(57)【要約】【課題】  コストを低減して容易に且つ最適な駆動電圧パルスのパルス間隔が設定された液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置を提供する。【解決手段】  液滴が噴射されるノズルに連通する複数の圧力室と、複数の圧力室に共通する共通液室と、該共通液室内の液体を前記圧力室に供給する供給口と、前記圧力室の一方面に設けられた可撓性電極と、該可撓性電極に一定間隔で対向配置された固定電極とを具備すると共に、前記可撓性電極及び前記固定電極の間に駆動電圧パルスを印加して、これらの間に発生する静電気力によって前記可撓性電極を振動させることにより前記圧力室に圧力変動を発生させて前記ノズルから液滴を吐出させる液体噴射ヘッド２１０において、連続した液滴の噴射を行う連続した駆動電圧パルスの各パルス間隔が、前記ノズル及び前記供給口の実寸法に基づいてノズル毎又はノズル群毎に設定された設定部１５１を有する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴が噴射されるノズルに連通する複数の圧力室と、複数の圧力室に共通する共通液室と、該共通液室内の液体を前記圧力室に供給する供給口と、前記圧力室の一方面に設けられた可撓性電極と、該可撓性電極に一定間隔で対向配置された固定電極とを具備すると共に、前記可撓性電極及び前記固定電極の間に駆動電圧パルスを印加して、これらの間に発生する静電気力によって前記可撓性電極を振動させることにより前記圧力室に圧力変動を発生させて前記ノズルから液滴を吐出させる液体噴射ヘッドにおいて、
連続した液滴の噴射を行う連続した駆動電圧パルスの各パルス間隔が、前記ノズル及び前記供給口の実寸法に基づいてノズル毎又はノズル群毎に設定された設定部を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１において、前記ノズルの実寸法が、前記ノズルの長さであることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記ノズルが、液滴が吐出される面側に設けられた小径部と、該小径部よりも大きい内径を有し前記小径部と前記圧力室とを連通する大径部とで構成されていると共に、前記ノズルの長さが、前記小径部の長さであることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記供給口の実寸法が、当該供給口の長さ、幅及び深さであることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記設定部が、前記供給口の実寸法から算出される当該供給口の実際の流路抵抗値と前記供給口の設計中心値から算出される設計上の流路抵抗値との比と、前記ノズルの実寸法と、前記パルス間隔との関係を示す設定テーブルを具備すると共に、当該設定部に保持された前記パルス間隔が、入力された前記流路抵抗値の比と前記ノズルの実寸法とに基づいて設定されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、１画素印字を最大ｎ回（ｎは２以上の整数）の連続した液滴の噴射により行われると共に、前記設定部が、各液滴を噴射させるために印加される第１〜第ｎ番目までの各駆動電圧パルスの各パルス間隔を設定することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかにおいて、前記設定部に保持された前記パルス間隔が、前記ノズル毎の前記ノズル及び前記供給口の実寸法に基づいて、当該ノズル毎に設定されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項１〜６の何れかにおいて、前記設定部に保持された前記パルス間隔が、複数の前記ノズルで構成される前記ノズル群の中の１つのノズルに対応する前記ノズル及び前記供給口の実寸法に基づいて、当該ノズル群毎に設定されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかの液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１０】
液滴が噴射されるノズルに連通する複数の圧力室と、複数の圧力室に共通する共通液室と、該共通液室内の液体を前記圧力室に供給する供給口と、前記圧力室の一方面に設けられた可撓性電極と、該可撓性電極に一定間隔で対向配置された固定電極とを具備すると共に、前記可撓性電極及び前記固定電極の間に駆動電圧パルスを印加して、これらの間に発生する静電気力によって前記可撓性電極を振動させることにより前記圧力室に圧力変動を発生させて前記ノズルから液滴を吐出させる液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記ノズル及び前記供給口の実寸法を測定し、測定結果に基づいて連続した液滴の噴射を行う各駆動電圧パルスの各パルス間隔をノズル毎又はノズル群毎に設定することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力室の一方面に設けられた可撓性電極と、可撓性電極に一定間隔をおいて設けられた固定電極との間に電圧を印加することにより、これらの間に発生する静電気力によって可撓性電極を振動させてノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、プリンタ、ファクシミリ、複写機等に用いられるインクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドは、液滴を吐出させるためのメカニズムに応じて各種方式のものが知られている。例えば、発熱素子等によって液体を沸騰させ、そのときに生じる気泡圧で液滴を吐出させるものや、液滴が充填された圧力発生室の容積を、圧電素子の変位によって膨張又は収縮させることでノズルから液滴を吐出させるものなどがある。さらに、例えば、静電気力を利用して圧力発生室の容積を変化させることで、ノズルから液滴を吐出させるようにしたものがある。
【０００３】
例えば、静電駆動方式のインクジェット式記録ヘッドとしては、複数のノズルが形成されたノズルプレートと、ノズルに連通するインクキャビティ（圧力室）及びインクリザーバ（共通液室）が形成され、インクキャビティの底面に可撓性電極が設けられたキャビティプレートと、可撓性電極に一定間隔で対向配置された個別電極が設けられた電極基板とが貼り付けられて構成され、上記インクキャビティとインクリザーバとが、ノズルプレートに形成されたインク供給路（供給口）を介して連通させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、一定間隔で対向配置された可撓性電極と固定電極との間に駆動電圧パルスを印加して、これらの間に発生する静電気力によって可撓性電極を振動させて、圧力室の容積を変化させることで、ノズルから液滴を吐出させている。
【０００５】
このような駆動電圧パルスの印加周期であるパルス間隔を設定する方法としては、一般的にインク滴を吐出させて記録用紙に印刷を行い、印刷状態を確認することで設定していた。
【０００６】
また、インクジェット式記録ヘッドの固有振動に基づいて、駆動電圧パルスのパルス間隔を設定したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
しかしながら、実際にインクを吐出させて、印刷状態を確認しながらパルス間隔を設定すると、インクや記録用紙などのコストがかかると共に設定に時間がかかってしまうという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２では、高駆動周波数化によって固有振動数を高めると、固有振動波形が急峻になるため、インク圧力変動に応じた適切なタイミングの駆動条件範囲が狭くなるという問題がある。
【０００９】
また、固有振動波形が急峻である場合、固有振動数にばらつきがあると適切な駆動条件を設定することが困難になるという問題がある。
【００１０】
なお、このような問題は、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドだけでなく、液滴を吐出する他の液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−１９８３８６号公報（特許請求の範囲、第１図）
【特許文献２】特開２００２−６７３５８号公報（第２〜５頁、第１〜４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑み、コストを低減して容易に且つ最適な駆動電圧パルスのパルス間隔が設定された液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、液滴が噴射されるノズルに連通する複数の圧力室と、複数の圧力室に共通する共通液室と、該共通液室内の液体を前記圧力室に供給する供給口と、前記圧力室の一方面に設けられた可撓性電極と、該可撓性電極に一定間隔で対向配置された固定電極とを具備すると共に、前記可撓性電極及び前記固定電極の間に駆動電圧パルスを印加して、これらの間に発生する静電気力によって前記可撓性電極を振動させることにより前記圧力室に圧力変動を発生させて前記ノズルから液滴を吐出させる液体噴射ヘッドにおいて、連続した液滴の噴射を行う連続した駆動電圧パルスの各パルス間隔が、前記ノズル及び前記供給口の実寸法に基づいてノズル毎又はノズル群毎に設定された設定部を有することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第１の態様では、駆動条件を設定する際に実際にインク液滴を吐出させる必要がなく、駆動条件設定に必要な工数を低減させることができると共に、インク液滴・紙等の消耗品の使用の削減を行うことができ、コストを低減することができる。また、液体噴射ヘッド内での吐出特性のばらつきを抑えることができ、印刷品質を向上することができる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記ノズルの実寸法が、前記ノズルの長さであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第２の態様では、ノズルの長さの実寸法にばらつきがあっても、ノズルの長さに基づいて設定されたパルス間隔で液体噴射ヘッドが駆動されるため、吐出特性のばらつきを抑えて、印刷品質を向上することができる。
【００１５】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記ノズルが、液滴が吐出される面側に設けられた小径部と、該小径部よりも大きい内径を有し前記小径部と前記圧力室とを連通する大径部とで構成されていると共に、前記ノズルの長さが、前記小径部の長さであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第３の態様では、特の実寸法にばらつきの生じ易いノズルの小径部の実寸法に基づいて設定されたパルス間隔で液体噴射ヘッドが駆動されるため、吐出特性のばらつきを抑えて、印刷品質を向上することができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記供給口の実寸法が、当該供給口の長さ、幅及び深さであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第４の態様では、供給口の長さ、幅及び深さの実寸法にばらつきがあっても、これらに基づいて設定されたパルス間隔で液体噴射ヘッドが駆動されるため、吐出特性のばらつきを抑えて、印刷品質を向上することができる。
【００１７】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記設定部が、前記供給口の実寸法から算出される当該供給口の実際の流路抵抗値と前記供給口の設計中心値から算出される設計上の流路抵抗値との比と、前記ノズルの実寸法と、前記パルス間隔との関係を示す設定テーブルを具備すると共に、当該設定部に保持された前記パルス間隔が、入力された前記流路抵抗値の比と前記ノズルの実寸法とに基づいて設定されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第５の態様では、設定部に設定されたパルス間隔が、入力された流路抵抗比とノズルの実寸法に基づいて設定される。
【００１８】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、１画素印字を最大ｎ回（ｎは２以上の整数）の連続した液滴の噴射により行われると共に、前記設定部が、各液滴を噴射させるために印加される第１〜第ｎ番目までの各駆動電圧パルスの各パルス間隔を設定することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第６の態様では、１画素印字を高品質に行うことができる。
【００１９】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記設定部に保持された前記パルス間隔が、前記ノズル毎の前記ノズル及び前記供給口の実寸法に基づいて、当該ノズル毎に設定されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第７の態様では、ノズル毎にノズル及び供給口の実寸法にばらつきがあっても、ノズル毎に設定されたパルス間隔で液体噴射ヘッドが駆動されるため、吐出特性のばらつきを抑えて、印刷品質を向上することができる。
【００２０】
本発明の第８の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記設定部に保持された前記パルス間隔が、複数の前記ノズルで構成される前記ノズル群の中の１つのノズルに対応する前記ノズル及び前記供給口の実寸法に基づいて、当該ノズル群毎に設定されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第８の態様では、ノズル群毎に設定されたパルス間隔で液体噴射ヘッドが駆動されるため、実寸法の測定やパルス間隔の設定の時間を短縮することができる。
【００２１】
本発明の第９の態様は、第１〜８の何れかの態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる第９の態様では、印刷品質を向上してコストを低減した液体噴射装置を実現できる。
【００２２】
本発明の第１０の態様は、液滴が噴射されるノズルに連通する複数の圧力室と、複数の圧力室に共通する共通液室と、該共通液室内の液体を前記圧力室に供給する供給口と、前記圧力室の一方面に設けられた可撓性電極と、該可撓性電極に一定間隔で対向配置された固定電極とを具備すると共に、前記可撓性電極及び前記固定電極の間に駆動電圧パルスを印加して、これらの間に発生する静電気力によって前記可撓性電極を振動させることにより前記圧力室に圧力変動を発生させて前記ノズルから液滴を吐出させる液体噴射ヘッドの製造方法において、前記ノズル及び前記供給口の実寸法を測定し、測定結果に基づいて連続した液滴の噴射を行う各駆動電圧パルスの各パルス間隔をノズル毎又はノズル群毎に設定することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第１０の態様では、駆動条件を設定する際に実際にインク液滴を吐出させる必要がなく、駆動条件設定に必要な工数を低減させることができると共に、インク液滴・紙等の消耗品の使用の削減を行うことができ、コストを低減することができる。また、液体噴射ヘッド内での吐出特性のばらつきを抑えることができ、印刷品質を向上することができる。さらに、パルス間隔の設定は、供給口を形成した時点で実寸法を測定することによって設定することができるため、完成後のヘッド駆動条件設定作業が不要となって、製造工程を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録装置の概略斜視図である。図１に示すように、液体噴射装置は、インクジェット式記録ヘッド２１０を有するヘッドユニット２００は、インク供給手段を構成するカートリッジ１Ａ及び１Ｂが着脱可能に設けられ、このヘッドユニット２００を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。このヘッドユニット２００は、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【００２４】
そして、駆動モータ６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、ヘッドユニット２００を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８上を搬送されるようになっている。
【００２５】
ここで、インクジェット式記録ヘッド２１０について詳細に説明する。なお、図２は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図３は、インクジェット式記録ヘッドの断面図である。
【００２６】
図２及び図３に示すように、インクジェット式記録ヘッド２１０は、いわゆる静電駆動方式のヘッドであり、キャビティ基板１０と、このキャビティ基板１０の両面にそれぞれ接合されるノズルプレート２０及び電極基板３０とで構成されている。
【００２７】
キャビティ基板１０は、例えば、面方位（１００）又は（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方面側に開口する圧力室（キャビティ）１１がその幅方向に複数並設されている。また、キャビティ基板には、各圧力室１１に共通するインク室となる共通液室である共通インク室１２が形成されており、この共通インク室１２は、後述する供給口２３を介して各圧力室１１に連通されている。また、共通インク室１２の底壁には、共通インク室１２にインクを供給するためのインク供給孔１３が形成されている。また、キャビティ基板１０には、共通インク室１２の外側に、後述する個別電極に接続される個別端子部を露出させるための貫通孔１４が形成されている。なお、この貫通孔１４は、キャビティ基板１０の共通インク室１２とは反対側の端面まで連続的に形成されていてもよい。
【００２８】
なお、各圧力室１１の底壁は、圧力室１１内に圧力変化を生じさせるための振動板として機能すると共に、この振動板を変位させる静電気力を発生させるための共通電極としての役割を兼ねる可撓性電極１５となっている。そして、キャビティ基板１０の貫通孔１４近傍には、ノズルプレート２０の後述する露出孔内に露出されて図示しない駆動配線が接続される共通端子部１６が形成されている。
【００２９】
ノズルプレート２０は、キャビティ基板１０と同様に、面方位（１００）又は（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、各圧力室１１に連通する複数のノズル２１が形成されている。そして、このノズルプレート２０は、キャビティ基板１０の開口面側に接合され、圧力室１１及び共通インク室１２の一方の面を形成している。また、ノズルプレート２０のキャビティ基板１０とは反対側の面には、ノズル２１に対応する領域に亘って厚さ方向の一部を除去したノズル段差部２２が形成されている。
【００３０】
ここで、各ノズル２１は、インク滴が吐出される面側に設けられて、ノズル段差部２２内に開口する略円形の小径部２１ａと、小径部２１ａよりも大きい内径を有し小径部２１ａと圧力室１１とを連通する大径部２１ｂとからなる。そして、全てのノズル２１（小径部２１ａ）は、ノズル段差部２２内に開口しており、本実施形態では、ノズル段差部２２内のノズルプレート２０の表面がノズル面となる。
【００３１】
また、このノズルプレート２０のキャビティ基板１０との接合面には、圧力室１１と共通インク室１２との境界に対応する領域に、これら各圧力室１１と共通インク室１２とを連通する供給口２３が形成されている。供給口２３は、ノズルプレート２０のキャビティ基板１０側に設けられた凹部により形成されている。また、ノズルプレート２０には、共通インク室１２の外側に対応する位置に、キャビティ基板１０の貫通孔１４に連通し、後述する個別端子部と共に共通端子部１６を露出させる露出孔２４が形成されている。なお、この露出孔２４は、貫通孔１４と同様に、共通インク室１２とは反対側の端面まで連続的に形成されていてもよい。
【００３２】
また、ノズルプレート２０の表面、本実施形態では、ノズル段差部２２内には、例えば、フッ素含有シランカップリング化合物等からなる撥水撥油性材料からなる撥水撥油膜２５が形成されている。これにより、ノズルプレート２０の表面（ノズル面）へのインク滴の付着を抑えている。
【００３３】
なお、ノズルプレート２０のノズル２１及び供給口２３等は、ノズルプレート２０をドライエッチングすることにより形成されている。
【００３４】
一方、電極基板３０は、シリコン単結晶基板に近い熱膨張率を有する、例えば、ホウ珪酸ガラス等のガラス基板からなり、キャビティ基板１０の可撓性電極１５側の面に接合されている。この電極基板３０の可撓性電極１５に対向する領域には、各圧力室１１に対応して溝３１が形成されている。また、電極基板３０には、キャビティ基板１０のインク供給孔１３に対応する位置には、インク供給孔１３に連通するインク導入孔３２が形成されている。そして、図示しないインクタンクからこのインク導入孔３２及びインク供給孔１３を介して共通インク室１２にインクが導入されるようになっている。
【００３５】
また、各溝３１には、各可撓性電極１５を変位させる静電気力を発生させるための固定電極である個別電極３３が、可撓性電極１５との間に所定の間隔を確保した状態でそれぞれ配置されている。また、溝３１内には、キャビティ基板１０の貫通孔１４に対向する領域に、図示しない駆動配線が接続される個別端子部３４が形成されており、この個別端子部３４と各個別電極３３とはリード電極３５によって接続されている。なお、図示しないが、これら各個別電極３３及び可撓性電極１５は絶縁膜によって封止され、また個別端子部３４と共通端子部１６との間には、接続配線を介して駆動電圧パルスを印加するためのドライバＩＣ１４１が接続されている。
【００３６】
このようなインクジェット式記録ヘッド２１０では、ドライバＩＣ１４１によって個別電極３３と可撓性電極１５との間に駆動電圧を印加すると、これら個別電極３３と可撓性電極１５との隙間に発生する静電気力によって可撓性電極１５が個別電極３３側に撓み変形して、圧力室１１の容積が拡大し、駆動電圧の印加を解除すると、可撓性電極１５が元の状態に復帰して圧力室１１の容積が収縮する。そして、このとき発生する圧力室１１内の圧力変化によって、圧力室１１内のインクの一部が、ノズル２１からインク滴として吐出される。
【００３７】
ここで、このようなインクジェット式記録ヘッド２１０の駆動制御装置について図４を参照して説明する。なお、図４は、インクジェット式記録ヘッドの駆動制御装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【００３８】
駆動制御装置１００は、パーソナルコンピュータ等の外部装置１１０から印刷情報を受け取って、装置全体の制御を行うＣＰＵ１２１を備えたインクジェット制御部１２０と、インクジェット式記録ヘッド２１０を備えたヘッドユニット２００と、インクジェット制御部１２０とヘッドユニット２００との双方に駆動電源を供給する電源部１３０とによって構成されている。また、インクジェット式記録ヘッド２１０に搭載されたドライバＩＣ１４１と、このドライバＩＣ１４１に接続された駆動パルス発生部１４２とからなる電圧パルス発生部１４０を具備する。
【００３９】
電圧パルス発生部１４０は、インク液滴を吐出させる駆動電圧パルスを可撓性電極１５と個別電極３３とに印加するものである。
【００４０】
図４に示すように、ＣＰＵ１２１には、内部バスを介してＲＡＭ１２２、ＲＯＭ１２３、キャラクタジェネレータ１２４及び論理ゲートアレイ１２５が接続されている。ＣＰＵ１２１は、ＲＡＭ１２２の記憶領域を作業領域として用い、ＲＯＭ１２３内に格納されている制御プログラムを実行して、キャラクタジェネレータ１２４から発生するキャラクタ情報に基づき、インクジェット式記録ヘッド２１０を駆動するための制御信号を生成する。
【００４１】
生成された制御信号は、論理ゲートアレイ１２５及びこれに接続された駆動パルス発生部１４２を介して、印刷情報に対応した駆動制御信号となって、コネクタ１５０を経由してインクジェット式記録ヘッド２１０のドライバＩＣ１４１に供給される。
【００４２】
ドライバＩＣ１４１は、インクジェット式記録ヘッド２１０に搭載されて、供給された駆動信号と電源部１３０から供給される駆動電圧及び論理ゲートアレイ１２５から伝送された制御信号に基づきインクジェット式記録ヘッド２１０の駆動すべきノズル２１に対応する個別電極３３と可撓性電極１５との間に駆動電圧パルスを所定のタイミングで印加する。
【００４３】
この場合、ドライバＩＣ１４１は、駆動電圧パルス又はグランドレベルを適時選択していずれかを可撓性電極１５と個別電極３３との間に低インピーダンスで出力する。したがって、可撓性電極１５と個別電極３３との間に電位差が生じ、可撓性電極１５が撓み変形して、ノズル２１からインク液滴が吐出される。
【００４４】
また、インクジェット式記録ヘッド２１０には、設定部１５１が設けられている。設定部１５１には、詳しくは後述するが、連続したインク滴の吐出を行わせる連続した駆動電圧パルスの印加周期であるパルス間隔がノズル２１毎又はノズル群毎に設定されている。なお、本実施形態では、設定部１５１に、駆動電圧パルスの印加電圧であるパルス電圧及び印加時間であるパルス幅も設定されている。
【００４５】
そして、ＣＰＵ１２１は、設定部１５１に設定された駆動電圧パルスのパルス間隔、パルス電圧及びパルス幅を取得し、これらパルス間隔、パルス電圧及びパルス幅に基づいて、電圧パルス発生部１４０を制御して、インクジェット式記録ヘッド２１０に駆動電圧パルスを印加させる。
【００４６】
このような駆動制御装置１００によって、可撓性電極１５と個別電極３３との間に印加される駆動電圧パルスについて図５に基づいて説明する。なお、図５は、駆動電圧パルスを示す波形図である。
【００４７】
図５に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、３回の駆動電圧パルスを連続して印加してインク液滴を３回吐出させて１ドットの画素の印字を行う。そして、駆動電圧パルスの印加電圧はパルス電圧Ｖ、印加時間はパルス幅Ｐｗ、駆動電圧パルスの印加周期はパルス間隔Ｐｗｉで示している。
【００４８】
このパルス間隔Ｐｗｉは、インクジェット式記録ヘッドのノズル２１及び供給口２３の実寸法を測定し、測定した実寸法に基づいて設定されている。本実施形態では、ノズル２１の実寸法とはノズル２１の垂直部の長さＬであり、供給口２３の実寸法とは供給口２３の長さｌ、供給口２３の幅ｗ、供給口２３の深さｈである。
【００４９】
ここで、ノズル２１及び供給口２３は、ドライエッチングにより形成されるため、設計中心値と実寸法との間に公差が生じてしまう。特に複数のインクジェット式記録ヘッド２１０を１枚のウェハに同時に形成すると、ウェハの面内で設計中心値と実寸法との間に公差が生じてしまう。このようなノズル２１及び供給口２３の設計中心値と、測定した実寸法との公差の割合は下記表１のようになる。
【００５０】
【表１】
2007083516.tif 000003
【００５１】
そして、このように実寸法と設計中心値とに公差が生じたインクジェット式記録ヘッド２１０を設計中心値に基づいたパルス間隔で駆動すると、インク滴吐出特性が低下し、印刷品質が低下してしまう。また、複数のノズル２１に対するノズル２１及び供給口２３の実寸法に公差があるため、所定のパルス間隔Ｐｗｉでインクジェット式記録ヘッドを駆動すると、各ノズル２１でインク滴吐出特性にばらつきが生じ、印刷品質が低下してしまう。このため、本発明では、各ノズル２１に対応するノズル２１及び供給口２３の実寸法を測定し、このノズル２１及び供給口２３の実寸法に基づいて各ノズル２１に対応するパルス間隔Ｐｗｉを設定するようにした。なお、ノズル２１及び供給口２３の実寸法は、例えば、光学顕微鏡で測定することができる。
【００５２】
そして、設定部１５１にノズル２１及び供給口２３の実寸法に基づいてノズル２１毎のパルス間隔Ｐｗｉを設定する。
【００５３】
このように、設定部１５１に保持させる駆動電圧パルスのパルス間隔Ｐｗｉをノズル２１及び供給口２３の寸法に基づいて設定することで、駆動条件を設定する際に実際にインク液滴を吐出させる必要がなく、駆動条件設定に必要な工数を低減させることができると共に、インク液滴・紙等の消耗品の使用の削減を行うことができ、コストを低減することができる。また、インクジェット式記録ヘッド内での吐出特性のばらつきを抑えることができ、印刷品質を向上することができる。さらに、このようなパルス間隔Ｐｗｉの設定は、供給口２３を形成した時点で実寸法を測定することによって設定することができるため、完成後のヘッド駆動条件設定作業が不要となって、製造工程を簡略化することができる。すなわち、本実施形態のパルス間隔Ｐｗｉは、インクジェット式記録ヘッド２１０の製造時の初期設定のものである。
【００５４】
なお、設定部１５１に設定するパルス間隔Ｐｗｉは、実際には、供給口２３の実寸法から供給口２３の流路抵抗値Ｒ２を算出し、算出した実寸法の流路抵抗値Ｒ２と、供給口２３の設計中心値から算出される設計上の流路抵抗値Ｒ２中心値とから流路抵抗比Ｒ２比を算出し、この流路抵抗比Ｒ２比とノズル２１の長さＬとに基づいてパルス間隔Ｐｗｉを設定する。
【００５５】
このような供給口２３の流路抵抗値Ｒ２は、インク粘度μとして下記式１により算出される。また、流路抵抗比Ｒ２比は、供給口２３の長さの設計中心値ｌ０、供給口２３の幅の設計中心値ｗ０、供給口２３の深さの設計中心値ｈ０とすると、Ｒ２／Ｒ２中心値から流路形状に応じて簡易的に、例えば下記式２、式３又は式４により算出することができる。
【００５６】
【数１】
2007083516.tif 000004
【００５７】
【数２】
2007083516.tif 000005
【００５８】
【数３】
2007083516.tif 000006
【００５９】
【数４】
2007083516.tif 000007
【００６０】
このように算出された流路抵抗比Ｒ２比及び測定されたノズル２１の実寸法に基づいて、図６に示す設定テーブルによってパルス間隔Ｐｗｉを設定する。なお、図６は、パルス間隔の設定テーブルを示すグラフであり、図６の流路抵抗比Ｒ２比は、対数で表示している。
【００６１】
また、図６に示す設定テーブルを設定部１５１に保持させ、設定部１５１に算出した流路抵抗比Ｒ２比及びノズル２１の実寸法を入力することで、設定部１５１にパルス間隔Ｐｗｉを設定させるようにしてもよい。
【００６２】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態１を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、各ノズル２１に対応するノズル２１及び供給口２３の実寸法を測定し、測定結果に基づいてノズル２１毎のパルス間隔Ｐｗｉを設定するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、複数のノズル２１で構成されるノズル群の中の１つのノズル２１に対応するノズル２１及び供給口２３の実寸法を測定し、測定結果に基づいてノズル群毎のパルス間隔を設定するようにしてもよい。
【００６３】
また、上述した実施形態１では、液体噴射ヘッドとしてインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドを例に挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般に適用することができる。例えば、液体噴射ヘッドとして、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録装置の概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る駆動制御装置のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る駆動電圧パルスを示す波形図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る設定テーブルを示すグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
１Ａ、１Ｂ  カートリッジ、３  キャリッジ、  １０  キャビティ基板、  １１  圧力室、  １２  共通インク室、  １４  貫通孔、  １５  可撓性電極、  ２０  ノズルプレート、  ２１  ノズル、  ２１ａ  小径部、  ２１ｂ  大径部、  ２２  ノズル段差部、  ２３  供給口、  ２４  露出孔、  ２５  撥水撥油膜、  ３０  電極基板、  ３１  溝、  ３３  個別電極、  ２００  ヘッドユニット、  ２１０  インクジェット式記録ヘッド
【図１】
2007083516.tif 000008
【図２】
2007083516.tif 000009
【図３】
2007083516.tif 000010
【図４】
2007083516.tif 000011
【図５】
2007083516.tif 000012
【図６】
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