(57)【要約】【課題】固有振動周期をより高精度に測定することが可能な固有振動周期測定装置、及び、固有振動周期測定方法を提供する。【解決手段】評価パルス発生回路２７は、評価パルスを供給することで記録ヘッド１の圧電振動子を駆動し、オシロスコープ２８は、評価パルスの供給後に生じる圧電振動子の残留振動に基づく逆起電力信号を２値化し、制御部２９は、２値化されたデータ列から、隣り合う２つの極大の電圧を示す極大値を第１ピーク値及び第２ピーク値として抽出し、第１ピーク値及び第２ピーク値の各々について、当該ピーク値とその前後に隣り合う反対ピークとの間から同レベルのデータをそれぞれ前レベルデータ及び後レベルデータとして抽出し、前レベルデータと後レベルデータとの中間の時点のデータを、中間データとして抽出し、第１ピーク値に対応する中間データと第２ピーク値に対応する中間データとの時間間隔を、固有振動周期として取得する。【選択図】図２
2007223272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口に連通する圧力室および当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ得る圧力発生手段を有する液体噴射ヘッドの圧力室内の液体の固有振動周期を測定する固有振動周期測定装置であって、
駆動信号を供給することで前記圧力発生手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動信号の供給後に生じる圧力発生手段の残留振動に基づく逆起電力信号を２値化する２値化手段と、
前記２値化手段によって２値化されたデータ列から、隣り合う２つの極大の電圧を示す極大値または隣り合う２つの極小の電圧を示す極小値を第１ピーク値及び第２ピーク値として抽出するピーク値抽出手段と、
前記ピーク値抽出手段によって抽出された第１ピーク値及び第２ピーク値の各々について、当該ピーク値とその前後に隣り合う反対ピークとの間から互いに同レベルのデータをそれぞれ前レベルデータ及び後レベルデータとして抽出する前後レベルデータ抽出手段と、
前記前後レベルデータ抽出手段によって抽出された前レベルデータと後レベルデータとの中間の時点のデータを、中間データとして抽出する中間データ抽出手段と、
前記第１ピーク値に対応する中間データと、前記第２ピーク値に対応する中間データとの時間間隔を、前記固有振動周期として取得する固有振動周期取得手段と、
を備えることを特徴とする固有振動周期測定装置。
【請求項２】
前記ピーク値抽出手段は、逆起電力信号の２山目及び３山目のピーク値をそれぞれ第１ピーク値及び第２ピーク値として抽出することを特徴とする請求項１に記載の固有振動周期測定装置。
【請求項３】
ノズル開口に連通する圧力室および当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ得る圧力発生手段を有する液体噴射ヘッドの前記圧力室内の液体の固有振動周期を測定する固有振動周期測定方法であって、
駆動信号を供給することで前記圧力発生手段を駆動するヘッド駆動工程と、
前記駆動信号の供給後に生じる圧力発生手段の残留振動に基づく逆起電力信号を２値化する２値化工程と、
前記２値化工程において２値化されたデータ列から、隣り合う２つの極大値又は隣り合う２つの極小値を第１ピーク値及び第２ピーク値として抽出するピーク値抽出工程と、
前記ピーク値抽出工程において抽出された第１ピーク値及び第２ピーク値の各々について、当該ピーク値とその前後に隣り合う反対ピークとの間から互いに同レベルのデータをそれぞれ前レベルデータ及び後レベルデータとして抽出する前後レベルデータ抽出工程と、
前記前後レベルデータ抽出工程において抽出された前レベルデータと後レベルデータとの中間に位置するデータを、中間データとして抽出する中間データ抽出工程と、
前記第１ピーク値に対応する中間データと、前記第２ピーク値に対応する中間データとの時間間隔を、前記固有振動周期として取得する固有振動周期取得工程と、
を経ることを特徴とする固有振動周期測定方法。
【請求項４】
前記ピーク値抽出工程では、逆起電力信号の２山目及び３山目のピーク値をそれぞれ第１ピーク値及び第２ピーク値として抽出することを特徴とする請求項３に記載の固有振動周期測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固有振動周期測定装置、及び、固有振動周期測定方法に関するものであり、特に、各種の液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッドの圧力室内に収容された液体の固有振動周期を自動測定する固有振動周期測定装置、及び、固有振動周期測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力室内の液体をノズル開口から液滴として吐出させる液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられるインクジェット式記録ヘッド、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（Electro Luminescence）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噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等がある。
【０００３】
上記の液体噴射ヘッドは、例えば、圧電振動子を駆動して圧力室内に収容された液体に圧力変動を生じさせることによって液滴を吐出するようになっている。この圧力変動に伴って、圧力室内の液体には圧力室内が恰も音響管であるかのように振る舞う第２の圧力振動が励起される。この第２の圧力振動は、液滴がノズル開口から吐出された後にリザーバから圧力室に液体が流入する力でメニスカスが凹凸状態になる振動とは異なるものであり、この第２の圧力振動の周期は数μｍ〜十数μｍと比較的短い周期であるのに対し、後者の振動は数十μｍと比較的長い周期であることが大きな相違である。この第２の圧力振動の周期は、液体噴射ヘッドの個体毎に定まるので固有振動周期とも呼ばれる。そして、この固有振動周期は、同種の液体噴射ヘッド同士の間でもばらつきが生じ得る。これは、液体噴射ヘッドを構成する部品の寸法や取付精度にばらつきが生じてしまうからである。この固有振動周期にばらつきがあると、液滴の吐出特性、例えば、液滴の吐出量や飛行速度がばらついてしまう。これは、同一の駆動信号で駆動した場合、液体圧力の変化が固有振動周期に応じて異なり、液滴吐出時点におけるメニスカス（ノズル開口で露出している液体の自由表面）の位置や移動速度が相違するからである。
【０００４】
このような事情に基づき、液体噴射ヘッドの固有振動周期を測定し、その測定結果に基づいて駆動信号を構成する各波形要素を制御することがなされている。固有振動周期の測定方法は種々提案されているが、全ての液体噴射ヘッドに対して測定を行うため、測定に長時間要すると生産性の低下を招く。この点を考慮し、圧電振動子の駆動により圧力室内の液体に圧力変動を生じさせた際の残留振動に基づく逆起電力信号の周期を固有振動周期として測定する固有周期計測装置が提案されている（特許文献１参照）。この装置によれば、液体噴射ヘッドの固有振動周期測定の自動化及び迅速化を図ることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５１７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、逆起電力信号の隣接するピーク値（極大値又は極小値）を抽出し、この隣接するピーク値の間隔を逆起電力信号の周期、即ち、固有振動周期とすることが提案されている。ところが、この逆起電力信号をオシロスコープなどで観察すると波形が歪むことがあり、ピーク値が波形の山の中心からずれる場合があることが判明した。そのため、単にピーク値とピーク値との間隔を固有振動周期とすると、誤差が生じる虞があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、固有振動周期をより高精度に測定することが可能な固有振動周期測定装置、及び、固有振動周期測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の固有振動周期測定装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズル開口に連通する圧力室および当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ得る圧力発生手段を有する液体噴射ヘッドの圧力室内の液体の固有振動周期を測定する固有振動周期測定装置であって、
駆動信号を供給することで前記圧力発生手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動信号の供給後に生じる圧力発生手段の残留振動に基づく逆起電力信号を２値化する２値化手段と、
前記２値化手段によって２値化されたデータ列から、隣り合う２つの極大の電圧を示す極大値または隣り合う２つの極小の電圧を示す極小値を第１ピーク値及び第２ピーク値として抽出するピーク値抽出手段と、
前記ピーク値抽出手段によって抽出された第１ピーク値及び第２ピーク値の各々について、当該ピーク値とその前後に隣り合う反対ピークとの間から互いに同レベルのデータをそれぞれ前レベルデータ及び後レベルデータとして抽出する前後レベルデータ抽出手段と、
前記前後レベルデータ抽出手段によって抽出された前レベルデータと後レベルデータとの中間の時点のデータを、中間データとして抽出する中間データ抽出手段と、
前記第１ピーク値に対応する中間データと、前記第２ピーク値に対応する中間データとの時間間隔を、前記固有振動周期として取得する固有振動周期取得手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の固有振動周期測定方法は、ノズル開口に連通する圧力室および当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ得る圧力発生手段を有する液体噴射ヘッドの前記圧力室内の液体の固有振動周期を測定する固有振動周期測定方法であって、
駆動信号を供給することで前記圧力発生手段を駆動するヘッド駆動工程と、
前記駆動信号の供給後に生じる圧力発生手段の残留振動に基づく逆起電力信号を２値化する２値化工程と、
前記２値化工程において２値化されたデータ列から、隣り合う２つの極大値又は隣り合う２つの極小値を第１ピーク値及び第２ピーク値として抽出するピーク値抽出工程と、
前記ピーク値抽出工程において抽出された第１ピーク値及び第２ピーク値の各々について、当該ピーク値とその前後に隣り合う反対ピークとの間から互いに同レベルのデータをそれぞれ前レベルデータ及び後レベルデータとして抽出する前後レベルデータ抽出工程と、
前記前後レベルデータ抽出工程において抽出された前レベルデータと後レベルデータとの中間に位置するデータを、中間データとして抽出する中間データ抽出工程と、
前記第１ピーク値に対応する中間データと、前記第２ピーク値に対応する中間データとの時間間隔を、前記固有振動周期として取得する固有振動周期取得工程と、
を経ることを特徴とする。
【００１０】
上記各発明によれば、駆動信号の供給後に生じる圧力発生手段の残留振動に基づく逆起電力信号を２値化し、２値化されたデータ列から、隣り合う２つの極大の電圧を示す極大値または隣り合う２つの極小の電圧を示す極小値を第１ピーク値及び第２ピーク値として抽出し、抽出された第１ピーク値及び第２ピーク値の各々について、当該ピーク値とその前後に隣り合う反対ピークとの間から互いに同レベルのデータをそれぞれ前レベルデータ及び後レベルデータとして抽出し、抽出された前レベルデータと後レベルデータとの中間の時点のデータを、中間データとして抽出し、第１ピーク値に対応する中間データと、第２ピーク値に対応する中間データとの時間間隔を、固有振動周期として取得するので、逆起電力信号の波形に歪みが生じている場合においても、この歪みによる測定誤差を抑えてより高精度に固有振動周期を取得することができる。
【００１１】
また、上記各構成において、逆起電力信号の２山目及び３山目のピーク値をそれぞれ第１ピーク値及び第２ピーク値として抽出することが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、逆起電力信号の波形において１山目の歪みが大きい傾向にあるため、この１山目を避けて２山目及び３山目のピーク値を測定に用いることで測定精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明では、インクジェット式プリンタ等の画像記録装置に用いられるインクジェット式記録へッド（本発明の液体噴射ヘッドの一種、以下記録ヘッドという。）を例示する。
【００１４】
まず、図１に基づいて記録ヘッド１の構成について説明する。例示した記録ヘッド１は、複数の圧電振動子２、固定板３、及び、フレキシブルケーブル４等をユニット化した振動子ユニット５と、この振動子ユニット５を収納可能なケース６と、ケース６の底面に接合される流路ユニット７とを備えている。
【００１５】
ケース６は、収納空部８を形成した合成樹脂製のブロック状部材である。収納空部８は、振動子ユニット５を収納するための空部であり、固定板３を収納空部８の壁面に接着することで振動子ユニット５が収容空部８内に収納固定されている。この収納状態において、圧電振動子２の先端面は収納空部８の底面側開口に臨み、後述するように、流路ユニット７の島部９に接合されている。また、このケース６には、上面側から流路ユニット７のリザーバ１０までの間を連通するインク供給路１１を、ケース６の高さ方向を貫通させて設けている。このインク供給路１１の上流側は図示しないインク供給針と、下流側は流路ユニット７のリザーバ１０と、それぞれ液密状態で連通し、インクカートリッジなどのインク貯留部材（液体貯留部材）からインク供給針を通じて導入されたインク（本発明における液体の一種）をリザーバ１０側に供給する。
【００１６】
圧電振動子２は、本発明の圧力発生手段の一種であり、本実施形態においては数１０μｍ〜１００μｍ程度の極めて細い幅に切り分けられた櫛歯状に形成されている。そして、各圧電振動子２は、自由端部を固定板３の縁よりも外側に突出させた片持ち梁の状態で取り付けられている。この圧電振動子２は、圧電体と内部電極とを交互に積層して構成された積層型の圧電振動子であって、電界方向に直交する縦方向に伸縮可能な、言い換えれば、素子の長手方向に振動可能なタイプの圧電振動子である。従って、圧電振動子２は、充電により自由端部が振動子長手方向に収縮し、放電により自由端部が素子長手方向に収縮する。また、フレキシブルケーブル４は、振動子基端部において各圧電振動子２と電気的に接続されている。
【００１７】
流路ユニット７は、ノズルプレート（ノズル形成基板）１５を流路形成基板１６の一方の表面に配置し、振動板１７をノズルプレート１５とは反対側となる他方の表面に配置して接着等によって一体化することで構成されている。ノズルプレート１５は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口１８を列状に開設したステンレス鋼製の薄いプレートである。本実施形態では、１８０ｄｐｉのピッチで１８０個のノズル開口１８を開設し、これらのノズル開口１８によってノズル列を構成している。流路形成基板１６は、ノズルプレート１５の各ノズル開口１８に対応させて圧力室１９となる空部を隔壁で区画した状態で複数形成された板状の部材である。また、本実施形態における流路形成基板１６には、圧力室１９となる空部の他、インク供給口２０およびリザーバ１０となる空部が形成されている。この流路形成基板１６は、例えばシリコンウェハをエッチング加工したり、ニッケル等の金属板を塑性加工することで作製される。圧力室１９は、ノズル開口１８の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室に構成されている。そして、リザーバ１０から遠い側の圧力室１９の長手方向一端には板厚方向を貫通させてノズル連通口２１を設け、圧力室１９とノズル開口１８との間を連通する。また、インク供給口２０は圧力室１９の長手方向他端とリザーバ１０との間に形成された溝状部であり、その流路幅は圧力室１９よりも十分に狭く設けられる。
【００１８】
振動板１７は、ステンレス等の支持板２２上にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂フィルムからなる弾性体膜２３をラミネート加工した二重構造であり、圧力室１９の一方の開口面を封止するダイヤフラム部とリザーバ１０の一方の開口面を封止するコンプライアンス部とを備えている。そして、ダイヤフラム部は、圧力室１９に対応した部分の支持板２２を環状にエッチング加工することで作製され、環内に島部９を形成している。また、コンプライアンス部は、リザーバ１０に対応する部分の支持板２２をエッチング加工で除去して弾性体膜２３だけにすることで作製されている。
【００１９】
上記構成の記録ヘッド１では、圧電振動子２を振動子長手方向に伸長させることで、島部９がノズルプレート１５側に押圧される。この押圧によって、ダイヤフラム部を構成する弾性体膜２３が変形し、圧力室１９が収縮する。また、圧電振動子２を振動子長手方向に収縮させると、弾性体膜２３の弾性により圧力室１９が膨張する。そして、圧力室１９の膨張や収縮によって内部のインク圧力が変動するので、膨張や収縮を制御することにより、ノズル開口１８からインク滴（本発明の液滴の一種）を吐出させることができる。
【００２０】
次に、この記録へッド１について圧力室１９内のインクに生じる固有振動周期（以下「Ｔｃ」と称する場合がある）を測定する固有振動周期測定工程について説明する。
図２は、本発明に係る固有振動周期測定装置の構成の一例を説明する図である。例示した固有振動周期測定装置は、圧電振動子２を駆動可能な駆動手段の一種である評価パルス発生回路２７と、制御部２９からのトリガ入力に基づいて圧電振動子２に生じる逆起電力信号を取り込み、これを２値化して２値データ（即ちデジタルデータ）として制御部２９に出力する２値化手段として機能するデジタルオシロスコープ（以下、単にオシロスコープという）２８と、評価パルス発生回路２７及びオシロスコープ２８と電気的に接続され、各部の制御を行う制御部２９とを備えている。この制御部２９は、ＣＰＵ３０，ＲＯＭ３１，ＲＡＭ３２，及び不揮発性記憶素子（例えばフラッシュメモリ）３３等を備えている。
【００２１】
評価パルス発生回路２７は、例えば、図３に示す評価パルスＴＰ１（本発明における駆動信号の一種）を発生する。この評価パルスＴＰ１は、中間電位Ｖｍから吐出電位ＶＤまで電位を下降させ、この電位の下降より圧電振動子２を急激に伸長させてノズル開口１８からインク滴を吐出させる吐出要素Ｐ１と、この吐出要素Ｐ１に続いて発生して吐出電位ＶＤを一定時間維持するホールド要素Ｐ２と、吐出電位ＶＤから中間電位Ｖｍまで電位を復帰させる制振要素Ｐ３とから構成される。吐出要素Ｐ１は、圧力室１９を収縮させて圧力室内のインクを加圧するような電圧勾配に設定されている。ホールド要素Ｐ２は、圧電振動子２の伸長状態を保持するべく発生される。ここで、圧電振動子２を不必要に伸縮変位させると、その都度励起される振動が合成されて逆起電力信号の波形が複雑化する。これにより、逆起電力信号の観測が困難となる。この点を考慮して、本実施形態における評価パルスＴＰ１では、圧力室１９を予備的に膨張させる膨張要素等の他の波形要素を吐出要素Ｐ１よりも前に設けていない。また、評価パルスＴＰ１の供給も、前回駆動時の固有振動が十分に収束した状態で行われる。
【００２２】
次に、図５に示すフローチャートに基づいて固有振動周期測定工程について説明する。この固有振動周期測定工程では、ヘッド駆動工程（Ｓ１）、２値化工程（Ｓ２）、ピーク値抽出工程（Ｓ３）、前後レベルデータ抽出工程（Ｓ４）、中間データ抽出工程（Ｓ５）、及び、固有振動周期取得工程（Ｓ６）を経る。
【００２３】
ステップＳ１のヘッド駆動工程では、上記の評価パルスＴＰ１を圧電振動子２に供給して、当該圧電振動子２を駆動する。この際、吐出要素Ｐ１の供給により圧電振動子２が伸長し、これに伴い圧力室１９が収縮する。これにより圧力室内のインクが加圧されて圧力振動が励起され、ノズル開口１８からインク滴が吐出される。また、伸長後の圧電振動子２には、固有振動周期を有する残留振動が生じる。この残留振動の周期は、圧力室内のインクに励起された圧力振動の周期とほぼ一致することが分かっている。そして、この残留振動によって圧電振動子２には、逆起電力信号が発生する。逆起電力信号は、図４に示すように、圧電振動子２の振動子電位ＶＰの波形において、吐出要素Ｐ１の供給直後に対応する部分（図４においてＸで示す部分）に特に顕著に現れる。
【００２４】
次に、ステップＳ２の２値化工程において、オシロスコープ２８が、本発明における２値化手段として機能し、圧電振動子２に生じた逆起電力信号を取り込んで所定のサンプリング周期で２値化する。これにより、逆起電力信号は、例えば８ビットのデータ列に変換される。図６は、各時点の電圧を８ビット、即ち、０〜２５５の何れかの値（以下、適宜レベルともいう）で表した逆起電力信号の一例を示す図である。本実施形態においては、逆起電力信号を数千個、より具体的には、合計２５００個のデータ列に変換するようにオシロスコープ２８のサンプリング周期を設定している。これらのデータ列は、制御部２９に順次送信される。
【００２５】
続いて、ステップＳ３のピーク値抽出工程が行われる。このピーク値抽出工程では、制御部２９が本発明におけるピーク値抽出手段として機能し、オシロスコープ２８から送られてくるデータ列から、逆起電力信号の隣り合う２つの極大値を第１ピーク値及び第２ピーク値として抽出する処理を行う。本実施形態においては、図６に示す逆起電力信号の中から、２山目の極大値ＭＸ２と３山目の極大値ＭＸ３を、それぞれ第１ピーク値及び第２ピーク値として抽出する。１山目の極大値ＭＸ１を避けたのは、逆起電力信号の波形において１山目の歪みが他の山よりも大きい傾向にあるからである。したがって、この１山目を避けて２山目及び３山目のピーク値を測定に用いることで測定精度を向上させることができる。なお、ピーク値としては、極大値には限らず、隣り合う２つの極小値を第１ピーク値及び第２ピーク値として抽出するようにしても良い。
【００２６】
ピーク値を抽出したならば、次に、ステップＳ４の前後レベルデータ抽出工程に進み、制御部２９は、本発明における前後レベルデータ抽出手段として機能し、ピーク値抽出工程で抽出された第１ピーク値及び第２ピーク値の各々について、当該ピーク値とその前後に隣り合う反対ピークとの間から互いに同レベルのデータをそれぞれ前レベルデータ及び後レベルデータとして抽出する。即ち、例えば、第１ピーク値としての極大値ＭＸ２の場合、図７に示すように、この極大値ＭＸ２に対して時間軸上において前に隣り合う反対ピークである極小値ＭＭ２との間から第１前レベルデータＤｆ１を抽出し、また、極大値ＭＸ２に対して後に隣り合う反対ピークである極小値ＭＭ３との間から第１後レベルデータＤｂ１を抽出する。この際、制御部２９は、互いに同じ値Ａとなるような前後レベルデータを抽出する。値Ａは、ピーク値と反対ピークとの間から任意に選ぶことができるが、本実施形態においては、各ピーク値から数レベルだけ小さい値としている。同様にして、第２ピーク値としての極大値ＭＸ３について、前後に隣り合う反対ピークである極小値ＭＭ３及び極小値ＭＭ４との間からそれぞれ第２前レベルデータＤｆ２及び第２後レベルデータＤｂ２を抽出する。
【００２７】
続いて、ステップＳ５の中間データ抽出工程において、制御部２９は、本発明における中間データ抽出手段として機能し、前後レベルデータ抽出工程において抽出された前レベルデータと後レベルデータとの中間の時点の位置に対応する波形のデータを、中間データとして抽出する。即ち、制御部２９は、図８に示すように、時間軸上で第１前レベルデータＤｆ１と第１後レベルデータＤｂ１との真中の時点に位置するデータを第１中間データＤｍ１として抽出する。このようにして中間データを抽出することで、図８の例のように、波形が歪んでいることでピーク値ＭＸ２が波形の山の中心からずれている場合においても、歪みの影響を可及的に抑えることができる。そして、同様に、第２前レベルデータＤｆ２と第２後レベルデータＤｂ２との中間の時点に位置するデータを第２中間データＤｍ２として抽出する。
【００２８】
中間データを抽出したならば、ステップＳ６の固有振動周期取得工程において、制御部２９は、本発明における固有振動周期取得手段として機能し、図９に示すように、第１ピーク値に対応する第１中間データＤｍ１と、第２ピーク値に対応する第２中間データＤｍ２との時間間隔を、固有振動周期Ｔｃとして取得する。上述したように、逆起電力信号の波形の歪みよってピーク値が山の中心からずれる場合があるので、ピーク値同士の間隔を固有振動周期とするのではなく、中間データ同士の間隔を固有振動周期とすることにより、波形の歪みによる測定誤差を抑えつつ固有振動周期をより高精度に取得することができる。
【００２９】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００３０】
例えば、上記の評価パルスに関し、上記実施形態では、吐出要素よりも前に他の波形要素を配置しない構成の評価パルスＴＰ１を例示したが、これには限らず、例えば、図１０に示す評価パルスＴＰ２のように、吐出要素よりも前に他の波形要素を有する構成のものを採用することも可能である。この評価パルスＴＰ２は、インク滴を吐出させない程度の勾配で中間電位Ｖｍから最高電位ＶＨまで電位を上昇させる膨張要素Ｐａと、最高電位ＶＨで膨張要素Ｐａと吐出要素Ｐ１を接続する膨張ホールド要素Ｐｂとを、吐出要素Ｐ１よりも前に備えている。即ち、この評価パルスＴ２が圧電振動子２に供給されると、まず膨張要素Ｐａによって圧力振動子１６が収縮し、これにより圧力室１９が膨張する。この圧力室１９の膨張に伴ってリザーバ２４から圧力室１９にインクが流入する。この圧力室１９の膨張状態は、膨張ホールド要素Ｐｂの発生時間中に渡って保持される。この膨張ホールド要素Ｐｂの発生時間Ｐｗｂは、膨張要素Ｐａによって圧電振動子２を収縮変位させることにより発生する残留振動が収束するのに十分な時間（例えば、固有振動周期Ｔｃの設計値の５倍以上）に設定される。要は、前回駆動時の圧電振動子２の残留振動が収束した状態で吐出要素が圧電振動子２に供給される構成の評価パルスであれば、種々の波形のものを採用することができる。
【００３１】
また、上記実施形態では、圧電振動子２の伸長後の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定する例を示したが、例えば、圧電振動子２を収縮させた後の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定することも可能である。なお、何れの場合でも、必ずしもインク滴を吐出する必要はない。
【００３２】
さらに、上記実施形態では、本発明の圧力発生手段として、複数の圧電振動子２を備えてユニット化されたアクチュエータユニット５を例示したが、これには限らず、例えば、圧力室毎に個別に設けられる所謂撓み振動モードの圧電振動子を本発明の圧力発生手段として採用することもできる。
【００３３】
また、本発明は、液体噴射ヘッドとして、記録ヘッド１を例に挙げて説明したが、本発明は他の液体噴射ヘッドの固有振動周期を測定する場合にも適用することができる。例えば、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（Electro Luminescence）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噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明は好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。
【図２】固有振動周期測定装置の構成を説明するブロック図である。
【図３】評価パルスの構成を説明する波形図である。
【図４】振動子電位を説明する波形図である。
【図５】固有振動周期測定工程を説明するフローチャートである。
【図６】逆起電力信号の一例を示す図である。
【図７】前後レベルデータ抽出工程を説明する模式図である。
【図８】中間データ抽出工程を説明する模式図である。
【図９】固有振動周期取得工程を説明する模式図である。
【図１０】評価パルスの変形例の構成を説明する波形図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…記録ヘッド，２…圧電振動子，５…振動子ユニット，２７…評価パルス発生回路，２８…デジタルオシロスコープ，２９…制御部，３０…ＣＰＵ，３１…ＲＯＭ，３２…ＲＡＭ，３３…不揮発性記憶素子
【図１】
2007223272.tif 000003
【図２】
2007223272.tif 000004
【図３】
2007223272.tif 000005
【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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