【事件の表示】
　特許第３３５６２０２号「インクジェット記録装置」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３３５６２０２号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
第１　手続の経緯
　本件の出願から本決定に至るまでの主な経緯は次のとおりである。
・平成８年７月９日　本件出願（特願平８−１７９６２２号）
・平成１４年１０月４日　特許第３３５６２０２号として設定登録（請求項１〜請求項９）
・平成１５年６月１６日　特許異議申立人東芝テック株式会社より、請求項１に係る発明についての特許に対して特許異議申立
・平成１５年９月１６日付け　当審にて請求項１に係る発明についての特許に対して取消理由通知
・平成１５年１１月２０日　特許権者より意見書及び訂正請求書提出（以下、この訂正請求による訂正を「本件訂正」という。）
　
第２　訂正の可否の判断
　
１．訂正の内容
　
［訂正事項ａ］
　特許請求の範囲を、本件訂正前の
「【請求項１】ノズル、およびインク供給口を介して共通インク室に連通する周期Ｔｃのヘルムホルツ共振周波数を備えた圧力発生室と、この圧力発生室を拡大、収縮させる圧電振動子とを有するインクジェット記録ヘッドと、
　前記圧力発生室を拡大させる第１のパルスと、拡大状態にある前記圧力発生室を収縮させて前記ノズルからインク滴を吐出させる第２のパルスと、前記第２のパルス後に前記圧力発生室を再び拡大させる第３のパルスを出力する駆動パルス発生手段と、
　前記第２のパルス開始のタイミング、および前記第３のパルス開始のタイミングを任意に制御する駆動パルス制御手段と、を備え、
　前記第１のパルスによって前記圧力発生室を拡大させた後一定電圧に保持して拡大状態を維持する待機時間のパルス幅を前記駆動パルス制御手段によって調整することにより、前記第２のパルス開始のタイミングでのノズル内のメニスカス位置が一定となるように前記第２のパルス開始のタイミングが制御されており、
　前記第２のパルスの継続時間と前記第３のパルスの継続時間が同じに設定され、前記第２のパルス開始から前記第３のパルス開始までの時間が、前記圧力発生室の周期Ｔｃとほぼ一致した時間となるよう設定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルおよび前記インク供給口の流路インピータンスに応じて任意に設定する前記駆動パルス制御手段を有する請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルまたは前記インク供給口の流路インピータンスが小さい場合は早く、大きい場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルまたは前記インク供給口の断面積が大きい場合は早く、小さい場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルまたは前記インク供給口の長さが長い場合は早く、短い場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】環境温度検出手段を有し、環境温度に応じて前記第２のパルス開始のタイミングを前記駆動パルス制御手段により制御する請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記第２のパルス開始のタイミングを、環境温度が高くなる場合は早く、低くなる場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】環境温度検出手段を有し、環境温度に応じて前記第３のパルス開始のタイミングを前記駆動パルス制御手段により制御する請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】前記第３のパルス開始のタイミングを、環境温度が高くなる場合は早く、低くなる場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。」から
「【請求項１】ノズル、およびインク供給口を介して共通インク室に連通する周期Ｔｃのヘルムホルツ共振周波数を備えた圧力発生室と、この圧力発生室を拡大、収縮させる圧電振動子とを有するインクジェット記録ヘッドと、
　前記圧力発生室を拡大させる第１のパルスと、拡大状態にある前記圧力発生室を収縮させて前記ノズルからインク滴を吐出させる第２のパルスと、前記第２のパルス後に
該第２のパルスによる収縮状態から
　前記第２のパルス開始のタイミング、および前記第３のパルス開始のタイミングを任意に制御する駆動パルス制御手段と、を備え、
　前記第１のパルスによって前記圧力発生室を拡大させた後一定電圧に保持して拡大状態を維持する待機時間のパルス幅を前記駆動パルス制御手段によって調整することにより、前記第２のパルス開始のタイミングでのノズル内のメニスカス位置が一定となるように前記第２のパルス開始のタイミングが制御されており、
　前記第２のパルスの継続時間と前記第３のパルスの継続時間が同じに設定され、前記第２のパルス開始から前記第３のパルス開始までの時間が、前記圧力発生室の周期Ｔｃとほぼ一致した時間となるよう設定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルおよび前記インク供給口の流路インピータンスに応じて任意に設定する前記駆動パルス制御手段を有する請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルまたは前記インク供給口の流路インピータンスが小さい場合は早く、大きい場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルまたは前記インク供給口の断面積が大きい場合は早く、小さい場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルまたは前記インク供給口の長さが長い場合は早く、短い場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】環境温度検出手段を有し、環境温度に応じて前記第２のパルス開始のタイミングを前記駆動パルス制御手段により制御する請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記第２のパルス開始のタイミングを、環境温度が高くなる場合は早く、低くなる場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】環境温度検出手段を有し、環境温度に応じて前記第３のパルス開始のタイミングを前記駆動パルス制御手段により制御する請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】前記第３のパルス開始のタイミングを、環境温度が高くなる場合は早く、低くなる場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。」と訂正する。なお、下線は訂正箇所を示す。
　
［訂正事項ｂ］
　本件訂正前の発明の詳細な説明における【００２１】に記載された「前記第２のパルス後に前記圧力発生室を再び拡大させる第３のパルス」を「前記第２のパルス後に
該第２のパルスによる収縮状態から
　
２．訂正目的の適否、新規事項追加の有無及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否について
　訂正事項ａは、請求項１〜請求項９に記載された「前記第２のパルス後に前記圧力発生室を再び拡大させる第３のパルスを出力する駆動パルス発生手段」を「前記第２のパルス後に
該第２のパルスによる収縮状態から
　そして、訂正事項ａ及び訂正事項ｂは、それぞれ願書に添付した明細書又は図面（以下、「特許明細書」という。）における「パルス幅ｐｗ２分の時間を要して電圧零まで放電が行われ、圧電振動子９が伸長する。これに伴って圧力発生室３が収縮を開始し、圧力発生室３内に圧力が発生することでノズル２からインク滴が吐出する。インク滴吐出後、ノズル２内でメニスカスが振動を開始する。ところで、このインク滴吐出後に振動するメニスカスは、圧力発生室３側に最も引き込まれると、今度はノズル先端２１に向かって移動を開始するが、この時点で第３の制御パルス信号ｐ３がオンされるように設定しておくと、そのパルス幅ｐｗ３分の時間を要して所定の中間電位まで圧電振動子９が充電され微少収縮するため、圧力発生室３が膨張する。」（【００５６〜００５７】）の記載、及びｐｗｈ２分の時間だけ一定電位に維持された後に第３のパルスが印加されるという図３の図示等に基づくものであるから、特許明細書に記載した事項の範囲内でなされた訂正である。
　さらに、訂正事項ａ及び訂正事項ｂが、特許請求の範囲を実質上拡張又は変更するものでないことは明らかである。
　
３．独立特許要件
　請求項２〜請求項９に係る訂正は、特許異議の申立てがされていない請求項についての訂正であって、特許請求の範囲の減縮を目的としたものに該当するから、訂正請求書に添付された訂正明細書（以下、単に「訂正明細書」という。）の請求項２〜請求項９に係る発明の独立特許要件について検討する。
　まず、訂正明細書の請求項２〜請求項９に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項２〜請求項９に記載された事項により特定されたとおりのものであって（上記「１．訂正の内容」参照。）、同請求項１に係る発明の発明特定事項をすべて含むものである。
　そして、当該請求項１に係る発明が、下記「第３　特許異議申立についての判断」において述べるように、特許異議申立人東芝テック株式会社が提出した全刊行物に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものと認めることができないので、同様の理由により、訂正明細書の請求項２〜請求項９に係る発明は、特許異議申立人東芝テック株式会社が提出した全刊行物に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものと認めることができない。
　したがって、訂正明細書の請求項２〜請求項９に係る発明は、出願の際、独立して特許を受けることができるものである。
　
４．訂正の可否の判断の結論
　以上のとおりであるから、本件訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、本件訂正を認める。
　
第３　特許異議申立についての判断
　
１．本件発明の認定
　上記したとおり、本件訂正が認められるから、本件の請求項１に係る発明（以下、「本件発明」という。）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された事項により特定される次のとおりのものと認める。
　
「ノズル、およびインク供給口を介して共通インク室に連通する周期Ｔｃのヘルムホルツ共振周波数を備えた圧力発生室と、この圧力発生室を拡大、収縮させる圧電振動子とを有するインクジェット記録ヘッドと、
　前記圧力発生室を拡大させる第１のパルスと、拡大状態にある前記圧力発生室を収縮させて前記ノズルからインク滴を吐出させる第２のパルスと、前記第２のパルス後に該第２のパルスによる収縮状態から前記圧力発生室を再び拡大させる第３のパルスを出力する駆動パルス発生手段と、
　前記第２のパルス開始のタイミング、および前記第３のパルス開始のタイミングを任意に制御する駆動パルス制御手段と、を備え、
　前記第１のパルスによって前記圧力発生室を拡大させた後一定電圧に保持して拡大状態を維持する待機時間のパルス幅を前記駆動パルス制御手段によって調整することにより、前記第２のパルス開始のタイミングでのノズル内のメニスカス位置が一定となるように前記第２のパルス開始のタイミングが制御されており、
　前記第２のパルスの継続時間と前記第３のパルスの継続時間が同じに設定され、前記第２のパルス開始から前記第３のパルス開始までの時間が、前記圧力発生室の周期Ｔｃとほぼ一致した時間となるよう設定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。」
　
２．申立て理由の概要
　特許異議申立人東芝テック株式会社は、下記の甲第１号証及び甲第２号証を提出し、本件訂正前の請求項１に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから取り消すべき旨主張している。
　　甲第１号証：特開昭６３−９４８５４号公報
　　甲第２号証：特開平２−２５３９６０号公報
　
３．取消理由の概要
　当審が平成１５年９月１６日付けで通知した取消理由の概要は、本件訂正前の請求項１に係る発明は、特開昭６３−９４８５４号公報（特許異議申立人東芝テック株式会社の提出した甲第１号証）及び特開平２−２５３９６０号公報（同甲第２号証）に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであり、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるというものである。
　
４．引用刊行物記載の発明
　
（１）取消理由に引用された、本件出願前日本国内において頒布された刊行物である、特開昭６３−９４８５４号公報（以下、「引用例１」という。）には次の事項が記載又は図示されている。
　
（ア）第２ページ左上欄２行〜同欄４行
「［産業上の利用分野］本発明は、インクジェット記録装置の駆動方法に関する。」
　
（イ）第３ページ右上欄１行〜同欄１７行
「第１図は本発明に適用されるオンデマンド型インクジェット記録用ヘッドの一構成例である。図において、１は長さｌの直管状のノズル、２はノズル１の外側に配置されている例えば円筒状の圧電素子であり、この圧電素子が配置されたノズル１の部分が吐出エネルギ作用室となる。そして、この圧電素子２に駆動部７から電気信号を供給することにより吐出エネルギ作用室を含むノズル１内のインク室３の容積が減少または増加するので、オリフィス４からインク滴５が吐出される。また、６はフィルタであり、多孔質の部材で形成されており、インク中の塵埃や気泡のノズル内への侵入を阻止するものである。また、８および９は、それぞれ、タイミング制御部および温度検出部であり、タイミング制御部８は温度検出部９の出力に応じて駆動部７に対するパルス波形の変調を行う。」
　
（ウ）第３ページ左下欄５行〜第４ページ左上欄末行
「第３図は第２図示のパルス波形を印加したときの駆動周波数と吐出速度との関係を示す。この曲線に山、谷が存在するように、一般的にインクジェット記録用ヘッドでは共振周波数があり、これらのピークから計算すると、共振の周期は、ノズル内のインク中の音速度をｃとすると４ｌ／ｃであらわすことができる。このことは、圧力波がノズルを一往復することにより位相が逆転し、二往復することにより元の位相に戻ることを示している。これをさらに明らかにするために、オリフィスからインクが吐出するときのメニスカス振動の様子を第４図に示す。メニスカスの振動の山（谷）はやはりほぼ４ｌ／ｃ毎にあり、これらの逆数は第３図の共振周波数に対応している。このようなメニスカスの振動があると、オリフィス４方向に振動したとき、付勢されたメニスカスがオリフィス４を通り越してしまい、微小インク滴として吐出してしまう危険性がある。・・・そこで、この反射波のタイミングに合わせて逆の位相（負）の圧力波を与えれば、メニスカス振動をおさえ微小インク滴の発生をなくすことができる。すなわち、第６図に示すように、基本的には第２図示の波形に補助パルス１５をある特定の位置に加えたパルス波を印加するようにする。一方、この補助パルスを印加するタイミングは、ヘッドの構造やインクの組成によって最適な時点があるが、主としてノズル内のインク中の音速度によって決定されるものであるため、温度が異なれば高速（当審注：「音速」の誤記と認める。）が異なり最適なタイミングも異なることになる。そこで、本例では、周囲の温度の変化に応じて反射波をなくすための補助パルスの印加タイミングを変調することによっていかなる温度のもとでも理想的なパルス波形が得られるようにする。第７図は本例において用いる駆動信号波形を示す。この波形は最初に負のパルス波形、すなわちインク室３の容積が急激に大きくなるように変化させるパルス波形Ｐ１を加えている。ここで、波形Ｐ１のパルス幅Ｔ１は２ｌ／ｃよりも若干短めに設定している。この波形により負の圧力波ｐ１が与えられ、従ってメニスカスは後退させられるため、小さなインク滴を吐出させることが可能となり、さらに周波数応答性も良好となる。このあと、正の方向のパルス波形、すなわちインク室の容積が急激に小さくなるよう変化させるパルス波形Ｐ２を加える。」
　
（エ）第４ページ右上欄１５行〜第５ページ右上欄９行
「ここで、正のパルス波形Ｐ２について考える。このパルス波形Ｐ２を電圧変化させることにより、インク滴の吐出量は大きな範囲で制御することができる。すなわち、パルス電圧を小さくすれば小さなインク滴が吐出し、パルス電圧を大きくすれば大きなインク滴が吐出する。ところがあまりに大きなインク滴を吐出させた後、急激にインク室３を広げる方向に戻してやる（例えば第８図のようなパルス波形）と、第９図（Ａ）に示すように吐出したインク滴の容積の分だけオリフィスから空気が引き込まれ、メニスカスは後退し、ついには第９図（Ｂ）に示すようにこの空気がそのままノズル内部に気泡として侵入してしまうことになる。これを防止するため、本例では、大きなパルス電圧を印加して大きなインク滴を吐出させた後には、メニスカスの急激な後退およびある一定の量以上の進行が行われないようにインク室の容積をゆるやかに増加させてインク室３を初期状態に戻すようにする。これにより、ノズル１内への気泡の取り込みが防止される。次に、正のパルス波形Ｐ２印加してから４ｌ／ｃ後には波形Ｐ２により生じた正の圧力波ｐ２はノズルを２往復してくるため、この正の圧力波ｐ２’がメニスカスをオリフィス方向に振動させる要因となる。この影響が強いときにはそのままインク滴として吐出してしまうこともある。このようなインク滴は吐出速度が極端におそい上、安定に吐出することはないため、その吐出を防止しなければならない。そこで、本例では、正のパルス波形Ｐ２を印加してから４ｌ／ｃ後に再び負のパルス波形Ｐ３を印加し、負の圧力波ｐ３を発生させることにより正の圧力波ｐ２’を負の圧力波ｐ３で相殺させる。これにより、正の圧力波ｐ２’はなくなり不安定なインク滴の吐出は解消される。また、この負のパルス波形Ｐ３についても、負の所定値で所定時間継続させた後にゆるやかに零にさせるように印加することによって、不必要な圧力波が発生することなく初期状態に戻すことができる。ここで、補助パルスの印加タイミングは、正のパルス波（吐出パルス）Ｐ２印加後４ｌ／ｃに定めるが、音速度は温度の違いによって変化するために、この値４ｌ／ｃも変化する。・・・すなわち、音速度は実使用温度範囲内では温度が上がるにつれ音速度が高くなるので、補助パルスの適切な印加タイミングである４ｌ／ｃを温度が高くなるにつれ小さくする。なお、このようなパルス波形の印加を行う駆動回路７は、第１１図に示すようにトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４を接続するとともに、出力端子であるトランジスタＴｒ２のコレクタとトランジスタＴｒ４のコレクタとの共通接続点を圧電素子に接続し、その共通接続点を抵抗Ｒ１を介して接地した構成とした。このような構成において、第１２図に示すようなパルスＡおよびＢがタイミング制御部８から駆動回路に入力されると、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４がＯＮ（導通）し、その出力としてＣのような波形が得られ、これが圧電素子に印加される。また、温度に応じてタイミング制御部８が供給するパルスＢ’の印加タイミングを適切に定めることにより、いかなる温度下においても適切な波形Ｃを得ることが可能となる。」
　
（オ）第７図
　第７図から、負のパルス波形Ｐ１は、負の方向への立ち下り部分とパルス幅Ｔ１の電圧維持部分とから構成されていること、正のパルス波形Ｐ２は、正の方向への立ち上り部分と所定の電圧維持部分とから構成されていること、負のパルス波形Ｐ３は、負の方向への立ち下り部分と所定の電圧維持部分とから構成されていること、および正のパルス波形Ｐ２の電圧維持部分の後に電位零まで緩やかに戻す弓状の立ち下り放電が印加され、その後に負のパルス波形Ｐ３が印加されていることが看取できる。
　
　ここで、インク室の容積が急激に小さくなるよう変化させる正のパルス波形Ｐ２は、負のパルス波形Ｐ１における幅Ｔ１の電圧維持部分の後に印加されている。そして、圧電素子に印加する電位を一定に維持するとインク室の容積も一定のまま維持されるのであるから、パルス波形Ｐ２が印加される直前でのインク室の容積は、パルス波形Ｐ１の立ち下り部分が印加されたことにより大きくなった状態に維持されている。
　また、弓状の立ち下り放電は、正のパルス波形Ｐ２における所定の電圧維持部分の後に印加されているのであるから、弓状の立ち下り放電が印加される直前でのインク室の容積は、パルス波形Ｐ２の立ち上り部分が印加されたことにより小さくなった状態に維持されている。
　さらに、負のパルス波形Ｐ３が印加されたならば、同じく負のパルス波形であるＰ１と同様、インク室の容積が再び大きくなることは自明のことである。
　それ故、これら（ア）〜（オ）の記載及び図示を含む引用例１の全記載及び図示からみて、引用例１には、以下の発明が記載されているものと認める（以下、「引用発明」という。）。
　
「オリフィス、フィルタ及びインク室を備えた長さｌのノズルと、このインク室の容積を減少または増加させる圧電素子とを有するインクジェット記録用ヘッドと、
　前記インク室の容積が急激に大きくなるように変化させる負のパルス波形であって、負の方向への立ち下り部分とパルス幅Ｔ１の電圧維持部分とからなるパルス波形Ｐ１と、容積が大きくなった状態にある前記インク室の容積を急激に小さくさせて前記オリフィスからインク滴を吐出させる正のパルス波形であって、正の方向への立ち上り部分と所定の電圧維持部分とからなるパルス波形Ｐ２と、容積が小さくなった状態にある前記インク室の容積を初期状態に戻す弓状の立ち下り放電と、容積が初期状態にある前記インク室の容積を再び大きくさせる負のパルス波形であって、負の方向への立ち下り部分と所定の電圧維持部分とからなるパルス波形Ｐ３を前記圧電素子に印加する駆動部と、
　前記パルス波形Ｐ３の印加タイミングを温度検出部の出力に応じて行うタイミング制御部と、を備え、
　前記パルス波形Ｐ２開始から前記パルス波形Ｐ３開始までの時間が、前記ノズル内のインク中の音速度をｃとすると４ｌ／ｃとなるよう設定されたインクジェット記録装置。」
　
（２）取消理由に引用された、本件出願前日本国内において頒布された刊行物である、特開平２−２５３９６０号公報（以下、「引用例２」という。）には次の事項が記載又は図示されている。
　
（カ）特許請求の範囲
「１）吐出口に導通する記録液室に取付けられた圧電素子に電気エネルギーを供給して前記記録液室を拡大させた後、縮少、回復させることにより記録液を前記吐出口から被記録媒体に向け吐出する液体噴射記録装置において、前記記録液の温度を測定する温度測定手段と、該温度測定手段が測定した測定温度に応じて前記記録液室を拡大させるときの前記圧電素子に供給する電気エネルギーのレベルと供給時間の少なくともいずれか一方を可変制御する制御手段とを具えたことを特徴とする液体噴射記録装置。」
　
（キ）第２ページ左下欄３行〜同欄１３行
「本発明は、温度に応じて吐出口付近の記録液のメニスカスの位置が変化することに着目し、記録液室を拡大させるときの圧電素子への印加エネルギーのレベルおよび時間の少なくともいずれか一方を制御手段により測定温度が高くなるほど、小さくするように、可変制御することにより記録液（インク）のメニスカスの位置を所定位置に設定するようにしたので、温度が変化しても上記メニスカスの位置は安定に保たれ、記録液の吐出状態が良好となり、以て記録画像の画質が大幅に向上する。」
　
（ク）第３ページ右上欄８行〜同ページ左下欄１０行
「第４図（Ｂ）は圧力室３０が拡大するときのメニスカスの後退量ｘと時間ｔの特性を温度のパラメータで表わした図であり、このとき、第４図（Ａ）に示す一定波形の電圧を圧電アクチュエータ１５に負の電圧Ｖｒｅｖをステップ状に加えている。このため、メニスカスは圧力室３０側の圧力変化により圧力室３０側に後退する特性を示す。・・・本願出願人はこのようにインクの温度変化に応じてメニスカスの後退位置が変化すると、インク噴射量に大きく影響する性質を発見し、本発明実施例ではこの性質を利用して、従来装置では行なわれていなかった電圧アクチュエータ１５に印加する負の電圧Ｖｒｅｖの大きさ又は、印加時間を変えることにより、インク波高噴射直前の圧力室３０を拡大させるときのメニスカスの位置を温度に応じて可変設定して、安定したインク吐出状態を生成する。」
　
（ケ）第４ページ左下欄１７行〜同ページ右下欄１６行
「センサ群２５の中の温度センサからインク液の温度データを受信する（ステップＳ２）。次にＣＰＵ２０により内部ＲＯＭの上記記録データの画素毎の濃度値および温度データと対応するアドレスを認定し、内部ＲＯＭから圧力室３０の拡大時の印加エネルギーデータおよび圧力室３０の縮少時の印加エネルギーデータを読出す（ステップＳ３）。続いて、これらの印加データを、ヘッドドライバ２４にドット記録に同期して送信する。ヘッドドライバ２４ではこれらの印加エネルギーデータを受信すると、第８図に示すように負の電圧Ｖｒｅｖの発生時間および大きさの少なくともいずれか一方を温度が高い程小さくなるように可変設定した後圧電アクチュエータ１５に印加する。次に、正の電圧Ｖｏｐを受信した印加エネルギーデータに基き発生する。この結果、インク液の粘度が温度に応じて変化してもインク液のメニスカスの位置はインク吐出に好適な位置となるように制御されるので、その結果より高画質の画像が得られる。」
　
３．本件発明と引用発明の一致点及び相違点の認定
　本件発明と引用発明とを対比する。
　
（１）引用発明における「オリフィス」、「インク室」、「圧電素子」、「インクジェット記録用ヘッド」は、それぞれ本件発明における「ノズル」、「圧力発生室」、「圧電振動子」、「インクジェット記録ヘッド」に相当する。
　
（２）引用発明における「パルス波形Ｐ１」は、負の方向への立ち下り部分とパルス幅Ｔ１の電圧維持部分とから構成されており、負の方向への立ち下り部分によってインク室（本件発明における「圧力発生室」に相当。以下、同じ。）の容積が急激に大きくなり、パルス幅Ｔ１の電圧維持部分によってインク室の容積が大きくなった状態のまま維持されるものである。それ故、引用発明における「パルス波形Ｐ１」の負の方向への立ち下り部分は、本件発明における「圧力発生室を拡大させる第１のパルス」に相当する。
　
（３）引用発明における「パルス波形Ｐ２」は、正の方向への立ち上り部分と所定の電圧維持部分とから構成されており、正の方向への立ち上り部分によってインク室の容積が急激に小さくされ、オリフィス（本件発明における「ノズル」に相当。）からインク滴を吐出するものである。それ故、引用発明における「パルス波形Ｐ２」の正の方向への立ち上り部分は、本件発明における「圧力発生室を収縮させてノズルからインク滴を吐出させる第２のパルス」に相当する。
　
（４）引用発明における「パルス波形Ｐ３」は、負の方向への立ち下り部分と所定の電圧維持部分とから構成されており、パルス波形Ｐ２の正の方向への立ち上り部分（本件発明における「第２のパルス」に相当。）の後に印加され、かつ、負の方向への立ち下り部分によってインク室の容積を初期状態から再び大きくさせるものである。それ故、引用発明における「パルス波形Ｐ３」の負の方向への立ち下り部分は、「第２のパルス後に圧力発生室を再び拡大させる」という限りにおいて本件発明における「第３のパルス」に相当する。
　
（５）引用発明における「駆動部」は、「パルス波形Ｐ１」、「パルス波形Ｐ２」および「パルス波形Ｐ３」を圧電素子に印加するものであるから、本件発明における「駆動パルス発生手段」に相当する。
　
（６）引用発明における「タイミング制御部」は、温度検出部の出力に応じてパルス波形Ｐ３の印加タイミングを制御するものであり、言い換えればパルス波形Ｐ３の負の方向への立ち下り部分（本件発明における「第３のパルス」に相当。）開始のタイミングを制御するものであるから、本件発明における「第３のパルス開始のタイミングを任意に制御する駆動パルス制御手段」に相当する。
　
　したがって、両者は、
「ノズルを備えた圧力発生室と、この圧力発生室を拡大、縮小させる圧電振動子とを有するインクジェット記録ヘッドと、
　前記圧力発生室を拡大させる第１のパルスと、拡大状態にある前記圧力発生室を収縮させて前記ノズルからインク滴を吐出させる第２のパルスと、前記第２のパルス後に圧力発生室を再び拡大させる第３のパルスを出力する駆動パルス発生手段と、
　前記第３のパルス開始のタイミングを任意に制御する駆動パルス制御手段と、を備えたインクジェット記録装置。」
で一致し、少なくとも次の点で相違する。
　
［相違点１］
　本件発明では、第２のパルス開始から第３のパルス開始までの時間を圧力発生室のヘルムホルツ共振周波数の周期Ｔｃとほぼ一致した時間となるよう設定しているのに対して、引用発明では、パルス波形Ｐ２開始からパルス波形Ｐ３開始までの時間を４ｌ／ｃ（ｌはノズルの長さ、ｃはノズル内のインク中の音速度）となるよう設定している点。
　
［相違点２］
　本件発明における第３のパルスは、第２のパルスによる収縮状態から圧力発生室を再び拡大させるものであるのに対して、引用発明におけるパルス波形Ｐ３は、インク室の容積を初期状態に戻す弓状の立ち下り放電の後に印加されており、容積が初期状態にあるインク室の容積を大きくさせるものである点。
　
４．相違点についての判断
　
　まず、相違点１について検討する。
　本件発明におけるヘルムホルツ共振周波数の周期Ｔｃは、特許明細書の段落番号００９１にも記載されているように、圧力発生室のインクの圧縮性に起因するコンプライアンスをＣｉ、圧力発生室を形成している弾性板等の材料自体による剛性コンプライアンスをＣｖ、ノズルのイナータンスをＭｎ、インク供給口のイナータンスをＭｓとすると、
　Ｔｃ＝２π×√（(Ｍｎ＋Ｍｓ）／（Ｃｉ+Ｃｖ）（Ｍｎ×Ｍｓ))
により表されるものである。
　他方、引用発明における「４ｌ／ｃ」は、ノズルの長さ及びノズル内のインク中の音速度のみから定まるものであるから、本件発明におけるヘルムホルツ共振周波数の周期Ｔｃと同一であるということはできない。そして、ヘルムホルツ共振周波数の周期Ｔｃについては引用例１又は引用例２に記載も示唆もないのであるから、引用発明におけるパルス波形Ｐ２開始からパルス波形Ｐ３開始までの時間をヘルムホルツ共振周波数の周期Ｔｃとすることは、当業者といえども容易に想定できることではない。
　特許異議申立人東芝テック株式会社は、引用例１に記載された、パルス波形Ｐ２の立ち上り部分からパルス波形Ｐ３の立ち下りまでの時間４ｌ／ｃは共振周波数（ヘルムホルツ共振周波数）の逆数であると主張する（特許異議申立書第６ページ１１行〜同ページ１９行）。確かに引用例１には、「インクジェット記録用ヘッドでは共振周波数があり、・・・共振の周期は、ノズル内のインク中の音速度をｃとすると４ｌ／ｃであらわすことができる。・・・メニスカスの振動の山（谷）はやはりほぼ４ｌ／ｃ毎にあり、これらの逆数は第３図の共振周波数に対応している。」（上記４．（ウ）参照。）との記載があり、「４ｌ／ｃ」が共振周波数であると認められるものの、当該共振周波数がヘルムホルツ共振周波数であるとする記載はないし、これを示唆する記載も見あたらない。しかも、特許異議申立人東芝テック株式会社から、引用例１記載の共振周波数がヘルムホルツ共振周波数であることを裏付ける証拠も提出されていないのであるから、前記主張を採用することはできない。
　
　次に相違点２について検討する。
　引用発明では、急激にインク室を拡大するとオリフィスから空気が引き込まれ、当該空気がそのままノズル内部に気泡として侵入するという課題（上記４．（エ）参照。）を解決するために、わざわざインク室の容積を初期状態に戻す弓状の立ち下り放電を印加しているのである。そうすると、当該弓状の立ち下り放電を印加せず、パルス波形Ｐ２の直後に圧力発生室を再び拡大させるパルス波形Ｐ３を印加するためには、前記課題を解決するために他の手段を採用することが想到容易であるか、前記課題は存在しない又は無視できる軽微なものでなければならない。しかしながら、引用例１又は引用例２にはそのような記載も示唆もないから、引用発明において、弓状の立ち下り放電を印加せず、パルス波形Ｐ２の直後に圧力発生室を再び拡大させるパルス波形Ｐ３を印加することは、当業者といえども容易に想到できることではない。
　
　そして、本件発明は、相違点１に係る発明特定事項を備えたことにより、ヘルムホルツ共振周期に基づくメニスカスの微小な共振を制振するという特許明細書記載の効果（段落番号００９７〜００９９）を奏するものである。また、相違点２に係る発明特定事項を備えたことにより、引用発明のように弓状の立ち下り放電を印加してインク室を初期状態に戻さずともメニスカスの制振ができるという効果を奏することも明らかである。
　したがって、本件発明は、引用例１及び引用例２記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものということはできない。
　
第４　むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由によっては請求項１に係る発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に請求項１に係る発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１７年３月２３日（２００５．３．２３）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
インクジェット記録装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】ノズル、およびインク供給口を介して共通インク室に連通する周期Ｔｃのヘルムホルツ共振周波数を備えた圧力発生室と、この圧力発生室を拡大、収縮させる圧電振動子とを有するインクジェット記録ヘッドと、前記圧力発生室を拡大させる第１のパルスと、拡大状態にある前記圧力発生室を収縮させて前記ノズルからインク滴を吐出させる第２のパルスと、前記第２のパルス後に
該第２のパルスによる収縮状態から
　【請求項２】前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルおよび前記インク供給口の流路インピータンスに応じて任意に設定する前記駆動パルス制御手段を有する請求項１記載のインクジェット記録装置。
　【請求項３】前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルまたは前記インク供給口の流路インピータンスが小さい場合は早く、大きい場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
　【請求項４】前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルまたは前記インク供給口の断面積が大きい場合は早く、小さい場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
　【請求項５】前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルまたは前記インク供給口の長さが長い場合は早く、短い場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
　【請求項６】環境温度検出手段を有し、環境温度に応じて前記第２のパルス開始のタイミングを前記駆動パルス制御手段により制御する請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
　【請求項７】前記第２のパルス開始のタイミングを、環境温度が高くなる場合は早く、低くなる場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
　【請求項８】環境温度検出手段を有し、環境温度に応じて前記第３のパルス開始のタイミングを前記駆動パルス制御手段により制御する請求項１に記載のインクジェット記録装置。
　【請求項９】前記第３のパルス開始のタイミングを、環境温度が高くなる場合は早く、低くなる場合は遅くなるよう設定することを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、圧電振動子を駆動源に使用したインクジェット記録ヘッドの駆動技術に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　オンデマンド型インクジェット記録ヘッドは圧電振動子や発熱素子によりインク圧力を発生させる複数の圧力発生室と、各圧力発生室にインクを供給する共通インク室と各圧力発生室に連通するノズルを備えた流路を備えており、印字信号に対応するノズルの圧力発生室に駆動信号を印加してインク滴をノズルから記録媒体に飛翔させるように構成されている。
　【０００３】
　このようなインクジェット記録ヘッドには圧力発生手段として、圧力発生室内にジュール熱を発生する抵抗線を設け、気泡の発生圧力を利用してインク滴を吐出させるいわゆるバブルジェット式がある。
　【０００４】
　一方、圧電材料と導電層を交互に積層して構成した、その軸方向の伸長、つまり縦振動モードを利用した圧電振動子により、一部が弾性板により構成された圧力発生室を膨張、収縮させて、インクの吸引、インク滴の吐出を行う圧電振動式も知られている。
　【０００５】
　前者の方式は、高密度化が容易で安価な装置が出来る反面、発熱を利用する関係上、インクやヘッドそのものの劣化を招きやすいという欠点がある。
　【０００６】
　しかし後者の方式では、発熱を伴わないので、インクの劣化を招かず、インクの利用範囲が広く、しかも、ヘッド寿命が半永久的でランニングコストが低いという特徴がある。また、縦振動モードを有する圧電振動子は、高速駆動が可能であり、圧力発生室と当接させることで圧力発生室の膨張、収縮を高速で繰り返し行うことが可能であるという特徴を備えている。
　【０００７】
　【発明が解決しようとする課題】
　このようなオンデマント型インクジェットヘッドには以下のような課題がある。
　【０００８】
　圧力発生室に圧力を発生させインク滴が吐出した後には圧力発生室に圧力変動が残留するため、ノズル内のメニスカスは、圧力発生室に固有の共振周期（ヘルムホルツ共振周期）の振動を伴いながらノズル先端に回復していく。
　【０００９】
　この残留振動の周期は微少で、メニスカスがノズル先端に到達する時間（以降、メニスカスの回復時間と呼ぶ）よりも短い。
　【００１０】
　高周波駆動を行う場合、この微少な残留振動が十分おさまらないうちに、次のインク滴の吐出を開始しようとすると、メニスカスが安定していないため、吐出したインク滴が不安定となる可能性がある。結果、飛翔方向が変化したり、インクミストが発生したりし、印字品質の低下を招きやすく、結果インクジェット記録ヘッドの応答周波数向上の妨げにつながるという課題がある。
　【００１１】
　また、このメニスカスの振動挙動は、流路の寸法バラツキ、材料やインク物性によって変化しやすく、さらに環境温度によってさらに変化をするため、固定した駆動方法では効果的にメニスカスの残留振動を制振できない。
　【００１２】
　このため、流路の寸法管理を厳しくしたり、流路構成材料やインクの選択の幅が狭くなり、製造コストが高くなったり、設計の自由度が低下してしまうという課題もあった。
　【００１３】
　一方、インク滴の吐出時にも以下の課題がある。
　【００１４】
　圧力発生室を膨張させた際、ノズル内のメニスカスは圧力発生室側に引き込まれるが、圧力発生室内に徐々にインクが供給されることで、メニスカスは徐々にノズル先端側に回復していく。
　【００１５】
　ここで、メニスカスがノズル先端に到達した後、インクを吐出させれば、吐出タイミングに関わらず、常にインク滴の吐出速度は一定となる。しかし、高周波数駆動を行う際は、圧力室の膨張、収縮を短いリードタイムで行う必要があるため、メニスカスの回復時間によっては、引き込まれたメニスカスが十分ノズル先端まで到達しないうちに、インクを吐出させなければならない。
　【００１６】
　また、インク滴の吐出速度を確保し、吐出が安定するようにするには、メニスカスがある程度引き込まれた状態で勢いよく吐出させる方がよい。
　【００１７】
　以上のような背景から上記のような吐出方法が圧電振動式では一般的となっている。
　【００１８】
　しかしながら、この引き込まれたメニスカスの引き込み量、およびノズル先端までの回復時間は、インク滴吐出後のメニスカスの振動と同様に、流路の寸法バラツキ、材料やインク物性の差、さらに環境温度によって変化するため、従来のように固定したタイミングで吐出させる方法では、吐出時のメニスカスの引き込み位置がばらつき、結果インク滴の吐出速度、および吐出インク量のバラツキを生みだすという課題がある。
　【００１９】
　このため、流路の寸法管理を厳しくしたり、流路構成材料やインクの選択の幅が狭くなり、製造コストが高くなったり、設計の自由度が低下してしまうという課題もあった。
　【００２０】
　本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、高周波数駆動でもインク滴の安定吐出を確保するとともに、インク流路の寸法バラツキ、材料やインクの物性の変化、環境温度の変化に対しても安定吐出を確保でき、さらにインクの吐出速度を一定に保持させてインク滴の着点位置を一定に維持し、安定した画像を確保できる新規なインクジェット記録装置を提供することにある。
　【００２１】
　【課題を解決するための手段】
　本発明のインクジェット記録装置は、ノズル、およびインク供給口を介して共通インク室に連通する周期Ｔｃのヘルムホルツ共振周波数を備えた圧力発生室と、この圧力発生室を拡大、収縮させる圧電振動子とを有するインクジェット記録ヘッドと、前記圧力発生室を拡大させる第１のパルスと、拡大状態にある前記圧力発生室を収縮させて前記ノズルからインク滴を吐出させる第２のパルスと、前記第２のパルス後に
該第２のパルスによる収縮状態から
　【００２２】
　【００２３】
　また、前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルおよび前記インク供給口の流路インピータンスに応じて任意に設定する前記駆動パルス制御手段を有することを特徴とする。
　【００２４】
　また、前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルまたは前記インク供給口の流路インピータンスが小さい場合は早く、大きい場合は遅くなるよう設定することを特徴とする。
　【００２５】
　また、前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルまたは前記インク供給口の断面積が大きい場合は早く、小さい場合は遅くなるよう設定することを特徴とする。
　【００２６】
　また、前記第２のパルス開始のタイミングを、前記ノズルまたは前記インク供給口の長さが長い場合は早く、短い場合は遅くなるよう設定することを特徴とする。
　【００２７】
　また、環境温度検出手段を有し、環境温度に応じて前記第２のパルス開始のタイミングを前記駆動パルス制御手段により制御することを特徴とする。
　【００２８】また、前記第２のパルス開始のタイミングを、環境温度が高くなる場合は早く、低くなる場合は遅くなるよう設定することを特徴とする。
　【００２９】
　【００３０】
　【００３１】
　また、環境温度検出手段を有し、環境温度に応じて前記第３のパルス開始のタイミングを前記駆動パルス制御手段により制御することを特徴とする。
　【００３２】
　また、前記第３のパルス開始のタイミングを、環境温度が高くなる場合は早く、低くなる場合は遅くなるよう設定することを特徴とする。
　【００３３】
　【００３４】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明の実施例の詳細を図に基づいて説明する。
　【００３５】
　図１は本発明のインクジェット記録装置に使用するインクジェット記録ヘッドの一実施例を示す断面図である。
　【００３６】
　図において符号１はノズル２が形成されたノズルプレート、符号７は圧力発生室３、共通インク室４、インク供給口５が連通するよう形成した流路構成板、８は弾性板である。流路構成板７をノズルプレート１と弾性板８で挟み込む形で一体に構成しインク流路ユニットを構成している。
　【００３７】
　圧電振動子９は圧電材料と導電材料を交互に積層して構成され、充電状態では導電層の積層方向と直角な方向に収縮し、また充電状態が解かれると導電層との積層方向と直角な方向に伸長する、いわゆる縦振動モードの振動子で、電極が存在しない先端の不活性部を圧力発生室３の領域で弾性板８に当接させた状態で他端が固定基板１０に固定されている。
　【００３８】
　上記の様に構成されたインクジェット記録ヘッドは、以下のような駆動によりインク滴の吐出がおこなわれる。
　【００３９】
　圧電振動子９に駆動電圧を印加し充電をおこなうと、圧電振動子９が収縮することで当接する弾性板８が変形して圧力発生室３が膨張し、インク供給口５を介して共通インク室４から圧力発生室３にインクが流れ込む。
　【００４０】
　次に、放電により圧電振動子９が元の状態に伸長して弾性板８が押圧されることにより、圧力発生室３内に圧力が発生して、ノズル２からインク滴が吐出をする。
　【００４１】
　さらに引き続く充電によりインク滴が吐出しない程度に圧力発生室３を再び膨張させる。
　【００４２】
　以下、駆動パルス発生手段および駆動パルス制御手段とその駆動方法について詳細に説明する。
　【００４３】
　図２は本発明のインクジェット記録装置の一実施例を示すブロック図である。
　【００４４】
　図においてインクジェット記録装置は、図１で説明したインクジェット記録ヘッド１００と、個々のノズルに対応する圧電振動子９、９、９・・・の駆動を選択する駆動ノズル選択手段１１０と、駆動パルスを発生する駆動パルス発生手段１２０と、駆動パルスを制御する駆動パルス制御手段（ＣＰＵ）１３０と、環境温度検出手段１４０から構成される。
　【００４５】
　環境温度検出手段１４０は周囲の環境温度を検出し、駆動パルス制御手段（ＣＰＵ）１３０にこの環境温度データを送出するものである。
　【００４６】
　駆動パルス制御手段（ＣＰＵ）１３０は、当手段内に設定されているパルス制御信号ｐ１、ｐ２、ｐ３・・のパルス幅と環境温度の関係テーブルにもとづき、環境温度に応じたパルス幅ｐｗ１、ｐｗ２、ｐｗ３・・・をもつパルス制御信号ｐ１、ｐ２、ｐ３・・・を駆動パルス発生手段１２０に送る。また、外部からの印字信号にもとづき印字データを駆動ノズル選択手段１１０におくる。
　【００４７】
　駆動パルス発生手段１２０は駆動パルス制御手段（ＣＰＵ）１３０から送られる複数のパルス制御信号ｐ１、ｐ２、ｐ３・・・にもとづいて所望の山と谷からなる駆動パルスを発生させる。
　【００４８】
　発生した駆動パルスは、駆動ノズル選択手段１１０を介してドットを形成すべきノズル２に属する圧電振動子９に選択的に送られる。これによって、所望のノズル２からインク滴が吐出される。
　【００４９】
　本実施例ではインクジェット記録ヘッド１００上に、駆動ノズル選択手段１１０と環境温度検出手段１４０が搭載されている。環境温度検出手段１４０をインクジェット記録ヘッド１００上に搭載したのは、インクジェット記録ヘッド１００周辺の環境温度をより正確に検出するためである。
　【００５０】
　図３は本発明のインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドの駆動パルス形成の一実施例を説明する図である。
　【００５１】
　本発明のインクジェット記録ヘッドの駆動パルスは図３（ａ）のような山と谷からなる階段状の台形パルスであり、充電を行う第１のパルスＳ１、放電を行う第２のパルスＳ２、再充電を行う第３のパルスＳ３から構成される。
　【００５２】
　本実施例では、駆動パルス制御手段１３０内に設定されているパルス制御信号はｐ１、ｐ２、ｐ３の３つあり、それぞれが駆動パルスの第１のパルスＳ１、第２のパルスＳ２、第３のパルスＳ３に対応しており、各パルス制御信号ｐ１、ｐ２，ｐ３の印加タイミングとそのパルス幅ｐｗ１、ｐｗ２，ｐｗ３によって各駆動パルスＳ１、Ｓ２、Ｓ３の開始タイミングと継続時間が決定される。
　【００５３】
　以上のような駆動パルスの各行程において、以下に示すようなインクジェット記録ヘッドの駆動が行われる。
　【００５４】
　第１のパルス制御信号ｐ１がオンされると、そのパルス幅ｐｗ１分の時間を要して所定のピーク電圧まで充電が行われ、圧電振動子９が収縮する。これに伴って圧力発生室３が膨張し、ノズル２内のメニスカスは圧力発生室３側に引き込まれ、もっとも引き込まれた位置から振動しながら、ノズル先端２１に向かって回復をしていく、この際、インク供給口５を介して共通インク室４のインクが圧力発生室３に流れ込む。
　【００５５】
　第１のパルス制御信号ｐ１の終了以降、ピーク電圧のまま電圧が保持され、圧電振動子９も変形を止めてパルス幅ｐｗｈ１分の時間待機をする。この間もメニスカスはノズル先端２１に向かって回復を続けている。
　【００５６】
　引き続き、メニスカスの回復途中で第２のパルス制御信号ｐ２がオンされると、そのパルス幅ｐｗ２分の時間を要して電圧零まで放電が行われ、圧電振動子９が伸長する。これに伴って圧力発生室３が収縮を開始し、圧力発生室３内に圧力が発生することでノズル２からインク滴が吐出する。インク滴吐出後、ノズル２内でメニスカスが振動を開始する。
　【００５７】
　ところで、このインク滴吐出後に振動するメニスカスは、圧力発生室３側に最も引き込まれると、今度はノズル先端２１に向かって移動を開始するが、この時点で第３の制御パルス信号ｐ３がオンされるように設定しておくと、そのパルス幅ｐｗ３分の時間を要して所定の中間電位まで圧電振動子９が充電され微少収縮するため、圧力発生室３が膨張する。この圧力発生室３の膨張により、ノズル先端２１側に向かうメニスカスの運動エネルギーが低減され、図８の実線Ｌ１で示すようにメニスカスの残留振動を急速に減衰させることができる。
　【００５８】
　以上のような駆動において、本発明では第２のパルス（Ｓ２）と第３のパルス（Ｓ３）の印加タイミングを調整する手段を利用し、インク滴吐出時のメニスカスの引き込み位置の一定化と、インク滴吐出後のメニスカスの残留振動の効果的な制振を行えるようにした。
　【００５９】
　まず、第２のパルス（Ｓ２）を調整する第１の実施例について説明する。
　【００６０】
　本発明の第１の実施例では、第１のパルス（Ｓ１）の開始時から第２のパルス（Ｓ２）の開始時間ｐｗ５（＝ｐｗ１＋ｐｗｈ１）を調整出来るようにし、第２のパルス（Ｓ２）の印加タイミング（以下、簡単に吐出タイミングと呼ぶ）を調整可能とした。
　【００６１】
　図４および図５は本発明の一実施例であるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドの駆動パルスとメニスカスの挙動および吐出時のメニスカスの引き込み位置の関係を説明する図である。
　【００６２】
　第１のパルスの駆動によって生じるメニスカスの引き込みおよび回復の挙動は、インクジェット記録ヘッドのもつ固有の流路インピータンスに左右されるこの流路インピータンスはノズル２のイナータンスＭｎ、レジスタンスＲｎ、インク供給口５のイナータンスＭｓ、レジスタンスＲｓによっておおよそ決まる値で、流路インピータンスＺは、Ｚ＝（Ｒｎ＋Ｒｓ）＋（Ｍｎ×ω＋Ｍｓ×ω）である。ここでω＝１／ＴｃでＴｃは後述するヘルムホルツ共振周期である。
　【００６３】
　イナータンスＭｎ・Ｍｓ、レジスタンスＲｎ・Ｒｓはノズル２やインク供給口５等の流路寸法のばらつきによって変動し、さらに環境温度によるインク物性（粘度、密度）の変化によっても変動するため、これらの変動により、メニスカスの引き込みおよび回復の挙動はばらつく。
　【００６４】
　にもかかわらず、常に吐出タイミングを一定にして駆動をすると、図４（ｂ）に示すように、メニスカスの挙動の差のため、吐出タイミング時のメニスカスの引き込み位置に差が生じ、インク滴の吐出速度や吐出インク量がばらつく（図中ＬａおよびＬｂで比較図示した）。
　【００６５】
　これは、インク滴の着弾位置がばらつき、結果ヘッド毎の画像のバラツキも生むことになり、インクジェット記録ヘッドの製造歩留まりを落としかねない。
　【００６６】
　しかし本発明では、吐出タイミングを任意に設定できるようにしているため、ノズル２やインク供給口５等の流路寸法のばらつきやインク物性がばらついてメニスカスの挙動が変化しても、図５（ａ）のように吐出タイミングを調整し（ｐｗｈ１→ｐｗｈ１’）、図５（ｂ）のように常に同じ引き込み位置でインク滴を吐出させることが可能となり、インク滴の吐出速度を常に一定に保つことが出来る（図中ＬａおよびＬｂ’で比較図示した）。
　【００６７】
　この結果、インク滴の着弾位置が安定し、常に安定した画像が表現できる。
　【００６８】
　また、流路寸法が多少ばらついても製造歩留まりを落とすことなく、駆動パルスの変更で対応することが可能となる。
　【００６９】
　また、本実施例ではさらに、環境温度検出手段１４０を設け、環境温度を検出し駆動パルス制御手段１３０を介して、駆動パルス発生手段１２０から出力される駆動パルスの第２パルス（Ｓ２）の印加タイミングを変化させるようにもした。
　【００７０】
　これにより、環境温度が変化しても吐出タイミング時のメニスカスの引き込み位置を一定とすることが可能となり、環境変化に対しても常に安定した高画質な画像を形成できる。
　【００７１】
　第１の実施例に関して、本発明者はインク供給口幅とノズル径の異なる複数の仕様のインクジェット記録ヘッドに関して、第２のパルスの印加タイミングと吐出スピードの関係を調査した。
　【００７２】
　図６（ａ）（ｂ）は第２のパルスの印加タイミングを固定した駆動方法での各インク供給口幅およびノズル径の異なる複数のヘッド仕様における吐出速度の関係を説明する図である。
　【００７３】
　本実験では、第２のパルス（Ｓ２）の印加タイミングを２ポイントとし、同吐出インク量を吐出する際の、各仕様ヘッドでの吐出速度を確認した。図６（ａ）がｐｗ５＝（ｐｗ１＋ｐｗｈ１）＝（１５＋１０）＝２５μｓ、図６（ｂ）がｐｗ５＝（ｐｗ１＋ｐｗｈ１）＝（１５＋２０）＝３５μｓでの結果である。
　【００７４】
　図において、第２パルス（Ｓ２）の印加タイミングの早い、つまりｐｗ５が短い図６（ａ）の駆動の方が、メニスカスがより引き込んだ位置でインク滴が吐出するため、全般に吐出速度を速くすることができることがわかる。
　【００７５】
　また、両印加タイミング駆動とも、インク供給口幅が広く、ノズル径が広いほど吐出速度は遅くなる傾向にある。しかも、両寸法とも数μｍの違いで吐出速度は大きく変化し、本実験で評価した数μｍの寸法バラツキにおいては吐出速度はレンジで３〜４ｍ／ｓもばらつくことになる。
　【００７６】
　図７は本発明の第１の実施例の駆動方法を行った場合の各インク供給口幅およびノズル径のヘッド仕様における吐出速度の関係を説明する図である。
　【００７７】
　今回の第１の実施例の駆動方法を利用し、ヘッドの仕様毎にｐｗｈ１を調整し、インク供給口幅およびノズル径が広く吐出速度の遅くなる仕様に関しては第２パルスの印加タイミング（ｐｗ５）を短くすることで吐出速度の調整を行った。
　【００７８】
　結果、図６の様に吐出速度のバラツキを小さくすることができ、本実験では吐出速度のばらつきを、レンジで１ｍ／ｓ以下にすることが可能となる（図中、吐出速度に＊印、◎印がついているのは、それぞれｐｗ５＝２５，３５μｓで駆動させるよう調整したことを示す）。
　【００７９】
　このように第２パルスの印加タイミング（ｐｗ５）を調整することで、ヘッド仕様がばらついても、吐出速度のばらつきが小さく抑えられる。
　【００８０】
　なお、本実験ではｐｗ５は２ポイントで調整を行ったが、さらに細かいポイントで調整すれば、吐出速度のバラツキはさらに小さくすることができる。
　【００８１】
　本実験ではｐｗ５の調整を行う際、ｐｗ１を固定してｐｗｈ１のみの調整で対応したが、ｐｗ１の調整で対応しても良い。ただし、ｐｗ１を変更すると、メニスカスの引き込みの挙動がさらに大きく変化するため、これに加えｐｗｈ１の調整も必要となり、流路寸法毎の最適パルスの組み合わせが複雑になる。よって、ｐｗ１を固定しｐｗｈ１の調整のみで対応するのが好ましい。
　【００８２】
　つぎに、第２の実施例について説明する。
　【００８３】
　本発明の第２の実施例では、第２のパルスの開始時から第３のパルスの開始時間ｐｗ４（＝ｐｗ２＋ｐｗｈ２）を調整出来るようにし、第３のパルスの印加タイミングを調整可能とした。
　【００８４】
　図によって具体的に説明する。
　【００８５】
　図８は本発明の一実施例であるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドの駆動パルスとメニスカスの挙動を示す図である。
　【００８６】
　第３のパルスの印加タイミングに関して、メニスカスが圧力発生室３側もしくはノズル先端２１側に移動中のタイミングで、充電を開始し圧力発生室３を膨張させた場合は効果的なメニスカスの制振が行われない。
　【００８７】
　つまりこの場合、メニスカスの運動エネルギが十分減じられず、図８の波線Ｌ２のようにメニスカスの振動が残るため、次に吐出すべきタイミングがメニスカスがノズル２内に引き込まれる途中過程に相当すると、インク滴吐出時のメニスカスの形状が不安定となり、結果、吐出するインク滴にミストが生じたり、吐出曲がりや吐出ブレを引き起こし易い。
　【００８８】
　このため、上記のタイミングで次のインク滴を吐出しようとする駆動周波数下においては、インク滴の安定吐出が十分確保できず、印字品質の低下を招きやすいという問題が生じる。
　【００８９】
　このため、第３のパルスの印加タイミングの設定には注意を要するが、本発明では、以下に示すようなメニスカスの代表的振動特性である周期Ｔｃのヘルムホルツ周波数を利用する手段により、容易に第３パルスの最適な印加タイミングを判断し設定するようにした。
　【００９０】
　メニスカスの振動特性の代表値について以下に説明する。
　【００９１】
　図１のように構成されたインクジェット記録ヘッドは、圧力発生室３のインクの圧縮性に起因するコンプライアンスをＣｉ、また圧力発生室３を形成している弾性板８、ノズルプレート１、流路構成板７等の材料自体による剛性コンプライアンスをＣｖ、ノズル２のイナータンスをＭｎ、インク供給口５のイナータンスをＭｓとするとインク流路のヘルムホルツ共振周期Ｔｃは、Ｔｃ＝２π×√（（Ｍｎ＋Ｍｓ）／（Ｃｉ＋Ｃｖ）（Ｍｎ×Ｍｓ））により表すことができる。
　【００９２】
　ここで、コンプライアンスＣｉは、圧力発生室３の体積をＶ、インクの密度をρ、インク中での音速をｃとするとＣｉ＝Ｖ／ρｃ２である。
　【００９３】
　また、圧力発生室３の剛性コンプライアンスＣｖは、圧力発生室３に単位圧力を印加したときの圧力発生室３の体積変化量に一致する。
　【００９４】
　具体例をあげると、長さ０．５〜２ｍｍ、幅０．１〜０．２ｍｍ、深さ０．０５〜０．３ｍｍの圧力発生室３を構成すると、ヘルムホルツ共振周期が５〜２０μｓ（共振周波数が５０〜２００ｋＨｚ）程度のインクジェット記録ヘッドを構成することができる。
　【００９５】
　以上に示した代表値はインク滴吐出後のメニスカスの残留振動の挙動特性に大きく関係する。
　【００９６】
　図８のようにインク滴吐出後のメニスカスは微少な振動周期（Ｔ）の振動を持ちつつ大きな周期（Ｔｍ）での振動が繰り返される。
　【００９７】
　前述したように、第３のパルスの印加タイミングはメニスカスが圧力発生室３側に引き込まれた状態が一番効果が高い。このためメニスカスの制振を効果的に行える第３のパルスのタイミングは微少な周期Ｔの周期で存在することになる。
　【００９８】
　つまり、インク滴吐出時からＴの振動周期に相当する時間の経過後に第３のパルスを加えること（つまり図３の第２のパルス開始から第３のパルス開始されるまでの時間ｐｗ４をＴと概ね等しくすること）で、メニスカスの制振を効果的に行えることを意味する。
　【００９９】
　このメニスカスの微少な振動周期（Ｔ）は、ほかならぬ上述のヘルムホルツ共振周期（Ｔｃ）であり、つまり、微少な共振周期Ｔｃが前述の計算式で確認できれば最適な第３パルスの印加タイミングが容易に設定できることになる。
　【０１００】
　本発明者は、インクジェット記録ヘッドの持つ共振周期Ｔｃと最適な第３パルスの印加タイミングについて調査した。
　【０１０１】
　図９は本発明の一実施例であるインクジェット記録装置における共振周期Ｔｃとインク滴の吐出が安定する最適な第３のパルスの印加タイミングの関係を示す図である。
　【０１０２】
　図において第３パルスの最適な印加タイミングは第２のパルス開始から第３のパルスが開始されるまでの時間ｐｗ４で示してある。
　【０１０３】
　なお、本実験では第３のパルスの継続時間ｐｗ３は第２のパルス継続時間ｐｗ２をほぼ同じに設定している。これは、同じ継続時間でパルスを加えることで両方のパルスにより引き起こされるメニスカスの振動がほぼ同等の周期で発生するため、第３のパルスにより引き起こされるメニスカスの振動が第２のパルスにより引き起こされる振動に対して逆位相となった場合、両パルスの継続時間が同じでない場合に比べ、効果的にメニスカスの制振がおこなわれるためである。
　【０１０４】
　図９から明らかに共振周期Ｔｃと第３パルスの最適な印加タイミング（ｐｗ４）はほぼ一致しており、本発明では、メニスカスの振動特性の代表値であるヘルムホルツ共振周期（Ｔｃ）を利用する手段により、容易に第３パルスの最適な印加タイミングを判断し設定できるようになることがわかる。
　【０１０５】
　なお、第３のパルスの継続時間ｐｗ３と第２のパルス継続時間ｐｗ２が同じでない場合は、共振周期Ｔｃとｐｗ４は一致しないが、ｐｗ４は共振周期Ｔｃに対して若干シフトした値となるため、そのシフト量さえ把握できれば共振周期Ｔｃを代表値にすることは容易である。
　【０１０６】
　ところで、インク滴吐出後のメニスカスの振動も、上述の式で定義されているように、インクの圧縮性、圧力発生室３の剛性に起因するコンプライアンスと、ノズル２とインク供給口５等のインク流路の形状寸法に起因するイナータンスの変化に伴い変動する。
　【０１０７】
　これらの変動を引き起こす主なものは、製造上のインク流路の形状バラツキや、環境温度の変化であり、特にコンプライアンスは環境温度が変化するとインクの物性値はもちろんのこと、圧力発生室３を構成している材料の剛性も変化するため、変動は比較的大きい。
　【０１０８】
　このため共振振動周期Ｔｃが変化しこれに伴い、第３パルスの最適な印加タイミングも変化することとなる。
　【０１０９】
　本発明者は、インクジェット記録ヘッドの持つ共振周期Ｔｃの環境温度による変化について調査した。
　【０１１０】
　図１０は本発明の一実施例であるインクジェット記録装置における共振周期Ｔｃと環境温度の関係を示す図である。また、図１１は本発明のインクジェット記録装置における環境温度と吐出安定する最適な第３のパルスの印加タイミングの関係を示す図である。
　【０１１１】
　明らかに、環境温度が高くなるとそれに伴い、共振周期Ｔｃも長くなっていき、それに応じて最適な第３のパルスの印加タイミングｐｗ４も変化していくことがわかる。
　【０１１２】
　ということは、ある一定値に固定された印加タイミングのままで駆動が行われると、製造上のインク流路の形状バラツキや、環境温度の変化により共振周期Ｔｃが大きく変化すると、最適なメニスカスの制振が行なわれず、インク滴吐出が不安定となってしまう。
　【０１１３】
　そこで本実施例では、環境温度検出手段１４０を設け、それにより環境温度を検出して、駆動パルス制御手段１３０を介して、駆動パルス発生手段１３０から出力される駆動パルスの第３パルスの印加タイミングを変化させるようにした。
　【０１１４】
　これにより、環境温度変化に対しても最適な第３パルスの印加タイミングでの駆動が可能となり、インク滴の吐出により発生したメニスカスの振動が環境温度によって変化しても、最も圧力発生室３に移動した段階で、第３のパルスにより圧力発生室３を再び膨張させるため、この時点でノズルに向かおうとしているメニスカスの運動エネルギーを効果的に減衰できる。
　【０１１５】
　これにより、環境温度に関わりなく、メニスカスの運動エネルギーの減衰不良によるインク滴の吐出不安定現象が抑制され、また、メニスカスの急速な静止により、繰り返し周波数に関わりなくメニスカスを一定位置に静止させた状態でインク滴を吐出させるため飛翔速度が安定する。このため、高駆動周波数の駆動でも安定した吐出が確保できる。
　【０１１６】
　最後に、印字開始準備時および印字終了時の動作について説明する。
　【０１１７】
　印字が開始される前には、駆動パルスを中間電位まで充電し、圧電振動子９を微少収縮させて印字信号が送られるまで、待機をする。中間電位まで充電する時間は、その駆動によってインク滴が吐出しない程度であればよく、第３パルスの継続時間程度の時間で問題ない。
　【０１１８】
　一方、印字信号が入力されなくなると、駆動パルスは中間電位から所定のパルスにより放電を行い電位を零とする。この所要時間も、その駆動によってインク滴が吐出しない程度であれば問題ない。
　【０１１９】
　以上の動作によって、以下に示すような効果も得られる。
　【０１２０】
　上記動作によって圧電振動子９が微少伸長や収縮をし、圧力発生室３が膨張、収縮する。結果、ノズル２内のメニスカスが若干振動し、また、圧力発生室内３内のインクが攪拌されて、大気に晒され乾燥しやすいノズル２内のインクの固化を防止しインクの目詰まりを防止することができる。
　【０１２１】
　上述の実施例は、縦振動モードの圧電振動子を用いたインクジェット記録ヘッドを例にとって説明したが、横振動モードの圧電振動子を用いた場合も同様の作用があることは明らかである。
　【０１２２】
　【発明の効果】
　以上、説明したように、本発明においてノズル、およびインク供給口を介して共通インク室に連通し、周期Ｔｃの共振周波数を備えた圧力発生室と、圧力発生室を膨張、収縮させる圧電振動子とからなるインクジェット記録ヘッドと圧力発生室を拡大させる第１のパルスと、膨張状態にある圧力発生室を収縮させてノズルからインク滴を吐出させる第２のパルスと、第２のパルス後に圧力発生室を再び拡大させる第３のパルスを出力する駆動パルス発生手段と環境温度検出手段によって第２のパルス開始のタイミングおよび第３のパルス開始のタイミングを環境温度により制御する駆動パルス制御手段とを備えたので、第１のパルスで引き込まれ回復中のメニスカスの引き込み位置が、第２パルス開始時に常に同じとなるタイミングでインクを吐出できるため、インク滴の吐出速度を常に一定にすることができる。
　【０１２３】
　また、環境温度変化によるメニスカスの挙動の変化に対しても、常に一定のメニスカスの引き込み位置でインクを吐出できるため、いかなる環境温度に対してもインク滴の吐出速度を常に一定にすることができる。
　【０１２４】
　一方、インク滴の吐出後に発生するメニスカスの残留振動が、最も圧力発生室に移動した段階で、第３のパルスを印加し圧力発生室を再び膨張させることが容易にできるため、この時点でノズルに向かおうとしているメニスカスの運動エネルギーを効果的に減衰させることができる。
　【０１２５】
　また、環境温度変化によるメニスカスの振動挙動の変化に対しても、減衰に最適なタイミングで第３のパルスを開始することができるため、環境温度に関わらず常に安定したインク滴吐出が可能となる。
　【０１２６】
　さらに、メニスカスの急速な静止により、駆動周波数に関わりなくメニスカスを一定位置に静止させた状態でインク滴を吐出させるため、飛翔速度が安定し、また、メニスカスの回復時間が早くなるため、応答周波数が向上する。
　【０１２７】
　また、インク滴吐出後のメニスカス振動を減衰制振させるに最適な第２パルス開始から前記第３パルス開始までの時間が、前記圧力発生室の周期Ｔｃとほぼ一致した時間であるので、Ｔｃを代表値とし第３パルスの開始時間を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明のインクジェット記録装置に使用するインクジェット記録ヘッドの一実施例を示す断面図である。
　【図２】本発明のインクジェット記録装置の一実施例を示すブロック図である。
　【図３】本発明のインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドの駆動パルス形成の一実施例を説明する図である。
　【図４】本発明の一実施例であるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドの駆動パルスとメニスカスの挙動のおよび吐出時のメニスカスの引き込み位置の関係を説明する図である。
　【図５】本発明の一実施例であるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドの駆動パルスとメニスカスの挙動および吐出時のメニスカスの引き込み位置の関係を説明する図である。
　【図６】第２のパルスの印加タイミングを固定した駆動方法での各インク供給口幅およびノズル径の異なる複数のヘッド仕様における吐出速度の関係を説明する図である。
　【図７】本発明の第１の実施例の駆動方法を行った場合の各インク供給口幅およびノズル径のヘッド仕様における吐出速度の関係を説明する図である。
　【図８】本発明の一実施例であるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドの駆動パルスとメニスカスの挙動のおよび吐出時のメニスカスの引き込み位置の関係を説明する図である。
　【図９】本発明の一実施例であるインクジェット記録装置における共振周期Ｔｃとインク滴の吐出が安定する最適な第３のパルスの印加タイミングの関係を示す図である。
　【図１０】本発明の一実施例であるインクジェット記録装置における共振周期Ｔｃと環境温度の関係を示す図である。
　【図１１】本発明のインクジェット記録装置における環境温度と吐出安定する最適な第３のパルスの印加タイミングの関係を示す図である。
　【符号の説明】
　１　ノズルプレート
　２　ノズル
　３　圧力発生室
　４　共通インク室
　５　インク供給口
　６　インク流路
　７　流路構成板
　８　弾性板
　９　圧電振動子
　１０　固定基板
　２１　ノズル先端
　１００　インクジェット記録ヘッド
　１１０　駆動ノズル選択手段
　１２０　駆動パルス発生手段
　１３０　駆動パルス制御手段（ＣＰＵ）
　１４０　環境温度検出手段