(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の圧電部材１と第２の圧電部材２とを互いに相反する方向に分極した状態で接合して構成される複数の隔壁と、
前記複数の隔壁によりそれぞれ隔てられ、互いに並行した複数のインク室と、
前記インク室の壁面となる２つの隔壁の面をいずれも覆う状態で、前記複数のインク室のそれぞれに１つずつが設けられた電極と、
前記複数のインク室のそれぞれに連通した複数のノズルと、
前記隔壁の変形による前記インク室の圧力変化により前記ノズルからのインク液滴の吐出を生じさせる駆動パルス信号を前記複数の電極に印加するためにそれぞれ出力するものであり、前記複数のノズルのそれぞれからの前記インク液滴の吐出特性のバラツキを補正するように、前記駆動パルス信号の波形を個別に調整する複数の駆動信号生成部と、
を具備したインクジェットヘッドにおける前記補正のための補正量を決定する補正量決定方法であって、
前記複数の電極のそれぞれの静電容量を測定し、
前記複数の電極のそれぞれに関して測定された複数の静電容量のバラツキを減少するように補正量を決定する、
ことを特徴とする補正量決定方法。
【請求項２】
第１の圧電部材１と第２の圧電部材２とを互いに相反する方向に分極した状態で接合して構成される複数の隔壁と、
前記複数の隔壁によりそれぞれ隔てられ、互いに並行した複数のインク室と、
前記インク室の壁面となる２つの隔壁の面をいずれも覆う状態で、前記複数のインク室のそれぞれに１つずつが設けられた電極と、
前記複数のインク室のそれぞれに連通した複数のノズルと、
前記隔壁の変形による前記インク室の圧力変化により前記ノズルからのインク液滴の吐出を生じさせる駆動パルス信号を前記複数の電極に印加するためにそれぞれ出力するものであり、前記複数のノズルのそれぞれからの前記インク液滴の吐出特性のバラツキを補正するように、前記駆動パルス信号の波形を個別に調整する複数の駆動信号生成部と、
前記複数の電極のそれぞれの静電容量を測定する測定部と、
前記複数の電極のそれぞれに関して前記測定部により測定された複数の静電容量のバラツキを減少するように補正量を決定する決定部と、
を具備することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記測定部は、前記複数の電極の１つとして定めた対象電極と、その対象電極に対して前記隔壁を挟んで隣接する別の２つの電極のそれぞれとの間に電源から電圧を印加した場合における電源電流の平均値に基づいて前記対象電極の静電容量を測定することを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記決定部は、前記測定部により測定された静電容量が予め定められた許容範囲内である電極に関しては、前記補正量を０に決定することを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
インクジェットヘッドと、本体とからなり、
前記インクジェットヘッドに備えられ、第１の圧電部材１と第２の圧電部材２とを互いに相反する方向に分極した状態で接合して構成される複数の隔壁と、
前記インクジェットヘッドに備えられ、前記複数の隔壁によりそれぞれ隔てられ、互いに並行した複数のインク室と、
前記インクジェットヘッドに備えられ、前記インク室の壁面となる２つの隔壁の面をいずれも覆う状態で、前記複数のインク室のそれぞれに１つずつが設けられた電極と、
前記インクジェットヘッドに備えられ、前記複数のインク室のそれぞれに連通した複数のノズルと、
前記本体に備えられ、前記ノズルから吐出されたインク液滴を受ける媒体を搬送する搬送部と、
前記インクジェットヘッドおよび前記本体のいずれかに備えられ、前記隔壁の変形による前記インク室の圧力変化により前記ノズルからのインク液滴の吐出を生じさせる駆動パルス信号を前記複数の電極に印加するためにそれぞれ出力するものであり、前記複数のノズルのそれぞれからの前記インク液滴の吐出特性のバラツキを補正するように、前記駆動パルス信号の波形を個別に調整する複数の駆動信号生成部と、
前記インクジェットヘッドおよび前記本体のいずれかに備えられ、前記複数の電極のそれぞれの静電容量を測定する測定部と、
前記インクジェットヘッドおよび前記本体のいずれかに備えられ、前記複数の電極のそれぞれに関して前記測定部により測定された複数の静電容量のバラツキを減少するように補正量を決定する決定部と、
を具備することを特徴とするプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、補正量決定方法、インクジェットヘッドおよびプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに隣接するインク室どうしの隔壁をアクチュエータとする、いわゆるシェアードウォールヘッド方式のライン型インクジェットヘッドは知られている。この種のインクジェットヘッドは、複数のインク室のそれぞれにおける圧力変化によって、インク室のそれぞれに連通して形成されたノズルからインク液滴を吐出する。
【０００３】
ところでインク室は、微細な加工により高密度に形成される。このため、複数のインク室を完全に均一に形成することは困難であり、容積のバラツキなどに起因して、インク室毎でのインク液滴の吐出能力にバラツキが生じてしまう。
【０００４】
このような吐出能力のバラツキは、ドット毎の濃度のバラツキにつながり、プリントする画像の画質の低下を来す。そこで、ノズル毎のインク液滴の吐出量を均一とするような補正処理が行われており、その手法は種々提案されている。
【０００５】
しかしながら、これらの公知技術においては、実際にヘッドを動作させて測定したノズル毎の吐出特性に基づいて補正量を算出しているため、その処理が、非常に手間のかかるものとなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２０８０５６号公報
【特許文献２】特開２００６−４４１２９号公報
【特許文献３】特開２００２−２０５３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、補正量の算出にかかる手間を軽減することができる補正量決定方法、インクジェットヘッドおよびプリント装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態のインクジェットヘッドは、複数の隔壁、複数のインク室、複数の電極、複数のノズル、測定部および決定部を備える。複数の隔壁はそれぞれ、第１の圧電部材１と第２の圧電部材２とを互いに相反する方向に分極した状態で接合して構成される。複数のインク室は複数の隔壁によりそれぞれ隔てられ、互いに並行する。複数の電極はそれぞれ、インク室の壁面となる２つの隔壁の面をいずれも覆う状態で、複数のインク室のそれぞれに１つずつが設けられる。複数のノズルは、複数のインク室のそれぞれに連通している。駆動信号生成部は、隔壁の変形によるインク室の圧力変化によりノズルからのインク液滴の吐出を生じさせる駆動パルス信号を複数の電極に印加するためにそれぞれ出力するものである。また、駆動信号生成部は、複数のノズルのそれぞれからのインク液滴の吐出特性のバラツキを補正するように、駆動パルス信号の波形を個別に調整する。測定部は、複数の電極のそれぞれの静電容量を測定する。決定部は、複数の電極のそれぞれに関して測定部により測定された複数の静電容量のバラツキを減少するように補正量を決定する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係るインクジェットヘッドの一部を分解して示す斜視図。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドの横断面図。
【図３】図１に示すインクジェットヘッドの縦断面図。
【図４】図１に示すインクジェットヘッドの動作に際して形成される３つの状態を示す図。
【図５】駆動パルス信号の基準パルス波形を示す図。
【図６】マルチドロップ方式による階調印刷を行う場合の駆動パルス信号を示す図。
【図７】図６に示す駆動パルス信号が負電圧である場合の図１に示すインクジェットヘッドの状態を示す図。
【図８】図１に示すインクジェットヘッドを利用してプリントを行うプリント装置の電気系の構成を示す図。
【図９】補正パルス波形を基準パルス波形と比較して示す図。
【図１０】インク液滴の吐出体積の遅延時間に応じた変化を示した図。
【図１１】静電容量を測定する動作の中の一状態を表す図。
【図１２】図１１に示す電極のうちの２つに関しての静電容量を測定する際のタイミング図。
【図１３】図１１に示す状態で形成されている電気回路を等価的に示す図。
【図１４】ノズルに付与されたノズル番号と関連付けて静電容量を表したリストの一例を表す図。
【図１５】補正値の決定の様子を模式的に示す図。
【図１６】補正値の決定のための図８中のＣＰＵの処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態の一例を、図面を用いて説明する。
【００１１】
はじめに、インクジェットヘッド１０１の構成について説明する。なお、以下においては、インクジェットヘッド１０１を、ヘッド１０１と略記する。ヘッド１０１は、いわゆるシェアードウォールヘッド方式のライン型インクジェットヘッドである。
【００１２】
図１はヘッド１０１の一部を分解して示す斜視図である。図２はヘッド１０１の横断面図である。図３はヘッド１０１の縦断面図である。なお、図１〜図３において、同一の要素には同一の符号を付している。
【００１３】
ヘッド１０１は、第１の圧電部材１、第２の圧電部材２、溝３、電極４、共通インク室５、天板６、ノズルプレート７、ノズル８、ベース基板９、引出し電極１０、プリント基板１１、ドライブＩＣ（integrated circuit）１２、導電パターン１３、導線１４およびインク室１５を含む。
【００１４】
ヘッド１０１は、図１に示すインク吐出方向の側が前側となる。第１の圧電部材１は、ベース基板９の前側の上面に接合されている。第２の圧電部材２は、第１の圧電部材１の上に接合されている。図２に矢印で示すように、第１の圧電部材１と第２の圧電部材２とは、板厚方向に沿って互いに相反する方向に分極して接合される。第１および第２の圧電部材１，２の前側から後側に向けて、多数の長尺な溝３が形成されている。多数の溝３は、隣接するもの同士の間隔が一定であり、かつ互いに平行である。溝３は、前側端が開口する。溝３の底面は、後側端において上方に傾斜する。
【００１５】
電極４は、溝３の側面および底面を覆うように設けられる。引出し電極１０は、溝３の後側端から第２の圧電部材２の後部上面に向けて、電極４から延出して設けられている。
【００１６】
天板６は、溝３の上部を塞ぐ。ノズルプレート７は、溝３の先側端を塞ぐ。天板６は、後側端の近傍の下面に窪みを形成しており、この窪みが共通インク室５となる。天板６とノズルプレート７とで溝３を塞ぐことによって形成された空間として、インクを収容するためのインク室１５が形成される。かくしてインク室１５は、第１および第２の圧電部材１，２により形成された隔壁で隔てられた状態で多数が一列に並ぶ。
【００１７】
ノズルプレート７のインク室１５と対向する位置には貫通孔が形成されており、この貫通孔がノズル８となる。
【００１８】
プリント基板１１は、ベース基板９の後側の上面に接合される。プリント基板１１には、導電パターン１３が形成されている。
【００１９】
ドライブＩＣ１２は、端子が導電パターン１３に接する状態でプリント基板１１の上に取り付けられている。導電パターン１３は、各引出し電極１０とワイヤボンディングにより導線１４で結合される。ドライブＩＣ１２は、ヘッド１０１の駆動回路を内蔵する。
【００２０】
次に、ヘッド１０１の動作原理について説明する。
【００２１】
図４はヘッド１０１の動作に際して形成される３つの状態を示す図である。
【００２２】
図４では、ヘッド１０１が備える多数のインク室１５のうちの３つを表している。そして図４においては、これら３つのインク室１５のそれぞれを、符号１５ａ，１５ｂ，１５ｃによって区別している。３つのうちの中央に位置するインク室１５をインク室１５ａとしている。また、第１および第２の圧電部材１，２により形成される隔壁のうち、インク室１５ａとインク室１５ｂとを仕切っている隔壁を符号１６ａにより示し、インク室１５ａとインク室１５ｃとを仕切っている隔壁を符号１６ｂにより示している。
【００２３】
図４の（ａ）は、インク室１５ａ，１５ｂ，１５ｃのそれぞれの電極４がいずれも接地電位となっている状態を示している。この状態では、隔壁１６ａ，１６ｂは、何ら歪み作用を受けない。
【００２４】
図４の（ｂ）は、インク室１５ａの電極４に負電圧（−Ｖｓ）が印加され、インク室１５ｂ，１５ｃのそれぞれの電極４がいずれも接地電位となっている状態を示している。この状態では、隔壁１６ａ，１６ｂに、第１および第２の圧電部材１，２の分極方向と直交する方向に電界が作用する。この作用により、隔壁１６ａ，１６ｂは、インク室１５ａの容積を拡大するように、それぞれインク室１５ａの外側に変形している。
【００２５】
図４の（ｃ）は、インク室１５ａの電極４に正電圧（＋Ｖｓ）が印加され、インク室１５ｂ，１５ｃの電極４はいずれも接地電位となっている状態を示している。この状態では、隔壁１６ａ，１６ｂに、第１および第２の圧電部材１，２の分極方向と直交する方向で図４（ｂ）のときとは逆の方向に電界が作用する。この作用により、隔壁１６ａ，１６ｂは、インク室１５ａの容積を縮小するように、それぞれインク室１５ａの内側に変形する。
【００２６】
図５は駆動パルス信号の基準パルス波形を示す図である。
【００２７】
インク室１５ａからインク液滴を吐出させる場合には、ドライブＩＣ１２からインク室１５ａの電極４に駆動パルス信号を供給し、インク室１５ｂ，１５ｃのそれぞれの電極４は接地電位とする。
【００２８】
時間Ｔｔは、インク液滴の１度の吐出に必要な時間である。時間Ｔｔは、準備区間の時間Ｔ１、吐出区間の時間Ｔ２および後処理区間の時間Ｔ３を含む。時間Ｔ１、時間Ｔ２および時間Ｔ３は、使用するインクや温度等の条件に応じた適切な値に設定される。
【００２９】
さらに、時間Ｔ１は、定常区間の時間Ｔａと拡大区間の時間（Ｔ１−Ｔａ）とを含む。時間Ｔ２は、維持区間の時間Ｔｂと復元区間の時間（Ｔ２−Ｔｂ）とを含む。
【００３０】
駆動パルス信号は、先ず時点ｔ０から時間Ｔａが経過するまでは０ボルトとされる。この定常区間においては、インク室１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、図４の（ａ）の状態となる。
【００３１】
時間Ｔａが経過して時点ｔ１になると、駆動パルス信号は所定の負電圧（−Ｖｓ）とされる。この状態は、時点ｔ０から時間Ｔ１が経過した時点ｔ２になるまで継続される。この拡大区間においては、図４の（ｂ）の状態となり、インク室１５ａ内の圧力が低下する。このため、共通インク室５からインク室１５ａ内にインクが流れ込む。
【００３２】
駆動パルス信号は、時点ｔ２から時間Ｔｂが経過した時点ｔ３となるまで、負電圧（−Ｖｓ）のままとされる。この維持区間においては、インク室１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、図４の（ｂ）の状態を維持する。
【００３３】
時点ｔ３になると、駆動パルス信号は、０ボルトに戻される。この状態は、時点ｔ２から時短Ｔ２が経過した時点ｔ４になるまで継続される。この復元区間には、隔壁１６ａ，１６ｂが図４の（ａ）の状態に復元される。これにより、インク室１５ａ内の圧力が増大することとなり、インク室１５ａに対応したノズル８からインク液滴が吐出される。
【００３４】
時点ｔ４になると、駆動パルス信号は、正電圧（＋Ｖｓ）とされる。この状態は、時点ｔ４から時間Ｔ３が経過した時点ｔ５になるまで持続される。この後処理区間には、隔壁１６ａ，１６ｂが、図４の（ｃ）の状態となり、インク室１５ａ内の圧力がさらに増大する。このため、インク液滴の吐出によりインク室１５ａ内に生じる急激な圧力低下が緩和される。
【００３５】
時点ｔ５になると、駆動パルス信号は、０ボルトに戻される。これに応じて、隔壁１６ａ，１６ｂが定常状態に復元される。すなわち、インク室１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、図４の（ａ）の状態に戻る。
【００３６】
次に、マルチドロップ方式による階調印刷について説明する。マルチドロップ方式は、インク液滴の体積を変えずに、１ドットに対して打ち込むインク液滴の数を変化させることによって１ドットの濃度を変化させ、階調を表現する。
【００３７】
図６はマルチドロップ方式による階調印刷を行う場合の駆動パルス信号を示す図である。
【００３８】
図６に示す駆動パルス信号は、７階調の階調印刷を可能とするものであり、最大濃度での印刷を行う場合のものである。濃度を変化させるためには、基準パルスの数を変更する。
【００３９】
ヘッド１０１は、上述した動作原理から明らかなように、あるノズル８からインク液滴を吐出するとき、そのノズル８の両隣のノズル８からはインク液滴を吐出することはできない。そこで、ノズル８を、その配列順で、Ａ，Ｂ，Ｃの３つのグループに分割する。これにより、グループＡに属するノズル８に対して、一方の側に隣接するノズル８がグループＢに属し、他方の側に隣接するノズル８がグループＣに属することとなる。そして、図６に示すように、グループ毎にタイミングをずらして駆動するような駆動パルス信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣを供給する。
【００４０】
図７は図６に示す駆動パルス信号ＳＢが負電圧（−Ｖｓ）である場合のヘッド１０１の状態を示す図である。
【００４１】
図７においては、ノズル８のうち、グループＢに属するものを符号８ｂにより示している。インク室１５のうち、グループＡに属するノズル８に連通するものを符号１５ａにより、グループＢに属するノズル８に連通するものを符号１５ｂにより、またグループＣに属するノズル８に連通するものを符号１５ｃにより、それぞれ示している。第１および第２の圧電部材１，２により形成される隔壁のうち、インク室１５ａとインク室１５ｃとを仕切っている隔壁を符号１６ａで示している。第１および第２の圧電部材１，２により形成される隔壁のうち、インク室１５ａとインク室１５ｂとを仕切っている隔壁を符号１６ｂで示し、インク室１５ｂとインク室１５ｃとを仕切っている隔壁を符号１６ｃで示している。
【００４２】
この状態では、インク室１５ｂの両側の隔壁１６ｂ，１６ｃが、インク室１５ｂの容積を拡大するように、それぞれインク室１５ｂの外側に変形する。しかし、隔壁１６ｂと隔壁１６ｃとの間に位置する隔壁１６ａには両方向から同じ圧力が加わるため、隔壁１６ｂ，１６ｃの圧力が隔壁１６ａより外方へは逃げない。このため、複数のノズル８ｂからそれぞれ吐出されるインク液滴の体積は、原理的には互いに略一定である。ただし、製造上でのバラツキのために、ノズル８のそれぞれからのインク液滴の体積にバラツキが生じる。
【００４３】
図８はヘッド１０１を利用してプリントを行うプリント装置２００の電気系の構成を示す図である。
【００４４】
プリント装置１００は、本体１０２にヘッド１０１を取り付けて構成される。ヘッド１０１は、本体１０２に対して着脱自在であっても良いし、容易には着脱できない状態とされても良い。
【００４５】
本体１０２は、ＣＰＵ（central processing unit）２１、ＲＯＭ（read only memory）２２、ＲＡＭ（random access memory）２３、画像メモリ２４、補正メモリ２５、搬送部２６、通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）２７、画像出力部２８、補正出力部２９、基準出力部３０、駆動制御部３１、測定制御部３２および伝送システム３３を含む。
【００４６】
一方、ドライブＩＣ１２に内蔵された駆動回路１２ａは、画像レジスタ４１、補正レジスタ４２、複数の駆動信号生成部４３、複数のスイッチ４４、複数のアンプ４５、電源４６、電流計４７および測定部４８を含む。なお図８においては、駆動信号生成部４３、スイッチ４４およびアンプ４５は、６つずつのみを示し、その他の図示は省略している。
【００４７】
ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３は、伝送システム３３により接続されてコンピュータを構成する。
【００４８】
ＣＰＵ２１は、上記のコンピュータの中枢部分に相当する。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２およびＲＡＭ２３に記憶されたオペレーティングシステム、ミドルウェアおよびアプリケーションプログラムに基づいて、プリント装置１００としての各種の動作を実現するべく各部を制御する。
【００４９】
ＲＯＭ２２は、上記のコンピュータの主記憶部分に相当する。ＲＯＭ２２は、上記のオペレーティングシステムを記憶する。ＲＯＭ２２は、上記のミドルウェアやアプリケーションプログラムを記憶する場合もある。またＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２１が各種の処理を行う上で参照するデータを記憶する場合もある。
【００５０】
ＲＡＭ２３は、上記のコンピュータの主記憶部分に相当する。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１が各種の処理を行う上で参照するデータを記憶する。さらにＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアとして利用される。
【００５１】
画像メモリ２４は、プリントの対象となる画像を表した画像データを記憶する。画像データは例えば、外部のホスト機器などから送信され、通信インタフェース２７により受信される。
【００５２】
補正メモリ２５は、複数のインク室１５のそれぞれのインク液滴の吐出特性のバラツキを補正するための補正データを記憶する。
【００５３】
なお、ＲＡＭ２３、画像メモリ２４および補正メモリ２５のうちの少なくとも２つを、同一の記憶デバイスの別々の記憶領域を割り当てることにより実現しても良い。ただし補正メモリ２５については、不揮発性の記憶デバイスを用いることが望ましい。
【００５４】
搬送部２６は、ヘッド１０１で画像をプリントするための媒体を搬送する。
【００５５】
通信インタフェース２７は、ホスト機器などの外部の機器と通信する。
【００５６】
画像出力部２８は、画像メモリ２４から画像データを１ラインずつ読み出し、画像レジスタ４１に出力する。
【００５７】
補正出力部２９は、補正メモリ２５で記憶される補正データを読み出し、補正レジスタ４２に出力する。
【００５８】
基準出力部３０は、ヘッド１０１を動作させる駆動パルス信号の基準パルス波形を持った基準信号を出力する。
【００５９】
駆動制御部３１は、前述したグループＡ，Ｂ，Ｃのそれぞれに属するノズル８から順次にインク液滴の吐出が行われるように、複数の駆動信号生成部４３のそれぞれの駆動パルス信号の出力タイミングを制御する。
【００６０】
測定制御部３２は、複数のインク室１５それぞれに関する静電容量の測定処理を制御する。
【００６１】
画像レジスタ４１は、１ライン分の画像データを保持可能なシフトレジスタである。画像レジスタ４１は、画像出力部２８から１画素分毎に転送される画像データを取り込んで、順次シフトする。そして１ライン分の画像データに含まれる全ての画素のデータを、複数の駆動信号生成部４３に同時に出力する。
【００６２】
補正レジスタ４２は、１ライン分の補正データを保持可能なシフトレジスタである。補正レジスタ４２は、補正出力部２９から１画素分毎に転送される補正値を取り込んで、順次シフトする。そして１ライン分の補正データに含まれる画素毎の補正値を、複数の駆動信号生成部４３に同時に出力する。
【００６３】
駆動信号生成部４３は、ヘッド１０１が備えるインク室１５の数と同数が設けられており、インク室１５のそれぞれに対応付けられている。駆動信号生成部４３は、対応付けられているインク室１５の電極４へと供給するための駆動パルス信号を生成する。
【００６４】
スイッチ４４は、ヘッド１０１が備えるインク室１５の数と同数が設けられており、インク室１５のそれぞれに対応付けられている。スイッチ４４は、同じインク室１５に対応付けられている駆動信号生成部４３が出力した駆動パルス信号と、電源４６が出力する測定用電圧とのいずれかを選択し、出力する。スイッチ４４は、駆動パルス信号および測定用電圧のいずれも選択しない無選択状態も形成できる。なお、複数のスイッチ４４は、その選択状態を個別に変更できる。
【００６５】
アンプ４５は、ヘッド１０１が備えるインク室１５の数と同数が設けられており、インク室１５のそれぞれに対応付けられている。アンプ４５は、同じインク室１５に対応付けられているスイッチ４４が出力した駆動パルス信号または測定用電圧を、増幅した上で対応するインク室１５の電極４へと印加する。
【００６６】
電源４６は、インク室１５の静電容量を測定するための直流電圧を出力する。
【００６７】
電流計４７は、電源４６から流出する電流値を測定する。
【００６８】
測定部４８は、電流計４７により測定される電流値に基づいて、複数のインク室１５の静電容量を順次に測定する。測定部４８は、複数のインク室１５のそれぞれの静電容量のリストを作成し、それを表すリストデータを測定制御部３２へと与える。
【００６９】
次にプリント装置１００の動作について説明する。
【００７０】
（画像データに応じたヘッド１０１の駆動）
ＣＰＵ２１は、画像出力部２８を制御して、画像データを１ライン分ずつ画像レジスタ４１に与える。画像レジスタ４１は、１ライン分の画像データを保持しているとき、その１ライン分の画像データに含まれた多数の画素データを、複数の駆動信号生成部４３のそれぞれに同時に与える。
【００７１】
基準出力部３０は、ヘッド１０１を駆動するべき期間においては、基準信号を連続的に出力している。基準信号は、図６に示す時間Ｔｄの間をおいて、図５に示すような基準パルス波形が時間Ｔｔの間隔で７回連続して生じる状態が繰り返される。なお、時間Ｔｄが時間Ｔｔの整数倍であるならば、基準信号は、時間Ｔｔの間隔で基準パルス波形が定常的に生じる信号としても良い。
【００７２】
駆動信号生成部４３は、対応付けられているインク室１５に連通したノズル８が、グループＡ，Ｂ，Ｃのいずれに属するかに応じて、そのグループに応じた期間において基準信号を出力することにより、図６に示すような駆動パルス信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣのいずれかを生成する。ただし駆動信号生成部４３は、画像レジスタ４１から与えられている画素データが表す階調値に応じて、連続する７つの基準パルス波形のうちのいくつを出力するかを変化させる。また、後述するようにして基準パルス波形を補正した補正パルス波形を出力する。
【００７３】
複数のスイッチ４４は全て、通常のプリント動作時においては、駆動信号生成部４３の出力を選択している。従って、駆動信号生成部４３が出力した駆動パルス信号は、アンプ４５で増幅された上で、電極４へと印加される。
【００７４】
これにより、前述した原理により、画像データに従ったインク液滴の吐出が行われる。
【００７５】
なおＣＰＵ２１は、搬送部２６を制御して、ヘッド１０１からのインク液滴の吐出に同期させて、ヘッド１０１に対向した記録位置において記録媒体を移動させる。
【００７６】
（吐出体積の補正）
ＣＰＵ２１は、プリント動作を開始するのに先立って、補正メモリ２５に記憶されている補正データを補正レジスタ４２に与える。補正レジスタ４２は、全ての補正データを保持しているとき、その補正データに含まれた多数の補正値と共通の補正感度とを複数の駆動信号生成部４３のそれぞれに同時に与える。
【００７７】
駆動信号生成部４３は、基準パルス波形を次の様に変形して補正パルス波形を得る。
【００７８】
図９は補正パルス波形Ｐｂを図５に示した基準パルス波形Ｐａと比較して示す図である。
【００７９】
補正パルス波形Ｐｂは、準備区間における定常区間と拡大区間との時間比が基準パルス波形Ｐａとは異なっている。つまり駆動信号生成部４３は、補正値に応じた遅延時間ｔだけ、定常区間から拡大区間に移行するタイミングを遅らせる。
【００８０】
ところで、基準パルス波形Ｐａが電極４に印加されるとき、インク室１５は、一時的に負圧状態となったのちに加圧状態へと転じる。そしてインク室１５の圧力は、最大値まで増大したのちに低下に転じる。
【００８１】
定常区間から拡大区間への変化のタイミングは、インク室１５が加圧状態にある中のどのタイミングでインク液滴の吐出が生じるかを決める。このため、定常区間から拡大区間への変化のタイミングを変化させると、インク液滴の吐出が生じるときにおけるインク室１５の圧力値が変化することとなり、インク液滴の吐出体積が変化することになる。
【００８２】
本実施形態においては、基準パルス波形Ｐａにおける時間Ｔａは、インク室１５の圧力がほぼ最大値となるタイミングにおいてインク液滴の吐出が生じるように予め設定しておく。このため、補正パルス波形Ｐｂを電極４へと印加した場合には、基準パルス波形Ｐａを印加した場合に比べて、吐出されるインク液滴の体積は小さくなる。そして遅延時間ｔを大きくするほど、インク液滴の体積の減少幅が大きくなる。
【００８３】
かくして、補正パルス波形Ｐｂを持った駆動パルス信号を駆動信号生成部４３より出力することによって、インク液滴の体積を、減少方向に調整できる。そして、駆動信号生成部４３が、補正パルス波形Ｐｂにおける時間ｔを、補正データが表す補正値に応じた大きさとすることによって、インク液滴の体積を補正値に応じた減少幅で補正する。
【００８４】
図１０はインク液滴の吐出体積の遅延時間に応じた変化を示した図である。
【００８５】
図１０では、基準パルス波形Ｐａを７回連続で電極４へと印加することにより吐出される７ドロップのインク液滴の吐出体積を基準として、この吐出体積が遅延時間ｔに応じてどれだけ減少するかを表している。
【００８６】
駆動信号生成部４３は、遅延時間ｔの最小可変量をｔmin、補正レジスタ４２から与えられた補正値および補正感度をそれぞれＶｃ，Ｄｃと表す場合、遅延時間ｔを次の式により求める。
【００８７】
ｔ＝ｔmin×Ｖｃ×Ｄｃ
一例として、最小可変量は20[ns]である。補正値は、データ幅を４ビットとし、０〜１５の１６段階とする。また、補正感度は、１，２，３，４のいずれかとする。この場合、補正感度が１である場合には、遅延時間ｔは、20，40，60，…、300[ns]のいずれかとなる。補正感度が２である場合には、遅延時間ｔは、40，80，120，…、600[ns]のいずれかとなる。補正感度が１である場合には、遅延時間ｔは、60，120，180，…、900[ns]のいずれかとなる。補正感度が４である場合には、遅延時間ｔは、80，160，240，…、1200[ns]のいずれかとなる。
【００８８】
（静電容量の測定）
次に、上述の補正で用いる補正値および補正感度の設定について説明する。
【００８９】
補正値の設定のためにはまず、複数の電極４のそれぞれに関しての静電容量の測定を行う。
【００９０】
測定部４８は、複数の電極４のそれぞれを順次に対象電極に設定し、対象電極に関する静電容量を順次に測定する。測定部４８はこの測定のための動作を、通常のプリント動作を行っていない期間に実施する。具体的には例えば、プリント装置１００の製造工程の中で行われる。
【００９１】
以下に、複数の電極４のうちの２つに関して静電容量を測定する動作について詳細に説明する。
【００９２】
図１１は静電容量を測定する動作の中の一状態を表す図である。
【００９３】
図１１では複数の電極４のうちの６つを表しており、ここではこれらを符号4-1，4-2，4-3，4-4，4-5，4-6によって区別している。複数のインク室１５のうちの電極4-1〜4-6がそれぞれ設けられているものを、15-1，15-2，15-3，15-4，15-5，15-6によって区別している。複数のスイッチ４４およびアンプ４５のうちの電極4-1〜4-6にそれぞれ対応したものを、符号44-1，44-2，44-3，44-4，44-5，44-6および符号45-1，45-2，45-3，45-4，45-5，45-6によって区別している。第１および第２の圧電部材１，２により形成された隔壁のうち、電極4-1〜4-6によってそれぞれ挟まれた５つを、符号16-1，16-2，16-3，16-4，16-5を付して表している。
【００９４】
図１２は電極4-3，4-4に関しての静電容量を測定する際のタイミング図である。
【００９５】
電極4-3を対象電極とする場合、測定部４８はまず時点ｔ１１において、電極4-3に対応するスイッチ44-3と、電極4-3に隣接する電極4-2，4-4に対応するスイッチ44-2，44-4とを、電源４６を選択する状態とする。測定部４８は、スイッチ44-1，44-5，44-6と、その他のスイッチ４４とを、いずれも無選択状態とする。
【００９６】
この状態で若干の時間が経過したのちの時点ｔ１２において測定部４８は、スイッチ44-2，44-4はそのままで、スイッチ44-3を無選択状態とする。これにより形成される状態が図１１に示す状態である。
【００９７】
図１１に示す状態では、電源４６が出力する測定用電圧が、スイッチ44-2およびアンプ45-2を介して電極4-2へと印加されるとともに、スイッチ44-4およびアンプ45-4を介して電極4-4へと印加される。
【００９８】
ここで、電極4-3は、測定用電圧が印加されている電極4-2，4-4のそれぞれと、隔壁16-2，16-3を挟んでそれぞれ対向している。このため、電極4-2と電極4-3とにより、また電極4-3と電極4-4とにより、それぞれコンデンサが形成される。
【００９９】
図１３は図１１に示す状態で形成されている電気回路を等価的に示す図である。
【０１００】
つまり、図１１に示す状態では、等価的には図１３に示すような電気回路が形成されていることになる。図１３に示されるコンデンサＣ１が電極4-2と電極4-3とにより形成されたものであり、コンデンサＣ２が電極4-3と電極4-4とにより形成されたものである。
【０１０１】
かくして、時点ｔ１２からは、コンデンサＣ１，Ｃ２を充電するための電流が生じる。この電流の電流値は、例えば図１２に示すように変化し、コンデンサＣ１，Ｃ２の充電が終了すると、ほぼ０となる。
【０１０２】
測定部４８は、電流計４７が測定した電流値を監視し、時点ｔ１２から予め定めた計測時間Ｔ１１が経過したｔ１３までの期間における平均電流値を算出する。そして測定部４８は、この平均電流値に基づいて、コンデンサＣ１，Ｃ２の総静電容量を求め、これを電極4-3についての静電容量とする。
【０１０３】
具体的には、算出される平均電流値と計測時間Ｔ１１との積は、コンデンサＣ１，Ｃ２を充電するための電気量となる。そしてこの電気量をアンプ４５からの出力電圧の電圧値で除算して求まる値が、コンデンサＣ１，Ｃ２の総静電容量となる。
【０１０４】
例えば、平均電流値Ｉが5.8mAであったとすると、計測時間Ｔ１１が1.8μsecに定められているとするならば、電気量Ｑ＝5.8[mA]×1.8[μsec]＝10.44[nC]となる。そして、アンプ４５からの出力電圧の電圧値Ｖが20Vであるとすると、静電容量Ｃ＝10.44[nC]／20[V]＝522[pF]となる。
【０１０５】
測定部４８は、平均電流値の測定を終了してから、若干の時間が経過した時点ｔ１４において、スイッチ４４の全てを無選択状態とする。そして測定部４８は、時点ｔ１４からさらに若干の時間が経過した時点ｔ１５において、電極4-4に対応するスイッチ44-4
と、電極4-4に隣接する電極4-3，4-5に対応するスイッチ44-3，44-5とを、電源４６を選択する状態とする。測定部４８は、スイッチ44-1，44-2，44-6と、その他のスイッチ４４とを、いずれも無選択状態とする。
【０１０６】
この状態で若干の時間が経過したのちの時点ｔ１５において測定部４８は、スイッチ44-3，44-5はそのままで、スイッチ44-4を無選択状態とする。
【０１０７】
これにより前述のケースと同様にして、電極4-2と電極4-3とにより、また電極4-3と電極4-4とにより、それぞれコンデンサが形成される。そしてこれらのコンデンサを充電する電流が生じる。そこで測定部４８は、前述と同様にして総静電容量を求め、これを電極4-4についての静電容量とする。
【０１０８】
測定部４８は、このようにして対象電極を順次に変更しながら、複数の電極４のそれぞれに関する静電容量を算出する。そして測定部４８は、各電極４に関する静電容量を、その電極４に対応付けられたノズル８に付与されたノズル番号と関連付けて表したリストを作成する。さらに測定部４８は、このリストを表したリストデータを測定制御部３２へと与える。測定制御部３２はリストデータを受けると、これをＲＡＭ２３に保存する。
【０１０９】
図１４はリストの一例を示す図である。
【０１１０】
（補正値の決定）
さて、１つのコンデンサの静電容量Ｃは、誘電率ε、２つの電極の離間距離ｄ、電極の面積Ｓにより、Ｃ＝εＳ／ｄにより求められることが知られている。
【０１１１】
このうち、離間距離ｄは、隔壁の幅に相当する。電極Ｓの面積は、インク室１５を形成する溝３の深さに比例する。つまり、隣接する２つの溝３の間隔のバラツキと、溝３の深さのバラツキとに応じて、静電容量のバラツキが生じることになる。
【０１１２】
そして、隔壁の幅が厚くなるほど、また溝３の深さが浅くなるほど、静電容量が小さくなる。この静電容量が小さくなる要因は、いずれもインク液滴の吐出体積を低下させる要因である。逆に、隔壁の幅が薄くなるほど、また溝３の深さが深くなるほど、静電容量が大きくなる。この静電容量が大きくなる要因は、いずれもインク液滴の吐出体積を増加させる要因である。
【０１１３】
かくして、前述したようにして電極４のそれぞれに関して算出した静電容量は、その電極４に対応したノズル８からのインク液滴の吐出体積の指標となる。そして、小さい静電容量が求められた電極４に対応したノズル８は、それよりも大きな静電容量が求められた電極４に対応したノズル８よりも吐出体積が少なくなる。
【０１１４】
そこで、複数の電極４のそれぞれについて、その電極に関する静電容量に基づいて補正値を決定する。
【０１１５】
図１５は補正値の決定の様子を模式的に示す図である。
【０１１６】
前述したように、吐出体積と静電容量との間には、例えば図１５に実線で示すような関係がある。そして本願における補正の概念は、例えば、静電容量がＣａであることに基づいて、差Δ１を求めて、この差Δ１を補償して吐出体積を目標値に近付けることにある。
【０１１７】
なお、本実施形態においては、吐出体積についての目標値を定め、この目標値を含むある範囲の吐出体積のバラツキは許容範囲とし、補正の対象としない。この場合、測定制御部３２は、許容範囲内の吐出体積に相当する静電容量が求められた電極４の補正値は「０」と決定する。ただし、この許容範囲の設定は、必須ではない。また、吐出体積と静電容量との関係は、図１５に実線で示すような直線的なものではなく、曲線的なものとなることもあり得る。
【０１１８】
許容範囲の上限に相当する静電容量を上限値とし、この上限値よりも大きな静電容量が求められた電極４については、静電容量の大きさに応じて補正値を「１」〜「１５」のいずれかとして決定する。
【０１１９】
図１６は補正値の決定のためのＣＰＵ２１の処理のフローチャートである。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に記憶されたプログラムに従って、この図１６に示す処理を実行する。
【０１２０】
Ａｃｔ１においてＣＰＵ２１は、リストデータに示された静電容量の中の最大値を判定する。
【０１２１】
Ａｃｔ２においてＣＰＵ２１は、上記の最大値を目標値に補正するための補正量を得ることができる補正感度を選択する。具体的にはＣＰＵ２１は、まず最大値に相当する吐出体積と目標値との差を算出する。これは図１５中に示す差Δ２である。この差Δ２は、吐出体積の調整幅の最大値となる。そこでＣＰＵ２１は、差Δ２に相当する吐出体積の変化を生じさせる遅延時間ｔを求め、この遅延時間ｔよりも大きな遅延時間を得ることができる補正感度のうちの最小のものを選択する。具体的には、差Δ２に相当する吐出体積の変化を生じさせる遅延時間ｔが360[ns]であるとするならば、「２」〜「４」の感度により得ることが可能であるので、ＣＰＵ２１は「２」を感度として選択する
Ａｃｔ３においてＣＰＵ２１は、リストデータに示された静電容量のそれぞれに基づいて、複数の電極４のそれぞれに関する補正値を決定する。一例としてはＣＰＵ２１はまず、リストデータに示された静電容量が許容範囲内の吐出体積に相当する値である場合には、この静電容量に基づく補正値は前述したように「０」と決定する。ＣＰＵ２１は、リストデータに示された静電容量が上限値よりも大きい場合には、その静電容量に相当する吐出体積から目標値を減じて求まる値と同じ吐出体積の変化を上記の補正により生じさせるための遅延時間を算出する。そしてＣＰＵ２１は、この算出した遅延時間を最小可変量と補正感度との積により除算して求まる値の小数点以下第１位を四捨五入した数値を求め、これを補正値とする。つまり、例えば算出した遅延時間が183[ns]、最小可変量が20[ns]、補正感度が「２」であるとするならば、183／（20×2）＝4.575であるから、ＣＰＵ２１は補正値を５と決定する。
【０１２２】
Ａｃｔ４においてＣＰＵ２１は、上記のように選択した補正感度と、決定した補正値のそれぞれとを、対応する駆動信号生成部４３へと補正レジスタ４２から与えられるように配列した補正データを生成する。そしてＣＰＵ２１は、この補正データを補正メモリ２５に書き込む。
【０１２３】
以上のようにプリント装置１００によれば、インク室１５に設けられた電極４のそれぞれに関して、その電極４が一要素となって形成されているコンデンサの静電容量を測定し、複数の電極４についてそれぞれ測定される静電容量のバラツキを減少するように補正量が決定される。そして、このように決定された補正量に従って、複数の電極４のそれぞれに印加される駆動パルス信号が個別に調整されて、各インク室１５に連通したノズル８からのインク液滴の吐出体積が均一化される。上記の静電容量の測定は、上記実施形態に示したような電流検出により行うことが可能であり、インク液滴の体積を測定するよりも容易である。かくしてプリント装置１００によれば、インク液滴の体積に基づいて補正量を決定する場合に比べて、その手間を軽減できる。
【０１２４】
この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
【０１２５】
プリント装置１００において利用している補正量の決定方法は、プリント装置１００またはヘッド１０１の製造や利用の場において、各種の作業者などが補正量の決定を行う場合にも利用できる。
【０１２６】
静電容量の測定には、周知の別の手法を適宜に利用することができる。
【０１２７】
前記実施形態では、基準パルス波形Ｐａによるインク液滴の吐出がインク室１５の圧力がほぼ最大値となるタイミングにおいて生じるようにしておき、インク液滴の体積を減少方向に調整している。しかし、基準パルス波形Ｐａによるインク液滴の吐出がインク室１５の圧力がほぼ最大値となるタイミングとは異なるタイミングにおいて生じるようにしておき、時間Ｔａを正負両方向に変更することにより、インク液滴の体積を減少方向および増加方向の双方に調整できる。
【０１２８】
画像レジスタ４１および補正レジスタ４２の少なくともいずれか一方は、本体１０２に設けられても良い。画像レジスタ４１、補正レジスタ４２および複数の駆動信号生成部４３は、本体１０２に設けられても良い。
【０１２９】
複数のスイッチ４４および測定部４８は、本体１０２に設けられても良い。複数のスイッチ４４、電流計４７および測定部４８は、本体１０２に設けられても良い。複数のスイッチ４４、電源４６電流計４７および測定部４８は、本体１０２に設けられても良い。
【０１３０】
測定制御部３２は、ヘッド１０１に設けられても良い。また、静電容量に基づいて補正量を決定する処理を、ヘッド１０１に設けたコンピュータにて行っても良い。
【０１３１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３２】
１，２…圧電部材、３…溝、４（4-1〜4-6）…電極、５…共通インク室、６…天板、７…ノズルプレート、８…ノズル、９…ベース基板、１０…引出し電極、１１…プリント基板、１２…ドライブＩＣ、１２ａ…駆動回路、１３…導電パターン、１４…導線、１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，15-1〜15-6）…インク室、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，16-1〜16-5…隔壁、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＡＭ、２３…ＲＯＭ、２４…画像メモリ、２５…補正メモリ、２６…搬送部、２７…通信インタフェース、２８…画像出力部、２９…補正出力部、３０…基準出力部、３１…駆動制御部、３２…測定制御部、３３…伝送システム、４１…画像レジスタ、４２…補正レジスタ、４３…駆動信号生成部、４４（44-1〜44-6）…スイッチ、４５（45-1〜45-6）…アンプ、４６…電源、４７…電流計、４８…測定部、１００…プリント装置、１０１…インクジェットヘッド（ヘッド）、１０２…本体、２００…プリント装置。
【図１】
0006310825.tif 000002
【図２】
0006310825.tif 000003
【図３】
0006310825.tif 000004
【図４】
0006310825.tif 000005
【図５】
0006310825.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006310825.tif 000008
【図８】
0006310825.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006310825.tif 000011
【図１１】
0006310825.tif 000012
【図１２】
0006310825.tif 000013
【図１３】
0006310825.tif 000014
【図１４】
0006310825.tif 000015
【図１５】
0006310825.tif 000016
【図１６】
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