(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出素子を備えたヘッドモジュールを一方向に沿って三つ以上配置させた構造を有する液体吐出ヘッドであって、
第一ヘッドモジュールと、
前記一方向について前記第一ヘッドモジュールにおける他方の端の側に隣接する配置位置に配置される第二ヘッドモジュールであり、前記一方向の一方の端の側に前記第一ヘッドモジュールとの繋ぎ部を有する第二ヘッドモジュールと、
前記一方向について前記第二ヘッドモジュールにおける他方の端の側に隣接する配置位置に配置される第三ヘッドモジュールであり、前記一方向の一方の端の側に前記第二ヘッドモジュールとの繋ぎ部を有する第三ヘッドモジュールと、
を備え、
前記第一ヘッドモジュール、前記第二ヘッドモジュール、及び前記第三ヘッドモジュールは、前記一方向における一方の端部の吐出体積を前記一方向における他方の端部の吐出体積から減算して求められる前記一方向における吐出体積分布の傾きが昇順に配置されるか、又は前記一方向における吐出体積分布の傾きが降順に配置される液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記第一ヘッドモジュール、前記第二ヘッドモジュール、及び前記第三ヘッドモジュールを含む全てのヘッドモジュールは、前記一方向における吐出体積分布の傾きが昇順に配置されるか、又は前記一方向における吐出体積分布の傾きが降順に配置される請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第一ヘッドモジュール、前記第二ヘッドモジュール、及び前記第三ヘッドモジュールは、前記一方向における吐出体積分布の傾きが全て正、又は全て負である請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第一ヘッドモジュール、前記第二ヘッドモジュール、及び前記第三ヘッドモジュールを含む全てのヘッドモジュールは、前記一方向における吐出体積分布の傾きが全て正、又は全て負である請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記第一ヘッドモジュール、前記第二ヘッドモジュール、及び前記第三ヘッドモジュールのうち隣接する配置位置に配置されるヘッドモジュールは、吐出させた液体が先に着弾する側のヘッドモジュールに具備される吐出素子の吐出体積が、吐出させた液体が後に着弾する側のヘッドモジュールに具備される吐出素子の吐出体積を超える請求項１から４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第一ヘッドモジュール、前記第二ヘッドモジュール、及び前記第三ヘッドモジュールは、前記一方向における吐出体積分布の傾きが記憶される吐出体積分布傾き記憶部を備える請求項１から５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記第一ヘッドモジュール、前記第二ヘッドモジュール、及び前記第三ヘッドモジュールは、液体吐出において使用される液滴における吐出体積の最大値の８０パーセント以上となる吐出デューティを適用して吐出された液体を測定して得られた測定値を用いて一方向における吐出体積分布の傾きが導出される請求項１から６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
複数の吐出素子を備えたヘッドモジュールを一方向に沿って三つ以上配置させた構造を有する液体吐出ヘッドを製造する液体吐出ヘッド製造方法であって、
三つ以上のヘッドモジュールを一括して選択するか、又は三つ以上のヘッドモジュールを順次選択する選択工程と、
前記選択工程によって選択された三つ以上のヘッドモジュールのそれぞれについて、前記一方向における一方の端部の吐出体積と、前記一方向における他方の端部の吐出体積とから導出される前記一方向における吐出体積分布の傾きを取得する吐出体積分布傾き取得工程と、
前記吐出体積分布傾き取得工程によって取得された三つ以上のヘッドモジュールの前記一方向における吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順となる配置を設定する設定工程と、
前記設定工程により設定された配置順に基づいて、前記一方向に沿って第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールを配置させる組立工程と、
を含む液体吐出ヘッド製造方法。
【請求項９】
前記選択工程は、第一ヘッドモジュールの候補となる第一候補ヘッドモジュールを選択し、
前記吐出体積分布傾き取得工程は、前記第一候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得し、
前記設定工程は、前記第一候補ヘッドモジュールを第一ヘッドモジュールの配置位置に配置されるヘッドモジュールに設定する請求項８に記載の液体吐出ヘッド製造方法。
【請求項１０】
前記選択工程は、第二ヘッドモジュールの候補となる第二候補ヘッドモジュールを選択し、
前記吐出体積分布傾き取得工程は、前記第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び前記第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得し、
前記設定工程は、前記第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び前記第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが、前記第一ヘッドモジュール、及び前記第二ヘッドモジュールについての昇順、又は降順の関係を満たしている場合に、前記第二候補ヘッドモジュールを第二ヘッドモジュールの配置位置に配置されるヘッドモジュールに設定する請求項８又は９に記載の液体吐出ヘッド製造方法。
【請求項１１】
前記選択工程は、第三ヘッドモジュールの候補となる第三候補ヘッドモジュールを選択し、
前記吐出体積分布傾き取得工程は、前記第二ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び前記第三候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得し、
前記設定工程は、前記第二ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び前記第三候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが、前記第二ヘッドモジュール、及び前記第三ヘッドモジュールについての昇順、又は降順の関係を満たしている場合に、前記第三候補ヘッドモジュールを第三ヘッドモジュールの配置位置に配置されるヘッドモジュールに設定する請求項８から１０のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド製造方法。
【請求項１２】
複数の吐出素子を備えたヘッドモジュールを一方向に沿って三つ以上配置させた構造を有する液体吐出ヘッドを製造する液体吐出ヘッド製造システムであって、
三つ以上のヘッドモジュールを選択する選択部と、
前記選択部によって選択された三つ以上のヘッドモジュールのそれぞれについて、前記一方向における一方の端部の吐出体積と、前記一方向における他方の端部の吐出体積とから導出される前記一方向における吐出体積分布の傾きを取得する吐出体積分布傾き取得部と、
前記吐出体積分布傾き取得部によって取得された三つ以上のヘッドモジュールの前記一方向における吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順となる配置を設定するヘッドモジュール設定部と、
前記ヘッドモジュール設定部により設定された配置順に基づいて、前記一方向に沿って第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールを配置させる組立部と、
を含む液体吐出ヘッド製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッド製造方法、及び液体吐出ヘッド製造システムに係り、特に複数のヘッドモジュールを一方向に並べた構造を有する液体吐出ヘッドの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
媒体の全幅に対応する長さに渡って複数のノズルが設けられた構造を有するライン型インクジェットヘッドを備えたインクジェット印刷装置が知られている。ライン型インクジェットヘッドとして、複数のノズル部がマトリクス配置されたヘッドモジュールを媒体の幅方向に複数並べた構造を採用しうる。
【０００３】
特許文献１は、液体を吐出させる複数のノズル部が配列されているヘッドモジュールを一方向に複数繋ぎ合わせて構成される液体吐出ヘッドが記載されている。特許文献１に記載の液体吐出ヘッドは、ヘッドモジュールの配列方向について、ヘッドモジュールの一端部の液体の吐出体積が他端部の液体の吐出体積よりも多くなる第一ヘッドモジュールと、他端部の液体の吐出体積が一端部の液体の吐出体積よりも多くなる第二ヘッドモジュールとを交互に繋ぎ合わせて構成することで、ヘッドモジュールの繋ぎ部での濃度むらが抑制されている。
【０００４】
なお、特許文献１に記載の液滴、吐出量、記録ヘッドの用語は、それぞれ、本明細書における液体、吐出体積、及び液体吐出ヘッドの用語に対応している。
【０００５】
特許文献２は、液体吐出ヘッドにより描画される画像の濃度変化特性を線グラフで表した際に、濃度変化特性を表す線グラフが勾配を有する線を描く画像データを生成し、生成された画像データに基づき描画を行うインクジェット記録装置が記載されている。
【０００６】
特許文献２に記載のインクジェット印刷装置は、濃度が連続的に徐々に変化する制御がされ、液体吐出ヘッドの濃度むらによる画像劣化を目立たなくすることが可能となっている。
【０００７】
なお、特許文献２に記載の印刷ヘッド、及びインクジェットプリンタの用語は、それぞれ、本明細書における、液体吐出ヘッド、及びインクジェット記録装置の用語に対応している。
【０００８】
特許文献３は、複数のヘッドモジュールがノズルの配列方向に沿って配置されている液体吐出ヘッドが記載されている。特許文献３に記載の液体吐出ヘッドは、各ヘッドモジュールが平均吐出体積の大きさの順に配置するか、又は第一番目のヘッドモジュールと第Ｎ番目のヘッドモジュールの平均吐出体積を同じにすることで、各ヘッドモジュール間の吐出体積の差により発生する濃度むらを低減し、画像品質の向上が図られている。
【０００９】
なお、特許文献３における記録素子基板、吐出量、及びインクジェット記録ヘッドの用語は、それぞれ、本明細書における、ヘッドモジュール、吐出体積、及び液体吐出ヘッドの用語に対応している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１５−４７８３３号公報
【特許文献２】特開２００７−２２０９２号公報
【特許文献３】特開２００７−１６０８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドは、第一ヘッドモジュールと第二ヘッドモジュールとの相対的な吐出体積の差が大きい場合には、第一ヘッドモジュールと第二ヘッドモジュールとの繋ぎ部における濃度むらの発生を抑制することが困難である。
【００１２】
特許文献２に記載のインクジェット印刷装置は、隣接して配置されるヘッドモジュール間の吐出体積の差が大きい場合には、画像データを補正しきれずに濃度むらの発生を抑制することが困難である。
【００１３】
特許文献３に記載の液体吐出ヘッドは、隣接して配置されるヘッドモジュール間の平均吐出体積のばらつきが考慮されているものの、個々のヘッドモジュール内での吐出体積のばらつきは考慮されていない。そうすると、隣接して配置されるヘッドモジュールの互いに隣接する端部同士の吐出体積の差が大きくなる場合があり、隣接して配置されるヘッドモジュールの繋ぎ部における濃度の段差を抑えることができず、濃度むらが発生するおそれがある。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数のヘッドモジュールを一方向に繋ぎ合わせた構造を有する液体吐出ヘッドのヘッドモジュール間の繋ぎ部における画像品質の低下を抑制しうる液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッド製造方法、及び液体吐出ヘッド製造システム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】
【００１５】
上記目的を達成するために、次の発明態様を提供する。
【００１６】
第１態様に係る液体吐出ヘッドは、複数の吐出素子を備えたヘッドモジュールを一方向に沿って三つ以上配置させた構造を有する液体吐出ヘッドであって、第一ヘッドモジュールと、一方向について第一ヘッドモジュールにおける他方の端の側に隣接する配置位置に配置される第二ヘッドモジュールであり、一方向の一方の端の側に第一ヘッドモジュールとの繋ぎ部を有する第二ヘッドモジュールと、一方向について第二ヘッドモジュールにおける他方の端の側に隣接する配置位置に配置される第三ヘッドモジュールであり、一方向の一方の端の側に第二ヘッドモジュールとの繋ぎ部を有する第三ヘッドモジュールと、を備え、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、一方向における一方の端部の吐出体積を一方向における他方の端部の吐出体積から減算して求められる一方向における吐出体積分布の傾きが昇順に配置されるか、又は一方向における吐出体積分布の傾きが降順に配置される液体吐出ヘッドである。
【００１７】
第１態様によれば、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きの順に配置されるので、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールについて、隣接する位置に配置される二つのヘッドモジュール間の繋ぎ部における吐出体積が液体吐出ヘッド全体の平均吐出体積に近づき、繋ぎ部における吐出特性の低下が抑制される。
【００１８】
吐出体積は、吐出素子から吐出させる単位液体の体積である。単位液体は一ドットを形成する液体である。単位液体を吐出させる態様として、一回の吐出動作により一ドット形成する液体を全て吐出させる態様、又は複数回吐出動作により一ドット形成する液体を全て吐出させる態様が挙げられる。
【００１９】
第１態様において、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きの正負が異なるヘッドモジュールが含まれる構成とすることができる。
【００２０】
かかる態様によれば、全てのヘッドモジュールについて、吐出体積分布の傾きの正負を揃えることができない場合でも、液体吐出ヘッド全体として、繋ぎ部における吐出特性の低下を抑制しうる。
【００２１】
第２態様は、第１態様の液体吐出ヘッドにおいて、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールを含む全てのヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きが昇順に配置されるか、又は一方向における吐出体積分布の傾きが降順に配置される構成とすることができる。
【００２２】
第２態様によれば、全てのヘッドモジュールが一方向について吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順に配置されることで、液体吐出ヘッド全体として繋ぎ部における吐出特性の低下を抑制することが可能となる。
【００２３】
第３態様は、第１態様又は第２態様の液体吐出ヘッドにおいて、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きが全て正、又は全て負である構成とすることができる。
【００２４】
第３態様によれば、繋ぎ部において吐出体積が過大となることを抑制でき、好ましい粒状性を得ることができる。
【００２５】
第４態様は、第１態様又は第２態様の液体吐出ヘッドにおいて、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールを含む全てのヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きが全て正、又は全て負である構成とすることができる。
【００２６】
第４態様によれば、液体吐出ヘッド全体として、繋ぎ部において吐出体積が過大となることが抑制され、好ましい粒状性を得ることができる。
【００２７】
第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか一態様の液体吐出ヘッドにおいて、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールのうち隣接する配置位置に配置されるヘッドモジュールは、吐出させた液体が先に着弾する側のヘッドモジュールに具備される吐出素子の吐出体積が、吐出させた液体が後に着弾する側のヘッドモジュールに具備される吐出素子の吐出体積を超える構成とすることができる。
【００２８】
第５態様によれば、着弾干渉による着弾位置のずれが抑制される。
【００２９】
第６態様は、第１態様から第５態様のいずれか一態様の液体吐出ヘッドにおいて、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きが記憶される吐出体積分布傾き記憶部を備える。
【００３０】
第６態様によれば、各ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得する際に、各ヘッドモジュールに具備される吐出体積分布傾き記憶部に記憶されている吐出体積分布の傾きを用いることができる。
【００３１】
第７態様は、第１態様から第６態様のいずれか一態様の液体吐出ヘッドにおいて、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、液体吐出において使用される液滴における吐出体積の最大値の８０パーセント以上となる吐出デューティを適用して吐出された液体を測定して得られた測定値を用いて一方向における吐出体積分布の傾きが導出される構成とすることができる。
【００３２】
第７態様によれば、高い液体吐出デューティを適用して液体吐出を行うことで、現実のヘッドモジュールにおける吐出特性が反映された吐出体積分布の傾きを用いることができる。
【００３３】
第８態様は、複数の吐出素子を備えたヘッドモジュールを一方向に沿って三つ以上配置させた構造を有する液体吐出ヘッドを製造する液体吐出ヘッド製造方法であって、三つ以上のヘッドモジュールを一括して選択するか、又は三つ以上のヘッドモジュールを順次選択する選択工程と、選択工程によって選択された三つ以上のヘッドモジュールのそれぞれについて、一方向における一方の端部の吐出体積と、一方向における他方の端部の吐出体積とから導出される一方向における吐出体積分布の傾きを取得する吐出体積分布傾き取得工程と、吐出体積分布傾き取得工程によって取得された三つ以上のヘッドモジュールの一方向における吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順となる配置を設定する設定工程と、設定工程により設定された配置順に基づいて、一方向に沿って第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールを配置させる組立工程と、を含む液体吐出ヘッド製造方法である。
【００３４】
第８態様によれば、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きの順に配置されるので、隣接する位置に配置される二つのヘッドモジュール間の繋ぎ部における吐出体積が液体吐出ヘッド全体の平均吐出体積に近づき、繋ぎ部における吐出特性の低下が抑制された液体吐出ヘッドを製造することができる。
【００３５】
第８態様において、一方向における吐出体積分布の傾きは、一方向における一方の端部の吐出体積を一方向における他方の端部の吐出体積から減算して求めてもよいし、一方向における他方の端部の吐出体積を一方向における一方の端部の吐出体積で除算して求めてもよい。
【００３６】
第８態様において、設定工程は第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールを含む全てのヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順となる配置を設定する態様が好ましい。
【００３７】
かかる態様によれば、全てのヘッドモジュールが一方向について吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順に配置されることで、液体吐出ヘッド全体として繋ぎ部における吐出特性の低下を抑制することが可能となる。
【００３８】
第８態様において、設定工程は第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きが全て正、又は全て負となる配置を設定する態様が好ましい。
【００３９】
かかる態様によれば、繋ぎ部において吐出体積が過大となることを抑制でき、好ましい粒状性を得ることができる。
【００４０】
第８態様において、設定工程は第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールを含む全てのヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きが全て正、又は全て負となる配置を設定することができる。
【００４１】
かかる態様によれば、液体吐出ヘッド全体として、繋ぎ部において吐出体積が過大となることが抑制され、好ましい粒状性を得ることができる。
【００４２】
第８態様において、設定工程は第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きの正負が異なるヘッドモジュールが含まれる構成とすることができる。
【００４３】
かかる態様によれば、全てのヘッドモジュールについて、吐出体積分布の傾きの正負を揃えることができない場合でも、液体吐出ヘッド全体として、繋ぎ部における吐出特性の低下を抑制しうる。
【００４４】
第８態様において、設定工程は第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールのうち隣接する配置位置に配置されるヘッドモジュールは、吐出させた液体が先に着弾する側のヘッドモジュールに具備される吐出素子の吐出体積が、吐出させた液体が後に着弾する側のヘッドモジュールに具備される吐出素子の吐出体積を超える構成とすることができる。
【００４５】
かかる態様によれば、着弾干渉による着弾位置のずれが抑制される。
【００４６】
第８態様において、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きが記憶される構成とすることができる。
【００４７】
かかる態様によれば、各ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得する際に、各ヘッドモジュールに具備される吐出体積分布傾き記憶部に記憶されている吐出体積分布の傾きを用いることができる。
【００４８】
第８態様において、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、液体吐出において使用される液滴における吐出体積の最大値の８０パーセント以上となる吐出デューティを適用して吐出された液体を測定して得られた測定値を用いて一方向における吐出体積分布の傾きが導出される構成とすることができる。
【００４９】
かかる態様によれば、高い液体吐出デューティを適用して液体吐出を行うことで、現実のヘッドモジュールにおける吐出特性が反映された吐出体積分布の傾きを用いることができる。
【００５０】
第９態様は、第８態様の液体吐出ヘッド製造方法において、選択工程は、第一ヘッドモジュールの候補となる第一候補ヘッドモジュールを選択し、吐出体積分布傾き取得工程は、第一候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得し、設定工程は、第一候補ヘッドモジュールを第一ヘッドモジュールの配置位置に配置されるヘッドモジュールに設定する構成とすることができる。
【００５１】
第９態様によれば、第一ヘッドモジュールが設定される。
【００５２】
第１０態様は、第８態様又は第９態様の液体吐出ヘッド製造方法において、選択工程は、第二ヘッドモジュールの候補となる第二候補ヘッドモジュールを選択し、吐出体積分布傾き取得工程は、第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得し、設定工程は、第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが、第一ヘッドモジュール、及び第二ヘッドモジュールについての昇順、又は降順の関係を満たしている場合に、第二候補ヘッドモジュールを第二ヘッドモジュールの配置位置に配置されるヘッドモジュールに設定する構成とすることができる。
【００５３】
第１０態様によれば、三つ以上のヘッドモジュールを順次選択する態様において、第一ヘッドモジュールとの間で吐出体積の傾きの条件を満たす第二ヘッドモジュールを設定することができる。
【００５４】
第１１態様は、第８態様から第１０態様のいずれか一態様の液体吐出ヘッド製造方法において、選択工程は、第三ヘッドモジュールの候補となる第三候補ヘッドモジュールを選択し、吐出体積分布傾き取得工程は、第二ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び第三候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得し、設定工程は、第二ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び第三候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールについての昇順、又は降順の関係を満たしている場合に、第三候補ヘッドモジュールを第三ヘッドモジュールの配置位置に配置されるヘッドモジュールに設定する構成とすることができる。
【００５５】
第１１態様によれば、三つ以上のヘッドモジュールを順次選択する態様において、第二ヘッドモジュールとの間で吐出体積の傾きの条件を満たす第三ヘッドモジュールを設定することができる。
【００５６】
第１２態様は、複数の吐出素子を備えたヘッドモジュールを一方向に沿って三つ以上配置させた構造を有する液体吐出ヘッドを製造する液体吐出ヘッド製造システムであって、三つ以上のヘッドモジュールを選択する選択部と、選択部によって選択された三つ以上のヘッドモジュールのそれぞれについて、一方向における一方の端部の吐出体積と、一方向における他方の端部の吐出体積とから導出される一方向における吐出体積分布の傾きを取得する吐出体積分布傾き取得部と、吐出体積分布傾き取得部によって取得された三つ以上のヘッドモジュールの一方向における吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順となる配置を設定するヘッドモジュール設定部と、ヘッドモジュール設定部により設定された配置順に基づいて、一方向に沿って第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールを配置させる組立部と、を含む液体吐出ヘッド製造システムである。
【００５７】
第１２態様によれば、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きの順に配置されるので、隣接する位置に配置される二つのヘッドモジュール間の繋ぎ部における吐出体積が液体吐出ヘッド全体の平均吐出体積に近づき、繋ぎ部における吐出特性の低下が抑制された液体吐出ヘッドを製造することができる。
【発明の効果】
【００５８】
本発明によれば、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールは、一方向における吐出体積分布の傾きの順に配置されるので、第一ヘッドモジュール、第二ヘッドモジュール、及び第三ヘッドモジュールについて、隣接する位置に配置される二つのヘッドモジュール間の繋ぎ部における吐出体積が液体吐出ヘッド全体の平均吐出体積に近づき、繋ぎ部における吐出特性の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１はインクジェットヘッドの構造例を示す透視平面図である。
【図２】図２はヘッドモジュールの斜視図であり部分断面図を含む図である。
【図３】図３はヘッドモジュールにおける液体吐出面の平面透視図である。
【図４】図４はヘッドモジュールの内部構造を示す断面図である。
【図５】図５はヘッドモジュールの支持構造を示す斜視図である。
【図６】図６は繋ぎ部の概念図である。
【図７】図７は図６の一部拡大図である。
【図８】図８はノズル重ね合わせ領域のノズル部の配置を模式的に示す説明図である。
【図９】図９は繋ぎ部の他の例を示す説明図である。
【図１０】図１０は繋ぎ部の更に他の例を示す液体吐出面の平面透視図である。
【図１１】図１１は繋ぎ部の更に他の例を示す液体吐出面の平面透視図である。
【図１２】図１２は図１１に示した繋ぎ部におけるノズル部の配置を模式的に示す説明図である。
【図１３】図１３は駆動電圧の倍率調整の説明図である。
【図１４】図１４は駆動電圧の倍率の説明図である。
【図１５】図１５はヘッドモジュールにおける吐出体積分布の説明図である。
【図１６】図１６はヘッドモジュールにおける吐出体積分布の説明図である。
【図１７】図１７はヘッドモジュールにおける吐出体積分布の説明図である。
【図１８】図１８はヘッドモジュールにおける吐出体積分布の説明図である。
【図１９】図１９はヘッドモジュールにおける吐出体積分布の説明図である。
【図２０】図２０はヘッドモジュールにおける吐出体積分布の説明図である。
【図２１】図２１はヘッドモジュールにおける吐出体積分布の説明図である。
【図２２】図２２はヘッドモジュールにおける吐出体積分布の説明図である。
【図２３】図２３はインクジェットヘッドの構造例を模式的に示す説明図である。
【図２４】図２４はインクジェットヘッドの他の構造例を模式的に示す説明図である。
【図２５】図２５は比較例に係るインクジェットヘッドの構造例を模式的に示す説明図である。
【図２６】図２６はインクジェットヘッド製造方法の手順の流れを示すフローチャートである。
【図２７】図２７はインクジェットヘッド製造方法の手順の流れを示すフローチャートである。
【図２８】図２８はインクジェットヘッド製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図２９】図２９はドット直径評価用チャートの一例を模式的に示した説明図である。
【図３０】図３０は図２９の一部拡大図である。
【図３１】図３１は線幅評価用チャートの一例を模式的に示した説明図である。
【図３２】図３２は図３１の一部拡大図である。
【図３３】図３３は複数のノズル部として繋ぎ部に配置されるノズル部を適用した例の説明図である。
【図３４】図３４はマイクロシリンジを用いた液体の吐出体積の測定を模式的に示した説明図である。
【図３５】図３５は方法５に係る吐出体積分布の傾き測定の概念図である。
【図３６】図３６は方法５により導出されたヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きの説明図である。
【図３７】図３７は濃度評価パターンを用いた繋ぎ部の吐出体積の測定方法を模式的に示した説明図である。
【図３８】図３８はインクジェットヘッド製造システムの概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００６１】
［インクジェットヘッドの構造］
＜全体構成＞
図１はインクジェットヘッドの構造例を示す透視平面図である。図１に示すインクジェットヘッド２１は、媒体１００の搬送方向と直交する方向である媒体１００の幅方向について複数のヘッドモジュール２００を繋ぎ合わせた構造を有している。本明細書におけるインクジェットヘッドは液体吐出ヘッドの一態様である。
【００６２】
本実施形態における媒体１００の幅方向について複数のヘッドモジュール２００を繋ぎ合わせた構造は、ヘッドモジュールを一方向に沿って複数配置させた構造の一態様である。
【００６３】
本明細書における直交の用語は、９０度を超える角度で交差する場合、又は９０度未満の角度で交差する場合のうち、９０度で交差する場合と同一の作用効果を奏する実質的な直交が含まれる。
【００６４】
また、本明細書における平行の用語は、二方向が交差するものの、平行と同一の作用効果を奏する実質的な平行が含まれる。更に、本明細書における同一の用語は、対象となる構成に相違点が存在しているものの、同一と同様の作用効果を得ることができる実質的な同一が含まれる。
【００６５】
本明細書では、媒体１００の幅方向をＸ方向と記載することがある。また、媒体１００の搬送方向をＹ方向、又は媒体搬送方向と記載することがある。これらの用語は、相互に、適宜、読み換えることが可能である。
【００６６】
図１に示したインクジェットヘッド２１は、媒体１００の幅方向における媒体１００の全長Ｌｍａｘ以上の長さにわたって、複数のノズル部が配置されたライン型のインクジェットヘッドである。図１に図示しないノズル部は図４に符号２８１を付して図示する。
【００６７】
インクジェットヘッド２１を構成する複数のヘッドモジュール２００は同一の構造を適用することができる。また、ヘッドモジュール２００は単体でもインクジェットヘッドとして機能させることができる。
【００６８】
＜ヘッドモジュールの構造＞
図２はヘッドモジュール斜視図であり部分断面図を含む図である。以下、先に説明した構成と同一の構成には同一の符号を付しその説明を適宜省略する。
【００６９】
本明細書におけるインクは液体の一態様であり、インクの用語と液体の用語とは、適宜、読み換えが可能である。また、本明細書において、打滴の用語と吐出の用語とは同義語として取り扱うことが可能であり、打滴の用語と吐出の用語とは、適宜、読み換えが可能である。
【００７０】
ヘッドモジュール２００は、ノズルプレート２７５の液体吐出面２７７と反対側である図２における上側に、インク供給室２３２とインク循環室２３６等からなるインク供給ユニットを有している。
【００７１】
インク供給室２３２は、供給側個別流路２５２を介して不図示のインクタンクに接続され、インク循環室２３６は、回収側個別流路２５６を介して不図示の回収タンクに接続される。
【００７２】
図３はヘッドモジュールの液体吐出面の平面透視図である。図３では液体吐出面２７７に配置されるノズル開口２８０の数を省略して描いているが、１つのヘッドモジュール２００の液体吐出面２７７には、二次元配置によって複数のノズル開口２８０が配置されている。
【００７３】
ヘッドモジュール２００は、媒体搬送方向と直交する方向に対して角度βの傾きを有するＶ方向に沿った長辺側の端面と、媒体搬送方向に対して角度αの傾きを持つＷ方向に沿った短辺側の端面とを有する平行四辺形の平面形状となっており、Ｖ方向に沿う行方向、及びＷ方向に沿う列方向について、複数のノズル開口２８０がマトリクス配置されている。
【００７４】
ノズル開口２８０の配置は図３に図示した態様に限定されず、媒体搬送方向と直交する方向に沿う行方向、及び媒体搬送方向と直交する方向に対して斜めに交差する列方向に沿って複数のノズル開口２８０を配置してもよい。
【００７５】
ノズル開口２８０のマトリクス配置とは、複数のノズル開口２８０を媒体搬送方向と直交する方向に投影させて、複数のノズル開口２８０を媒体搬送方向と直交する方向に沿って配置させた媒体搬送方向と直交する方向の投影ノズル列において、ノズル開口２８０の配置間隔が均一となるノズル開口２８０の配置である。
【００７６】
図４はインクジェットヘッドの内部構造を示す断面図である。符号２１４はインク供給路、符号２１８は圧力室、符号２１６は各圧力室２１８とインク供給路２１４とを繋ぐ個別供給路、符号２２０は圧力室２１８からノズル開口２８０に繋がるノズル連通路、符号２２６はノズル連通路２２０と循環共通流路２２８とを繋ぐ循環個別流路である。圧力室２１８は、液室と呼ばれることがある。
【００７７】
インク供給路２１４、個別供給路２１６、圧力室２１８、ノズル連通路２２０、循環個別流路２２６、及び循環共通流路２２８を構成する流路構造体２１０の上に、振動板２６６が設けられる。振動板２６６の上には接着層２６７を介して、下部電極２６５、圧電体層２３１、及び上部電極２６４の積層構造から成る圧電素子２３０が配設されている。下部電極２６５は共通電極と呼ばれることがあり、上部電極２６４は個別電極と呼ばれることがある。
【００７８】
上部電極２６４は、各圧力室２１８の形状に対応してパターニングされた個別電極となっており、圧力室２１８ごとに、それぞれ圧電素子２３０が設けられている。
【００７９】
インク供給路２１４は、図２に示したインク供給室２３２につながっており、インク供給路２１４から個別供給路２１６を介して圧力室２１８にインクが供給される。入力画像データに応じて、対応する圧力室２１８に設けられた圧電素子２３０の上部電極２６４に駆動電圧を印加することによって、圧電素子２３０及び振動板２６６が変形して圧力室２１８の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル連通路２２０を介してノズル開口２８０からインクが打滴される。
【００８０】
入力画像データから生成されるドット配置データに応じて各ノズル開口２８０に対応した圧電素子２３０の駆動を制御することにより、ノズル開口２８０からインクを打滴させることができる。
【００８１】
媒体１００を一定の速度で媒体搬送方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル開口２８０からのインク打滴タイミングを制御することによって、媒体１００の上に所望の画像を記録することができる。
【００８２】
各ノズル開口２８０に対応して設けられている圧力室２１８は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部の一方にノズル開口２８０への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口である個別供給路２１６が設けられている。圧力室２１８の平面形状の図示は省略する。
【００８３】
なお、圧力室の平面形状は、正方形に限定されない。圧力室の平面形状は、菱形、長方形などの四角形、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
【００８４】
ノズル開口２８０、及びノズル連通路２２０を含むノズル部２８１には、循環出口が形成され、ノズル部２８１は循環出口を介して循環個別流路２２６と連通される。ノズル連通路２２０、及びノズル開口２８０のインクのうち、打滴に使用されないインクは循環個別流路２２６を介して循環共通流路２２８へ回収される。
【００８５】
循環共通流路２２８は、図２に示したインク循環室２３６につながっており、循環個別流路２２６を通って常時インクが循環共通流路２２８へ回収されることにより、非打滴時におけるノズル開口２８０近傍のインクの増粘が防止される。
【００８６】
ヘッドモジュールに備えられる吐出素子の一態様として、一つのノズル部２８１、及び一つのノズル部２８１に連通される圧力室２１８などの流路、ノズル部２８１に対応する圧電素子２３０が含まれる態様が挙げられる。
【００８７】
以下、本明細書におけるノズル開口の用語、及びノズル部の用語は、適宜、吐出素子と読み替えることが可能である。また、ノズル開口の用語とノズル部の用語とは、適宜、読み替えることが可能である。
【００８８】
圧電素子２３０の例として、図３に示したノズル開口２８０に対応して個別に分離した構造を有する圧電素子２３０が挙げられる。もちろん、複数のノズル部２８１に対して一体に圧電体層２３１が形成され、各ノズル部２８１に対応して個別電極が形成され、ノズル部２８１ごとに活性領域が形成される構造を適用してもよい。
【００８９】
圧電素子に代わり圧力発生素子として圧力室２１８の内部にヒータを備え、ヒータに駆動電圧を供給して発熱させ、膜沸騰現象を利用して圧力室２１８内のインクをノズル開口２８０から打滴するサーマル方式を適用してもよい。
【００９０】
＜ヘッドモジュールの支持構造＞
図５はヘッドモジュールの支持構造を示す斜視図である。図５はインクジェットヘッド２１の一部拡大図であり、ヘッドモジュール２００を液体吐出面２７７の側から見た図である。
【００９１】
図５において符号Ｘを付して示した方向は、インクジェットヘッド２１の長手方向である。インクジェットヘッド２１の長手方向は、図１に示したインクジェットヘッド２１がインクジェット記録装置に搭載されたインクジェットヘッド２１の使用状態における媒体の幅方向である。
【００９２】
また、図５において符号Ｙを付して図示した方向は、インクジェットヘッド２１の短手方向である。インクジェットヘッド２１の短手方向は、図１に示したインクジェットヘッド２１がインクジェット記録装置に搭載されたインクジェットヘッド２１の使用状態における媒体の搬送方向である。
【００９３】
本明細書では、インクジェットヘッド２１の長手方向と媒体の幅方向とは、相互に読み替えが可能である。同様に、インクジェットヘッド２１の短手方向と媒体の搬送方向とは、相互に読み替えが可能である。
【００９４】
以下、インクジェットヘッド２１の長手方向をＸ方向と記載することがある。インクジェットヘッドの短手方向をＹ方向と記載することがある。
【００９５】
図５には、ベースフレーム３１２に取り付けられた複数のヘッドモジュール２００の一つをベースフレーム３１２から取り外した状態が図示されている。図５に符号２００Ａを付した矢印線は、ベースフレーム３１２に対するヘッドモジュール２００の取付方向を表している。
【００９６】
図５に示すように、ヘッドモジュール２００はブラケット３１６に取り付けられる。ブラケット３１６は、ヘッドモジュール２００を支持するヘッドモジュール支持部３２４、及びヘッドモジュール支持部３２４の一端に接合されるベースフレーム支持部３２６を有している。ヘッドモジュール支持部３２４は、二本のねじ３４５を用いてベースフレーム支持部３２６に取り付けられる。
【００９７】
ブラケット３１６には、図示しないＸ方向調整部、及びＹ方向調整部が設けられている。Ｘ方向調整部は、任意のヘッドモジュール２００と、任意のヘッドモジュール２００の隣接する位置に配置される他のヘッドモジュール２００との、Ｘ方向における相対位置を調整する構造である。
【００９８】
Ｙ方向調整部は、任意のヘッドモジュール２００と、任意のヘッドモジュール２００の隣接する位置に配置される他のヘッドモジュール２００との、Ｙ方向における相対位置を調整する構造である。
【００９９】
図５に示すように、ベースフレーム３１２に取り付けられたヘッドモジュール２００は、Ｙ方向についてヘッドモジュール２００の一方の側にベースフレーム支持部３２６が取り付けられるもの、及びＹ方向についてヘッドモジュール２００の他方の側にベースフレーム支持部３２６が取り付けられるものがある。
【０１００】
インクジェットヘッド２１は、Ｙ方向についてヘッドモジュール２００の一方の側にベースフレーム支持部３２６が取り付けられたヘッドモジュール２００と、Ｙ方向についてヘッドモジュール２００の他方の側にベースフレーム支持部３２６が取り付けられたヘッドモジュール２００とを交互に配置した構造を有している。
【０１０１】
ガイドポスト３７６は、ブラケット３１６に取り付けられたヘッドモジュール２００をベースフレーム３１２に固定する手段として機能し、かつ、ブラケット３１６に取り付けられたヘッドモジュール２００をＹ方向へ付勢する手段として機能する。
【０１０２】
ヘッドモジュール２００の電気配線と接続されるフレキシブル基板３２１は、対向する二つのベースフレーム３１２の間を通って、ヘッドモジュール２００の液体吐出面２７７と反対側の駆動回路基板と接続される。駆動回路基板の図示は省略する。
【０１０３】
図５に示したインクジェットヘッド２１におけるヘッドモジュール２００の支持構造は一例であり、他の支持構造を適用してもよい。
【０１０４】
＜繋ぎ部の説明＞
図６は繋ぎ部の概念図である。図７は図６の一部拡大図である。図６、及び図７は、図３と同様に、液体吐出面２７７の透視平面図である。図６では、図４に示したノズル部２８１を個別に図示せず、図３に符号Ｗを付して示した列方向に沿う複数のノズル部から構成されるノズル列２８１Ａを点線により模式的に図示する。
【０１０５】
図６、及び図７には、図１に示した複数のヘッドモジュール２００のうち、二つのヘッドモジュールのみを示している。図６、及び図７に示した二つのヘッドモジュールのうち、図６における左側のヘッドモジュールを第一ヘッドモジュール２００Ｂとし、図６における右側のヘッドモジュールを第二ヘッドモジュール２００Ｃとする。
【０１０６】
図７に符号２８１Ｂは、第一ヘッドモジュール２００Ｂに属するノズル部を示している。符号２８１Ｃは、第二ヘッドモジュール２００Ｃに属するノズル部を示している。
【０１０７】
図６に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂ、及び第二ヘッドモジュール２００Ｃは、以下の構成とすることができる。
【０１０８】
Ｗ方向に沿う一列のノズル列を構成するノズル部の数が３２、Ｖ方向に沿うノズル列の数が６４、Ｘ方向における印刷解像度が１２００ドット毎インチである。印刷解像度を表す数値は１インチあたりのノズル部の数を表す。
【０１０９】
なお、１インチは２５．４ミリメートルである。１インチあたりのドット数で表される印刷解像度を２５．４で除算すると１ミリメートルあたりのドット数に換算することができる。
【０１１０】
１ミリメートルあたりのドット数の逆数はドット間ピッチである。すなわち、印刷解像度が１２００ドット毎インチをドット間ピッチに換算すると、小数点以下第二位を四捨五入した値は２１．２マイクロメートルとなる。
【０１１１】
図６、及び図７に示した繋ぎ部３５０の構成例として、１２８個のノズル部を有し、Ｘ方向の長さは２．５ミリメートルとする態様が挙げられる。
【０１１２】
図６、及び図７において、一点破線により囲まれた領域が繋ぎ部３５０である。繋ぎ部３５０は、第一ヘッドモジュール２００Ｂと、第二ヘッドモジュール２００Ｃとの機械的な接続位置を含み、Ｘ方向について予め決められた長さを有する部分である。
【０１１３】
図６では、第一ヘッドモジュール２００Ｂと、第二ヘッドモジュール２００Ｃとの機械的な接続位置の図示を省略する。第一ヘッドモジュール２００Ｂと、第二ヘッドモジュール２００Ｃとの機械的な接続位置は、図７に符号３５１を付して一点破線により図示する。
【０１１４】
図７に示した繋ぎ部３５０は、ノズル重ね合わせ領域３５２が存在する。ノズル重ね合わせ領域３５２は、第一ヘッドモジュール２００Ｂに属するノズル部２８１Ｂ、及び第二ヘッドモジュール２００Ｃに属するノズル部２８１Ｃを合わせて、インクジェットヘッド２１の印刷解像度を実現する領域である。
【０１１５】
なお、ノズル部がマトリクス配置されている場合、図６、及び図７に示した繋ぎ部３５０の形状が複雑になるので、図６、及び図７に示した繋ぎ部３５０は、繋ぎ部３５０の概念が理解できる程度に簡略化されている。同様に、図７に示したノズル重ね合わせ領域３５２もまた、ノズル重ね合わせ領域３５２の概念が理解できる程度に簡略化されている。
【０１１６】
図８はノズル重ね合わせ領域のノズル部の配置を模式的に示す説明図である。図８の下段に示した投影ノズル列２８１Ｄは、図６、及び図７に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂに属するノズル部２８１Ｂであり、ノズル重ね合わせ領域３５２に配置されるノズル部２８１ＢをＸ方向に投影して、Ｘ方向に沿って配置したノズル部２８１Ｂの配置を有している。
【０１１７】
また、図８の上段に示した投影ノズル列２８１Ｅは、図６、及び図７に示した第二ヘッドモジュール２００Ｃに属するノズル部２８１Ｃであり、ノズル重ね合わせ領域３５２に配置されるノズル部２８１ＣをＸ方向に投影して、Ｘ方向に沿って配置したノズル部２８１Ｃの配置を有している。
【０１１８】
図６、及び図７に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂと、第二ヘッドモジュール２００Ｃとの相対的な位置の誤差がなく、理論上の位置に第一ヘッドモジュール２００Ｂ、及び第二ヘッドモジュール２００Ｃが配置される場合、図７に示したノズル重ね合わせ領域３５２において、図８に示すように、投影ノズル列２８１Ｄに属するノズル部２８１ＢのＸ方向における位置と、投影ノズル列２８１Ｅに属するノズル部２８１ＣのＸ方向における位置とは一致する。
【０１１９】
図８に点線を用いて図示したノズル部２８１Ｆは、第一ヘッドモジュール２００Ｂと、第二ヘッドモジュール２００Ｃとの相対的な位置の誤差がなく、第一ヘッドモジュール２００Ｂ、及び第二ヘッドモジュール２００Ｃが配置される場合における投影ノズル列２８１Ｄに属するノズル部である。
【０１２０】
一方、第一ヘッドモジュール２００Ｂと、第二ヘッドモジュール２００Ｃとの間には、位置の誤差が存在するので、投影ノズル列２８１Ｄに属するノズル部２８１ＢのＸ方向における位置と、投影ノズル列２８１Ｅに属するノズル部２８１ＣのＸ方向における位置はずれが生じる。
【０１２１】
図８には、図６、及び図７に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂと、第二ヘッドモジュール２００Ｃとの相対的な位置の誤差が最大となる場合の投影ノズル列２８１Ｅに属するノズル部２８１Ｃが図示されている。
【０１２２】
したがって、繋ぎ部３５０では、第一ヘッドモジュール２００Ｂに属するノズル部２８１Ｂと、第二ヘッドモジュール２００Ｃに属するノズル部２８１Ｃとを、適宜選択して、印刷を行うことで、繋ぎ部３５０においてもインクジェットヘッド２１の解像度を実現している。
【０１２３】
図９は繋ぎ部の他の例を示す液体吐出面の平面透視図である。図１０は繋ぎ部の更に他の例を示す液体吐出面の平面透視図である。
【０１２４】
図９に示したインクジェットヘッド２１Ａは、ヘッドモジュール２００Ｈの液体吐出面２７７Ａを含む面の平面形状、及び液体吐出面２７７Ａの平面形状は長方形である。図９に示したインクジェットヘッド２１Ａは、ヘッドモジュール２００ＨのＹ方向における位置が一つおきにずらされて配置されている。
【０１２５】
図９に示した三つのヘッドモジュール２００Ｈのうち、左端のヘッドモジュール２００Ｈを図６、及び図７に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂとすると、図９における中央のヘッドモジュール２００Ｈが、図６、及び図７に示した第二ヘッドモジュール２００Ｃとなる。
【０１２６】
また、図９における中央のヘッドモジュール２００Ｈを図６、及び図７に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂとすると、図９における右端のヘッドモジュール２００Ｈが、図６、及び図７に示した第二ヘッドモジュール２００Ｃとなる。
【０１２７】
図９に示したインクジェットヘッド２１Ａのつなぎ部３５０Ａは、ノズル重ね合わせ領域が存在している。
【０１２８】
図１０に示したインクジェットヘッド２１Ｂは、ヘッドモジュール２００Iの液体吐出面２７７Ｂを含む面の平面形状、及び液体吐出面２７７Ｂの平面形状は台形である。図１０に示したインクジェットヘッド２１Ｂは、ヘッドモジュール２００Ｈの液体吐出面２７７Ｂを含む面の短辺と長辺が、一つおきに入れ換えられて配置されている。
【０１２９】
図１０に示した三つのヘッドモジュール２００Iと図６、及び図７に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂ、及び第二ヘッドモジュール２００Ｃとの対応関係は、図９に示した三つのヘッドモジュール２００Ｈと図６、及び図７に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂ、及び第二ヘッドモジュール２００Ｃとの対応関係と同一であり、ここでの説明は省略する。
【０１３０】
また、図１０に示したインクジェットヘッド２１Ｂのつなぎ部３５０Ｂは、ノズル重ね合わせ領域が存在している。
【０１３１】
図１１は繋ぎ部の更に他の例を示す液体吐出面の平面透視図である。図１１に示したインクジェットヘッド２１Ｃは、図７に示したノズル重ね合わせ領域３５２が存在していない繋ぎ部３５０Ｃを有している。
【０１３２】
図１１に示したインクジェットヘッド２１Ｃは、Ｘ方向に沿ってヘッドモジュール２００Ｊが配置されている。インクジェットヘッド２１Ｃは、ヘッドモジュール２００Ｊの液体吐出面２７７Ｃを含む面の平面形状、及び液体吐出面２７７Ｃの平面形状は平行四辺形である。
【０１３３】
図１１に示した繋ぎ部３５０Ｃは、Ｘ方向について、隣接して配置される一方のヘッドモジュール２００Ｊと、他方のヘッドモジュール２００Ｊとの接続位置３５１から予め決められた長さを有している。
【０１３４】
ノズル重ね合わせ領域が存在しない繋ぎ部３５０ＣのＸ方向における長さは、ノズル重ね合わせ領域が存在する場合の繋ぎ部のＸ方向における長さ、及び印刷解像度を考慮して決められる。
【０１３５】
ノズル重ね合わせ領域が存在しない繋ぎ部３５０ＣのＸ方向における長さの例として、各ヘッドモジュールの印刷解像度が１２００ドット毎インチの場合に、隣接して配置される二つのヘッドモジュールの接続位置からＸ方向の両側に１ミリメートルとする態様が挙げられる。
【０１３６】
図１１に示したインクジェットヘッド２１Ｃにおけるヘッドモジュール２００Ｊと、図６、及び図７に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂ、及び第二ヘッドモジュール２００Ｃとの対応は、図９に示したインクジェットヘッド２１Ａ、及び図１０に示したインクジェットヘッド２１Ｂと同様であり、ここでの説明は省略する。
【０１３７】
図１２は図１１に示した繋ぎ部におけるノズル部の配置を模式的に示した説明図である。図１１に示した繋ぎ部３５０Ｃはノズル重ね合わせ領域が存在していないので、図１２に示すように、第一ヘッドモジュール２００Ｂと第二ヘッドモジュール２００Ｃとの接続位置３５１において、投影ノズル列２８１Ｄと投影ノズル列２８１Ｅとが切り替わる。
【０１３８】
図９から図１０に示した繋ぎ部３５０、及び図１１に示した繋ぎ部３５０Ｃは例示であり、使用されるヘッドモジュールにおけるノズル部の配置によって、繋ぎ部のノズル部の配置は変わるものの、本実施形態に係るインクジェットヘッド製造方法は、どのようなノズル部の配置に対しても適用可能である。
【０１３９】
［繋ぎ部の画像品質について］
複数のヘッドモジュールを並べた構造を有するインクジェットヘッドは、隣接して配置されるヘッドモジュール間の繋ぎ部において、画像品質の低下が発生しやすい。繋ぎ部における画像品質の低下の原因として、ヘッドモジュールを取付ける際の機械的な位置ずれが挙げられる。また、他の原因として、ヘッドモジュール間の吐出タイミングのずれが挙げられる。更に、これらの複合的な原因が挙げられる。
【０１４０】
本発明の発明者の検討によって、繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積が、ヘッドモジュールの標準の吐出体積未満となる場合に、繋ぎ部における画像品質の低下が発生することが明らかにされた。
【０１４１】
ここで、吐出体積とは、ノズル部から吐出させる単位液体の体積である。単位液体は一ドットを形成する液体である。単位液体を吐出させる態様として、一回の吐出動作により一ドット形成する液体を全て吐出させる態様、又は複数回吐出動作により一ドット形成する液体を全て吐出させる態様が挙げられる。
【０１４２】
上記した吐出体積の検討は、高精細の印刷の際に使用頻度が最も高い滴種を対象として行われた。高精細の印刷の例として、印刷解像度が１２００ドット毎インチの印刷が挙げられる。高精細の印刷の際に使用頻度が最も高い滴種の例として、印刷に使用される最小の体積を有する滴種が挙げられる。最小の体積を有する滴種により印刷に使用される最小サイズのドットが形成される。
【０１４３】
［吐出体積の調整の説明］
インクジェットヘッドは、インクジェット記録装置の仕様から決められる平均吐出体積の目標値である平均吐出体積目標値が決められている。平均吐出体積とは全てのノズル部の吐出体積の平均値である。
【０１４４】
複数のヘッドモジュールを並べた構造を有するインクジェットヘッドは、ヘッドモジュールごとの実際の平均吐出体積をインクジェットヘッドの吐出体積目標値に合わせる吐出体積の調整がヘッドモジュールごとに行われる。
【０１４５】
図１３は駆動電圧の倍率調整の説明図である。図１３の横系列は時間であり、単位はマイクロ秒である。マイクロは１０−６倍を表す補助単位である。図１３の縦系列は電圧であり、単位はボルトである。
【０１４６】
図１３に示した駆動電圧３６０は、図４に示したノズル部２８１からインクを吐出させる際に圧電素子２３０に供給される駆動電圧の波形である。図１３に示した駆動電圧３６０は、図４に示した圧電素子２３０を変形させて圧力室２１８を収縮させ、収縮させた圧力室２１８を膨張させて圧力室２１８内のインクをノズル開口２８０から押し出し、膨張させた圧力室２１８を元の状態に戻してノズル開口２８０から押し出されたインクを分断させることで、図４に示したノズル開口２８０から液滴状態のインクを吐出させるものである。
【０１４７】
すなわち、図１３に示した駆動電圧３６０はいわゆるプルプッシュ波形である。駆動電圧３６０における電圧Ｅ１は、図４に示した圧電素子２３０を静定状態とする際に圧電素子２３０に供給される電圧である。
【０１４８】
図１３に示した駆動電圧３６０における電圧Ｅ２は、図４に示した圧電素子２３０を変形させて圧力室２１８を収縮させた状態とする際に圧電素子２３０に供給される電圧である。
【０１４９】
図１３に示した駆動電圧３６０における電圧Ｅ３は、図４に示した圧電素子２３０を変形させて圧力室２１８を膨張させた状態とする際に圧電素子２３０に供給される電圧である。
【０１５０】
図１３に示した駆動電圧３６０の波形を変更することで、ノズル部から吐出されるインクの吐出体積を調整することが可能である。
【０１５１】
ヘッドモジュールの吐出性能には個体差があり、同一の駆動電圧を供給したとしても、あるヘッドモジュールは実際の吐出体積が吐出体積の目標値よりも過少となり、あるヘッドモジュールは実際の吐出体積が吐出体積の目標値よりも過剰となることがありうる。
【０１５２】
そこで、ヘッドモジュールごとに駆動電圧を調整して、全てのヘッドモジュールの実際の吐出体積がインクジェットヘッドの吐出体積の目標値に調整される。
【０１５３】
図１３に示した駆動電圧３６２は、平均吐出体積が平均吐出体積目標値未満のヘッドモジュールに適用される駆動電圧であり、駆動電圧３６０の波形に対して１を超える倍率が乗算された波形を有している。
【０１５４】
図１３に示した駆動電圧３６４は、平均吐出体積が平均吐出体積目標値を超えるヘッドモジュールに適用される駆動電圧であり、駆動電圧３６０の波形に対して０を超え１未満の倍率が乗算された波形を有している。
【０１５５】
図１４は駆動電圧の倍率の説明図である。図１４の横系列は駆動電圧の倍率である。図１４の縦系列はヘッドモジュールごとの平均吐出体積であり、単位はピコリットルである。ヘッドモジュールの平均吐出体積は、ヘッドモジュールに備えられる全てのノズル部の吐出体積の平均値であり、ノズル部の吐出体積の総和をノズル部の総数で除算して算出される。図１４に示した符号Ｇは、インクジェットヘッドに適用される吐出体積の目標値である。
【０１５６】
図１４に符号３７０を付した吐出特性を有するヘッドモジュールは、駆動電圧の倍率としてＡ１が適用される。符号３７２を付した吐出特性を有するヘッドモジュールは、駆動電圧の倍率としてＡ２が適用される。符号３７４を付した吐出特性を有するヘッドモジュールは、駆動電圧の倍率としてＡ３が適用される。
【０１５７】
このようにして、ヘッドモジュールごとに駆動電圧の倍率が決められ、ヘッドモジュールごとに駆動電圧が調整されることで、インクジェットヘッドを構成する全てのヘッドモジュールの平均吐出体積が、インクジェットヘッドに適用される平均吐出体積目標値に調整される。
【０１５８】
［吐出体積分布の説明］
一般に、ヘッドモジュールはインクジェットヘッドの長手方向について、吐出体積の分布を有している。図１５から図２２はヘッドモジュールにおける吐出体積分布の説明図である。
【０１５９】
図１５から図２２の横系列はノズル番号である。ノズル番号は、ヘッドモジュールに具備される複数のノズル部をインクジェットヘッドの長手方向に投影させてインクジェットヘッドの長手方向に沿って配置させた投影ノズル列において、一方、又は他方の端のノズル部を１番とし、１番のノズル部と反対の端のノズル部をＭ番として、１番のノズル部からＭ番のノズル部まで順に付した連続する番号である。
【０１６０】
本実施形態では、図１、及び図３における左側の端に１番のノズルが配置され、右側の端にＭ番のノズルが配置されることとして、１番のノズルが配置される端をインクジェットヘッドの長手方向の負側の端とし、Ｍ番のノズルが配置される端をインクジェットヘッドの長手方向の正側の端とする。
【０１６１】
本実施形態のヘッドモジュールの負側の端は、ヘッドモジュールの一方の端に相当し、本実施形態のヘッドモジュールの正側の端は、ヘッドモジュールの他方の端に相当する。
【０１６２】
図１５から図２２の縦系列はノズル部ごとの吐出体積である。縦系列の単位はピコリットルである。ピコは１０−１２倍を表す補助単位である。ノズル番号が１番のノズル部の吐出体積はＶ１であり、ノズル番号がＭ番のノズル部の吐出体積はＶＭである。
【０１６３】
図１５から図１７に示したヘッドモジュールの吐出体積分布は、傾きが正の場合である。ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きは、ノズル番号が１番のノズル部の吐出体積Ｖ１、ノズル番号がＭ番のノズル部の吐出体積ＶＭ、及びノズル部の総数Ｍを用いて、（ＶＭ−Ｖ１）／（Ｍ−１）と表される。
【０１６４】
ＶＭ−Ｖ１＞０、すなわち、ＶＭ＞Ｖ１の場合に、ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが正と定義する。
【０１６５】
図１８から図２０に示したヘッドモジュールの吐出体積分布は、傾きが負の場合である。ＶＭ−Ｖ１＜０、すなわち、ＶＭ＜Ｖ１の場合に、ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが負と定義する。
【０１６６】
図２１、及び図２２に示したヘッドモジュールの吐出体積分布は、傾きがゼロの場合である。ＶＭ−Ｖ１＝０、すなわち、ＶＭ＝Ｖ１の場合に、ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きがゼロと定義する。
【０１６７】
本実施形態では、ヘッドモジュールの一方の端のノズル部であるノズル番号が１番のノズル部の吐出体積と、ヘッドモジュールの他方の端のノズル部であるノズル番号がＭ番のノズル部の吐出体積とを用いて吐出体積分布の傾きを定義したが、例えば、ヘッドモジュールの一方の端部のノズル部をノズル番号が１番のノズル部からノズル番号が１０番のノズル部とした１０個分のノズル部の吐出体積と、ヘッドモジュールの他方の端部のノズル部をノズル番号がＭ−９番のノズル部からノズル番号がＭ番のノズル部とした１０個分のノズル部の吐出体積と、を用いて吐出体積分布の傾きを定義してもよい。
【０１６８】
換言すると、図３に示したノズル２８０の投影ノズル列における、ヘッドモジュールの一方の端部に配置される一個、又は複数個のノズル部における吐出体積、及びヘッドモジュールの他方の端部に配置される一個、又は複数個のノズル部における吐出体積を用いて、各ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを定義することが可能である。
【０１６９】
ヘッドモジュールの一方の端部、及びヘッドモジュールの他方の端部として、ヘッドモジュールの両端、又は繋ぎ部に配置される複数のノズル部が配置される領域が挙げられる。
【０１７０】
複数のノズルの吐出体積を用いて各ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを定義する場合に、複数のノズルの吐出体積として、平均値、最大値、最小値などの代表値を用いることができる。本実施形態では、複数のノズルの吐出体積として、平均値を用いることとする。
【０１７１】
本実施形態では、各ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを吐出体積の差として導出する態様を例示したが、各ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを吐出体積の比として導出することも可能である。ヘッドモジュールの他方の端部のノズル部の吐出体積をヘッドモジュールの一方の端部のノズル部の吐出体積で除算して各ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを導出してもよい。
【０１７２】
各ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが、ヘッドモジュールの他方の端部のノズル部の吐出体積をヘッドモジュールの一方の端部のノズル部の吐出体積で除算して導出する場合、０以上１未満の傾きは各ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを吐出体積の差として導出した場合の負の傾きに対応し、１以上の傾きは各ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを吐出体積の差として導出した場合の正の傾きとして取り扱うことができる。
【０１７３】
図１５から図２２に示すように、ヘッドモジュールはインクジェットヘッドの長手方向について吐出体積の分布を有しているので、各ヘッドモジュールの平均吐出体積をインクジェットヘッドの平均吐出体積目標値に調整したとしても、図６、及び図７に示した繋ぎ部３５０では、第一ヘッドモジュール２００Ｂに属するノズル部の吐出体積と、第二ヘッドモジュール２００Ｃに属するノズル部の吐出体積との間に差が生じうる。
【０１７４】
そこで、以下に示すように、隣接する位置に配置される三つのヘッドモジュールの間の繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積を考慮して、ヘッドモジュールの配置を設定することで、繋ぎ部における画像品質の低下が抑制される。
【０１７５】
［インクジェットヘッドの構造の詳細な説明］
＜概要＞
図２３はインクジェットヘッドの構造例を模式的に示す説明図である。図２３ではグラフの形式で、第一ヘッドモジュール２００Ｂ、第二ヘッドモジュール２００Ｃ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄの吐出体積分布の関係が図示されている。
【０１７６】
図２３の横系列はインクジェットヘッドの長手方向における位置である。図２３の縦系列はヘッドモジュールの吐出体積である。図２３では、図１５から図２２と同様に、左から右へノズル番号が大きくなり、左から右へヘッドモジュール番号が大きくなる。
【０１７７】
図２３に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂ、第二ヘッドモジュール２００Ｃ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄは、インクジェットヘッドの長手方向について、隣接する配置位置に配置される三つのヘッドモジュールである。第一ヘッドモジュール２００Ｂ、第二ヘッドモジュール２００Ｃ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄのそれぞれの端には、繋ぎ部３５０が設けられている。
【０１７８】
インクジェットヘッドの長手方向は一方向の一態様である。一方向は、図２３における左から右への方向だけでなく、右から左の方向とすることができる。以下の説明では、図２３における左から右への方向、つまり、ヘッドモジュール番号が大きくなる方向が一方向に対応する。
【０１７９】
図２３に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂ、第二ヘッドモジュール２００Ｃ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄは、吐出体積分布の傾きが小さいものから順に配置されている。すなわち、第一ヘッドモジュール２００Ｂ、第二ヘッドモジュール２００Ｃ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄは、吐出体積分布の傾きが昇順となる配置を有している。
【０１８０】
第一ヘッドモジュール２００Ｂの吐出体積分布の傾きＧｒ１、第二ヘッドモジュール２００Ｃの吐出体積分布の傾きＧｒ２、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄの吐出体積分布の傾きＧｒ３は、Ｇｒ１≦Ｇｒ２≦Ｇｒ３の関係を有している。また、第一ヘッドモジュール２００Ｂ、第二ヘッドモジュール２００Ｃ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄは、いずれも、吐出体積分布の傾きが正である。
【０１８１】
図示を省略するが、第一ヘッドモジュール２００Ｂの吐出体積分布の傾きＧｒ１、第二ヘッドモジュール２００Ｃの吐出体積分布の傾きＧｒ２、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄの吐出体積分布の傾きＧｒ３を、Ｇｒ１≧Ｇｒ２≧Ｇｒ３としてもよい。すなわち、第一ヘッドモジュール２００Ｂ、第二ヘッドモジュール２００Ｃ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄは、吐出体積分布の傾きが大きいものから順に並べる降順となる配置を有していてもよい。
【０１８２】
また、第一ヘッドモジュール２００Ｂ、第二ヘッドモジュール２００Ｃ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄは、吐出体積分布の傾きを全て負としてもよい。
【０１８３】
図２４はインクジェットヘッドの他の構造例を模式的に示す説明図である。図２４に示したインクジェットヘッドの他の構造例では、吐出体積分布の傾きが正のヘッドモジュール、及び吐出体積分布の傾きが負のヘッドモジュールが混在している場合である。
【０１８４】
図２４に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂ、及び第二ヘッドモジュール２００Ｃは、吐出体積分布の傾きが正である。第三ヘッドモジュール２００Ｄは、吐出体積分布の傾きが負である。
【０１８５】
図２４に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂ、第二ヘッドモジュール２００Ｃ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄは、吐出体積分布の傾きが降順となる配置を有している。また、図２４に示したインクジェットヘッドの他の構造例では、吐出体積分布の傾きの正負の符号の入れ代わる位置が、第二ヘッドモジュール２００Ｃと第三ヘッドモジュール２００Ｄとの間に一か所存在する。
【０１８６】
図示を省略するが、第一ヘッドモジュール２００Ｂ、第二ヘッドモジュール２００Ｃ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄが、吐出体積分布の傾きが昇順となる配置を有する場合でも、吐出体積分布の傾きが正のヘッドモジュール、及び吐出体積分布の傾きが負のヘッドモジュールが混在していると、吐出体積分布の傾きの正負の符号の入れ代わる位置が一か所存在する。
【０１８７】
図２５は比較例に係るインクジェットヘッドの構造例を模式的に示す説明図である。図２５に示した第一ヘッドモジュール２００Ｋ、第二ヘッドモジュール２００Ｌ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｍのそれぞれの吐出体積分布の傾きをＧｒ１１、Ｇｒ１２、Ｇｒ１３とすると、Ｇｒ１１≧Ｇｒ１２、Ｇｒ１２≦Ｇｒ１３であり、第一ヘッドモジュール２００Ｋ、第二ヘッドモジュール２００Ｌ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｍは、吐出体積分布の傾きが昇順となる配置、又は降順となる配置を有していない。
【０１８８】
また、第一ヘッドモジュール２００Ｋ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｍは、吐出体積分布の傾きが正である。第二ヘッドモジュール２００Ｌは吐出体積分布の傾きが負である。
【０１８９】
更に、第一ヘッドモジュール２００Ｋと第二ヘッドモジュール２００Ｌとの間で吐出体積分布の傾きの正負の符号が入れ代わり、かつ、第二ヘッドモジュール２００Ｌ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｍとの間で吐出体積分布の傾きの正負の符号が入れ代わる。つまり、第一ヘッドモジュール２００Ｋ、第二ヘッドモジュール２００Ｌ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｍは、吐出体積分布の傾きの正負の符号が入れ代わる位置が二か所存在する配置を有している。
【０１９０】
図２５に示した比較例に係るインクジェットヘッドは、ヘッドモジュール間の繋ぎ部における吐出体積が過少となるか、又はヘッドモジュール間の繋ぎ部における吐出体積が過剰となることがあり、ヘッドモジュール間の繋ぎ部における画像品質の低下が発生しうる。
【０１９１】
一方、図２３、及び図２４に示したように、インクジェットヘッドの長手方向について、隣接する配置位置に配置される三つのヘッドモジュールが、吐出体積分布の傾きが昇順となる配置、又は降順となる配置を有することで、ヘッドモジュール間の繋ぎ部における吐出体積を、ヘッドモジュール全体の吐出体積の平均に近づけることができ、繋ぎ部における吐出体積の減少を抑制することができる。
【０１９２】
また、インクジェットヘッドの長手方向について、隣接する配置位置に配置される三つのヘッドモジュール吐出体積分布の傾きを全て正、又は全て負とすることで、吐出体積の増加を抑制することができ、吐出体積が過剰となる場合に発生する、インクジェットヘッドを画像の印刷に用いる際の印刷画像の粒状性の悪化を防止することが可能となる。
【０１９３】
本実施形態では、三つのヘッドモジュールを備えるインクジェットヘッドについて説明したが、ヘッドモジュールを一方向に沿って三つ以上配置させた構造を有するインクジェットヘッドにも、上記したヘッドモジュールの配置を適用することができる。Ｎを３以上の整数として、Ｎ個のヘッドモジュールの全ての吐出体積分布の傾きが正、若しくは負となる態様、又は吐出体積分布の傾きが昇順、若しくは降順となる態様も可能である。
【０１９４】
三つ以上のヘッドモジュールの配置は、全てのヘッドモジュールについて吐出体積分布の傾きを取得し、各ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを変数として並べ替え処理を実行し、各ヘッドモジュールの配置を決定することで実現可能である。
【０１９５】
各ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが記憶される吐出体積分布傾き記憶部を備えることで、各ヘッドモジュールに吐出体積の傾きを正確に、かつ、確実に取得することが可能である。
【０１９６】
＜吐出体積分布の傾きの正負が混在する場合の応用例＞
吐出体積分布の傾きが正のヘッドモジュールと、吐出体積分布の傾きが負のヘッドモジュールが混在する場合、吐出体積分布の傾きの符号が入れ替わる配置位置に、吐出体積分布の傾きが、吐出体積分布の傾きの最大値の１０パーセント以下となるヘッドモジュールを配置する態様が好ましい。
【０１９７】
吐出体積分布の傾きが正のヘッドモジュールと、吐出体積分布の傾きが負のヘッドモジュールが混在する場合、吐出体積分布の傾きの符号が入れ替わる配置位置に、吐出体積分布の傾きがゼロのヘッドモジュール、又は吐出体積分布の傾きの絶対値が最小となるヘッドモジュールを配置する態様がより好ましい。
【０１９８】
＜着弾干渉を考慮したヘッドモジュールの配置＞
液滴の体積が相対的に大きいと液滴の速度が相対的に速いといえる。液滴の速度が相対的に速いと着弾位置ずれが相対的に小さいといえる。媒体上で接触しうる二つの液滴について、媒体に着弾した液滴の着弾干渉を考慮すると、体積が大きい方の液滴を体積が小さい方の液滴よりも先に着弾させるとよい。
【０１９９】
例えば、図６に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂ、及び第二ヘッドモジュール２００Ｃの繋ぎ部３５０に注目すると、媒体上で接触しうる二つの液滴のうち、一方の液滴が第一ヘッドモジュール２００Ｂのノズル部から吐出され、他方の液滴が第二ヘッドモジュール２００Ｃのノズル部から吐出される場合、第一ヘッドモジュール２００Ｂのノズル部から吐出された一方の液滴が、第二ヘッドモジュール２００Ｃのノズル部から吐出された他方の液滴よりも先に媒体に着弾する。
【０２００】
したがって、第一ヘッドモジュール２００Ｂ、及び第二ヘッドモジュール２００Ｃについて、第一ヘッドモジュール２００Ｂの繋ぎ部３５０には配置されるノズル部の吐出体積が、第二ヘッドモジュール２００Ｃの繋ぎ部３５０には配置されるノズル部の吐出体積を超えるヘッドモジュールを、それぞれの配置位置に配置するとよい。
【０２０１】
また、第一ヘッドモジュール２００Ｂの吐出体積分布の傾き、及び第二ヘッドモジュール２００Ｃの吐出体積分布の傾きがいずれも正となるヘッドモジュールを、それぞれの配置位置に配置するとよい。
【０２０２】
＜吐出体積分布の傾きのゼロの場合の取り扱い＞
吐出体積分布の傾きがゼロの場合は、正、又は負のいずれかと取り扱われる。本実施形態では、便宜上、吐出体積分布の傾きがゼロの場合は正と取り扱うこととする。
【０２０３】
［インクジェットヘッド製造方法の説明］
次に、本実施形態に係るインクジェットヘッド製造方法について詳細に説明する。本実施形態におけるインクジェットヘッド製造方法は、液体吐出ヘッド製造方法に相当する。
【０２０４】
本実施形態に係るインクジェットヘッド製造方法は、インクジェットヘッドを構成する複数のヘッドモジュールのうち、１つ、又は複数のヘッドモジュールが交換される場合のインクジェットヘッドの再製造に係る製造方法が含まれる。
【０２０５】
＜概要＞
本実施形態に係るインクジェットヘッド製造方法は、Ｎを３以上の整数として、インクジェットヘッドを構成するＮ個のヘッドモジュールを、一括して選択し、又は順次選択し、選択されたＮ個のヘッドモジュールを吐出体積分布の傾きの順に配置するものである。インクジェットヘッドは、インクジェットヘッド全体の吐出体積の平均値の目標値が予め設定されているものとする。また、使用されるヘッドモジュールは任意の吐出体積の目標値に調整がされているものとする。ヘッドモジュールの吐出体積の目標値の調整は、インクジェットヘッド全体の吐出体積の平均値の目標値に調整することが好ましい。
【０２０６】
吐出体積分布の傾きの順は昇順でもよいし、降順でもよい。本実施形態における吐出体積分布の傾きの昇順は、図１に示したインクジェットヘッド２１の一方の端のヘッドモジュールから他方の端のヘッドモジュールへ向かって、吐出体積分布の傾きが単調増加する場合である。
【０２０７】
また、本実施形態における吐出体積分布の傾きの降順は、図１に示したインクジェットヘッド２１の長手方向における一方の端のヘッドモジュールから他方の端のヘッドモジュールへ向かって、吐出体積分布の傾きが単調減少する場合である。
【０２０８】
本実施形態では、便宜上、図１に示したインクジェットヘッド２１の長手方向における一方の端は、図１における左側の端とする。
【０２０９】
＜フローチャートの説明＞
図２６はインクジェットヘッド製造方法の手順の流れを示すフローチャートである。図２６では図示を省略するが、インクジェットヘッド全体の吐出体積の目標値は予め設定されている。また、各ヘッドモジュールは任意の吐出体積の目標値に調整がされている。
【０２１０】
図２６に示したヘッドモジュール選択工程Ｓ１０では、Ｎ個のヘッドモジュールが選択される。Ｎ個のヘッドモジュールが選択されると、ステップＳ１２へ進む。
【０２１１】
ステップＳ１２に示した吐出体積分布傾き取得工程では、Ｎ個のヘッドモジュールのそれぞれの吐出体積分布の傾きが取得される。
【０２１２】
Ｎ個のヘッドモジュールのそれぞれの吐出体積分布の傾きが取得されると、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４に示した吐出体積分布傾き記憶工程では、吐出体積分布傾き取得工程Ｓ１２において取得されたＮ個のヘッドモジュールのそれぞれの吐出体積分布の傾きが予め決められたメモリに記憶される。
【０２１３】
吐出体積分布傾き記憶工程Ｓ１４において、Ｎ個のヘッドモジュールのそれぞれの吐出体積分布の傾きが記憶されると、ステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６に示したソート条件設定工程では、ソート処理のおけるソート条件が設定される。ソート条件は、昇順のソートを実行するか、降順のソートを実行するかの情報が含まれる。ソート条件はインクジェットヘッドの仕様に応じて自動的に設定されてもよいし、オペレータにより手動で設定されてもよい。なお、ここでいうソート処理は並べ替え処理と同義である。
【０２１４】
ソート条件設定工程Ｓ１６において、ソート条件が設定されると、ステップＳ１８へ進む。ステップＳ１８に示したソート工程では、吐出体積分布傾き記憶工程Ｓ１４において記憶されたＮ個のヘッドモジュールのそれぞれの吐出体積分布の傾きを変数としてソートが実行される。
【０２１５】
ソート工程Ｓ１８では、ソート条件設定工程Ｓ１６において設定されたソート条件に基づき昇順、又は降順のソートが実行される。
【０２１６】
ソート工程Ｓ１８において、Ｎ個のヘッドモジュールのそれぞれの吐出体積分布の傾きを変数としてソートが実行されると、ソート結果に基づき、Ｎ個のヘッドモジュールのそれぞれに１からｎのヘッドモジュール番号が付与される。
【０２１７】
ソート工程Ｓ１８においてＮ個のヘッドモジュールのそれぞれに１からｎのヘッドモジュール番号が付与されると、ステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０に示したヘッドモジュール番号記憶工程Ｓ２０では、ソート工程Ｓ１８におけるソート結果であり、Ｎ個のヘッドモジュールの配置を表すヘッドモジュールごとのヘッドモジュール番号ｎが記憶される。
【０２１８】
ヘッドモジュール番号記憶工程Ｓ２０において、Ｎ個のヘッドモジュールの配置が記憶されると、ステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２に示した組立工程Ｓ２２では、Ｎ個のヘッドモジュールに付与されたヘッドモジュール番号に基づき、Ｎ個のヘッドモジュールが配置され、インクジェットヘッドの組み立てが実行される。
【０２１９】
組立工程Ｓ２２において、Ｎ個のヘッドモジュールに付与されたヘッドモジュール番号を表示させてもよい。組立工程Ｓ２２の後に、Ｎ個のヘッドモジュールが吐出体積分布の傾きの順に決められたヘッドモジュール番号の順に配置されているか否かを検査する検査工程が含まれていてもよい。
【０２２０】
図２６に示した各工程は、適宜、統合、又は分離が可能である。例えば、ソート条件設定工程Ｓ１６とソート工程Ｓ１８とを統合してもよいし、吐出体積分布傾き取得工程Ｓ１２と、吐出体積分布傾きの傾き記憶工程Ｓ１４とを統合してもよい。
【０２２１】
図２６には、Ｎ個のヘッドモジュールを一括して選択し、Ｎ個のヘッドモジュールに対して一括してソート処理を実行する態様を例示したが、Ｎ個のヘッドモジュールを一つずつ候補ヘッドモジュールとして選択し、候補ヘッドモジュールについて、既に配置が決められているヘッドモジュールとの間で、吐出体積分布の傾きの大小関係を満たしているか否かを判断し、Ｎ個のヘッドモジュールについて処理を順次繰り返す処理を行う態様も可能である。
【０２２２】
図２７はインクジェットヘッド製造方法の手順の流れを示すフローチャートであり、順次処理を行う態様における手順の流れを示している。以下に説明するインクジェットヘッド製造方法では、ヘッドモジュール番号ｎが１のヘッドモジュールからヘッドモジュール番号ｎの順に、各ヘッドモジュール番号ｎの配置位置に配置されるヘッドモジュールが設定される。
【０２２３】
まず、インクジェットヘッドの長手方向における一方の端に配置されるヘッドモジュールであり、ヘッドモジュール番号ｎが１のヘッドモジュールが決められる。次に、ヘッドモジュール番号ｎが２のヘッドモジュールが決められる。
【０２２４】
このようにして、ヘッドモジュール番号ｎの順に、ヘッドモジュール番号ｎが１からＮの配置位置に対して、ヘッドモジュールが決められる。
【０２２５】
図２７のステップＳ１００に示した初期化工程では、ヘッドモジュール番号ｎが初期化される。すなわち、ヘッドモジュール番号ｎにゼロが代入される。
【０２２６】
ヘッドモジュール番号ｎは、インクジェットヘッドの長手方向の一方の端のヘッドモジュールを１番として、１番のヘッドモジュールから順に付される番号である。ヘッドモジュール番号ｎは、１以上の整数であり、インクジェットヘッドに備えられるヘッドモジュールの総数Ｎ以下の整数が用いられる。本実施形態では、便宜上、図１に示したインクジェットヘッド２１の長手方向の一方の端は、図１における左側の端とする。
【０２２７】
ステップＳ１０２に示したヘッドモジュール番号順送り工程では、ヘッドモジュール番号ｎを１ずつ進める処理が実行される。すなわち、ｎ番のヘッドモジュールとして設定されるヘッドモジュールが決められると、ｎ＋１番のヘッドモジュールを設定する処理に進む。
【０２２８】
ステップＳ１０４に示した全モジュール設定判断工程では、ヘッドモジュール番号順送り工程Ｓ１０２において更新されたヘッドモジュール番号ｎが１からＮの配置位置に配置されるヘッドモジュールの全てに設定されたか否かが判断される。ステップＳ１０４において、全てのヘッドモジュールが決められたＮＯ判定の場合、すなわち、ｎ＞Ｎの場合に当該インクジェットヘッド製造方法は終了される。全モジュール設定判断工程Ｓ１０４において、決められていないヘッドモジュールが存在するＹＥＳ判定の場合、すなわち、１≦ｎ≦Ｎの場合にステップＳ１０６に進む。
【０２２９】
ステップＳ１０６に示した候補ヘッドモジュール選択工程では、処理の対象とされる候補ヘッドモジュールが選択される。候補ヘッドモジュール選択工程Ｓ１０６において候補ヘッドモジュールが選択されると、ステップＳ１０８へ進む。候補ヘッドモジュール選択工程はヘッドモジュール選択工程の一態様であり、三つ以上のヘッドモジュールを順次選択する選択工程に相当する。
【０２３０】
ヘッドモジュール番号ｎが１の場合、候補ヘッドモジュール選択工程Ｓ１０６は、第一候補ヘッドモジュールが選択される第一候補ヘッドモジュール選択工程に相当する。ヘッドモジュール番号ｎが２以上の場合、候補ヘッドモジュール選択工程Ｓ１０６は、第二候補ヘッドモジュールが選択される第二候補ヘッドモジュール選択工程、又は第三候補ヘッドモジュールが選択される第三候補ヘッドモジュール選択工程に相当する。
【０２３１】
ステップＳ１０８に示した吐出体積分布傾き取得工程では、候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが取得され、ステップＳ１１０に示した吐出体積分布傾き記憶工程において、取得された候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが予め決められたメモリに記憶される。
【０２３２】
吐出体積分布傾き取得工程Ｓ１０８は、第一候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得する態様、第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得する態様、又は第三候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得する態様がありうる。また、第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得する態様、又は第三候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得する態様がありうる。
【０２３３】
吐出体積分布傾き記憶工程は、第一候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを記憶する態様、第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを記憶する態様、又は第三候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを記憶する態様がありうる。
【０２３４】
第一候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きは、吐出体積分布傾き取得工程Ｓ１０８において第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きとして取得される態様がありうる。第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きは、吐出体積分布傾き取得工程Ｓ１０８において第二ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きとして取得される態様がありうる。第三候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きは、吐出体積分布傾き取得工程Ｓ１０８において第三ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きとして取得される態様がありうる。
【０２３５】
吐出体積分布傾き取得工程Ｓ１０８において候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが取得され、吐出体積分布傾き記憶工程Ｓ１１０において候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが記憶されると、ステップＳ１１２へ進む。
【０２３６】
ステップＳ１１２に示した判断工程では、吐出体積分布傾き取得工程Ｓ１０８において取得された候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが、候補ヘッドモジュールの隣接位置に既に配置されているヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きとの間で昇順、又は降順となる条件を満たしているか否かが判断される。
【０２３７】
すなわち、判断工程Ｓ１１２では、候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きと、候補ヘッドモジュールの隣接位置に既に配置されているヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが、隣接する二つのヘッドモジュールについての昇順、又は降順の関係を満たしているか否かが判断される。
【０２３８】
ヘッドモジュール番号ｎが２以上の場合、判断工程Ｓ１１２では、候補ヘッドモジュール隣接する配置位置に配置されているヘッドモジュールであり、候補ヘッドモジュールとの間で吐出体積分布の傾きが対比されるヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが読み出される。
【０２３９】
判断工程Ｓ１１２におけるＹＥＳ判定である、候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが、候補ヘッドモジュールの隣接位置に既に配置されているヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きとの間で昇順、又は降順となる条件を満たしている場合は、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４に示した設定工程では、候補ヘッドモジュールをｎ番のヘッドモジュールとして設定する。ヘッドモジュール番号ｎが１の場合、及びヘッドモジュール番号ｎが２の場合、判断工程Ｓ１１２はスキップされ、設定工程Ｓ１１４へ進む。
【０２４０】
一方、判断工程Ｓ１１２におけるＮＯ判定である、候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが、候補ヘッドモジュールの隣接位置に既に配置されているヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きとの間で昇順、又は降順となる条件を満たしていない場合は、候補ヘッドモジュール選択工程Ｓ１０６に進み、他のヘッドモジュールを候補ヘッドモジュールとして選択する。以降、設定されるヘッドモジュールが見つかるまで、ステップＳ１０６からステップＳ１１２の工程が繰り返し実行される。
【０２４１】
設定工程Ｓ１１４において、ヘッドモジュール番号がｎのヘッドモジュールが設定されると、Ｎ個のヘッドモジュールが設定されるまで、ステップＳ１０２からステップＳ１１４の工程が繰り返し実行される。
【０２４２】
このようにして、インクジェットヘッドの長手方向の隣接する位置に配置される三つ以上のヘッドモジュールについて、吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順となる配置を有するインクジェットヘッドが製造される。
【０２４３】
図２７には、インクジェットヘッドの一方の端のヘッドモジュールをヘッドモジュール番号が１のヘッドモジュールとして、ヘッドモジュール番号が１のヘッドモジュールからヘッドモジュール番号の順にヘッドモジュールを設定する態様を例示したが、インクジェットヘッドの両端以外のヘッドモジュール、例えば、中央のヘッドモジュールから両側へ順にヘッドモジュールを設定してもよい。
【０２４４】
インクジェットヘッドの両端以外のヘッドモジュールから両側に向かって順にヘッドモジュールが設定される場合、一方の端の側へのヘッドモジュールの設定を吐出体積分布の傾きが降順とし、他方の端の側へのヘッドモジュールの設定を吐出体積分布の傾きが昇順とすることで、インクジェットヘッド全体として、吐出体積分布の傾きが昇順となるヘッドモジュールの配置が実現される。
【０２４５】
一方の端の側へのヘッドモジュールの設定を吐出体積分布の傾きが昇順とし、他方の端の側へのヘッドモジュールの設定を吐出体積分布の傾きが降順とすることで、インクジェットヘッド全体として、吐出体積分布の傾きが降順となるヘッドモジュールの配置が実現される。
【０２４６】
インクジェットヘッドの両端以外のヘッドモジュールから両側に向かって順にヘッドモジュールが設定される場合、吐出体積分布の傾きが正のヘッドモジュール、吐出体積分布の傾きが負のヘッドモジュールが混在する場合に、吐出体積分布の傾きの正負が入れ替わる位置を基準位置とすることで、吐出体積分布の傾きが正のヘッドモジュールと、吐出体積分布の傾きが負のヘッドモジュールとの処理を平行して行うことが可能である。
【０２４７】
本実施形態では、インクジェットヘッドを構成する全てのヘッドモジュールが、吐出体積分布の傾きの昇順、又は降順に配置される態様を例示したが、三つ以上のヘッドモジュールから構成されるインクジェットヘッドにおいて、少なくともインクジェットヘッドの長手方向について隣接する三つのヘッドモジュールが、吐出体積分布の傾きの昇順、又は降順に配置されていればよい。
【０２４８】
例えば、五つのヘッドモジュールから構成されるインクジェットヘッドにおいて、インクジェットヘッドの長手方向の両端に配置される二つのヘッドモジュールを除いた三つのヘッドモジュールについて、吐出体積分布の傾きの昇順、又は降順に配置されることで、吐出頻度が高い領域について、一定の吐出性能を確保することができる。
【０２４９】
＜ヘッドモジュールの交換への対応＞
図２８はインクジェットヘッド製造方法の手順の流れを示すフローチャートであり、インクジェットヘッドを構成する任意の一つのヘッドモジュールが交換される場合の手順の流れを示す。
【０２５０】
以下に説明するヘッドモジュールの交換手順は、図２３、及び図２４に示した第一ヘッドモジュール２００Ｂ、第二ヘッドモジュール２００Ｃ、及び第三ヘッドモジュール２００Ｄのうち、第二ヘッドモジュール２００Ｃが交換される場合である。
【０２５１】
図２８のステップＳ２００に示した候補ヘッドモジュール選択工程では、交換対象のヘッドモジュールの配置位置に配置される候補のヘッドモジュールが選択される。候補ヘッドモジュール選択工程Ｓ２００において候補ヘッドモジュールが選択されると、ステップＳ２０２へ進む。
【０２５２】
ステップＳ２０２に示した候補ヘッドモジュール吐出体積分布傾き取得工程では、候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが取得される。候補ヘッドモジュール吐出体積分布傾き取得工程Ｓ２０２において候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが取得されると、ステップＳ２０４へ進む。
【０２５３】
ステップＳ２０４に示した隣接ヘッドモジュール吐出体積分布傾き取得工程では、交換対象のヘッドモジュールの隣接位置に配置されているヘッドモジュールにおける吐出体積分布の傾きが取得される。
【０２５４】
交換対象のヘッドモジュールがインクジェットヘッドの長手方向の両端のヘッドモジュール以外の場合、交換対象のヘッドモジュールの両側の隣接位置に配置されているヘッドモジュールにおける吐出体積分布の傾きが取得される。
【０２５５】
交換対象のヘッドモジュールがインクジェットヘッドの長手方向の両端のヘッドモジュールの場合は、交換対象のヘッドモジュールの隣接位置に配置されているヘッドモジュールは一つであり、交換対象のヘッドモジュールの隣接位置に配置されているヘッドモジュール吐出体積分布の傾きが一つ取得される。
【０２５６】
隣接ヘッドモジュール吐出体積分布傾き取得工程Ｓ２０４において、交換対象のヘッドモジュールの隣接位置に配置されているヘッドモジュールにおける吐出体積分布の傾きが取得されると、ステップＳ２０６へ進む。
【０２５７】
ステップＳ２０６に示した判断工程では、候補ヘッドモジュール吐出体積分布傾き取得工程Ｓ２０２において取得された候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び隣接ヘッドモジュール吐出体積分布傾き取得工程Ｓ２０４において取得された候補ヘッドモジュールの隣接位置に配置されているヘッドモジュールにおける吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順となる条件を満たしているか否かが判断される。
【０２５８】
判断工程Ｓ２０６におけるＹＥＳ判定である、候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び候補ヘッドモジュールの隣接位置に配置されているヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順となる条件を満たしている場合は、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８に示した設定工程では、候補ヘッドモジュールを交換対象のヘッドモジュールとして設定する。
【０２５９】
一方、判断工程Ｓ２０６におけるＮＯ判定である、候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾き、及び候補ヘッドモジュールの隣接位置に配置されているヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順となる条件を満たしていない場合は、候補ヘッドモジュール選択工程Ｓ２００に進み、他のヘッドモジュールを候補ヘッドモジュールとして選択する。以降、設定されるヘッドモジュールが見つかるまで、ステップＳ２００からステップＳ２０６の工程が繰り返し実行される。
【０２６０】
設定工程Ｓ２０８において、候補ヘッドモジュールが交換対象のヘッドモジュールとして設定されると、インクジェットヘッド製造方法は終了される。
【０２６１】
このようにして、任意のヘッドモジュールを交換する際に、隣接する位置に配置されるヘッドモジュールにおける吐出体積分布の傾きを考慮して、吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順となるヘッドモジュールを交換対象のヘッドモジュールの配置位置に配置することで、任意のヘッドモジュールが交換されたとしても、インクジェットヘッドの吐出性能が維持される。
【０２６２】
［吐出体積分布の傾きの導出の説明］
ヘッドモジュールの出荷検査の際に、ヘッドモジュールごとに吐出体積分布の傾きを取得しておくことが好ましい。
【０２６３】
ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きは、ヘッドモジュールに具備される全てのノズル部の吐出体積から求めてもよいし、ヘッドモジュールのインクジェットヘッドの長手方向の両側に存在する繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積を用いて求めてもよい。ノズル部の吐出体積は、総和でもよいし、平均値でもよい。
【０２６４】
例えば、インクジェットヘッドの長手方向におけるヘッドモジュールの他方の端の繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の平均値から、インクジェットヘッドの長手方向におけるヘッドモジュールの一方の端の繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の平均値を減算して、ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きとすることができる。
【０２６５】
インクジェットヘッドの長手方向におけるヘッドモジュールの一方の端の繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の平均値が１．９ピコリットル、インクジェットヘッドの長手方向におけるヘッドモジュールの他方の端の繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の平均値が２．１ピコリットルの場合、ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きは、プラス０．２となる。
【０２６６】
インクジェットヘッドの長手方向におけるヘッドモジュールの一方の端の繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の平均値が２．１ピコリットル、インクジェットヘッドの長手方向におけるヘッドモジュールの他方の端の繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の平均値が１．９ピコリットルの場合、ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きは、マイナス０．２となる。
【０２６７】
以下に、各ノズル部の吐出体積を導出する方法を説明する。以下に説明する各ノズル部の吐出体積を導出する方法の実行の際に、事前に、各ヘッドモジュール全体の吐出体積の平均がインクジェットヘッドの平均吐出体積目標値に調整されていることとする。
【０２６８】
換言すると、各ノズル部の吐出体積を導出する方法の実行の際に、事前に、各ヘッドモジュールの駆動電圧の倍率が求められていることとする。
【０２６９】
繋ぎ部に余剰ノズル部が含まれている場合、余剰ノズル部の吐出体積を各ヘッドモジュール全体の吐出体積に算入してもよい。
【０２７０】
＜方法１＞
対象のヘッドモジュールを用いて、ドット直径評価用チャートを形成する。ドット直径評価用チャートの一例として、各ノズル部により形成されたドットが孤立状態で配置されたチャートが挙げられる。
【０２７１】
図２９はドット直径評価用チャートの一例を模式的に示した説明図であり、ヘッドモジュール２００を用いて媒体１００に形成されたドット直径評価用チャート３８０が模式的に図示されている。図３０は図２９の一部拡大図であり、図２９に符号３８２を付して示した円が示す領域の拡大図である。
【０２７２】
図２９、及び図３０に示したドット直径評価用チャート３８０を、スキャナ、又は顕微鏡などを用いて読み取り、各ノズル部により形成されたドット３８４の直径Ｄｄを測定する。
【０２７３】
ドット直径評価用チャート３８０が形成された媒体１００の種類、及びドット直径評価用チャート３８０が形成された媒体１００の表面処理の状態から決められる広がり率Ｇａｄを用いて、各ノズル部により形成されたドットの直径Ｄｄを各ノズル部の吐出体積Ｖｄに変換することができる。各ノズル部の吐出体積Ｖｄ、各ノズル部により形成されたドット３８４の直径Ｄｄ、及び広がり率Ｇａｄの関係は、Ｖｄ＝Ｄｄ／Ｇａｄと表すことができる。
【０２７４】
ここで、広がり率Ｇａｄの決め方として、任意のノズル部から既知の体積を有する液体が吐出されていることが保証されている状態において、媒体を搬送しながらドットを印刷し、既知の吐出体積、及び印刷されたドットの直径を用いて、予め広がり率を決めておくことができる。
【０２７５】
＜方法２＞
対象のヘッドモジュールを用いて、線幅評価用チャートを形成する。線幅評価用チャートの一例として、各ノズル部により形成された一定長さの線が孤立状態で配置されたチャートが挙げられる。
【０２７６】
図３１は線幅評価用チャートの一例を模式的に示した説明図であり、ヘッドモジュール２００を用いて媒体１００へ形成された線幅評価用チャート３８０Ａが模式的に図示されている。図３２は図３１の一部拡大図であり、図３１に符号３８２Ａを付して示した円が示す領域の拡大図である。
【０２７７】
図３１、及び図３２に示した線幅評価用チャート３８０Ａを、スキャナ、又は顕微鏡などを用いて読み取り、各ノズル部により形成された線３８４Ａの幅ＤＬを測定する。線の幅ＤＬと吐出体積ＶＬとの関係は、線幅評価用チャート３８０Ａが形成された媒体１００の種類、及び線幅評価用チャート３８０Ａが形成された媒体１００の表面処理の状態から決められるので、線幅評価用チャート３８０Ａが形成された媒体１００の種類の情報、及び線幅評価用チャート３８０Ａが形成された媒体１００の表面処理の状態の情報を予め取得しておくことで、各ノズル部により形成された線３８４Ａの幅ＤＬの測定結果を各ノズル部の吐出体積ＶＬに変換することができる。
【０２７８】
各ノズル部の吐出体積ＶＬ、各ノズル部により形成された線３８４Ａの幅ＤＬ、及び媒体１００の種類、又は表面処理の状態から決められる係数ＧａＬの関係は、ＶＬ＝ＤＬ／ＧａＬと表すことができる。
【０２７９】
＜方法３＞
対象のヘッドモジュールの各ノズル部から吐出させた液体の質量を測定し、各ノズル部から吐出させた液体の質量を体積に変換する。例えば、対象のヘッドモジュールの各ノズル部から予め決められた回数の吐出を行い、吐出前後の媒体の質量差を測定する。吐出回数をより多くすることで測定精度を一定に保つことができる。吐出回数は一万回から百万回程度が好ましい。
【０２８０】
吐出前後の媒体の質量差は、予め決められた回数の吐出により吐出された液体の質量である。液体の質量は液体の比重を用いて体積に変換することができる。
【０２８１】
各ノズル部の吐出体積Ｖｗ、各ノズル部より吐出された液体の質量Ｗ、液体の比重ｄｗ、及び各ノズル部の吐出回数Ｔｗの関係は、Ｖｗ＝Ｗ／Ｔｗ／ｄｗと表すことができる。
【０２８２】
一定の測定精度を維持し、かつ、測定期間を短縮させるには、複数のノズル部について、予め決められた回数の吐出を同時に行い、吐出前後の媒体の質量差を測定するとよい。複数のノズル部として、繋ぎ部に配置されるノズル部を適用すると、繋ぎ部に配置されるノズル部から吐出された液体の質量が測定され、繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積が求められる。
【０２８３】
図３３は複数のノズル部として繋ぎ部に配置されるノズル部を適用した例の説明図である。図３３に示すように、インクジェットヘッドの長手方向における一方の端の側の繋ぎ部３５０Ｄに配置されるノズル部、及びインクジェットヘッドの長手方向における他方の端の側の繋ぎ部３５０Ｅに配置されるノズル部の吐出体積が測定される。
【０２８４】
複数のノズル部を用いた場合の各ノズル部の吐出体積は、上記の式における各ノズル部の吐出体積Ｖｗを測定対象のノズル部の数で除算した値であり、複数のノズル部を用いた吐出の吐出体積の平均値として求められる。
【０２８５】
＜方法３の変形例＞
方法３の複数のノズル部について一括して吐出体積を測定する際に、複数のノズル部として、図３に示したＷ方向に沿うノズル列に属する全てのノズル部を適用することができる。また、ノズル列は一列でもよいし、複数列でもよい。
【０２８６】
＜方法４＞
方法３における液体の質量測定に代わり、マイクロシリンジを用いて液体の吐出体積を測定することが可能である。
【０２８７】
図３４はマイクロシリンジを用いた液体の吐出体積の測定を模式的に示した説明図である。図３４に示すように、ヘッドモジュール２００の液体供給部２０１にマイクロシリンジ３９０を取付け、マイクロシリンジ３９０の目盛りの移動量を測定する。
【０２８８】
各ノズル部の吐出体積ＶＳ、マイクロシリンジの目盛りの移動量Ｓ、各ノズル部の吐出回数ＴＳ、及び液体の密度ＤＳ関係は、ＶＳ＝Ｓ／ＴＳ／ＤＳと表すことができる。
【０２８９】
＜方法４の変形例＞
方法４の複数のノズル部について一括して吐出体積を測定する際に、複数のノズル部として、図３に示したＷ方向に沿うノズル列に属する全てのノズル部を適用することができる。また、ノズル列は一列でもよいし、複数列でもよい。さらに、繋ぎ部に配置されるノズル部が決められている場合には、複数のノズル部として繋ぎ部に配置されるノズル部を適用してもよい。
【０２９０】
＜方法５＞
ヘッドモジュールの吐出体積分布が直線に近似することでできる場合は、ヘッドモジュール全体の吐出体積を測定し、ヘッドモジュール全体の吐出体積の測定結果を用いて、ヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを測定することができる。方法５は測定誤差が小さく、かつ、測定精度が高い測定方法である。
【０２９１】
図３５は方法５に係る吐出体積分布の傾き測定の概念図である。図３６は方法５により導出されたヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きの説明図である。
【０２９２】
まず、液体が充填されたヘッドモジュールを準備する。図３５に示すように、ヘッドモジュール２００全体を８つの領域Ｄ１からＤ８に区切る。ヘッドモジュール２００を区切る数は３以上であればよい。ヘッドモジュール２００を区切る数をより多くすると、測定精度を向上させることができる。ヘッドモジュール２００を区切る数をより少なくすると、測定期間、測定結果の演算期間を短縮することができる。
【０２９３】
８つの領域Ｄ１からＤ８のそれぞれについて吐出体積を測定する。吐出体積の測定は方法３を適用することができる。例えば、各領域Ｄ１からＤ８のノズル部の数を２５６として、各ノズル部から媒体へ１０万回の吐出を行い、液体の質量を測定し、領域ごとに吐出体積の平均値を導出する。
【０２９４】
吐出体積ＶＤ、液体の質量ＷＤ、吐出回数ＴＤ、及び液体の密度ＤｅＤの関係は、吐出体積ＶＤ＝ＷＤ／ＴＤ／ＤｅＤと表される。なおノズル部の数は任意に設定することができる。
【０２９５】
図３６に示すように、上記の式より導出された領域Ｄ１からＤ８ごとの吐出体積ＶＤ１からＶＤ８に基づき、図３５に示したヘッドモジュール２００の吐出体積分布の近似直線３９６が導出される。ＶＤはＶＤ１からＶＤ８を一括して表現したものである。
【０２９６】
そして、図３６に示した近似直線３９６における領域Ｄ８の吐出体積の値から、近似直線３９６における領域Ｄ１の吐出体積の値を減算して、図３５に示したヘッドモジュール２００の吐出体積分布の傾きが導出される。
【０２９７】
＜方法６＞
図３７は濃度評価パターンを用いた繋ぎ部の吐出体積の測定方法を模式的に示した説明図である。方法６は、ヘッドモジュール２００の繋ぎ部３５０に配置されるノズル部を用いて、媒体１００に濃度評価パターン３８０Ｂを形成し、濃度評価パターン３８０Ｂの濃度を測定し、測定された濃度評価パターン３８０Ｂの濃度値を、ヘッドモジュール２００の繋ぎ部３５０に配置されるノズル部の吐出体積に変換している。
【０２９８】
まず、液体充填済みのヘッドモジュール２００、及び濃度評価パターン３８０Ｂが形成される媒体１００を準備する。媒体１００を搬送させながらヘッドモジュール２００の繋ぎ部３５０に配置されるノズル部から液体を吐出させて、媒体１００に濃度評価パターン３８０Ｂを形成する。
【０２９９】
媒体１００の搬送方向は、図１に符号Ｙを付して示した媒体搬送方向とする。濃度評価パターン３８０Ｂの媒体搬送方向における長さは、濃度評価パターン３８０Ｂの濃度測定の精度の観点から決められている。濃度評価パターン３８０Ｂの濃度測定は光学濃度計を用いることができる。光学濃度計は反射型でもよいし、透過型でもよい。
【０３００】
ヘッドモジュール２００の繋ぎ部３５０に配置されるノズル部の吐出体積の平均値ＶＤＥＮ、濃度測定値ＭＶの関係は、ＶＤＥＮ＝ＭＶ／ＫＤＥＮと表される。ここで、ＫＤＥＮは定数である。
【０３０１】
定数ＫＤＥＮは媒体１００の種類、液体の種類に基づいて決められている定数である。例えば、任意のノズル部から既知の体積を有する液体が吐出されていることが保証されている状態において、図３７に示した濃度評価パターン３８０Ｂと同様の濃度測定用パターンを形成し、濃度測定用パターンの濃度を測定し、濃度測定用パターンの測定値と既知の吐出体積とから定数ＫＤＥＮを導出することができる。濃度設定値ごとに定数ＫＤＥＮを導出しておくことが好ましい。
【０３０２】
このようにして導出された定数ＫＤＥＮは、媒体の種類、液体の種類と関連付けされ、記憶される。
【０３０３】
図３７に示した濃度評価パターン３８０Ｂの濃度測定値から、ヘッドモジュール２００の繋ぎ部３５０に配置されるノズル部の吐出体積が求められると、ヘッドモジュール２００の繋ぎ部３５０に配置されるノズル部の吐出体積から吐出体積分布の傾きを求められる。
【０３０４】
＜吐出体積測定の条件＞
各ノズル部の吐出体積を測定する際に、実際の印刷において使用されうる最も高い印刷デューティを適用して吐出を行うことが好ましい。印刷デューティは液体吐出デューティに相当する。
【０３０５】
一般に、インクジェットヘッドは、同じヘッドモジュール内において単位時間内で吐出される吐出体積が相対的に多い場合にクロストークが発生し、ヘッドモジュール内の吐出体積分布が変化する。加えて、印刷デューティが高い場合の画像品質は、印刷デューティが低い場合の画像品質よりもむらが視認されやすい。
【０３０６】
よって、クロストークが発生しやすく、むらが視認されやすい吐出条件である、最も高い印刷デューティが適用されて吐出されたインクの測定値を用いて、ノズル部ごとの吐出体積を求めることが好ましい。
【０３０７】
ここで、高デューティは、実際の印刷で使用されうるインク液滴の体積の最大値の８０パーセント以上を目安とすればよい。実際の印刷において、体積が異なる複数の種類のインク液滴が使用される場合、インク液滴の体積の最大値は、各種類のインク液滴の体積に使用比率を乗算し、この値を使用される全ての種類のインク液滴について足し合わせて求めることができる。
【０３０８】
例えば、２．０ピコリットル、及び６．０ピコリットルの二種類の滴種が、使用比率５０パーセントで使用される場合、インク液滴の体積の最大値は４．０ピコリットルと算出されるので、インク液滴の体積が３．２ピコリットル以上４．０ピコリットル以下となる印刷デューティを適用すればよい。
【０３０９】
上記した方法１において形成されるドット直径評価用チャートとして、最も高い印刷デューティを適用して高濃度パターンを形成し、高濃度パターンの形成後に、印刷で使用される最小の体積を有するインク液滴を各ノズル部から吐出させ、ノズル部から吐出させたインク液滴を離散的に配置させた構成が挙げられる。
【０３１０】
［システム発明への適用例］
図２６から図２８に示した各工程に対応する装置を備えたインクジェットヘッド製造システムを構成することも可能である。
【０３１１】
図３８はインクジェットヘッド製造システムの概略構成を示すブロック図である。本実施形態におけるインクジェットヘッド製造システムは液体吐出ヘッド製造システムの一態様である。
【０３１２】
図３８に示したインクジェットヘッド製造システム４００は、システム制御部４０２により、システム各部が統括的に制御される。
【０３１３】
インクジェットヘッド製造システム４００は、ヘッドモジュール番号が１からｎの配置位置に配置される候補となるヘッドモジュールを選択するするヘッドモジュール選択部４０４、ヘッドモジュール選択部４０４によって選択されたヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きを取得する吐出体積分布傾き取得部４０６、ヘッドモジュール選択部４０４によって選択されたヘッドモジュールについて、吐出体積分布の傾きを変数としてソートを行う際のソート条件を設定するソート条件設定部４０８、ソート条件設定部４０８によって設定されたソート条件に基づいてソートを実行するソート部４１０を備えている。
【０３１４】
インクジェットヘッド製造システム４００は、ソート部４１０のソート結果に基づいて、各ヘッドモジュールのそれぞれに決められたヘッドモジュール番号が記憶される記憶部４１２を備えている。
【０３１５】
また、インクジェットヘッド製造システム４００は、先に説明したインクジェットヘッド製造方法における各工程の機能、及び処理を実現する手段を備えることが可能である。インクジェットヘッド製造システム４００は、隣接する三つ以上のヘッドモジュールについて、吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順となっているか否かを判断する判断部４１４、判断部４１４によって吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順となっていると判断されたヘッドモジュールを、隣接する三つ以上のヘッドモジュールと設定するヘッドモジュール設定部４１６、ヘッドモジュール設定部４１６により設定された配置順に基づいて配置させる組立部４１７、インクジェットヘッド全体の吐出体積の目標値を設定する平均吐出体積目標値設定部４１８を備えている。
【０３１６】
更に、インクジェットヘッド製造システム４００は、諸情報を表示させる手段として機能する表示部４２０、キーボード、マウスなどの操作部４２２、外部から取得される情報の入力手段として機能する入力部４２４、入力された諸情報、演算、及び判断に用いられる情報のうち少なくともいずれか一つの情報が記憶される記憶部４２６を備えている。
【０３１７】
図３８に示したインクジェットヘッド製造システム４００の各構成は、適宜変更、削除、追加が可能である。
【０３１８】
さらに、上記インクジェットヘッド製造システムは、ヘッドモジュールの配置の最適化を支援する製造支援システムとして機能させることも可能である。
【０３１９】
［液体吐出ヘッドが適用される装置構成例］
次に、本実施形態に係るインクジェットヘッドが適用される装置構成例について説明する。複数の種類の液体のそれぞれについてインクジェットヘッドを備える装置である、複数のインクジェットヘッドを備える液体吐出装置では、全てのインクジェットヘッドについて同一の構成とする態様が好ましい。
【０３２０】
複数の色を用いてカラー画像を形成するインクジェット記録装置では、例えば、任意の一色に対応するインクジェットヘッドについて、全てのヘッドモジュールが吐出体積分布の傾きの昇順に配置されている場合、他の色に対応するインクジェットヘッドについても、全てのヘッドモジュールが吐出体積分布の傾きの昇順に配置される。
【０３２１】
このように、複数の色を用いてカラー画像を形成するインクジェット記録装置において、全てのインクジェットヘッドについて、吐出体積分布の傾きが昇順、又は降順とすることで、インクジェットヘッドの長手方向の中央部における色ずれの発生が抑制される。
【０３２２】
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有するものにより、多くの変形が可能である。
【符号の説明】
【０３２３】
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｂ，２１Ｃ…インクジェットヘッド、２００…ヘッドモジュール、２００Ｂ…第一ヘッドモジュール、２００Ｃ…第二ヘッドモジュール、２００Ｄ…第三ヘッドモジュール、２８１，２８１Ｂ，２８１Ｃ…ノズル部、３５０，３５０Ａ，３５０Ｂ，３５０Ｃ，３５０Ｄ，３５０Ｅ…繋ぎ部
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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