(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル開口と、一部が薄肉部によって区画されたリザーバと、リザーバからノズル開口に液体を供給するための液体流路とを有し、前記リザーバは複数のノズル開口に対して共通に形成されているヘッド部材と、
ノズル開口部分の液体を吐出させる液体吐出手段と、
吐出制御信号を生成する吐出制御信号発生手段と、
吐出制御信号に基づいて、前記液体吐出手段を駆動させる吐出制御手段と、
ノズル開口部分の液体を微振動させる微振動手段と、
微振制御信号を生成する微振制御信号発生手段と、
前記微振制御信号に基づいて、前記微振動手段を駆動させる微振動制御手段と、
を備えた液体噴射装置の制御方法であって
吐出制御信号は、所定の波形を有する信号であり、
微振制御信号は、所定のパルス波形を有する周期信号であり、
前記リザーバの薄肉部の１ノズルあたりのコンプライアンスＣＯ／Ｎ［ｍ５  ／Ｎ］が、
１．０×１０−１７以上１．５５×１０−１７以下の場合に、
前記パルス波形の電位差の、前記吐出制御信号の最大電圧に対する比率Ｒ［％］が、
Ｒ≦（１０／０．５５）×（ＣＯ／Ｎ×１０１７−１．２４）＋４５
となるように前記パルス波形の電位差を決定する
ことを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
【請求項２】
ヘッド部材の温度を判別する温度判別部と、
前記温度判別部により判別されたヘッド部材の温度に基づいて、微振制御信号の振幅補正率を決定する補正率決定部と、
をさらに備え、
前記パルス波形の電位差の、前記吐出制御信号の最大電圧に対する比率が、リザーバの薄肉部のコンプライアンスと補正率決定部により決定された振幅補正率とに基づいて決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズル開口から液体を噴射させるヘッド部材を備えた液体噴射装置、例えば、ノズル開口からインク滴を吐出させて記録を行う記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置に係り、とりわけ、ノズル開口における液体の増粘を防止するようにした液体噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式プリンタやインクジェット式プロッタ等のインクジェット式記録装置は、記録ヘッドを主走査方向に沿って移動させると共に記録紙（印刷記録媒体の一種）を副走査方向に沿って移動させ、この移動に連動して記録ヘッドのノズル開口からインク滴を吐出させることにより、記録紙上に画像（文字）を記録する。このインク滴の吐出は、例えば、ノズル開口に連通した圧力発生室を膨張・収縮させることで行われる。
【０００３】
ところで、記録ヘッドのノズル開口部分では、インクが空気に曝されているので、インク溶媒（例えば、水）が徐々に蒸発する。このインク溶媒の蒸発によりノズル開口部分のインク粘度が上昇し、記録画像の画質を悪化させる。即ち、当該部分のインク粘度が上昇すると、吐出されたインク滴が正規の方向からずれた方向に飛翔し得る。
【０００４】
このため、インクジェット式記録装置では、ノズル開口部分のインクの増粘を防止する対策がなされている。この増粘対策の一つに、メニスカスの微振動によるインクの撹拌がある。ここで、メニスカスとは、ノズル開口にて露出したインクの自由表面のことである。
【０００５】
このインクの撹拌では、インク滴が吐出されないように、インク滴の吐出方向と、この吐出方向とは反対側の引込方向と、にメニスカスを交互に移動させる。このメニスカスの移動もまた、圧力発生室を膨張・収縮させることにより行う。メニスカスを微振動させることにより、ノズル開口部分のインクが撹拌されるので、インクの増粘が防止される。
【０００６】
このインクの撹拌は、記録動作に連動して行われる。例えば、記録ヘッドを搭載したキャリッジの主走査開始直後における加速期間中や、１行の記録期間中（即ち、印字中）において行われる。そして、加速期間中における撹拌では、メニスカスを微振動させるための微振動駆動信号を記録ヘッドに供給し、全てのノズル開口のメニスカスを微振動させる。また、印字中における撹拌では、インク滴を吐出させるための吐出駆動信号から微振動パルスを生成し、この生成した微振動パルスを記録ヘッドに供給する。これにより、インク滴を吐出しないノズル開口についてインクの撹拌が行われる。
【０００７】
また、特願２０００−２１５０７号には、インク滴を吐出させる直前の適宜のタイミングから所定の時間、あるいは、インク滴を吐出させる直前の適宜のタイミングまで、ノズル開口のインクのメニスカスを微振動させることが記載されている。
【０００８】
一方、特開平９−３１４８３６号公報に見られるように、リザーバと圧力発生室を区画する基板のリザーバに対向する領域を、インクの圧力により変動可能な薄肉部として、薄肉部の変形によりリザーバの圧力変動を吸収させ、もってリザーバの圧力変動に起因するクロストークを防止する技術が提案されている。
【０００９】
本件発明者は、薄肉部の変形によってリザーバの圧力変動を吸収させることが、インクの安定な吐出にとって極めて有効であることを確認している。薄肉部のコンプライアンスは、大きいことが好ましい。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本件発明者は、薄肉部のコンプライアンスによって、ノズル開口部分のインクの増粘を防止するための微振動制御の好適な条件が変わることを知見した。
【００１１】
より具体的には、薄肉部のコンプライアンスが小さいと、リザーバの圧力変動を十分に吸収することができないため、微振動の振幅を所定のレベル以下に抑制するような微振動制御を行わないと、ノズル開口の周囲が濡れて、その後の吐出性能を著しく損なう場合があることを知見した。
【００１２】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、リザーバの薄肉部のコンプライアンスに対応した微振動制御を行うことができるインクジェット式記録装置を提供すること、より広くは、ノズル開口から液体を噴射させるヘッド部材を備えた液体噴射装置において、リザーバの薄肉部のコンプライアンスに対応した微振動制御を行うことができる液体噴射装置を提供すること、を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ノズル開口と、一部が薄肉部によって区画されたリザーバと、リザーバからノズル開口に液体を供給するための液体流路と、を有するヘッド部材と、ノズル開口部分の液体を微振動させる微振動手段と、前記リザーバの薄肉部のコンプライアンスに基づいて微振制御信号を生成する微振制御信号発生手段と、前記微振制御信号に基づいて、前記微振動手段を駆動させる微振動制御手段と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置である。
【００１４】
本発明によれば、微振制御信号発生手段が、リザーバの薄肉部のコンプライアンスに基づいて微振制御信号を生成するため、リザーバの薄肉部のコンプライアンスに対応した好適な微振動制御を行うことができる。
【００１５】
好ましくは、ヘッド部材の液体流路は、圧力発生室と、圧力発生室の両端部に連通する第１連通孔及び液体供給口と、を有しており、リザーバは、前記液体供給口を介して前記圧力発生室に連通しており、ノズル開口は、前記連通孔を介して前記圧力発生室に連通している。このような配置の場合、薄肉部を大面積に形成することができ、結果的に薄肉部のコンプライアンスを大きくすることができる。
【００１６】
さらに好ましくは、ヘッド部材は、振動部材としての蓋部材と、蓋部材の下面側に配置され、蓋部材により上面が封止され圧力発生室を形成する開口部を有するスペーサと、スペーサの下面側に配置され、スペーサの開口部の下面を封止すると共に当該開口部の両端部に連通する第１連通孔及び液体供給口を有する液体供給口形成基板と、液体供給口形成基板の下面側に配置され、前記液体供給口に連通すると共に液体供給口形成基板により上面が封止されリザーバを形成する開口部と、前記第１連通孔に連通する第２連通孔と、を有するリザーバ形成基板と、リザーバ形成基板の下面側に配置され、リザーバ形成基板の開口部の下面を封止すると共に、前記第２連通孔に連通するノズル開口を有するノズルプレートと、を有しており、リザーバの薄肉部は、液体供給口形成基板の下面側の一部によって形成されている。このような構成は、焼成による一体形成に適している。
【００１７】
例えば、微振動手段は、圧力発生室を加圧するための圧力発生素子を有している。前記のような構成の場合、微振動手段は、蓋部材に設けられた圧電振動板を有していることが好ましい。圧電振動板は、たわみ振動モードのタイプであっても、縦振動モードのタイプであってもよい。
【００１８】
微振制御信号は、所定のパルス波形を有する周期信号であり、前記パルス波形の電位差が、前記リザーバの薄肉部のコンプライアンスに基づいて決定されていることが好ましい。
【００１９】
さらには、ノズル開口部分の液体を吐出させる液体吐出手段と、吐出制御信号を生成する吐出制御信号発生手段と、吐出制御信号に基づいて、前記液体吐出手段を駆動させる吐出制御手段と、をさらに備え、吐出制御信号は、所定の波形を有する信号であり、前記パルス波形の電位差の、前記吐出制御信号の最大電圧に対する比率が、リザーバの薄肉部のコンプライアンスに基づいて決定されていることが好ましい。
【００２０】
本件発明者による実験の結果、前記パルス波形の電位差の、前記吐出制御信号の最大電圧に対する比率Ｒ［％］は、リザーバの薄肉部のコンプライアンスがＣＯ［ｍ５  ／Ｎ］である時に、
Ｒ≦（１０／０．５５）×（ＣＯ×１０１７  −１．２４）＋４５
となっていることが好ましいことが知見された。
【００２１】
また、ヘッド部材は、複数のノズル開口を有し得ると共に、リザーバは複数のノズル開口に対して共通に形成され得る。この場合、前記パルス波形の電位差の、前記吐出制御信号の最大電圧に対する比率Ｒ［％］は、リザーバの薄肉部の１ノズルあたりのコンプライアンスがＣＯ／Ｎ［ｍ５  ／Ｎ］である時に、
Ｒ≦（１０／０．５５）×（ＣＯ／Ｎ×１０１７  −１．２４）＋４５
となっていることが好ましい。
【００２２】
さらには、ヘッド部材の温度を判別する温度判別部と、前記温度判別部により判別されたヘッド部材の温度に基づいて、微振制御信号の振幅補正率を決定する補正率決定部と、をさらに備え、微振信号発生手段は、リザーバの薄肉部のコンプライアンスと、補正率決定部により決定された振幅補正率とに基づいて、微振制御信号を生成するようになっていることが好ましい。
【００２３】
なお、液体は、例えばインクであり、ヘッド部材は、例えば記録ヘッドである。
【００２４】
また、リザーバの薄肉部のコンプライアンスに基づいて微振制御信号を生成する微振制御信号発生手段と、微振制御信号に基づいて前記微振動手段を駆動させる微振動制御手段と、は、コンピュータシステムによって実現され得る。
【００２５】
なお、コンピュータシステムに各手段を実現させるためのプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本件の保護対象である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施の形態の液体噴射装置は、インクジェット式プリンタ（インクジェット式記録装置）であり、プリンタコントローラ１とプリントエンジン２とを備えている。
【００２７】
プリンタコントローラ１は、外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）３と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ４と、制御プログラム等を記憶したＲＯＭ５と、ＣＰＵ等を含んで構成された制御部６と、クロック信号を発生する発振回路７と、記録ヘッド８（ヘッド部材）へ供給するための駆動信号を発生する駆動信号発生部９と、駆動信号や、印刷データに基づいて展開されたドットパターンデータ（ビットマップデータ）等をプリントエンジン２に送信する内部インターフェース（内部Ｉ／Ｆ）１０と、を備えている。
【００２８】
外部Ｉ／Ｆ３は、例えば、キャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータ等によって構成される印刷データを、図示しないホストコンピュータ等から受信する。また、ビシー信号（ＢＵＳＹ）やアクノレッジ信号（ＡＣＫ）が、外部Ｉ／Ｆ３を通じて、ホストコンピュータ等に対して出力される。
【００２９】
さらに、本実施の形態の外部Ｉ／Ｆ３は、後述するリザーバ４９の薄肉部（薄膜部）４０ｔのコンプライアンスＣＯに関する情報を入力するための入力部としての、キーボード等のインタフェース機器１３０に接続されている。
【００３０】
ＲＡＭ４は、受信バッファ４Ａ、中間バッファ４Ｂ、出力バッファ４Ｃ及びワークメモリ（図示せず）を有している。そして、受信バッファ４Ａは、外部Ｉ／Ｆ３を介して受信された印刷データを一時的に記憶し、中間バッファ４Ｂは、制御部６により変換された中間コードデータを記憶し、出力バッファ４Ｃは、ドットパターンデータを記憶する。ここで、ドットパターンデータとは、中間コードデータ（例えば、階調データ）をデコード（翻訳）することにより得られる印字データである。
【００３１】
ＲＯＭ５には、各種データ処理を行わせるための制御プログラム（制御ルーチン）の他に、フォントデータ、グラフィック関数等が記憶されている。
【００３２】
制御部６は、ＲＯＭ５に記憶された制御プログラムに従って各種の制御を行う。例えば、受信バッファ４Ａ内の印刷データを読み出すと共にこの印刷データを変換して中間コードデータとし、当該中間コードデータを中間バッファ４Ｂに記憶させる。また、制御部６は、中間バッファ４Ｂから読み出した中間コードデータを解析し、ＲＯＭ５に記憶されているフォントデータ及びグラフィック関数等を参照して、ドットパターンデータに展開（デコード）する。そして、制御部６は、必要な装飾処理を施した後に、このドットパターンデータを出力バッファ４Ｃに記憶させる。
【００３３】
記録ヘッド８の１回の主走査により記録可能な１行分のドットパターンデータが得られたならば、当該１行分のドットパターンデータが、出力バッファ４Ｃから内部Ｉ／Ｆ１０を通じて順次記録ヘッド８に出力される。出力バッファ４Ｃから１行分のドットパターンデータが出力されると、展開済みの中間コードデータが中間バッファ４Ｂから消去され、次の中間コードデータについての展開処理が行われる。
【００３４】
本実施の形態の駆動信号発生部９は、記録のため及び印字中のメニスカス５２（図５（ｂ）参照）の微振動のために使用される吐出駆動信号（印字内微振制御信号を含む）を発生する主信号発生部１１と、印字外のメニスカス５２（図５（ｂ）参照）の微振動のために使用される印字外共通微振動信号を発生する微振信号発生部１２と、主信号発生部１１からの吐出駆動信号と微振信号発生部１２からの印字外共通微振動信号とが入力され、吐出駆動信号または印字外共通微振動信号を内部Ｉ／Ｆ１０に出力する選択部１３と、を含んで構成してある。
【００３５】
吐出駆動信号は、例えば図２に示すように、基準電圧から所定電圧上がった後基準電圧以下に一旦下がり、再び所定電圧まで上がってから、再び基準電圧以下に下がる波形６１ｔを有する第１波形部６１と、基準電圧から所定電圧だけ下がって戻る台形状の波形６２ｔを有する第２波形部６２と、第１波形部６１の最低電圧と略同程度の電圧下がった後基準電圧よりも所定電圧上がってから戻る波形６３ｔを有する第３波形部６３と、を一連に接続した周期信号によって構成されている。
【００３６】
ここで、第２波形部６２ｔが、印字内微振動用の信号を構成する。本実施の形態では、第２波形部６２ｔの電位差Ｖｇ’の第１波形部６１ｔ及び第３波形部６３ｔの最大電圧ＶｈＮに対する比率Ｒが、後述する薄肉部４０ｔのコンプライアンスＣＯに応じて設定されるようになっている。
【００３７】
一方、印字外共通微振動信号は、例えば図３に示すように、最低電位と最大電位との間で電位が切り替わる台形状のパルス２０１を略等間隔に一連に接続した周期信号によって構成されている。
【００３８】
ここで、パルス２０１の電位差Ｖｇは、前記の第２波形部６２ｔの電位差Ｖｇ’と同様、第１波形部６１ｔ及び第３波形部６３ｔの最大電圧ＶｈＮに対する比率Ｒが、後述する薄肉部４０ｔのコンプライアンスＣＯに応じて設定されるようになっている。
【００３９】
なお、駆動信号発生部９は、ロジック回路によって構成することもできるし、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等によって構成した制御回路によって構成することもできる。
【００４０】
プリントエンジン２は、紙送り機構１６と、キャリッジ機構１７と、記録ヘッド８とを含んで構成してある。
【００４１】
紙送り機構１６は、紙送りモータと紙送りローラ等から構成してあり、図４（ａ）に示すように、記録紙１８（印刷記録媒体の一種）を記録ヘッド８の記録動作に連動させて順次送り出す。即ち、この紙送り機構１６は、記録紙１８を副走査方向である記録紙送り方向に移動させる。
【００４２】
キャリッジ機構１７は、図４（ａ）乃至図４（ｃ）に示すように、ガイド部材２０に移動自在に取り付けられ記録ヘッド８及びインクカートリッジ１９を搭載可能なキャリッジ２１と、駆動プーリー２２と従動プーリー２３との間に架け渡されると共にキャリッジ２１に接続されたタイミングベルト２４と、駆動プーリー２２を回転させるパルスモータ２５と、記録紙幅方向に平行な状態で（主走査方向に沿って）プリンタ筐体２６に架設されたリニアエンコーダ２７と、キャリッジ２１に取り付けられリニアエンコーダ２７の複数のスリット２８を検出可能なスリット検出器２９と、を備えている。
【００４３】
本実施の形態のリニアエンコーダ２７は、透明な薄板状部材であり、図４（ｂ）に示すように、スリット２８は３６０ｄｐｉのピッチで形成されている。スリット検出器２９は、例えば、フォトインタラプタによって構成され得る。
【００４４】
このようなキャリッジ機構１７によれば、パルスモータ２５の作動により、記録紙１８の幅方向（主走査方向）に沿ってキャリッジ２１が往復移動する。これにより、キャリッジ２１に搭載された記録ヘッド８が、主走査方向に沿って移動する。このキャリッジ２１の移動は、ホームポジション側の基準位置を起点にして行われる。ここでホームポジションとは、電源が投入されていない場合や、記録を行わない状態が長時間に亘る場合等において、キャリッジ２１を待機させる位置である。本実施の形態では、図４（ａ）における右端部にホームポジションが設けられている。
【００４５】
当該ホームポジションには、記録ヘッド８のノズル開口５１（後述）におけるインク溶媒の蒸発を防止するキャッピング機構３０が設けられている。
【００４６】
一方、基準位置は、ホームポジションから少し左側の位置に設定されている。具体的には、記録紙１８の右側縁とキャッピング機構３０との間に、基準位置が設定されている。
【００４７】
キャリッジ２１が移動すると、キャリッジ２１と共にスリット検出器２９も移動する。この移動に伴って、スリット検出器２９は、リニアエンコーダ２７の複数のスリット２８を順次検出し、スリット２８のピッチに応じたパルス状の検出信号を出力する。このスリット検出器２９からの検出信号に基づいて、制御部６は記録ヘッド８の位置を認識する。
【００４８】
具体的には、制御部６は、キャリッジ２１が基準位置に位置付けられた状態で位置カウンタのカウント値をリセットし、キャリッジ２１の移動に伴って出力されるスリット検出器２９からの立ち上がりパルス（検出信号）を受信し、パルスの受信毎に位置カウンタをカウントアップする。これにより、位置カウンタのカウント値が、キャリッジ２１の位置、即ち、記録ヘッド８の走査位置を示すヘッド位置情報となる。ここで、位置カウンタは、例えば、ＲＡＭ４のワークメモリ（図示せず）に設けられ得るが、カウンタを別個に設けても良い。
【００４９】
従って、リニアエンコーダ２７及びスリット検出器２９は、走査位置情報出力手段として機能する、すなわち、キャリッジ２１（記録ヘッド８）の主走査に伴って記録ヘッド８の位置に関する情報（検出信号）を出力する。また、制御部６及び位置カウンタ（ＲＡＭ４）は、走査位置保持手段として機能する、すなわち、スリット検出器２９からの検出信号に基づいて位置カウンタのカウント値（ヘッド位置情報）を更新した後の当該更新されたカウント値を保持する。
【００５０】
次に、記録ヘッドについて説明する。例示した記録ヘッド８は、図５（ａ）に示すように、アクチュエータユニット３３と、流路ユニット３４とから概略構成されている。また、例示した記録ヘッド８は、たわみ振動モードの圧電振動子３５を圧力発生素子として用いている。
【００５１】
ここで、たわみ振動モードの圧電振動子３５とは、その充電により収縮して、圧力発生室３６をその容積が少なくなるように変形させ、その放電により伸長して、圧力発生室３６をその容積が増えるように変形させるものである。
【００５２】
アクチュエータユニット３３は、第１の蓋部材３７、スペーサ部材３８、第２の蓋部材３９、圧電振動子３５等から構成されている。流路ユニット３４は、インク供給口形成基板４０、リザーバ形成基板４１及びノズルプレート４２等から構成されている。そして、アクチュエータユニット３３と流路ユニット３４とを接着層４３によって一体化することにより、記録ヘッド８が構成されている。なお、接着層４３は、熱溶着フィルムや適宜の接着剤等で構成され得る。
【００５３】
第１の蓋部材３７は、一般に弾性を有するセラミックの薄板であり、本実施の形態では、厚さが１０マイクロメートル程度のジルコニア（ＺｒＯ２  ）によって構成されている。第１の蓋部材３７の裏面（上面）には、圧電振動子３５の共通電極４４が形成され、この共通電極４４にＰＺＴ等からなる圧電振動子３５が積層されている。この圧電振動子３５の裏面（上面）には、圧電振動子３５の駆動電極４５が設けられている。
【００５４】
スペーサ部材３８は、圧力発生室３６となる通孔（開口部）を有するセラミック板であり、この場合、厚さが１５０マイクロメートル程度の板状のジルコニアによって構成されている。
【００５５】
第２の蓋部材３９は、図５（ａ）における左側に供給側連通孔（インク供給口）４６としての通孔を有しており、同図における右側に第１ノズル連通孔４７としての通孔を有するセラミック材である。第２の蓋部材３９は、例えば、板状のジルコニアによって構成される。
【００５６】
スペーサ部材３８の裏面（上面）には第１の蓋部材３７が、前面（下面）には第２の蓋部材３９が、それぞれ配置されている。すなわち、第１の蓋部材３７と第２の蓋部材３９とで、スペーサ部材３８を挟んでいる。なお、これらの第１の蓋部材３７、第２の蓋部材３９及びスペーサ部材３８は、粘土状のセラミックス材料を所定の形状に成型した後に積層して焼成することにより、一体化した態様で形成される。
【００５７】
上記したインク供給口形成基板４０は、左側にインク供給口４８としての通孔を有し、右側に第１ノズル連通孔４７としての通孔を有する板状部材である。図５（ａ）に示すように、インク供給口形成基板４０の圧力発生室３６側の一部に凹部４０ｒが形成されて、薄肉部４０ｔとなっている。
【００５８】
本実施の形態の場合、インク供給口形成基板４０は、２枚の不錆鋼を接着フィルムによって接合した板材で形成されており、接着フィルムをエッチングストッパとして一方の不錆鋼にエッチング処理が施されることによって凹部４０ｒが形成されている。もっとも、薄肉部４０ｔは、プレス等でエンボス加工して他方の突出面を研磨することによっても形成され得る。
【００５９】
また、リザーバ形成基板４１は、リザーバ４９としての通孔（開口部）を有すると共に、右側に第２ノズル連通孔５０としての通孔を有する板状部材である。この場合、厚さが１５０マイクロメートル程度の板状のステンレスによって構成されている。リザーバ４９としての開口部は、インク供給口形成基板４０の薄肉部４０ｔの下方領域に位置している。
【００６０】
ノズルプレート４２は、右側に多数、例えば４８個、のノズル開口５１を副走査方向に沿って開設した薄い板状部材であり、例えば、ステンレス板によって構成され得る。このノズル開口５１は、ドット形成密度に対応した所定ピッチで開設されている。
【００６１】
リザーバ形成基板４１の前面側（下面側）にはノズルプレート４２が、裏面側（上面側）にはインク供給口形成基板４０が、それぞれ配置されている。リザーバ形成基板４１とノズルプレート４２との間、及び、リザーバ形成基板４１とインク供給口形成基板４０との間には、それぞれ接着層４３が設けられており、結果として、インク供給口形成基板４０、リザーバ形成基板４１及びノズルプレート４２が一体化されて、流路ユニット３４が構成されている。
【００６２】
このような構成を有する記録ヘッド８では、流路ユニット３４のリザーバ４９と、アクチュエータユニット３３の供給側連通孔４６とが、インク供給口４８を通じて連通する。また、供給側連通孔４６と第１ノズル連通孔４７とが、圧力発生室３６を介して連通する。さらに、第２ノズル連通孔５０を介して、ノズル開口５１と第１ノズル連通孔４７が連通する。これにより、リザーバ４９から圧力発生室３６を通ってノズル開口５１に至る一連のインク流路が形成される。なお、リザーバ４９には、図示しないインク供給通路を通じて、インクカートリッジ１９からのインクが供給される。本実施の形態においては、各ノズル開口５１に供給されるインクは、全て共通のリザーバ４９を介して供給される。
【００６３】
圧力発生室３６の容積を変化させることにより、ノズル開口５１からインク滴を吐出させることができる。具体的には、圧電振動子３５を充電すると、圧電振動子３５が電界とは直交する方向に縮み、第１の蓋部材３７が変形し、この第１の蓋部材３７の変形に伴って圧力発生室３６が収縮する。一方、充電された圧電振動子３５を放電すると、圧電振動子３５が電界とは直交する方向に伸長し、第１の蓋部材３７が戻り方向に変形して圧力発生室３６を膨張させる。圧力発生室３６を一旦膨張させた後に急激に収縮させると、圧力発生室３６内におけるインク圧力が急激に上昇し、図５（ｂ）に一点鎖線で示すように、ノズル開口５１からインク滴が吐出される。
【００６４】
この時、圧力発生室３６のインクの一部が、インク供給口４６、４８を経由してリザーバ４９に逆流する。リザーバ４９に逆流したインクは、リザーバ４９内のインクに圧力変動を生じさせる。しかし、この圧力変動は、インク供給口形成基板４０の薄肉部４０ｔによって吸収される。
【００６５】
また、インク滴が吐出されない程度に圧力発生室３６を膨張・収縮させることにより、ノズル開口５１の開口部分のインクを撹拌することができ、当該部分におけるインクの粘度の増加を防止できる。即ち、インク滴が吐出されない程度に圧力発生室３６を膨張・収縮させると、図５（ｂ）に示すように、メニスカス５２（ノズル開口５１にて露出したインクの自由表面）が、インク吐出方向である下方向とインク引き込み方向である上方向とに交互に移動して微振動し、結果的にノズル開口部分のインクが撹拌され得る。
【００６６】
次に、記録ヘッド８の電気的構成について説明する。この記録ヘッド８は、図１に示すように、順に電気的に接続されたシフトレジスタ５５、ラッチ回路５６、レベルシフタ５７、スイッチ５８及び圧電振動子３５を備えている。さらに、図６に示すように、これらのシフトレジスタ５５、ラッチ回路５６、レベルシフタ５７、スイッチ５８及び圧電振動子３５は、それぞれ、記録ヘッド８の各ノズル開口５１毎に設けたシフトレジスタ素子５５Ａ〜５５Ｎ、ラッチ素子５６Ａ〜５６Ｎ、レベルシフタ素子５７Ａ〜５７Ｎ、スイッチ素子５８Ａ〜５８Ｎ及び圧電振動子３５Ａ〜３５Ｎから構成されている。
【００６７】
微振信号発生部１２、シフトレジスタ５５、ラッチ回路５６、レベルシフタ５７、スイッチ５８及び制御部６は、微振制御信号発生手段として機能する、即ち、微振信号発生部１２からの印字外共通微振動信号を微振制御信号として記録ヘッド８（圧電振動子３５）に供給したり、或いは、吐出駆動信号から印字内微振制御信号を生成して記録ヘッド８に供給したりする。
【００６８】
また、主信号発生部１１、シフトレジスタ５５、ラッチ回路５６、レベルシフタ５７、スイッチ５８及び制御部６は、駆動パルス供給手段（吐出制御信号発生手段）として機能する、すなわち、主信号発生部１１からの吐出駆動信号から駆動パルス（吐出制御信号）を生成し、記録ヘッド８の圧電振動子３５（インク吐出手段）に供給する。
【００６９】
次に、微振信号発生部１２からの印字外共通微振動信号によりメニスカス５２を微振動させてインクを撹拌する場合について説明する。
【００７０】
まず、印字外共通微振動信号のパルス２０１の電位差Ｖｇの、第１波形部６１ｔ及び第３波形部６３ｔの最大電圧ＶｈＮに対する比率Ｒが、薄肉部４０ｔのコンプライアンスＣＯに応じて設定される。
【００７１】
ここで、直方体状の薄肉部についてのコンプライアンス導出式は、薄肉部の幅をＷ、長さをＬ、厚さをｔ、ヤング率をＥとした場合、
【数１】
0003959704.tif 000002
である。
【００７２】
もっとも、薄肉部４０ｔのコンプライアンスＣＯは、一般には有限要素解析によって求められる。
【００７３】
本実施の形態の場合、厚さｔ＝１４μｍ、幅Ｗ＝１．２４ｍｍ、長さＬ＝１０ｍｍ、ヤング率Ｅ＝        であるが、有限要素解析により、
ＣＯ＝５．９５×１０−１６  
が得られる。
【００７４】
本実施の形態では、薄肉部４０ｔにより規定されるリザーバ４９が４８個のノズル開口５１に対応しているため、１ノズルあたりの薄肉部４０ｔのコンプライアンスＣＯ／Ｎは、前記の値を４８で割った値、すなわち、１．２４×１０−１７  である。
【００７５】
本件発明者は、比率Ｒ（Ｖｇ／ＶｈＮ）をパラメータとして、微振動制御実験を行い、微振動制御後の印字安定性について、表１に示すような結果を得た。
【００７６】
【表１】
0003959704.tif 000003
インクの増粘防止のためには、微振制御信号の電位差（振幅）Ｖｇ、Ｖｇ’は大きい方がよいが、リザーバ４９の薄肉部４０ｔの振動吸収性能を上回ってしまうと、その後の印字安定性が不良となる。本実施の形態の場合、表１に示す結果から、比率Ｒは４５％までが許容され得ることがわかる。
【００７７】
従って、微振信号発生部１２は、入力部としてのインタフェース機器１３０から入力される１ノズルあたりのコンプライアンスＣＯ／Ｎ＝１．２４×１０−１７  に基づいて、比率Ｒ（Ｖｇ／ＶｈＮ）が４５％となるような印字外共通微振動信号を発生する。信号発生の具体的な方法としては、例えば特許第２９４０５４２号に記載された方法を利用することができる。
【００７８】
そして、各スイッチ素子５８Ａ〜５８Ｎには、微振信号発生部１２からの印字外共通微振動信号が印加される。そして、スイッチ素子５８Ａ〜５８Ｎが接続状態になると、このスイッチ素子５８Ａ〜５８Ｎに接続された圧電振動子３５Ａ〜３５Ｎに、微振制御信号として印字外共通微振動信号が供給される。
【００７９】
微振制御信号が圧電振動子３５に供給されると、圧力発生室３６が僅かに膨張・収縮し、図５（ｂ）を用いて説明したように、ノズル開口５１の開口縁付近の吐出側位置（図中点線で示す）と、この吐出側位置よりも圧力発生室３６側の引き込み側位置（図中実線で示す）との間で、メニスカス５２が微振動する。即ち、ノズル開口部分のインクが撹拌される。この時、リザーバ４９内のインクも振動するが、その振動（圧力変動）は薄肉部４０ｔによって吸収され、ノズル開口５１の側に振動が「はねかえる」ことによる悪影響が確実に回避される。
【００８０】
次に、圧電振動子３５に駆動パルスを印加する手順について説明する。なお、以下の説明では、ドットパターンデータを構成する各印字データ（１ドットのデータに相当）を、３ビットで構成した場合について説明する。
【００８１】
この場合、制御部６は、印字データ（ＳＩ）の内の最上位ビットのデータを、発振回路７からのクロック信号（ＣＫ）に適宜に同期させて、出力バッファ４Ｃからシリアル伝送させてシフトレジスタ素子５５Ａ〜５５Ｎに順次セットさせる。全ノズル開口５１分の印字データが各シフトレジスタ素子５５Ａ〜５５Ｎにセットされたならば、制御部６は、所定のタイミングで、ラッチ回路５６、即ち各ラッチ素子５６Ａ〜５６Ｎヘ、ラッチ信号（ＬＡＴ）を出力させる。このラッチ信号により、各ラッチ素子５６Ａ〜５６Ｎは、各シフトレジスタ素子５５Ａ〜５５Ｎにセットされた印字データをラッチする。このラッチされた印字データは、電圧増幅器であるレベルシフタ５７、即ち各レベルシフタ素子５７Ａ〜５７Ｎに供給される。
【００８２】
各レベルシフタ素子５７Ａ〜５７Ｎ（主モード信号発生手段）は、印字データが例えば「１」の場合に、スイッチ５８が駆動可能な電圧値、例えば、数十ボルトまで、この印字データを昇圧して主モード信号とする（図２参照）。そして、この昇圧された主モード信号は、スイッチ５８、即ちスイッチ素子５８Ａ〜５８Ｎに印加される。スイッチ素子５８Ａ〜５８Ｎは、当該主モード信号により接続状態になる。一方、印字データが例えば「０」の場合には、対応する各レベルシフタ素子５７Ａ〜５７Ｎは昇圧を行わない。
【００８３】
各スイッチ素子５８Ａ〜５８Ｎには、主信号発生部１１からの吐出駆動信号（ＣＯＭ）が印加されている。本実施の形態の主信号発生部１１は、入力部としてのインタフェース機器１３０から入力される１ノズルあたりのコンプライアンスＣＯ／Ｎ＝１．２４×１０−１７  に基づいて、第２波形部６２ｔの電位差Ｖｇ’の第１波形部６１ｔ及び第３波形部６３ｔの最大電圧ＶｈＮに対する比率Ｒ（Ｖｇ／ＶｈＮ）が、４５％となるような吐出駆動信号を発生する。この場合の信号発生の方法についても、前記の特許第２９４０５４２号に記載された方法を利用することができる。
【００８４】
そして、スイッチ素子５８Ａ〜５８Ｎが接続状態になると、このスイッチ素子５８Ａ〜５８Ｎに接続された圧電振動子３５Ａ〜３５Ｎに吐出駆動信号が供給される。
【００８５】
最上位ビットのデータに基づいて吐出駆動信号を印加させたならば、続いて、制御部６は、１ビット下位のデータをシリアル伝送させてシフトレジスタ素子５５Ａ〜５５Ｎにセットする。そして、シフトレジスタ素子５５Ａ〜５５Ｎにデータがセットされたならば、ラッチ信号を印加させることにより、セットされたデータをラッチさせ、吐出駆動信号を圧電振動子３５Ａ〜３５Ｎに供給させる。以後は、１ビットずつ印字データを下位ビットにシフトしながら最下位ビットまで同様の動作を繰り返し行う。
【００８６】
このように、例示したプリンタでは、圧電振動子３５に吐出駆動信号を供給するか否かを、印字データによって制御できる。即ち、印字データのビット「１」がラッチされ昇圧されてなる矩形パルス状の主モード信号と、吐出駆動信号と、のＡＮＤによって生成される駆動パルス信号が、圧電振動子３５に供給される。印字データのビットが「０」の場合には、吐出駆動信号の圧電振動子３５への供給が遮断される。なお、印字データのビットを「０」にした場合、圧電振動子３５は直前の電荷（電位）を保持する。
【００８７】
従って、吐出駆動信号を時間軸方向に分割し、印字データの各ビットを分割部分に対応させて設定することにより、一つの吐出駆動信号から複数の駆動パルス及び印字内微振動信号を選択的に生成することができ、生成した駆動パルスあるいは印字内微振動信号を圧電振動子３５に供給することができる。これにより、印字中にメニスカス５２を適宜の強度で微振動させて濡れ曲がり等の弊害なく十分なインクの攪拌効果を得たり、インク滴の量（即ち、ドット径）が異なる複数の駆動パルスを記録ヘッド８の圧電振動子３５に供給させることができる。
【００８８】
例えば、図２に示す例では、吐出駆動信号を、第１波形部６１、第２波形部６２、第３波形部６３に分割し、第１波形部６１により小ドット駆動パルスを生成し、第３波形部６３により中ドット駆動パルスを生成し、第１波形部６１と第３波形部６３とを組み合わせて大ドット駆動パルスを生成し、第２波形部（パルス部）６２により印字内微振制御信号を生成するようになっている。
【００８９】
ここで、小ドット駆動パルスは、小ドットを形成し得るインク滴を吐出させる駆動パルスであり、中ドット駆動パルスは、中ドットを形成し得るインク滴を吐出させる駆動パルスであり、大ドット駆動パルスは、大ドットを形成し得るインク滴を吐出させる駆動パルスである。また、印字内微振制御信号は、インク滴を吐出しないノズル開口５１についてメニスカス５２を微振動させる駆動パルスである。
【００９０】
印字内微振動信号を圧電振動子３５に供給すると、圧力発生室３６が僅かに膨張・収縮し、図５（ｂ）を用いて説明したように、ノズル開口５１の開口縁付近の吐出側位置（図中点線で示す）と、この吐出側位置よりも圧力発生室３６側の引き込み側位置（図中実線で示す）との間で、メニスカス５２が微振動する。即ち、ノズル開口部分のインクが撹拌される。この時、リザーバ４９内のインクも振動するが、その振動（圧力変動）は薄肉部４０ｔによって吸収され、ノズル開口５１の側に振動が「はねかえる」ことによる悪影響が確実に回避される。
【００９１】
この例では、印字データが３ビットのデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３により構成され、各データをＤ１＝１，Ｄ２＝０，Ｄ３＝０に設定することで小ドット駆動パルスを生成し、各データをＤ１＝０，Ｄ２＝０，Ｄ３＝１に設定することで中ドット駆動パルスを生成し、各データをＤ１＝１，Ｄ２＝０、Ｄ３＝１に設定することで大ドット駆動パルスを生成し、各データをＤ１＝０，Ｄ２＝１，Ｄ３＝０に設定することで印字内微振動パルスを生成するようになっている。また、各データをＤ１＝０，Ｄ２＝０，Ｄ３＝０に設定すると、印字内微振動制御さえ実施されない。
【００９２】
次に、上記した構成を有するプリンタの記録動作について説明する。このプリンタでは、インクの増粘を防止するために、記録ヘッド８の１回の主走査（１行の記録動作）に連動してメニスカス５２を適宜微振動させる。具体的には、記録ヘッド８（キャリッジ２１）の加速期間中、記録開始直前、記録動作中の各状態で、メニスカス５２を微振動させる。
【００９３】
なお、以下の説明では、図７に示すように、記録紙１８におけるホームポジションＨＰ側とは反対側の領域、即ち、１行における後半部分に画像１８Ｘを記録する場合について説明する。
【００９４】
ここで、図７は、１行分の記録（印字）を説明するためのタイミングチャートである。図７には、記録紙１８も図示されており、記録ヘッド８の記録位置と時間との対応関係も示してある。また、図８は、ドットパターン展開処理を説明するフローチャートであり、図９はドットパターン記録処理及びこのドットパターン記録処理に割り込んでなされる位置情報取得処理を説明するフローチャートである。
【００９５】
この記録動作は、中間コードデータから１行のドットパターンデータを生成するドットパターン展開処理と、展開されたドットパターンデータに基づいて記録紙１８上に記録を行うドットパターン記録処理とに大別される。
【００９６】
以下、これらの各処理について説明する。
【００９７】
図８に示すドットパターン展開処理では、制御部６は、まず、ドットパターンデータ生成手段として機能し、１行分のドットパターンデータを生成する。即ち、中間バッファ４Ｂに記憶された中間コードデータを読み出し（Ｓ１）、この読み出した中間コードデータを、ＲＯＭ５のフォントデータ及びグラフィック関数等に基づいてドットパターンデータに展開し（Ｓ２）、展開したドットパターンデータを出力バッファ４Ｃに格納する（Ｓ３）。そして、この展開作業を１行分のドットパターンが格納されるまで繰り返し実行する（Ｓ４）。
【００９８】
１行分のドットパターンデータを出力バッファ４Ｃに格納したならば（Ｓ４）、制御部６は、記録開始位置情報設定手段として機能し、１行の印字範囲における記録開始位置を示す記録開始位置情報を設定する（Ｓ５）。記録開始位置とは、主走査方向において最初のインク滴を吐出させる位置である。図７の例においては、記録開始位置は符号Ｐ１で示されている。
【００９９】
なお、本実施の形態における記録開始位置情報は、リニアエンコーダ２７のスリット２８に対応したカウント値、すなわち、スリット検出器２９から出力されるパルスＰＳのカウント値に対応して設定される。
【０１００】
続いて、制御部６は、展開されたドットパターンデータを記録ヘッド８に転送する（Ｓ６）。このドットパターンデータの転送を契機にして、１行分の画像の記録動作が開始され、記録ヘッド８が主走査される。そして、この主走査に連動して、メニスカス５２を微振動させてインクを撹拌する微振動制御がなされる。なお、この微振動制御の実行時において、制御部６は、微振動制御手段として機能する。
【０１０１】
ドットパターンデータの転送に伴い、制御部６はドットパターン記録処理を行う。このドットパターン記録処理では、制御部６は、まず、印字外微振動制御手段（微振動制御手段の一種）として機能し、キャリッジ２１の加速期間中におけるインクの撹拌（微振動）を行わせる。即ち、ドットパターンデータの転送を契機にして、制御部６は、微振信号発生部１２からの印字外共通微振動信号（微振制御信号）を記録ヘッド８の圧電振動子３５に供給する。
【０１０２】
この処理では、図１０及び図１２に示すように、制御部６は印字外共通微振動信号の供給を開始し（Ｓ１１，ｔ０）、その後、記録ヘッド８の走査を開始する（Ｓ１２，ｔ１）。さらに、例えば、この記録ヘッド８が加速状態から定速状態に切り替わる直前のタイミングで、印字外共通微振動信号の供給を停止する（Ｓ１３，ｔ２）。
【０１０３】
この一連の処理で、制御部６は、まず、選択部１３に制御信号を出力して、微振信号発生部１２からの印字外共通微振動信号を供給可能な状態にする。その後、制御部６は、パルスモータ２５に作動パルスを供給し、キャリッジ２１を主走査方向に沿って移動させることにより、記録ヘッド８を走査する。印字外微振動信号の停止タイミングになったら、微振信号発生部１２からの印字外共通微振動信号の供給を停止することによって、印字外微振動を停止する。印字外微振制御信号の停止タイミングは、印字外微振制御信号のパルス波形２０１が所定の発数だけ供給されたタイミングとして設定されてもよい。
【０１０４】
ところで、記録ヘッド８が走査されると、この走査に伴ってキャリッジ２１に設けられたスリット検出器２９がリニアエンコーダ２７のスリット２８を検出し、パルス状の検出信号（図７に符号ＰＳで示す信号）を出力する。制御部６は、この検出信号を監視しており、検出信号の受信を契機にして位置情報取得処理を実行する。この位置情報取得処理は、ドットパターン記録処理に割り込んで実行される処理であり、図９（ｂ）に示すように、位置カウンタをカウントアップ（＋１）する処理である（Ｓ２１）。具体的には、スリット検出器２９からの検出信号に基づいて、ヘッド位置情報としての位置カウンタのカウント値を＋１して更新する。位置カウンタをカウントアップしたならば、ドットパターン記録処理に復帰する。なお、この位置カウンタのカウント値は、記録ヘッド８の１行分の走査が停止した場合や、記録ヘッド８が基準位置へ戻った場合等に、リセットされる。
【０１０５】
印字外共通微振動信号の供給を停止させたならば、制御部６は、駆動信号発生部９の選択部１３に制御信号を出力して、主信号発生部１１からの吐出駆動信号を供給可能な状態にする（Ｓ１４）。
【０１０６】
吐出駆動信号を供給可能な状態にしたならば、制御部６は、記録開始タイミング判定手段として機能し、記録開始タイミングが到来したか否かを判定する（Ｓ１５）。本実施形態では、制御部６は、位置カウンタのカウント値を監視しており、このカウント値が記録開始位置Ｐ１に相当するカウント値に達したことにより、記録開始タイミングが到来したと判定する（ｔ４）。
【０１０７】
記録開始タイミングが到来したと判定したならば、制御部６は、吐出駆動信号を供給して、記録紙１８上に画像を記録させる（Ｓ１６）。この場合、図２を用いて説明したように、ドットパターンデータに基づいて、小ドット駆動パルス、中ドット駆動パルス、大ドット駆動パルス、印字内微振動パルスの何れかの駆動パルスが各圧電振動子３５Ａ〜３５Ｎに供給される。
【０１０８】
これらの駆動パルスが供給されることにより、各ノズル開口５１からは、小ドット、中ドットあるいは大ドットを形成し得るインク滴が吐出される。また、インク滴を吐出しないノズル開口５１については、印字内微振動信号が供給されることにより、メニスカス５２の微振動がなされ、ノズル開口部分のインクが撹拌される。
【０１０９】
１行分の記録動作が終了したならば、パルスモータ２５を停止させる（Ｓ１７）。その後、記録ヘッド８をホームポジションＨＰ側に移動させて基準位置に位置付ける。その後、次の１行について、同様の記録動作を繰り返し行う。
【０１１０】
さて、前記の実施の形態においては、薄肉部４０ｔの１ノズルあたりのコンプライアンスＣＯ／Ｎが、１．２４×１０−１７  であり、そのため、比率Ｒ（Ｖｇ／ＶｈＮ）が４５％となるような制御が実施されている。
【０１１１】
ここで、本件発明者は、薄肉部４０ｔの厚さｔを変えることによって薄肉部４０ｔの１ノズルあたりのコンプライアンスＣＯ／Ｎを変えて、それらの場合のそれぞれの好適な比率Ｒを求めた。その結果を表２に示す。
【０１１２】
【表２】
0003959704.tif 000004
表２の結果に基づいて、印字安定性が保証される条件についてのグラフを作成すると、図１０のようになる。図１０から、比率Ｒ［％］は、リザーバの薄肉部の１ノズルあたりのコンプライアンスがＣＯ／Ｎ［ｍ５  ／Ｎ］である時に、
Ｒ≦（１０／０．５５）×（ＣＯ／Ｎ×１０１７−１．２４）＋４５
となっていることが好ましいことがわかる。
【０１１３】
なお、上記の実施の形態では、いわゆるたわみ振動モードの圧電振動子３５を使用した記録ヘッド８を例示したが、この記録ヘッド８に代えて、縦振動モードの圧電振動子を使用した記録ヘッドを用いてもよい。
【０１１４】
また、上記した実施の形態では、微振動制御手段として機能する制御部６は、駆動信号発生部９（主信号発生部１１，微振信号発生部１２）が発生した駆動信号を記録ヘッド８に供給させるものであったが、微振動制御手段はこの構成に限定されない。
【０１１５】
また、上記した実施の形態では、記録開始位置情報設定手段は、ドットパターンデータに基づいて記録ヘッド８の記録開始位置を設定するが、記録開始位置を設定させるためのデータはこれに限定されない。例えば、記録開始位置を、ホストコンピュータからの印刷データ（記録データの一種に相当）に基づいて設定してもよく、中間データ（記録データの一種に相当）に基づいて設定してもよい。
【０１１６】
なお、以上の説明は、圧電振動子３５を用いて圧力発生室３６を膨張・収縮させる記録ヘッド８を備えたプリンタを例示したが、本発明は、圧力発生室内に気泡を発生させ、この気泡の大きさを変化させることでノズル開口からインク滴を吐出させる所謂バブルジェット方式の記録ヘッドを備えたプリンタやプロッタにも適用することができる。
【０１１７】
また、プリンタが使用される際の環境温度は、例えば、摂氏数度から４０数度と幅広い。このため、低温時と高温時とでは、同一種類のインクであってもインク粘度にかなりの差が生じ、低温時にはインク粘度が高くなり、高温時にはインク粘度が低くなる。このインク粘度の差異に起因して、低温時と高温時とで同じ波形の微振動信号を印加した場合、低温時にはメニスカス５２の移動量が少なくインクの撹拌効果が得られ難い一方、高温時にはメニスカス５２の移動量が過剰に大きくなり必要以上にメニスカス５２を振動させてしまう。
【０１１８】
この点を考慮して、図１に示すように、本実施の形態のインクジェット式記録装置は、環境温度を計測するサーミスタ１００（本願発明における温度判別部の一種）を備え、このサーミスタ１００が検出した環境温度に基づいて、微振動信号（印字外微振動信号及び印字内微振動信号）の電位差を環境温度に応じて変化させるようにしている。サーミスタ１００は、例えば、記録ヘッド８のプリント基板（図示せず）に実装されて、記録ヘッド８の温度を正確に検出するようになっている。
【０１１９】
駆動信号発生部９は、第１補正率決定部９ｂに接続されており、当該第１補正率決定部９ｂが、サーミスタ１００の計測値に基づいて、環境温度が低くインク粘度が高い場合には比較的強い力でメニスカス５２を振動させるように微振動共通信号のパルス２０１の電位差を補正する（例えば掛け合わせる）ための振幅補正率を設定し、環境温度が高くインク粘度が低い場合には比較的弱い力でメニスカス５２を振動させるように微振動共通信号の電位差を補正するための振幅補正率を設定する。そして、微振信号発生部１２は、リザーバ４９の薄肉部４０ｔのコンプライアンスと第１補正率決定部９ｂにより設定された振幅補正率とに基づいて、微振動共通信号を生成する。
【０１２０】
これにより、環境温度の変化に拘らず、印字外微振動時のメニスカス５２の振幅を一定にすることができ、ノズル開口部分のインクに対し最適な撹拌効果を与えることができる。
【０１２１】
同様に、駆動信号発生部９は、第２補正率決定部９ａを有しており、当該第２補正率決定部９ａが、サーミスタ１００の計測値に基づいて、環境温度が低くインク粘度が高い場合には比較的強い力でメニスカス５２を振動させるように吐出駆動信号の第２パルス部６２の電位差を補正するための振幅補率を設定し、環境温度が高くインク粘度が低い場合には比較的弱い力でメニスカス５２を振動させるように吐出駆動信号の第２パルス部６２の電位差を補正するための振幅補正率を設定する。そして、主信号発生部１１は、リザーバ４９の薄肉部４０ｔのコンプライアンスと第２補正率決定部９ａにより設定された振幅補正率とに基づいて、吐出駆動信号を生成する。
【０１２２】
これにより、環境温度の変化に拘らず、印字内微振動時のメニスカス５２の振幅を一定にすることができ、ノズル開口部分のインクに対し最適な撹拌効果を与えることができる。
【０１２３】
なお、第１パルス部６１及び第３パルス部６３の振幅及び波形についても、第２補正率決定部９ａにより設定された振幅補正率によって補正されてもよい。
【０１２４】
さて、以上の実施の形態においては、各ノズル開口５１に供給されるインクは全て共通であるが、多色印刷の場合等、各ノズル開口５１に供給されるインクの種類が複数種類ある場合には、各インクのリザーバ毎、すなわち、各リザーバの薄肉部のコンプライアンス毎に各微振制御信号が生成されることが好ましい。
【０１２５】
多色印刷用の記録ヘッドの一例を、図１１及び図１２に示す。図１１は、多色印刷用の記録ヘッドの一例の概略平面図であり、図１２は図１１の記録ヘッドの各リザーバの薄肉部を示す概略図である。この例の場合、ＢＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）及びＹ（イエロウ）の各インク用のリザーバ４９の形状が互いに異なっており、各リザーバ４９の一部を区画する各薄肉部４０ｔの形状、結果として各薄肉部４０ｔのコンプライアンスも異なっている。
【０１２６】
このように、インク流路の配置の関係等によって各インク色の流路毎にリザーバが異なる形状で形成され、当該リザーバの薄肉部のコンプライアンスが異なっている場合でも、各インクのリザーバ毎、すなわち、各リザーバの薄肉部のコンプライアンス毎に各微振制御信号が生成されれば、インク色毎に好適な微振動制御を実現することができる。
【０１２７】
また、薄肉部のコンプライアンスの値は、ヘッドＩＤ等の形態でインタフェース機器１３０から入力可能であるため、記録ヘッドの交換や小型化等の改良に柔軟に対応することができる。
【０１２８】
また、制御信号の波形に関するデータについても、これを記憶した記録媒体を利用することができる。このような例について、図１３及び図１４を用いて説明する。
【０１２９】
図１３は、このようなインクジェット式記録装置の電気的構成を説明するためのブロック図であり、この記録装置はプリンタコントローラ１６１と、プリントエンジン１６２とを備えている。プリンタコントローラ１６１は、ホストコンピュータ（図示せず）等から印刷データ等を受信するインターフェース１６３と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ１６４と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ１６５と、ＣＰＵ等から成る制御部１８２と、発振回路１６６と、記録ヘッドへ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路１８３と、ドットパターンデータ（ビットマップデータ）に展開された印字データや駆動信号等をプリントエンジン１６２に送信するためのインターフェース１６７とを備えている。
【０１３０】
この他に、プリンタコントローラ１６１は、メモリカード１７６を着脱可能に保持し、記録媒体保持部として機能するカードスロット１７７と、メモリカード１７６に記録された情報を制御部１８２に送信するカードインターフェース１７８とを備えている。上記のメモリカード１７６は、本発明における記録媒体の一種であり、駆動信号の波形に関するデータが記録されている。なお、本発明における記録媒体は、このメモリカード１７６に限定されるものではなく、種々のものが使用可能である。例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスク等も使用することができる。
【０１３１】
そして、制御部１８２は本発明におけるコンピュータの一種であり、メモリカード１７６に記録された駆動信号の波形データやＲＯＭ１６５に記録された制御ルーチン等を参照してインク滴の吐出制御を行う。
【０１３２】
インターフェース１６３は、例えばキャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータのいずれか１つのデータ又は複数のデータからなる印刷データをホストコンピュータから受信する。また、インターフェース１６３は、ホストコンピュータに対してビジー（ＢＵＳＹ）信号やアクノレッジ（ＡＣＫ）信号等を出力することができる。
【０１３３】
ＲＡＭ１６４は、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファ及びワークメモリ（図示せず）等として利用されるものである。受信バッファにはホストコンピュータからの印刷データが一時的に記憶され、中間バッファには中間コードデータが記憶され、出力バッファにはドットパターンデータが展開される。
【０１３４】
ＲＯＭ１６５は、制御部１８２によって実行される各種制御ルーチン、フォントデータ、及びグラフィック関数等を記憶している。
【０１３５】
なお、このＲＯＭ１６５には、変更されずに継続的に使用される制御ルーチン（制御プログラム）が記憶されている。そして、駆動信号の波形に関するデータ等、バージョンアップや変更が予定されるものは、上記のメモリカード１７６に記録される。
【０１３６】
制御部１８２は、メモリカード１７６から読み取った駆動信号の波形に関するデータに基づいて駆動信号発生回路１８３を制御して所定の駆動信号を生成させる。すなわち、制御部１８２と駆動信号発生回路１８３とが、微振制御信号発生手段として機能する。このときの駆動信号は、上記実施形態において説明したものと同様である。
【０１３７】
プリントエンジン１６２は、キャリッジ機構１８０、紙送り機構１８１、及び記録ヘッドの電気駆動系１７１とから構成されている。記録ヘッドの電気駆動系１７１は、シフトレジスタ１７２、ラッチ回路１７３、レベルシフタ１７４、スイッチ１７５、及び圧電振動子１８４等を備えている。
【０１３８】
図１４は、駆動信号発生回路１８３の一例を示すものであって、この駆動信号発生回路１８３は、波形生成回路１９１と電流増幅回路９２とを備えている。
【０１３９】
波形生成回路１９１は、波形メモリ１９３と、第１波形ラッチ回路１９４と、第２波形ラッチ回路１９５と、加算器１９６と、デジタルアナログ変換器１９７と、電圧増幅回路１９８とを備えている。
【０１４０】
波形メモリ１９３は、制御部１８２から出力された複数種類の電圧変化量のデータを個別に記憶する変化量データ記憶手段として機能する。この波形メモリ１９３には第１波形ラッチ回路１９４が電気的に接続されている。そして、第１波形ラッチ回路１９４は、第１タイミング信号に同期して波形メモリ１９３の所定アドレスに記憶された電圧変化量のデータを保持する。加算器１９６には第１波形ラッチ回路１９４の出力と第２波形ラッチ回路１９５の出力が入力され、この加算器１９６の出力側には上記の第２波形ラッチ回路１９５が電気的に接続されている。そして、この加算器１９６は、変化量データ加算手段として機能して、出力信号同士を加算して出力する。
【０１４１】
第２波形ラッチ回路１９５は、第２タイミング信号に同期して加算器１９６から出力されたデータ（電圧情報）を保持する出力データ保持手段である。Ｄ／Ａ変換器１９７は、第２波形ラッチ回路１９５の出力側に電気的に接続されており、第２波形ラッチ回路１９５が保持する出力信号をアナログ信号に変換する。電圧増幅回路１９８は、Ｄ／Ａ変換器１９７の出力側に電気的に接続されており、Ｄ／Ａ変換器１９７で変換されたアナログ信号を駆動信号の電圧まで増幅する。
【０１４２】
電流増幅回路１９２は、電圧増幅回路１９８の出力側に電気的に接続されており、電圧増幅回路１９８で電圧が増幅された信号に対する電流増幅を行って駆動信号（ＣＯＭ）として出力する。
【０１４３】
上記の構成を有する駆動信号発生回路１８３では、駆動信号の生成に先立って、電圧変化量を示す複数の変化量データを波形メモリ１９３の記憶領域に個別に記憶させる。例えば、制御部１８２は、変化量データとこの変化量データに対応するアドレスデータとを波形メモリ１９３に出力する。そして、波形メモリ１９３は、変化量データをアドレスデータで指定される記憶領域に記憶する。なお、変化量データは正負の情報（増減情報）を含んだデータで構成され、アドレスデータは例えば４ビットのアドレス信号で構成される。
【０１４４】
このようにして、複数種類の変化量データが波形メモリ１９３に記憶されると、駆動信号の生成が可能になる。
【０１４５】
駆動信号の生成は、変化量データを第１波形ラッチ回路１９４にセットし、所定の更新周期毎に、第１波形ラッチ回路１９４にセットした変化量データを第２波形ラッチ回路１９５からの出力電圧に加算することで行う。
【０１４６】
このような駆動信号発生回路１８３を用いることによって、メモリカード１７６のような記録媒体に記憶させた制御信号の波形に関する情報を有効に利用することができる。
【０１４７】
なお、前述のように、プリンタコントローラ１はコンピュータシステムによって構成されているが、コンピュータシステムに前記各要素を実現させるためのプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本件の保護対象である。
【０１４８】
さらに、前記の各要素が、コンピュータシステム上で動作するＯＳ等のプログラムによって実現される場合、当該ＯＳ等のプログラムを制御する各種命令を含むプログラム及び当該プログラムを記録した記録媒体も、本件の保護対象である。
【０１４９】
また、コンピュータシステムは、単体のホストコンピュータであっても良いし、ネットワークを介して接続された多数のコンピュータのうちの１つのコンピュータであっても良い。
【０１５０】
なお、本発明は、インクジェット式記録装置以外の任意の液体噴射装置に適用され得る。液体の例としては、インクの他に、グルー、マニキュア等が使用され得る。
【０１５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、微振制御信号発生手段が、リザーバの薄肉部のコンプライアンスに基づいて微振制御信号を生成するため、リザーバの薄肉部のコンプライアンスに対応した好適な微振動制御を行うことができる。
【０１５２】
好ましくは、ヘッド部材の液体流路は、圧力発生室と、圧力発生室の両端部に連通する第１連通孔及び液体供給口と、を有しており、リザーバは、前記液体供給口を介して前記圧力発生室に連通しており、ノズル開口は、前記連通孔を介して前記圧力発生室に連通している。このような配置の場合、薄肉部を大面積に形成することができ、結果的に薄肉部のコンプライアンスを大きくすることができる。
【０１５３】
さらに好ましくは、ヘッド部材は、振動部材としての蓋部材と、蓋部材の下面側に配置され、蓋部材により上面が封止され圧力発生室を形成する開口部を有するスペーサと、スペーサの下面側に配置され、スペーサの開口部の下面を封止すると共に当該開口部の両端部に連通する第１連通孔及び液体供給口を有する液体供給口形成基板と、液体供給口形成基板の下面側に配置され、前記液体供給口に連通すると共に液体供給口形成基板により上面が封止されリザーバを形成する開口部と、前記第１連通孔に連通する第２連通孔と、を有するリザーバ形成基板と、リザーバ形成基板の下面側に配置され、リザーバ形成基板の開口部の下面を封止すると共に、前記第２連通孔に連通するノズル開口を有するノズルプレートと、を有しており、リザーバの薄肉部は、液体供給口形成基板の下面側の一部によって形成されている。このような構成は、焼成による一体形成に適している。
【０１５４】
微振制御信号は、所定のパルス波形を有する周期信号であり、前記パルス波形の最大電圧が、前記リザーバの薄肉部のコンプライアンスに基づいて決定されていることが好ましい。
【０１５５】
さらには、ノズル開口部分の液体を吐出させる液体吐出手段と、吐出制御信号を生成する吐出制御信号発生手段と、吐出制御信号に基づいて、前記液体吐出手段を駆動させる吐出制御手段と、をさらに備え、吐出制御信号は、所定の波形を有する信号であり、前記パルス波形の最大電圧の、前記吐出制御信号の最大電圧に対する比率が、リザーバの薄肉部のコンプライアンスに基づいて決定されていることが好ましい。
【０１５６】
さらには、前記パルス波形の最大電圧の、前記吐出制御信号の最大電圧に対する比率Ｒ［％］は、リザーバの薄肉部のコンプライアンスがＣＯ［ｍ５  ／Ｎ］である時に、
Ｒ≦（１０／０．５５）×（ＣＯ×１０１７  −１．２４）＋４５
となっていることが好ましい。この場合、リザーバ内のインクの振動がノズル開口側に「はねかえる」ことによる悪影響が回避され、最大限の増粘防止効果を得ることができる。
【０１５７】
また、ヘッド部材は、複数のノズル開口を有し、リザーバは複数のノズル開口に対して共通に形成され得る。この場合、前記パルス波形の最大電圧の、前記吐出制御信号の最大電圧に対する比率Ｒ［％］は、リザーバの薄肉部の１ノズルあたりのコンプライアンスがＣＯ［ｍ５  ／Ｎ］である時に、
Ｒ≦（１０／０．５５）×（ＣＯ×１０１７  −１．２４）＋４５
となっていることが好ましい。この場合、リザーバ内のインクの振動がノズル開口側に「はねかえる」ことによる悪影響が回避され、最大限の増粘防止効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるインクジェット式プリンタの構成を説明する概略ブロック図である。
【図２】吐出駆動信号及び、この吐出駆動信号に基づいて生成される駆動パルスを説明する図である。
【図３】微振制御信号を説明する図である。
【図４】図１のインクジェット式プリンタの斜視図である。
【図５】記録ヘッドの構造を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部の拡大断面図である。
【図６】記録ヘッドにおける電気的構成を説明するブロック図である。
【図７】１行の記録動作を説明するタイミングチャートである。
【図８】ドットパターン展開処理を説明するフローチャートである。
【図９】（ａ）はドットパターン記録処理を説明するフローチャート、（ｂ）は位置情報取得処理を説明するフローチャートである。
【図１０】薄肉部のコンプライアンスに対する好適な微振制御信号の条件を説明する図である。
【図１１】多色印刷用の記録ヘッドの一例の概略平面図である。
【図１２】図１１の記録ヘッドの各リザーバの薄肉部を示す概略図である。
【図１３】制御信号の波形に関するデータをメモリカードから読取る態様のインクジェット式記録装置の構成を説明する概略ブロック図である。
【図１４】図１３の駆動信号発生回路の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  プリンタコントローラ
２  プリントエンジン
３  外部インターフェース
４  ＲＡＭ
５  ＲＯＭ
６  制御部
７  発振回路
８  記録ヘッド
９  駆動信号発生部
９ａ  第２補正率決定部
９ｂ  第１補正率決定部
１０  内部インターフェース
１１  主信号発生部
１２  微振信号発生部
１３  選択部
１６  紙送り機構
１７  キャリッジ機構
１８  記録紙
１９  インクカートリッジ
２０  ガイド部材
２１  キャリッジ
２２  駆動プーリ
２３  従動プーリ
２４  タイミングベルト
２５  パルスモータ
２６  プリンタ筐体
２７  リニアエンコーダ
２８  スリット
２９  スリット検出器
３０  キャッピング機構
３３  アクチュエータユニット
３４  流路ユニット
３５  圧電振動子
３６  圧力発生室
３７  第１の蓋部材
３８  スペーサ部材
３９  第２の蓋部材
４０  インク供給口形成基板
４０ｒ  凹部
４０ｔ  薄肉部
４１  リザーバ形成基板
４２  ノズルプレート
４３  接着層
４４  共通電極
４５  駆動電極
４６  供給側連通孔
４７  第１ノズル連通孔
４８  インク供給口
４９  リザーバ
５０  第２ノズル連通孔
５１  ノズル開口
５２  メニスカス
５５  シフトレジスタ
５６  ラッチ回路
５７  レベルシフタ
５８  スイッチ
６１  第１パルス部
６２  第２パルス部
６３  第３パルス部
１００  サーミスタ
１３０  インタフェース機器
１６１  プリンタコントローラ
１６２  プリントエンジン
１６３  外部インターフェース
１６４  ＲＡＭ
１６５  ＲＯＭ
１６６  発振回路
１６７  インターフェース
１７１  電気駆動系
１７２  シフトレジスタ
１７３  ラッチ回路
１７４  レベルシフタ
１７５  スイッチ
１７６  メモリカード
１７７  カードスロット
１７８  カードインターフェース
１８０  キャリッジ機構
１８１  紙送り機構
１８２  制御部
１８３  制御信号発生回路
１８４  圧電振動子
１９１  波形生成回路
１９２  電流増幅回路
１９３  波形メモリ
１９４  第１波形ラッチ回路
１９５  第２波形ラッチ回路
１９６  加算器
１９７  デジタルアナログ変換器
１９８  電圧増幅回路
【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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