(57)【要約】      （修正有）【課題】長期に渡って高い駆動安定性を確保できる液体噴射装置及びその駆動方法を提供する。【解決手段】駆動信号は、圧力発生室の容積を変化させる第１期間と、第１期間より後で圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素Ｐ０４と、制振調整要素Ｐ０４の後で圧力発生室の容積を変化させて圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素Ｐ０５と、を含んでおり、制御部は、制振調整要素Ｐ０４の長さが互いに異なる駆動信号を液体噴射ヘッドに供給し、駆動信号を供給した後に圧力発生室内の残留振動の振幅を検出して、振幅が所定値以下となる駆動信号の制振調整要素Ｐ０４の長さに基づいて制振調整要素Ｐ０４の適正長さを算出し、適正長さの制振調整要素Ｐ０４を含む駆動信号に駆動信号を更新する。【選択図】図４
2018199315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が吐出されるノズル開口と、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動信号に応じて変位して前記圧力発生室の容積を変化させる圧力発生手段と、を有する液体噴射ヘッドと、
前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備し、
前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第１期間と、前記第１期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を変化させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでおり、
前記制御部は、前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記液体噴射ヘッドに供給し、前記駆動信号を供給した後に前記圧力発生室内の残留振動の振幅を検出して、前記振幅が所定値以下となる前記駆動信号の前記制振調整要素の長さに基づいて前記制振調整要素の適正長さを算出し、前記適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に前記駆動信号を更新すること
を特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記液体噴射装置の稼働時間が所定時間を経過するごとに前記適正長さを算出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】
前記制御部は、前記制振調整要素の長さに応じた前記振幅を、前記制振調整要素の長さを異ならせて少なくとも三組検出して、前記適正長さを算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記制振調整要素の長さと、前記制振調整要素の長さに応じた前記振幅と、に基づいて、前記制振調整要素の長さに対する前記振幅の関係を予想し、予想した前記関係のもとで前記振幅が最小となる前記制振調整要素の長さを前記適正長さとして算出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
液体が吐出されるノズル開口と、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動信号に応じ変位して前記圧力発生室の容積を変化させる圧力発生手段と、を有する液体噴射ヘッドと、前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備する液体噴射装置の駆動方法であって、
前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第１期間と、前記第１期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を変化させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでおり、
前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記圧力発生手段に供給し、
前記制振調整要素の長さが異なる駆動信号が供給される毎に前記圧力発生室内の残留振動の振幅を検出し、
前記振幅が所定値以下となる前記制振調整要素の適正長さを算出し、
前記制振調整要素の長さが前記適正長さとなるように前記駆動信号を更新すること
を特徴とする液体噴射装置の駆動方法。
【請求項６】
液体が吐出されるノズル開口と、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動信号に応じて変位して前記圧力発生室内の液体の容積を変化させる圧力発生手段と、を有する液体噴射ヘッドと、
前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備し、
前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第１期間と、前記第１期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を膨張させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでおり、
前記制御部は、前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記液体噴射ヘッドに供給し、前記駆動信号の供給による前記液体噴射ヘッドからの液体の吐出不良の検知度合いが所定値以下となる前記制振調整要素の長さの範囲を求めて、前記範囲内の値に基づいて前記制振調整要素の適正長さを算出し、前記適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に前記駆動信号を更新すること
を特徴とする液体噴射装置。
【請求項７】
液体が吐出されるノズル開口と、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動信号に応じ変位して前記圧力発生室の容積を変化させる圧力発生手段と、を有する液体噴射ヘッドと、前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備する液体噴射装置の駆動方法であって、
前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第１期間と、前記第１期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を変化させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制するための制振要素と、を含んでおり、
前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記圧力発生手段に供給し、
前記駆動信号の供給による前記液体噴射ヘッドからの液体の吐出不良を検出し、
前記吐出不良の検知度合いが所定値以下となる前記制振調整要素の長さの範囲内の値に基づいて算出された適正長さの前記制振要素を含む駆動信号に前記駆動信号を更新すること
を特徴とする液体噴射装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体噴射装置の代表例としてインクジェット式記録装置がある。インクジェット式記録装置は、液体としてインクを吐出させるインクジェット式記録ヘッドを搭載している。
【０００３】
インクジェット式記録ヘッドは、一般に、ノズル開口と、ノズル開口に連通する圧力発生室と、圧力発生室が形成された基板の一方面側に設けられた圧力発生手段と、を具備して構成されており、駆動信号に応じた圧力発生手段の変位により圧力発生室の容積を収縮させて液体を加圧し、ノズル開口から液体を吐出させるようになっている。インク吐出後、圧力発生室内で圧力振動が残留することがあるため、駆動信号には残留振動を抑制するための要素が含まれている。
【０００４】
この種の記録装置では、製造時の寸法誤差等に起因して固有振動周期にずれが生じると、同一の駆動信号であるにも関わらず、駆動安定性にばらつきが生じてしまう。そこで、組立後のインクジェット式記録ヘッドについて、残留振動に基づく圧電部材からの逆起電圧信号の周期を、圧力発生室内のインクの固有振動周期として測定し、その固有振動周期が設計値通りであるランク、設計値より短いランク、設計値より長いランクで分類して、これらのランクごとに異なる波形の駆動信号を設定することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５１７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、液体噴射装置に対する高性能化の要求の高まりから、高い駆動安定性を確保できることが望まれている。特許文献１のように、組立後に測定された固有振動周期のランクごとに異なる駆動信号を設定しても、液体噴射装置の使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等により、固有振動周期がずれる場合が想定される。この場合、圧力発生室内の残留振動を効果的に抑制できなくなり、ドット抜けの吐出不良が発生する等、十分な駆動安定性を確保できなくなる可能性が生じる。
【０００７】
なお、このような問題はインクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる液体噴射装置及びその駆動方法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】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体が吐出されるノズル開口と、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動信号に応じて変位して前記圧力発生室の容積を変化させる圧力発生手段と、を有する液体噴射ヘッドと、前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備し、前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第１期間と、前記第１期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を変化させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでおり、前記制御部は、前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記液体噴射ヘッドに供給し、前記駆動信号を供給した後に前記圧力発生室内の残留振動の振幅を検出して、前記振幅が所定値以下となる前記駆動信号の前記制振調整要素の長さに基づいて前記制振調整要素の適正長さを算出し、前記適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に前記駆動信号を更新することを特徴とする液体噴射装置にある。
【００１０】
かかる態様によれば、適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に適時に更新するので、液体噴射装置の出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さを適正化した駆動信号で圧力発生手段を駆動でき、圧力発生室内の残留振動を長期に渡って効果的に抑制できる。ひいては、インクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制でき、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。
【００１１】
ここで、前記制御部は、前記液体噴射装置の稼働時間が所定時間を経過するごとに前記適正長さを算出することが好ましい。これによれば、装置の稼働中、制振調整要素の長さを定期的に適正化して駆動信号を更新できる。よって、長期に渡って高い駆動安定性を確実に確保できる。
【００１２】
また、前記制御部は、前記制振調整要素の長さに応じた前記振幅を、前記制振調整要素の長さを異ならせて少なくとも三組検出して、前記適正長さを算出することが好ましい。これによれば、制振調整要素の長さを異ならせた少なくとも三組のパラメータを用いて制振調整要素の長さを適正化でき、算出される適正長さの正確性が増す。よって、長期に渡って高い駆動安定性をより確実に確保できる。
【００１３】
また、前記制御部は、前記制振調整要素の長さと、前記制振調整要素の長さに応じた前記振幅と、に基づいて、前記制振調整要素の長さに対する前記振幅の関係を予想し、予想した前記関係のもとで前記振幅が最小となる前記制振調整要素の長さを前記適正長さとして算出することが好ましい。これによれば、残留振動を最も抑制できるように制振調整要素の長さを最適化できる。よって、長期に渡って高い駆動安定性を極めて確実に確保できる。
【００１４】
上記課題を解決する本発明の別の態様は、液体が吐出されるノズル開口と、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動信号に応じ変位して前記圧力発生室の容積を変化させる圧力発生手段と、を有する液体噴射ヘッドと、前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備する液体噴射装置の駆動方法であって、前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第１期間と、前記第１期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を変化させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでおり、前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記圧力発生手段に供給し、前記制振調整要素の長さが異なる駆動信号が供給される毎に前記圧力発生室内の残留振動の振幅を検出し、前記振幅が所定値以下となる前記制振調整要素の適正長さを算出し、前記制振調整要素の長さが前記適正長さとなるように前記駆動信号を更新することを特徴とする液体噴射装置の駆動方法にある。
【００１５】
かかる態様によれば、適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に適時に更新するので、液体噴射装置の出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さを適正化した駆動信号で圧力発生手段を駆動でき、圧力発生室内の残留振動を長期に渡って効果的に抑制できる。ひいては、インクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制でき、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。
【００１６】
上記課題を解決する本発明の更に別の態様は、液体が吐出されるノズル開口と、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動信号に応じて変位して前記圧力発生室内の液体の容積を変化させる圧力発生手段と、を有する液体噴射ヘッドと、前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備し、前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第１期間と、前記第１期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を膨張させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでおり、前記制御部は、前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記液体噴射ヘッドに供給し、前記駆動信号の供給による前記液体噴射ヘッドからの液体の吐出不良の検知度合いが所定値以下となる前記制振調整要素の長さの範囲を求めて、前記範囲内の値に基づいて前記制振調整要素の適正長さを算出し、前記適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に前記駆動信号を更新することを特徴とする液体噴射装置にある。
【００１７】
かかる態様によれば、適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に適時に更新するので、液体噴射装置の出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さを適正化した駆動信号で圧力発生手段を駆動でき、圧力発生室内の残留振動によっても引き起こされるインクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制できる。よって、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。
【００１８】
上記課題を解決する本発明の更に別の態様は、液体が吐出されるノズル開口と、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動信号に応じ変位して前記圧力発生室の容積を変化させる圧力発生手段と、を有する液体噴射ヘッドと、前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備する液体噴射装置の駆動方法であって、前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第１期間と、前記第１期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を変化させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制するための制振要素と、を含んでおり、前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記圧力発生手段に供給し、前記駆動信号の供給による前記液体噴射ヘッドからの液体の吐出不良を検出し、前記吐出不良の検知度合いが所定値以下となる前記制振調整要素の長さの範囲内の値に基づいて算出された適正長さの前記制振要素を含む駆動信号に前記駆動信号を更新することを特徴とする液体噴射装置の駆動方法にある。
【００１９】
かかる態様によれば、適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に適時に更新するので、液体噴射装置の出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さを適正化した駆動信号で圧力発生手段を駆動でき、圧力発生室内の残留振動によっても引き起こされるインクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制できる。よって、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態１に係るインクジェット式記録装置の概略構成を示す図。
【図２】実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの構成例を示す分解斜視図。
【図３】実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの構成例を示す断面図。
【図４】実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドへの駆動信号の一例の図。
【図５】圧力発生室内の残留振動を説明するための図。
【図６】実施形態１に係る制御系に関連する構成例を示すブロック図。
【図７】実施形態１に係る制御系に関連する構成例を示すブロック図。
【図８】実施形態１に係る制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号の一例の図。
【図９】実施形態１に係る残留振動の振幅の検出手法の一例を示す図。
【図１０】実施形態１に係るインクジェット式記録装置の駆動方法のフロー図。
【図１１】実施形態２に係る制御系に関連する構成例を示すブロック図。
【図１２】実施形態２に係る制御系に関連する構成例を示すブロック図。
【図１３】実施形態２に係る制振調整要素の適正長さの算出手法を説明する図。
【図１４】実施形態２に係るインクジェット式記録装置の駆動方法のフロー図。
【図１５】本発明で適用可能な駆動信号の例を説明する図。
【図１６】本発明で適用可能な駆動信号の例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る液体噴射装置の一例である、インクジェット式記録装置の概略構成を示す図である。
【００２２】
インクジェット式記録装置Ｉ（以下、記録装置Ｉと略する）は、インクを吐出させるインクジェット式記録ヘッド１（以下、記録ヘッド１と略する）と、記録装置Ｉを制御する制御装置２００と、を具備して構成されている。
【００２３】
記録ヘッド１は、インクカートリッジ２が着脱可能なキャリッジ３に設けられており、キャリッジ３は、装置本体４のキャリッジ軸５に沿って軸方向に移動可能に構成されている。駆動モーター６が駆動すると、複数の歯車（図示せず）及びタイミングベルト７を介して駆動力がキャリッジ３に伝達し、キャリッジ３がキャリッジ軸５に沿って往復移動する。
【００２４】
装置本体４には搬送ローラー８が設けられており、インクが吐出される記録シートＳなどの媒体が、搬送ローラー８によって搬送されるように構成されている。すなわち、記録装置Ｉでは、記録シートＳを搬送しながらキャリッジ３をキャリッジ軸５に沿って往復移動させ、記録ヘッド１からインクを吐出させるようになっている。記録シートＳを搬送する手段は、搬送ローラー８に限られず、ベルトやドラム等であってもよい。
【００２５】
本明細書中、記録シートＳの搬送方向を第１の方向Ｘ、キャリッジ軸５に沿った方向を第２の方向Ｙ、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの双方に交差する高さ方向を第３の方向Ｚと称する。本明細書では、第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚは互いに直行しているが、各構成の配置関係は必ずしも直交に限定されない。
【００２６】
次に、記録ヘッド１の構成例について説明する。図２は、記録ヘッド１の分解斜視図であり、図３は、第２の方向Ｙに沿って切断した記録ヘッド１の断面図である。
【００２７】
記録ヘッド１を構成する流路形成基板１０は、例えばシリコン単結晶基板からなり、その一方面に振動板５０が形成されている。振動板５０は、例えば二酸化シリコン層や酸化ジルコニウム層からなり、単一層でも積層でもよい。
【００２８】
流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２が第１の方向Ｘに沿って並設されている。圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部にはインク供給路１４が形成されている。圧力発生室１２は、圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４及び連通路１５を介して、複数の圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００の一部である連通部１３に連通する。インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。
【００２９】
流路形成基板１０の他方面（振動板５０とは反対側の面）には、ノズルプレート２０が固着されている。ノズルプレート２０は、例えばガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼からなる。
【００３０】
ノズルプレート２０には、圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口２１が穿設されている。ノズル開口２１は、第１の方向Ｘに沿った直線上に複数並設されており、これによりノズル列２２が構成されている。
【００３１】
ノズル開口２１の配置は限定されず、第１の方向Ｘに沿って１つ置きに第２の方向Ｙがずれた千鳥配置としてもよい。ノズル開口２１は、第２の方向Ｙに沿って形成されていてもよいし、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの両方に交差する方向に沿って形成されていてもよい。
【００３２】
流路形成基板１０の一方面に形成された振動板５０上では、第１電極６０と、圧電体層７０と、第２電極８０とが、成膜及びリソグラフィー法によって積層されて圧電素子３００を構成している。本実施形態では、圧電素子３００が、圧力発生室１２内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段に相当する。
【００３３】
圧電素子３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。圧電素子３００は一般に、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を圧力発生室１２毎にパターニングして構成される。本実施形態では、第１電極６０を共通電極とし、第２電極８０を個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても構わない。本実施形態では、振動板５０及び第１電極６０が振動板として作用するが、振動板５０を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。圧電素子３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
【００３４】
各圧電素子３００の第２電極８０には、リード電極９０がそれぞれ接続され、このリード電極９０を介して各圧電素子３００に選択的に駆動信号が供給されるようになっている。
【００３５】
振動板５０上には保護基板３０が設けられている。保護基板３０は、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えばガラスやセラミック材料を用いることが好ましい。本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成してある。
【００３６】
保護基板３０にはマニホールド部３１が形成されている。マニホールド部３１は、保護基板３０を第３の方向Ｚに貫通して、第１の方向Ｘを長手方向として複数の圧力発生室１２に対応するように形成される。マニホールド部３１は、流路形成基板１０の連通部１３に連通し、各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００を構成している。
【００３７】
保護基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部３２が設けられている。圧電素子保持部３２は、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。
【００３８】
保護基板３０には貫通孔３３が設けられている。貫通孔３３は、保護基板３０を第３の方向Ｚに貫通しており、圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍が、貫通孔３３内に露出するようになっている。上記の保護基板３０は、接着剤３５を介して振動板５０に接合されているが、保護基板３０及び振動板５０の接合手段はこれに限定されない。保護基板３０は流路形成基板１０に接合されていてもよい。
【００３９】
保護基板３０にはコンプライアンス基板４０が接合されている。コンプライアンス基板４０は、封止膜４１及び固定板４２から構成されている。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、封止膜４１によってマニホールド１００が封止されている。固定板４２は、比較的硬質の材料で形成されており、固定板４２のマニホールド１００に対向する領域は、第３の方向Ｚが除去された開口部４３となっている。
【００４０】
保護基板３０には、制御装置（図１で示した制御装置２００）において生成される駆動信号を圧電素子３００に供給する駆動回路１２０が設けられている。駆動回路１２０としては、例えば回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）を用いることができる。駆動回路１２０は、ボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線１２１を介してリード電極９０に電気的に接続されている。
【００４１】
上記の記録ヘッド１では、駆動信号に応じた圧電素子３００の変位により圧力発生室１２の容積を収縮させてインクを加圧し、圧力発生室１２に連通するノズル開口２１からインクを吐出させる。インク吐出後、圧力発生室１２内で圧力振動が残留することがあるため（以後、この残留する圧力振動を「残留振動」と称する場合がある）、駆動信号には残留振動を抑制するための制振要素が含まれている。
【００４２】
駆動信号に含まれる制振要素について、記録ヘッド１の構成を参照しつつ、図４〜図５を用いて説明する。図４は、記録ヘッド１に供給される駆動信号の一例を示す図であり、矢印範囲により、制振要素を開始するタイミングを調整する制振調整要素が示されている。図５は、圧力発生室１２内の残留振動を説明するための図である。
【００４３】
記録ヘッド１に供給される駆動信号は、中間電位Ｖｍより低い第１電位Ｖ１まで電圧Ｖを降下させる要素Ｐ０１と、第１電位Ｖ１を維持する要素Ｐ０２と、中間電位Ｖｍより高い第２電位Ｖ２まで電圧Ｖを上昇させる要素Ｐ０３と、第２電位Ｖ２を維持する要素Ｐ０４と、中間電位Ｖｍまで電圧Ｖを低下させる要素Ｐ０５と、中間電位Ｖｍを維持する要素Ｐ０６と、からなる。要素Ｐ０５の期間の後、圧電素子３００との電気的接続を駆動回路１２０から測定回路（図示せず）に切替えることにより、圧電素子３００の第１電極６０と第２電極８０から、図５中の実線で示されるような電圧波形が検出される。これは、駆動信号による圧電素子３００の変位により圧力発生室１２内に圧力振動が残留し、その残留した圧力振動により圧電素子３００が変位することにより発生する逆起電圧である。
【００４４】
要素Ｐ０１では、圧力発生室１２の容積を初期状態から膨張させる方向に圧電素子３００が変位する。これにより、圧力発生室１２内の圧力が減少し、圧力発生室１２内にマニホールド１００側からインクが供給されるとともに、ノズル開口２１内のメニスカスが圧力発生室１２側に引き込まれる。
【００４５】
要素Ｐ０２の間、圧力発生室１２の膨張状態が維持される。圧力発生室１２内には、要素Ｐ０１での圧力発生室１２の容積の膨張に伴う圧力振動が生じており、その圧力振動に応じた所定のタイミングで要素Ｐ０３を迎える。
【００４６】
要素Ｐ０３では、圧力発生室１２の容積を初期状態から収縮させる方向に圧電素子３００が変位する。これにより、圧力発生室１２内のインクが加圧され、ノズル開口２１からインクが吐出される。本実施形態では、要素Ｐ０１、要素Ｐ０２及び要素Ｐ０３が、記録シートＳに着弾させる液滴を形成するように圧力発生室１２の容積を変化させる第１期間である。
【００４７】
要素Ｐ０４は、本実施形態の制振要素（要素Ｐ０５）を開始するタイミングを調整する制振調整要素に相当する。要素Ｐ０４の間、圧力発生室１２の収縮状態が維持される。圧力発生室１２内には、要素Ｐ０３での圧力発生室１２の容積の収縮に伴う圧力振動が生じており、その圧力振動に応じた所定のタイミングで要素Ｐ０５を迎える。
【００４８】
要素Ｐ０５は、圧力発生室１２の容積を変化させて、駆動信号供給後の圧力発生室１２内の残留振動を抑制する制振要素である。要素Ｐ０５では、これまで収縮していた圧力発生室１２の容積が膨張して初期状態まで復帰する。要素Ｐ０５では、圧力発生室１２の容積の膨張に伴い圧力発生室１２内の圧力は減少方向に向かうため、要素Ｐ０５に重なる圧力発生室１２内の圧力振動の位相によっては、圧力発生室１２内の圧力振動と要素Ｐ０５により発生する圧力とが互いに圧力変化を打ち消しあう関係となる。具体的には、圧力発生室１２内の圧力振動により圧力発生室１２内の圧力が高まる期間と、圧力発生室１２の容積を膨張させて圧力発生室１２内の圧力を下げる制振要素の期間とが少なくとも一部で重なることにより、互いに圧力変化を打ち消しあい、その駆動信号供給後に圧力発生室１２内の残留振動の振幅を小さくすることができる。
【００４９】
この点、要素Ｐ０３に起因して生じた圧力発生室１２内の圧力振動は、要素Ｐ０４で圧力発生室１２の容積を維持している間も続く。要素Ｐ０４は、その終期のタイミング、言い換えれば、その長さ（図４の矢印範囲で示す制振調整要素の長さＴｐｎ）を調節することで、制振要素である要素Ｐ０５に重なる圧力発生室１２内の圧力振動の位相を調節できる。
【００５０】
その後、要素Ｐ０６では、圧力発生室１２の容積が初期状態で維持される。一般に、圧力発生室の容積が初期状態に戻ってからも、圧力発生室１２内に残留する圧力振動（図５中の実線に相当）が続くことがある。残留振動は、主にインク吐出に起因して生じ、その振幅Ａｎは、制振調整要素の長さＴｐｎによって異なってくる。なお、本実施形態の残留振動は、インク吐出後、圧力発生室１２の容積が初期状態に戻ってから圧力発生室１２内に残留する圧力振動を言う。
【００５１】
記録装置Ｉは、制振調整要素の長さＴｐｎを適正化することで残留振動の振幅を効果的に抑制できる。これにより、出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さＴｐｎを適正化した駆動信号で圧電素子３００を駆動でき、圧力発生室１２内の残留振動を長期に渡って効果的に抑制できる。ひいては、インクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制でき、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる
【００５２】
このような記録装置Ｉの制御系の構成例について説明する。図６は、記録装置Ｉの制御に関連する部分を機能的なブロックで表した図である。
【００５３】
制御装置２００は、記録装置Ｉの全体の制御を行う制御部２１０を有して構成されている。制御部２１０は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、各部はマイクロコンピュータによって記憶部２１３に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。
【００５４】
制御部２１０には、プリントエンジン２２０及び外部装置２３０が電気的に接続されている。制御部２１０は、ホストコンピューターとしての外部装置２３０から印刷データを受信し、また外部装置２３０に対してビジー信号等を送信する。
【００５５】
プリントエンジン２２０は、記録ヘッド１、紙送り機構２２１及びキャリッジ機構２２２等から構成されている。紙送り機構２２１は、図１に示した搬送ローラー８等からなり、キャリッジ機構２２２は、図１に示したキャリッジ３、駆動モーター６、及びタイミングベルト７等からなる。制御部２１０からの信号を受け、プリントエンジン２２０は、記録ヘッド１からインクを吐出させるとともに、紙送り機構２２１が記録ヘッド１の動作に連動させて記録シートＳを順次送り出し、キャリッジ機構２２２がキャリッジ軸５に沿って記録ヘッド１を往復移動させる。
【００５６】
制御部２１０は、外部インターフェース２１１（外部Ｉ／Ｆ２１１）と、内部インターフェース２１２（内部Ｉ／Ｆ２１２）と、記憶部２１３と、駆動信号生成部２１４と、制御処理部２１５と、を含んで構成されている。
【００５７】
制御部２１０は、外部Ｉ／Ｆ２１１や内部Ｉ／Ｆ２１２を介して、印刷に必要な各種信号やデータを外部から受信し、また外部及び内部に送信する。記憶部２１３は、図示しないＲＡＭ及びＲＯＭを含んで構成されている。ＲＡＭは、外部装置２３０から受信した印刷データをはじめとして、画像の印刷に必要な各種データを一時的に記憶する。ＲＯＭには、制御プログラムやフォントデータ等を記憶してある。
【００５８】
駆動信号生成部２１４は、記録ヘッド１を駆動させる駆動信号を生成するとともに、内部Ｉ／Ｆ２１２を介して記録ヘッド１に信号を送信するように構成されている。また、駆動信号生成部２１４は、制御処理部２１５から所定の算出用駆動信号を生成するための指示信号を受け取って、その指示信号に基づいた算出用駆動信号を生成するように構成されている。
【００５９】
制御処理部２１５は、ＣＰＵ等を有して構成されており、記憶部２１３に記憶された制御ブログラムを実行することにより、ＲＡＭから印刷データを読み出し、ＲＯＭに記憶させてあるフォントデータ等を参照して、印刷に必要な情報をドットパターンデータに展開する。そして、展開したドットパターンデータをプリントエンジン２２０に送信する。記録ヘッド１に対しては、クロック信号、ラッチ信号、チェンジ信号、画素データ、設定データ等、その駆動に必要な各種の信号を送信する。
【００６０】
制御処理部２１５の具体的な構成例について、図７〜図９を適宜参照しつつ説明する。図７は、制振調整要素の適正長さの算出に関連する部分を機能的なブロックで表した図である。図８は、制振調整要素の長さが互いに異なる算出用駆動信号の一例を示す図であり、図９は、制振調整要素の長さに応じた残留振動の振幅を検出する手法の一例を示す図である。算出用駆動信号は、制振調整要素の適正長さを出するために用いられる信号であり、制振調整要素以外の要素は通常の印刷に用いられる駆動信号の要素と一致する。
【００６１】
制御処理部２１５は、算出時期検知部２４１と、算出用駆動信号生成指示部２４２と、振幅検出部２４３と、適正長さ算出部２４４と、を具備して構成されている。
【００６２】
算出時期検知部２４１は、制振調整要素の適正長さを算出して駆動信号を更新する時期を検出する。ここでの算出時期検知部２４１は、電源ＯＮ時に作動するタイマカウンタ（図示せず）のカウント値ｔが所定の設定時間ｔ０を経過するごとに、算出用駆動信号生成指示部２４２に対して指示信号を送信するように構成されている。設定時間ｔ０は、記録装置Ｉの使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等が生じるとして、それらにより引き起こされる制振要素のずれが許容できなくなる限界時間未満の時間である。この種の限界時間は、記録装置Ｉの構成や用途、インクの種類や粘度等に応じて異なるが、試験等により予め算出可能である。
【００６３】
上記のタイマのカウント値ｔは、記録装置Ｉの稼働時間に相当する。算出時期検知部２４１は、記録装置Ｉの稼働時間が設定時間ｔ０を経過するごとに適正長さを算出するように構成されているため、記録装置Ｉの稼働中、制振調整要素の長さが適正長さとなるように定期的に駆動信号を更新できるようになっている。
【００６４】
ここでは、電源ＯＦＦにされてもカウント値ｔを記憶しており、次回の電源ＯＮ時に中断したカウント値ｔから再開できるように構成してある。これによれば、記録装置Ｉを短時間に繰り返し稼働させる使用状況であっても、制振調整要素の長さが適正長さとなるように適時に駆動信号を更新できる。
【００６５】
ただし、算出時期検知部２４１は、制振調整要素の適正長さを算出して駆動信号を更新する時期を検出できるように構成されていればよい。例えば、電源ＯＦＦ時にカウント値ｔをリセットしてもよく、記録装置Ｉの稼働時間をタイマに寄らず他の情報から推定するようにしてもよい。また、記録装置Ｉの稼働時間ではなく、印刷枚数や電源入力回数をカウントし、これらのカウント数に応じて制振調整要素の適正長さを算出する時期を検知するようにしてもよい。これによれば、印刷枚数や電源入力回数に応じて、定期的に制振調整要素の適正長さを算出でき、駆動信号を更新できる。さらに、算出時期は、記録装置Ｉに使用されるインクの種類が変更されたことが検知された場合、またはユーザーにより制振調整要素の長さの適正化が指示された場合でもよく、上記の算出時期を組み合わせてもよい。
【００６６】
算出用駆動信号生成指示部２４２は、算出時期検知部２４１から指示信号を受け取って、制振調整要素の最適長さを算出するための算出用駆動信号を生成するよう、駆動信号生成部２１４に対して指示信号を送信するように構成されている。算出用駆動信号は、制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号である。
【００６７】
本実施形態の算出用駆動信号は、現在の駆動信号の制振調整要素の長さＴｐ１を基準値として、制振調整要素の長さがそのまま基準値である駆動信号と、基準値より所定値ΔＴだけ少ない制振調整要素の長さＴｐ２を有する駆動信号と、基準値より所定値ΔＴだけ大きい制振調整要素の長さがＴｐ３を有する駆動信号と、である。
【００６８】
そして、振幅検出部２４３は、圧力発生室１２の容積が初期状態に戻った後（制振要素の後）の残留振動において、最初に現れる変曲点に基づいた振幅を検出する。制振調整要素の長さＴｐ１を有する算出用駆動信号を供給したときは、圧力発生室１２の容積が初期状態に戻った後に生じる残留振動が生じるなかで、最初に現れる変曲点に基づいた振幅Ａｎ１を検出する。最初に現れる変曲点に基づいた振幅は、この先は減衰する残留振動の中で最も大きいものであるため、この振幅Ａｎ１を所定値以下に抑えることにより、残留振動を効果的かつ確実に抑えることができる。
【００６９】
残留振動の振幅は、例えば、残留振動に起因して圧電素子３００に生じる逆起電圧信号を測定するための測定回路（図示せず）を利用して検出できる。本実施形態では、圧電素子３００への算出用駆動信号への供給後、圧電素子３００との電気的接続を駆動回路１２０から測定回路に切り替えて逆起電圧信号を測定可能となっており、残留振動の振幅が大きいほど、圧電素子３００の変位が大きくなり、これに応じた逆起電圧信号が測定回路に入力される。入力された逆起電圧信号から、圧力発生室１２内の圧力値を所定のタイミングで複数測定し、かかる振幅とタイミングから残留振動の推移を予想して、その残留振動の推移に基づいて、圧力振動の振幅を求めるように構成されている。
【００７０】
ただし、残留振動の振幅の検出手法は上記に限られない。圧力発生室１２内の圧力を計測するセンサー情報がＲＡＭ等に入力されている場合には、当該センサー情報を読み取って残留振動の振幅を直接的に検出してもよい。
【００７１】
適正長さ算出部２４４は、制振調整要素の長さと、制振調整要素の長さに応じた残留振動の振幅と、に基づいて、制振調整要素の長さに対する残留振動の振幅の関係を予想するように構成されている。ここでは、上記の算出用駆動信号のそれぞれの制振調整要素の長さＴｐ１〜Ｔｐ３に対する残留振動の振幅Ａｎ１〜Ａｎ３をプロットし、所定の二次関数ｙを予想する。
【００７２】
そして、予想された二次関数ｙにより、極小値となる振幅Ａｎｍｉｎを制振調整要素の適正長さＴｐｍｉｎとして算出するように構成されている。制振調整要素を適正長さＴｐｍｉｎとして駆動信号を更新することで、残留振動を極めて効果的に抑制できるようになる。
【００７３】
振幅Ａｎｍｉｎより所定値ΔＡｎだけ大きい振幅Ａｎ０まで許容できる場合には、予想された二次関数ｙから振幅Ａｎ０を下回る振幅を与える制振調整要素の長さ範囲を求め、その範囲内から制振調整要素の適正長さを設定することができる。これによっても、圧力発生室１２内の残留振動を長期に渡って効果的に抑制でき、ひいてはインクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制できる。
【００７４】
制振調整要素の長さに対する残留振動の振幅の関係は、二次関数ｙで予想することに限られない。二次関数ｙで予想しない場合、例えば、制振調整要素の長さが異なる複数の算出用駆動信号の残留振動の振幅をそれぞれ測定し、その中から許容できる振幅Ａｎ０以下の振幅であった算出用駆動信号のうちの１つの制振調整要素の長さを、適正長さに設定することができる。また、振幅Ａｎ０以下の振幅であった算出用駆動信号の中で、最長の制振調整要素の長さと最短の制振調整要素の長さとの中間値を、適正長さに設定することができる。さらには、制振調整要素の長さが異なる複数の算出用駆動信号の残留振動の振幅をそれぞれ測定し、その中から最も小さな振幅が測定された算出用駆動信号の制振調整要素の長さを適正長さに設定することもできる。このような、振幅Ａｎ０以下の振幅であった算出用駆動信号のうちの１つの制振調整要素の長さや、振幅Ａｎ０以下の振幅であった算出用駆動信号の中の最長の制振調整要素の長さと最短の制振調整要素の長さとの中間値は、振幅Ａｎｍｉｎを与える制振調整要素の適正長さＴｐｍｉｎと一致しないこともあるが、振幅Ａｎ０以下の振幅となる算出用駆動信号の制振調整要素の長さの中の何れを制振調整要素の適正長さとしても、圧力発生室１２内の残留振動を長期に渡って効果的に抑制できる。
【００７５】
その後、適正長さ算出部２４４は、算出された制振調整要素の適正長さで駆動信号を更新するよう、駆動信号生成部２１４に対して指示信号を送信する。
【００７６】
本実施形態に係る上記の制御において、制振調整要素の最適長さを求める手法は上記に限定されない。例えば、本実施形態では、制振調整要素の長さの異なる算出用駆動信号に応じた残留振動の振幅を三組検出したが、四組以上検出できるようにしてもよい。検出数が増えるほど、算出に要する時間や消費インクが増えるが、求められる適正長さの正確さが増す。二組であっても制御は可能であるが、正確さを担保する上では、制振調整要素の長さに応じた残留振動の振幅は、少なくとも三組以上検出することが望ましい。正確さ、迅速さ、インク消費量等のバランスで言えば、制振調整要素の長さに応じた残留振動の振幅の検出は三組であることが好ましい。
【００７７】
制振調整要素の長さを適時に更新しているなかでは、その時点で使用している制振調整要素の長さは、算出される適正長さから大きく離れていないことが多い。そのため、本実施形態では、算出用駆動信号として、現在使用中の駆動信号の制振調整要素の長さＴｐ１を基準値として、基準値より短い制振調整要素を含む算出用駆動信号と、基準値より長い制振調整要素を含む算出用駆動信号と、を含むようにした。これによれば、基準値より短い制振調整要素と、基準値より長い制振調整要素と、の間に、制振調整要素の適正長さが含まれやすくなる。そのため、測定結果から予想する二次関数ｙの制振調整要素の長さに対する残留振動の振幅の関係において、基準値より短い制振調整要素と、基準値より長い制振調整要素と、の間に変曲点が含まれやすくなり、当該関係を正確に予想できる。その結果、制振調整要素の適正長さを正確に算出できる。
【００７８】
算出用駆動信号において、互いに異なる制振調整要素の公差は、等しくても異ならせてもよい。制振調整要素の長さが互いに異なる算出用駆動信号を供給する順番も制限されない。本実施形態では、制御処理部２１５及び駆動信号生成部２１４が別々に構成されているが、上記の制御処理部２１５の各部や一部が、駆動信号生成部２１４に含まれて構成されていてもよい。
【００７９】
算出用駆動信号において、制振調整要素以外の他の要素や、算出用駆動信号の間隔（要素Ｐ０１〜要素Ｐ０６と、次回の要素Ｐ０１〜要素Ｐ０６と、の間隔）は、記憶部２１３において予め記憶されたデータや情報等を参照して取得可能である。本実施形態では、制振調整要素以外の他の要素や、算出用駆動信号の間隔（要素Ｐ０１〜要素Ｐ０６と、次回の要素Ｐ０１〜要素Ｐ０６と、の間隔）は、印刷時に用いられる駆動信号と一致している。
【００８０】
上記の記録装置Ｉの駆動方法について、図１０を用いて説明する。図１０は、記録装置の駆動方法のうち、制振調整要素の最適長さの算出に関連する部分の一例を示すフロー図である。
【００８１】
ステップＳ１では、電源ＯＮ時に作動するタイマカウンタのカウント値ｔが所定の設定時間ｔ０を超えたか否かを判断する。カウント値ｔが設定時間ｔ０を超えたと判断されるまでステップＳ１を繰り返し、カウント値ｔが設定時間ｔ０を超えたと判断された場合、ステップＳ２に進む。ステップＳ２で、タイマのカウント値ｔをリセットし、ステップＳ３に進む。
【００８２】
ステップＳ３で、算出用駆動信号を生成し、ステップＳ４で、生成された算出用駆動信号を圧電素子３００に供給して残留振動の振幅を算出し、ステップＳ５で、得られた残留振動の振幅に基づいて制振調整要素の適正長さを算出して、次のステップＳ６で、制振調整要素の長さが算出された適正長さとなるように駆動信号を更新し、スタートに戻る。
【００８３】
以上説明した記録装置Ｉによれば、制振調整要素の長さを適時に適正化して駆動信号を更新するので、出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さを適正化した駆動信号で圧電素子３００を駆動でき、圧力発生室１２内の残留振動を長期に渡って効果的に抑制できる。ひいては、インクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制でき、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。
【００８４】
（実施形態２）
本実施形態に係る液体噴射装置及びその駆動方法は、制振調整要素の長さが互いに異なる算出用駆動信号を供給し、吐出不良の検知度合いが所定値以下となる制振調整要素の長さの適正範囲を求めて、その範囲内から実際の印刷時に使用する駆動信号に適用する制振調整要素の適正長さを適時に算出して駆動信号を更新するものである。以下、実施形態１と同一の部材には同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明する。
【００８５】
図１１は、記録装置Ｉの制御に関連する部分を機能的なブロックで表した図である。本実施形態の制御装置２００Ａは、記録装置の全体の制御を行う制御部２１０Ａを有して構成されている。制御部２１０Ａはプリントエンジン２２０Ａに電気的に接続されている。
【００８６】
プリントエンジン２２０Ａには、吐出不良検出機構２２３が設けられている。吐出不良検出機構２２３は、記録装置Ｉでの印刷パターンを画像として読み込み吐出不良（ドット抜け）を検出するスキャナー等の光学系センサーなどから構成することができる。
【００８７】
図１２は、本実施形態に係る記録装置Ｉの制御に関連する部分を機能的なブロックで表した図である。図１３は、制振調整要素の長さに応じて生じる吐出不良の検出手法の一例を示す図である。
【００８８】
制御処理部２１５Ａは、算出時期検知部２４１と、算出用駆動信号生成指示部２４２Ａと、吐出不良検出部２４５と、適正長さ算出部２４４Ａと、を具備して構成されている。このうち、算出時期検知部２４１は、実施形態１と同様に構成されている。
【００８９】
算出用駆動信号生成指示部２４２Ａは、算出時期検知部２４１から指示信号を受け取って、制振調整要素の最適長さを算出するための算出用駆動信号を生成するよう、駆動信号生成部２１４に対して指示信号を送信するように構成されている。また、吐出不良検出部２４５は、吐出不良検出機構２２３からの情報に基づいて、制振調整要素の長さが互いに異なる算出用駆動信号に応じた吐出不良の度合いを検出するように構成されている。
【００９０】
本実施形態の算出用駆動信号は、現在の駆動信号の制振調整要素の長さＴｐ１を基準値として、制振調整要素の長さがそのまま基準値である駆動信号と、制振調整要素の長さが基準値より短い駆動信号と、制振調整要素の長さが基準値より長い駆動信号と、含んでいる。
【００９１】
本実施形態では、基準値よりΔＴだけ短い制振調整要素の長さＴａ１を有する算出用駆動信号、長さＴａ１よりΔＴだけ短い制振調整要素の長さＴａ２を有する算出用駆動信号・・・と順次、制振調整要素が短くなるように、制振調整要素の長さが異なる算出用駆動信号の供給が指示される。それぞれの算出用駆動信号により印刷された印刷パターンが、吐出不良検出機構２２３により読み込まれ、読み込まれた印刷パターンの画像から吐出不良検出部２４５により吐出不良の有無が判定される。やがて制振調整要素の長さＴａｘを有する算出用駆動信号による印刷パターンの画像から吐出不良検出部２４５により吐出不良の発生が検出される。このとき、制振調整要素の長さＴａｘを有する算出用駆動信号の一つ前の算出用駆動信号の制振調整要素の長さＴａｘ−１を、下限値ＴａＬとして記憶する。
【００９２】
同様に、基準値よりΔＴだけ長い制振調整要素の長さＴｂ１を有する算出用駆動信号、長さＴｂ１よりΔＴだけ長い制振調整要素の長さＴｂ２を有する算出用駆動信号・・・と順次、制振調整要素が長くなるように、制振調整要素の長さが異なる算出用駆動信号の供給が指示される。それぞれの算出用駆動信号により印刷された印刷パターンが、吐出不良検出機構２２３により読み込まれ、読み込まれた印刷パターンの画像から吐出不良検出部２４５により吐出不良の有無が判定される。やがて制振調整要素の長さＴｂｘを有する算出用駆動信号による印刷パターンの画像から吐出不良検出部２４５により吐出不良の発生が検出される。このとき、制振調整要素の長さＴｂｘを有する算出用駆動信号の一つ前の算出用駆動信号の制振調整要素の長さＴｂｘ−１を、上限値ＴｂＨとして記憶する。
【００９３】
適正長さ算出部２４４Ａは、下限値ＴａＬ及び上限値ＴｂＨの範囲内の制振調整要素の長さから適正長さを算出する。ここでは、下限値ＴａＬ及び上限値ＴｂＨの中間値を制振調整要素の適正長さとして算出するように構成されている。これにより、インクの吐出不良を効果的に抑制できる。なお、吐出不良の検出対象は、所定のノズル範囲であり、すなわち、１つのノズル列でも全ノズルでもよい。
【００９４】
本実施形態の算出用駆動信号においても、互いに異なる制振調整要素の公差は、等しくても異ならせてもよい。制振調整要素の長さが互いに異なる算出用駆動信号を供給する順番も制限されない。上記の制御処理部２１５Ａの各部や一部が、駆動信号生成部２１４に含まれて構成されていてもよい。
【００９５】
吐出不良検出部２４５は、検出対象のノズルの一つでも吐出不良が検出されれば、その吐出不良が検出された算出用駆動信号の１つ前の算出用駆動信号、言い換えると、吐出不良が検出された算出用駆動信号の制振調整要素の長さより１段階、基準値に近い長さに応じた制振調整要素の長さを、上限値又は下限値とするように構成されている。すなわち、下限値ＴａＬ及び上限値ＴｂＨの範囲は、吐出不良の検出数がゼロである範囲である。一方、多少の吐出不良が許容される場合には、吐出不良検出部２４５は、吐出不良の検知度合いが所定値Ｎ０以下となる制振調整要素の長さの範囲（図１３で示す下限値Ｔａ０及び上限値Ｔｂ０からなる範囲）を求めるようにしてもよい。所定値Ｎ０は、吐出不良が許容できなくなる限界値である。
【００９６】
吐出不良の度合いを検知する手段としては、吐出不良検出部２４５や吐出不良検出機構２２３によらずとも、所定の液体吸収体からなる検査領域とノズルプレート２０との間に電圧を印加することによりインクを帯電させ、帯電したインクをインク滴として吐出させることで、検査領域とノズルプレート２０との間の電位の変化を表す電位信号を出力させることにより、この電位信号の振幅に基づき吐出不良を検出する方法を用いるようにしてもよい。また、圧電素子３００を駆動した後に、圧電素子３００に発生する逆起電圧を検出し、残留振動の状態、例えば、残留振動の周期や振幅から吐出不良を検出するものであってもよい。
【００９７】
上記の記録装置の駆動方法について、図１４を用いて説明する。図１４は、本実施形態に係る記録装置の駆動方法のうち、制振調整要素の最適長さの算出に関連する部分の一例を示すフロー図である。
【００９８】
ステップＳ１では、電源ＯＮ時に作動するタイマカウンタのカウント値ｔが所定の設定時間ｔ０を超えたか否かを判断する。カウント値ｔが設定時間ｔ０を超えたと判断されるまでステップＳ１を繰り返し、カウント値ｔが設定時間ｔ０を超えたと判断された場合、ステップＳ２に進む。ステップＳ２で、タイマのカウント値ｔをリセットし、ステップＳ３に進む。
【００９９】
ステップＳ３〜Ｓ６では、算出用駆動信号を生成するとともに供給し、算出用駆動信号に応じた吐出不良を検出し、制振調整要素の最適長さ範囲の下限値を求める。まず、ステップＳ３では、現在の制振調整要素の長さＴｐ１を基準値としたとき、基準値より所定値ΔＴだけ短い制振調整要素の長さＴａ１を有する算出用駆動信号の生成を指示する。次いで、ステップＳ４で、生成された算出用駆動信号を圧電素子３００に供給して印刷した印刷パターンから吐出不良の度合いを検出して、ステップＳ５で制振調整要素の長さＴａ１を有する算出用駆動信号での吐出不良の度合いが所定値超えか判断し、所定値超えでないと判断された場合、ステップＳ３に戻る。戻ったステップＳ３では、現在の制振調整要素の長さＴａ１より所定値ΔＴだけ短い制振調整要素の長さＴａ２を有する算出用駆動信号の生成を指示し、再びステップＳ４で吐出不良の度合いを検出する。そして、ステップＳ３〜Ｓ５を繰り返しながら、ステップＳ３に戻るたびに制振調整要素の長さを所定値ΔＴだけ短くしていく。ステップＳ５で制振調整要素の長さがＴａｘの算出用駆動信号により印刷した印刷パターンで吐出不良の度合いが所定値超えと判断された場合には、ステップＳ６で、そのひとつ前の制振調整要素の長さＴａｘ−１を下限値ＴａＬとして記憶し、ステップＳ７に進む。つまり、下限値ＴａＬは、吐出不良の度合いが所定値以下となる最短の制振調整要素の長さである。
【０１００】
ステップＳ７〜Ｓ１０では、制振調整要素の長さを徐々に長くした算出用駆動信号を生成するとともに供給し、算出用駆動信号に応じた吐出不良を検出し、制振調整要素の最適長さ範囲の上限値を求める。まず、ステップＳ７では、現在の制振調整要素の長さＴｐ１を基準値としたとき、基準値より所定値ΔＴだけ長い制振調整要素の長さＴｂ１を有する算出用駆動信号の生成を指示する。次いで、ステップＳ８で生成された算出用駆動信号を圧電素子３００に供給して印刷した印刷パターンから吐出不良の度合いを検出して、ステップＳ９で制振調整要素の長さＴｂ１を有する算出用駆動信号での吐出不良の度合いが所定値超えか判断し、所定値超えでないと判断された場合、ステップＳ７に戻る。戻ったステップＳ７では、現在の制振調整要素の長さＴｂ１より所定値ΔＴだけ長い制振調整要素の長さＴｂ２を有する算出用駆動信号の生成を指示し、再びステップＳ８で吐出不良の度合いを検出する。そして、ステップＳ７〜Ｓ９を繰り返しながら、ステップＳ７に戻るたびに制振調整要素の長さを所定値ΔＴだけ長くしていく。ステップＳ９で制振調整要素の長さがＴｂｘの算出用駆動信号により印刷した印刷パターンで吐出不良の度合いが所定値超えと判断された場合には、そのひとつ前の制振調整要素の長さＴｂｘ−１を上限値ＴｂＨとして記憶し、ステップＳ１０に進む。つまり、上限値ＴｂＨは、吐出不良の度合いが所定値以下となる最長の制振調整要素の長さである。なお、ステップＳ３〜Ｓ６と、ステップＳ７〜Ｓ１０との順番は逆でもよい。
【０１０１】
ここでは、吐出不良の度合いがゼロである下限値ＴａＬ及び上限値ＴｂＨの範囲を検出しており、インクの吐出不良を長期に渡って極めて効果的に抑制できるようになっている。よって、長期に渡って高い駆動安定性を極めて確実に確保できる。
【０１０２】
ステップＳ１１で、下限値ＴａＬ及び上限値ＴｂＨの範囲内の値を制振調整要素の最適長さとして算出し、次のステップＳ１２で、その算出された最適な制振調整要素の長さとなるように駆動信号を更新し、スタートに戻る。
【０１０３】
以上説明した記録装置Ｉによれば、制振調整要素の長さを適時に適正化して駆動信号を更新するので、出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さを適正化した駆動信号で圧電素子３００を駆動でき、圧力発生室１２内の残留振動によっても引き起こされるインクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制できる。よって、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。
【０１０４】
本実施形態においては、駆動信号の制振調整要素の長さを最適長さで更新するのに加えて、駆動信号の間隔も適正なものに更新することが可能である。駆動信号の間隔は、要素Ｐ０１〜要素Ｐ０６と、次回の要素Ｐ０１〜要素Ｐ０６と、の間隔である。この場合、算出用駆動信号を、算出用駆動信号の間隔を変えながら供給して吐出不良を検出する。これによれば、制振調整要素の長さを適正化するのに加えて、駆動信号の間隔も含めて適正な駆動信号とできるので、圧力発生室１２内の残留振動によっても引き起こされるインクの吐出不良を長期に渡って極めて効果的に抑制でき、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。
【０１０５】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
【０１０６】
例えば、本実施形態の駆動信号において、その長さを適正化する制振調整要素は、図４及び図８等に示した要素Ｐ０４に相当する。要素Ｐ０４は、上記の通り、記録シートＳに着弾させる液滴を形成するように圧力発生室１２の容積を変化させる第１期間より後で、圧力発生室１２の容積を変化させて、圧力発生室１２内の残留振動を抑制するための制振要素Ｐ０５を開始するタイミングを調整する制振調整要素である。要素Ｐ０４の長さにより、収縮要素Ｐ０３の後の圧力発生室１２内の圧力振動により圧力発生室１２内の圧力が高まる期間と、制振要素による圧力発生室１２の容積の膨張により圧力発生室１２内の圧力を下げる期間とを少なくとも一部で重ねて、互いの圧力変化を打ち消し合って圧力発生室１２の容積が初期状態に戻った後の残留振動が弱まるように調節される。
【０１０７】
図１５は、本実施形態で説明した駆動信号とは異なる駆動信号の例である。かかる駆動信号は、中間電位Ｖｍより低い第１電位Ｖ１まで電圧Ｖを低下させる要素Ｐ１１と、第１電位Ｖ１を維持する要素Ｐ１２と、第１電位Ｖ１より高く中間電位Ｖｍより低い第３電位Ｖ３まで電圧Ｖを上昇させる要素Ｐ１３と、第３電位Ｖ３を維持する要素Ｐ１４と、中間電位Ｖｍより高い第２電位Ｖ２まで電圧Ｖを上昇させる要素Ｐ１５と、第２電位Ｖ２を維持する要素Ｐ１６と、中間電位Ｖｍまで電圧Ｖを低下させる要素Ｐ１７と、中間電位Ｖｍを維持する要素Ｐ１８と、からなる。
【０１０８】
かかる駆動信号においては、要素Ｐ１１、要素Ｐ１２、及び要素Ｐ１３が記録シートＳに着弾させる液滴を形成するように圧力発生室１２の容積を変化させる第１期間に相当し、要素Ｐ１４が制振調整要素に相当し、要素Ｐ１５が制振要素に相当する。要素Ｐ１４は、圧力発生室１２の容積を変化させる第１期間より後である。そして、要素Ｐ１４は、圧力発生室１２の容積を維持させて、圧力発生室１２内の圧力振動により圧力発生室１２内の圧力が下がる期間と、制振要素Ｐ１５による圧力発生室１２の容積の収縮により圧力発生室１２内の圧力が上がる期間とが少なくとも一部で重なり、圧力発生室１２内の残留振動が抑制されるように、制振要素Ｐ１５の開始タイミングを調整する。
【０１０９】
図１６は、上記で説明した駆動信号とは更に異なる駆動信号の例である。かかる駆動信号は、中間電位Ｖｍより低い第１電位Ｖ１まで電圧Ｖを低下させる要素Ｐ２１と、第１電位Ｖ１を維持する要素Ｐ２２と、中間電位Ｖｍより高い第２電位Ｖ２まで電圧Ｖを上昇させる要素Ｐ２３と、第２電位Ｖ２を維持する要素Ｐ２４と、中間電位Ｖｍより低く第１電位Ｖ１より高い第３電位Ｖ３まで電圧Ｖを低下させる要素Ｐ２５と、第３電位Ｖ３を維持する要素Ｐ２６と、中間電位Ｖｍまで電圧Ｖを上昇させる要素Ｐ２７と、中間電位Ｖｍを維持する要素Ｐ２８と、からなる。
【０１１０】
かかる駆動信号においては、要素Ｐ２１、要素Ｐ２２、要素Ｐ２３、要素Ｐ２４、及び要素Ｐ２５が記録シートＳに着弾させる液滴を形成するために圧力発生室１２の容積を変化させる第１期間に相当し、要素Ｐ２６が制振調整要素に相当し、要素Ｐ２７が制振要素に相当する。要素Ｐ２６は、圧力発生室１２の容積を変化させる第１期間より後である。そして、要素Ｐ２６は、圧力発生室１２の容積を維持させて、圧力発生室１２内の圧力振動により圧力発生室１２内の圧力が下がる期間と、制振要素Ｐ１５による圧力発生室１２の容積の収縮により圧力発生室１２内の圧力が上がる期間とが少なくとも一部で重なり、圧力発生室１２内の残留振動が抑制されるように、制振要素Ｐ２７の開始タイミングを調整する。
【０１１１】
以上説明した駆動信号においては、装置の構成、用途、タイプによって、図４及び図８や図１５〜図１６で示したものと電圧の推移が逆になるものがある。何れの波形にしても、駆動信号が、記録シートＳに着弾させる液滴を形成するために圧力発生室１２の容積を変化させる第１期間と、第１期間より後で圧力発生室１２の容積を維持させる制振調整要素と、制振調整要素の後で圧力発生室１２の容積を変化させて圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでいる場合には本実施形態で適用可能となる。
【０１１２】
実施形態１と実施形態２とは、組み合わせることが可能である。駆動信号の間隔等に応じて、何れの態様を実施するか異ならせてもよい。
【０１１３】
上記の実施形態で説明した、制振調整要素の適正長さを適宜に算出する制御プログラムは、外部Ｉ／Ｆ２１４を介して直接接続された、又は外部装置２３０を介して接続されたフロッピィディスクやＣＤＲＯＭ、ＤＶＤＲＯＭ、ＵＳＢメモリー等の記録媒体からも読み込み可能である。制御プログラムは、外部装置２３０にプリンタードライバーとして備えられていてもよい。制御プログラムが外部装置２３０に備えられた場合には、本実施形態に係る制御部２１０は、制御プログラムを具備する外部装置２３０となる。
【０１１４】
上記の実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電素子３００を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
【０１１５】
また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて主走査方向である第２の方向Ｙに移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを第１の方向Ｘに移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。ライン式記録装置の場合には、ノズル開口２１の並設方向が、記録シートＳの搬送方向（第１の方向Ｘ）に直交する第２の方向Ｙとなり、主走査データ番号を規定する主走査方向は、記録ヘッド１と記録シートＳとの相対移動方向である第１の方向Ｘに置き換えることができる。
【０１１６】
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
Ｉ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、２…インクカートリッジ、３…キャリッジ、４…装置本体、５…キャリッジ軸、６…駆動モーター、７…タイミングベルト、８…搬送ローラー、１０…流路形成基板、１２…圧力発生室、１３…連通部、１４…インク供給路、１５…連通路、２０…ノズルプレート、２１…ノズル開口、２２…ノズル列、３０…保護基板、３１…マニホールド部、３２…圧電素子保持部、３３…貫通孔、３５…接着剤、４０…コンプライアンス基板、４１…封止膜、４２…固定板、４３…開口部、５０…振動板、６０…第１電極、７０…圧電体層、８０…第２電極、９０…リード電極、１００…マニホールド、１２０…駆動回路、１２１…接続配線、２００…制御装置、２１０…制御部、２１１…外部インターフェース、２１２…内部インターフェース、２１３…記憶部、２１４…駆動信号生成部、２１５…制御処理部、２２０…プリントエンジン、２２１…紙送り機構、２２２…キャリッジ機構、２３０…外部装置、２４１…算出時期検知部、２４２…算出用駆動信号生成指示部、２４３…振幅検出部、２４４…適正長さ算出部、３００…圧電素子、Ｉ…インクジェット式記録装置、Ｐ０１〜Ｐ０６…要素、Ｐ１１〜Ｐ１８…要素、Ｐ２１〜Ｐ２８…要素、Ｓ…記録シート、Ｘ…第１の方向、Ｙ…第２の方向、Ｚ…第３の方向
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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