(57)【要約】【課題】十分に高精度に、とりわけ極めて迅速に、圧力発生室内の液体の固有周期を計測すると共に、当該固有周期に基づいて液体噴射作業用の駆動信号を修正することができる液体噴射装置を提供すること。【解決手段】本発明は、ノズル開口１３と、圧力発生室１６と、圧力発生室１６内の液体の圧力を変化させてノズル開口１３から液体滴を吐出させる圧電部材２と、を有するヘッド部材１を備えた液体噴射装置である。本発明の液体噴射装置は、圧電部材２に固有周期測定用の電気駆動信号を供給する電気駆動手段３０と、当該電気駆動信号が供給された後の圧電部材２の残留振動に基づく逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段３１と、逆起電力周期計測手段３１によって計測された逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を修正する信号修正手段４６と、を備えている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口と、前記ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、該圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、前記圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材と、
固有周期測定用の電気駆動信号を前記圧電部材に供給する電気駆動手段と、
前記固有周期測定用の電気駆動信号が供給された後の前記圧電部材の残留振動に基づく逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段と、
該逆起電力周期計測手段によって計測された前記逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を修正する信号修正手段と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
複数のノズル開口と、各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室と、各圧力発生室に液体を供給する複数の液体供給路と、各圧力発生室をそれぞれ変化させて各ノズル開口から液体滴を吐出させる複数の圧電部材と、を有するヘッド部材と、
固有周期測定用の電気駆動信号を各圧電部材に供給する電気駆動手段と、
前記固有周期測定用の電気駆動信号が供給された後の各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段と、
該逆起電力周期計測手段によって計測された各逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を各ノズル開口毎に修正する信号修正手段と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
複数のノズル開口と、各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室と、各圧力発生室に液体を供給する複数の液体供給路と、各圧力発生室をそれぞれ変化させて各ノズル開口から液体滴を吐出させる複数の圧電部材と、を有するヘッド部材と、
固有周期測定用の電気駆動信号を各圧電部材に供給する電気駆動手段と、
前記固有周期測定用の電気駆動信号が供給された後の各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段と、
該逆起電力周期計測手段によって計測された各逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を修正する信号修正手段と、
を備え、
前記複数のノズル開口は、複数のノズル列を形成しており、
前記信号修正手段は、前記液体噴射作業用の駆動信号を各ノズル列毎に修正するようになっていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
同一のノズル列を形成するノズル開口は、同一種類の液体滴を吐出するようになっていることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
同一のノズル列を形成するノズル開口は、同一色のインク滴を吐出するようになっていることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記逆起電力周期測定手段は、
各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号から、当該逆起電力信号の隣接する極大値または隣接する極小値を抽出するピーク値抽出手段と、
該ピーク値抽出手段により抽出された前記逆起電力信号の隣接する極大値間または隣接する極小値間の間隔を当該逆起電力信号の周期として把握するピーク間隔把握手段と、を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記逆起電力周期測定手段は、
各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号を、適宜のサンプリング周期で２値化する２値化手段と、
該２値化手段により２値化されたデータ列の繰り返し周期を各逆起電力信号の周期として把握するデータ列周期把握手段と、
を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記圧電部材は、たわみ型の圧電振動子を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の液体噴射装置。
【請求項９】
前記電気駆動手段が前記圧電部材に供給する前記固有周期測定用の電気駆動信号は、
前記圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を前記圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、
当該減圧状態を維持するような電圧を前記圧電部材に供給する第１電圧維持部と、
前記圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を前記圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、
当該加圧状態を維持するような電圧を前記圧電部材に供給する第２電圧維持部と、
前記圧力発生室を元の状態に戻すような電圧勾配を前記圧電部材に供給する第３傾斜電圧部と、を有していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
ノズル開口と、前記ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、該圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、前記圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材を備えた液体噴射装置を制御する制御装置であって、
固有周期測定用の電気駆動信号を圧電部材に供給する電気駆動手段と、
前記固有周期測定用の電気駆動信号が供給された後の前記圧電部材の残留振動に基づく逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段と、
該逆起電力周期計測手段によって計測された前記逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を修正する信号修正手段と、を備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項１１】
複数のノズル開口と、各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室と、各圧力発生室に液体を供給する複数の液体供給路と、各圧力発生室をそれぞれ変化させて各ノズル開口から液体滴を吐出させる複数の圧電部材と、を有するヘッド部材を備えた液体噴射装置を制御する制御装置であって、
固有周期測定用の電気駆動信号を各圧電部材に供給する電気駆動手段と、
前記固有周期測定用の電気駆動信号が供給された後の各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段と、
逆起電力周期計測手段によって計測された各逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を各ノズル開口毎に修正する信号修正手段と、を備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項１２】
複数のノズル開口と、各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室と、各圧力発生室に液体を供給する複数の液体供給路と、各圧力発生室をそれぞれ変化させて各ノズル開口から液体滴を吐出させる複数の圧電部材と、を有するヘッド部材を備え、複数のノズル開口は複数のノズル列を形成している液体噴射装置を制御する制御装置であって、
固有周期測定用の電気駆動信号を各圧電部材に供給する電気駆動手段と、
前記固有周期測定用の電気駆動信号が供給された後の各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段と、
該逆起電力周期計測手段によって計測された各逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を修正する信号修正手段と、を備え、
前記信号修正手段は、液体噴射作業用の駆動信号を各ノズル列毎に修正するようになっていることを特徴とする制御装置。
【請求項１３】
前記逆起電力周期測定手段は、
各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号から、当該逆起電力信号の隣接する極大値または隣接する極小値を抽出するピーク値抽出手段と、
該ピーク値抽出手段により抽出された前記逆起電力信号の隣接する極大値間または隣接する極小値間の間隔を当該逆起電力信号の周期として把握するピーク間隔把握手段と、を有していることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の制御装置。
【請求項１４】
逆起電力周期測定手段は、
各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号を、適宜のサンプリング周期で２値化する２値化手段と、
該２値化手段により２値化されたデータ列の繰り返し周期を各逆起電力信号の周期として把握するデータ列周期把握手段と、を有していることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の制御装置。
【請求項１５】
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１０乃至１４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１６】
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１０乃至１４のいずれかに記載の制御装置を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材にＴｃＩＤ自動補正を備えた液体噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材が、種々の用途に用いられている。
【０００３】
例えば、液体滴としてインク滴を吐出するヘッド部材が、インクジェット式記録装置の記録ヘッドとして、記録紙等への記録のために用いられている。
【０００４】
例えば、圧電振動子を用いた記録ヘッドでは、圧力室を部分的に区画する弾性板を圧電振動子で変形させることで圧力室（圧力発生室）内のインク圧力を変動させ、このインク圧力の変動によってノズル開口からインク滴を吐出させる。
【０００５】
この種の記録ヘッドでは、インク圧力の変動に伴って圧力室内のインクには圧力室内が恰も音響管であるかのように振る舞う圧力振動が励起される。例えば、圧電振動子を用いた記録ヘッドでは、主に弾性板の厚さや面積、圧力室の形状、インクの圧縮性によって定まる固有振動周期の圧力振動が励起される。
【０００６】
そして、この種の記録ヘッドにおいて、インク滴の吐出タイミングは、インクの固有振動周期に基づいて設定され、インク滴の吐出を効率良く行えるように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の記録ヘッドは、μｍ（マイクロメートル）レベルの極めて微細な加工や組み立てを行っている。このため、弾性板の厚さや面積、圧力室の形状、ノズル開口の大きさ等が記録ヘッド毎にばらつき、圧力室内のインクの固有振動周期もばらついてしまう。従って、全ての記録ヘッドを同じ波形形状の駆動信号で駆動すると、固有振動周期のばらつきに応じてインク滴の吐出特性もばらついてしまう。
【０００８】
例えば、固有振動周期が設計値（公差）からずれると、インク滴吐出後におけるメニスカス、即ち、ノズル開口で露出しているインクの自由表面の振動の抑制が不十分になって安定しない。また、圧電部材の作動によってインクに加えられた外力がインク内の圧力振動によって打ち消されたりもする。このため、続いて吐出されるインク滴の量（つまり、インク量）やインク滴の飛行速度（つまり、インク速度）が記録ヘッド毎にばらついてしまう。その結果、記録ヘッド毎に記録画像の画質がばらついてしまうという問題が生じる。
【０００９】
そこで、組立後の記録ヘッドについて圧力室内のインクの固有振動周期を測定し、測定した固有振動周期に応じて駆動信号の波形形状を決定することで画質の均一化を図ることが有効である。
【００１０】
特開２００２−１５４２１２号公報は、評価信号における励振要素から吐出要素までの時間間隔を変えてインク量またはインク速度の測定を複数回行い、励振要素から吐出要素までの時間間隔とインク量またはインク速度との相関関係から固有振動周期を判定する方法を開示している。
【００１１】
しかしながら、特開２００２−１５４２１２号公報に開示された技術では、インク量またはインク速度の測定を複数回行う必要があるため、固有振動周期の判定に時間を要する。
【００１２】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、十分に高精度に、とりわけ極めて迅速に、圧力発生室内の液体の固有周期を計測すると共に、当該固有周期に基づいて液体噴射作業用の駆動信号を修正することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００２−１５４２１２号公報
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ノズル開口と、該ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、該圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、前記圧力発生室を変形させて前記ノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材と、固有周期測定用の電気駆動信号を圧電部材に供給する電気駆動手段と、前記固有周期測定用の電気駆動信号が供給された後の前記圧電部材の残留振動に基づく逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段と、該逆起電力周期計測手段によって計測された前記逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を修正する信号修正手段と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置である。
【００１５】
本発明によれば、圧電部材の残留振動に基づく逆起電力信号の周期を測定することによって圧力発生室内の液体の固有周期に対応する情報が求められるため、原理的に圧電部材への電気駆動信号の１回の供給で、すなわち、極めて迅速に、圧力発生室内の液体の固有周期に対応する情報を導出することができる。また、本発明によれば、信号修正手段が、計測された逆起電力信号の周期（圧力発生室内の液体の固有周期に対応する）に基づいて液体噴射作業用の駆動信号を修正するため、より好適に液体噴射作業用の駆動信号を修正することができる。
【００１６】
あるいは、本発明は、複数のノズル開口と、各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室と、各圧力発生室に液体を供給する複数の液体供給路と、各圧力発生室をそれぞれ変化させて各ノズル開口から液体滴を吐出させる複数の圧電部材と、を有するヘッド部材と、固有周期測定用の電気駆動信号を各圧電部材に供給する電気駆動手段と、前記固有周期測定用の電気駆動信号が供給された後の各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段と、該逆起電力周期計測手段によって計測された各逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を各ノズル開口毎に修正する信号修正手段と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置である。
【００１７】
本発明によれば、各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号の周期を測定することによって各圧力発生室内の液体の固有周期に対応する情報が求められるため、原理的に各圧電部材への電気駆動信号の１回の供給で、すなわち、極めて迅速に、各圧力発生室内の液体の固有周期に対応する情報を導出することができる。また、本発明によれば、信号修正手段が、計測された各逆起電力信号の周期（各圧力発生室内の液体の固有周期に対応する）に基づいて液体噴射作業用の駆動信号を各ノズル開口毎に修正するため、より好適に液体噴射作業用の駆動信号を修正することができる。
【００１８】
あるいは、本発明は、複数のノズル開口と、各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室と、各圧力発生室に液体を供給する複数の液体供給路と、各圧力発生室をそれぞれ変化させて各ノズル開口から液体滴を吐出させる複数の圧電部材と、を有するヘッド部材と、固有周期測定用の電気駆動信号を各圧電部材に供給する電気駆動手段と、前記固有周期測定用の電気駆動信号が供給された後の各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段と、該逆起電力周期計測手段によって計測された各逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を修正する信号修正手段と、を備え、複数のノズル開口は、複数のノズル列を形成しており、信号修正手段は、液体噴射作業用の駆動信号を各ノズル列毎に修正するようになっていることを特徴とする液体噴射装置である。
【００１９】
本発明によれば、各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号の周期を測定することによって各圧力発生室内の液体の固有周期に対応する情報が求められるため、各圧電部材への電気駆動信号の１回の供給で、すなわち、極めて迅速に、各圧力発生室内の液体の固有周期に対応する情報を導出することができる。また、本発明によれば、信号修正手段が、計測された各逆起電力信号の周期（各圧力発生室内の液体の固有周期に対応する）に基づいて液体噴射作業用の駆動信号を各ノズル列毎に修正するため、より好適に液体噴射作業用の駆動信号を修正することができる。
【００２０】
一般に、ヘッド部材の製造上の理由等により、液体滴吐出の特性は各ノズル列毎に一致する傾向にある。従って、各ノズル列毎に液体噴射作業用の駆動信号を修正することは、より簡易に液体滴の吐出制御を実施するために有効である。
【００２１】
例えば、同一のノズル列を形成するノズル開口は、同一種類の液体滴を吐出するようになっている。同一種類の液体滴とは、例えば、同一色のインク滴である。
【００２２】
また、例えば、逆起電力周期測定手段は、圧電部材の残留振動に基づく逆起電力信号から、当該逆起電力信号の隣接する極大値（波形の山）または隣接する極小値（波形の谷）を抽出するピーク値抽出手段と、ピーク値抽出手段により抽出された前記逆起電力信号の隣接する極大値間または隣接する極小値間の間隔を逆起電力信号の周期として把握するピーク間隔把握手段と、を有し得る。
【００２３】
この場合、逆起電力信号の周期が直接的に測定され得る。
【００２４】
ピーク値抽出手段及びピーク間隔把握手段は、例えばオシロスコープと専用の信号処理回路とによって構成され得る。
【００２５】
あるいば、逆起電力周期測定手段は、圧電部材の残留振動に基づく逆起電力信号を、適宜のサンプリング周期で２値化する２値化手段と、２値化手段により２値化されたデータ列の繰り返し周期を逆起電力信号の周期として把握するデータ列周期把握手段と、を有し得る。
【００２６】
この場合、逆起電力信号の周期の測定に、デジタル信号回路が利用できる。
【００２７】
圧電部材の残留振動は、圧電部材がたわみ型の圧電振動子を有する場合に顕著に現れる。逆に言えば、圧電部材がたわみ型の圧電振動子を有する場合に、本発明は特に有効である。
【００２８】
なお、電気駆動手段が圧電部材に供給する電気駆動信号は、例えば、圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、当該加圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第２電圧維持部と、圧力発生室を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材に供給する第３傾斜電圧部と、を有し得る。
【００２９】
また、本発明は、ノズル開口と、前記ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、該圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、前記圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材を備えた液体噴射装置を制御する制御装置であって、固有周期測定用の電気駆動信号を前記圧電部材に供給する電気駆動手段と、前記固有周期測定用の電気駆動信号が供給された後の前記圧電部材の残留振動に基づく逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段と、該逆起電力周期計測手段によって計測された前記逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を修正する信号修正手段と、を備えたことを特徴とする制御装置である。
【００３０】
あるいは、本発明は、複数のノズル開口と、各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室と、各圧力発生室に液体を供給する複数の液体供給路と、各圧力発生室をそれぞれ変化させて各ノズル開口から液体滴を吐出させる複数の圧電部材と、を有するヘッド部材を備えた液体噴射装置を制御する制御装置であって、固有周期測定用の電気駆動信号を各圧電部材に供給する電気駆動手段と、前記固有周期測定用の電気駆動信号が供給された後の各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段と、該逆起電力周期計測手段によって計測された各逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を各ノズル開口毎に修正する信号修正手段と、を備えたことを特徴とする制御装置である。
【００３１】
あるいは、本発明は、複数のノズル開口と、各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室と、各圧力発生室に液体を供給する複数の液体供給路と、各圧力発生室をそれぞれ変化させて各ノズル開口から液体滴を吐出させる複数の圧電部材と、を有するヘッド部材を備え、複数のノズル開口は複数のノズル列を形成している液体噴射装置を制御する制御装置であって、固有周期測定用の電気駆動信号を各圧電部材に供給する電気駆動手段と、前記固有周期測定用の電気駆動信号が供給された後の各圧電部材の残留振動に基づく各逆起電力信号の周期を測定する逆起電力周期測定手段と、該逆起電力周期計測手段によって計測された各逆起電力信号の周期に基づいて、液体噴射作業用の駆動信号を修正する信号修正手段と、を備え、前記信号修正手段は、液体噴射作業用の駆動信号を各ノズル列毎に修正するようになっていることを特徴とする制御装置である。
【００３２】
前記の制御装置あるいは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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００３６】
図１は、本実施の形態の液体噴射装置であるインクジェットプリンタ１の概略斜視図である。インクジェットプリンタ１において、キャリッジ２が、ガイド部材３に移動可能に取り付けられている。このキャリッジ２は、駆動プーリ４と遊転プーリ５との間に掛け渡されたタイミングベルト６に接続されている。駆動プーリ４は、パルスモータ７の回転軸に接合されている。以上のような構成により、キャリッジ２は、パルスモータ７の駆動によって、記録紙８の幅方向に移動（主走査）されるようになっている。
【００３７】
キャリッジ２における記録紙８との対向面（下面）には、記録ヘッド１０（ヘッド部材）が取り付けられている。
【００３８】
記録ヘッド１０は、図２に示すように、インクカートリッジ１１（図１参照）からのインクが供給されるインク室１２と、複数（例えば６４個）のノズル開口１３が副走査方向に列設されたノズルプレート１４と、ノズル開口１３のそれぞれに対応して複数設けられた圧力室１６と、を主に備える。圧力室１６は、圧電振動子１５の変形によって膨張・収縮するようになっている。
【００３９】
インク室１２と圧力室１６とは、インク供給口１８及び供給側連通孔１７を介して連通されている。また、圧力室１６とノズル開口１３とは、第１ノズル連通孔１９及び第２ノズル連通孔２０を介して連通されている。即ち、インク室１２から圧力室１６を通ってノズル開口１３に至る一連のインク流路が、ノズル開口１３毎に形成されている。
【００４０】
本実施の形態におけるノズルプレート１４は、撥インク処理ノズルプレート１４として構成してある。この撥インク処理ノズルプレート１４は、均一に形成された撥インク性皮膜をノズルプレート基板の表面上に担持させたものである。撥インク処理ノズルプレート１４は、貫通孔として設けられた複数個のノズル開口１３を含む。
【００４１】
ノズル開口１３は、記録紙８と対向するノズルプレート１４の外側の表面に、比較的小さい口径で開口している一方、第２ノズル連通孔２０側であるノズルプレートの裏側に、比較的大きい口径で開口している。このため、ノズル開口１３の内側壁面は、漏斗状、あるいは、コーン状となる。なお、前記の撥インク性皮膜は、ノズルプレート１４の少なくとも外側表面に形成される。
【００４２】
上記の圧電振動子１５は、所謂たわみ振動モードの圧電振動子１５である。たわみ振動モードの圧電振動子１５を用いると、充電により圧電振動子１５が電界と直交する方向に縮んで圧力室１６が収縮し、充電された圧電振動子１５を放電することにより、圧電振動子１５が電界と直交する方向に伸長して圧力室１６が膨張する。
【００４３】
すなわち、記録ヘッド１０では、圧電振動子１５に対する充放電に伴って、対応する圧力室１６の容量が変化する。このような圧力室１６の圧力変動を利用して、ノズル開口１３からインク滴を吐出させることができる。
【００４４】
さて、記録ヘッド１０の圧力室１６内のインク圧力の固有振動周期Ｔｃは、記録ヘッド１０の組立後に設計値通りに実現されていない場合もあるし、また、経年変化等を生じる場合もある。
【００４５】
そこで、本実施の形態では、記録ヘッド１０の製造後及びその後の適宜のタイミング毎に、例えば記録ヘッド１０の製造後１０日が経過する毎に、あるいは、インク滴吐出回数が１００００回を超える毎に、記録ヘッド１０の圧力室１６内のインク圧力の固有振動周期Ｔｃが測定され、それに応じて圧電振動子１５に供給される駆動信号が修正（調整）される。
【００４６】
本実施の形態における駆動信号の修正方法は、記録ヘッド１０の圧力室１６内のインク圧力の固有振動周期Ｔｃを測定する測定工程と、測定工程で得られた固有振動周期Ｔｃに基づき、測定後の記録ヘッド１０の状態をランク分けするランク分け工程と、を有している。
【００４７】
本実施形態のランク分け工程では、固有振動周期Ｔｃが設計値通りであるのか、設計値よりも短いのか、設計値よりも長いのかという観点に基づいて、記録ヘッド１０を３段階のＴｃランクに分類する。
【００４８】
以下、各工程について説明する。
【００４９】
測定工程は、図３に示すように、電気駆動手段の一種である評価パルス発生回路３０と、逆起電力周期測定手段の一種である逆起電力周期測定回路３１及び演算回路３２とにより行われる。本実施形態では、評価パルス発生回路３０、逆起電力周期測定回路３１及び演算回路３２は、いずれもインクジェット記録装置（液体噴射装置の一種）に搭載されたプリンタコントローラ４１（後述）によって構成されている。例えばフラッシング制御時において評価パルス発生回路３０と記録ヘッド１０とが電気的に接続され、評価パルス発生回路３０が発生した評価パルスＴＰ１（評価信号の一種）が圧電振動子１５に供給されると、圧電振動子１５が変形されて、記録ヘッド１０からインク滴が吐出される。そして、圧電振動子１５の前記変形後の残留振動に基づく逆起電力信号が逆起電力周期測定回路３１に取り込まれ、当該逆起電力信号の周期が測定される。演算回路３２は、測定された逆起電力信号の周期に基づいて、圧力室１６内のインクの固有振動周期Ｔｃを導出する。この場合、演算回路３２は、逆起電力信号の周期＝固有振動周期Ｔｃとして固有振動周期Ｔｃを導出する。
【００５０】
評価パルス発生回路３０は、例えば、図４に示す評価パルスＴＰ１（電気駆動信号の一種）を発生する。この評価パルスＴＰ１は、基準電位としての中間電位Ｖｍから最大電位ＶＬまで一定勾配で電位を下降させる励振要素Ｐ１と、励振要素Ｐ１に続いて発生されて最低電位ＶＬを維持する第１ホールド要素Ｐ２と、第１ホールド要素Ｐ２に続いて発生されて最低電位ＶＬから最大電位Ｖｈまで一定勾配で電位を上昇させ、これによりノズル開口１３からインク滴を吐出させる吐出要素Ｐ３と、吐出要素Ｐ３に続いて発生されて最大電位Ｖｈを維持する第２ホールド要素Ｐ４と、最大電位Ｖｈから中間電位Ｖｍまで一定勾配で電位を下降させる制振要素Ｐ５とから構成される。
【００５１】
励振要素Ｐ１は、圧力室１６内のインクに圧力振動を励起させる要素である。この励振要素Ｐ１が圧電振動子１５に供給されると、つまり、励振要素Ｐ１を供給し、最低電位ＶＬを維持すると、圧力室１６内のインク圧力は、図５に示すように変動する。即ち、励振要素Ｐ１の供給により圧力室１６が膨張されてインク圧力は定常状態よりも低くなる。その後、ダイヤフラム部を構成する樹脂フィルム２３の反動等によってインク圧力は定常状態よりも高くなり、その後、インク圧力は定常状態よりも低くなる。即ち、この励振要素Ｐ１の供給によって圧力室１６内のインクには、上記した固有振動周期Ｔｃの圧力振動が励起される。
【００５２】
この励振要素Ｐ１の発生時間Ｐｗｄ１、つまり、圧電振動子１５への供給時間は、固有振動周期Ｔｃの圧力振動を励起させ得る時間に設定される。そして、圧力振動を効率よく励起させるという目的からすれば、この時間Ｐｗｄ１は、圧力室１６内におけるインクの固有振動周期Ｔｃの設計値以下に設定されることが好ましく、設計値の１／２以下に設定されるのがより好ましい。
【００５３】
吐出要素Ｐ３は、圧力室１６を収縮させることでインクを加圧して、インク滴をノズル開口１３から吐出させる要素である。この吐出要素Ｐ３の発生時間Ｐｗｃ１は、インク滴を吐出させるために必要な圧力が得られる時間に設定される。この時間Ｐｗｃ１は、好ましくは、固有振動周期Ｔｃの設計値の１／２以下に設定される。
【００５４】
第１ホールド要素Ｐ２は、吐出要素Ｐ３の供給開始タイミング、言い換えれば励振要素Ｐ１の終端から吐出要素Ｐ３の始端までの時間間隔を規定する要素である。本実施形態では、発生時間Ｐｗｈ１を基準となる第１標準時間に設定した第１評価パルスが用いられる。
【００５５】
ここで、上記の第１標準時間は、組み立て後の記録ヘッド１０が設計値通りの固有振動周期Ｔｃを有していた場合に、最も吐出インク量が少なくなる時間に設定される。例えば、第１標準時間は、励振要素Ｐ１の発生時間Ｐｗｄ１との和が固有振動周期Ｔｃの設計値における±１０％の範囲内に入る時間に設定される。
【００５６】
具体的に説明すると、固有振動周期Ｔｃの設計値が約８．４μｓ（マイクロ秒）であり、励振要素Ｐ１の発生時間Ｐｗｄ１が４．２μｓの場合には、図６に示すように、第１標準時間（Ｍ）が４．２μｓとされる。
【００５７】
そして、測定工程では、上記の如く定めた評価パルスＴＰ１を圧電振動子１５に供給する。このような評価パルスＴＰ１が圧電振動子１５に供給されると、励振要素Ｐ１の供給に伴って圧力室１６が膨張し、圧力室１６内のインクに圧力振動が励起される。続いて、圧力室１６の膨張状態が第１ホールド要素Ｐ２の供給時間に亘って維持され、吐出要素Ｐ３の供給に伴って圧力室１６が収縮し、ノズル開口１３からインク滴が吐出される。
【００５８】
また、逆起電力周期測定回路３１は、図６に示すように、圧電振動子１５の残留振動に基づく逆起電力信号から、当該逆起電力信号の隣接する極大値（波形の山）または隣接する極小値（波形の谷）を抽出するピーク値抽出回路３１ａと、ピーク値抽出回路３１ａにより抽出された前記逆起電力信号の隣接する極大値間または隣接する極小値間の間隔を逆起電力信号の周期として把握するピーク間隔把握回路３１ｂと、を有する。ここで、ピーク値抽出回路３１ａとピーク間隔把握回路３１ｂとは、オシロスコープを含む専用の信号処理回路で構成されている。この場合、逆起電力信号の周期が直接的に測定され得る。
【００５９】
なお、ピーク間隔把握回路３１ｂは、隣接する極大値間の間隔または隣接する極小値間の間隔を、複数の間隔データの平均値として取得することが好ましい。この場合、測定精度が向上する。
【００６０】
あるいは、逆起電力周期測定回路３１は、図７に示すように、圧電振動子１５の残留振動に基づく逆起電力信号を、適宜のサンプリング周期で２値化する２値化回路３１ｃと、２値化回路３１ｃにより２値化されたデータ列の繰り返し周期を逆起電力信号の周期として把握するデータ列周期把握回路３１ｄと、から構成されてもよい。この場合、逆起電力信号の周期の測定に、デジタル信号回路が利用できる。
【００６１】
次に、ランク分け工程では、測定工程における固有周期の導出結果に基づき、その時の記録ヘッド１０のＴｃ状態を３段階のＴｃランクに分類する。即ち、図８に示すように、固有振動周期Ｔｃが設計値通りである場合には標準（ｄｅｆ）ランクに分類してＴｃランクＩＤ＝０を付与する。また、固有振動周期Ｔｃが設計値より短い場合にはＴｃｍｉｎランクに分類してＴｃランクＩＤ＝１を付与し、固有振動周期Ｔｃが設計値より長い場合にはＴｃｍａｘランクに分類してＴｃランクＩＤ＝２を付与する。
【００６２】
そして、本実施形態では、固有振動周期Ｔｃの設計値が約８．４μｓであるので、図９に示すように、圧力室１６内のインクの固有振動周期Ｔｃが７．６μｓ以上９．２μｓ以下である記録ヘッド１０の状態が標準ランクに分類され、固有振動周期Ｔｃが７．６μｓ未満の記録ヘッド１０の状態がＴｃｍｉｎランクに分類され、固有振動周期Ｔｃが９．２μｓよりも大きい記録ヘッド１０の状態がＴｃｍａｘランクに分類される。
【００６３】
このように、本実施形態の製造方法では、Ｔｃランクとして、固有振動周期Ｔｃが設計値通りである標準ランクと、固有振動周期Ｔｃが設計値より短いＴｃｍｉｎランクと、固有振動周期Ｔｃが設計値より長いＴｃｍａｘランクとを設定し、各時の記録ヘッド１０の状態をこれら３つのＴｃランクに分類するようにしたので、後述するように、Ｔｃランク毎に記録用の駆動波形を修正することができ、画質の均一化が容易である。また、圧電振動子１５の残留振動に基づく逆起電力信号の周期を測定することによって圧力発生室１６内のインクの固有振動周期Ｔｃが求められるため、測定工程における圧電振動子１５への電気駆動信号の供給は１回で良く、すなわち、圧力室１６内のインクの固有振動周期Ｔｃが極めて迅速に導出され得る。なお、圧電振動子１５の残留振動に基づく逆起電力信号の周期と圧力室１６内のインクの固有振動周期Ｔｃとは、極めて高精度に対応しているため、本実施の形態によれば圧力室１６内のインクの固有振動周期Ｔｃを極めて高精度に導出することができる。なお、本実施の形態の測定工程は、自動化された態様で実施される。
【００６４】
なお、上記の実施の形態では、なお、上記実施に形態にあるように、本願の記録ヘッドで特に、たわみ振動モードの圧電振動子を用いた際に非常に有効である。
【００６５】
さて、Ｔｃランク毎に分類された記録ヘッド１０の状態は、適宜の表示装置を介して使用者に表示され得る。例えば、インクジェット記録装置に接続されたディスプレイ上に、Ｔｃランクが表示され得る。表示装置に付されるランク表記情報は、文字、数字、図形等の記号によって構成されたマーク情報によって構成することもできる。
【００６６】
上記のマーク情報としては、Ｔｃランクを示す記号（第１マーク情報）を用いることができる。例えば、標準ランクのＴｃランクＩＤが「０」、ＴｃｍｉｎランクのＴｃランクＩＤが「１」、ＴｃｍａｘランクのＴｃランクＩＤが「２」であった場合には、マーク情報として「０」、「１」、「２」を用いることができる。同様に、アルファベットも用いることもできる。
【００６７】
また、上記のノズル列を複数列備えた記録ヘッド１０では、ノズル列同士のＴｃランクの組み合わせを示す記号（第２マーク情報）を用いることもできる。例えば、ノズル列を２列備え、各ノズル列が３ランク（標準、Ｔｃｍｉｎ、Ｔｃｍａｘ）に分類された記録ヘッド１０では、マーク情報を次のように設定することができる。即ち、第１ノズル列と第２ノズル列とが共に標準ランクの場合にはマーク情報として「Ａ」を用いる。また、第１ノズル列が標準ランクであって、第２ノズル列がＴｃｍｉｎランクの場合にはマーク情報として「Ｂ」を用いる。さらに、第１ノズル列が標準ランクであって、第２ノズル列がＴｃｍａｘランクの場合にはマーク情報として「Ｃ」を用いる。以下同様に、９通りのＴｃランクの各組み合わせについてマーク情報を付与する。
【００６８】
このような構成を採ることにより、複数のノズル列を備えた記録ヘッド１０においても表示装置に表示するマーク情報の数を減らすことができ、表示領域を有効利用することができる。
【００６９】
図１０に示すように、Ｔｃランクを示すランク識別情報は、ランク識別情報記憶素子３４に電気的に記憶される。ランク識別情報記憶素子３４は、記録ヘッド１０に内蔵されている。本実施の形態では、図１１に示すように、ランク識別情報記憶素子３４と記録装置の制御部４６とが電気的に接続され、ランク識別情報の読み取りが自動化されている。ランク識別情報記憶素子３４は、ランク識別情報を電気的に読み取り可能に記憶する素子であればよく、例えば、ＥＥＰＲＯＭやＩＣメモリといった情報の書き換えが可能な不揮発性メモリが好適に用いられる。
【００７０】
次に、Ｔｃランクに基づいて駆動信号を構成する波形要素の制御因子を修正する手順について説明する。ここで、図１１はプリンタやプロッタ等のインクジェット式記録装置の電気的構成を説明するブロック図である。
【００７１】
例示した記録装置は、プリンタコントローラ４１とプリントエンジン４２とを備えている。
【００７２】
プリンタコントローラ４１は、ホストコンピュータ（図示せず）等からの印刷データ等を受信するインターフェース４３と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ４４と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ４５と、本発明の信号修正手段としても機能し、ＣＰＵを含んで構成された制御部４６と、発振回路４７と、本発明の駆動信号発生手段として機能し、記録ヘッド１０へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路４８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４２に送信するためのインターフェース４９とを備えている。
【００７３】
プリントエンジン４２は、上記の記録ヘッド１０と、キャリッジ機構５１と、紙送り機構５２とから構成されている。記録ヘッド１０は、印字データがセットされるシフトレジスタ５３と、シフトレジスタ５３にセットされた印字データをラッチするラッチ回路５４と、電圧増幅器として機能するレベルシフタ５５と、圧電振動子１５に対する駆動信号の供給を制御するスイッチ回路５６と、圧電振動子１５と、上記のランク識別情報記憶素子３４とを備えている。
【００７４】
上記の制御部４６は、ＲＯＭ４５に記憶された動作プログラムに則って動作し、記録装置の各部を制御する。駆動信号発生回路４８は、制御部４６によって定められた波形形状の駆動信号ＣＯＭを発生する。そして、制御部４６（信号修正手段）は、記録ヘッド１０のＴｃランクの状態に応じて駆動信号発生回路４８を制御し、駆動信号の波形形状を修正する。つまり、Ｔｃランクに応じて、駆動信号を構成する波形要素の制御因子を修正する。
【００７５】
以下、Ｔｃランクに基づく駆動信号の修正（波形制御）について説明する。まず、Ｔｃランクに応じて、インク滴吐出後におけるメニスカスの振動抑制に影響を及ぼす振動抑制要素の制御因子を定めた例について説明する。
【００７６】
図１２に例示した駆動信号ＣＯＭ１は、メニスカスを微振動させる微振動パルスＤＰ１と、この微振動パルスＤＰ１の後に発生され、ノーマルドット（ＮＤ）のインク滴をノズル開口１３から吐出させるノーマルドット駆動パルスＤＰ２とを含む。そして、これらの微振動パルスＤＰ１及びノーマルドット駆動パルスＤＰ２を、印刷周期Ｔ毎に繰り返し発生する。
【００７７】
この駆動信号ＣＯＭ１では、微振動パルスＤＰ１とノーマルドット駆動パルスＤＰ２の何れか一方を、圧電振動子１５に供給する。即ち、インク滴を吐出させる場合にはノーマルドット駆動パルスＤＰ２のみを選択して圧電振動子１５に供給し、インク滴を吐出させない場合には微振動パルスＤＰ１のみを選択して圧電振動子１５に供給する。
【００７８】
微振動パルスＤＰ１は、印字内微振動を行わせるための駆動パルスであり、中間電位ＶＭからこの中間電位よりも少し低い第２中間電位ＶＭＬまで、インク滴を吐出させない程度の比較的緩やかな電位勾配で電位を下降させる微振動膨張要素Ｐ２１と、微振動膨張要素Ｐ２１に続いて発生されて第２中間電位ＶＭＬを所定時間維持する微振動ホールド要素Ｐ２２と、微振動ホールド要素Ｐ２２に続いて発生されて第２中間電位ＶＭＬから中間電位ＶＭまで比較的緩やかな電位勾配で電位を上昇させる微振動収縮要素Ｐ２３とから構成される。
【００７９】
この微振動パルスＤＰ１が圧電振動子１５に供給されると、圧電振動子１５や圧力室１６は次のように動作する。即ち、微振動膨張要素Ｐ２１の供給に伴って圧電振動子１５が少し収縮し、圧力室１６が定常状態から少し膨張する。この膨張に伴って圧力室１６内が減圧され、メニスカスが圧力室側に少し引き込まれる。この圧力室１６の膨張状態は微振動ホールド要素Ｐ２２の供給期間に亘って維持され、メニスカスはこの維持期間中に亘って自由振動する。その後、微振動収縮要素Ｐ２３が供給されて圧電振動子１５が少し伸長し、圧力室１６は定常状態まで収縮する。この収縮に伴い、圧力室１６内のインクが少し加圧されメニスカスの振動が加振される。これにより、ノズル開口１３付近のインクの増粘が防止される。
【００８０】
ノーマルドット駆動パルスＤＰ２は、本発明の第１駆動パルスに相当し、中間電位ＶＭから最低電位ＶＧまでインク滴を吐出させない程度の一定勾配で電位を下降させる膨張要素Ｐ２４と、膨張要素Ｐ２４に続いて発生されて最低電位ＶＧを所定時間維持する膨張ホールド要素Ｐ２５と、膨張ホールド要素Ｐ２５に続いて発生されて最低電位ＶＧから最大電位ＶＰまで急激に電位を上昇させる吐出要素Ｐ２６と、吐出要素Ｐ２６に続いて発生されて最大電位ＶＰを所定時間維持する制振ホールド要素Ｐ２７と、制振ホールド要素Ｐ２７に続いて発生されて最大電位ＶＰから中間電位ＶＭまで電位を下降させる制振要素Ｐ２８とから構成される。
【００８１】
このノーマルドット駆動パルスＤＰ２において、膨張要素Ｐ２４から制振要素Ｐ２８までの各要素が本発明の波形要素に相当する。また、膨張要素Ｐ２４が本発明の第１膨張要素に相当し、吐出要素Ｐ２６が本発明の第１吐出要素に相当し、制振ホールド要素Ｐ２７が本発明の制振ホールド要素（振動抑制要素の一種）に相当し、制振要素Ｐ２８が本発明の第１制振要素に相当する。
【００８２】
このノーマルドット駆動パルスＤＰ２が圧電振動子１５に供給されると、圧電振動子１５や圧力室１６は次のように動作する。
【００８３】
即ち、膨張要素Ｐ２４の供給に伴って圧電振動子１５が大きく収縮し、圧力室１６が定常状態から最大容積まで膨張する。この膨張に伴って圧力室１６内が減圧され、メニスカスが圧力室側に引き込まれる。この圧力室１６の膨張状態は膨張ホールド要素Ｐ２５の供給期間に亘って維持され、メニスカスはこの維持期間中に亘って固有振動周期Ｔｃで自由振動する。続いて、吐出要素Ｐ２６が供給されて圧電振動子１５が大きく伸長し、圧力室１６は最小容積まで急激に収縮する。この収縮に伴い、圧力室１６内のインクが加圧されてノズル開口１３からインク滴が吐出される。吐出要素Ｐ２６に続いて制振ホールド要素Ｐ２７が供給されるので圧力室１６の収縮状態は維持されるが、このときメニスカスはインク滴吐出の影響を受けて大きく振動している。その後、メニスカスの振動を打ち消し得るタイミングで制振要素Ｐ２８が供給され、圧力室１６が定常状態まで膨張復帰する。即ち、圧力室１６内のインク圧力を相殺すべく、圧力室１６を膨張させてインク圧力を減圧する。これにより、メニスカスの振動を短時間で抑制することができ、次のインク滴の吐出を安定させることができる。
【００８４】
そして、制御部４６（信号修正手段）は、Ｔｃランクに応じて駆動信号発生回路４８（駆動信号発生手段）を制御し、吐出要素Ｐ２６と制振要素Ｐ２８との間に発生する制振ホールド要素Ｐ２７の発生時間Ｐｗｈ２を変更する。つまり、Ｔｃランクに応じて制振要素Ｐ２８による圧力室１６の減圧タイミングを変える。
例えば、標準ランク及びＴｃｍａｘの記録ヘッド１０については、発生時間Ｐｗｈ２を４．５μｓに設定し、Ｔｃｍｉｎの記録ヘッド１０については、発生時間Ｐｗｈ２を３．３μｓに設定する。
【００８５】
このように制振ホールド要素Ｐ２７の発生時間Ｐｗｈ２をＴｃランクに応じて変えると、メニスカスの振動を効率良く抑えることができる。即ち、インク滴吐出直後におけるメニスカスの振動は、圧力室１６内のインク圧力に大きく影響されている。つまり、固有振動周期Ｔｃの影響を大きく受けて振動している。このため、Ｔｃランクに応じて制振ホールド要素Ｐ２７の発生時間Ｐｗｈ２を変えることにより、その記録ヘッド１０の固有振動周期Ｔｃに適したタイミングで制振要素Ｐ２８を供給することができる。従って、メニスカスの振動を効率良く抑えることができる。
【００８６】
なお、本実施形態ではＴｃランクが標準の記録ヘッド１０とＴｃｍａｘの記録ヘッド１０について同じ発生時間Ｐｗｈ２としたが、勿論、標準ランクの記録ヘッド１０とＴｃｍａｘの記録ヘッド１０とで別個の発生時間Ｐｗｈ２を設定してもよい。
【００８７】
次に、一印刷周期内における先の駆動パルスの終端と後の駆動パルスの始端との間を接続する第２パルス接続要素の発生時間を、Ｔｃランクによって定めた例について説明する。
【００８８】
図１３に例示した駆動信号ＣＯＭ２は、ノーマルドット駆動パルスを一印刷周期内に３つ含み、これらのノーマルドット駆動パルスＤＰ３〜ＤＰ５を印刷周期Ｔ毎に繰り返し発生する。
【００８９】
そして、この駆動信号ＣＯＭ２では、ドットの階調に応じてこれらの駆動パルスＤＰ３〜ＤＰ５を選択して圧電振動子１５に供給する。例えば、ドットパターンデータが階調値（０１）であった場合には、２番目のノーマルドット駆動パルスＤＰ４のみを圧電振動子１５に供給する。また、階調値（１０）であった場合には、１番目のノーマルドット駆動パルスＤＰ３と３番目のノーマルドット駆動パルスＤＰ５とを圧電振動子１５に供給する。さらに、階調値（１１）であった場合には、各ノーマルドット駆動パルスＤＰ３〜ＤＰ５を圧電振動子１５に供給する。
【００９０】
これらのノーマルドット駆動パルスＤＰ３〜ＤＰ５を構成する各波形要素Ｐ２４〜Ｐ２８は、ノーマルドット駆動パルスＤＰ２の波形要素Ｐ２４〜Ｐ２８と同様である。このため、その説明は省略する。
【００９１】
この駆動信号ＣＯＭ２では、ノーマルドット駆動パルス同士の間にパルス接続要素Ｐ３１，Ｐ３２を発生させ、駆動パルス同士を一連に接続している。即ち、パルス接続要素Ｐ３１により、ノーマルドット駆動パルスＤＰ３の終端とノーマルドット駆動パルスＤＰ４の始端とを接続している。また、パルス接続要素Ｐ３２により、ノーマルドット駆動パルスＤＰ４の終端とノーマルドット駆動パルスＤＰ５の始端とを接続している。従って、この駆動信号ＣＯＭ２において、パルス接続要素Ｐ３１、Ｐ３２は、本発明の振動抑制要素の一種であり、第２パルス接続要素に相当する。
【００９２】
そして、制御部４６（信号修正手段）は、Ｔｃランクに応じて駆動信号発生回路４８（駆動信号発生手段）を制御し、制振ホールド要素Ｐ２７の発生時間Ｐｗｈ２と、パルス接続要素Ｐ３１の発生時間ｐｄｉｓ１と、パルス接続要素Ｐ３２の発生時間ｐｄｉｓ２を変更する。
【００９３】
これは、各ノーマルドット駆動パルスＤＰ３〜ＤＰ５によるインク滴吐出タイミングを揃えるためである。即ち、発生時間Ｐｗｈ２の変更により、制振要素Ｐ２８の供給タイミングについては適正化が図られたが、単に発生時間Ｐｗｈ２を変更しただけでは、ノーマルドット駆動パルスＤＰ４，ＤＰ５の供給タイミングが前後してしまう。そこで、発生時間Ｐｗｈ２の変更に併せて発生時間ｐｄｉｓ１と発生時間ｐｄｉｓ２とを適宜変更し、インク滴の吐出タイミングを揃えている。これにより、各ノーマルドット駆動パルスＤＰ３〜ＤＰ５におけるインク滴吐出タイミングが揃えられるので、インク滴の着弾位置の均一化が図れ、画質向上に寄与する。
【００９４】
次に、第２駆動パルスの第２制振要素の発生時間と、第３駆動パルスの第１パルス接続要素の発生時間とを、Ｔｃランクによって定めた例について説明する。
【００９５】
図１４に例示した駆動信号ＣＯＭ３は、メニスカスを微振動させる微振動パルスＤＰ１´と、この微振動パルスＤＰ１´の後に発生され、マイクロドットのインク滴をノズル開口１３から吐出させるマイクロドット駆動パルスＤＰ６と、ミドルドットのインク滴をノズル開口１３から吐出させるミドルドット駆動パルスＤＰ７とを含み、これらの駆動パルスＤＰ１´，ＤＰ６，ＤＰ７を印刷周期Ｔ毎に繰り返し発生する。
【００９６】
この駆動信号ＣＯＭ３では、インク滴を吐出させない場合に微振動パルスＤＰ１´のみを選択して圧電振動子１５に供給し、ドットパターンデータがマイクロドットのデータであった場合にマイクロドット駆動パルスＤＰ６のみを圧電振動子１５に供給する。また、ミドルドットのデータであった場合にミドルドット駆動パルスＤＰ７のみを圧電振動子１５に供給する。さらに、ラージドットのデータであった場合にマイクロドット駆動パルスＤＰ６とミドルドット駆動パルスＤＰ７とを圧電振動子１５に供給する。
【００９７】
微振動パルスＤＰ１´は、上記した微振動パルスＤＰ１と同様に印字内微振動を行わせる駆動パルスであり、微振動膨張要素Ｐ２１´と微振動ホールド要素Ｐ２２´と微振動収縮要素Ｐ２３´とから構成される。この微振動パルスＤＰ１´と微振動パルスＤＰ１との違いは、微振動パルスＤＰ１が中間電位ＶＭから第２中間電位ＶＭＬの範囲で電位を変化させているのに対し、この微振動パルスＤＰ１´が最大電位ＶＰから中間電位ＶＭの範囲で電位を変化させている点である。
そして、他の点に変わりはないので、この微振動パルスＤＰ１´に関する詳細な説明は省略する。
【００９８】
マイクロドット駆動パルスＤＰ６は、最大電位ＶＰから最低電位ＶＧＬまで比較的急峻な勾配で電位を下降させる膨張要素Ｐ４１と、膨張要素Ｐ４１に続いて発生されて最低電位ＶＧＬを極く短い時間維持する膨張ホールド要素Ｐ４２と、最低電位ＶＧＬからこの最低電位ＶＧＬよりも少し高い第２最低電位ＶＧＨまで比較的急峻な勾配で電位を上昇させる吐出要素Ｐ４３と、第２最低電位ＶＧＨを極く短い時間維持する吐出ホールド要素Ｐ４４と、第２最低電位ＶＧＨから最大電位ＶＰまで比較的緩やかな電位勾配で電位を上昇させる制振要素Ｐ４５とから構成される。
【００９９】
このマイクロドット駆動パルスＤＰ６においては、膨張要素Ｐ４１から制振要素Ｐ４５までの各要素が本発明の波形要素に相当する。また、膨張要素Ｐ４１が本発明の第２膨張要素に相当し、吐出要素Ｐ４３が本発明の第２吐出要素に相当し、制振要素Ｐ４５が本発明の第２制振要素（振動抑制要素の一種）に相当する。
【０１００】
このマイクロドット駆動パルスＤＰ６が圧電振動子１５に供給されると、圧電振動子１５や圧力室１６は次のように動作する。即ち、膨張要素Ｐ４１の供給に伴って圧電振動子１５が大きく収縮し、圧力室１６が最小容積から最大容積まで急速に膨張する。この膨張に伴って圧力室１６内が大きく減圧され、メニスカスが圧力室側に大きく引き込まれる。このとき、メニスカスの中心部分、即ち、ノズル開口１３の中央付近は、一旦大きく引き込まれ、その後、反動で凸状に盛り上がった状態になる。次に、膨張ホールド要素Ｐ４２と吐出要素Ｐ４３とが続けて供給されて、吐出要素Ｐ４３の供給に伴って圧力室１６が少し収縮してインクが少し加圧され、メニスカスの中心部分がインク滴として吐出される。このインク滴の吐出に伴ってメニスカスは大きく振動するが、その後に供給される制振要素Ｐ４５によって圧力室１６が緩やかに収縮し、インク滴吐出後のメニスカスの振動が抑制される。
【０１０１】
そして、制御部４６（信号修正手段）は、Ｔｃランクに応じて駆動信号発生回路４８（駆動信号発生手段）を制御し、制振要素Ｐ４５の発生時間Ｐｗｃμ２を変更する。つまり、Ｔｃランクに応じて制振要素Ｐ４５による圧力室１６の収縮速度を変える。併せて、マイクロドット駆動パルスＤＰ６とミドルドット駆動パルスＤＰ７との間に発生されるパルス接続要素Ｐ３３の発生時間Ｐｗｈμ３も変更する。
【０１０２】
例えば、標準ランクの記録ヘッド１０については発生時間Ｐｗｃμ２を４．３μｓに、発生時間Ｐｗｈμ３を１１．０μｓにそれぞれ設定し、Ｔｃｍｉｎの記録ヘッド１０については発生時間Ｐｗｃμ２を４．１μｓに、発生時間Ｐｗｈμ３を１１．２μｓにそれぞれ設定し、Ｔｃｍａｘの記録ヘッド１０については発生時間Ｐｗｃμ２を４．７μｓに、発生時間Ｐｗｈμ３を１０．６μｓにそれぞれ設定する。
【０１０３】
これも、メニスカスの振動を効率良く抑えるためである。即ち、インク滴吐出直後においてメニスカスは、固有振動周期Ｔｃの影響を大きく受けて振動している。このため、Ｔｃランクに応じて制振要素Ｐ４５の発生時間Ｐｗｄμ２を変えることにより、圧力室１６内のインクの加圧速度が変化し、インク内の圧力振動を効率よく抑えることができる。また、パルス接続要素Ｐ５３の発生時間Ｐｗｈμ３も併せて変更しているので、次に発生されるミドルドット駆動パルスＤＰ７によるインク滴の吐出タイミングを揃えることができる。
【０１０４】
次に、ミドルドット駆動パルスＤＰ７について説明する。このミドルドット駆動パルスＤＰ７は、インク滴を吐出する吐出パルスＰＳ１と、この吐出パルスＰＳ１の後に発生されてインク滴吐出後におけるメニスカスの振動を抑制する制振パルスＰＳ２と、これらの吐出パルスＰＳ１と制振パルスＰＳ２との間を接続する第１パルス接続要素Ｐ４９とを備える。
【０１０５】
吐出パルスＰＳ１は、最大電位ＶＰから第３最低電位ＶＧＭまでインク滴を吐出させない程度の勾配で電位を下降させる膨張要素Ｐ４６と、膨張要素Ｐ４６に続いて発生されて第３最低電位ＶＧＭを所定時間維持する膨張ホールド要素Ｐ４７と、第３最低電位ＶＧＭから最大電位ＶＰまで比較的急峻な勾配で電位を上昇させる吐出要素Ｐ４８とから構成される。なお、第３最低電位ＶＧＭは、最低電位ＶＧＬよりも低く、且つ、第２最低電位ＶＧＨよりも低い電位に設定される。
【０１０６】
制振パルスＰＳ２は、最大電位ＶＰから中間電位ＶＭまで、インク滴を吐出させない程度の比較的緩やかな電位勾配で電位を下降させる制振膨張要素Ｐ５０と、制振膨張要素Ｐ５０に続いて発生されて中間電位ＶＭを所定時間維持する制振ホールド要素Ｐ５１と、制振ホールド要素Ｐ５１に続いて発生されて中間電位ＶＭから最大電位ＶＰまで比較的緩やかな電位勾配で電位を上昇させる制振収縮要素Ｐ５２とから構成される。
【０１０７】
そして、第１パルス接続要素Ｐ４９は、吐出パルスＰＳ１における吐出要素Ｐ４８の終端と制振パルスＰＳ２における制振膨張要素Ｐ５０の始端との間を接続している。
【０１０８】
このミドルドット駆動パルスＤＰ７においては、膨張要素Ｐ４６から制振収縮要素Ｐ５２までの各要素が本発明の波形要素に相当する。そして、吐出パルスＰＳ１が本発明の吐出パルスに相当し、制振パルスＰＳ２が本発明の制振パルスに相当する。また、第１パルス接続要素Ｐ４９が本発明の第１パルス接続要素（振動抑制要素の一種）に相当する。
【０１０９】
このミドルドット駆動パルスＤＰ７が圧電振動子１５に供給されると、圧電振動子１５や圧力室１６は次のように動作する。即ち、膨張要素Ｐ４６の供給に伴って圧電振動子１５が大きく収縮し、圧力室１６が最小容積から大きく膨張する。圧力室１６の膨張状態は、膨張ホールド要素Ｐ４７の供給期間中に亘って維持される。そして、この維持期間中におけるインクの圧力変動によって、引き込まれたメニスカスがノズル開口１３の開口縁付近まで戻ってくる。その後、吐出要素Ｐ４８が供給されてノズル開口１３からはミドルドットに対応する量のインク滴が吐出される。
【０１１０】
吐出要素Ｐ４８に続いて第１パルス接続要素Ｐ４９が供給される。この第１パルス接続要素Ｐ４９の電位は最大電位ＶＰであるため、圧力室１６の収縮状態は維持される。そして、この維持期間中において、メニスカスは、インク滴吐出の影響を受けて大きく振動している。その後、このメニスカスの振動を打ち消し得るタイミングで制振膨張要素Ｐ５０が供給されて圧力室１６が再度膨張し、圧力室１６内のインクを減圧する。さらに、制振ホールド要素Ｐ５１で規定される時間の経過後、制振収縮要素Ｐ５２が供給されてメニスカスの振動を打ち消すように圧力室１６を収縮させ、インクを加圧する。
【０１１１】
そして、制御部４６（信号修正手段）は、Ｔｃランクに応じて駆動信号発生回路４８（駆動信号発生手段）を制御し、第１パルス接続要素Ｐ４９の発生時間Ｐｗｈｍ２を変更する。つまり、Ｔｃランクに応じて制振パルスＰＳ２の供給タイミングを変える。
【０１１２】
例えば、標準ランクの記録ヘッド１０については発生時間Ｐｗｈｍ２を４．０μｓに設定し、Ｔｃｍｉｎの記録ヘッド１０については発生時間Ｐｗｈｍ２を２．８μｓに設定し、Ｔｃｍａｘの記録ヘッド１０については発生時間Ｐｗｈｍ２を５．４μｓに設定する。これにより、上記した制振ホールド要素Ｐ２７の発生時間Ｐｗｈ２を変えたときと同様な作用をなし、メニスカスの振動を効率良く抑えることができる。
【０１１３】
ところで、上記の各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３では、Ｔｃランクに応じて振動抑制要素の制御因子を定めた例について説明したが、本発明はこの例に限定されるものではない。例えば、インク滴の吐出特性に影響を及ぼす特性変動要素の制御因子を、Ｔｃランクに応じて定めてもよい。以下、特性変動要素の制御因子を定めた例について説明する。
【０１１４】
図１５に例示した駆動信号ＣＯＭ４は、メニスカスを微振動させる微振動パルスＤＰ８と、この微振動パルスＤＰ８の後に発生され、マイクロドットのインク滴をノズル開口１３から吐出させるマイクロドット駆動パルスＤＰ９と、ミドルドットのインク滴をノズル開口１３から吐出させるミドルドット駆動パルスＤＰ１０とを含み、これらの駆動パルスＤＰ８，ＤＰ９，ＤＰ１０を印刷周期Ｔ毎に繰り返し発生する。
【０１１５】
この駆動信号ＣＯＭ４では、インク滴を吐出させない場合に微振動パルスＤＰ８のみを選択して圧電振動子１５に供給し、ドットパターンデータがマイクロドットのデータであった場合にマイクロドット駆動パルスＤＰ９のみを圧電振動子１５に供給する。また、ミドルドットのデータであった場合にミドルドット駆動パルスＤＰ１０のみを圧電振動子１５に供給する。さらに、ラージドットのデータであった場合にマイクロドット駆動パルスＤＰ９とミドルドット駆動パルスＤＰ１０とを圧電振動子１５に供給する。
【０１１６】
微振動パルスＤＰ８は、上記した微振動パルスＤＰ１，ＤＰ１´と同様に、印字内微振動を行わせるための駆動パルスである。そして、この微振動パルスＤＰ８は、最大電位ＶＰからこの最大電位ＶＰよりも少し低い第２最大電位ＶＰＬまで、インク滴を吐出させない程度の比較的緩やかな電位勾配で電位を上昇させる微振動膨張要素Ｐ６１と、微振動膨張要素Ｐ６１に続いて発生されて第２最低電位ＶＧＨを所定時間維持する微振動ホールド要素Ｐ６２と、微振動ホールド要素Ｐ６２に続いて発生されて第２最大電位ＶＧＬから最大電位ＶＰまで比較的緩やかな電位勾配で電位を上昇させる微振動収縮要素Ｐ６３とから構成される。
【０１１７】
そして、この微振動パルスＤＰ８が圧電振動子１５に供給されると、圧電振動子１５や圧力室１６は、微振動パルスＤＰ１，ＤＰ１´が供給された場合と同様に動作し、ノズル開口１３付近のインク増粘、目詰まりが防止される。
【０１１８】
マイクロドット駆動パルスＤＰ９は、上記のマイクロドット駆動パルスＤＰ６と同様な波形形状である。
【０１１９】
このマイクロドット駆動パルスＤＰ９は、最大電位ＶＰから最低電位ＶＧＬまで比較的急峻な勾配で電位を下降させる膨張要素Ｐ６４と、膨張要素Ｐ６４に続いて発生されて最低電位ＶＧＬを極く短い時間維持する膨張ホールド要素Ｐ６５と、最低電位ＶＧＬからこの最低電位ＶＧＬよりも少し低い第２最低電位ＶＧＨまで比較的急峻な勾配で電位を上昇させる吐出要素Ｐ６６と、第２最低電位ＶＧＨを極く短い時間維持する吐出ホールド要素Ｐ６７と、第２最低電位ＶＧＨから最大電位ＶＰまで電位を上昇させる制振要素Ｐ６８とから構成される。
【０１２０】
このマイクロドット駆動パルスＤＰ９において、膨張要素Ｐ６４から制振要素Ｐ６８までの各要素が本発明の波形要素に相当する。そして、膨張要素Ｐ６４が本発明の第２膨張要素に相当し、膨張ホールド要素Ｐ６５が本発明の第２ホールド要素に相当し、吐出要素Ｐ６６が本発明の第２吐出要素に相当する。また、これらの膨張要素Ｐ６４、膨張ホールド要素Ｐ６５及び吐出要素Ｐ６６は、インク滴を吐出させる目的で圧力室１６内の圧力変動に関与する波形要素であり、本発明の特性変動要素の一種である。即ち、膨張要素Ｐ６４及び吐出要素Ｐ６６は、インク滴を吐出させるために圧力室１６内を加減圧する波形要素であり、膨張ホールド要素Ｐ６５は、吐出要素Ｐ６６の供給開始タイミングを規定する波形要素である。
【０１２１】
このマイクロドット駆動パルスＤＰ９が圧電振動子１５に供給されると、圧電振動子１５や圧力室１６は次のように動作する。即ち、膨張要素Ｐ６４の供給に伴って圧電振動子１５が大きく収縮し、圧力室１６が最小容積から最大容積まで急速に膨張する。この膨張に伴って圧力室１６内が大きく減圧され、メニスカスが圧力室側に大きく引き込まれる。このとき、メニスカスの中心部分が大きく引き込まれ、その反動でメニスカスの中心部分が凸状に盛り上がった状態になる。その後、膨張ホールド要素Ｐ６５と吐出要素Ｐ６６とが続けて供給されて、吐出要素Ｐ６６の供給に伴って圧力室１６が少し収縮してインクが少し加圧され、メニスカスの中心部分がインク滴として吐出される。このインク滴の吐出に伴いメニスカスは大きく振動する。続いて、吐出ホールド要素Ｐ６７と制振要素Ｐ６８とが供給され、制振要素Ｐ６８の供給に伴って圧力室１６が収縮し、インク滴吐出後のメニスカスの振動を抑制する。
【０１２２】
そして、制御部４６（信号修正手段）は、Ｔｃランクに応じて駆動信号発生回路４８（駆動信号発生手段）を制御し、膨張要素Ｐ６４の発生時間や電位差（始端電位と終端電位との差）を変える。つまり、Ｔｃランクに応じて膨張要素Ｐ６４による圧力室１６の膨張速度や膨張度合い（最大膨張容積）を変える。例えば、Ｔｃｍａｘの記録ヘッド１０については、膨張要素Ｐ６４の発生時間Ｐｗｄμ１を標準ランクにおける発生時間Ｐｗｄμ１よりも長く設定し、膨張要素Ｐ６４の電位差Ｖｄμ１を標準ランクにおける電位差Ｖｄμ１よりも大きく設定する。一方、Ｔｃｍｉｎの記録ヘッド１０については、膨張要素Ｐ６４の発生時間Ｐｗｄμ１を標準ランクにおける発生時間Ｐｗｄμ１よりも短く設定し、膨張要素Ｐ６４の電位差Ｖｃμ１を標準ランクにおける電位差Ｖｄμ１よりも小さく設定する。
【０１２３】
これは、インク滴の速度を適正化するためである。このマイクロドット駆動パルスＤＰ９に関しては、図１６に示すように、横軸にＰｗｄμ１をとり縦軸にインク速度Ｖｍをとると、上側に凸の特性カーブが描ける。そして、この特性カーブにおけるインク滴速度のピークは、発生時間Ｐｗｄμ１を固有振動周期Ｔｃに略一致させた際に得られる。これは、発生時間Ｐｗｄμ１を固有振動周期Ｔｃに揃えることにより、圧電振動子１５の作動によってインクに加えられた外力が最も効率よくインク内の圧力振動に変換されるためと考えられる。さらに、ピーク速度について、電位差Ｖｄμ１を揃えた場合には、固有振動周期Ｔｃが長いと速度が遅くなり、固有振動周期Ｔｃが短く応答が良いほど速度が速くなる。即ち、固有振動周期Ｔｃが短い程、インク滴の飛行速度が速い特性となる。
【０１２４】
従って、Ｔｃｍａｘの記録ヘッド１０については、膨張要素Ｐ６４の発生時間Ｐｗｄμ１を標準ランクにおける発生時間Ｐｗｄμ１よりも長く設定することにより、圧電振動子１５からの外力を最も効率よくインク内の圧力振動に変換できる。そして、電位差Ｖｄμ１を標準ランク用の電位差Ｖｄμ１よりも高く設定することでインク滴の速度を高めることができ、インク滴の速度を標準ランクの記録ヘッド１０に揃えることができる。
【０１２５】
反対に、Ｔｃｍｉｎの記録ヘッド１０については、膨張要素Ｐ６４の発生時間Ｐｗｄμ１を標準ランクにおける発生時間Ｐｗｄμ１よりも短く設定することにより、圧電振動子１５からの外力を最も効率よくインク内の圧力振動に変換できる。そして、Ｔｃｍｉｎの記録ヘッド１０は、インク滴の速度が標準ランクの記録ヘッド１０よりも速い特性なので、電位差Ｖｄμ１を標準ランク用の電位差Ｖｄμ１よりも低く設定してもインク滴の速度を標準ランクの記録ヘッド１０に揃えることができる。また、この電位差Ｖｄμ１は、駆動信号ＣＯＭ４の駆動電圧Ｖｈを規定する要因でもあるので、この電位差Ｖｄμ１を低くできることにより駆動電圧Ｖｈを下げることもできる。
【０１２６】
なお、発生時間Ｐｗｄμ１と電位差Ｖｄμ１は、少なくとも一方を変えてやれば、インク滴の吐出特性の適正化が図れる。
【０１２７】
また、制御部４６（信号修正手段）により、吐出要素Ｐ６６の発生時間Ｐｗｃμ１や電位差Ｖｃμ１をＴｃランクに応じて変えてもよい。即ち、吐出要素Ｐ６６による圧力室１６の収縮速度や収縮度合いを変えてもよい。この場合には、インク滴吐出時における圧力室１６の加圧条件を変えることができるので、インク滴の速度を適正化することができる。
【０１２８】
さらに、制御部４６（信号修正手段）により、膨張ホールド要素Ｐ６５の発生時間をＴｃランクに応じて変えるようにしてもよい。即ち、この膨張ホールド要素Ｐ６５は、膨張要素Ｐ６４による圧力室１６の膨張状態を保持することで、吐出要素Ｐ６６の供給開始タイミングを規定する波形要素である。このため、膨張ホールド要素Ｐ６５の発生時間を変えることにより、圧力室１６を収縮させるタイミングを適正化することができる。その結果、圧力室１６内の圧力変動を効率よく使用することができ、インク滴の吐出を効率よく行わせることができる。
【０１２９】
なお、制振要素Ｐ６８は、上記のマイクロドット駆動パルスＤＰ６における制振要素Ｐ４５と同じ作用を奏する。このため、Ｔｃランクに応じて制振要素Ｐ６８の発生時間Ｐｗｃμ２を変えることにより、インク滴吐出後におけるメニスカスの制振を効率よく行うことができる。
【０１３０】
上記のミドルドット駆動パルスＤＰ１０は、最大電位ＶＰから中間電位ＶＭまでインク滴を吐出させない程度の一定勾配で電位を下降させる予備膨張要素Ｐ６９と、中間電位ＶＭを所定時間維持する予備ホールド要素Ｐ７０と、中間電位ＶＭから最低電位ＶＧＬまでインク滴を吐出させない程度の一定勾配で電位を下降させる膨張要素Ｐ７１と、最大低電位ＶＧＬを所定時間維持する膨張ホールド要素Ｐ７２と、最低電位ＶＧＬから最大電位ＶＰまで急激に電位を上昇させる吐出要素Ｐ７３と、最大電位ＶＰを所定時間維持する第１制振ホールド要素Ｐ７４と、最大電位ＶＰから中間電位ＶＭまで電位を下降させる制振要素Ｐ７５と、中間電位ＶＭを所定時間維持する第２制振ホールド要素Ｐ７６と、中間電位ＶＭから最大電位ＶＰＧまで電位を上昇させる復帰要素Ｐ７７とから構成される。
【０１３１】
このミドルドット駆動パルスＤＰ１０において、予備膨張要素Ｐ６９から復帰要素Ｐ７７までの各要素が本発明の波形要素に相当する。そして、膨張要素Ｐ７１が本発明の第１膨張要素に相当し、膨張ホールド要素Ｐ７２が本発明の第１ホールド要素に相当し、吐出要素Ｐ７３が本発明の第１吐出要素に相当する。即ち、これらの膨張要素Ｐ７１、膨張ホールド要素Ｐ７２及び吐出要素Ｐ７３も、インク滴を吐出させる目的で圧力室１６内の圧力変動に関与する波形要素であり、本発明の特性変動要素の一種である。
【０１３２】
このミドルドット駆動パルスＤＰ１０が圧電振動子１５に供給されると、圧電振動子１５や圧力室１６は次のように動作する。即ち、予備膨張要素Ｐ６９の供給に伴って圧電振動子１５が少し収縮し、圧力室１６が最小容積から中間電位ＶＭで規定される基準容積まで膨張する。そして、予備ホールド要素Ｐ７０の供給により、基準容積が所定時間維持される。続いて、膨張要素Ｐ７１の供給に伴って圧電振動子１５が大きく収縮し、圧力室１６が基準容積から最大容積まで膨張する。この膨張に伴って圧力室１６内が減圧される。この圧力室１６の膨張状態は膨張ホールド要素Ｐ７２の供給期間に亘って維持される。その後、吐出要素Ｐ７３が供給されて圧電振動子１５が大きく伸長し、圧力室１６は最小容積まで急激に収縮する。この収縮に伴い、圧力室１６内のインクが加圧されてノズル開口１３からインク滴が吐出される。そして、制振ホールド要素Ｐ７４が供給されるので圧力室１６の収縮状態が維持され、メニスカスの振動を打ち消し得るタイミングで制振要素Ｐ７５が供給されて圧力室１６が基準容積まで膨張復帰する。これにより、メニスカスの振動を短時間で抑制することができ、次のインク滴の吐出を安定させることができる。さらに、第２制振ホールド要素Ｐ７６で定められたタイミングで復帰要素Ｐ７７が供給される。
【０１３３】
そして、制御部４６（信号修正手段）は、Ｔｃランクに応じて駆動信号発生回路４８（駆動信号発生手段）を制御し、膨張要素Ｐ７１及び吐出要素Ｐ７３の発生時間や電位差を変える。つまり、Ｔｃランクに応じて膨張要素Ｐ７１による圧力室１６の膨張速度や膨張度合い、及び、吐出要素Ｐ７３による圧力室１６の収縮速度や収縮度合いを変える。
【０１３４】
例えば、膨張要素Ｐ７１に関し、Ｔｃｍａｘの記録ヘッド１０については、発生時間Ｐｗｄｍ１を標準ランクにおける発生時間Ｐｗｄｍ１よりも長く設定し、電位差Ｖｄｍ１を標準ランクにおける電位差Ｖｄｍ１よりも大きく設定する。一方、Ｔｃｍｉｎの記録ヘッド１０については、発生時間Ｐｗｄｍ１を標準ランクにおける発生時間Ｐｗｄｍ１よりも短く設定し、電位差Ｖｄｍ１を標準ランクにおける電位差Ｖｄｍ１よりも小さく設定する。
【０１３５】
また、吐出要素Ｐ７３に関しても、Ｔｃｍａｘの記録ヘッド１０については、発生時間Ｐｗｃｍ１を標準ランクにおける発生時間Ｐｗｃｍ１よりも長く設定し、電位差Ｖｃｍ１を標準ランクにおける電位差Ｖｃｍ１よりも大きく設定する。一方、Ｔｃｍｉｎの記録ヘッド１０については、発生時間Ｐｗｃｍ１を標準ランクにおける発生時間Ｐｗｃｍ１よりも短く設定し、電位差Ｖｃｍ１を標準ランクにおける電位差Ｖｃｍ１よりも小さく設定する。
【０１３６】
これにより、固有振動周期Ｔｃがばらついていてもインク滴の吐出速度を揃えることができる。なお、この場合においても、発生時間Ｐｗｄｍ１やＰｗｃｍ１と電位差Ｖｄｍ１やＶｃｍ１は、少なくとも一方を変えてやることでインク滴の吐出特性の適正化が図れる。勿論、両方変えてもよい。
【０１３７】
また、制御部４６（信号修正手段）により、膨張ホールド要素Ｐ７２の発生時間をＴｃランクに応じて変えるようにしてもよい。即ち、この膨張ホールド要素Ｐ７２は、上記した膨張ホールド要素Ｐ６５と同様な作用をなし、膨張要素Ｐ７１による圧力室１６の膨張状態を保持することで吐出要素Ｐ７３の供給開始タイミングを規定する。このため、膨張ホールド要素Ｐ７２の発生時間を変えることにより、圧力室１６を収縮させるタイミングを適正化することができる。その結果、圧力室１６内の圧力変動を効率よく使用することができ、インク滴の吐出を効率よく行わせることができる。
【０１３８】
なお、このミドルドット駆動パルスＤＰ１０において、第１制振ホールド要素Ｐ７４は、制振要素Ｐ７５の供給開始タイミングを規定する。即ち、上記したミドルドット駆動パルスＤＰ７における第１パルス接続要素Ｐ４９と同様の作用を奏する。このため、Ｔｃランクに応じて、第１制振ホールド要素Ｐ７４の発生時間Ｐｗｈｍ２を変えてやることにより、インク滴吐出後におけるメニスカスの制振を効率よく行うことができる。
【０１３９】
次に、特性変動要素の制御因子を定めた他の例について説明する。
【０１４０】
図１７に例示した駆動信号ＣＯＭ５は、メニスカスを微振動させる微振動パルスＤＰ１１と、この微振動パルスＤＰ１１の後に発生され、ノーマルドットのインク滴をノズル開口１３から吐出させるノーマルドット駆動パルスＤＰ１２とを含み、これらの微振動パルスＤＰ１１及びノーマルドット駆動パルスＤＰ１２を印刷周期Ｔ毎に繰り返し発生する。そして、この駆動信号ＣＯＭ５では、微振動パルスＤＰ１１とノーマルドット駆動パルスＤＰ１２の何れか一方を、圧電振動子１５に供給する。即ち、インク滴を吐出させる場合にはノーマルドット駆動パルスＤＰ１２のみを選択して圧電振動子１５に供給し、インク滴を吐出させない場合には微振動パルスＤＰ１１のみを選択して圧電振動子１５に供給する。
【０１４１】
微振動パルスＤＰ１１は、印字内微振動を行わせるための駆動パルスであり、中間電位ＶＭからこの中間電位よりも少し低いい第２中間電位ＶＭＬまで、インク滴を吐出させない程度の比較的緩やかな電位勾配で電位を下降させる微振動膨張要素Ｐ８１と、微振動膨張要素Ｐ８１に続いて発生されて第２中間電位ＶＭＬを所定時間維持する微振動ホールド要素Ｐ８２と、微振動ホールド要素Ｐ８２に続いて発生されて第２中間電位ＶＭＬから中間電位ＶＭまで比較的緩やかな電位勾配で電位を上昇させる微振動収縮要素Ｐ８３とから構成される。
【０１４２】
そして、この微振動パルスＤＰ１１が圧電振動子１５に供給されると、圧電振動子１５や圧力室１６は、微振動パルスＤＰ１，ＤＰ８等が供給された場合と同様に動作し、ノズル開口１３付近のインク増粘が防止される。
【０１４３】
ノーマルドット駆動パルスＤＰ１２は、本発明の第４駆動パルス及び第５駆動パルスに相当し、中間電位ＶＭから最低電位ＶＧまでインク滴を吐出させない程度の一定勾配で電位を下降させる膨張要素Ｐ８４と、膨張要素Ｐ８４に続いて発生されて最低電位ＶＧを所定時間維持する膨張ホールド要素Ｐ８５と、膨張ホールド要素Ｐ８５に続いて発生されて最低電位ＶＧから最大電位ＶＰまで急激に電位を上昇させる吐出要素Ｐ８６と、吐出要素Ｐ８６に続いて発生されて最大電位ＶＰを所定時間維持する制振ホールド要素Ｐ８７と、制振ホールド要素Ｐ８７に続いて発生されて最大電位ＶＰから中間電位ＶＭまで電位を下降させる制振要素Ｐ８８とから構成される。
【０１４４】
このノーマルドット駆動パルスＤＰ１２において、膨張要素Ｐ８４から制振要素Ｐ８８までが本発明の波形要素に相当する。そして、膨張要素Ｐ８４が本発明の第１膨張要素に相当し、膨張ホールド要素Ｐ８５が本発明の第１ホールド要素に相当し、吐出要素Ｐ８６が本発明の第１吐出要素に相当する。即ち、これらの膨張要素Ｐ８４、膨張ホールド要素Ｐ８５及び吐出要素Ｐ８６も、インク滴を吐出させる目的で圧力室１６内の圧力変動に関与する波形要素であり、本発明の特性変動要素の一種である。
【０１４５】
このノーマルドット駆動パルスＤＰ１２が圧電振動子１５に供給されると、圧電振動子１５や圧力室１６は、上記のノーマルドット駆動パルスＤＰ２が供給されたときと同様に動作する。
【０１４６】
即ち、膨張要素Ｐ８４の供給に伴って圧電振動子１５が大きく収縮し、圧力室１６が基準容積から最大容積まで膨張する。この膨張に伴って圧力室１６内が減圧される。その後、吐出要素Ｐ８６が供給されて圧電振動子１５が大きく伸長し、圧力室１６は最小容積まで急激に収縮する。この収縮に伴い、圧力室１６内のインクが加圧されてノズル開口１３からインク滴が吐出される。吐出要素Ｐ８６に続いて制振ホールド要素Ｐ８７が供給されるので圧力室１６の収縮状態は維持される。その後、メニスカスの振動を打ち消し得るタイミングで制振要素Ｐ８８が供給され、圧力室１６が基準容積まで膨張復帰する。即ち、圧力室１６内のインク圧力を相殺すべく、圧力室１６を膨張させてインク圧力を減圧する。
【０１４７】
そして、制御部４６（信号修正手段）は、Ｔｃランクに応じて駆動信号発生回路４８（駆動信号発生手段）を制御し、膨張要素Ｐ８４及び吐出要素Ｐ８６の発生時間発生時間Ｐｗｄｍ１´，Ｐｗｃｍ１´や電位差Ｖｄｍ１´，Ｖｃｍ１´を変える。つまり、Ｔｃランクに応じて膨張要素Ｐ８４による圧力室１６の膨張速度や膨張度合い、及び、吐出要素Ｐ８６による圧力室１６の収縮速度や収縮度合いを変える。
【０１４８】
例えば、膨張要素Ｐ８４に関し、Ｔｃｍａｘの記録ヘッド１０については、発生時間Ｐｗｄｍ１´を標準ランクにおける発生時間Ｐｗｄｍ１´よりも長く設定し、電位差Ｖｄｍ１´を標準ランクにおける電位差Ｖｄｍ１´よりも大きく設定する。一方、Ｔｃｍｉｎの記録ヘッド１０については、発生時間Ｐｗｄｍ１´を標準ランクにおける発生時間Ｐｗｄｍ１´よりも短く設定し、電位差Ｖｄｍ１´を標準ランクにおける電位差Ｖｄｍ１´よりも小さく設定する。
【０１４９】
また、吐出要素Ｐ８６に関しても、Ｔｃｍａｘの記録ヘッド１０については、発生時間Ｐｗｃｍ１´を標準ランクにおける発生時間Ｐｗｃｍ１´よりも長く設定し、電位差Ｖｃｍ１´を標準ランクにおける電位差Ｖｃｍ１´よりも大きく設定する。一方、Ｔｃｍｉｎの記録ヘッド１０については、発生時間Ｐｗｃｍ１´を標準ランクにおける発生時間Ｐｗｃｍ１´よりも短く設定し、電位差Ｖｃｍ１´を標準ランクにおける電位差Ｖｃｍ１´よりも小さく設定する。
【０１５０】
これにより、固有振動周期Ｔｃがばらついていてもインク滴の吐出速度を揃えることができる。なお、この場合においても、発生時間Ｐｗｄｍ１´やＰｗｃｍ１´と電位差Ｖｃｍ１´やＶｄｍ１´は、少なくとも一方を変えることにより、インク速度の適正化が図れる。
【０１５１】
また、上記したミドルドット駆動パルスＤＰ１０と同様に、制御部４６（波形制御手段）により、膨張ホールド要素Ｐ８５の発生時間をＴｃランクに応じて変えるようにしてもよい。これにより、圧力室１６を収縮させるタイミングを適正化することができ、インク滴の吐出を効率よく行わせることができる。
【０１５２】
以上説明したように、上記の各実施形態では、圧電振動子１５の残留振動に基づく逆起電力信号の周期を測定することによって圧力発生室１６内のインクの固有振動周期Ｔｃが求められるため、測定工程における圧電振動子１５への電気駆動信号の供給は１回で良く、すなわち、圧力室１６内のインクの固有振動周期Ｔｃが極めて迅速に導出され得る。
【０１５３】
また、圧電振動子１５の残留振動に基づく逆起電力信号の周期と圧力室１６内のインクの固有振動周期Ｔｃとは、極めて高精度に対応しているため、圧力室１６内のインクの固有振動周期Ｔｃを極めて高精度に導出することができる。
【０１５４】
また、記録ヘッド１０の状態に対して圧力室内のインクの固有振動周期に基づいて定めたＴｃランクを付与すると共に、付与されたＴｃランクに応じて、駆動信号ＣＯＭを構成する波形要素の制御因子を例えばノズル開口毎あるいはノズル列毎に定め（修正し）、設定した制御因子による駆動信号を各圧電振動子１５に供給するので、Ｔｃランクに応じて駆動信号の波形形状等を設定（修正）できて適正化が図れ、画質ばらつきを容易に補正することができる。
【０１５５】
また、Ｔｃランクとして、固有振動周期Ｔｃが設計値通りである標準ランクと、固有振動周期Ｔｃが設計値より短いＴｃｍｉｎランクと、固有振動周期Ｔｃが設計値より長いＴｃｍａｘランクとを設定し、固有周期測定時の記録ヘッド１０をこれら３つのＴｃランクに分類し、Ｔｃランク毎に同じ補正を施して駆動信号を修正している。このように、Ｔｃランク毎に設定された波形を使用するものであるので、画質の適正化を容易に実現できる。
【０１５６】
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き、種々の変形が可能である。
【０１５７】
例えば、圧力室１６内のインク圧力の固有振動周期Ｔｃの測定及び駆動信号の修正の実施間隔は、適宜に設定され得る。圧力室１６内のインク圧力の固有振動周期Ｔｃの測定及び駆動信号の修正は、使用者からの指示入力を待って行うようにしてもよい。
【０１５８】
また、Ｔｃランクについては、４以上のランクを用いることも可能である。また、固有振動周期ＴｃとＴｃランクとの対応関係は、使用者の使用状況によって修正可能であることが好ましい。
【０１５９】
また、前述のように、プリンタコントローラ４１はコンピュータシステムによって構成されているが、コンピュータシステムに前記各要素手段（回路）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（図１１参照）も、本件の保護対象である。
【０１６０】
さらに、前記の各要素手段（回路）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（図１１参照）も、本件の保護対象である。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、圧電部材の残留振動に基づく逆起電力信号の周期を測定することによって圧力発生室内の液体の固有周期が求められるため、原理的に圧電部材への電気駆動信号の供給は１回で良く、従って、圧力発生室内の液体の固有周期を極めて迅速に導出することができる。
【０１６４】
また、本発明によれば、信号修正手段が、計測された逆起電力信号の周期（圧力発生室内の液体の固有周期に対応する）に基づいて液体噴射作業用の駆動信号を修正するため、より好適に液体噴射作業用の駆動信号を修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるインクジェット式プリンタの概略斜視図である。
【図２】記録ヘッドの内部構造を説明する断面図である。
【図３】測定工程で使用する装置を説明する図である。
【図４】評価パルス発生回路から発生される評価パルスを説明する図である。
【図５】励振要素を供給した際の圧力室内のインクの圧力変動を説明する図である。
【図６】逆起電力周期測定回路の構成を示す概略ブロック図である。
【図７】逆起電力周期測定回路の他の構成例を示す概略ブロック図である。
【図８】ＴｃランクＩＤについて説明する図である。
【図９】ＴｃランクＩＤと固有振動周期Ｔｃとの関係を説明する模式図である。
【図１０】ランク識別情報記憶素を設けた記録ヘッドを説明する図である。
【図１１】記録装置の構成を説明するブロック図である。
【図１２】駆動信号ＣＯＭ１を説明する図である。
【図１３】駆動信号ＣＯＭ２を説明する図である。
【図１４】駆動信号ＣＯＭ３を説明する図である。
【図１５】駆動信号ＣＯＭ４を説明する図である。
【図１６】マイクロドット駆動パルスにおけるインク滴の速度特性を説明する図である。
【図１７】駆動信号ＣＯＭ５を説明する図である。
【符号の説明】
１  インクジェット式プリンタ
２  キャリッジ
３  ガイド部材
４  駆動プーリ
５  遊転プーリ
６  タイミングベルト
７  パルスモータ
８  記録紙
１０  記録ヘッド
１１  インクカートリッジ
１２  インク室
１３  ノズル開口
１４  ノズルプレート
１５  圧電振動子
１６  圧力室
１７  供給側連通孔
１８  インク供給口
１９  第１ノズル連通孔
２０  第２ノズル連通孔
３０  評価パルス発生回路
３１  逆起電力周期測定回路
３１ａ  ピーク値抽出回路
３１ｂ  ピーク間隔把握回路
３１ｃ  ２値化回路
３１ｄ  データ列周期把握回路
３２  演算回路
３４  ランクＩＤ記憶素子
４１  プリンタコントローラ
４２  プリントエンジン
４３  インターフェース
４４  ＲＡＭ
４５  ＲＯＭ
４６  制御部
４７  発振回路
４８  駆動信号発生回路
４９  インターフェース
５１  キャリッジ機構
５２  紙送り機構
５３  シフトレジスタ
５４  ラッチ回路
５５  レベルシフタ
５６  スイッチ回路
【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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【図１７】
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