(57)【要約】【課題】より高い精度で駆動信号を選定することが可能な液体噴射装置の駆動信号選定方法を提供する。【解決手段】単一の駆動パルスである測定パルスを圧電素子に繰り返し印加することでノズルから噴射されるインクの重量または飛翔速度について、異なる複数の印加周波数で測定する周波数特性測定工程と、周波数特性測定工程における測定結果に基づき、第１の駆動信号ＣＯＭ１又は第２の駆動信号ＣＯＭ２の何れか一方を、実使用上の駆動信号として選定する駆動信号選定工程と、を経る。【選択図】図７
2012091363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の駆動により前記ノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動する駆動パルスを含む第１の駆動信号と、当該第１の駆動信号とは含まれる駆動パルスの種類が異なる第２の駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
を備える液体噴射装置の駆動信号選定方法であって、
前記駆動信号発生手段が発生する単一の駆動パルスを前記圧力発生手段に繰り返し印加することでノズルから噴射される液体の重量または飛翔速度について、異なる複数の印加周波数で測定する周波数特性測定工程と、
前記周波数特性測定工程における測定結果に基づき、前記駆動信号発生手段が発生する駆動信号のうちいずれかを実使用上の駆動信号として選定する駆動信号選定工程と、
を含むことを特徴とする液体噴射装置の駆動信号選定方法。
【請求項２】
前記周波数特性測定工程において、実使用上における前記圧力発生手段に対する前記駆動パルスの設計上の最高印加周波数よりも高い第１の印加周波数と、前記最高印加周波数よりも低い第２の印加周波数と、を選定し、
前記駆動信号選定工程において、前記第１の印加周波数と前記第２の印加周波数との間の範囲における周波数特性の傾きに基づき駆動信号の選定を行うことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置の駆動信号選定方法。
【請求項３】
前記駆動信号選定工程において、前記第１の印加周波数と前記第２の印加周波数との間における周波数特性の傾きと予め定められた閾値とを比較し、比較結果に基づき駆動信号の選定を行うことを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置の駆動信号選定方法。
【請求項４】
前記駆動信号選定工程に用いられる駆動パルスは、前記第１の駆動信号又は前記第２の駆動信号の何れかに含まれる駆動パルスの中から選択されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液体噴射装置の駆動信号選定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置などの液体噴射装置の駆動信号選定方法に関し、特に、駆動信号に含まれる噴射駆動パルスを圧力発生手段を印加することにより当該圧力発生手段を駆動させ、ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズルから液体を噴射させる液体噴射装置の駆動信号選定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。
【０００３】
この種の液体噴射装置には、液体噴射の高速化に対する強い要望がある。このため、液体噴射ヘッドが備える圧力発生手段（例えば、圧電振動子や発熱素子）をより高速で作動させることが求められている。例えば、圧力発生手段を駆動するための駆動パルスの最高印加周波数を数十ｋＨｚ程度まで高めることが試みられている。しかしながら、駆動パルスの印加周波数を従来の印加周波数よりも高めた場合、液体噴射ヘッドのノズルから噴射される液体の量あるいは飛翔速度（以下、適宜、噴射特性という。）が駆動パルスの印加周波数に応じて変動する。これは、ノズルにおけるメニスカスの状態に起因するものと考えられる。即ち、先の液体噴射時から次の液体噴射時までの時間が短くなることで、噴射直後における圧力室内の液体（特に、メニスカス）の振動が十分に収束する前に次の噴射が行われることになり、このメニスカスの状態の違いが噴射特性の変動となる。そして、この噴射特性の変動は、液体噴射ヘッド内の液体流路の特性（具体的には、圧力室内の液体の固有振動周期）に依存している。このため、従来の液体噴射装置では、液体噴射ヘッドの固有振動周期に基づいて、圧力発生手段を駆動するために最適な駆動信号の選定が行われていた（例えば、特許文献１参照。）。当該特許文献１に開示されている発明では、液体噴射ヘッド毎に固有振動周期を測定し、測定結果に基づいて液体噴射ヘッドをランク分けし、当該ランクに応じて液体噴射ヘッドの駆動に最適な駆動信号を設定している。また、圧力発生手段の特性（具体的には、一定の電圧を付与したときの変形量や発熱温度等の特性）に応じても噴射特性が変わるため、従来の液体噴射装置では、固有振動周期と圧力発生手段の特性との両方を考慮して駆動信号が設定されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５４２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、同程度の固有振動周期および同程度の圧力発生手段の特性を持つ複数の液体噴射ヘッドに対して同じ構成の駆動信号を設定した場合において、当該駆動信号を用いて液体を噴射させたときの噴射特性がばらつくことがあった。例えば、設計上目標とする噴射特性（設計値）が得られる場合と、目標とする噴射特性が得られず不安定となる場合とが生じていた。噴射特性が設計値から大きくずれた液体噴射ヘッドについては廃棄しなければならず、歩留まりが低下してしまうという問題がある。
【０００６】
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、より高い精度で駆動信号を選定することが可能な液体噴射装置の駆動信号選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】
【０００７】
本発明の液体噴射装置の駆動信号選定方法は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の駆動により前記ノズルから液体を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記圧力発生手段を駆動する駆動パルスを含む第１の駆動信号と、当該第１の駆動信号とは含まれる駆動パルスの種類が異なる第２の駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
を備える液体噴射装置の駆動信号選定方法であって、
前記駆動信号発生手段が発生する単一の駆動パルスを前記圧力発生手段に繰り返し印加することでノズルから噴射される液体の重量または飛翔速度について、異なる複数の印加周波数で測定する周波数特性測定工程と、
前記周波数特性測定工程における測定結果に基づき、前記駆動信号発生手段が発生する駆動信号のうちいずれかを実使用上の駆動信号として選定する駆動信号選定工程と、
を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、単一の駆動パルスを前記圧力発生手段に繰り返し印加することでノズルから噴射される液体の重量または飛翔速度について、異なる複数の印加周波数で測定する周波数特性測定工程と、前記周波数特性測定工程における測定結果に基づき、前記第１の駆動信号又は前記第２の駆動信号の何れか一方を、実使用上の駆動信号として選定する駆動信号選定工程と、を経ることで、液体噴射ヘッドの実際の周波数特性に応じてより最適な駆動信号が選定されるので、噴射特性のばらつきがより確実に防止される。
【０００９】
上記方法において、前記周波数特性測定工程では、実使用上における前記圧力発生手段に対する前記駆動パルスの設計上の最高印加周波数よりも高い第１の印加周波数と、前記最高印加周波数よりも低い第２の印加周波数と、を選定し、
前記駆動信号選定工程において、前記第１の印加周波数と前記第２の印加周波数との間の範囲における周波数特性の傾きに基づき駆動信号の選定を行うことが望ましい。
【００１０】
この方法によれば、周波数特性測定工程において、実使用上における前記圧力発生手段に対する駆動パルスの設計上の最高印加周波数よりも高い第１の印加周波数と、最高印加周波数よりも低い第２の印加周波数と、を選定し、駆動信号選定工程において、第１の印加周波数と第２の印加周波数との間の範囲における周波数特性の傾きに基づき駆動信号の選定を行うので、即ち、液体の噴射に伴って圧力室内の液体に生じる圧力振動の影響が問題となる最高印加周波数近傍の周波数帯における周波数特性に基づいて駆動信号が選定されるので、噴射特性のばらつきが一層確実に防止される。
【００１１】
また、上記方法において、前記駆動信号選定工程では、前記第１の印加周波数と前記第２の印加周波数との間における周波数特性の傾きと予め定められた閾値とを比較し、比較結果に基づき駆動信号の選定を行う構成を採用することが望ましい。
【００１２】
この方法によれば、第１の印加周波数と前記第２の印加周波数との間における周波数特性の傾きと予め定められた閾値とを比較し、比較結果に基づき駆動信号の選定を行うことにより、より簡単且つ迅速に駆動信号の選定が可能となる。
【００１３】
さらに、上記方法において、前記駆動信号選定工程に用いられる駆動パルスが、前記第１の駆動信号又は前記第２の駆動信号の何れかに含まれる駆動パルスの中から選択されることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する斜視図である。
【図３】記録ヘッドの要部断面図である。
【図４】プリンターの電気的構成を説明するブロック図である。
【図５】駆動信号の構成を説明する波形図である。
【図６】噴射駆動パルスの構成を説明する波形図である
【図７】駆動信号選定方法について説明するフローチャートである。
【図８】周波数特性の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を、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、以下においては、本発明の液体噴射装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。
【００１６】
図１はプリンター１の構成を示す斜視図である。このプリンター１は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド２が取り付けられると共に、液体供給源の一種であるインクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるキャリッジ４と、記録動作時の記録ヘッド２の下方に配設されたプラテン５と、キャリッジ４を記録紙６（記録媒体および着弾対象の一種）の紙幅方向、即ち、主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構７と、主走査方向に直交する副走査方向に記録紙６を搬送する紙送り機構８と、を備えて概略構成されている。
【００１７】
キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダー１０によって検出され、その検出信号、即ち、エンコーダーパルス（位置情報の一種）がプリンターコントローラー３１の制御部３７（図４参照）に送信される。リニアエンコーダー１０は位置情報出力手段の一種であり、記録ヘッド２の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報として出力する。このため、制御部３７は、受信したエンコーダーパルスに基づいてキャリッジ４に搭載された記録ヘッド２の走査位置を認識できる。即ち、例えば、受信したエンコーダーパルスをカウントすることで、キャリッジ４の位置を認識することができる。これにより、制御部３７はこのリニアエンコーダー１０からのエンコーダーパルスに基づいてキャリッジ４（記録ヘッド２）の走査位置を認識しながら、記録ヘッド２による記録動作を制御することができる。
【００１８】
キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側の端部領域には、キャリッジの走査の基点となるホームポジションが設定されている。本実施形態におけるホームポジションには、記録ヘッド２のノズル形成面（ノズルプレート２９：図３参照）を封止するキャッピング部材１１と、ノズル形成面を払拭するためのワイパー部材１２とが配置されている。そして、プリンター１は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ４が移動する往動時と、反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ４が戻る復動時との双方向で記録紙６上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録が可能に構成されている。
【００１９】
図２及び図３に示すように、記録ヘッド２は、圧力発生ユニット１５と流路ユニット１６とから構成されており、これらを重ね合わせた状態で一体化してある。圧力発生ユニット１５は、圧力室１７を区画するための圧力室プレート１８、供給側連通口２２及び第１連通口２４ａを開設した連通口プレート１９、及び、圧電素子２０を実装した振動板２１と、を積層し、焼成等により一体化することで構成されている。また、流路ユニット１６は、供給口２３や第２連通口２４ｂを形成した供給口プレート２５、リザーバー２６や第３連通口２４ｃを形成したリザーバープレート２７、及び、ノズル２８が形成されたノズルプレート２９からなるプレート部材を積層状態で接着することで構成されている。ノズルプレート２９は、複数（例えば、３６０個）のノズル２８が列設されてノズル列が構成されている。このノズル列は、例えば、インクの色毎に設けられる。
【００２０】
圧力室１７とは反対側となる振動板２１の外側表面には、圧力室１７毎に対応して圧電素子２０が配設される。例示した圧電素子２０は、所謂撓み振動モードの圧電素子であり、駆動電極２０ａと共通電極２０ｂとによって圧電体２０ｃを挟んで構成されている。そして、圧電素子２０の駆動電極に駆動信号（駆動パルス）が印加されると、駆動電極２０ａと共通電極２０ｂとの間には電位差に応じた電場が発生する。この電場は圧電体２０ｃに付与され、圧電体２０ｃが付与された電場の強さに応じて変形する。即ち、駆動電極２０ａの電位を高くする程、圧電体層２０ｃの幅方向（ノズル列方向）の中央部が圧力室１７の内側（ノズルプレート２９に近づく側）に撓み、圧力室１７の容積を減少させるように振動板２１を変形させる。一方、駆動電極２０ａの電位を低くする程（０に近づける程）、圧電体層２０ｃの短尺方向の中央部が圧力室１７の外側（ノズルプレート２９から離れる側）に撓み、圧力室１７の容積を増加させるように振動板２１を変形させる。ここで、振動板２１において、圧力室１７の開口部を封止している部分は、圧電素子２０の駆動に応じて変位する作動面として機能する。
【００２１】
図４は、プリンター１の電気的な構成を示すブロック図である。本実施形態におけるプリンター１は、プリンターコントローラー３１とプリントエンジン３２とで概略構成されている。プリンターコントローラー３１は、ホストコンピューター等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）３３と、各種データ等を記憶するＲＡＭ３４と、各種制御のための制御プログラム等を記憶したＲＯＭ３５と、ＲＯＭ３５に記憶されている制御プログラムに従って各部の統括的な制御を行う制御部３７と、クロック信号を発生する発振回路３８と、記録ヘッド２へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路３９（駆動信号発生手段の一種）と、印刷データをドット毎に展開することで得られたドットパターンデータや駆動信号等を記録ヘッド２に出力するための内部インターフェース（内部Ｉ／Ｆ）４０と、を備えている。また、プリントエンジン３２は、記録ヘッド２、キャリッジ移動機構７、紙送り機構８、及び、リニアエンコーダー１０から構成されている。
【００２２】
制御部３７は、リニアエンコーダー１０から出力されるエンコーダーパルスからタイミングパルスＰＴＳ（図５参照）を生成するタイミングパルス生成手段として機能する。このタイミングパルスＰＴＳは、駆動信号発生回路３９が発生する駆動信号の発生開始タイミングを定める信号である。つまり、駆動信号発生回路３９は、このタイミングパルスＰＴＳを受信する毎に駆動信号を出力する。また、制御部３７は、印刷データのラッチタイミングを規定するラッチ信号ＬＡＴ、及び、駆動信号に含まれる各噴射駆動パルスの選択タイミングを規定するチェンジ（又はチャンネル）信号ＣＨを出力する。
【００２３】
上記の駆動信号発生回路３９は、タイミングパルスＰＴＳの受信毎に複数の噴射駆動パルスを含む駆動信号ＣＯＭを発生する。換言すると、駆動信号発生回路３９は、上記のエンコーダーパルスＰＴＳに基づく周期（以下、単位周期Ｔという。）で駆動信号ＣＯＭを繰り返し発生する。この駆動信号発生回路３９は、種類の異なる２つの駆動信号を発生するように構成されている。そして、そのうちの一方が、記録媒体に対する印刷処理に実際に用いられる。この実使用に用いられる駆動信号の選定については後述する。
【００２４】
次に、この記録ヘッド２の電気的構成について説明する。この記録ヘッド２は、図４に示すように、第１シフトレジスター４１及び第２シフトレジスター４２からなるシフトレジスター（ＳＲ）回路と、第１ラッチ回路４３及び第２ラッチ回路４４からなるラッチ回路と、デコーダー４５と、制御ロジック４６と、レベルシフター４７と、スイッチ４８と、圧電素子２０とを備えている。そして、各シフトレジスター４１，４２、各ラッチ回路４３，４４、レベルシフター４７、スイッチ４８、及び、圧電素子２０は、それぞれノズル２８毎に対応した数だけ設けられる。なお、図４では、１ノズル分の構成のみが図示され、他のノズル分の構成については図示が省略されている。
【００２５】
この記録ヘッド２は、プリンターコントローラー３１から送られてくる印刷データ（画素データ）ＳＩに基づいてインク（液体の一種）の噴射制御を行う。本実施形態では、２ビットで構成された印刷データＳＩの上位ビット群、印刷データＳＩの下位ビット群の順に記録ヘッド２へクロック信号ＣＬＫに同期して送られてくるので、まず、印刷データＳＩの上位ビット群が第２シフトレジスター４２にセットされる。全てのノズル２８について印刷データＳＩの上位ビット群が第２シフトレジスター４２にセットされると、次にこの上位ビット群が第１シフトレジスター４１にシフトする。これと同時に、印刷データＳＩの下位ビット群が第２シフトレジスター４２にセットされる。
【００２６】
第１シフトレジスター４１の後段には、第１ラッチ回路４３が電気的に接続され、第２シフトレジスター４２の後段には、第２ラッチ回路４４が電気的に接続されている。そして、プリンターコントローラー３１側からのラッチパルスが各ラッチ回路４３，４４に入力されると、第１ラッチ回路４３は記録データの上位ビット群をラッチし、第２ラッチ回路４４は記録データの下位ビット群をラッチする。各ラッチ回路４３，４４でラッチされた記録データ（上位ビット群，下位ビット群）はそれぞれ、デコーダー４５へ出力される。このデコーダー４５は、記録データの上位ビット群及び下位ビット群に基づいて、駆動信号に含まれる各駆動パルスを選択するためのパルス選択データを生成する。このパルス選択データは、例えば、図５の第１駆動信号ＣＯＭ１の場合、期間ｔ１、期間ｔ２、期間ｔ３、および、期間ｔ４の各期間に対応する合計４ビットのデータによって構成されている。
【００２７】
上記デコーダー４５には、制御ロジック４６からのタイミング信号も入力されている。この制御ロジック４６は、ラッチ信号やチャンネル信号の入力に同期してタイミング信号を発生する。デコーダー４５によって生成された各パルス選択データは、タイミング信号によって規定されるタイミングで上位ビット側から順次レベルシフター４７に入力される。このレベルシフター４７は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが［１］の場合には、スイッチ４８を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。
【００２８】
スイッチ４８の入力側には駆動信号発生回路３９からの駆動信号ＣＯＭが供給される。また、スイッチ４８の出力側には、圧電素子２０が接続されている。このスイッチ４８は、上記のパルス選択データに基づき駆動信号ＣＯＭに含まれる各駆動パルスを圧電素子２０へ選択的に供給する。そして、このような動作をするスイッチ４８は、選択供給手段として機能する。上記のパルス選択データは、スイッチ４８の作動を制御する。即ち、スイッチ４８に入力されたパルス選択データが［１］である期間中は、このスイッチ４８が導通状態になり、駆動信号ＣＯＭが圧電素子２０に供給される。一方、スイッチ４８に入力されたパルス選択データが［０］の期間中は、スイッチ４８が切断状態となり、圧電素子２０へは駆動信号が供給されない。要するに、パルス選択データとして［１］が設定された期間のパルスが選択的に圧電素子２０に供給される。このようなスイッチ制御により、駆動信号ＣＯＭに含まれる吐出駆動パルスを圧電素子２０へ印加させることができる。すなわち、駆動信号ＣＯＭの一部分を、選択的に圧電素子２０へ印加させることができる。この例では、繰り返し周期（記録周期）Ｔの開始タイミング（ラッチ信号ＬＡＴのラッチパルスのタイミング）の後のｔ１〜ｔ４間の境界のタイミング（チェンジ信号ＣＨのチェンジパルスのタイミング）で、圧電素子２０に印加させるパルスを切り替えることができる。
【００２９】
図５は、本実施形態における駆動信号発生回路３９が発生可能な第１の駆動信号ＣＯＭ１および第２の駆動信号ＣＯＭ２の構成の一例を説明する図である。なお、同図において横軸は時間を、縦軸は電位を、それぞれ示している。駆動信号発生回路３９は、プリンター１の製造工程において、実使用上、即ち、プリンター１の本来の用途（液体噴射装置の本来の用途）である記録媒体に対する画像等の印刷（記録）に適した何れか一方の駆動信号ＣＯＭを発生するように設定されている。なお、例示した駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２は、プリンター１において比較的高速印刷のモードに対応した駆動信号であり、比較的高解像度で画像等の記録を行うモードなどの他のモードに対応した駆動信号も発生することが可能となっている。そして、モード毎に、複数種類の駆動信号がそれぞれ用意されている。
【００３０】
本実施形態における第１の駆動信号ＣＯＭ１は、４つの第１噴射駆動パルスＰ１を単位周期Ｔ内に有する一連の信号である。本実施形態において、第１の駆動信号ＣＯＭ１の単位周期Ｔは、４つの期間（パルス発生期間）ｔ１〜ｔ４に区分されている。そして、各期間でそれぞれ第１噴射駆動パルスＰ１が発生する。この第１の駆動信号ＣＯＭ１は、駆動信号選定工程において、最も多く選定される最頻の駆動信号（基準駆動信号）である。即ち、この種の記録ヘッド２では、当該第１の駆動信号ＣＯＭ１を用いて印刷処理（記録処理）を行った場合に、設計通りの噴射特性が得られるように設計されている。
【００３１】
一方、第２の駆動信号ＣＯＭ２は、第１の駆動信号ＣＯＭ１を用いて印刷処理を行ったときに望ましい噴射特性が得られない記録ヘッド２に対して選定される駆動信号である。つまり、記録ヘッド２の製造工程では、寸法・形状誤差等を起因とした記録ヘッド２の個体差が生じることが想定され、このような場合にも対応できるようにするために第２の駆動信号ＣＯＭ２が用意されている。本実施形態における第２の駆動信号ＣＯＭ２は、第１の駆動信号ＣＯＭ１と同様に、４つの期間（パルス発生期間）ｔ１〜ｔ４に区分された単位周期Ｔ内に、２つの第１噴射駆動パルスＰ１と２つの第２噴射駆動パルスＰ２とを含む信号である。具体的には、期間ｔ１で第１噴射駆動パルスＰ１が発生し、期間ｔ２で第２噴射駆動パルスＰ２が発生し、期間ｔ３で第１噴射駆動パルスＰ１が発生し、期間ｔ４で第２駆動パルスＰ２が発生する。本実施形態における各駆動信号のＣＯＭ１，ＣＯＭ２の各噴射駆動パルスの最大発生周波数（圧電素子２０に対する最高印加周波数）は、例えば、数十ｋＨｚに設定されている。即ち、単位周期Ｔにおける４つの期間ｔ１〜ｔ４の全ての噴射駆動パルスを選択して圧電素子２０に印加してノズル２８から４回連続してインクを噴射させる場合に、最高印加周波数となる。以下、プリンター１において、記録媒体に対する画像等の印刷処理時（つまり、実使用上）の最高印加周波数をＦｍａｘと表記する。なお、駆動信号ＣＯＭには、ノズル２８からインクを噴射するための噴射駆動パルス以外に、ノズル２８におけるメニスカスを微振動させるための微振動駆動パルスが含まれる場合もある。
【００３２】
図６は、駆動信号に含まれる噴射駆動パルスの波形の一例である。本実施形態における第１噴射駆動パルスＰ１は、膨張要素ｐ１と、膨張ホールド要素ｐ２と、収縮要素ｐ３と、制振ホールド要素ｐ４と、制振要素ｐ５とからなる。膨張要素ｐ１は、圧力室１７の基準容積（膨張又は収縮の基準となる容積）に対応する中間電位ＶＢ（基準電位）から膨張電位ＶＬまで一定勾配で電位を下降させる波形要素である。この膨張要素ｐ１の時間幅（始端から終端までの時間）をＰｗｄ１で表す。膨張ホールド要素ｐ２は、膨張要素ｐ１の終端電位である膨張電位ＶＬを時間Ｐｗｈ１だけ維持する波形要素である。この膨張ホールド要素ｐ２の時間幅をＰｗｈ１で表す。収縮要素ｐ３は、膨張電位ＶＬから収縮電位ＶＨまで急勾配で電位を上昇させる波形要素である。この収縮要素ｐ３の時間幅をＰｗｃで表す。制振ホールド要素ｐ４は、収縮電位ＶＨを時間Ｐｗｈ２だけ維持する波形要素である。また、制振要素ｐ５は収縮電位ＶＨから中間電位ＶＢまでインクを噴射させない程度の一定勾配で電位を復帰させる波形要素である。この制振要素ｐ５の時間幅をＰｗｄ２で表す。
【００３３】
上記の噴射駆動パルスが圧電素子２０に供給されると、まず、膨張要素ｐ１によって圧電素子２０および振動板２１の作動部の幅方向中央部が圧力室１７の外側（ノズルプレート２９から離隔する側）に撓む。これにより圧力室１７が中間電位ＶＢに対応する基準容積から膨張電位ＶＬに対応する膨張容積まで膨張する。この膨張によりノズル２８におけるメニスカスが圧力室１７側に引き込まれると共に、圧力室１７内にはリザーバー２６側から供給口を通じてインクが供給される。そして、この圧力室１７の膨張状態は、膨張ホールド要素ｐ２の供給期間中に亘って維持される。その後、収縮要素ｐ３が印加されることで圧電素子２０および作動部の中央部が圧力室１７の内側に撓む。これにより、圧力室１７は膨張容積から収縮電位ＶＨに対応する収縮容積まで急激に収縮される。この圧力室１７の急激な収縮により圧力室１７内のインクが加圧され、ノズル２８から規定量（例えば、数ｎｇ〜十数ｎｇ）のインクが噴射される。圧力室１７の収縮状態は、制振ホールド要素ｐ４の供給期間に亘って維持され、この間に、インクの噴射によって生じた圧力室１７内のインクの圧力振動は周期的に増減を繰り返す。そして、圧力室１７内のインク圧力が上昇するタイミングにあわせて制振要素ｐ５が供給され、これに伴って圧電素子２０および作動部の中央部が圧力室１７の外側に撓んで基準状態に復帰する。これにより、圧力室１７が基準容積まで戻ると共に、圧力室１７内のインクの圧力変動（残留振動）が低減される。
【００３４】
また、第２の駆動信号ＣＯＭ２に含まれる第２噴射駆動パルスＰ２は、第１噴射駆動パルスＰ１と同様の波形構成であり、膨張要素ｐ１と、膨張ホールド要素ｐ２と、収縮要素ｐ３と、制振ホールド要素ｐ４と、制振要素ｐ５とからなる駆動パルスである。しかしながら、この第２噴射駆動パルスＰ２に関し、収縮要素ｐ３の発生タイミングが第１噴射駆動パルスＰ１と異なっている。具体的には、膨張要素ｐ１の時間幅Ｐｗｄ１と膨張ホールド要素ｐ２の時間幅Ｐｗｈ１の合計が、第１噴射駆動パルスＰ１の場合よりも長く設定されることで、膨張要素ｐ１が圧電素子２０に印加されてから収縮要素ｐ３が圧電素子２０に印加されるまでの時間が、第１噴射駆動パルスＰ１の場合よりも長くなっている。
【００３５】
上記の各噴射駆動パルスのパラメーター、具体的には、最低電位から最高電位までの電位差（駆動電圧）や各波形要素の時間幅に応じて、ノズル２８から噴射されるインクの液量（重量・体積）および飛翔速度等の噴射特性が変化する。このため、この種のプリンターの製造時においては、所望の噴射特性が得られるように噴射駆動パルスのパラメーターが設定される。具体的には、記録ヘッド２の固有の特性、即ち、圧力室１７内のインクに生じる圧力振動の固有振動周期Ｔｃや、圧電素子２０の特性（一定の電圧を付与したときの変位量や共振周波数など）が考慮されて噴射駆動パルスのパラメーターが設定される。同様に駆動信号における噴射駆動パルスの発生間隔も記録ヘッド２の固有の特性に応じて定められている。なお、上記固有振動周期Ｔｃは、次式（１）で表すことができる。
【００３６】
Ｔｃ＝２π√［〔（Ｍｎ×Ｍｓ）／（Ｍｎ＋Ｍｓ）〕×Ｃｃ］・・・（１）
但し、式（１）において、Ｍｎはノズル２８におけるイナータンス、Ｍｓは供給口２３および連通口２４におけるイナータンス、Ｃｃは圧力室１７のコンプライアンス（単位圧力あたりの容積変化、柔らかさの度合いを示す。）である。上記式（１）において、イナータンスＭとは、インク流路におけるインクの移動し易さを示し、単位断面積あたりのインクの質量である。そして、インクの密度をρ、流路のインク流れ方向と直交する面の断面積をＳ、流路の長さをＬとしたとき、イナータンスＭは次式（２）で近似して表すことができる。
イナータンスＭ＝（密度ρ×長さＬ）／断面積Ｓ  ・・・  （２）
また、Ｔｃは、上記式（１）で定まるものに限らず、圧力室１７が有している振動周期であればよい。
【００３７】
ここで、従来のプリンターでは、固有の特性に応じて記録ヘッドが複数段階のランクに分類されていた。具体的には、固有振動周期Ｔｃに応じてランク分けされると共に（以下、このランクをＴｃランクと言う。）、圧電素子の特性に応じてランク分けされていた（以下、このランクをＡｃｔランクと言う。）。そして、これらのＴｃランクとＡｃｔランクに基づき、複数種類の駆動信号の中から、実使用により最適な駆動信号が選定されていた。ところが、同一のＴｃランクおよび同一のＡｃｔランクを有する記録ヘッドに対して同じ構成の駆動信号を設定した場合において、当該駆動信号を用いてインクを噴射させたときの噴射特性がばらつくことがあった。特に、設計上の最高印加周波数Ｆｍａｘあるいはこの近傍の比較的高周波数帯の印加周波数でインクを噴射する場合に、インクの噴射に伴って生じる残留振動の影響が顕著となり、これにより、設計上目標とする噴射特性（設計値）が得られる場合と、目標とする噴射特性が得られず不安定となる場合との両方が生じていた。この点に鑑み、本発明に係るプリンター１では、第１の駆動信号ＣＯＭ１又は第２の駆動信号ＣＯＭ２の何れかに含まれる噴射駆動パルスの中から選択された何れか１つの噴射駆動パルスを用いてノズル２８から噴射されるインクの重量または飛翔速度について周波数特性を測定し、この周波数特性測定に基づいて第１の駆動信号ＣＯＭ１又は第２の駆動信号ＣＯＭ２の何れか一方を実使用上の駆動信号として選定することで、上記の問題を解決している。以下、この点について説明する。
【００３８】
図７は、プリンター１の製造工程において行われる駆動信号の選定方法を説明するフローチャートである。なお、以下では、図５に例示した高速印刷モードに対応する駆動信号の選定について説明するが、他のモードの駆動信号の選定についても同様であるため、その説明を省略する。
まず、周波数特性測定に用いられる噴射駆動パルス（以下、測定用パルスと言う。）が選定される（Ｓ１）。この測定パルスとしては、各駆動信号の中から任意の１つを選択することができるが、周波数特性をより明確に把握することができるものが望ましい。具体的には、固有振動周期Ｔｃの圧力振動をより強く励起させ得るものが良い。本実施形態では、第１噴射駆動パルスＰ１が選択される。なお、測定用パルスとしては、各駆動信号に含まれるものには限られず、周波数特性の測定に適した他の噴射用駆動パルスを別途用いることも可能である。
【００３９】
次に、測定用パルスを用いて、記録ヘッド２の周波数特性が測定される（Ｓ２）。この周波数特性測定工程では、実使用上における圧電素子２０への噴射駆動パルスの印加周波数に基づいて測定周波数帯を定める。この測定周波数帯は、特に残留振動の影響が問題となる最高印加周波数Ｆｍａｘ（設計上目標とする最高印加周波数）を含む数ｋＨｚの範囲の周波数帯であり、この種の記録ヘッド２の間で生じることが予想される周波数特性の誤差範囲に基づいて定められる。本実施形態においては、最高印加周波数Ｆｍａｘを中心として前後数ｋＨｚの範囲の測定周波数帯として定められる。続いて、この測定周波数帯における最大周波数である第１の印加周波数Ｆｔ１と、当該測定周波数帯における最小周波数である第２の印加周波数Ｆｔ２が、それぞれ測定周波数として採用される。そして、周波数特性測定工程では、パルス選定工程で選定された測定パルスを、まず第１の印加周波数Ｆｔ１で所定回数だけ圧電素子２０に連続的に印加することで、ノズル２８から噴射されるインクの量（又は飛翔速度でも良い。）を測定する。この周波数特性測定工程は記録ヘッド２のノズル列毎に行われる。そして、各ノズル列のインク重量は、噴射されたインクを電子天秤などで捕集して計測される総重量を噴射回数およびノズル列において噴射に用いられたノズル２８の数で除することにより得られる。測定結果としては、各ノズル列の平均値が採用される。同様に、第２の印加周波数Ｆｔ２で測定パルスを所定回数だけ圧電素子２０に連続的に印加することで、ノズル２８から噴射されるインクの量を測定する。勿論、測定の順番は逆であっても良い。なお、第１の印加周波数Ｆｔ１を用いて測定したときの測定結果としてのインク重量を第１のインク重量Ｉｗ１、第２の印加周波数Ｆｔ２を用いて測定したときの測定結果としてのインク重量を第２のインク重量Ｉｗ２とする。
【００４０】
図８は、周波数特性の一例を示すグラフであり、上記の測定周波数帯を含む所定の範囲の印加周波数でそれぞれインク重量Ｉｗを測定したときの結果をプロットしたものである。なお、同図は、この種の記録ヘッドにおいて基準となる（最頻の特性を持つ）記録ヘッド２（ヘッドＡ）の測定結果と、これとは異なる記録ヘッド２（ヘッドＢ）の測定結果を示している。これらの記録ヘッド２は、同一のＴｃランク及び同一のＡｃｔランクを有している。ところが、これらの記録ヘッド２に対して、上記のように同一の条件でインク重量についての周波数特性を測定した場合に、最高印加周波数Ｆｍａｘ近傍の高周波数帯においてピーク（変曲点）の出現位置が異なっている。この例では、ヘッドＡに関しては、最高印加周波数Ｆｍａｘよりも高い周波数側（ＦｍａｘよりもＦｔ１側）にピークＰ１が現れているのに対し、ヘッドＢに関しては、最高印加周波数Ｆｍａｘよりも低い周波数側（ＦｍａｘよりもＦｔ２側）にピークＰ２が現れている。この周波数特性の違いが、上述したように、これらの記録ヘッド２に対して同一の駆動信号を用いてインクを噴射させたときの噴射特性のばらつきの原因となっている。
【００４１】
上記の最高印加周波数Ｆｍａｘの近傍における周波数特性のピークについては、第１の印加周波数Ｆｔ１と第２の印加周波数Ｆｔ２との間における周波数特性の傾きを求めることで、大凡の出現位置を把握することができる。具体的には、第１の印加周波数Ｆｔ１に対応する第１のインク重量Ｉｗ１と第２の印加周波数Ｆｔ２に対応する第２のインク重量Ｉｗ２の比（Ｉｗ１／Ｉｗ２）、つまり、この範囲の周波数特性を線形に近似したときの傾きを算出し、この結果を周波数特性ＩＤとする。例えば、周波数特性ＩＤが１である場合、Ｆｔ１とＦｔ２の中間である最高印加周波数Ｆｍａｘにピークが現れることが分かる。また、周波数特性ＩＤが１より大きい場合、最高印加周波数ＦｍａｘよりもＦｔ１側にピークが現れることが分かる。同様に、周波数特性ＩＤが１より小さい場合、最高印加周波数ＦｍａｘよりもＦｔ２側にピークが現れることが分かる。なお、周波数特性ＩＤについては、百分率で表しても良い。また、本実施形態において、第１の駆動信号ＣＯＭ１は、周波数特性のピーク位置が最高印加周波数ＦｍａｘからＦｔ１の間に出現する記録ヘッド２に適した駆動信号として設計されている。これに対し、第２の駆動信号ＣＯＭ２は、周波数特性のピーク位置がＦｔ２から最高印加周波数Ｆｍａｘの間に出現する記録ヘッド２に適した駆動信号として設計されている。
【００４２】
そして、駆動信号選定工程（Ｓ３）では、上記の周波数特性ＩＤと、予め定められた閾値とを比較することで、駆動信号の選定が行われる。具体的には、周波数特性ＩＤ≧閾値となる場合、第１の駆動信号ＣＯＭ１が実使用上の駆動信号として選定される。一方、周波数特性ＩＤ＜閾値となる場合、第２の駆動信号ＣＯＭ２が実使用上の駆動信号として選定される。ここで、上記の閾値は、記録ヘッド２毎、例えば、Ａｃｔランクに応じて異なる値が定められる。Ａｃｔランク毎に閾値が異なるのは、Ａｃｔランクに応じて噴射駆動パルスの適正駆動電圧が異なり、この適正駆動電圧との兼ね合いで噴射特性の安定性が得られる印加周波数が異なるからである。この閾値は、例えば、以下のようにして決定される。
【００４３】
まず、複数の記録ヘッド２について、上記の測定周波数帯における周波数特性を測定してピーク出現位置（プロットによる目視）および周波数特性ＩＤを取得すると共に、第１の駆動信号ＣＯＭ１と第２の駆動信号ＣＯＭ２を用いてそれぞれ実際にインクを噴射させたときの記録品質を目視で判定する。記録品質の判定は、例えば、目標とする着弾位置に設計通りの大きさのドットが形成されるか否かを目視で判定することができるようなテストパターンを記録紙等に印刷して行われる。そして、各記録ヘッド２について第１の駆動信号ＣＯＭ１と第２の駆動信号ＣＯＭ２のどちらを用いた場合に良好な記録品質が得られるかについて合否判定される。これにより、周波数特性ＩＤと記録品質の判定結果との相関が得られ、第１の駆動信号ＣＯＭ１で記録品質が合格となる周波数特性ＩＤと、第２の駆動信号ＣＯＭ２で記録品質が合格となる周波数特性ＩＤとの境界値が概ね把握される。この境界値を含む所定の範囲の周波数特性ＩＤを仮閾値として用いて、各記録ヘッド２について駆動信号の選定をそれぞれ行い、選定された駆動信号を用いて上記の記録品質をそれぞれ確認して、良好な記録品質が得られるかについての整合性の検査を行う。そして、整合性の検査の結果、最も成功率が高い（つまり、当該閾値を用いて駆動信号の選定をすることでいずれの記録ヘッド２でも記録品質が最も確実に確保できる）閾値が、駆動信号選定工程で用いられる閾値として決定される。このように決定された閾値と周波数特性ＩＤとを比較し、比較結果に基づき駆動信号の選定を行うことにより、より簡単且つ迅速に駆動信号の選定が可能となる。
【００４４】
以上の工程を経て、第１駆動信号ＣＯＭ１と第２の駆動信号ＣＯＭ２のうち、より最適な一方が実使用上の駆動信号として選定される。そして、駆動信号発生回路３９は、選定された一方の駆動信号ＣＯＭを発生するように設定される。このように、記録ヘッド２の実際の周波数特性に応じてより最適な駆動信号が選定されるので、選定された駆動信号を用いてインクを噴射させたときの噴射特性のばらつきがより確実に防止される。
【００４５】
また、周波数特性測定工程において、最高印加周波数Ｆｍａｘよりも高い第１の印加周波数Ｆｔ１と、最高印加周波数Ｆｍａｘよりも低い第２の印加周波数Ｆｔ２と、を選定し、駆動信号選定工程において、第１の印加周波数Ｆｔ１と第２の印加周波数Ｆｔ２との間の範囲における周波数特性の傾きである周波数特性ＩＤに基づき駆動信号の選定を行うので、即ち、インクの噴射に伴って圧力室１７内のインクに生じる圧力振動の影響が問題となる最高印加周波数Ｆｍａｘ近傍の周波数帯における周波数特性に基づいて駆動信号が選定されるので、選定された駆動信号を用いて最高印加周波数Ｆｍａｘ近傍の高周波数帯においてインクを噴射させたときの噴射特性のばらつきが一層確実に防止される。
【００４６】
ところで、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。
【００４７】
例えば、第１駆動信号ＣＯＭ１と第２駆動信号ＣＯＭ２に含まれる噴射駆動パルスの波形や数等については、上記実施形態で例示したものには限られない。要は、何れか一方の駆動信号が、周波数特性のピーク位置が最高印加周波数ＦｍａｘからＦｔ１の間に出現する記録ヘッド２に適した駆動信号として設計され、他方の駆動信号が、周波数特性のピーク位置がＦｔ２から最高印加周波数Ｆｍａｘの間に出現する記録ヘッド２に適した駆動信号として設計されたものであれば良い。
【００４８】
また、上記実施形態では、圧力発生手段として、所謂撓み振動型の圧電素子２０を例示したが、これには限られず、例えば、所謂縦振動型の圧電素子を採用することも可能である。この場合、例示した駆動信号（噴射駆動パルス）の波形に関し、電位の変化方向、つまり上下が反転した波形となる。
【００４９】
また、上記実施形態では、駆動信号発生回路３９が第１の駆動信号ＣＯＭ１および第２の駆動信号ＣＯＭ２を発生可能な場合について説明したが、駆動信号発生回路３９が発生しうる駆動信号の数はこれに限られず、３つ以上の駆動信号ＣＯＭを発生するようにしてもよい。例えば、３つの駆動信号ＣＯＭを発生する場合、３つの駆動信号ＣＯＭのうち２つの駆動信号について上記実施形態と同様にして記録ヘッドに適した駆動信号を選定し、さらに選定した駆動信号と残りの駆動信号について比較するようにして、３以上の駆動信号ＣＯＭから最適な駆動信号を選定するとよい。もっとも、３つ以上の駆動信号ＣＯＭのそれぞれについて周波数特性を測定し、吐出インク重量のピークが最高印加周波数Ｆｍａｘに最も近くなる駆動信号ＣＯＭを選択するようにしてもよい。
【００５０】
そして、本発明は、噴射駆動パルスを用いて液体の噴射制御が可能な液体噴射装置であれば、プリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体噴射装置、例えば、ディスプレイ製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。そして、ディスプレイ製造装置では、色材噴射ヘッドからＲ（Ｒｅｄ）・Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）・Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色材の溶液を噴射する。また、電極製造装置では、電極材噴射ヘッドから液状の電極材料を噴射する。チップ製造装置では、生体有機物噴射ヘッドから生体有機物の溶液を噴射する。
【符号の説明】
【００５１】
１…プリンター，２…記録ヘッド，１７…圧力室，２０…圧電素子，２８…ノズル，３７…制御部，３９…駆動信号発生回路，４８…スイッチ
【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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