノズル中間部という）、即ち、ノズル列２８の中間部分が正常状態に比べて約２０〜３５μｍ程度圧力室３１側に凹むことが実験的に分かった。本実施形態においては、ノズル中間部における凹みの大きさをノズルプレート２２の反り量とする。
そして、ノズルプレート２２が彎曲した分、両端のノズル開口２７Ｍ，２７Ｎの位置は、正常状態の場合よりもそれぞれ距離ｄｄＭ，ｄｄＮだけ内側、即ち、ノズル中間部寄りにずれる（以下、このずれ分を、ノズル間隔分のずれという）。
また、反りが発生した状態では、図７において矢線で示すように、ノズル開口２７Ｍ，２７Ｎから吐出されたインク滴は、記録紙６に対してノズル中間部寄りに向けて斜めに飛翔する。そのため、これらのノズル開口２７Ｍ，２７Ｎに対応する記録紙６上のインク滴の着弾位置（本発明における液滴着弾位置に相当）ＰＭ，ＰＮは、ノズル開口２７Ｍ，２７Ｎの直下に対応する位置ｐＭ，ｐＮ（ノズル開口２７Ｍ，２７Ｎから記録紙６に下ろした垂線と記録紙６との交点）に対してそれぞれ距離ｄＭ，ｄＮだけノズル中間部寄りにずれてしまう（以下、このずれ分を、吐出方向分のずれという）。
【００３５】
このように、ノズルプレート２２に反りが生じると、記録紙６上における各ノズル開口２７に対応するインク滴の着弾位置が、本来望ましい着弾位置からずれてしまう。つまり、反りが生じたノズルプレート２２では、上記のノズル間隔分のずれ（＝ｄｄＭ＋ｄｄＮ）及び吐出方向分のずれ（＝ｄＭ＋ｄＮ）を合計した分の着弾位置のずれが生じる。これにより、一端ノズル開口２７Ｍに対応する着弾位置から他端ノズル開口２７Ｎに対応する着弾位置までの間隔（本発明における有効着弾幅に相当：以下、バンド幅という）Ｗ１が、正常状態のノズルプレート２２の基準バンド幅（本発明における着弾基準幅に相当）Ｗ２よりも狭くなってしまう。
以下、このようなノズルプレート２２の反りに起因するバンド幅の変化、即ち、ノズルプレート２２の固有のバンド幅Ｗ１と、基準バンド幅Ｗ２との差分を、トータルバンド幅変化という。
【００３６】
図８は、４つのノズルプレートＡ〜Ｄをサンプルとして挙げ、これらのノズルプレート２２の反り量を測定し、測定された反り量に基づいてバンド幅の変化（吐出方向分、ノズル間隔分、トータルバンド幅変化）を算出した結果を示す表である。なお、正常状態、つまり、反りが発生してない場合のノズルプレート２２における一端ノズル開口２７Ｍから他端ノズル開口２７Ｎまでのノズル間隔、即ち、ノズル列幅は２５．４ｍｍ、ノズル開口２７Ｍ，２７Ｎから記録面６までの距離ＰＧは１．２ｍｍである。この図８に示すように、測定対象の４つのノズルプレート２２では、２０〜３５μｍの反りが発生している。例えば、Ａのノズルプレート２２では反り量が３５μｍであり、このときの吐出方向のずれは１３．２μｍ、ノズル間隔分のずれは０．１０μｍと算出される。したがって、このＡのノズルプレート２２のトータルバンド幅変化は１３．３μｍとなる。
そして、図９のグラフに示すように、ノズルプレート２２の反り量と、バンド幅の変化量（減少量）とは、ほぼ比例関係にあることが分かる。
なお、バンド幅の変化の算出については後述する。
【００３７】
このようなノズルプレート２２のバンド幅の変化（トータルバンド幅変化）は、記録画像の画質に影響を及ぼす。例えば、記録動作時におけるキャリッジ移動機構７による記録紙６の搬送量が、正常状態のノズルプレート２２を基準とした値に設定されているものと仮定した場合において、図７の例のようにバンド幅Ｗ１が正常状態の基準バンド幅Ｗ２よりも狭いときには、図１０（ａ）に示すように、紙送り前の記録画像Ｘと、紙送り後の記録画像Ｙとの間に隙間が生じ、この隙間は、人間の目には白筋ＷＬとして見えてしてしまう。一方、バンド幅Ｗ１が基準バンド幅Ｗ２よりも広いときには、図１０（ｂ）に示すように、紙送り前の記録画像Ｘと紙送り後の記録画像Ｙとが一部で重なり、この重なった部分が色の濃い筋ＤＬとなって現れる。
【００３８】
このような不具合を防止するためには、キャリッジ移動機構７による記録紙６の搬送量を、ノズルプレートのトータルバンド幅変化に応じて調整する必要がある。
ところが、記録ヘッドが複数のノズルプレートを備えている場合に、各ノズルプレート２２の反り量にばらつきがあると、正確な調整が困難である。
【００３９】
そこで、本実施形態においては、ノズルプレート２２を記録ヘッド２に組み付ける前に、ノズルプレート２２毎に反り量を測定し、この反り量に基づく固有のバンド幅と、反りがない正常状態の基準バンド幅との差分であるトータルバンド幅変化をノズルプレート２２毎に算出し、算出したトータルバンド幅変化が副走査方向の最高解像度における最小ドット形成間隔（本発明における最小着弾間隔に相当）に基づいて区分けされた複数のランクのうちの同一ランク内に属するノズルプレート２２同士を選択して組み合わせるようにしている。そして、上記制御部５２はノズルプレート２２のランクに応じてキャリッジ移動機構７による記録紙６の搬送量を調整するようになっている。なお、ランクの分け方については後述する。
以下、ノズルプレート２２の組み合わせと、記録紙６の搬送量の調整について説明する。
【００４０】
まず、ノズルプレート２２の反り量を測定する。この反り量の測定では、本実施形態においては、図１１に示すように、非接触三次元測定器５７を用いる。なお、便宜上、図１１において、非接触三次元測定器５の走査方向をＸ方向、走査方向に直交する縦方向をＺ方向として説明する。この非接触三次元測定器５７は、半導体レーザを光源とする検査光ＬＢを被測定物に出射しながらこの被測定物を走査し、被測定物からの戻り光の変化に応じて被測定物の表面形状を測定するものである。
そして、この非接触三次元測定器５７を用いてノズルプレート２２のノズル列２８をＸ方向に走査することで、両端ノズル２７Ｍ，２７ＮのＺ方向の位置とノズル中間部のＺ方向の位置との差を反り量Ｄとして得る。
【００４１】
ノズルプレート２２（ノズル列２８）の反り量Ｄを測定したならば、測定された反り量Ｄに基づいて、トータルバンド幅変化を算出する。このトータルバンド幅変化の算出は以下のようにして行う。
図１２は、トータルバンド幅変化ΔＢの算出方法を説明する模式図であり、（ａ）は吐出方向分のずれの算出を説明する図、（ｂ）はノズル間隔分のずれの算出を説明する図である。この図１２においては、反りの発生したノズルプレート２２を円弧に近似しており、点Ａ，Ｂを結ぶ円弧Ｌは、ノズル間隔（ノズル列２８）の左半分を示している。つまり、反りが発生した状態におけるノズル列２８は、円弧Ｌの点Ａにおける法線と、円弧Ｌの点Ｂにおける法線とが交わる点Ｏを中心とした円ＣＣＬの円周の一部であると考える。したがって、点Ａはノズル中間部（ノズル列２８の中心点）、点Ｂは一端ノズル開口２７Ｍにそれぞれ相当し、線分ＢＯは他端ノズル開口２７Ｎにおけるインク滴の吐出方向となる。
【００４２】
また、図１２において、直線Ｌ１は、ノズルプレート２２の副走査方向の両端に位置するノズル開口２７Ｍ，２７Ｎを通る直線であり、直線Ｌ２は、記録媒体（記録紙６）を表す仮想線である。したがって、直線Ｌ１と直線Ｌ２との距離は、ペーパーギャップＰＧとなる。ここで、ノズル列２８の反り量Ｄはノズル開口２７Ｍ，２７Ｎのノズル間隔に比べて小さいため、点Ａ及び点Ｂを結ぶ直線ａの長さと円弧Ｌの長さとを近似する（ａ≒Ｌ）。
【００４３】
まず、図１２（ａ）に基づいて吐出方向分のずれを求める。図１２（ａ）において、点Ｂ（一端ノズル開口２７Ｍ）から直線Ｌ２（記録紙６）に垂直に下ろした直線と直線Ｌ２との交点Ｘから、線分ＢＯと直線Ｌ２との交点Ｙまでの直線ｘが、一端ノズル開口２７Ｍについての吐出方向分のずれである。ここで、∠ＡＢＣをθ（＝ｓｉｎ−１（Ｄ／ａ）≒ｓｉｎ−１（Ｄ／Ｌ））とすると、∠ＡＣＢは直角であるので、∠ＣＡＢ（∠ＯＡＢ）は９０°−θとなる。また、ＡＯ＝ＢＯであることから、△ＯＡＢは２等辺三角形であり、∠ＯＡＢ＝∠ＯＢＡとなる。したがって、∠ＯＢＣ＝∠ＯＢＡ−∠ＡＢＣ＝（９０°−θ）−θ＝９０°−２θとなる。また、直線Ｌ１と直線Ｌ２は平行であるので、∠ＸＹＢ＝∠ＯＢＣ＝９０°−２θである。これにより、∠ＸＢＹ＝１８０−９０°−（９０°−２θ）＝２θであるので、一端ノズル開口２７Ｍについての吐出方向分のずれｘは以下のように求められる。
ｘ＝ＰＧ×ｔａｎ２θ
したがって、両端ノズル開口２７Ｍ，２７Ｎの吐出方向分のずれは、以下の式（１）で求めることができる。
２ｘ＝２×ＰＧ×ｔａｎ２θ  …（１）
【００４４】
次に、図１２（ｂ）に基づいてノズル間隔分のずれを求める。図１２（ｂ）において、線分ＡＥは、正常状態、即ち、反りが発生していない状態でのノズル間隔（ノズル列２８）の左半分を示す仮想線である。したがって、ＡＥ＝Ｌ（≒ａ）となる。そして、この仮想線の点Ｅから直線Ｌ１に下ろした垂線と直線Ｌ１との交点Ｆから点Ｂまでの直線ｙ（線分ＢＦ）、つまり、線分ＡＥの長さと線分ＢＣの長さとの差分が、一端ノズル開口２７Ｍ側のノズル間隔分のずれである。このノズル間隔分のずれｙは、以下のように求められる。
ｙ＝Ｌ−ａ×ｃｏｓθ≒ａ−ａ×ｃｏｓθ＝ａ×（１−ｃｏｓθ）
したがって、両端ノズル開口２７Ｍ，２７Ｎのノズル間隔分のずれ（２ｙ）は、以下の式（２）で求めることができる。ここで、ノズル間隔をｎｗとすると、ｎｗ≒２ａである。
２ｙ＝２ａ×（１−ｃｏｓθ）＝ｎｗ×（１−ｃｏｓθ）  …（２）
【００４５】
以上のことから、各ノズルプレート２２についての固有のトータルバンド幅変化ΔＢは、以下の式（３）に基づいて算出することができる。
ΔＢ＝２ｘ＋２ｙ＝２×ＰＧ×ｔａｎ２θ＋ｎｗ×（１−ｃｏｓθ）  …（３）
【００４６】
各ノズルプレート２２についてトータルバンド幅変化ΔＢを算出したならば、算出されたトータルバンド幅変化ΔＢについてランク分けを行う。このランク分けについては、プリンタ１で設定可能な記録モードのうちの最も高い記録解像度のモードにおける副走査方向の最小ドット形成間隔に基づいて行う。本実施形態のプリンタ１における副走査方向の最高記録解像度は、２８８０ｄｐｉである。したがって、副走査方向の最小ドット形成間隔ｄｓは、ｄｓ＝２５４００／２８８０＝８．８μｍとなる。
そして、この最小ドット形成間隔ｄｓに基づいて、上記トータルバンド幅変化ΔＢを以下の４つのランクに分ける。具体的に説明すると、本実施形態においては下限値０μｍから上限値３５．２μｍまでのトータルバンド幅変化の範囲を最小ドット形成間隔ｄｓの整数倍で区切って合計４つに分割し、算出されたトータルバンド幅変化ΔＢがどの範囲の値を採るかによって以下の１〜４の何れかのランクを当てはめる。例えば、あるノズルプレート２２のトータルバンド幅変化ΔＢが３０μｍだった場合には、このノズルプレート２２のランクは４となる。
ランク１：      ０≦ΔＢ≦  ８．８
ランク２：  ８．８≦ΔＢ≦１７．６
ランク３：１７．６≦ΔＢ≦２６．４
ランク４：２６．４≦ΔＢ≦３５．２
【００４７】
そして、以上のようにしてランク分けされたノズルプレート２２のうちの同一のランクのもの同士が組み合わせられて上記記録ヘッド２に取り付けられるようになっている。この際、各ノズルプレート２２のトータルバンド幅変化ΔＢは、反りに関する識別情報として、各ノズルプレート２２に対応付けられた上で上記識別情報記憶素子５６に記憶される。
なお、本実施形態においては、トータルバンド幅変化ΔＢの下限値を０μｍ、上限値を３５．２μｍとして４つのランクに区切るようにしたが、これに限らず、下限値及び上限値を任意の値に設定することができる。例えば、ノズルプレート２２が図７に示した反り方向とは反対側に反る逆反りの場合を考慮して下限値が負の値を採るようにすることもできる。この場合においても、設定された下限値から上限値の範囲を最小ドット形成間隔ｄｓの整数倍で区切ってランク分けすることが望ましい。
【００４８】
このように、ランクを最小ドット形成間隔ｄｓ毎に区分けすると、同一ランクに属するノズルプレート２２のトータルバンド幅変化ΔＢのばらつきは、最大のものと最小のものとを比較しても最小ドット形成間隔ｄｓ以内に収まることになり、後述する記録紙６の搬送量の調整が容易且つ確実に成し得ることができる。
【００４９】
次に、上記のランクに基づいた紙送り機構８の搬送量の調整について説明する。本実施形態においては、識別情報記憶素子５６に記憶されたトータルバンド幅変化ΔＢに基づいて紙送り機構８の搬送量が調整される。より具体的には、各ノズルプレート２２のトータルバンド幅変化ΔＢの同一ランク内でのばらつきによる影響を最小限に抑える観点から、制御部５２は、識別情報記憶素子５６から各ノズルプレート２２のトータルバンド幅変化ΔＢを読み出してこれらの平均値を算出し、この平均値に一番近い値のトータルバンド幅変化ΔＢに基づいて搬送量の調整を行う。
【００５０】
例えば、上記記録ヘッド２に取り付けられている４つのノズルプレート２２のトータルバンド幅変化ΔＢが、それぞれ２６．５μｍ、３０．０μｍ、２８．０μｍ、３２．５μｍであった場合、これらの平均値は、２９．２５μｍである。そして、この平均値に一番近いトータルバンド幅変化ΔＢは、３０．０μｍであるので、この値に基づいて搬送量の調整が行われる。即ち、この場合、正常状態の基準バンド幅に比べて３０．０μｍだけバンド幅が狭いので、例えば、記録紙６をノズル間隔分搬送する際には、制御部５２は、正常状態よりも３０．０μｍだけ少なく記録紙６を副走査方向に搬送するように紙送り機構８を制御する。また、例えば、記録紙６をノズル間隔の半分だけ搬送する際には、制御部５２は、正常状態よりも１５．０μｍだけ少なく記録紙６を副走査方向に搬送するように制御する。
【００５１】
以上のように、記録ヘッド２が備える複数のノズルプレート２２を、副走査方向の最小ドット形成間隔に基づいて区分けされた反り量のランクが同一のもの同士で組み合わせるようにしたので、各ノズルプレート２２間の着弾位置のばらつきを副走査方向の最小ドット形成間隔以内に抑えて、記録紙６の搬送前の記録画像と搬送後の記録画像との間に不必要な隙間や重なりが生じるのを可及的に防止することができる。その結果、記録画像の画質を向上させることができる。
【００５２】
また、比較的反りが大きいノズルプレート２２についても、同一ランクのノズルプレート２２で組み合わせた上で、このランクに応じて記録紙６の搬送量を調整するので、このノズルプレート２２を不良品とすることなく記録ヘッド２に適用することができる。したがって、不良と判断されるノズルプレート２２の個体数を低減することができ、その結果、歩留りの向上を図ることができる。
【００５３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１３は、第２実施形態における記録ヘッド２´の構成を説明する図であり、（ａ）は記録ヘッド２´を底面側から見た図、（ｂ）は、記録ヘッド２´に設けられたノズルプレート２２´の構成を説明する図である。なお、同図では、左右方向を主走査方向、上下方向を副走査方向として説明する。また、その他の構成は上記第１実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
本実施形態における記録ヘッド２´は、上記第１実施形態における記録ヘッド２よりもさらに多くのヘッドユニット１６´を主走査方向に並べた状態で備え、各ヘッドユニット１６´の位置を固定した状態で主走査方向の記録を一度に行う所謂ラインヘッドと呼ばれるものである。この例では合計３０個のヘッドユニット１６´が、副走査方向に対して傾斜した状態で記録ヘッド２´取り付けられているので、各ノズル列２８´も副走査方向に対して傾斜している。
【００５４】
各ヘッドユニット１６´のノズルプレート２２´には、第１ノズル列２８Ａ´と第２ノズル列２８Ｂ´の合計２列のノズル列２８´が形成されており、このノズル列２８Ａ´のノズル開口２７´とノズル列２８Ｂ´のノズル開口２７´とが、主走査方向で見て交互に位置する関係となるように、各ノズル列２８´におけるノズル開口２７´の形成間隔とヘッドユニット１６´の副走査方向に対する傾斜角度が設定されている。これにより、ヘッドユニット１６´が副走査方向に対して平行な記録ヘッドと比較して主走査方向の解像度が高められている。
【００５５】
本実施形態の場合、第１ノズル列２８Ａ´における副走査方向の一端（図１３の上側）に位置するノズル開口２７´が一端ノズル開口２７Ｍ´であり、第２ノズル列２８Ｂ´における副走査方向の他端（図１３の下側）に位置するノズル開口２７´が他端ノズル開口２７Ｎ´である。したがって、本実施形態においては、一端ノズル開口２７Ｍ´から他端ノズル開口２７Ｎ´までの副走査方向のノズル間隔が固有のバンド幅Ｗ１´となる。
【００５６】
本実施形態においても、上記第１実施形態で説明したように、ノズルプレート２２´を記録ヘッド２´に組み付ける前に、ノズルプレート２２´毎に反り量を測定し、この反り量に基づく固有のバンド幅と、反りがない正常状態の基準バンド幅との差分であるトータルバンド幅変化をノズルプレート２２´毎に算出し、算出したトータルバンド幅変化が副走査方向の最高解像度における最小ドット形成間隔に基づいて区分けされた複数のランクのうちの同一ランク内に属するもの同士を選択して記録ヘッド２´に取り付けるノズルプレート２２´として組み合わせるようにする。
そして、制御部５２は、ノズルプレート２２´のランク（各ノズルプレート２２´のトータルバンド幅変化のうち、これらの平均値に最も近い値）に応じてキャリッジ移動機構７による記録紙６の搬送量を調整することで、上記第１実施形態と同様な効果が得られる。
【００５７】
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。
【００５８】
例えば、上記各実施形態では、反り量を測定した上でトータルバンド幅変化を計算によって求める例を示したが、これには限らない。例えば、一端ノズル開口２７Ｍ（２７Ｍ´）と他端ノズル開口２７Ｎ（２７Ｎ´）から同時にインク滴を吐出することで記録紙６等に主走査方向の罫線を記録し、これらの罫線の間隔と正常状態の間隔（反りのないノズルプレート２２におけるノズル間隔）との差からトータルバンド幅変化を求めるようにしても良い。
【００５９】
また、上記実施形態においては、上記識別情報記憶素子５６には、各ノズルプレート２２のトータルバンド幅変化の値を全て記憶する例を示したが、これには限らない。例えば、各ノズルプレート２２のトータルバンド幅変化の平均値を予め算出し、この平均値に最も近い値のトータルバンド幅変化のみを識別情報記憶素子５６に記憶させるようにしてもよい。
【００６０】
また、本発明は、上記記録ヘッド２（２´）以外の液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置にも適用できる。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。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】プリンタの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する分解斜視図である。
【図３】記録ヘッドを底面側から見た状態を示す図である。
【図４】ヘッドユニットの構成を説明する分解斜視図である。
【図５】ヘッドユニットの構成を説明する断面図である。
【図６】プリンタの電気的な構成を説明するブロック図である。
【図７】ノズルプレートに反りが発生した状態を説明する模式図である。
【図８】ノズルプレートの反り量の測定結果を示す表である。
【図９】ノズルプレートの反り量に対するバンド幅の減少を説明するグラフである。
【図１０】（ａ）は紙送り前の記録画像と紙送り後の記録画像との間に白筋が発生した状態、（ｂ）は紙送り前の記録画像と紙送り後の記録画像との重なった部分に色の濃い筋が発生した状態を示す図である。
【図１１】ノズルプレートの反り量の測定を説明する模式図である。
【図１２】トータルバンド幅変化の算出方法を説明する模式図であり、（ａ）は吐出方向分のずれの算出を説明する図、（ｂ）はノズル間隔分のずれの算出を説明する図である。
【図１３】第２実施形態における記録ヘッドの構成を説明する図であり、（ａ）は記録ヘッドを底面側から見た図、（ｂ）は記録ヘッドに設けられたノズルプレートの構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  プリンタ，２  記録ヘッド，３  インクカートリッジ，４  キャリッジ，５  プラテン，６  記録紙，７  キャリッジ移動機構，８  紙送り機構，９  ガイドロッド，１０  リニアエンコーダ，１１  紙送りモータ，１２  紙送りローラ，１５  ケース，１６  ヘッドユニット，１７  ユニット固定板，１８  ヘッドカバー，１９  針ホルダ，２０  インク供給針，２２  ノズルプレート，２３  流路形成基板，２４  リザーバ形成基板，２５  コンプライアンス基板，２６  ユニットケース，２７  ノズル開口，２８  ノズル列，３０  弾性膜，３１  圧力室，３２  リザーバ，３３  連通空部，３４  インク供給路，３５  圧電素子，３６  リザーバ部，３７  圧電素子保持部，３８  駆動ＩＣ，３９  外部配線，４０  インク導入口，４１  可撓部，４２  インク導入路，４３  凹部，４４  空部，４７  プリンタコントローラ，４８  プリントエンジン，４９  外部インタフェース，５０  ＲＡＭ，５１  ＲＯＭ，５２  制御部，５３  発振回路，５４  駆動信号発生回路，５５  内部インタフェース，５６  識別情報記憶素子，５７  非接触三次元測定器
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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