(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複数配置させた構造を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
第一ヘッドモジュールを設定する第一ヘッドモジュール設定工程と、
前記第一ヘッドモジュールと隣接する位置に配置される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する第二候補ヘッドモジュール選択工程と、
前記第一ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、前記第一ヘッドモジュールと前記第二ヘッドモジュールとの繋ぎ部に配置される吐出素子における吐出体積の代表値である第一代表値を取得する第一代表値取得工程と、
前記第二候補ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、前記繋ぎ部に配置される吐出素子の吐出体積の代表値である第二代表値を取得する第二代表値取得工程と、
前記第一代表値と前記第二代表値との平均値を導出する平均値導出工程と、
前記平均値導出工程により導出された平均値が、予め決められているヘッドモジュール全体の平均吐出体積の目標値である平均吐出体積目標値の０．７６倍以上、１．２４倍以下となる前記第二候補ヘッドモジュールを前記第二ヘッドモジュールとして設定する設定工程と、
を含む液体吐出ヘッド製造方法。
【請求項２】
前記第一代表値取得工程は、前記第一代表値として、前記第一ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、前記繋ぎ部に配置される吐出素子における吐出体積の平均値を取得し、
前記第二代表値取得工程は、前記第二代表値として、前記第二候補ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、前記繋ぎ部に配置される吐出素子における吐出体積の平均値を取得する請求項１に記載の液体吐出ヘッド製造方法。
【請求項３】
前記第一代表値取得工程は、前記第一代表値として、前記第一ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、前記繋ぎ部に配置される吐出素子における吐出体積の中央値を取得し、
前記第二代表値取得工程は、前記第二代表値として、前記第二候補ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、前記繋ぎ部に配置される吐出素子における吐出体積の中央値を取得する請求項１に記載の液体吐出ヘッド製造方法。
【請求項４】
前記第一代表値取得工程は、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液体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導出される第一代表値を取得する請求項１から３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５】
前記第二代表値取得工程は、液体吐出において使用される液滴の吐出体積の最大値の８０パーセント以上となる液体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導出される第二代表値を取得する請求項１から４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド製造方法。
【請求項６】
前記第一代表値取得工程は、最小の体積を有する液体を吐出させる吐出条件を適用して吐出された液体を測定して得られた測定結果を用いて導出される第一代表値を取得する請求項１から５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド製造方法。
【請求項７】
前記第二代表値取得工程は、最小の体積を有する液体を吐出させる吐出条件を適用して吐出された液体を測定して得られた測定結果を用いて導出される第二代表値を取得する請求項１から６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド製造方法。
【請求項８】
液体吐出ヘッドの長手方向における前記第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報を取得する第一吐出体積分布情報取得工程と、
前記第一ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を取得する第一平均値取得工程と、
を含み、
前記第一代表値取得工程は、前記第一吐出体積分布情報取得工程により取得された前記液体吐出ヘッドの長手方向における前記第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報、及び前記第一平均値取得工程により取得された前記第一ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を用いて導出された第一代表値を取得する請求項１から７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９】
液体吐出ヘッドの長手方向における前記第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報を取得する第二吐出体積分布情報取得工程と、
前記第二候補ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を取得する第二平均値取得工程と、
を含み、
前記第二代表値取得工程は、前記第二吐出体積分布情報取得工程により取得された前記液体吐出ヘッドの長手方向における前記第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報、及び前記第二平均値取得工程により取得された前記第二候補ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を用いて導出された第二代表値を取得する請求項１から８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１０】
前記平均吐出体積目標値を設定する平均吐出体積目標値設定工程を含む請求項１から９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１１】
前記第二候補ヘッドモジュール選択工程は、ヘッドモジュール全体の平均吐出体積が予め決められた値に調整されたヘッドモジュールを前記第二候補ヘッドモジュールとして選択する請求項１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】
前記第二候補ヘッドモジュール選択工程は、ヘッドモジュール全体の平均吐出体積が前記平均吐出体積目標値に調整されたヘッドモジュールを前記第二候補ヘッドモジュールとして選択する請求項１０に記載の液体吐出ヘッド製造方法。
【請求項１３】
前記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する第一候補ヘッドモジュール選択工程を含み、
前記第一ヘッドモジュール設定工程は、前記第一候補ヘッドモジュールを前記第一ヘッドモジュールとして設定する請求項１から１２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１４】
前記第二代表値を記憶する第二代表値記憶工程を含み、
前記第一代表値取得工程は、前記第二代表値記憶工程において記憶された第二代表値が存在する場合、前記記憶されている第二代表値を第一代表値として読み出す請求項１から１３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１５】
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複数配置させた構造を有する液体吐出ヘッドの製造システムであって、
第一ヘッドモジュールを設定する第一ヘッドモジュール設定部と、
前記第一ヘッドモジュールと隣接する位置に配置される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する第二候補ヘッドモジュール選択部と、
前記第一ヘッドモジュールに備えられる吐出素子、又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に備えられる吐出素子であって、前記第一ヘッドモジュールと前記第二ヘッドモジュールとの繋ぎ部に配置される吐出素子における吐出体積の代表値である第一代表値を取得する第一代表値取得部と、
前記第二候補ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、前記繋ぎ部に配置される吐出素子の吐出体積の代表値である第二代表値を取得する第二代表値取得部と、
前記第一代表値と前記第二代表値との平均値を導出する平均値導出部と、
前記平均値導出部により導出された平均値が、予め決められているヘッドモジュール全体の平均吐出体積の目標値である平均吐出体積目標値の０．７６倍以上、１．２４倍以下となる前記第二候補ヘッドモジュールを前記第二ヘッドモジュールとして設定する第二ヘッドモジュール設定部と、
を備えた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製造技術に関する。
【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製造方法は、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複数配置させた構造を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、第一ヘッドモジュールを設定する第一ヘッドモジュール設定工程と、第一ヘッドモジュールと隣接する位置に配置される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する第二候補ヘッドモジュール選択工程と、第一ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、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配置される吐出素子における吐出体積の代表値である第一代表値を取得する第一代表値取得工程と、第二候補ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、繋ぎ部に配置される吐出素子の吐出体積の代表値である第二代表値を取得する第二代表値取得工程と、第一代表値と第二代表値との平均値を導出する平均値導出工程と、平均値導出工程により導出された平均値が、予め決められているヘッドモジュール全体の平均吐出体積の目標値である平均吐出体積目標値の０．７６倍以上、１．２４倍以下となる第二候補ヘッドモジュールを第二ヘッドモジュールとして設定する設定工程と、を含む液体吐出ヘッド製造方法である。
【００１７】
第１態様によれば、隣接する位置に配置される第一ヘッドモジュールと第二ヘッドモジュールとの間の繋ぎ部における、第一ヘッドモジュールの吐出体積の代表値と第二ヘッドモジュールの吐出体積の代表値の平均値が予め決められた範囲内に収められるので、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の差が均一化され、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】
第一ヘッドモジュールの両側に第二ヘッドモジュールが配置される場合、第二候補ヘッドモジュール選択工程は、第二候補ヘッドモジュールとして、第一ヘッドモジュールの一方の側の隣接位置、及び他方の側の隣接位置のそれぞれに対して第二候補ヘッドモジュールを選択する。
【００２０】
第２態様は、第１態様の液体吐出ヘッド製造方法において、第一代表値取得工程は、第一代表値として、第一ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、繋ぎ部に配置される吐出素子における吐出体積の平均値を取得し、第二代表値取得工程は、第二代表値として、第二候補ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、繋ぎ部に配置される吐出素子における吐出体積の平均値を取得する構成とすることができる。
【００２１】
第２態様によれば、第一代表値、及び第二代表値として平均値を適用することで、比較的簡単な処理で第一代表値、及び第二代表値を導出することができる。
【００２２】
第３態様は、第１態様の液体吐出ヘッド製造方法において、第一代表値取得工程は、第一代表値として、第一ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、繋ぎ部に配置される吐出素子における吐出体積の中央値を取得し、第二代表値取得工程は、第二代表値として、第二候補ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、繋ぎ部に配置される吐出素子における吐出体積の中央値を取得する構成とすることができる。
【００２３】
第３態様によれば、第一代表値、及び第二代表値として中央値を適用することで、測定ミス等に起因するノイズに強い第一代表値、及び第二代表値を得ることができる。
【００２４】
第４態様は、第１態様から第３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、第一代表値取得工程は、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液体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導出される第一代表値を取得する構成とすることができる。
【００２５】
第４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に基づく第一代表値を得ることができる。
【００２６】
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製造方法において、第二代表値取得工程は、液体吐出において使用される液滴の吐出体積の最大値の８０パーセント以上となる液体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導出される第二代表値を取得する構成とすることができる。
【００２７】
第５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に基づく第二代表値を得ることができる。
【００２８】
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製造方法において、第一代表値取得工程は、最小の体積を有する液体を吐出させる吐出条件を適用して吐出された液体を測定して得られた測定結果を用いて導出される第一代表値を取得する構成とすることができる。
【００２９】
第６態様によれば、最小サイズのドットを形成する吐出条件が適用される場合にも、繋ぎ部の吐出特性の低下が抑制される。
【００３０】
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製造方法において、第二代表値取得工程は、最小の体積を有する液体を吐出させる吐出条件を適用して吐出された液体を測定して得られた測定結果を用いて導出される第二代表値を取得する構成とすることができる。
【００３１】
第７態様によれば、最小サイズのドットを形成する吐出条件が適用される場合にも、繋ぎ部の吐出特性の低下が抑制される。
【００３２】
第８態様は、第１態様から第７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、液体吐出ヘッドの長手方向における第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報を取得する第一吐出体積分布情報取得工程と、第一ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を取得する第一平均値取得工程と、を含み、第一代表値取得工程は、第一吐出体積分布情報取得工程により取得された液体吐出ヘッドの長手方向における第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報、及び第一平均値取得工程により取得された第一ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を用いて導出された第一代表値を取得する構成とすることができる。
【００３３】
第８態様によれば、液体吐出ヘッドの長手方向における第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報、及び第一平均値取得工程により取得された第一ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を用いて導出された第一代表値を取得することができる。
【００３４】
第９態様は、第１態様から第８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、液体吐出ヘッドの長手方向における第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報を取得する第二吐出体積分布情報取得工程と、第二候補ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を取得する第二平均値取得工程と、を含み、第二代表値取得工程は、第二吐出体積分布情報取得工程により取得された液体吐出ヘッドの長手方向における第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報、及び第二平均値取得工程により取得された第二候補ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を用いて導出された第二代表値を取得する構成とすることができる。
【００３５】
第９態様によれば、液体吐出ヘッドの長手方向における第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報、及び第二平均値取得工程により取得された第二候補ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を用いて導出された第二代表値を取得することができる。
【００３６】
第１０態様は、第１態様から第９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、平均吐出体積目標値を設定する平均吐出体積目標値設定工程を含む構成とすることができる。
【００３７】
第１０態様において、液体吐出ヘッドの仕様に応じて、平均吐出体積目標値が自動設定されてもよいし、手動で設定されてもよい。
【００３８】
第１１態様は、第１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、第二候補ヘッドモジュール選択工程は、ヘッドモジュール全体の平均吐出体積が予め決められた値に調整されたヘッドモジュールを第二候補ヘッドモジュールとして選択する構成とすることができる。
【００３９】
第１１態様によれば、ヘッドモジュール全体の平均吐出体積が予め決められた値に調整されたヘッドモジュールを第二候補ヘッドモジュールとして選択することができる。
【００４０】
第１２態様は、第１０態様の液体吐出ヘッド製造方法において、第二候補ヘッドモジュール選択工程は、ヘッドモジュール全体の平均吐出体積が平均吐出体積目標値に調整されたヘッドモジュールを第二候補ヘッドモジュールとして選択する構成とすることができる。
【００４１】
第１２態様によれば、液体吐出ヘッドの平均吐出体積目標値に調整されたヘッドモジュールを第二候補ヘッドモジュールとして選択する構成とすることができる。
【００４２】
第１３態様は、第１態様から第１２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、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する第一候補ヘッドモジュール選択工程を含み、第一ヘッドモジュール設定工程は、第一候補ヘッドモジュールを第一ヘッドモジュールとして設定する構成とすることができる。
【００４３】
第１３態様によれば、最初に設定されるヘッドモジュールは任意のヘッドモジュールとすることができる。
【００４４】
第１４態様は、第１態様から第１３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、第二代表値を記憶する第二代表値記憶工程を含み、第一代表値取得工程は、第二代表値記憶工程において記憶された第二代表値が存在する場合、記憶されている第二代表値を第一代表値として読み出す構成とすることができる。
【００４５】
第１４態様によれば、複数のヘッドモジュールをヘッドモジュールの配置順に沿って順次設定する際に、一つ前のヘッドモジュールの第二代表値として記憶された情報を、第一代表値として使用することができる。
【００４６】
第１５態様に係る液体吐出ヘッド製造システムは、複数の吐出素子を備えたヘッド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を有する液体吐出ヘッドの製造システムであって、第一ヘッドモジュールを設定する第一ヘッドモジュール設定部と、第一ヘッドモジュールと隣接する位置に配置される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する第二候補ヘッドモジュール選択部と、第一ヘッドモジュールに備えられる吐出素子、又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に備えられる吐出素子であって、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配置される吐出素子における吐出体積の代表値である第一代表値を取得する第一代表値取得部と、第二候補ヘッドモジュールに備えられる吐出素子であって、繋ぎ部に配置される吐出素子の吐出体積の代表値である第二代表値を取得する第二代表値取得部と、第一代表値と第二代表値との平均値を導出する平均値導出部と、平均値導出部により導出された平均値が、予め決められているヘッドモジュール全体の平均吐出体積の目標値である平均吐出体積目標値の０．７６倍以上、１．２４倍以下となる第二候補ヘッドモジュールを第二ヘッドモジュールとして設定する第二ヘッドモジュール設定部と、を備えた液体吐出ヘッド製造システムである。
【００４７】
第１５態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
第１５態様において、第２態様から第１４態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、液体吐出ヘッド製造方法において特定される工程や処理は、これに対応する処理や機能を担う手段の要素として把握することができる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、隣接する位置に配置される第一ヘッドモジュールと第二ヘッドモジュールとの間の繋ぎ部における、第一ヘッドモジュールの吐出体積の代表値と第二ヘッドモジュールの吐出体積の代表値の平均値が予め決められた範囲内に収められるので、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の差が均一化され、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】
【００５０】
【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製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図２４】図２４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２５】図２５は図２４の一部拡大図である。
【図２６】図２６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２７】図２７は図２６の一部拡大図である。
【図２８】図２８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２９】図２９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３０】図３０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】
【００５１】
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。
【００５２】
［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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
＜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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
＜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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
＜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。
【００９６】
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。
【００９７】
図７の符号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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
［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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
［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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
［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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
換言すると、図３に示したノズル開口２８０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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
そこで、以下に示すように、隣接する位置に配置される二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。
【０１６２】
図１５から図２２に示したヘッドジュールの吐出体積分布、及びヘッドモジュールの全てのノズル部の吐出体積の平均値を用いて、ヘッドモジュールの繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積を求めることができる。
【０１６３】
ヘッドモジュールの出荷検査の際に、吐出体積分布の情報、及び全てのノズル部の平均吐出体積の情報を調べて記憶しておくことで、ヘッドモジュールの出荷後において、吐出体積分布の情報、及び全てのノズル部の平均吐出体積の情報を用いて、ヘッドモジュールの繋ぎ部の吐出体積の代表値を導出することがきる。吐出体積分布の情報の一例として、吐出体積分布の傾きの情報が挙げられる。
【０１６４】
［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。
【０１６５】
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、一つ、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。
【０１６６】
＜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、隣接する位置に配置される二つのヘッドモジュールの繋ぎ部において、一方のヘッドモジュールである第一ヘッドモジュールに属するノズル部であり、かつ、繋ぎ部に配置されるノズル部における吐出体積の代表値である第１代表値Ｖｔｙｐ１と、他方のヘッドモジュールである第二ヘッドモジュールに属するノズル部であり、かつ、繋ぎ部に配置されるノズル部における吐出体積の代表値である第二代表値Ｖｔｙｐ２との平均値Ｖａｖｅが、下記式（１）に示した条件を満たす二つのヘッドモジュールが、隣接する位置に配置される二つのヘッドモジュールとして設定される。
【０１６７】
０．７６×Ｇ≦Ｖａｖｅ≦１．２４×Ｇ  …（１）
上記式（１）における、平均値Ｖａｖｅ、第一代表値Ｖｔｙｐ１、及び第二代表値Ｖｔｙｐ２の関係は、下記（２）式により表される。
【０１６８】
Ｖａｖｅ＝（Ｖｔｙｐ１＋Ｖｔｙｐ２）／２
第一代表値Ｖｔｙｐ１、及び第二代表値Ｖｔｙｐ２は、各ヘッドモジュールの繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の平均値でもよいし、各ヘッドモジュールの繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の中央値でもよい。平均値は中央値と比較して導出処理が簡単である。中央値は平均値と比較して測定ミス等に起因するノイズに強い。
【０１６９】
本実施形態に係るインクジェットヘッド製造方法に適用されるヘッドモジュールは、出荷検査の際に、全てのノズル部の平均吐出体積が予め決められた目標値に調整されている。検査対象のヘッドモジュールが使用されるインクジェットヘッドにおける平均吐出体積目標値が分かっている場合には、出荷検査の際に適用される平均吐出体積の目標値は、検査対象のヘッドモジュールが使用されるインクジェットヘッドにおける平均吐出体積目標値が適用される。
【０１７０】
＜フローチャートの説明＞
図２３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。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。
【０１７１】
すなわち、第一代表値Ｖｔｙｐ１が既知であり、第二代表値Ｖｔｙｐ２が取得され、第一代表値Ｖｔｙｐ１と第二代表値Ｖｔｙｐ２との平均値Ｖａｖｅが導出され、平均値Ｖａｖｅが上記式（１）を満たす場合に第二ヘッドモジュールが決められる。
【０１７２】
また、以下に説明するインクジェットヘッド製造方法では、ヘッドモジュールの吐出体積の代表値Ｖｔｙｐ１、及び代表値Ｖｔｙｐ２として、吐出体積の平均値が適用される。
【０１７３】
図２３のステップＳ１０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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
ステップＳ１２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。
【０１７６】
ステップＳ１４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Ｓ１２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Ｓ１４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Ｓ１４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Ｓ１６に進む。
【０１７７】
ステップＳ１６に示した平均吐出体積目標値設定工程では、インクジェットヘッドの平均吐出体積目標値Ｇが設定される。インクジェットヘッドの平均吐出体積目標値Ｇの設定は、インクジェットヘッドが搭載されるインクジェット記録装置の仕様に関する情報から自動的に設定されてもよいし、オペレータによる手動入力でもよい。
【０１７８】
ステップＳ１８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Ｓ１８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Ｓ２０へ進む。
【０１７９】
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Ｓ１８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Ｓ１８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に相当する。
【０１８０】
ステップＳ２０に示した代表値取得工程では、候補ヘッドモジュールの繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の代表値Ｖｔｙｐが取得され、ステップＳ２２に示した代表値記憶工程において、取得された代表値Ｖｔｙｐが予め決められたメモリに記憶される。
【０１８１】
ヘッドモジュール番号ｎが２以上であり、第二代表値Ｖｔｙｐ２が記憶されている場合は、第二代表値Ｖｔｙｐ２として記憶された代表値は、次のヘッドモジュール番号のヘッドモジュールの処理において、第一代表値Ｖｔｙｐ１として読み出される。
【０１８２】
代表値記憶工程Ｓ２２において、代表値Ｖｔｙｐが記憶されると、ステップＳ２４へ進む。代表値Ｖｔｙｐは、第一候補ヘッドモジュールの代表値Ｖｔｙｐ１、及び第二候補ヘッドモジュールの代表値Ｖｔｙｐ２の総称である。
【０１８３】
代表値取得工程Ｓ２０における代表値Ｖｔｙｐの取得の態様として、ヘッドモジュール番号ｎが１の場合に第一候補ヘッドモジュールの代表値である第一代表値Ｖｔｙｐ１を取得する態様、ヘッドモジュール番号ｎが２以上の場合、予め記憶されている第一代表値Ｖｔｙｐ１を読み出す態様、第二候補ヘッドモジュールの代表値である第二代表値Ｖｔｙｐ２を取得する態様がある。
【０１８４】
ヘッドモジュール番号ｎが１の場合、代表値取得工程Ｓ２０は第一代表値取得工程に相当する。ヘッドモジュール番号ｎが２以上の場合、代表値取得工程Ｓ２０は第一代表値取得工程、及び第二代表値取得工程に相当する。
【０１８５】
ヘッドモジュール番号ｎが１の場合、代表値記憶工程Ｓ２２は第一代表値記憶工程に相当する。ヘッドモジュール番号ｎが２以上の場合、代表値記憶工程Ｓ２２は第二代表値記憶工程に相当する。
【０１８６】
代表値取得工程Ｓ２０において代表値Ｖｔｙｐが取得され、代表値記憶工程Ｓ２２において代表値Ｖｔｙｐが記憶されると、ステップＳ２４へ進む。
【０１８７】
ステップＳ２４に示した平均値導出工程では、代表値記憶工程Ｓ２２において記憶された第一代表値Ｖｔｙｐ１、及び第二代表値Ｖｔｙｐ２を用いて、第一代表値Ｖｔｙｐ１と第二代表値Ｖｔｙｐ２との平均値Ｖａｖｅが導出される。導出された平均値Ｖａｖｅは予め決められたメモリに記憶される。
【０１８８】
平均値導出工程Ｓ２４において、平均値Ｖａｖｅが導出され、記憶されるとステップＳ２６へ進む。ヘッドモジュール番号ｎが１の場合、第二代表値Ｖｔｙｐ２が未取得のため平均値Ｖａｖｅの導出ができないので、平均値導出工程Ｓ２４はスキップされる。
【０１８９】
ステップＳ２６に示した判断工程では、平均値導出工程Ｓ２４において導出された平均値Ｖａｖｅが、上記式（１）を満たしているか否かが判断される。
【０１９０】
判断工程Ｓ２６におけるＹＥＳ判定である、平均値Ｖａｖｅが式（１）を満たしている場合は、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８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、ステップＳ２４はスキップされ、ステップＳ２８へ進む。
【０１９１】
本実施形態における設定工程Ｓ２６は、第一ヘッドモジュール設定工程の一態様である。また、本実施形態における設定工程Ｓ２６は、第二ヘッドモジュール設定工程の一態様である。
【０１９２】
一方、判断工程Ｓ２６におけるＮＯ判定である、平均値Ｖａｖｅが式（１）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Ｓ１８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Ｓ１８からステップＳ２６の工程が繰り返し実行される。
【０１９３】
設定工程Ｓ２８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Ｓ１２からステップＳ２８の工程が繰り返し実行される。
【０１９４】
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二つのヘッドモジュールについて、一方のヘッドモジュールである第一ヘッドモジュールにおける繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の代表値Ｖｔｙｐ１と、他方のヘッドモジュールである第二ヘッドモジュールにおける繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の代表値Ｖｔｙｐ２との平均値Ｖａｖｅが、平均吐出体積目標値Ｇの０．７６倍以上、１．２４倍以下の条件を満たすインクジェットヘッドが製造される。
【０１９５】
図２３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。
【０１９６】
かかる態様では、第一ヘッドモジュールの一方の側の隣接位置、及び他方の側の隣接位置に対して第二候補ヘッドモジュールが選択される場合がある。
【０１９７】
［画像品質の評価について］
繋ぎ部の吐出体積が上記式（１）を満たしている場合に、画像品質上問題がないことが、発明者の検証により明らかとなった。検証結果を下記［表１］に示す。
【０１９８】
【表１】
0006342854.tif 000002
上記［表１］に検証結果を示す検証では、ヘッドモジュールごとの吐出体積を段階的に変えて平均値Ｖａｖｅを変え、平均値Ｖａｖｅの値が異なる繋ぎ部の画像を目視して、画像品質を三段階に分類した。ヘッドモジュールごとの吐出体積の変更は、図１３、及び図１４を用いて説明した駆動電圧の倍率変更を適用した。
【０１９９】
上記［表１］におけるＡは画像品質が良好であることを表している。Ｂは許容限界の画像品質であることを表している。Ｃは画像品質が許容限界よりも低い場合を表している。
【０２００】
上記［表１］に結果を示す検証では、平均値Ｖａｖｅを導出する際のヘッドモジュールの吐出体積の代表値Ｖｔｙｐとして、ヘッドモジュールの吐出体積の平均値が用いられている。ここでいうヘッドモジュールの吐出体積の代表値Ｖｔｙｐは、先に説明した、第一代表値Ｖｔｙｐ１、及び第二代表値Ｖｔｙｐ２の総称である。
【０２０１】
上記［表１］における倍率欄の数値は、インクジェットヘッドの平均吐出体積目標値Ｇに乗算される倍率である。上記［表１］によれば、平均値Ｖａｖｅの値が０．７６×Ｇ以上、１．２４×Ｇ以下の場合に、繋ぎ部の画像品質が許容可能となる。
【０２０２】
すなわち、平均値Ｖａｖｅを０．７６×Ｇ以上とすることで、繋ぎ部における画像品質の低下の原因となる吐出体積の過少状態を回避し、かつ、平均値Ｖａｖｅを１．２４×Ｇ以下とすることで、吐出体積の過剰状態に伴うドットの大型化による粒状性の低下が抑制される。
【０２０３】
下記［表２］は、平均値Ｖａｖｅを導出する際のヘッドモジュールの吐出体積の代表値Ｖｔｙｐとして、ヘッドモジュールの吐出体積の中央値が用いられる場合の繋ぎ部における画像品質の検証結果である。
【０２０４】
【表２】
0006342854.tif 000003
上記［表２］に示すように、平均値Ｖａｖｅを導出する際の、ヘッドモジュールの繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の代表値Ｖｔｙｐとして、ヘッドモジュールの繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の中央値が用いられる場合にも、ヘッドモジュールの吐出体積の代表値Ｖｔｙｐとして、ヘッドモジュールの繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の平均値が用いられた場合と同様の結果が得られた。
【０２０５】
［代表値Ｖｔｙｐ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平均値Ｖａｖｅの導出に用いられる情報である、各ヘッドモジュールの繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の代表値Ｖｔｙｐを取得しておくことが好ましい。
【０２０６】
ヘッドモジュールの繋ぎ部に配置されるノズル部は、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ので、一つのヘッドモジュールについて、インクジェットヘッドの長手方向の一方の側、及び他方の側のそれぞれについて、繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の代表値Ｖｔｙｐが求められる。
【０２０７】
繋ぎ部に配置されるノズル部の吐出体積の代表値Ｖｔｙｐは、繋ぎ部に配置される各ノズル部の吐出体積から導出することができる。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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含めた代表値Ｖｔｙｐを導出してもよい。
【０２１１】
＜方法１＞
代表値Ｖｔｙｐの導出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。
【０２１２】
図２４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２５は図２４の一部拡大図であり、図２４に符号３８２を付して示した円が示す領域の拡大図である。
【０２１３】
図２４、及び図２５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。
【０２１４】
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Ｋｄ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３８２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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
＜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。
【０２１７】
図２６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２７は図２６の一部拡大図であり、図２６に符号３８２Ａを付して示した円が示す領域の拡大図である。
【０２１８】
図２６、及び図２７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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
＜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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
図２８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２８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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
＜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。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。
【０２２７】
＜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。
【０２２８】
図２９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２９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。
【０２２９】
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の関係は、ＶＳ＝Ｓ／ＴＳ／ＤＳと表すことができる。
【０２３０】
＜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。
【０２３１】
＜方法５＞
ヘッドモジュールの全てのノズル部の吐出体積の平均値の情報、及びヘッドモジュールの吐出体積分布の情報を用いて、演算によって各ノズル部の吐出体積を導出することが可能である。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、ヘッドモジュールの吐出体積分布を表す一次関数、又はヘッドモジュールの吐出体積分布の傾きから各ノズル部の吐出体積を導出することが可能である。
【０２３２】
図２３に示したフローチャートにおいて、インクジェットヘッドの長手方向における第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報を取得する第一吐出体積分布情報取得工程と、第一ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を取得する第一平均値取得工程と、を含み、代表値取得工程Ｓ２０は、インクジェットヘッドの長手方向における第一ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報、及び第一ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を用いて導出された第一代表値Ｖｔｙｐ１を取得する態様を採用することができる。
【０２３３】
また、図２３に示したフローチャートにおいて、インクジェットヘッドの長手方向における第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報を取得する第二吐出体積分布情報取得工程と、第二候補ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を取得する第二平均値取得工程と、を含み、代表値取得工程Ｓ２０は、インクジェットヘッドの長手方向における第二候補ヘッドモジュールの吐出体積分布の情報、及び第二候補ヘッドモジュールの全ての吐出素子の吐出体積の平均値の情報を用いて導出された第二代表値Ｖｔｙｐ２を取得する態様を採用することができる。
【０２３４】
＜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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
［システム発明への適用例］
図２３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。
【０２４１】
図３０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。
【０２４２】
図３０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。
【０２４３】
インクジェットヘッド製造システム４００は、第一ヘッドモジュールを設定する第一ヘッドモジュール設定部４０４、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する第二候補ヘッドモジュール選択部４０６、第一ヘッドモジュールの第一代表値を取得する第一代表値取得部４０８、第二候補ヘッドモジュールの第二代表値を取得する第二代表値取得部４１０、第一代表値と第二代表値との平均値を導出する平均値導出部４１２、平均値導出部４１２より導出された平均値が平均吐出体積目標値の０．７６倍以上、１．２４倍以下となるか否かを判断する判断部４１４、判断部４１４において平均値導出部４１２より導出された平均値が平均吐出体積目標値の０．７６倍以上、１．２４倍以下となると判断された第二候補ヘッドモジュールを第二ヘッドモジュールとして設定するヘッドモジュール設定部４１６を備えている。
【０２４４】
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。すなわち、インクジェットヘッド製造システム４００は、平均吐出体積目標値を設定する平均吐出体積目標値設定部４１８、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。
【０２４５】
また、インクジェットヘッド２１の長手方向における第一ヘッドモジュールの体積分布情報である第一体積分布情報を取得する第一体積分布情報取得部４２８、第一ヘッドモジュールにおける全てのノズル部２８１の吐出体積の平均値の情報を取得する第一平均値情報取得部４３０、インクジェットヘッド２１の長手方向における第二候補ヘッドモジュールの体積分布情報である第二体積分布情報を取得する第二体積分布情報取得部４３２、第二ヘッドモジュールにおける全てのノズル部２８１の吐出体積の平均値の情報を取得する第二平均値情報取得部４３４を備えている。なお、図３０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。
【０２４６】
さらに、上記インクジェットヘッド製造システムは、インクジェットヘッドを構成するヘッドモジュール数と同数の候補ヘッドモジュールを一括して選択し、各候補ヘッドモジュールの代表値を読み出し、統計的手法を用いて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。
【０２４７】
［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。複数の種類のインク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インクジェット記録装置では、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。
【０２４８】
複数の種類のインクのそれぞれについてインクジェットヘッドを備える態様において、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。
【０２４９】
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】
【０２５０】
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、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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