(57)【要約】【課題】  各駆動パルスによる液体滴の吐出特性（吐出速度及び吐出質量）を良好に維持することができる静電式液体噴射装置を提供すること。【解決手段】  本発明は、略一定間隔で対向配置されている振動板電極及び固定電極と、前記振動板電極と前記固定電極との間に形成された液体室と、前記液体室に連通するノズル開口と、駆動電圧パルスを生成する駆動電圧パルス生成手段と、前記振動板電極と前記固定電極との間に前記駆動電圧パルスを印加して前記振動板電極を振動させて前記ノズル開口から液体滴を吐出させる駆動制御部と、を備えた静電式液体噴射装置である。単位領域当たりの液体噴射は、最大ｎ回の連続した液体滴の吐出によって行われる。各液体滴を吐出させるために印加される各駆動電圧パルスの各パルス間隔が個別に設定され、各駆動電圧パルスのパルス幅が当該駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔に基づいて個別に設定される。【選択図】  図６
2006264261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略一定間隔で対向配置されている振動板電極及び固定電極と、
前記振動板電極と前記固定電極との間に形成された液体室と、
前記液体室に連通するノズル開口と、
駆動電圧パルスを生成する駆動電圧パルス生成手段と、
前記振動板電極と前記固定電極との間に前記駆動電圧パルスを印加して、両電極の間に発生する静電気力によって前記振動板電極を振動させることにより前記液体室内の液体の圧力変動を発生させ、当該液体の圧力変動を利用して前記液体室に連通するノズル開口から液体滴を吐出させる駆動制御部と、
を備え、
単位領域当たりの液体噴射を、最大ｎ回（ｎは２以上の整数）の連続した液体滴の吐出によって行うようになっており、
各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔が個別に設定されており、
各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅が、当該駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔に基づいて、個別に設定されている
ことを特徴とする静電式液体噴射装置。
【請求項２】
各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔は、少なくとも全てが同一ではないように、個別に設定されており、
各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅は、少なくとも全てが同一ではないように、個別に設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電式液体噴射装置。
【請求項３】
各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）は、当該駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔Ｐｗｉ（ｋ−１）に基づいて、
【数１】
2006264261.tif 000008
を満たすように、個別に設定されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の静電式液体噴射装置。
【請求項４】
パルス間隔Ｐｗｉ（ｋ−１）毎に
【数２】
2006264261.tif 000009
を満たす駆動電圧パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）を予め割り当てたテーブルデータを記憶する記憶部
を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の静電式液体噴射装置。
【請求項５】
各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔は、各液体滴吐出後の前記振動板電極の残留振動波形に基づいて、個別に設定されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の静電式液体噴射装置。
【請求項６】
各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔は、第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの印加開始時点における前記振動板電極の残留振動による変位位置が当該振動板電極が前記固定電極の側に変位を開始する直前における変位零の中立位置であるように、個別に設定されている
ことを特徴とする請求項５に記載の静電式液体噴射装置。
【請求項７】
略一定間隔で対向配置されている振動板電極及び固定電極と、
前記振動板電極と前記固定電極との間に形成された液体室と、
前記液体室に連通するノズル開口と、
を備えた静電式液体噴射装置を制御する制御装置であって、
駆動電圧パルスを生成する駆動電圧パルス生成手段と、
前記振動板電極と前記固定電極との間に前記駆動電圧パルスを印加して、両電極の間に発生する静電気力によって前記振動板電極を振動させることにより前記液体室内の液体の圧力変動を発生させ、当該液体の圧力変動を利用して前記液体室に連通するノズル開口から液体滴を吐出させる駆動制御部と、
を備え、
前記静電式液体噴射装置に、単位領域当たりの液体噴射を、最大ｎ回（ｎは２以上の整数）の連続した液体滴の吐出によって行わせるようになっており、
各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔が個別に設定されており、
各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅が、当該駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔に基づいて、個別に設定されている
ことを特徴とする制御装置。
【請求項８】
各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔は、少なくとも全てが同一ではないように、個別に設定されており、
各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅は、少なくとも全てが同一ではないように、個別に設定されている
ことを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）は、当該駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔Ｐｗｉ（ｋ−１）に基づいて、
【数３】
2006264261.tif 000010
を満たすように、個別に設定されている
ことを特徴とする請求項７または８に記載の制御装置。
【請求項１０】
パルス間隔Ｐｗｉ（ｋ−１）毎に
【数４】
2006264261.tif 000011
を満たす駆動電圧パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）を予め割り当てたデータテーブルを記憶する記憶部
を更に備えたことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の制御装置。
【請求項１１】
各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔は、各液体滴吐出後の前記振動板電極の残留振動波形に基づいて、個別に設定されている
ことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の制御装置。
【請求項１２】
各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔は、第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの印加開始時点における前記振動板電極の残留振動による変位位置が当該振動板電極が前記固定電極の側に変位を開始する直前における変位零の中立位置であるように、個別に設定されている
ことを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
少なくとも１台のコンピュータを含むコンピュータシステムによって実行されて、前記コンピュータシステムに請求項７乃至１２のいずれかに記載の制御装置を実現させるプログラム。
【請求項１４】
少なくとも１台のコンピュータを含むコンピュータシステム上で動作する第２のプログラムを制御する命令が含まれており、
前記コンピュータシステムによって実行されて、前記第２のプログラムを制御して、前記コンピュータシステムに請求項７乃至１２のいずれかに記載の制御装置を実現させるプログラム。
【請求項１５】
略一定間隔で対向配置されている振動板電極及び固定電極と、
前記振動板電極と前記固定電極との間に形成された液体室と、
前記液体室に連通するノズル開口と、
駆動電圧パルスを生成する駆動電圧パルス生成手段と、
前記振動板電極と前記固定電極との間に前記駆動電圧パルスを印加して、両電極の間に発生する静電気力によって前記振動板電極を振動させることにより前記液体室内の液体の圧力変動を発生させ、当該液体の圧力変動を利用して前記液体室に連通するノズル開口から液体滴を吐出させる駆動制御部と、
を備え、
単位領域当たりの液体噴射を、最大ｎ回（ｎは２以上の整数）の連続した液体滴の吐出によって行うようになっている
静電式液体噴射装置の初期設定または調整を行う方法であって、
各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔を個別に設定するパルス間隔設定工程と、
各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅を、当該駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔に基づいて、個別に設定するパルス幅設定工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記パルス幅設定工程は、各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）を、当該駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔Ｐｗｉ（ｋ−１）に基づいて、
【数５】
2006264261.tif 000012
を満たすように、個別に設定する工程である
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記パルス幅設定工程は、５つのパラメータＡ、γ、ωｃ、φ、Ｂを求めるパラメータ決定工程を含んでいる
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記パラメータ決定工程は、各液体滴の吐出速度を測定する工程を含んでいる
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記パラメータ決定工程は、各液体滴の吐出重量を測定する工程を含んでいる
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動板電極と固定電極との間に駆動電圧パルスを印加して振動板電極を振動させることにより液体圧力変動を発生させ、この液体圧力変動を利用して液体ノズルから液体滴を吐出させる静電式液体噴射装置に関するものである。更に詳しくは、１画素印字を複数回の液体滴の吐出により行う多ショット／画素印字を、優れた印字品質を保持した状態で高速に行うことのできる静電式液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタのインクジェットヘッドとしては、静電気力を利用してインクを貯留したインク室の容積を変化させて、インク室に連通しているインクノズルからインク滴を吐出させる静電アクチュエータを備えた静電式インクジェットヘッドが知られている。静電アクチュエータは、インク室の一部を形成している振動板電極と、これに対向配置されている固定電極と、を備える。これらの間に駆動電圧パルスが印加されると、振動板電極が固定電極に吸引される。駆動電圧パルスの印加が解除されると、振動板電極が固定電極から開放されて弾性復帰する。このような振動板電極の振動によって、インク室のインク圧力が変動し、振動板電極が固定電極から開放されて弾性復帰する過程で、インク室に連通しているインクノズルからインク滴が吐出する。
【０００３】
ここで、１画素印字をインク滴の連続吐出により行う多ショット／画素印字の場合、特に、当該多ショット／画素印字を高い駆動周波数（高速）で行う場合、インク圧力の残留振動の影響によって、各インク滴吐出時のインク吐出特性が変化し得る。すなわち、インク滴を吐出する圧力振動は、振動板電極の駆動による圧力振動とインク滴吐出後の残留振動との重ね合わせであるから、残留振動によって、振動板電極を固定電極に吸引する動作を開始する時点における振動板電極の変位状態は変化し得る。この結果、インク吐出特性が大幅に変動し得る。当該変動は、残留振動の振幅が大きいほど顕著であり、印字品質が大幅に劣化し得る。
【０００４】
インク圧力の残留振動は、従来、振動板電極を固定側電極から開放した状態の固有振動に主として依存すると考えられていた。この固有振動は、静電式インクジェットヘッドの製造誤差などに起因して、各静電式インクジェットヘッド毎に所定のばらつきがある。
【０００５】
そこで、従来においては、インク滴の連続吐出により１画素分の印字を行う場合に、駆動電圧パルスを印加し終わった時点から次の駆動電圧パルスを印加するまでの駆動間隔を、静電式インクジェットヘッドの前記固有振動の振動周期に基づいて決定するという方法が提案されている。また、駆動電圧パルスのパルス幅も前記固有振動の振動周期に基づいて決定するという方法が提案されている。これらの方法は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００６】
インクジェットプリンタの印刷速度の向上のために、静電式インクジェットヘッドのより一層の高周波数駆動が求められている。高周波数駆動の実現のためには、静電式インクジェットヘッドのインク室の圧力変動の前記固有振動の固有振動数を高める必要がある。しかしながら、当該固有振動数を高めると、その振動波形は急峻な波形になるため、インク圧力変動に応じた適切なタイミングで駆動電圧パルスを印加する等の駆動条件の設定が困難になる。特に、静電式インクジェットヘッド毎に前記固有振動数のばらつきがあると、適切な駆動条件の設定は更に困難になる。
【０００７】
駆動条件の設定が適切でないと、複数のインク滴の吐出によって１画素印字を行う場合、後続のインク滴の吐出速度が低下したり、吐出質量が少なくなったりする。この結果、インク滴の記録紙上への着弾位置がずれたり、１画素印字に必要な充分なインク吐出量を確保できなかったりして、印字品質が大幅に劣化してしまう。
【０００８】
このような点に鑑みて、本件出願人による特願２００４−１２６９２９は、多ショット／画素印字を、各インク滴の吐出特性をインク残留振動の影響を受けることなく良好に保持した状態で、高速に行うことのできる静電式インクジェットヘッドの駆動方法を提案している。
【０００９】
特願２００４−１２６９２９による静電式インクジェットヘッドの駆動方法は：一定間隔で対向配置されている振動板電極および固定電極の間に駆動電圧パルスを印加し、これらの間に発生する静電気力によって前記振動板電極を振動させることによりインク圧力変動を発生させ、当該インク圧力変動を利用してインクノズルからインク滴を吐出させ；１画素印字を、最大ｎ回（ｎは２以上の整数）の連続したインク滴の吐出により行い；各インク滴の吐出のために印加される第１〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔が、インク滴吐出後の前記振動板電極の残留振動波形に基づき、個別に設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
当該駆動方法では、各駆動電圧パルスの各パルス間隔が、振動板電極の残留振動波形に基づいて、個別に設定される。したがって、残留振動が残っている振動板電極を、第２番目から第ｎ番目までの各駆動電圧パルスによって、それぞれ適切なタイミングで駆動することができる。この結果、第２番目から第ｎ番目までの各駆動電圧パルスによる振動板電極の振動状態を、残留振動によって影響されることなく、良好に保持することが可能になる。このようにすれば、第２番目から第ｎ番目までの各インク滴の吐出が、十分な吐出質量および吐出速度で行われるので、高速印字においても印字品質を良好に保持することが可能である。
【特許文献１】特開２００２−６７３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本件発明者は、第２番目から第ｎ番目までの各インク滴の吐出が十分な吐出質量および吐出速度で行われるためには、各駆動電圧パルスの各パルス間隔のみならず、各駆動電圧パルスの各パルス幅をも調整すべきであることを知見した。
【００１２】
前記のように、従来の技術常識では、インク圧力の残留振動は振動板電極が固定側電極から開放された状態の固有振動に主として依存すると考えられていた。しかしながら、本件発明者による実験によって、インク圧力の残留振動は、振動板電極が固定側電極から開放された状態の固有振動のみならず、振動板電極が固定側電極に当接した状態の固有振動にも依存することが知見された。実験結果を図１に示す。
【００１３】
図１に示すように、振動板電極が固定側電極から開放された状態の固有振動の振動周期Ｔｃ１のみならず、振動板電極が固定側電極に当接した状態の固有振動の振動周期Ｔｃ２も、ノズルメニスカスの変位（インク圧力の残留振動に対応）として明瞭に現れている。
【００１４】
振動板電極が固定側電極から開放された状態の固有振動については、図２（ａ）乃至図２（ｃ）に示すようなモデルによって説明される。図２（ａ）は、振動板電極が固定側電極から開放された状態の静電アクチュエータの概略断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）をモデル化した図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のモデルに基づく運動方程式である。
【００１５】
一方、振動板電極が固定側電極に当接した状態の固有振動については、図３（ａ）乃至図３（ｃ）に示すようなモデルによって説明される。図３（ａ）は、振動板電極が固定側電極に当接した状態の静電アクチュエータの概略断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）をモデル化した図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）のモデルに基づく運動方程式である。
【００１６】
さて、特願２００４−１２６９２９においては、各駆動電圧パルスの各パルス間隔、すなわち、各駆動電圧パルスの印加タイミングによって、吐出されるインク滴の吐出質量や吐出速度が影響されるというモデルを想定している。しかしながら、駆動電圧パルスのパルス幅が吐出されるインク滴の吐出質量や吐出速度にどのように影響するのかについては、特別な考慮をしていない。駆動電圧パルスのパルス幅が吐出されるインク滴の吐出質量や吐出速度に影響を与えないと仮定すれば、駆動パルスの印加タイミング−駆動パルスのパルス幅−インク滴の吐出速度の関係を表す立体グラフは、図４のようになると想定される。
【００１７】
ところが、本件発明者による実際の装置（ＪＨ−１２８Ｄ）を用いた測定実験のデータについて、駆動パルスの印加タイミング−駆動パルスのパルス幅−インク滴の吐出速度の関係を立体グラフに表すと、図５のようになることが知見された。図５の駆動パルスの印加タイミング−駆動パルスのパルス幅の関係について、吐出速度を等高線表示すると、図６のようになる。すなわち、最大の吐出速度を実現する駆動条件としては、各駆動電圧パルスの印加タイミングのみならず、当該駆動電圧パルスのパルス幅をも考慮すべきであることが理解される。
【００１８】
そこで、本件発明者は、上記のような知見に基づいて、特願２００４−１２６９２９によって提案された技術を更に発展させ、本件発明を想到するに至ったものである。
【００１９】
本発明は、各駆動パルスによる液体滴の吐出特性（吐出速度及び吐出質量）をより良好に維持することができる静電式液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、略一定間隔で対向配置されている振動板電極及び固定電極と、前記振動板電極と前記固定電極との間に形成された液体室と、前記液体室に連通するノズル開口と、駆動電圧パルスを生成する駆動電圧パルス生成手段と、前記振動板電極と前記固定電極との間に前記駆動電圧パルスを印加して、両電極の間に発生する静電気力によって前記振動板電極を振動させることにより前記液体室内の液体の圧力変動を発生させ、当該液体の圧力変動を利用して前記液体室に連通するノズル開口から液体滴を吐出させる駆動制御部と、を備え、単位領域当たりの液体噴射を、最大ｎ回（ｎは２以上の整数）の連続した液体滴の吐出によって行うようになっており、各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔が個別に設定されており、各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅が、当該駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔に基づいて、個別に設定されていることを特徴とする静電式液体噴射装置である。
【００２１】
本発明によれば、駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔に基づいて当該駆動電圧パルスのパルス幅が個別に設定されることにより、各駆動電圧パルスによる液体滴の吐出特性（吐出速度及び吐出質量）をより良好に維持することができる。
【００２２】
例えば、各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔は、少なくとも全てが同一ではないように、個別に設定され、各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅は、少なくとも全てが同一ではないように、個別に設定され得る。
【００２３】
より具体的には、例えば、各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）は、当該駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔Ｐｗｉ（ｋ−１）に基づいて、
【数１】
2006264261.tif 000003
を満たすように、個別に設定され得る。
【００２４】
あるいは、パルス間隔Ｐｗｉ（ｋ−１）毎に
【数２】
2006264261.tif 000004
を満たす駆動電圧パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）を予め割り当てたテーブルデータを記憶する記憶部が設けられて、当該テーブルデータに基づいて、各駆動電圧パルスのパルス幅が個別に設定され得る。
【００２５】
各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔は、各液体滴吐出後の前記振動板電極の残留振動波形に基づいて、個別に設定されることが好ましい。
【００２６】
より具体的には、各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔は、第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの印加開始時点における前記振動板電極の残留振動による変位位置が当該振動板電極が前記固定電極の側に変位を開始する直前における変位零の中立位置であるように、個別に設定されることが好ましい。
【００２７】
また、本発明は、略一定間隔で対向配置されている振動板電極及び固定電極と、前記振動板電極と前記固定電極との間に形成された液体室と、前記液体室に連通するノズル開口と、を備えた静電式液体噴射装置を制御する制御装置であって、駆動電圧パルスを生成する駆動電圧パルス生成手段と、前記振動板電極と前記固定電極との間に前記駆動電圧パルスを印加して、両電極の間に発生する静電気力によって前記振動板電極を振動させることにより前記液体室内の液体の圧力変動を発生させ、当該液体の圧力変動を利用して前記液体室に連通するノズル開口から液体滴を吐出させる駆動制御部と、を備え、前記静電式液体噴射装置に、単位領域当たりの液体噴射を、最大ｎ回（ｎは２以上の整数）の連続した液体滴の吐出によって行わせるようになっており、各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔が個別に設定されており、各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅が、当該駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔に基づいて、個別に設定されていることを特徴とする制御装置である。
【００２８】
前記の制御装置あるいは当該制御装置の各要素手段は、コンピュータシステムによって実現され得る。
【００２９】
また、コンピュータシステムに各装置または各手段を実現させるためのプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本件の保護対象である。
【００３０】
ここで、記録媒体とは、フロッピーディスク等の単体として認識できるものの他、各種信号を伝搬させるネットワークをも含む。
【００３１】
また、本発明は、略一定間隔で対向配置されている振動板電極及び固定電極と、前記振動板電極と前記固定電極との間に形成された液体室と、前記液体室に連通するノズル開口と、駆動電圧パルスを生成する駆動電圧パルス生成手段と、前記振動板電極と前記固定電極との間に前記駆動電圧パルスを印加して、両電極の間に発生する静電気力によって前記振動板電極を振動させることにより前記液体室内の液体の圧力変動を発生させ、当該液体の圧力変動を利用して前記液体室に連通するノズル開口から液体滴を吐出させる駆動制御部と、を備え、単位領域当たりの液体噴射を、最大ｎ回（ｎは２以上の整数）の連続した液体滴の吐出によって行うようになっている静電式液体噴射装置の初期設定または調整を行う方法であって、各液体滴を吐出させるために印加される第１番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスの各パルス間隔を個別に設定するパルス間隔設定工程と、各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅を、当該駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔に基づいて、個別に設定するパルス幅設定工程と、を備えたことを特徴とする方法である。
【００３２】
本発明によれば、駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔に基づいて当該駆動電圧パルスのパルス幅が個別に設定されることにより、各駆動電圧パルスによる液体滴の吐出特性（吐出速度及び吐出質量）をより良好に調整することができる。
【００３３】
好ましくは、前記パルス幅設定工程は、各液体滴を吐出させるために印加される第２番目〜第ｎ番目の各駆動電圧パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）を、当該駆動電圧パルスの印加タイミングを規定するパルス間隔Ｐｗｉ（ｋ−１）に基づいて、
【数３】
2006264261.tif 000005
を満たすように、個別に設定する工程である。
【００３４】
前記パルス幅設定工程は、５つのパラメータＡ、γ、ωｃ  、φ、Ｂを求めるパラメータ決定工程を含み得る。
【００３５】
前記パラメータ決定工程は、各液体滴の吐出速度を測定する工程を含み得る。吐出速度のピークに対応する５組のＰｗｂ（ｋ）及びＰｗｉ（ｋ−１）が得られれば、前記５つのパラメータを求めることができる。
【００３６】
あるいは、前記パラメータ決定工程は、各液体滴の吐出重量を測定する工程を含み得る。吐出重量のピークに対応する５組のＰｗｂ（ｋ）及びＰｗｉ（ｋ−１）が得られれば、前記５つのパラメータを求めることができる。本件発明者は、吐出重量のピークと吐出速度のピークとが概ね重なることを知見している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した静電式インクジェットヘッド（静電式液体噴射ヘッドの一例）を備えたインクジェットプリンタ（液体噴射装置の一例）の実施の形態を説明する。
【００３８】
（インクジェットプリンタの全体構成）
図７は、本実施の形態に係る静電式インクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを示す概略構成図である。
【００３９】
本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１００は、記録紙１０２を主走査方向Ｙに向けて搬送するプラテン１０３と、プラテン１０３にインクノズル面が対峙しているインクジェットヘッド１１０と、インクジェットヘッド１１０を副走査方向Ｘに向けて往復移動させるためのキャリッジ１０５と、インクジェットヘッド１１０の各インクノズルにインクを供給するインクタンク１０６と、を有している。プラテン１０３から副走査方向Ｘに外れた位置には、ノズルキャップ１０７が配置されている。ノズルキャップ１０７は、インクポンプ１０８を介して、廃インク回収部１０９に連通している。
【００４０】
（静電式インクジェットヘッド）
図８は、静電式インクジェットヘッド１１０の概略構成図である。静電式インクジェットヘッド１１０は、半導体からなるキャビティ基板１１２と、同じく半導体からなるノズル基板１１３と、ガラス製の電極基板１１４と、を図８に示すように積層することにより構成されている。ノズル基板１１３には、複数のインクノズル１１５（ノズル開口）が形成されている。ノズル基板１１３とキャビティ基板１１２との間には、各インクノズル１１５に連通する独立したインク室１１６（液体室）が区画形成されている。各インク室１１６は、細いインクオリフィス１１７を介して、単一の共通インク室１１８に連通している。共通インク室１１８には、外部から不図示のインク供給経路を介してインクが供給されるようになっている。
【００４１】
各インク室１１６の底壁部分は、図８の上下方向に振動可能な振動板電極１１９を構成している。各振動板電極１１９は、共通電極として機能する。各振動板電極１１９に対峙している電極基板１１４の表面部分には、それぞれ凹部１２０が形成されている。各凹部１２０には、振動板電極１１９に所定の間隔で対峙する個別電極１２１（固定電極）が配置されている。各振動板電極１１９と各個別電極１２１とにより、静電アクチュエータが構成されている。
【００４２】
この静電アクチュエータに駆動電圧パルスを印加することによって発生する静電気力を利用して、振動板電極１１９が振動されるようになっている。振動板電極１１９の振動によって、インク室１１６の容積が増減する。これによってインク室１１６内のインク圧力が変動して、インク室１１６に連通しているインクノズル１１５からインク滴１２２が吐出される。
【００４３】
静電式インクジェットヘッド１１０は、例えば、ノズル基板１１３に一列に形成された６４個のインクノズル１１５を備えている。これら６４個のインクノズル１１５から選択的にインク滴が吐出されることにより、所望の文字や画像が印刷され得る。
【００４４】
なお、図８の静電式インクジェットヘッド１１０は、ノズル基板１１３の上面に設けられたインクノズル１１５からインク滴を吐出させるフェイスエジェクトタイプのヘッドである。しかしながら、本発明の対象となる静電式インクジェットヘッドは、基板の側端部に設けられたインクノズルからインク滴を吐出させるエッジエジェクトタイプのヘッドをも含む。
【００４５】
（インクジェットプリンタの制御系）
図９は、インクジェットプリンタ１００の制御系を示す概略ブロック図である。本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１００は、静電式インクジェットヘッド１１０を駆動制御するためのインクジェットヘッド駆動制御装置１を有している。インクジェットヘッド駆動制御装置１は、ＣＰＵ２ａを有するインクジェットヘッド制御部２（駆動制御部の一部）を備えている。ＣＰＵ２ａには、外部装置３からバス３ａを介して印刷情報が供給されるようになっている。また、内部バス２ｂを介してＲＯＭ４ａ、ＲＡＭ４ｂおよびキャラクタジェネレータ４ｃが接続されている。
【００４６】
インクジェットヘッド制御部２は、ＲＡＭ４ｂ内の記憶領域を作業領域として用いて、ＲＯＭ４ａ内に格納されている制御プログラムを実行し、キャラクタジェネレータ４ｃから発生されるキャラクタ情報に基づき、インクジェットヘッド駆動用の制御信号を生成する。当該制御信号は、論理ゲートアレイ５および駆動パルス発生回路６を介して、印刷情報に対応した駆動制御信号となる。当該駆動制御信号は、コネクタ７を経由して、ヘッド基板８に形成されたヘッドドライバＩＣ９（駆動制御部の一部）に供給される。また、ヘッドドライバＩＣ９には、印字用の駆動電圧パルス信号Ｖ３、制御信号ＬＰ、極性反転制御信号ＲＥＶなども供給される。
【００４７】
ヘッドドライバＩＣ９は、供給される上記の各信号および電源回路１０から供給される駆動電圧Ｖｐに基づき、静電式インクジェットヘッド１１０の各振動板電極１１９（共通電極）に印加すべき駆動電圧パルスを、その共通出力端子ＣＯＭから出力する。そして、各インクノズル１１５に対応する各個別電極１２１に印加すべき駆動電圧パルスを、各個別電極１２１に対応した各個別出力端子ＳＥＧから出力する。これにより、共通出力端子ＣＯＭの出力と各個別出力端子ＳＥＧの出力との電位差が振動板電極１１９と各個別電極１２１の間に印加される。具体的には、静電アクチュエータ駆動時（インク滴の吐出時）には指定された向き（極性）の駆動電位差波形が与えられ、非駆動時には駆動電位差が与えられないようになっている。
【００４８】
図１０は、ヘッドドライバＩＣ９の内部構成の一例を示す概略ブロック図である。図１０のヘッドドライバＩＣ９は、電源回路１０から高電圧系の駆動電圧Ｖｐおよび論理回路系の駆動電圧Ｖｃｃが供給されて動作するＣＭＯＳの６４ビット出力の高耐圧ドライバである。ヘッドドライバＩＣ９は、供給される駆動制御信号に応じて、駆動電圧パルスとＧＮＤ電位のうちの一方を、インクジェットヘッド１１０の各インクノズル１１５に対応する対向電極１１９、１２１間に印加する。
【００４９】
ヘッドドライバＩＣ９は６４ビットのシフトレジスタ９１を有している。シフトレジスタ９１は、シリアルデータとして論理ゲートアレイ５より送信される６４ビット長のＤＩ信号入力を、当該ＤＩ信号に同期する基本クロックパルスであるＸＳＣＬパルス信号の入力によりシフトアップし、シフトレジスタ９１内のレジスタに格納するようになっている（スタティクシフトレジスタとして機能する）。ＤＩ信号は、６４個のインクノズルのそれぞれを選択するための選択情報をオン／オフにより示す制御信号である。このＤＩ信号はシリアルデータとして送信される。
【００５０】
６４ビットのラッチ回路９２は、シフトレジスタ９１内に格納された６４ビットデータをラッチパルスＬＰによりラッチして格納し、格納された当該データを６４ビット反転回路９３に信号出力するようになっている（スタティクラッチとして機能する）。ラッチ回路９２では、シリアルデータのＤＩ信号が、各インクノズルを駆動するための６４セグメント出力を行うための６４ビットのパラレル信号へと変換される。
【００５１】
反転回路９３は、ラッチ回路９２から入力される信号とＲＥＶ信号との排他的論理和をレベルシフタ９４へ出力する。レベルシフタ９４は、反転回路９３からの信号の電圧レベルをロジック系の電圧レベル（５Ｖレベルまたは３．３Ｖレベル）からヘッド駆動系の電圧レベル（０Ｖ〜４５Ｖレベル）に変換するレベルインターフェイス回路である。
【００５２】
ＳＥＧドライバ９５は、６４チャンネルのトランスミッションゲート出力を有していて、レベルシフタ９４の入力により、ＳＥＧ１〜ＳＥＧ６４の各セグメント出力に対して、駆動電圧パルス入力かＧＮＤ入力かの何れかを出力する。
【００５３】
ＣＯＭドライバは、ＲＥＶ入力により、駆動電圧パルス入力かＧＮＤ入力かの何れかを出力端子ＣＯＭへ出力する。
【００５４】
ＸＳＣＬ、ＤＩ、ＬＰ、ＲＥＶの各信号は、ロジック系の電圧レベルの信号であり、論理ゲートアレイ５よりヘッドドライバＩＣ９に送信される。
【００５５】
以上のようにヘッドドライバＩＣ９を構成することにより、駆動するセグメント数（ノ
ズル数）が増加した場合においても、ヘッドの各インクノズルを駆動する駆動電圧パルスとＧＮＤとの切り換え、及び、後述の正逆交互駆動を、容易に実現することが可能となる。
【００５６】
（印字動作）
以上のように構成されたインクジェットヘッド駆動制御装置１は、印字１画素を連続の複数回のインク滴の吐出により形成するように、静電式インクジェットヘッド１１０を駆動制御可能となっている。例えば、最大３回のインク滴を吐出することにより１画素を印字するように制御可能である。また、１画素印字期間におけるインク滴の吐出回数を変更することにより、各画素の階調制御を行うことも可能である。
【００５７】
図１１は、外部装置３からの印字モード指令信号により１画素を最大３回のインク滴の吐出により形成する印字モード（３ショット／画素モード）が指定された場合のタイミングチャートである。図１１において、Ｖ３は、インクジェットヘッド制御部２の駆動パルス発生回路６からヘッドドライバＩＣ９に供給される印字用の駆動電圧パルス信号である。ＬＰおよびＲＥＶは、上述のように、インクジェットヘッド制御部２の論理ゲートアレイ５からヘッドドライバＩＣ９に供給される制御信号（ラッチパルス）および極性反転制御信号である。ドライバＣＯＭ出力は共通端子ＣＯＭの出力であり、ドライバＳＥＧ出力は各個別端子ＳＥＧの出力である。ＣＯＭ−ＳＥＧ電位差は、共通電極（振動板電極１１９）と個別電極１２１との間に発生する電位差（ノズル駆動電圧波形）である。なお、制御信号ＬＰによって１画素印字期間Ｔが規定され、１画素を３ショットで形成するように制御される。
【００５８】
ドライバＣＯＭ出力には、各１画素印字期間Ｔに現れる第１〜第３の印字用の駆動電圧パルスＰｗ（１）、Ｐｗ（２）、Ｐｗ（３）のうち、第２の駆動電圧パルスＰｗ（２）が現れ、それ以外はＧＮＤに保持される。
【００５９】
これに対して、ドライバＳＥＧ出力には、１画素を３回のインク滴の吐出により形成する３ショット／画素による印字の場合には、第１および第３の駆動電圧パルスＰｗ（１）、Ｐｗ（３）が現れ、１画素を２回のインク滴の吐出により形成する２ショット／画素による印字の場合には、第１の駆動電圧パルスＰｗ（１）のみが現れ、１画素を１回のインク滴の吐出により形成する１ショット／画素による印字の場合には、第１および第２の駆動電圧パルスＰｗ（１）およびＰｗ（２）が現れる。
【００６０】
このように、本実施の形態では、１画素印字用の複数のタイミング（図１１の例では連続する３回の吐出タイミング）を利用して階調表現を行うようになっている。
【００６１】
また、振動板電極１１９と個別電極１２１との間に印加されるノズル駆動波形、すなわちＣＯＭ−ＳＥＧ電位差は、逆方向、正方向および逆方向の順序で切り替わる。よって、３ショット／画素による印字の場合（図１１の左の１画素印字期間Ｔ）には、逆駆動、正駆動および逆駆動による３回のインク滴の吐出動作が行われ、２ショット／画素による印字の場合（図１１の中央の１画素印字期間Ｔ）には、第１および第２のインク滴の吐出時点において逆駆動および正駆動の順序でインク滴の吐出動作が行われ、１ショット／画素による印字の場合（図１１の右の１画素印字期間Ｔ）には、第１のインク滴の吐出時点において逆駆動によりインク滴の吐出動作が行われる。
【００６２】
以上のような正逆交互駆動は、極性反転信号ＲＥＶを利用することによって実現される。このような正逆交互駆動により、振動板電極１１９と個別電極１２１との間に残留電荷が発生することを抑制あるいは回避できる。
【００６３】
（駆動電圧パルスのパルス間隔の設定方法）
図１２は、駆動電圧パルス信号Ｖ３における駆動電圧パルスＰｗを示している。図１２に示すように、各駆動電圧パルスＰｗ（Ｐｗ（１）〜Ｐｗ（４））は台形波形であり、１周期分の幅、すなわち、駆動電圧パルスＰｗの立ち上がり時点（印加開始時点）から次の駆動電圧パルスＰｗの立ち上がり時点（印加開始時点）までの間隔がパルス間隔Ｐｗｉ（Ｐｗｉ（１）〜Ｐｗｉ（３））である。各駆動電圧パルスＰｗの電圧波形において、一定の勾配で立ち上がる充電部分の幅がＰｗｃｐであり、立ち上がり後に一定電圧に保持されるホールド部分の幅がＰｗｈｐであり、この後に一定の勾配で立ち下がる放電部分の幅がＰｗｄｐである。また、駆動電圧パルスＰｗの立ち上がり開始時点から立ち下がり開始時点までの幅、すなわちパルス幅がＰｗｂ（Ｐｗｂ（１）〜Ｐｗｂ（３））である。
【００６４】
本実施の形態においては、１画素印字のための第１ないし第３の各駆動電圧パルスＰｗ（Ｐｗ（１）〜ＰＷ（３））の各パルス間隔Ｐｗｉ（１）、Ｐｗｉ（２）、Ｐｗｉ（３）が、インク滴吐出後の振動板電極１１９の残留振動波形に基づき、それぞれ個別に決定されている。
【００６５】
図１３は、駆動電圧パルス信号波形と振動板電極１１９の挙動（残留振動波形）を示している。図１３においては、理解を容易にするために、駆動電圧パルス波形のパルス間隔Ｐｗｉ（１）〜Ｐｗｉ（３）を広げてある。
【００６６】
図１３に示すように、第１回目の駆動電圧パルスＰｗ（１）が電極間に印加されると（時点Ｔ１１）、変位零の中立位置にある振動板電極１１９が個別電極（固定電極）１２１の側（図１３においては負の側）に吸引されて、当該個別電極１２１に当接する。振動板電極１１９の変位に伴って、インク室１１６のインク圧力が負圧側に変化し、インクノズル１１５のインクメニスカスが大きく引き込まれる。次に、駆動電圧パルスＰｗ（１）が立ち下がると、振動板電極１１９が個別電極１２１から開放されて、その中立位置に向けて弾性変位を開始する（時点Ｔ１２）。振動板電極１１９は中立位置を通り過ぎて正の側に変位する。これにより、インク室１１６のインク圧力が急激に高まり、インクノズル１１５からインク滴１２２が吐出される(時点Ｔ１３）。振動板電極１１９は、静電式インクジェットヘッド１１０の固有周期で残留振動するインク圧力に伴って、残留振動を行う。
【００６７】
本実施の形態では、第１番目の駆動電圧パルスＰｗ（１）と第２番目の駆動電圧パルスＰｗ（２）との間のパルス間隔Ｐｗｉ（１）を、かかる振動板電極１１９のインク滴吐出後の残留振動波形に基づいて定めている。具体的には、第２番目の駆動電圧パルスＰｗ（２）の立ち上がり時点Ｔ２１（印加開始時点）が、振動板電極１１９の位置が正側から負側に切り替わる中立位置となる時点に一致するように、当該パルス間隔Ｐｗｉ（１）が定められている。したがって、パルス間隔Ｐｗｉ（１）には、残留振動波形の山がＮ個（Ｎは正の整数）含まれることになる。図示の例では、２個の山が含まれている。２個目の山のゼロクロス点（中立位置）が、第２番目の駆動電圧パルスＰｗ（２）の立ち上がり時点Ｔ２１となっている。
【００６８】
このように、残留振動する振動板電極１１９が正側から負側に切り替わる中立位置の時点において第２番目の駆動電圧パルスＰｗ（２）の印加が開始されれば、残留振動による振動板電極１１９の変位方向と駆動電圧パルスによる振動板電極１１９の変位方向とが一致する。よって、駆動電圧パルスＰｗ（２）による振動板電極１１９の変位が残留振動によって阻害あるいは抑制されることが無い。したがって、第２番目のインク滴の吐出（時点Ｔ２３）を十分な吐出質量および吐出速度で行うことができる。また、振動板電極１１９が中立位置の時点で駆動電圧パルスＰｗ（２）が印加されると、同じく振動板電極１１９が中立位置の状態で駆動電圧パルスＰｗ（１）が印加されて第１回目のインク滴が吐出された場合と略同様な挙動が再現される。このため、第２回目のインク滴の吐出特性を第１回目のインク滴の吐出特性と実質的に同一に保持することができる。
【００６９】
同様にして、第２番目の駆動電圧パルスＰｗ（２）と第３番目の駆動電圧パルスＰｗ（３）との間のパルス間隔Ｐｗｉ（２）も決定されている。すなわち、第２番目のインク滴吐出後における振動板電極１１９の残留振動波形が正側から負側に切り替わるゼロクロス点（変位零の中立位置）に、第３番目の駆動電圧パルスＰｗ（３）の立ち上がり時点Ｔ３１（印加開始時点）が一致するように、パルス間隔Ｐｗｉ（２）が定められている。図１３の例では、パルス間隔Ｐｗｉ（２）に、残留振動波形における２個の山が含まれている。２個目の山のゼロクロス点（中立位置）が、第３番目の駆動電圧パルスＰｗ（３）の立ち上がり時点Ｔ３１となっている。
【００７０】
同様にして、第３番目の駆動電圧パルスＰｗ（３）と次の１画素印字のための第１番目の駆動電圧パルスＰｗ（４）との間のパルス間隔Ｐｗｉ（３）も決定されている。すなわち、第３番目のインク滴吐出後における振動板電極１１９の残留振動波形が正側から負側に切り替わるゼロクロス点（変位零の中立位置）に、第１番目の駆動電圧パルスＰｗ（４）の立ち上がり時点Ｔ４１（印加開始時点）が一致するように、パルス間隔Ｐｗｉ（３）が定められている。
【００７１】
ここで、第１番目および第２番目のパルス間隔Ｐｗｉ（１）、Ｐｗｉ（２）に含まれる振動板電極１１９の残留振動波形の山の数はそれぞれ「２」であるが、第３番目のパルス間隔Ｐｗｉ（３）に含まれる残留振動波形の山の数は「３」である。あるいは、山の数が４個以上となるようにパルス間隔Ｐｗｉ（３）を定めても良い。すなわち、パルス間隔Ｐｗｉ（１）、Ｐｗｉ（２）に含まれる残留振動波形の山の数がＮ（Ｎは正の整数）であるとすると、最後の第３番目のパルス間隔Ｐｗｉ（３）に含まれる残留振動波形の山の数は（Ｎ＋α）（αは正の整数）であることが好ましい。
【００７２】
次に、上記のように駆動電圧パルスＰｗのパルス間隔Ｐｗｉ（１）〜Ｐｗｉ（３）を決定するために、本実施の形態では、静電式インクジェットヘッド１１０の出荷前の段階などにおいて、製造ロット毎にサンプリングが行われ、インク滴吐出後の振動板電極１１９の残留振動周波数あるいは残留振動周期が計測あるいは算出されている。そして、計測あるいは算出された固有周期あるいは固有振動数に基づき、静電式インクジェットヘッド毎に最適な第１ないし第３番目のパルス間隔Ｐｗｉ（１）、Ｐｗｉ（２）およびＰｗｉ（３）がそれぞれ個別に決定されている。
【００７３】
静電式インクジェットヘッドの出荷前の段階においてその固有周期等を計測あるいは算出する方法としては、次のような方法を採用することができる。
（１）振動板電極１１９および固定側電極１２１の間の静電容量の変化に起因して変動する電流波形を測定し、これに基づき算出する方法。
（２）駆動電圧パルスＰｗのパルス間隔Ｐｗｉとインクノズルから吐出されるインク質量との関係を測定し、この関係に基づき算出する方法。
（３）駆動電圧パルスＰｗのパルス間隔Ｐｗｉとインクノズルから吐出されるインクの吐出速度との関係を測定し、この関係に基づき算出する方法。
（４）振動板電極１１９および固定側電極１２１の間の静電容量の変化に起因して変動する電圧波形を測定し、これに基づき算出する方法。
【００７４】
また、本実施の形態のヘッド基板８には、図９に示すように、静電式インクジェットヘッド１１０のパルス間隔ランク識別回路１１が搭載されている。また、インクジェットヘッド制御部２には、パルス間隔ランク識別回路１１によって指定されるランクを判別するパルス間隔判別回路１２が搭載されている。そして、静電式インクジェットヘッド１１０の出荷前の段階などにおいて計測あるいは算出された固有周期に基づき、パルス間隔ランク識別回路１１を外部から操作することにより、駆動電圧パルス信号Ｖ３における１画素形成用の各パルス間隔のランクが設定される。
【００７５】
例えば、図１４に示すように、均等幅の各固有周期の区分毎に予めパルス間隔が割り当てられたテーブル１３が用意され、計測あるいは算出された固有周期に対応するランク番号２０１〜３２４が、第１番目ないし第３番目のパルス間隔に対応付けされて、パルス間隔ランク識別回路１１に設定される。インクジェットヘッド駆動制御装置１は、パルス間隔ランク判別回路１２により、パルス間隔ランク識別回路１１に設定されている３種類のランクを読み込み、これに基づき、第１番目ないし第３番目のパルス間隔Ｐｗｉ（１）〜Ｐｗｉ（３）を設定する。
【００７６】
そして、図１５に示すように、静電式インクジェットヘッド１１０の本体側面１１０ａなどの部位に、割り当てられたパルス間隔ランクが印刷される。この場合、最も左側の数字「２３８」が第１番目のパルス間隔Ｐｗｉ（１）のランクであり、次の数字「２３６」が第２番目のパルス間隔Ｐｗｉ（２）であり、最も左の数字「３１１」が第３番目のパルス間隔Ｐｗｉ（３）である。また、これらの数字の下側位置に、製造ロット番号「ＡＢ−０４０２２６」が印刷される。
【００７７】
なお、図１５のようにランクが印刷あるいは表示されている場合には、パルス間隔ランク判別回路１２及びパルス間隔ランク識別回路１１を省略し、ディップスイッチなどを介してインクジェットヘッド駆動制御装置１に各ランクに基づくパルス間隔Ｐｗｉ（１）〜Ｐｗｉ（３）の設定を行わせるようにしてもよい。
【００７８】
なお、図１０に示すように、本実施の形態では、インク滴の吐出回数に拘わりなく、１画素印字における１回目のインク滴の吐出は先頭の吐出タイミングで行われ、２回目のインク滴の吐出は２番目の吐出タイミングで行われ、３回目のインク滴の吐出は３番目の吐出タイミングで行われる。よって、各吐出タイミングにおける駆動電圧パルスのパルス幅Ｐｗｂ（１）〜Ｐｗｂ（３）をそれぞれ別個に適切な値に設定できる。
【００７９】
次に、本発明の特徴として、１番目、２番目、３番目の駆動電圧パルスのパルス幅を異なるものとする場合について説明する。
【００８０】
前述のように、本件発明者による実際の装置（ＪＨ−１２８Ｄ）を用いた測定実験により、駆動パルスの印加タイミング−駆動パルスのパルス幅−インク滴の吐出速度の関係を立体グラフに表すと、図５のようになることが知見された。図５の駆動パルスの印加タイミング−駆動パルスのパルス幅の関係について、吐出速度を等高線表示すると、図６のようになる。図６のグラフから、最大の吐出速度が実現され得る条件では、駆動パルスの印加のための間隔Ｐｗｉ（ｋ−１）と当該駆動パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）とが以下の関係式を満たしていることが分かる。
【数４】
2006264261.tif 000006
逆に言えば、上記関係式を満たすように駆動パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）を設定すれば、最大の吐出速度が実現されると言える。
【００８１】
実際に、本件発明者による実際の装置（ＪＨ−１２８Ｄ）を用いた測定実験によって、上記関係式を満たすように駆動パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）を設定することにより、最大の吐出速度が実現されることが確認された。また、この時、吐出速度と同様に、吐出重量についても高い値が維持されることが確認された。
【００８２】
すなわち、駆動パルスの印加のための間隔Ｐｗｉ（ｋ−１）に基づいて当該駆動パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）を設定乃至調整することにより、特には、上記関係式に基づいて駆動パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）を設定乃至調整することにより、各駆動電圧パルスによるインク滴の吐出特性（吐出速度及び吐出質量）をより良好に維持することができる。
【００８３】
各駆動パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）は、上記関係式を用いて常に演算されてもよいが、予めパルス間隔Ｐｗｉ（ｋ−１）毎に
【数５】
2006264261.tif 000007
を満たす駆動電圧パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）を割り当てたテーブルデータを用意しておけば演算時間を省略できる。そのようなテーブルデータは、例えばＲＯＭ４ａ（記憶部）に記憶され得る。
【００８４】
前記のような各駆動パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）の設定も、例えば静電式インクジェットヘッドの出荷前の段階において行われ得る。あるいは、静電式インクジェットヘッドの使用開始後の調整作業中に行われ得る。各駆動パルスのパルス幅Ｐｗｂの設定乃至調整は、階調制御のために利用される可能性がある全てのパルス間隔Ｐｗｉに対して行われることが好ましい。
【００８５】
その他、ＣＰＵ２ａ等の演算処理能力が許容するのであれば、静電式インクジェットヘッドの使用中の随時に各駆動パルスのパルス幅Ｐｗｂ（ｋ）の設定乃至調整（補正）が行われてもよい。
【００８６】
ここで、上記関係式の５つのパラメータＡ、γ、ωｃ、φ、Ｂは、実際にＰｗｂ（ｋ）及びＰｗｉ（ｋ−１）を変えながらインク滴の吐出速度を測定する実験を行って、吐出速度のピークに対応する５組のＰｗｂ（ｋ）及びＰｗｉ（ｋ−１）を得ることによって求めることができる。
【００８７】
あるいは、実際にＰｗｂ（ｋ）及びＰｗｉ（ｋ−１）を変えながらインク滴の吐出重量を測定する実験を行って、吐出重量のピークに対応する５組のＰｗｂ（ｋ）及びＰｗｉ（ｋ−１）を得ることによって求めることができる。
【００８８】
なお、図１１に示すような正逆交互通電が採用される場合には、通電方向（電界方向）によっても、インク吐出速度及びインク吐出質量が最大となるパルス幅が異なる場合がある。この場合には、電界方向に応じて、駆動電圧パルスＰｗのパルス幅Ｐｗｂを補正することが好ましい。
【００８９】
また、上記の実施の形態は３ショット／画素印字を行う場合の例であるが、本発明は、３ショット以外のショット数で１画素印字を行う場合にも適用できることは勿論である。
【００９０】
なお、インクジェットヘッド駆動制御装置１あるいはインクジェットヘッド制御部２はコンピュータシステムによって構成され得るが、コンピュータシステムに前記各要素を実現させるためのプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体２０１も、本件の保護対象である。
【００９１】
さらに、前記の各要素が、コンピュータシステム上で動作するＯＳ等のプログラムによって実現される場合、当該ＯＳ等のプログラムを制御する各種命令を含むプログラム及び当該プログラムを記録した記録媒体２０２も、本件の保護対象である。
【００９２】
ここで、記録媒体２０１、２０２とは、フロッピーディスク等の単体として認識できるものの他、各種信号を伝搬させるネットワークをも含む。
【００９３】
なお、以上の説明はインクジェット式記録装置についてなされているが、本発明は、広く液体噴射装置全般を対象としたものである。液体の例としては、インクの他に、グルー、マニキュア、液体電極材料、生体有機物液体等が用いられ得る。更に、本発明は、液晶等の表示体におけるカラーフィルタの製造装置にも適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】インク圧力の残留振動の測定実験結果を示す図である。
【図２】振動板電極が固定側電極から開放された状態の固有振動について説明するための図である。
【図３】振動板電極が固定側電極に当接した状態の固有振動について説明するための図である。
【図４】予想された、駆動パルスの印加タイミング−駆動パルスのパルス幅−インク滴の吐出速度の関係を表す立体グラフである。
【図５】実際の、駆動パルスの印加タイミング−駆動パルスのパルス幅−インク滴の吐出速度の関係を表す立体グラフである。
【図６】図５の駆動パルスの印加タイミング−駆動パルスのパルス幅の関係を表すグラフである。
【図７】本発明の一実施の形態のインクジェットプリンタを示す概略構成図である。
【図８】図７のインクジェットプリンタの静電式インクジェットヘッドの構成例を示す概略断面図である。
【図９】図７のインクジェットプリンタの制御系を示す概略ブロック図である。
【図１０】図９のヘッドドライバＩＣの内部構成例を示す概略ブロック図である。
【図１１】図７のインクジェットプリンタによる１〜３ショット／画素の印字動作時における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図１２】図７のインクジェットプリンタにおける駆動電圧パルスの電圧波形を示す波形図である。
【図１３】図７のインクジェットプリンタにおける駆動電圧パルスのパルス間隔と振動板電極の挙動（残留変位）との関係を示す説明図である。
【図１４】図７のインクジェットプリンタにおける３ショット／画素印字の場合のパルス間隔とランク番号の対応テーブルの例を示す説明図である。
【図１５】パルス間隔のランク番号が印刷された静電式インクジェットヘッドの側面部分の例を示す説明図である。
【図１６】多ショット／画素印字の階調制御を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  インクジェットヘッド駆動制御装置
２  インクジェットヘッド制御部
６  駆動パルス発生回路
８  ヘッド基板
９  ヘッドドライバＩＣ
１１  パルス間隔ランク識別回路
１２  パルス間隔ランク判別回路
１００  インクジェットプリンタ
１０５  キャリッジ
１１０  インクジェットヘッド
１１５  インクノズル
１１６  インク室
１１７  インクオリフィス
１１８  共通インク室
１１９  振動板電極
１２１  個別電極（固定側電極）
Ｖ３  印字用の駆動電圧パルス信号
Ｐｗ  駆動電圧パルス
Ｐｗｉ（ｎ−１）  駆動電圧パルスＰｗ（ｎ）の印加タイミングを規定するパルス間隔
Ｐｗｂ（ｎ）  駆動電圧パルスＰｗ（ｎ）のパルス幅
ＬＰ  制御信号
ＲＥＶ  極性反転制御信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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